(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出室が形成されているとともに、該吐出室を外部の冷凍回路に連通させる流出口が上方に開口しているハウジングと、該ハウジング内に設けられ、潤滑油を含有する冷媒ガスを圧縮室内で圧縮して該吐出室に吐出する圧縮機構と、該吐出室内に設けられ、該冷媒ガスから該潤滑油を分離し、該流出口から流出させる油分離機構とを備え、
前記油分離機構は、前記冷媒ガスから前記潤滑油を分離する分離手段と、該分離手段を経た全ての該冷媒ガスを前記流出口に向かって排出する排出口とを有し、
前記分離手段は、下端に取込口を有する円筒状の円筒部と、該円筒部の外周面周りに前記冷媒ガスを周回させる案内面が形成されたエンドフレームとを有する遠心分離セパレータであり、
前記排出口は、水平に開口して前記吐出室内の垂直面と対面しつつ該吐出室内に開放されており、
前記冷媒ガスは、前記取込口から流入して前記円筒部内を上昇し、前記排出口で流れを変えて、前記垂直面と衝突するようにしたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記排出口は、前記遠心分離セパレータ内の通路の最小断面積を超える断面積を有している請求項１記載の圧縮機。
【請求項３】
前記ハウジング内には、吸入室と、該吸入室を前記冷凍回路に連通する流入口とが形成され、
該ハウジング内に設けられ、シリンダ室が形成されたシリンダブロックと、該ハウジング内に設けられ、該シリンダ室の前方を閉鎖するフロントサイドプレートと、該ハウジング内に設けられ、該シリンダ室の後方を閉鎖するリヤサイドプレートと、該シリンダ室内に回転可能に設けられ、複数個のベーン溝が形成されたロータと、各該ベーン溝に出没可能に設けられ、該シリンダ室の内面、該ロータの外面、該フロントサイドプレートの内面及び該リヤサイドプレートとともに該吸入室及び前記吐出室と連通する前記圧縮室を形成するベーンとを備え、
前記リヤサイドプレートには、前記垂直面が形成されているとともに、
前記エンドフレームには、前記圧縮室内の前記冷媒ガスを前記案内面に導く分離口が貫設されている請求項１又は２記載の圧縮機。
【請求項４】
前記リヤサイドプレートには、前記排出口と前記垂直面との間に形成され、該排出口を前記吐出室の下方に対して隔離する段部が形成されている請求項３記載の圧縮機。
【請求項５】
前記リヤサイドプレートの内面には、前記ロータの回転により前記ベーンの底面と前記ベーン溝との間の背圧室に連通する排油溝が凹設され、
該リヤサイドプレートには、前記段部の上面と前記排油溝とを連通する弁室が貫設され、
該弁室内には、該吐出室側に付勢されて弁体が収納され、
該弁室及び該弁体は該段部の該上面及び前記排出口の下方に位置している請求項４記載の圧縮機。
【請求項６】
前記リヤサイドプレートには、前記排出口と前記垂直面との間で前記冷媒ガスを左右に案内するリブが形成されている請求項３又は４記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油分離機構に特徴を有する圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１〜３のベーン型圧縮機が知られている。これらのベーン型圧縮機では、ハウジングの内部に吸入室及び吐出室が形成されている。吸入室は上方に開口している流入口によって外部の冷凍回路に連通し、吐出室は上方に開口している流出口によって冷凍回路に連通するようになっている。ハウジング内にはシリンダブロックが固定されており、シリンダブロックにはシリンダ室が形成されている。また、ハウジング内では、シリンダ室の前後が一対のサイドプレートによって閉鎖されている。シリンダ室内には駆動軸に固定されたロータが回転可能に設けられている。ロータの外周面には複数個のベーン溝が形成されており、各ベーン溝にはベーンが駆動軸の軸芯から放射方向で出没可能に設けられている。各ベーンは、シリンダ室の内面、ロータの外面及び両サイドプレートの内面とともに圧縮室を形成している。吸入室は吸入行程の圧縮室と連通し、吐出室は吐出リード弁を介して吐出行程の圧縮室と連通する。シリンダ室、両サイドプレート、各ベーン及びロータは、潤滑油を含有する冷媒ガスを圧縮室内で圧縮して吐出室に吐出する圧縮機構を構成している。
