JPS5944516B2

JPS5944516B2 - 回転式圧縮機

Info

Publication number: JPS5944516B2
Application number: JP4137479A
Authority: JP
Inventors: 嘉一山田; 喜之森川; 勝晴藤尾; 好一吉弘; 敏雄松田; 辰久田口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-04-05
Filing date: 1979-04-05
Publication date: 1984-10-30
Also published as: JPS55134785A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、自動車用空調機等に用いられるベーン型回転
式圧縮機に関するもので、圧縮機回転時は潤滑油供給通
路を開き、停止時には閉じる高信頼性の弁機構を提供し
、運転時の充分な潤滑油供給確保と、停止時の潤滑油の
シリンダ内流入をなくシ、再運転時の油圧縮防止、停止
直後の逆回転防止をはかることを目的の一つとするもの
である。

従来、この種の回転式圧縮機では、ベーンをシリンダ内
壁に確実に押圧させるために、吐出側に発生する高圧圧
力を利用して潤滑油を加圧し、ベーン溝底部へ供給する
とともにロータ両端面、ベーンとロータの摺動面等の潤
滑を行なう方式が採用されていた。

したがって圧縮機が一旦停止すると、吐出側に残存する
高圧圧力によって潤滑油の一部はベーン溝底部へ流れ続
け、余分な潤滑油はロータ端面と側板、ベーンとベーン
溝の隙間からシリンダ内へ流入し、さらに低圧側へ向っ
て進行することから、ロータが逆回転し、漏洩油が吸入
管側へも送り出されるものであった。

そのため、再運転時の油圧縮による異常高圧により、ベ
ーン、ロータの破損、吐出弁が変形する等の致命的なト
ラブルを引き起こす恐れがあった。

上記欠点を除去する手段として、圧縮機の回転時と停止
時において著しい圧力の差がみられる吐出弁前後の圧力
差に着目し、この圧力差で作動する開閉弁を潤滑油路中
に設け、圧縮機の回転時にはその油路を開き、停止時に
は油路を閉じる方式があり、一応の成果を得ているが、
ベーン型回転式圧縮機の場合は、１回転中に圧縮室内ガ
ス圧の取出口をベーンが通過する前後において、圧縮室
内ガス圧に差が生じ、ベーン枚数分の脈動が発生し、こ
れに起因して吐出弁前後の圧力差も瞬時に逆転するため
、開閉弁が振動あるいは移動し、時として油路を遮断す
る場合があり、ベーン溝底部への潤滑油供給不足による
ベーンのジャンピング現象、ベーンノイズの発生等を起
していた。

本発明は、上記脈動の革衰を簡便な手段で極めて効果的
に行ない、開閉弁の作動を確実に行なうために圧縮室内
ガス圧取出口から開閉弁までのガス通路途中に、狭小通
路を設けたものである。

そのための構成として、本発明は、少なくともシリンダ
と、このシリンダ内に配設された冷媒の圧縮室を形成す
るロータを具備した回転式圧縮機本体に、前記ロータに
出没自在に設けられかつロータとともに前記圧縮室を形
成するベーンと、前記シリンダの吐出圧力により潤滑油
を加圧して前記ベーンの出没を行う潤滑油供給通路と、
前記圧縮室内の圧縮ガス圧力と吐出弁通過後の吐出ガス
圧力との差圧を利用して前記潤滑油供給通路を開閉する
弁機構をそれぞれ設け、さらに前記弁機構を、回転式圧
縮機本体を構成する側板に設けた弁機構取付は用のプラ
ンジャ一孔と、このプランジャ一孔に摺動自在に挿入さ
れたプランジャーと、このプランジャーの往復移動によ
り開閉する球状弁と、前記プランジャ一孔を閉塞する栓
体とより構成し、前記圧縮ガス圧力を前記弁機構へ導入
する圧力通路の一部に、断面積が小さい狭小通路を設け
、この狭小通路を、前記栓体または前記プランジャ一孔
の少なくとも一方に設けた螺旋状溝あるいは圧力通路内
に設けた絞り部材の外周に位置する螺旋状溝としたもの
である。

