JPH03294688A - ベーン型圧縮機のベーン背圧構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 二の発明は、車両用空調装置に用いられるベーン型圧縮
機のベーン背圧構造に関する。

（従来の技術） 一般に、この種のベーン型圧縮機においては、ベーンの
先端がシリンダの内面に良好に押しつけられていること
が望ましく、そのため、ベーン溝の底部に形成されるベ
ーン背圧室に油圧等を導いて、ベーンに適度な圧力を加
えることが行なわれている。しかし、圧縮機の起動直後
においては、ベーン背圧室内の内部圧が所定値に達しな
いため、ベーンの作動が不安定になり、圧縮機を良好に
作動させることができない。

この問題に対処するために、ベーン背圧室と冷媒ガスの
吐出部となる高圧室とを連通路を介して連通し、ベーン
背圧室内の内部圧が所定値に達するまで、高圧室の圧力
をベーン背圧室に供給するようにしたものが知られてい
る（例えば、特公平１−５１９２３号公報参照）。

係る先行技術においては、連通路内に圧力開閉弁を設け
、ベーン背圧室内の内部圧が所定値に達すると前記圧力
開閉弁を閉し、高圧室からベーン背圧室内への圧力供給
を停止するようにしていた。

これにより、圧縮機の起動直後であっても、ベーン背圧
室内へ所定の圧力が与えられ、圧縮機を良好に作動させ
ることができるものであった。

尚、上述の圧力開閉弁は、所謂トリガバルブと呼ばれる
ものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した先行技術においては、圧縮機が
通常運転時であって該圧縮機が低負荷で駆動されると、
高圧室内の圧力が所定値よりも低くなることがあり、こ
の場合に前述のトリガバルブが開かれるという現象が発
生し、高圧室とベーン背圧室とが連通されてしまうこと
がある。トリガバルブが上述の如くに開弁されると、高
圧室から余分な圧力かベーン背圧室に供給され、該ベー
ン背圧室の内部圧が所定値より大きくなり、へ−ンがシ
リンダに押し付けられる力が強くなって余分なトルクが
かかってしまう。これにより、圧縮機の性能が例えば８
〜１０％程度低下するという問題が生ずる。

また、ベーンに必要以上の力が加えられるため、その先
端が摩耗する等の不具合を有する。

そこで、この発明は上記問題点に鑑み、起動時には所定
の圧力をベーン背圧室に供給し、通常運転時にはベーン
背圧室内の圧力を常時所定値に保つことができるように
図ったベーン型圧縮機のベーン背圧構造を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明に係るベーン型圧
縮機のベーン背圧構造は、シリンダ内にロータを回転自
在に配すると共に、該ロータに形成の複数のベーン溝に
ベーンを挿入して、前記シリンダとロータ及びベーンが
成す空間に圧縮室を画成し、該圧縮室は前記ロータの回
転に伴って容積変化され、低圧室から吸入孔を介して吸
入した冷媒ガスを前記圧縮室で圧縮して吐出孔を介して
高圧室に吐出して成るベーン型圧縮機において、前記ベ
ーン溝の底部に形成されるベーン背圧室と前記低圧室と
を連通ずる連通路と、前記連通路を開き、前記ベーン背
圧室内の内部圧が所定値に達すると前記連通路を閉じる
圧力開閉手段とを具備するものである。

（作用） したがって、圧縮機の起動直後にあっては、低圧室から
連通路を介してベーン背圧室に圧力が供与され、該ベー
ン背圧室の内部圧が所定値に達すると圧力開閉手段によ
り連通路が閉じられる。そして、通常運転時にあっては
、圧縮機が低負荷で運転されてもベーン背圧室の内部圧
が低圧室内の圧力よりも低くなることがないから連通路
が開かれることがなく、ベーン背圧室の内部圧が常時所
定値に保たれて、これにより上記課題が解決されるもの
である。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図及び第２図に、ベーン型圧縮機（以下、「圧縮機
」と言う。）の−例が示されており、該圧縮機１は、シ
リンダ３と、この両側に配されるフロントサイドブロッ
ク７及びリアサイドブロック９とで形成の内部空間にロ
ータ５を配して構成される圧縮機本体１１と、その圧縮
機本体１１の両側に配されるフロントヘッド３１及びリ
アヘッド３５とにより構成されている。

シリンダ３は、内面が略楕円形に形成されたもので、そ
の両短径部付近で近接するようにロータ５を挿入してい
る。

ロータ５は、その中心に駆動軸１３が嵌挿されると共に
、略半径方向には例えば５個のベーン溝１５が形成され
、該ベーン溝１５の各々にベーン１７が摺動自在に挿入
されている。この各ベーン溝１５の底部にはベーン背圧
室１９が形成されており、該ベーン背圧室１９は下記す
るフロントサイドブロック７及びリアサイドブロック９
に形成の環状溝７ａ、９ａに連通している。このうち、
環状溝７ａはフロントサイドブロック７のロータ５例の
面に形成され、環状溝９ａはリアサイドブロック９のロ
ータ５側の面に形成されると共に、後述する連通路６０
を介して低圧室３７に連通されている。また、駆動軸１
３は、フロントサイドブロック７及びリアサイドブロッ
ク９にコロ軸受２１．２１を介して回転自在に支持され
、その先端部側は後述するフロントヘッド３１に設けら
れた軸シール室２３を、シール材２５にて気密に保持し
た状態で貫通している。