【０００３】
また、これらのベーン型圧縮機では、吐出室内に油分離機構が設けられている。この油分離機構は、冷媒ガスから潤滑油を分離し、流出口から流出させるものである。具体的には、この油分離機構は、冷媒ガスから潤滑油を分離する遠心分離セパレータを有している。遠心分離セパレータを経た冷媒ガスは、排出口によって流出口に向かって排出するようになっている。
【０００４】
特許文献１〜３のベーン型圧縮機では、遠心分離セパレータは、上下に延びる円筒状の円筒部と、円筒部の外周面周りに冷媒ガスを周回させる案内面とを有している。また、油分離機構の排出口は、リヤハウジングに形成された流出口の下方に位置して上方に開口しつつ、吐出室内に開放されている。特許文献２の図１１に開示された油分離機構には、円筒部及び案内面が同心で多重になった遠心分離セパレータが開示されている。また、特許文献２の図１１及び特許文献３に開示された油分離機構では、排出口と流出口との間に水平に延びるリブが設けられている。
【０００５】
これらのベーン型圧縮機では、駆動軸を回転させることによって圧縮室が吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を行うため、冷媒ガスが吸入室から圧縮室内に吸入され、圧縮室内で圧縮されて吐出室内に吐出される。冷媒ガスは、吐出室内に吐出される際、油分離機構の分離手段によって潤滑油が分離されて排出口から排出される。吐出室内に排出された冷媒ガスは、流出口を経て外部の冷凍回路に流出される。こうして、ベーン型圧縮機は内部に潤滑油を貯留して種々の摺動部分の潤滑を行い、冷凍回路は潤滑油の割合の少ない冷媒ガスによって効果的な冷凍作用を発揮する。冷凍回路を経た冷媒ガスは流入口を経て再び吸入室に流入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１２０７２号公報
【特許文献２】特開２００３−２１４３４４号公報
【特許文献３】特開２００９−１６７８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、圧縮機にはより高い油分離能力が求められている。なぜなら、圧縮機内の潤滑油が少なくなれば、種々の摺動部分の潤滑性が悪くなり、耐久性が下がるとともに、潤滑油によるシール性が悪くなり、圧縮効率の低下も生じるからである。また、圧縮機の油分離能力が低ければ、冷凍回路を循環する潤滑油の量が多くなり、冷凍能力の低下を生じるからである。
【０００８】
特に、上記特許文献１の圧縮機では、油分離機構の排出口が流出口の下方に位置して上方に開口しているため、分離手段を経た冷媒ガスが分離手段近傍の潤滑油とともにそのまま流出口から冷凍回路に流出し易い。この点、特許文献２、３のベーン型圧縮機では、排出口と流出口との間に水平に延びるリブがあるため、リブのない圧縮機と比べれば、潤滑油を冷凍回路に流出させ難いが、発明者らの試験結果によれば、この圧縮機においても未だ十分な油分離能力を有さない。なぜなら、この圧縮機では、分離手段を経た冷媒ガスの全てがリブに衝突する構成ではなく、一部の冷媒ガスはリブとの衝突を回避して流出口に至るからである。また、冷媒ガスは、リブの水平面に下方から衝突した後、その水平面を水平に移動するものの、続いて上方の流出口に至るため、流れる方向が上方に向かって継続しており、水平面に付着した潤滑油を流出口まで連れて行き易いからである。
【０００９】
この不具合はベーン型圧縮機ばかりでなく、他の形式の圧縮機においても生じる。また、この傾向はより小型化が求められる車両用の圧縮機において顕著である。小型化の要請によって吐出室の容積が小さくされた圧縮機では、油分離機構が小さくされ、それによって十分に高い油分離能力を発揮することが困難になるからである。
