JP2000337281A

JP2000337281A - 気体圧縮機

Info

Publication number: JP2000337281A
Application number: JP2000073379A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sekiguchi; 洋明関口
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】実際のベーン背圧をできる限り理想的なベー
ン背圧に近づけることで、運転動力の削減とベーンの摩
耗等を防止し、耐久性に優れた小動力型の気体圧縮機を
提供する。【解決手段】サライ溝１９を例えば２つの分割室１９
ａ、１９ｂとして仕切り分割し、低圧冷媒ガスの吸入過
程初期から圧縮過程初期までの間は、一方の分割室１９
ａからベーン溝８底部の背圧室２０を通じてベーン９底
部に従来より低いオイル圧、すなわち軸受隙間で絞られ
た減圧オイルよりさらに低いオイル圧を作用させ、圧縮
過程中間期は、他方の分割室１９ａから背圧室２０を通
じてベーン９底部に従来と同じ減圧オイル圧を作用させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カーエアコンシス
テムの一部として車両に搭載される気体圧縮機、または
空調システムの一部として室外機に搭載される気体圧縮
機に関し、特に、その過剰なベーン背圧を適正な値とす
ることで、機器の運転動力の削減とベーンの摩耗等を防
止したものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の気体圧縮機は、図８に示
すように内周略楕円状のシリンダ１を有し、シリンダ１
の両端面にはサイドブロック２、３が取り付けられ、シ
リンダ１の内側にはロータ４が収納されている。

【０００３】ロータ４は、これに一体に形成されたロー
タ軸５と、そのロータ軸５の先端側および後端側を支持
する軸受６、７とを介して回転可能に設けられ、また、
ロータ４の外周面側にはスリット状のベーン溝８が複数
形成され（図９参照）、ベーン溝８にはベーン９が摺動
可能に装着されている。

【０００４】上記のようなシリンダ１、サイドブロック
２、３、ロータ４、ベーン９等からなる組立構造体が圧
縮機本体１０であり、この圧縮機本体１０は一端開口型
のケーシング１１内に収納されている。なお、ケーシン
グ１１の開口端にはフロントヘッド１２が取り付けられ
ており、フロントヘッド１２の内側には、サイドブロッ
ク２との間で形成される吸入室１３が設けられ、また、
ケーシング１１の密閉端とリア側のサイドブロック３と
の間の後方空間は、吐出室１４として構成されている。

【０００５】図９に示すように、シリンダ１の内周側
は、シリンダ１内壁、サイドブロック２、３内面、ロー
タ４外周面、およびベーン９によって複数の小室に仕切
られるが、その仕切り形成された小室は圧縮室１５と称
し、ロータ４の回転により容積の大小変化を繰り返す。
このような圧縮室１５の容積変化が生じると、その容積
増加時に、吸入室１３から圧縮室１５への低圧冷媒ガス
の吸入が行われるとともに、その容積減少時に、圧縮室
１５での低圧冷媒ガスの圧縮と、圧縮室１５から吐出室
１４側への高圧冷媒ガスの吐出が行われる。

【０００６】すなわち、圧縮室１５の容積が最小から最
大となるまでの吸入過程では、吸入室１３内の冷媒ガス
が、フロント側サイドブロック２の吸入通路２１やシリ
ンダ１およびリア側サイドブロック３の吸入通路２１を
介してシリンダ１の前後両端面側に移行し、かつこのシ
リンダ１前後両端面側から圧縮室１５への低圧冷媒ガス
の吸入が行われる。そして、圧縮室１５の容積が最大付
近になると、圧縮室１５が吸入通路２１から離れて密閉
空間となり、圧縮室１５内に低圧冷媒ガスが閉じ込めら
れる。

【０００７】次に、密閉空間である圧縮室１５の容積が
最大から最小に移行すると、この容積減少量に応じて圧
縮室１５内の低圧冷媒ガスが圧縮される。そして、圧縮
室１５の容積が最小付近になると、その圧縮された高圧
冷媒ガスがシリンダ吐出孔２２と吐出バルブ２３を経て
シリンダ１外周面側の切欠き部（吐出チャンバ２４）に
流出する。このようにして吐出チャンバ２４内に流入し
た高圧冷媒ガスは、さらにリア側サイドブロック３の吐
出通路２５を通過した後、同サイドブロック３に取り付
けられている吐出室１４内の油分離器１６を通過して、
吐出室１４内に吐出する。

