JP2004300937A

JP2004300937A - Gas compressor

Info

Publication number: JP2004300937A
Application number: JP2003091540A
Authority: JP
Inventors: Nagatake Toki; 永偉時
Original assignee: Calsonic Compressor Manufacturing Inc
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP3814259B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vane rotary type gas-compressor having a small discharge-capacity, an improved performance and durability. <P>SOLUTION: A reed valve 21 as a means for opening/closing a discharge hole 20 of a cylinder is provided on the side of a cylinder discharge-space 16. The reed valve 21 is provided axially in the cylinder 4. The tip end 21a of the valve 21 is opposite to a gas outlet (other side 20b) of the discharge-hole 20 of the cylinder, and the rear end 21b is fixed to a side-block 6 on the rear side closing the end of the cylinder 4. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【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ベーンロータリー型の気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のベーンロータリー型気体圧縮機としては、図１７に示す構造のものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
同図のベーンロータリー型気体圧縮機は、内周楕円状のシリンダ４内にロータ８が回転可能に収容され、そのシリンダ４とロータ８との間の隙間空間がシリンダ室１４となっている。また、ロータ８外周面のベーン溝１１にはベーン１２が摺動可能に装着されている。このベーン１２はロータ８の外周面からシリンダ４の内周面に向かって出没可能に設けられ、かつ、上記シリンダ室１４を複数の小室に仕切る構造となっている。そして、この仕切られた小室が圧縮室１５としてロータ８の回転により容積の大小変化を繰り返し、その容積変化により圧縮室１５内で冷媒ガスが圧縮される。
【０００４】
上記のような構造からなるベーンロータリー型気体圧縮機において、その圧縮に用いられる冷媒としては、例えばＲ１３４ａとＣＯ_２がある。ＣＯ_２冷媒はＲ１３４ａ冷媒に比し約６〜７倍の能力を持っている。従って、ＣＯ_２冷媒を用いるタイプのベーンロータリー型気体圧縮機の場合は、Ｒ１３４ａを用いるタイプのベーンロータリー型気体圧縮機に比べて、約１／７〜１／６という小吐出容量で同等の冷房能力を得ることができる。また、ＣＯ_２冷媒タイプのベーンロータリー型気体圧縮機をモータで駆動する電動式の場合は、エンジン駆動方式の場合に比べて、さらに小吐出容量で済む。これは、電動式の場合はエンジンの通常運転回転数より高回転で気体圧縮機を運転することが可能となり、冷媒ガスの単位時間当たりの吐出容量が多くなるからである。
【０００５】
ＣＯ_２冷媒に対応したベーンロータリー型気体圧縮機の小吐出容量化を実現する具体的な手法として、シリンダ４の軸方向幅を小さくする方法がある。これ以外にも小吐出容量化を図る方法はあるが、ベーン１２の耐久性という観点からみた場合、シリンダ４の軸方向幅を小さくする方法が最適である。
【０００６】
すなわち、ＣＯ_２冷媒タイプのベーンロータリー型気体圧縮機では、圧縮された高圧冷媒ガスの吐出圧力が約１０〜１２ＭＰａと高い。このため、各部品の強度や剛性を高める必要性がある。特にベーン１２背面（ベーン１２の進行方向前後の面）の耐磨耗性等、ベーン１２の耐久性の向上を図る必要がある。そのためには、シリンダ４の軸方向幅を小さくしてシリンダ４の楕円短径をできる限り大きく構成することが望ましい。このように構成すると、ベーン１２の摺動をガイドするベーン溝１１の長さ（ベーン１２のガイド長）を比較的長く設けることができることと、シリンダ４の楕円振幅（（楕円長径−楕円短径）／２）が小さくなるため、ベーン１２背面の耐磨耗性が向上するからである。
【０００７】
しかし、小吐出容量化を図るために上記の如くシリンダ４の軸方向幅を小さくすると、リードバルブ２１の強度が低下し、リードバルブ２１が破損しやすくなる等、機器耐久性の問題と、内部リークによる性能の低下という新たな問題が生じる。
【０００８】
すなわち、図１７のベーンロータリー型気体圧縮機では、シリンダ楕円短径部４‐１付近のシリンダ４外周が切り欠かれ、この切り欠き部６０の内側空間からなるシリンダ吐出空間１６とシリンダ室１４側とがシリンダ楕円短径部４‐１のシリンダ吐出孔２０を介して連通する構造と、上記のような切り欠き部６０にシリンダ吐出孔２０を開閉するためのリードバルブ２１が取り付けられる構造を採用している。
【０００９】
このような構造において、シリンダ４の軸方向幅を小さくすると、▲１▼リードバルブ２１の固定端２１ｂ側に十分な幅を設けることができない。また、▲２▼リードバルブ２１を切り欠き部６０に取り付けるための固定ボルト３１が小さくならざるを得ず、固定ボルト３１によるリードバルブ２１の押付け力が不足する。さらに、▲３▼固定ボルト３１のネジ孔周辺部に十分な肉厚を設けることができないこと等から、リードバルブ２１の機械的強度が低く、リードバルブ２１の固定端２１ｂや固定ボルト３１のネジ孔が破損しやすく、機器耐久性の問題が生じる。
【００１０】
また、シリンダ４の軸方向幅を小さくすると、シリンダ４全体で機械的強度が特に低い部分、すなわち切り欠き部６０が形成されているシリンダ楕円短径部４‐１周辺の機械的強度（例えば剛性）が更に低下し、シリンダ楕円短径部４‐１のシリンダ吐出孔２０周辺で膜振動が発生し、膜振動による騒音も発生する。これに加えて、シリンダ４とその端部に取り付けられている図示しないサイドブロックの間の微小隙間を通じて高圧のシリンダ室１４側から低圧側へ高圧冷媒ガスがリークするという、いわゆる内部リークが発生し、体積効率が悪くなり、性能が低下するという問題もある。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０‐２５２６７６号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、性能がよく耐久性に優れた小吐出容量のベーンロータリー型気体圧縮機を実現し提供できるようにすることにある。
【００１３】
【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、シリンダと、上記シリンダ内に回転可能に収容されたロータと、上記ロータの外周面から上記シリンダの内周面に向かって出没可能に設けられるとともに、上記シリンダと上記ロータの間の隙間空間からなるシリンダ室を複数の小室に仕切るベーンと、上記ベーンにより仕切られた複数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冷媒ガスを圧縮する構造の圧縮室と、上記圧縮室の外側に設けたシリンダ吐出空間と、上記圧縮室側に一端を開口し、上記シリンダ吐出空間側に他端を開口してなるとともに、上記圧縮室で圧縮された冷媒ガスを上記シリンダ吐出空間側へ導くシリンダ吐出孔と、上記シリンダ吐出空間側に配置され、上記シリンダ吐出孔を開閉するリードバルブとを有し、上記リードバルブは、上記シリンダ軸方向に沿って設置されるとともに、その先端部側が上記シリンダ吐出孔のガス流出口と対向し、その後端部側が上記シリンダの端部を塞いでいるサイドブロックに取り付け固定されてなることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明において、上記シリンダ吐出空間については、上記シリンダの肉厚部に穿設された孔の内側空間からなる構造を採用することができる。
【００１５】
本発明において、上記シリンダ吐出空間を形成する孔は、断面長孔形状としてもよい。
【００１６】
本発明において、上記シリンダ吐出空間は、上記シリンダの外周面を一部切り欠いてなる切り欠き溝の内側空間からなる構造を採用することができる。
【００１７】
本発明において、上記シリンダ吐出空間を形成する切り欠き溝は、シリンダ一端から他端に亘ってスリット状に切り欠き形成されるとともに、その両溝側壁が溝底面から垂直に立ち上がる構造としてもよい。
【００１８】
本発明においては、上記シリンダ吐出空間と上記サイドブロックに穿設された吐出通路とにより一連のストレートな高圧冷媒ガスの吐出流路が形成されてなる構造を採用することができる。
【００１９】
本発明はまた、上記リードバルブの上面に配置されるバルブサポートと、上記リードバルブの下面側に配置されるバルブスペーサと、上記シリンダ吐出空間と上記サイドブロックに穿設された吐出通路とにより形成される高圧冷媒ガスの吐出流路と、上記吐出流路の底面に、上記リードバルブ、バルブサポート、バルブスペーサを重ねて一緒に固定する固定手段とを具備してもよい。
【００２０】
本発明において、上記固定手段については、上記サイドブロックの上記吐出通路の底面に固定ボルト用のネジ孔を設けるとともに、このネジ孔と固定ボルトで上記リードバルブ、バルブスペーサ、バルブサポートをまとめて上記サイドブロック側に取り付け固定する構造を採用することができる。
【００２１】
本発明において、上記固定手段については、上記サイドブロックの外表面に固定ボルト用のネジ孔を設けるとともに、このネジ孔と固定ボルトで上記リードバルブ、バルブスペーサ、バルブサポートをまとめて上記サイドブロック側に取り付け固定する構造を採用することもできる。
【００２２】
本発明においては、上記シリンダの両端に上記サイドブロックが設けられるとともに、上記シリンダ吐出空間を挟んでその左右両側近傍に配置されてなる固定ボルトで、上記シリンダとその両端のサイドブロックとが一緒に締め付け固定される構造を採用することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１乃至図１６を基に詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施形態である気体圧縮機全体の構成断面図、図２は図１の気体圧縮機における圧縮機構周辺部の断面図、図３は図２のＡ‐Ａ線断面図、図４は図２のＢ部拡大図、図５は図４のＣ矢視図である。
【００２５】
図１の気体圧縮機は、ＣＯ_２冷媒に対応した小吐出容量のベーンロータリー型気体圧縮機であり、この気体圧縮機は、一端開口型コンプレッサケース１内に圧縮機構２を収納し、かつ、該コンプレッサケース１の開口端にフロントヘッド３を取り付けてなる、いわゆるシェル構造を採用している。
【００２６】
図２に示したように、圧縮機構２は筒状のシリンダ４を有し、シリンダ４のフロント側４Ｆ開口端とリア側４Ｒ開口端は、それぞれに取り付けられたサイドブロック５、６で塞がれている。以下、シリンダ４のフロント側４Ｆ端部を塞いでいるサイドブロック５のことを「フロント側サイドブロック」といい、同シリンダ４のリア側４Ｒ端部を塞いでいるサイドブロック６のことを「リア側サイドブロック」という。
【００２７】
シリンダ４の内側にはロータ軸７を介してロータ８が回転可能に収容されている。ロータ軸７はロータ８の軸心に一体に設けられ、かつ、フロント側およびリア側サイドブロック５、６の軸受９、１０で支持されている。この両サイドブロック５、６の軸受９、１０はそれぞれのサイドブロック５、６の表裏面を貫通する孔形状となっている。
【００２８】