【００１０】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、より高い油分離能力を発揮可能な圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の圧縮機は、吐出室が形成されているとともに、該吐出室を外部の冷凍回路に連通させる流出口が上方に開口しているハウジングと、該ハウジング内に設けられ、潤滑油を含有する冷媒ガスを圧縮室内で圧縮して該吐出室に吐出する圧縮機構と、該吐出室内に設けられ、該冷媒ガスから該潤滑油を分離し、該流出口から流出させる油分離機構とを備え、
前記油分離機構は、前記冷媒ガスから前記潤滑油を分離する分離手段と、該分離手段を経た全ての該冷媒ガスを前記流出口に向かって排出する排出口とを有し、
前記分離手段は、下端に取込口を有する円筒状の円筒部と、該円筒部の外周面周りに前記冷媒ガスを周回させる案内面が形成されたエンドフレームとを有する遠心分離セパレータであり、
前記排出口は、水平に開口して前記吐出室内の垂直面と対面しつつ該吐出室内に開放されており、
前記冷媒ガスは、前記取込口から流入して前記円筒部内を上昇し、前記排出口で流れを変えて、前記垂直面と衝突するようにしたことを特徴とする（請求項１）。
【００１２】
本発明の圧縮機では、油分離機構の排出口が水平に開口して吐出室内の垂直面と対面しているため、分離手段を経た冷媒ガスは排出口から垂直面に向かって水平に衝突してから上方の流出口に至ることとなる。この際、この圧縮機では、分離手段を経た全ての冷媒ガスが垂直面に衝突するため、流速を確保しつつ、流出口に至る全ての冷媒ガスについて油分離を再度実行することが可能である。
【００１３】
また、この圧縮機では、冷媒ガスは、垂直面に水平に衝突した後、約９０°向きを変えて上方の流出口に至るため、垂直面に付着した潤滑油は自重及び表面張力によって下方に向かい易く、冷媒ガスはその潤滑油を流出口まで連れて行き難い。このため、潤滑油をより十分に分離した冷媒ガスが流出口から冷凍回路に流出することとなる。
【００１４】
したがって、この圧縮機は、より高い油分離能力を発揮することが可能である。このため、この圧縮機によれば、ハウジング内の潤滑油が多くなり、種々の摺動部分の潤滑性が良くなり、耐久性が高くなるとともに、潤滑油によるシール性が良くなり、圧縮効率の向上も生じる。また、この圧縮機によれば、冷凍回路を循環する潤滑油の量が減り、冷凍能力の向上も生じる。
【００１５】
本発明は、ベーン型圧縮機の他、斜板式圧縮機、スクロール型圧縮機等、他の形式の圧縮機に具体化可能である。また、本発明は特に小型化が求められる車両用の圧縮機に具体化されて好適である。
【００１６】
油分離機構は分離手段と排出口とを有する。分離手段は、冷媒ガスから潤滑油を分離するものであればよく、遠心分離セパレータの他、メッシュやフィルタを用いたセパレータ等であり得る。
【００１７】
垂直面は、吐出室内に位置して垂直方向に延びていればよく、ベーン型圧縮機のリヤサイドプレートに形成されていてもよく、ハウジングに形成されていてもよい。
【００１８】
分離手段は、上下に延びる円筒状の円筒部と、円筒部の外周面周りに冷媒ガスを周回させる案内面が形成されたエンドフレームとを有する遠心分離セパレータであることが好ましい。そして、遠心分離セパレータには、円筒部の下端に開口する取込口と、円筒部内に形成され、取込口と連通して上下に延びる上昇流路と、上昇流路の上端から水平に延びる排出口とが形成されていることが好ましい。この場合、油分離機構の構成を具体化し易い。すなわち、この油分離機構であれば、遠心分離セパレータを経た全ての冷媒ガスが排出口から排出され、流出口に向かって確実に排出されることとなる。
【００１９】
排出口は、遠心分離セパレータ内の通路の最小断面積を超える断面積を有することが好ましい（請求項２）。この場合、冷媒ガスの圧力損失がなく、圧縮機の体積効率を高く維持することが可能である。
