JPS6361796A - 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、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。

〔従来技術及び問題点〕

従来より、自動車空調用の冷媒圧縮機では、ハウジング
内に圧縮機部と油溜部を形成し、油溜部内の潤滑油を、
給油通路を介し、圧縮機部の被給油部分に供給すること
は知られていた（例えば、特開昭５７−１５７０９３号
公報）。

しかしながら、本発明者らの検討によれば、必要とされ
る潤滑油量は、圧縮機の使用状況に応して大幅に変動す
ることが確かめられた。すなわち、圧縮機が定常運転に
ある場合には、多量の潤滑油が圧縮機部側へ供給され、
ひいては多量の潤滑油が圧縮機より冷凍サイクル中に吐
出されることは望ましくない。すなわち、このような場
合にあっては、冷媒とともに冷凍サイクルを循環する潤
滑油は、冷凍サイクルにおける冷却効率を低下させるも
のであるからである。

しかしながら、圧縮機が高負荷でかつ低回転であるよう
な状態では、圧縮機の円滑な作動を維持するためにも、
多量の潤滑油が供給されることが必要とされる。

すなわち、圧縮機には、その使用状況に応じて必要潤滑
油量が変更されるものである。

しかしながら、従来の圧ｍＷでは、給油量を必要に応じ
て可変制御することはできなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、圧縮機部に
供給される潤滑油の油量を、圧縮機の必要に応じ、可変
制御できるようにすることを目的とする。

〔構成及び作動〕

上記目的を達成するため、本発明の圧縮機では、ハウジ
ング内に圧縮機部と油溜部とを形成し、かつこの圧縮機
部と油溜部とをサイドプレー１・で仕切る。そして、こ
のサイドプレート中には第１給油通路と第２給油通路と
の２つの給油通路を設け、第１給油通路は、油溜部のう
ち下方部に開口するようにし、また第２給油通路ば油溜
部のうち、第１給油通路よりは上方部に開口するように
する。

そして、この第１給油通路と第２給油通路とを切換弁で
もって切換制御するよう構成する。また切換弁は、圧縮
機部の高圧側の圧力の影響を受けて、給油通路を切換制
御するようにする。

圧縮機部の高圧側圧力は、圧縮機の置かれた使用環境に
応じて大きく変動するものである。すなわち圧縮機が高
負荷運転を行うと、高圧側圧力はそれに応じて」１昇す
る。したがって、本発明の圧縮機によれば、圧縮機が高
負荷運転の状態である、高圧側圧力が高い状態には、切
換弁がその圧力に応して給油通路を切り換え、多量の潤
滑油を圧縮機部側へ供給することが可能となる。

〔実施例〕

以下本発明圧縮機の一実施例を図に基づいて説明する。

第１図中、２はシリンダハウジングで、円筒形状をして
おり、内部にシリンダ室１０１を形成する。３ばこのシ
リンダハウジングの前方側開口端を封止するフロントサ
イドプレート、４はシリンダハウジングの後方側の開口
端を封止するリアザイドプレ−１〜である。フロントサ
イドプレート３およびリアサイドプレート４には、それ
ぞれ軸受１０２．１０３が固定されており、この軸受に
より、シャフト７およびロータ５が回転自在に支持され
る。すなわち、ロータ５はシリンダ室１０１内に偏心配
置され、シリンダ室１０１内て回転するものである。ま
た、ロータ５にはベーン溝がその直径方向に貫通形成さ
れており、このベーン溝内にベーン６が摺動自在に配設
されている。

ベーン６はその先端がシリンダ室１０１の内面を摺接す
るものである。したがって、ロータ５外周、シリンダ室
１０１内面、およびベーン６側面により、圧縮室１０８
が形成される。

１１０はフロントサイドプレート３の前方側に配設され
たフロントハウジングで、フロントサイドプレート３と
の間に吸入室１１１を形成する。

この吸入室は吸入ザービスバルブ８を介し、冷凍サイク
ルの図示しないエバポＩ／−夕に連通している。エバポ
レータより低温低圧の冷媒が吸入サービスパルプ８を介
し、吸入室１１１に吸入される。

１１３ばフロントハウジング１１２内に配設されたシャ
フトシールで、冷媒および潤滑油がシャフト７に沿って
外部に導出するのを防止する。

１２はリアサイドプレート４の後方に配設された油溜部
ハウジングで、内部ムこ油溜部１３を形成する。この油
溜部ハウジング１２は、リアサイドプレート４・シリン
ダハウジング２・フロントサイドプレート３およびフロ
ントハウジング１１０とともにスルーボルト１１５によ
って連結される。

また、１はシリンダハウジング２の側方に配設された吐
出室カバーで、内部に吐出室１１９を形成する。この吐
出室１１９ば、吐出孔１０を介し、圧縮室１０８に連通
ずる。すなわち、圧縮室１０８の容積が最も減少した部
位に吐出孔１０が開口しており、この吐出孔１０を介し
高温高圧の冷媒が吐出室１１９に吐出される。吐出室１
１９側には、吐出弁１１が配設されている。また、吐出
室１１９は、リアサイドプレート４に形成された連通穴
１２１を介して油溜部１３に連通している。

