JPS63195392A - スライデイングベ−ン式圧縮機のベ−ン背圧付与装置 - 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 本発明は自動車用空調装置等に供されるスライディング
ベーン式圧縮機に使用するベーン背圧付与装置に関する
ものである。

従来の技術 周知のようにスライディングベーン式圧縮機においては
ロータの回転に伴なってベーンがその先端をシリンダ内
壁に接して回転摺動運動をするようベーン後端に高圧の
潤滑油を圧力差により供給する構造が広く用いられてい
る。

以下図面を参照しながら、上述した従来のスライディン
グベーン式圧縮機のベーン背圧付与装置の一例について
説明する。

第１０図乃至第１２図は従来の差圧給油式のベーン背圧
付与装置を有するスライディングベーン式圧縮機の具体
構成を示すものである。同図において、１は円筒内壁を
有するシリンダ、２はその外周の一部がシリンダ１内壁
と微少隙間を形成するロータ、３はロータ２に設けられ
た複数のベーンスロット、４はベーンスロット４内に摺
動自在に挿入された複数のベーン、５はロータ２と一体
的に形成され一回転自在に軸支される駆動軸、６および
７はそれぞれシリンダ１の両端を閉塞して内部に作動室
８を形成する前部側板および後部側板である。９は低圧
側の作動室８に連通ずる吸入口、１０は高圧側の作動室
８に連通ずる吐出口、１１は吐出口に配設された吐出弁
、１２は高圧通路１ａに連通ずる高圧室１４を形成して
圧縮された高圧流体中の潤滑油を分離捕捉するスクリー
ン１５を配設した高圧ケースである。１６は後部側板７
に配設されたベーン背圧付与装置本体で、高圧室１４下
方の油溜り部の潤滑油をベーン背圧室１７に供給してい
る。１８は高圧室１４下方の油溜す部とベーン背圧室１
７とを連通ずる給油通路、１９は差圧による給油量を７
１ｔｔｌ限する通路、２０は給油進路１８途中、に設け
られた球座、２１は球座２０と当接あるいは遊離して給
油通路１８を連通遮断する球体、２２は球座２０に開口
するプランジャ室、２３はプランジャ室２２内部に摺動
自在に配設され、球座２０側へ移動した時球体２１を球
座２０から遊離させるプランジャ、２４はプランジャの
下端の下部プランジャ室２５と吐出弁１１直前の作動室
８とを連通す・る圧力尋人路である。

以上のように構成されたスライディングベーン式圧縮機
のベーン背圧付与装置について、以下その動作について
説明する。

エンジンなどの駆動源より動力伝達を受けて駆動軸５お
よびロータ２が第１１図において時計方向に回転すると
、これに伴ない低圧流体が吸入口９より作動室８内に流
入する。ロータ２の回転に伴ない圧縮された高圧流体は
吐出口１０より吐出弁１１を押し上げて高圧通路１ａよ
り高圧室１４に流入し、スクリーン１５によって潤滑油
が分離捕捉される。一方圧力導入路２４からは高圧流体
の圧力に打ち勝って吐出弁１１を押し上げるだけの圧力
を有する作動室８内の過圧縮ガスが下部プランジャ室２
５へ供給されるので、プランジャは球座２０側へ移動し
て球体２１を球座２０から遊離させる。したがって給油
通路１８は連通されるので、高圧流体中より分離されて
高圧室１４下方に貯えられた潤滑油は差圧によって通路
１９、給油通路１８からベーン背圧室１７へ供給されて
ベーン４の抑圧に供されロータ２と前部側板６および後
部側板７との隙間を通り作動室８内へ流入するのである
。また圧縮機が停止した場合には作動室θ内の圧力は急
激に低圧側流体の圧力まで降下するため、下部プランジ
ャ室２５内の圧力も低圧側流体の圧力まで降下しプラン
ジャ２３下端の圧力はプランジャ２３上端の圧力より小
さくなるのでプランジャ２３は下部プランジャ室２５側
へ移動する。このため球体２１は球座２０に当接し給油
通路１８は遮断される。したがって潤滑油はそれ以上供
給されないから、作動室８内に潤滑油が滞留することに
よって生ずる圧縮機始動時の液圧縮を防止することがで
きる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記従来のベーン背圧付与装置では、圧縮
機の停止後ある時間が経過した場合のように低圧側の流
体の圧力と高圧側の流体の圧力とが等しくなった状態で
圧縮機を始動すると、ロータ２の回転に伴なってベーン
４が回転しベーンスロット３内を伸張没入しようとして
も潤滑油を供給するための差圧が無いことや潤滑油の水
頭、粘性および慣性による流れ始めの抵抗が大きいこと
などのため、結果としてベーン４の伸張没入の際生ずる
ベーン背圧室１７の容積変動に対し十分な潤滑油量が供
給できない。このため特に圧縮機始動時の回転数が低い
場合にベーン背圧室１７の圧力低下を生じベーン４がシ
リンダ１内壁から遊離し再び衝突する周知の不調現象や
流体を圧縮しない圧縮不良現象が生ずるという問題点を
有していた。

