JP2005002949A

JP2005002949A - 圧縮機

Info

Publication number: JP2005002949A
Application number: JP2003169080A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Hasegaki; 隆博葉瀬垣; Toru Adachi; 徹足立; Takeshi Araki; 剛荒木; Nobunao Tsuchida; 信直土田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】小型軽量化の流れのなかにあって、簡単な構成によって高温高圧条件下での長期的な使用でも、パッキンのシール性を充分に確保した圧縮機を提供するものである。
【解決手段】圧縮機構と流路構成部品の併設面に部分的に厚さが異なるパッキンを介在し、これらを併設面と直行する方向から締結手段にて締結固定した事により、熱膨張などに起因して最も変形し易い箇所、すなわち締結部から離れた併設部位のシール性が確保でき、圧縮機の信頼性を確保する。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の圧縮を行う圧縮機に関するもので、特に自動車用空調装置などに用いられる圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のベーン型圧縮機は、特許文献１に示されるように、高圧室内に貯油部が設けられており、起動直後を除く通常運転時には、ベーン背圧付与装置もしくはそれに準じる機構を使用して、前記高圧室の貯油部に貯まった潤滑油をベーン背圧部に供給することによって、ベーンをロータから押し出す働きと、シリンダ、ベーン、ロータ等の潤滑を行っている。
【０００３】
このような圧縮機においては、圧縮された流体と共に圧縮機潤滑油の一部を常に空調装置のシステムサイクル中へ排出している。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−５８０８２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、パッキンを介する部品の歪量の差を、一般的に金属・ゴムからなるパッキンが、高温高圧化での使用によりへたるために吸収ができず、パッキンのシール性が低下し、コンプレッサの運転中に高圧室貯油部の潤滑油量の洩れや高圧流体の洩れにより、冷房不足や潤滑不良で圧縮機のベーンチャタリング現象が起こり易くなるという課題がある。
【０００６】
特に、前部側板とシリンダと後部側板とパッキン及び高圧ケースを一体的に固定するためのボルト穴ピッチが長い、あるいは、各構成部品の強度の差や肉厚の不足等により歪が大きくなる場合は、更にシール性が低下する。
【０００７】
また、特に近年においては、圧縮機の小型軽量化が望まれる関係から、構成部品は一層肉厚が薄く設計されるようになり、強度確保の関係で、厚肉部と薄肉部が部分的に生じる構成となっている。
【０００８】
かかる構成は、熱膨張において部分的に歪みがちとなり、これに起因して上記シール不足の事態が発生しやすいものであった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、小型軽量化の流れのなかにあって、簡単な構成によって高温高圧条件下での長期的な使用でも、パッキンのシール性を充分に確保した圧縮機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる従来の課題を解決するために、本発明による圧縮機は、圧縮機構と流路構成部品の併設面に部分的に厚さが異なるパッキンを介在し、これらを併設面と直行する方向から締結手段にて締結固定したものである。
【００１１】
かかる構成により、熱膨張などに起因して最も変形し易い箇所、すなわち締結部から離れた併設部位のシール性が確保できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１および図２において、１は円筒内壁を有するシリンダ、２はその外周の一部がシリンダ１内壁と微少隙間を形成するロータ、３は前記ロータ２に設けられた複数のべ一ンスロット内に摺動自在に挿入された複数のベーン、４は前記ロータ２と一体的に形成され回転自在に軸支される駆動軸、５及び６はそれぞれシリンダ１の両端を閉塞して内部に作動室を形成する前部側板及び後部側板で、前記駆動軸４は、この前部側板５と後部側板６に軸支されている。
【００１４】
７は高圧側の作動室から圧縮した流体を吐出する吐出孔、８は前記吐出孔７に配設された吐出弁、９は前記圧縮された流体を高圧室１０へ導く高圧通路、１１は前記高圧室１０を形成する高圧ケースである。
【００１５】
１２は前記圧縮された流体を、高圧室１０から空調装置のシステムサイクルに排出するガス排出口、１３はベーン背圧付与装置、１４は前記ベーン背圧付与装置１３の下部に設けられた潤滑油供給口、１５はゴミあるいは細かい金属の破片の流入を防止するストレーナ、１６は給油路、１７はベーン背圧部で、ベーン背圧付与装置１３によって、高圧室１０の下部に位置する貯油部１０ａに貯まった潤滑油を、潤滑油供給口１４から給油路１６を通じて前記ベーン背圧部１７に供給している。２１は前記後部側板６と高圧ケース１１の間に介在されたパッキンで、前記高圧室１０と大気とを区画密封している。
