(57)【要約】【課題】圧縮機において、軸封装置のリップシールに作用する圧力を軽減して、長寿命化を図ること。【解決手段】圧縮機１８の駆動軸１０とこの駆動軸を支持する前部側板７との間を密封し、３重のリップシール１３ａ、１３ｂ、１３ｃで構成された軸封装置とし、軸封装置の第１リップシール１３ａの機内側入口部に圧縮機の吸入冷媒を導くバイパス通路１６を設けることにより、ゴム材で成形された第２のリップシール１３ｂの磨耗を小さくすることで、耐久性を向上させて、軸封装置の長寿命化を図り圧縮機の信頼性を向上することができる。【選択図】図１
2010106707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮室に設けられたロータと、このロータを駆動する駆動軸と、前記駆動軸を支持する前部側板と、前記前部側板と前記駆動軸間を密封する主軸封装置とを備え、前記主軸封装置は、前記圧縮室側から第１リップシール、第１リップシールに並設された第２リップシール、第２リップシールに並設された第３リップシールを有するとともに、前記第１リップシールの圧縮室側部に圧縮室の吸入冷媒を導くバイパス通路を設け、かつ前記バイパス通路の開口部より前記圧縮室側の前部側版に設けられた軸受に副軸封装置を設けたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
圧縮機は自動車用エアコンシステムに用いられる圧縮機であって、前記自動車用エアコンシステムの冷媒としてＨＦＯ−１２３４ｙｆを用いることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車用エアコンシステムの冷媒圧縮機に用いられ、該冷媒圧縮機の駆動軸をリップシールによって封止する軸封装置を用いた圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の圧縮機に用いられる軸封装置においては、冷媒圧縮機の機内側の圧力がリップシールのリップ部に作用することで、該リップ部の駆動軸に対する締付力（緊迫力）が機内側の圧力に応じて調節されるようになっている（所謂、セルフシール機能）。しかし、機内側の圧力が過大に上昇すると、リップ部の駆動軸に対する締付力が過大となって、該リップ部に異常摩耗が生じる問題があった。
【０００３】
前記問題を解決するために、例えば特許文献１記載の圧縮機のように、軸封装置の周囲を吸入工程部と同一雰囲気とし軸封装置に作用する圧力、温度を低減することが考えられている。図４、図５は従来の軸封装置を用いた圧縮機及び軸封装置の詳細図を示している。これによって軸封装置のリップシール部材の異常磨耗を防止でき、該軸封装置の耐久性を向上することができる。
【０００４】
また、最近の自動車用エアコンシステムはオートエアコンの普及が進み、１年中使用することが多くなり、軸封装置の長寿命化による圧縮機の信頼性向上の要望が強くなっている。
【特許文献１】特開平１０−２８８１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術において、図４及び図５に示すように圧縮機の軸封装置１０１の構成は、圧縮機の駆動軸１０２とこの駆動軸１０２を支持する前部側板１０３との間を密封し、圧縮機の機内側に設けられて前部側板１０３と駆動軸１０２間を密封するゴム材で成形している第１リップシール１０１ａと、前部側板１０３と駆動軸１０２間を密封し、第１リップシール１０１ａに並設された樹脂材で成形された第２リップシール１０１ｂとで構成された軸封装置１０１とした２重構造のシール構成となっている。そのため、長時間運転するとゴム材で成形された第１リップシール１０１ａが磨耗してシール性能が低下し、機内の吸入圧力が直接第２リップシール１０１ｂへ加圧されて、第２リップシール１０１ｂからオイルが漏れる不具合が発生することが懸念される。したがって、近年の長寿命化の要望に十分に応えることが出来ない場合も考えられる。
【０００６】
