JP5633532B2 - タンデム式ベーン型圧縮機 - Google Patents

Description

本発明はタンデム式ベーン型圧縮機に関する。

特許文献１〜５に従来のタンデム式ベーン型圧縮機が開示されている。これらのタンデム式ベーン型圧縮機は、ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支されている。また、ハウジング内には、駆動軸の回転により、圧縮室が吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、圧縮室内で冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、圧縮室内の高圧の冷媒ガスを吐出室に吐出する吐出行程とを行う複数の圧縮機構がタンデム結合されている。

各圧縮機構は第１圧縮機構と第２圧縮機構とを備えている。第１圧縮機構は、ハウジングに形成された第１シリンダ室と、第１シリンダ室内に駆動軸によって回転可能に設けられた第１ロータとを有している。第１ロータには、複数個の第１ベーン溝が放射方向に形成されている。また、第１圧縮機構は、各第１ベーン溝に出没可能に設けられ、第１シリンダ室の内面及び第１ロータの外面とともに前方に位置する圧縮室である第１圧縮室を形成する第１ベーンを有している。

第２圧縮機構も、第１圧縮機構と同様、ハウジングに形成された第２シリンダ室と、第２シリンダ室内に駆動軸によって回転可能に設けられた第２ロータとを有している。第２ロータにも、複数個の第２ベーン溝が放射方向に形成されている。また、第２圧縮機構も、各第２ベーン溝に出没可能に設けられ、第２シリンダ室の内面及び第２ロータの外面とともに後方に位置する圧縮室である第２圧縮室を形成する第２ベーンを有している。

これらのタンデム式ベーン型圧縮機が車両等の空調装置に用いられる場合、例えば電磁クラッチを介し、駆動軸が回転駆動される。これにより、第１、２圧縮機構が作動する。すなわち、第１、２ロータが回転して第１、２圧縮室が吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を行う。このため、冷媒ガスが吸入室から第１、２圧縮室内に吸入され、第１、２圧縮室内で圧縮されて吐出室内に吐出される。吐出室に吐出された高圧の冷媒ガスが空調装置の冷凍回路に供給される。

こうして、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、第１、２圧縮機構がそれぞれ吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を行うことから、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を増加することができる。

また、その吐出容量を増加するため、単一のシリンダ室とロータとを有する単シリンダ式ベーン型圧縮機の軸長を単に長くしただけでは、各ベーンが前後で傾斜し易く、圧縮室からの冷媒ガスの漏れが生じ易いとともに、各ベーンの摺動性が悪化すると思われる。この点、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、各第１、２ベーンが前後で傾斜し難く、第１、２圧縮室からの冷媒ガスの漏れが少ないとともに、各第１、２ベーンの摺動性が優れると思われる。このため、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、優れた機械効率を発揮できると思われる。

さらに、これらのタンデム式ベーン型圧縮機は、胴径が単シリンダ式ベーン型圧縮機と同様であり得るため、優れた搭載性も発揮することができる。

特開昭５９−９００８６号公報 特開昭５８−１４４６８７号公報 実開平３−１０２０８６号公報 実開昭６０−３９７９３号公報 実開平３−１１８２９４号公報

しかし、上記従来のタンデム式ベーン型圧縮機は、各第１ベーンの底面と各第１ベーン溝との間に形成される第１背圧室と、各第２ベーンの底面と各第２ベーン溝との間に形成される第２背圧室とに対し、高圧の潤滑油をともに供給できる構造になっていない。このため、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、第１、２圧縮機構がそれぞれ圧縮行程及び吐出行程を行う間、各第１、２ベーンが第１、２シリンダ室の内面に押し付けられず、第１、２圧縮室からの冷媒ガスの漏れが懸念される。このため、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、高い機械効率を確実には発揮することが困難である。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を増加可能であるとともに、優れた機械効率と搭載性とをより確実に発揮可能なタンデム式ベーン型圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。

本発明のタンデム式ベーン型圧縮機は、ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支され、該ハウジング内には、該駆動軸の回転により、該圧縮室が該吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、該圧縮室内で該冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、該圧縮室内の高圧の該冷媒ガスを該吐出室に吐出する吐出行程とを行う複数の圧縮機構がタンデム結合され、
各前記圧縮機構は、前記ハウジングに形成された第１シリンダ室と、該第１シリンダ室内に前記駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第１ベーン溝が放射方向に形成された第１ロータと、各該第１ベーン溝に出没可能に設けられ、該第１シリンダ室の内面及び該第１ロータの外面とともに前方に位置する前記圧縮室である第１圧縮室を形成する第１ベーンとを有する第１圧縮機構と、
該ハウジングに形成された第２シリンダ室と、該第２シリンダ室内に該駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第２ベーン溝が放射方向に形成された第２ロータと、各該第２ベーン溝に出没可能に設けられ、該第２シリンダ室の内面及び該第２ロータの外面とともに後方に位置する該圧縮室である第２圧縮室を形成する第２ベーンとを有する第２圧縮機構とを備えたタンデム式ベーン型圧縮機において、
各前記第１ベーンの底面と各前記第１ベーン溝との間は第１背圧室とされ、
各前記第２ベーンの底面と各前記第２ベーン溝との間は第２背圧室とされ、
前記ハウジングは、外郭を形成し、外部に繋がる吸入口及び吐出口が形成されたシェルと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吸入口と連通する前記吸入室を形成する第１サイドプレートと、該シェル内に収納され、前記第１圧縮機構と前記第２圧縮機構とを区画する第２サイドプレートと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吐出口と連通する前記吐出室を形成する第３サイドプレートと、該第１サイドプレートと該第２サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第１シリンダ室を形成する第１シリンダブロックと、該第２サイドプレートと該第３サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第２シリンダ室を形成する第２シリンダブロックとを有し、
前記シェルには、前記吐出室と連通する共通流路が形成され、
前記第２サイドプレートには、該共通流路と各前記第１背圧室とを連通する第１供給流路が形成され、
前記第３サイドプレートには、該共通流路と各前記第２背圧室とを連通する第２供給流路が形成されていることを特徴とする。