【０００８】上記のような圧縮作用が行われる際には、
圧縮室１５内の冷媒ガスの圧力は、ベーン９をベーン溝
８に押し下げようとする力（これを圧縮反力と呼ぶこと
とする。）としても作用し、圧力が高くなるに従い圧縮
反力も強くなる。この圧縮反力によりベーン９がベーン
溝８に押し下げられ、ベーン９の先端がシリンダ１の内
壁から離脱してしまうと、圧縮不良やベーン９の先端と
シリンダ１の内壁との衝突による騒音の原因となったり
する。それらの問題を解決するために、従来の気体圧縮
機では、次のような構成・作用によりベーン９先端の圧
縮反力によるシリンダ１内壁からの離脱防止を行ってい
る。

【０００９】すなわち、吐出室１４の底部がオイル溜り
１７となっており、このオイル溜り１７のオイルは、吐
出室１４内の高圧冷媒ガス圧が作用することにより、リ
ア側サイドブロック３の高圧油穴１８からロータ軸５後
端側の軸受７に圧送され、該軸受７の潤滑を行う。ま
た、オイル溜り１７のオイルは、リア側サイドブロック
３の高圧油穴１８からシリンダ１の高圧油穴１８側に分
流した後、フロント側サイドブロック２の高圧油穴１８
を経由してロータ軸５先端側の軸受６に圧送され、該軸
受６の潤滑をも行う。さらに、上記軸受６、７に達した
オイルは、ロータ軸５と軸受６、７の隙間６ａ、７ａ
（以下「軸受隙間」という。）の通過時に絞られ減圧さ
れた後、両サイドブック２、３の中圧油穴２６および両
サイドブロック２、３のシリンダ対向面に設けられてい
る一対のサライ溝１９、１９（図１０参照）を介してベ
ーン９底部の背圧室２０に供給される。そして、このよ
うに背圧室２０に供給されるオイルの圧力が、ベーン背
圧としてベーン９底部に作用し、該ベーン９を底部から
シリンダ１内壁に向って押し上げている。なお、ベーン
９にはロータ４の回転による遠心力も作用する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の気体圧縮機によると、軸受隙間６ａ、７ａ
で絞られた減圧オイルの圧力をベーン背圧としてベーン
９底部に作用させているが、そのベーン背圧を測定した
ところ、図４に示した通り、実際のベーン背圧（測定
値）は理想的なベーン背圧（ベーン９を押し下げようと
する圧縮反力の理論値と釣り合う反対方向の力を、圧力
に換算した理論計算値（以下、単に「理論計算値」と呼
ぶこととする。））より高い部分が多く、それだけ余分
に運転動力が大きくなるとともに、過剰なベーン背圧に
よるベーン９先端あるいはシリンダ１内壁の摩耗等が生
じる等の問題点を有している。

【００１１】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、実際のベーン背圧をでき
る限り理想的なベーン背圧に近づけることで、圧縮不良
や騒音を発生させることなく、運転動力の削減とベーン
の摩耗等を防止し、耐久性に優れた小動力型の気体圧縮
機を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、内周略楕円状のシリンダと、上記シリン
ダの端面に取り付けられたサイドブロックと、上記シリ
ンダの内側に位置しかつロータ軸とその軸受を介して回
転可能に設けたロータと、上記ロータの外周面に形成さ
れたベーン溝と、上記ベーン溝に摺動可能に装着された
ベーンと、上記シリンダ、サイドブロック、ロータおよ
びベーンによって仕切り形成される圧縮室とを備え、上
記圧縮室が上記ロータの回転により容積の大小変化を繰
り返し、この圧縮室の容積変化により、吸入室側から圧
縮室への低圧冷媒ガスの吸入、圧縮室での冷媒ガスの圧
縮、および圧縮室から吐出室側の高圧冷媒ガスの吐出を
行う気体圧縮機において、上記サイドブロックのシリン
ダ対向面側には、上記ベーン底部に連通するサライ溝が
形成され、上記サライ溝が仕切りにより複数の分割室に
分割されてなることを特徴とするものである。

