JP6753336B2 - Vane compressor - Google Patents
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Description
本発明は、ベーン型圧縮機に関する。 The present invention relates to a vane type compressor.
吸入逆止弁を備える気体圧縮機を開示した先行文献として、特開2004−353591号公報(特許文献1)がある。特許文献1に記載された気体圧縮機においては、運転停止時は、磁石の吸着力によりバルブが閉じ、運転時は、気体圧縮機の気体吸入力が磁石の吸着力に打ち勝ってバルブが開く。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-353591 (Patent Document 1) discloses a gas compressor provided with a suction check valve. In the gas compressor described in Patent Document 1, the valve closes due to the attractive force of the magnet when the operation is stopped, and the gas suction input of the gas compressor overcomes the attractive force of the magnet and opens the valve during operation.
運転中のベーン型圧縮機の内部の圧力は、吐出側が吸入側より高くなっている。運転停止後も、ベーン型圧縮機の内部の圧力差が残っており、この圧力差によって、吐出側から吸入側に向けて潤滑油が流出する。その結果、吐出側に貯えられている潤滑油の量が少なくなって、運転再開時に、ベーン型圧縮機の背圧室に潤滑油を十分に供給できないことがある。 The pressure inside the vane type compressor during operation is higher on the discharge side than on the suction side. Even after the operation is stopped, the pressure difference inside the vane type compressor remains, and the pressure difference causes the lubricating oil to flow out from the discharge side to the suction side. As a result, the amount of lubricating oil stored on the discharge side becomes small, and when the operation is restarted, the lubricating oil may not be sufficiently supplied to the back pressure chamber of the vane type compressor.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、運転停止中に吐出側の潤滑油が減少することを抑制して、運転再開時に速やかに背圧室に十分な潤滑油を供給できる、ベーン型圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and suppresses a decrease in the lubricating oil on the discharge side while the operation is stopped, and promptly supplies a sufficient lubricating oil to the back pressure chamber when the operation is restarted. The purpose is to provide a vane type compressor that can be used.
本発明に基づくベーン型圧縮機は、ハウジングと、回転軸と、ロータと、ベーンとを備える。ハウジングは、内部にシリンダ室、油分離室および吐出室が形成されている。回転軸は、ハウジングに支持されるとともに、シリンダ室に回転可能に設けられている。ロータは、回転軸に固定されている。ロータの外周に複数のベーン溝が形成されている。ベーンは、複数のベーン溝の各々に出没可能に装着されている。ロータには、べーンに背圧を付与する背圧室が設けられている。シリンダ室で圧縮された冷媒ガスは、油分離室内で潤滑油が分離されて、吐出室に吐出される。冷媒ガスから分離された潤滑油は、吐出室の底部に送出される。ハウジングの内部に、吐出室の底部に向けて開口し、吐出室の底部と背圧室とを連通させてベーンに潤滑油を供給する背圧供給路が設けられている。ベーン型圧縮機は、背圧供給路の開口を開閉する弁機構をさらに備える。弁機構は、油分離室内の圧力による押圧力を受ける第1受圧部と、第1受圧部に対向して設けられ、吐出室内の圧力による押圧力を受ける第2受圧部とを有する、吐出室内と油分離室内との差圧により背圧供給路の上記開口を開閉する、弁体を含む。 A vane-type compressor based on the present invention includes a housing, a rotating shaft, a rotor, and a vane. The housing has a cylinder chamber, an oil separation chamber, and a discharge chamber formed therein. The rotating shaft is supported by the housing and is rotatably provided in the cylinder chamber. The rotor is fixed to the rotating shaft. A plurality of vane grooves are formed on the outer circumference of the rotor. The vanes are habitably attached to each of the plurality of vane grooves. The rotor is provided with a back pressure chamber that applies back pressure to the vane. The refrigerant gas compressed in the cylinder chamber is discharged to the discharge chamber after the lubricating oil is separated in the oil separation chamber. The lubricating oil separated from the refrigerant gas is delivered to the bottom of the discharge chamber. Inside the housing, a back pressure supply path is provided that opens toward the bottom of the discharge chamber and communicates the bottom of the discharge chamber with the back pressure chamber to supply lubricating oil to the vanes. The vane type compressor further includes a valve mechanism for opening and closing the opening of the back pressure supply path. The valve mechanism has a first pressure receiving portion that receives a pressing force due to the pressure in the oil separation chamber and a second pressure receiving portion that is provided opposite to the first pressure receiving portion and receives the pressing force due to the pressure in the discharge chamber. Includes a valve body that opens and closes the opening of the back pressure supply path by the differential pressure between the and the oil separation chamber.
本発明の一形態においては、第1受圧部は、油分離室内に位置している。第2受圧部は、吐出室内の底部に位置している。 In one embodiment of the present invention, the first pressure receiving portion is located in the oil separation chamber. The second pressure receiving portion is located at the bottom of the discharge chamber.
本発明の一形態においては、弁体は、第1受圧部と第2受圧部とを互いに連結する連結ロッド部をさらに有する。連結ロッド部は、油分離室の底部に開口するガイド孔に挿通されている。ガイド孔の開口は、背圧供給路の開口と平行している。 In one embodiment of the present invention, the valve body further includes a connecting rod portion that connects the first pressure receiving portion and the second pressure receiving portion to each other. The connecting rod portion is inserted into a guide hole that opens at the bottom of the oil separation chamber. The opening of the guide hole is parallel to the opening of the back pressure supply path.
本発明の一形態においては、シリンダ室は、区画壁により区画されている。背圧供給路は、区画壁に設けられている。 In one embodiment of the invention, the cylinder chamber is partitioned by a partition wall. The back pressure supply path is provided on the partition wall.
