(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムリング内に回転可能に収容されたロータと、前記ロータの外周面に設けられた複数のベーン溝と、前記ベーン溝に摺動可能に収容されたベーンと、前記カムリングの一方に固定された第１サイド部材と、前記カムリングの他方に固定された第２サイド部材と、前記ロータの回転方向に相前後する前記ベーン間に形成される圧縮室と、前記圧縮室から吐出された冷媒ガスが収容される高圧室と、前記高圧室の圧力を利用して前記ベ−ン溝の奥部に潤滑油を供給する潤滑油供給機構と、前記高圧室と連通し、前記圧縮室の圧力に応じて開閉動作する吐出弁が収容される弁収容室とを備えているベーン型圧縮機において、
前記弁収容室と前記圧縮室とを連通させる所定断面積の通路を備えていることを特徴とするベーン型圧縮機。
【請求項２】
前記通路が前記カムリングの一端面に形成された溝であることを特徴とする請求項１記載のベーン型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はベーン型圧縮機に関し、特に起動時のいわゆる液圧縮（オイル圧縮）による騒音の発生を防ぐことができるベーン型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のベーン型圧縮機として、圧縮機の運転を停止したとき、吐出室の冷媒ガスを吸入室へ逃がし、吐出室と吸入室との圧力を等しくする圧力制御バルブを備えたものがある（特開平７−１８９９７１号公報）。
【０００３】
圧力制御バルブは、吐出室と吸入室とを連通させるガス通路の途中に設けられている。圧力制御バルブは、ボール状の弁体と、この弁体を閉弁方向へ押す圧縮ばねとで構成されている。
【０００４】
圧縮機の運転中、弁体が弁座に密着し、ガス通路は遮断されている。すなわち、吐出室の冷媒ガスはガス通路を通じて吸入室へ逃げない。
【０００５】
これに対し、圧縮機が停止し、吐出室の圧力が低下すると、弁体が弁座から離れ、ガス通路を通じて吐出室の冷媒ガスが吸入室へ逃げる。
【０００６】
その結果、潤滑油を圧送する力（吐出室の圧力）が低下するため、ベ−ン溝の奥部に入り込む潤滑油の量が抑制され、再起動時の液圧縮による騒音が低減される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、圧縮ばねのばね力が大きいと、圧力制御バルブが閉じにくくなり、起動時の吐出性能が低下し、反対に、圧縮ばねのばね力が小さいと、停止時に圧力制御バルブが開きにくくなり、確実に液圧縮を回避することができなくなる。
【０００８】
このように従来のベーン型圧縮機では、構造上、起動時の吐出性能を低下させずに確実に液圧縮を回避することが困難であった。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は起動時の吐出性能を低下させずに確実に液圧縮を回避することができるベーン型圧縮機を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項１の発明のベーン型圧縮機は、カムリング内に回転可能に収容されたロータと、前記ロータの外周面に設けられた複数のベーン溝と、前記ベーン溝に摺動可能に収容されたベーンと、前記カムリングの一方に固定された第１サイド部材と、前記カムリングの他方に固定された第２サイド部材と、前記ロータの回転方向に相前後する前記ベーン間に形成される圧縮室と、前記圧縮室から吐出された冷媒ガスが収容される高圧室と、前記高圧室の圧力を利用して前記ベ−ン溝の奥部に潤滑油を供給する潤滑油供給機構と、前記高圧室と連通し、前記圧縮室の圧力に応じて開閉動作する吐出弁が収容される弁収容室とを備えているベーン型圧縮機において、前記弁収容室と前記圧縮室とを連通させる所定断面積の通路を備えていることを特徴とする。
【００１１】