本発明のタンデム式ベーン型圧縮機では、各第１ベーンの底面と各第１ベーン溝との間に形成される第１背圧室と、各第２ベーンの底面と各第２ベーン溝との間に形成される第２背圧室とに対し、高圧の潤滑油をともに供給できる構造になっている。すなわち、各第１背圧室には、シェルに形成された共通流路と、第２サイドプレートに形成された第１供給流路とを経て、吐出室内の高圧の潤滑油が供給される。また、各第２背圧室には、シェルに形成された共通流路と、第３サイドプレートに形成された第２供給流路とを経て、吐出室内の高圧の潤滑油が供給される。

このため、このタンデム式ベーン型圧縮機では、第１、２圧縮機構がそれぞれ圧縮行程及び吐出行程を行う間、各第１、２ベーンが第１、２シリンダ室の内面に好適に押し付けられ、第１、２圧縮室からの冷媒ガスの漏れが少ない。このため、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、高い機械効率を確実に発揮可能である。また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、各第１背圧室及び各第２背圧室を別個に吐出室と連通する必要がなく、製造コストの低廉化を実現できる。

したがって、このタンデム式ベーン型圧縮機では、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を増加可能であるとともに、優れた機械効率と搭載性とをより確実に発揮可能である。

また、本発明のタンデム式ベーン型圧縮機は、共通流路を形成することにより、背圧を供給するための通路の配置が簡素化され、製造コストの低廉化を実現できる。

本発明のタンデム式ベーン型圧縮機において、圧縮機構は、第１圧縮機構と第２圧縮機構の他に他の圧縮機構を備えていてもよい。また、シェルは、フロントハウジングとリヤハウジングとからなり得る。フロントハウジングとリヤハウジングとの間に筒状のセンターハウジングを有することもできる。

また、本発明の他のタンデム式ベーン型圧縮機では、第１供給流路は第１サイドプレートに形成され、第２供給流路は第３サイドプレートに形成される。さらに、本発明の他のタンデム式ベーン型圧縮機では、第１供給流路は第１サイドプレートに形成され、第２供給流路は第２サイドプレートに形成される。また、本発明の他のタンデム式ベーン型圧縮機では、第１供給流路及び第２供給流路は第２サイドプレートに形成される。

本発明のタンデム式ベーン型圧縮機では、シェルは、吸入口が形成され、第１サイドプレートとともに吸入室を形成するフロントハウジングと、吐出口が形成され、第３サイドプレートとともに吐出室を形成するリヤハウジングとからなり得る。そして、第１シリンダブロックと第２シリンダブロックとは共通し、第１ロータと第２ロータとは共通し、第１ベーンと第２ベーンとは共通していることが好ましい。この場合、部品の共通化により製造コストの低廉化を実現することができる。

本発明のタンデム式ベーン型圧縮機は、駆動軸の１回転当たりの吐出容量を増加可能であるとともに、優れた機械効率と搭載性とをより確実に発揮可能である。

実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機の断面図である。 実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機に係り、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機に係り、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。 実施例２のタンデム式ベーン型圧縮機の断面図である。 実施例３のタンデム式ベーン型圧縮機の断面図である。 実施例４のタンデム式ベーン型圧縮機の断面図である。 変形例のタンデム式ベーン型圧縮機の断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例１〜４を図面を参照しつつ説明する。

（実施例１）
実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機は、図１に示すように、互いに結合されたフロントハウジング１、センターハウジング２及びリヤハウジング３内に第１サイドプレート１１、第１シリンダブロック５、第２サイドプレート１３、第２シリンダブロック７及び第３サイドプレート１５が収容された状態で固定されている。フロントハウジング１、センターハウジング２及びリヤハウジング３がシェル９である。シェル９の胴径は単シリンダ式ベーン型圧縮機と同一である。また、第１、２シリンダブロック５、７は同一の外形である。

図２にも示すように、第１シリンダブロック５には軸直角方向で楕円状の第１シリンダ室５ａが形成され、図３にも示すように、第２シリンダブロック７には第１シリンダ室５ａと同形の第２シリンダ室７ａが形成されている。第１、２シリンダブロック５、７は第１、２シリンダ室５ａ、７ａが同じ位相になるように固定されている。

図１に示すように、第１シリンダブロック５は第１サイドプレート１１と第２サイドプレート１３とに挟持されてシェル９内に収納されている。第２サイドプレート１３は、前方に位置する第２サイドプレート本体１３ｂと、この第２サイドプレート本体１３ｂの後方に位置する第２サイドプレートカバー１３ｃとからなる。第１シリンダ室５ａの前後は第１サイドプレート１１及び第２サイドプレート本体１３ｂによりそれぞれ閉鎖されている。

また、第２シリンダブロック７は第２サイドプレートカバー１３ｃと第３サイドプレート１５とに挟持されてシェル９内に収納されている。第２シリンダ室７ａの前後は第２サイドプレートカバー１３ｃ及び第３サイドプレート１５によりそれぞれ閉鎖されている。シェル９、第１、２シリンダブロック５、７及び第１〜３サイドプレート１１、１３、１５がハウジングに相当する。