【００２０】
本発明の圧縮機はベーン型圧縮機であることが好ましい。すなわち、ハウジング内には、吸入室と、吸入室を冷凍回路に連通する流入口とが形成され得る。また、圧縮機は、該ハウジング内に設けられ、前記シリンダ室が形成されたシリンダブロックと、該ハウジング内に設けられ、該シリンダ室の前方を閉鎖するフロントサイドプレートと、該ハウジング内に設けられ、該シリンダ室の後方を閉鎖するリヤサイドプレートと、該シリンダ室内に回転可能に設けられ、複数個のベーン溝が形成されたロータと、各該ベーン溝に出没可能に設けられ、該シリンダ室の内面、該ロータの外面、該フロントサイドプレートの内面及び該リヤサイドプレートとともに該吸入室及び前記吐出室と連通する前記圧縮室を形成するベーンとを備え得る。そして、リヤサイドプレートには、垂直面が形成されていることが好ましい。また、エンドフレームには、圧縮室内の冷媒ガスを案内面に導く分離口が貫設され得る（請求項３）。この場合、本発明の構成を具体化し易い。
【００２１】
上記特許文献１〜３の圧縮機では、油分離機構の排出口が吐出室内に開放され、油分離機構が吐出室内で密閉されてはいないため、冷媒ガスが吐出室内に貯留されていた潤滑油を巻き上げ易く、潤滑油が冷凍回路に流出し易い。これに対し、本発明において、リヤサイドプレートには、排出口と垂直面との間に形成され、排出口を吐出室の下方に対して隔離する段部が形成されていることが好ましい（請求項４）。この場合、段部によって排出口が吐出室の下方に対して隔離されるため、油分離機構が吐出室内で密閉されていなくても、吐出室内に貯留されていた潤滑油を巻き上げ難く、潤滑油が冷凍回路に流出し難い。また、垂直面と衝突して分離された潤滑油が段部の上面によって左右に案内され、潤滑油が冷媒ガスによって連れて行かれ難い。
【００２２】
リヤサイドプレートの内面には、ロータの回転によりベーンの底面とベーン溝との間の背圧室に連通する排油溝が凹設され得る。また、リヤサイドプレートには、段部の上面と排油溝とを連通する弁室が貫設され得る。弁室内には、吐出室側に付勢されて弁体が収納され得る。そして、弁室及び弁体は段部の上面及び排出口の下方に位置していることが好ましい（請求項５）。この場合、垂直面と衝突して分離された潤滑油が段部の上面から弁室内に導かれやすい。このため、運転時に弁体がオイルシールされ、吐出室から背圧室への冷媒漏れを抑制して、圧縮機の効率が向上する。
【００２３】
リヤサイドプレートには、排出口と垂直面との間で排出口より高い下面を有して冷媒ガスを左右に案内するリブが形成され得る（請求項６）。この場合、垂直面と衝突した後の冷媒ガスがそのまま上方の流出口に移動するのではなく、リブによって左右に移動してから上方の流出口に移動するため、垂直面に付着した潤滑油がより下方に向かい易く、冷媒ガスがその潤滑油を流出口まで連れて行き難い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１のベーン型圧縮機の断面図である。
【図２】実施例１のベーン型圧縮機に係り、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】実施例１のベーン型圧縮機に係り、遠心分離セパレータを外した状態における図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】実施例１のベーン型圧縮機に係り、遠心分離セパレータの背面図である。
【図５】実施例１のベーン型圧縮機に係り、遠心分離セパレータを装着した状態における図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図６】実施例１のベーン型圧縮機の要部断面図である。
【図７】実施例１、従来品及び比較例について行った試験の結果を示すグラフである。
【図８】実施例２のベーン型圧縮機の要部断面図である。
