(57)【要約】【課題】簡易な構造として圧縮機内に注入される冷媒やオイルの逆流を防止するとともに、圧縮機の吸入効率の低下を防止することのできるオイルカットバルブを有する圧縮機の提供を目的とする。【解決手段】ハウジングと、ベーンを有した圧縮機構と、回転自在に支持される動力伝達部と、を備えるロータリー圧縮機であって、圧縮された高圧の冷媒を吐出する吐出室と、吐出室とベーンをベーン溝内から突出させる方向へ押圧する背圧が供給されるベーン背圧室とを連通する高圧油供給通路と、を備え、高圧油供給通路は、圧縮機構のフロントサイドブロックに設けられ、高圧油供給通路に高圧側圧力と低圧側圧力との差圧によって作動する弁機構を設け、弁機構は、高圧側圧力と低圧側圧力との差圧が所定値より大きい時に高圧油供給通路を開状態とし、高圧側圧力と低圧側圧力との差圧が所定値より小さい時に高圧油供給通路を閉状態とすることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状のハウジング（２）と、シリンダ室（２９）内で冷媒を圧縮するベーンを有し前記ハウジング（２）内に設けられた圧縮機構（３）と、前記ハウジング（２）の一端に回転自在に支持される動力伝達部（４）と、を備えるロータリー圧縮機（１）であって、
前記圧縮機構（３）によって圧縮された高圧の冷媒を吐出する吐出室（２４）と、
前記吐出室（２４）と前記ベーンをベーン溝内から突出させる方向へ押圧する背圧が供給されるベーン背圧室とを連通する高圧油供給通路（３４，３５）と、を備え、
前記高圧油供給通路（３５）に高圧側の圧力と低圧側の圧力との差圧（Δｐ）によって作動する弁機構（４１）を設け、
前記弁機構（４１）は、高圧側の圧力と低圧側の圧力との差圧（Δｐ）が所定値より大きい時に前記高圧油供給通路（３５）を開状態とし、
高圧側の圧力と低圧側の圧力との差圧（Δｐ）が所定値より小さい時に前記高圧油供給通路（３５）を閉状態とすることを特徴とするロータリー圧縮機（１）。
【請求項２】
請求項１記載のロータリー圧縮機（１）であって、
前記高圧側の圧力は前記ベーン背圧室と連通する背圧空間（３６）の圧力であり、前記低圧側の圧力は前記ハウジング（２）内に供給される低圧の冷媒が流入する吸入室（２７）の圧力であることを特徴とするロータリー圧縮機（１）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のロータリー圧縮機（１）であって、
前記弁機構（４１）は、スプール弁（４３）と、ブッシュ部（４５）と、ばね部（４７）とを備え、
前記差圧が前記ばね部（４７）の所定のばね力よりも大きい時に開状態とし、前記差圧が前記ばね部（４７）の所定のばね力よりも小さい時に閉じ状態としたことを特徴とするロータリー圧縮機（１）。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のロータリー圧縮機（１）であって、
前記高圧油供給通路（３４，３５）は、前記圧縮機構（３）のフロントサイドブロック（１１ａ）に設けられていることを特徴とするロータリー圧縮機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関し、特にロータリー圧縮機において、圧縮機の運転停止時に圧縮機内への冷媒ガスの逆流を防止するロータリー圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すように、冷媒ガスを圧縮する圧縮機本体と、圧縮機本体の上流側に配設された吸入室と、吸入室に外部からの冷媒ガスを供給する吸入口と、冷媒ガスの流路上に配置され、吸入口から吸入室への冷媒ガスの流入を可能とし、かつ圧縮機本体の停止時に冷媒ガスの逆流を制限する逆止弁とを備えた圧縮機が知られている。
【０００３】
また、特許文献２に示すように、ロータの回転により、ロータとシリンダとサイドブロックとベーンとにより画成された複数個の圧縮室の容積をそれぞれ変化させ、圧縮室のベーンに対して、所定の油圧よりも高圧の油圧を供給する高圧供給通路を備える気体圧縮機が提案されている。この気体圧縮機では、高圧供給通路に配置された開閉弁が、中圧検出孔の圧力と低圧検出孔の圧力との差圧によって弁を開閉する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５７０４６
【特許文献２】特開２００７−１００６０２
【発明の概要】
