JP2006144622A

JP2006144622A - Gas compressor

Info

Publication number: JP2006144622A
Application number: JP2004334349A
Authority: JP
Inventors: Toshishige Matsuura; 利成松浦
Original assignee: Calsonic Compressor Inc
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2006-06-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce vibration due to torque fluctuation caused by difference in pressure between a suction port side and a discharge port side of a gas compressor. <P>SOLUTION: This gas compressor 10 is provided with a bypass passage 41 for communicating the suction port 14 side with the discharge port 16 side of a compression mechanism 15 and a bypass valve 42 for communicating the bypass passage intermittently. The bypass valve 42 operates to allow communication of the bypass passage 41 when difference in pressure exceeds a predetermined value to reduce vibration caused by difference in pressure between the suction port side and the discharge port side. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、冷凍機及び空気調和装置等に冷媒圧縮機として組み込むのに好適な気体圧縮機に関する。 The present invention relates to a gas compressor suitable for incorporation as a refrigerant compressor in a refrigerator, an air conditioner or the like.

この種の気体圧縮機では、冷却サイクルの蒸発器から供給される冷媒は、気体圧縮機のハウジングに形成された吸入ポートから前記ハウジング内に形成された吸入室を経て気体圧縮機の圧縮機構に吸入され、該圧縮機構により圧縮を受けた後、前記ハウジング内に形成された吐出室を経て前記ハウジングに形成された吐出ポートから凝縮器に圧送される。 In this type of gas compressor, the refrigerant supplied from the evaporator of the cooling cycle passes from a suction port formed in the housing of the gas compressor to a compression mechanism of the gas compressor through a suction chamber formed in the housing. After being sucked in and compressed by the compression mechanism, it is pumped from a discharge port formed in the housing to a condenser through a discharge chamber formed in the housing.

圧縮機構の吸入ポート側である吸入室と、吐出ポート側である吐出室との圧力差が大きくなると、気体圧縮機の負荷が大きくなることから、気体圧縮機のトルク変動が増大し、大きな振動が生じる。 If the pressure difference between the suction chamber on the suction port side of the compression mechanism and the discharge chamber on the discharge port side increases, the load on the gas compressor increases, which increases torque fluctuations in the gas compressor and causes large vibrations. Occurs.

ところで、従来、スクロール圧縮機の圧縮室にガスを供給する低圧室と、加圧されたガスが排出される高圧室との間に、両室を連通するバイパス路を設け、このバイパス路の連通を断続するバイパス弁の開閉制御によって、低圧室の異常低圧を防止し、この異常低圧によって生じる冷媒の発泡を防止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 By the way, conventionally, a bypass path is provided between the low pressure chamber that supplies gas to the compression chamber of the scroll compressor and the high pressure chamber from which the pressurized gas is discharged. A technique for preventing abnormal low pressure in the low-pressure chamber and preventing foaming of the refrigerant caused by this abnormal low pressure has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、従来、スクロール圧縮機の圧縮室にガスを供給する低圧室と、圧縮途上の中間圧室との間に、該両室を連通するバイパス路を設け、このバイパス路の連通を断続するバイパス弁の開閉制御によって、高圧室の異常高圧を防止する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。 Conventionally, a bypass passage is provided between the low pressure chamber that supplies gas to the compression chamber of the scroll compressor and the intermediate pressure chamber that is being compressed, and the bypass passage communicates with both chambers. A technique for preventing an abnormally high pressure in a high-pressure chamber by opening / closing control of a valve has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

これら両特許文献１、２に記載の従来技術によれば、単に、吸入室である低圧室あるいは吐出室である高圧室のそれぞれの圧力を独立的に制御することができる。
特開平８−２１３８３号公報特開平９ー１１９３８９号公報 According to the prior arts described in both Patent Documents 1 and 2, it is possible to independently control the respective pressures of the low pressure chamber that is the suction chamber or the high pressure chamber that is the discharge chamber.
JP-A-8-21383 JP-A-9-119389

しかしながら、両特許文献１、２に記載の従来技術によれば、前記したように、吸入室あるいは吐出室のそれぞれの圧力を独立的に制御することができるものの、圧縮機のトルク変動によって生じる振動を抑制し得るほどに両室の圧力差を抑制することはできない。 However, according to the prior arts described in both Patent Documents 1 and 2, as described above, although the respective pressures in the suction chamber or the discharge chamber can be controlled independently, vibrations caused by the torque fluctuation of the compressor The pressure difference between the two chambers cannot be suppressed to such an extent that it can be suppressed.

そのため、吸入室および吐出室の圧力差が大きくなると、この圧力差を抑制することはできず、この大きな圧力差に起因する振動の伝達が種々の騒音問題を引き起こすおそれがあった。 For this reason, when the pressure difference between the suction chamber and the discharge chamber becomes large, this pressure difference cannot be suppressed, and the transmission of vibration caused by this large pressure difference may cause various noise problems.

そこで、本発明の目的は、圧縮機の吸入ポート側および吐出ポート側の圧力差の変動に起因する圧縮機のトルク変動による振動の低減を図ることにある。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce vibration due to a torque variation of the compressor caused by a variation in pressure difference between the suction port side and the discharge port side of the compressor.