図３に示したように、ロータ８の外周面にはスリット状のベーン溝１１が５つ切り込み形成されている。これらのベーン溝１１にはそれぞれ１枚ずつベーン１２が摺動可能に装着されている。各ベーン１２はロータ８の外周面からシリンダ４の内周面に向かって出没可能に設けられている。
【００２９】
本実施形態では、筒状のシリンダ４はその内周が楕円状に形成され、この内周楕円状のシリンダ４の中心に真円のロータ８を配置することで、シリンダ４とロータ８との間の隙間空間からなる三日月型のシリンダ室１４がロータ軸７を中心として１８０°対向する位置に２つ形成される構造と、この２つのシリンダ室１４がベーン１２により複数の小室に仕切り形成される構造を採用している。
【００３０】
上記の如くベーン１２により仕切られた小室が圧縮室１５である。圧縮室１５は、ロータ８と一体にベーン１２が図中矢印イの方向へ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冷媒ガスの吸入・圧縮・吐出を行なう構造となっている。
【００３１】
シリンダ楕円短径部４‐１に近い圧縮室１５の外側にはシリンダ吐出空間１６が設けられている。このシリンダ吐出空間１６の具体的な構造形態については各種考えられる。本実施形態では、その構造形態例として、シリンダ吐出空間１６が孔状の形態からなる構成を採用している。
【００３２】
すなわち、本実施形態の気体圧縮機では、シリンダ楕円短径部４‐１のシリンダ肉厚部に、シリンダ一端から他端に亘って断面長孔形状の孔１７を穿孔し、この孔１７の内側空間がシリンダ吐出空間１６となっている。従って、本実施形態のシリンダ吐出空間１６は断面長孔状の孔構造である。
【００３３】
上記のような孔構造のシリンダ吐出空間１６の採用により、そのシリンダ吐出空間１６周辺のシリンダ剛性の向上が図られている。これは、シリンダ４の外周面全体が切り欠きのない連続した面となることと、シリンダ吐出空間１６の外側に、シリンダ４の肉厚部からなる補強リブ４‐２が形成される構造となるからである。
【００３４】
図４に示したように、上記シリンダ吐出空間１６はリア側サイドブロック６の吐出通路１８を介して図１に示す吐出室１９側に連通している。
【００３５】
上記吐出通路１８は、上記シリンダ４の孔１７をリア側サイドブロック６にそのまま延長形成してなる孔構造であって、かつ、シリンダ吐出空間１６から吐出室１９側へ向かってストレートに抜ける通路構造となっている。
【００３６】
従って、本実施形態の場合、上記シリンダ吐出空間１６と吐出通路１８は、シリンダ軸方向に沿ってシリンダ４からリア側サイドブロック６に亘る一連のストレートな孔状の吐出流路Ｒ１を形成している。
【００３７】
上記吐出室１９は、リア側サイドブロック６とコンプレッサケース１の内側密閉端との間のリア側サイドブロック後方空間から構成されている。また、この吐出室１９はコンプレッサケース１の吐出ポート１‐１を介して図示しないエアコンシステムの高圧部側に連通する。
【００３８】
図２〜４に示すように、シリンダ楕円短径部４‐１には、圧縮室１５で圧縮された冷媒ガスをシリンダ吐出空間１６側へ導く通路として、シリンダ吐出孔２０が穿設されている。
【００３９】
このシリンダ吐出孔２０の一端２０ａ（ガス流入口）側は、略最小容量の圧縮室１５（１５‐１）側に連通する構造となっている。また、同シリンダ吐出孔２０の他端２０ｂ（ガス流出口）側は、シリンダ吐出空間１６側に連通するように構成されている。
【００４０】
上記シリンダ吐出孔２０のガス流出口（他端２０ｂ）側には、リードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３等からなる吐出弁機構２４が設けられている。
【００４１】
リードバルブ２１は、シリンダ吐出空間１６と吐出通路１８からなるストレートな吐出流路Ｒ１の直進方向、すなわちシリンダ軸方向に沿って、その吐出流路Ｒ１内の底面に設置され、かつ、シリンダ吐出空間１６側からシリンダ吐出孔２０を開閉する。
【００４２】
リードバルブ２１はシリンダ吐出空間１６内で上記の如くシリンダ軸方向に沿って設置されるから、シリンダ吐出空間１６のシリンダ周方向幅は、リードバルブ２１の長さに相当する程幅広く設ける必要はなく、リードバルブ２１の幅より少し広ければ足る。
【００４３】
リードバルブ２１の先端部２１ａは、リフト端としてシリンダ吐出孔２０の他端２０ｂ（ガス流出口）と対向する位置に配置されている一方、同リードバルブ２１の後端部２１ｂは固定端としてリア側サイドブロック６側に取り付け固定されている。
【００４４】
従って、本実施形態の場合、リードバルブ２１は、その先端部２１ａ側が下面の弁座面２５に対して所定の角度で上方にリフトアップし持ち上がる構造となっている。尚、このリードバルブ２１の上記弁座面２５は、吐出流路Ｒ１の底面側であって、シリンダ吐出孔２０の他端２０ｂ（ガス流出口）周縁部に設けられている。
【００４５】
バルブスペーサ２２は、リードバルブ２１の下面に配置されて、リードバルブ２１下面と弁座面２５との間に微小隙間を形成する。この微小隙間の形成は、油膜でリードバルブ２１が弁座面２５に貼り付く現象を防止し、リードバルブ２１のスムーズな開閉動作を得るためである。
【００４６】
バルブサポート２３は、リードバルブ２１の上面に位置し、該リードバルブ２１の開動作を規制する手段であって、リードバルブ２１と同じく吐出流路Ｒ１の直進方向（シリンダ軸方向）に沿って配置される構造となっている。
【００４７】
上記のように配置されたバルブサポート２３の先端部２３ａ側は、弁座面２５に対して所定の角度で上方に折り曲げられている一方、同バルブサポート２３の後端部２３ｂは、リードバルブ２１の後端部２１ｂと重ねてリア側サイドブロック６に取り付け固定されている。
【００４８】
本実施形態の気体圧縮機にあっては、上記２つのシリンダ室１４側においてそれぞれ冷媒ガスの吸入・圧縮・吐出という一連の動作が行なわれるが、この動作構造との関係から、上記シリンダ吐出空間１６と吐出通路１８からなる吐出流路Ｒ１、並びに、リードバルブ２１やバルブサポート２３等からなる吐出弁機構２４についても、その２つのシリンダ室１４と同様に、ロータ軸７を中心として１８０°対向する位置にそれぞれ１つずつ設けられている。
【００４９】
上記リードバルブ２１、バルブスペーサ２２およびバルブサポート２３という３部品をまとめて吐出流路Ｒ１内に位置決め固定する手段については各種考えられる。本実施形態では、その位置決め固定手段の具体的な構造例として、バルブガイドブロック３０と固定ボルト３１を用いる構造を採用している。
【００５０】
すなわち、本実施形態の気体圧縮機においては、吐出流路Ｒ１の吐出室側開口端（吐出通路１８の出口側開口端１８ａ）の周縁に、その一部を切りかいてなるガイド溝３２が設けられ、このガイド溝３２にバルブガイドブロック３０が挿入され嵌合する。この際、そのバルブガイドブロック３０は３つの基準面、すなわちガイド溝３２の両側面および底面に当接して所定の位置に位置決めセットされる。
【００５１】
図５に示したように、バルブガイドブロック３０には、その表面側に上記３部品（バルブスペーサ２２、リードバルブ２１、バルブサポート２３）より若干幅の広い部品装着溝３３が設けられ、この部品装着溝３３に上記３部品の各後端部側が重ねて組み付けセットされる。このとき、バルブスペーサ２２は、３つの基準面、すなわち部品装着溝３３の両側面３３ａ、３３ｂと底面３３ｃに当接して所定の位置に位置決めセットされる。また、リードバルブ２１とバルブサポート２３は、部品装着溝３３の両側面３３ａ、３３ｂに当接して所定の位置に位置決めセットされる。
【００５２】
従って、予めバルブガイドブロック３０の部品装着溝３３にバルブスペーサ２２、リードバルブ２１、バルブサポート２３をその順に組付けた後、この組付け構造体３４のバルブガイドブロック３０側をガイド溝３２に挿入すれば、そのバルブガイドブロック３０とガイド溝３２とにより組付け構造体３４中のリードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３が吐出流路Ｒ１内の定位置に位置決めされる。
【００５３】
上記のように位置決めされたリードバルブ２１、バルブスペーサ２２およびバルブサポート２３は、図４のように上記固定ボルト３１を用いてリア側サイドブロック６側に取り付け固定される。
【００５４】
すなわち、本実施形態の気体圧縮機においては、リア側サイドブロック６の周面に、吐出通路１８に向かって穿設されたネジ溝付のボルト挿通孔３５が設けられるとともに、そのボルト挿通孔３５直下の吐出流路Ｒ１底面に固定ボルト３１用のネジ孔３６が設けられる構造を採る。
【００５５】
そして、上記ボルト挿通孔３５から吐出流路Ｒ１側に固定ボルト３１が挿入され、このように挿入された固定ボルト３１の先端部がリードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３を貫通して吐出流路Ｒ１底面のネジ孔３６に係合することにより、リードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３が一緒にリア側サイドブロック６側に当該固定ボルト３１で締め付け固定される。この締付け固定後に、ネジ溝付のボルト挿通孔３５は密閉ネジ３７で密閉される。
【００５６】
シリンダ４、フロント側サイドブロック５、リア側サイドブロック６の３部品を一体化する構造について各種考えられる。本実施形態では、その一体化構造の一例として、上記３部品を貫くＢＢ・ＣＹ固定ボルト３８‐１〜３８‐６を６つ用意し（図３参照）、これらのＢＢ・ＣＹ固定ボルト３８‐１〜３８‐６で上記３部品をまとめて一緒に締め付け固定するという構造を採用している。
【００５７】
上記のようなボルト一体化構造において、６つのＢＢ・ＣＹ固定ボルト３８‐１〜３８‐６はいずれもシリンダ４周方向に所定の間隔で配置されるが、そのうち、２つのＢＢ・ＣＹ固定ボルト３８‐１、３８‐２は、一方のシリンダ吐出空間１６（１６‐１）を挟んでその左右両側近傍に配置され、また、他の２つのＢＢ・ＣＹ固定ボルト３８‐４、３８‐５は、他方のシリンダ吐出空間１６（１６‐１）を挟んでその左右両側近傍に配置される。
【００５８】
シリンダ吐出空間１６の両側近傍に位置する２つのＢＢ・ＣＹ固定ボルト３８‐１、３８‐２のシリンダ周方向配置角度が小さいほど、そのシリンダ吐出空間１６付近のシリンダ剛性は高くなる。これは、そのボルト締付け力がシリンダ吐出空間１６の両側に効果的に作用するためである。
【００５９】
尚、残りの２つのＢＢ・ＣＹ固定ボルト３８‐３、３８‐６は、２つのシリンダ吐出空間１６‐１、１６‐２をシリンダ周方向に結ぶ円弧線分の略中間に配置される構造となっている。
【００６０】
本実施形態の気体圧縮機では、上述の通り、孔構造からなるシリンダ吐出空間１６の採用により、シリンダ吐出空間１６の外側に、シリンダ４の肉厚部からなる補強リブ４‐２が形成される構造を採っているため、シリンダ吐出空間１６付近におけるシリンダ剛性は高められている。これに加えて、さらに、本実施形態の気体圧縮機では、上記のようにリードバルブ２１をシリンダ軸方向に沿って設置することにより、シリンダ吐出空間１６のシリンダ周方向幅を極力狭くする構造を採っている。このため、シリンダ吐出空間１６の両側近傍を貫通しシリンダ４、フロント側サイドブロック５、リア側サイドブロック６を一体化している固定ボルト、すなわちＢＢ・ＣＹ固定ボルト３８‐１、３８‐２及び３８‐４、３８‐５のシリンダ周方向配置角度が小さく設けられるから、シリンダ吐出空間１６付近でシリンダ４とサイドブロック５、６が堅固に一体化され、シリンダ吐出空間１６付近におけるシリンダ剛性がより一層高められている。従って、そのシリンダ吐出空間１６側に開口しているシリンダ吐出孔２０周辺で膜振動やそれによる騒音の発生を効果的に防止することができ、また内部リークの発生も効果的に防止でき、体積効率がよく、性能の向上を図れるという利点がある。
【００６１】
ここで、内部リークについてさらに詳細に説明する。本実施形態の気体圧縮機では、シリンダ楕円短径部４‐１付近で高圧部と低圧部が隣接している。シリンダ楕円短径部４‐１付近においてシリンダ吐出孔２０から高圧冷媒ガスを吐出する直前の圧縮室１５（１５‐１）は略最小の容積であって、圧力が最大の高圧部となる。一方、シリンダ楕円短径部４‐１付近においてシリンダ吐出孔２０から高圧冷媒ガスを吐出した後の圧縮室１５（１５‐２）も小容積であるが、この圧縮室１５（１５‐２）は高圧冷媒ガスを吐出した後であるので圧力が低く、低圧部となる。さらに、高圧冷媒ガスの吐出により低圧化した圧縮室１５（１５‐２）には新たに低圧の吸入室３９側から低圧冷媒ガスが導入されるが、その導入に必要な低圧の吸入口もシリンダ楕円短径部４‐１付近に開口している。これらのことから、シリンダ楕円短径部４‐１付近におけるシリンダ剛性が低いと、シリンダ４とフロント側サイドブロック５やリア側サイドブロック６との間の微小隙間を経て高圧のシリンダ室１４側から低圧側へ高圧冷媒ガスがリークするという、いわゆる内部リークが発生する。
