JPS62248889A - ベ−ン型圧縮機 - 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〕 本発明はベーン型圧縮機に関し、例えば自動車用空調装
置の冷媒圧縮機として用いて有効である。

に用いることは知られていた。例えば実公昭５８−５６
３９２号公報記載のものがある。

この従来のベーン型圧縮機においても、ベーン溝底部に
ベーン溝底部空間を形成し、このベーン溝底部空間内の
圧力を所定圧力に保持することにより、ベーンに充分な
飛び出し圧力を生ずるようにしている。また、ベーン底
部空間内の圧力が異常上昇しないように、ベーン底部空
間内の圧力を外部に逃がす通路を設けている。かつまた
その通路には逆止弁が形成されている。

しかしながら従来の圧縮機においては、この通路途中に
形成された逆止弁が非常に小さなものであり、従って装
着性が悪いという問題点があった。

同時に、小さな逆止弁を通路途中に置いたため、その逆
止弁によるシール能力には限界があった。

大きな圧力が逆止弁に加わった状態では、逆止弁に破損
が生ずるという恐れもある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、べ−ン背面
に極めて良好な圧力を加えることができるようにするこ
とを目的とする。しかもベーン背面圧力が所定値以上に
ならないようにベーン背面圧力を吐出室側に逃がす通路
を設け、その通路に逆止弁を形成する。そして本発明で
は、この逆止弁をエンドプレートの端部に配設する。さ
らに本発明では、ベーン底部空間と圧縮室とを結ぶ通路
をエンドプレートに貫通形成する。

上記構成の採用により本発明のベーン型圧縮機ではエン
ドプレートに形成された高圧逃がし溝により、エンドプ
レートの一面側に形成された吐出室とエンドプレートの
他面側に位置するベーン底部空間が連通されることにな
る。すなわち本発明では、エンドプレートの他面側に高
圧逃がし溝が形成され、この高圧逃がし溝は、ベーンの
吐出工程においてベーン底部空間と対向する位置に形成
される。従ってベーンの吐出工程においてベーンがベー
ン溝内部に押し込まれ、その結果ベーン底部圧力が異常
上昇した状態にはその圧力は高圧逃がし穴を介して吐出
室側に逃がされることになる。

特に本発明では高圧逃がし穴がエンドプレートに貫通形
成されているため、その成形が極めて容易となる。

また本発明では高圧逃がし穴を開閉する逆止弁として高
圧リード弁がエンドプレートのうち吐出室側に配設され
ている。そのため、本発明ではエンドプレートの端面を
高圧リード弁の弁座面としてそのまま利用することがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明圧縮機は上述の構成の採用により、圧縮機吐出時
にベーン底部空間内の圧力が異常上昇することが防止で
きる。その結果本発明圧縮機では、ベーンを過大な圧力
でシリンダ室側に押し付けることがなくなり、圧縮機駆
動に要するトルクの減少が図れる。さらにベーン先端と
シリンダ室との焼付等の不具合も解消される。

しかも本発明ではり一ド弁がエンドプレートの他面側に
配設されるため、リード弁の配設が極めて容易となる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図に基づいて説明する。

第１図中１１１は、有底円筒形状をしているハウジング
である。このハウジング１１１内にはシリンダハウジン
グ１１５が収容されている。シリンダハウジング１１５
は内部に圧縮室２２５を形成するものである。シリンダ
ハウジング１１５の一端にはフロントエンドプレート１
１３が配設され、シリンダハウジング１１５の他端には
リアエンドプレート１１４が配設される。このフロント
エンドプレート１１３およびリアエンドプレート１１４
によりシリンダハウジング１１５は両端が閉じられる。

ハウジング１１１内にはリアエンドプレート１１４、シ
リンダハウジング１１５およびフロントエンドプレート
１１３が配設され、その状態でフロントハウジング１３
３がハウジング１１１を閉じるように配設される。ハウ
ジング１１１とフロントハウジング１３３との間はＯリ
ング１４１によりシールが保持される。このようにして
組み付けられた状態でスルーボルト１３５により一体に
締め付は固定される。

リアエンドプレート１１４の中央部には軸受は部１２４
が形成されている。またフロントエンドプレート１１３
の中央部にもベアリング１２５が配設されている。シャ
フト１２３は、上述の軸受は部１２４により端部が回転
自在に支持され、また上述のベアリング１２５によりそ
の中央部が回転自在に支持されている。従ってシャフト
１２３はシリンダハウジング１１５内に回転自在に支持
される。