本発明に係る気体圧縮機は、吸入ポートおよび吐出ポートが設けられたハウジングと、該ハウジング内に収容され前記吸入ポートを経て気体を吸入し、吸入した気体を圧縮した後、圧縮した気体を前記吐出ポートを経て排出する圧縮機構と、該圧縮機構の前記吸入ポート側および前記吐出ポート側を連通するバイパス路と、該バイパス路の連通を断続するバイパス弁とを備え、該バイパス弁は、前記吸入ポート側および前記吐出ポート側の圧力差に起因する振動の低減を図るべく前記圧力差が所定の値を超えるとき前記バイパス路の連通を許すように作動することを特徴とする。 A gas compressor according to the present invention includes a housing provided with a suction port and a discharge port, and sucks gas through the suction port accommodated in the housing, compresses the sucked gas, and then compresses the compressed gas into the gas compressor. A compression mechanism that discharges through the discharge port; a bypass path that communicates the suction port side and the discharge port side of the compression mechanism; and a bypass valve that intermittently communicates the bypass path. In order to reduce the vibration caused by the pressure difference between the suction port side and the discharge port side, when the pressure difference exceeds a predetermined value, the bypass passage is allowed to communicate.

本発明に係る前記気体圧縮機では、圧縮機構の吸入ポート側および吐出ポート側を連通するバイパス路は、両ポート側の圧力差が所定値を超えない限り、バイパス弁によって前記バイパス路は閉鎖され、該バイパス路の連通は遮断されている。これにより、前記両ポート側の圧力差が所定値を超えないとき、従来の気体圧縮機におけると同様に、圧縮機構の作動に応じて吸入ポートから吸入された気体は前記圧縮機構により圧縮され、この圧縮された気体が排出ポートから排出される。 In the gas compressor according to the present invention, the bypass passage communicating the suction port side and the discharge port side of the compression mechanism is closed by the bypass valve unless the pressure difference between the two port sides exceeds a predetermined value. The communication of the bypass path is blocked. Thereby, when the pressure difference between the two ports does not exceed a predetermined value, as in the conventional gas compressor, the gas sucked from the suction port according to the operation of the compression mechanism is compressed by the compression mechanism, This compressed gas is discharged from the discharge port.

例えば吐出ポート側の圧力が上昇し、その結果、吸入ポート側圧力との差圧が所定の値を超えようとすると、前記バイパス弁がバイパス路を開放し、該バイパス路により両ポート側が連通され、このバイパス路の連通によって両ポート側の圧力差が緩和される。両ポート側の圧力差の緩和によってその圧力差が所定の値を下回ると、再びバイパス路の連通が遮断され、圧縮機構の作動に応じて圧縮された気体が排出ポートから排出される。 For example, when the pressure on the discharge port side rises and, as a result, the pressure difference from the suction port side pressure exceeds a predetermined value, the bypass valve opens the bypass path, and both port sides are connected by the bypass path. The pressure difference between the two ports is relieved by the communication of this bypass path. When the pressure difference falls below a predetermined value due to the relaxation of the pressure difference between the two ports, the communication of the bypass path is again interrupted, and the gas compressed in accordance with the operation of the compression mechanism is discharged from the discharge port.

従って、本発明に係る前記気体圧縮機によれば、吸入ポート側および吐出ポート側の大きな圧力差が防止され、この大きな圧力差による圧縮機の大きなトルク変動が防止され、このトルク変動による振動の発生が抑制される。 Therefore, according to the gas compressor of the present invention, a large pressure difference between the suction port side and the discharge port side is prevented, and a large torque fluctuation of the compressor due to the large pressure difference is prevented. Occurrence is suppressed.

吸入ポートと圧縮機構との間に吸入室を設け、吐出ポートと圧縮機構との間に吐出室を設けることができる。吸入室は、例えば吸入ポートから案内された気体を圧縮機構の複数の吸入口に分配する作用をなす。また吐出室は、例えば圧縮機構から吐出された圧縮気体の脈動を緩和する作用をなす。バイパス路は、一端で前記吸入室に連通し、またその他端で前記吐出室に連通するように、前記両室に接続される。バイパス弁は前記吸入室および前記吐出室の圧力差が所定の値を超えるとき前記バイパス路の連通を許すように作動する。 A suction chamber can be provided between the suction port and the compression mechanism, and a discharge chamber can be provided between the discharge port and the compression mechanism. The suction chamber serves to distribute, for example, gas guided from the suction port to a plurality of suction ports of the compression mechanism. The discharge chamber acts to alleviate pulsation of compressed gas discharged from, for example, a compression mechanism. The bypass passage is connected to the two chambers so as to communicate with the suction chamber at one end and communicate with the discharge chamber at the other end. The bypass valve operates to allow communication of the bypass passage when a pressure difference between the suction chamber and the discharge chamber exceeds a predetermined value.

前記バイパス弁は、前記吐出室から前記吸入室への流れを許する逆止弁で構成することができる。 The bypass valve may be a check valve that allows a flow from the discharge chamber to the suction chamber.

前記逆止弁は、弁座開口を有し前記バイパス路を横切って形成される弁座と、前記弁座開口を開閉すべく前記弁座に相近づきまたはこれから遠ざかる方向へ移動可能に前記バイパス路内に収容される弁体と、該弁体に前記弁座へ向けての偏倚力を与える弾性部材とで構成することができ、前記弁体は前記弁座に対向する一端に前記吐出室の気体圧力を受け、他端に前記吸入室の気体圧力および前記弾性部材による前記弁座へ向けての偏倚力を受ける。 The check valve has a valve seat opening and a valve seat formed across the bypass passage, and the bypass passage is movable toward or away from the valve seat to open and close the valve seat opening. And a resilient member that applies a biasing force toward the valve seat to the valve body, the valve body at one end of the discharge chamber facing the valve seat. The other end receives the gas pressure in the suction chamber and the biasing force toward the valve seat by the elastic member at the other end.

