JP3559410B2

JP3559410B2 - 気体圧縮機

Info

Publication number: JP3559410B2
Application number: JP35014696A
Authority: JP
Inventors: 誠井尻
Original assignee: カルソニックコンプレッサー製造株式会社
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: JPH10184574A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアコンシステムなどに用いられる気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の気体圧縮機は、図３に示すように、ケーシング１の開口端をフロントヘッド２で塞ぎ、そのケーシング１内に電磁クラッチ３に連結された圧縮機本体４が収納されている。
【０００３】
圧縮機本体４はフロントサイドブロック５とリアサイドブロック６間に内周略楕円筒状のシリンダ７を有し、この両サイドブロック５，６とシリンダ７によって形成されるシリンダ室８内にはロータ９が回転可能に横架され、ロータ９の軸部１０はフロントサイドブロック５のＦ軸受１１とリアサイドブロック６のＲ軸受１２により支持されている。
【０００４】
ロータ９には、径方向に放射状に延びるスリット状の図示しないベーン溝が複数形成され、このベーン溝にはベーン１３，１３…が進退自在に装着されており、ベーン１３，１３…は、ロータ９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７の内壁側に付勢される。
【０００５】
フロントおよびリアサイドブロック５，６、シリンダ７、ロータ９、ベーン１３，１３…により仕切られたシリンダ室８の小室は、圧縮室１４，１４…と称され、ロータ９の回転により容量の大小変化を繰り返す。
【０００６】
このような圧縮機本体４においては、ロータ９が回転して圧縮室１４，１４…の容量が変化すると、その容量変化により吸入室１５の冷媒ガスを吸気し圧縮する。この際、吸入室１５の冷媒ガスは、ケーシング１外部の図示しないエアコンシステム側より吸入口１６を介して導入される。
【０００７】
圧縮後の圧縮冷媒ガスＢは、圧縮室１４，１４…からシリンダ７の図示しない吐出孔、リアサイドブロック６の吐出連絡路、油分離器１７、吐出室１８を順次通過し、吐出口１９よりケーシング１外部のエアコンシステム側に至る。このとき、油分離器１７では圧縮冷媒ガスＢから潤滑油Ａを分離し、分離された潤滑油Ａは吐出室１８下の油貯溜室２０に溜る。
【０００８】
油貯溜室２０に貯溜された潤滑油Ａは、オイル通路２１を介してＦ軸受１１およびＲ軸受１２などの摺動部に圧送供給される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記提案の如き気体圧縮機では、圧縮室１４内の圧縮冷媒ガスＢの圧力が高くなると、当該圧力により、シリンダ７の内壁が押し広げられ、ロータ９とシリンダ７との隙間が増大する。このため、当該隙間からの圧縮冷媒ガスＢのリーク量が増大し、気体圧縮機の圧縮効率が低下するという問題点がある。特に、気温が高くなると、冷媒ガスの吸入圧が高くなり、ひいては圧縮室１４内の圧縮冷媒ガスＢが高圧力になることから、シリンダ７の内壁が大きく押し広げられ、圧縮冷媒ガスＢのリーク量が増大するため、気体圧縮機の圧縮効率が著しく低下するという問題点がある。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ロータとシリンダとのクリアランスを常時適性に保つことで、圧縮冷媒ガスのリーク量の増大を防止し、圧縮効率の低下を防止することができる気体圧縮機を提供することにある。
【００１１】
本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は、一対のサイドブロック間に設けられた内周略楕円筒状のシリンダと、上記一対のサイドブロックおよび上記シリンダによって形成されるシリンダ室内に回転自在に横架されたロータと、上記ロータに形成されたベーン溝に摺動可能に装着されたベーンとを備え、上記ロータの回転により冷媒ガスを上記シリンダ室内に吸い込み圧縮し、圧縮後の圧縮冷媒ガスを吐出室に吐出する気体圧縮機において、上記ロータの周面に伸縮性部材が固着されると共に、一端が上記ロータの周面に開口され、上記吐出室内の上記圧縮冷媒ガスの吐出圧を上記伸縮性部材に導入する導入路が上記ロータに形成され、上記圧縮冷媒ガスの吐出圧により上記伸縮性部材を伸縮させることを特徴とするものであり、上記伸縮性部材は、リン青銅、ベリリウム銅またはステンレススチールからなることを特徴とし、上記伸縮性部材は、上記ロータの周面に溶接により固着されたことを特徴としている。
