JP2003129976A - 気体圧縮機 - Google Patents

気体圧縮機

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JP2003129976A JP2001328142A JP2001328142A JP2003129976A JP 2003129976 A JP2003129976 A JP 2003129976A JP 2001328142 A JP2001328142 A JP 2001328142A JP 2001328142 A JP2001328142 A JP 2001328142A JP 2003129976 A JP2003129976 A JP 2003129976A
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孝之 岩澤
Keiichi Morita
圭一 森田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダとサイドブロックのネジ止め締結に
よる形状変形を防止することにより、耐久性や冷房能力
の向上、ならびに省動力化を図った気体圧縮機を提供す
る。 【解決手段】 サイドブロック５の内側面全体のうち、
ロータ７端面が摺接するロータ摺接部ｂを、該ロータ端
面側からみて凹形状（たとえば、該ロータ７端面側から
みて中央部が窪んでいる凹曲面形状）とするとともに、
サイドブロック５の内側面全体のうち、シリンダ４の端
面に接合されるシリンダ接合部ｃを、該シリンダ４の端
面と同じ形状（たとえば平面形状）とすることにより、
サイドブロック５、６とシリンダ４の接合部は同じ平面
どうしが接合される構造となるものとする。

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
ム等に用いられる気体圧縮機に関し、特に、その機器の
耐久性や冷房能力の向上、ならびに省動力化を図れるよ
うにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種気体圧縮機は、たとえば図
４および図５に示したように内周楕円状のシリンダ４を
有し、このシリンダ４の両端面にサイドブロック５、６
がネジ止め接合される構造を採用している。
【０００３】また、シリンダ４内にはロータ７が回転可
能に配置され、このロータ７に形成されたベーン溝１１
にはベーン１２が装着され、ベーン１２はベーン溝１１
内を摺動でき、かつ、ロータ７の外周面からシリンダ４
の内周面に向って出没可能に設けられている。
【０００４】上記シリンダ４、サイドブロック５、６、
ロータ７およびベーン１２により仕切り形成されたシリ
ンダ４内側の小室は圧縮室１３と称し、圧縮室１３は、
ロータ７の回転により容積の大小変化を繰り返すととも
に、この容積変化により吸入室１４側から低圧の冷媒ガ
スを吸入し、これを圧縮し高圧の冷媒ガスとして吐出室
１５側へ吐出する。
【０００５】吐出室１５の底部には、高圧冷媒ガスの吐
出圧が作用するオイル溜まり２０が設けられており、こ
のオイル溜まり２０のオイルは、サイドブロック５、６
やシリンダ４の油穴２１等を経てベーン溝１１底部へ供
給され、ベーン１２をシリンダ４内壁側へ押し付けるベ
ーン背圧として用いられる。さらに、ベーン溝１１底部
に供給されたオイルは、ロータ端面７ａ（「ロータサイ
ド」ともいう）に漏れ出て油膜を形成し、この油膜によ
りロータサイド７ａとサイドブロック５、６との間の摺
動隙間（「ロータサイドクリアランス」ともいう）がシ
ールされる。
【０００６】ところで、上記のような構造からなる気体
圧縮機において、ロータ端面７ａやシリンダ端面４ａと
対向するリア側のサイドブロック６内側面は、図６に示
したように平面でなく、ロータ７側からみて中央部が少
し窪んだ凹曲面形状となるように形成されている。フロ
ント側のサイドブロック５内側面も同様である。このよ
うにサイドブロック５、６内側面を凹曲面形状としたの
は、ロータサイドクリアランスを確保するためと、ロー
タサイド７ａの油膜を確保するためである。
【０００７】しかしながら、上記のような従来構造の気
体圧縮機によると、図６に示したようにサイドブロック
５、６の内側面全体が凹状曲面となるように構成されて
いるため、機器組立時にサイドブロック５、６内側面と
平面形状のシリンダ端面４ａとを突き合せると、その突