【００６２】
そして、上記のような内部リークを効果的に防止するために、本実施形態の気体圧縮機では、シリンダ楕円短径部４‐１付近におけるシリンダ剛性を極力高める手段として、上記のようなＢＢ・ＣＹ固定ボルト３８‐１〜３８‐６のシリンダ周方向配置構造や、シリンダ吐出空間１６を孔構造とする構成が採用されている。
【００６３】
尚、上記吸入室３９は、フロント側サイドブロック５とフロントヘッド３の内面との間に設けられ、かつ、フロントヘッド３の吸入ポート３‐１を介し図示しないエアコンシステムの低圧部側に接続されており、その低圧部側から吸入ポート３‐１を介して吸入室３９内に低圧の冷媒ガスが導入される。
【００６４】
次に、上記の如く構成された本実施形態の気体圧縮機の動作について図１乃至図４を参照しながら説明する。
【００６５】
本実施形態の気体圧縮機にあっては、図１に示したように、例えばエンジンやモータ等の回転力がフロントヘッド３側の電磁クラッチ４０を介してロータ軸７に伝達され、これによりロータ軸７と一体にロータ８が図中矢印イの方向へ回転する。
【００６６】
ロータ８が回転すると、このロータ８の回転角度に応じて図３に示す圧縮室１５の容積が大小変化し、この容積変化により冷媒ガスの吸入、圧縮、吐出という一連の動作が行なわれる。
【００６７】
すなわち、圧縮室１５の容積変化が生じると、その容積増加の過程にある圧縮室１５が吸入室３９内の低圧冷媒ガスを吸入する。この吸入動作はフロント側サイドブロック５内面の吸入口（図示省略）や、シリンダ４の吸入通路（図示省略）とリア側サイドブロック６内面の吸入口（図示省略）を介してシリンダ４の両端側から行なわれる。
【００６８】
上記の如く冷媒ガスを吸入した圧縮室１５の容積が減少し始めると、その容積減少効果によりその圧縮室１５内の冷媒ガスが圧縮される。これにより、圧縮室１５内の冷媒ガスは高圧となり、この高圧冷媒ガスの圧力がシリンダ４の内壁に作用し、シリンダ４に引っ張り応力が生じる。このとき、断面積が他の部位よりも小さいシリンダ吐出孔２０付近に応力が集中するが、本実施形態の場合、そのシリンダ吐出孔２０を含むシリンダ吐出空間１６付近のシリンダ剛性が高められているから、シリンダ吐出孔２０を起点とするシリンダの断裂やシリンダ吐出孔２０付近でのシリンダ４の弾性変形が生じることはない。
【００６９】
その後、シリンダ楕円短径部４‐１付近で圧縮室１５の容積が最小付近に近づく。この略最小容積となった圧縮室１５（１５‐１）内の高圧冷媒ガス圧は、シリンダ吐出空間１６内の圧力とリードバルブ２１のバネ力との総合力より大となる。
【００７０】
そして、上記のような総合力より大きい圧縮室１５（１５‐１）内の高圧冷媒ガス圧がシリンダ吐出孔２０を介しリードバルブ２１に作用し（図４参照）、これにより、リードバルブ２１の先端部２１ａ（リフト端）が弁座面２５の上方に持ち上がる。
【００７１】
その際、リードバルブ２１の付け根である後端部２１ｂ（固定端）付近に大きな曲げ応力が集中し、また、リードバルブ後端部２１ｂを固定している固定ボルト３１のネジ孔３６にも大きな多大な応力が掛かるが、これらのことではリードバルブ２１の破損や固定ボルト３１の緩みは生じない。
【００７２】
すなわち、本実施形態の気体圧縮機においては、小吐出容量化を図るため、シリンダ４の軸方向幅を小さく構成しているが、これと同時に、リードバルブ２１の後端部２１ｂ（固定端）側がリア側サイドブロック６に取り付け固定される構造も採用した。これにより、▲１▼シリンダ軸方向幅の制限を受けることなく、リードバルブ２１の固定端（後端部２１ｂ）側に十分な幅を設けること、▲２▼必要十分な大きさの固定ボルト３１を用いて十分な押付け力でリードバルブ２１を固定すること、▲３▼固定ボルト３１用のネジ孔３６周辺にも必要十分な肉厚を確保することが可能となり、このことから固定端側の幅が広いリードバルブ２１を大きな固定ボルトでリア側サイドブロックに強く締め付け固定するという構造を採っている。従って、リードバルブ２１の機械的強度は高く、リードバルブ２１の固定端（後端部２１ｂ）や固定ボルト３１用のネジ孔３６が応力で破損するとか、固定ボルト３１に緩みが生じるという不具合が生じることはない。
【００７３】
上記のようにリードバルブ２１の先端部２１ａ（リフト端）が弁座面２５の上方に持ち上がると、シリンダ吐出孔２０が開となり、圧縮室１５（１５‐１）内の高圧冷媒ガスがシリンダ吐出孔２０からリードバルブ２１を介してシリンダ吐出空間１６側へ流出する。
【００７４】
シリンダ吐出空間１６に流出した高圧冷媒ガスは、次にリア側サイドブロック６の吐出通路１８を通って図１に示す吐出室１９側へ吐出する。
【００７５】
尚、吐出室１９側に連通している吐出通路１８の出口側開口端１８ａには油分離器４１が設けられ、吐出通路１８を通って吐出室１９側へ吐出する高圧冷媒ガスはこの油分離器４１の油分離フィルタ４２を通過する。その際、油分離フィルタ４２で高圧冷媒ガス中のオイル成分が分離される。この分離オイル成分は、油滴となって吐出室１９底部の油溜り４３に滴下し貯留される。油溜り４３のオイルは、吐出室１９内に吐出される高圧冷媒ガスの吐出圧で圧縮機構２の摺動部等へ圧送される。
【００７６】
図６は、リードバルブ２１、バルブスペーサ２２およびバルブサポート２３の位置決め固定手段に関する他の実施形態を示したものである。
【００７７】
すなわち、図１の気体圧縮機においては、その位置決め固定手段として、固定ボルト３１と密閉ネジ３７を用いたが、これに代えて、図６に示すような密閉部品付き固定ボルト５０を用いてもよい。
【００７８】
上記密閉部品付き固定ボルト５０は、通常のボルト５０‐１の頭部にそれより少し大径の密閉部品５０‐２を一体に設けた構造であって、その密閉部品５０‐２の周面にＯリング５０‐３が嵌め込まれた構造となっている。
【００７９】
上記構造の密閉部品付き固定ボルト５０を用いた場合も、密閉部品付き固定ボルト５０の先端部がリードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３を貫通して吐出流路Ｒ１底面のネジ孔３６に係合することにより、リードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３が一緒にリア側サイドブロック６側に当該密閉部品付き固定ボルト５０で締め付け固定されるが、このとき同時に、密閉部品５０‐２周面のＯリング５０‐３によりボルト挿通孔３５が密閉されるから、前述した密閉ネジ３７は不要である。
【００８０】
従って、上記構造の密閉部品付き固定ボルト５０を用いる場合は、ボルト挿通孔３５に密閉ネジ３７用のネジ溝を設ける必要もなく、そのネジ溝の形成加工を省略することができる点で、加工工数の削減を図れるとともに、密閉ネジ３７のネジ締め作業も不要であるから、機器の組立作業性の向上も図れる。
【００８１】
図７は本発明の他の実施形態である気体圧縮機における圧縮機構周辺部の断面図、図８は図７のＤ‐Ｄ線断面図、図９は図７のＥ部拡大図、図１０は図９のＦ矢視図である。
【００８２】
図１の気体圧縮機では、シリンダ吐出空間１６と吐出通路１８が孔の形態からなる構造を採用したが、これに代えて、この図７の気体圧縮機は、そのようなシリンダ吐出空間１６と吐出通路１８が溝の形態からなる構造を採用したものである。
【００８３】
すなわち、図７の気体圧縮機においては、図３に示す断面長孔形状の孔１７に代えて、シリンダ楕円短径部４‐１のシリンダ外周面に切り欠き溝５１（図８参照）が設けられている。
【００８４】
この切り欠き溝５１は、シリンダ一端から他端に亘ってスリット状に切り欠き形成されるとともに、その溝両側壁５１ａ、５１ｂが溝底面から垂直に立ち上がる構造となっており、このような形状の切り欠き溝５１の内側空間がシリンダ吐出空間１６として用いられている。
【００８５】
上記の如くシリンダ吐出空間１６を構成する切り欠き溝５１の形態として、その溝両側壁５１ａ、５１ｂが溝底面から垂直に立ち上がる構造を採用するものとしたのは、シリンダ吐出空間１６のシリンダ周方向幅をできるだけ小さくすることにより、そのシリンダ吐出空間１６の両側に配置されるＢＢ・ＣＹ固定ボルト３８‐１と３８‐２または３８‐４と３８‐５のシリンダ周方向配置角度を小さくし、シリンダ吐出空間１６付近のシリンダ剛性の向上を図るためである。
【００８６】
また、図７の気体圧縮機にあっても、シリンダ吐出空間１６はリア側サイドブロック６の吐出通路１８を介して吐出室１９に連通しているが、その吐出通路１８は切り欠き溝５２と孔５３を複合した形状となっている。
【００８７】
ここで、上記吐出通路１８を形成する切り欠き溝５２は、吐出通路１８の大部分を占め、シリンダ４の切り欠き溝５１側に連通し、かつ、該シリンダ４の切り欠き溝５１をそのままリア側サイドブロック６に延長形成してなる溝構造となっている。また、上記吐出通路１８を形成する孔５３については、吐出室１９と連通する側に位置し、かつ、断面長孔形状の孔構造となっている。そして、上記のような切り欠き溝５２と孔５３の複合形状からなる吐出通路１８もまた、シリンダ吐出空間１６から吐出室１９側へ向かってストレートに抜けるように構成されている。
【００８８】
従って、この図７の気体圧縮機においては、上記のような溝状のシリンダ吐出空間１６とその大部分が溝状の吐出通路１８とにより、シリンダ軸方向に沿ってシリンダ４からリア側サイドブロック６に亘る一連のストレートな溝状の吐出流路Ｒ１が形成され、この溝状の吐出流路Ｒ１内の底面にリードバルブ２１等が設置される。その際、吐出流路Ｒ１が溝状であるため、この吐出流路Ｒ１の真上から直接吐出流路Ｒ１底面にリードバルブ２１等をセットし組み付けることができる等、そのリードバルブ２１等の組み付け作業性がよい。また、吐出流路Ｒ１の底面側に設けられる弁座面２５やリードバルブ取り付け面５４等の加工も容易に行なうことができる。
【００８９】
図１１は吐出弁機構の他の構造例を示した断面図、図１２は図１１のＧ矢視図である。
【００９０】
図１の気体圧縮機における吐出弁機構２４では、図４のように吐出流路Ｒ１を構成する吐出通路１８の底面に固定ボルト３１用のネジ孔３６を設け、このネジ孔３６と固定ボルト３１でリードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３という３部品をまとめてリア側サイドブロック６に取り付け固定するという構造を採用したが、これに代えて、図１１に示すようなリードバルブ２１等の取り付け固定構造を採用することもできる。
【００９１】
すなわち、図１１のリードバルブ等の取り付け固定構造は、▲１▼吐出流路Ｒ１の外、具体的には吐出流路Ｒ１の吐出室側開口端（吐出通路１８の出口側開口端１８ａ）周縁のリア側サイドブロック６外表面に、固定ボルト３１用のネジ孔３６を設ける構造と、▲２▼リードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３の後端部側をＬ字状に屈曲形成し、この後端屈曲部２１‐１、２２‐１、２３‐１側が上記固定ボルト３１とネジ孔３６でリア側サイドブロック６外表面に締付け固定される構造を採用している。
【００９２】
また、この図１１の取り付け固定構造においては、リードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３を吐出流路Ｒ１の定位置に位置決めする手段として、上記のようなリア側サイドブロック６外表面のネジ孔３６と重なる位置にガイド溝３２が設けられている。
【００９３】
そして、上記ガイド溝３２にリードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３の後端屈曲部２１‐１、２２‐１、２３‐１が直接嵌合することにより、リードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３が吐出流路Ｒ１の定位置に位置決めされる。
【００９４】
この図１１の取り付け固定構造によると、固定ボルト３１の頭部がリア側サイドブロック６外表面側にあって、吐出流路Ｒ１内に固定ボルト３１の頭部が突出しないので、吐出流路Ｒ１内における高圧冷媒ガスの流れがよくなる。また、図４に示すバルブガイドブロック３０を用いなくても、リードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３の後端屈曲部２１‐１、２２‐１、２３‐１をガイド溝３２に直接嵌合させるだけで、リードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３を吐出流路Ｒ１の定位置に位置決めできるから、リードバルブ２１等の組み付け性もよい等の利点がある。
【００９５】
図１３は吐出弁機構の他の構造例を示した断面図、図１４は図１３のＨ矢視図である。
【００９６】
すなわち、図１１に示す吐出弁機構２４では「Ｌ」字状に屈曲したリードバルブ２１等を用いたが、これに代えて、この図１３の吐出弁機構２４は、「へ」の字状に屈曲形成したリードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３を採用したものである。このようなリードバルブ２１等の形態に合わせて、図１３の吐出弁機構２４では、そのガイド溝３２がリードバルブ２１等と同様な屈曲角度で吐出流路Ｒ１の底面から屈曲する構造となっている。
【００９７】
この図１３のように「へ」の字状のリードバルブ２１を採用した吐出弁機構２４によると、リードバルブ２１の寿命が増す点で、気体圧縮機の耐久性の向上を図れるという利点がある。すなわち、一般に、リードバルブ２１はその構成材質上硬く、Ｌ字のような９０°の曲げ加工には適さない。また、そのようにリードバルブ２１を９０°に曲げることが可能であるとしても、その折り曲げ部の応力が大となり、折り曲げ部を起点にリードバルブが破損しやすいが、この図１３のような「へ」の字状のリードバルブ２１は、小さな折り曲げ角度で折り曲げれば足りるから、折り曲げ部の曲げ応力が小さく、折り曲げ部を起点とするリードバルブ２１の破損を効果的に防止することが可能となり、リードバルブ２１が長期使用に十分耐えうるからである。
【００９８】
図１５は本発明の他の実施形態である気体圧縮機における圧縮機構周辺部の断面図、図１６は図１５のＪ‐Ｊ線断面図である。
【００９９】
図１の気体圧縮機では、リードバルブ２１、バルブスペーサ２２およびバルブサポート２３をリア側サイドブロック６に固定する構造を採用したが、これに代えて、この図１５の気体圧縮機は、リードバルブ２１、バルブスペーサ２２およびバルブサポート２３をフロント側サイドブロック５に固定する構造を採用したものである。
【０１００】
上記の如くリードバルブ２１等をフロント側サイドブロック５に固定する構造例として、この図１５の気体圧縮機においては、シリンダ４のフロント側４Ｆ端面と対向するフロント側サイドブロック５のシリンダ取り付け面に、シリンダ吐出空間１６と連続的に繋がるバルブ取り付け孔５５を穿孔形成し、かつ、このバルブ取り付け孔５５内にリードバルブ２１、バルブスペーサ２２およびバルブサポート２３の後端部側をまとめて一緒に挿入セットして固定ボルト３１で締め付け固定するという構造を採用している。
【０１０１】
ここで、上記の如くリードバルブ２１、バルブスペーサ２２およびバルブサポート２３をフロント側サイドブロック５に締付け固定する固定ボルト３１は、フロント側サイドブロック５周面のボルト挿通孔３５からバルブ取り付け孔５５側へ挿入される。
【０１０２】
すなわち、この図１５の気体圧縮機においては、フロント側サイドブロック５周面に、バルブ取り付け孔５５内に向かって穿設されたネジ溝付のボルト挿通孔３５が設けられるとともに、そのボルト挿通孔３５直下のバルブ取り付け孔５５底面に固定ボルト３１用のネジ孔３６が設けられる構造を採用している。
【０１０３】
そして、上記フロント側サイドブロック５周面のボルト挿通孔３５からバルブ取り付け孔５５側に固定ボルト３１が挿入され、この挿入された固定ボルト３１の先端部がリードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３を貫通してバルブ取り付け孔５５底面のネジ孔３６に係合し、これにより、リードバルブ２１、バルブスペーサ２２、バルブサポート２３が一緒にフロント側サイドブロック５に当該固定ボルト３１で締め付け固定される。この締付け固定後に、ネジ溝付のボルト挿通孔３５は密閉ネジ３７で密閉される。
【０１０４】
例えば、図１の気体圧縮機における吐出弁機構２４（図４参照）のようにリア側サイドブロック６にリードバルブ２１やバルブサポート２３を固定する構造では、そのリア側サイドブロック６が吐出流路Ｒ１の下流側に位置する構造上、リードバルブ２１やバルブサポート２３全体が吐出流路Ｒ１内に配置され、リードバルブ２１やバルブサポート２３自身が吐出流路Ｒ１内における高圧冷媒ガス流の吐出抵抗となりうる。
【０１０５】
一方、この図１５の気体圧縮機における吐出弁機構２４のようにフロント側サイドブロック５にリードバルブ２１やバルブサポート２３を固定する構造の場合は、そのリードバルブ２１やバルブサポート２３の大部分がフロント側サイドブロック５のバルブ取り付け孔５５内に収容され、吐出流路Ｒ１内における高圧冷媒ガス流を遮らない位置にリードバルブ２１やバルブサポート２３が配置されるから、高圧冷媒ガスの吐出抵抗の低減を図ることができるという利点がある。
【０１０６】
【発明の効果】
本発明にあっては、リードバルブの後端部側がサイドブロックに取り付け固定される構造を採用した。このため、この種の気体圧縮機の小吐出容量化を図る上で、シリンダの軸方向幅を小さくした場合でも、そのシリンダ軸方向幅の制限を受けることなく、リードバルブの固定端側に十分な幅を設けることができる。また、リードバルブを固定ボルトでサイドブロックに取り付け固定するものとした場合に、必要十分な大きさの固定ボルトを用いて十分な押付け力でリードバルブを固定することが可能となる。さらに、そのような固定ボルト用のネジ孔周辺にも必要十分な肉厚を確保することができること等から、リードバルブの機械的強度が向上し、リードバルブの固定端や固定ボルトのネジ孔の破損を効果的に防止することができ、耐久性に優れた小吐出容量のベーンロータリー型気体圧縮機を提供できる。
【０１０７】
また、本発明によると、シリンダ吐出空間側に設けられるリードバルブをシリンダ軸方向に沿って設置する構造を採用した。このため、リードバルブの長さに相当する幅の広いシリンダ吐出空間をシリンダ周方向に設ける必要がなく、シリンダ吐出空間のシリンダ周方向幅はリードバルブの幅より少し広ければ足り、シリンダ吐出空間のシリンダ周方向幅を狭く構成することができる。従って、シリンダ吐出空間の両側近傍を貫通する固定ボルトでシリンダとサイドブロックを一体化する構造を採用した場合に、その２つの固定ボルトのシリンダ周方向配置角度が小さくなる。これにより、シリンダ吐出空間付近でシリンダとサイドブロックが堅固に一体化され、シリンダ吐出空間付近におけるシリンダ剛性が高まることから、シリンダ吐出空間側に開口しているシリンダ吐出孔周辺で従来生じていた膜振動やそれによる騒音の発生を効果的に防止でき、またシリンダとサイドブロックとの間の微小隙間を通じて高圧のシリンダ室側から低圧側へ高圧冷媒ガスがリークするという、いわゆる内部リークの発生も効果的に防止でき、体積効率がよく性能の高い小吐出容量のベーンロータリー型気体圧縮機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である気体圧縮機全体の構成断面図。
【図２】図１の気体圧縮機における圧縮機構周辺部の断面図。
【図３】図２のＡ‐Ａ線断面図。
【図４】図２のＢ部拡大図。
【図５】図４のＣ矢視図。
【図６】リードバルブ、バルブスペーサ、バルブサポートの位置決め固定手段に関する他の実施形態の説明用断面図。
【図７】本発明の他の実施形態である気体圧縮機における圧縮機構周辺部の断面図。
【図８】図７のＤ‐Ｄ線断面図。
【図９】図７のＥ部拡大図。
【図１０】図９のＦ矢視図。
【図１１】吐出弁機構の他の構造例を示した断面図。
【図１２】図１１のＧ矢視図。
【図１３】吐出弁機構の他の構造例を示した断面図。
【図１４】図１３のＨ矢視図。
【図１５】本発明の他の実施形態である気体圧縮機における圧縮機構周辺部の断面図。
【図１６】図１５のＪ‐Ｊ線断面図。
【図１７】従来のベーンロータリー型気体圧縮機の断面図。
【符号の説明】
１コンプレッサケース
１‐１吐出ポート
２圧縮機構
３フロントヘッド
３‐１吸入ポート
４シリンダ
４Ｆシリンダのフロント側
４Ｒシリンダのリア側
４‐１シリンダ楕円短径部
４‐２補強リブ
５サイドブロック（フロント側サイドブロック）
６サイドブロック（リア側サイドブロック）
７ロータ軸
８ロータ
９、１０軸受
１１ベーン溝
１２ベーン
１４シリンダ室
１５圧縮室
１６シリンダ吐出空間
１７孔
１８吐出通路
１９吐出室
２０シリンダ吐出孔
２０ａシリンダ吐出孔の一端（ガス流入口）
２０ｂシリンダ吐出孔の他端（ガス流出口）
２１リードバルブ
２１ａリードバルブの先端部（リフト端）
２１ｂリードバルブの後端部（固定端）
２２バルブスペーサ
２３バルブサポート
２３ａバルブサポートの先端部
２３ｂバルブサポートの後端部
２４吐出弁機構
２５弁座面
３０バルブガイドブロック
３１固定ボルト
３２ガイド溝
３３部品装着溝
３４組付け構造体
３５ボルト挿通孔
３６ネジ孔
３７密閉ネジ
３８‐１〜３８‐６ＢＢ・ＣＹ固定ボルト
３９吸入室
４０電磁クラッチ
４１油分離器
４２油分離フィルタ
４３油溜り
５０密閉部品付き固定ボルト
５０‐１ボルト
５０‐２密閉部品
５０‐３Ｏリング
５１切り欠き溝
５１ａ、５１ｂ切り欠き溝の両側壁
５２切り欠き溝
５３孔
５４リードバルブ取り付け面
５５バルブ取り付け孔
６０切り欠き部
Ｒ１吐出流路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vane rotary type gas compressor used for a car air conditioner system and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this kind of vane rotary type gas compressor, one having a structure shown in FIG. 17 is known. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
In the vane rotary type gas compressor shown in the figure, a rotor 8 is rotatably accommodated in an inner peripheral elliptical cylinder 4, and a gap space between the cylinder 4 and the rotor 8 is a cylinder chamber 14. A vane 12 is slidably mounted in a vane groove 11 on the outer peripheral surface of the rotor 8. The vane 12 is provided so as to be able to protrude and retract from the outer peripheral surface of the rotor 8 toward the inner peripheral surface of the cylinder 4, and has a structure that partitions the cylinder chamber 14 into a plurality of small chambers. The partitioned small chamber serves as the compression chamber 15, and the volume of the volume is repeatedly changed by the rotation of the rotor 8, and the refrigerant gas is compressed in the compression chamber 15 by the change in the volume.