【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に示すような一般的な圧縮機では、冷媒の吸入口と吸入室との間に逆止弁が配置されており、逆止弁を圧入するために吸入室側の吸入口が縮径されているので、冷媒を吸入する時に抵抗が大きくなっていた。すなわち、冷媒の吸入口が絞られる状態となっているため、冷媒を吸入室へ吸入する際の吸入効率が低下する虞があった。
【０００６】
また、圧縮機の停止時には、高圧の吐出室と低圧の吸入室との差圧によって、潤滑のためのオイル供給通路を通って冷媒やオイルが吐出室側から吸入室側へ逆流してしまう。冷媒やオイルが逆流することにより、ロータが逆回転し、ロータからベーンが飛び出してシリンダブロックの内壁に衝突して騒音が発生し、所謂チャタリングが発生するという課題がある。
【０００７】
さらに、特許文献２の圧縮機では、中間圧と低圧の差圧によって弁を開閉しており、圧縮機通常運転時には弁が閉じた状態、圧縮機の停止時には弁が開いた状態となっているので、圧縮機の停止時には冷媒が逆流していた。
【０００８】
さらにまた、特許文献２に示す圧縮機では、吸入ポートに設けられる逆止弁に加えて、高圧供給通路にも開閉弁が配置されるため、圧縮機内に配置される部品点数が多く、部品配置のための加工を部品毎にしなければならないため、製造が容易ではなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、簡易な構造として圧縮機内に注入される冷媒やオイルの圧縮機の停止時の逆流を防止するとともに、圧縮機の吸入効率の低下を防止することのできるオイルカットバルブを有する圧縮機の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために本発明は、略円筒状のハウジング２と、シリンダ室２９内で冷媒を圧縮するベーンを有し前記ハウジング２内に設けられた圧縮機構３と、前記ハウジング２の一端に回転自在に支持される動力伝達部４と、を備えるロータリー圧縮機１であって、前記圧縮機構３によって圧縮された高圧の冷媒を吐出する吐出室２４と、前記吐出室２４と前記ベーンをベーン溝内から突出させる方向へ押圧する背圧が供給されるベーン背圧室とを連通する高圧油供給通路３４，３５と、を備え、前記高圧油供給通路３５に高圧側の圧力と低圧側の圧力との差圧Δｐによって作動する弁機構４１を設け、前記弁機構４１は、高圧側の圧力と低圧側の圧力との差圧Δｐが所定値より大きい時に前記高圧油供給通路３５を開状態とし、高圧側の圧力と低圧側の圧力との差圧Δｐが所定値より小さい時に前記高圧油供給通路３５を閉状態とすることを特徴とする。
【００１１】
また、前記高圧側の圧力は前記ベーン背圧室と連通する背圧空間３６の圧力であり、前記低圧側の圧力は前記ハウジング２内に供給される低圧の冷媒が流入する吸入室２７の圧力であることを特徴とする。
【００１２】
加えて、前記弁機構４１は、スプール弁４３と、ブッシュ部４５と、ばね部４７とを備え、前記差圧が前記ばね部４７の所定のばね力よりも大きい時に開状態とし、前記差圧が前記ばね部４７の所定のばね力よりも小さい時に閉じ状態としたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記高圧油供給通路３４，３５は、前記圧縮機構３のフロントサイドブロック１１ａに設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、高圧油供給通路３５に吸入室２７側と背圧空間３６側との圧力の差圧Δｐによって作動する弁機構４１を設けたことにより、高圧側の吐出室２４と低圧側の吸入室２７との通路を弁機構４１によって塞ぐことができるので、圧縮機の停止時に冷媒やオイル８の逆流を防止することができる。
【００１５】
また、圧縮機の停止時に冷媒やオイル８の逆流を防止することができるため、ロータ１３が逆回転することなく、チャタリングを防止することができる。
【００１６】
さらに、高圧油供給通路３５のみに弁機構４１を設けているので、冷媒の吸入口２６を縮径することなくロータリー圧縮機１を設計することができ、圧縮機への冷媒の吸入効率の低下を防止することができるとともに、部品点数を削減することができる。また、部品点数を削減することができるため、部品配置のための加工をする必要がなく、ロータリー圧縮機の製造を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のロータリー圧縮機の全体断面図。