前記弁体の側部に、該弁体の長手方向に沿ってその両端に開放する案内溝を形成することができる。前記弁体が前記弁座への当接位置にあるとき、前記案内溝と前記弁座開口との連通が遮断されることにより前記バイパス路に沿った流体の流れが阻止される。前記弁体が前記弁座からの離反位置にあるとき、前記案内溝と前記弁座開口とが連通することにより前記案内溝を経て前記バイパス路に沿った流体の流れが許される。 Guide grooves that open to both ends of the valve body along the longitudinal direction of the valve body can be formed on the side of the valve body. When the valve body is in the contact position with the valve seat, communication between the guide groove and the valve seat opening is blocked, thereby preventing fluid flow along the bypass passage. When the valve body is at a position away from the valve seat, the flow of fluid along the bypass path is allowed through the guide groove by the communication between the guide groove and the valve seat opening.

本発明によれば、前記したように、吸入ポート側および吐出ポート側を連通するバイパス路の開閉制御により、両ポート間の大きな圧力差が防止され、この大きな圧力差による圧縮機の大きなトルク変動が防止されることから、このトルク変動による振動の発生を抑制することができる。 According to the present invention, as described above, a large pressure difference between the two ports is prevented by the opening / closing control of the bypass passage communicating the suction port side and the discharge port side, and a large torque fluctuation of the compressor due to this large pressure difference. Therefore, the occurrence of vibration due to the torque fluctuation can be suppressed.

本発明を図示の実施例に沿って以下に詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to illustrated embodiments.

本発明に係る気体圧縮機は、例えば自動車に搭載される空気調和装置に適用され、図示しないが、空気調和装置の構成要素である従来よく知られた凝縮器、膨張弁及び蒸発器等と共に、冷却サイクルのための冷媒循環経路を構成する。 The gas compressor according to the present invention is applied to, for example, an air conditioner mounted on an automobile, and although not shown, together with conventionally well-known condensers, expansion valves, evaporators, and the like that are components of the air conditioner, A refrigerant circulation path for the cooling cycle is configured.

本発明に係る気体圧縮機１０は、図１に示すように、一端開放の筒状ハウジング本体１１と、該筒状ハウジング本体の前記開放端を閉じるフロントハウジング部材１２とからなる全体に円筒状のハウジング１３を備える。 As shown in FIG. 1, a gas compressor 10 according to the present invention has a cylindrical housing body 11 formed of a cylindrical housing body 11 that is open at one end and a front housing member 12 that closes the open end of the cylindrical housing body. A housing 13 is provided.

フロントハウジング部材１２には、前記蒸発器に接続される吸入ポート１４が設けられている。また、フロントハウジング部材１２によって前記開放端を閉鎖されるハウジング本体１１内には、圧縮機構１５が収容されている。圧縮機構１５は、後述するように、前記自動車に搭載されたエンジン（図示せず）の回転駆動力によって作動され、この作動により、吸入ポート１４を経て前記蒸発器から取り入れた冷媒ガスを圧縮する。吸入ポート１４には、冷媒ガスの逆流を阻止するための従来よく知られた逆止弁１４ａが設けられている。また、ハウジング本体１１には、圧縮された冷媒ガスを前記凝縮器へ吐出すべく該凝縮器に接続される吐出ポート１６が設けられている。 The front housing member 12 is provided with a suction port 14 connected to the evaporator. A compression mechanism 15 is accommodated in the housing body 11 whose open end is closed by the front housing member 12. As will be described later, the compression mechanism 15 is operated by the rotational driving force of an engine (not shown) mounted on the automobile, and by this operation, the refrigerant gas taken in from the evaporator via the suction port 14 is compressed. . The suction port 14 is provided with a conventionally well-known check valve 14a for preventing the backflow of the refrigerant gas. The housing body 11 is provided with a discharge port 16 connected to the condenser so as to discharge the compressed refrigerant gas to the condenser.

圧縮機構１５は、図示の例では、従来よく知られた同芯型のベーンロータリ式の圧縮機構である。冷媒ガスを圧縮するための圧縮機構１５は、両端開放のシリンダ部材１７と該シリンダ部材の各開放端を気密的に閉鎖する平板状のフロントサイドブロック１８及びリアサイドブロック１９とで規定されるシリンダ室２０を備える。 In the illustrated example, the compression mechanism 15 is a well-known concentric vane rotary compression mechanism. The compression mechanism 15 for compressing the refrigerant gas includes a cylinder chamber defined by a cylinder member 17 that is open at both ends, and a flat front side block 18 and a rear side block 19 that hermetically close each open end of the cylinder member. 20.

シリンダ室２０は、その横断面が楕円形（図２参照）をなす。このシリンダ室２０内には、回転軸２１を有する円柱状のロータ２２が収容されている。回転軸２１は、図１に示すように、フロントサイドブロック１８及びリアサイドブロック１９の各ボス部２３および２４の内周面で形成された各滑り軸受面１８ａ、１９ａで回転可能に支承されている。 The cylinder chamber 20 has an elliptical cross section (see FIG. 2). A cylindrical rotor 22 having a rotation shaft 21 is accommodated in the cylinder chamber 20. As shown in FIG. 1, the rotating shaft 21 is rotatably supported by sliding bearing surfaces 18a and 19a formed by inner peripheral surfaces of the boss portions 23 and 24 of the front side block 18 and the rear side block 19, respectively. .