[0004]
In the vane rotary type gas compressor having the above structure, the refrigerant used for the compression is, for example, R134a and CO ₂ There is. CO ₂ The refrigerant has about 6 to 7 times the capacity of the R134a refrigerant. Therefore, CO ₂ In the case of a vane rotary type gas compressor using a refrigerant, an equivalent cooling capacity can be obtained with a small discharge capacity of about 1/7 to 1/6 as compared with a vane rotary type gas compressor using a R134a. Can be. Also, CO ₂ In the case of an electric type in which a refrigerant type vane rotary type gas compressor is driven by a motor, a smaller discharge capacity is required as compared with the case of an engine drive type. This is because, in the case of the electric type, the gas compressor can be operated at a higher speed than the normal operation speed of the engine, and the discharge capacity of the refrigerant gas per unit time increases.
[0005]
CO ₂ As a specific method of realizing a small discharge capacity of the vane rotary type gas compressor corresponding to the refrigerant, there is a method of reducing the axial width of the cylinder 4. There are other methods for reducing the discharge capacity, but from the viewpoint of the durability of the vane 12, the method of reducing the axial width of the cylinder 4 is optimal.
[0006]
That is, CO ₂ In the refrigerant type vane rotary type gas compressor, the discharge pressure of the compressed high-pressure refrigerant gas is as high as about 10 to 12 MPa. Therefore, it is necessary to increase the strength and rigidity of each component. In particular, it is necessary to improve the durability of the vane 12 such as the abrasion resistance of the back surface of the vane 12 (the front and rear surfaces in the traveling direction of the vane 12). For that purpose, it is desirable to make the axial width of the cylinder 4 small and make the minor diameter of the ellipse of the cylinder 4 as large as possible. With this configuration, the length of the vane groove 11 for guiding the sliding of the vane 12 (the guide length of the vane 12) can be relatively long, and the elliptical amplitude of the cylinder 4 ((elliptical major axis−elliptical minor axis) This is because abrasion resistance of the back surface of the vane 12 is improved because the ratio of (2) is smaller.
[0007]
However, if the axial width of the cylinder 4 is reduced as described above in order to reduce the discharge capacity, the strength of the reed valve 21 is reduced and the reed valve 21 is easily damaged. A new problem of performance degradation due to leakage occurs.
[0008]
That is, in the vane rotary type gas compressor of FIG. 17, the outer circumference of the cylinder 4 near the cylinder elliptical minor diameter portion 4-1 is cut out, and the cylinder discharge space 16 formed by the inner space of the notch 60 and the cylinder chamber 14 side And a structure in which the reed valve 21 for opening and closing the cylinder discharge hole 20 is attached to the notch 60 as described above. are doing.
[0009]
In such a structure, if the axial width of the cylinder 4 is reduced, (1) a sufficient width cannot be provided on the fixed end 21b side of the reed valve 21. (2) The fixing bolt 31 for attaching the lead valve 21 to the cutout portion 60 must be small, and the pressing force of the fixing bolt 31 on the lead valve 21 is insufficient. Furthermore, (3) the mechanical strength of the reed valve 21 is low because the sufficient thickness cannot be provided around the screw hole of the fixing bolt 31, and the fixed end 21b of the reed valve 21 and the screw of the fixing bolt 31 are not provided. The holes are easily broken, causing a problem of equipment durability.
[0010]
Further, when the axial width of the cylinder 4 is reduced, the mechanical strength (particularly rigidity) of the portion of the cylinder 4 as a whole having particularly low mechanical strength, that is, the vicinity of the cylinder elliptical minor portion 4-1 in which the cutout portion 60 is formed ) Is further reduced, and a film vibration is generated around the cylinder discharge hole 20 of the cylinder elliptical minor diameter portion 4-1 and noise due to the film vibration is also generated. In addition, a so-called internal leak occurs in which high-pressure refrigerant gas leaks from the high-pressure cylinder chamber 14 side to the low-pressure side through a minute gap between the cylinder 4 and a side block (not shown) attached to the end of the cylinder 4. In addition, there is a problem that the volume efficiency is deteriorated and the performance is deteriorated.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-10-252676
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to realize and provide a vane rotary type gas compressor having good performance and excellent durability and a small discharge capacity. It is in.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a cylinder, a rotor rotatably housed in the cylinder, and an outer peripheral surface of the rotor that is provided so as to be able to protrude and retract from the outer peripheral surface toward the inner peripheral surface of the cylinder. A vane that partitions a cylinder chamber consisting of a clearance space between the cylinder and the rotor into a plurality of small chambers, and a plurality of small chambers that are partitioned by the vane. A compression chamber having a structure for compressing the refrigerant gas by a change, a cylinder discharge space provided outside the compression chamber, one end opened to the compression chamber side, and the other end opened to the cylinder discharge space side A cylinder discharge hole for guiding the refrigerant gas compressed in the compression chamber to the cylinder discharge space, and a cylinder discharge hole disposed on the cylinder discharge space. A reed valve for opening and closing the hole, wherein the reed valve is installed along the cylinder axis direction, and a tip side of the reed valve is opposed to a gas outlet of the cylinder discharge hole, and a rear end side of the cylinder is a cylinder. And is fixed to a side block that blocks the end of the base block.
[0014]
In the present invention, for the cylinder discharge space, a structure including a space inside a hole formed in a thick portion of the cylinder can be adopted.
[0015]
In the present invention, the hole forming the cylinder discharge space may have a long hole shape in cross section.
[0016]
In the present invention, the cylinder discharge space may adopt a structure including a space inside a notch groove formed by partially cutting the outer peripheral surface of the cylinder.
[0017]
In the present invention, the notch groove forming the cylinder discharge space may be formed in a slit shape from one end to the other end of the cylinder, and both groove side walls may rise vertically from the groove bottom surface.
[0018]
In the present invention, a structure in which a series of straight high-pressure refrigerant gas discharge channels are formed by the cylinder discharge space and the discharge passage formed in the side block can be adopted.
[0019]
The present invention is also formed by a valve support disposed on an upper surface of the reed valve, a valve spacer disposed on a lower surface side of the reed valve, and a discharge passage formed in the cylinder discharge space and the side block. And a fixing means for fixing the reed valve, the valve support, and the valve spacer on the bottom surface of the discharge flow path.
[0020]
In the present invention, for the fixing means, a screw hole for a fixing bolt is provided on the bottom surface of the discharge passage of the side block, and the reed valve, the valve spacer, and the valve support are collectively assembled with the screw hole and the fixing bolt. A structure that is fixed to the side block side can be adopted.
[0021]
In the present invention, for the fixing means, a screw hole for a fixing bolt is provided on the outer surface of the side block, and the reed valve, the valve spacer, and the valve support are collectively assembled with the screw hole and the fixing bolt. It is also possible to adopt a structure that is attached and fixed to the device.
[0022]
In the present invention, the side blocks are provided at both ends of the cylinder, and the cylinder and the side blocks at both ends are fixed together by fixing bolts arranged near both right and left sides of the cylinder discharge space. It is possible to adopt a structure that is fixed by tightening.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0024]
FIG. 1 is a cross-sectional view of the entire structure of a gas compressor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion around a compression mechanism in the gas compressor of FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view of a portion B in FIG. 2, and FIG. 5 is a view as viewed in the direction of the arrow C in FIG.
[0025]
The gas compressor of FIG. ₂ The compressor is a vane rotary type gas compressor having a small discharge capacity corresponding to a refrigerant. The gas compressor accommodates a compression mechanism 2 in an open-end type compressor case 1 and has a front head at an open end of the compressor case 1. 3. A so-called shell structure with 3 attached is adopted.
[0026]
As shown in FIG. 2, the compression mechanism 2 has a cylindrical cylinder 4, and a front side 4F opening end and a rear side 4R opening end of the cylinder 4 are closed by side blocks 5 and 6 respectively attached thereto. Have been. Hereinafter, the side block 5 that blocks the front 4F end of the cylinder 4 is referred to as “front side block”, and the side block 6 that blocks the rear 4R end of the cylinder 4 is referred to as “rear side block”. "Side side block".
[0027]
A rotor 8 is rotatably accommodated inside the cylinder 4 via a rotor shaft 7. The rotor shaft 7 is provided integrally with the axis of the rotor 8 and is supported by bearings 9 and 10 of the front and rear side blocks 5 and 6. The bearings 9, 10 of the side blocks 5, 6 have a hole shape penetrating the front and back surfaces of the respective side blocks 5, 6.
[0028]
As shown in FIG. 3, five slit-shaped vane grooves 11 are cut in the outer peripheral surface of the rotor 8. One vane 12 is slidably mounted in each of the vane grooves 11. Each vane 12 is provided so as to be able to protrude and retract from the outer peripheral surface of the rotor 8 toward the inner peripheral surface of the cylinder 4.
[0029]
In the present embodiment, the cylindrical cylinder 4 has an inner periphery formed in an elliptical shape, and by arranging a perfect circle rotor 8 at the center of the inner peripheral elliptical cylinder 4, the cylinder 4 and the rotor 8 A structure in which two crescent-shaped cylinder chambers 14 each having a clearance space therebetween are formed at positions 180 ° opposite each other with respect to the rotor shaft 7, and the two cylinder chambers 14 are partitioned into a plurality of small chambers by the vanes 12. Structure.
[0030]
The small chamber partitioned by the vanes 12 as described above is the compression chamber 15. The compression chamber 15 has a structure in which the vane 12 rotates together with the rotor 8 in the direction of the arrow A in the drawing to repeatedly change the volume, and the suction, compression, and discharge of the refrigerant gas is performed by the volume change. .
[0031]
A cylinder discharge space 16 is provided outside the compression chamber 15 near the cylinder elliptical minor portion 4-1. Various specific configurations of the cylinder discharge space 16 are conceivable. In the present embodiment, a configuration in which the cylinder discharge space 16 has a hole shape is adopted as an example of the structure.
[0032]
That is, in the gas compressor according to the present embodiment, a hole 17 having a long cross section is formed in the cylinder thick portion of the cylinder elliptical minor diameter portion 4-1 from one end to the other end of the cylinder. The space is a cylinder discharge space 16. Therefore, the cylinder discharge space 16 of the present embodiment has a hole structure having a long cross section.
[0033]
By using the cylinder discharge space 16 having the above-described hole structure, the rigidity of the cylinder around the cylinder discharge space 16 is improved. This is a structure in which the entire outer peripheral surface of the cylinder 4 is a continuous surface without a notch, and a reinforcing rib 4-2 formed of a thick portion of the cylinder 4 is formed outside the cylinder discharge space 16. Because.