本発明の一形態においては、第1受圧部および第2受圧部の各々は、板状部材で構成されている。第1受圧部の受圧面積は、第2受圧部の受圧面積より大きい。 In one embodiment of the present invention, each of the first pressure receiving portion and the second pressure receiving portion is composed of a plate-shaped member. The pressure receiving area of the first pressure receiving portion is larger than the pressure receiving area of the second pressure receiving portion.
本発明の一形態においては、ベーン型圧縮機は、弁体が閉じる方向の付勢力を弁体に付与するばねをさらに備える。 In one embodiment of the present invention, the vane type compressor further includes a spring that applies an urging force in the closing direction of the valve body to the valve body.
本発明によれば、運転停止中に吐出側の潤滑油が減少することを抑制して、運転再開時に速やかに背圧室に十分な潤滑油を供給できる。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the lubricating oil on the discharge side while the operation is stopped, and to quickly supply a sufficient lubricating oil to the back pressure chamber when the operation is restarted.
以下、本発明の各実施形態に係るベーン型圧縮機について図を参照して説明する。以下の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, the vane type compressor according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description will not be repeated.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。図2は、本発明の実施形態1に係るベーン型圧縮機の弁機構を拡大して示す部分断面図である。図3は、図1のベーン型圧縮機をIII−III線矢印方向から見た断面図である。図4は、図1のベーン型圧縮機をIV−IV線矢印方向から見た断面図である。図1においては、弁機構が開いた状態を示している。図2においては、弁機構が閉じた状態を示している。なお、各図において、潤滑油の油量については、模式的に示している。本発明の実施形態1に係るベーン型圧縮機は、車両に搭載され、車両の空調装置に用いられる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a vane type compressor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view showing the valve mechanism of the vane type compressor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of the vane type compressor of FIG. 1 as viewed from the direction of the arrow line III-III. FIG. 4 is a cross-sectional view of the vane type compressor of FIG. 1 as viewed from the direction of the arrow along line IV-IV. FIG. 1 shows a state in which the valve mechanism is open. FIG. 2 shows a state in which the valve mechanism is closed. In each figure, the amount of lubricating oil is schematically shown. The vane type compressor according to the first embodiment of the present invention is mounted on a vehicle and used as an air conditioner for the vehicle.
なお、以下の説明において、図1に示すベーン型圧縮機10の図中左方向を前方と称し、図1に示すベーン型圧縮機10の図中右方向を後方と称する。以下の説明における軸方向、径方向および周方向とは、回転体である回転軸16およびロータ18の軸方向、径方向および周方向を示している。
In the following description, the left direction in the figure of the
図1〜図4に示すように、本発明の実施形態1に係るベーン型圧縮機10のハウジング11は、有底円筒状のリヤハウジング12と、リヤハウジング12の前端面に結合されたフロントハウジング13とから形成されている。リヤハウジング12は、本実施形態に係る第1ハウジングを構成する。フロントハウジング13は、本実施形態に係る第2ハウジングを構成する。リヤハウジング12およびフロントハウジング13の材質は、たとえば金属である。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
フロントハウジング13は、筒状のシリンダ部14と、シリンダ部14の内部空間を閉塞する底壁部13pとを有している。筒状のシリンダ部14は、底壁部13pから延在している。シリンダ部14の内周面14cは、楕円状に形成されている。シリンダ部14は、底壁部13p側とは反対側に開放された開放端部を有している。底壁部13pとシリンダ部14とは、一体に形成されている。フロントハウジング13は、有底円筒状に形成されている。底壁部13pは、第1区画壁を構成する。底壁部13pには、回転軸16と摺動する孔13hが設けられている。
The
