JPS6325349Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案はベーンを保持するロータが筒状のシリ
ンダ内において回転させられることにより、ガス
を圧縮するベーン圧縮機に関し、特にそのガスが
吸入室において加熱されることをできる限り回避
する技術に関するものである。

従来技術 ベーン圧縮機の一種に、ベーンを保持して回転
するロータが筒状のシリンダ内に収容され、それ
らベーンおよびロータとシリンダとが共同して圧
縮室を形成するとともに、その筒状のシリンダの
前側の開口がフロントサイドプレートによつて閉
塞される形式のものがある。フロントサイドプレ
ートの外側はフロントハウジングにより覆われて
吸入室が形成されるのが普通であつて、そのフロ
ントハウジングにフロントサイドプレートにほぼ
平行な方向に潤滑油を含むガスを吸入する吸入口
が形成されて、その吸入口から吸入室内に潤滑油
およびガスが吸入され、かつ上記フロントサイド
プレートとシリンダとにまたがつて形成された吸
入ポートから圧縮室に吸入されて圧縮された後、
吐出側空間に吐出されるのである。

このようなベーン圧縮機において、フロントサ
イドプレート、特にそれの吐出側空間に対応する
部分はかなりの高温度になるのが普通である。ま
た、特に圧縮機が低回転速度で運転される場合
に、圧縮機吸入口から吸入されるガスの流速は比
較的遅く、そのガス内にミスト状で含まれるべき
潤滑油が配管の内面に付着してガスの流れに伴つ
て吸入室へ流入し、それがフロントサイドプレー
トの壁面を伝つて流れる傾向があり、しかも吸入
ガスの流れによつてその油膜の表面に波立ち現象
が生じるため、フロントサイドプレートの高温壁
からその壁面に付着する油膜に伝導された熱が吸
入室内の吸入ガスに伝達され易くなる。すなわ
ち、フロントサイドプレートの高温壁に油膜が存
在しない状況に比べて、フロントサイドプレート
の高温壁と吸入室内の吸入ガスとの間の熱伝達率
が大きくなるのであり、そのために、圧縮機吸入
口から吸入室内に吸入されるガスの温度が一層上
昇する傾向がある。吸入ガスの温度が上昇するこ
とはシリンダ内に比容積の大きいガスを吸い込む
結果となり、それにより体積効率の低下ひいては
実質的な圧縮効率の低下を招くこととなるのであ
る。

考案の目的 本考案はこのような事情のもとに、前記ベーン
圧縮機において、特に低回転速度領域で高温のフ
ロントサイドプレートにより吸入ガスの温度が上
昇させられることをできる限り回避することので
きるベーン圧縮機を提供することにある。

考案の構成 このような目的を達成するために、本考案は前
述のようにベーンおよびロータを収容する筒状の
シリンダと、そのシリンダの前側の開口を閉塞す
るフロントサイドプレートと、そのフロントサイ
ドプレートの外側を覆うことにより吸入室を形成
するフロントハウジングと、そのフロントハウジ
ングにフロントサイドプレートにほぼ平行な方向
に形成されて潤滑油を含むガスを吸入する吸入口
とを含むタイプのベーン圧縮機において、上記吸
入口の上記吸入室側の開口の周縁部であつて、し
かもサイドプレートに近い部分から吸入室内へ突
壁を延び出させるとともに、その突壁をそれの先
端側ほど前記サイドプレートから遠ざかるように
傾斜させたことを要旨とするものである。

考案の効果 このようにすれば、前記吸入口から吸入された
ガスおよび潤滑油の流れを上記突壁によつてサイ
ドプレートから遠ざかる方向に導くことができ、
しかも吸入ガスの流れによつてその中に含まれる
潤滑油を油滴状態にさせ易くなる。そのため、フ
ロントサイドプレートの高温壁に潤滑油が膜状に
付着しにくくなり、その高温壁と吸入ガスとの間
の熱伝達率が低下し、吸入室内に吸入されるガス
の温度上昇が抑制されて吸入ガスの体積の膨脹を
小さくすることができる。そのことが圧縮室に導
かれるガスの体積効率を上昇させ、圧縮効率を向
上させる効果をもたらすのである。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図および第２図は、本考案を自動車用空調
装置の冷媒ガス圧縮用ベーン圧縮機に適用した場
合の一例を示すものである。第１図において１０
は筒状のシリンダである。このシリンダ１０の前
側の開口はフロントサイドプレート１２によつて
閉塞され、シリンダ１０の後側の開口はリヤサイ
ドプレート１４によつて閉塞されている。フロン
トサイドプレート１２の外側はフロントハウジン
グ１６に覆われて吸入室１８が形成されており、
外部循環回路から帰還した冷媒ガスが圧縮機の吸
入口２０を経て吸入室１８に導かれるようになつ
ている。

