JPS6123888A - ロ−タリベ−ンコンプレツサ - 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〕 本発明は例えば冷凍サイクルの圧縮機として用いられる
ロータリベーンコンプレッサの改良に関するものでおる
。

（従来技術） 近年小型軽量で効率の良いコンプレッサとしてロータリ
ベーンコンプレッサが多く用いられている。このロータ
リベーンコンプレッサはカムリングとサイドプレートに
よ）囲った空間をロータとベーンとによシ仕切って圧縮
室を形成しているが・カムリングおよびサイドプレート
に対しロータおよびベーンが摺動接触するため、この摺
動部の潤滑が重要となっておル、従米種々の潤滑構造が
提案されている。最近ではこのような摺動部における潤
滑油の保持を良好にするため、摺動部の部材を金属を主
成分とする多孔質焼結体である焼結金属製としたロータ
リベーンコンプレッサが先に本願人によシ提案されてい
る（特願昭５９−１２７４１第８．４図を参照してこの
コンプレッサを詳述スる。ケーシング１には吸入ボート
２と吐出ボート８とが設けてあり、このケーシング１円
にカムリング４が配設しである。このカムリング４には
吸入口５と吐出口６とがそれぞれ所定位置に設けて・め
ｐ、吸入ｒ：Ｊ５は吸入ボート２に連通し、吐出口６は
ケーシング１に・よって画成された吐出室７を介して吐
出ボート８に連通しておシ、この吐出室？底部には潤滑
油を貯留している。カムリング６はフロント及びリアの
各サイドプレート１９゜２０によって挾持され、これら
のサイドプレート１９．２０には潤滑油の油路８が形成
しである。

カムリング６とサイドプレート１９．２０によシ囲まれ
た突間には駆動軸１１に固設したロータ１２が収容され
ている。サイドプレートｉ９゜２０およびカムリング４
は金属粉を主成分とする多孔質焼結体から成る焼結パ金
属によシ成形してあシ、この焼結金属は金属粉末粒子間
に無数の気孔を有している。またこのサイドプレート１
９゜２０およびカムリング４の外部側面には非透過処理
層１９ａ　、ｇｏａ　、４ａが形成しである。この非透
過処理層１９ａ　、２０ａ　、４ａはクロムメッキ、無
電解ニッケルメッキ等適宜の金層メッキ手段、ショツト
ブラスト等の焼結金属の表面多孔部分を埋没化させる機
械的封孔手段を施した後、さらに金属メッキしたもの、
熱硬化性樹脂で被膜を形成したもの等の任意の手段によ
シ焼結金属の外部表面を封孔している。ロータ１２には
油路８に連通ずる背圧溝１８が放射状に設けてあり、こ
の背圧溝１８には各々ベーン１４を出没自在に嵌装しで
ある。とのべ一７１４は先端部をカムリング６０内周面
に摺接させるとともに両側部を両サイドプレー）１９，
２Ｑに摺接させ谷ベーン１４間に圧縮室１５を形成して
いる。なお図中１６．１７は駆動軸１１を支承するベア
リングを、１８はメカニカルシールをそれぞれ示してい
る。

次にこのコンプレッサの作動を説明する。図示してない
駆動手段によシ駆動軸１１とともにロータ１２を回転さ
せると、ロータ１２に嵌装した各ベーン１４がカムリン
グ４の内周面に押し付けられながら摺動する。この時隣
接する各ベーン１４間の容積変化によって圧縮対象、例
えば冷媒を吸入ボート２、吸入口５を介して圧縮室１５
内に吸入し、加圧して吐出口６、吐出室？、吐出ボート
８をそれぞれ介して、機外に吐出させる。この時・吐出
室７は加圧された冷媒の圧力によシ高圧となることから
底部に溜っている潤滑油は油路８内に圧送される。そし
てこの潤滑油は矢印で示したように背圧溝１８内に流入
し、ベーン１４に背圧を加えこれを突出させるとともに
、ベーン１４の没入に伴なって背圧溝１８とベーン１４
の間隙から圧縮室１５内に噴出する。これによって潤滑
油はカムリング４およびサイドプレー）１９．２０の内
周面に塗布されて潤滑油膜を形成し、ベーン１４、カム
リング４とサイドプレー）１９．２０’との摩擦抵抗を
低減させて両部材の摩耗および焼付きを防止する。さら
に潤滑油の一部は圧縮室１５内の圧力や、油路８内の圧
力によシ、焼結金属で成形されたサイドプレー）１９．
２０％およびカムリング４内に浸透しこれらを豊潤させ
る。