また、現在は冷凍サイクルの冷媒としてＨＦＣ−１３４ａを使用しているが、近年温暖化係数が更に低い代替冷媒に変更するように求められており、例えば代替冷媒ＨＦＯ−１２３４ｙｆを使用すると、更に軸封装置１１３の寿命が低下する。すなわち、ゴム材や樹脂材との相性が悪い代替冷媒ＨＦＯ−１２３４ｙｆが高温下でオイルと反応して、特にゴム材で成形している第１リップシール１０１ａのリップシールの磨耗を促進し、第２のリップシール１０１ｂからオイルが漏れ始める時間が早くなる。このため、軸封装置１０１の寿命が低下するという課題がある。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、軸封装置のリップシールの耐久性を向上することで長寿命の軸封装置を実現し、信頼性の高い圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために本発明の圧縮機は、圧縮室に設けられたロータと、このロータを駆動する駆動軸と、前記駆動軸を支持する前部側板と、前記前部側板と前記駆動軸間を密封する主軸封装置とを備え、前記主軸封装置は、前記圧縮室側から第１リップシール、第１リップシールに並設された第２リップシール、第２リップシールに並設された第３リップシールを有するとともに、前記第１リップシールの圧縮室側部に圧縮室の吸入冷媒を導くバイパス通路を設け、かつ前記前部側版に設けられた軸受に副軸封装置を設けたものである。
【０００９】
これによって、リップシールにかかる圧力が減圧されるため、磨耗量が減少して軸封装置の長寿命化が可能となり、圧縮機の信頼性を向上できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧縮機は、主軸封装置の構成を３重のリップシールで構成された軸封装置としたことで、リップシールの耐久性を向上することができるので、軸封装置の長寿命化を図り圧縮機の信頼性向上を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、圧縮室に設けられたロータと、このロータを駆動する駆動軸と、前記駆動軸を支持する前部側板と、前記前部側板と前記駆動軸間を密封する主軸封装置とを備え、前記主軸封装置は、前記圧縮室側から第１リップシール、第１リップシールに並設された第２リップシール、第２リップシールに並設された第３リップシールを有するとともに、前記第１リップシールの圧縮室側部に圧縮室の吸入冷媒を導くバイパス通路を設け、かつ前記前部側版に設けられた軸受に副軸封装置を設けたものである。
【００１２】
上記構成とすることにより、第１リップシールに加圧される圧力は吸入圧力と同等になり、周囲温度も吸入冷媒の温度に近くなる。第２リップシール部に加圧される圧力は第１リップシールで減圧されて、吸入圧力より低くなり、更に第３リップシールに加圧される圧力は第２リップシールで減圧されるので、第２リップシール及び第３リップシールの磨耗量は小さくなりリップシールの耐久性が向上することにより、軸封装置の長寿命化を図り、圧縮機の信頼性向上を実現することが出来る。
【００１３】
第２の発明は、特に第１の発明の圧縮機において圧縮機を自動車用エアコンシステムに用いる圧縮機とし、かつ冷凍サイクルの冷媒として高温化でのゴム材との相性が悪いＨＦＯ−１２３４ｙｆを使用するとしたものである。この場合においてもリップシールが３重構造となっているので、リップシールに加わる圧力が従来よりも低くなるので、特にゴム材で成形されている第２リップシールと駆動軸間の磨耗が小さくなり、軸封装置の寿命を向上し、圧縮機の信頼性を高めることが出来る。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１及び図２は本発明の圧縮機で、自動車用エアコンシステムに搭載している圧縮機の断面図を示す。
【００１６】
図１及び図２において、筒状内壁を有するシリンダ１には、吸入孔２、吐出孔３が配設されている。その外周の一部が前記シリンダ１内壁と小隙間を形成する圧縮用のロータ４にはスリット５が設けられ、そのスリット５内には摺動自在にベーン６が挿入されている。これらのシリンダ１、ロータ４、ベーン６と前部側板７及び後部側板８によって圧縮室
９が形成されている。前記ロータ４と一体的に形成される駆動軸１０は軸受１１，１２によって回転自在に軸支持されている。
【００１７】