[0034]
As shown in FIG. 4, the cylinder discharge space 16 communicates with the discharge chamber 19 shown in FIG. 1 via the discharge passage 18 of the rear side block 6.
[0035]
The discharge passage 18 has a hole structure formed by directly extending the hole 17 of the cylinder 4 in the rear side block 6, and a passage structure that passes straight from the cylinder discharge space 16 toward the discharge chamber 19. It has become.
[0036]
Therefore, in the case of the present embodiment, the cylinder discharge space 16 and the discharge passage 18 form a series of straight hole-shaped discharge passages R1 extending from the cylinder 4 to the rear side block 6 along the cylinder axial direction. I have.
[0037]
The discharge chamber 19 is defined by a rear side block rear space between the rear side block 6 and the inside sealed end of the compressor case 1. The discharge chamber 19 communicates with a high-pressure part of an air conditioner system (not shown) via a discharge port 1-1 of the compressor case 1.
[0038]
As shown in FIGS. 2 to 4, a cylinder discharge hole 20 is formed in the cylinder elliptical minor diameter portion 4-1 as a passage for guiding the refrigerant gas compressed in the compression chamber 15 to the cylinder discharge space 16 side. .
[0039]
One end 20a (gas inlet) side of the cylinder discharge hole 20 is configured to communicate with the compression chamber 15 (15-1) having a substantially minimum capacity. Further, the other end 20b (gas outlet) side of the cylinder discharge hole 20 is configured to communicate with the cylinder discharge space 16 side.
[0040]
A discharge valve mechanism 24 including a reed valve 21, a valve spacer 22, a valve support 23, and the like is provided on the side of the gas discharge port (the other end 20b) of the cylinder discharge hole 20.
[0041]
The reed valve 21 is installed on the bottom surface of the straight discharge flow path R1 formed of the cylinder discharge space 16 and the discharge passage 18 in the straight direction of the discharge flow path R1, that is, along the cylinder axial direction. The cylinder discharge hole 20 is opened and closed from the 16 side.
[0042]
Since the reed valve 21 is installed in the cylinder discharge space 16 along the cylinder axial direction as described above, the width of the cylinder discharge space 16 in the cylinder circumferential direction does not need to be wide enough to correspond to the length of the reed valve 21. It is sufficient if the width is slightly larger than the width of the reed valve 21.
[0043]
The front end 21a of the reed valve 21 is disposed at a position facing the other end 20b (gas outlet) of the cylinder discharge hole 20 as a lift end, while the rear end 21b of the reed valve 21 is fixed as a rear end. It is attached and fixed to the side block 6 side.
[0044]
Therefore, in the case of the present embodiment, the reed valve 21 has a structure in which the distal end portion 21a side is lifted up at a predetermined angle with respect to the lower valve seat surface 25 and lifted. Note that the valve seat surface 25 of the reed valve 21 is provided on the bottom surface side of the discharge flow path R1 and at the peripheral edge of the other end 20b (gas outlet) of the cylinder discharge hole 20.
[0045]
The valve spacer 22 is arranged on the lower surface of the reed valve 21, and forms a minute gap between the lower surface of the reed valve 21 and the valve seat surface 25. The formation of the minute gap is for preventing the reed valve 21 from sticking to the valve seat surface 25 with an oil film, and for obtaining a smooth opening and closing operation of the reed valve 21.
[0046]
The valve support 23 is located on the upper surface of the reed valve 21 and is a means for restricting the opening operation of the reed valve 21. It is a structure that is done.
[0047]
The front end 23a side of the valve support 23 arranged as described above is bent upward at a predetermined angle with respect to the valve seat surface 25, while the rear end 23b of the valve support 23 is connected to the reed valve 21. And is fixed to the rear side block 6 so as to overlap with the rear end portion 21b.
[0048]
In the gas compressor of the present embodiment, a series of operations of suction, compression, and discharge of the refrigerant gas are performed on the two cylinder chambers 14 side, respectively. Similarly to the two cylinder chambers 14, the discharge flow path R <b> 1 including the discharge passage 16 and the discharge passage 18 and the discharge valve mechanism 24 including the reed valve 21 and the valve support 23 are opposed by 180 ° about the rotor shaft 7. One is provided at each of the positions.
[0049]
Various means are conceivable for a means for positioning and fixing the three components, the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23, together in the discharge flow path R1. In the present embodiment, a structure using the valve guide block 30 and the fixing bolt 31 is adopted as a specific example of the structure of the positioning and fixing means.
[0050]
That is, in the gas compressor of the present embodiment, the guide groove 32 formed by cutting a part of the periphery of the discharge chamber side opening end (the outlet side opening end 18a of the discharge passage 18) of the discharge flow path R1 is provided. Then, the valve guide block 30 is inserted and fitted into the guide groove 32. At this time, the valve guide block 30 is positioned and set at a predetermined position by contacting three reference surfaces, that is, both side surfaces and a bottom surface of the guide groove 32.
[0051]
As shown in FIG. 5, the valve guide block 30 is provided with a component mounting groove 33 slightly wider than the above three components (the valve spacer 22, the reed valve 21, and the valve support 23) on the surface side thereof. The rear ends of the three components are assembled and set in the mounting groove 33 in an overlapping manner. At this time, the valve spacer 22 is positioned and set at a predetermined position by contacting the three reference surfaces, that is, both side surfaces 33a and 33b of the component mounting groove 33 and the bottom surface 33c. In addition, the reed valve 21 and the valve support 23 come into contact with both side surfaces 33a and 33b of the component mounting groove 33 and are positioned and set at predetermined positions.
[0052]
Therefore, after the valve spacer 22, the lead valve 21, and the valve support 23 are assembled in this order in the component mounting groove 33 of the valve guide block 30, the valve guide block 30 side of the assembly structure 34 is inserted into the guide groove 32. Then, the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 in the assembly structure 34 are positioned at a fixed position in the discharge flow path R1 by the valve guide block 30 and the guide groove 32.
[0053]
The reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 positioned as described above are attached and fixed to the rear side block 6 using the fixing bolts 31 as shown in FIG.
[0054]
That is, in the gas compressor of the present embodiment, a bolt insertion hole 35 with a thread groove formed toward the discharge passage 18 is provided on the peripheral surface of the rear side block 6, and the bolt insertion hole 35 is formed. A structure is employed in which a screw hole 36 for the fixing bolt 31 is provided on the bottom surface of the discharge flow path R1 immediately below.
[0055]
Then, the fixing bolt 31 is inserted from the bolt insertion hole 35 into the discharge flow path R1 side, and the tip end of the fixing bolt 31 thus inserted penetrates through the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 to discharge. By engaging the screw holes 36 on the bottom surface of the flow path R1, the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 are fastened together to the rear side block 6 side by the fixing bolts 31. After the tightening and fixing, the bolt insertion hole 35 with the screw groove is closed with the sealing screw 37.
[0056]
Various structures can be considered for a structure in which the three components of the cylinder 4, the front side block 5, and the rear side block 6 are integrated. In the present embodiment, as one example of the integrated structure, six BB / CY fixing bolts 38-1 to 38-6 penetrating the above three parts are prepared (see FIG. 3), and these BB / CY fixing bolts 38-38 are provided. A structure in which the above three parts are collectively tightened and fixed together at 1 to 38-6 is adopted.
[0057]
In the bolt integrated structure as described above, the six BB / CY fixing bolts 38-1 to 38-6 are all arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the cylinder 4, and two BB / CY fixing bolts are included. 38-1 and 38-2 are disposed near both left and right sides of one cylinder discharge space 16 (16-1), and the other two BB / CY fixing bolts 38-4 and 38-5 are The other cylinder discharge space 16 (16-1) is disposed near both left and right sides thereof.
[0058]
The smaller the arrangement angle of the two BB / CY fixing bolts 38-1 and 38-2 located in the vicinity of both sides of the cylinder discharge space 16 in the cylinder circumferential direction, the higher the cylinder rigidity near the cylinder discharge space 16 is. This is because the bolt tightening force effectively acts on both sides of the cylinder discharge space 16.
[0059]
The remaining two BB / CY fixing bolts 38-3 and 38-6 have a structure that is disposed substantially at the center of an arc segment connecting the two cylinder discharge spaces 16-1 and 16-2 in the cylinder circumferential direction. Has become.
[0060]
As described above, in the gas compressor of the present embodiment, the reinforcing rib 4-2 formed of the thick portion of the cylinder 4 is formed outside the cylinder discharge space 16 by employing the cylinder discharge space 16 having the hole structure. Due to the structure, the cylinder rigidity in the vicinity of the cylinder discharge space 16 is increased. In addition to this, the gas compressor of the present embodiment has a structure in which the reed valve 21 is installed along the cylinder axis direction as described above, so that the width of the cylinder discharge space 16 in the cylinder circumferential direction is made as small as possible. I am taking it. For this reason, fixing bolts penetrating the vicinity of both sides of the cylinder discharge space 16 and integrating the cylinder 4, the front side block 5, and the rear side block 6, that is, BB / CY fixing bolts 38-1, 38-2, and 38. -4, 38-5, the cylinder circumferential direction arrangement angle is set small, so that the cylinder 4 and the side blocks 5, 6 are firmly integrated near the cylinder discharge space 16, and the cylinder rigidity near the cylinder discharge space 16 is further improved. Has been enhanced. Accordingly, it is possible to effectively prevent the occurrence of film vibration and noise due to the film around the cylinder discharge hole 20 which is open to the cylinder discharge space 16 side, and also to effectively prevent the occurrence of internal leak. There is an advantage that efficiency is improved and performance can be improved.
[0061]
Here, the internal leak will be described in more detail. In the gas compressor of the present embodiment, the high-pressure part and the low-pressure part are adjacent to each other near the cylinder elliptical minor diameter part 4-1. In the vicinity of the cylinder elliptical minor diameter portion 4-1, the compression chamber 15 (15-1) immediately before discharging the high-pressure refrigerant gas from the cylinder discharge hole 20 has a substantially minimum volume and a maximum pressure. On the other hand, the compression chamber 15 (15-2) after discharging the high-pressure refrigerant gas from the cylinder discharge hole 20 in the vicinity of the cylinder elliptical minor diameter portion 4-1 also has a small volume, but this compression chamber 15 (15-2) Since the high-pressure refrigerant gas has been discharged, the pressure is low and the low-pressure portion is formed. Further, a low-pressure refrigerant gas is newly introduced from the low-pressure suction chamber 39 into the compression chamber 15 (15-2) whose pressure has been reduced by discharging the high-pressure refrigerant gas. It opens near the elliptical minor diameter part 4-1. From these facts, if the cylinder rigidity in the vicinity of the cylinder elliptical minor diameter portion 4-1 is low, from the high pressure cylinder chamber 14 side through a minute gap between the cylinder 4 and the front side block 5 or the rear side block 6 A so-called internal leak occurs in which the high-pressure refrigerant gas leaks to the low-pressure side.
[0062]
In order to effectively prevent the internal leak as described above, in the gas compressor according to the present embodiment, as a means for increasing the cylinder rigidity in the vicinity of the cylinder elliptical minor diameter portion 4-1 as much as possible, BB · A structure in which the CY fixing bolts 38-1 to 38-6 are arranged in the cylinder circumferential direction and a structure in which the cylinder discharge space 16 has a hole structure are employed.
[0063]
The suction chamber 39 is provided between the front side block 5 and the inner surface of the front head 3, and is connected to the low pressure side of the air conditioner system (not shown) via the suction port 3-1 of the front head 3. A low-pressure refrigerant gas is introduced into the suction chamber 39 from the low-pressure portion via the suction port 3-1.
[0064]
Next, the operation of the gas compressor of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS.
