JPS6325196B2 - - Google Patents

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JPS6325196B2
JPS6325196B2 JP55077501A JP7750180A JPS6325196B2 JP S6325196 B2 JPS6325196 B2 JP S6325196B2 JP 55077501 A JP55077501 A JP 55077501A JP 7750180 A JP7750180 A JP 7750180A JP S6325196 B2 JPS6325196 B2 JP S6325196B2
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JP
Japan
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oil supply
vane
cylinder
rotor
compressor
Prior art date
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Expired
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JP55077501A
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English (en)
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JPS572494A (en
Inventor
Nobuo Kagoroku
Toshio Matsuda
Hidenori Okuda
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ベーン回転式圧縮機、特に自動車エ
ンジンなど回転速度が変化する駆動源により駆動
されるベーン回転式圧縮機における給油装置に関
する。
従来の技術 周知のようにベーン回転式圧縮機においてはロ
ータの回転にともなつ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
底部に常時高圧の潤滑油を作用させる構造が多く
用いられている。これを実現する手段として一般
に、ベーン回転式圧縮機の駆動軸上に装備したト
ロコイドポン等により強制的に給油する強制給油
式と、ベーン回転式圧縮機により圧縮された圧縮
流体の吐出圧力を利用して給油する差圧給油式が
広く利用されている。
例えば特公昭49−26522号公報には差圧給油式
のロータリー圧縮機が記載されている。ここでは
高圧ガスの圧力を受けて油溜り部の潤滑油がベー
ン底部に導かれベーンに押圧作用をなして、ベー
ンの摺動部分やロータと前後側壁との摺動部分な
どの潤滑と、同時にベーン底部の洩れによる圧力
低下を防止するシール作用を行なつている。
また、実開昭54−8009号公報には、圧縮機の運
転時に電磁コイルへ通電し、弁装置を開放して先
の従来例と同様に差圧により給油を行う構成が示
されている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のように差圧で給油を行う構
成では、圧縮機の高速運転時においてもベーン底
部に高圧流体を低速運転時と同様に作用させるこ
とになるため、ベーンは高速回転により一層増大
した流体の圧力と著しく増大したベーンの遠心力
とによつてシリンダ内壁に押接させられて、ベー
ン先端およびシリンダ内壁の摩擦力増大による圧
縮機の所要動力の増大、さらにはベーン先端およ
びシリンダ内壁の異常な摩耗をひきおこし耐久性
を悪くするという問題がある。
また圧縮機の高速運転時には、圧縮部より吐出
される高圧冷媒ガスの流速が上昇するため油分離
器による高圧冷媒ガス中の油分離率が悪化してし
まうことと、ベーンの出没速度の増大および圧縮
機の高低圧力差の増大による潤滑油供給量の増大
