(57)【要約】【課題】運転停止中に吐出側の潤滑油が減少することを抑制して、運転再開時に速やかに背圧室に十分な潤滑油を供給する。【解決手段】ハウジング１１の内部に、吐出室３５の底部に向けて開口し、吐出室３５の底部と背圧室４１とを連通させてベーン１９に潤滑油を供給する背圧供給路が設けられている。ベーン型圧縮機は、背圧供給路の開口を開閉する弁機構Ａをさらに備える。弁機構はＡ、油分離室３６ａ内の圧力による押圧力を受ける第１受圧部５３と、第１受圧部５３に対向して設けられ、吐出室３５内の圧力による押圧力を受ける第２受圧部５１とを有する、吐出室３５内と油分離室３６ａ内との差圧により背圧供給路の開口を開閉する、弁体５０を含む。【選択図】図１
2018141449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にシリンダ室、油分離室および吐出室が形成されているハウジングと、
前記ハウジングに支持されるとともに、前記シリンダ室に回転可能に設けられた回転軸と、
前記回転軸に固定され、外周に複数のベーン溝が形成されたロータと、
前記複数のベーン溝の各々に出没可能に装着されたベーンとを備え、
前記ロータには、前記べーンに背圧を付与する背圧室が設けられており、
前記シリンダ室で圧縮された冷媒ガスは、前記油分離室内で潤滑油が分離されて、前記吐出室に吐出され、前記冷媒ガスから分離された潤滑油は、前記吐出室の底部に送出され、
前記ハウジングの内部に、前記吐出室の前記底部に向けて開口し、前記吐出室の前記底部と前記背圧室とを連通させて前記ベーンに潤滑油を供給する背圧供給路が設けられており、
前記背圧供給路の開口を開閉する弁機構をさらに備え、
前記弁機構は、前記油分離室内の圧力による押圧力を受ける第１受圧部と、前記第１受圧部に対向して設けられ、前記吐出室内の圧力による押圧力を受ける第２受圧部とを有する、前記吐出室内と前記油分離室内との差圧により前記背圧供給路の前記開口を開閉する、弁体を含む、ベーン型圧縮機。
【請求項２】
前記第１受圧部は、前記油分離室内に位置しており、
前記第２受圧部は、前記吐出室内の前記底部に位置している、請求項１に記載のベーン型圧縮機。
【請求項３】
前記弁体は、前記第１受圧部と前記第２受圧部とを互いに連結する連結ロッド部をさらに有し、
前記連結ロッド部は、前記油分離室の底部に開口するガイド孔に挿通されており、
前記ガイド孔の開口は、前記背圧供給路の前記開口と平行している、請求項２に記載のベーン型圧縮機。
【請求項４】
前記シリンダ室は、区画壁により区画されており、
前記背圧供給路は、前記区画壁に設けられている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のベーン型圧縮機。
【請求項５】
前記第１受圧部および前記第２受圧部の各々は、板状部材で構成されており、
前記第１受圧部の受圧面積は、前記第２受圧部の受圧面積より大きい、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のベーン型圧縮機。
【請求項６】
前記弁体が閉じる方向の付勢力を前記弁体に付与するばねをさらに備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のベーン型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベーン型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸入逆止弁を備える気体圧縮機を開示した先行文献として、特開２００４−３５３５９１号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された気体圧縮機においては、運転停止時は、磁石の吸着力によりバルブが閉じ、運転時は、気体圧縮機の気体吸入力が磁石の吸着力に打ち勝ってバルブが開く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５３５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
運転中のベーン型圧縮機の内部の圧力は、吐出側が吸入側より高くなっている。運転停止後も、ベーン型圧縮機の内部の圧力差が残っており、この圧力差によって、吐出側から吸入側に向けて潤滑油が流出する。その結果、吐出側に貯えられている潤滑油の量が少なくなって、運転再開時に、ベーン型圧縮機の背圧室に潤滑油を十分に供給できないことがある。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、運転停止中に吐出側の潤滑油が減少することを抑制して、運転再開時に速やかに背圧室に十分な潤滑油を供給できる、ベーン型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】
【０００６】