[0065]
In the gas compressor according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, for example, the rotational force of an engine, a motor, or the like is transmitted to the rotor shaft 7 via the electromagnetic clutch 40 on the front head 3 side. The rotor 8 rotates integrally with the shaft 7 in the direction of arrow A in the figure.
[0066]
When the rotor 8 rotates, the volume of the compression chamber 15 shown in FIG. 3 changes in accordance with the rotation angle of the rotor 8, and a series of operations such as suction, compression, and discharge of the refrigerant gas are performed by the volume change.
[0067]
That is, when the volume of the compression chamber 15 changes, the compression chamber 15 in the process of increasing the volume sucks the low-pressure refrigerant gas in the suction chamber 39. This suction operation is performed through the suction port (not shown) on the inner surface of the front side block 5, the suction passage (not shown) of the cylinder 4, and the suction port (not shown) on the inner surface of the rear side block 6. It is performed from.
[0068]
As described above, when the volume of the compression chamber 15 into which the refrigerant gas is sucked starts to decrease, the refrigerant gas in the compression chamber 15 is compressed by the volume reduction effect. As a result, the pressure of the refrigerant gas in the compression chamber 15 becomes high, and the pressure of the high-pressure refrigerant gas acts on the inner wall of the cylinder 4 to generate a tensile stress in the cylinder 4. At this time, stress concentrates in the vicinity of the cylinder discharge hole 20 having a smaller cross-sectional area than other portions. In the case of the present embodiment, the cylinder rigidity in the vicinity of the cylinder discharge space 16 including the cylinder discharge hole 20 is increased. Therefore, there is no occurrence of a fracture of the cylinder starting from the cylinder discharge hole 20 or an elastic deformation of the cylinder 4 near the cylinder discharge hole 20.
[0069]
Thereafter, the volume of the compression chamber 15 nears the minimum near the cylinder elliptical minor diameter portion 4-1. The high-pressure refrigerant gas pressure in the compression chamber 15 (15-1) having the substantially minimum volume is larger than the total force of the pressure in the cylinder discharge space 16 and the spring force of the reed valve 21.
[0070]
Then, the high-pressure refrigerant gas pressure in the compression chamber 15 (15-1) larger than the total force as described above acts on the reed valve 21 through the cylinder discharge hole 20 (see FIG. 4). The tip portion 21a (lift end) is lifted above the valve seat surface 25.
[0071]
At that time, large bending stress concentrates near the rear end 21b (fixed end), which is the base of the reed valve 21, and a large bending stress also occurs in the screw hole 36 of the fixing bolt 31 fixing the rear end 21b of the reed valve. Although a large amount of stress is applied, these do not cause breakage of the reed valve 21 or loosening of the fixing bolt 31.
[0072]
That is, in the gas compressor according to the present embodiment, the axial width of the cylinder 4 is configured to be small in order to reduce the discharge capacity, but at the same time, the rear end 21 b (fixed end) of the reed valve 21. A structure in which the side is fixed to the rear side block 6 is also employed. Thereby, (1) a sufficient width is provided on the fixed end (rear end portion 21b) side of the reed valve 21 without being limited by the width in the cylinder axial direction, and (2) a fixing bolt 31 having a necessary and sufficient size. To secure the reed valve 21 with a sufficient pressing force, and (3) it is possible to secure a necessary and sufficient wall thickness around the screw hole 36 for the fixing bolt 31. A structure is adopted in which the wide reed valve 21 is strongly fixed to the rear side block with a large fixing bolt. Therefore, the mechanical strength of the reed valve 21 is high, and the fixed end (rear end 21b) of the reed valve 21 and the screw hole 36 for the fixing bolt 31 are damaged by stress, or the fixing bolt 31 is loosened. Will not occur.
[0073]
When the distal end portion 21a (lift end) of the reed valve 21 is lifted above the valve seat surface 25 as described above, the cylinder discharge hole 20 is opened, and the high-pressure refrigerant gas in the compression chamber 15 (15-1) is discharged from the cylinder. It flows out from the hole 20 to the cylinder discharge space 16 side via the reed valve 21.
[0074]
The high-pressure refrigerant gas that has flowed into the cylinder discharge space 16 is then discharged through the discharge passage 18 of the rear side block 6 to the discharge chamber 19 shown in FIG.
[0075]
An oil separator 41 is provided at the outlet opening end 18a of the discharge passage 18 communicating with the discharge chamber 19, and the high-pressure refrigerant gas discharged to the discharge chamber 19 through the discharge passage 18 is separated from the oil separator 41. Through the oil separation filter 42 of the vessel 41. At that time, the oil component in the high-pressure refrigerant gas is separated by the oil separation filter 42. The separated oil component is dropped and stored in an oil reservoir 43 at the bottom of the discharge chamber 19 as an oil droplet. The oil in the oil sump 43 is pressure-fed to the sliding portion of the compression mechanism 2 at the discharge pressure of the high-pressure refrigerant gas discharged into the discharge chamber 19.
[0076]
FIG. 6 shows another embodiment relating to the positioning and fixing means of the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23.
[0077]
That is, in the gas compressor of FIG. 1, the fixing bolt 31 and the sealing screw 37 are used as the positioning and fixing means. Alternatively, a fixing bolt 50 with a sealing component as shown in FIG. 6 may be used. Good.
[0078]
The fixing bolt 50 with a sealing component has a structure in which a sealing component 50-2 having a slightly larger diameter is integrally provided on the head of the normal bolt 50-1, and is provided on the peripheral surface of the sealing component 50-2. It has a structure in which the O-ring 50-3 is fitted.
[0079]
Even when the fixing bolt 50 with a sealing component having the above structure is used, the tip of the fixing bolt 50 with the sealing component penetrates the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 to the screw hole 36 on the bottom surface of the discharge flow path R1. By the engagement, the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 are fastened and fixed together to the rear side block 6 by the fixing bolt 50 with the sealing component. Since the bolt insertion hole 35 is sealed by the O-ring 50-3 on the peripheral surface, the above-described sealing screw 37 is unnecessary.
[0080]
Therefore, when the fixing bolt 50 with a sealing component having the above-described structure is used, there is no need to provide a screw groove for the sealing screw 37 in the bolt insertion hole 35, and the formation of the screw groove can be omitted. The number of steps can be reduced, and the work of tightening the sealing screw 37 is not required, so that the workability of assembling the device can be improved.
[0081]
7 is a cross-sectional view of the periphery of a compression mechanism in a gas compressor according to another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 7, FIG. 9 is an enlarged view of a portion E of FIG. 10 is a view as viewed from the direction of the arrow F in FIG.
[0082]
In the gas compressor of FIG. 1, the cylinder discharge space 16 and the discharge passage 18 adopt a structure in the form of a hole, but instead, the gas compressor of FIG. The discharge passage 18 employs a structure in the form of a groove.
[0083]
That is, in the gas compressor shown in FIG. 7, a notch groove 51 (see FIG. 8) is provided on the outer peripheral surface of the cylinder of the cylinder elliptical minor diameter portion 4-1 in place of the hole 17 having the long hole shape shown in FIG. Have been.
[0084]
The cut-out groove 51 is formed in a slit shape from one end to the other end of the cylinder, and has a structure in which both side walls 51a and 51b of the groove rise vertically from the groove bottom surface. The space inside the notch groove 51 is used as the cylinder discharge space 16.
[0085]
As the form of the notch groove 51 constituting the cylinder discharge space 16 as described above, the structure in which the both side walls 51a and 51b rise vertically from the groove bottom is employed in the cylinder circumferential direction of the cylinder discharge space 16. By making the width as small as possible, the cylinder circumferential arrangement angle of the BB / CY fixing bolts 38-1 and 38-2 or 38-4 and 38-5 arranged on both sides of the cylinder discharge space 16 is reduced. This is to improve the rigidity of the cylinder near the discharge space 16.
[0086]
Also in the gas compressor of FIG. 7, the cylinder discharge space 16 communicates with the discharge chamber 19 via the discharge passage 18 of the rear side block 6. The hole 53 has a composite shape.
[0087]
Here, the notch groove 52 forming the discharge passage 18 occupies most of the discharge passage 18 and communicates with the notch groove 51 side of the cylinder 4, and the notch groove 51 of the cylinder 4 The groove structure is formed by extending the side block 6. Further, the hole 53 forming the discharge passage 18 is located on the side communicating with the discharge chamber 19 and has a hole structure having a long cross section. The discharge passage 18 having the composite shape of the cutout groove 52 and the hole 53 as described above is also configured to pass straight from the cylinder discharge space 16 toward the discharge chamber 19 side.
[0088]
Therefore, in the gas compressor shown in FIG. 7, the groove-shaped cylinder discharge space 16 as described above and a large part of the groove-shaped discharge passage 18 allow the rear side block to extend from the cylinder 4 along the cylinder axial direction. A series of 6 straight groove-shaped discharge channels R1 is formed, and a reed valve 21 and the like are installed on the bottom surface in the groove-shaped discharge channel R1. At this time, since the discharge flow path R1 has a groove shape, the reed valve 21 and the like can be set and mounted directly on the bottom of the discharge flow path R1 from directly above the discharge flow path R1. Good workability. Further, processing of the valve seat surface 25 and the reed valve mounting surface 54 provided on the bottom surface side of the discharge flow path R1 can be easily performed.
[0089]
FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the discharge valve mechanism, and FIG. 12 is a view taken in the direction of arrow G in FIG.
[0090]
In the discharge valve mechanism 24 of the gas compressor of FIG. 1, a screw hole 36 for a fixing bolt 31 is provided on the bottom surface of the discharge passage 18 forming the discharge flow path R1, as shown in FIG. In this embodiment, a structure is adopted in which three components, namely, the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23, are collectively mounted and fixed to the rear side block 6, but instead of the reed valve 21 shown in FIG. A mounting and fixing structure can also be adopted.
[0091]
That is, the mounting and fixing structure of the reed valve or the like in FIG. 11 is based on (1) the outer periphery of the discharge passage R1, specifically, the opening end of the discharge passage R1 on the discharge chamber side (the outlet opening end 18a of the discharge passage 18). A screw hole 36 for the fixing bolt 31 is provided on the outer surface of the rear side block 6, and (2) the rear ends of the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 are bent in an L-shape. The rear end bent portions 21-1, 22-1, and 23-1 are fixed to the outer surface of the rear side block 6 by the fixing bolts 31 and the screw holes 36.
[0092]
Further, in the mounting and fixing structure of FIG. 11, as a means for positioning the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 at a fixed position of the discharge flow path R1, the screw on the outer surface of the rear side block 6 as described above is used. The guide groove 32 is provided at a position overlapping the hole 36.
[0093]
Then, the rear ends 21-1, 22-1, 23-1 of the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 are directly fitted into the guide grooves 32, so that the reed valve 21, the valve spacer 22, The valve support 23 is positioned at a fixed position of the discharge flow path R1.
[0094]
According to the mounting and fixing structure of FIG. 11, the head of the fixing bolt 31 is on the outer surface side of the rear side block 6 and the head of the fixing bolt 31 does not protrude into the discharge passage R1, so that the discharge passage R1 The flow of the high-pressure refrigerant gas in the inside is improved. Also, without using the valve guide block 30 shown in FIG. 4, the rear end bent portions 21-1, 22-1, and 23-1 of the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 are directly fitted into the guide grooves 32. The reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 can be positioned at the fixed positions of the discharge flow path R1 only by combining them.
[0095]
FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the discharge valve mechanism, and FIG. 14 is a view taken in the direction of arrow H in FIG.
