(57)【要約】【課題】潤滑油分離室から吸入側冷媒ガスへの熱伝達を抑制した圧縮機を提供することを目的とする。【解決手段】圧縮機（１００）において、冷媒には潤滑油が混合されており、冷媒と潤滑油の混合流体から潤滑油を分離する潤滑油分離器と、潤滑油分離器は、吐出室（２９０）と連通する円筒状の空間をなす潤滑油分離室（４００）と、潤滑油分離室（４００）の内部に配置されたセパレータパイプ（４１０）とから構成されており、潤滑油分離室（４００）の内壁面に断熱部材（４２０）を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１００）の外殻を構成するハウジング（１０１）と、
前記ハウジング（１０１）に設けられた吸入ポートと、
前記ハウジング（１０１）内に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮機構（２００）と、
前記吸入ポートより吸入された前記冷媒を前記圧縮機構（２００）に導く吸入経路と、
前記ハウジング（１０１）内に設けられ、前記圧縮機構（２００）により圧縮された前記冷媒が吐出される吐出室（２９０）と、
前記冷媒には潤滑油が混合されており、
前記ハウジング（１０１）内には、前記冷媒と前記潤滑油の混合流体から前記潤滑油を分離する潤滑油分離器を備え、
前記潤滑油分離器は、前記吐出室（２９０）と連通する円筒状の空間をなす潤滑油分離室（４００）と、
前記潤滑油分離室（４００）の内部に配置されたセパレータパイプ（４１０）とから構成されており、
前記潤滑油分離室（４００）の内壁面に断熱部材（４２０）を備えることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記断熱部材（４２０）は、前記潤滑油分離室（４００）の内壁面に密着して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記断熱部材（４２０）は、前記潤滑油分離室（４００）の内壁面に機械的に固定されて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記吐出室（２９０）の内壁面又は外壁面の少なくとも一方に吐出室断熱部材を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の圧縮機。
【請求項５】
前記圧縮機構としてスクロール式圧縮機構（２４０、２５０）を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定スクロール部材に旋回スクロール部材が噛み合わされ、両スクロール部材間に形成される圧縮室で冷媒ガスを圧縮した後に、この圧縮冷媒ガスを固定スクロール部材の基板とハウジングとによって形成される吐出室に吐出する圧縮機において、吐出室の内面又は外面に断熱部材を設けたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４６９５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、冷媒には圧縮機内部の潤滑を目的として潤滑油が含まれており、冷媒と潤滑油とを分離するオイルセパレータを圧縮機に設けたとき、オイルセパレータより吸入側ガスへと熱が伝わるために、圧縮時の体積効率の低下を招くという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、オイルセパレータ内の高温流体から、圧縮機吸入側流体への熱伝達を抑制した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】
上記目的を解決するにあたり、請求項１に記載の発明は、圧縮機（１００）の外殻を構成するハウジング（１０１）と、ハウジング（１０１）に設けられた吸入ポートと、ハウジング（１０１）内に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮機構（２００）と、吸入ポートより吸入された冷媒を圧縮機構（２００）に導く吸入経路と、ハウジング（１０１）内に設けられ、圧縮機構（２００）により圧縮された冷媒が吐出される吐出室（２９０）と、冷媒には潤滑油が混合されており、ハウジング（１０１）内には、冷媒と潤滑油の混合流体から潤滑油を分離する潤滑油分離器を備え、潤滑油分離器は、吐出室と連通する円筒状の空間をなす潤滑油分離室（４００）と、潤滑油分離室（４００）の内部に配置されたセパレータパイプ（４１０）とから構成されており、潤滑油分離室（４００）の内壁面に断熱部材（４２０）を備えることを特徴とする。
【０００７】
潤滑油分離室（４００）から吸入側冷媒への熱伝達が抑制されるため、圧縮時の体積効率の低下を低減することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、断熱部材（４２０）は、潤滑油分離室（４００）の内壁面に密着して設けられていることを特徴とする。
【０００９】