【００１３】
従って、本発明は、ロータの周面に伸縮性部材が固着され、吐出室内の圧縮冷媒ガスの吐出圧を伸縮性部材に導入する導入路を設け、圧縮冷媒ガスの吐出圧により伸縮性部材を伸縮させることで、圧縮冷媒ガスの圧力がシリンダの内壁を押し広げても、圧縮冷媒ガスの吐出圧により伸縮性部材が伸長し、ロータとシリンダとのクリアランスが常時適性に保たれる。よって、圧縮冷媒ガスのリーク量の増大が防止される。また、伸縮性部材にリン青銅、ベリリウム銅またはステンレススチールを用いることで、伸縮性部材は所定形状に容易に加工されると共に、溶接によりロータの周面に容易かつ強固に固着される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は、本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機のロータの径方向断面図、図２は、本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機のロータの軸方向断面図である。
【００１５】
なお、本実施の形態の気体圧縮機の基本構成、すなわち圧縮機本体４、油貯溜室２０、オイル通路２１、油分離器１７、電磁クラッチ３を有し、圧縮機本体４は吸入室１５の冷媒ガスを吸収し圧縮するための圧縮室１４を備え、油貯溜室２０は圧縮機本体４の摺動部に供給される潤滑油Ａを貯溜すること、ロータ９が回転して圧縮室１４，１４…の容量が変化すると、その容量変化により吸入室１５の冷媒ガスを吸気圧縮し、このとき、吸入室１５の冷媒ガスは、ケーシング１外部のエアコンシステム側より吸入口１６を介して導入され、圧縮後の圧縮冷媒ガスＢは、圧縮室１４，１４…から吐出室１８に吐出され、吐出口１９よりケーシング１外部のエアコンシステム側に至り、油分離器１７では圧縮冷媒ガスＢから潤滑油Ａを分離し、分離された潤滑油Ａは吐出室１８下の油貯溜室２０に溜り、油貯溜室２０に貯溜された潤滑油Ａは、オイル通路２１を介して圧縮機本体４の摺動部に圧送供給されることは従来例と同様なため、これと同一機能を奏するものは同じ符号を付し、その詳細説明を割愛する。
【００１６】
本実施の形態の気体圧縮機は、図１および図２に示すように、ロータ９の周面の複数のベーン溝２２を除く部分にリン青銅、ベリリウム銅またはステンレススチールなどからなる伸縮性部材２３の周縁部がビーム溶接されている。すなわち、伸縮性部材２３はロータ９の周面にあってベーン溝２２によって区画された複数の領域にそれぞれ固着され、複数の伸縮性部材部２３ａに分割されている。
【００１７】
ロータ９には、吐出室１８内の圧縮冷媒ガスＢの圧力を導入する導入路２４が形成されている。導入路２４は、ロータ９の軸部１０の軸方向に形成された第１導入分路２４ａとロータ９の径方向に放射状に形成された複数の第２導入分路２４ｂとからなり、第１導入分路２４ａと第２導入分路２４ｂはロータ９の中央部で接続されている。複数の第２導入分路２４ｂの一端は、伸縮性部材部２３ａ下に個別に開口され、第１導入分路２４ａの一端は、吐出室１８内に臨み、吐出室１８内の圧縮冷媒ガスＢの吐出圧がロータ９の周面と伸縮性部材部２３ａとの間に導入されるようになっている。
【００１８】
気体圧縮機は、以上の如く構成されているので、気体圧縮機の運転を開始すると、冷媒ガスがケーシング１外部のエアコンシステム側より吸入口１６を介して吸入室１５に導入される。その後、ロータ９が回転して圧縮室１４，１４…の容量が変化すると、その容量変化により吸入室１５の冷媒ガスが圧縮室１４，１４…に吸入圧縮される。
【００１９】