上記構成の圧縮機本体１１は、シリンダ３．ロータ５．
フロントサイドブロック７及びリアサイドブロック９と
が成す内部空間に２つの動作空間２７２７を対称的に画
成している。そして、この動作空間２　’ｔ　、　　２
　”ｔは更に５つのベーン１７により５つの空間に分離
され、その空間に５個の圧縮室２９が形成されている。

上述のフロントサイドブロック７の外側（図示左側）に
は、フロントヘッド３１が当接して配されており、該フ
ロントヘッド３１とフロントサイドブロック７の間には
、冷媒ガスの吐出部となる高圧室３３が画成されている
。また、リアサイドブロック９の外側（図示右側）には
、リアヘッド３５が当接して配されており、該リアヘッ
ド３５とリアサイドブロック９の間には、冷媒ガスの吸
入部となる低圧室３７が画成されている。この高圧室３
３と低圧室３７は、フロントヘッド３１及びリアヘッド
３５の図示上部に形成の吐出口４０と吸入口４２とに各
々連通されている。

このうち、高圧室３３の図示下方には、潤滑油を溜める
ための油溜り４４が設けられており、該油溜り４４内の
潤滑油は、高圧室３３の圧力に押圧されて、フロントサ
イドブロック７に形成の潤滑油供給路４６を介してフロ
ントサイドブロック７とロータ５との間の微小な間隙に
供給される。

これにより、潤滑油はフロントサイドブロック７とロー
タ５の潤滑を行なうと共に、環状溝７ａに至り、各ベー
ン背圧室１９に油圧が供給される。

さらにこの潤滑油は、ベーン背圧室１９を通って環状溝
９ａに至り、ロータ５とリアサイドブロック９の潤滑を
も行なう。

また、低圧室３７は、リアサイドブロック９に対称的に
形成された２つの吸入孔４８．４８を介して動作空間２
７．２７に連通されていると共に、後述する連通路６０
を介してリアサイドブロック９の環状溝９ａに連通され
ている。上記２つの吸入孔４８．４８は、各圧縮室２９
が拡大する吸入行程時に該圧縮室２９に開口し、低圧室
３７からの冷媒ガスを圧縮室２９に吸入するようになっ
ている。尚、この低圧室３７には、それに連通の吸入口
４２に逆止弁５０が配されており、低圧室３７内の圧力
を外部に逃がさないようにしている。

一方、前記シリンダ３の左右両側には、２組の吐出孔５
２．５２（一方のみ図示）が形成され、その一端がシリ
ンダ３の内面の短径部付近で動作空間２７．２７に開口
している。これらの他端は、下記する弁挿入空間５４．
５４　（一方のみ図示）に各々連通されている。

弁挿入空間５４は、その内部にロール状の吐出弁５６を
配し、該吐出弁５６は、その円筒部分の先端が吐出孔５
２の開口部に当接され、吐出行程時を除いて通常は吐出
孔５２を閉じている。この吐出弁５６の反吐出孔５２側
には、吐出弁５６の開度（リフト量）を設定するための
ストッパ５８゜５８（一方のみ図示）が設けられており
、該ストッパ５８．５８は、シリンダ３側に突出して吐
出弁５６を挾んで吐出孔５２に対向するように形成され
ている。この弁挿入空間５４は、シリンダ３及びフロン
トサイドブロック７とに形成された吐出連通路（図示せ
ず。）を介して高圧室３３に連通されている。

上記構成において、圧縮機１は、駆動軸１３が回転され
ると、ロータ５と共に各ベーン１７がシリンダ３の内面
に沿って回転し、各圧縮室２９が容積変化する。この圧
縮室２９が拡大する吸入行程時には、該圧縮室２９と低
圧室３７とが吸入孔４８．４８を介して連通ずるので、
吸入口４２から逆止弁５０を介して低圧室３７へ入った
ガスが、吸入孔４８．４８を介して圧縮室２９内に吸入
される。そして、後方のベーン１７が吸入孔４８４８を
通り過ぎると、圧縮室２９内の冷媒ガスが閉じ込められ
、圧縮室２９の容積が縮小して圧縮される。しかる後に
、先方のベーン１７が吐出孔５２．５２を通り過ぎれば
圧縮室２９と吐出孔５２゜５２とが連通し、該圧縮室２
９の圧力により吐出０ 弁５６がストッパ５８に当接するまで押し開かれ、弁挿
入空間５４に圧縮されたガスが吐出される。