吐出室１１９より油溜部１３側に吐出された冷媒は、そ
の容積の急膨張に伴い、冷媒中より潤滑油を分離する。

分離された潤滑油は、油溜部１３の下方に溜められ、潤
滑油を分離した冷媒が吐出ザービスバルブ１５より、冷
凍サイクルの図示しないコンデンサ側へ吐出される。

リアサイドプレート４のうち、最も下方部側には第１給
油通路２０６が開口している。すなわち、この第１給油
通路２０６の開口部２０１は、リアサイドプレー１・の
うち、油溜部１３に面した面の最も下方部近傍に開口し
ている。この第１給油通路は、圧縮機部１００と油溜部
１３とを連通ずるものである。圧縮機部１００例の開口
部２０８は、低圧側圧縮室内１０８に開口し、ベーン、
ロータの潤滑を行っている。

リアサイドプレート４には、また第２給油通路２０２が
形成されている。この第２給油ｊＪＴ回路２０２の開口
部２２５は、油溜部１３のうち、前述の第１開口部２０
１よりは上方部に形成されている。

すなわち、第２給油通路の開口部２２５は、油溜部１３
内に約４．　Ｑ　ｃｃ程度の潤滑油が残るような位置に
開口されている。第２給油通路２０２の圧縮機部１００
例の開口は、上述の開口部２０８と共用される。

リアサイトハウジング４内には、円筒状空間が形成され
、この空間内に切換弁２１が慴動自在に配設される。切
換弁２１は、段イ」き円筒状をしており、その大径部２
３０の外周には、環状溝２１４が形成されている。この
環状溝２１４ば、第３図に示すように切換弁２１が所定
量下方に変位した際、第２給油通路２０２と給油通路２
０とを連通ずるものである。切換弁２１の小径部は、第
１給油通路２０６内に延出し、第４図に示すように切換
弁２１が最も下方まで変位した際には、第１給油通路２
０６途中に配設されたチー’ｃ　’７クハルブ２２を押
し開くように形成されている。また、切換弁２１の段付
き部２１２には、スプリング２６が配設されており、こ
のスプリング２６は、所定の付勢力で切換弁２１を図中
上方側へ押圧するものである。さらに、上述の第１開口
２０１には、フィルタ２４０が配設されており、かつこ
のフィルタ２４０は、同時にスプリング２３のバネ受け
となっている。スプリング２３は、チェックバルブ２２
を閉方向に付勢するものである。

次に、上記構成圧縮機の作動を説明する。図示しない自
動車走行用エンジンの駆動力を、同じく図示しない電磁
クラッチを介して受け、シャフト７が回転ずれば、ロー
タ５ばシリンダ室１０１内で回転する。その回転に伴い
、圧縮室１０８の容積は増減を繰り返す。圧縮室１０８
が容積膨張する部位では、吸入室１１１より冷媒が吸入
孔９を介し、圧縮室１０８に吸入される。また、圧縮室
１０８の容積減少に伴い、圧縮室内の冷媒は圧縮され、
その圧力が所定圧以上に上昇すると、吐出弁１１を押し
開き、吐出孔１０より吐出室１２１へ吐出する。吐出室
１１９に吐出された冷媒は、油溜部１３を介し、冷凍サ
イクルのコンデンサ側に吐出される。

ここで、圧縮機の停止時には、第１給油通路２０６およ
び第２給油通路２０２のいずれも閉じられていることが
必要である。すなわち、停止時に油溜部１３内の潤滑油
が圧縮室１０８に流入するようでは、圧縮機の起動時に
、液圧縮が起こり、大きな起動トルクを必要とするばか
りでなく、圧縮機の耐久性を損ねることにもなる。

しかしながら、本例の切換弁は、リアサイドプレート４
に形成された導圧通路２５の圧力に基づいて、通路の切
換制御を行うようになっている。

そして、導圧通路２５は、ロータ５の後端部側に連通し
ているため、圧縮機の高圧側の圧力の影響を受けること
となる。すなわぢ、この導圧通路２５開口部では、圧縮
機部１００の低圧側圧力と高圧側圧力のほぼ中間の圧力
が得られることとなる。

ここで、圧縮機停止時には、吸入側の圧力は」―昇する
ものの、高圧側の圧力が低下するため、停正時には吸入
側圧力、高圧側圧力ともに６気圧程度で平衡する。この
中間圧は、たとえば６気圧程度まで低下する。ここで、
スプリング２６の設定圧は、動圧通路２５から供給され
る圧力が６気圧程度の低い圧力では、第２図に示すよう
に、切換弁２１を最も上方に変位させるような圧力とな
っている。そのため、この状態では切換弁２１により、
第２給油通路２０２は閉じられることになる。