シリンダ部14およびリヤサイドプレート15は、リヤハウジング12内に収容されている。リヤハウジング12は、周壁12aを有している。シリンダ部14の開放端部に対向して、リヤサイドプレート15が配置されている。リヤサイドプレート15は、シリンダ部14の開放端部に、図示しないボルトを用いて固定されている。リヤサイドプレート15は、第2区画壁を構成する。
The
フロントハウジング13およびリヤサイドプレート15は、回転軸16を回転可能に支持している。回転軸16は、シリンダ部14内を貫通している。回転軸16とフロントハウジング13との間には、リップシール型の軸封装置17aが設けられている。軸封装置17aは、回転軸16の周面に沿った冷媒ガスの洩れを防止している。
The
底壁部13pは、シリンダ室14dを区画する一方の端面13sを有している。端面13sは、後方を向いている。リヤサイドプレート15は、シリンダ室14dを区画する他方の端面15sを有している。端面15sは、前方を向いている。一方の端面13sと他方の端面15sとは、間隔を空けて平行に設けられ、互いに対向している。
The
筒状のシリンダ部14、底壁部13pおよびリヤサイドプレート15によって、シリンダ室14dが区画されている。シリンダ室14dには、円筒状の形状を有するロータ18が設けられている。ロータ18は、回転軸16に一体回転可能に取り付けられている。
The cylinder chamber 14d is partitioned by the
図1に示すように、ロータ18の前端面18fは、底壁部13pの端面13sと対向している。ロータ18の後端面18rは、リヤサイドプレート15の端面15sに対向している。
As shown in FIG. 1, the
ロータ18の外周面18cには、複数のベーン溝18aが放射状に延びるように形成されている。複数のベーン溝18aの各々の径方向内側には、溝の幅が拡がった底部18abが形成されている。ベーン溝18aの底部18abは、軸方向に見て、略円形状に形成されている。
A plurality of
複数のベーン溝18aの各々には、ベーン19が1つずつ出没可能に装着されている。複数のベーン溝18aの各々には、後述する吐出室35内の潤滑油が供給される。
Each of the plurality of
回転軸16の回転に伴い、ロータ18が回転し、幾つかのベーン19がベーン溝18aの外部に押し出される。ベーン19の先端面がシリンダ部14の内周面14cに接触すると、ロータ18の外周面18cと、シリンダ部14の内周面14cと、隣り合う一対のベーン19と、底壁部13pの端面13sと、リヤサイドプレート15の端面15sとの間に、圧縮室21が区画される。図3および図4に示すように、複数の圧縮室21が区画されている。
As the
ロータ18の外周面18cは、圧縮室21の内周側の壁面を形成している。シリンダ部14の内周面14cは、圧縮室21の外周側の壁面を形成している。底壁部13pの端面13sは、圧縮室21の前方側の壁面を形成している。リヤサイドプレート15の端面15sは、圧縮室21の後方側の壁面を形成している。
The outer
圧縮室21は、シリンダ室14dに形成されている。ロータ18の回転方向Rに関して、圧縮室21が容積を拡大する行程が吸入行程となり、圧縮室21が容積を減少する行程が圧縮行程となる。
The
図1および図3に示すように、リヤハウジング12には、周壁12aを貫通する吸入ポート22が形成されている。吸入ポート22の外周部分には、ジョイント部24が連接されている。ジョイント部24には、吸入配管25が接続されている。吸入配管25を経由して、吸入ポート22内に冷媒ガスが流れ込む。吸入ポート22は、冷媒が通過する冷媒通路を形成している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
シリンダ部14の外周面には、シリンダ部14の周方向における全周に亘って、凹部14aが形成されている。凹部14aおよびリヤハウジング12の内周面によって、吸入空間20が区画されている。吸入空間20は、吸入ポート22に連通している。シリンダ部14は、リヤハウジング12の内周面と協働し、リヤハウジング12内に吸入空間20を区画している。吸入空間20は、回転軸16の径方向におけるシリンダ部14とリヤハウジング12との間に形成されている。
A
図3に示すように、吸入空間20は、シリンダ部14とリヤハウジング12との間に環状に形成されており、周方向に延在している。
As shown in FIG. 3, the
回転軸16の軸方向において、吸入空間20および吸入ポート22は、圧縮室21と重なる位置に配置されている。シリンダ部14には、吸入空間20に連通する一対の吸入孔23が形成されている。吸入行程の際、圧縮室21と吸入空間20とは、吸入孔23を通じて連通する。吸入孔23は、シリンダ部14を径方向に貫通している。吸入孔23は、シリンダ部14の内周面14cに開口しているとともに、吸入空間20に開口している。
In the axial direction of the
吸入孔23、吸入空間20および吸入ポート22は、圧縮室21に対して径方向外側に形成されている。
The
図1および図4に示すように、シリンダ部14の外周面には、一対の凹部14bが凹設されている。一対の凹部14bは、回転軸16を挟んで互いに反対側に位置している。各凹部14bは、シリンダ部14の外周面から回転軸16に向けて延びる延設面141bと、延設面141bに対して交差し、シリンダ部14の外周面に向けて延びる取付面142bとから形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, a pair of
延設面141b、取付面142bおよびリヤハウジング12の内周面によって、吐出空間30が設けられている。吐出空間30は、径方向におけるシリンダ部14とリヤハウジング12との間に位置している。シリンダ部14には、取付面142bに開口して圧縮室21と吐出空間30とを連通する吐出口31が形成されている。吐出口31は、取付面142bに取り付けられた吐出弁32によって開閉する。圧縮室21で圧縮された冷媒ガスは、吐出弁32を押し退け、吐出口31を経由して吐出空間30へ吐出される。
The
吸入空間20と吐出空間30とは、軸方向において異なる位置に形成されている。吸入空間20は、吐出空間30よりも底壁部13pの近くに位置している。
The
図3および図4に示すように、各ベーン溝18aに収容された各ベーン19の底面と、各ベーン溝18aとの底面との間に、背圧室41が形成されている。底壁部13pの一方の端面13s、リヤサイドプレート15の他方の端面15s、複数のベーン溝18aの各々の底部18ab、および、ベーン19によって複数の背圧室41が区画されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