き合せ接合部に図６に示した隙間Ｇ１が生じる。このた
め、そのままシリンダ４とサイドブロック５、６をネジ
止め締結すると、その締結力や該隙間Ｇ１の形状との関
係から、図７に示したようにサイドブロック５、６はそ
の中央部がロータ７の端面に向って張り出すように変形
し、シリンダ４は太鼓状に変形する。これにより、サイ
ドブロック５、６内側面の凹曲面形状の凹量が減少し、
ロータサイドクリアランスとロータサイド７ａの油膜の
確保が困難となり、気体圧縮機としての耐久性、特に耐
摩耗性が低下するとともに、ロータ端面７ａとサイドブ
ロック５、６との摺動摩擦抵抗が増え、気体圧縮機の運
転に大きな動力を要する等の問題点がある。また、上記
のようにシリンダ４が太鼓状に変形すると、ベーン１２
先端とシリンダ４との間に不要な隙間Ｇ２が生じ、この
隙間Ｇ２から圧縮室１３内の高圧冷媒ガスが低圧部側へ
漏れ出る、いわゆる内部リーク量が増え、冷房能力が低
下する等の問題点も有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、シリ
ンダとサイドブロックのネジ止め締結による形状変形を
防止することにより、耐久性や冷房能力の向上、ならび
に省動力化を図った気体圧縮機を提供することにある。
【０００９】
【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、内周楕円状のシリンダと、上記シリンダ
の端面にネジ止め接合されたサイドブロックと、上記シ
リンダ内に回転可能に配置されたロータと、上記ロータ
の外周面から上記シリンダの内周面に向って出没可能に
設けたベーンと、上記シリンダ、サイドブロック、ロー
タおよびベーンにより仕切り形成された該シリンダ内側
の小室からなるとともに、上記ロータの回転により容積
の大小変化を繰り返し、この容積変化により低圧の冷媒
ガスを吸入し圧縮して吐出する圧縮室とを備え、上記サ
イドブロックの内側面全体のうち、上記ロータ端面が摺
接するロータ摺接部を、該ロータ端面側からみて凹の形
状とし、上記サイドブロックの内側面全体のうち、上記
シリンダの端面に接合されるシリンダ接合部を、該シリ
ンダの端面と同じ形状としたことを特徴とするものであ
る。
【００１０】ここで、上記「ロータ端面側からみて凹の
形状」とは、凹部が曲面である形状（以下「凹曲面形
状」という。）のほか、凹部が曲面でなく直線である形
状等も含む。また、上記「シリンダの端面と同じ形状」
とは、シリンダの端面が平面であるときはこれと同じ平
面形状であることを意味し、シリンダの端面が曲面であ
るときはこれと同じ曲面形状であることを意味する。
【００１１】本発明では、サイドブロックのシリンダ接
合部をシリンダの端面と同じ形状とする上記構成の採用
により、サイドブロックとシリンダの接合部は同じ形状
どうしが接合される構造となることから、シリンダとサ
イドブロックのネジ止め接合前に、その接合部に生じる
隙間がなくなり、この種の隙間による不具合、すなわち
シリンダとサイドブロックのネジ止め締結による形状変
形が防止される。
【００１２】本発明は、内周楕円状のシリンダと、上記
シリンダの端面にネジ止め接合されたサイドブロック
と、上記シリンダ内に回転可能に配置されたロータと、
上記ロータの外周面から上記シリンダの内周面に向って
出没可能に設けたベーンと、上記シリンダ、サイドブロ
ック、ロータおよびベーンにより仕切り形成された該シ
リンダ内側の小室からなるとともに、上記ロータの回転
により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により
低圧の冷媒ガスを吸入し圧縮して吐出する圧縮室とを備
え、上記サイドブロックの内側面全体を、上記ロータ端
面側からみて凹の形状とし、上記サイドブロックが接合
される上記シリンダのサイドブロック接合部を、上記凹
の形状と同じ形状としたことを特徴とするものである。
【００１３】ここで、上記「ロータ端面側からみて凹の
形状」とは、凹部が曲面である形状（以下「凹曲面形
状」という。）のほか、凹部が曲面でなく直線である形
状等も含む。また、上記「凹の形状と同じ形状」とは、
たとえば、その凹の形状が凹曲面形状であるときはこれ
と同じ曲率の凹曲面形状であることを意味する。
【００１４】本発明では、シリンダのサイドブロック接
合部をサイドブロックの凹の形状と同じ形状とする上記
構成の採用により、サイドブロックとシリンダの接合部