本発明に基づくベーン型圧縮機は、ハウジングと、回転軸と、ロータと、ベーンとを備える。ハウジングは、内部にシリンダ室、油分離室および吐出室が形成されている。回転軸は、ハウジングに支持されるとともに、シリンダ室に回転可能に設けられている。ロータは、回転軸に固定されている。ロータの外周に複数のベーン溝が形成されている。ベーンは、複数のベーン溝の各々に出没可能に装着されている。ロータには、べーンに背圧を付与する背圧室が設けられている。シリンダ室で圧縮された冷媒ガスは、油分離室内で潤滑油が分離されて、吐出室に吐出される。冷媒ガスから分離された潤滑油は、吐出室の底部に送出される。ハウジングの内部に、吐出室の底部に向けて開口し、吐出室の底部と背圧室とを連通させてベーンに潤滑油を供給する背圧供給路が設けられている。ベーン型圧縮機は、背圧供給路の開口を開閉する弁機構をさらに備える。弁機構は、油分離室内の圧力による押圧力を受ける第１受圧部と、第１受圧部に対向して設けられ、吐出室内の圧力による押圧力を受ける第２受圧部とを有する、吐出室内と油分離室内との差圧により背圧供給路の上記開口を開閉する、弁体を含む。
【０００７】
本発明の一形態においては、第１受圧部は、油分離室内に位置している。第２受圧部は、吐出室内の底部に位置している。
【０００８】
本発明の一形態においては、弁体は、第１受圧部と第２受圧部とを互いに連結する連結ロッド部をさらに有する。連結ロッド部は、油分離室の底部に開口するガイド孔に挿通されている。ガイド孔の開口は、背圧供給路の開口と平行している。
【０００９】
本発明の一形態においては、シリンダ室は、区画壁により区画されている。背圧供給路は、区画壁に設けられている。
【００１０】
本発明の一形態においては、第１受圧部および第２受圧部の各々は、板状部材で構成されている。第１受圧部の受圧面積は、第２受圧部の受圧面積より大きい。
【００１１】
本発明の一形態においては、ベーン型圧縮機は、弁体が閉じる方向の付勢力を弁体に付与するばねをさらに備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、運転停止中に吐出側の潤滑油が減少することを抑制して、運転再開時に速やかに背圧室に十分な潤滑油を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るベーン型圧縮機の弁機構を拡大して示す部分断面図である。
【図３】図１のベーン型圧縮機をＩＩＩ−ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【図４】図１のベーン型圧縮機をＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態２に係るベーン型圧縮機の弁機構を拡大して示す部分断面図である。
【図７】本発明の実施形態３に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態３に係るベーン型圧縮機の弁機構が開いている状態を拡大して示す部分断面図である。
【図９】本発明の実施形態３に係るベーン型圧縮機の弁機構が閉じている状態を拡大して示す部分断面図である。
【図１０】本発明の実施形態４に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態４に係るベーン型圧縮機の弁機構を拡大して示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の各実施形態に係るベーン型圧縮機について図を参照して説明する。以下の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１５】
(実施形態１)
図１は、本発明の実施形態１に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態１に係るベーン型圧縮機の弁機構を拡大して示す部分断面図である。図３は、図１のベーン型圧縮機をＩＩＩ−ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図４は、図１のベーン型圧縮機をＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。図１においては、弁機構が開いた状態を示している。図２においては、弁機構が閉じた状態を示している。なお、各図において、潤滑油の油量については、模式的に示している。本発明の実施形態１に係るベーン型圧縮機は、車両に搭載され、車両の空調装置に用いられる。
【００１６】
なお、以下の説明において、図１に示すベーン型圧縮機１０の図中左方向を前方と称し、図１に示すベーン型圧縮機１０の図中右方向を後方と称する。以下の説明における軸方向、径方向および周方向とは、回転体である回転軸１６およびロータ１８の軸方向、径方向および周方向を示している。
【００１７】
図１〜図４に示すように、本発明の実施形態１に係るベーン型圧縮機１０のハウジング１１は、有底円筒状のリヤハウジング１２と、リヤハウジング１２の前端面に結合されたフロントハウジング１３とから形成されている。リヤハウジング１２は、本実施形態に係る第１ハウジングを構成する。フロントハウジング１３は、本実施形態に係る第２ハウジングを構成する。リヤハウジング１２およびフロントハウジング１３の材質は、たとえば金属である。
【００１８】