ベーン19がシリンダ部14の内周面14cに押し付けられる力の強さは、主として、背圧室41の背圧およびベーン19に作用する遠心力によってベーン19が外周側に押し出される押し出し力と、圧縮室21の冷媒ガスの圧力によってベーン19が回転軸16の中心に向かって押し戻される押し戻し力との差であり、この押し出し力と押し戻し力とのバランスによって、ベーン19がベーン溝18aに対して出没する。
The strength of the force with which the
複数の背圧室41の各々は、リヤサイドプレート15に形成されている後述する背圧供給孔15eと連通可能に設けられている。複数の背圧室41の各々は、回転軸16の回転に伴って、背圧供給孔15eと対向している状態と、背圧供給孔15eと対向していない状態とを繰り返す。複数の背圧室41の各々には、背圧供給孔15eと対向している状態のときに、背圧供給孔15eから潤滑油が供給される。
Each of the plurality of
図1および図3に示すように、底壁部13pの端面13sには、周方向にて互いに離間した複数の通油溝13aが形成されている。複数の通油溝13aの各々は、互いに隣り合っている背圧室41同士の間を接続するように周方向に延在している。
As shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of
図1に示すように、リヤハウジング12の周壁12aには、吐出ポート34が形成されている。吐出ポート34には、ジョイント部38が連設されている。ジョイント部38には、ベーン型圧縮機10の外部に向けて延びる吐出配管39が接続されている。
As shown in FIG. 1, a
リヤサイドプレート15のシリンダ室14d側とは反対側に、カバー体36が設けられている。リヤサイドプレート15とカバー体36との間に、後述する背圧供給孔15eと連通している空間である中間室70が設けられている。カバー体36は、リヤハウジング12内に収容されている。リヤサイドプレート15、カバー体36およびリヤハウジング12によって吐出室35が区画されている。
A
カバー体36は、圧縮室21と吐出室35との間の連通通路の一部を構成する、略円筒状の空間である油分離室36aを有する。油分離室36aは、圧縮室21にて圧縮された冷媒ガスから潤滑油60を分離させ、吐出室35の底部に潤滑油60を送出する。油分離室36aの一端側には、円筒状の油分離筒36bが嵌合されて固定されている。油分離室36aの他端側には、油通路36cが形成されている。油通路36cは、油分離室36a内と吐出室35の底部側とを連通している。油分離室36aの底面に、ガイド孔36eが設けられている。ガイド孔36eは、油分離筒36bの延在方向に延在している。
The
図1および図4に示すように、リヤサイドプレート15およびカバー体36には、圧縮冷媒通路37が形成されている。圧縮冷媒通路37は、吐出空間30と油分離室36a内とを連通している。
As shown in FIGS. 1 and 4, a compressed
カバー体36には、吐出室35の底部と中間室70とを連通させる連通路36dが設けられている。連通路36dは、吐出室35の底部に向けて開口している。連通路36dの開口は、ガイド孔36eの開口と同一平面上にあり、連通路36dとガイド孔36eとは平行して開口している。リヤサイドプレート15には、複数のベーン溝18aの各々に連通してベーン19に背圧を供給するための背圧供給孔15eが形成されている。連通路36d、中間室70および背圧供給孔15eは、吐出室35の底部に貯留された潤滑油60を背圧室41に導く背圧供給路となる。
The
ベーン型圧縮機10は、背圧供給路の開口を開閉する弁機構Aをさらに備える。弁機構Aは、背圧供給路の開口に対して接離する弁体50を含む。弁体50は、油分離室36a内の圧力による押圧力を受ける第1受圧部53、および、第1受圧部53に対向して設けられ、吐出室35内の圧力による押圧力を受ける第2受圧部51を有する。
The
具体的には、弁体50は、油分離室36aの底部内に位置して油分離室36a内の動圧および静圧を含む圧力による押圧力P1を受ける第1受圧部53と、吐出室35の底部内に位置して吐出室35内の動圧および静圧を含む圧力による押圧力P2を受ける第2受圧部51とを有する。第1受圧部53および第2受圧部51の各々は、板状部材で構成されている。第1受圧部53の受圧面積は、第2受圧部51の受圧面積より大きい。
Specifically, the
弁体50は、第1受圧部53と第2受圧部51とを互いに連結する連結ロッド部52をさらに有する。連結ロッド部52は、ガイド孔36eに挿入されている。連結ロッド部52は、カバー体36に設けられているガイド孔36eに沿って上下移動可能である。
The
第2受圧部51の一部は、連通路36dの開口端と対向している。この第2受圧部51の一部は、吐出室35内と中間室70内との動圧および静圧を含む圧力の差圧による引込力P3を受ける。
A part of the second
弁体50には、上向きの力と下向きの力とが作用する。弁体50に作用する上向きの力の大きさは、押圧力P2と弁体50の浮力と引込力P3との和となる。弁体50に作用する下向きの力の大きさは、押圧力P1と弁体50の自重との和となる。弁体50は、下向きの力が上向きの力より大きいときに下降し、上向きの力が下向きの力より大きいときに上昇する。弁体50が下降した状態では、第2受圧部51は連通路36dを開放しており、弁体50が上昇した状態では、第2受圧部51が連通路36dを閉塞している。
An upward force and a downward force act on the
以下、ベーン型圧縮機10の動作について説明する。回転軸16が回転すると、ロータ18が回転し、ベーン型圧縮機10の外部から吸入ポート22を経由して吸入空間20に冷媒ガスが吸入される。吸入空間20に吸入された冷媒ガスは、吸入孔23を経由して、吸入行程中の圧縮室21に吸入される。圧縮室21に吸入された冷媒ガスは、ロータ18の回転に伴う圧縮室21の容積減少により圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、圧縮室21から吐出口31を経由して吐出空間30に吐出される。
The operation of the
吐出空間30内の冷媒ガスは、圧縮冷媒通路37を介して油分離室36a内に流出して、油分離筒36bの外周面に吹き付けられるとともに、油分離筒36bの外周面を旋回しながら油分離室36a内の下方へ導かれる。このとき、遠心分離によって、冷媒ガスから潤滑油60が分離される。冷媒ガスから分離された潤滑油60は、油分離室36aの底部側へ移動するとともに、油通路36cを通過して吐出室35の底部に貯留される。
The refrigerant gas in the