ロータ１２１はシャフト１２３と一体回転する。

すなわちシャフト１２３の回転を受け、ロータ１２１は
圧縮室２２５内を回転するものである。

シャフト１２３とフロントハウジング１３３との間には
シャフトシール１３１が配設されている。

このシャフトシール１３１により吸入室１３４内の冷媒
がシャフト１２３に沿って外部に漏出するのが防止され
る。

フロントハウジング１３３の外部には図示しないが、電
磁クラッチが配設され、この電磁クラッチを介して自動
車走行用エンジン等の回転駆動力がシャフト１２３に伝
達される。

ロータ１２１には複数のベーン溝２４３が形成されてお
り、各ベーン溝２４３にはベーン１５５がそれぞれ摺動
自在に配設されている。またベーン溝２４３の底部には
ベーン部空間２４４が形成されている。

リアエンドプレート１１４のうちロータ１２１側の面に
は高圧逃し溝１５３が２箇所に形成されている。

第４図に示すように高圧逃し溝１５３はベーン１５５が
圧縮工程にある状態においてベーン部空間２４４と対向
する部位に形成されている。

リアエンドプレート１１４にはまた高圧逃し穴１５４が
形成されている。高圧逃し穴１５４はリアエンドプレー
ト１１４を貫通するように形成されたものである。すな
わち第１図に示すように高圧逃し穴１５４は高圧逃し溝
１５３と吐出室１４３とを連通ずるように形成されてい
る。

リアエンドプレート１１４のうち吐出室１４３側面には
バルブプレート２４５が配設されている。

このバルブプレート２４５は所定の弾性力と充分な耐久
性を有する高張力鋼板により形成される。

第２図に示すように保持部２５１が形成されている。そ
して係持部２５１から半径方向内側に向けて２箇所突出
形成されている。この突出形成部分により２箇所の高圧
リード弁２４１が一体に形成される。

第２図に示すようにバルブプレート２４５はスルーボル
ト１３５により同時に位置決め固定される。そのためバ
ルブプレート２４５固定用には特別なボルトは必要とし
ていない。さらにバルブプレート２４５は複数のスルー
ボルト１３５により固定されているため、その位置決め
は確実に行われる。

しかも、バルブプレート２４５はその外周部がリアエン
ドプレート１１４とハウジング１１１により挟持されて
いるため、その押さえが極めて確実になされることにな
る。さらに、高圧リード弁２４１はその外周部において
リアエンドプレート１１４とハウジング１１１により挟
持され、かつ高圧逃し穴１５４の開閉はその前端部で行
なうことになる。そのため共著部から背圧穴２３３およ
び高圧逃し穴１５４に対向する部位までの距離が充分長
くとることができる。そのため、高圧リード弁２４１は
大きな弾性変形を伴うことなく、高圧弁座２５３および
背圧弁座２３５からのリフト量を充分とることができる
。そのため、高圧リード弁２４１には大きな弾性変形が
必要とされずその耐久力を長期間保持することができる
。

なお高圧弁座２５３は第１図に示すようにリアエンドプ
レート１１４の端面をそのまま利用したものである。す
なわち高圧弁座２５３は高圧リード弁２４１と同一平面
状に形成される。

高圧リード弁２４１は、上述したように高圧弁座２５３
が平面状に形成されているため、高圧逃し穴１５４を常
閉することとなる。換言すれば、吐出室１４３と高圧逃
し穴１５４との間の差圧が所定値以下では、高圧リード
弁２４１は高圧逃しくｌ　Ｏ） 穴１５４を閉じる。高圧逃し溝１５３内の圧力が所定値
以上に増加した時のみ高圧リード弁２４１は高圧逃し穴
１５４を開くこととなる。

上記構成よりなる圧縮機の作動を説明する。

図示しない電磁クラッチを介して自動車走行用エンジン
の駆動力が伝達されれば、ロータ１２１は圧縮室２２５
内を回転することとなる。

ここで、圧縮室２２５は第３図に示すように楕円形状と
なっており、その中心軸はシャフト１２３と一致する。

その結果シリンダハウジング１１５内面とロータ１２１
外面との間に三日月状の空間が形成され、この空間が圧
縮室２２５となる。

従って、ロータ１２１の回転に伴いベーン１５５は所定
角度まではベーン溝２４３より飛び出ることとなる。第
３図図示例ではベーン溝２４３が４箇所形成されている
ため、ロータ１２１の回転角度が９０度まではベーン１
５５はベーン溝２４３より飛び出る。その後ロータ１２
１の回転角度が９０度から１８０度までの間では、ベー
ン１５５はベーン溝２４３内に押し込まれることとなる
。