フロントハウジング１３は、筒状のシリンダ部１４と、シリンダ部１４の内部空間を閉塞する底壁部１３ｐとを有している。筒状のシリンダ部１４は、底壁部１３ｐから延在している。シリンダ部１４の内周面１４ｃは、楕円状に形成されている。シリンダ部１４は、底壁部１３ｐ側とは反対側に開放された開放端部を有している。底壁部１３ｐとシリンダ部１４とは、一体に形成されている。フロントハウジング１３は、有底円筒状に形成されている。底壁部１３ｐは、第１区画壁を構成する。底壁部１３ｐには、回転軸１６と摺動する孔１３ｈが設けられている。
【００１９】
シリンダ部１４およびリヤサイドプレート１５は、リヤハウジング１２内に収容されている。リヤハウジング１２は、周壁１２ａを有している。シリンダ部１４の開放端部に対向して、リヤサイドプレート１５が配置されている。リヤサイドプレート１５は、シリンダ部１４の開放端部に、図示しないボルトを用いて固定されている。リヤサイドプレート１５は、第２区画壁を構成する。
【００２０】
フロントハウジング１３およびリヤサイドプレート１５は、回転軸１６を回転可能に支持している。回転軸１６は、シリンダ部１４内を貫通している。回転軸１６とフロントハウジング１３との間には、リップシール型の軸封装置１７ａが設けられている。軸封装置１７ａは、回転軸１６の周面に沿った冷媒ガスの洩れを防止している。
【００２１】
底壁部１３ｐは、シリンダ室１４ｄを区画する一方の端面１３ｓを有している。端面１３ｓは、後方を向いている。リヤサイドプレート１５は、シリンダ室１４ｄを区画する他方の端面１５ｓを有している。端面１５ｓは、前方を向いている。一方の端面１３ｓと他方の端面１５ｓとは、間隔を空けて平行に設けられ、互いに対向している。
【００２２】
筒状のシリンダ部１４、底壁部１３ｐおよびリヤサイドプレート１５によって、シリンダ室１４ｄが区画されている。シリンダ室１４ｄには、円筒状の形状を有するロータ１８が設けられている。ロータ１８は、回転軸１６に一体回転可能に取り付けられている。
【００２３】
図１に示すように、ロータ１８の前端面１８ｆは、底壁部１３ｐの端面１３ｓと対向している。ロータ１８の後端面１８ｒは、リヤサイドプレート１５の端面１５ｓに対向している。
【００２４】
ロータ１８の外周面１８ｃには、複数のベーン溝１８ａが放射状に延びるように形成されている。複数のベーン溝１８ａの各々の径方向内側には、溝の幅が拡がった底部１８ａｂが形成されている。ベーン溝１８ａの底部１８ａｂは、軸方向に見て、略円形状に形成されている。
【００２５】
複数のベーン溝１８ａの各々には、ベーン１９が１つずつ出没可能に装着されている。複数のベーン溝１８ａの各々には、後述する吐出室３５内の潤滑油が供給される。
【００２６】
回転軸１６の回転に伴い、ロータ１８が回転し、幾つかのベーン１９がベーン溝１８ａの外部に押し出される。ベーン１９の先端面がシリンダ部１４の内周面１４ｃに接触すると、ロータ１８の外周面１８ｃと、シリンダ部１４の内周面１４ｃと、隣り合う一対のベーン１９と、底壁部１３ｐの端面１３ｓと、リヤサイドプレート１５の端面１５ｓとの間に、圧縮室２１が区画される。図３および図４に示すように、複数の圧縮室２１が区画されている。
【００２７】
ロータ１８の外周面１８ｃは、圧縮室２１の内周側の壁面を形成している。シリンダ部１４の内周面１４ｃは、圧縮室２１の外周側の壁面を形成している。底壁部１３ｐの端面１３ｓは、圧縮室２１の前方側の壁面を形成している。リヤサイドプレート１５の端面１５ｓは、圧縮室２１の後方側の壁面を形成している。
【００２８】
圧縮室２１は、シリンダ室１４ｄに形成されている。ロータ１８の回転方向Ｒに関して、圧縮室２１が容積を拡大する行程が吸入行程となり、圧縮室２１が容積を減少する行程が圧縮行程となる。
【００２９】
図１および図３に示すように、リヤハウジング１２には、周壁１２ａを貫通する吸入ポート２２が形成されている。吸入ポート２２の外周部分には、ジョイント部２４が連接されている。ジョイント部２４には、吸入配管２５が接続されている。吸入配管２５を経由して、吸入ポート２２内に冷媒ガスが流れ込む。吸入ポート２２は、冷媒が通過する冷媒通路を形成している。
【００３０】
シリンダ部１４の外周面には、シリンダ部１４の周方向における全周に亘って、凹部１４ａが形成されている。凹部１４ａおよびリヤハウジング１２の内周面によって、吸入空間２０が区画されている。吸入空間２０は、吸入ポート２２に連通している。シリンダ部１４は、リヤハウジング１２の内周面と協働し、リヤハウジング１２内に吸入空間２０を区画している。吸入空間２０は、回転軸１６の径方向におけるシリンダ部１４とリヤハウジング１２との間に形成されている。
【００３１】
図３に示すように、吸入空間２０は、シリンダ部１４とリヤハウジング１２との間に環状に形成されており、周方向に延在している。
【００３２】
回転軸１６の軸方向において、吸入空間２０および吸入ポート２２は、圧縮室２１と重なる位置に配置されている。シリンダ部１４には、吸入空間２０に連通する一対の吸入孔２３が形成されている。吸入行程の際、圧縮室２１と吸入空間２０とは、吸入孔２３を通じて連通する。吸入孔２３は、シリンダ部１４を径方向に貫通している。吸入孔２３は、シリンダ部１４の内周面１４ｃに開口しているとともに、吸入空間２０に開口している。
【００３３】
吸入孔２３、吸入空間２０および吸入ポート２２は、圧縮室２１に対して径方向外側に形成されている。
【００３４】
