(57)【要約】【課題】ベーンが飛び出す際にベーン背部の負圧を回避し、スムーズな起動をすること。【解決手段】筒状内壁を有するシリンダ１と、外周の一部がシリンダ１内壁と小隙間を形成したロータ２と、シリンダ１内壁と摺動するベーン４と、シリンダ１の両端を閉塞し圧縮部８を構成する前部側板６および後部側板７と、前部側板６あるいは後部側板７の少なくとも一方に前記ベーン溝３に連通する潤滑油供給溝９を設け、前記ベーンが最も飛び出した位置で、圧縮室８と潤滑油供給溝９を連通する連通空間１４（または連通通路）を前記ベーン４あるいはロータ２に設ける。【選択図】図１
2006194111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に筒状の中空部を有するシリンダと、外周部の少なくとも一部が前記シリンダの内壁面に近接して回転自在に配設される略円筒状のロータと、前記ロータには略放射状に複数のベーン溝を有し、前記ベーン溝内に摺動自在に挿入され、先端が前記シリンダ内壁面に当接し、前記シリンダと前記ロータ相互間に形成された圧縮空間を少なくとも吸入空間と吐出空間に仕切るベーンと、シリンダの両端を閉塞し圧縮室を構成する前部側板および後部側板と、前記吸入空間に連通する吸入孔及び前記吐出空間に連通する吐出孔を備えたベーンロータリ圧縮機であって、前記前部側板あるいは前記後部側板の少なくとも一方に前記ベーン溝に連通する潤滑油供給溝を設け、前記ベーンがベーン溝内で前記ロータの外周方向へ最も飛び出す位置で、圧縮室と潤滑油供給溝を連通する連絡通路または連通空間を前記ベーンあるいは前記ロータの少なくとも一方に設けたことを特徴とするベーンロータリ圧縮機。
【請求項２】
前記連通空間は、前記ロータ回転方向に対し前記ベーンの後ろ側の面に設けた溝と前記ロータに設けたベーン溝の面で形成するか、あるいは、前記ロータの回転方向に対し前記ベーン前側の面に設けた溝と前記ロータに設けたベーンの面で少なくとも１つの連通空間を形成することを特徴とした請求項１に記載のベーンロータリ圧縮機。
【請求項３】
圧縮室と潤滑油供給溝を連通する連絡通路または連通空間に  絞り部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のベーンロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベーンロータリ式圧縮機に関し、特にその起動性に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベーンロータリ式圧縮機として、特許文献１、特許文献２に記載の圧縮機が公知となっている。かかる従来のベーンロータリ式圧縮機においてはロータの回転に伴ってベーンが常時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後端に高圧の潤滑油を圧力差により供給してベーンを押し出し、冷媒ガス等の流体を吸入・圧縮・吐出を行う構造となっている。
【０００３】
カーエアコン用として使用する場合の運転状態は、車の低速運転状態、高速運転状態、急加減速状態、また車が長時間放置等された後に起動される運転状態など様々である。
【０００４】
そのため、様々な運転状態下でのベーン背部圧力を制御するため、起動直後に生じるベーン背圧室内の圧力低下をガス供給通路からの高圧ガス状流体の供給によって防止し、また、定常運転時においてはガス供給通路を遮断し、高圧の潤滑油をベーン背圧室へ供給するよう選択切り替えできるベーン背圧付与装置を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、ベーンの起動性をさらに改善するための圧縮機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２に記載のベーンロータリ式圧縮機を図６、７に示す。圧縮機１０１は円筒内壁を有するシリンダ１と、シリンダ１の前後の開口を閉塞する前部側版６、後部側版７および前記後部側版７と併設された高圧ケース１０２より構成されている。
【０００７】
シリンダ１の内部には、円柱状のロータ２が、その外周の一部をシリンダ１の内壁とアキシャルシール点において最小隙間を形成するように、シリンダ１の軸心から偏芯して回転自在に収容されている。ロータ２には、一体的に形成された駆動軸５が設けられ、この駆動軸５は、前部側版６及び後部側版７に軸支されている。ロータ２にはベーン溝３がロータ２の接線方向に掘り下げて、等間隔（所定角度毎）に複数設けられている。ベーン４はベーン溝３内に出没自在に設けられ、ベーン溝３とベーン４の後端と前部側版６及び後部側版７に囲まれてベーン背圧室１０３が形成されている。ベーン４の背部圧力を制御するベーン背圧付与装置１０４が設けられ、ガス供給通路内の第２球体１０５（本願ではガス通路開閉手段と呼ぶ）を介してベーン背圧室１０３と吐出弁近傍の圧縮室８（本願では吐出空間と呼ぶ）とを連通するように、ガス通路１０６を配設したものである。