【００１３】本発明は、サライ溝を２つの分割室に仕切
り分割してなることを特徴とするものである。

【００１４】本発明は、サライ溝を３つの分割室に仕切
り分割してなることを特徴とするものである。

【００１５】本発明は、上記複数の分割室のうち、一の
分割室は、吸入過程初期から圧縮過程初期までの間、上
記ロータ軸と軸受の隙間で絞られた減圧オイルの圧力よ
り低いオイル圧をベーン底部に作用させる手段であり、
他の分割室は、圧縮過程中間期に、上記減圧オイルをベ
ーン底部に作用させる手段であることを特徴とするもの
である。

【００１６】本発明は、上記一の分割室内に減圧オイル
の圧力より低いオイル圧を形成する手段が、上記一の分
割室に一端が開口しかつ他端が上記吸入室側に連通して
いる吸入側連通路からなることを特徴とするものであ
る。

【００１７】本発明は、上記サライ溝を仕切り分割する
仕切り壁が、ベーンまたはベーン溝と略平行な直線形状
であることを特徴とするものである。

【００１８】本発明は、上記サライ溝を仕切り分割する
仕切り壁が、その仕切り壁中央付近より下部側が上記一
の分割室から他の分割室側に食い込むように屈曲形成さ
れていることを特徴とするものである。

【００１９】本発明では、サライ溝が仕切りにより複数
の分割室に分割されているから、低圧冷媒ガスの吸入過
程初期から圧縮過程初期までの間は、一の分割室からベ
ーン底部へ減圧オイルよりさらに低いオイル圧を供給す
ることができ、また、圧縮過程中間期は、他の分割室か
らベーン底部へ減圧オイル圧を供給することが可能であ
り、これにより吸入過程初期から圧縮過程初期までの間
における実際のベーン背圧を理論計算値に近い値にまで
引き下げることが可能である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る気体圧縮機の
実施形態について図１乃至図７を基に詳細に説明する。

【００２１】なお、本実施形態の気体圧縮機の基本的な
構成、たとえば図１に示す如く、内周略楕円状のシリン
ダ１を有し、シリンダ１の両端面にはサイドブロック
２、３が取り付けられていること、シリンダ１の内側に
はロータ軸５とその軸受６、７を介して回転可能に設け
られたロータ４が配設されていること、さらに、図９を
代用して説明すると、上記ロータ４の外周面側にはベー
ン溝８を有し、ベーン溝８にはベーン９が摺動可能に装
着されていること、シリンダ１の内周側には、シリンダ
１内壁、サイドブロック２、３内面、ロータ４外周面、
およびベーン９によって仕切り形成された圧縮室１５が
設けられていること、圧縮室１５の容積がロータ４の回
転により大小変化すると、その容積変化により、吸入室
１３側から圧縮室１５への低圧冷媒ガスの吸入、圧縮室
１５での冷媒ガスの圧縮、および圧縮室１５から吐出室
１４側への高圧冷媒ガスの吐出が行われること等につい
ては従来と同様であり、従来と同一部材には同一符号を
付し、その詳細説明は省略する。

【００２２】図１及び図２に示すように、本実施形態の
気体圧縮機においても、リア側のサイドブロック３には
そのシリンダ対向面側にサライ溝１９が設けられてお
り、このサライ溝１９は、上記のような低圧冷媒ガスの
吸入過程初期から冷媒ガスの圧縮過程中間期までの間に
おいて、ベーン溝８底部の背圧室２０を介してベーン９
底部側に連通するように形成されているが、本実施形態
では、このサライ溝１９を仕切りにより左右２つの独立
した分割室１９ａ、１９ｂに分割している。

【００２３】上記２つの分割室１９ａ、１９ｂのうち、
一方の分割室１９ａは、吸入過程初期から圧縮過程初期
までの間に、従来より低いオイル圧、つまり軸受隙間７
ａで絞られた減圧オイルの圧力より低いオイル圧をベー
ン９底部に作用させる手段として構成されている。