とが油溜り部の潤滑油の減少をまねき、このため
ベーン底部に作用する高圧流体中の潤滑油割合が
著しく減少して前述のベーンやロータの摺動部分
のシール性が低下してしまい、ベーン底部に供給
された高圧流体はベーンとベーン溝との隙間およ
びロータと側壁との隙間より容易に作動室内に漏
洩してしまうこととなる。したがつて吸入行程に
ある作動室に流入した高圧流体はその温度が高温
であることから圧縮機の体積効率すなわち冷房能
力の低下をひきおこし、また圧縮行程にある作動
室に流入した高圧流体は、作動室内圧力の上昇に
よる圧縮機所要動力の増大をひきおこすという問
題点を有している。
本発明は、上記問題点に鑑み、圧縮機の高速回
転時において、ベーンとシリンダ内壁との摩擦力
を減少することにより、圧縮機の所要動力の低減
と耐久性の向上をはかり、さらに高圧流体の作動
室内への漏洩を防止して圧縮機の冷房能力の向上
と所要動力の低減ができる給油装置を提供するも
のである。
問題点を解決するための手段 本発明は記問題点を解決するために吸入穴50
と吐出穴47を具備したシリンダ41と、このシ
リンダ41内に配設され常時その周壁の一部がシ
リンダ41内面の吸入穴50と吐出穴47間に摺
接するロータ44と、このロータ44の支持を行
いかつ前記シリンダ41の両端面を閉塞する側板
43a,43bと、前記一方の側板43bに取付
けられかつ内部が前記吐出穴47と連通した給油
室ケース51とにより圧縮機本体を構成し、前記
ロータ44に設けられたスロツト45、このスロ
ツト45内に出没自在に挿入され先端が常時シリ
ンダ内面に当接するベーン46を設け、さらに前
記一方の側板43bに、給油室ケース51からの
高圧を前記ベーン46の後端に付加してこのベー
ン46を突出させる潤滑油供給通路56を設けた
ベーン回転式圧縮機において、圧縮機本体の一側
に前記給油室ケース51の内に配設されたバルブ
本体55を設け、このバルブ本体55内に、一端
が前記潤滑油供給通路56に連通し他端が前記給
油室ケース51下方の油溜り部54に開口した給
油通路57,58を形成し、さらに前記バルブ本
体55に電磁コイル39と、この電磁コイル39
の励磁、非励磁により作動して前記給油通路5
7,58を開閉する弁体63を設け、さらに前記
ロータ44の回転数を検出し、その回転数が設定
値を超えると前記電磁コイル39を非励磁とする
制御回路を設けたものである。
作 用 本発明は上記構成により、圧縮機の回転速度が
設定値を超えると給油通路が遮断されるため、ベ
ーン底部に作用する圧力は低下し、ベーンのシリ
ンダ内壁への押圧力も低下する。その結果、ベー
ンの摩擦力が減少して圧縮機所要動力の低減と耐
久性の向上がはかれ、さらに高圧流体の作動室内
への漏洩が防止でき、圧縮機の冷房能力の向上と
所要動力の低減がはかれる。
実施例 以下、本発明をその一実施例を示す添付図面を
参考に説明する。
まず、第1図、第2図によりベーン回転式圧縮
機の構造について説明する。
同図において、41は円筒内壁を有するシリン
ダで、この中心は外部からの動力を伝達する駆動
軸42に対して偏心して位置している。このシリ
ンダ41は、前記駆動軸42を回転自在に支持す
る軸受を設けた前側板43aと後側板43bとで
両端開口が閉塞され、前記シリンダ41、前側板
43aおよび後側板43bは相互に回動しないよ
う連結固定されている。前記シリンダ41の内
壁、前側板43aおよび後側板43bによつて形
成される空間内には、前記駆動軸42と一体的に
形成されたロータ44が軸方向の移動を拘束され
た状態で配設されている。45は前記ロータ44
に複数設けられたベーンスロツトで、前記駆動軸
42の軸線に平行し、ロータ44の外周面に開口
している。46は前記ベーンスロツト8に出没自
在に挿入された板状のベーンである。47は前記
シリンダ41における高圧側の位置に設けられた
吐出穴で高圧ガス室48に開口しており、前記吐
出穴47には吐出弁49が設けられている。50
は前記側板43bに設けられた吸入穴である。