【図９】実施例３のベーン型圧縮機の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明をベーン型圧縮機に具体化した実施例１〜３を図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
（実施例１）
このベーン型圧縮機は、図１及び図２に示すように、互いに結合されたフロントハウジング１及びリヤハウジング２内にシリンダブロック３が収容された状態で固定されている。シリンダブロック３には軸直角方向で楕円状のシリンダ室３ａが形成されている。フロントハウジング１及びリヤハウジング２内にはフロントサイドプレート４及びリヤサイドプレート５も収納された状態で固定されており、シリンダ室３ａの前後はこれらフロントサイドプレート４及びリヤサイドプレート５によりそれぞれ閉鎖されている。
【００２７】
フロントサイドプレート４及びリヤサイドプレート５の軸孔４ａ、５ａ中には軸封装置６及び軸受装置７、８を介して駆動軸９が回転自在に保持されている。軸受装置８はプレーンベアリングである。駆動軸９の先端はフロントハウジング１の軸孔１ａを貫通して突出し、その先端には図示しない電磁クラッチ又はプーリが固定される。電磁クラッチ又はプーリには車両のエンジン又はモータにより駆動力が伝達されるようになっている。
【００２８】
また、駆動軸９には円形断面のロータ１０がシリンダ室３ａ内に配設されるように固定されている。ロータ１０の外周面には、図２に示すように、放射方向に５個のベーン溝１０ａが凹設されており、各ベーン溝１０ａにはそれぞれベーン１１が出没可能に収納されている。各ベーン１１の底面と各ベーン溝１０ａとの間は背圧室４０とされている。隣合う２枚のベーン１１、１１、ロータ１０の外周面、シリンダブロック３の内周面、フロントサイドプレート４の内面及びリヤサイドプレート５の内面によって５個の圧縮室１２が形成されている。
【００２９】
また、図１に示すように、フロントハウジング１とフロントサイドプレート４との間には吸入室１３が形成されている。フロントハウジング１には、吸入室１３を外部に接続するための流入口１ｂが上方に開口されている。フロントサイドプレート４には吸入室１３と連通する２個の吸入孔４ｂが貫設されており、各吸入孔４ｂはシリンダブロック３の各吸入空間３ｂに連通している。各吸入空間３ｂは、図２にも示すように、吸入ポート３ｃによって吸入行程にある圧縮室１２と連通するようになっている。
【００３０】
また、シリンダブロック３とリヤハウジング２との間には、２個の吐出空間３ｄが形成されている。吐出行程にある圧縮室１２と各吐出空間３ｄとは吐出ポート３ｅによって連通している。各吐出空間３ｄ内には、吐出ポート３ｅを閉鎖する吐出弁１４と、吐出弁１４のリフト量を規制するリテーナ１５とが設けられている。
【００３１】
図３に示すように、リヤサイドプレート５の外面には、垂直面５ｓから一定の厚みを持って後側に膨出する膨出部５ｐが形成されている。膨出部５ｐは、駆動軸９及び軸受装置８周りで後側に膨出したボス部５ｅと、ボス部５ｅより厚みが少なく、左右に広がった段部５ｆと、段部５ｆと同じ厚みで下方に延びる垂下部５ｇとからなる。段部５ｆには上方の中央近くから下方の外側に向かって左右に延びる２本の吐出溝５ｈ、５ｉが凹設されている。両吐出溝５ｈ、５ｉの下端には各吐出空間３ｄと連通する吐出孔５ｊ、５ｋが貫設されている。
【００３２】
また、図１に示すように、リヤサイドプレート５とリヤハウジング２との間には吐出室１６が形成されている。リヤサイドプレート５の垂下部５ｇ内には、下端から上方に延びる油供給通路５ｍが貫設されている。油供給通路５ｍの下端は吐出室１６に連通している。ボス部５ｅの軸受装置８周りには環状の環状室５ｎが凹設されており、油供給通路５ｍの上端は環状室５ｎに連通している。
【００３３】
吐出室１６内では、リヤサイドプレート５とリヤハウジング２とに挟持されることによって遠心分離セパレータ５０が固定されている。遠心分離セパレータ５０は、エンドフレーム１７と、エンドフレーム１７内に固定された上下に延びる円筒状の円筒部１８とを有している。遠心分離セパレータ５０が分離手段である。円筒部１８は、大径に形成された大径部１８ａと、大径部１８ａの下方で小径に形成された小径部１８ｂとからなる。