図１および図４に示すように、シリンダ部１４の外周面には、一対の凹部１４ｂが凹設されている。一対の凹部１４ｂは、回転軸１６を挟んで互いに反対側に位置している。各凹部１４ｂは、シリンダ部１４の外周面から回転軸１６に向けて延びる延設面１４１ｂと、延設面１４１ｂに対して交差し、シリンダ部１４の外周面に向けて延びる取付面１４２ｂとから形成されている。
【００３５】
延設面１４１ｂ、取付面１４２ｂおよびリヤハウジング１２の内周面によって、吐出空間３０が設けられている。吐出空間３０は、径方向におけるシリンダ部１４とリヤハウジング１２との間に位置している。シリンダ部１４には、取付面１４２ｂに開口して圧縮室２１と吐出空間３０とを連通する吐出口３１が形成されている。吐出口３１は、取付面１４２ｂに取り付けられた吐出弁３２によって開閉する。圧縮室２１で圧縮された冷媒ガスは、吐出弁３２を押し退け、吐出口３１を経由して吐出空間３０へ吐出される。
【００３６】
吸入空間２０と吐出空間３０とは、軸方向において異なる位置に形成されている。吸入空間２０は、吐出空間３０よりも底壁部１３ｐの近くに位置している。
【００３７】
図３および図４に示すように、各ベーン溝１８ａに収容された各ベーン１９の底面と、各ベーン溝１８ａとの底面との間に、背圧室４１が形成されている。底壁部１３ｐの一方の端面１３ｓ、リヤサイドプレート１５の他方の端面１５ｓ、複数のベーン溝１８ａの各々の底部１８ａｂ、および、ベーン１９によって複数の背圧室４１が区画されている。
【００３８】
ベーン１９がシリンダ部１４の内周面１４ｃに押し付けられる力の強さは、主として、背圧室４１の背圧およびベーン１９に作用する遠心力によってベーン１９が外周側に押し出される押し出し力と、圧縮室２１の冷媒ガスの圧力によってベーン１９が回転軸１６の中心に向かって押し戻される押し戻し力との差であり、この押し出し力と押し戻し力とのバランスによって、ベーン１９がベーン溝１８ａに対して出没する。
【００３９】
複数の背圧室４１の各々は、リヤサイドプレート１５に形成されている後述する背圧供給孔１５ｅと連通可能に設けられている。複数の背圧室４１の各々は、回転軸１６の回転に伴って、背圧供給孔１５ｅと対向している状態と、背圧供給孔１５ｅと対向していない状態とを繰り返す。複数の背圧室４１の各々には、背圧供給孔１５ｅと対向している状態のときに、背圧供給孔１５ｅから潤滑油が供給される。
【００４０】
図１および図３に示すように、底壁部１３ｐの端面１３ｓには、周方向にて互いに離間した複数の通油溝１３ａが形成されている。複数の通油溝１３ａの各々は、互いに隣り合っている背圧室４１同士の間を接続するように周方向に延在している。
【００４１】
図１に示すように、リヤハウジング１２の周壁１２ａには、吐出ポート３４が形成されている。吐出ポート３４には、ジョイント部３８が連設されている。ジョイント部３８には、ベーン型圧縮機１０の外部に向けて延びる吐出配管３９が接続されている。
【００４２】
リヤサイドプレート１５のシリンダ室１４ｄ側とは反対側に、カバー体３６が設けられている。リヤサイドプレート１５とカバー体３６との間に、後述する背圧供給孔１５ｅと連通している空間である中間室７０が設けられている。カバー体３６は、リヤハウジング１２内に収容されている。リヤサイドプレート１５、カバー体３６およびリヤハウジング１２によって吐出室３５が区画されている。
【００４３】
カバー体３６は、圧縮室２１と吐出室３５との間の連通通路の一部を構成する、略円筒状の空間である油分離室３６ａを有する。油分離室３６ａは、圧縮室２１にて圧縮された冷媒ガスから潤滑油６０を分離させ、吐出室３５の底部に潤滑油６０を送出する。油分離室３６ａの一端側には、円筒状の油分離筒３６ｂが嵌合されて固定されている。油分離室３６ａの他端側には、油通路３６ｃが形成されている。油通路３６ｃは、油分離室３６ａ内と吐出室３５の底部側とを連通している。油分離室３６ａの底面に、ガイド孔３６ｅが設けられている。ガイド孔３６ｅは、油分離筒３６ｂの延在方向に延在している。
【００４４】
図１および図４に示すように、リヤサイドプレート１５およびカバー体３６には、圧縮冷媒通路３７が形成されている。圧縮冷媒通路３７は、吐出空間３０と油分離室３６ａ内とを連通している。
【００４５】
カバー体３６には、吐出室３５の底部と中間室７０とを連通させる連通路３６ｄが設けられている。連通路３６ｄは、吐出室３５の底部に向けて開口している。連通路３６ｄの開口は、ガイド孔３６ｅの開口と同一平面上にあり、連通路３６ｄとガイド孔３６ｅとは平行して開口している。リヤサイドプレート１５には、複数のベーン溝１８ａの各々に連通してベーン１９に背圧を供給するための背圧供給孔１５ｅが形成されている。連通路３６ｄ、中間室７０および背圧供給孔１５ｅは、吐出室３５の底部に貯留された潤滑油６０を背圧室４１に導く背圧供給路となる。
【００４６】
ベーン型圧縮機１０は、背圧供給路の開口を開閉する弁機構Ａをさらに備える。弁機構Ａは、背圧供給路の開口に対して接離する弁体５０を含む。弁体５０は、油分離室３６ａ内の圧力による押圧力を受ける第１受圧部５３、および、第１受圧部５３に対向して設けられ、吐出室３５内の圧力による押圧力を受ける第２受圧部５１を有する。
【００４７】