断熱部材（４２０）を密着させることにより、潤滑油分離室（４００）からの熱を直接的に抑制することができるため、吸入された冷媒に対する温度上昇の抑制効果を高めることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明のように、断熱部材（４２０）は、潤滑油分離室（４００）の内壁面に機械的に固定されるようにしてもよい。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、吐出室（２９０）の内壁面に吐出室断熱部材を備えることを特徴とする。
【００１２】
吐出室（２９０）にも潤滑油分離室（４００）と同様に吐出室断熱部材を設けることにより、吸入側冷媒への熱伝達をより抑制することができるため、流体密度低下による圧縮時の体積効率の低下を低減することができる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明のように、圧縮機構としてスクロール式圧縮機構（２４０、２５０）を有する圧縮機としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態における圧縮機を示す一部断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における特徴部の拡大図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるモリエル線図である。
【図５】本発明の第２実施形態における特徴部の拡大図である。
【図６】本発明の第３実施形態における特徴部の拡大図である。
【図７】本発明の第４実施形態における特徴部の拡大図である。
【図８】本発明の他の実施形態における改善効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明を車両用空調装置に用いられるスクロール型圧縮機に適用した一実施形態について図１、図２、図３、図４を用いて説明する。
【００１６】
図１は本実施形態における圧縮機を示す図である。そして、図２は前記図１内に指示するＡ−Ａ断面を示す図である。また、図３は本実施形態における特徴部の拡大図である。
【００１７】
圧縮機１００は、図１に示すように、ここではスクロール型の圧縮機構部２００に電動機部３００が一体的に設けられ、この電動機部３００によって圧縮機構部２００が作動される電動圧縮機である。
圧縮機構部２００および電動機部３００は、フロントハウジング１０１ａとリアハウジング１０１ｂとから成るハウジング１０１内に収容されている。また、圧縮機構部２００と電動機部３００は、フロントハウジング１０１ａ内に組み付けられたインナーハウジング１０５にて区切られている。
【００１８】
電動機部３００は、シャフト２１１に固定される回転子３１０と、この回転子３１０の外周側でハウジング１０１の内壁に焼嵌固定された固定子３２０とから形成されている。シャフト２１１は、フロントハウジング１０１ａに組み付けられたラジアルベアリング１０３と、インナーハウジング１０５に組み付けられたリアラジアルベアリング１０４にて回転可能に支持されている。フロントハウジング１０１ａの上部には、ハーメチックシール１０２が組み付けられている。ハーメチックシール１０２は、好ましくは車両用空調装置に用いられる冷媒に対応した気密端子がよい。図示しない外部電源より、ハーメチックシール１０２を通じて電力が供給されると、回転子３１０と共に、シャフト２１１が回転する。
【００１９】
次に、圧縮機構部２００について説明する。シャフト２１１の圧縮機構部２００側には、偏心クランク機構２１０が設けられている。シャフト２１１に設けられた偏心クランク機構２１０には、カウンターウェイト２１２が回転可能に組み付けられている。そして、カウンターウェイト２１２の軸部分外周にはラジアルベアリング２３０が組み付けられている。よって、シャフト２１１は、カウンターウェイト２１２とラジアルベアリング２３０を介して、旋回スクロール２４０と連結されている。
【００２０】
旋回スクロール２４０の反電動機部側には固定スクロール２５０が設けられている。また、旋回スクロール２４０と固定スクロール２５０との間には、それぞれに設けられた渦巻き状のスクロールラップが、シャフト２１１の長手方向に嵌合して三日月状の圧縮室２６０が形成されている。また、旋回スクロール２４０と固定スクロール２５０との間の最外周部には、図示しない吸入室が形成される。
【００２１】
フロントハウジング１０１ａには、図示しない吸入ポートが設けられている。吸入ポートより吸入された冷媒は、フロントハウジング１０１ａ内に設けられた図示しない吸入経路を通り、インナーハウジング１０５に設けられた図示しない吸入口より圧縮機構部２００内へと導入される。圧縮機構部２００内へと導入された冷媒は、上記図示しない吸入室へと吸入される。冷媒を吸入後、旋回スクロール２４０は、偏心クランク機構２１０の回転により公転運動をする。その中で、吸入された冷媒は圧縮室２６０へと移動する。その後、旋回スクロール２４０と固定スクロール２５０との内壁にて圧縮された冷媒は、固定スクロール２５０に設けられた吐出通路２７０より吐出室２９０へと吐出される。この時冷媒は、吐出通路２７０に設けられた逆止弁である吐出弁２８０を押し開けることにより吐出室２９０へと移動する。