は同じ形状どうしが接合される構造となるので、シリン
ダとサイドブロックのネジ止め接合前に、その接合部に
生じる隙間がなくなり、この種の隙間による不具合、す
なわちシリンダとサイドブロックのネジ止め締結による
形状変形が防止される。
【００１５】
【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ないし図３を基に詳細に説明す
る。なお、従来と同一の部分については図４および図５
を用いて説明する。
【００１６】本実施形態の気体圧縮機は、図４に示した
ように一端開口型のコンプレッサケース１内に圧縮機構
部２を収納した構造であり、コンプレッサケース１の開
口端にはフロントヘッド３が取り付けられている。
【００１７】圧縮機構部２は内周楕円状のシリンダ４を
有し、シリンダ４の両端面にはサイドブロック５、６が
ネジ止め接合され、該シリンダ４内にはロータ７が配置
されている。
【００１８】なお、ロータ７はその軸心に一体に設けた
ロータ軸８とこれを支持するサイドブロック５、６の軸
受９、１０とにより回転可能に支持されている。また、
図５に示したように、ロータ７にはその径方向に放射状
にベーン溝１１がスリット状に５つ切り込み形成され、
これらのベーン溝１１にはそれぞれベーン１２が1枚ず
つ装着されており、各ベーン１２はベーン溝１１内を摺
動でき、かつ、ロータ７の外周面からシリンダ４の内周
面に向って出没可能に設けられている。
【００１９】シリンダ４の内側は、シリンダ４内壁、サ
イドブロック５、６内面、ロータ７外周面およびベーン
１２先端側両側面により複数の小室に仕切られており、
この仕切り形成された各小室が圧縮室１３であり、圧縮
室１３は、ロータ７が図中矢印イの方向に回転すること
により容積の大小変化を繰り返し、この容積変化により
低圧室である吸入室１４の低圧冷媒ガスを吸入し、これ
を圧縮し高圧冷媒ガスとして高圧室である吐出室１５側
へ吐出する。
【００２０】すなわち、圧縮室１３の容積変化が生じる
と、その容積増加時に、吸入室１４内の低圧冷媒ガスが
サイドブロック５の吸入口（図示省略）やシリンダ４の
吸入通路４ａとサイドブロック６の吸入口６ａを介して
圧縮室１３へ吸入される。そして、この圧縮室１３の容
積が減少し始めると、その容積減少効果により圧縮室１
３内の冷媒が圧縮され始める。その後、圧縮室１３の容
積が最小付近に近づくと、圧縮された高圧冷媒ガス圧に
より、シリンダ楕円短径部付近に設けられているシリン
ダ吐出孔１６のリードバルブ１７が開く。これにより、
圧縮室１３内の高圧冷媒ガスは、シリンダ吐出孔１６か
らシリンダ外部空間の吐出チャンバ１８へ吐出し、さら
に該吐出チャンバ１８から油分離器１９等を経て吐出室
１５側へ導かれる。
【００２１】本実施形態の気体圧縮機においても、吐出
室１５の底部には、高圧冷媒ガスの吐出圧が作用するオ
イル溜まり２０が設けられており、このオイル溜まり２
０のオイルは、サイドブロック５、６やシリンダ４の油
穴２１や軸受９、１０クリアランス等を経てベーン溝１
１底部へ供給され、かつベーン１２をシリンダ４内壁側
へ押し付けるベーン背圧として用いられる。さらに、ベ
ーン溝１１底部に供給されたオイルは、ロータサイドに
漏れ出て油膜を形成し、この油膜によりロータサイドク
リアランスがシールされる。また、上記の如く吐出チャ
ンバ１８内に吐出した高圧冷媒ガスには、潤滑用等のオ
イルがミストの状態で含まれており、この高圧冷媒ガス
中のオイル成分が、油分離器１９を通過する際に分離捕
獲され、かつ吐出室１５底部のオイル溜まり２０に滴下
し一時貯留される。
【００２２】ところで、従来の気体圧縮機の場合、シリ
ンダ端面４ａおよびロータ端面７ａと対向しているサイ
ドブロック５、６内側面の形状は、それ全体が凹曲面形
状であったが（図６参照）、本実施形態の気体圧縮機の
場合、リア側のサイドブロック６内側面の形状は、図１
に示したように、すり鉢状に窪んだ凹曲面とその外縁に
連続的に設けられる平面とを組合せた２面形状となって
いる。フロント側のサイドブロック５内側面の形状も同
様である。
【００２３】すなわち、本実施形態では、フロントおよ
びリア側のサイドブロック５、６の内側面全体のうち、
ロータ端面７ａが対向し摺接するロータ摺接部ｂは、該
ロータ７端面側からみて凹の形状（本実施形態では凹曲
面形状）となるように形成されている一方、これ以外の
