(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
楕円の内壁形状を有するシリンダ室（１２）と、このシリンダ室（１２）内に回転可能に配置されたロータ（７）と、該ロータ（７）の回転に伴いシリンダ室（１２）の内壁面（１１）を摺動するようにロータ（７）に保持されたベーン（８）とからなり、
前記ロータ（７）には、該ロータ（７）の回転中心Ｏを通る直径方向の線に対して、前記ロータ（７）の逆回転方向にオフセットしたスリットオフセット位置に前記ベーン（８）を出没自在に収容するベーン溝（１３）が設けられたコンプレッサ（１）であって、
前記コンプレッサ（１）の起動直前に、前記ロータ（７）を所定の時間逆回転させるコントローラ（１５）を有し、前記コントローラ（１５）は、前記ロータ（７）を正回転よりも遅い速度で逆回転させることを特徴とするコンプレッサ（１）。
【請求項２】
請求項１記載のコンプレッサ（１）であって、
逆回転の速度が１０ｒｐｍ以下であることを特徴とするコンプレッサ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプレッサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のコンプレッサでは、圧縮機運転時はベーンの背圧空間に中間圧が入るため、ベーンがベーン溝から突出している。また、圧縮機停止後には、圧縮機内の圧力は均圧となり中間圧でベーンを突出させる力が作用していない。この圧縮機停止状態が続くと、ベーン先端が上方向を向いているベーンは、ベーンの自重によりベーン溝内の油をクリアランス部を通じて押し出しながらベーン溝内に収容される。このベーンがベーン溝内に収容された状態で圧縮機を起動した場合、遠心力によってベーンがベーン溝から突出しようとする力が作用する。ベーンがベーン溝から突出するには、背圧空間の体積が増える必要があるが、クリアランス部から背圧空間に入り込む油の量が追従できず、背圧空間が負圧状態となり、ベーンの先端がシリンダ室の内壁面まで突出しきらず、ベーンとシリンダ室の内壁とが離間と衝突を繰り返すことによる騒音（チャタリング）が生じるという課題があった。
【０００３】
そこで、特許文献１にはチャタリングを防ぐ圧縮機が記載されている。この圧縮機では、楕円の内壁形状を有するシリンダ室と、このシリンダ室内に回転可能に配置されたロータと、該ロータの回転に伴いシリンダ室の内壁面を摺動するようにロータに保持されたベーンとからなっている。ロータにはベーンを収容するベーン溝が設けられ、このベーン溝の底部にピンを支持させるための支持板が設けられ、この支持板にピンを挿入してカシメることにより、ピンが支持板に固定されている。ピンの周面にはベーンを外周方向へ押圧するばねが配置されている。
【０００４】
そして、ロータがシリンダ室内で回転すると、ばねの付勢力でベーンがベーン溝から突出し、先端部分がシリンダ室の内壁を摺動し、シリンダ室の内壁とベーンとで囲まれる空間内に導入された冷媒が圧縮されるようになっている。
【０００５】
すなわち、この圧縮機では、圧縮機起動時のチャタリングを防ぐ方法として、コイルばねを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公平８−５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に開示されている発明は、別部材であるコイルばねを配置しなければならず、また、コイルばねを配置することにより組み付け工数が増えてコストが高くなり、しかも、コイルばねを取り付けるためにベーンの加工が複雑になるという課題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、コイルばね等の別部材を設けることなくチャタリングを防ぎ、かつ、ベーンの加工が容易で低コストで製造することができるコンプレッサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載のコンプレッサ１は、楕円の内壁形状を有するシリンダ室１２と、このシリンダ室１２内に回転可能に配置されたロータ７と、該ロータ７の回転に伴いシリンダ室１２の内壁面１１を摺動するようにロータ７に保持されたベーン８とからなり、ロータ７には、該ロータ７の回転中心Ｏを通る直径方向の線に対して、ロータ７の逆回転方向にオフセットしたスリットオフセット位置にベーン８を出没自在に収容するベーン溝１３が設けられたコンプレッサ１であって、コンプレッサ１の起動直前に、ロータ７を所定の時間逆回転させるコントローラ１５を有し、コントローラ１５は、ロータ７を正回転よりも遅い速度で逆回転させることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載のコンプレッサ１は、請求項１記載のコンプレッサ１であって、逆回転の速度が１０ｒｐｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、コンプレッサ１の起動直前にロータ７を逆回転させることにより、ベーン８をベーン溝１３から突出する方向に力が作用するので、背圧空間１４内に負圧が発生し、ベーン溝１３内の背圧空間１４に冷媒や油が流れ込むことができるので、ベーン８をベーン溝１３から出すことができる。したがって、コンプレッサ１起動時にベーン８がベーン溝１３から出ているため、チャタリングを防ぐことができる。また、ベーン８と、ベーン溝１３に特別な加工を施さずに済むため、低コストでコンプレッサ１を製造することができる。
【００１３】
また、ロータ７を正回転よりも遅い速度で逆回転させることにより、クリアランス部から背圧空間１４内に油や冷媒が流れ込む時間を確保することができるので、より確実に背圧空間に冷媒や油が流れ込むことができるので、起動時にベーン８をベーン溝１３から出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のコンプレッサの全体断面図。
【図２】図１に示す圧縮部断面図。
【図３】（ａ）ベーンが中心線に対して逆回転方向にオフセットして配置されているシリンダブロックの拡大断面図。（ｂ）コンプレッサ起動時にベーンがベーン溝に収容されている拡大断面図。（ｃ）コンプレッサ起動時にロータの逆回転を示す拡大断面図。
【図４】本発明の第１実施例を示す簡略図。
【図５】本発明の制御を示すフローチャート図。
【図６】本発明の第２実施例を示す簡略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１６】
〔実施例１〕
図１及び４に示すように、本実施例のコンプレッサ１は、圧縮部２と、電動モータ３と、インバータ４と、インバータ４を介して電動モータ３を制御するコントローラ１５とを主体に構成されている。コンプレッサ１のハウジング５は、フロントハウジング５ａ、ミドルハウジング５ｂ、リヤハウジング５ｃで構成されており、これらが互いに結合されることで、密閉された内部空間内に圧縮部２および電動モータ３とを収容している。ハウジング５内の空間は、圧縮部２により区画されており、圧縮部２を挟んで、一方側（図中左側）に冷媒の吸入室が設けられ、他方側（図中右側）に冷媒の吐出室が設けられている。冷媒の吐出室には、電動モータ３が配置されている。
【００１７】
本実施例において、圧縮部２は、図２に示すように、ベーンロータリー式のコンプレッサ１であり、シリンダブロック６、ロータ７、ベーン８、一対のサイドブロック９、駆動軸１０とを主体に構成されている。シリンダブロック６は、内周が滑らかな楕円形状の内壁面１１を有したシリンダ室１２を有しており、ロータ７はこのシリンダ室１２の中心部に回転可能に配置、収納されている。
【００１８】
ロータ７には、図２及び図３に示すように、ロータ７の回転中心Ｏを通る直径方向の線から距離Ｌだけオフセットしたスリットオフセット位置に５個の複数のベーン溝１３が形成され、これらのベーン溝１３には複数のベーン８がそれぞれ出没自在に収容されている。ベーン溝１３は、ロータ７の正回転方向Ａに対して逆回転方向Ｂにオフセットした位置に設けることで、冷媒を圧縮する効率を高めることができる。また、ベーン溝１３の底部と後述するベーン８の後端部８ｂとの間に油が供給される背圧空間１４が設けられている。
【００１９】
ベーン８は、ロータ７に形成されたベーン溝１３に収容され、ロータ７が回転することにより、シリンダ室１２の内壁面１１とベーン８の先端部８ａとが摺動し、冷媒を圧縮する。
【００２０】
一対のサイドブロック９は、シリンダブロック６を挟むようにして配置され、ボルト等によって、シリンダブロック６と結合されている。
【００２１】
駆動軸１０は、ロータ７の中心を貫通するように固定配置され、電動モータ３からの動力によって回転し、この動力をロータ７に伝達している。
【００２２】
本実施例のコンプレッサ１を模式的に示すと、図４に示すように、コントローラ１５、インバータ４、電動モータ３、圧縮部２と接続され、コントローラ１５によってインバータ４を介して電動モータ３が制御されている。
【００２３】