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。

図において、１はロータ、２はシリンダ、３は前側壁、
４は後側壁、５はベーン、６はシリンダ２に設けられた
冷媒吸入口、７は吐出口、８吐出弁、９はシリンダヘッ
ド、１０は油分離室、１１は油分離室１０からの冷媒出
口、１２は玉軸受、１３は軸封装置であり、以上により
ベーン型回転式圧縮機における周知の基礎構造（回転式
圧縮機本体）Ａが形成されている。

すなわち、ロータ１の軸溝１ａに自動車エンジン等の駆
動源が連結され、運転が行われるものである。

１５はベーン溝１４底に高圧の潤滑油１６を供給する円
周溝、２８は第１油路で、前記ロータ１に設けられた第
２油路２９を通して軸封装置１３に潤滑油１６を供給す
る如く前記後側壁４に設けられている。

１７は吐出弁前圧力の取出口で、後側壁４に設けられて
いる。

１８は取出口１７の圧力を後述するプランジャー開閉弁
機構へ伝える圧力通路、１９は前記円周溝１５へ潤滑油
１６を送る第３油路で、後述のプランジャー開閉弁機構
の下流に位置している。

２０は油分離室１０内の潤滑油をプランジャー開閉弁機
構へ送る第４油路で、後述のプランジャー開閉弁機構の
上流に位置し、他端は油分離室１０内の潤滑油１６の油
面下面に開口している。

次に、上記プランジャー開閉弁機構について説明する。

２１はプランジャ一孔、２２はその上部に突出部２２ａ
を具備したプランジャー、２３は第３油路１９と第４油
路２０を連絡する第５油路で、プランジャー２２の突出
部を囲み、この第５油路２３の上流には、その下端が円
錐形状をなした通路３１が形成され、その中には第５油
路２３を塞ぐことのできる大きさの鋼球２５が遊飛状態
で挿入され、プランジャー２２の上下移動により鋼球２
５が第５油路２３を開閉する。

３０はプランジャ一孔２１の一端を塞ぐために締付固定
された雄ねじが形成されている栓ボルトで、前記圧力通
路１８の一端がこの栓ボルト３０の雌ねじ部に開口して
いる。

ここで、前記栓ボルト３０と後側壁４との螺合状態は圧
力通路１８とプランジャ一孔２１とを連通ずる微細通路
Ｂの機能を有するように設定されていることから気密確
保に充分でなく、両者の間にパツキン３２が介在されて
最終的にシールしている。

上記構成において、第２図に示す矢印方向ヘロータ１が
回転を始めると、冷凍機油を含んだ冷媒ガスは冷媒吸入
口６から吸入され、ベーン５、ロータ１の回転により圧
縮されて吐出ロアに達し、吐出弁８を押し開け、油分離
室１０へ送り出される。

そしてここで比重差により冷凍機油は冷媒ガスから分離
され、潤滑油１６として底部に溜められる。

一方、冷媒ガスは冷媒出口１１を経て周知の冷凍サイク
ル中（図示せず）へ送り出される。

以上のような冷媒ガスの流れにおいて、吐出弁８を境に
しての圧力に着目すると、吐出弁８前の圧力、すなわち
、圧縮室３３、圧力通路１８、プランジャ一孔２１に発
生した圧力と、吐出弁８通過後の圧力とは少くとも吐出
弁８を押し開くことができる圧力差が発生しており、吐
出弁８前の圧力が高い。

つまり、プランジャー２２を境にして油分離室１０に通
じている第５油路２３の圧力と圧力通路１８に通じてい
るプランジャ一孔２１側の圧力とはプランジャ一孔２１
側が高い。

この差圧は通常、ロータ１の１回転においてベーン５の
使用枚数に応じて圧縮室で発生する脈動的な圧力変化に
よって発生するものであるが、この脈動差圧は、前述の
栓ボルト３０さ後側壁４との螺合状態により、圧縮室３
３、圧力通路１８とプランジャ一孔２１との間に設けら
れた微細通路Ｂを経て減衰され、プランジャ一孔２１に
伝達されている。

そのため、プランジャー２２は円滑に上方に移動し、プ
ランジャー２２の突出部２２ａ先端で鋼球２５が押し上
げられ、油分離室１０と第５油路２３、第３油路１９、
第１油路２８とは連通し、高圧の潤滑油１６がベーン溝
１４の底、あるいは第２油路２９を通して軸封装置１３
と玉軸受１２に供給される。