【００２４】すなわち、一方の分割室１９ａにはサイド
ブロック２に穿孔形成された吸入側連通路２７の一端が
開口しており、その吸入側連通路２７の他端は吸入通路
２１を介して吸入室１３側に連通するように構成されて
いる。したがって、本実施形態の気体圧縮機において
も、従来と同じく一方の分割室１９ａ内には軸受隙間７
ａで絞られた減圧オイルが導入されるが、この導入減圧
オイルは、一方の分割室１９ａから背圧室２０を介して
ベーン９底部へ流れ込み供給されると同時に、吸入側連
通路２７を介して吸入通路２１、吸入室１３側へも流出
する。このような減圧オイルの流出現象により、一方の
分割室１９ａから背圧室２０を介してベーン９底部へ供
給されるオイルの圧力は、軸受隙間７ａで絞られた減圧
オイルの圧力よりさらに低いオイル圧となる。要する
に、一方の分割室１９ａは、従来の減圧オイル圧でな
く、それよりさらに低いオイル圧をベーン９底部に作用
させる機能を有し、また、本実施形態では、上記のよう
な吸入側連通路２７を設けることにより、そのような従
来より低いオイル圧を形成するものとしている。

【００２５】図中「０°」、「９０°」、「１８０°」
の記は、ロータ４の回転に伴うベーン９の回転角、また
はロータ４の回転角（以下「ロータ回転角」という。）
を意味する。

【００２６】ここで、ロータ回転角を用いて吸入、圧
縮、吐出の各過程を説明すると、１３°〜５４°の範囲
は吸入過程、５４°〜１２０°の範囲は圧縮過程初期、
１２０°〜１５０°の範囲は圧縮過程中間期、１５０°
〜１７５°の範囲は圧縮過程末期である。

【００２７】本実施形態の場合、上記のように従来の減
圧オイルより低いオイル圧を一方の分割室１９ａからベ
ーン９底部に作用させる時期は、吸入過程初期から圧縮
過程初期までの間であり、この間をロータ回転角で示す
と１３°〜１２０°の範囲となる。そこで、本実施形態
の気体圧縮機では、吸入過程初期から圧縮過程初期まで
の間のみにおいて、ベーン９底部が背圧室２０を介して
一方の分割室１９ａに連通できるようにするために、一
方の分割室１９ａの平面形状を１３°〜１２０°という
ロータ回転角と同じ開き角の扇形に形成している。

【００２８】他方の分割室１９ｂは、圧縮過程中間期に
おいて、従来のオイル圧、すなわち軸受隙間７ａで絞ら
れた減圧オイルの圧力をベーン９底部に作用させる手段
である。したがって、減圧オイルの圧力を他方の分割室
１９ｂからベーン９底部に作用させる時期は、圧縮過程
中間期であり、この時期をロータ回転角で示すと１２０
°〜１５０°となる。そこで、本実施形態の気体圧縮機
では、圧縮過程中間期のみにおいて、ベーン９底部が背
圧室２０を介して他方の分割室１９ｂに連通できるよう
にするために、他方の分割室１９ｂの平面形状を１２０
°〜１５０°というロータ回転角と同じ開き角の扇形に
形成している。

【００２９】また、他方の分割室１９ｂには軸受隙間７
で絞られた減圧オイルが導入されるが、この減圧オイル
の導入ルートは２つあり、１つは中圧油穴２６を介して
軸受隙間７ａ側から他方の分割室１９ｂに至るルートで
あり、他の１つは軸受隙間７ａから直接他方の分割室１
９ｂに至るルートである。

【００３０】要するに、本実施形態の場合、一方の分割
室１９ａと他方の分割室１９ｂとを比較すると、他方の
分割室１９ｂは減圧オイル圧、一方の分割室１９ａはそ
れよりさらに低いオイル圧であり、一方の分割室１９ａ
のオイル圧の方が低くなるように構成されている。

【００３１】ところで、上記のような２つの分割室１９
ａ、１９ｂは仕切り壁１９ｃで仕切られており、この仕
切り壁１９ｃは、図３の破線で示すように、ベーン９や
ベーン溝８と略平行な直線形状とすることもできるが、
本実施形態においては、図２に示すように、仕切り壁１
９ｃはその中央付近より下部側が他方の分割室１９ｂ側
に食い込むように、くの字状に屈曲形成されている。こ
のように屈曲した仕切り壁１９ｃを採用したのは、ベー
ン９底部の背圧室２０が双方の分割室１９ａ、１９ｂに
連通している時間が長ければ長いほど、他方の分割室１
９ｂから背圧室２０に供給された減圧オイルが一方の分
割室１９ａ側に多量に流れ込んでしまうため、このよう
な背圧室２０から一方の分割室１９ａへの減圧オイルの
流れ込み現象を防止するためである。