また潤滑油量を確保するため通路１９の通路面積を拡大
することは、定常運転時にベーン４を過度にシリンダ１
内壁に押接せしめベーン４先端部およびシリンダ１内壁
の摩耗増と圧縮機の入力増をひき起こす結果となり圧縮
機の耐久性や効率を悪くするという問題があり、高回転
時には増大するベーン４の遠心力がこの傾向をさらに助
長するという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、圧縮機の高低圧力差が無い
か小さい場合に低速回転で圧縮機を始動した場合でもベ
ーンの不調現象や圧縮不良現象が防止できかつ耐久性や
効率を損なわないスライディングベーン式圧縮機のベー
ン背圧付与装置を提、供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のスライディングベ
ーン式圧縮機のベーン背圧付与装置は、ベーン背圧室と
高圧室の油溜り部とを連通ずる給油通路と、この給油通
路を連通遮断する油路開閉手段と、ベーン背圧室に連通
ずる第１ガス供給通路と、この第１ガス供給通路が開口
する摺動室と、この摺動室内に摺動自在に嵌挿されその
両端に前記第１ガス供給通路が開口する第１摺動室と第
２摺動室とを形成する。弁体と、前記第２摺動室と吐出
弁直前の吐出通路または吐出弁近傍の作動室とを連通ず
る圧力導入路と、前記弁体を第２摺動室側へ付勢するば
ねと、前記弁体が第１摺動室側に移動した場合には前記
第１ガス供給通路と遮断されかつ前記弁体が第２摺動室
側に移動した場合には前記第１ガス供給通路と連通され
るようにその一端を第１摺動室に開口し他端を高圧室の
上方部分に開口する第２ガス供給通路から成る第１ガス
通路開閉手段を備え、一端が前記ベーン背圧室に連通し
他端が前記作動室の中間圧部分に開口する第３ガス供給
通路と、この第３ガス供給通路内の流体の流れを前記作
動室の中間圧部分から前記ベーン背圧室への一方のみと
する逆止弁とから成る第２ガス通路開閉手段を備えたも
のである。

作　　用 本発明は上記構成により、高低圧力差が無いかまたは小
さい状態で圧縮機を始動させた場合でも、ロータの回転
に伴なってベーンが回転しベーンスロット内を伸張没入
する際生ずるベーン背圧室の容積変動によってベーン背
圧室内の圧力が低くなれば、第１・２ガス通路開閉手段
の少なくとも１つ以上はガス供給通路を連通ずるので瞬
時にガス供給通路からガス状流体を供給できる。このた
めベーン背圧室の圧力低下を生じないためベーンの不調
現象や圧縮不良現象を防止できる。また始動後に第１・
２ガス通路開閉手段はガス供給通路を遮断するから、ベ
ーン背圧室へは給油通路から適正量の潤滑油が供給され
、耐久性や効率を損なうことがない。