【図２】本発明の要部分解拡大断面図。
【図３】（ａ）本発明の弁が閉じた状態を示す要部拡大断面図、（ｂ）本発明の弁が開いた状態を示す要部拡大断面図。
【図４】本発明のフロントサイドブロックの内周側を示す拡大分解図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１９】
〔実施例１〕
図１に示すように、本発明のロータリー圧縮機１は、略円筒状のハウジング２と、ハウジング２内に収容される圧縮機構３と、ハウジング２の一端に回転自在に支持される動力伝達部４と、を備えている。
【００２０】
ハウジング２は、有底筒状のケース５と、ケース５の開口端２５を塞ぐようにしてケース５に組み付けられるフロントヘッド７と、からなっている。ケース５の外周には、冷媒を吐出する吐出口３０が設けられ、ケース５の内周には、後述する圧縮機構３が収容されている。また、ハウジング２内には、ハウジング２内の潤滑を保つためのオイル８が封入されている。
【００２１】
ケース５に固定されるフロントヘッド７の外周には、冷媒を吸入する吸入口２６と、後述する動力伝達部４を回転自在に支持するベアリング２８を支持している支持ボス部６が設けられている。また、フロントヘッド７の内周には、吸入口２６から吸入された冷媒が流入する吸入室２７が形成されている。
【００２２】
ハウジング２のケース５に収容されて、吸入口２６から流入した冷媒を圧縮する圧縮機構３は、内周が楕円形状を有するシリンダブロック９と、シリンダブロック９の両端を狭持する一対のサイドブロック１１と、シリンダブロック９の内周に配置されるロータ１３と、ロータ１３と一体に形成された駆動軸１５と、サイドブロック１１に連結される気液分離器１７と、から構成されている。
【００２３】
シリンダブロック９の両端部を、サイドブロック１１によって狭持することにより、シリンダブロック９の内周にシリンダ室２９が形成され、このシリンダ室２９にロータ１３が回転自在に収容されている。また、シリンダブロック９には、後述する高圧油供給通路３５、リア側油供給路３７と連通するシリンダ側油供給路３１が形成されている。
【００２４】
シリンダ側油供給路３１の一端側はリア側油供給路３７と連通し、他端側は高圧油供給通路３４，３５と連通しており、リア側油供給路３７から供給されたオイル８を、高圧油供給通路３４，３５へ流入している。
【００２５】
シリンダブロック９を狭持する一対のサイドブロック１１は、フロントサイドブロック１１ａと、リアサイドブロック１１ｂと、から構成されている。
【００２６】
シリンダブロック９の一端側に固定されるフロントサイドブロック１１ａは、吸入室２７からシリンダ室２９へ冷媒を吸入する吸入孔３２と、オイル８を後述する背圧空間３６へと供給する高圧油供給通路３５と、高圧油供給通路３５から供給されたオイル８をベーン背圧室へ供給する高圧油供給通路３４と、高圧油供給通路３５に交差するように形成される孔３３と、ロータ１３とフロントサイドブロック１１ａとの間に形成される背圧空間３６が形成されている。この背圧空間３６は、図４に示すようにフロントサイドブロック１１ａの内面側に凹設して形成されている。
【００２７】
ロータ１３には、図示しないベーンが収容されるベーン溝が形成され、このベーン溝の底面にはベーン背圧室が設けられ、ベーン背圧室と背圧空間３６とは連通して形成されている。
【００２８】
また、ベーン背圧室は、高圧油供給通路３４，３５により吐出室２４と連通し、圧縮機構３によって圧縮された冷媒が吐出室２４へ吐出されて吐出室２４内が高圧となり、吐出室２４内に貯留するオイル８が高圧油供給通路３５を通り、駆動軸１５とフロントサイドブロック１１ａとの隙間を介して背圧空間３６にオイル８を供給する。このとき背圧空間３６に供給されるオイル８は、駆動軸１５とフロントサイドブロック１１ａとの隙間を通ることにより、中間圧のオイル８を背圧空間３６へ供給している。
【００２９】
さらに、高圧油供給通路３５を通ったオイル８が、上記した経路とは別に、駆動軸１５の外周に沿って高圧油供給通路３４からベーン背圧室へとオイル８を供給する。高圧油供給通路３４を通ってベーン背圧室へ供給されるオイル８は、駆動軸１５とフロントサイドブロック１１ａとの隙間を通ることがないので、減圧することなく高圧のオイル８をベーン背圧室へ供給している。
【００３０】
背圧空間３６からベーン背圧室に流入されたオイル８は、ベーンをベーン溝から突出しやすくしている。
【００３１】