【００３２】すなわち、ロータ４が回転すると、ベーン
９底部の背圧室２０は、一方の分割室１９ａの正面を通
り、次に、他方の分割室１９ｂの正面を通過して行く
が、このとき、仕切り壁１９ｃが図中破線で示す如く直
線形状であると、背圧室２０全体が速やかに他方の分割
室１９ｂ側に移行せず、背圧室２０底部の角部２０ａが
いつまでも一方の分割室１９ａから離れず取り残された
状態となり、比較的長い間、他方の分割室１９ｂの減圧
オイルが該背圧室２０底部の角部を経由して一方の分割
室１９ａ側に流入してしまう。そのため、背圧室２０か
ら一方の分割室１９ａへの減圧オイルの流れ込み量が多
くなり、一方の分割室１９ａ内のオイル圧が上昇しやす
い状態となる。そこで、本実施形態においては、背圧室
２０底部の角部２０ａが一方の分割室１９ａから速やか
に離れるようにするために、仕切り壁１９ｃの中央付近
より下部側が他方の分割室１９ｂ側に食い込むように屈
曲形成する仕切り壁構造を採用した。

【００３３】なお、フロント側のサイドブロック２につ
いても、リア側のサイドブロック３と同じく、サライ溝
１９を２つの分割室１９ａ、１９ｂに分割しているが、
この分割室１９ａ、１９ｂの構成はリア側のサイドブロ
ック３のものと同様であるため、その詳細説明は省略す
る。

【００３４】次に、上記の如く構成された気体圧縮機の
動作について図１および図２を基に説明する。

【００３５】本実施形態の気体圧縮機にあっては、その
運転開始によりロータ４と一体にベーン９が回転する
が、図２に示したようにロータ回転角が１３°〜１２０
°の範囲にあるとき、すなわち吸入過程初期から圧縮過
程初期までの間は、ベーン９底部側が背圧室２０を介し
て一方の分割室１９ａに連通する。

【００３６】これにより、一方の分割室１９ａには軸受
隙間７ａから減圧オイルが流れ込むが、その減圧オイル
の一部が一方の分割室１９ａから吸入側連通路２７を介
して吸気通路２１、吸入室１３側へ流出する。このた
め、一方の分割室１９ａ内のオイル圧は低下し減圧オイ
ルの圧力よりさらに低いオイル圧となる。そして、この
ように減圧オイルよりさらに低圧のオイル圧が一方の分
割室１９ａから背圧室２０を通じてベーン９底部に作用
する。

【００３７】したがって、吸入過程初期から圧縮過程初
期までの間は、従来より低いオイル圧、すなわち減圧オ
イルよりさらに低圧のオイル圧とロータ４の回転による
遠心力で、ベーン９がシリンダ１内壁側に向って飛び出
し押し付けられる。

【００３８】次に、ロータ回転角が１２０°となる付近
から圧縮過程中間期に入るが、ロータ回転角が１２０°
を超えた頃からベーン背圧が高くなり始める。すなわ
ち、ロータ回転角が１２０°となる付近で、背圧室２０
が一方の分割室１９ａから他方の分割室１９ｂ側に移行
し、ベーン９底部側が背圧室２０を介して他方の分割室
１９ｂに連通するようになる。このとき、他方の分割室
１９ｂには軸受隙間７ａで絞られた減圧オイルが中圧油
穴２６や軸受隙間７ａから直に導入されているので、そ
の減圧オイルの圧力が他方の分割室１９ｂから背圧室２
０を通じてベーン９底部に作用する。このため、圧縮過
程中間期に入るとベーン背圧が減圧オイルの圧力まで高
まるようになる。

【００３９】したがって、圧縮過程中間期は、減圧オイ
ルの圧力とロータ４の回転による遠心力で、ベーン９が
シリンダ１内壁側に向って飛び出し押し付けられる。

【００４０】ところで、一方の分割室１９ａ内は減圧オ
イルより低い圧力であり、他方の分割室１９ｂ内は減圧
オイルの圧力となっている。したがって、背圧室２０が
一方の分割室１９ａから他方の分割室１９ｂ側に移行す
る切換え時には、両分割室１９ａ、１９ｂの圧力差によ
り、背圧室２０の圧力が急激に上昇し、シリンダ１内壁
へのベーン９の押付け力が瞬時に大きくなる可能性が考
えられる。この点については、本実施形態では、一方の
分割室１９ａと他方の分割室１９ｂを仕切り分割してい
る仕切り板１９ｃの厚さを薄く形成し、背圧室２０が双
方の分割室１９ａ、１９ｂにまたがって連通する瞬間を
設けているため、ベーン９の押付け力が瞬時に大きくな
ることはない。