【００３４】
エンドフレーム１７には上下に円柱状に延びる油分離室１７ａが形成されている。油分離室１７ａの上端に円筒部１８の大径部１８ａが圧入されており、油分離室１７ａの上端は水平に延びる板状の蓋部材２１によって閉鎖されている。このため、油分離室１７ａの一部は、円筒部１８の小径部１８ｂの外周面周りに冷媒ガスを周回させる案内面１７ｂとなっている。また、エンドフレーム１７には、図４に示すように、案内面１７ｂと連通する２個の分離口１７ｃ、１７ｄが形成されている。遠心分離セパレータ５０がリヤサイドプレート５とリヤハウジング２との間に固定されれば、図５及び図６に示すように、分離口１７ｃは吐出溝５ｈと連通し、分離口１７ｄは吐出溝５ｉと連通する。このため、分離口１７ｃは吐出溝５ｈを介して吐出孔５ｊと連通し、分離口１７ｄは吐出溝５ｉを介して吐出孔５ｋと連通する。各分離口１７ｃ、１７ｄは吐出孔５ｊ、５ｋから吐出される圧縮室１２内の冷媒ガスがともに同一方向で案内面１７ｂを周回するように形成されている。
【００３５】
円筒部１８の大径部１８ａ及びエンドフレーム１７には水平方向に延びる排出口５０ａが形成されている。排出口５０ａは、図５に示すように、後方から見て長方形状に開口しており、その下辺はリヤサイドプレート５の段部５ｆの上面５ｑと一致している。このため、排出口５０ａは、図６に示すように、リヤサイドプレート５の垂直面５ｓに対して段部５ｆの厚み分だけ離れて対面しつつ、吐出室１６内に開放されている。遠心分離セパレータ５０及び排出口５０ａが油分離機構である。段部５ｆの上面５ｑは排出口５０ａを吐出室１６の下方に対して隔離している。
【００３６】
図６に示すように、円筒部１８の小径部１８ｂの下端は取込口１８ｃとされており、円筒部１８内が取込口１８ｃと連通して上下に延びる上昇流路１８ｄとされている。大径部１８ａ及びエンドフレーム１７に形成された排出口５０ａは上昇流路１８ｄの上端と連通して水平に延びている。遠心分離セパレータ５０内で最小断面積の通路は取込口１８ｃであり、排出口５０ａは取込口１８ｃよりも大きな断面積を有している。
【００３７】
また、図１に示すように、エンドフレーム１７の下端には油分離室１７ａの底面を吐出室１６に連通させる連通口１７ｅが形成されている。また、エンドフレーム１７には、リヤサイドプレート５のボス部５ｅを駆動軸９及び軸受装置８とともに収納する凹部１７ｆが凹設されている。
【００３８】
リヤサイドプレート５の内面（前面）には、図２に示すように、扇形状をなす一対の排油溝５ｃが凹設されている。各排油溝５ｃは、ロータ１０の回転により、吸入行程等にある背圧室４０と連通するようになっている。また、図１に示すように、リヤサイドプレート５には、吐出室１６と各排油溝５ｃとを連通する弁室５ｄが貫設されており、弁室５ｄ内にはボール状の弁体２０が収納されている。弁体２０は、弁室５ｄ内に収納されたばね１９によって吐出室１６側に付勢されている。弁室５ｄ及び弁体２０は段部５ｆの上面５ｑ及び排出口５０ａの下方に位置している。
【００３９】
また、リヤサイドプレート５には、凹部１７ｆと環状室５ｎとを連通する通孔２８が貫設されている。環状室５ｎには、ロータ１０の端面まで延びる給油孔３０が上下２個連通されている。両給油孔３０は、ロータ１０の回転により、圧縮行程にある背圧室４０と連通するようになっている。
【００４０】
そして、リヤハウジング２には吐出室１６の上端を外部に接続するための流出口２ａが形成されている。図示はしないが、流出口２ａは配管によって凝縮器に接続され、凝縮器は配管によって膨張弁に接続され、膨張弁は配管によって蒸発器に接続され、蒸発器は配管によって流入口１ｂに接続されている。凝縮器、膨張弁及び蒸発器が外部の冷凍回路を構成している。圧縮機を含む冷凍回路は車両用空調装置を構成している。
【００４１】