このときサイドプレー）１９．２０およびカムリング会
の外部側面は非透過処理層１９ａ、２０ａ。

４ａによって密閉されていることから、細孔を介して潤
滑油がサイドプレー）１９．２０およびカムリング４よ
シ外部に漏洩するようなことはない。

このコンプレッサではこのように焼結金属で成形された
部分に潤滑油が豊潤されているので、圧縮対象となる冷
媒が減少し、吐出室の圧力が降下してロータ１２および
ベーン１４は回転を継続しているにもかかわらず、潤滑
油の循環が少なくなった場合にも焼結金属の多孔内に含
まれている潤滑油によシ境面潤滑を得ることができる。

従って潤滑油の循環停止時にロータ１２、ベーン１４と
これに摺接するカムリング４、サイドプレート１９゜２
０の潤滑性が悪化してしまうことなく摩擦抵抗υ上昇を
抑制し、谷摺接部材の摩耗、焼付きを防市することがで
きる。また潤滑油の一部はベアリング１６．１７を潤滑
するとともにメカニカルシール１８によって機外への漏
洩を阻止されて圧縮室１５内に流入する。そして圧縮室
ｌｂ内に流入した潤滑油線圧縮された冷媒とともに吐出
口６を介して吐出室７に至シ、吐出室７内で図示してな
いオイルセパレータによシ圧縮冷媒から分離され、再度
吐出室７の底部に貯留される。

（発Ｆ１８Ｊが解決しようとする問題点りしかしながら
このような先願のロータリベーンコンプレッサにあって
はサイドプレートおよびカムリングを焼結金属によシ構
成したため、コンプレッサを焼付防止する上では効果的
であるが、冷媒が正規量封入された通常の使用状況にお
いて、圧縮室１５内の高圧側から低圧側へ焼結金属内を
通過して圧縮流体のごく一部の漏洩が生じ、このことは
含油率が高く耐摩耗および耐焼付に効果の高い多孔率の
高い焼結金属を選択すればする＃１ど、圧縮流体の漏洩
がはなはだしく圧縮機としての効率を損なうという問題
点があった。

（問題点を解決するための構成〕 本発明の目的はこのような従来の焼結金属を用いたロー
タリベーンコンプレッサにおける問題点を解決すること
でｓｂ、この目的を達成するため、不発明のロータリベ
ーンコンプレッサは回転駆動されるロータと、このロー
タに出没自在に嵌装された複数のベーンとをカムリング
内に収容する一部、該カムリングの両側を一対のサイド
プレートにて閉塞し、このカムリング、サイドプレート
に前記ロータ・ベーンを摺接させて各ベーン間に圧縮室
を形成したロータリベーンコンプレッサにおいて、該ロ
ータまたはベーンとこれらと摺接する部材との摺接部の
少なくとも一部を焼結合金にて成形し、該焼結合金にて
成形した部位内に潤滑油及び作動流体を一部あるいは全
部透過させない仕切りを設けたこ−とを特徴とするもの
である。

（作用〕 このように焼結合金にて成形した部位内に潤滑油及び作
動流体を一部あるいは全部透過させない仕切りを設ける
ことにょシ、焼結合金を用いることによる焼付防止効果
を生がしつつ、圧縮室内部の圧力差による作動流体及び
潤滑油の洩れが抑制できる。

（実施例） 以下に図面を参照゛して本発明のロータリベーンコンプ
レッサを詳述する。

第１図は本発明の一実施例を示す図である。簡明のため
前述した従来装置と同一の構成の部材に・は同一符号を
付して説明する。第１図においてカムリング４はその両
側面をサイドプレー）１９　。

２０によシ封鎖し、これらにょシ囲まれる空間には第８
，４図に示したものと同様のロータ１２を収容し、ロー
タ１２に取付けたべ一７１４により各圧縮室１５を形成
している。６は冷媒等の圧縮対象を吸入する吸入口、６
は吐出口である。サイドプレー）１９．２０およびカム
リング４は多孔質焼結体から構成し、これらの外部側面
は前述の従来例と同様に第３図に示すように非透過処理
層１９ａ　、２０ａ　、４ａによって密閉し、多孔質焼
結体の細孔を通して潤滑油がサイドプレート１９゜２０
およびカムリング４より外部に漏洩しないようにする。

