JP2009007936A - ロータリ型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機の高速回転化において、圧縮機性能・効率の低下を抑制し、信頼性・耐久性を確保すること。
【解決手段】後部側板７を湾曲させて加工し、ロータ２と後部側板７の最適な均一微小隙間を確保することにより、高速回転時の性能低下を抑制することになり、またロータと側板との摩擦等による発熱を抑制し、信頼性・耐久性を確保することになる。
【選択図】図３

Description

本発明は自動車用空調装置などに用いられる、ロータリ型圧縮機に関するものである。

従来この種の圧縮機は、ロータの軸方向に窪む逃がし空間を設けている（例えば、特許文献１参照）。

図４は、特許文献１に記載された従来の圧縮機を示すものである。図４に示すように、前部側板１０６と、シリンダ１０１と、ロータ１０２と、逃がし空間１０６ａと、後部側板１０７と、高圧ケース１１３とで構成されている。
特開２００５−２８２５号公報

しかしながら、近年この種の車両エアコン用圧縮機は小型化・軽量化の要求があり、その１つの方法として圧縮機を高速回転化して対応する方法がある。そうするためには、側板とロータとの微小隙間をさらに改善し圧縮機の高速運転時の信頼性・耐久性を確保しなければならない課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決し、高速回転時における圧縮機の性能・効率の低下を抑制し、信頼性・耐久性を確保することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の加工方法は、後部側板を湾曲させて加工するようにしたものである。

これによって、ロータと側板の微小隙間を均一に確保することになる。

本発明の側板の加工方法は、側板とロータの端面の微小隙間を均一に確保することができるため、高速回転時における圧縮機の性能・効率低下を抑制し、信頼性・耐久性を確保することができる。

本発明は、後部側板を湾曲させて加工することにより、後部側板とロータの端面の微小隙間を均一に確保することができ、高速回転時の圧縮機の性能・効率の低下を抑制し、信頼性・耐久性を確保することができる。

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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の第１の実施形態におけるロータリ型圧縮機を示すものである。

図１は縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図（作動室断面図）、図３は本発明の実施の形態１における後部側板の加工方法の一例図である。

図１〜図３において、円筒内壁を有するシリンダ１の内部には略円筒状のロータ２がその外周の一部がシリンダ１の内壁と微少隙間を形成するように回転自在に収容され、ロータ２に設けられた複数のベーンスロット３内にはそれぞれ摺動自在にベーン４が挿入されている。ロータ２は、回転自在に軸支される駆動軸５によって回転駆動される。シリンダ１の両端開口部はそれぞれ前部側板６及び後部側板７により閉塞され、シリンダ１内部に作動室８が形成される。

作動室８には、吸入口９及び吐出口１０が連通し、吐出口１０は高圧通路１１に接続され、吐出口１０と高圧通路１１との間には吐出弁１２が配設されている。

後部側板７には、高圧ケース１３が取り付けられており、高圧ケース１３内上方に高圧室１４を配置し下方に貯油室１５を配置して隔壁１６によって仕切られている。

高圧室１４と分離室１８は、導入孔１７で連通されている。

分離室１８と貯油室１５は排出孔１９で連通している。

貯油室１５に貯留された潤滑油は、ノズル２０から給油路２１を介して圧縮機構を構成するロータ２、ベーン４、シリンダ１内壁等に供給され、各部を潤滑すると共にベーン背圧室２２に供給され、その圧力によりベーン４をロータ２の外側へ付勢する働きをする。

ベーン背圧室２２にはベーン背圧調整装置２３を介して貯油室１５に貯留されている潤滑油が供給される。ベーン背圧調整装置２３は、圧縮機構へ供給する潤滑油の給油圧力や給油量を圧縮機構周辺のガス冷媒圧力に応じて制御している。

以上のように構成されたロータリ型圧縮機について、以下その動作と作用について説明する。

エンジンなどの駆動源より動力伝達を受けて駆動軸５及びロータ２が、図２において時計方向に回転すると、これに伴い低圧のガス冷媒は、吸入口９より作動室８内に流入する。

ロータ２の回転に伴い圧縮された高圧ガス冷媒は、吐出口１０より吐出弁１２を押し上げて高圧通路１１に吐出され高圧室１４内に流入し、導入孔１７より分離室１８に流入する。そこで分離室１８は、いわゆる遠心分離式オイルセパレータと称される構造で、円筒状の空間にて構成されていている。また導入孔１７は、分離室にてガス冷媒をより円滑に旋回させため、円筒状空間の接線方向にガス冷媒を導くように形成している。