圧縮機の運転を停止したとき、圧縮機内部の圧力がバランスする過程で潤滑油がベ−ン溝の奥部に入り込もうとするが、弁収容室と圧縮室とを連通させる所定断面積の通路を通じて、吐出室の冷媒ガスを圧縮室へ逃がすことによってベ−ン溝の奥部及び低圧室の圧力が迅速に上昇し、圧縮機内部の圧力が早くバランスするので、ベ−ン溝の奥部に入り込む潤滑油の量は抑制される。その結果、次に圧縮機の運転を再開したときの液圧縮による騒音を低減することができる。
【００１２】
請求項２の発明のベーン型圧縮機は、請求項１の発明のベーン型圧縮機において、前記通路が前記カムリングの一端面に形成された溝であることを特徴とする。
【００１３】
前述のようにカムリングの一端面に形成された溝で通路を構成するようにしたので、通路の加工が容易である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１はこの発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機の縦断面図、図２は図１のII−II線に沿う矢視図、図３はカムリングのフロント側端面を示す図、図４は図３のIV−IV線に沿う断面図、図５はカムリングの斜視図である。
【００１６】
このベーン型圧縮機は、カムリング１と、カムリング１の一方に固定されたフロントサイド部材（第１サイド部材）２５と、カムリング１の他方に固定されたリヤサイド部材（第２サイド部材）２０と、カムリング１内に回転可能に収容されたロータ２と、ロータ２の駆動軸７とを備えている。駆動軸７は軸受８，９によって回転可能に支持されている。
【００１７】
フロントサイド部材２５は、カムリング１のフロント側端面１ｃに固定されるフロントサイドブロック３と、フロントサイドブロック３を包囲した状態で、カムリング１のフロント側端面に固定されるフロントヘッド５とで構成されている。
【００１８】
フロントヘッド５には、冷媒ガスの吐出口（図示せず）が設けられている。この吐出口を通じて吐出室（高圧室）１０の冷媒ガスが図示しないコンデンサ側へ送り出される。吐出室１０は、フロントヘッド５の内壁面と、フロントサイドブロック３のフロント側端面と、カムリング１のフロント側端面１ｃとで形成される。吐出室１０には後述する圧縮室１２ａから吐出された高圧の冷媒ガスが流入し、吐出室１０の底部には冷媒ガスから分離された潤滑油が溜まる。
【００１９】
フロントサイドブロック３には、吐出室１０と後述する弁収容室１ａとを連通させる吐出通路３ａが設けられている。
【００２０】
リヤサイド部材２０は、カムリング１のリヤ側端面にＯリング２２を介して固定されるリヤヘッド６だけで構成されている。リヤヘッド６には冷媒ガスの吸入口６ａが形成され、吸入口６ａは吸入室１１に連通している。
【００２１】
カムリング１の内周面とロータ２の外周面との間には、図２に示すように、上下２つの圧縮空間１２が形成されている。ロータ２の外周面にはほぼ半径方向へ複数のベーン溝１３が設けられ、これらのベーン溝１３内にはそれぞれベーン１４が摺動可能に挿入されている。圧縮空間１２はベーン１４によって仕切られて複数の圧縮室１２ａが形成され、各圧縮室１２ａの容積はロ−タ２の回転によって変化する。
【００２２】
カムリング１のフロント側端面１ｃには、後述する吐出弁１９を収容する弁収容室１ａが設けられている（図１中には一方の弁収容室１ａだけが見えている）。弁収容室１ａと圧縮空間１２とは吐出ポート１６を介して連通する（図１には片方の吐出ポート１６だけが見えている）。
【００２３】
