JPS6035193A

JPS6035193A - 気体圧縮機

Info

Publication number: JPS6035193A
Application number: JP9620284A
Authority: JP
Inventors: Mitsumichi Sugita; 杉田　光充; Koji Urushibara; 漆原　幸二
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1984-05-14
Filing date: 1984-05-14
Publication date: 1985-02-22

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〕この発明は、カークーラーあるいはその他の比較的小形
の冷凍装置に用いられるベーン型の気体圧縮機、特にそ
のシリンダ室内の吐出ボート近傍においてベーンとシリ
ンダ室内壁面との接触によるチャタリング現象全防止す
るように改良した気体圧縮機に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にベーン型気体圧縮機は、第１図、第２図に示す如
く、内周楕円筒状のシリンダ１とこのシリンダ１０両側
に取付けられたフロント及びリアサイドブロック２．３
によって構成されるシリンダ室内に、その半径方向に進
退可能なベーン４゜４・・・を有するロータ５ケ回転自
在に横架してなる圧縮機本体６と、該圧縮機本体６のリ
アサイドブロック５の後部に空間部７を形成し、この甲
間部内に上記シリンダ室の吐出ボートから吐出されたガ
スの圧力下にある潤滑油８を貯油し、かつ上記ロータ５
のロータ軸５ａと同軸円筒状？なす密閉ケーシング９　
’＆−１１１え、該ケーシング９のフロントヘッド９ａ
ｉ貫通突出するロータ軸５ａの突出端は、メカニカルシ
ール１０により気密にシールされているとともに、その
端面會電磁クラッチ１１會介してプーリ１２に連繋させ
ている。

そして、フロントヘッド９ａの給気孔９ｂより上記シリ
ンダ１の給気ボート孔を通じてシリンダ室内に入ったガ
スは、ロータ５の回転に伴う各ベーン４，４・・・の進
退動作に伴い、各作業域毎に圧縮されて高圧ガストなり
、吐出孔１ｂ及び油分離器１３を通じて空間部７に入り
込み、次いでケ一　５− シンク９の吐出孔９Ｃより再び配管系へ供給されるよう
になっている。

このようなベーン型気体圧縮機においては、上記シリン
ダ室からの気体の吐出圧力に工って、潤滑油８？ｌ−リ
ア及びフロントサイドブロック２，３及びシリアダ１に
形成された連絡孔１４，１５゜１６ケ通じてロータ軸５
ａと両せイドブロック２゜６の軸承部１１及びメカニカ
ルシール１０等の摺動摩擦面のシール潤滑作用全行ない
、更に上記軸承部との摺動面からシリンダ内に浸出する
潤滑油を連絡孔２０．２１’ｉ介しロータ５の各サイド
ブロックとの摺伊面において形成されタリング状凹横５
ｂ、５ｂｉ辿じてベーン４，４ケ保持するスリット内に
減圧した状聾で供給し、この油圧とロータ５の回転に伴
う遠心力との相乗効果によってシリンダ冨内壁に対する
ベーンの接触圧を得るようになっており、各ベーン４，
４・・・は全て同一の圧力により押上げられる力が働く
ようになってい０しかしながら、上記のような構成のものにおい　６　− て、第３図に示すようにロータ５が口重して圧縮されに
ガスｒ吐出孔１ｂより吐出する際、吐出孔１ｂの高圧に
よってベーン４が逆にロータ５内に押し込壕れ、これが
−因となってチャクリングケ起すことがしばしばあった
。

また、ベーン４プバ吐出孔１ｂを通り過ぎ女後（第３図
の状約）においても、上記シリンダ１、ロータ５及びベ
ーン４に区切られる空間ａがあるため、この空１ｉＪｉ
　ａ内のガス中に、ｆｉｌえけオイルミストが混入した
り液化したガスが混仕する場合には、七の液ケ圧諸する
ために高圧が発生し、このためにベー７４が上記潤滑油
の背圧に抗して瞬時ＶＣロータ５内に没入し、次いでシ
リンダ４の内壁面に再突出する作用が行なわれてしまう
ため、再突出時に衝突音が発生し、チャクリングの原因
となることが指摘されている。