【００１６】
そして、前部側板５、シリンダ１、後部側板６、パッキン２１及び高圧ケース１１はそれぞれ駆動軸４方向に併設され、所定間隔あけて配置され、かつそれぞれの併設面に対して直角に交差する方向に延びた４本の締結手段（以下締結ボルトと称す）１８とナット１９にて締結固定されている。
【００１７】
ここで、上記構成からなる圧縮機において、最もシール性が要求される箇所は図１のＡで示す高圧室１０の下部に位置する貯油部１０ａである。つまり、高圧ケース１１内部が非常に高圧であることと、後部側板６の熱を受ける一方で圧縮機の取り付け脚部２２等近傍で熱膨張、変形が激しい箇所である。
【００１８】
一方、パッキン２１は、図３及び図４に示すように、前記後部側板６と高圧ケース１１における併設面の輪郭から１ｍｍ程度内側に沿ったビード２１ｂを有する金属板２１ａと、この金属板２１ａの表面に一定厚みでコーティングされた軟質材料（工業用語でＮＢＲと称されるゴム、以下ゴムと称す）２１ｃより構成され、冷媒通路を形成する幾つかの穴２１ｄ、２１ｅ、２１ｆあるいは、切り欠き２１ｇ、２１ｈ、２１ｉが適宜設けられている。
【００１９】
また、このパッキン２１のビード２１ｂの高さｈは、前記図１のＡに位置する範囲部分Ｘで異なっている。前記パッキン２１の範囲部分Ｘは、図４に示すように相互の締結ボルト１８の間における略中央部が最も高い寸法Ｈが確保されるよう徐々にビード２１ｂの高さｈを増した山形に絞り加工形成されている。本実施の形態においては、高さ寸法Ｈと高さ寸法ｈの差は、０．１ｍｍ程度を設定している。
【００２０】
また、前記パッキン２１は、図５に示すように前記ビード２１ｂの高さを変える代わりに、コーティングされたゴム２１ｃのビード肉厚ｔをＴまで徐々に厚く変えた構成であってもよい。もちろん肉厚Ｔと肉厚ｔの差は、ゴムの性質等を考慮して適宜設定すればよい。
【００２１】
上記構成において、エンジンなどの駆動源より動力伝達を受けて駆動軸４及びロータ２が回転すると、圧縮された高圧流体は、吐出孔７より吐出弁８を押し上げて高圧通路９より高圧室１０内に流入し、高圧ケース１１に設けられたガス排出口１２より圧縮機外部へ排出される。この時、高圧室１０上部で分離された潤滑油は、高圧室貯油部１０ａに滴下し、貯えられる。
【００２２】
圧縮室を形成する前部側板５、シリンダ１、後部側板６及び高圧ケース１１を一体的に固定するために、両端にねじ山が形成されたボルト１８を通し、一端を後部側板６のネジ部で固定し、高圧ケース１１を設置し、前記ボルト１８の他端をナット１９で締め付けることにより、高圧ケース１１を固定している。
【００２３】
一般に、圧縮機の小型軽量化を目的に、前部側板５、シリンダ１、後部側板６及び高圧ケース１１には、肉厚減や肉盗み加工が施されている。また、前部側板５、シリンダ１、後部側板６及び高圧ケース１１の合わせ面に設置したパッキン２１も前記ボルト１８及びナット１９で締結固定している．しかし、ボルト穴２０の距離が離れているような場合、高温高圧条件下での使用によりパッキン２１の耐久性が弱まり、ビード２１ｂの保持力が低下し、シール性が低下する。
【００２４】
そのために、パッキン２１に形成したビード２１ｂのビード高さｈをボルト穴２０ａ・２０ｂの中間部に向けて徐々に高くすることによりシール性の向上を図り、圧縮機内部と大気とを強く継続して区画密封する。ボルト１８のレイアウトや各構成部品の強度により異なるが、この圧縮機の場合は、図３に示す範囲Ｘの間でビード２１ｂの高さｈを変化させている。
【００２５】
なお、図４に示すように、ゴム２１ｃの厚さのみを徐々に変えるパッキン２１であっても、同一箇所についてゴム２１ｃの肉厚を変えれば、同様の作用効果が期待できる。
【００２６】
また、本実施例に示される構成の圧縮機であれば、前部側板５とシリンダ１の併設面、シリンダ１と後部側板６の併設面にも、本実施の形態に示す肉厚の異なる部分を有するパッキンの使用が可能である。この場合のパッキンは、中央面部に、流体（冷媒）の通路を考えての切り欠き、開口等が必要となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の圧縮機は、パッキンの肉厚を徐々に変化することにより、熱膨張変形などに起因する併設面の気密性の低下が抑制でき、圧縮機の信頼性、長寿命化がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す圧縮機の横断面図
【図２】図１の矢印Ｖ方向から見た同圧縮機の後面図
【図３】同圧縮機におけるパッキンの正面図
【図４】図３におけるＷ−Ｗ線による同パッキンの部分断面図
【図５】同圧縮機における異なるパッキンの図４相当図
【符号の説明】
１シリンダ
２ロータ
３ベーン
４駆動軸
５前部側板
６後部側板
７吐出孔
８吐出弁
９高圧通路
１０高圧室
１０ａ高圧室貯油部
１１高圧ケース
１２ガス排出口
１３ベーン背圧付与装置
１４潤滑油供給口
１５ストレーナ
１６給油路
１７ベーン背圧部
１８ボルト
１９ナット
２０ボルト穴
２１パッキン
２１ａ金属板
２１ｂビード
２１ｃゴム
２２取り付け脚

