(57)【要約】【課題】気体圧縮機において、回転軸とハウジングとの間に介在されたシール部材への潤滑油の供給量を増やす。【解決手段】圧縮機本体６０の外部で、かつハウジング１０の内部に、圧縮機本体６０に吸入される冷媒ガスＧが通る吸入室１３および圧縮機本体６０から吐出された冷媒ガスＧが通る吐出室１４がそれぞれ形成され、吸入室１３にリップシール５３（シール部材）が配置され、吐出室１４に、吐出室１４を通る冷媒ガスＧの圧力を受ける冷凍機油Ｒ（潤滑油）が溜められ、圧縮機本体６０に、吐出室１４と吸入室１３とを通じさせて冷凍機油Ｒを流通させる油路（油路３４ａ，３４ｂ，４４，２４および油溝２５並びに油路５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）が形成され、この油路はリップシール５３に向いて開口している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された気体を高圧の圧縮気体に圧縮する圧縮室および回転軸を有する圧縮機本体と、前記圧縮機本体を内部に収容するハウジングとを備え、
前記圧縮機本体の外部で、かつ前記ハウジングの内部に、前記圧縮機本体に吸入される気体が通る吸入室および前記圧縮機本体から吐出された気体が通る吐出室がそれぞれ形成され、
前記吸入室にシール部材が配置され、
前記吐出室に、前記吐出室を通る前記気体の圧力を受ける潤滑油が溜められ、
前記圧縮機本体に、前記吐出室と前記吸入室とを通じさせて前記潤滑油を流通させる油路が形成され、
前記油路は、前記シール部材に向いて開口している気体圧縮機。
【請求項２】
前記油路は、前記油路を通る前記潤滑油の、前記吐出室側の端部での圧力と前記吸入室側の端部での圧力との差が略零となるように形成されている請求項１に記載の気体圧縮機。
【請求項３】
前記油路のうち、前記吸入室に臨む少なくとも一部は、前記回転軸の内部を通るように形成されている請求項１または２に記載の気体圧縮機。
【請求項４】
前記油路は、前記吐出室から前記圧縮機本体に供給される前記潤滑油が通る既存の油路から分岐して形成されたものである請求項１から３のうちいずれか１項に記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は気体圧縮機に関し、詳細には、シール部材への潤滑油の供給の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和システム（以下、空調システムという。）には、冷媒ガスなどの気体を高圧の圧縮気体に圧縮する圧縮室を有する気体圧縮機（コンプレッサ）が用いられている。
【０００３】
ここで、気体圧縮機は、ハウジングの内部に、圧縮室を有する圧縮機本体を備え、圧縮機本体から延びた回転軸はハウジングの外部の動力源に連結されるためハウジングを貫通している。
そして、回転軸の、ハウジングを貫通する部分には、ハウジングの内部と外部とを気密に隔てるためのシール部材が設けられている（特許文献１）。
このシール部材には、気体圧縮機の内部の潤滑油が供給されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３５３６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した先行文献記載の気体圧縮機では、シール部材への潤滑油の供給が、回転軸と軸受けとの間のわずかな隙間を介して行われているが、シール部材に潤滑油をより多く供給することが望まれることもある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、回転軸とハウジングとの間に介在されたシール部材への潤滑油の供給量を増やすことができる気体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】
本発明に係る気体圧縮機は、圧縮室で圧縮された気体の圧力を受けた潤滑油をシール部材に供給する油路を、シール部材に向けて開口させることにより、シール部材に到達する潤滑油の供給量を増やすものである。
すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、供給された気体を高圧の圧縮気体に圧縮する圧縮室および回転軸を有する圧縮機本体と、前記圧縮機本体を内部に収容するハウジングとを備え、前記圧縮機本体の外部で、かつ前記ハウジングの内部に、前記圧縮機本体に吸入される気体が通る吸入室および前記圧縮機本体から吐出された気体が通る吐出室がそれぞれ形成され、前記吸入室にシール部材が配置され、前記吐出室に、前記吐出室を通る前記気体の圧力を受ける潤滑油が溜められ、前記圧縮機本体に、前記吐出室と前記吸入室とを通じさせて前記潤滑油を流通させる油路が形成され、前記油路は、前記シール部材に向いて開口している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る気体圧縮機によれば、回転軸とハウジングとの間に介在されたシール部材への潤滑油の供給量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサを示す縦断面図である。
【図２】図１に示したコンプレッサのリップシール近傍の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の気体圧縮機に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサ１００（以下、単にコンプレッサ１００という。）は、図１に示すように、供給された冷媒ガスＧ（気体）を高圧に圧縮する圧縮機本体６０をハウジング１０の内部に収容している。
このコンプレッサ１００は、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう空気調和システム（以下、単に空調システムという。）の一部として構成され、この空調システムの他の構成要素である凝縮器、膨張弁、蒸発器等とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。
【００１１】
コンプレッサ１００は、空調システムの蒸発器から取り入れた気体状の冷却媒体としての冷媒ガスＧを圧縮し、この圧縮された冷媒ガスＧを空調システムの凝縮器に供給する。
凝縮器は、圧縮された冷媒ガスＧを周囲の空気等との間で熱交換することにより冷媒ガスＧから放熱させて液化させ、高圧で液状の冷媒として膨張弁に送出する。
高圧で液状の冷媒は、膨張弁で低圧化され、蒸発器に送出される。低圧の液状冷媒は、蒸発器において周囲の空気から吸熱して気化し、この冷媒の気化に伴う熱交換により蒸発器周囲の空気を冷却する。
気化した低圧の冷媒ガスＧは、コンプレッサ１００に戻って圧縮され、以下、上記工程を繰り返す。
【００１２】
ハウジング１０は、一端が閉じられ他端が開放されたケース１１と、このケース１１の開放された他端を覆うフロントヘッド１２とからなり、ボルト等の締結部材によって、フロントヘッド１２がケース１１に組み付けられている。
フロントヘッド１２がケース１１に組み付けられた状態で、ハウジング１０の内部に空間が形成され、その空間に圧縮機本体６０が収容されている。
フロントヘッド１２には、蒸発器から供給された低圧の冷媒ガスＧを内部に取り込む吸入ポート１２ａが形成されており、ケース１１には、圧縮機本体６０で圧縮された高圧の冷媒ガスＧを凝縮器に吐出する吐出ポート１１ａが形成されている。
【００１３】
圧縮機本体６０は、回転軸５１と、ロータ５０と、シリンダ４０と、ベーン５８と、フロントサイドブロック２０およびリヤサイドブロック３０とを備えている。
回転軸５１は、軸心Ｃ回りに回転駆動される。
ロータ５０は、円柱状に形成され、回転軸５１と一体的に回転する。
シリンダ４０は、ロータ５０の外周面の外方を取り囲む断面輪郭略楕円形状の内周面４１を有するとともに両端が開放されている。
ベーン５８は、板状に形成され、ロータ５０の外周面５２から外方に向けて突出可能にロータ５０に埋設され、その突出側の先端がシリンダ４０の内周面４１の輪郭形状に追従するように突出量が可変とされ、軸心Ｃ回りに等角度間隔でロータ５０に配置されている。
このベーン５８は、例えば５枚（５枚以外の２枚、３枚、４枚等であってもよい）設けられている。
フロントサイドブロック２０およびリヤサイドブロック３０は、シリンダ４０の両側開放端面の外側からそれぞれ開放端面を覆うように固定されている。
なお、リヤサイドブロック３０には、冷媒ガスＧから冷凍機油Ｒ（潤滑油）を分離する油分離器７０が取り付けられている。
【００１４】
