(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状内壁面を有するシリンダ、前記シリンダの内部に偏心されて配設され、その外周面と前記シリンダの内壁面との間に空間を形成して回転するロータ、前記ロータに形成されたスリット内を摺動自在に設けられ、先端が前記シリンダの内壁面に摺動する複数のベーン、及び前記シリンダの両側開口端部を閉塞して内部に圧縮室を形成する前部側板および後部側板と、前記シリンダ内に冷媒を供給する吸入孔を備え、前記後部側板に形成した駆動油供給孔から前記スリット内に供給される駆動油により前記各ベーンの先端部が前記シリンダの内壁面に沿って摺動するよう突き出される構成を具備したものであって、
前記前部側板および前記後部側板は前記圧縮室内に冷媒を吸入する吸入部分にあって対向する位置に同形の凹部をそれぞれ有することを特徴とするロータリ型圧縮機。
【請求項２】
前記前部側板と後部側板における一方の側板に冷媒の吸入孔を設け、他方の側板の前記吸入孔に対向する位置に、前記吸入孔と同形の凹部を形成したことを特徴とする請求項１記載のロータリ圧縮機。
【請求項３】
前記シリンダと前記後部側板が一体的に形成されてシリンダユニットが構成されたことを特徴とする請求項１記載のロータリ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の空調装置等に用いられるロータリ圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車用空調装置に用いられるロータリ圧縮機には、近年、ヒートポンプ作用により車室内を暖房することも行うオートエアコンが出現した。このようなオートエアコンでは冬季のような外気温の低い環境下でも運転されることが増加しており、ロータリ圧縮機の液圧縮に対する信頼性の向上が望まれている。
以下、従来のロータリ圧縮機について図面を参照しながら説明する。
図８は従来のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。図９は図８のロータリ圧縮機におけるIX−IX線による横断面図である。図１０は従来のロータリ圧縮機の前部側板５１、後部側板５２、シリンダ５４、シリンダヘッドカバー５６を示す斜視図である。なお、図１０において、回転部材であるロータ５５等は図示を省略している。
図８、図９、及び図１０において、シリンダ５４の両端の開口部は、前部側板５１と後部側板５２により閉塞されている。さらに、シリンダ５４の内部には、シリンダ５４の中心軸に対して偏心して配置された駆動軸５５ａを有するロータ５５が回転自在に設けられている。また、シリンダ５４の上部には、吐出孔６０が設けられ、シリンダヘッドカバー５６で覆われている。また、後部側板５２の後部は、リアケース５８（図８）により覆われている。
【０００３】
図９に示すように、ロータ５５に設けられたスリット５５ｂに摺動自在に挿入されたベーン５３の先端は、シリンダ５４の内壁面を摺動している。シリンダ５４の内壁面とロータ５５の外周面とベーン５３と前部側板５１と後部側板５２とにより囲まれて、圧縮室が形成されている。図示しないエンジンと図示しないベルトを介して動力が伝達され、ロータ５５は回転する。
冷媒は、シリンダヘッドカバー５６に形成された吸入口５７（図１０）からシリンダ５４に設けられた吸入孔５９を通過してシリンダ５４内の圧縮室へ吸入される。ロータ５５の回転により、吸入された冷媒は圧縮室において圧縮されて、シリンダ５４に形成された吐出孔６０から後部側板５２の貫通孔を通過して、リアケース５８の吐出口６１（図８）より吐出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成された従来のロータリ圧縮機においては、例えば冬季のように外気温が低い場合、ロータリ圧縮機内に液状の冷媒（以下、液冷媒と記す）が溜まった状態で起動がなされることがある。このような状態では、液冷媒が直接シリンダ内へ吸入され、液圧縮が発生してベーンに過大な圧力が加わり、ベーンが折れたり、曲がったりしてロータを破損させるということがあり、このような不都合を解決することが課題であった。