【００２２】
リアハウジング１０１ｂの端部には、冷媒と潤滑油との混合流体から潤滑油を分離する潤滑油分離室４００が設けられている。潤滑油分離器は、圧縮機１００の外部へと連通する開口部４００ａと、吐出室２９０と連通する連通通路４００ｂと、分離した潤滑油を導出するオイル導出口４００ｃとが設けられた潤滑油分離室４００と。潤滑油分離室４００に開口部４００ａから圧入されたセパレータパイプ４１０とから構成されている。
【００２３】
次に、潤滑油分離室４００の内面について図２、図３を用いて説明する。潤滑油分離室４００内面には、図２、図３に示すとおり、樹脂部材にて形成された断熱部材４２０が設けられている。断熱部材４２０は、底面を持った円筒状に形成されている。断熱部材４２０の側面には、油絞り４３０を組み付けるためのオイル抜き穴４５０が設けられている。また、断熱部材４２０の側面には、連通通路４００ｂと、潤滑油分離室４００内とを連通させるための連通穴４６０が設けられている。尚、この断熱部材４２０は、好ましくはポリフェニレンスルファイドなどの熱伝導率が低く、耐熱性、耐油性に優れた樹脂部材がよい。また、断熱部材４２０は、潤滑油分離室４００の内面に接着材などで密着状態に接着しても、双方に結合構造を設けることにより、機械的に着脱可能にしてもよい。
【００２４】
吐出室２９０へと吐出された冷媒には、圧縮機１００の内部の潤滑を目的とした潤滑油が含有されている。吐出室２９０より、連通通路４００ｂを通じて潤滑油分離室４００内へと移動した冷媒は、セパレータパイプ４１０を中心に周回しながら潤滑油分離室４００内下方へと移動する。この際、セパレータパイプ４１０の周囲では、冷媒と潤滑油とが遠心分離される。分離された冷媒は、潤滑油分離室４００より、開口部４００ａを通じて吐出される。また、分離された潤滑油は、断熱部材４２０の内壁面を伝って、潤滑油分離室４００の下部に溜まる。潤滑油分離室４００の下部に溜まった潤滑油は、油絞り４３０にて流量調整をされた後、導油通路４４０にて、圧縮機１００内部へと導入される。
【００２５】
次に、本実施形態の特徴について説明する。本実施形態における圧縮機１００が備える潤滑油分離室４００内面には、断熱部材４２０が設けられている。この断熱部材４２０により、圧縮された冷媒と、冷媒に含まれる潤滑油とから放出される熱が、リアハウジング１０１ｂへと伝熱されることを軽減できる。これにより、リアハウジング１０１ｂよりフロントハウジング１０１ａ、そしてフロントハウジング１０１ａより吸入側冷媒へと伝達される熱を軽減することができる。吸入側冷媒の温度上昇が低減できることにより、圧縮機１００の体積効率の低下を軽減することができる。
【００２６】
本実施形態における本発明の効果について図４を用いて説明する。図４は本実施形態における圧縮機１００を車両用空調装置に用いられる冷凍サイクルに適用した際を示すモリエル線図である。図４は、本実施形態における圧縮機１００によるものと、本実施形態における圧縮機１００より、断熱部材４２０を取除いたものによる結果を示している。
【００２７】
まず、本実施形態における圧縮機１００より、断熱部材４２０を取除いた場合には、次に示すサイクルとなる。ポイントＴｄとポイントＡとの間では、凝縮器５００によって、冷媒は車室外気と熱交換することによって温度が下げられ、低温高圧の液相状態になる。ポイントＡとポイントＢとの間では、膨張弁５１０によって、冷媒は減圧され、気液二相状態となる。ポイントＢとポイントＴｓとの間では蒸発器５２０によって、冷媒が車室内気と熱交換することで吸熱を行い、蒸発して気相冷媒となる。ポイントＴｓとポイントＴｄとの間では、図示しない圧縮機によって、冷媒は圧縮され、高温高圧の状態になる。
【００２８】
次に、本実施形態における圧縮機１００を用いた場合には、次に示すサイクルとなる。ポイントＴｄ’とポイントＡとの間では、凝縮器５００によって、冷媒は車室外気と熱交換することによって温度が下げられ、低温高圧の液相状態になる。ポイントＡとポイントＢとの間では、膨張弁５１０によって、冷媒は減圧され、気液二相状態となる。ポイントＢとポイントＴｓ’との間では蒸発器５２０によって、冷媒が車室内気と熱交換することで吸熱を行い、蒸発して気相冷媒となる。ポイントＴｓ’とポイントＴｄ’との間では、図示しない圧縮機によって、冷媒は圧縮され、高温高圧の状態になる。
【００２９】
以上により、潤滑油分離室４００内面に断熱部材４２０を設けることにより、ポイントＴｄはポイントＴｄ‘に、ポイントＴｓはポイントＴｓ’へと改善することが分かる。これにより、吸入側冷媒の温度上昇が低減されているため、圧縮機１００の体積効率の低下を軽減することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態の特徴を図５を用いて説明する。
【００３１】
上記第１実施形態では、潤滑油分離室４００内面に底面を持った円筒状に形成され、側面には、油絞り４３０を組み付けるためのオイル抜き穴４５０と、連通穴４６０を設けたが、本実施形態では連通穴４６０を設ける代わりに、断熱部材開口部より連通通路４００ｂに接する面にかけてＵ字型の切り欠きを設けることを特徴とする。