駆動軸１０は更に電磁クラッチ１７に固定されており、電磁クラッチ１７を介して図示しない駆動源から動力が伝達され回転する。駆動軸１０が回転して駆動軸１０に一体形成されたロータ４が回転すると、これに伴い圧縮室９には吸入孔２から低圧の冷媒が吸入され、圧縮工程を経て高温・高圧となった冷媒が吐出孔３から吐出される。ここで、冷凍サイクル中の冷媒は潤滑オイルを適度に含むことで、圧縮機構の信頼性を保っているとともに、該オイルは前記軸受１１，１２にも供給されて軸受部の潤滑を行なっている。
【００１８】
また、前記駆動軸１０に貫装された主軸封装置１３、樹脂材で成形された副軸封装置１４はともに前記前部側板７内に設けられており、更に、前記主・副軸封装置間の空間１５と前記圧縮室９の吸入行程部とを連通する、バイパス通路１６が設けられている。
【００１９】
図３は主軸封装置１３周囲の詳細図である。図３に示すように主軸封装置１３は、圧縮機の駆動軸１０とこの駆動軸１０を支持する前部側板７との間を密封している。また、主軸封装置１３は圧縮機の機内側に設けられて前記前部側板７と駆動軸１０間を密封する樹脂材で成形された第１リップシール１３ａと、前部側板７と駆動軸１０間を密封し、第１リップシール１３ａに並設されたゴム材で成形された第２リップシール１３ｂと、前部側板７と駆動軸１０間を密封し、第２リップシール１３ｂに並設された樹脂材で成形された第３リップシール１３ｃとで構成されている。
【００２０】
軸封装置１３部の上記駆動軸１０の軸径は１２．７ｍｍで、第１リップシール１３ａの初期内径は１２．０ｍｍ、第２リップシール１３ｂの初期内径は１２．３ｍｍ、第３リップシール１３ｃの初期内径は１１．６ｍｍとしており、駆動軸１０に貫装した時に、各リップシールが変形して、内圧が漏れないようにシールしている。
【００２１】
第１リップシール１３ａの機内側入口部の空間１５と吸入工程の圧縮室９との間には、これらを連通するバイパス通路１６を設け圧縮機の吸入冷媒を軸封装置１３に導いている。
【００２２】
以上のように構成された圧縮機の軸封装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００２３】
圧縮機が駆動して冷媒が圧縮されると、圧縮室９は、吸入孔２側は低圧、吐出孔３側は高温・高圧となる。ここで、主軸封装置１３とシリンダ１内の圧縮行程部は副軸封装置１４によって遮断され、かつ主・副軸封装置間の空間１５が吸入行程部と連通していることから、主・副軸封装置間の空間１５には、圧縮行程部に生じる高圧・高温の冷媒が流れ込むことがない。したがって、主軸封装置１３の第１リップシール１３ａに作用する圧力及び温度は吸入冷媒のそれにほぼ等しくなり、圧力、温度の負荷を低減することができる。
【００２４】
また、特に第２リップシール１３ｂはゴム材で形成しているので、該リップ部の駆動軸１０に対する締付力（緊迫力）が機内側の圧力に応じて調節されて、該リップ部が駆動軸１０へ押されてシールされる構成となっている。一般的にリップ部の磨耗が増えてこの締め代がマイナスになるとオイル漏れを生じやすくなる。しかし、本実施の形態においては第２リップシール１３ｂの磨耗が少ないことからオイル漏れを効果的に防ぐことができる。
【００２５】
更に、第２リップシール１３ｂに加圧される圧力は第１リップシール１３ａで減圧されて、吸入圧力より低くなり、更に第３リップシール１３ｃに加圧される圧力は第２リップシール１３ｂで減圧されるので、第２リップシール１３ｂ及び第３リップシール１３ｃの
磨耗量は小さくなり、耐久性が向上するので、軸封装置１３の長寿命化を図り、圧縮機の信頼性を高めることが出来る。
【００２６】
なお、軸受１１に導かれた冷媒は副軸封装置１４によって遮られるため、空間１５には達しない。更に軸受１１の圧力も伝わらないため、空間１５はバイパス通路１６により導かれた冷媒吸入圧力とほぼ等しくなる。
【００２７】
（実施の形態２）
上記実施の形態１の圧縮機の軸封装置１３において、特に冷凍サイクルの冷媒として高温化でのゴム材との相性が悪いＨＦＯ−１２３４ｙｆを使用した場合においても、本発明の軸封装置を用いることができる。本実施の形態において、実施の形態１と同様の部分について同じ記号を用い、説明を省略する。
【００２８】
図３に示すように軸封装置１３は、樹脂材で成形された第１リップシール１３ａと、第１リップシール１３ａに並設されたゴム材で成形された第２リップシール１３ｂと、第２リップシール１３ｂに並設された樹脂材で成形された第３リップシール１３ｃとで構成されている。