部分、つまりサイドブロック５、６の内側面全体のう
ち、シリンダ４の端面に対向し接合されるシリンダ接合
部ｃについては、該シリンダ４の端面と同じ形状（本実
施形態では平面形状）となるように形成されている。
【００２４】したがって、本実施形態の気体圧縮機にお
いては、その機器組立時に、シリンダ４の端面４ａにサ
イドブロック５、６の内側面を突き合せてネジ止め接合
するが、この接合部において、サイドブロック５、６内
側面とシリンダ端面４ａは同じ平面どうしが接合される
構造となり、このような同じ平面どうしの接合構造であ
ることから、シリンダ４とサイドブロック５、６のネジ
止め接合前に、その接合部に従来のような隙間（図６の
符号Ｇ１参照）が生じることはない。
【００２５】このため、本実施形態の気体圧縮機による
と、シリンダ４とサイドブロック５、６をネジ止め接合
したときに、従来のようにサイドブロック５、６の中央
部がロータ７の端面７ａに向って張り出し変形したり、
シリンダ４が太鼓状に変形することはなく、この種サイ
ドブロック５、６やシリンダ４のネジ止め締結による形
状変形は低減され、かつ、サイドブロック５、６内側面
の凹曲面形状はネジ止め締結後もそれ以前と同じ形状が
維持される。そして、このようにネジ止め締結後も形状
が変化しないサイドブロック５、６内側面の凹曲面形状
部分により、ロータサイドクリアランス（ロータ端面７
ａとサイドブロック５、６との間の摺動隙間）は十分に
確保され、かつ、ロータサイド（ロータ端面７ａ）に十
分な油膜を確保することができ、この油膜によりロータ
端面７ａとサイドブロック５、６の摺接部の潤滑が確実
に行われることから、気体圧縮機としての耐久性、特に
耐摩耗性が向上し、かつ、その摺接部における摺動摩擦
抵抗が減り、気体圧縮機の運転に要する動力の低減も図
れる。
【００２６】また、本実施形態の気体圧縮機によると、
上記の如くシリンダ４の太鼓状変形が防止されるので、
従来のようにベーン１２先端とシリンダ４との間に不要
な隙間（図７の符号Ｇ２参照）が生じることもなく、こ
の種の隙間から圧縮室１３内の高圧冷媒ガスが低圧部
（吸入室）側へ漏れ出る、いわゆる内部リーク量を低減
することができ、冷房能力の向上も図れる。
【００２７】なお、上記実施形態では、サイドブロック
５、６の内側面のうち、凹曲面形状のロータ摺接部ｂと
平面形状のシリンダ接合部ｃとの間を繋ぐ繋ぎ部ｄを、
ロータ摺接部ｂの延長面として曲面形状とする構成を採
用したが（図１参照）、この繋ぎ面ｄについては、図２
に示したようにシリンダ接合部ｃの延長面として平面形
状とすることもできる。
【００２８】また、シリンダ４とサイドブロック５、６
のネジ止め締結による形状変形を防止する手段について
は、上記実施形態とは別に、たとえば図３に示したよう
な変形防止構造を採用することもできる。この図の構造
は、サイドブロック５、６の内側面全体を、ロータ端面
７ａ側からみて凹の形状、具体的にはロータ端面７ａ側
からみて中央部が窪んでいる凹曲面形状とするととも
に、サイドブロック５、６が接合されるシリンダ４のサ
イドブロック接合部ａを、上記サイドブロック５、６内
側面の凹の形状と同じ形状、具体的にはサイドブロック
５、６内側面の凹曲面形状と同じ曲率の曲面形状とした
ものである。この図３の構造によると、サイドブロック
５、６内側面とシリンダ端面４ａの接合部は同じ曲率の
曲面どうしが接合される構造となるから、上記実施形態
と同じく、シリンダ４とサイドブロック５、６のネジ止
め接合前や接合後に、従来のような不要な隙間（図６の
符号Ｇ１および図７の符号Ｇ２参照）が生じることはな
く、よって、この図３の変形防止構造によっても、上記
実施形態と同様の効果、すなわち気体圧縮機の耐久性や
冷房能力の向上、ならびに省動力化を図ることができ
る。
【００２９】
【発明の効果】本発明に係る気体圧縮機にあっては、上
記の如く、サイドブロックのシリンダ接合部をシリンダ
の端面と同じ形状とする、または、シリンダのサイドブ
ロック接合部をサイドブロックの凹形状と同じ形状とす
る構成を採用したものである。このため、サイドブロッ
クとシリンダの接合部は同じ形状どうしが接合される構
造となるので、シリンダとサイドブロックのネジ止め接
合前に、その接合部に隙間が生じることはなく、この種
の隙間による従来の不具合、すなわちサイドブロックや
シリンダのねじ止め締結による形状変形が防止され、ロ
ータサイドクリアランスとロータサイドの油膜を十分に
