JP2009174405A

JP2009174405A - ベーンロータリ型圧縮機

Info

Publication number: JP2009174405A
Application number: JP2008013312A
Authority: JP
Inventors: Toru Adachi; 徹足立
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2009-08-06

Abstract

【課題】圧縮機起動時のロータと後部側板の接触を防止し、異常な摩耗を抑制して信頼性の高いベーンロータリ圧縮機を提供するものである。
【解決手段】流体を吸入圧縮する圧縮室３ａを具備し、前記圧縮室内部に設けたロータ５により前記圧縮室内部の流体を吐出側と吸入側に区分する狭小隙間を備えた圧縮機であって、前記圧縮室の起動時に生じる前記ロータ５の摺動があっても前記ロータと圧縮室壁との間に小隙間を確保する手段６ａを設けた構成としてあり、圧縮機の起動時に、ロータと後部側板が接触しにくくなり、異常な摩耗が抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車空調装置等に用いられるベーンロータリ型圧縮機に関するものである。

従来の自動車空調用圧縮機に使用されているベーンロータリ型圧縮機として、特許文献１のようなものが知られている。

図５〜図７において、ベーン３４は、ロータ３５に形成されたベーン溝内を出没するように組み込まれ、シリンダ３３の内壁を摺動し、シリンダ３３とロータ３５とベーン３４と前部側板３１及び後部側板３２により、作動空間を形成する。ロータ３５と前部側板３１またはロータ３５と後部側板３２の間には、小さな隙間４０，４１が設定されている。

ロータ３５の端面は、組立時にロータ３５が傾いても、小さな隙間４０，４１を安定して出せるように中凸形状（外周部からロータ軸部分にいくほど外方へ突出する形状）にしている。

また図７に示すように前部側板３１とロータ３５の間に、シールリング３９を構成しているものもある。

エンジン（図示せず）からベルト（図示せず）を介して圧縮機に動力が伝達されロータ３５が回転することにより、冷媒が吸入孔３７からシリンダ３３内の作動空間内へ吸入され、作動空間内で圧縮されて、シリンダ３３に形成された吐出孔３８から吐出される。
特開平１０−２５２６７５号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成は、圧縮機起動直後、図示しないクラッチの吸着により、ロータ３５が後部側版３２側に押し付けられて摺動する為、ロータ３５と後部側板３２の間で、異常摩耗を起こす場合があった。

また圧縮機運転時、ロータ３５が傾いた場合、ロータ３５が後部側版３２に接触し、異常摩耗を起こす場合があった。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、信頼性・商品性の高いベーンロータリ型圧縮機を提供するものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明のベーンロータリ型圧縮機は、流体を吸入圧縮する圧縮室を具備し、前記圧縮室内部に設けたロータにより前記圧縮室内部の流体を吐出側と吸入側に区分する狭小隙間を備えた圧縮機であって、前記圧縮室の起動時に生じる前記ロータの摺動があっても前記ロータと圧縮室壁との間に小隙間を確保する手段を設けたものである。

これによって、圧縮機の起動時に、周辺隙間より広い空間が設けてある為、ロータと後部側板が接触しにくくなり、異常な摩耗が抑制できる。

本発明のベーンロータリ型圧縮機は、圧縮機の起動時の異常な摩耗が抑制でき、信頼性の高い商品を提供することができる。

第一の発明は、流体を吸入圧縮する圧縮室を具備し、前記圧縮室内部に設けたロータにより前記圧縮室内部の流体を吐出側と吸入側に区分する狭小隙間を備えた圧縮機であって、前記圧縮室の起動時に生じる前記ロータの摺動があっても前記ロータと圧縮室壁との間に小隙間を確保する手段を設けた構成としてあり、圧縮機の起動時に、ロータと後部側板が接触しにくくなり、異常な摩耗が抑制できる。

第二の発明は、特に第一の発明の小隙間を、後部側板へ凹部を設けて構成したことにより、圧縮機の起動時に、ロータと後部側板が接触しにくくなり、異常な摩耗が抑制できる。

第三の発明は、特に第一の発明の隙間を、ロータ後部へ凹部を設けて構成したことにより、圧縮機の起動時に、ロータと後部側板が接触しにくくなり、異常な摩耗が抑制できる。

第四の発明は、特に第一の発明の隙間を、後部側板とロータ後部の両方の部品へ凹部を設けて構成したことにより、圧縮機の起動時に、ロータと後部側板が接触しにくくなり、異常な摩耗が抑制できる。

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、２において、この圧縮機は、円筒空間を有するシリンダ３と、前記シリンダ３の円筒空間両側開口を閉塞する前部側板１及び後部側板２と、前記シリンダ３の上部に設けられた通路カバー１２と、前記後部側板２と連続したカップ状の高圧室カバー１３を具備している。前記シリンダ３の一部には冷凍サイクル（図示せず）に連結される吸入口が形成され、また前記通路カバー１２には、冷凍サイクル（図示せず）に連通される吐出室１４が形成されている。また、前記シリンダ３には、前記吸入口とシリンダ３内部の円筒空間を連通する吸入孔７と、前記円筒空間と前記吐出室１４を連通する吐出孔８が設けられている。５は前記シリンダ３内部の円筒空間で構成される圧縮室３ａに設けられたロータで、前記前部側板１と後部側板２にそれぞれ軸支された回転軸５ａが一体に設けられている。