この弁挿入空間５４に吐出されたガスは、吐出連通路（
図示せず。）を介して高圧室３３に至り、さらに吐出口
４０から圧縮機１外へと吐出されるようになっている。

次に、上述の圧縮機１に設けられ、該圧縮機」の起動直
後に作用するベーン背圧構造について述べる。

このベーン背圧構造は、第３図に詳しく示されるように
、連通路６０とトリガバルブ７０とから成っている。

連通路６０は、リアサイドブロック９０所定位置に形成
され、該リアサイドブロック９の環状溝９ａと低圧室３
７とを連通している。そして、この連通路６０内に形成
の弁挿入空間６２には、下記するトリガバルブ７０が設
けられている。

トリガバルブ７０は、例えばストッパ用のピン７２と、
ボール状の弁体７４と、該弁体７４を付勢するスプリン
グ７５とにより構成されている。

ピン７２は、その一端側がリアサイドブロック９に形成
のピン挿入孔７６に嵌入されて固定されており、弁体７
４をピン７２に当接した開弁位置で停止させるようスト
ッパとしての役目をしている。

弁体７４は、ピン７２と閉弁係止部７８との間に形成の
移動通路８０内を移動自在に配されており、所定の付勢
力に設定されたスプリング７５によってピン７２側に付
勢されている。

上記構成におけるベーン背圧構造の作用について述べる
。先ず圧縮機１の起動前及び起動直後にあっては、環状
溝９ａに連通のベーン背圧室１９内の圧力は低圧室３７
よりも低いか或いは同じであるので、スプリング７５に
付勢されている弁体７４がピン７２に当接される開弁位
置で停止され（トリガバルブ７０が開弁）、連通路６０
は開かれた状態となっている。したがって、圧縮機１の
起動時には、逆止弁５０によって所定圧（例えば２〜３
　ｋｇ　／　ｃ＋ｆｌ　）に保たれている低圧室３７か
ら連通路６０を介してベーン背圧室１９内に圧力が供１ ２ 給されており、この供給された圧力によってベーン１７
がシリンダ３の内面に押し付けられる。これによって圧
縮機１は良好に始動される。圧縮機１の起動直後から所
定時間経過すると、高圧室３３の油溜り４４から潤滑油
供給路４６を介してフロントサイドブロック７及びリア
サイドブロック９の環状溝７ａ、９ｂに供給される潤滑
油によって各ベーン背圧室１９内に油圧が供給される。

この油圧が所定値に達すると、トリガバルブ７０の弁体
７４が連通路６０の閉弁係止部７８に当接（着座）する
位置まで移動され（トリガバルブ７０が閉弁）、それに
よって連通路６０が閉じられる。

而して、この圧縮機１においては、該圧縮機１が低負荷
で運転されてもベーン背圧室１９内の圧力が低圧室３７
の内部圧（例えば２〜３ｋｇ／ｃＩ！Ｙ）よりも低くな
ることがないから、運転中にトリガバルブ７０が開弁さ
れて連通路６０が開かれるということがな（、ベーン背
圧室の油圧による内部圧が常時所定値に保たれるように
なっている。これにより、従来のようにトリガバルブが
開弁されて、圧縮機の性能が低下するというような問題
が回避される。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、ベーン背圧室と
低圧室との間に連通路を形成すると共に、該連通路に圧
力開閉手段を設け、ベーン背圧室内の圧力が所定値に達
した時に連通路を閉じるようにしたので、圧縮機の起動
直後にあっては低圧室からベーン背圧室に所定の圧力が
供給されて該圧縮機が良好に始動され、通常運転時にあ
っては圧縮機が低負荷で駆動されても連通路が開かれる
ことがないから、従来のように性能低下を伴うことなく
圧縮機を良好に作動させることができるという効果を有
するものである。

また、ベーンに所定以上の圧力がかかることがないから
、その先端が摩耗する等の従来の問題点を回避すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係るベーン型圧縮機の断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、３ ４ 第３図は同上のベーン型圧縮機のベーン背圧構造を示す
要部拡大断面図である。 ■・、・ベーン型圧縮機、３・・・シリンダ、５・・・
ロータ、１３・・・駆動軸、１５・、・ベーン溝、１７
・、・ベーン、１９・・・ベーン背圧室、２９・・・圧
縮室、３３・・・高圧室、３７・・・低圧室、４８・・
・吸入孔、５２・・・吐出孔、６０・・・連通路、７０
・・・　トリガバルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　シリンダ内にロータを回転自在に配すると共に、該ロ
   ータに形成の複数のベーン溝にベーンを挿入して、前記
   シリンダとロータ及びベーンが成す空間に圧縮室を画成
   し、該圧縮室は前記ロータの回転に伴って容積変化され
   、低圧室から吸入孔を介して吸入した冷媒ガスを前記圧
   縮室で圧縮して吐出孔を介して高圧室に吐出して成るベ
   ーン型圧縮機において、前記ベーン溝の底部に形成され
   るベーン背圧室と前記低圧室とを連通する連通路と、前
   記連通路を開き、前記ベーン背圧室内の内部圧が所定値
   に達すると前記連通路を閉じる圧力開閉手段とを具備す
   ることを特徴とするベーン型圧縮機のベーン背圧構造。