また、オイル８がシリンダ側油供給路３１を介して高圧油供給通路３４へ流入し、駆動軸１５へと供給するため、駆動軸１５とフロントサイドブロック１１ａ、及びハウジング２内の潤滑を保っている。
【００３２】
図２，３に示すように、高圧油供給通路３５に交差するように孔３３が設けられ、この孔３３内に弁機構４１が配置されている。
【００３３】
孔３３は、一端側を背圧空間３６と連通するようにして形成されており、他端側を吸入室２７と連通するように形成されている。なお、吸入室側の開口には、後述するブッシュ部４５によって閉塞されている。
【００３４】
孔３３内に配置される弁機構４１は、貫通する開口部４９を有するスプール弁４３と、吸入室２７側の孔３３に固定されるブッシュ部４５と、スプール弁４３とブッシュ部４５とを離間する方向に付勢するばね部４７と、から構成されている。
【００３５】
スプール弁４３は、高圧油供給通路３５を閉塞する弁本体部４８と、高圧油供給通路３５と連通する開口部４９と、背圧空間３６側の圧力を受ける背圧空間側端部５１と、ばね部４７が連結される吸入室側端部５３と、が形成され、孔３３とほぼ同じ径に形成されて孔３３に摺接して形成されている。
【００３６】
孔３３内に配置されるブッシュ部４５は、孔３３と同じ径に形成され、吸入室２７側の孔３３を閉塞するように孔３３に圧入して固定されている。
【００３７】
スプール弁４３とブッシュ部４５とを離間する方向に付勢するばね部４７は、ブッシュ部４５の一端側と弁本体部４８の吸入室側端部５３とを連結するように配置されている。
【００３８】
この弁機構４１は、ロータリー圧縮機１が起動している状態では、弁機構４１は高圧油供給通路３５を開状態とし、ロータリー圧縮機１が停止した状態では、弁機構４１によって高圧油供給通路３５を閉状態としている。
【００３９】
すなわち、弁機構４１は、吸入室２７内の圧力と背圧空間３６内の圧力との差圧Δｐが所定値よりも大きくなると、スプール弁４３の開口部４９が高圧油供給通路３５と連通するように作動して、シリンダ側油供給路３１から供給されたオイル８を駆動軸１５側へ供給するように設定されている。
【００４０】
また、吸入室２７内の圧力と背圧空間３６内の圧力との差圧Δｐが所定値よりも小さくなると、ばね部４７の付勢力によって弁本体部４８が高圧油供給通路３５を塞ぐように設定されて作動し、駆動軸１５側へのオイル８の供給を停止する。
【００４１】
なお、本実施例で説明する所定値とは、ばね部４７の付勢力の強度によって適宜変更することができる。また、弁本体部４８の形状は、適宜変更可能である。
【００４２】
シリンダブロック９の他端側に固定されるリアサイドブロック１１ｂには、ケース５の下方に溜まったオイル８を圧力によって吸い上げる油供給穴３９と、油供給穴３９によって吸い上げられたオイル８を供給するリア側油供給路３７が形成されている。
【００４３】
リア側油供給路３７は、駆動軸１５へ供給する供給路と、シリンダ側油供給路３１へ連通する供給路と、の二手に分かれており、リアサイドブロック１１ｂ側の駆動軸１５へオイル８を供給するとともに、シリンダ側油供給路３１へオイル８を供給している。
【００４４】
また、リアサイドブロック１１ｂの外周にはＯリング１０が嵌合され、ケース５の内壁にＯリング１０を押し付けられることによって、圧縮機構３で圧縮された冷媒が吐出される吐出室２４が形成される。
【００４５】
吐出室２４に配置される気液分離器１７は、リアサイドブロック１１ｂに固定されており、圧縮機構３によって圧縮された冷媒を、冷媒と冷媒内に混入するオイル８とに分離させている。
【００４６】
ロータ１３と一体に形成される駆動軸１５の一端側は、サイドブロック１１によって回転自在に支持され、他端側をボルト２２によって動力伝達部４と固定されている。
【００４７】
駆動軸１５と固定される動力伝達部４は、図示しない動力源から動力を受けるプーリ１９と、プーリ１９の回転駆動力を伝達するアーマチュア２１と、磁力を発生させてアーマチュア２１とプーリ１９を接続する電磁石２３と、から構成されている。
【００４８】
次に、本発明のロータリー圧縮機１の動作について説明する。
【００４９】
まず、動力伝達部４のプーリ１９に図示しない動力源から動力を受けることによって、プーリ１９が回転する。このプーリ１９が回転するとともに、電磁石２３に電流が流れることにより磁力を発生させ、アーマチュア２１をプーリ１９側へ引き寄せ、アーマチュア２１とプーリ１９が連結する。アーマチュア２１とプーリ１９が連結することにより、アーマチュア２１に回転駆動力が伝達され、アーマチュア２１にボルト２２を介して連結されている駆動軸１５が回転する。
