JPS6360236B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車空調機等に供されるベーン回
転式圧縮機における吸入遮断装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 周知のようにベーン回転式圧縮機においてはロ
ータの回転に伴なつ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底
部に常時高圧の潤滑油を作用させる構造が用いら
れている。

これを実現する手段として一般に、圧縮機の駆
動軸上に装備したポンプ等により強制的に給油す
る強制給油式と、圧縮機により圧縮された高圧流
体の圧力を利用して圧縮機の高低圧力差により給
油する差圧給油式とが広く利用されている。

しかしながら、強制給油式では圧縮機の回転数
上昇に伴なつて給油量を増大し、ベーンに作用す
る遠心力とあいまつてベーンを過度にシリンダ内
壁に押接せしめ、ベーン先端部およびシリンダ内
壁の摩擦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欠
点がある。

一方、差圧給油式では上記強制給油式の場合と
同様の欠点をひき起こす過剰な給油を排して、給
油通路に給油量を制限する機構を設けることによ
つて上記現象を軽減している。

第１図，第２図は従来の差圧給油式の給油装置
を有するベーン回転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の内壁と微
小隙間を形成するロータ、３はロータ２に設けら
れたベーンスロツト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
た回転自在に軸支される駆動軸である。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、９
は低圧側の作動窒に連通する吸入口、１０は高圧
側の作動室８に連通する吐出口、１１は吐出口１
０に配設された吐出弁、１２はケースで、その内
部において、高圧通路１３に連通しかつ圧縮され
た高圧流体中の潤滑油を分離捕足するスクリーン
１５を配設した高圧室１４とその両端が吸入配管
接続口２０と吸入口９に連通する低圧通路１９と
を有する。１６は高圧室１４の下方の油溜り部と
ベーン底部空間１７とを連通する給油通路、１８
は給油量を制限する通路である。

以上のように構成されたベーン回転式圧縮機の
給油装置について、以下その動作を説明する。

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２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によつて濡滑油が分離
捕足される。高圧流体中より分離された潤滑油は
高圧室１４下方に貯られ、差圧によつて給油通路
１６および通路１８からベーン底部空間１７へ供
給されてベーン３の押圧に供される。

しかしながら圧縮機が停止してからある時間が
経過して低圧側の流体の圧力と高圧側の流体の圧
力とが等しくなつた場合に圧縮機を始動すると、
圧縮機始動直後の差圧が小さいため、上記従来の
給油装置では特に圧縮機始動時の回転数が低い場
合にベーン押圧不足を生じ、ベーンがシリンダの
内壁から遊離して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欠
点があつた。

発明の目的 本発明は上記従来の給油装置の欠点に鑑みなさ
れたもので、上記従来の給油装置とともに使用し
て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
損なわないベーン回転式圧縮機の吸入遮断装置を
提供するものである。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、ベーン回
転式圧縮機の吸入通路途中に摺動自在に配置され
かつその移動によつて吸入通路の通路断面積を増
減させる弁体と、この弁体の両端面にそれぞれ圧
縮機作動によつて生ずる圧力の異なる作動流体を
作用させて弁体に各々作動流体の圧力を付勢しか
つ圧縮機作動中は前記吸入通路の弁体を有する部
分の通路断面積を増大させる方向に弁体を移動さ
せるように前記弁体両端に各の作動流体の圧力を
付勢する圧力付勢手段と、前記吸入通路の通路面
積を減少させる方向に弁体を付勢するばねを設け
たものである。

この構成によつて圧縮機が長時間停止して圧縮
機の高低圧力差が無いか小さい場合には、弁体は
ばねによつて吸入通路の通路断面積を減少してお
り、圧縮機始動の直後においては弁体が吸入通路
の通路断面積を減少したままであるから吸入側の
作動室内にはベーンの回転に伴なう作動室の容積
増加分を補うだけの流体が供給されないので吸入
側の作動室内の圧力は低下する。したがつてベー
ンの先端に作用するベーンをベーンスロツト内に
没入させようとする力も著しく小さくなるのでベ
ーンをシリンダの内壁に確実に押接せしめること
ができる。