実施例 以下本発明の一実施例について添付図面の第１図乃至第
９図を参照しながら説明する。

第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例におけるスラ
イディングベーン式圧縮機のベーン背圧付与装置を示す
もので、同図に示す部品のうち従来のスライディングベ
ーン式圧縮機のベーン背圧付与装置と同一の作用効果を
有するものは同一の符号を記して説明を省略する。

同図において、２６は後部側板７に配設されたベーン背
圧付与装置本体、２７はベーン背圧室に連通ずる第１ガ
ス供給通路、２８はこの第１ガス供給通路が開口する摺
動室、２９は摺動室２８内。

に摺動自在に配設されその両端に各々第１摺動室２８ｍ
と第２摺動室２８ｂとを形成する弁体、３０は第１ガス
供給通路２７の第１摺動室２８ａ側に設けられた弁座、
３１は第２摺動室２８ｂと吐出弁１１の直前の作動室８
とを連通ずる圧力導入路、３２は第１摺動室２８暑内に
設けられ弁体２９を第２摺動室２７ｂ側へ付勢しようと
するばね、ａ３は第１摺動室２８ａ側に設けられ第１図
に示すように弁体２９が第１摺動室２８ａ側に移動し弁
座３０に当接した場合には第１ガス供給通路２７と遮断
されかつ第２図に示すように弁体２９が第２摺動室２９
ｂ側に移動した場合には第１ガス供給通路２７と連通さ
せるようにその一端を第１摺動室２８暑に開口し他端を
高圧室１４の上方部分に開口する第２ガス供給通路、３
４．３５は作動室８の中間圧部分と給油通路１８とを連
通ずる第３ガス供給通路、３６は第３ガス供給ｍ路３４
．３５間に設けられた弁室、３７は第３ガス供給通路３
４の弁室ａ６開ロ部に設けられた弁座、３８は弁室３６
内に移動可能に配設された弁体、３９は弁体ａ８が弁座
３７に当接した時は第３ガス供給通路３４．３５を遮断
するように設けられた通孔、４０は弁体３８の移動を制
限するストッパーである。

以上のように構成されたスライディングベーン式圧縮機
のベーン背圧付与装置について以下その動作を説明する
。

圧縮機始動後ある時間経過して給油するのに十分な高圧
側と低圧側の圧力差が存在するような定常運転状態では
、高圧流体の圧力に打ち勝って吐出弁１１を押し上げる
だけの圧力を有する作動室８内の過圧縮ガスが圧力導入
路３１から第２摺動２ａｂ内に流入して弁体２９の第１
摺動室２８ａ側端面にかかる高圧室１４内の圧力および
ばね３２の付勢力に抗して弁体２９を第１図に示す位置
に保持している。したがって弁体２９は弁座３０に当接
して第１ガス供給通路２７と第２ガス共給通路３３とを
遮断している。また給油通路１８内には差圧によって高
圧の潤滑油が流入するので給油通路１８に連通ずる第３
ガス供給通路３５内の圧力は作動室８に連通ずる第３ガ
ス供給通路３４内の圧力より大きくなる。したがって第
１図に示すように弁体３８は弁座３７に当接して第３ガ
ス供給通路３４と第３ガス供給通路ａ５は遮断される。

すなわち、第１・２ガス通路開閉手段ともにガス供給通
路を遮断しているから高圧室１４下方に貯えられた潤滑
油が通路１９、給油通路１８からベーン背圧室１７へ供
給されてベーン４の押圧に供されるのは前記従来のスラ
イディングベーン式圧縮機のベーン背圧付与装置と同様
である。

また圧縮機が停止すると、作動室８゛内の圧力が急激に
低下するため第２摺動室２８ｂ内の圧力も低下し第１摺
動室２８１内の圧力およびばね３２によって弁体２９は
第２図に示す位置まで移動する。したがって第１ガス供
給通路２７と第２ガス供給通路３３とが連通ずるので高
圧室１４からベーン背圧室１７への流れとしては、通路
１９および給油通路１８を通る潤滑油の流れよりも潤滑
油に比して粘性および水頭の小さなガス状流体の第２ガ
ス供給通路３３、第１ガス供給通路２７および給油通路
１８を通る流れが優先的であるから、この場合でも作動
室８内への潤滑油の流入が防止できることも前記従来の
スライディングベーン式圧縮機のベーン背圧付与装置と
同様である。