また、第１給油ｉｌＴ回路２０Ｇも、チェックバルブ２
２によって閉じられている。

したがって、圧縮機の停止時に、油溜部１３内の潤滑油
が圧縮機部１００側へ流れることはない。

圧縮機が起動し、定常回転となると、低圧側の圧力は２
から３気圧程度まで低下し、一方、高圧側の圧力は１２
〜１４気圧程度まで上昇する。したがって、ロータ５背
面の中間圧も、９気圧程度まで上昇する。この圧力上昇
に伴い、導圧通路２５より導かれた圧力が切換弁２１の
」二面２１１に加わることとなる。その結果、第３図に
示すように切換弁２１は所定量押し下げられる。この場
合には、切換弁２１に形成された環状溝２１４が、第２
給油通路２０２と給油通路２０とを連通ずる。

したがって、油溜部１３内の潤滑油は、給油通路２０８
を介し、低圧側の圧縮室１０８内に供給される。この部
位に潤滑油が供給されることにより、ロータ５の円滑な
回転が確保される。ここで、第２給油通路の開口部２２
５は、油溜部底面より所定高さの位置に開口しているた
め、この第２給油通路２０２から圧縮機部１００側へ潤
滑油が供給されても、なお、所定量（例えば４０ｃｃ）
程度の潤滑油は油溜部１３内に溜められることになる。

換言すれば、潤滑油が吐出ザービスハルブ１５より、冷
凍サイクルに多量に流出するのが防止される。ここで、
潤滑油は冷凍ザイクルの冷却能力に何ら役立たないもの
であるため、多量の潤雷油が冷凍サイクルを循環するこ
とは、冷房能力−ヒ望ましくない。その点、本例の圧縮
機では、一定の潤滑油を常に油溜部１３内に保持するよ
うにしているため、圧縮機の潤滑を円滑に行いつつ、冷
凍サイクルの冷房能力の低減を防ぐことができる。

冷凍サイクルの使用状況によっては、圧縮機に加わる負
荷が特に高くなることがある。例えば、夏季で自動車が
低速走行をしているような状態である。この状態では、
冷房負荷が極めて大きくなっており、また圧縮機の回転
数も低くなる。そのため、高圧側の圧力が大幅に上昇し
、２０気圧以上となることもある。また、吸入側の圧力
も３〜４気圧程度に」１昇することとなる。すなわち、
このような状態では、中間圧は１１〜１２気圧程度まで
上昇するようになる。そのため、第４図に示すように、
切換弁２１の上面２１１に加わる圧力により、切換弁２
１は、最も下方まで変位する。

この変位に伴い、切換弁２１の小径部２３１がチェック
バルブ２２を押し開く。その結果、第１給油通路２０６
が開かれ、潤滑油は第１給油通路より給油通路２０を介
し、圧縮機部１００側に供給されることとなる。

ここで、切換弁２１０大径部２３０の直径は、例えば８
■程度となっており、一方、小径部２３１の直径は例え
ば３１程度となっている。したが（Ｉ３） って、このようにチェックバルブ２２を開いた状態であ
っても、油溜部１３内の圧力により、切換弁２１が再び
図中上方向に押し上げられることはない。

この圧縮機の高負荷運転時には、圧縮機の潤滑が特に重
要になる。そのため、多少冷凍サイクルの冷房能力の低
下を招いても、圧縮機に充分な潤滑油を供給することが
必要となる。本例の圧縮機では、第４図に示すように、
第１給油通路２０６を開くため、油溜部１３内に残って
いた潤滑油をさらに圧縮機部１００側に供給することが
可能となる。そのため、このような高負荷運転状態であ
っても、圧縮機の焼付等の不具合を良好に防止すること
ができる。

なお、上述の例では、切換弁としてリアサイドプレート
４内を往復摺動するピストン状のものを採用したが、他
の形式の弁を用いても良いことはもちろんである。また
、切換弁を駆動する信号圧力は、必ずしも上述の中間圧
としなければならないものではない。圧縮機の高圧側圧
力の影響を受けるものであれば、どのような圧力を用い
ても良い。すなわち、圧縮機の定常運転時、および高負
荷運転時を判別できるようにできる信号圧力であればよ
い。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の圧縮機では、給油通路を
第１給油通路と第２給油通路の２Ｊり設け、それらを圧
縮機の運転状態に応じ切換制御するようにしたため、圧
縮機の潤滑が広範囲にわたり円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図〜第４
図は第１図図示切換弁の作動状態を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部に圧縮機部及び油溜部を有するハウジングと、この
   ハウジング内に配設され前記圧縮機部と油溜部とを区画
   するサイドプレートと、このサイドプレートに形成され
   前記油溜部の下方部と前記圧縮機部の被給油部分とを連
   通し前記油溜部内の潤滑油を前記圧縮機部側へ導く第１
   給油通路と、前記サイドプレートに形成され前記油溜部
   のうち前記第１給油通路開口部より上方部と前記圧縮機
   部の被給油部分とを連通し前記油溜部内の潤滑油を前記
   圧縮機部へ導く第２給油通路と、前記圧縮機部の高圧側
   に関係する圧力に応じて前記第１給油通路と、前記第２
   給油通路との切換を行う切換弁とを備えることを特徴と
   する圧縮機。