ベーン型圧縮機10の運転中は、油分離室36a内の圧力が吐出室35内の圧力より高くなっており、弁体50に作用する下向きの力が上向きの力より大きくなっている。そのため、弁体50が下降して第2受圧部51が連通路36dを開放している。これにより、吐出室35の底部に貯留された潤滑油60は、連通路36dから中間室70および背圧供給孔15eを通じて背圧室41に導かれる。背圧室41内の潤滑油の圧力により、ベーン19が外周側に押し出される。外周側に押し出されたベーン19によって、圧縮室21が区画される。中間室70に導かれた潤滑油の一部は、リヤサイドプレート15と回転軸16との摺動箇所に供給される。
During the operation of the
リヤサイドプレート15と回転軸16との摺動箇所に供給された潤滑油によって、当該摺動箇所が潤滑される。背圧室41に導かれた潤滑油によって、ベーン19とベーン溝18aとの摺動部分が潤滑される。通油溝13a内に供給された潤滑油によって、ロータ18と底壁部13pとの摺動部分が潤滑される。底壁部13pと回転軸16との摺動箇所に供給された潤滑油によって、当該摺動箇所が潤滑される。
The sliding portion is lubricated by the lubricating oil supplied to the sliding portion between the
油分離室36aにおいて、潤滑油60が分離された冷媒ガスは、油分離筒36bの内部を上方へ移動して吐出室35に排出され、吐出ポート34を介してベーン型圧縮機10の外部へ吐出される。
In the
ベーン型圧縮機10の停止中に、吐出室35内の圧力が油分離室36a内の圧力と略等しくなり、弁体50に作用する上向きの力が下向きの力より大きくなっている。そのため、弁体50が上昇して第2受圧部51が連通路36dを閉塞する。
While the
このように、弁体50は、吐出室35内と油分離室36a内との差圧変動、および、吐出室35内と背圧室41内との差圧変動により開閉動作を行なう。連通路36dが閉じることにより、潤滑油の中間室70への流入が停止する。その結果、吐出室35の底部に貯留されている潤滑油の量が維持される。
In this way, the
本実施形態のベーン型圧縮機10では、吐出室35内と油分離室36a内との差圧変動、および、吐出室35内と背圧室41内との差圧変動により連通路36dの開閉動作を行なう弁体50を備えることにより、運転停止中に吐出室35の底部に貯留されている潤滑油60が減少することを抑制できる。従って、運転再開時に連通路36dの開放により、速やかに背圧室41に十分な潤滑油を供給して背圧を昇圧することができ、チャタリングが発生することを抑制できる。
In the
また、本実施形態のベーン型圧縮機10においては、運転停止中に、背圧供給路を通じた潤滑油の流出が防止されるため、吐出弁32での気密性が保たれている場合は、吸入側に逆止弁を設ける必要がなくなる。さらに、吸入側に潤滑油が溜まった状態において運転再開した際に起こるオイル圧縮の発生を抑制できる。
Further, in the
連通路36dとガイド孔36eとは平行して開口している。そのため、弁体50の第2受圧部51を、連通路36dの開口とガイド孔36eの開口とに対向するように設けることで、弁機構Aの全体を小型化することができる。そのため、弁機構Aを設けるために、吐出室35を大きくする、または、吐出室35内の部材の配置を変更する必要がない。
The
また、本実施形態のベーン型圧縮機10においては、第1受圧部53および第2受圧部51は、板状部材で構成されており、第1受圧部53の受圧面積は、第2受圧部51の受圧面積より大きく設定されている。そのため、ベーン型圧縮機10の運転中に、吐出室35内の潤滑油の流れが動圧となって第2受圧部51に対して上向きの力として働いた場合にも、第1受圧部53の受圧面積が大きいことにより第1受圧部53に作用する下向きの力を大きくすることができ、ベーン型圧縮機10の運転中に弁体50が連通路36dを閉じることを防止できる。
Further, in the
本実施形態に係るベーン型圧縮機10においては、底壁部13pとシリンダ部14とが一体に形成されているが、ベーン型圧縮機10は、底壁部13pをフロントサイドプレートとしてシリンダ部14と別体に形成され、軸方向において間隔を空けて配置されたフロントサイドプレートとリヤサイドプレート15との間にシリンダ部14が配置されている構成であってもよい。なお、油分離室36aは、鉛直方向に延在するように図示されているが、油分離室36aは、鉛直方向に対して傾斜して配置されていてもよい。この場合でも、ガイド孔36eが吐出室35の底部に向けて開口していればよい。
In the
(実施形態2)
以下、本発明の実施形態2に係るベーン型圧縮機について図を参照して説明する。本発明の実施形態2に係るベーン型圧縮機は、弁体に付勢力を付与するばねをさらに備える点が主に、実施形態1に係るベーン型圧縮機10と異なるため、実施形態1に係るベーン型圧縮機10と同様である構成については説明を繰り返さない。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the vane type compressor according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The vane-type compressor according to the second embodiment of the present invention is different from the vane-
図5は、本発明の実施形態2に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。図6は、本発明の実施形態2に係るベーン型圧縮機の弁機構を拡大して示す部分断面図である。図5においては、弁機構が開いた状態を示している。図6においては、弁機構が閉じた状態を示している。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the vane type compressor according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged partial cross-sectional view showing the valve mechanism of the vane type compressor according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a state in which the valve mechanism is open. FIG. 6 shows a state in which the valve mechanism is closed.