圧縮機停止後ある時間が経過して高圧側と低圧側の圧力
差が無いときに圧縮機を始動した場合には、ロータ２の
回転に伴ってベーン４が回転しベーンスロットａ内を伸
張没入する原生じるベーン背圧室１７の容積変動によっ
てベーン背圧室１７内の圧力が低くなれば瞬時に弁体３
８はストッパー４０側へ移動し第３ガス供給通路３４と
第３ガス共給通路３５は連通ずる。したがってガス状流
体が作動室８に開口する第３ガス供給通路３４から通孔
３９を経て第３ガス供給通路３３に流入しベーン背圧室
１７に供給されると同時に、高圧のガス状流体が高圧室
１４上方に開口する第２ガス供給通路３３より第１ガス
供給通路２７からベーン背圧室１７に供給されるのでベ
ーン背圧室１７の圧力低下を防止できる。そしてその後
前述のように、高圧室１４内の圧力がさらに上昇して高
圧側と低圧側の圧力差が大きくなって第３ガス供給通路
３５内の圧力が第３ガス供給通路３４内のそれより大き
くなると弁体３８は弁座３６に当接して第３ガス供給通
路３４と第３ガス供給通路３５とが遮断されるとともに
弁体２９が弁座３０に当接し第２ガス供給通路３３と第
１ガス供給通路２７とが遮断される。

以上のように本実施例によれば、スライディングベーン
式圧縮機のベーン背圧付与装置としてベーン背圧室に連
通ずる第１ガス供給通路と、この第１ガス供給通路が開
口する摺動室と、この摺動室内に摺動自在に嵌挿されそ
の両端に第１ガス供給通路が開口する第１摺動室と第２
摺動室とを形成する弁体と、第１摺動室の第１ガス供給
通路の開口部に設けられた弁座と、第２摺動室と吐出弁
直前の吐出通路または吐出弁近傍の作動室とを連通ずる
圧力導入路と、弁体を第２摺動室側へ付勢するばねと、
弁体が第１摺動室側に移動した場合には第１ガス供給通
路と遮断されかつ弁体が第２摺動室側に移動した場合に
は第１ガス供給通路と連通されるようにその一端を第１
摺動室に開口し他端を高圧室の上方部分に開口する第２
ガス供給通路からなる第１ガス通路開閉手段と、作動室
と給油通路とを連通ずる第３ガス供給通路と、第３ガス
供給通路途中に形成される弁室内に弁体・弁座・ストッ
パーから構成される逆止弁を作動室から給油通路への一
方のみ流れるようにした第２ガス通路開閉手段を設ける
ことにより、高低圧均圧状態から圧縮機を始動した場合
でも始動直後に生ずるベーン背圧室内の圧力低下を第１
・第３ガス供給通路からのガス状流体の供給によって妨
げてベーンの伸張に必要な押圧を及ぼすことができる。

また通常の運転時においても適正量の潤滑油をベーン背
圧室へ供給できるので耐久性や効率を損なうことがない
。

次に本発明の第２の実施例について、第５図乃至第９図
を参照しながら説明する。

同図において前記従来のスライディングベーン式圧縮機
のベーン背圧付与装置を示す第１０図乃至第１２図およ
び前記第１の実施例を示す第１図乃至第４図と同一の符
号を付したものは同一の作用効果を有するものである。