第１〜３サイドプレート１１、１３、１５にはそれぞれ軸孔１１ａ、１３ａ、１５ａが貫設されており、各軸孔１１ａ、１３ａ、１５ａ内には滑り軸受１７、１９、２１が圧入されている。フロントハウジング１にも軸孔１ａが貫設されており、軸孔１ａには軸封装置２３が圧入されている。軸封装置２３及び滑り軸受１７、１９、２１によって駆動軸２５が回転自在に保持されている。フロントハウジング１から露出する駆動軸２５の先端には図示しない電磁クラッチ又はプーリが固定される。電磁クラッチ又はプーリには車両のエンジン又はモータにより駆動力が伝達されるようになっている。

また、駆動軸２５には円形断面の第１、２ロータ２７、２９が圧入されている。第１ロータ２７は第１シリンダ室５ａ内に配設され、第２ロータ２９は第２シリンダ室７ａ内に配設されている。

第１ロータ２７の外周面には、図２に示すように、放射方向に５個の第１ベーン溝２７ａが凹設されており、各第１ベーン溝２７ａにはそれぞれ第１ベーン３１が出没可能に収納されている。各第１ベーン３１の底面と各第１ベーン溝２７ａとの間は第１背圧室３３とされている。隣合う２枚の第１ベーン３１、３１、第１ロータ２７の外周面、第１シリンダブロック５の内周面、第１サイドプレート１１の後面及び第２サイドプレート本体１３ｂの前面によって５個の第１圧縮室３５が形成されている。

また、図３に示すように、第２ロータ２９の外周面にも、放射方向に５個の第２ベーン溝２９ａが凹設されており、各第２ベーン溝２９ａにもそれぞれ第２ベーン３７が出没可能に収納されている。各第２ベーン３７の底面と各第２ベーン溝２９ａとの間は第２背圧室３９とされている。隣合う２枚の第２ベーン３７、３７、第２ロータ２９の外周面、第２シリンダブロック７の内周面、第２サイドプレートカバー１３ｃの後面及び第３サイドプレート１５の前面によって５個の第２圧縮室４１が形成されている。

第１ロータ２７と第２ロータ２９とは同一部品である。また、第１ベーン３１と第２ベーン３７とも同一部品である。これらは単シリンダ式ベーン型圧縮機で採用されているものである。

図１に示すように、フロントハウジング１と第１サイドプレート１１との間には吸入室４３が形成されている。フロントハウジング１には、吸入室４３を外部に接続するための吸入口１ｂが上方に開口されている。第１サイドプレート１１には吸入室４３と連通する２個の吸入孔１１ｂが貫設されており、各吸入孔１１ｂは第１シリンダブロック５の各吸入空間５ｂに連通している。各吸入空間５ｂは、図２に示すように、吸入ポート５ｃによって吸入行程にある第１圧縮室３５と連通するようになっている。

また、第１シリンダブロック５とセンターハウジング２との間には、２個の吐出空間５ｄが形成されている。吐出行程にある第１圧縮室３５と各吐出空間５ｄとは吐出ポート５ｅによって連通している。各吐出空間５ｄ内には、吐出ポート５ｅを閉鎖する吐出弁４５と、吐出弁４５のリフト量を規制するリテーナ４７とが設けられている。これら駆動軸２５、第１シリンダブロック５、第１ロータ２７、各第１ベーン３１、吐出弁４５、リテーナ４７等によって第１圧縮機構１Ｃが構成されている。

図１に示すように、第２サイドプレート１３には、第１シリンダブロック５の各吸入空間５ｂと連通する２個の吸入孔１３ｄが貫設されており、各吸入孔１３ｄは第２シリンダブロック７の各吸入空間７ｂに連通している。各吸入空間７ｂは、図３に示すように、吸入ポート７ｃによって吸入行程にある第２圧縮室４１と連通するようになっている。

また、図１に示すように、第２サイドプレート１３には、各吐出空間５ｄと連通する２個の吐出孔１３ｅが貫設されている。また、第２シリンダブロック７とリヤハウジング３との間には、２個の吐出空間７ｄが形成されている。各吐出孔１３ｅは各吐出空間７ｄに連通している。図３に示すように、吐出行程にある圧縮室４１と各吐出空間７ｄとは吐出ポート７ｅによって連通している。各吐出空間７ｄ内には、吐出ポート７ｅを閉鎖する吐出弁４９と、吐出弁４５のリフト量を規制するリテーナ５１とが設けられている。これら駆動軸２５、第２シリンダブロック７、第２ロータ２９、各第２ベーン３７、吐出弁４９、リテーナ５１等によって第２圧縮機構２Ｃが構成されている。

図１に示すように、第３サイドプレート１５には各吐出空間７ｄと連通する２個の吐出孔１５ｂが貫設されている。また、第３サイドプレート１５とリヤハウジング３との間には吐出室５３が形成されている。吐出室５３内では、第３サイドプレート１５とリヤハウジング３とに挟持されることによって遠心分離式のセパレータ５５が固定されている。セパレータ５５は、エンドフレーム５７と、エンドフレーム５７内に固定された上下に延びる円筒状の円筒部材５９とからなる。

エンドフレーム５７には上下に円柱状に延びる油分離室５７ａが形成されている。油分離室５７ａの上端に円筒部材５９が圧入されている。このため、油分離室５７ａの一部は、円筒部材５９の外周面周りに冷媒ガスを周回させる案内面５７ｂとなっている。両吐出孔１５ｂは円筒部材５９と案内面５７ｂとの間に連通している。また、エンドフレーム５７の下端には油分離室５７ａの底面を吐出室５３に連通させる連通口５７ｃが形成されている。また、リヤハウジング３には吐出室５３の上端を外部に接続するための吐出口３ａが形成されている。吐出口３ａは円筒部材５９の上方に位置している。