回転軸２１は、その先端をフロントハウジング部材１２の筒状端部１２ａから突出させて配置されている。筒状端部１２ａには、前記エンジンにより駆動される循環駆動ベルト２５を受けるプーリ２６が軸受２７を介して回転可能に支持されている。回転軸２１は、その先端部に設けられた電磁クラッチ２８を介してプーリ２６に断続可能に結合される。従って、電磁クラッチ２８への通電によって、回転軸２１はプーリ２６と一体的に回転され、これによりロータ２２が一方向へ駆動回転される。 The rotating shaft 21 is disposed with its tip protruding from the cylindrical end 12 a of the front housing member 12. A pulley 26 that receives a circulation drive belt 25 driven by the engine is rotatably supported on the cylindrical end portion 12 a via a bearing 27. The rotating shaft 21 is coupled to the pulley 26 via an electromagnetic clutch 28 provided at the tip thereof so as to be intermittent. Accordingly, when the electromagnetic clutch 28 is energized, the rotating shaft 21 is rotated integrally with the pulley 26, and thereby the rotor 22 is driven and rotated in one direction.

ロータ２２には、図２に示すように、その外周面に開放するベーン溝２９が形成されている。各ベーン溝２９内には、ベーン３０がロータ２２の周方向へ突出可能に収容されている。各ベーン３０は、各ベーン溝２９の底部に形成された背圧室３１に供給される潤滑油の圧力を背圧として受ける。この背圧により、各ベーン３０は、シリンダ室２０の周壁へ向けての偏倚力を受け、該周壁に先端が当接する。各背圧室３１およびベーン溝２９は、各サイドブロック１８および１９に当接するロータ２２の両端に開放する。 As shown in FIG. 2, the rotor 22 is formed with a vane groove 29 that opens to the outer peripheral surface thereof. A vane 30 is accommodated in each vane groove 29 so as to protrude in the circumferential direction of the rotor 22. Each vane 30 receives the pressure of the lubricating oil supplied to the back pressure chamber 31 formed at the bottom of each vane groove 29 as a back pressure. Due to this back pressure, each vane 30 receives a biasing force toward the peripheral wall of the cylinder chamber 20, and the tip abuts against the peripheral wall. The back pressure chambers 31 and the vane grooves 29 are open to both ends of the rotor 22 that abuts the side blocks 18 and 19.

シリンダ室２０は、ロータ２２に保持されたベーン３０によってロータ２２の周方向へ区画されることにより、各圧縮室２０ａに分割されている。図示の例では、５枚のベーンにより５つの圧縮室２０ａが形成されている。各圧縮室２０ａは、ロータ２２の回転に伴って、その容積の増大および減少を繰り返す。 The cylinder chamber 20 is divided into the compression chambers 20 a by being partitioned in the circumferential direction of the rotor 22 by the vanes 30 held by the rotor 22. In the illustrated example, five compression chambers 20a are formed by five vanes. Each compression chamber 20a repeatedly increases and decreases in volume as the rotor 22 rotates.

シリンダ室２０の両短径部近傍には、各圧縮室２０ａに冷媒を吸入するための一対の吸入口３２及び各圧縮室２０ａで圧縮された冷媒を該圧縮室から吐出するための一対の吐出口３３がそれぞれ形成されている。各短径部を間に、ロータ２２の回転方向（図２では時計方向）の側へ偏倚した位置にはシリンダ室２０の径方向に整列して各吸入口３２が配置され、ロータ２２の回転方向と逆方向（図２では反時計方向）の側へ偏倚した位置には各吐出口３３がシリンダ室２０の径方向に整列して配置されている。各吐出口３３には、圧縮室２０ａから排出される冷却媒体の逆流を阻止する従来よく知られた逆止弁３４が設けられている。各吐出口３３は、逆止弁３４を経て、シリンダ部材１７の軸線方向に沿って伸長する連通路３５に連通する。 Near both short-diameter portions of the cylinder chamber 20, a pair of suction ports 32 for sucking refrigerant into each compression chamber 20 a and a pair of discharges for discharging the refrigerant compressed in each compression chamber 20 a from the compression chamber. Each outlet 33 is formed. Each suction port 32 is arranged in the radial direction of the cylinder chamber 20 at a position biased toward the rotation direction (clockwise in FIG. 2) of the rotor 22 with each short diameter portion interposed therebetween. Each discharge port 33 is arranged in alignment with the radial direction of the cylinder chamber 20 at a position deviated toward the direction opposite to the direction (counterclockwise in FIG. 2). Each discharge port 33 is provided with a conventionally well-known check valve 34 for preventing the back flow of the cooling medium discharged from the compression chamber 20a. Each discharge port 33 communicates with a communication passage 35 that extends along the axial direction of the cylinder member 17 via a check valve 34.

再び図１を参照するに、吸入ポート１４は、該吸入ポートが形成されたフロントハウジング部材１２とフロントサイドブロック１８との間に形成された吸入室３６を経て、従来よく知られているように、圧縮機構１５の前記した吸入口３２（図２参照）に連通する。吸入室３６は、吸入ポート１４から各吸入口３２への分岐部として作用する。 Referring again to FIG. 1, the suction port 14 passes through a suction chamber 36 formed between the front housing member 12 in which the suction port is formed and the front side block 18, as is well known in the art. Then, it communicates with the suction port 32 (see FIG. 2) of the compression mechanism 15. The suction chamber 36 acts as a branch portion from the suction port 14 to each suction port 32.