弁収容室１ａには図５に示すようにほぼ円筒状（断面Ｃ字状）の吐出弁１９とほぼ円筒状（断面Ｃ字状）の弁押え３２とが収容されている。弁押え３２は吐出弁１９によって包囲されるように収容される（図２参照）。弁押え３２及びバルブホルダ３１の一端部（周方向一端部）はボルト３３で固定されている。ボルト３３はＯリング３１を介してカムリング１のねじ孔１ｂに螺着される。ボルト３３を螺着する前に、弁押え３２及び吐出弁１９の貫通孔３２ａ，１９ａとねじ孔１ｂとを対向させておくと、ボルト３３をねじ孔１ｂに螺着したとき、ボルト３３の先端部が弁押え３２及び吐出弁１９の貫通孔３２ａ，１９ａを通り、弁収容室１ａ内に突き出す（図１、図２参照）。吐出弁１９は圧縮室１２ａの圧力に応じて開閉動作し、吐出ポート１６を開閉する。弁押え３２は吐出弁１９の開弁量を規制する。
【００２４】
また、カムリング１のフロント側端面１ｃには、弁収容室１ａと圧縮室１２とを連通させる溝（通路）４０が設けられている。溝４０の断面積（所定断面積）は例えば０，０５〜０，５mm2 である。溝４０と吐出ポート１６とはロ−タの中心軸に沿ってほぼ並ぶ位置関係にある。厳密にいうと、溝４０、吐出ポート１６のカウンタボア５０（吐出ポート１６の開口縁の周囲のザグリ穴）の始端部５０ａよりもロ−タ回転方向後側に位置している（図５参照）。
【００２５】
カムリング１のリヤ側端面には、吸入室１１から圧縮室１２ａへ低圧の冷媒ガスを送り込ませる図示しない吸入ポートが設けられている。
【００２６】
フロントサイドブロック３のリヤ側端面及びリヤヘッド３のフロント側端面には、吸入開始から圧縮終了までの間、ベ−ン溝１３の奥部（背圧室）１３ａと連通する背圧溝３５，３６が、それぞれ設けられている。背圧溝３５，３６は周方向に沿って設けられた２つの円弧状の溝である。背圧溝３５，３６には吐出室１０の圧力を利用して吐出室１０の底部の潤滑油が供給され、ロ−タ２の回転により背圧室１３ａが背圧溝３５，３６と連通したときに背圧溝３５，３６から背圧室１３ａへ潤滑油が供給される。
【００２７】
図６は起動用開閉弁を示す拡大断面図である。
【００２８】
フロントサイドブロック３には、吐出室１０とフロント側の背圧溝３５とを連通させる連通路４１が設けられている。連通路４１には、吐出室１０の圧力が所定値に達しないときは開き、所定値に達したときは閉じる起動用開閉弁４２が、設けられている。この起動用開閉弁４２は、弁座４１ａから離れた開弁位置と弁座４１ａに着座した閉弁位置との間で移動するボール弁体４２ａ、ボール弁体４２ａを開位置側へ付勢する巻きばね４２ｂと、ボール弁体４２ａを開弁位置に保持するピン４２ｃとを備えている。
【００２９】
次に、このベーン型圧縮機の動作を説明する。
【００３０】
図示しないエンジンの回転動力が駆動軸７に伝わるとロータ２が回転する。図示しないエバポレータの出口から流出した冷媒ガスは吸入口６ａから吸入室１１に入り、吸入室１１から吸入ポートを通じて圧縮空間１２に吸入される。
【００３１】
圧縮空間１２ａ内はロ−タ回転方向へ相前後するベーン１４によって仕切られて５つの圧縮室１２ａが形成されているが、各圧縮室１２ａの容積はロータ２の回転にともなって変化するので、ベーン１４間に閉じ込められた冷媒ガスは圧縮され、圧縮された冷媒ガスは吐出ポート１６を通じて弁収容室１ａへ流れる。弁収容室１ａの冷媒ガスは吐出通路３ａを通じて吐出室１０へ流れ、吐出口からコンデンサ側へ吐出される。また、吐出室１０に流入した冷媒ガスはオイル分離され、潤滑油が吐出室１０の底部に溜まる。
【００３２】
圧縮機の起動時、ロータ２が回転し始め、吐出室１０の圧力が所定値に達するまでは、起動用開閉弁４２のボール弁体４２ａは巻ばね４２ｂの付勢力により図６の開弁位置に保持され、連通路４１は開放されている。したがって、吸入開始位置付近から圧縮終了位置までの領域にある背圧室１３ａには連通路４１及び背圧溝３５を通じて吐出室１０の冷媒ガス送り込まれ、ベ−ン１４がベ−ン溝１３から飛び出し易くなる。
【００３３】
圧縮機の起動後、吐出室１０の圧力が所定値に達して定常運転状態になると、ボール弁体４２ａは巻ばね４２ｂの付勢力に抗して閉弁方向へ移動し、弁座４１ａに着座し、連通路４１は遮断される。
【００３４】
