JP2003314482A - 気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型、軽量化を図り、回転軸先端の振れ回り
による振動、騒音を低減可能な気体圧縮機を提供する。 【解決手段】 フロントヘッド９の左側壁に、筒状開口
端５４にほぼ位置を合わせて開口面を有する凹部７１が
形成され、この凹部７１内に低圧側サイドブロック２が
嵌装されている。筒状開口端５４の端面及びシリンダ４
右端面の軸方向位置は揃えられている。このことによ
り、低圧側サイドブロック２の軸方向長の厚み分、気体
圧縮機７０の全長寸法を短縮することができる。この際
には、フロントヘッド９に吸入ポート５１と取付足６１
を配置するスペースを確保しながら、全長寸法を短縮可
能である。従って、プーリ３１、取付足６１、６３、６
５の配設位置は変わらず、気体圧縮機７０の取り付けは
従来の気体圧縮機５０と同様に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は気体圧縮機に係わ
り、特に小型、軽量化を図り、回転軸先端の振れ回りに
よる振動、騒音を低減可能な気体圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】気体圧縮機は、室内空調用や冷凍用に用
いられている。気体圧縮機５０は図５に示すように、ケ
ース５２の右端部に形成された円形の筒状開口端５４に
フロントヘッド９の左側壁が当接されている。

【０００３】フロントヘッド９には、外部に接続された
図示しないエバポレータより冷媒ガスを吸入する吸入ポ
ート５１と、この吸入ポート５１に連通された吸入室１
５が形成されている。

【０００４】また、気体圧縮機５０は圧縮機本体１を有
している。圧縮機本体１は低圧側サイドブロック２及び
高圧側サイドブロック３間に介装されたシリンダ４を備
えており、シリンダ４内にはロータ５が回転可能に配設
されている。

【０００５】この圧縮機本体１はケース５２の内側に内
挿されている。そして、低圧側サイドブロック２の周壁
部がケース５２の内壁に対し僅かの隙間を隔てると共
に、右端周縁部は、フロントヘッド９の左側壁に当接さ
れている。また、この右端周縁部の角には周状に三角形
溝６７が切り欠きされ、Ｏリング６９により密封されて
いる。

【０００６】ロータ５には端面間を貫通する回転軸６が
一体に設けられており、回転軸６は両サイドブロック
２、３のそれぞれに設けられた軸受孔７、８に回転可能
に嵌合されている。そして、その回転軸先端側６ａは軸
受孔７より突出し、更にフロントヘッド９を貫通するよ
うに延長形成されている。回転軸先端側６ａの外周には
シール室１０が設けられており、このシール室１０には
軸受孔７と回転軸６との軸受隙間Ｇを介し潤滑油が供給
される。

【０００７】図６に、図５中のＡ−Ａ矢視線断面図を示
す。ロータ５の外周面には径方向にベーン溝１２が形成
され、ベーン溝１２にはベーン１３が摺動可能に装着さ
れている。そして、ベーン１３は、ロータ５の回転時に
は遠心力とベーン溝底部の油圧とによりシリンダ４の内
壁に付勢される。

【０００８】シリンダ４内は、一対のサイドブロック
２、３、ロータ５、ベーン１３、１３・・により複数の
小室に仕切られている。これらの小室は圧縮室１４、１
４・・と称され、ロータ５の回転により容積の大小変化
を繰り返す。

【０００９】このような圧縮機本体１においては、ロー
タ５が回転して圧縮室１４、１４・・の容積が変化する
と、その容積変化により吸入ポート５１に通じる吸入室
１５の低圧冷媒ガスを吸気し圧縮する。

【００１０】高圧側サイドブロック３とケース５２によ
り吐出室１９が形成されている。そして、油分離器１８
が、高圧側サイドブロック３の側壁より吐出室１９に向
けて突出されている。圧縮後の高圧冷媒ガスは、吐出口
１６、吐出弁１７、油分離器１８等を介して吐出室１９
に吐出される。

【００１１】このとき、油分離器１８では高圧冷媒ガス
から油分を分離し、分離の油分は吐出室１９の底部に溜
まり、潤滑油の油溜まり２０を形成する。油分の分離さ
れた高圧冷媒ガスは、吐出ポート５３より外部の図示し
ない凝縮器へと送られる。

【００１２】また、低圧側サイドブロック２、高圧側サ
イドブロック３のロータ５に面する回転軸６の周囲に
は、それぞれベーン溝底部に連通するサライ溝３５、３
６が配設されている。そして、このサライ溝３５、３６
には油溜まり２０より潤滑油通路３７、３８を経て潤滑
油が供給されている。