【０００８】
この構成によれば、吐出弁近傍の圧縮室８内の高圧ガス状流体は圧縮機の停止後急激に低圧流体の圧力まで低下するため、ガス通路１０６とベーン背圧室１０３は均圧状態となり、第２球体１０５は開いている。
【０００９】
そのため、圧縮機の起動時には高圧側と低圧側の流体の圧力差がいかなる場合においても吐出弁近傍の圧縮室８の高圧ガス状流体をガス通路１０６から第１ガス供給通路１０７及び第２ガス供給通路１０８を介してベーン背圧室１０３へ供給するため、ベーン４がシリンダ１の内壁から遊離し、再び衝突するベーンチャタリング現象や、ベーンの突出不良による圧縮不全が防止されている。
【特許文献１】特公平７−４５８７７号公報
【特許文献２】特開２００１−８５０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の構成では、圧縮機停止後１〜２時間経過してベーン背圧室１０３に溜まっている潤滑油の温度も下がり、潤滑油に溶け込んでいた流体（冷媒）が抜けて潤滑油の粘度が増大しているような状態で圧縮機を起動すると、第２球体１０５は高圧ガス状流体で加圧されて瞬時に閉まり、ベーン背圧室１０３に高圧ガス状流体が十分供給されないことがあり、又、前部側版６及び後部側版１０４とロータ２との隙間が、ベーン背圧室１０３の粘度の高い潤滑油の為オイルシールされるため、圧縮室内からベーン背圧室１０３へガス状流体が十分供給されないことが稀に発生する。
【００１１】
この場合、ベーン背圧室１０３にベーン４を突出させるに必要な圧力を供給できず、ベーン４がシリンダ１内壁から遊離し再び衝突するベーンチャタリング現象やベーンの突出不良による圧縮不全が稀に生ずるという課題を有していた。
【００１２】
また、ベーン背圧室１０３と吐出弁近傍の圧縮室８とを連通するガス通路１０６と第１ガス供給通路１０７を合わせた容積が大きくなるため、定常の運転状態でガス通路１０６と第１ガス供給通路１０７に溜まっている圧縮された高圧ガス状流体が吐出工程終了後、次の工程の圧縮室（圧縮空間）へ戻り再膨張して圧縮損失を生じ、圧縮機の効率を著しく損なうという課題があった。
【００１３】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、圧縮機停止時の高圧側と低圧側の流体の圧力差がいかなる場合においても、また、ベーン背圧室の潤滑油の粘度が増大する圧縮機停止後１〜２時間（季節に応じ変動する）後に圧縮機を起動しても前記ベーン背圧室に高圧ガス状流体を確実に供給し、ベーンがシリンダ内壁から遊離し再び衝突するベーンチャタリング現象や、流体を圧縮しない圧縮不全が起こらず、かつ効率が低下しな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】
【００１４】
前記従来の課題を解決するために、本発明のロータリ圧縮機は、ベーンが最も飛び出す位置で、ベーンあるいはロータの少なくとも一方に圧縮室と潤滑油供給溝を連通する連絡通路または連通空間を設けたものである。これによって、圧縮機の停止時にベーンが最も飛び出す位置で、ベーン溝内と圧縮室を連通し、ベーン溝内と潤滑油供給溝内に溜まっている潤滑油を排除しベーンがシリンダ内壁から遊離しなくなり、起動時におけるベーンが飛び出す際に、圧縮室内からベーン溝内へ冷媒の進入を効率を損することなく行うようになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のロータリベーン圧縮機は、起動時にベーン背部が負圧となることを防止し、スムーズな起動が可能となることにより、ベーンチャタリング現象や圧縮不全を回避する高効率な圧縮機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
（実施の形態１）
図１および図２は、それぞれ本発明の第１の実施の形態におけるロータリ圧縮機の縦断面図と横断面図を示すものである。
【００１８】
図１、図２において、筒状内壁を有するシリンダ１と、シリンダ１の内部に配設され、外周の一部がシリンダ１内壁と小隙間を形成したロータ２と、該ロータ２に設けられた複数のベーン溝３内に摺動自在に挿入されシリンダ１内壁と摺動するベーン４と、シリンダ１の両端を閉塞し圧縮部８を構成する前部側板６および後部側板７と、前部側板６あるいは後部側板７の少なくとも一方に前記ベーン溝３に連通する潤滑油供給溝９を設け、圧縮された流体が吐出される吐出室１０と、圧縮された流体中の潤滑油を分離する油分離部１１と、その分離された潤滑油を貯める貯油室１２と、前記潤滑油供給溝９と貯油室１２を連通する通路１３とを備え、前記ベーンが最も飛び出した位置で、圧縮室８と潤滑油供給溝９を連通する連絡空間１４を前記ベーン４あるいはロータのベーン溝３の少なくとも一方に設けたものである。