図１及び図２に示すように、第２サイドプレート本体１３ｂの前面には、扇形状をなす一対の排油溝１３ｆが凹設されている。各排油溝１３ｆは、第１ロータ２７の回転により、吸入行程等にある第１背圧室３３と連通するようになっている。また、図１に示すように、第２サイドプレート本体１３ｂには、吐出孔１３ｅと各排油溝１３ｆとを連通する弁室１３ｇが貫設されており、弁室１３ｇ内にはボール状の弁体６１が収納されている。弁体６１は、弁室１３ｇ内に収納されたばね６３によって弁室１３ｇを開放する方向に付勢されている。弁体６１は第２サイドプレートカバー１３ｃによって外れないようになっている。排油溝１３ｆ、弁室１３ｇ、弁体６１及びばね６３は第１圧縮機構１Ｃのチャタリングを防止する第１チャタリング防止弁７３を構成している。

また、図１及び図３に示すように、第３サイドプレート１５の前面にも、扇形状をなす一対の排油溝１５ｆが凹設されている。各排油溝１５ｆは、第２ロータ２９の回転により、吸入行程等にある第２背圧室３９と連通するようになっている。また、図１に示すように、第３サイドプレート１５には、吐出室５３と各排油溝１５ｆとを連通する弁室１５ｇが貫設されており、弁室１５ｇ内にもボール状の弁体６５が収納されている。弁体６５は、弁室１５ｇ内に収納されたばね６７によって弁室１５ｇを開放する方向に付勢されている。弁体６５はセパレータ５５のエンドフレーム５７によって外れないようになっている。排油溝１５ｆ、弁室１５ｇ、弁体６５及びばね６７は第２圧縮機構２Ｃのチャタリングを防止する第２チャタリング防止弁７５を構成している。

第１ロータ２７及び第２ロータ２９は、駆動軸２５に対し、第１、２ベーン溝２７ａ、２９ａ、排油溝１３ｆ、１５ｆ、第１、２チャタリング防止弁７３、７５が同じ位相になるように固定されている。

第２サイドプレート本体１３ｂには、下端から上方に延びる１本の第１上流路１３ｈが貫設されている。また、第２サイドプレート本体１３ｂには、図２にも示すように、軸孔１３ａを周回する環状の第１中流路１３ｉが凹設されている。第１上流路１３ｈの上端は第１中流路１３ｉと連通している。さらに、第２サイドプレート本体１３ｂには、第１中流路１３ｉと連通する２本の第１下流路１３ｊが軸方向の前方に向かって延びている。各第１下流路１３ｊは、第１ロータ２７の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第１背圧室３３と連通するようになっている。

また、図１に示すように、第３サイドプレート１５にも、下端から上方に延びる１本の第２上流路１５ｈが貫設されている。また、図３にも示すように、第３サイドプレート１５には、軸孔１５ａを周回する環状の第２中流路１５ｉが凹設されている。第２上流路１５ｈの上端は第２中流路１５ｉと連通している。さらに、第３サイドプレート１５には、第２中流路１５ｉと連通する２本の第２下流路１５ｊが軸方向の前方に向かって延びている。各第２下流路１５ｊは、第２ロータ２９の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第２背圧室３９と連通するようになっている。

図１に示すように、リヤハウジング３には、吐出室５３の底から下方に延びる第１流路６９ａと、第１流路６９ａと連通して前後に延びる第２流路６９ｂと、第２流路６９ｂと第１上流路１３ｈとを連通する第３流路６９ｃと、第２流路６９ｂと第２上流路１５ｈとを連通する第４流路６９ｄとが形成されている。これらが共通流路７７である。第１上流路１３ｈ、第１中流路１３ｉ及び第１下流路１３ｊが第１供給流路８１である。また、第２上流路１５ｈ、第２中流路１５ｉ及び第２下流路１５ｊが第２供給流路８３である。

駆動軸２５、滑り軸受１７、１９、２１、第１サイドプレート１１、第１シリンダブロック５、各第１ベーン３１、吐出弁４５、リテーナ４７、第２サイドプレート１３、第１チャタリング防止弁７３、第２シリンダブロック７、各第２ベーン３７、吐出弁４９、リテーナ５１、第３サイドプレート１５、第２チャタリング防止弁７５及びセパレータ５５はサブアッシーとして組付けられている。

サブアッシーにＯリングを装着し、またセンターハウジング２にＯリングを装着し、サブアッシーをリヤハウジング３に挿入するとともに、センターハウジング２をリヤハウジング３に当接する。次いで、フロントハウジング１を被せる。そして、図２及び図３に示す複数本のボルト７１を締結する。こうして、実施例１のタンデム式ベーン型圧縮機が組付けられる。

このタンデム式ベーン型圧縮機では、図示はしないが、吐出口３ａが配管によって凝縮器に接続され、凝縮器が配管によって膨張弁に接続され、膨張弁が配管によって蒸発器に接続され、蒸発器が配管によって吸入口１ｂに接続される。タンデム式ベーン型圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器及び配管が冷凍回路を構成する。この冷凍回路は車両用空調装置を構成する。

このタンデム式ベーン型圧縮機では、エンジン等によって駆動軸２５が駆動されると、第１、２圧縮機構１Ｃ、２Ｃがそれぞれ吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を繰り返す。

すなわち、第１、２ロータ２７、２９が駆動軸２５と同期回転し、第１、２圧縮室３５、４１が容積変化を生じる。このため、蒸発器を経た冷媒ガスが吸入口１ｂから吸入室４３に吸入される。吸入室４３内の冷媒ガスは吸入孔１１ｂ、吸入空間５ｂ及び吸入ポート５ｃを経て第１圧縮室３５に吸入される。また、吸入空間５ｂ内の冷媒ガスは吸入孔１３ｄ、吸入空間７ｂ及び吸入ポート７ｃを経て第２圧縮室４１に吸入される。