【００１３】一方、図示しないエンジンやモータ等の外
部駆動源による動力は、図示しないベルト等によりプー
リ３１に伝えられる。プーリ３１とフロントヘッド９間
には、ベアリング３２が配設されている。

【００１４】回転軸先端側６ａの右端には、アマチュア
３３が固着され、クラッチ用電磁コイル３４の励磁によ
り、このアマチュア３３はプーリ３１の右端面に吸着若
しくは離脱される。アマチュア３３がプーリ３１の右端
面に吸着されたとき、ロータ５はプーリ３１の回転につ
れて回転する。

【００１５】次に、圧縮室１４における圧縮行程につい
て説明する。圧縮室１４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１５内の冷媒ガスが、シリン
ダ４等の吸入通路４１とこれに連通する低圧側サイドブ
ロック２、高圧側サイドブロック３の図示しない吸入口
とを介して圧縮室１４側に吸入される。そして、圧縮室
１４の容積が最大付近になると、圧縮室１４が吸入口か
ら離れて密閉空間となり、圧縮室１４内に低圧冷媒ガス
が閉じ込められる。

【００１６】次に、この密閉空間である圧縮室１４の容
積が最大から最小に移行すると、その容積減少量に応じ
て圧縮室１４内の低圧冷媒ガスが圧縮される。更に、圧
縮室１４の容積が最小付近になると、その圧縮された高
圧冷媒ガスの圧力によって、シリンダ４の吐出口１６に
取り付けられている吐出弁１７が開かれる。そして、圧
縮室１４内の高圧冷媒ガスが吐出口１６からシリンダ４
の外周面側に形成された吐出チャンバ４５に流出する。

【００１７】吐出チャンバ４５内に流入した高圧冷媒ガ
スは、更に、高圧側サイドブロック３の図示しない吐出
通路を通過した後、油分離器１８を通って吐出室１９内
に吐出される。

【００１８】なお、フロントヘッド９の下部には取付足
６１が突設され、ケース５２のフロントヘッド９側上部
には取付足６３、ケース５２の吐出室１９側下部には取
付足６５がそれぞれ突設されている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、気体圧縮機
の小型、軽量化を図る場合、従来の気体圧縮機５０では
以下のような問題があった。まず、フロントヘッド９、
低圧側サイドブロック２、シリンダ４（ロータ５及びベ
ーン１３を含む）、高圧側サイドブロック３、油分離器
１８が気体圧縮機５０の軸方向に並ぶ様に配置されてい
る。このため、気体圧縮機５０の軸方向全長寸法を短縮
するためには、各部品の寸法を短縮する必要があった。

【００２０】しかしながら、気体圧縮機５０では、低圧
側サイドブロック２、シリンダ４、高圧側サイドブロッ
ク３、油分離器１８は強度等機能上必要な寸法で構成さ
れており、軸方向全長寸法を短縮することはできない。

【００２１】また、フロントヘッド９については、軸方
向全長寸法を短縮することによりフロントヘッド９の外
側に吸入ポート５１及び取付足６１を配置するスペース
が十分に確保できなくなるおそれがあった。

【００２２】更に、プーリ３１、取付足６１、６３、６
５の配設位置は、気体圧縮機５０が据え付けられるエン
ジン室の構造等により寸法上の制約を受けるので、これ
らの配設位置を変更することは困難である。

【００２３】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、小型、軽量化を図り、回転軸先端の振れ
回りによる振動、騒音を低減可能な気体圧縮機を提供す
ることを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、ロー
タの配設された回転軸と、該回転軸の回転により冷媒ガ
スが吸入される吸入ポートの形成されたフロントヘッド
と、前記回転軸の回転により冷媒ガスの圧縮を行う圧縮
室の形成されたシリンダと、該シリンダの吸入側に配設
された低圧側サイドブロックと、前記シリンダの吐出側
に配設された高圧側サイドブロックと、該高圧側サイド
ブロック及び前記シリンダが収納され、一端に開口を有
するケースとを備え、前記低圧側サイドブロックは前記
フロントヘッド側部に埋設されたことを特徴とする。

【００２５】低圧側サイドブロックをフロントヘッド側
部に埋設することで、吐出室を大きくできる。このた
め、貯留できる潤滑油の量も増大し、軸受に対し潤滑油
を円滑に供給できる。また、回転軸のシリンダ端面から
の長さは、低圧側サイドブロックの厚み分短く構成でき
る。

【００２６】このことにより、軸先端の距離が短くなっ
た分、軸先端の振れ回りが小さくなる。従って、例えば
回転軸を支持するベアリングの負荷変動は少なくなり、
振動、騒音等が発生し難くなる。