図5および図6に示すように、本発明の実施形態2に係るベーン型圧縮機10aは、背圧供給路の開口を開閉する弁機構Bを備える。弁機構Bは、背圧供給路の開口に対して接離する弁体50、および、弁体50が閉じる方向の付勢力P4を弁体50に付与するばね90を含む。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
本実施形態に係るカバー体36においては、ガイド孔36eの油分離室36a側の内周壁に、ばね90の一部を収容してばね90を支持する収容凹部36fが設けられている。ばね90は、収容凹部36fの底面と第1受圧部53との間に、圧縮された状態で配置されている。ばね90は、圧縮コイルばねである。そのため、第1受圧部53には、ばね90の付勢力P4が付与される。
In the
本実施形態においても、弁体50には、上向きの力と下向きの力とが作用する。弁体50に作用する上向きの力の大きさは、押圧力P2と弁体50の浮力と引込力P3と付勢力P4との和となる。弁体50に作用する下向きの力の大きさは、押圧力P1と弁体50の自重との和となる。弁体50は、下向きの力が上向きの力より大きいときに下降し、上向きの力が下向きの力より大きいときに上昇する。弁体50が下降した状態では、第2受圧部51は連通路36dを開放しており、弁体50が上昇した状態では、第2受圧部51が連通路36dを閉塞している。ばね90の付勢力P4が弁体50に上向きに作用することにより、引込力P3が低い場合でも弁体50が連通路36dを閉じることができる。
Also in this embodiment, an upward force and a downward force act on the
ベーン型圧縮機10aの運転中は、油分離室36a内の圧力が、吐出室35内の圧力より高くなっており、弁体50に作用する下向きの力が上向きの力より大きくなっている。そのため、弁体50が下降して第2受圧部51が連通路36dを開放し、潤滑油が背圧供給路を経由して背圧室41に導かれる。ベーン型圧縮機10の停止中には、吐出室35内の圧力が油分離室36a内の圧力と略等しくなり、弁体50に作用する上向きの力が下向きの力より大きくなっている。そのため、弁体50が上昇して第2受圧部51が連通路36dを閉塞するため、潤滑油は背圧供給路に導かれず、吐出室35内に貯留される。
During the operation of the
このように、弁体50は、吐出室35内と油分離室36a内との差圧変動、および、吐出室35内と背圧室41内との差圧変動により開閉動作を行なう。連通路36dが閉じることにより、潤滑油の背圧室41への流入が停止する。その結果、吐出室35の底部に貯留されている潤滑油の量が維持される。
In this way, the
本実施形態のベーン型圧縮機10aでは、ばね90の付勢力P4を弁体50に付与していることにより、実施形態1に係るベーン型圧縮機10に比較して、弁体50によって連通路36dをより安定して開閉することができる。
In the
(実施形態3)
以下、本発明の実施形態3に係るベーン型圧縮機について図を参照して説明する。本発明の実施形態3に係るベーン型圧縮機は、弁体の構成および弁体の設けられている位置が主に、実施形態2に係るベーン型圧縮機10aと異なるため、実施形態2に係るベーン型圧縮機10aと同様である構成については説明を繰り返さない。
(Embodiment 3)
Hereinafter, the vane type compressor according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The vane type compressor according to the third embodiment of the present invention is related to the second embodiment because the structure of the valve body and the position where the valve body is provided are mainly different from the
図7は、本発明の実施形態3に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。図8は、本発明の実施形態3に係るベーン型圧縮機の弁機構が開いている状態を拡大して示す部分断面図である。図9は、本発明の実施形態3に係るベーン型圧縮機の弁機構が閉じている状態を拡大して示す部分断面図である。図7においては、弁機構が開いた状態を示している。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the vane type compressor according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing an enlarged state in which the valve mechanism of the vane type compressor according to the third embodiment of the present invention is open. FIG. 9 is an enlarged partial cross-sectional view showing a state in which the valve mechanism of the vane type compressor according to the third embodiment of the present invention is closed. FIG. 7 shows a state in which the valve mechanism is open.
図7〜図9に示すように、本発明の実施形態3に係るベーン型圧縮機10bにおいては、油分離室36aの側壁に、弁体80を移動可能に収容する収容部36gが設けられている。収容部36gの一端側に、縮径した開口部36hが設けられている。収容部36gは、開口部36hを通じて油分離室36aと連通している。収容部36gの他端は、リヤサイドプレート15の後端面15rと対向して開放している。
As shown in FIGS. 7 to 9, in the
ベーン型圧縮機10bは、背圧供給路の開口を開閉する弁機構Cを備える。弁機構Cは、背圧供給路の開口に対して接離する弁体80、および、弁体80が閉じる方向の付勢力P4を弁体80に付与するばね91を含む。
The
具体的には、弁体80は、角柱状の外形を有している。弁体80は、一端側に、油分離室36a内の圧力が作用する第1受圧部83、および、他端側に、吐出室35内の圧力が作用する第2受圧部82を有する。弁体80には、弁体80の径方向に延在して連通路36dと連通可能な孔81が設けられている。
Specifically, the
弁体80の第2受圧部82には、弁体80が閉じる方向の付勢力P4を弁体80に付与するばね91が取り付けられている。ばね91は、弁体80の第2受圧部82とリヤサイドプレート15の後端面15rとの間に、圧縮された状態で配置されている。ばね91は、圧縮コイルばねである。そのため、弁体80の第2受圧部82には、ばね91の付勢力P4が付与される。
A
弁体80には、前向きの力と後向きの力と上向きの力と下向きの力とが作用する。弁体80に作用する前向きの力の大きさは、押圧力P1となる。弁体80に作用する後向きの力の大きさは、押圧力P2と付勢力P4との和となる。弁体80に作用する上向きの力の大きさは、引込力P3となる。弁体80に作用する下向きの力の大きさは、弁体80の自重となる。なお、弁体80の外周面と収容部36gの内壁面との間には、弁体80に作用する上向きの力と下向きの力との差圧に比例した摩擦力が発生する。
A forward force, a backward force, an upward force, and a downward force act on the
弁体80は、前向きの力が、摩擦力と後向きの力との和より大きいときに、前方に移動する。弁体80は、後向きの力が、摩擦力と前向きの力との和より大きいときに、後方に移動する。弁体80が前方に移動した状態では、孔81が連通路36dと連通することにより連通路36dを開放しており、弁体80が後方に移動した状態では、孔81が連通路36dと連通しなくなることにより連通路36dを閉塞している。
The
ベーン型圧縮機10bの運転中は、油分離室36a内の圧力が吐出室35内の圧力より高くなっており、弁体80に作用する前向きの力が摩擦力と後向きの力との和より大きくなっている。そのため、弁体80が前方に移動して孔81が連通路36dを開放している。ベーン型圧縮機10の停止中に、吐出室35内の圧力が油分離室36a内の圧力と略等しくなり、弁体80に作用する後向きの力が摩擦力と前向きの力との和より大きくなっている。そのため、弁体80が後方に移動して連通路36dを閉塞する。
During the operation of the
このように、弁体80は、吐出室35内と油分離室36a内との差圧変動、および、吐出室35内と背圧室41内との差圧変動により開閉動作を行なう。連通路36dが閉じることにより、潤滑油の背圧室41への流入が停止する。その結果、吐出室35の底部に貯留されている潤滑油の量が維持される。
In this way, the
本実施形態のベーン型圧縮機10bにおいても、ばね91の付勢力P4を弁体80に付与していることにより、実施形態1に係るベーン型圧縮機10に比較して、弁体80によって連通路36dをより安定して開閉することができる。
Also in the
(実施形態4)
以下、本発明の実施形態4に係るベーン型圧縮機について図を参照して説明する。本発明の実施形態4に係るベーン型圧縮機は、連通路がリヤサイドプレートに設けられている点が主に、実施形態1に係るベーン型圧縮機10と異なるため、実施形態1に係るベーン型圧縮機10と同様である構成については説明を繰り返さない。
(Embodiment 4)
Hereinafter, the vane type compressor according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The vane type compressor according to the fourth embodiment of the present invention is different from the
図10は、本発明の実施形態4に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。図11は、本発明の実施形態4に係るベーン型圧縮機の弁機構を拡大して示す部分断面図である。図10においては、弁機構が開いた状態を示している。図11においては、弁機構が閉じた状態を示している。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the vane type compressor according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 11 is an enlarged partial cross-sectional view showing the valve mechanism of the vane type compressor according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 10 shows a state in which the valve mechanism is open. FIG. 11 shows a state in which the valve mechanism is closed.