具体的には、弁体５０は、油分離室３６ａの底部内に位置して油分離室３６ａ内の動圧および静圧を含む圧力による押圧力Ｐ１を受ける第１受圧部５３と、吐出室３５の底部内に位置して吐出室３５内の動圧および静圧を含む圧力による押圧力Ｐ２を受ける第２受圧部５１とを有する。第１受圧部５３および第２受圧部５１の各々は、板状部材で構成されている。第１受圧部５３の受圧面積は、第２受圧部５１の受圧面積より大きい。
【００４８】
弁体５０は、第１受圧部５３と第２受圧部５１とを互いに連結する連結ロッド部５２をさらに有する。連結ロッド部５２は、ガイド孔３６ｅに挿入されている。連結ロッド部５２は、カバー体３６に設けられているガイド孔３６ｅに沿って上下移動可能である。
【００４９】
第２受圧部５１の一部は、連通路３６ｄの開口端と対向している。この第２受圧部５１の一部は、吐出室３５内と中間室７０内との動圧および静圧を含む圧力の差圧による引込力Ｐ３を受ける。
【００５０】
弁体５０には、上向きの力と下向きの力とが作用する。弁体５０に作用する上向きの力の大きさは、押圧力Ｐ２と弁体５０の浮力と引込力Ｐ３との和となる。弁体５０に作用する下向きの力の大きさは、押圧力Ｐ１と弁体５０の自重との和となる。弁体５０は、下向きの力が上向きの力より大きいときに下降し、上向きの力が下向きの力より大きいときに上昇する。弁体５０が下降した状態では、第２受圧部５１は連通路３６ｄを開放しており、弁体５０が上昇した状態では、第２受圧部５１が連通路３６ｄを閉塞している。
【００５１】
以下、ベーン型圧縮機１０の動作について説明する。回転軸１６が回転すると、ロータ１８が回転し、ベーン型圧縮機１０の外部から吸入ポート２２を経由して吸入空間２０に冷媒ガスが吸入される。吸入空間２０に吸入された冷媒ガスは、吸入孔２３を経由して、吸入行程中の圧縮室２１に吸入される。圧縮室２１に吸入された冷媒ガスは、ロータ１８の回転に伴う圧縮室２１の容積減少により圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、圧縮室２１から吐出口３１を経由して吐出空間３０に吐出される。
【００５２】
吐出空間３０内の冷媒ガスは、圧縮冷媒通路３７を介して油分離室３６ａ内に流出して、油分離筒３６ｂの外周面に吹き付けられるとともに、油分離筒３６ｂの外周面を旋回しながら油分離室３６ａ内の下方へ導かれる。このとき、遠心分離によって、冷媒ガスから潤滑油６０が分離される。冷媒ガスから分離された潤滑油６０は、油分離室３６ａの底部側へ移動するとともに、油通路３６ｃを通過して吐出室３５の底部に貯留される。
【００５３】
ベーン型圧縮機１０の運転中は、油分離室３６ａ内の圧力が吐出室３５内の圧力より高くなっており、弁体５０に作用する下向きの力が上向きの力より大きくなっている。そのため、弁体５０が下降して第２受圧部５１が連通路３６ｄを開放している。これにより、吐出室３５の底部に貯留された潤滑油６０は、連通路３６ｄから中間室７０および背圧供給孔１５ｅを通じて背圧室４１に導かれる。背圧室４１内の潤滑油の圧力により、ベーン１９が外周側に押し出される。外周側に押し出されたベーン１９によって、圧縮室２１が区画される。中間室７０に導かれた潤滑油の一部は、リヤサイドプレート１５と回転軸１６との摺動箇所に供給される。
【００５４】
リヤサイドプレート１５と回転軸１６との摺動箇所に供給された潤滑油によって、当該摺動箇所が潤滑される。背圧室４１に導かれた潤滑油によって、ベーン１９とベーン溝１８ａとの摺動部分が潤滑される。通油溝１３ａ内に供給された潤滑油によって、ロータ１８と底壁部１３ｐとの摺動部分が潤滑される。底壁部１３ｐと回転軸１６との摺動箇所に供給された潤滑油によって、当該摺動箇所が潤滑される。
【００５５】
油分離室３６ａにおいて、潤滑油６０が分離された冷媒ガスは、油分離筒３６ｂの内部を上方へ移動して吐出室３５に排出され、吐出ポート３４を介してベーン型圧縮機１０の外部へ吐出される。
【００５６】
ベーン型圧縮機１０の停止中に、吐出室３５内の圧力が油分離室３６ａ内の圧力と略等しくなり、弁体５０に作用する上向きの力が下向きの力より大きくなっている。そのため、弁体５０が上昇して第２受圧部５１が連通路３６ｄを閉塞する。
【００５７】
このように、弁体５０は、吐出室３５内と油分離室３６ａ内との差圧変動、および、吐出室３５内と背圧室４１内との差圧変動により開閉動作を行なう。連通路３６ｄが閉じることにより、潤滑油の中間室７０への流入が停止する。その結果、吐出室３５の底部に貯留されている潤滑油の量が維持される。
【００５８】
本実施形態のベーン型圧縮機１０では、吐出室３５内と油分離室３６ａ内との差圧変動、および、吐出室３５内と背圧室４１内との差圧変動により連通路３６ｄの開閉動作を行なう弁体５０を備えることにより、運転停止中に吐出室３５の底部に貯留されている潤滑油６０が減少することを抑制できる。従って、運転再開時に連通路３６ｄの開放により、速やかに背圧室４１に十分な潤滑油を供給して背圧を昇圧することができ、チャタリングが発生することを抑制できる。
【００５９】
また、本実施形態のベーン型圧縮機１０においては、運転停止中に、背圧供給路を通じた潤滑油の流出が防止されるため、吐出弁３２での気密性が保たれている場合は、吸入側に逆止弁を設ける必要がなくなる。さらに、吸入側に潤滑油が溜まった状態において運転再開した際に起こるオイル圧縮の発生を抑制できる。