そして、第１圧縮室３５で圧縮された冷媒ガスは吐出ポート５ｅを経て吐出空間５ｄに吐出される。吐出空間５ｄ内の高圧の冷媒ガスは、吐出孔１３ｅを経て吐出空間７ｄに至る。また、第２圧縮室４１で圧縮された冷媒ガスは吐出ポート７ｅを経て吐出空間７ｄに吐出される。吐出空間７ｄ内の高圧の冷媒ガスは吐出孔１５ｂを経てセパレータ５５の案内面５７ｂに向けて吐出される。このため、冷媒ガスは、案内面５７ｂを周回し、潤滑油が遠心分離される。そして、潤滑油が分離された冷媒ガスは吐出口３ａから凝縮器に向かって吐出される。こうして、このタンデム式ベーン型圧縮機では、駆動軸２５の１回転当たりの吐出容量が単シリンダ式ベーン型圧縮機と比べて２倍になっている。

また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、各第１、２ベーン３１、３７が単シリンダ式ベーン型圧縮機で採用される軸長の短いものであるため、前後で傾斜し難い。このため、第１、２圧縮室３５、４１からの冷媒ガスの漏れが少ないとともに、各第１、２ベーン３１、３７の摺動性が優れる。

分離された潤滑油は油分離室５７ａ内から連通口５７ｃを経て吐出室５３内に貯留される。吐出室５３内の潤滑油は、吐出室５３が高圧であることから、第１流路６９ａから第２流路６９ｂに供給される。第２流路６９ｂ内の潤滑油は、第１圧縮機構１Ｃにおいて、第３流路６９ｃ、第１上流路１３ｈ及び第１中流路１３ｉを経て第１下流路１３ｊに供給される。このため、圧縮行程及び吐出行程にある各第１背圧室３３に高圧の潤滑油が供給される。

また、第２流路６９ｂ内の潤滑油は、第４流路６９ｄに分岐する。そして、第４流路６９ｄ内の潤滑油は、第２圧縮機構２Ｃにおいて、第２上流路１５ｈ及び第２中流路１５ｉを経て第２下流路１５ｊに供給される。このため、圧縮行程及び吐出行程にある各第２背圧室３９に高圧の潤滑油が供給される。

このため、このタンデム式ベーン型圧縮機では、第１、２圧縮機構１Ｃ、２Ｃがそれぞれ圧縮行程を行う間、各第１、２ベーン３１、３７が第１、２シリンダ室５ａ、７ａの内面に好適に押し付けられ、第１、２圧縮室３５、４１からの冷媒ガスの漏れが少ない。このため、これらのタンデム式ベーン型圧縮機では、高い機械効率を確実に発揮可能である。また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、各第１背圧室３３及び各第２背圧室３９を別個に吐出室５３と連通する必要がなく、製造コストの低廉化を実現できる。

さらに、このタンデム式ベーン型圧縮機は、胴径が単シリンダ式ベーン型圧縮機と同一であるため、優れた搭載性も発揮することができる。

なお、各第１背圧室３３に供給された潤滑油は、第１ベーン３１と第１ベーン溝２７ａとの摺動、第１ロータ２７と第１サイドプレート１１及び第２サイドプレート本体１３ｂとの摺動、滑り軸受１７、１９と駆動軸２５との摺動等の潤滑に寄与する。また、各第２背圧室３９に供給された潤滑油は、第２ベーン３７と第２ベーン溝２９ａとの摺動、第２ロータ２９と第２サイドプレートカバー１３ｃ及び第３サイドプレート１５との摺動、滑り軸受１９、２１と駆動軸２５との摺動等の潤滑に寄与する。

したがって、このタンデム式ベーン型圧縮機では、駆動軸２５の１回転当たりの吐出容量を増加可能であるとともに、優れた機械効率と搭載性とをより確実に発揮可能である。

また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、両圧縮機構１Ｃ、２Ｃとも、背圧を吐出室５３に近い位置で付与している。このため、吐出室５３から背圧室３３、３９までの距離が短く、圧力損失を小さくできる。また、第２流路６９ｂが短いことから、加工工数も低減できる。

さらに、このタンデム式ベーン型圧縮機では、吸入室４３に背圧が漏れにくく、動力損失を小さくすることもできる。

また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、第１シリンダブロック５と第２シリンダブロック７とが共通し、第１ロータ２７と第２ロータ２９とは共通し、第１ベーン３１と第２ベーン３７とが共通しているため、部品の共通化により製造コストの低廉化を実現することができる。

（実施例２）
実施例２のタンデム式ベーン型圧縮機では、図４に示すように、第１サイドプレート１１に下端から上方に延びる１本の第１上流路１１ｈが貫設されている。また、第１サイドプレート１１には、軸孔１１ａを周回する環状の第１中流路１１ｉが凹設されている。第１上流路１１ｈの上端は第１中流路１１ｉと連通している。さらに、第１サイドプレート１１には、第１中流路１１ｉと連通する２本の第１下流路１１ｊが軸方向の後方に向かって延びている。各第１下流路１１ｊは、第１ロータ２７の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第１背圧室３３と連通するようになっている。

また、第３サイドプレート１５には、実施例１と同様、第２上流路１５ｈ、第２中流路１５ｉ及び第２下流路１５ｊが形成されている。

さらに、フロントハウジング１とリヤハウジング４とがシェル９とされている。リヤハウジング４には、実施例１と同様の第１流路６９ａと、第１流路６９ａと連通して前後に実施例１の第２流路６９ｂよりも長く延びる第２流路６９ｅと、第２流路６９ｅと第１上流路１１ｈとを連通する第３流路６９ｆと、第２流路６９ｅと第２上流路１５ｈとを連通する第４流路６９ｄとが形成されている。これらが共通流路７７である。第１上流路１１ｈ、第１中流路１１ｉ及び第１下流路１１ｊが第１供給流路８１である。また、実施例１と同様、第２上流路１５ｈ、第２中流路１５ｉ及び第２下流路１５ｊが第２供給流路８３である。