前記ロータ５は、図２に示す如くシリンダ３内において吸入孔７と吐出孔８の間で最も近接するように配置されている。この近接部をロータヘッド部と定義し、このロータヘッド部により、前記シリンダ３内の円筒空間を吸入側と吐出側に区分している。ここで、前記ロータヘッド部は、シリンダ３の内壁との間で狭小隙間を維持しており、前記円筒空間の吸入側と吐出側は、通常この狭小隙間に形成されている潤滑油膜によって気密性を保って仕切られている。

また、前記ロータ５は、接線と平行方向で且つ、所定角度毎にベーン溝が設けられ、この各ベーン溝には、先端が前記シリンダ３の内壁に接触するベーン４が出没自在に設けられている。これら各ベーン４のシリンダ内壁への当接によりシリンダ３の円筒空間は、前部側板１と後部側板２とで吸入空間と、吐出空間と、この両者の間に位置する中間空間の複数の空間に仕切られる。

６ａはロータ５の直径に対し、８０％の直径のφ４７ｍｍの大きさで、前記後部側板２に設けられた凹部で、前記後部側板２と前記ロータ５との隙間より、５μ広い空間となっている。

なお、図１において、前部側板１とベーン４側面及び後部側板２とベーン４側面には、間隔を設けて記載しているが、前記ベーン４の幅は、前記ロータ５の軸方向における幅と同等に設定され、前述の如くシリンダ３の円筒空間を複数の空間に仕切っている。

上記構成において、エンジン（図示せず）からベルト（図示せず）を介して回転軸が駆動されると、これに伴ってロータ５が回転する。その結果、遠心力及びベーン溝内の潤滑油圧力によってベーン４がシリンダ３内壁と当接し、シリンダ３の円筒空間を複数の空間に仕切る。この回転に伴い、吸入孔７からシリンダ３内の吸入空間に吸入された冷媒は、回転が進むにつれて中間空間である密閉空間に閉じこめられ、さらに回転が進むことによって吐出空間である密封空間内で圧縮され、さらに回転が進むことによって吐出孔８から吐出室へ吐出される。

この吐出室の冷媒は、さらに後部側板２の連通路を通過し、高圧室カバー１３内の高圧室に流入し、ここで、冷媒と混合している潤滑油が分離され、冷媒は吐出口から冷凍サイクル中へ流れ、また分離された潤滑油は、高圧室底部に貯まる。

ここで、起動時にロータ５が回転する時の様子について、もう少し詳しく説明する。

図１，図２に示すように、後部側板２に、凹部６ａを設けてある。したがって、圧縮機が起動する時、図示しないクラッチの吸着により、ロータ５が後部側板２方向へ移動する際、ロータ５は端面の真ん中が中凸になっている為、後部側板２との摺動面で最も近接する後部側板２の中心寄り部分に凹部６ａを設けることで、凹部６ａが無い状態と比較して隙間が大きくなり、ロータ５と後部側板２とが接触しにくくなる。ロータ５と後部側板２との小さな隙間に対し、凹部６ａを設けた分、隙間が増加する為、起動時にロータ５と後部側板２が接触しにくくなり、異常な摩耗が抑制できる。

（実施の形態２）
図３は、ロータ５後部に２０μｍの凹部６ｂを設けたもので、実施の形態１と同様、異常な摩耗が抑制できる。

（実施の形態３）
図４は、後部側板１に２０μｍの凹部６ｃ、ロータ５後部に１０μｍの凹部６ｄを設けたもので、実施の形態１と同様、異常な摩耗が抑制できる。

以上のように、本発明にかかるベーンロータリ型圧縮機は、圧縮機起動時のロータと側板の接触を防止し、異常な摩耗を抑制し、信頼性の高い圧縮機を提供することが可能になるので、空調装置以外の圧縮機や工業用ポンプ、自動車用のポンプ等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるベーンロータリ型圧縮機の横断面図同実施の形態１におけるベーンロータリ型圧縮機の縦断面図同実施の形態２におけるベーンロータリ型圧縮機の横断面図同実施の形態３におけるベーンロータリ型圧縮機の横断面図従来のベーンロータリ型圧縮機の横断面図同従来のベーンロータリ型圧縮機の縦断面図同従来のベーンロータリ型圧縮機の動作を説明する横断面図

符号の説明

１前部側板
２後部側板
３シリンダ
３ａ圧縮室
４ベーン
５ロータ
６ａ凹部（小隙間を確保する手段）
６ｂ凹部（小隙間を確保する手段）
６ｃ凹部（小隙間を確保する手段）
６ｄ凹部（小隙間を確保する手段）
６ｅ凹部（小隙間を確保する手段）
７吸入孔
８吐出孔
９シールリング
１０ロータと前部側板の間の小さな隙間
１１ロータと後部側板の間の小さな隙間

Claims

流体を吸入圧縮する圧縮室を具備し、前記圧縮室内部に設けたロータにより前記圧縮室内部の流体を吐出側と吸入側に区分する狭小隙間を備えた圧縮機であって、前記圧縮室の起動時に生じる前記ロータの摺動があっても前記ロータと圧縮室壁との間に小隙間を確保する手段を設けたベーンロータリ型圧縮機。
小隙間を確保する手段は、圧縮室を構成する後部側板に凹部を設けて構成した請求項１に記載のベーンロータリ型圧縮機。
小隙間を確保する手段は、ロータ後部に凹部を設けて構成した請求項１に記載のベーンロータリ型圧縮機。
小隙間を確保する手段は、圧縮室を構成する後部側板とロータ後部の両方に凹部を設けて構成した請求項１に記載のベーンロータリ型圧縮機。