51は給油室ケースで、前記高圧ガス室48と
通路52により連通し、上部に圧縮機流体排出口
53を有し下方には油溜り部54を設けてある。
55は前記給油室51内における前記後側板43
bに固定したバルブ本体で、前記後側板43bに
設けられ前記ベーンスロツト45に連通する潤滑
油供給通路56に連通する潤滑油連絡通路57を
有する。58は一端を前記潤滑油連絡通路57に
連通し他端を前記給油室51の油溜り部54に開
口した給油管である。59は前記潤滑油連絡通路
57と前記給油管58との間に介在したチエツク
バルブであり、このチエツクバルブ59は、第1
摺動室60とこの第1摺動室60内に摺動可能に
挿入されると共にばね61により前記潤滑油連絡
通路57の給油口62に押圧されるボール弁子6
3とにより構成されている。64は前記バルブ本
体55に前記チエツクバルブ59のボール弁子6
3を間に置き前記ばね61と対向する側に設けら
れた第2摺動室で、この第2摺動室64内には後
述する制御回路により励磁される電磁コイル39
が固定され、この電磁コイル39の励磁により吸
引されてその前部に取付けたロツド65により前
記チエツクバルブ59のボール弁子63を前記ば
ね61の付勢力に抗して摺動させ前記潤滑油連絡
通路57の給油口62から移動退避させる摺動部
材66が摺動自在に挿入されている。
ここで、上記構成からなる圧縮機は、駆動軸4
2に周知の構造からなる電磁クラツチ(図示せ
ず)を取付け、自動車エンジン等の動力がこの電
磁クラツチを介して伝達されるものである。
次に、第3図により、上記電磁コイル39をベ
ーン回転式圧縮機の回転速度によつて制御するた
めの制御回路について説明する。
同図において、1は(プラス)電位供給部
で、一方は前記ベーン回転式圧縮機がその一部を
構成する冷凍サイクルの温度制御装置(図示せ
ず)の出力に、他方は電磁コイル制御部2および
自動車エンジンなどの駆動源より前記ベーン回転
式圧縮機の駆動軸42への動力伝達を行なう電磁
クラツチ3へ接続されている。前記電磁クラツチ
3の他端はアース4に接続されている。5は前記
電磁クラツチ3による逆起電圧吸収用のダイオー
ドである。1aは前記電磁コイル制御部2の入力
部で、自動車エンジンのイグニツシヨンコイル
(図示せず)の(マイナス)電位側に接続され
ている。前記電磁コイル制御部2は抵抗6、コン
デンサ7,8で構成された波形整形回路、抵抗
9,10,11,12,13,14,15、コン
デンサ16、ダイオード17,18,トランジス
タ19,20で構成された単安定マルチ回路、抵
抗21,22,23,24,25、コンデンサ2
6,27,28、トランジスタ29で構成れた積
分回路、抵抗30,31,32,33,34,3
5、トランジスタ36,37で構成されたシユミ
ツト回路で構成されている。シユミツト回路の出
力はトランジスタ38のベースへ、このトランジ
スタ38のアミツタはアース4へ、コレクタは前
記電磁コイル39に接続されている。前記電磁コ
イル39の他方は電位供給部に接続されてい
る。またダイオード40は前記電磁コイル39の
逆起電圧吸収用のものである。
次に、上記構成からなるベーン回転式圧縮機の
動作について説明する。
まず、エンジンなどの駆動源より電磁クラツチ
3を介して動力伝達を受け、駆動軸42が第2図
において時計方向に回転すると、冷凍サイクルの
蒸発器(図示せず)からガス状冷媒が吸入穴50
よりシリンダ41内の圧縮室に流入する。ロータ
44の回転にともない圧縮された高圧冷媒は、吐
出穴47より高圧ガス室48を経て給油室ケース
51に流入しこの給油室ケース51内で潤滑油と
分離されて圧縮流体排出口53より冷凍サイクル
の凝縮器(図示せず)へ送り出される。
高圧冷媒より分離された潤滑油は給油室51下
の油溜り部54に貯えられ、ベーン46の押圧に
供され、その後ロータ44と前側板43aおよび
後側板43bとの隙間をシールしつつ一部は作動
室内に流入する。このときのバルブ本体55は、
次の動作を行う。すなわち、給油管58,第1摺