ベーン１５５が飛び出る状態が、吸入工程である。この
吸入工程では吸入室１３４内の冷媒が吸入口２１１より
圧縮室２２５内に吸入されることになる。なお吸入口２
１１はシリンダハウジング１１５内に形成されており、
吸入通路２５４を介して吸入室１３４と連通している。

吸入口２１１より圧縮室２２５に吸入された冷媒は次い
で圧縮室２２５の容積減少とともに圧縮される。冷媒が
所定値以上圧縮された状態で圧縮室２２５内の冷媒は吐
出口２１３より吐出室２２３に吐出する。なお吐出室２
２３はシリンダハウジング１１５とハウジング１１１と
の間に形成されている。

このハウジング１１１の吐出室２２３側には吐出弁２１
４が吐出口２１３を開閉可能なように配設されている。

吐出弁２１４は弁押え２１５によって支持されており、
弁押さ２１５と吐出弁２１４はボルト２２１により共に
シリンダハウジング１１５に固定されている。

従って圧縮室２２５内より圧縮された高温、高圧の冷媒
が吐出室２２３に吐出されることになる。

この吐出室２２３の高圧冷媒は、次いでシリンダハウジ
ング１１！Ｍ４形成された吐出通路２２４（第４図図示
）を介して吐出室１”４３に流入する。

従って２箇所の吐出室２２３に吐出された冷媒は吐出室
１４３において集合される。そして吐出室１４３で集合
された高圧の冷媒は次いで吐出連通通路２５５より冷凍
サイクルの図示しないコンデンサ側に吐出される。

なお冷凍サイクルにおいては、冷媒中に潤滑油を混入さ
せてサイクルを循環させている。従ってこの冷媒中に含
まれた潤滑油により圧縮機の摺動部の潤滑がなされる。

吐出室２２３より吐出通路２２４を介して吐出室１４３
に吐出された冷媒は、吐出室１４３内において冷媒中の
潤滑油を分離する。すなわち吐出通路２２４に比べ吐出
室１４３の容積は充分に大きいため、この容積変動に伴
い、冷媒中より潤滑油が分離される。従って吐出室１４
３の底部に形成された貯油空間１４４に冷媒中より分離
された潤滑油が溜められる。　　　　　□第１図に示す
ように、リアエンドプレート１１４内には給油通路１４
５が形成されている。この給油通路１４５を介して貯油
空間１４４内の潤滑油が給油通路１４５を介して軸受は
部１２４に供給される。このように供給された冷媒が軸
受は部１２４部分におし讐てシャフト１２３との潤滑を
保つことに□なる。また給油通路１４５より供給された
潤滑油は次いでロータ１２１とハウジング１１１との間
の潤滑を行なう。

以上の圧縮機の作動について述べたが、次に高圧逃し溝
１５３部分の作用について説明する。こめ高圧逃し溝１
５３は上述したように、圧縮行程部分においてベーン部
空間２４４と対向するものである。圧縮行程においてベ
ーン１５５はベーン溝２４３の内部に締し込められるこ
とになる。そのためベーン部空間２４４内の圧力はベー
ン１５５の変動に応じて上昇する。

この圧縮行程においてベーン部空間２４４内に充分な圧
力が保持きれることは必要で□ある。すなわちここでベ
ーン部空間２４４内に充分な圧力がなければ、ベーン１
５５が必要以上にベーン溝２４３内に押し込められるこ
とになる。そのことは、ベーン１５５先端とシリンダハ
ウジング１１５との間の接触圧力が過小となることを意
味する。そのためベーン１５５先端におけるシール能力
が低減する。

しかしながらベーン部空間２４４内の圧力が過大ではま
た同様に問題がある。すなわちベーン部空間２４４内の
圧力が高くなりすぎた状態では、ベーン１５５は良好に
引き込まれなくなる。その結果ベーン１５５の先端は大
きな圧力でシリンダハウジング１１５内面に摺接するこ
とになる。そのためベーン１５５先端での摺動抵抗が極
めて太き（なり、圧縮機駆動に要するトルクが過大とな
る。同時にベーン１５５先端での潤滑不良等によりベー
ン１５５が焼付を生ずる恐れもある。