本発明は、外気温が低い場合でも液圧縮の発生しない、信頼性の高いロータリ圧縮機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るロータリ圧縮機は、筒状内壁面を有するシリンダと、前記シリンダの内部に偏心されて配設され、その外周面と前記シリンダの内壁面との間に空間を形成して回転するロータと、前記ロータに形成されたスリット内を摺動自在に設けられ、先端が前記シリンダの内壁面に摺動する複数のベーンと、前記シリンダの両側開口端部を閉塞して内部に圧縮室を形成する前部側板および後部側板と、前記シリンダ内に冷媒を供給する吸入孔を備え、前記後部側板に形成した駆動油供給孔から前記スリット内に供給される駆動油により前記各ベーンの先端部が前記シリンダの内壁面に沿って摺動するよう突き出される構成を具備したものであって、
前記前部側板および前記後部側板は前記圧縮室内に冷媒を吸入する吸入部分にあって対向する位置に同形の凹部をそれぞれ有する。
【０００６】
本発明のロータリ圧縮機によれば、前後部側板の作動室内に冷媒である冷媒を吸入する吸入部近傍に凹部を形成している。この凹部によって作動室内へ吸入された冷媒は一時的に吸入空間の容積が増加することで、減圧されるため、液圧縮等の発生の原因となる液冷媒を吸入しても、液冷媒が一時的に減圧されて気化し、作動室内で過大な圧力が発生することを抑えることができる。
【０００７】
また、本発明に係るロータリ圧縮機は、前記前部側板と後部側板における一方の側板に冷媒の吸入孔を設け、他方の側板の前記吸入孔と対向する位置に、凹部を形成してもよい。さらに、本発明に係るロータリ圧縮機は、前記シリンダと前記後部側板が一体的に形成されてシリンダユニットが構成され、前記前部側板に冷媒の吸入孔が形成され、前記シリンダユニットにおける前記吸入孔と対向する位置に凹部を形成してもよい。
【０００８】
上記のように構成された本発明のロータリ圧縮機によれば、凹部の形成により冷媒の吸入容積を増大することにより、シリンダの吸入圧損を少なくし、吸入効率を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のロータリ圧縮機の好適な実施例について図面を参照して説明する。
【００１０】
《実施例１》
本発明に係る実施例１のロータリ圧縮機について図１から図３を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る実施例１のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。図２は図１のロータリ圧縮機におけるII−II線による横断面図である。また、図３は本発明に係る実施例１のロータリ圧縮機の前部側板１、後部側板２、シリンダ４、シリンダヘッドカバー６を示す斜視図である。
【００１１】
図１、図２、及び図３において、シリンダ４の両端の開口部は、前部側板１と後部側板２により閉塞されている。さらに、シリンダ４の内部には、シリンダ４の中心軸に対して偏心して配置された駆動軸５ａを有するロータ５が回転自在に設けられている。シリンダ４の中心軸に対して偏心した駆動軸５ａは、前部側板１と後部側板２に埋接されたベアリングにより軸支持されている。駆動軸５ａの回転によりロータ５が回転しており、ロータ５の外周面とシリンダ４の内壁面との間には小隙間の空間が形成されている。
【００１２】
図２に示すように、ロータ５に設けられたスリット５ｂに摺動自在に挿入されたベーン３の先端は、シリンダ４の内壁面を摺動する。シリンダ４の内壁面とロータ５の外周面とベーン３と前部側板１と後部側板２とにより囲まれて、圧縮室が形成されている。
また、シリンダ４の上部には、冷媒の吸入口７及び冷媒の吐出通路を有するシリンダヘッドカバー６が取り付けられている。シリンダヘッドカバー６の冷媒の吐出通路は、後部側板２に設けられた貫通孔２ｂを経て後部側板２を覆うリアケース１８の内部空間に連通している。
【００１３】
図２に示すように、ロータ５には、複数のベーン３を摺動自在に支持する複数のスリット５ｂが設けられている。各ベーン３は、後部側板２に形成された駆動油供給孔２ａからスリット５ｂ内に供給される駆動油により、各ベーン３の先端部がシリンダ４の内壁面に沿って摺動するよう突き出されて回転している。
図３に示すように、前部側板１と後部側板２には、シリンダ４への冷媒の吸入位置の近傍の部分に凹部８ａ、８ｂがそれぞれ形成されている。