次に、圧縮機停止時の作動を説明する。

圧縮機本体Ａへの動力伝達が断たれると、吐出弁８は直
ちに閉じる。

その結果、冷媒出口１１側の圧力は、周知のように冷媒
サイクルの高圧側に連結されているため、油分離室１０
と同圧力となる。

そしてその冷媒出口１１側の圧力は減圧器（図示せず）
を介して冷凍サイクルの低圧側と平衡しようと減圧する
が、その均衡する速度は遅く吐出ロア内の圧力が速く減
圧する。

すなわち圧縮室内の圧縮ガスはロータ１と前側壁３、後
側壁４との隙間、ベーン５とシリンダ内壁、あるいはベ
ーン１と前後側壁３，４との隙間、ロータ１とシリンダ
内壁の頂部隙間等の隙間から圧縮機の低圧側に漏洩しよ
うとする。

そのため、プランジャ一孔２１側の圧力は圧力通路１８
を介して第４油路２０、第５油路２３側の圧力以下に降
下する。

したがって、プランジャー２２の両端面が受ける力は圧
縮機の回転時と逆の方向となってプランジャー２２は図
中下方に移動し、鋼球２５が第４油路２０と第５油路２
３との間を遮断し、油分離室１０内の残留吐出圧力によ
り加圧状態にある潤滑油１６がベーン溝１４の底ならび
にシリンダ内へ流入するのを防止する。

このような高圧側の残存圧力は時間の経過とともに前述
の冷凍サイクルを構成する蒸発器（図示せず）等に設け
られた膨張弁（図示せず）を通じて均衡化され、ついに
はシリンダ２に設けられている吸入口６内の圧力と油分
離室１０内の圧力を等しくする。

したがって、ロータ１の回転数とベーン５の使用枚数に
応じて圧縮室内で発生する脈動圧は、狭小通路Ｂを通り
脈動減衰され弁機構に伝達され、しかも弁機構近傍の圧
縮ガスは、この狭小通路Ｂにより吐出弁８前圧力の取出
口１７をベーン５が通過した直後に生じる圧縮ガス圧力
の瞬時低下時でも前述の取出口１７の方へ逆流低下しに
くく、さらに圧縮機回転時に潤滑油供給通路１８を開状
態にしている弁機構の開度は変化しないため、潤滑油は
ベーン溝１４、その他摺動各部へ連続的に供給され、ベ
ーンのジャンピング現象、ベーンノイズの発生が防止さ
れる。

また、狭小通路Ｂは断面積が極めて小さく、しかく全長
の長い通路が望ましいことから、通常の加工方法（例え
ば、ドリル加工、放電加工等）では工具寿命が短かくま
た、生産コストも高くつくが、本実施例によれば狭小通
路をプランジャ一孔２１とこれを塞ぐ栓ボルト３０との
螺合状態によって設けているため、生産コストが低く、
また、通路としての断面積が極めて小さく、かつ通路が
ラセン形状であることから全長を長くすることができ、
脈動減衰のための通路として最適なものとなる。

なお、本実施例では狭小通路Ｂを第３図に示す如くプラ
ンジャ一孔２１の雌ねじ部に栓ボルト３０の雄ねじ部を
螺合した際に形成される微小隙間によって形成したが、
第６図に示す如く螺旋状溝ａ（ねじ）をプランジャ一孔
２１が栓ボルト３０のいずれか一方に形成し、栓ボルト
３０をプランジャ一孔２１に圧入する構成として狭小通
路Ｂを形成してもよく、また第４図、第５図に示す如く
プランジャ一孔２１内に圧力通路１８の一端を開口し、
この圧力通路１８内に外周に螺旋状溝ａを形成した絞り
部材３４を上述の実施例と同様圧力通路１８内に形成し
たねじ溝に螺合して狭小通路Ｂを形成する構成、さらに
は第７図に示す如く圧力通路１８もしくは絞り部材３４
のいずれか一方に螺旋状溝ａを設けて狭小通路Ｂを形成
する構成としても同様の作用効果が期待できるものであ
る。