[0096]
That is, although the reed valve mechanism 24 shown in FIG. 11 uses the reed valve 21 or the like bent in an “L” shape, the discharge valve mechanism 24 shown in FIG. A bent lead valve 21, a valve spacer 22, and a valve support 23 are employed. According to the form of the reed valve 21 and the like, the discharge valve mechanism 24 in FIG. 13 has a structure in which the guide groove 32 is bent from the bottom surface of the discharge flow path R1 at the same bending angle as the reed valve 21 and the like. I have.
[0097]
According to the discharge valve mechanism 24 employing the “H” -shaped reed valve 21 as shown in FIG. 13, there is an advantage that the life of the reed valve 21 is increased and the durability of the gas compressor can be improved. . That is, in general, the reed valve 21 is hard due to its constituent material, and is not suitable for 90 ° bending such as L-shape. Further, even if the reed valve 21 can be bent by 90 ° in such a manner, the stress of the bent portion becomes large, and the reed valve is easily damaged starting from the bent portion. However, as shown in FIG. The reed valve 21 in the shape of "" has only to be bent at a small bending angle, so that the bending stress of the bent portion is small, and it is possible to effectively prevent the breakage of the reed valve 21 starting from the bent portion. This is because the reed valve 21 can sufficiently withstand long-term use.
[0098]
FIG. 15 is a cross-sectional view of a portion around a compression mechanism in a gas compressor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line JJ of FIG.
[0099]
Although the gas compressor of FIG. 1 employs a structure in which the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 are fixed to the rear side block 6, the gas compressor of FIG. In this embodiment, a structure for fixing the valve spacer 22, the valve spacer 22, and the valve support 23 to the front side block 5 is adopted.
[0100]
As an example of a structure for fixing the reed valve 21 and the like to the front side block 5 as described above, in the gas compressor of FIG. 15, the cylinder mounting surface of the front side block 5 opposed to the front side 4F end face of the cylinder 4 is provided. A valve mounting hole 55 continuously connected to the cylinder discharge space 16 is formed, and the rear ends of the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 are inserted into the valve mounting hole 55 together. A structure of setting and tightening and fixing with a fixing bolt 31 is adopted.
[0101]
Here, as described above, the fixing bolt 31 for tightening and fixing the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 to the front side block 5 is connected to the bolt insertion hole 35 on the peripheral surface of the front side block 5 from the valve mounting hole 55 side. Is inserted into
[0102]
That is, in the gas compressor shown in FIG. 15, a bolt insertion hole 35 with a screw groove formed in the valve mounting hole 55 is provided on the peripheral surface of the front side block 5, and the bolt insertion hole is formed. A structure in which a screw hole 36 for the fixing bolt 31 is provided on the bottom surface of the valve mounting hole 55 immediately below 35.
[0103]
A fixing bolt 31 is inserted from the bolt insertion hole 35 on the peripheral surface of the front side block 5 to the valve mounting hole 55 side, and the tip of the inserted fixing bolt 31 is connected to the reed valve 21, the valve spacer 22, and the valve support. The lead valve 21, the valve spacer 22, and the valve support 23 are fixed together by the fixing bolt 31 to the front side block 5 together with the screw hole 36 on the bottom surface of the valve mounting hole 55. You. After the tightening and fixing, the bolt insertion hole 35 with the screw groove is closed with the sealing screw 37.
[0104]
For example, in a structure in which the reed valve 21 and the valve support 23 are fixed to the rear side block 6 like the discharge valve mechanism 24 (see FIG. 4) in the gas compressor of FIG. Due to the structure located on the downstream side of R1, the entire reed valve 21 and the valve support 23 are arranged in the discharge flow path R1, and the reed valve 21 and the valve support 23 themselves have the discharge resistance of the high-pressure refrigerant gas flow in the discharge flow path R1. Can be
[0105]
On the other hand, in the case of a structure in which the reed valve 21 and the valve support 23 are fixed to the front side block 5 like the discharge valve mechanism 24 in the gas compressor of FIG. Since the reed valve 21 and the valve support 23 are accommodated in the valve mounting holes 55 of the front side block 5 and do not block the high-pressure refrigerant gas flow in the discharge flow path R1, the discharge resistance of the high-pressure refrigerant gas is reduced. There is an advantage that reduction can be achieved.
[0106]
【The invention's effect】
In the present invention, a structure is employed in which the rear end side of the reed valve is mounted and fixed to the side block. For this reason, in order to reduce the discharge capacity of this type of gas compressor, even if the axial width of the cylinder is reduced, there is no limitation on the axial width of the cylinder, and the reed valve is sufficiently fixed to the fixed end side. It is possible to provide various widths. Further, when the reed valve is fixed to the side block by a fixing bolt, the reed valve can be fixed with a sufficient pressing force by using a fixing bolt having a necessary and sufficient size. Furthermore, since the necessary and sufficient thickness can be secured around the screw holes for such fixing bolts, the mechanical strength of the reed valve is improved, and the fixing end of the reed valve and the screw holes of the fixing bolt are improved. A vane rotary type gas compressor which can effectively prevent breakage and has a small discharge capacity and excellent durability can be provided.
[0107]
Further, according to the present invention, a structure is adopted in which the reed valve provided on the cylinder discharge space side is installed along the cylinder axis direction. For this reason, it is not necessary to provide a wide cylinder discharge space in the cylinder circumferential direction corresponding to the length of the reed valve, and it is sufficient that the width of the cylinder discharge space in the cylinder circumferential direction is slightly larger than the width of the reed valve. The width in the circumferential direction of the cylinder can be reduced. Therefore, when a structure is adopted in which the cylinder and the side block are integrated with fixing bolts penetrating the vicinity of both sides of the cylinder discharge space, the angle of arrangement of the two fixing bolts in the cylinder circumferential direction is reduced. As a result, the cylinder and the side block are firmly integrated in the vicinity of the cylinder discharge space, and the rigidity of the cylinder in the vicinity of the cylinder discharge space is increased. Vibration and noise caused by the vibration can be effectively prevented, and the so-called internal leak, in which high-pressure refrigerant gas leaks from the high-pressure cylinder chamber side to the low-pressure side through the minute gap between the cylinder and the side block, is also effective. Thus, it is possible to provide a vane rotary type gas compressor having a small discharge capacity with high efficiency and high volumetric efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration sectional view of an entire gas compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a portion around a compression mechanism in the gas compressor of FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged view of a portion B in FIG. 2;
FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow C in FIG. 4;
FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view of another embodiment relating to a positioning and fixing means for a reed valve, a valve spacer, and a valve support.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a portion around a compression mechanism in a gas compressor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view taken along line DD of FIG. 7;
FIG. 9 is an enlarged view of a portion E in FIG. 7;
FIG. 10 is a view as seen in the direction of arrow F in FIG. 9;
FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the discharge valve mechanism.
FIG. 12 is a view taken in the direction of the arrow G in FIG. 11;
FIG. 13 is a sectional view showing another example of the structure of the discharge valve mechanism.
FIG. 14 is a view taken in the direction of the arrow H in FIG. 13;
FIG. 15 is a cross-sectional view of the periphery of a compression mechanism in a gas compressor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a sectional view taken along line JJ of FIG. 15;
FIG. 17 is a sectional view of a conventional vane rotary type gas compressor.
[Explanation of symbols]
1 Compressor case
1-1 Discharge port
2 Compression mechanism
3 Front head
3-1 Suction port
4 cylinder
4F Front side of cylinder
Rear side of 4R cylinder
4-1 Cylinder elliptical minor diameter
4-2 Reinforcement rib
5 Side blocks (front side blocks)
6 side blocks (rear side blocks)
7 Rotor shaft
8 rotor
9, 10 Bearing
11 Vane grooves
12 Vane
14 Cylinder chamber
15 Compression chamber
16 cylinder discharge space
17 holes
18 Discharge passage
19 Discharge chamber
20 cylinder discharge hole
20a One end of cylinder discharge hole (gas inlet)
20b The other end of the cylinder discharge hole (gas outlet)
21 Reed valve
21a Reed valve tip (lift end)
21b Rear end of reed valve (fixed end)
22 Valve spacer
23 Valve support
23a Tip of valve support
23b Rear end of valve support
24 Discharge valve mechanism
25 Valve seat surface
30 Valve Guide Block
31 Fixing bolt
32 guide groove
33 Parts mounting groove
34 Assembly Structure
35 bolt insertion hole
36 screw holes
37 Sealing screw
38-1 to 38-6 BB / CY fixing bolt
39 Inhalation chamber
40 electromagnetic clutch
41 Oil separator
42 Oil separation filter
43 oil sump
50 Fixing bolt with sealing parts
50-1 bolt
50-2 Sealed parts
50-3 O-ring
51 Notch groove
51a, 51b Both side walls of notch groove
52 Notch groove
53 holes
54 Reed valve mounting surface
55 Valve mounting hole
60 Notch
R1 discharge channel

Claims

A cylinder,
A rotor rotatably housed in the cylinder,
A vane that is provided so as to be able to protrude and retract from the outer peripheral surface of the rotor toward the inner peripheral surface of the cylinder, and that partitions a cylinder chamber formed of a clearance space between the cylinder and the rotor into a plurality of small chambers;
A compression chamber having a structure composed of a plurality of small chambers partitioned by the vane and repeating a change in the volume by the rotation of the rotor, and compressing the refrigerant gas by the change in the volume,
A cylinder discharge space provided outside the compression chamber,
One end is opened on the compression chamber side, and the other end is opened on the cylinder discharge space side, and a cylinder discharge hole for guiding the refrigerant gas compressed in the compression chamber to the cylinder discharge space side,
A reed valve arranged on the cylinder discharge space side to open and close the cylinder discharge hole,
The reed valve is installed along the axial direction of the cylinder, and a front end portion thereof is opposed to a gas outlet of the cylinder discharge hole, and a rear end portion thereof is attached to a side block closing an end portion of the cylinder. A gas compressor characterized by being fixed.

2. The gas compressor according to claim 1, wherein the cylinder discharge space includes a space inside a hole formed in a thick portion of the cylinder.

3. The gas compressor according to claim 2, wherein the hole forming the cylinder discharge space has a long cross-sectional shape.

2. The gas compressor according to claim 1, wherein the cylinder discharge space includes an inner space of a notch groove formed by partially cutting an outer peripheral surface of the cylinder. 3.

The notch groove forming the cylinder discharge space is formed in a slit shape from one end of the cylinder to the other end, and has a structure in which both groove side walls rise vertically from the groove bottom surface. The gas compressor according to claim 4, wherein

The gas compressor according to claim 1, wherein the cylinder discharge space and a discharge passage formed in the side block form a series of straight high-pressure refrigerant gas discharge passages.

The gas compressor according to claim 1, further comprising: a valve support disposed on an upper surface of the reed valve; a valve spacer disposed on a lower surface side of the reed valve; and a cylinder discharge space and the side block. A discharge passage for high-pressure refrigerant gas formed by the perforated discharge passage is provided, and a fixing means for fixing the reed valve, the valve support, and the valve spacer on the bottom surface of the discharge passage in an overlapping manner. A gas compressor characterized by the above.

The fixing means,
A screw hole for a fixing bolt is provided on the bottom surface of the discharge passage of the side block, and the reed valve, the valve spacer, and the valve support are collectively attached and fixed to the side block side with the screw hole and the fixing bolt. The gas compressor according to claim 7, wherein:

The fixing means,
A screw hole for a fixing bolt is provided on the outer surface of the side block, and the reed valve, the valve spacer, and the valve support are collectively mounted and fixed to the side block side with the screw hole and the fixing bolt. The gas compressor according to claim 7, wherein

The gas compressor according to claim 1, wherein the side blocks are provided at both ends of the cylinder, and the cylinder and both ends thereof are fixed bolts which are arranged near both right and left sides of the cylinder discharge space. A gas compressor having a structure in which the side blocks are fastened and fixed together.