従って、ロータ２２が回転されると、該ロータ２２の回転に伴い、吸入行程で、吸入ポート１４から各吸入口３２を経て圧縮室２０ａに冷媒が吸入され、吸入された冷媒は、圧縮行程で圧縮される。この圧縮された冷媒は、ロータ２２の回転に伴い、吐出行程で、吐出口３３（図２参照）から連通路３５に排出される。 Therefore, when the rotor 22 is rotated, with the rotation of the rotor 22, the refrigerant is sucked into the compression chamber 20 a from the suction port 14 through the suction ports 32 in the suction stroke, and the sucked refrigerant is sucked in the compression stroke. Compressed. The compressed refrigerant is discharged from the discharge port 33 (see FIG. 2) to the communication path 35 in the discharge stroke as the rotor 22 rotates.

吐出口３３から連通路３５に排出された冷媒は、該連通路により従来よく知られた油分離器３７に案内され、該油分離器を経てハウジング１３内に形成された吐出室３８に排出される。 The refrigerant discharged from the discharge port 33 to the communication passage 35 is guided to a conventionally known oil separator 37 through the communication passage, and is discharged to a discharge chamber 38 formed in the housing 13 through the oil separator. The

油分離器３７は、図１に示すように、ハウジング１３内で、ハウジング本体１１と圧縮機構１５のリアサイドブロック１９との間に規定された吐出室３８内に配置されており、吐出口３３から各連通路３５を経て吐出室３８に排出される冷媒から該冷媒中の潤滑油を分離する。潤滑油が分離された冷媒は、吐出室３８に連通する吐出ポート１６を経て前記凝縮器に供給される。この吐出室３８は、該吐出室内に排出された冷媒の脈動を吸収する作用をなす。 As shown in FIG. 1, the oil separator 37 is disposed in a discharge chamber 38 defined in the housing 13 between the housing body 11 and the rear side block 19 of the compression mechanism 15. Lubricating oil in the refrigerant is separated from the refrigerant discharged to the discharge chamber 38 via each communication path 35. The refrigerant from which the lubricating oil has been separated is supplied to the condenser via the discharge port 16 communicating with the discharge chamber 38. The discharge chamber 38 functions to absorb the pulsation of the refrigerant discharged into the discharge chamber.

冷媒から分離された潤滑油は、吐出室３８内の吐出圧力により、吐出室３８の底部の油貯めから、図面の簡素化のために省略された従来と同様な油供給路を経て、軸受部を構成するボス部２３、２４の各軸受面１８ａ、１９ａ、に供給され、回転軸２１を円滑に回転させる。回転軸２１とフロントハウジング部材１２との間には、潤滑油の漏れを防止するためのシール機構３９が設けられている。 Lubricating oil separated from the refrigerant flows from the oil reservoir at the bottom of the discharge chamber 38 due to the discharge pressure in the discharge chamber 38, through an oil supply path similar to the conventional one omitted for simplification of the drawing, and the bearing portion. Are supplied to the bearing surfaces 18a and 19a of the boss portions 23 and 24, and the rotating shaft 21 is smoothly rotated. A seal mechanism 39 is provided between the rotary shaft 21 and the front housing member 12 for preventing leakage of lubricating oil.

各軸受面１８ａ、１９ａ、に供給された潤滑油は、従来よく知られているように、回転軸２１との間を経て、各サイドブロック１８、１９に形成されたサライと称される凹所４０に案内され、各ベーン溝２９に収容されたベーン３０の背圧のために、各凹所４０から背圧室３１に供給される。この背圧により、前記したように、ベーン３０はロータ２２の回転に伴ってシリンダ室２０の周壁を適正に摺動する。 As is well known, the lubricating oil supplied to the bearing surfaces 18a, 19a passes between the bearing shafts 18a, 19a and the recesses formed in the side blocks 18, 19, respectively. The back pressure chamber 31 is supplied from each recess 40 to the back pressure chamber 31 for back pressure of the vane 30 which is guided by 40 and accommodated in each vane groove 29. Due to this back pressure, as described above, the vane 30 appropriately slides on the peripheral wall of the cylinder chamber 20 as the rotor 22 rotates.

吸入ポート１４に連通する吸入室３６の圧力と、吐出ポート１６に連通する吐出室３８との圧力差が大きくなると、気体圧縮機１０の負荷、すなわち圧縮機構１５の負荷が増大する。そのため、ロータ２２の円滑な回転が困難となり、トルク変動が増大し、大きな振動が引き起こされる。この振動が前記エンジンを搭載する車両室内に伝わると、車内騒音や車内振動の原因となる。 When the pressure difference between the suction chamber 36 that communicates with the suction port 14 and the discharge chamber 38 that communicates with the discharge port 16 increases, the load on the gas compressor 10, that is, the load on the compression mechanism 15 increases. Therefore, smooth rotation of the rotor 22 becomes difficult, torque fluctuation increases, and large vibrations are caused. When this vibration is transmitted to the vehicle compartment in which the engine is mounted, it causes in-vehicle noise and in-vehicle vibration.

この両室３６、３８の圧力差の増大による振動の発生を抑制するために、図１に示すように、圧縮機構１５のシリンダ室２０を経ることなく吸入室３６および吐出室３８を連通するバイパス路４１と、該バイパス路の連通を断続するためのバイパス弁４２とが、シリンダ室２０を規定するシリンダブロックすなわちシリンダ部材１７および各サイドブロック１８、１９に関連して設けられている。 In order to suppress the occurrence of vibration due to an increase in the pressure difference between the two chambers 36 and 38, as shown in FIG. 1, a bypass communicating the suction chamber 36 and the discharge chamber 38 without passing through the cylinder chamber 20 of the compression mechanism 15. A passage 41 and a bypass valve 42 for interrupting communication of the bypass passage are provided in association with the cylinder block defining the cylinder chamber 20, that is, the cylinder member 17 and the side blocks 18 and 19.