図10および図11に示すように、本発明の実施形態4に係るベーン型圧縮機10cにおいては、リヤサイドプレート15に、吐出室35の底部と中間室70とを連通させる連通路15dが設けられている。なお、吐出室35の底部と中間室70とを連通させる連通路は、カバー体36とリヤサイドプレート15との間に設けられていてもよい。
As shown in FIGS. 10 and 11, in the
ベーン型圧縮機10cは、背圧供給路の開口を開閉する弁機構Dを備える。弁機構Dは、背圧供給路の開口に対して接離する弁体50を含む。弁体50の第2受圧部51の一部は、連通路15dの開口端と対向している。この第2受圧部51の一部は、吐出室35内と中間室70内との動圧および静圧を含む圧力の差圧による引込力P3を受ける。
The
弁体50には、上向きの力と下向きの力とが作用する。弁体50に作用する上向きの力の大きさは、押圧力P2と弁体50の浮力と引込力P3との和となる。弁体50に作用する下向きの力の大きさは、押圧力P1と弁体50の自重との和となる。弁体50は、下向きの力が上向きの力より大きいときに下降し、上向きの力が下向きの力より大きいときに上昇する。弁体50が下降した状態では、第2受圧部51は連通路15dを開放しており、弁体50が上昇した状態では、第2受圧部51が連通路15dを閉塞している。
An upward force and a downward force act on the
ベーン型圧縮機10cの運転中は、油分離室36a内の圧力が吐出室35内の圧力より高くなっており、弁体50に作用する下向きの力が上向きの力より大きくなっている。そのため、弁体50が下降して第2受圧部51が連通路15dを開放している。これにより、吐出室35の底部に貯留された潤滑油は、連通路15dから中間室70および背圧供給孔15eを通じて背圧室41に導かれ、通油溝13aを通じて、底壁部13pと回転軸16との摺動箇所に供給される。背圧室41内の潤滑油の圧力により、ベーン19が外周側に押し出される。外周側に押し出されたベーン19によって、圧縮室21が区画される。中間室70に導かれた潤滑油の一部は、リヤサイドプレート15と回転軸16との摺動箇所に供給される。
During the operation of the
ベーン型圧縮機10cの停止中に、吐出室35内の圧力が油分離室36a内の圧力と略等しくなり、弁体50に作用する上向きの力が下向きの力より大きくなっている。そのため、弁体50が上昇して第2受圧部51が連通路15dを閉塞する。
While the
このように、弁体50は、吐出室35内と油分離室36a内との差圧変動、および、吐出室35内と背圧室41内との差圧変動により開閉動作を行なう。連通路15dが閉じることにより、潤滑油の背圧室41への流入が停止する。その結果、吐出室35の底部に貯留されている潤滑油の量が維持される。
In this way, the
本実施形態のベーン型圧縮機10cでは、吐出室35内と油分離室36a内との差圧変動、および、吐出室35内と中間室70内との差圧変動により連通路15dの開閉動作を行なう弁体50を備えることにより、運転停止中に吐出室35の底部に貯留されている潤滑油が減少することを抑制し、運転再開時には連通路15dを開放して、速やかに背圧室41に十分な潤滑油を供給して背圧を昇圧することができ、チャタリングが発生することを抑制できる。
In the
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
10,10a,10b,10c ベーン型圧縮機、11 ハウジング、12 リヤハウジング、12a 周壁、13 フロントハウジング、13a 通油溝、13h,81 孔、13p 底壁部、13s,15s 端面、14 シリンダ部、14a,14b 凹部、14c 内周面、14d シリンダ室、15 リヤサイドプレート、15d,36d 連通路、15e 背圧供給孔、15r,18r 後端面、16 回転軸、17a 軸封装置、18 ロータ、18a ベーン溝、18ab 底部、18c 外周面、18f 前端面、19 ベーン、20 吸入空間、21 圧縮室、22 吸入ポート、23 吸入孔、24,38 ジョイント部、25 吸入配管、30 吐出空間、31 吐出口、32 吐出弁、34 吐出ポート、35 吐出室、36 カバー体、36a 油分離室、36b 油分離筒、36c 油通路、36e ガイド孔、36f 収容凹部、36g 収容部、36h 開口部、37 圧縮冷媒通路、39 吐出配管、41 背圧室、50,80 弁体、51,82 第2受圧部、52 連結ロッド部、53,83 第1受圧部、60 潤滑油、70 中間室、90,91 ばね、141b 延設面、142b 取付面、A,B,C,D 弁機構。 10,10a, 10b, 10c vane type compressor, 11 housing, 12 rear housing, 12a peripheral wall, 13 front housing, 13a oil flow groove, 13h, 81 holes, 13p bottom wall part, 13s, 15s end face, 14 cylinder part, 14a, 14b recess, 14c inner peripheral surface, 14d cylinder chamber, 15 rear side plate, 15d, 36d communication passage, 15e back pressure supply hole, 15r, 18r rear end surface, 16 rotation shaft, 17a shaft sealing device, 18 rotor, 18a vane Groove, 18ab bottom, 18c outer peripheral surface, 18f front end surface, 19 vanes, 20 suction space, 21 compression chamber, 22 suction port, 23 suction hole, 24, 38 joint part, 25 suction pipe, 30 discharge space, 31 discharge port, 32 Discharge valve, 34 Discharge port, 35 Discharge chamber, 36 Cover body, 36a Oil separation chamber, 36b Oil separation cylinder, 36c Oil passage, 36e guide hole, 36f storage recess, 36g storage part, 36h opening, 37 Compressed refrigerant passage , 39 Discharge piping, 41 Back pressure chamber, 50,80 Valve body, 51,82 Second pressure receiving part, 52 Connecting rod part, 53,83 First pressure receiving part, 60 Lubricating oil, 70 Intermediate chamber, 90,91 Spring, 141b extension surface, 142b mounting surface, A, B, C, D valve mechanism.