実施例１のロータリ圧縮機は、図示しないエンジンと図示しないベルトを介してロータ５に動力が伝達され、駆動される。伝達された駆動力によりロータ５が回転し、シリンダヘッドカバー６に設けられた吸入口７より冷媒が吸入される。この吸入された冷媒は、シリンダ４に形成された吸入孔９を通って圧縮室内に導かれて圧縮され、吐出孔１０を経て、リアケース１８の吐出口１９より吐出される。
【００１４】
実施例１のロータリ圧縮機によれば、シリンダヘッドカバー６の吸入口７から吸入された冷媒がシリンダ４内の圧縮室へ吸入されるとき、吸入通路においてシリンダ４の吸入孔９から入った後の部分で、前部側板１及び後部側板２に形成された凹部８ａと８ｂによる空間の容積の分だけ圧縮室の吸入部分の容積が増加する。このように、圧縮室の吸入部分内の容積が増加することにより、吸入された後、冷媒が膨張気化し、冷媒圧力が低下する。
実施例１のロータリ圧縮機においては、外気温が低温である冬季などに冷媒が液冷媒となっている場合でも、圧縮室へ吸入されたあとの液冷媒が膨張気化するため液圧縮は起こらず、圧縮室内において、ベーン３に対して過大な圧力が加わることはない。従って、実施例１のロータリ圧縮機は、液圧縮によりベーン３が折れたり、曲がったりする不具合が起こりにくくなり、高い信頼性を有する。
【００１５】
《実施例２》
本発明に係る実施例２のロータリ圧縮機について図４及び図５を参照しつつ説明する。図４は本発明に係る実施例２のロータリ圧縮機の縦断面図である。図５は実施例２のロータリ圧縮機のフロントケース１５、前部側板２１及び後部側板２２を示す斜視図である。なお、図５において、前部側板２１と後部側板２２の間に設けられているシリンダ、ロータは図示を省略しており、また前部側板２１と後部側板２２を覆うリアケース４０も省略している。
【００１６】
実施例２のロータリ圧縮機は、冷媒の吸入口がフロントケース１５に設けられているものである。実施例２において用いられているシリンダ、ロータ、ベーンの構成は、前述の実施例１のシリンダ４、ロータ５、ベーン３と実質的に同一である。従って、実施例１のロータリ圧縮機と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付してその説明は省略する。
図４及び図５に示すように、フロントケース１５には冷媒導入室１１が設けられており、前部側板２１に吸入孔１３が形成されている。また、後部側板２２には、前部側板２１の吸入孔１３と対向する位置に凹部１４が形成されている。
【００１７】
実施例２のロータリ圧縮機において、フロントケース１５の吸入口１２を通った冷媒が、フロントケース１５内の冷媒導入室１１を通じて、前部側板２１に形成された吸入孔１３からシリンダ４内の圧縮室内へ供給される。
冷媒が圧縮室４内へ吸入されたとき、圧縮室の吸入部分の容積が、吸入孔１３の容積に比較して後部側板２２に形成された凹部１４による空間の容積の分だけ増加する。このため、実施例２のロータリ圧縮機は、圧縮室の吸入部分において冷媒が膨張気化し、冷媒圧力は低下する。
【００１８】
外気温度が低い場合に冷媒が液冷媒であったとき、その液冷媒は圧縮室の吸入部分において膨張し気化するため、圧縮室においてベーン３に対して過大な圧力が加わることがなくなる。従って、実施例２のロータリ圧縮機は、ベーン３の破壊などによる不具合が起こりにくくなり、高い信頼性を有する。
また、実施例２のロータリ圧縮機は後部側板２２に凹部１４が形成されているため、冷媒の吸入容積が増加し、吸入効率が向上する。従って、実施例２によれば、小型で大容量の商品価値の高いロータリ圧縮機が提供できる。
【００１９】
《実施例３》
本発明に係る実施例３のロータリ圧縮機について図６及び図７を参照しつつ説明する。図６は本発明に係る実施例３のロータリ圧縮機の縦断面図である。図７は実施例３のロータリ圧縮機のフロントケース１５、前部側板２１及び後部側板とシリンダを一体化したシリンダユニット１６を示す斜視図である。実施例３のロータリ圧縮機は、前述の実施例２のロータリ圧縮機におけるシリンダ４と後部側板２２とを一体化したものである。従って、実施例３の説明において、実施例２のロータリ圧縮機と同一部分には同一参照符号を付して説明を省略する。
【００２０】