同図において４１は後部側板７に配設されたベーン背圧
付与装置本体、４２は下部プランジャ室２５内に配設さ
れプランジャ２３を球座２０側へ付勢するばねである。

第１の実施例と異なるのは給油通路１８と第１ガス供給
通路２７との連通部からベーン背圧室１７までの給油通
路１８の途中にプランジャ室２２、プランジャ２３、圧
力導入路２４、球体２１および球座２０から成る油路開
閉手段とプランジャ２３を球座２０側へ付勢するばねと
を設けた点であるが、定常運転状態では第５図に示すよ
うに、弁体２９は弁座３ｏに弁体３８は弁座ａ７に当接
して適正量の潤滑油が通路１９、給油通路１８からベー
ン背圧室１７へ供給でき、圧縮機停止時には第６図に示
すように、弁体２９が弁座３０から遊離させられるが球
体２１は高圧室１４内の圧力を受けてプランジャ２ａを
ばね４２の付勢力に打ち勝って球座２０に当接するので
作動室８内への高圧室１４内のガス状流体の流入が防止
でき、庄ｍａｔ停止後ある時間が経過して高圧側と低圧
側の圧力差が小さくなるとはね４２はプランジャ２３を
球座２０側へ移動させるため第７図に示す状態となり、
この状態から圧縮機を始動した場合には瞬時にガス状流
体が第２ガス供給通路３３から第１ガス供給通路２７、
給油通路１８を介してベーン背圧室１７に、また第３ガ
ス供給通路３４から通孔ａ９、第３ガス供給通路３５、
給油通路１８を介してベーン背圧室１７に供給されるの
で、ベーン背圧室１７の圧力低下を防止できるなど前記
第１の実施例と同様の作用効果を有する。

なお、第１の実施例において第１ガス供給通路２７は給
油通路１８に連通させたが、第１ガス供給通路２７は給
油通路１８とは独立にベーン背圧室１７に連通させても
よい。

また、第２の実施例において圧力尋人路３１を圧力導入
路２４と独立して作動室ｅに開口させたが、圧力導入路
３１を圧力導入路２４に連通させてもよいし、下部プラ
ンジャ室２５内のばね４２はなくてもよい。

さらに、第１および第２の実施例において、第３ガス供
給通路３４は作動室８に開口させたが、圧縮機の定常運
転状態において弁体３８が弁座３７に当接されるような
圧力を有しかつ潤滑油の溜りがなければ圧縮機内はもと
より冷凍サイクル内のどの部分に開口しても良い。さら
に本実施例においてスライディングベーン式圧縮機は吸
入口９、吐出口１０が各々一つしかない真円式を示した
が吸入口９、吐出口１０が各々複数ある形式のものでも
かまわない。またベーン４の枚数も４枚のものを示した
が何枚あっても良い。