【００３２】
これにより、吸入側冷媒の温度上昇が低減されているため、圧縮機１００の体積効率の低下を軽減することができる。また、上記第１実施形態と比較して製造コストを低減することができる。さらに、上記第１実施形態と比較して加工に要する手間を軽減することができる。
【００３３】
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態の特徴を図６を用いて説明する。
【００３４】
上記第１実施形態では、潤滑油分離室４００内面に底面を持った円筒状に形成され、側面には、油絞り４３０を組み付けるためのオイル抜き穴４５０と、連通穴４６０を設けたが、本実施形態では底面が塞がれていない円筒状の断熱部材を用いる特徴とする。
【００３５】
これにより、吸入側冷媒の温度上昇が低減されているため、圧縮機１００の体積効率の低下を軽減することができる。また、上記第１実施形態と比較して製造コストを低減することができる。さらに、上記第１実施形態と比較して加工に要する手間を軽減することができる。
【００３６】
（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態の特徴を図７を用いて説明する。
【００３７】
上記第１実施形態では、潤滑油分離室４００内面に底面を持った円筒状に形成され、側面には、油絞り４３０を組み付けるためのオイル抜き穴４５０と、連通穴４６０を設けたが、本実施形態では連通穴４６０を設ける代わりに、連通通路４００ｂを塞がないように、断熱部材上端を斜めに切断したことを特徴とする。
【００３８】
これにより、吸入側冷媒の温度上昇が低減されているため、圧縮機１００の体積効率の低下を軽減することができる。また、上記第１実施形態と比較して製造コストを低減することができる。さらに、上記第１実施形態と比較して加工に要する手間を軽減することができる。
【００３９】
（他の実施形態）
上記実施形態においては、潤滑油分離器の内壁面に断熱部材を設けるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、吐出室にも、吐出室断熱部材として断熱部材を設けるようにしてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態においては、断熱部材としてポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）を用いたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ）、ポリイミド等の合成樹脂や、ステンレス、チタン等の金属材料、セラミックスに代表される無機固体材料等、圧縮機外殻に用いられる素材と比較して熱伝導率が低い素材であればなんでもよい。
【００４１】
また、上記実施形態においては、本発明を車両用空調装置に用いられる冷凍サイクルに適用したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、加熱用ヒートポンプに適用してもよい。これにより、図８に示すように、吐出側冷媒の温度低下を軽減することができるため、加熱効率の低下を緩和することができる。
【００４２】
また、上記実施形態においては、ハーメチックシール１０２は、車両用空調装置に用いられる冷媒に対応した気密端子がよいとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の分野にて用いられる気密端子や、又は、フロントハウジング１０１ａとの間に樹脂などを含浸させることによって気密を確保してもよい。
【００４３】
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載した発明を逸脱しない範囲であれば、どのような形で実施するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１００  圧縮機
１０１  ハウジング
２００  圧縮機構部
２１１  シャフト
２４０  旋回スクロール
２５０  固定スクロール
２７０  吐出通路
２９０  吐出室
３００  電動機部
４００  潤滑油分離室
４００ａ  開口部
４００ｂ  連通通路
４００ｃ  オイル導出口
４１０  遠心分離式オイルセパレータ
４２０  断熱部材
４３０  油絞り
４４０  導油通路
４５０  オイル抜き穴
４６０  連通穴
【図１】
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【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】
2010196630.tif 000008
【図７】
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【図８】
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