JPH0350311Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は、例えば冷凍サイクルに使用されるベ
ーン型回転圧縮機、詳しくは起動時のベーン飛出
性向上のためベーン背圧に吐出圧を直接付加する
ようにしたベーン型回転圧縮機の改良に関する。

（従来技術） 従来のこの種のベーン型回転圧縮機としては、
例えば実開昭58−102785号公報に掲載されたもの
がある。このものは、略楕円形の筒体であるカム
リング内にロータを収容し、このロータに出没可
能にベーンを保持させている。カムリングの両端
開口はフロント及びリヤの一対のプレートで封止
され、、これらのプレートにロータは軸受を介し
て回転自在に支持されている。なお、カムリング
とロータ間にはベーンにより冷媒ガスを吸入、圧
縮するポンプ室が画成されている。この場合、冷
媒ガスより分離された高圧の吐出油は給油路より
リヤ側の軸受を潤滑した後ベーンの背圧通路（ベ
ーン背圧室）に送られてベーンに背圧を加えると
共にベーンを潤滑し、さらに、フロント側の軸受
を潤滑する。ここで、上記給油路には、ポンプ室
への吸入圧と吐出圧との差圧が設定値より大のと
き給油路を絞る弁組立体が設けられており、圧縮
機の高速運転時潤滑油の給油量を低減している。
また、このカムリングを収納するハウジングには
プロテクタスイツチが配設され、吐出ガスの温度
が異常に上昇した場合にその運転を停止し安全を
図つている。

しかしながら、このような従来の圧縮機にあつ
ては、長期使用等によるガス洩れ等によつて冷媒
ガス量が規定量より大幅に（例えば50％程度）減
少した場合（過小冷媒時）、以下の不具合が生じ
ていた。

すなわち、過少冷媒時、吸入圧及び吐出圧が低
下するが、吐入圧の低下の割合が吐出圧のそれよ
りもかなり大きいため、圧縮比が著しく増大し、
その結果、ポンプ室内は異常に高温となる。換言
すれば、吐出圧は当然吸入圧よりも高圧であり、
吐出圧及び吸入圧が同じだけ低下すると、圧縮比
は増大することになる。この場合、冷媒量が極め
て少ないため、カムリングの外部、例えばプロテ
クタスイツチ設置部の温度はその内部ほどは上昇
しない（カムリング内外で温度差が大きくなる）。
また、このとき、上記弁組立体は、吸入圧と吐出
圧との差圧がその作動設定値より大きくならない
ため、給油路を絞ることがなく、ベーン背圧は吐
出圧と略同等になつている。その結果、ベーンは
その先端がカムリング内周面に強圧下で押し付け
られて、摩擦熱が増加し、さらに上記圧縮比の増
大とも相俟つてポンプ室内は著しく高温となる。
したがつて、ポンプ室内が異常に過熱されてもプ
ロテクタスイツチは作動せず運転が継続されるこ
ととなり、カムリング、ベーンの摩耗の増加、ま
た、潤滑油の粘性低下による焼付き等により、圧
縮機自体の耐久性が劣化するという問題点が生じ
ていた。

（考案の目的） そこで、本考案は、吐出圧と吸入圧との圧力差
に応動する制御弁に対して直列に感温作動部材を
介装することにより、上記問題点を解消すること
をその目的としている。

（考案の構成） 本考案は、カムリング内に回転自在に設けたロ
ータに、その半径方向に延在するスリツトを形成
し、このスリツト内にベーンを出没自在に挿入
し、ロータの回転時このベーンの先端がカムリン
グの内周面に摺接してカムリングとロータとの間
にポンプ室を画成すると共に、ベーンの基端側に
背圧通路を画成し、この背圧通路にポンプ室から
の吐出圧を絞りを介して常時導入する背圧導入通
路（通孔）を設けると共に、吐出圧と吸入圧との
差圧が所定値以下のとき前記背圧通路にポンプ室
からの吐出圧を直接導入するように制御弁を備え
た給油路を設けたベーン回転圧縮機において、上
記潤滑油が所定温度以上のとき上記給油路を絞る
感温作動部材を設けた構成である。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案に係るベーン型回転圧縮機の一
実施例を示している。まず、構成から説明する。
同図において、１はコンプレツサのハウジングを
示し、その内部に圧縮機構部が収装されている。
圧縮機構部は、、断面略楕円形筒体からなるカム
リング２と、カムリング２の両端を封止するフロ
ントプレート３及びリヤプレート４と、カムリン
グ２内に回転自在に収納された円柱状のロータ５
と、を有している。ロータ５及びその回転軸５Ａ
はフロントプレート３及びリヤプレート４にそれ
ぞれニードルベアリング６Ａ，６Ｂさらにはスラ
ストベアリング７を介して回転自在に支持されて
おり、この回転軸５Ａの前端（図中左端）はフロ
ントハウジング１Ａより突出している。なお、図
中８はフロントハウジング１Ａの軸孔内周面と回
転軸５Ａとの間に配されたメカニカルシールを示
している。回転軸５Ａの突出端部には電磁クラツ
チ１０が装着されており、このクラツチ１０の
ON・OFFにより回転軸５Ａ、すなわちロータ５
の回転駆動は断続される。電磁クラツチ１０は、
大略して、フロントハウジング１Ａに固定したク
ラツチホルダー１Ｂに回転自在に支持され、例え
ば機関出力軸によりベルト駆動されるプーリ１２
と、プーリ１２に対して離接可能にストラツプ１
３を介して設けられると共に、上記回転軸５Ａの
突出端に結合されたアーマチユア１４と、プーリ
１２に抱持されてアーマチユア１４を吸引してプ
ーリ１２と接続させる界磁コイル１５と、からな
る。