上記実施例より明らかなように、本発明の回転式圧縮機
は、少なくともシリンダと、このシリンダ内に配設され
冷媒の圧縮室を形成するロータを具備した回転式圧縮機
本体に、前記ロータに出没自在に設けられかつロータと
ともに前記圧縮室を形成するベーンと、前記シリンダの
吐出圧力により潤滑油を加圧して前記ベーンの出没を行
う潤滑油供給通路と、前記圧縮室内の圧縮ガス圧力と吐
出弁通過後の吐出ガス圧力との差圧を利用して前記潤滑
油供給通路を開閉する弁機構をそれぞれ設け、さらに前
記圧縮ガス圧力゛を前記弁機構へ導入する圧力通路の一
部に、断面積が小さい狭小通路を設けたもので、狭小通
路により、ロータの回転数とベーンの使用枚数に応じて
圧縮室内で発生する脈動圧を減衰した状態で弁機構へ伝
達するとともに圧力通路内における圧縮ガスの逆流をも
緩和するため、圧縮機の運転時は常に弁機構をほぼ一定
の開度で開けておくこ七ができ、潤滑油を潤滑油供給通
路を介して円滑にかつ連続的にベーンの抑圧作用および
各摺動部への潤滑油の供給作用を行うため、ベーンのジ
ャンピング現象、ベーンノイズの発生等を極力抑制でき
る。

また狭小通路を、栓体もしくは孔の少なくとも一方に設
けた螺旋状溝、あるいは絞り部材もしくは圧力通路内に
設けた絞り部材の外周に位置する螺旋状溝とすることに
より、通路抵抗の大きい狭小通路が得られ、しかも表面
加工であるため、工具寿命等の短いドリル加工、放電加
工等に比べて安価に作成できるとともに加工が容易であ
る等、種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における回転式圧縮機の横断
面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ線による縦断面図、第３
図は第１図の要部拡大断面図、第４図は本発明の他の実
施例における要部拡大断面図、第５図は第４図の要部拡
大断面図、第６図および第７図はそれぞれ本発明の他の
実施例を示す狭小通路部分の拡大断面図である。１・・・・・七−タ、２・・・・・・シリンダ、５・・
・・・・ベーン、１６・・・・・・潤滑油、１８・・・
・・・圧力通路、１９，２０゜２３．２８，２９・・・
・・・油路（潤滑油供給通路）、２１・・・・・・プラ
ンジャ一孔、２５・・・・・・鋼球、３０・・・・・・
栓ボルト（栓体）’、３４・・・・・・絞り部材、Ａ・
・・・・・圧縮機本体、ａ・・・・・・螺旋状溝、Ｂ・
・・・・・狭小通路。

Claims

【特許請求の範囲】

１冷媒吸入口を有するシリンダと、このシリンダ内に
配設された冷媒の圧縮室を形成するロータを具備した回
転式圧縮機本体に、前記ロータに出没自在に設けられか
つロータとともに前記圧縮室を形成するベーンと、前記
シリンダの吐出圧力が作用する油分離室と、前記吐出圧
力により潤滑油を加圧して前記ベーンの出没を行う潤滑
油供給通路と、前記圧縮室内の圧縮ガス圧力と吐出弁通
過後の吐出ガス圧力との差圧を利用して前記潤滑油供給
通路を開閉する弁機構をそれぞれ設け、さらに前記弁機
構を、回転式圧縮機本体を構成する側板に設けた弁機構
取付は用プランジャ一孔と、このプランジャ一孔に摺動
自在に挿入されたプランジャーと、このプランジャーの
往復移動により開閉する球状弁と、前記プランジャ一孔
を閉塞する栓体とより構成し、前記圧縮ガス圧力を前記
弁機構へ導入する圧力通路の一部に、断面積が小さい狭
小通路を設け、この狭小通路を、前記栓体才たは前記プ
ランジャ一孔の少なくとも一方に設けた螺旋状溝あるい
は圧力通路内に設けた絞り部材の外周に位置する螺旋状
溝とし、さらに前記油分離室に冷媒出口を設け、前記冷
媒吸入口と冷媒出口間に冷凍サイクルを接続して閉回路
を形成した回転式圧縮機。