以上のように構成されたベーン型圧縮機では、エンジン等によって駆動軸９が駆動されると、ロータ１０が駆動軸９と同期回転し、圧縮室１２が容積変化を生じる。このため、蒸発器を経た冷媒ガスが流入口１ｂから吸入室１３に吸入される。吸入室１３内の冷媒ガスは吸入孔４ｂ、吸入空間３ｂ及び吸入ポート３ｃを経て圧縮室１２に吸入される。また、圧縮室１２で圧縮された冷媒ガスが吐出ポート３ｅ、吐出空間３ｄ及び吐出孔５ｊ、５ｋに吐出される。このため、冷媒ガスは、図５及び図６に示すように、吐出溝５ｈ、５ｉを経て遠心分離セパレータ５０の分離口１７ｃ、１７ｄから案内面１７ｂに向けて吐出される。このため、冷媒ガスは、遠心分離セパレータ５０の案内面１７ｂを周回し、冷媒ガスから潤滑油が遠心分離される。
【００４２】
分離された潤滑油は、図６に示すように、油分離室１７ａ内から連通口１７ｅを経て吐出室１６内に貯留される。吐出室１６内の潤滑油は、油供給通路５ｍから環状室５ｎに供給され、軸孔５ａと軸受装置８との間に供給されるとともに、通孔２８、凹部１７ｆを経て軸受装置８と駆動軸９との間に供給され、これらの間の潤滑を行う。また、潤滑油は給油孔３０、排油溝５ｃを経て各背圧室４０に供給される。各背圧室４０内の潤滑油はベーン１１とベーン溝１０ａとの間の潤滑等を行う。
【００４３】
遠心分離セパレータ５０の案内面１７ｂを周回し、潤滑油が分離された冷媒ガスは、取込口１８ｃから上昇流路１８ｄを上昇する。そして、全ての冷媒ガスが排出口５０ａから垂直面５ｓに向かって水平に衝突してから上方の流出口２ａに至ることとなる。この際、このベーン型圧縮機では、遠心分離セパレータ５０を経た冷媒ガスの全てが垂直面５ｓに衝突するため、流速を確保しつつ、流出口２ａに至る全ての冷媒ガスについて油分離を再度実行することが可能である。
【００４４】
また、冷媒ガスは、垂直面５ｓに水平に衝突した後、約９０°向きを変えて上方の流出口２ａに至るため、垂直面５ｓに付着した潤滑油は自重及び表面張力によって下方に向かい易く、冷媒ガスはその潤滑油を流出口２ａまで連れて行き難い。このため、潤滑油をより十分に分離した冷媒ガスが流出口２ａから凝縮器に流出することとなる。
【００４５】
さらに、このベーン型圧縮機では、リヤサイドプレート５に段部５ｆが形成されており、段部５ｆによって排出口５０ａが吐出室１６の下方に対して隔離されている。このため、このベーン型圧縮機では、遠心分離セパレータ５０が吐出室１６内で密閉されていなくても、吐出室１６内に貯留されていた潤滑油を巻き上げ難く、潤滑油が冷凍回路に流出し難い。また、垂直面５ｓと衝突して分離された潤滑油は、段部５ｆの上面５ｑによって左右に案内され、冷媒ガスによって連れて行かれ難い。
【００４６】
したがって、このベーン型圧縮機は、より高い油分離能力を発揮することが可能である。このため、このベーン型圧縮機によれば、フロントハウジング１及びリヤハウジング２内の潤滑油が多くなり、ベーン１１とベーン溝１０ａとの間等の種々の摺動部分の潤滑性が良くなり、耐久性が高くなるとともに、潤滑油によるシール性が良くなり、圧縮効率の向上も生じる。また、このベーン型圧縮機によれば、冷凍回路を循環する潤滑油の量が減り、冷凍能力の向上も生じる。
【００４７】
また、このベーン型圧縮機では、排出口５０ａが遠心分離セパレータ５０内の通路の最小断面積を超える断面積を有しているため、冷媒ガスの圧力損失はなく、体積効率が高く維持されている。
【００４８】
さらに、このベーン型圧縮機では、起動時に弁体２０が弁室５ｄを開いておれば、吐出室１６内の高圧の冷媒ガスが排油溝５ｃを経て各背圧室４０に供給され、ベーン１１はその高圧でシリンダ室３ａの内面に押し付けられる。この際、このベーン型圧縮機では、垂直面５ｓと衝突して分離された潤滑油が段部５ｆの上面５ｑから積極的に弁室５ｄ及び弁体２０の周辺に供給される。このため、運転時に弁体２０がオイルシールされ、吐出室１６から背圧室４０への冷媒漏れを抑制して、圧縮機の効率が向上する。また、ベーン１１のチャタリングが有効に防止される。
【００４９】
（試験）