【００６０】
連通路３６ｄとガイド孔３６ｅとは平行して開口している。そのため、弁体５０の第２受圧部５１を、連通路３６ｄの開口とガイド孔３６ｅの開口とに対向するように設けることで、弁機構Ａの全体を小型化することができる。そのため、弁機構Ａを設けるために、吐出室３５を大きくする、または、吐出室３５内の部材の配置を変更する必要がない。
【００６１】
また、本実施形態のベーン型圧縮機１０においては、第１受圧部５３および第２受圧部５１は、板状部材で構成されており、第１受圧部５３の受圧面積は、第２受圧部５１の受圧面積より大きく設定されている。そのため、ベーン型圧縮機１０の運転中に、吐出室３５内の潤滑油の流れが動圧となって第２受圧部５１に対して上向きの力として働いた場合にも、第１受圧部５３の受圧面積が大きいことにより第１受圧部５３に作用する下向きの力を大きくすることができ、ベーン型圧縮機１０の運転中に弁体５０が連通路３６ｄを閉じることを防止できる。
【００６２】
本実施形態に係るベーン型圧縮機１０においては、底壁部１３ｐとシリンダ部１４とが一体に形成されているが、ベーン型圧縮機１０は、底壁部１３ｐをフロントサイドプレートとしてシリンダ部１４と別体に形成され、軸方向において間隔を空けて配置されたフロントサイドプレートとリヤサイドプレート１５との間にシリンダ部１４が配置されている構成であってもよい。なお、油分離室３６ａは、鉛直方向に延在するように図示されているが、油分離室３６ａは、鉛直方向に対して傾斜して配置されていてもよい。この場合でも、ガイド孔３６ｅが吐出室３５の底部に向けて開口していればよい。
【００６３】
(実施形態２)
以下、本発明の実施形態２に係るベーン型圧縮機について図を参照して説明する。本発明の実施形態２に係るベーン型圧縮機は、弁体に付勢力を付与するばねをさらに備える点が主に、実施形態１に係るベーン型圧縮機１０と異なるため、実施形態１に係るベーン型圧縮機１０と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００６４】
図５は、本発明の実施形態２に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。図６は、本発明の実施形態２に係るベーン型圧縮機の弁機構を拡大して示す部分断面図である。図５においては、弁機構が開いた状態を示している。図６においては、弁機構が閉じた状態を示している。
【００６５】
図５および図６に示すように、本発明の実施形態２に係るベーン型圧縮機１０ａは、背圧供給路の開口を開閉する弁機構Ｂを備える。弁機構Ｂは、背圧供給路の開口に対して接離する弁体５０、および、弁体５０が閉じる方向の付勢力Ｐ４を弁体５０に付与するばね９０を含む。
【００６６】
本実施形態に係るカバー体３６においては、ガイド孔３６ｅの油分離室３６ａ側の内周壁に、ばね９０の一部を収容してばね９０を支持する収容凹部３６ｆが設けられている。ばね９０は、収容凹部３６ｆの底面と第１受圧部５３との間に、圧縮された状態で配置されている。ばね９０は、圧縮コイルばねである。そのため、第１受圧部５３には、ばね９０の付勢力Ｐ４が付与される。
【００６７】
本実施形態においても、弁体５０には、上向きの力と下向きの力とが作用する。弁体５０に作用する上向きの力の大きさは、押圧力Ｐ２と弁体５０の浮力と引込力Ｐ３と付勢力Ｐ４との和となる。弁体５０に作用する下向きの力の大きさは、押圧力Ｐ１と弁体５０の自重との和となる。弁体５０は、下向きの力が上向きの力より大きいときに下降し、上向きの力が下向きの力より大きいときに上昇する。弁体５０が下降した状態では、第２受圧部５１は連通路３６ｄを開放しており、弁体５０が上昇した状態では、第２受圧部５１が連通路３６ｄを閉塞している。ばね９０の付勢力Ｐ４が弁体５０に上向きに作用することにより、引込力Ｐ３が低い場合でも弁体５０が連通路３６ｄを閉じることができる。
【００６８】
ベーン型圧縮機１０ａの運転中は、油分離室３６ａ内の圧力が、吐出室３５内の圧力より高くなっており、弁体５０に作用する下向きの力が上向きの力より大きくなっている。そのため、弁体５０が下降して第２受圧部５１が連通路３６ｄを開放し、潤滑油が背圧供給路を経由して背圧室４１に導かれる。ベーン型圧縮機１０の停止中には、吐出室３５内の圧力が油分離室３６ａ内の圧力と略等しくなり、弁体５０に作用する上向きの力が下向きの力より大きくなっている。そのため、弁体５０が上昇して第２受圧部５１が連通路３６ｄを閉塞するため、潤滑油は背圧供給路に導かれず、吐出室３５内に貯留される。
【００６９】
このように、弁体５０は、吐出室３５内と油分離室３６ａ内との差圧変動、および、吐出室３５内と背圧室４１内との差圧変動により開閉動作を行なう。連通路３６ｄが閉じることにより、潤滑油の背圧室４１への流入が停止する。その結果、吐出室３５の底部に貯留されている潤滑油の量が維持される。
【００７０】
本実施形態のベーン型圧縮機１０ａでは、ばね９０の付勢力Ｐ４を弁体５０に付与していることにより、実施形態１に係るベーン型圧縮機１０に比較して、弁体５０によって連通路３６ｄをより安定して開閉することができる。
【００７１】
(実施形態３)