他の構成は実施例１と同様である。このため、実施例１と同様の構成については実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

このタンデム式ベーン型圧縮機では、前方に位置する第１背圧室３３には前方から背圧を付与し、後方に位置する第２背圧室３９には後方から背圧を付与することができるため、第１、２ベーン３１、３７にバランスよく背圧を作用させやすい。このため、第１、２ベーン３１、３７が起動時に第１、２ベーン溝２７ａ、２９ａ内で傾斜し難く、なめらかな立ち上がりを期待できる。

また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、駆動軸２５を大きなスパンの前後で背圧の反作用によって支持できることから、長い駆動軸２５を低い振動の下で回転させることも期待できる。また、このタンデム式ベーン型圧縮機では、前方の滑り軸受１７に潤滑油を供給し易く、駆動軸２５の回転がなめらかになり易い。他の作用効果は実施例１と同様である。

（実施例３）
実施例３のタンデム式ベーン型圧縮機では、図５に示すように、第２サイドプレート１３に下端から上方に延びる１本の第２上流路１３ｐが貫設されている。また、第２サイドプレート１３には、軸孔１３ａを周回する環状の第２中流路１３ｑが凹設されている。第２上流路１３ｐの上端は第２中流路１３ｑと連通している。さらに、第２サイドプレート１３には、第２中流路１３ｑと連通する２本の第２下流路１３ｒが軸方向の後方に向かって延びている。各第２下流路１３ｒは、第２ロータ２９の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第２背圧室３９と連通するようになっている。

また、第１サイドプレート１１には、実施例２と同様、第１上流路１１ｈ、第２中流路１１ｉ及び第２下流路１１ｊからなる第１供給流路８１が形成されている。

さらに、実施例２と同様、フロントハウジング１とリヤハウジング４とがシェル９とされている。リヤハウジング４には、実施例１と同様の第１流路６９ａと、第１流路６９ａと連通して前後に長く延びる第２流路６９ｅと、第２流路６９ｅと第１上流路１１ｈとを連通する第３流路６９ｆと、第２流路６９ｅと第２上流路１３ｐとを連通する第４流路６９ｇとが形成されている。これらが共通流路７７である。実施例２と同様、第１上流路１１ｈ、第１中流路１１ｉ及び第１下流路１１ｊが第１供給流路８１である。また、第２上流路１３ｐ、第２中流路１３ｑ及び第２下流路１３ｒが第２供給流路８３である。

他の構成は実施例１、２と同様である。このため、実施例１、２と同様の構成については実施例１、２と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

このタンデム式ベーン型圧縮機では、前方の滑り軸受１７に潤滑油を供給し易く、駆動軸２５の回転がなめらかになり易い。他の作用効果は実施例１と同様である。

（実施例４）
実施例４のタンデム式ベーン型圧縮機では、図６に示すように、第２サイドプレート１３には、下端から上方に延びる１本の上流路１３ｋが貫設されている。また、第２サイドプレート１３には、軸孔１３ａを周回する環状の中流路１３ｌが凹設されている。上流路１３ｋの上端は中流路１３ｌと連通している。さらに、第２サイドプレート１３には、中流路１３ｌと連通する２本の第１下流路１３ｍが軸方向の前方に向かって延びているとともに、中流路１３ｌと連通する２本の第２下流路１３ｎが軸方向の後方に向かって延びている。各第１下流路１３ｍは、第１ロータ２７の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第１背圧室３３と連通するようになっている。また、各第２下流路１３ｎは、第２ロータ２９の回転により、圧縮行程及び吐出行程にある第２背圧室３９と連通するようになっている。

また、実施例１と同様、フロントハウジング１とセンターハウジング２とリヤハウジング３とがシェル９とされている。リヤハウジング３には、実施例１と同様の第１流路６９ａと、実施例１と同様の第２流路６９ｂと、第２流路６９ｂと上流路１３ｋとを連通する第３流路６９ｈとが形成されている。これらが共通流路７７である。上流路１３ｋ、中流路１３ｌ及び第１下流路１３ｍが第１供給流路８１である。また、上流路１３ｋ、中流路１３ｌ及び第２下流路１３ｎが第２供給流路８３である。

他の構成は実施例１と同様である。このため、実施例１と同様の構成については実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

このタンデム式ベーン型圧縮機では、第２サイドプレート１３のみに上流路１３ｋ等を形成すれば足りるため、加工工数を低減できる。他の作用効果は実施例１と同様である。

以上において、本発明を実施例１〜４に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜４に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、ハウジングの形状は実施例１〜４のように限定されるものではない。例えば、図７に示すように、第１シリンダブロック５と第１、２サイドプレート１１、１３の一方とが一体であり、第２シリンダブロック７と第２、３サイドプレート１３、１５の一方とが一体であってもよい。なお、共通流路、第１供給流路及び第２供給流路は図４〜６と同様であってもよい。

実施例１、３、４のタンデム式ベーン型圧縮機において、シェル９を膨出させ、吐出室５３の下方を第２サイドプレート１３の位置まで延長させることにより、吐出室５３と第１上流路１３ｈ、１３ｐや上流路１３ｋとを連通させてもよい。

また、第１圧縮機構１Ｃ及び第２圧縮機構２Ｃの他に第３圧縮機構等を設けてもよい。

また、実施例１〜４では第１圧縮機構１Ｃと第２圧縮機構２Ｃとを同一位相で作動させているが、吐出脈動低減等の目的により、第１圧縮機構１Ｃと第２圧縮機構２Ｃとを異なる位相で作動させることもできる。

