(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮機内における油分離機構と貯油室の配置位置の自由度が高い圧縮機を提供する。【解決手段】ハウジング内に共通通路３９を設け、共通通路３９の中に管４０を内挿し、管４０の外側を分離された潤滑油を貯油室１６に供給する給油通路４１の一部とし、管４０の内側を貯油室１６内に貯留された潤滑油を吸入室２７へと排出する排油通路４２の一部とした。これにより、給油通路４１と排油通路４２を設けるためにハウジング内に本来２つ必要な通路が1つですみ、油分離室３７と貯油室１６の配置位置の自由度を高めることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮された冷媒を吐出口まで導く吐出通路中に油分離機構を備えた圧縮機において、分離された潤滑油を蓄えるための貯油室と、前記油分離機構から前記貯油室へと潤滑油を供給する給油通路と、前記貯油室から低圧領域へと潤滑油を排出する排油通路を備え、ハウジング内に設けた共通通路の内部をハウジングとは別部材の仕切で二つに分割することにより、前記給油通路と前記排油通路がそれぞれ少なくとも一部において前記共通通路の内部に一緒に形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記仕切は管形状であり、前記共通通路の内部は前記仕切の内側と外側に分割されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記共通通路内において、前記排油通路に絞りを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記絞りは前記共通通路の内壁に沿うように前記仕切に形成された螺旋状の溝であることを特徴とする請求項３に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記共通通路の一端が前記貯油室につながっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記給油通路及び前記排油通路のそれぞれの前記貯油室側の一端は共通のフィルターで覆われていることを特徴とする請求項５に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記仕切の材質はゴムであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項８】
前記仕切はバイメタルであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両空調装置に用いられる圧縮機において、特に圧縮された冷媒から潤滑油を分離する機構を内部に備える圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
主として、車両空調用に供される圧縮機では、可動部分の潤滑に供される潤滑油が冷媒中にミスト状に混在されている。したがって、圧縮機から吐出される冷媒ガスと共に、混在油粒がそのまま外部冷凍回路に吐出循環されると、この油粒が蒸発器の内壁等に付着して熱交換の効率を低下させる。
【０００３】
このため、従来では、圧縮機から凝縮器に至る高圧管路中に油分離器を別設して、還油配管を介して分離された潤滑油を圧縮機内へ戻すように構成したものが実用されているが、機器、配管の増設に伴う総合的な冷凍回路構成の煩雑化に加えて、小径、かつ長尺状に形成された還油配管に目詰りなどの事故も生じ易いので、近時、圧縮機に直接油分離機構を内蔵させた構成のものも提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
詳述した油分離機構内蔵型の圧縮機では、分離された潤滑油を回収する貯油室と、潤滑油を還元する低圧領域は通常還油孔によって連通されており、適正な還油量の保持や、貯溜油枯渇時における還油孔を経由して生じる高圧冷媒ガスの逆流抑制といった点を考慮して、絞りや弁装置が配設されている。このような圧縮機は、油分離機構と貯油室をつなげる通路と、貯油室と低圧領域をつなげる通路を設けることができる領域がハウジング内において非常に限られており、取り回しが大変難しいため、特許文献１に開示の圧縮機のように、油分離機構のすぐそばに貯油室を設けたものが主流となっている。しかし、このような構成では、コンプレッサ全体の形状に自由度が無く、汎用性に欠けるという問題点がある。これに対し、特許文献２に開示の圧縮機では、油分離機構と貯油室と低圧領域をガスケットに設けた溝でつなげることにより、油分離機構と貯油室を離れた位置に配置することを可能としている。しかし、このような構成では、油分離機構と貯油室はガスケットに接している必要があり、その点でそれぞれの配置位置の自由度に限界があり、やはり汎用性に欠けるという問題点がある。
【特許文献１】特開２００６−２４９９９２公報
【特許文献２】特開平９−２０９９２８公報
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、圧縮機内における油分離機構と貯油室の配置位置の自由度が高い圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の圧縮機は、圧縮された冷媒を吐出口まで導く吐出通路中に油分離機構を備えた圧縮機において、分離された潤滑油を蓄えるための貯油室と、前記油分離機構から前記貯油室へと潤滑油を供給する給油通路と、前記貯油室から低圧領域へと潤滑油を排出する排油通路を備え、ハウジング内に設けた共通通路の内部をハウジングとは別部材の仕切で二つに分割することにより、前記給油通路と前記排油通路がそれぞれ少なくとも一部において前記共通通路の内部に一緒に形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