分離室１８に導入された高圧冷媒ガスは、ガス冷媒中に混入しているミスト状の潤滑油の一部を分離され、一部分離されなかったミスト状の潤滑油とともに空調装置の冷凍サイクル中に向けて吐出され、やがて上述した吸入口９から作動室８へ戻り、再び圧縮されて冷凍サイクル中（図示せず）を循環する。分離室１８で分離された潤滑油は、分離室１８の内周面に沿って下方に移動し、排出孔１９から貯油室１５へ貯留されることになる。

ここで、起動時におけるロータ２の回転状況についてもう少し詳しく説明する。

図１及び図３に示すように、前部側板６には逃がし空間６ａが設けられており、この逃がし空間６ａ内には、前記ロータの前面側端面２ａの中央部分が嵌まり込んでいるため、起動時におけるロータ２の前部端面における前部側板６との局部的な加圧部分がなくなり、その結果、局部の異常磨耗が抑制できるようにしている。

一方、前記ロータ２の後面側端面２ｂでは、その中央部分が後部側板７に当接した状態にあるが、シリンダ２内圧力と大気圧の差圧によって、起動時ロータ２が図４の矢印Ｙで示すように前部側板６側に押圧されていることから、過剰な圧力が後部側板７側へ作用しない。従って、後部側板６とロータ後部端面２ｂとの間における局部的な異常磨耗の発生も抑制されている。

しかしながら近年では圧縮機の回転数が従来よりも高速回転で使用されているため、ロータと前部側板及び後部側板との摩擦による発熱量増大し焼き付きを生ずる等の不具合が想定される。そこで本発明は、後部側板とロータ端面との微小隙間を確保すべく後部側板７とロータの後部端面２ｂとの隙間を１０μｍにしたものである。

その微小隙間確保の加工方法を図３で説明する。さて、ここでの後部側板の材質はＡＤＣ１２−Ｔ６である。

後部側板７をＦ１の力で固定し、図３のように押出し治具（ロータの径と同等の筒で上端面は円錐形状）で、後部側板７の面に当たってからポイントＰ１まで（距離１０μｍ）Ｆ２の力で押し、後部側板７を湾曲させてＢ面を加工する。このように加工することによって、ロータ２の中心部とロータ２の端面の隙間を均一に１０μｍの微小隙間を確保することになり、高速回転時の圧縮機の性能・効率の低下を抑制し、信頼性・耐久性を確保することができる。

以上のように、本発明は、ロータと側板の微小隙間を均一に確保し、圧縮機の高速回転化において性能低下を抑制し、またロータと側板との摩擦による発熱を抑制し、また信頼性・耐久性を確保することができるので、その他の形式の圧縮機構を持った圧縮機にも適用できる。

本発明の実施の形態１における圧縮機の断面図 図１のＡ−Ａ断面図（高圧ケース側のみ） 本発明の後部側板の加工方法の図 従来のロータリ型圧縮機の図

符号の説明

１ シリンダ
２ ロータ
３ ベーンスロット
４ ベーン
５ 駆動軸
６ 前部側板
６ａ 逃がし空間
７ 後部側板
８ 作動室
９ 吸入口
１０ 吐出口
１１ 高圧通路
１２ 吐出弁
１３ 高圧ケース
１４ 高圧室
１５ 貯油室
１６ 隔壁
１７ 導入孔
１８ 分離室
１９ 排出孔
２０ ノズル
２１ 給油路
２２ ベーン背圧室
２３ ベーン背圧調整装置

Claims (1)

1. 内部に筒状の中空部を有するシリンダと、前記シリンダ内に外周面の少なくとも一部が前記シリンダの内壁面に近接して回転自在に配設される略円筒状のロータと、前記ロータを回転駆動する回転駆動軸と、前記シリンダの両端開口部を閉塞すると共に前記回転駆動軸を回転自在に支持する前部側板及び後部側板と、前記ロータの外周面から出没自在に前記ロータに組み込まれ、先端が前記シリンダ内壁面に当接し、前記シリンダと前記ロータの相互間に形成された作動空間を少なくとも吸入空間と吐出空間に仕切るベーンと、前記吸入空間に連通する吸入口及び前記吐出空間に連通する吐出口とを備え、前記吐出口より圧縮された流体が導かれる高圧ケースと、前記流体に含まれる潤滑油の少なくとも一部が分離される筒状の分離室と、前記分離室にて前記流体から分離された潤滑油が貯えられる貯油室とを備えるロータリ型圧縮機において、前記後部側板を湾曲させて加工し、前記後部側板と前記ロータ端面との微小隙間を確保したことを特徴とするロータリ型圧縮機。

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