また始動後ある時間が経過した時点において
は、吐出側の流体の圧力が徐々に上昇して高低圧
力差が生ずると、弁体はばねの付勢力に抗して吸
入通路の通路断面積を増大させる方向に徐々に移
動するため、吸入側の作動室内の圧力も徐々に上
昇し、したがつてベーンの先端に作用する力も急
激に増大することがないのでベーンはシリンダの
内壁に押接せしめられて正常な運転を継続するこ
とができる。

したがつて、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る。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

第３図，第４図は本発明の第１の実施例におけ
る吸入遮断装置を具備したベーン回転式圧縮機を
示すもので、前記従来の差圧給油式の給油装置を
具備するベーン回転式圧縮機と同一の部品でかつ
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、２１はシリンダ１の上部に設け
られたヘツドカバーで、吸入配管接続口２０、吸
入通路（低圧通路）１９および吸入室２２等の低
圧空間と高圧側のヘツドカバー室２３とを形成し
ている。２４は吸入通路１９を横切つて形成され
た摺動室で段付部２５を有している。この摺動室
２４内には段付部２７を有する弁体２６が摺動自
在に配置され摺動室２４をそれぞれ第１摺動室２
４ａと第２摺動室２４ｂとに分割形成している。
第１摺動室２４ａは通路２８によつて高圧側のヘ
ツドカバー室２３と連通し、第２摺動室２４ｂは
弁体２６に設けられた通路２９および通路３０に
よつて低圧側の吸入室２２と連通している。３１
は第２摺動室２４ｂ内に設けられ弁体２６を第１
摺動室２４ａ側へ付勢するばね、３２は弁体２６
に設けられ弁体２６が吸入通路１９を遮断した時
に吸入通路１９と連通する通路断面積の小さな環
状溝である。

以上のように構成された吸入遮断弁を具備した
ベーン回転圧縮機について、以下その動作を説明
する。

圧縮機が停止してからある時間が経過して低圧
側の流体の圧力と高圧側の流体の圧力とが等しい
場合には、弁体２６前後の圧力が釣合い、弁体２
６はばね３１の付勢力によつて第１摺動室２４ａ
側に移動している。そのため、吸入通路１９は環
状溝３２のわずかな通路断面積が連通するのみで
ある。

この状態で圧縮機を始動すると、弁体２６より
下流の低圧空間内の流体は、ベーン３の回転に伴
なう吸入側の作動室８の容積増加によつて作動室
８内に吸入されるが、弁体２６によつて吸入通路
１９の最小の通路断面積は環状溝３２の通路断面
積となつているため、十分な流体が流れないので
弁体２６より下流の低圧空間内の圧力は低下する
のである。この時同時にベーン底部空間１７には
ベーン底部空間１７の容積増大によるわずかな差
圧によつて高圧室１４より通路１８および給油通
路１６を経てわずかな潤滑油しか供給されない
が、前述の低圧空間内の圧力低下に対応して作動
室８内の圧力も低下しその分だけベーン３の先端
に作用するベーン３をベーンスロツト４内に没入
させようとする力も小さくなる。その結果、ベー
ン３はシリンダ１の内壁に押接せしめられて正常
な運転を継続することができる。

さらに運転を継続して環状溝３２を通り、吸入
側の作動室８に吸入され吐出された流体によつて
吐出側の圧力が徐々に上昇すると、通路２８によ
つて第１摺動室２４ａ内の圧力も上昇する。これ
により、ばね３１の付勢力に打ち勝つて弁体２６
は第２摺動室２４ｂ側へ移動する。その結果、吸
入通路１９の最小の通路断面積も増大し、それに
対応して低圧側の作動室８内の圧力も上昇する
が、高圧室１４内の圧力上昇によりベーン底部空
間１７に供給される潤滑油量も増大する。そのた
め、ベーン３はシリンダ１の内壁に押接せしめら
れて正常な運転をさらに継続することができる。