サイドグレート１９．２０およびカムリングるの円面に
は鯖１図に示すように非透過処理層による仕切ｊ５１９
ｂ　、　２０１）　、　４ｂを設ける。

コレラノ仕切、９１９ｂ　、　２０１）　、’４１）は
Ａ　〜Ｆ点の６箇所ずつ設ける。

次に仕切ｊｊ）　１９ｂ　、　２０ｔ）　、　４ｂをＡ
−７点に形成した理由およびその効果を説明する。第２
図はｉｌ王縮室１５内のロータ回転角に対する圧力変化
の実験結果を示す。実験条件によシ圧力波形は変化する
が太きは形の変化はなく、はは相似形になる。

仕切シ１９ｂ　、ｇＯｂ　、　４ｂを設けたＡ−１点は
圧力変化の大きい部分に対応している。このように圧力
変化の大きい部分に仕切りを設けると圧力差によシ高圧
側から低圧側へと流れこむ作動流体等の流れが効果的に
抑制され洩れが押えられる。

仕切り手段は単に表面封孔手段だけ（例えば金属メッキ
等〕では不十分であり、水蒸気処理等の内部封孔手段に
よるのが好適である。この水蒸気処理とは温度６００〜
８００°Ｃの雰囲気中で水蒸気によυ焼結金属中に酸化
物を生成させて封孔処理することを言い焼結金属の封孔
処理として広く冥施されている。

この水蒸気処理によシ封孔される範囲は焼結金属の多孔
率あるいは処理時間等により異なるため処理時間を適当
に選ぶことによシ封孔範囲を限定できる。またガスケッ
ト等の簡単なマスキングによシ封孔区間を選択できる。

なおこの実施例ではカムリング４、およびサイドプレー
）１９．２０に不透過性部分を形成したが、これ以外に
もベーン１４のカムリング４およびサイドプレー）１９
．ｉｔ！Ｏへの接触面の一部（例えばベーン１４の接触
面の中間に設けるようにしてもよい。

（効果） 以上詳述したように不発明のロータリベーンコンプレッ
サはロータまたはベーンとこれらと摺接する部材との少
なくとも一部を焼結合金にて成形し、該焼結合金にて成
形した部位内に潤滑油及び作動流体を一部あるいは全部
透過させない仕切りを設けた構成としたことによシ、圧
縮室内部の圧力差による作動流体等の洩れを抑制できる
ので、低冷媒蓋等の厳しい条件下でも多孔質焼結体内の
潤滑油によシ境界潤滑を行ない高い耐焼付効果を得つつ
、圧縮機としての性能低下を回避することができる利点
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明のロータリベーンコンプレッサの一実施
例の構成を示す図、 第２図は第１図のコンプレッサの圧縮室内の圧力変化を
示す特注図、 第８図は従来のロータリベーンコンプレッサの一実施例
の構成を示す断！図、 第４図は第８図のコンプレッサの圧縮室の構成を示す図
である。 ｌ・・・ケーシング　　　　２・・・吸入ボート３・・
・吐出ボート　　　　４・・・カムリング５・・・吸入
口　　　　　　６・・・吐出ロア・・・吐出室　　　　
　　８・・・油路１１・・・駆動軸　　　　　１２・・
・ｏ−ｐ１８・・・背圧溝　　　　　１４・・・ベーン
１５・・・圧縮室　　　　　　１６　、１７・・・ベア
リング１８・・・メカニカルシール １９　、２０・・・サイドプレート ４ａ　、　１９ａ　、　２０ａ・・・非透過処理層。 ； 第１図 Ｅ点 第２図 回転嘗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　回転駆動されるロータと、このロータに出没自在に
   嵌装された複数のベーンとをカムリング内に収容する一
   方、該カムリングの両側を一対のサイドプレートにて閉
   塞し、このカムリング、サイドプレートに前記ロータ、
   ベーンを摺接させて各ベーン間に圧縮室を形成したロー
   タリベーンコンプレツサにおいて、該ロータまたはベー
   ンとこれらと摺接する部材との摺接部の少なくとも一部
   を焼結合金により成形し、該焼結合金にて成形した部位
   内に潤滑油及び作動流体を一部あるいは全部透過させな
   い仕切りを設けたことを特徴とするロータリベーンコン
   プレツサ。