【００２９】
このとき、第１リップシール１３ａに作用する圧力及び温度は吸入冷媒のそれにほぼ等しくなり、圧力、温度の負荷を低減され、更に第２リップシール１３ｂに加圧される圧力は第１リップシール１３ａで減圧されて、吸入圧力より低くなる。更に第３リップシール１３ｃに加圧される圧力は第２リップシール１３ｂで減圧される。
【００３０】
特に代替冷媒ＨＦＯ−１２３４ｙｆと相性が悪いゴム材で成形された第２リップシールに加わる圧力が低下することで、第２リップシール１３ｂの磨耗量は小さくなる。このため、リップシールの耐久性を向上することができるので、代替冷媒ＨＦＯ−１２３４ｙｆを使用した圧縮機の軸封装置１３の長寿命化を図り、圧縮機の信頼性を向上することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、軸封装置のリップシールの磨耗量を小さくして耐久性が向上することで長寿命化が図れるため、他の代替冷媒、例えば二酸化炭素などの冷媒を用いた車用エアコン用の圧縮機にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１の圧縮機の断面図
【図２】同発明の図１に示すＡ−Ａ断面図
【図３】同発明の軸封装置の詳細図
【図４】従来の圧縮機の断面図
【図５】従来の圧縮機の軸封装置の詳細図
【符号の説明】
【００３３】
１  シリンダ
２  吸入孔
３  吐出孔
４  ロータ
５  スリット
６  ベーン
７  前部側板
８  後部側板
９  圧縮室
１０  駆動軸
１１，１２  軸受
１３  主軸封装置
１３ａ  第１のリップシール
１３ｂ  第２のリップシール
１３ｃ  第３のリップシール
１４  副軸封装置
１５  空間
１６  バイパス通路
１７  電磁クラッチ
１８  圧縮機
【図１】
2010106707.tif 000003
【図２】
2010106707.tif 000004
【図３】
2010106707.tif 000005
【図４】
2010106707.tif 000006
【図５】
2010106707.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月21日(2009.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
圧縮室に設けられたロータと、このロータを駆動する駆動軸と、前記駆動軸を支持する前部側板と、前記前部側板と前記駆動軸間を密封する主軸封装置とを備え、前記主軸封装置は、前記圧縮室側から第１リップシール、第１リップシールに並設された第２リップシール、第２リップシールに並設された第３リップシールを有するとともに、前記第１リップシールの圧縮室側部に圧縮室の吸入冷媒を導くバイパス通路を設け、かつ前記バイパス通路の開口部よりも前記圧縮室側に副軸封装置を設けたことを特徴とする圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために本発明の圧縮機は、圧縮室に設けられたロータと、このロータを駆動する駆動軸と、前記駆動軸を支持する前部側板と、前記前部側板と前記駆動軸間を密封する主軸封装置とを備え、前記主軸封装置は、前記圧縮室側から第１リップシール、第１リップシールに並設された第２リップシール、第２リップシールに並設された第３リップシールを有するとともに、前記第１リップシールの圧縮室側部に圧縮室の吸入冷媒を導くバイパス通路を設け、かつ前記バイパス通路の開口部よりも前記圧縮室側に副軸封装置を設けたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第１の発明は、圧縮室に設けられたロータと、このロータを駆動する駆動軸と、前記駆動軸を支持する前部側板と、前記前部側板と前記駆動軸間を密封する主軸封装置とを備え、前記主軸封装置は、前記圧縮室側から第１リップシール、第１リップシールに並設された第２リップシール、第２リップシールに並設された第３リップシールを有するとともに、前記第１リップシールの圧縮室側部に圧縮室の吸入冷媒を導くバイパス通路を設け、かつ前記バイパス通路の開口部よりも前記圧縮室側に副軸封装置を設けたものである。