【００１９】
図３は、ベーンの詳細図を示す。図３において、連通空間１４は、ベーン４がロータ２のベーン溝３で最も飛び出した位置（図１に示す位置）で、ベーン４背部のベーン溝３内と圧縮室８を連通するようにａ寸法を設定している。また、停止時のロータ２の位置は、ベーン４がロータ２のベーン溝３で最も飛び出した位置に対し若干のばらつきを持つ。図４は、ロータが１回転する際のベーンストローク（ベーン移動量）を示しており、ロータ回転角度で、最大飛び出し位置の前後１０度の間で、ベーン４背部のベーン溝３内と圧縮室８を連通するようにａ寸法を設定するのが好ましい。本実施の形態は、ベーン４に連通空間１４を設ける際の寸法設定について記載したが、ロータ２に連通空間１４を設ける際も同様に、連通空間１４の寸法を決定する。
【００２０】
以上のように構成されたベーンロータリ圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。まず、図示しない車両のエンジンよりベルト駆動され、ロータ２と一体的に形成された駆動軸５は前部側板６および後部側板７に軸支持され、ロータ２が回転することにより、圧縮室８の容積が変化し、潤滑油を含んだ冷媒を吸入・圧縮・吐出される。
【００２１】
吐出された、潤滑油を含んだ冷媒は、吐出室１０内に形成した油分離部１１で、潤滑油が分離され、吐出室下部方向に形成された貯油室１２に蓄えられる。その蓄えられた潤滑油は、吐出室１０内圧力と潤滑油供給溝９内圧力の差圧力により、吐出室内通路１３を通り、潤滑油供給溝９に供給され、ベーン４がシリンダ１の筒状内壁に押し付けられる様に、圧力を付与し、かつ、ロータ２、ベーン４、前部側板６および後部側板７等の各摺動部の潤滑を行う。
【００２２】
圧縮機停止直後のベーン４が最も飛び出した位置は、停止時のロータ慣性力などで回転角度として約１０度程度のばらつきを持つ。その位置で、ベーン４背部のベーン溝３内と圧縮室８が連通空間１４で連通することで、ベーン溝３内と潤滑油供給溝９内に溜まっている潤滑油が排除され、ベーン４とロータ２の間と、ベーン４及びロータ２間と両側板との間の潤滑油によるシール性を低下させ、起動時におけるベーン４が飛び出そうとする際に、圧縮室８内から冷媒が進入しやすくし、起動時にベーン４背部のベーン溝３内が負圧となることを防止し、スムーズな起動が可能となり、ベーンチャタリングの防止や、圧縮不全現象を防止することができる。
【００２３】
（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態のロータリ圧縮機のベーン詳細図である。図５において、ベーン４には、圧縮室８と潤滑油供給溝９を連通する連通空間１４を構成する溝内に絞り１５を設けたものである。
【００２４】
これによって、運転中にベーン４の背部圧力が圧縮室８内に漏れ出す際の抵抗となり漏れ出しが低減でき、起動性の容易化と合わせて、性能低下が防止できる。
【００２５】
本実施の形態は、連通空間１４を構成する溝をベーン４に設けたものを示したが、ロータのベーン溝３に設けても、同様の効果が見込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明にかかるベーンロータリ圧縮機は、停止時におけるベーン背部のベーン溝内、潤滑油供給溝内の潤滑油を、ベーンあるいは、ベーン溝で設けた連絡通路あるいは連通空間によって、排除することで、ベーンの飛び出し時の負圧を防止でき、起動性の改善が可能となるので、空調用以外の圧縮機等の用途にも、適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるロータリ圧縮機の要部縦断面図（図２のＡ−Ａ断面）
【図２】本発明の実施の形態１におけるロータリ圧縮機の縦断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるベーンの図
【図４】ロータ回転角度とベーン移動量を示す図
【図５】本発明の実施の形態２におけるベーンの図
【図６】従来例の圧縮機の縦断面図
【図７】従来例の圧縮機の側断面図
【符号の説明】
【００２８】
１  シリング
２  ロ一夕
３  ベーン溝
４  ベーン
６  前部側板
７  後部側板
８  圧縮室
９  潤滑油供給溝
１０  吐出室
１４  連通空間
１５  絞り
【図１】
2006194111.tif 000003
【図２】
2006194111.tif 000004
【図３】
2006194111.tif 000005
【図４】
2006194111.tif 000006
【図５】
2006194111.tif 000007
【図６】
2006194111.tif 000008
【図７】
2006194111.tif 000009