ここで、上記ロータ５には、その略放射方向
（半径方向）に延在するよう複数のスリツト２０
が形成されており、これらのスリツト２０内には
板状のベーン２１がそれぞれ出没自在に収容され
ている。すなわち、これらのベーン２１はロータ
５の回転時遠心力等によりスリツト２０の放射外
方に突出して、その先端がカムリング２の内周面
（カム面）に摺接し、このとき、該内周面は大略
して小円部と大円部とを有するため、ベーン２１
は内周面に案内されてロータ５の半径方向に出没
動（往復動）を行う。また、これらのスリツト２
０の底部は断面円形の背圧通路２２に連通し、こ
の背圧通路２２はロータ５の軸方向に延設されて
上記ニードルベアリング６Ｂを介して潤滑油が供
給される。さらに、上記カムリング２とロータ５
との間には隣り合うベーン２１によりポンプ室２
３が画成され、このポンプ室２３はベーン２１の
回転により拡縮される。また、このポンプ室２３
には図中矢印Ｘで示すようにハウジング１上部の
流入口から作動流体例えば冷媒が吸入ポート２４
より吸入され、、ロータ５の回転により圧縮され
た後吐出ポート２５よりハウジング１の内部空間
に吐出される。この内部空間に吐出された所定圧
力の冷媒は含有する油成分が油分離器２６で分離
されてハウジング１内の底部に貯えられる。した
がつて、この潤滑油は吐出圧と略同等の圧力とな
る。リヤプレート４にはその下端がこの潤滑油溜
りに開口し、上端が回転軸５Ａの後端と油分離器
２６との隙間に開口する通孔２７が形成され、上
記潤滑油はこの通孔２７及び回転軸５Ａの後端に
所定間隙を有して嵌装されたオリフイスリング２
８を介して上記リヤ側のニードルベアリング６Ｂ
を潤滑し、さらには、ロータ５端面に形成した環
状の連通溝２９を介して上記各すなわち、通孔２
７は、背圧通路２２にポンプ室２３からの吐出圧
を絞りを介して常時導入する背圧導入通路（通
孔）を構成する。

また、上記リヤプレート４にはこの連通溝２９
と潤滑油溜りとを接続するバイパス潤滑油通路３
０（給油路）が形成され、このバイパス潤滑油通
路３０の途中にはバイパスバルブ３１が介装され
ている。バイパスバルブ３１は、このバイパス潤
滑油通路３０をスプリング３２により付勢されて
閉止可能な球状の弁体３３と、この弁体３３に当
接してこの弁体３３を開方向に付勢可能なピスト
ン３４と、ピストン３４を上記開方向に付勢する
スプリング３５と、を有している。また、このピ
ストン３４はその弁体３３側端面に上記バイパス
潤滑油通路３０の潤滑油（吐出圧）が作用し、反
対側の端面には吸入ポート２４の吸入圧が作用し
ている。したがつて、バイパスバルブ３１は、吐
出圧と吸入圧との圧力差が設定値以下となる（起
動時等）と図中右方へ変位して弁体３３をスプリ
ング３２に抗して右方へ移動させバイパス潤滑油
通路３０を開通させる。また、上記圧力差が設定
値より大のとき（通常運転時）弁体３３によりバ
イパス潤滑油通路３０は閉止される。すなわち、
バイパス潤滑油通路３０は、吐出圧と吸入圧との
差圧が設定値以下のとき背圧通路２２にポンプ室
２３からの吐出圧を直接導入するようにバイパス
バルブ３１を備えたものであり、起動時、吐出圧
を直接ベーン背圧として作用させベーン２１の飛
出性の向上を図つたものである。なお、上記背圧
通路２２からの潤滑油はさらに、スラストベアリ
ング７、及び、ニードルベアリング６Ａを潤滑し
た後、フロントハウジング１Ａ及びフロントプレ
ート３に形成した連通孔３６等を介して（図中矢
印Ｙで示すように）吸入側のポンプ室２３に流入
する。

ここで、上記バイパス潤滑油通路３０の途中に
はバイメタル弁４０（感温作動部材）がこの通路
３０を開閉可能に配設されている。すなわち、二
枚の異種金属板を張り合わせてなるバイメタル弁
４０は、その一端が上記バイパスバルブ３１の上
流開口を形成するケーシングに固着されて該開口
をその他端で閉止可能である。また、その作動設
定温度は例えば図示してないがプロテクタスイツ
チの作動温度よりも低く設定している。なお、プ
ロテクタスイツチはハウジング１に取付けてあ
る。