【００５０】
駆動軸１５が回転すると、駆動軸１５と一体に形成されているロータ１３が駆動軸１５と同方向に回転する。ロータ１３が回転することにより、図示しないベーン溝からベーンが飛び出し、シリンダ室２９内でシリンダブロック９の内壁とベーンの先端が摺接することで、冷媒が圧縮される。なお、ベーンがベーン溝から飛び出す際に、ベーンを飛び出しやすくするために、ベーンの底面側に設けられるベーン背圧室及び高圧油供給通路３５から高圧の冷媒をベーン背圧室に導入することでベーンをベーン溝から飛び出しやすくしている。
【００５１】
ロータリー圧縮機１が起動している状態では、圧縮機構３によって冷媒が圧縮されるので吐出室２４側の冷媒の圧力が高圧となり、高圧油供給通路３５から駆動軸１５の外周を介して高圧油供給通路３４を通ってベーン背圧室へ高圧のオイル８を供給している。
【００５２】
この状態では、圧縮される前の低圧の冷媒が吸入する吸入室２７側と圧縮機構３によって冷媒が圧縮されて高圧となった背圧空間３６側の差圧Δｐが所定値よりも大きくなるため、孔３３に配置されるスプール弁４３の開口部４９が高圧油供給通路３５と連通する位置に移動し、高圧油供給通路３５を開状態とする。
【００５３】
すなわち、背圧空間３６から流入する高圧の冷媒が背圧空間側端部５１を高圧の冷媒によって押圧することで、弁機構４１の開口部４９が高圧油供給通路３５と連通する位置に弁機構４１を移動し、高圧油供給通路３５を開状態とする。
【００５４】
また、ロータリー圧縮機１が停止した状態では、吐出室２４内に貯留する吐出室２４側の高圧側の冷媒が、高圧油供給通路３５、背圧空間３６、ベーン背圧室、シリンダ室２９、吸入孔３２、を通って低圧側の吸入室２７へ冷媒が逆流する。
【００５５】
冷媒が低圧側の吸入室２７へ逆流することにより、吸入室２７側と高圧側の背圧空間３６側の差圧Δｐが所定値よりも小さくなるため、孔３３に配置される弁機構４１の弁本体部４８が高圧油供給通路３５を塞ぐ位置に移動し、高圧油供給通路３５を閉状態とする。
【００５６】
すなわち、ロータリー圧縮機１が起動状態から停止状態となることにより、圧縮機構３によって圧縮された高圧の冷媒が、瞬間的に低圧側の吸入室２７へと逆流する。これにより、背圧空間３６と吸入室２７との圧力差が小さくなり、ばね部４が弁機構４１を背圧空間３６側へ付勢し、弁本体部４８が高圧油供給通路３５を閉塞する位置へ移動し、高圧油供給通路３５を閉状態とする。
【００５７】
なお、上述した冷媒の逆流とは、ロータリー圧縮機１が停止した瞬間にのみ冷媒が逆流するため、本発明が解決しようとする課題とした圧縮機の停止時の逆流とは異なるものである。
【００５８】
このような構成とすることにより、高圧側の吐出室２４と低圧側の背圧空間３６とを連通する高圧油供給通路３５を、吸入室２７と背圧空間３６との圧力差の変化に応じて弁機構４１によって高圧油供給通路３５を塞ぐことができるので、冷媒やオイル８の過剰な逆流を防止することができる。
【００５９】
また、冷媒やオイル８が高圧側から低圧側へ過剰に逆流するのを防止することができるため、ロータ１３が逆回転することなく、チャタリングを防止することができる。
【００６０】
さらに、高圧油供給通路３５にのみ弁機構４１を設けているので、冷媒の吸入口２６を縮径することなくロータリー圧縮機１を設計することができ、ハウジング２内への冷媒の吸入効率の低下を防止することができるとともに、部品点数を削減することができる。
【００６１】
また、部品点数を削減することができるため、部品配置のための加工をする必要がなく、ロータリー圧縮機の製造を容易にすることができ、かつ、製造コストを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、ロータリー圧縮機に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  ロータリー圧縮機
２  ハウジング
３  圧縮機構
４  動力伝達部
２７  吸入室
３５  高圧油供給通路
３６  背圧空間
４１  弁機構
【図１】
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【図２】
2014125937.tif 000004
【図３】
2014125937.tif 000005
【図４】
2014125937.tif 000006