このような構成によれば、給油通路と排油通路を設ける際、ハウジング内に本来２つ必要な通路が１つにまとまるので、油分離機構と貯油室の配置位置の自由度を高めることができる。
【０００８】
さらに、前記仕切は管形状であり、前記共通通路の内部は前記仕切の内側と外側に分割されていることが好ましい。
このような構成によれば、共通通路内における管の外側に対して、どの方向からでも潤滑油が行き来できるので、油分離機構と貯油室の位置関係にさらに自由度が増す。
【０００９】
さらに、前記共通通路内において、前記排油通路に絞りを設けていることが好ましい。
このような構成にすれば、既に絞りが加工されている仕切を共通通路内に内挿すればよいので、ハウジング内に直接絞りを加工するよりも簡単に絞りを設けることができる。
【００１０】
さらに、前記絞りは前記共通通路の内壁に沿うように前記仕切に形成された螺旋状の溝であることが好ましい。
このような構成によれば、共通通路内における絞りの長さを仕切の長手方向の長さよりも長くすることができるので、より絞りの効果が増す。
【００１１】
さらに、前記共通通路の一端が前記貯油室につながっていることが好ましい。
このような構成によれば、ハウジングを製造する際、貯油室の壁面に設ける通路が１つですむので、製造を容易にすることができる。
【００１２】
さらに、前記給油通路及び前記排油通路のそれぞれの前記貯油室側の一端は共通のフィルターで覆われていることが好ましい。
このような構成によれば、分離された潤滑油は低圧領域に還元されるまでに同じフィルターを二回通過するので、１枚のフィルターに２枚分の機能を持たせることができる。
【００１３】
さらに、前記仕切の材質はゴムであることが好ましい。
このような構成によれば、共通通路内における絞りの効果を冷媒や潤滑油の圧力や温度によって制御することができる。
【００１４】
もしくは、前記仕切はバイメタルであってもよい。
このような構成によっても、共通通路内における絞りの効果を冷媒や潤滑油の温度によって制御することができる。特に、仕切が板形状である場合、この構成は効果的となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、油分離機構と貯油室の圧縮機内における配置位置の自由度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施形態）   
以下、本発明を可変容量型斜板式圧縮機（以下、単に「圧縮機」と呼ぶ）に適用した例として、第１の実施形態に係る圧縮機を図１に基づいて説明する。
図１に示されるように、圧縮機１０のハウジングは、シリンダブロック１１と、その前端に接合固定されたフロントハウジング１２と、シリンダブロック１１の後端に弁・ポート形成体１３を介して接合固定されたリヤハウジング１４と、シリンダブロック１１の上側に接合固定されたフランジ１５を備えている。シリンダブロック１１とフランジ１５で囲まれた領域には、貯油室１６が区画されている。シリンダブロック１１とフロントハウジング１２で囲まれた領域には、クランク室１７が区画されている。クランク室１７内には駆動軸１８が回転可能に配設されている。駆動軸１８は車両に積載された図示しないエンジンに作動連結され、エンジンからの動力供給によって回転駆動される。
【００１７】
クランク室１７において、駆動軸１８上にはラグプレート１９が一体回転可能に固定されている。また、クランク室１７内には斜板２０が収容されている。斜板２０は駆動軸１８の軸線方向へスライド可能及び傾動可能に支持されている。ラグプレート１９と斜板２０の間にはヒンジ機構２１が介在されている。従って、斜板２０は、ヒンジ機構２１を介してラグプレート１９及び駆動軸１８と同期回転可能であるとともに、駆動軸１８の軸線方向へのスライド移動を伴いながら傾動可能となっている。また、斜板２０の傾斜角は容量制御弁２２によって制御される。
【００１８】
シリンダブロック１１内には複数（図１においては２つのみ示す）のシリンダボア２３が形成されており、各シリンダボア２３内には片頭型のピストン２４がそれぞれ往復移動可能に収容されている。シリンダボア２３内には、ピストン２４と弁・ポート形成体１３で囲まれた圧縮室２５が区画されている。各ピストン２４はシュー２６を介して斜板２０の外周部に係留されている。従って、駆動軸１８の回転に伴う斜板２０の回転運動が、シュー２６を介してピストン２４の往復直線運動に変換される。
【００１９】
リヤハウジング１４内の中心側には吸入室２７が区画形成されており、リヤハウジング１４内の外周側には吐出室２８が区画形成されている。そして、吸入室２７内の冷媒は、各ピストン２４が上死点位置より下死点位置へ移動することにより、弁・ポート形成体１３に形成された吸入ポート２９及び吸入弁３０を介して圧縮室２５に吸入される。圧縮室２５に吸入された冷媒は、ピストン２４が下死点位置から上死点位置へ移動することにより所定の圧力まで圧縮され、弁・ポート形成体１３に形成された吐出ポート３１及び吐出弁３２を介して吐出室２８に吐出される。
【００２０】
また、リヤハウジング１４には吸入口３３と吐出口３４が形成されており、それぞれ図示しない外部冷凍回路につながっている。吸入室２７から延びている吸入通路３５は吸入口３３と連通されており、吐出室２８から延びている吐出通路３６は油分離機構を経由して吐出口３４と連通されている。油分離機構はリヤハウジング１４内に有底円筒状に形成された油分離室３７と、油分離室３７内に装着された分離筒３８から構成されている。