また、シリンダ１０およびリヤサイドプレート
１４を内側に保持する状態でリヤハウジング２２
が設けられており、フロントサイドプレート１２
の外周面においてフロントハウジング１６と結合
されている。シリンダ１０の外周面は第２図から
明らかなように、中心に関して互いに対称な２箇
所において切り欠かれていて、そこがリヤハウジ
ング２２で覆われることによつて吐出室２４，２
６が形成されており、また、そのリヤハウジング
２２によつてリヤサイドプレート１４の後ろ側に
オイル分離室２８が形成されている。吐出室２
４，２６にはシリンダ１０内で圧縮された冷媒ガ
スが吐出され、これがリヤサイドプレート１４に
形成された連通孔３０，３２を経てオイル分離室
２８に導かれ、その冷媒ガス中にミスト状で存在
するオイル（潤滑油）が図示しないオイルフイル
タにより分離されて、そこの下部に貯溜される。
一方、オイル分離後の冷媒ガスは圧縮機の送出口
３４から外部循環回路に送り出される。

前記シリンダ１０内には円柱状のロータ３６が
収容されており、このロータ３６はその中心部を
貫通するロータ軸３８に一体的に嵌合されてい
る。このロータ軸３８のロータ３６から後側に突
出する軸部はベアリング４０を介してリヤサイド
プレート１４によつて回転可能に支持されてい
る。また、ロータ軸３８の前側に突出する軸部
は、ベアリング４２を介してフロントサイドプレ
ート１２によつて回転可能に支持されるととも
に、フロントハウジング１６の中心孔４４とその
軸部との間に設けられたメカニカルなシール装置
４６によつて気密にシールされつつ、吸入室１８
の外部へ突出させられており、その突出端部にお
いて電磁クラツチを介して駆動源たるエンジンに
接続されるようになつている。

前記シリンダ１０は第２図から明らかなよう
に、横断面が楕円形状の内周面４８を備えてお
り、その短軸上の２箇所にロータ３６の外周面が
気密を保つ状態で実質的に接触させられ、その結
果シリンダ１０内の空間は第一室５０と第二室５
２とに仕切られている。また、ロータ３６には複
数（この例では５枚）のベーン５４が等角度間隔
に、かつロータ外周面から出入り可能な状態で保
持されており、それぞれのベーン溝に摺動可能に
嵌合されている。これらのベーン５４は、ロータ
３６の回転に伴う遠心力に加えて、前記オイル分
離室２８内のオイル圧がベーン後端面に作用させ
られることにより、ベーン先端縁がシリンダ内周
面４８に摺接させられ、シリンダ１０およびロー
タ３６と共同して５個の圧縮室を形成する。

シリンダ１０内の前記第１室５０の両端部に
は、吸入ポート５６と吐出ポート５８とが設けら
れ、また、前記第二室５２の両端部にも吸入ポー
ト６０と吐出ポート６２とがそれぞれ対を成すよ
うに設けられていて、上記圧縮室は容積が増大す
る間は吸入ポート５６または６０に連通させら
れ、容積が一定量減少した後は吐出ポート５８ま
たは６２に連通させられるようになつている。こ
れらの吐出ポート５８および６２はそれぞれ前記
吐出室２４および２６に連通しているが、リード
式の吐出弁６４および６６が吐出ガスの逆流を防
止すべく設けられている。

一方、吸入ポート５６および６０は、第１図か
ら明らかなようにシリンダ１０の周壁部とフロン
トサイドプレート１２とにまたがつて形成されて
おり、第３図に示すように、そのフロントサイド
プレート１２の前記ロータ軸３８に関して互いに
対称なそれぞれの開口部において前記吸入室１８
に連通している。そして、前記吸入口２０から吸
入室１８に吸入される潤滑油を含む冷媒ガスが、
それら吸入ポート５６および６０を経てシリンダ
１０内の第一室５０および第二室５２に吸入され
ることとなるが、その吸入口２０は第２図から明
らかなように、当該圧縮機をロータ３６の軸方向
に眺めたとき上記吸入ポート５６と吐出ポート５
８との中間に位置するように設けられ、かつ第１
図に示すようにフロントサイドプレート１２と平
行に、そのプレート１２の近傍に位置して前記フ
ロントハウジング１６に形成されている。