図３に拡大して示すように、シリンダ部材１７には、フロントサイドブロック１８との接合面に開放する円形空所４１ａが形成されている。円形空所４１ａの前記開放端と反対側の底部４３には、該円形空所の口径よりも小さな口径を有する通路４１ｂが形成されている。この通路４１ｂは、リアサイドブロック１９をその板厚方向に貫通し、吐出室３８に開放する。他方、円形空所４１の前記開放端には、円形空所の口径よりも小さな口径を有する通路４１ｃが形成されたばね座部材４４ｂが配置されており、該ばね座部材の通路４１ｃはフロントサイドブロック１８をその板厚方向に貫通して吸入室３６に連通する。従って、円形空所４１ａ、該円形空所の両端に形成された各通路４１ｂおよび４１ｃは、圧縮機構１５を経ることなく両室３６、３８を連通する前記したバイパス路４１を構成する。 As shown in an enlarged view in FIG. 3, the cylinder member 17 is formed with a circular space 41 a that opens to the joint surface with the front side block 18. A passage 41b having a diameter smaller than the diameter of the circular space is formed in the bottom 43 of the circular space 41a opposite to the open end. The passage 41 b penetrates the rear side block 19 in the plate thickness direction and opens to the discharge chamber 38. On the other hand, a spring seat member 44b in which a passage 41c having a smaller diameter than that of the circular space is formed is disposed at the open end of the circular space 41, and the passage 41c of the spring seat member is formed in the front side block. 18 is communicated with the suction chamber 36 through the plate thickness direction. Therefore, the circular space 41 a and the passages 41 b and 41 c formed at both ends of the circular space constitute the bypass passage 41 that communicates the chambers 36 and 38 without passing through the compression mechanism 15.

シリンダ部材１７とフロントサイドブロック１８との間およびシリンダ部材１７とリアサイドブロック１９との間には、バイパス路４１を取り巻く環状シール部材４４ａがそれぞれ配置されており、環状シール部材４４ａによってバイパス路４１の径方向外方での気密性が維持されている。 An annular seal member 44a surrounding the bypass passage 41 is disposed between the cylinder member 17 and the front side block 18 and between the cylinder member 17 and the rear side block 19, respectively. Airtightness in the radially outward direction is maintained.

バイパス弁４２は、バイパス路４１を構成する円形空所４１ａ内に収容された弁体４２ａと、該弁体とばね座部材４４ｂとの間に配置された圧縮コイルばね４２ｂとを有する。弁体４２ａは、通路４１ｂの開口が形成された円形空所４１ａの底部４３すなわち弁座４３に向けおよび弁座４３から離れる方向へ移動可能である。弁体４２ａの側方には、図４に示すように、一対の案内溝４５が形成されている。各案内溝４５は、弁体４２ａの長手方向である軸線方向に沿って、その両端に開放する。 The bypass valve 42 includes a valve body 42a accommodated in a circular space 41a constituting the bypass passage 41, and a compression coil spring 42b disposed between the valve body and the spring seat member 44b. The valve body 42a is movable toward the bottom 43 of the circular space 41a in which the opening of the passage 41b is formed, that is, toward the valve seat 43 and away from the valve seat 43. As shown in FIG. 4, a pair of guide grooves 45 are formed on the side of the valve body 42a. Each guide groove 45 opens to both ends thereof along the axial direction which is the longitudinal direction of the valve body 42a.

弁体４２ａは、弁座４３に対向する一端に、吐出室３８の気体圧力Ｐｄを弁座４３から離れる方向への偏倚力として受ける。また、弁体４２ａは、その他端に、吸入室３６内の気体圧力Ｐｓと圧縮コイルばね４２ｂのばね力Ｆｋとを弁座４３へ向けての偏倚力として受ける。 The valve body 42 a receives the gas pressure Pd of the discharge chamber 38 at one end facing the valve seat 43 as a biasing force in a direction away from the valve seat 43. Further, the valve body 42 a receives the gas pressure Ps in the suction chamber 36 and the spring force Fk of the compression coil spring 42 b as a biasing force toward the valve seat 43 at the other end.

これらの偏倚力を両端に受ける弁体４２ａは、吸入室３６内の気体圧力Ｐｓと圧縮コイルばね４２ｂのばね力Ｆｋとの和が吐出室３８の気体圧力Ｐｄ以上であるとき、図３に示す閉鎖位置に保持される。この閉鎖位置では、弁体４２ａの一端であるその先端が弁座４３に当接することにより、弁座開口である通路４１ｂの開口と案内溝４５との連通が絶たれることから、バイパス路４１が遮断状態におかれる。 The valve body 42a that receives these biasing forces at both ends is shown in FIG. 3 when the sum of the gas pressure Ps in the suction chamber 36 and the spring force Fk of the compression coil spring 42b is equal to or higher than the gas pressure Pd in the discharge chamber 38. Held in the closed position. In this closed position, the leading end, which is one end of the valve body 42a, comes into contact with the valve seat 43, whereby the communication between the opening of the passage 41b, which is the valve seat opening, and the guide groove 45 is interrupted. Placed in a shut-off state.

従って、図３に示す弁体４２ａの閉鎖位置では、吸入室３６および吐出室３８がバイパス路４１を経て連通することはなく、前記したように、圧縮機構１５の作動に応じて吸入ポート１４からの冷媒が圧縮され、この圧縮された冷媒が適正に吐出ポート１６から排出される。 Therefore, in the closed position of the valve body 42a shown in FIG. 3, the suction chamber 36 and the discharge chamber 38 do not communicate with each other via the bypass passage 41. As described above, the suction port 14 is connected to the suction port 14 according to the operation of the compression mechanism 15. The refrigerant is compressed, and the compressed refrigerant is appropriately discharged from the discharge port 16.