【００２７】また、本発明は、前記ケースの軸方向長は
前記低圧側サイドブロックが前記フロントヘッド側部に
埋設された厚さ分短縮されたことを特徴とする。

【００２８】このことにより、フロントヘッドに吸入ポ
ートを配置するスペースを確保しながら、全長寸法を短
縮可能である。同様に、取付足等の配設位置も変わら
ず、気体圧縮機の取り付けは従来のものと同じに行うこ
とができる。

【００２９】また、ケースの厚さ、低圧側サイドブロッ
ク、シリンダ、高圧側サイドブロック等は強度等機能上
必要な寸法を維持した上で、気体圧縮機の小型、軽量化
を図ることができる。

【００３０】更に、本発明は、前記ケースの開口された
端面と前記シリンダの吸入側端面とが同一面にて揃えら
れたことを特徴とする。

【００３１】このことにより、構造が簡単で設計もし易
くできる。

【００３２】更に、本発明は、前記ケース、前記低圧側
サイドブロック及び前記フロントヘッドにて挟まれた空
間又は前記ケース、前記シリンダ及び前記フロントヘッ
ドにて挟まれた空間に周状に三角溝が形成され、該三角
溝にシール部材が配設されたことを特徴とする。

【００３３】三角形溝及びシール部材の配設により、部
品点数を削減し、安価に構成することができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１に、本発明の実施形態の構成図を示す。
なお、図５と同一要素のものについては同一符号を付し
て説明は省略する。図１の気体圧縮機７０において、ケ
ース５２の右端部に形成された筒状開口端５４にフロン
トヘッド９の左側壁が当接されるのは図５の気体圧縮機
５０と同様である。

【００３５】しかしながら、気体圧縮機５０の低圧側サ
イドブロック２がケース５２の内側に内挿され、かつ低
圧側サイドブロック２の周壁部がケース５２の内壁に対
し僅かの隙間を隔てると共に、右端周縁部が、フロント
ヘッド９の左側壁に当接されていたのに対し、本発明の
実施形態である気体圧縮機７０では、フロントヘッド９
の左側壁に、筒状開口端５４にほぼ位置を合わせて開口
面を有する凹部７１が形成され、この凹部７１内に低圧
側サイドブロック２が嵌装された点で異なる。筒状開口
端５４の端面及びシリンダ４右端面の軸方向位置は揃え
られている。

【００３６】また、低圧側サイドブロック２の右端周縁
部の角には、周状に四角形溝７３が切り欠きされ、Ｏリ
ング７５により密封されている。そして、フロントヘッ
ド９の左側壁の筒状開口端５４及び低圧側サイドブロッ
ク２に面する部分には、周状に四角形溝７７が切り欠き
され、Ｏリング７９により密封されている。

【００３７】かかる構成によれば、低圧側サイドブロッ
ク２をフロントヘッド９の凹部７１内に嵌装したので、
この低圧側サイドブロック２の軸方向長の厚み分、気体
圧縮機７０の全長寸法を短縮することができる。なお、
図中、短縮前の外形線を２点鎖線で示し、短縮後の外形
線を実線で示す（以下、同旨）。

【００３８】この際には、フロントヘッド９に吸入ポー
ト５１と取付足６１を配置するスペースを確保しなが
ら、全長寸法を短縮可能である。従って、プーリ３１、
取付足６１、６３、６５の配設位置は変わらず、気体圧
縮機７０の取り付けは従来の気体圧縮機５０と同様に行
うことができる。

【００３９】また、ケース５２の厚さ、低圧側サイドブ
ロック２、シリンダ４、高圧側サイドブロック３、油分
離器１８等は強度等機能上必要な寸法を維持した上で、
気体圧縮機７０の小型、軽量化を図ることができる。更
に、筒状開口端５４の端面及びシリンダ４右端面の軸方
向位置を揃えたので、構造が簡単で設計もし易い。

【００４０】更に、回転軸６のシリンダ４右端面からベ
アリング３２の配設方向に見たときの長さを気体圧縮機
７０と従来の気体圧縮機５０とで比較してみると、この
回転軸６のシリンダ４右端面からの長さは、低圧側サイ
ドブロック２の厚み分気体圧縮機７０の方が従来の気体
圧縮機５０より短い。

【００４１】このことにより、軸先端の距離が短くなっ
た分、軸先端の振れ回りが小さくなる。従って、例えば
ベアリング３２の負荷変動は少なくなり、振動、騒音等
が出難い。

【００４２】次に、シール構造の別例を図２に示す。図
２の気体圧縮機８０に示すように、フロントヘッド９の
低圧側サイドブロック２及びケース５２の筒状開口端５
４に面する部分には、周状に三角形溝８１の切り欠きを
設け、Ｏリング８３により密封するようにしてもよい。