確保することが可能となり、気体圧縮機としての耐久性
や冷房能力の向上ならびに省動力化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る気体圧縮機の要部の一実施形態を
示した説明図。
【図２】図１に示した実施形態の変形例の説明図。
【図３】本発明に係る気体圧縮機の要部の他の実施形態
を示した説明図。
【図４】気体圧縮機の基本的な構成を示した断面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図。
【図６】従来の気体圧縮機におけるシリンダとサイドブ
ロックの接合部の構造説明図。
【図７】図６に示した従来のシリンダとサイドブロック
をねじ止め接合したときのシリンダとサイドブロックの
形状変形の様子を示した説明図。
【符号の説明】
１ コンプレッサケース ２ 圧縮機構部 ３ フロントヘッド ４ シリンダ ４ａ シリンダ端面 ５ フロント側のサイドブロック ６ リア側のサイドブロック ７ ロータ ７ａ ロータ端面（ロータサイド） ８ ロータ軸 ９、１０ 軸受 １１ ベーン溝 １２ ベーン １３ 圧縮室 １４ 吸入室（低圧室） １５ 吐出室（高圧室） １６ シリンダ吐出孔 １７ リードバルブ １８ 吐出チャンバ １９ 油分離器 ２０ オイル溜まり ２１ 油穴 ａ シリンダのサイドブロック接合部 ｂ サイドブロックのロータ摺接部 ｃ サイドブロックのシリンダ接合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H029 AA05 AA17 AB03 BB32 BB33 BB44 CC03 CC04 3H040 AA09 BB05 BB11 CC09 CC14 CC16 DD03 DD06 DD07 DD40

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内周楕円状のシリンダと、 上記シリンダの端面にネジ止め接合されたサイドブロッ
    クと、 上記シリンダ内に回転可能に配置されたロータと、 上記ロータの外周面から上記シリンダの内周面に向って
    出没可能に設けたベーンと、 上記シリンダ、サイドブロック、ロータおよびベーンに
    より仕切り形成された該シリンダ内側の小室からなると
    ともに、上記ロータの回転により容積の大小変化を繰り
    返し、この容積変化により低圧の冷媒ガスを吸入し圧縮
    して吐出する圧縮室とを備え、 上記サイドブロックの内側面全体のうち、上記ロータ端
    面が摺接するロータ摺接部を、該ロータ端面側からみて
    凹の形状とし、 上記サイドブロックの内側面全体のうち、上記シリンダ
    の端面に接合されるシリンダ接合部を、該シリンダの端
    面と同じ形状としたことを特徴とする気体圧縮機。
  2. 【請求項２】 内周楕円状のシリンダと、 上記シリンダの端面にネジ止め接合されたサイドブロッ
    クと、 上記シリンダ内に回転可能に配置されたロータと、 上記ロータの外周面から上記シリンダの内周面に向って
    出没可能に設けたベーンと、 上記シリンダ、サイドブロック、ロータおよびベーンに
    より仕切り形成された該シリンダ内側の小室からなると
    ともに、上記ロータの回転により容積の大小変化を繰り
    返し、この容積変化により低圧の冷媒ガスを吸入し圧縮
    して吐出する圧縮室とを備え、 上記サイドブロックの内側面全体を、上記ロータ端面側
    からみて凹の形状とし、 上記サイドブロックが接合される上記シリンダのサイド
    ブロック接合部を、上記凹形状と同じ形状としたことを
    特徴とする気体圧縮機。
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JP2007224726A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd ベーンロータリ型圧縮機
WO2017104317A1 (ja) * 2015-12-17 2017-06-22 カルソニックカンセイ株式会社 気体圧縮機
CN111980922A (zh) * 2019-05-21 2020-11-24 上海海立电器有限公司 一种旋转式压缩机

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