気体圧縮機１０の運転中、例えば吐出室３８の気体圧力Ｐｄの上昇あるいは吸入室３６の気体圧力Ｐｓの降下によって、吐出室３８の気体圧力Ｐｄが吸入室３６内の気体圧力Ｐｓと圧縮コイルばね４２ｂのばね力Ｆｋとの和を超えると、弁体４２ａの両端に作用する偏倚力の差によって、図５に示すように、弁体４２ａは、その先端が弁座４３から離反する位置に移動する。この離反位置では、弁座４３の弁座開口である通路４１ｂの開口は弁体４２ａの案内溝４５を経て通路４１ｃに連通する。 During operation of the gas compressor 10, for example, when the gas pressure Pd in the discharge chamber 38 is increased or the gas pressure Ps in the suction chamber 36 is decreased, the gas pressure Pd in the discharge chamber 38 and the gas pressure Ps in the suction chamber 36 are compressed. If the sum of the spring force Fk of 42b is exceeded, the valve body 42a moves to a position where the tip of the valve body 42a separates from the valve seat 43 as shown in FIG. To do. In this separated position, the opening of the passage 41b, which is the valve seat opening of the valve seat 43, communicates with the passage 41c via the guide groove 45 of the valve body 42a.

そのため、バイパス路４１が連通され、これにより吐出室３８から吸入室３６へのバイパス路４１を経る圧縮ガスの部分的な帰還が許されることから、その結果、吸入室３６と吐出室３８との圧力差が緩和される。圧力差の緩和によって、吸入室３６内の気体圧力Ｐｓと圧縮コイルばね４２ｂのばね力Ｆｋとの和が吐出室３８の気体圧力Ｐｄ以上になると、弁体４２ａは、その圧力差により、再び図３に示した閉鎖位置に保持される。 For this reason, the bypass passage 41 is communicated, so that partial return of the compressed gas through the bypass passage 41 from the discharge chamber 38 to the suction chamber 36 is allowed. As a result, the suction chamber 36 and the discharge chamber 38 are connected to each other. Pressure difference is relaxed. When the sum of the gas pressure Ps in the suction chamber 36 and the spring force Fk of the compression coil spring 42b becomes equal to or higher than the gas pressure Pd in the discharge chamber 38 due to the relaxation of the pressure difference, the valve body 42a is again shown in FIG. 3 is held in the closed position.

このことから、バイパス弁４２は、吸入室３６と吐出室３８との圧力差がバイパス弁４２の圧縮コイルばね４２ｂのばね力を超えないように、バイパス路４１の連通を自動的に制御する逆止弁として機能する。 Therefore, the bypass valve 42 automatically controls the communication of the bypass passage 41 so that the pressure difference between the suction chamber 36 and the discharge chamber 38 does not exceed the spring force of the compression coil spring 42b of the bypass valve 42. Functions as a stop valve.

従って、圧縮コイルばね４２ｂのばね力Ｆｋを適切に設定することにより、吸入ポート側および吐出ポート側の大きな圧力差を防止することができ、この大きな圧力差による気体圧縮機１０の大きなトルク変動が防止され、このトルク変動による振動の発生が抑制される。 Therefore, by appropriately setting the spring force Fk of the compression coil spring 42b, a large pressure difference between the suction port side and the discharge port side can be prevented, and a large torque fluctuation of the gas compressor 10 due to this large pressure difference occurs. And the occurrence of vibration due to this torque fluctuation is suppressed.

圧縮コイルばね４２ｂに代えて、種々のばね手段からなる弾性部材を用いることができる。 Instead of the compression coil spring 42b, an elastic member made of various spring means can be used.

本発明に係る気体圧縮機１０によれば、前記したように、圧縮コイルばね４２ｂのばね力の設定により、吐出室３８の気体圧力Ｐｄを弁体４２ａに直接作用させ、この吐出室３８の気体圧力Ｐｄによって弁体４２ａを作動させることができ、比較的単純な構成で以て吸入室３６と吐出室３８との圧力差が所定値を超えることを防止し、この圧力差に起因する振動を効果的に抑制することができる。 According to the gas compressor 10 of the present invention, as described above, the gas pressure Pd of the discharge chamber 38 is directly applied to the valve body 42a by setting the spring force of the compression coil spring 42b, and the gas in the discharge chamber 38 is set. The valve element 42a can be actuated by the pressure Pd, and the pressure difference between the suction chamber 36 and the discharge chamber 38 is prevented from exceeding a predetermined value with a relatively simple configuration, and vibration caused by this pressure difference is prevented. It can be effectively suppressed.

前記したところでは、バイパス路が吸入室と吐出室とを短絡する例について説明したが、吸気室あるいは吐出室を設けることなくバイパス路によって吸入ポートおよび吐出ポート１６を直接的に連通させることができる。 As described above, the example in which the bypass path short-circuits the suction chamber and the discharge chamber has been described. However, the suction port and the discharge port 16 can be directly communicated with each other by the bypass path without providing the intake chamber or the discharge chamber. .

また、本発明をベーンロータリ式気体圧縮機に適用した例について説明したが、スクロール式の他、種々の気体圧縮機に本発明を適用することができる。また、バイパス路の連通を断続するバイパス弁は、前記した例に限らず、種々のバルブ構造を適用することができる。 Moreover, although the example which applied this invention to the vane rotary type gas compressor was demonstrated, this invention is applicable to various gas compressors other than a scroll type. Further, the bypass valve for intermittently connecting the bypass path is not limited to the above-described example, and various valve structures can be applied.