発明の効果 以上のように本発明は、スライディングベーン式圧縮機
のベーン背圧付与装置として、ベーン背圧室と高圧室の
油溜り部とを連通ずる給油通路と、この給油通路を連通
遮断する油路開閉手段と、ベーン背圧室と圧縮機を含む
冷凍サイクル内の油溜り部以外の任意の高圧側の空間と
を連通ずるガス供給通路と、少なくとも高圧側流体と低
圧側流体との圧力差が無いかまたは小さい状態からの圧
縮機始動時には前記ガス供給通路を連通しかつ少なくと
も始動時を除く圧縮機運転中は前記ガス供給通路を遮断
する通路開閉手段と、ベーン背圧室と作動室の中間圧部
分とを連通ずるガス供給通路と、このガス供給通路内の
流体の流れを作動室からベーン背圧室への一方向のみと
する逆止弁とを設けることにより、圧縮機の高低圧力差
がないか小さい場合に圧縮機を始動した場合でも始動直
後に生ずるベーン背圧室内の圧力低下を前記２つの少な
くとも１つ以上のガス供給通路からのガス状流体の供給
によって防止することができ、また定常運転状態におい
ては逆止弁の作用によって適正量の潤滑油をベーン背圧
室へ供給できるので、圧縮機の耐久性や効率を損なうこ
となくベーンの不調現象や圧縮不良現象を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１の実施例におけるベーン
背圧付与装置の要部拡大断面図、第３図は本発明の第１
の実施例におけるベーン背圧付与装置を具備したスライ
ディングベーン式圧縮機の縦断面図、第４図は第３図の
Ｙ−Ｙ線による断面図、第５図、第６図、第７図は本発
明の第２の実施例におけるベーン背圧付与装置の要部拡
大断面図、第８図は本発明の第２の実施例におけるベー
ン背圧付与装置を具備したスライディング式ベーン圧縮
機の縦断面図、第９図は第８図の２−２線による断面図
、第１０図は従来のさ−ン背圧付与装置を具備したスラ
イディングベーン式圧縮機の縦断面図、第１１図は第１
０図のＸ−Ｘ線による断面図、第１２図は従来のベーン
背圧付与装置の要部拡大断面図である。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・・ロータ、ａ・
・・・・・ベーンスロット、４・・・・・・ベーン、５
・・・・・・駆動軸、６・・・・・・前部側板、７・・
・・・・後部側板、８・・・・・・作動室、９・・・・
・・吸入口、１０・・・・・・吐出口、１１・・・・・
・吐出弁、１２・・・・・・高圧ケース、１４・・・・
・・高圧室、１７・・・・・・ベーン背圧室、１８・・
・・・・給油通路、２７・・・・・・第１ガス供給通路
、２８・・・・・・摺動室、２９・・・・・・弁体、３
１・・・・・・圧力導入路、３２・・・・・・ばね、３
３・・・・・・第２ガス供給通路、３４．３５・・・・
・・第３ガス供給通路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／８
−−−！令佃涌Ｊ各 ｚ７−　　第１力゛スイ大＃通玲 ど８−−−↑Ｕ　劾３Ｌ Ｉ３２−ばね 第１図　　　　３３−’＄　２１−ス携給連語３４．３
５−ｍ−第３声゛スイ大輪ｉ語１月 第　２　図　　　　　　　　　　　　コンプレッサー１
１０／−−−シリング ６−前節層１１版 ａ−へ゛−ンスロット ４−へ−ン ９−　吸入口 ｔｏ　−＝　Ｗ上出四 第　５　図　　　　　　　　　　　　　″′プレッサ　
−／／θ第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　筒状内壁を有するシリンダと、このシリンダの内部に
   配設されその外周の一部がシリンダ内壁と微小隙間を形
   成するロータと、このロータに設けられたベーンスロッ
   ト内に摺動自在に挿入された複数のベーンと、前記ロー
   タと一体的に形成され回転自在に軸支される駆動軸と、
   前記シリンダの両端を閉塞して内部に作動室を形成する
   前部側板および後部側板と、前記ロータ外周とシリンダ
   内壁が近接している部分をはさんで作動室に連通する吸
   入口および吐出口と、この吐出口に設けられた吐出弁と
   、前記吐出口に連通し圧縮された高圧流体中の潤滑油を
   分離しかつその下方部分に油溜り部を含む高圧室を有す
   る高圧ケースと、前記ベーンスロットとベーン端部とで
   形成されるベーン背圧室と前記高圧室の油溜り部とを連
   通する給油通路と、この給油通路を連通遮断する油路開
   閉手段と、ベーン背圧室に連通する第１ガス供給通路と
   、この第１ガス供給通路が開口する摺動室と、この摺動
   室内に摺動自在に嵌挿されその両端に前記第１ガス供給
   通路が開口する第１摺動室と第２摺動室とを形成する弁
   体と、前記第２摺動室と吐出弁直前の吐出通路または吐
   出弁近傍の作動室とを連通する圧力導入路と、前記弁体
   を第２摺動室側へ付勢するばねと、前記弁体が第１摺動
   室側に移動した場合には前記第１ガス供給通路と遮断さ
   れかつ前記弁体が第２摺動室側に移動した場合には前記
   第１ガス供給通路と連通されるようにその一端を第１摺
   動室に開口し他端を高圧室の上方部分に開口する第２ガ
   ス供給通路から成る第１ガス通路開閉手段を備え、一端
   が前記ベーン背圧室に連通し他端が前記作動室の中間圧
   部分に開口する第３ガス供給通路と、この第３ガス供給
   通路内の流体の流れを前記作動室の中間圧部分から前記
   ベーン背圧室への一方のみとする逆止弁とから成る第２
   ガス通路開閉手段を備えたスライディングベーン式圧縮
   機のベーン背圧付与装置。