そして、２つのサイドブロック２０，３０、ロータ５０、シリンダ４０、および回転軸５１の回転方向に沿って相前後する２つのベーン５８，５８によって仕切られた空間である圧縮室４３の容積が、回転軸５１の回転にしたがってそれぞれ増減を繰り返すことにより、各圧縮室４３内への冷媒ガスＧの吸入（吸入行程）、各圧縮室４３内での冷媒ガスＧの圧縮（圧縮行程）、各圧縮室４３内からの高圧の冷媒ガスＧの吐出（吐出行程）という行程を繰り返す。
なお、このコンプレッサ１００は、回転軸５１が１回転する間に、吸入行程、圧縮行程、吐出行程という一連のサイクルを２回行うように構成されている。
したがって、２つの吸入行程、２つの圧縮行程、２つの吐出行程はそれぞれ互いに回転角度１８０［度］だけずれた範囲に設定されている。
【００１５】
ハウジング１０の内部には、吸入ポート１２ａを通じて供給され圧縮機本体６０の圧縮室４３に吸入される冷媒ガスＧが通る空間である吸入室１３と、圧縮機本体６０の圧縮室４３から吐出され吐出ポート１１ａを通じて吐出される冷媒ガスＧが通る空間である吐出室１４とが、ハウジング１０と圧縮機本体６０とによってそれぞれ形成されている。
吸入室１３は、フロントヘッド１２と圧縮機本体６０のフロントサイドブロック２０とによって囲まれた空間である。
一方、吐出室１４は、ケース１１と圧縮機本体６０のリヤサイドブロック３０とによって囲まれた空間である。
【００１６】
フロントヘッド１２には、圧縮機本体６０から突出した回転軸５１をハウジング１０の外部に露出させる貫通孔１２ｂが形成されている。
ハウジング１０の外部と吸入室１３との間には圧力差があるため、フロントヘッド１２と回転軸５１の外周面５１ａとにそれぞれ接してハウジング１０の内部である吸入室１３とハウジング１０の外部とを封止するリップシール５３（シール部材）が設けられている。
リップシール５３は、その外周面がフロントヘッド１２の内面に固定され、その内周部分のリップが、回転軸５１の外周面５１ａに接することで、ハウジング１０の内外間を気密に隔てている。
リップシール５３は、吸入室１３のうち貫通孔１２ｂの近くに形成されたシール室１３ａに配置されている。
【００１７】
吐出室１４の底部には、油分離器７０によって冷媒ガスＧから分離された冷凍機油Ｒが溜められている。
この冷凍機油Ｒは、吐出室１４に吐出された冷媒ガスＧの高い圧力によって圧縮機本体６０のリヤサイドブロック３０に形成された油路３４ａ，３４ｂ、シリンダ４０に形成された油路４４およびフロントサイドブロック２０に形成された油路２４を通じて、ベーン５８を外方に突出させる背圧として供給される。
【００１８】
フロントサイドブロック２０のうち回転軸５１を軸心Ｃ回りに回転可能に支持する軸受け２７には、油路４４に通じる環状の油溝２５が形成されている。
この油溝２５は、回転軸５１の外周面５１ａの全周に亘って対向して形成されている。
【００１９】
回転軸５１には、図２に示すように、この油溝２５とシール室１３ａとを通じさせる油路５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが形成されている。
つまり、油路５１ｂは、油溝２５に対向した外周面５１ａの一部から回転軸５１の軸心Ｃまで延びて形成され、油路５１ｃは、油路５１ｂの軸心Ｃ側の端部から軸心Ｃに沿ってフロントヘッド１２に向かって延びて形成され、油路５１ｄは、油路５１ｃのフロントヘッド１２側の端部からシール室１３ａまで、軸心Ｃに対して傾斜して形成されている。
油溝２５は、回転軸５１の外周面５１ａの全周に亘って対向して形成されているため、油路５１ｂの、回転軸５１の外周面５１ａ側の端部は、回転軸５１が回転していても、常に油溝２５に臨んでいる。
油路５１ｄの、回転軸５１の外周面５１ａ側の端部は、シール室１３ａのリップシール５３に向いて開口している。
【００２０】
このように構成された本実施形態のコンプレッサ１００によると、吐出室１４の底部に溜まった冷凍機油Ｒは、吐出室１４の内部の冷媒ガスＧの圧力（高圧）によって、油路３４ａ，３４ｂ，４４，２４を通じてベーン５８の背圧として供給されるとともに、油路２４から油溝２５、油路５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを通って、シール室１３ａに配置されたリップシール５３に供給される。