このようなチャタリングの原因？除去するためには、常
時高圧力の潤滑油をスリット内に供給すハばよいが、こ
の場合には、どの位置におけるベーン４にも均一な高圧
力の背圧か加わるために、ベーン４とシリンダ１の内壁
との間の面圧力が高くなり、その摺動面の摩耗が激しく
なるとともに、これ全駆動する原動機側の負荷が犬とな
るなどの問題を生じていに０〔発明が解決しようとする問題点〕本発明は、上記問題点、すなわち、ベーンが吐出孔付近
にあるとものチャタリング問題′ｋｙＮ決しようとする
ものであり、あわせて、ベーンとシリンダの摺動面の摩
耗？抑え、原動機側の負荷が大きくならないようにしよ
うとするものである。

〔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本発明は次のような手段ケ設
けた。

筒状に形成され、かつ、給気孔１ａおよび吐出孔１ｂ’
ｉ有するシリンダ１と、径方向に複数のベーン溝ケ有し
前記シリンダ１内會回転し得るように設けられｔロータ
５と、ベーン溝内に摺動可能に収納された複数のべ一７
４と、シリンダ１の開ロ部ケ閉塞するフロントサイドブ
ロック２およびリアサイドブロック３と、シリンダ１を
被うとともに吐出圧力下にある潤滑油８ヶ貯える空間部
７゛　ｒ有する密閉ケーシング９とがらなり、潤滑油８
ケシリンダ室内に供給すると共に、潤滑油８の一部ケロ
ータ５のベーン溝に圧送し、この油圧によってベーン４
の先端ケシリンダ１の内面に当接するようにした気体圧
縮機において、フロントサイドブロック２およびリアサ
イドブロック５の少なくとも一方のロータ・スラスト方
向を規制する而に溝２２．２５およびこの溝とは独立し
た穴２４ケ形成し、それぞノを連絡経路全弁して、溝２
２゜２３には中圧？、ｙｃ２４には高圧會供給し、通常
は溝２２．２５から中圧會ベーン４に加えると共に、少
なくともベーン４の先端が吐出孔１ｂに係合している間
は冒圧會ベーン４に加えるように構成したものである。

　９− 〔作用〕上位のように、ベーン４が吐出孔１ｂ付近にあるときＶ
こは穴２４からベーン４に高い圧力の背圧が加えられる
ため、吐出孔１ｂの圧力によってベーン４がロータ５内
に押し込まれることがなく、したがって、チャタリング
を防ぐことができる。

また、通常、すなわち、ベーン４が吐出孔１ｂ付近にな
いとき、ベーン４には高圧は刃口えられず、溝２２，２
３から中圧の背圧が加えられるため、従来のように常時
高圧を加えるようにしたものと較べ、ベーンとシリンダ
の慴動面の摩耗會抑えることができ、しかも、原動機側
に大きな負荷をかけることなく駆動できる。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例全図面を用いて詳細に説明す
る。

但し、本実施例において、従来と同一箇所には同一符号
を用い、新規な部分のみについて異なる符号音用いて説
明する。

第４図は、この考案に係る気体圧縮機を示すも−１０− のであり、このもののリアサイドブロック３．シリンダ
１及びフロントサイドブロック２には、従来と同様に潤
渭油８に連絡する高圧の連絡孔１４゜１５．１６が夫々
形成されているとともに、フロント及びリアサイドブロ
ック２．３には、上記ロータ軸５ａと各サイドブロック
２．５の軸受部２ａ、３ａとの間隙を伝って浸出し、か
つ所定の圧力に時下された潤渭油に連通ずる一対の連絡
孔２０゜２１が夫々開設されているとともに、これら各
連絡孔２０．２１は従来とけ逆に、各サイドブロック２
．５の上記ロータ軸５ａの軸承部面に形成された＄２２
．２５に連絡している。