動室60,給油口62および潤滑油連絡通路57
よりなる給油通路は、電磁コイル39が励磁され
た場合には、その励磁によつて摺動部材66が吸
引され移動しその前部のロツド65がチエツクバ
ルブ59のボール弁子63をばね61の付勢力に
抗して潤滑油連絡通路57の給油口62から移動
退避させるため、開放する。また逆に電磁コイル
39が励磁されない場合には、チエツクバルブ5
9のボールル弁子63はばね61とボール弁子6
3前後の差圧により潤滑油連絡通路57の給油口
62に押接されるため、遮断される。
したがつて、給油室ケース51下方の油溜り部
54の潤滑油は前記給油通路が開放された時すな
わち電磁コイル39が励磁された場合にのみ給油
室51とベーンスロツト45との差圧によりベー
ン46の背部へ供給されるのである。
上記構成において、ベーン回転式圧縮機の運転
時の回転速度すなわちエンジンの回転速度がある
設定回転数より低く、ベーン46に作用する遠心
力だけではベーン46のシリンダ41内壁への押
圧力が不足する場合には、前述の制御回路におい
て、波形整形回路、単安定マルチ回路、積分回路
およびシユミツト回路によりトランジスタ38の
ベースはHレベルのため、トランジスタ38は
ON状態で電磁コイル39は励磁され、これによ
り摺動部材66が吸引されてその前部のロツド6
5がチエツクバルブ59のボール弁子63をばね
61の付勢力に抗して潤滑油連絡通路57の給油
口62から移動退避させる。これにより、給油室
ケース51下方の油溜り部54に貯えられていた
潤滑油は給油室51とベーンスロツト45との圧
力差により給油管58、潤滑油連絡通路57およ
び潤滑油供給通路56を径ベーンスロツト45に
供給され、ベーン46をシリンダ41の内壁へ押
接させるのに有効な作用をなすことは前記従来の
ベーン回転式圧縮機と同様である。
また、ベーン回転式圧縮機の運転時の回転速度
すなわちエンジンの回転速度が設定回転速度より
高く、ベーン46に作用する遠心力でベーン46
のシリンダ41内壁への押圧力が充分得られる場
合およびベーン回転式圧縮機の停止時には、前述
の制御回路においてトランジスタ38は遮断状態
となり電磁コイル39は励磁されない。そのため
チエツクバルブ59のボール弁子63は、ばね6
1の付勢力との差圧により潤滑油連絡通路57の
給油口62を閉じた状態となり潤滑油はベーンス
ロツト45に供給されない。
以上のように本実施例によれば、ベーン46へ
押圧を付与するための給油通路に、ベーン回転式
圧縮機の回転速度が低い場合にのみ励磁される電
磁コイル39と、この電磁コイルの励磁により移
動して潤滑油連絡通路57の給油口62からボー
ル弁子63を移動させる摺動部材66と、電磁コ
イル39が励磁されない場合に潤滑油連絡通路5
7の給油口62にボール弁子63を押しつけるば
ね61を配設することによつて、ベーン回転式圧
縮機の回転速度が低い場合には、給油通路は連通
状態となり、給油室ケース51下方の油溜り部5
4にある潤滑油がベーンスロツト45に供給さ
れ、ベーン46は適正な押圧力でシリンダ41の
内壁と接して回転摺動運動すると共に、ベーン回
転式圧縮機の回転速度が高い場合には、給油通路
は遮断状態となるため、給油室ケース51下方の
油溜り部54にある潤滑油は供給されず、ベーン
46は遠心力により適正な押圧力でシリンダ41
の内壁と接して回転摺動運動するから、ベーン4
6のシリンダ41内壁への押圧力を適正に保ちベ
ーン46とシリンダ41の内壁の摩擦と摩耗を減
少でき、また作動室内に給油室ケース51より高
圧流体が流入することがないので圧縮機の冷房能
力の向上と所要動力の低減が実現できる。またベ
ーン回転式圧縮機の停止時においては電磁コイル
39は励磁されず、給油通路は遮断状態となるか
ら給油室ケース51下方の油溜り部54にある潤
滑油が圧縮室に流入してベーン回転式圧縮機の再
起動に支障をきたすという不具合も排除できる。
なお、第4図は本発明の他の実施例を示すもの
であり、同図において上記実施例と同一のものに
ついては同一の番号を付して説明を省略する。