【００４１】なお、圧縮過程末期（ロータ回転角度：１
５０°〜１７５°の範囲に相当）に入ると、オイル溜り
１７あるいは高圧油穴１８側に通じているサイドブロッ
ク２の高圧供給穴２８と背圧室２０とが連通するととも
に、高圧供給穴２８からの吐出圧相当の高圧オイルが背
圧室２０を通じてベーン９底部に作用し、この高圧オイ
ルの圧力とロータ４の回転による遠心力によって、ベー
ン９はシリンダ１内壁側に押し付けられる。

【００４２】本実施形態の気体圧縮機におけるロータ回
転角と背圧室２０の連通状態との関係等をまとめると、
次の表１のようになる。

【００４３】

【表１】

【００４４】以上のように、本実施形態の気体圧縮機に
あっては、低圧冷媒ガスの吸入過程初期から圧縮過程初
期までの間は、従来より低いオイル圧、すなわち軸受隙
間７ａで絞られた減圧オイルよりさらに低いオイル圧
が、一方の分割室１９ａからベーン背圧としてベーン９
底部へ供給され、また、圧縮過程中間期は、他方の分割
室１９ｂから従来と同様の減圧オイル圧が、ベーン背圧
としてベーン９底部へ供給されるように構成したもので
ある。このため、従来高過ぎたベーン背圧、特に低圧冷
媒ガスの吸入過程初期から圧縮過程初期までの間におけ
る実際のベーン背圧を、理論計算値に近い値にまで引き
下げることができ、過剰なベーン背圧によるシリンダ１
内壁へのベーン９の押付け力を低減できる。よって、ベ
ーン先端あるいはシリンダ内壁の摩耗等の防止を図れる
とともに、従来のように高過ぎるベーン背圧による余分
な運転動力の削減も図れる。

【００４５】図４は、ベーン９の回転角度（θ）とベー
ン背圧（Ｐｖｎ）との関係を実測したものであり、図中
の実線は、上記のようにサライ溝１９を２分割したタイ
プの気体圧縮機（以下「本発明品（１）」という。）の
ベーン背圧、図中一点破線は、従来の気体圧縮機（以下
「従来品」という）のベーン背圧、図中二点破線は、ベ
ーン背圧の理論計算値をそれぞれ示したものである。こ
れらを比較すると、低圧冷媒ガスの吸入過程初期から圧
縮過程初期までの間において、従来品より本発明品
（１）のベーン背圧の方が低く、理論計算値とかなり接
近していることが分かる。上記実測値の測定条件は下記
の通りである。

【００４６】測定条件：吐出圧（Ｐｄ）／吸入圧（Ｐ
ｓ）＝２０／４（ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ）≒２．０／０．４
（ＭＰａＧ）

【００４７】なお、上記実施形態では、従来のサライ溝
１９を２つに分割した例について説明したが、この種の
サライ溝１９の分割数は２つに限定されることはなく、
たとえば図５に示したように、サライ溝１９を３分割す
ることもできる。

【００４８】図５のサライ溝３分割構造は、図２に示し
た一方の分割室１９ａをさらに２つの分割室１９_a-1、
１９_a-2に分割し、そのどちらの分割室１９_a-1、１９
_a-2にも吸入側連通路２７、２７をそれぞれ設けたもの
であり、各分割室１９_a-1、１９_a _-2はそれぞれの吸入側
連通路２７、２７を介して吸入通路２１、吸入室１３側
に連通するように構成されている。また、このサライ溝
３分割構造の場合、３つの分割室１９_a-1、１９_a-2、１
９ｂのうち、第１の分割室１９_a-1は、吸入過程（ロー
タ回転角度でいうと１３°〜５４°の範囲）においてベ
ーン９底部と連通し、第２の分割室１９_a-2は、圧縮過
程初期（ロータ回転角度でいうと５４°〜１２０°の範
囲）においてベーン９底部と連通し、第３の分割室１９
ｂは、上記実施形態と同じく圧縮過程中間期においてベ
ーン９底部と連通するように構成されている。