上記各溝２２．２５の面形状は、第５図（ａ）。

（ｂ）に示す如く、夫々上記各軸受部２ａ＊　”ｋ中心
に１８０°　対称位１ｔに形成された扇状に拡開する一
対のもので、しかしてこの形状は、上記シリンダ１のシ
リンダ室の長袖側容積分布と対応した形状全方える。す
なわち、図中想像酵の如く、ベーン４かシリンダ１の短
軸側に位置する段階（ベーン４がロータ５内に没入して
いる状態）では、上記潤肩油の圧力はベーンに殆ど作用
せず、ベーン４が回転するにつれてベーンに背圧が加わ
り、また１８０°　回転位置では再び背圧が０となるよ
うになっている。

また、リアサイドブロック３の吐出孔１ｂ付近と相対す
る位置においては、上記高圧の連絡孔１４に連通ずる一
対の穴２４が開設され、該穴２４をロータ５のスリット
基部に対面させている。

なおこの穴２４の形成位置は、シリンダ室内の吐出孔１
ｂの位置よりもベーンの回転方向にややずれた位置に対
応して形成すれば、第６図の従来例に示す如く、ロータ
５が回転して圧縮したガスを吐出孔１ｂよシ吐出した後
に形成される空間ａの部分において、ベーン４には上記
穴２４を通じてスリット内に供給きれた高圧による背圧
が一時的ＩＣ刀０わることになって、これにより、上記
空間ａで発生するベーン４を押下けようとする圧力に抵
抗し、この部分をスムーズに通過することになるのであ
る。

また、第５図（ｂ）に示すように、穴２４′に、ベーン
４が吐出孔１ｂと係合している間はベーン溝と保合する
ようＶＣ形成しておけば、ベーン４が吐出孔１ｂと係合
しているとき、吐出孔からの高圧にヨッテベーン４がロ
ータ５内に押し込まれることがなく、したがって、ベー
ン４が吐出孔１ｂと係合している際のチャタリングを防
ぐことができ、スムーズな回転を竹なうことができる。

なお、上記実施例において、上記各扇形溝２２゜２５ｆ
ｊ、その容積が小である場合には、圧縮機始動時にベー
ン４の底部に負圧が発生し、回転に伴うベーンの突出動
作がなされなくなる事態が生ずるが、このような現象に
、トライアルにょシ最適容檀をめることによって簡単に
解決できる。

ま友、上記実施例（第５図）において、ロータ５がシリ
ンダ室全三Ｈ月型の二つの小室に分割した場合、かつ、
５枚のベーンを用いた場合について説明してきた。この
ように、ロータがシリンダ室を分割する小室の数とベー
ンの数の一方全偶数ＶＣ１他方を奇数に設定すれば、ロ
ータを回転駆動するのに賛するトルクの閉ｖＪ金小さく
することが−１３− できる。各ベーンで仕切られた各作業域で要するトルク
のピークが重なり合うことがなく、平均に分散されるか
らである。

なお、小室全あまり多くすると機構が複雑化するため、
小室数を２とし、ベーンの数を５もしくは７枚程度に設
定するのが、機械的にもまた、振切、騒音を低く抑える
ためにも好ましい。

