JPS6258081A - 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５図乃至第７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ユ・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
微小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１３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下方の油溜り部とベ
ーン背圧室１７表を連通ずる給油通路、１９１−１：差
圧による給油量を制限する通路、２０は給油通路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２
０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２
１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とを連通ずる圧力導入路である。

以上のように構成されたスライディングパー４ＥＥ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６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１３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。一方圧力場入路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２５
へ供給されるので、プランジャ２３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の押圧に供されロータ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８内の圧力は
急激゛に低圧側流体の圧力捷で降下するため、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τ室２
５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キれ以
上供給されないから、作動室８因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０ 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な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、従来の圧縮機に
おける給油通路と油路開閉手段とに加えて、ベーン背圧
室と作動室の中間圧乃至低圧側部分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だは小
さい状態で圧縮機を始動させた場合でも、通路開閉手段
はガス供給通路を連通しているので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しよう
とする際生ずるベーン背圧室の容積変動に対して瞬時に
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１７の圧力低下を生じないからベ
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４図を参照しながら説明する。

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示すもの
であるが、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は給油通路１８に連通ずる第１ガス
供給通路、２７は吐出弁１１近傍の作動室８に連通ずる
圧力導入路、２８は一端に第１ガス供給通路２６が開口
し他端には圧力導入路２７が開口する摺動室、２９は摺
動室２８の第１ガス供給通路２６の開口部に設けられた
弁座、３０は摺動室２８内に摺動自′在に嵌挿された弁
体、３１は作動室８の中間圧部分に連通し弁体３０が弁
座２９に当接していない時のみ第１ガス供給通路２６と
連通ずる第２ガス供給通路３２は弁座２９から遊離する
向きに弁体３０を付勢するばねである。

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。

圧縮機が停止すると、作動室８内の圧力は急激に低下し
プランジャ２３下端の圧力も低下する。

このためプランジャ２３は下部プランジャ室２５側へ移
動し球体２１は球座２０に当接するので給油通路１８が
遮断されるのは前記従来のベーン背圧付与装置と同様で
ある。これによりベーン背圧室１７側の給油通路１８内
の圧力も低下して作動室θ内の圧力と等しくなるので、
作動室８に連通ずる圧力導入路２７内圧力と第２ガス供
給通路３１内圧力およびベーン背圧室１７側の給油通路
１８に連通する第１ガス供給通路２６内圧力とが等しく
なり弁体３０はばね３２の付勢力によって弁座２９から
遊離する。その結果第１ガス供給通路２６と第２ガス供
給通路３１とが連通した状態となる。

次に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ついて説明
する。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内を伸張没入する原生ずるベーン背圧室１
７の容積変動によって、ベーン背圧室１７内の圧力が低
くなろうとすると作動室８の中間圧部分から第２ガス供
給通路ａ１および第１ガス供給通路２６を経てベーン背
圧室１７にガス状流体が瞬時に供給されるためベーン背
圧室１７の圧力低下を防止できる。また始動後高圧側圧
力の上昇とともに弁体３ｏの両端にかかる圧力差が増大
するとげね３２の付勢力に打ち勝って弁体３０が弁座２
９に当接するため、ベーン背圧室１７には給油通路１８
から適正量の潤滑油を前記従来のベーン背圧付与装置と
同様に供給できる。なお始動後にプランジャ２３が球体
２１を球座２０から遊離させて給油通路１８が連通して
いても、高圧室１４内の圧力上昇が不十分でかつ潤滑油
流入の通路抵抗が大であることなどにより給油通路１８
の第１ガス供給通路２６との連通部の圧力が作動室８の
第２ガス供給通路３１開口部の圧力より低ければベーン
背圧室１７へはガス状流体が供給される。

以上のように木実施例によれば、ベーン背圧室に連通ず
る第１ガス供給通路と、吐出弁近傍の作動室に連通ずる
圧力導入路と、その一端に第１ガス供給通路が開口し他
端には圧力導入路が開口する摺動室と、摺動室の第１ガ
ス供給通路開口部に設けられた弁座と、摺動室内に摺動
自在に表押された弁体と、作動室の中間圧部分に連通し
弁体が弁座に当接していない時のみ第１ガス供給通路と
連通ずる第２ガス供給通路と、弁座から遊離する向きに
弁体を付勢するばねと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および第２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ので、ベーンの不調現
象や圧縮不良現象を防止できる。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。