またさらに時間が経過して弁体２６が第４図に
おける２点鎖線で示す位置まで移動した場合は、
その動作は前記従来のベーン回転式圧縮機の動作
と何ら変わることはない。

したがつて、圧縮機が長時間停止して圧縮機の
高低圧力差が無いか小さい場合には弁体２６はば
ね３１によつて吸入通路１９の通路断面積を減少
しており、圧縮機始動の直後においては弁体２６
が吸入通路９の通路断面積を減少したままである
から吸入側の作動室８内にはベーン３の回転に伴
なう作動室８の容積増加分を補うだけの流体が供
給されないため、吸入側の作動室８内の圧力は低
下する。その結果ベーン３の先端に作用するベー
ンをベーンスロツト４内へ没入させようとする力
も著しく小さくなるため、ベーンをシリンダ１の
内壁に確実に押接せしめることができる。

さらに始動後ある時間が経過した時点において
は、吐出側の流体の圧力が徐々に上昇して高低圧
力差が生ずると弁体２６はばね３の付勢力に抗し
て吸入通路９の通路断面積を増大させる方向に
徐々に上昇する。したがつてベーン３の先端に作
用する力も急激に増大することがないので、ベー
ン３はシリンダ１の内壁に押接せしめられて正常
な運転を継続することができる。そのため、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を防
止できる。

次に本発明の他の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

第５図は本発明の第２の実施例におけるベーン
回転式圧縮機の吸入遮断装置の要部拡大断面図を
示すもので、同図において前記第１の実施例を示
す第３図および第４図と同一の符号は同一の部品
を示すもので第１の実施例と異なるのは第２摺動
室２４ｂ内への圧力導入を通路３４により行な
い、弁体２６に通路断面積の大なる環状通路３３
を設けた点で、この場合でも前記第１の実施例と
同様の作用効果が得られることは明らかである。

なお第１および第２の実施例において弁体２６
に環状溝３２を設けたが、弁体２６の吸入通路開
閉部と摺動室２４との間に適当な隙間を設けても
よいし、第２の実施例においてはこの隙間を設け
ることによつて通路３４を設けなくてもよいこと
は言うまでもない。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明のベーン
回転式圧縮機の吸入遮断装置は、圧縮機が長時間
停止して圧縮機の高低圧力差が無いか小さい場合
であつても、ベーンをシリンダの内壁に確実に押
接せしめることができ、ベーンの不調現象や圧縮
不良現象が確実に防止できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のベーン回転式圧縮機の縦断面
図、第２図は同圧縮機において前部側板をはずし
た平面図、第３図は本発明の第１の実施例の吸入
遮断装置を具備したベーン回転式圧縮機の縦断面
図、第４図は第３図のＹ―Ｙ線による要部拡大断
面図、第５図は本発明の第２の実施例の吸入遮断
装置を具備したベーン回転式圧縮機の要部拡大断
面図である。 １……シリンダ、２……ロータ、３……ベー
ン、４……ベーンスロツト、５……駆動軸、６…
…前部側板、７……後部側板、８……作動室、１
０……吐出口、１９……吸入通路、２６……弁
体、２８，３０……通路、３１……ばね。

Claims (1)

【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ツ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
   する吸入通路および吐出通路とからベース回転式
   圧縮機を構成し、前記吸入通路途中において摺動
   自在に配置されかつその移動によつて吸入通路の
   通路断面積を増減させる弁体と、この弁体の両端
   面にそれぞれ圧縮機作動によつて生ずる圧力の異
   なる作動流体を作用させて弁体に前記各作動流体
   の圧力を付勢しかつ圧縮機作動中は前記吸入通路
   の弁体を有する部分の通路断面積を増大させる方
   向に弁体を移動させるように前記弁体両端に前記
   各作動流体の圧力を付勢する圧力付勢手段と、前
   記吸入通路の通路断面積を減少させる方向に弁体
   を付勢するばねとを設けたベーン回転式圧縮機の
   吸入遮断装置。