以下、本発明の実施形態３に係るベーン型圧縮機について図を参照して説明する。本発明の実施形態３に係るベーン型圧縮機は、弁体の構成および弁体の設けられている位置が主に、実施形態２に係るベーン型圧縮機１０ａと異なるため、実施形態２に係るベーン型圧縮機１０ａと同様である構成については説明を繰り返さない。
【００７２】
図７は、本発明の実施形態３に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。図８は、本発明の実施形態３に係るベーン型圧縮機の弁機構が開いている状態を拡大して示す部分断面図である。図９は、本発明の実施形態３に係るベーン型圧縮機の弁機構が閉じている状態を拡大して示す部分断面図である。図７においては、弁機構が開いた状態を示している。
【００７３】
図７〜図９に示すように、本発明の実施形態３に係るベーン型圧縮機１０ｂにおいては、油分離室３６ａの側壁に、弁体８０を移動可能に収容する収容部３６ｇが設けられている。収容部３６ｇの一端側に、縮径した開口部３６ｈが設けられている。収容部３６ｇは、開口部３６ｈを通じて油分離室３６ａと連通している。収容部３６ｇの他端は、リヤサイドプレート１５の後端面１５ｒと対向して開放している。
【００７４】
ベーン型圧縮機１０ｂは、背圧供給路の開口を開閉する弁機構Ｃを備える。弁機構Ｃは、背圧供給路の開口に対して接離する弁体８０、および、弁体８０が閉じる方向の付勢力Ｐ４を弁体８０に付与するばね９１を含む。
【００７５】
具体的には、弁体８０は、角柱状の外形を有している。弁体８０は、一端側に、油分離室３６ａ内の圧力が作用する第１受圧部８３、および、他端側に、吐出室３５内の圧力が作用する第２受圧部８２を有する。弁体８０には、弁体８０の径方向に延在して連通路３６ｄと連通可能な孔８１が設けられている。
【００７６】
弁体８０の第２受圧部８２には、弁体８０が閉じる方向の付勢力Ｐ４を弁体８０に付与するばね９１が取り付けられている。ばね９１は、弁体８０の第２受圧部８２とリヤサイドプレート１５の後端面１５ｒとの間に、圧縮された状態で配置されている。ばね９１は、圧縮コイルばねである。そのため、弁体８０の第２受圧部８２には、ばね９１の付勢力Ｐ４が付与される。
【００７７】
弁体８０には、前向きの力と後向きの力と上向きの力と下向きの力とが作用する。弁体８０に作用する前向きの力の大きさは、押圧力Ｐ１となる。弁体８０に作用する後向きの力の大きさは、押圧力Ｐ２と付勢力Ｐ４との和となる。弁体８０に作用する上向きの力の大きさは、引込力Ｐ３となる。弁体８０に作用する下向きの力の大きさは、弁体８０の自重となる。なお、弁体８０の外周面と収容部３６ｇの内壁面との間には、弁体８０に作用する上向きの力と下向きの力との差圧に比例した摩擦力が発生する。
【００７８】
弁体８０は、前向きの力が、摩擦力と後向きの力との和より大きいときに、前方に移動する。弁体８０は、後向きの力が、摩擦力と前向きの力との和より大きいときに、後方に移動する。弁体８０が前方に移動した状態では、孔８１が連通路３６ｄと連通することにより連通路３６ｄを開放しており、弁体８０が後方に移動した状態では、孔８１が連通路３６ｄと連通しなくなることにより連通路３６ｄを閉塞している。
【００７９】
ベーン型圧縮機１０ｂの運転中は、油分離室３６ａ内の圧力が吐出室３５内の圧力より高くなっており、弁体８０に作用する前向きの力が摩擦力と後向きの力との和より大きくなっている。そのため、弁体８０が前方に移動して孔８１が連通路３６ｄを開放している。ベーン型圧縮機１０の停止中に、吐出室３５内の圧力が油分離室３６ａ内の圧力と略等しくなり、弁体８０に作用する後向きの力が摩擦力と前向きの力との和より大きくなっている。そのため、弁体８０が後方に移動して連通路３６ｄを閉塞する。
【００８０】
このように、弁体８０は、吐出室３５内と油分離室３６ａ内との差圧変動、および、吐出室３５内と背圧室４１内との差圧変動により開閉動作を行なう。連通路３６ｄが閉じることにより、潤滑油の背圧室４１への流入が停止する。その結果、吐出室３５の底部に貯留されている潤滑油の量が維持される。
【００８１】
本実施形態のベーン型圧縮機１０ｂにおいても、ばね９１の付勢力Ｐ４を弁体８０に付与していることにより、実施形態１に係るベーン型圧縮機１０に比較して、弁体８０によって連通路３６ｄをより安定して開閉することができる。
【００８２】
(実施形態４)
以下、本発明の実施形態４に係るベーン型圧縮機について図を参照して説明する。本発明の実施形態４に係るベーン型圧縮機は、連通路がリヤサイドプレートに設けられている点が主に、実施形態１に係るベーン型圧縮機１０と異なるため、実施形態１に係るベーン型圧縮機１０と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００８３】
図１０は、本発明の実施形態４に係るベーン型圧縮機の構成を示す断面図である。図１１は、本発明の実施形態４に係るベーン型圧縮機の弁機構を拡大して示す部分断面図である。図１０においては、弁機構が開いた状態を示している。図１１においては、弁機構が閉じた状態を示している。
【００８４】
図１０および図１１に示すように、本発明の実施形態４に係るベーン型圧縮機１０ｃにおいては、リヤサイドプレート１５に、吐出室３５の底部と中間室７０とを連通させる連通路１５ｄが設けられている。なお、吐出室３５の底部と中間室７０とを連通させる連通路は、カバー体３６とリヤサイドプレート１５との間に設けられていてもよい。