この吸入口２０の吸入室１８側の開口の周縁部
には突壁６８が設けられている。この突壁６８は
上記開口周縁部のフロントサイドプレート１２に
近い部分から吸入室１８内に向かつて延び出させ
られており、しかもその突壁６８の先端側ほどフ
ロントサイドプレート１２の前壁面７０（吸入室
１８に臨む側の壁面）から遠ざかるように傾斜さ
せられている。

このような突壁６８は、本実施例の場合、フロ
ントハウジング１６の周壁部を貫通して形成され
た嵌合穴７２に、突壁形成筒体７４がフロントサ
イドプレート１２と平行な方向に気密に圧入され
ることにより形成されている。この突壁形成筒体
７４は、円筒体７６の一端部にそれと一体に形成
された先細りのテーパ筒体、すなわち軸方向に直
径が漸減する円形のテーパ筒体をそのテーパ筒体
の軸線に沿つた切断面と半径方向に沿つた切断面
とで切断することにより、テーパ筒体の半分が切
り欠かれた形状を備えており、その結果残された
部分テーパ筒体の形態を有する部分が前記突壁６
８とされている。つまり、突壁形成筒体７４の円
筒体７６の部分が嵌合穴７２に圧入されるととも
に、その円筒体７６に連続する部分テーパ筒体の
形態を有する突壁６８が、フロントハウジング１
６の内周面から前述のように吸入室１８の側に延
び出されているのである。しかも、本実施例にお
いては、その部分テーパ筒体状の突壁６８の母線
の延長上に、前記ロータ軸３８とフロントハウジ
ング１６との間の気密を保持する前記シール装置
４６が位置するように、突壁６８の配設位置、並
びにその傾斜角度が選定されている。

以上のように構成されたベーン圧縮機において
は、ロータ３６の回転に伴いシリンダ１０内の第
一室５０と第二室５２とで並行して圧縮仕事が行
われ、圧縮された冷媒ガスが吐出ポート５８およ
び６２から吐出室２４および２６に吐出されるの
であるが、その圧縮によつて吐出側空間における
冷媒ガスの温度が高まるため、フロントサイドプ
レート１２のそれら吐出側空間に対応する部分は
かなりの高温となる。そして、当該圧縮機の吸入
口２０から吸入室１８に吸入された冷媒ガスおよ
び潤滑油は、フロントサイドプレート１２の高温
壁を通過することによりある程度加熱される。

しかし、吸入口２０の吸入室１８側の開口周縁
部に突壁６８がフロントサイドプレート１２から
遠ざかる向きに傾斜して設けられているため、そ
の突壁６８が吸入口２０から吸入されたガスおよ
び潤滑油の流れをフロントサイドプレート１２の
前壁面７０から遠ざかる方向に導く。その結果、
吸入ガス中に含まれる潤滑油がフロントサイドプ
レート１２の前壁面７０に膜状に付着することが
回避され、吸入ガスの流れとともに油滴気味とな
つて吸入室１８内を移動する。

吸入ガス中に含まれる潤滑油がフロントサイド
プレート１２の前壁面７０に膜状となつて付着
し、かつその表面が吸入ガスの流れによつて乱さ
れる状態では、フロントサイドプレート１２の高
温壁と吸入室１８内のガスとの間の熱伝達率が高
くなり、吸入ガスの温度上昇が助長される問題が
生ずるのであるが、本実施例においては、そのよ
うな油膜の形成が突壁６８によつて抑制されるた
め、吸入室１８内のガスの温度上昇、ひいては体
積膨脹が低減され、比容積の小さなガスをシリン
ダ１０内の圧縮室に吸入させ得るのである。

しかも、本実施例においては、突壁６８によつ
て流れを変えられた吸入ガスおよび潤滑油が前記
シール装置４６に向かつて流れるため、そのシー
ル装置４６が冷却されるとともに吸入ガス中に含
まれる潤滑油が充分に供給され、そのシール効果
ならびに耐久性が向上する利点がある。すなわ
ち、上記突壁６８は吸入ガスおよび潤滑油をフロ
ントサイドプレート１２から遠ざけるのみなら
ず、その遠ざけたガス中に含まれる潤滑油にシー
ル装置４６を充分に潤滑する役割を果たさせて、
いわば一石二鳥の効果を生じさせているのであ
る。