この他の実施例についても摺動部材66が潤滑
油連絡通路57の給油口62を開閉するように構
成されているが、第3図の制御回路と組み合わせ
れば上記実施例と同様の作用効果が得られること
は明らかである。
また、両実施例においては、給油通路をベーン
回転式圧縮機の回転速度に応じて連通あるいは遮
断したが、ベーン回転式圧縮機の高速運転時にお
いて給油通路の一部を遮断し、微量の潤滑油が供
給される構成としてもほぼ同様の作用効果が得ら
れる。
発明の効果 以上のように本発明におけるベーン回転式圧縮
機の給油装置は、圧縮機の回転速度が設定値を超
えた場合に給油通路を遮断するもので、回転速度
が高い場合において、給油通路が遮断されること
によつてベーン底部に作用する圧力は低下し、ベ
ーンのシリンダ内壁への押圧力も低下する。その
結果、ベーンの摩擦と摩耗が減少し、これにより
圧縮機所要動力の低減と耐久性の向上がはかれ
る。また給油室ケースから作動室内への高圧流体
の流入を防止できるので圧縮機の冷房能力の向上
と所要動力の低減ができる。
さらに給油通路が遮断された場合には給油室ケ
ース内に多量の潤滑油がたまり、冷凍サイクル中
を循環する冷媒中の潤滑油割合が低下して冷房性
能を向上させるという効果も有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における給油装置を具
備したベーン回転式圧縮機の給油装置の縦断面
図、第2図は第1図のX―X線による断面図、第
3図は同給油装置を制御する制御回路図、第4図
は本発明の他の実施例におけるベーン回転式圧縮
機の給油装置の要部拡大断面図である。 39…電磁コイル、41…シリンダ、43a,
43b…側板、44…ロータ、45…ベーンスロ
ツト、46…ベーン、47…吐出穴、50…吸入
穴、51…給油室ケース、54…油溜り部、55
…バルブ本体、56…潤滑油供給通路、63…ボ
ール弁子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 吸入穴50と吐出穴47を具備したシリンダ
    41と、このシリンダ41内に配設され常時その
    周壁の一部がシリンダ41内面の吸入穴50と吐
    出穴47間に摺接するロータ44と、このロータ
    44の支持を行いかつ前記シリンダ41の両端面
    を閉塞する側板43a,43bと、前記一方の側
    板43bに取付けられかつ内部が前記吐出穴47
    と連通した給油室ケース51とにより圧縮機本体
    を構成し、前記ロータ44に設けられたスロツト
    45と、このスロツト45内に出没自在に挿入さ
    れ先端が常時シリンダ内面に当接するベーン46
    を設け、さらに前記一方の側板43bに、給油室
    ケース51からの高圧を前記ベーン46の後端に
    付加してこのベーン46を突出させる潤滑油供給
    通路56を設けたベーン回転式圧縮機において、
    圧縮機本体の一側に前記給油室ケース51の内に
    配設されたバルブ本体55を設け、このバルブ本
    体55内に、一端が前記潤滑油供給通路56に連
    通し他端が前記給油室ケース51下方の油溜り部
    54に開口した給油通路57,58を形成し、さ
    らに前記バルブ本体55に電磁コイル39と、こ
    の電磁コイル39の励磁、非励磁により作動して
    前記給油通路57,58を開閉する弁体63を設
    け、さらに前記ロータ44の回転数を検出し、そ
    の回転数が設定値を超えると前記電磁コイル39
    を非励磁とする制御回路を設けたベーン回転式圧
    縮機の給油装置。
JP7750180A 1980-06-09 1980-06-09 Lubricating device for vane rotary type compressor Granted JPS572494A (en)

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