【００４９】ここで、上記第１および第２の分割室１９
_a-1、１９_a-2と第３の分割室１９ｂとを比較すると、オ
イル圧は第３の分割室１９ｂより第１および第２の分割
室１９_a-1、１９_a-2の方が低減される。これは第１およ
び第２の分割室１９_a-1、１９_a-2からそれぞれの吸入側
連通路２７、２７を介して吸入通路２１側へオイルが流
出するためである。

【００５０】また、第１の分割室１９_a-1と第２の分割
室１９_a-2とを比較すると、オイル圧は第１の分割室１
９_a-1の方が比較的高くなる。これは次の現象によるも
のと考えられる。すなわち、吸気から吐出までを一行程
とした場合、本実施形態の気体圧縮機においては、ロー
タ回転角でいうと１３°〜１７５°までの間と１９３°
〜３５５°までの間がそれぞれ一行程となり、これらの
各行程の終り（圧縮過程末期：１５０°〜１７５°また
は３３０°〜３５５°）において高圧供給穴２８から背
圧室２０内へ高圧オイルが供給されるが、この一行程の
終りに供給された背圧室２０内の高圧オイルが次の行程
の始まり（１３°または１９３°）において第１の分割
室１９_a-1に流入する。つまり、第１の分割室１９_a-1に
は一行程前の背圧室２０内の高圧オイルが流入するた
め、第１の分割室１９_a-1のオイル圧の方が第２の分割
室１９_a-2のそれより比較的高くなるものと考えられ
る。

【００５１】図６は、ベーン９の回転角度（θ）とベー
ン背圧（Ｐｖｎ）との関係を実測したものであり、図中
実線は、上記のようにサライ溝１９を３分割したタイプ
の気体圧縮機（以下「本発明品（２）」という。）のベ
ーン背圧、図中一点破線は、従来の気体圧縮機（以下
「従来品」という）のベーン背圧、図中二点破線は、ベ
ーン背圧の理論計算値をそれぞれ示したものである。こ
こで、本発明品（２）と従来品とを比較すると、低圧冷
媒ガスの吸入過程初期から圧縮過程初期までの間におい
て、従来品より本発明品のベーン背圧の方が低く、理論
計算値とかなり接近していることが分かる。

【００５２】また、図４に示した本発明品（１）に係る
ベーン背圧と図６に示した本発明品（２）に係るベーン
背圧とを比較すると、後者の本発明品（２）の方が、ロ
ータ回転角度でいうと５４°付近頃からより理論計算値
に近いベーン背圧となっている。これは、５４°付近か
ら第１の分割室１９_a-1に代えて、第２の分割室１９_a _-2
が背圧室２０と連通するようになるが、その第２の分割
室１９_a-2のオイル圧が第１の分割室１９_a-1のオイル圧
より低いためである。このように第２の分割室１９_a-2
のオイル圧が第１の分割室１９_a-1のそれより低圧であ
るのは次の現象によるものと考えられる。すなわち、第
１の分割室１９_a-1には、前述の通り、一行程前の背圧
室２０内の高圧オイルが流入してしまうが、第２の分割
室１９_a- ₂へはそのような高圧オイルの流入がなく、高
圧オイルによるオイル圧の上昇が防止されるためであ
る。

【００５３】なお、上記実測値の測定条件は下記の通り
である。

【００５４】測定条件：吐出圧（Ｐｄ）／吸入圧（Ｐ
ｓ）＝２０／４（ｋｇｆ／ｃｍ²Ｇ）≒２．０／０．４
（ＭＰａＧ）

【００５５】上記各実施形態の吸入側連通路２７（図
２、図５参照）は、いずれも、サイドブロック２、３を
穿孔して孔状に形成したが、図７に示すように、溝状の
吸入側連通路２７を採用することもでき、この場合はサ
イドブロック２、３のシリンダ対向面を一部溝状に削り
取るものとする。