【００４３】Ｏリング８３によっても、シリンダ４にて
圧縮された高圧の冷媒ガスが、ケース５２の筒状開口端
５４とフロントヘッド９の左側壁の間を通って外部に漏
れることはない。また、このシリンダ４にて圧縮された
高圧の冷媒ガスが、低圧側サイドブロック２の周壁部と
フロントヘッド９の間を通って吸入室１５に漏れること
もなくなる。

【００４４】更に、気体圧縮機７０の運転停止時に、吸
入室１５側からケース５２の筒状開口端５４とフロント
ヘッド９の左側壁の間及び低圧側サイドブロック２の周
壁部とフロントヘッド９の間を通って外部に漏れること
もない。三角形溝８１及びＯリング８３の配設により、
部品点数を削減し、安価に構成することができる。な
お、三角形溝８１に代えて、図３に示すようにケース５
２の筒状開口端５４の内側のフロントヘッド９の左側壁
及びシリンダ４の周壁に面する部分に対し、周状に三角
形溝８５の切り欠きを設け、Ｏリング８３により密封す
るようにしてもよい。このことにより、三角形溝８１及
びＯリング８３を配設した場合と同様の効果を得ること
ができる。

【００４５】また、本発明の実施形態では、筒状開口端
５４の端面及びシリンダ４右端面の軸方向位置は揃えら
れているとして説明したが、必ずしも端面同士の位置を
揃える必要はなく、図４の気体圧縮機９０に示すよう
に、筒状開口端５４の端面をシリンダ４右端面より突設
させることも可能である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
圧側サイドブロックをフロントヘッド側部に埋設したこ
とで、軸先端の距離が短くなった分、軸先端の振れ回り
が小さくなる。従って、例えばベアリングの負荷変動は
少なくなり、振動、騒音等が発生し難くなる。

【００４７】また、ケースの軸方向長を低圧側サイドブ
ロックの厚み分短縮して構成したので、ケースの厚さ、
低圧側サイドブロック、シリンダ、高圧側サイドブロッ
ク等は強度等機能上必要な寸法を維持した上で、気体圧
縮機の小型、軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成図

【図２】 シール構造の別例

【図３】 シール構造の別例

【図４】 筒状開口端の端面をシリンダ右端面より突設
させた例

【図５】 従来の気体圧縮機の構成図

【図６】 図５中のＡ−Ａ矢視線断面図

【符号の説明】 １ 圧縮機本体 ２ 低圧側サイドブロック ３ 高圧側サイドブロック ４ シリンダ ５ ロータ ６ 回転軸 ９ フロントヘッド １３ ベーン １４ 圧縮室 １５ 吸入室 １６ 吐出口 １７ 吐出弁 １８ 油分離器 １９ 吐出室 ３１ プーリ ３２ ベアリング ４５ 吐出チャンバ ７０、８０、９０ 気体圧縮機 ５１ 吸入ポート ５２ ケース ５４ 筒状開口端 ６１、６３、６５ 取付足 ６７、８１、８５ 三角形溝 ６９、７５、７９、８３ Ｏリング ７１ 凹部 ７３、７７ 四角形溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 徹 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 豊方 哲也 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 3H029 AA05 AA17 AB03 BB16 BB21 BB32 BB44 CC03 CC04 CC09 CC19 3H040 AA09 BB11 CC01 CC09 CC10 CC14 CC16 DD01 DD06 DD14 DD27 DD40

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータの配設された回転軸と、該回転軸
   の回転により冷媒ガスが吸入される吸入ポートの形成さ
   れたフロントヘッドと、前記回転軸の回転により冷媒ガ
   スの圧縮を行う圧縮室の形成されたシリンダと、該シリ
   ンダの吸入側に配設された低圧側サイドブロックと、前
   記シリンダの吐出側に配設された高圧側サイドブロック
   と、該高圧側サイドブロック及び前記シリンダが収納さ
   れ、一端に開口を有するケースとを備え、前記低圧側サ
   イドブロックは前記フロントヘッド側部に埋設されたこ
   とを特徴とする気体圧縮機。
2. 【請求項２】 前記ケースの軸方向長は前記低圧側サイ
   ドブロックが前記フロントヘッド側部に埋設された厚さ
   分短縮されたことを特徴とする請求項１記載の気体圧縮
   機。
3. 【請求項３】 前記ケースの開口された端面と前記シリ
   ンダの吸入側端面とが同一面にて揃えられたことを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載の気体圧縮機。
4. 【請求項４】 前記ケース、前記低圧側サイドブロック
   及び前記フロントヘッドにて挟まれた空間又は前記ケー
   ス、前記シリンダ及び前記フロントヘッドにて挟まれた
   空間に周状に三角溝が形成され、該三角溝にシール部材
   が配設されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載
   の気体圧縮機。