次に、作用について説明する。

まず、通常運転時にあつては、吸入圧と吐出圧
との差圧がバイパスバルブ３１の作動設定圧より
大きいため、バイパスバルブ３１がバイパス潤滑
油通路３０を閉じている。その結果、潤滑油は通
孔２７のみを通つて各ベアリング６Ｂ，７，６Ａ
を潤滑し、この際背圧通路２２の圧力、すなわち
ベーン背圧は吐出圧からオリフイスリング２８等
での減圧分を差引いた値となる。

次に、起動時にあつては、上記吐出圧と吸入圧
との差圧がその作動設定圧よりも小さいため、バ
イパスバルブ３１は開いてバイパス潤滑油通路３
０を開通させる。その結果、ベーン背圧は吐出圧
と略等しくなり（高められ）ベーン２１の飛出し
性は向上する。

次に、過少冷媒時にあつては、正常冷媒時に比
較して吐出圧は上昇せず、また、吸入圧も低くな
る。この場合、吐出圧と吸入圧との差圧が上記バ
イパスバルブ３１の作動設定圧よりも低くなるこ
とがある。その結果、バイパス潤滑油通路３０は
開通することになる。しかしながら、過少冷媒時
は、潤滑油温が上昇するが、この温度はプロテク
タスイツチの作動温度よりも低く、バイメタル弁
４０のそれよりも高いため、バイメタル弁４０が
作動し（すなわちバイメタル弁４０の作動設定温
度は過少冷媒時の上昇温度よりも低く設定してあ
る。）、このバイパス潤滑油通路３０を閉じる。こ
の結果、潤滑油は通孔２７のみからベーン２１の
背圧通路２２に導入され、ベーン背圧が極度に上
昇することはない。よつて、ベーン２１のカムリ
ング２への押付け力が増し、ベーン２１の先端の
摩耗やカムリング２内周面の摩耗さらにはこれら
の過熱等を防止できる。

また、第２図は本考案の他の実施例を示してい
る。同図は感温作動部材としてのバイメタル弁５
０の他の形状を示すものであり、その他の構成及
び作用は前記実施例と同様であり省略する。すな
わち、リヤプレート４の下端部でバイパス潤滑油
通路３０の潤滑油溜りへの開口部にバイパスバル
ブ３１のスプリング３２を係止するプラグ５１を
装着し、このプラグ５１の弁孔５２を円板状のバ
イメタル弁５０で開閉可能としたものである。な
お、この弁孔５２はバイパス潤滑油通路３０と油
溜りとを連通するもので、また、バイメタル弁５
０は例えばゴム製の弁体５０Ａを中央部に保持
し、ストツパ５３でその周縁部が保持されてい
る。

なお、上記各実施例はベーンの背圧通路に、並
設した通孔及びバイパス潤滑油通路の二系統から
潤滑油を供給可能としたコンプレツサについての
適用例であるが、これに限られることなく、従来
例で説明した潤滑油の給油路が一系統のコンプレ
ツサにあつても例えばバイメタル弁に小孔を穿設
すれば充分に適用できることは言うまでもない。
また、感温作動部材として上記バイメタル弁に限
らず、例えば形状記憶合金、サーモワツクス等を
用いることもできる。

（効 果） 以上説明してきたように、本考案によれば、過
少冷媒時ベーンのカムリングへの押付け力を増大
させることがなく、ポンプ室内の過熱を低減で
き、カムリング、ベーンの摩耗を低減でき、ま
た、過熱による潤滑油の粘性低下による焼付き等
を防止でき、結果的に圧縮機自体の耐久性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るベーン型回転圧縮機の一
実施例を示すその全体構成図、第２図は本考案の
他の実施例を示すその要部断面図である。 ２……カムリング、５……ロータ、２０……ス
リツト、２１……ベーン、２２……背圧通路、２
３……ポンプ室、２７……通孔（背圧導入通路
（通孔））、３０……バイパス潤滑油通路（給油
路）、３１……バイパスバルブ（制御弁）、４０，
５０……バイメタル弁（感温作動部材）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. カムリング内に回転自在に設けられたロータ
   に、その略半径方向に延在するスリツトを形成
   し、このスリツト内にベーンを出没自在に挿入
   し、ロータの回転時このベーンの先端がカムリン
   グの内周面に摺接してカムリングとロータとの間
   にポンプ室を画成すると共に、ベーンの基端側に
   背圧通路を画成し、この背圧通路にポンプ室から
   の吐出圧を絞りを介して常時導入する背圧導入通
   路（通孔）を設けると共に、吐出圧と吸入圧との
   差圧が所定値以下のとき前記背圧通路にポンプ室
   からの吐出圧を直接導入するように制御弁を備え
   た給油路を設けたベーン型回転圧縮機において、
   上記潤滑油が所定温度以上のとき上記給油路を絞
   る感温作動部材を設けたことを特徴とするベーン
   型回転圧縮機。