第３図および第４図は本発明の＠２の実施例を示すもの
で、同図において前記第１の実施例を示す第１図および
第２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、３３は一端を高圧室１
４に開口し他端を通路・３４により作動室８の低圧側部
分に連通している摺動室、３５は摺動室３３内に摺動自
在に配設さればね３７により高圧室１４側へ付勢される
弁体、３６は弁体３５が当接した時第１ガス供給通路２
６と第２ガス供給通路３１とを遮断する弁座である。

第１の実施例と異なるのは第１ガス供給通路２６と第２
ガス供給通路３１との連通遮断を弁体３５がその両端に
高圧室１４および作動室８の低圧側部分の圧力を受けて
摺動室３３内を摺動することによって行なう点であるが
、圧縮機停止後高低圧力差が小さくなるとげね３７の付
勢力によって第１ガス供給通路２６と第２ガス供給通路
３１とが連通し、圧縮機始動時には第２ガス供給通路３
１からベーン背圧室１７にガス状流体が供給でき、また
始動後高圧室１４内の圧力が増加して弁体３５がばね３
７の付勢力に打ち勝って弁座３６に当接してベーン背圧
室１７には適正量の潤滑油・瀘供給できるので、前記第
１の実施例と同様の作用効果を有することは明らかであ
る。

なお第１および第２の実施例において第２ガス供給通路
３１は作動室８の中間圧部分に連通させたが圧縮機を含
む冷凍サイクル内の油溜り部以外の低圧側空間あるいは
圧縮機の構成によって種々形成される中間圧部分に連通
させてもよい。また第１ガス供給通路２６は給油通路１
８に連通させたが、第１ガス供給通路２６は給油通路１
８とは独立にベーン背圧室１７に連通させてもよい。ま
たこれら二つの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
のものでもよいし、ベーン枚数も４枚のものを示したが
何枚あってもよい。

さらに第１の実施例において摺動室２８に連通する圧力
導入路２７は、作動室８の吐出弁１１近傍に開口させた
が圧力導入路２４に連通させてもよいし、高圧室１４に
連通させてもよい。

さらに第２の実施例において弁体３５は両端に高圧室１
４および作動室８の低圧側部分の圧力を受けて摺動する
ようにしたが、圧縮機の定常運転状態において弁体３５
がばね３７の付勢力に打ち勝って弁座３６に当接できる
だけの圧力差のある組合せであれば圧縮機内はもとより
冷凍サイクル内のどの部分の圧力を受けるように構成し
てもかまわない。

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、ベーン背圧室と作動室の中間
圧乃至低圧側部分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を設けることに
より、圧縮機の高低圧力差がないかまたは小さい場合に
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
はガス供給通路を遮断すること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を具備したスライディング
ベーン式圧縮機の断面図、第３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４
図は本発明のｇｇ２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断面図、
第５図は従来の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６図は第５図のＸ
−Ｘ線による断面図、第７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・・・・・・ローフ、３・
・・・・・ベーンスロット、４・・・・・・ベーン、５
・・・・・・Ｋｍ軸、ｓ・・・・・・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、１４・・・・・・高圧室、１７・・・・・・
ベーン背圧室、１８・・・・・給油通路、２６・・・・
・・第１ガス供給通路、３１・・・・・・第２ガス供給
通路。　　　・ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名５−
一一駅動軸 ９−一一吸入口 １０−一一口１８ニ　口 １２−一−へ′°−ン背工呈 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、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、前記ベーン背圧室と前記作動室の中間圧乃至
   低圧側部分とを連通するガス供給通路と、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。
2. （２）通路開閉手段は、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前記作動室の中間圧乃至低圧側
   部分に開口する第２ガス供給通路とを備えた特許請求の
   範囲第１項記載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。