この場合、圧縮室１４内の圧縮冷媒ガスＢの圧力が高くなると、この圧力により、シリンダ７の内壁が拡径するが、このとき同時に、吐出室１８内の圧縮冷媒ガスＢの吐出圧が第１導入分路２４ａ、複数の第２導入分路２４ｂを順次介してロータ９の周面と伸縮性部材部２３ａとの間に導入され、伸縮性部材部２３ａは、圧縮冷媒ガスＢの吐出圧により伸長し、ロータ９の外径が大きくなる。また、圧縮冷媒ガスＢの圧力が低下すれば、シリンダ７の内壁は縮径し、吐出圧も低下するので、伸縮性部材部２３ａは縮小し、ロータ９の外径が小さくなる。これにより、ロータ９とシリンダ７とのクリアランスが常時適性に保持され、圧縮冷媒ガスＢのリーク量の増大が防止される。よって、気体圧縮機の圧縮効率の低下が防止され、エアコンシステムの冷房効果を向上させることができる。
【００２０】
このように、本実施の形態の気体圧縮機によれば、圧縮冷媒ガスＢの吐出圧に応じて伸縮性部材２３を適度に伸縮させることで、ロータ９とシリンダ７とのクリアランスが常時適性に保たれるようにしたので、圧縮冷媒ガスＢのリーク量が減少され、気体圧縮機の圧縮効率の低下を防止することができ、エアコンシステムの冷房効果を向上させることができる。特に、本実施の形態の気体圧縮機は、気温が高く、圧縮冷媒ガスＢの吐出圧が高くなる場合に特に有効であり、この場合、エアコンシステムの冷房効果の著しい向上が期待できる。
【００２１】
また、伸縮性部材２３の材料として、リン青銅、ベリリウム銅またはステンレススチールを用いたことで、伸縮性部材２３は所定形状に容易に加工することができる。さらに、伸縮性部材２３の固着手段として、ビーム溶接を用いたので、伸縮性部材２３はロータ９の周面に容易かつ強固に固着することができる。
【００２２】
以上、本発明の実施の形態の気体圧縮機について詳述したが、本発明は、上記実施の形態記載の気体圧縮機に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。
【００２３】
たとえば、上記本実施の形態の気体圧縮機は、伸縮性部材２３のロータ９の周面への固着手段として、ビーム溶接を用いたが、これ以外の溶接手段を用いても同様の効果が期待できる。また、上記本実施の形態の気体圧縮機では、伸縮性部材２３をベーン溝２２を除くロータ９の周面全域に亘って設けたが、ロータ９の周面の必要部分のみに選択的に設けても同様の効果が期待できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明の気体圧縮機は、ロータの周面に伸縮性部材が固着され、吐出室内の圧縮冷媒ガスの吐出圧を伸縮性部材に導入する導入路を設けたので、圧縮冷媒ガスの吐出圧により伸縮性部材が伸縮し、ロータとシリンダとのクリアランスが適性に保たれる。従って、圧縮冷媒ガスのリーク量の増大が防止され、圧縮効率の低下を防止することができるので、エアコンシステムの冷房効果を向上させることができる。また、伸縮性部材をリン青銅、ベリリウム銅またはステンレススチールにより形成することで、伸縮性部材は容易に所定形状に加工することができる。さらに、伸縮性部材は溶接によりロータの周面に容易かつ強固に固着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機のロータの径方向断面図。
【図２】本発明の一実施の形態を示す気体圧縮機のロータの軸方向断面図。
【図３】従来の気体圧縮機の断面図。
【符号の説明】
１ケーシング
４圧縮機本体
７シリンダ
８シリンダ室
９ロータ
１０軸部
１３ベーン
１４圧縮室
１７油分離器
１８吐出室
２０油貯溜室
２１オイル通路
２２ベーン溝
２３伸縮性部材
２３ａ伸縮性部材部
２４導入路
２４ａ第１導入分路
２４ｂ第２導入分路
Ａ潤滑油
Ｂ圧縮冷媒ガス

Claims

一対のサイドブロック間に設けられた内周略楕円筒状のシリンダと、上記一対のサイドブロックおよび上記シリンダによって形成されるシリンダ室内に回転自在に横架されたロータと、上記ロータに形成されたベーン溝に摺動可能に装着されたベーンとを備え、上記ロータの回転により冷媒ガスを上記シリンダ室内に吸い込み圧縮し、圧縮後の圧縮冷媒ガスを吐出室に吐出する気体圧縮機において、
上記ロータの周面に伸縮性部材が固着されると共に、上記ロータに一端が上記ロータの周面に開口され、上記吐出室内の上記圧縮冷媒ガスの吐出圧を上記伸縮性部材に導入する導入路が形成され、上記圧縮冷媒ガスの吐出圧により上記伸縮性部材を伸縮させることを特徴とする気体圧縮機。
上記伸縮性部材は、リン青銅、ベリリウム銅またはステンレススチールからなることを特徴とする請求項１記載の気体圧縮機。
上記伸縮性部材は、上記ロータの周面に溶接により固着されたことを特徴とする請求項２記載の気体圧縮機。