本発明に係る気体圧縮機を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a gas compressor concerning the present invention. 図１に示す線II−IIに沿って得られた断面図である。It is sectional drawing obtained along line II-II shown in FIG. 本発明に係るバイパス弁がバイパス路の連通を遮断する位置にある状態を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the state in which the bypass valve which concerns on this invention exists in the position which interrupts | blocks communication of a bypass path. 図３に示す線IV-IVに沿って得られた断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. 本発明に係るバイパス弁がバイパス路の連通位置にある状態を拡大して示す図３と同様な図面である。FIG. 4 is a view similar to FIG. 3 showing an enlarged view of a state where the bypass valve according to the present invention is in the communication position of the bypass passage.

符号の説明Explanation of symbols

１０気体圧縮機
１３ハウジング
１４吸入ポート
１５圧縮機構
１６吐出ポート
３６吸入室
３８吐出室
４１バイパス路
４２バイパス弁
４２ａ弁体
４２ｂ（圧縮コイルばね）弾性部材
４３（円形空所の底部）弁座
４５案内溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas compressor 13 Housing 14 Suction port 15 Compression mechanism 16 Discharge port 36 Suction chamber 38 Discharge chamber 41 Bypass path 42 Bypass valve 42a Valve body 42b (Compression coil spring) Elastic member 43 (Bottom of circular space) Valve seat 45 Guide groove

Claims

吸入ポートおよび吐出ポートが設けられたハウジングと、該ハウジング内に収容され前記吸入ポートを経て気体を吸入し、吸入した気体を圧縮した後、圧縮した気体を前記吐出ポートを経て排出する圧縮機構と、該圧縮機構の前記吸入ポート側および前記吐出ポート側を連通するバイパス路と、該バイパス路の連通を断続するバイパス弁とを備え、該バイパス弁は、前記吸入ポート側および前記吐出ポート側の圧力差に起因する振動の低減を図るべく前記圧力差が所定の値を超えるとき前記バイパス路の連通を許すように作動することを特徴とする気体圧縮機。 A housing provided with a suction port and a discharge port; and a compression mechanism that is accommodated in the housing and sucks gas through the suction port, compresses the sucked gas, and then discharges the compressed gas through the discharge port; A bypass passage that communicates the suction port side and the discharge port side of the compression mechanism, and a bypass valve that intermittently communicates the bypass passage, the bypass valve on the suction port side and the discharge port side A gas compressor that operates to allow communication of the bypass when the pressure difference exceeds a predetermined value in order to reduce vibration caused by the pressure difference.

前記吸入ポートと前記圧縮機構との間には吸入室が設けられ、また前記吐出ポートと前記圧縮機構との間には吐出室が設けられ、前記バイパス路の一端が前記吸入室に連通し、またその他端が前記吐出室に連通し、前記バイパス弁は前記吸入室および前記吐出室の圧力差が所定の値を超えるとき前記バイパス路の連通を許すように作動する請求項１に記載の気体圧縮機。 A suction chamber is provided between the suction port and the compression mechanism, a discharge chamber is provided between the discharge port and the compression mechanism, and one end of the bypass passage communicates with the suction chamber, 2. The gas according to claim 1, wherein the other end communicates with the discharge chamber, and the bypass valve operates to allow the bypass passage to communicate when a pressure difference between the suction chamber and the discharge chamber exceeds a predetermined value. Compressor.

前記バイパス弁は、前記吐出室から前記吸入室への流れを許す逆止弁から成ることを特徴とする請求項２に記載の気体圧縮機。 The gas compressor according to claim 2, wherein the bypass valve includes a check valve that allows a flow from the discharge chamber to the suction chamber.

前記逆止弁は、弁座開口を有し前記バイパス路を横切って形成される弁座と、前記弁座開口を開閉すべく前記弁座に相近づきまたはこれから遠ざかる方向へ移動可能に前記バイパス路内に収容され前記弁座に対向する一端に前記吐出室の気体圧力を受け、他端に前記吸入室の気体圧力および弾性部材による前記弁座へ向けての偏倚力を受ける弁体とを備える請求項３に記載の気体圧縮機。 The check valve has a valve seat opening and a valve seat formed across the bypass passage, and the bypass passage is movable toward or away from the valve seat to open and close the valve seat opening. And a valve body that receives the gas pressure of the discharge chamber at one end opposed to the valve seat and receives the gas pressure of the suction chamber and a biasing force toward the valve seat by an elastic member at the other end. The gas compressor according to claim 3.

前記弁体の側部には、該弁体の長手方向に沿ってその両端に開放する案内溝が形成され、前記弁体が前記弁座への当接位置にあるとき、前記案内溝と前記弁座開口との連通が遮断されることにより前記バイパス路に沿った流体の流れが阻止され、前記弁体が前記弁座からの離反位置にあるとき、前記案内溝と前記弁座開口とが連通することにより前記案内溝を経て前記バイパス路に沿った流体の流れが許される請求項４に記載の気体圧縮機。 Guide grooves that open to both ends of the valve body along the longitudinal direction of the valve body are formed on the side of the valve body, and when the valve body is in a contact position with the valve seat, the guide groove and the When the communication with the valve seat opening is blocked, the flow of fluid along the bypass passage is blocked, and when the valve body is in a position away from the valve seat, the guide groove and the valve seat opening are The gas compressor according to claim 4, wherein the flow of fluid along the bypass path is allowed through the guide groove by communicating.