〔発明の効果〕

以上に記軟したように本発明の気体圧縮機によれば、吐
出孔付近でのベーンのチャタリングを抑えることができ
るとともに、ベーンとシリンダの摺動面の摩耗を小さく
し、原動機側の負荷を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の気体圧縮機の側断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ線断面図、第３図は同従来例における吐出孔付
近の拡大断面図、第４図はこの発明に係る気体圧縮機の
５Ｉｌｌ断面図、第５図（ａ）。（ｂ）にフロント及びリアサイドブロックの平面−１４
＝区である。１・・・シリンダ　２・・・フロントサイドプロ６・・
・リアザイドブロ　ックンク　４・・・ベーン５・・・ローｌ　５ａ・・・ロータ軸６・・・気体圧稲機率体　７・・・空間部８・・・潤滑
油　９・・・ケーシング１４、１５，１６．２０．２１　・・・連絡孔２２．２
５・・・婢　２４・・・尺取　上出願人　セイコー精機株式会社代理人　弁理士　最　上　務 −１５−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）筒状に形成され、かつ、給気孔１ａおよび吐出孔
１ｂｉ有するシリンダ１と、径方向に複数のベーン溝ヲ
有Ｌ　Ｍｔ＋記シリンダ１内ケ回転し得るように設けら
れ斤ロータ５と、前記ベーン溝内に摺動可蛙に収納され
た複数のベーン４と、前記シリンダ１の開口部を閉塞す
るフロントサイドブロック２卦よびリアサイドブロック
３と、前記シリンダ１を被うとともに吐出圧力下にある
潤滑油８會貯える空間部７を有する密閉ケーシング９と
たらなり、前記潤滑油８をシリンダ室内に供給すると共
に、潤滑油８の一部を前記ロータ５のベーン＃ＩＩＰに
圧送し、この油圧によって前記ベーン４の先端をシリン
ダ１の内面に当接するようにした気体圧縮機において、
前記フロントサイドブロック２およびリアサイドブロッ
ク５の少なくとも一方のロータ・ヌラスト方回を規制す
る而に＄２２゜２３およびこの溝とは独立した穴２４ケ
形成し、それぞれ連絡経路を介して、前記溝２２，２３
ｉＣは中圧を、前記穴２４には高圧會供給し、通常に前
記溝２２．２３から中圧をベーン４に加えると共に、ベ
ーン４の先端が吐出孔１ｂ近傍にあるときＫは前記高圧
をベー７４に加えるように構成したことｔｌ−％徴とす
る気体圧縮機。
（２）ベーン４の数と、シリンダ１とこのシリンダ内壁
に近接するロータ５とフロントサイドブロック２とリア
サイドブロック３とによって形成される小室の数のいず
れか一方が奇数であり、他方が偶数であることケ特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の気体圧縮機。
（３）　ベーン４の数が奇数であり、かつ、小室の数が
２であることｔ特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
気体圧縮機。
（４）　ベーン４の数が５であり、がっ、小室の数７５
５２であることケ特徴とする特許請求の範囲第３項記載
の気体圧縮機。
（５）前記連絡経路の一部に絞り部を形成し、この絞り
部に前記高圧全赤すことにより前記中圧を得ることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の気体圧縮機。
（６）　ロータ軸５ａと、フロントサイドブロック２お
よびリアサイドブロック３の少なくとも一方の軸承部と
の間隙を前記絞り部としたこと全特徴とする特許請求の
範囲第５項記載の気体圧縮機。
（７）前記高圧ケリアサイドブロック３に設けた穴２４
から供給することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
細の気体圧縮機。
（８）前記中圧をフロントサイドブロック２に設けた溝
２２から供給することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の気体圧縮機。
（９）前記中圧會フロントサイドブロック２およびリア
サイドブロック３に設けｆ（、溝２２．２５の両方から
供給すること全特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
気体圧縮機。（１０＃ｎｄベーン４の先ＭＩＫ吐出孔１ｂに係合し始
めてから、ロータ５とシリンダ１の最近接位置に至るま
で、高圧を前記ベーン４に加えるように構成したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気体圧縮機。０］）　少なくとも、前記ベーン４によって分割される
前記小室のベーン回転方向側の圧縮室が低圧のときは、
中圧が前記ベーンに加えられることｔ％徴とする特許請
求の範囲第１項記載の気体圧縮機。