次に、コンプレッサ１の動作を説明する。図５に示すように、Ｓ１で、エアコンが起動されたか否かが判断され、コンプレッサ１を起動する指令があると、Ｓ２で、ベーン溝１３に収容されているベーン８がベーン溝１３から突出しているか否かを判断する。ベーン８がベーン溝１３から突出していれば、Ｓ３でロータ７は正回転し冷媒を圧縮する。
【００２４】
これに対して、ベーン８がベーン溝１３から突出していない場合には、Ｓ４でロータ７を逆回転させる。Ｓ５で逆回転させたロータ７が所定時間経過したか否かを判断し、所定時間が経過していない場合は、Ｓ４に戻りさらに逆回転を続ける。また、所定時間を経過した場合は、逆回転を停止し、Ｓ３によりロータ７を正回転させる。そして、Ｓ７でエアコンが停止されたか否かが判断され、エアコンが停止されると終了する。
【００２５】
すなわち、本実施例のコンプレッサ１では、ベーン８がベーン溝１３から突出していない場合には、ロータ７を逆回転させる。ロータ７を逆回転させることで、ベーン８とサイドブロック９との間に摩擦力や油の粘性力が発生し、図３（ｃ）にベクトルｆ１で示す回転方向の接線方向の力がベーン８に作用する。ベクトルｆ１の分力ベクトルｆ２がベーン８をベーン溝１３から出す方向に作用する。
【００２６】
このように、ロータ７を起動直前に所定時間逆回転させることにより、ベーン８をベーン溝１３から突出する方向に力が作用するので、背圧空間１４内に負圧が発生し、背圧空間１４に冷媒や油が流れ込むことができるので、ベーン８をベーン溝１３から出すことができる。したがって、コンプレッサ１起動時にベーン８がベーン溝１３から出ているため、チャタリングを防ぐことができる。また、ベーン８、ベーン溝１３に加工を施さずに済むため、低コストでコンプレッサ１を製造することができる。
【００２７】
また、コントローラ１５は、ロータ７を正回転よりも遅い速度で逆回転させることにより、より確実にベーン８をベーン溝１３から突出させることができる。すなわち、正回転よりも遅い速度でロータ７を逆回転させることで、背圧空間１４内に負圧が発生し、クリアランス部から背圧空間１４内に油や冷媒が流れ込む時間を確保することができる。なお、逆回転の速度が速すぎる場合には、ベーン８がベーン溝１３から突出する前にベーン８の先端部８ａが楕円形状の内壁面１１の短径部近傍で楕円に衝突してしまうため、ベーン８がベーン溝１３から突出しない。
【００２８】
よって、ロータ７の逆回転の速度を１０ｒｐｍ以下にすることで、さらに確実にベーン８をベーン溝１３から突出させることができる。
【００２９】
〔実施例２〕
次に図６を用いて本発明の第２実施例のコンプレッサ１について説明する。
【００３０】
上記第１実施例では、圧縮部２を駆動する駆動源として電動モータ３が用いられ、コントローラ１５は、この電動モータ３を電気的に制御することにより正転、逆転駆動を行ったが、本実施例のコンプレッサ１では、駆動源からの駆動を圧縮部２に伝達する場合に歯車機構３１を用いた例である。そして、コントローラ１５は、歯車機構３１を制御することにより正転、逆転駆動を行う。
【００３１】
図６に示すように、歯車機構３１は、駆動源３０からの回転駆動力で回転する正転用回転軸３２と、逆転用回転軸３３と、正転用回転軸３２に設けられた正転用歯車列３４と、逆転用回転軸３３に設けられた逆転用歯車列３５と形成されている。
【００３２】
正転用歯車列３４は、正転用第１歯車３４ａ、第２歯車３４ｂの歯車を介して圧縮部２に連結され、逆転用歯車列３５は、逆転用第１歯車３５ａ、第２歯車３５ｂ、第３歯車３５ｃを介して圧縮部２に連結されている。
【００３３】
そして、コントローラ１５は、上記第１実施例と同様に、エアコンが起動する直前に、ベーン８がベーン溝１３から突出しているか否かを検出してベーン８がベーン溝１３から突出していない場合には、逆転用歯車列３５の第１歯車３５ａ、第２歯車３５ｂ、第３歯車３５ｃを介して圧縮部２のロータ７を逆回転させる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、コンプレッサに利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  コンプレッサ
７  ロータ
８  ベーン
１１  内壁面
１２  シリンダ室
１３  ベーン溝
１５  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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