【００８５】
ベーン型圧縮機１０ｃは、背圧供給路の開口を開閉する弁機構Ｄを備える。弁機構Ｄは、背圧供給路の開口に対して接離する弁体５０を含む。弁体５０の第２受圧部５１の一部は、連通路１５ｄの開口端と対向している。この第２受圧部５１の一部は、吐出室３５内と中間室７０内との動圧および静圧を含む圧力の差圧による引込力Ｐ３を受ける。
【００８６】
弁体５０には、上向きの力と下向きの力とが作用する。弁体５０に作用する上向きの力の大きさは、押圧力Ｐ２と弁体５０の浮力と引込力Ｐ３との和となる。弁体５０に作用する下向きの力の大きさは、押圧力Ｐ１と弁体５０の自重との和となる。弁体５０は、下向きの力が上向きの力より大きいときに下降し、上向きの力が下向きの力より大きいときに上昇する。弁体５０が下降した状態では、第２受圧部５１は連通路１５ｄを開放しており、弁体５０が上昇した状態では、第２受圧部５１が連通路１５ｄを閉塞している。
【００８７】
ベーン型圧縮機１０ｃの運転中は、油分離室３６ａ内の圧力が吐出室３５内の圧力より高くなっており、弁体５０に作用する下向きの力が上向きの力より大きくなっている。そのため、弁体５０が下降して第２受圧部５１が連通路１５ｄを開放している。これにより、吐出室３５の底部に貯留された潤滑油は、連通路１５ｄから中間室７０および背圧供給孔１５ｅを通じて背圧室４１に導かれ、通油溝１３ａを通じて、底壁部１３ｐと回転軸１６との摺動箇所に供給される。背圧室４１内の潤滑油の圧力により、ベーン１９が外周側に押し出される。外周側に押し出されたベーン１９によって、圧縮室２１が区画される。中間室７０に導かれた潤滑油の一部は、リヤサイドプレート１５と回転軸１６との摺動箇所に供給される。
【００８８】
ベーン型圧縮機１０ｃの停止中に、吐出室３５内の圧力が油分離室３６ａ内の圧力と略等しくなり、弁体５０に作用する上向きの力が下向きの力より大きくなっている。そのため、弁体５０が上昇して第２受圧部５１が連通路１５ｄを閉塞する。
【００８９】
このように、弁体５０は、吐出室３５内と油分離室３６ａ内との差圧変動、および、吐出室３５内と背圧室４１内との差圧変動により開閉動作を行なう。連通路１５ｄが閉じることにより、潤滑油の背圧室４１への流入が停止する。その結果、吐出室３５の底部に貯留されている潤滑油の量が維持される。
【００９０】
本実施形態のベーン型圧縮機１０ｃでは、吐出室３５内と油分離室３６ａ内との差圧変動、および、吐出室３５内と中間室７０内との差圧変動により連通路１５ｄの開閉動作を行なう弁体５０を備えることにより、運転停止中に吐出室３５の底部に貯留されている潤滑油が減少することを抑制し、運転再開時には連通路１５ｄを開放して、速やかに背圧室４１に十分な潤滑油を供給して背圧を昇圧することができ、チャタリングが発生することを抑制できる。
【００９１】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９２】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  ベーン型圧縮機、１１  ハウジング、１２  リヤハウジング、１２ａ  周壁、１３  フロントハウジング、１３ａ  通油溝、１３ｈ，８１  孔、１３ｐ  底壁部、１３ｓ，１５ｓ  端面、１４  シリンダ部、１４ａ，１４ｂ  凹部、１４ｃ  内周面、１４ｄ  シリンダ室、１５  リヤサイドプレート、１５ｄ，３６ｄ  連通路、１５ｅ  背圧供給孔、１５ｒ，１８ｒ  後端面、１６  回転軸、１７ａ  軸封装置、１８  ロータ、１８ａ  ベーン溝、１８ａｂ  底部、１８ｃ  外周面、１８ｆ  前端面、１９  ベーン、２０  吸入空間、２１  圧縮室、２２  吸入ポート、２３  吸入孔、２４，３８  ジョイント部、２５  吸入配管、３０  吐出空間、３１  吐出口、３２  吐出弁、３４  吐出ポート、３５  吐出室、３６  カバー体、３６ａ  油分離室、３６ｂ  油分離筒、３６ｃ  油通路、３６ｅ  ガイド孔、３６ｆ  収容凹部、３６ｇ  収容部、３６ｈ  開口部、３７  圧縮冷媒通路、３９  吐出配管、４１  背圧室、５０，８０  弁体、５１，８２  第２受圧部、５２  連結ロッド部、５３，８３  第１受圧部、６０  潤滑油、７０  中間室、９０，９１  ばね、１４１ｂ  延設面、１４２ｂ  取付面、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ  弁機構。
【図１】
2018141449.tif 000003
【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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【図７】
2018141449.tif 000009
【図８】
2018141449.tif 000010
【図９】
2018141449.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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