また、圧縮機の運転を停止したとき、圧縮機内部の圧力がバランスする過程で潤滑油が背圧室１３ａに入り込む。しかし、カムリング１のフロント側端面１ｃには前述のように溝４０が設けられているので、吐出室１０の冷媒ガスが溝４０を通じて圧縮室１２ａへ逃げるため、フロントサイドブロック３とロ−タ２との隙間から背圧室１３ａに冷媒ガスが流入し、背圧室１３ａの圧力が速やかに上昇する。その結果、起動用開閉弁４２が短時間で開弁し、各室１０，１１，１３ａの圧力が早くバランスする。このように運転を停止から起動用開閉弁４２が開くまでの時間が短く、圧力がバランスする過程で背圧室１３ａに入り込む潤滑油の量が少ないので、圧縮機の運転を再開したときの液圧縮による騒音を低減することができる。
【００３５】
なお、圧縮機の運転時、弁収容室１ａの高圧冷媒ガスが溝４０を通じて圧縮室１２ａへ逃げるが、前述のように溝４０の通路断面積は小さく、且つ、運転中は圧縮室１２ａのガスは圧縮過程にあり弁収容室１ａとの平均的な圧力差は小さく、溝４０を通じて逃げる冷媒ガスの量はわずかであり、吐出性能に大きな影響を及ぼさない。
【００３６】
この実施形態によれば、前述のように圧縮機の運転を停止したとき、カムリング１のフロント側端面１ｃに形成した所定通路断面積の溝４０を通じて吐出室１０の冷媒ガスを圧縮室１２ａへ逃がして背圧室１３ａの圧力を速やかに上昇させ、起動用開閉弁４２が開くまでの時間を短くし、圧縮機内部の圧力がバランスする過程で背圧室１３ａに入り込む潤滑油の量を少なくしたので、吐出性能を低下させずに確実に再起動時の液圧縮を回避することができる。
【００３７】
また、弁収容室１ａと圧縮室１２ａとを連通させる通路として溝４０を設けるようにしたので、通路の加工が容易であり、製造コストを低減できる。
【００３８】
なお、弁収容室１ａから圧縮室１２ａへ冷媒ガスを漏らす方法として通路を採用せず、シート面に対する吐出弁１９のシ−ト性を調節する方法（例えばシート面の粗さ等を調節する）もあるが、弁収容室１ａと圧縮室１２ａとを連通させる通路として溝４０を設けるこの実施形態の方が漏れ量の制御の点で優れる。
【００３９】
また、この実施形態のベーン型圧縮機は起動用開閉弁４２を備えているが、本願発明は起動用開閉弁４２を備えていないベーン型圧縮機にも適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明のベーン型圧縮機によれば、起動時の吐出性能を低下させずに確実に液圧縮を回避することを、簡単な構成で実現できる。
【００４１】
請求項２の発明のベーン型圧縮機によれば、通路の加工が容易であり、製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係るベーン型圧縮機の縦断面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う矢視図である。
【図３】図３はカムリングのフロント側端面を示す図である。
【図４】図４は図３のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図５はカムリングの斜視図である。
【図６】図６は起動用開閉弁を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１  カムリング
１ａ  弁収容室
１ｃ  カムリングのフロント側端面
２  ロータ
３  フロントサイドブロック
５  フロントヘッド
６  リヤヘッド
１０  吐出室
１２ａ  圧縮室
１３  ベ−ン溝
１３ａ  背圧室
１４  ベ−ン
１９  吐出弁
２０  リヤサイド部材
２５  フロントサイド部材
４０  溝
【図１】
0004081732.tif 000002
【図２】
0004081732.tif 000003
【図３】
0004081732.tif 000004
【図４】
0004081732.tif 000005
【図５】
0004081732.tif 000006
【図６】
0004081732.tif 000007