図６、図７において、実施例３のロータリ圧縮機のシリンダユニット１６は、シリンダ部１６ａと後部側板部１６ｂとが一体化して形成されており、後部側板部１６ｂには、前部側板２１に設けられた吸入孔１３と対向する位置に凹部１７が形成されている。
実施例３のロータリ圧縮機において、フロントケース１５の吸入口１２（図５）を通った冷媒は、フロントケース１５の冷媒導入室１１を通って、前部側板２１に形成された吸入孔１３からシリンダユニット１６のシリンダ部１６ａ内へ供給される。
【００２１】
冷媒がシリンダ部１６ａ内へ供給されたとき、圧縮室における吸入部分の容積は吸入孔１３の容積に比較してシリンダユニット１６の後部側板部１６ｂに形成された凹部１７の容積の分だけ増加する。このため、冷媒が膨張気化し、冷媒圧力は低下する。
もし冷媒が液冷媒であった場合でも、圧縮室内に吸入された冷媒は膨張により気化するため、圧縮室内でベーン３に対して過大な圧力が加わることがなく、ベーン３の破損が生じることがない。従って、実施例３のロータリ圧縮機において、外気温度が低く、液冷媒が溜まっている場合、ロータリ圧縮機が運転されてもベーン３が破損することがなく、高い信頼性を有する。
また、実施例３のロータリ圧縮機においては、シリンダユニット１６に凹部１７が形成されているため、冷媒の吸入容積が増加し、吸入効率は向上する。従って、実施例３によれば、小型で大容量の商品価値の高いロータリ圧縮機が提供できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上、実施例について詳細に説明したことから明らかなように、本発明は次の効果を有する。
本発明のロータリ圧縮機は、前部側板もしくは後部側板又は両側板のシリンダの吸入部分近傍に凹部を形成して圧縮室の吸入部分の容積を大きく形成しているため、液冷媒の吸入時においても、冷媒を膨張させ気化させることにより、液圧縮によるベーンの破損を防止できる。
【００２３】
また、本発明によれば、一方の側板に吸入孔を形成し、他方の側板における前記吸入孔に対向する位置に凹部を形成して、圧縮室の吸入部分の容積を増加することにより、吸入効率が向上し、小型で大容量の商品価値の高いロータリ圧縮機を提供できる。
さらに、本発明のロータリ圧縮機は、シリンダユニットに凹部が形成されているため、冷媒の吸入容積が大きく、吸入効率が向上しており、小型で大容量の商品価値の高いロータリ圧縮機である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る実施例１のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】  図１に示したロータリ圧縮機のII−II線による横断面図である。
【図３】  本発明に係る実施例１のロータリ圧縮機の前部側板と後部側板とシリンダとシリンダヘッドカバーを示す斜視図である。
【図４】  本発明に係る実施例２のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。
【図５】  本発明に係る実施例２のロータリ圧縮機のフロントケースと前部側板と後部側板を示す斜視図である。
【図６】  本発明に係る実施例３のロータリ圧縮機を示す縦断面図。
【図７】  本発明に係る実施例３のロータリ圧縮機におけるフロントケースと前部側板とシリンダユニットを示す斜視図である。
【図８】  従来のロータリ圧縮機を示す縦断面図である。
【図９】  図８のロータリ圧縮機のIX−IX線による横断面図である。
【図１０】  従来のロータリ圧縮機の前部側板と後部側板とシリンダとシリンダヘッドカバーの斜視図である。
【符号の説明】
１    前部側板
２    後部側板
３    ベーン
２ａ  駆動油供給孔
４    シリンダ
５    ロータ
５ａ  駆動軸
５ｂ  スリット
６    シリンダヘッドカバー
７    吸入口
８ａ  凹部
８ｂ  凹部
９    吸入孔
１０    吐出孔
１８    リアケース
１９    吐出口
【図１】
0004252153.tif 000002
【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】
0004252153.tif 000008
【図８】
0004252153.tif 000009
【図９】
0004252153.tif 000010
【図１０】
0004252153.tif 000011