さらに、第１圧縮機構１Ｃで圧縮した冷媒ガスを第２圧縮機構２Ｃに吸入させ、第２圧縮機構２Ｃでより圧縮することにより、多段に圧縮することも可能である。

また、第２サイドプレート１３に第２サイドプレートカバー１３ｃを設けず、チャタリング防止弁７３の弁体６１を第２ロータ２９で押さえてもよい。

共通流路の位置によってその通路径を変えれば、第１、２背圧室等に最適に潤滑油を供給することが可能である。

本発明は車両用空調装置に利用可能である。

１、２、３、４、５、７、９、１１、１３、１５…ハウジング
１…フロントハウジング
２…センターハウジング
３、４…リヤハウジング
５…第１シリンダブロック
７…第２シリンダブロック
９…シェル
１１…第１サイドプレート
１３…第２サイドプレート
１５…第３サイドプレート
４３…吸入室
５３…吐出室
３５…第１圧縮室
４１…第２圧縮室
２５…駆動軸
１Ｃ…第１圧縮機構
２Ｃ…第２圧縮機構
５ａ…第１シリンダ室
２７ａ…第１ベーン溝
２７…第１ロータ
３１…第１ベーン
７ａ…第２シリンダ室
２９ａ…第２ベーン溝
２９…第２ロータ
３７…第２ベーン
３３…第１背圧室
３９…第２背圧室
１ｂ…吸入口
３ａ…吐出口
７７…共通流路
８１…第１供給流路
１３ｈ、１１ｈ…第１上流路
１３ｉ、１１ｉ…第１中流路
１３ｊ、１１ｊ、１３ｍ…第１下流路
８３…第２供給流路
１５ｈ、１３ｐ…第２上流路
１５ｉ、１３ｑ…第２中流路
１５ｊ、１３ｒ、１３ｎ…第２下流路
１３ｋ…上流路
１３ｌ…中流路

Claims (5)

1. ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支され、該ハウジング内には、該駆動軸の回転により、該圧縮室が該吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、該圧縮室内で該冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、該圧縮室内の高圧の該冷媒ガスを該吐出室に吐出する吐出行程とを行う複数の圧縮機構がタンデム結合され、
   各前記圧縮機構は、前記ハウジングに形成された第１シリンダ室と、該第１シリンダ室内に前記駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第１ベーン溝が放射方向に形成された第１ロータと、各該第１ベーン溝に出没可能に設けられ、該第１シリンダ室の内面及び該第１ロータの外面とともに前方に位置する前記圧縮室である第１圧縮室を形成する第１ベーンとを有する第１圧縮機構と、
   該ハウジングに形成された第２シリンダ室と、該第２シリンダ室内に該駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第２ベーン溝が放射方向に形成された第２ロータと、各該第２ベーン溝に出没可能に設けられ、該第２シリンダ室の内面及び該第２ロータの外面とともに後方に位置する該圧縮室である第２圧縮室を形成する第２ベーンとを有する第２圧縮機構とを備えたタンデム式ベーン型圧縮機において、
   各前記第１ベーンの底面と各前記第１ベーン溝との間は第１背圧室とされ、
   各前記第２ベーンの底面と各前記第２ベーン溝との間は第２背圧室とされ、
   前記ハウジングは、外郭を形成し、外部に繋がる吸入口及び吐出口が形成されたシェルと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吸入口と連通する前記吸入室を形成する第１サイドプレートと、該シェル内に収納され、前記第１圧縮機構と前記第２圧縮機構とを区画する第２サイドプレートと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吐出口と連通する前記吐出室を形成する第３サイドプレートと、該第１サイドプレートと該第２サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第１シリンダ室を形成する第１シリンダブロックと、該第２サイドプレートと該第３サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第２シリンダ室を形成する第２シリンダブロックとを有し、
   前記シェルには、前記吐出室と連通する共通流路が形成され、
   前記第２サイドプレートには、該共通流路と各前記第１背圧室とを連通する第１供給流路が形成され、
   前記第３サイドプレートには、該共通流路と各前記第２背圧室とを連通する第２供給流路が形成されていることを特徴とするタンデム式ベーン型圧縮機。
2. ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支され、該ハウジング内には、該駆動軸の回転により、該圧縮室が該吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、該圧縮室内で該冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、該圧縮室内の高圧の該冷媒ガスを該吐出室に吐出する吐出行程とを行う複数の圧縮機構がタンデム結合され、
   各前記圧縮機構は、前記ハウジングに形成された第１シリンダ室と、該第１シリンダ室内に前記駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第１ベーン溝が放射方向に形成された第１ロータと、各該第１ベーン溝に出没可能に設けられ、該第１シリンダ室の内面及び該第１ロータの外面とともに前方に位置する前記圧縮室である第１圧縮室を形成する第１ベーンとを有する第１圧縮機構と、
   該ハウジングに形成された第２シリンダ室と、該第２シリンダ室内に該駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第２ベーン溝が放射方向に形成された第２ロータと、各該第２ベーン溝に出没可能に設けられ、該第２シリンダ室の内面及び該第２ロータの外面とともに後方に位置する該圧縮室である第２圧縮室を形成する第２ベーンとを有する第２圧縮機構とを備えたタンデム式ベーン型圧縮機において、
   各前記第１ベーンの底面と各前記第１ベーン溝との間は第１背圧室とされ、
   各前記第２ベーンの底面と各前記第２ベーン溝との間は第２背圧室とされ、
   前記ハウジングは、外郭を形成し、外部に繋がる吸入口及び吐出口が形成されたシェルと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吸入口と連通する前記吸入室を形成する第１サイドプレートと、該シェル内に収納され、前記第１圧縮機構と前記第２圧縮機構とを区画する第２サイドプレートと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吐出口と連通する前記吐出室を形成する第３サイドプレートと、該第１サイドプレートと該第２サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第１シリンダ室を形成する第１シリンダブロックと、該第２サイドプレートと該第３サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第２シリンダ室を形成する第２シリンダブロックとを有し、
   前記シェルには、前記吐出室と連通する共通流路が形成され、
   前記第１サイドプレートには、該共通流路と各前記第１背圧室とを連通する第１供給流路が形成され、
   前記第３サイドプレートには、該共通流路と各前記第２背圧室とを連通する第２供給流路が形成されていることを特徴とするタンデム式ベーン型圧縮機。
3. ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支され、該ハウジング内には、該駆動軸の回転により、該圧縮室が該吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、該圧縮室内で該冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、該圧縮室内の高圧の該冷媒ガスを該吐出室に吐出する吐出行程とを行う複数の圧縮機構がタンデム結合され、
   各前記圧縮機構は、前記ハウジングに形成された第１シリンダ室と、該第１シリンダ室内に前記駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第１ベーン溝が放射方向に形成された第１ロータと、各該第１ベーン溝に出没可能に設けられ、該第１シリンダ室の内面及び該第１ロータの外面とともに前方に位置する前記圧縮室である第１圧縮室を形成する第１ベーンとを有する第１圧縮機構と、
   該ハウジングに形成された第２シリンダ室と、該第２シリンダ室内に該駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第２ベーン溝が放射方向に形成された第２ロータと、各該第２ベーン溝に出没可能に設けられ、該第２シリンダ室の内面及び該第２ロータの外面とともに後方に位置する該圧縮室である第２圧縮室を形成する第２ベーンとを有する第２圧縮機構とを備えたタンデム式ベーン型圧縮機において、
   各前記第１ベーンの底面と各前記第１ベーン溝との間は第１背圧室とされ、
   各前記第２ベーンの底面と各前記第２ベーン溝との間は第２背圧室とされ、
   前記ハウジングは、外郭を形成し、外部に繋がる吸入口及び吐出口が形成されたシェルと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吸入口と連通する前記吸入室を形成する第１サイドプレートと、該シェル内に収納され、前記第１圧縮機構と前記第２圧縮機構とを区画する第２サイドプレートと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吐出口と連通する前記吐出室を形成する第３サイドプレートと、該第１サイドプレートと該第２サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第１シリンダ室を形成する第１シリンダブロックと、該第２サイドプレートと該第３サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第２シリンダ室を形成する第２シリンダブロックとを有し、
   前記シェルには、前記吐出室と連通する共通流路が形成され、
   前記第１サイドプレートには、該共通流路と各前記第１背圧室とを連通する第１供給流路が形成され、
   前記第２サイドプレートには、該共通流路と各前記第２背圧室とを連通する第２供給流路が形成されていることを特徴とするタンデム式ベーン型圧縮機。
4. ハウジングに吸入室、吐出室及び圧縮室が形成されているとともに駆動軸が回転可能に軸支され、該ハウジング内には、該駆動軸の回転により、該圧縮室が該吸入室から低圧の冷媒ガスを吸入する吸入行程と、該圧縮室内で該冷媒ガスを圧縮する圧縮行程と、該圧縮室内の高圧の該冷媒ガスを該吐出室に吐出する吐出行程とを行う複数の圧縮機構がタンデム結合され、
   各前記圧縮機構は、前記ハウジングに形成された第１シリンダ室と、該第１シリンダ室内に前記駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第１ベーン溝が放射方向に形成された第１ロータと、各該第１ベーン溝に出没可能に設けられ、該第１シリンダ室の内面及び該第１ロータの外面とともに前方に位置する前記圧縮室である第１圧縮室を形成する第１ベーンとを有する第１圧縮機構と、
   該ハウジングに形成された第２シリンダ室と、該第２シリンダ室内に該駆動軸によって回転可能に設けられ、複数個の第２ベーン溝が放射方向に形成された第２ロータと、各該第２ベーン溝に出没可能に設けられ、該第２シリンダ室の内面及び該第２ロータの外面とともに後方に位置する該圧縮室である第２圧縮室を形成する第２ベーンとを有する第２圧縮機構とを備えたタンデム式ベーン型圧縮機において、
   各前記第１ベーンの底面と各前記第１ベーン溝との間は第１背圧室とされ、
   各前記第２ベーンの底面と各前記第２ベーン溝との間は第２背圧室とされ、
   前記ハウジングは、外郭を形成し、外部に繋がる吸入口及び吐出口が形成されたシェルと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吸入口と連通する前記吸入室を形成する第１サイドプレートと、該シェル内に収納され、前記第１圧縮機構と前記第２圧縮機構とを区画する第２サイドプレートと、該シェル内に収納され、該シェルとともに該吐出口と連通する前記吐出室を形成する第３サイドプレートと、該第１サイドプレートと該第２サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第１シリンダ室を形成する第１シリンダブロックと、該第２サイドプレートと該第３サイドプレートとに挟持されて該シェル内に収納され、前記第２シリンダ室を形成する第２シリンダブロックとを有し、
   前記シェルには、前記吐出室と連通する共通流路が形成され、
   前記第２サイドプレートには、該共通流路と各前記第１背圧室とを連通する第１供給流路と、該共通流路と各前記第２背圧室とを連通する第２供給流路とが形成されていることを特徴とするタンデム式ベーン型圧縮機。
5. 前記シェルは、前記吸入口が形成され、前記第１サイドプレートとともに前記吸入室を形成するフロントハウジングと、前記吐出口が形成され、前記第３サイドプレートとともに前記吐出室を形成するリヤハウジングとからなり、
   前記第１シリンダブロックと前記第２シリンダブロックとは共通し、
   前記第１ロータと前記第２ロータとは共通し、
   前記第１ベーンと前記第２ベーンとは共通している請求項１乃至４のいずれか１項記載のタンデム式ベーン型圧縮機。

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