【００５６】

【発明の効果】本発明にあっては、上記の如く、サライ
溝を仕切りにより複数の分割室に分割するという構成を
採用したものである。このため、低圧冷媒ガスの吸入過
程初期から圧縮過程初期までの間については、一の分割
室から減圧オイルよりさらに低いオイル圧をベーン背圧
としてベーン底部へ供給し、圧縮過程中間期は、他の分
割室から減圧オイル圧をベーン背圧としてベーン底部へ
供給することができ、吸入過程初期から圧縮過程初期ま
での間における実際のベーン背圧を理論計算値に近い値
にまで引き下げることが可能となる。よって、圧縮不良
や騒音を発生させることなく、過剰なベーン背圧による
ベーン先端あるいはシリンダ内壁の摩耗等の防止と、高
過ぎるベーン背圧による余分な動力の削減を図ることが
でき、耐久性に優れた小動力型の気体圧縮機を提供し得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る気体圧縮機の一実施形態を示した
断面図。

【図２】図１に示した気体圧縮機におけるシリンダ側か
ら見たリア側サイドブロックの正面図。

【図３】本発明の要部、主に仕切り壁についての実施形
態の説明図。

【図４】ベーン回転角度とベーン背圧との関係の説明図
（サライ溝２分割タイプ）。

【図５】本発明の要部、主にサライ溝の３分割について
の実施形態の説明図。

【図６】ベーン回転角度とベーン背圧との関係の説明図
（サライ溝３分割タイプ）。

【図７】本発明の要部、主に吸入側連通路の他の実施形
態の説明図。

【図８】従来の気体圧縮機の断面図。

【図９】図８のＡ−Ａ線でのシリンダ断面図。

【図１０】従来の気体圧縮機におけるシリンダ側からみ
たリア側サイドブロックの正面図。

【符号の説明】

１シリンダ２フロント側のサイドブロック３リア側のサイドブロック４ロータ５ロータ軸６、７軸受６ａ、７ａ軸受隙間８ベーン溝９ベーン１０圧縮機本体１１ケーシング１２フロントヘッド１３吸入室１４吐出室１５圧縮室１６油分離器１７オイル溜り１８高圧油穴１９サライ溝１９ａ一方の分割室１９ｂ他方の分割室１９ｃ仕切り壁２０背圧室２０ａ背圧室角部２１吸入通路２２吐出孔２３吐出バルブ２４吐出チャンバ２５吐出通路２６中圧油穴２７吸入側連通路２８高圧供給穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周略楕円状のシリンダと、上記シリン
ダの端面に取り付けられたサイドブロックと、上記シリ
ンダの内側に位置しかつロータ軸とその軸受を介して回
転可能に設けたロータと、上記ロータの外周面に形成さ
れたベーン溝と、上記ベーン溝に摺動可能に装着された
ベーンと、上記シリンダ、サイドブロック、ロータおよ
びベーンによって仕切り形成される圧縮室とを備え、上記圧縮室が上記ロータの回転により容積の大小変化を
繰り返し、この圧縮室の容積変化により、吸入室側から
圧縮室への低圧冷媒ガスの吸入、圧縮室での冷媒ガスの
圧縮、および圧縮室から吐出室側の高圧冷媒ガスの吐出
を行う気体圧縮機において、上記サイドブロックのシリンダ対向面側には、上記ベー
ン底部に連通するサライ溝が形成され、上記サライ溝が仕切りにより複数の分割室に分割されて
なることを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】サライ溝を２つの分割室に仕切り分割し
てなることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
【請求項３】サライ溝を３つの分割室に仕切り分割し
てなることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
【請求項４】上記複数の分割室のうち、一の分割室
は、吸入過程初期から圧縮過程初期までの間、上記ロー
タ軸と軸受の隙間で絞られた減圧オイルの圧力より低い
オイル圧をベーン底部に作用させる手段であり、他の分
割室は、圧縮過程中間期に、上記減圧オイルをベーン底
部に作用させる手段であることを特徴とする請求項１乃
至３に記載の気体圧縮機。
【請求項５】上記一の分割室内に減圧オイルの圧力よ
り低いオイル圧を形成する手段が、上記一の分割室に一端が開口しかつ他端が上記吸入室側
に連通している吸入側連通路からなることを特徴とする
請求項１乃至３に記載の気体圧縮機。
【請求項６】上記サライ溝を仕切り分割する仕切り壁
が、ベーンまたはベーン溝と略平行な直線形状であるこ
とを特徴とする請求項１乃至３に記載の気体圧縮機。
【請求項７】上記サライ溝を仕切り分割する仕切り壁
が、その仕切り壁中央付近より下部側が上記一の分割室
から他の分割室側に食い込むように屈曲形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３に記載の気体圧縮機。