シール室１３ａに開口が臨んだ油路５１ｄは、リップシール５３に向いて形成されているため、油路５１ｄから噴出される冷凍機油Ｒは、リップシール５３に向かい、リップシール５３に供給される。
この結果、リップシール５３に供給される冷凍機油Ｒの量を、油路５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが形成されていないものに比べて増やすことができる。
したがって、リップシール５３に対する冷凍機油Ｒの供給量が不足することはなく、冷凍機油Ｒの供給不足によって発生し得るリップシール５３の封止性能が低下するのを防止することができる。
【００２１】
また、回転軸５１が回転すると、回転軸５１の内部に形成された油路５１ｄの外周面５１ａにおける開口５１ｅも軸心Ｃ回りに回転するため、開口から噴出される冷凍機油Ｒを、リップシール５３の軸心Ｃ回りの全周に亘って略均一に供給することができる。
【００２２】
さらに、吐出室１４と吸入室１３とを通じさせる油路のうち、吐出室１４から圧縮機本体６０に供給される冷凍機油Ｒが通る油路３４ａ，３４ｂ，４４，２４および油溝２５は、リップシール５３に冷凍機油Ｒを積極的に供給するための油路５１ｂ，５１ｃ，５１ｄの有無に拘わらず、ベーン５８に背圧を供給する目的で形成された既存の油路であるが、本実施形態のコンプレッサ１００は、この既存の油路３４ａ，３４ｂ，４４，２４および油溝２５を、リップシール５３に冷凍機油Ｒを積極的に供給するための油路の一部として兼ねた構成となっている。
つまり、本実施形態のコンプレッサ１００は、吐出室１４と吸入室１３とを通じさせて冷凍機油Ｒをリップシール５３に向けて供給する油路の一部（油路５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）を、既存の油路３４ａ，３４ｂ，４４，２４および油溝２５から分岐して形成することにより、既存の油路３４ａ，３４ｂ，４４，２４および油溝２５を有効活用し、新たに形成する油路の長さを短くすることができる。
【００２３】
また、本実施形態のコンプレッサ１００は、吐出室１４から吸入室１３まで通じた油路（油路３４ａ，３４ｂ，４４，２４および油溝２５並びに油路５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）が、この油路を通る冷凍機油Ｒの、吐出室１４側の端部での圧力と吸入室１３側の端部での圧力との差が略零となるように形成されている。
すなわち、この油路は、内部を通る冷凍機油Ｒの圧力損失が生じないように、絞り部がなく形成されている。
これによって、回転軸５１と軸受け２７との間に形成された、絞り部に相当するわずかな隙間を通じて、リップシール５３に冷凍機油Ｒを供給するよりも、多くの冷凍機油Ｒをリップシールに供給することができる。
【００２４】
本実施形態のコンプレッサ１００は、回転軸５１の内部に油路の一部（油路５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）を形成した例であるが、本発明に係る気体圧縮機はこの形態のものに限定されるものではなく、例えば、一端が油路４４に接続される、他端が、リップシール５３に向いてシール室１３ａに開口するような油路を、フロントサイドブロック２０に形成してもよく、このように形成された油路も、吐出室１４と吸入室１３とを通じさせて、リップシール５３に向けて冷凍機油Ｒを供給することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０      ハウジング
１３      吸入室
１３ａ    シール室
１４      吐出室
２４，３４ａ，３４ｂ，４４，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ  油路（油路）
２５      油溝（油路）
５１      回転軸
５１ａ    外周面
５１ｅ    開口
５３      リップシール（シール部材）
５８      ベーン
６０      圧縮機本体
１００    ベーンロータリ式コンプレッサ（気体圧縮機）
Ｃ      軸心
Ｇ      冷媒ガス（気体）
Ｒ      冷凍機油（潤滑油）
【図１】
2014227956.tif 000003
【図２】
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