実施例１、従来品及び比較例のベーン型圧縮機を用意し、吐出圧力が２ＭＰａの条件の下、駆動軸の回転数Ｎｃ（ｒｐｍ）と、吐出室内の貯油量との関係を求めた。従来のベーン型圧縮機は特許文献１に開示されたものであり、比較例のベーン型圧縮機は特許文献３に開示されたものである。これらのベーン型圧縮機において、特徴的な構成を除く諸元は共通としている。従来品を１０００ｒｐｍで運転した時の貯油量を１とし、相対比較を行った結果を表１及び図７に示す。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
表１及び図７より、実施例１のベーン型圧縮機は、従来品よりも、また比較例よりも、貯油量が多いことがわかる。特に、実施例１のベーン型圧縮機は、低速回転時にその効果が大きい。
【００５２】
（実施例２）
実施例２のベーン型圧縮機は、図８に示すように、遠心分離セパレータ５１が実施例１のような蓋部材２１を有さない。円筒部１８の上端はリヤハウジング２に形成されたリブ２ｂによって閉塞され、リブ２ｂによって排出口５０ａが形成されている。リブ２ｂは後方から前方に向かって突出しており、リヤサイドプレート５の垂直面５ｓとの間に間隔を有している。他の構成は実施例１と同様である。このベーン型圧縮機においても実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【００５３】
（実施例３）
実施例３のベーン型圧縮機は、図９に示すように、遠心分離セパレータ５２が実施例１の蓋部材２１や実施例２のリブ２ｂを有さない。円筒部１８の上端はリヤサイドプレート５に形成されたリブ６０によって閉塞され、リブ６０によって排出口５０ａが形成されている。リブ６０は前方から後方に向かって突出している。また、リブ６０は、図４及び図５に示す蓋部材２１と同様の板状をしており、左右が流出口２ａに向かって開放されている。リブ６０の下面６０ａは、排出口５０ａと垂直面５ｓとの間において、排出口５０ａの上辺と一致している。他の構成は実施例１と同様である。
【００５４】
このベーン型圧縮機では、垂直面５ｓと衝突した後の冷媒ガスがそのまま上方の流出口２ａに移動するのではなく、リブ６０の下面６０ａによって左右に移動してから流出口２ａに移動する。このため、垂直面５ｓに付着した潤滑油はより下方に向かい易く、冷媒ガスがその潤滑油を流出口２ａまで連れて行き難い。他の作用効果は実施例１、２と同様である。
【００５５】
以上において、本発明を実施例１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜３に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００５６】
例えば、本発明は、ベーン型圧縮機だけでなく、斜板式圧縮機、スクロール型圧縮機等にも具体化可能である。また、分離手段として、遠心分離方式の他、メッシュやフィルタを用いた方式のものを採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は車両用空調装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１６…吐出室
２ａ…流出口
１、２…ハウジング（１…フロントハウジング、２…リヤハウジング）
１２…圧縮室
５０…分離手段、遠心分離セパレータ
５０ａ…排出口
５ｓ…垂直面
１８…円筒部
１７ｂ…案内面
１７…エンドフレーム
１８ｃ…取込口
１８ｄ…上昇流路
１３…吸入室
１ｂ…流入口
３ａ…シリンダ室
３…シリンダブロック
４…フロントサイドプレート
５…リヤサイドプレート
１０ａ…ベーン溝
１０…ロータ
１１…ベーン
１７ｃ、１７ｄ…分離口
５ｆ…段部
６０ａ…下面
６０…リブ
４０…背圧室
５ｃ…排油溝
５ｄ…弁室
２０…弁体
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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