以上説明した実施例では、突壁形成筒体７４が
圧入によりフロントハウジング１６と一体化され
ていたが、第４図に示すように、突壁形成筒体７
４の突壁６８とは反対側の端部にフランジ７８を
形成し、そのフランジ７８を、フロントハウジン
グ１６のねじ穴８０に螺合されたフランジ付管継
手８２とフロントハウジング１６との間に挟むと
ともに、位置決めピン８４で回り止めをし、かつ
フランジ７８と管継手８２との間の気密をＯリン
グ８６で保持した状態で、その突壁形成筒体７４
をフロントハウジング１６と一体化することも可
能である。また、突壁６８を形成するのにフロン
トハウジング１６と別体の突壁形成筒体７４等を
用いる以外に、フロントハウジング１６と一体に
突壁６８を形成するようにしても良く、あるいは
フロントサイドプレート１２と一体に突壁６８を
形成するようにしても良い。

さらに、突壁６８の形態としては、前述のよう
な部分テーパ筒体の形態を有するものに限らず、
外周面が円筒面の一部を成し、内周面が軸方向に
直径が漸減するテーパ面の一部とされた形態とす
ることもできる。さらには、部分テーパ筒体の形
態を有するものではなく、内径の一定なＣ字形断
面の突壁、あるいはコの字形断面の突壁もしくは
単純な平板状の突壁を設けることも可能でり、そ
のような場合にも、それら突壁のガス等を導く案
内面の延長上に前記シール装置４６が位置するよ
うに、その配設位置ならびに傾斜角度を選ぶよう
にすることが望ましい。

その他、個々についての説明は省略するが、上
記以外にも、本考案の趣旨を逸脱しない限りにお
いて当業者の知識に基づき種々の変更、改良等を
施した態様で本考案を実施し得ることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例であるベーン圧縮
機の縦断面図であり、第２図は第１図における
−断面図である。第３図は第１図における−
断面図である。第４図は本考案の別の実施例の
要部を示す部分断面図である。 １０：シリンダ、１２：フロントサイドプレー
ト、１６：フロントハウジング、１８：吸入室、
２０：吸入口、３６：ロータ、３８：ロータ軸、
４６：シール装置、５４：ベーン、５６，６０：
吸入ポート、５８，６２：吐出ポート、６８：突
壁、７４：突壁形成筒体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ベーンを保持して回転するロータを収容して
   これらと共同して圧縮室を形成する筒状のシリ
   ンダの前側の開口がフロントサイドプレートに
   よつて閉塞されるとともに、そのフロントサイ
   ドプレートの外側がフロントハウジングにより
   覆われて吸入室が形成され、かつ、前記フロン
   トハウジングに前記フロントサイドプレートに
   ほぼ平行な方向に潤滑油を含むガスを吸入する
   吸入口が形成されてその吸入口から前記吸入室
   に吸入された潤滑油およびガスが前記フロント
   サイドプレートと前記シリンダとにまたがつて
   形成された吸入ポートから前記圧縮室に吸入さ
   れるタイプのベーン圧縮機において、 前記吸入口の前記吸入室側開口の周縁部の前
   記サイドプレートに近い部分から吸入室内へ突
   壁を延び出させるとともに、その突壁をそれの
   先端側ほど前記サイドプレートから遠ざかるよ
   うに傾斜させ、前記吸入口から吸入されたガス
   および潤滑油の流れを前記サイドプレートから
   遠ざかる方向に導くようにしたことを特徴とす
   るベーン圧縮機。 (2) 前記突壁が、軸方向に直径が漸減するテーパ
   筒体をその筒体の軸線にほぼ平行な切断面で切
   断してなる部分テーパ筒体の形態を有するもの
   である実用新案登録請求の範囲第１項記載のベ
   ーン圧縮機。 (3) 前記突壁の配設位置が、前記ロータの軸と前
   記フロントハウジングとの間の気密を保持する
   シール装置がほぼ前記部分テーパ筒体の母線の
   延長上に位置するように選定されている実用新
   案登録請求の範囲第２項記載のベーン圧縮機。