Claims

少なくとも潤滑油を含む流体を圧縮し、吐出する圧縮機構と、前記圧縮機構に係わる流体の流路を構成する流路構成部品を併設して備えた圧縮機において、前記圧縮機構と前記流路構成部品の併設面に部分的に厚さが異なるパッキンを介在し、これらを併設面と直角に交差する方向から締結手段にて締結固定した圧縮機。
少なくとも潤滑油を含む流体を圧縮し、吐出する圧縮機構と、前記圧縮機構により圧縮された前記流体が導かれ、前記流体に含まれる潤滑油の一部が分離され貯えられる貯油部を持つ高圧ケースを併設して備えた圧縮機において、前記圧縮機構と前記高圧ケースの併設面に、前記圧縮機構内部と大気とを区画密封するパッキンであって部分的に異なる厚さを有するパッキンを介在し、これらを併設面に直行する方向から締結手段にて締結固定した圧縮機。
前記締結手段は、複数設けられ、かつ圧縮機外郭上において所定間隔をあけて位置しており、前記パッキンは、前記締結手段の間に位置する部分の肉厚が厚く形成されている請求項１または２記載の圧縮機。
前記パッキンは、少なくとも金属板からなり、前記圧縮機構と流路構成部品または高圧ケースとの併設面には、併設面の輪郭に沿っており、かつ前記締結手段による締結によって潰れる所定高さのビードを有し、前記ビードの高さは、相互の締結手段の略中央部が最も高くなるよう徐々に変化している請求項１乃至３記載の圧縮機。
前記パッキンは、表面に軟質材料が所定の厚さでコーティングされた金属板からなり、前記圧縮機構と流路構成部品または高圧ケースとの併設面には、併設面の輪郭に沿っており、かつ前記締結手段による締結によって潰れる所定高さの軟質材料ビードを有し、前記軟質材料ビードの厚さは、相互の締結手段の略中央部が最も厚くなるよう徐々に変化している請求項１乃至３記載の圧縮機。
前記圧縮機構に係わる流体の流路を構成する流路構成部品を、前記圧縮機構を構成する開放された面を有するシリンダとこのシリンダの開放面を閉塞する端板の併設構成とし、前記シリンダと端板の併設面に部分的に厚さが異なるパッキンを介在し、これらを併設面と直行する方向から締結手段にて締結固定した請求項１記載の圧縮機。