Claims (5)
前記ハウジングに支持されるとともに、前記シリンダ室に回転可能に設けられた回転軸と、
前記回転軸に固定され、外周に複数のベーン溝が形成されたロータと、
前記複数のベーン溝の各々に出没可能に装着されたベーンとを備え、
前記ロータには、前記べーンに背圧を付与する背圧室が設けられており、
前記油分離室は、前記吐出室を区画するカバー体に形成された略円筒状の空間であり、
前記油分離室の一端側には、円筒状の油分離筒が固定されており、
前記油分離室の他端側には、油通路が形成されており、
前記油通路は、前記油分離室内の底部側と前記吐出室の底部側とを連通しており、
前記シリンダ室で圧縮された冷媒ガスは、前記油分離室内で前記油分離筒の外周面を旋回することにより潤滑油が分離されて、前記吐出室に吐出され、前記冷媒ガスから分離された潤滑油は、前記吐出室の底部に送出され、
前記ハウジングの内部に、前記吐出室の前記底部に向けて開口し、前記吐出室の前記底部と前記背圧室とを連通させて前記ベーンに潤滑油を供給する背圧供給路が設けられており、
前記背圧供給路の開口を開閉する弁機構をさらに備え、
前記弁機構は、前記油分離室内に位置して前記油分離室内の圧力による押圧力を受ける第1受圧部と、前記吐出室内の前記底部に位置して前記第1受圧部に対向して設けられ、前記吐出室内の圧力による押圧力を受ける第2受圧部とを有する、弁体を含み、
前記弁体は、前記第1受圧部と前記第2受圧部とを互いに連結する連結ロッド部をさらに有し、
前記連結ロッド部は、前記油分離室の底部に開口するガイド孔に挿通されており、
前記弁体は、前記吐出室内と前記油分離室内との差圧により前記背圧供給路の前記開口を開閉する、ベーン型圧縮機。 A housing in which a cylinder chamber, an oil separation chamber and a discharge chamber are formed inside,
A rotating shaft supported by the housing and rotatably provided in the cylinder chamber,
A rotor fixed to the rotating shaft and having a plurality of vane grooves formed on the outer circumference,
Each of the plurality of vane grooves is provided with a vane that is attached so as to appear.
The rotor is provided with a back pressure chamber that applies back pressure to the vane.
The oil separation chamber is a substantially cylindrical space formed in a cover body that partitions the discharge chamber.
A cylindrical oil separation cylinder is fixed to one end side of the oil separation chamber.
An oil passage is formed on the other end side of the oil separation chamber.
The oil passage communicates the bottom side of the oil separation chamber with the bottom side of the discharge chamber.
The refrigerant gas compressed in the cylinder chamber swirls around the outer peripheral surface of the oil separation cylinder in the oil separation chamber to separate the lubricating oil, and the lubricating oil is discharged into the discharge chamber and separated from the refrigerant gas. The oil is delivered to the bottom of the discharge chamber and
Inside the housing, a back pressure supply path is provided that opens toward the bottom of the discharge chamber and communicates the bottom of the discharge chamber with the back pressure chamber to supply lubricating oil to the vane. Ori,
Further provided with a valve mechanism for opening and closing the opening of the back pressure supply path,
The valve mechanism is provided at a first pressure receiving portion located in the oil separation chamber and receiving a pressing force due to the pressure in the oil separating chamber, and at the bottom portion of the discharge chamber facing the first pressure receiving portion. It is, and a second pressure receiving portion for receiving a pressing force by the pressure of the discharge chamber, viewed contains a valve body,
The valve body further has a connecting rod portion that connects the first pressure receiving portion and the second pressure receiving portion to each other.
The connecting rod portion is inserted into a guide hole that opens at the bottom of the oil separation chamber.
Said valve body, said opening and closing the opening of the back pressure supply passage by the differential pressure between the oil separation chamber and the discharge chamber, base over emission type compressor.
前記背圧供給路は、前記区画壁に設けられている、請求項1または請求項2に記載のベーン型圧縮機。 The cylinder chamber is partitioned by a partition wall and is partitioned by a partition wall.
The vane-type compressor according to claim 1 or 2 , wherein the back pressure supply path is provided on the partition wall.
前記第1受圧部の受圧面積は、前記第2受圧部の受圧面積より大きい、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のベーン型圧縮機。 Each of the first pressure receiving portion and the second pressure receiving portion is composed of a plate-shaped member.
The vane type compressor according to any one of claims 1 to 3 , wherein the pressure receiving area of the first pressure receiving unit is larger than the pressure receiving area of the second pressure receiving unit.
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