以上の考察より明らかなように、圧縮機の圧縮行程にお
いては、ベーン部空間２４４内圧力は吐出圧より多少高
圧な状態が望ましい。本発明者らの検討によれば、ベー
ン部空間２４４内圧力は吐出圧より１ｋｇ／−程度高い
のが望ましいことが認められた。

そのため高圧リード弁２４１の設定圧力は約１ｋｇ程度
に設定しである。高圧逃し溝１５３内の圧力が吐出圧よ
り所定値以上高くなった状態には、高圧逃し溝１５３内
の冷媒および潤滑油は高圧逃し穴１５４より高圧リード
弁２４１を押し開いて吐出室１４３側に逃がされる。そ
のため、本例によればベーン部空間２４４内の圧力が過
大となることはない。

第５図は本例における効果を示したものである。

図中実線Ｃはベーン部空間２４４内での流体圧力を示す
。破線Ａは高圧リード弁２４１を設けない状態でのベー
ン部空間２４４内の圧力上昇を示す。

また実線Ｂは高圧リード弁２４１を用いた状態、すなわ
ち本例の状態におけるベーン部空間２４４内の圧力を示
す。この図に示すように本例においてはベーン部空間２
４４内圧力が異常上昇することを良好に防止している。

なお第５図中破線りは圧縮室内の平均圧力を示したもの
である。この平均圧力は圧縮室のすべての圧力を平均し
たものであり、従って圧縮室は部分的にはこの平均圧力
以上となることがある。

また一点鎖線Ｅにはベーン部空間２４４内に加わる圧力
として理想の圧力を示したものである。

この一点鎖線Ｅに示すようにベーン部空間２４４内の圧
力は圧縮室２２５内圧力より常に所定値以上高いことが
必要である。またベーン部空間２４４内に望まれる圧力
と圧縮室２２５との間の・差圧はロータ１２１の回転に
応じて変動するものである。

そしてこの第５図に示すように本例の圧縮機ではベーン
部空間２４４内の圧力を一点鎖線Ｅで示す理想的な圧力
に近づけることができている。

なお上述の例では、ベーン１５５を４枚設けたが、本発
明の圧縮機はベーン１５５の数に制限を加えるものでは
ない。例えば第６図に示すようにベーン１５５を７枚と
してもよい。

なお上述の例では、高圧リード弁２４１の端部はリアエ
ンドプレート１１４とハウジング１１１との間に挟持し
たが、背圧リード弁２３４および高圧リード弁２４１を
それぞれ独立してリアエンドプレート１１４に取付ける
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明圧縮機の一実施例を示す断面図で、第２
図のＩ−１線に沿う断面形状を示す、第２図は第１図の
ｎ−ｎ矢視断面図、第３図は第１図のｍ−ｍ矢視断面図
、第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ矢視正面図、第５図は第
１図図示高圧リード弁の作用効果を示す説明図、第６図
は本発明圧縮機の他の例を示す断面図である。 １１１・・・ハウジング、１１４・・・リアエンドプレ
ート、１１５・・・シリンダハウジング、１２１・・・
ロータ、１２３・・・シャフト、１５３・・・高圧逃し
溝。 １５４・・・高圧逃し穴、１５５・・・ベーン、２３１
・・・背圧溝、２３３・・・背圧穴、２２３・・・吐出
室、２３４・・・背圧リード弁、２３５・・・背圧弁座
、２４１・・・高圧リード弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　内部に筒状のシリンダ空間を有するシリンダハウジン
   グと、 このシリンダハウジング内に回転自在に配設されたロー
   タと このロータのベーン溝内に摺動自在に配設されたベーン
   と、 前記シリンダハウジングの端部を覆うように配設された
   エンドプレートと、 このエンドプレートを介して前記ロータと反対側に形成
   された吐出室と、 前記ベーン溝のうち前記ベーン底部を収容するベーン溝
   底部空間と、前記エンドプレートの前記ロータ側の面の
   うち、前記ベーン溝底部空間と前記ベーンの圧縮工程位
   置において連通する高圧逃がし溝と、 前記エンドプレートを貫通するように形成され一端が前
   記高圧逃がし溝に開口し、他端が前記吐出室に開口する
   高圧逃がし穴と、 前記エンドプレートのうち前記吐出室側に配設され、前
   記高圧逃がし穴を開閉する高圧リード弁とを備え 前記高圧逃がし溝内の圧力が前記吐出室内圧力より所定
   値以上高くなった時に、前記高圧リード弁が前記高圧逃
   がし穴を開くよう構成したベーン型圧縮機。