【００２１】
また、シリンダブロック１１とリヤハウジング１４内には有底円筒状の共通通路３９が設けられており、この一端は貯油室１６とつながっている。共通通路３９の内部には外周の径が共通通路３９の径と同じであるゴム製の管４０が仕切として内挿されている。管４０の外周には、貯油室１６側でないほうの一端を除いて、共通通路３９の壁面に沿って螺旋状の溝が形成されている。管４０の外周が共通通路３９と嵌め合わさることにより、管４０の外側にある溝と内側はこの共通通路３９内において別の空間として区切られる。これにより、管４０の内側は分離された潤滑油を貯油室１６に供給する給油通路４１の一部となり、また管４０の外側は貯油室１６内に貯留された潤滑油を吸入室２７へと排出する排油通路４２の一部となる。また、給油通路４１及び排油通路４２のそれぞれの貯油室１６側の一端は共通のフィルター４３で覆われている。なお、管４０の外周に設けられた溝の断面積は排油通路４２において絞りとして機能できる程度に小さくなっている。
【００２２】
次に、本実施形態に係わる圧縮機１０の動作について説明する。
駆動軸１８が回転されると、斜板２０に係留されたピストン２４がシリンダボア２３内で往復動され、それによって冷媒の吸入、圧縮及び吐出が行われる。圧縮された高圧の冷媒は吐出室２８から吐出通路３６を介して油分離室３７に導入される。吐出通路３６から油分離室３７内へと進入した冷媒は、円孔状の内壁に沿った旋回流を生じながら分離筒３８の開口から筒内へと案内され、吐出口３４を経て図示しない外部冷凍回路へと送給される。この間、旋回流に基づく遠心力により、冷媒中の混在油成分は分離される。
【００２３】
分離された潤滑油は給油通路４１を通り、フィルター４３を通過して貯油室１６内に貯留される。その後、同じフィルター４３を通過して、排油通路４２を通って吸入室２７へと還元される。吐出室２８内の冷媒の圧力が上昇してゆくと、それに連なる油分離室３７や貯油室１６内における圧力も上昇し、圧力による吸入室２７への潤滑油の供給量が増大してゆく。その一方、管４０の内部における圧力の上昇により管４０が径方向に弾性変形し、管４０の外周にある溝の断面積が縮小するので、排油通路４２における絞りの開度は縮小する。よって、貯油室１６内の潤滑油は枯渇せずにすむ。
【００２４】
従って、本実施形態の圧縮機によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）共通通路３９の中に仕切を内挿することによって、共通通路３９を給油通路４１の一部と排油通路４２の一部に分割した。これにより、給油通路４１と排油通路４２を設けるためにハウジング内に本来２つ必要な通路が１つですみ、油分離室３７と貯油室１６の配置位置の自由度を高めることができた。
【００２５】
（２）仕切を管４０とし、共通通路３９内において、管４０の外側を排油通路４２の一部とした。これにより、共通通路３９内における排油通路４２に対してどの方向からでも潤滑油が行き来できるので、油分離室３７と貯油室１６の配置位置の自由度をさらに高めることができた。
【００２６】
（３）管４０の外周に設けられた溝の断面積を排油通路４２において絞りとして機能できる程度に小さくした。これにより、管４０が排油通路４２内における絞りとしての機能を果たすので、ハウジングに直接加工するよりも簡単に絞りを設けることが可能となった。
【００２７】
（４）管４０の外周に設けられた溝を共通通路３９の内壁に沿った螺旋状とした。これにより、絞りの長さを管４０の長手方向の長さよりも長くし、より絞りの効果を増すことができた。
【００２８】
（５）共通通路３９の一端を貯油室１６につなげた。これにより、ハウジングを製造する際、貯油室１６の壁面に設ける通路が１つですみ、製造を容易にすることができた。
【００２９】
（６）給油通路４１及び排油通路４２のそれぞれの貯油室１６側の一端を共通のフィルター４３で覆った。これにより、分離された潤滑油が吸入室２７に還元されるまでに同じフィルター４３を二回通過するので、１枚のフィルターに２枚分の機能を持たせることができた。
【００３０】
（７）管４０の材質をゴムとした。これにより、貯油室１６内の貯溜油が枯渇しないよう、排油通路４２における絞りの開度を圧力によって制御することが可能となった。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る圧縮機を図２に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態における給油通路４１と排油通路４２の構成を変更したものであり、その他の構成は共通である。従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
【００３２】
図２では、仕切として板４４が共通通路３９の中に内挿されている。板４４は熱膨張率の異なる２枚の金属板を張り合わせたバイメタルとなっており、上側の金属板の熱膨張率は下側のそれよりも高くなっている。板４４の一端が潤滑油を通す部分を残して共通通路３９と嵌め合わさることにより、板４４から下側は給油通路４１の一部として、板４４から上側は排油通路４２の一部として区切られる。また、共通通路３９の板４４から上側の断面積は排油通路４２において絞りとして機能できる程度に小さくなっている。なお、共通通路３９の一端は貯油室１６につながっており、この一端において、共通のフィルター４３が給油通路４１と排油通路４２の両方を覆うよう設けられている。
【００３３】
圧縮機１０が起動すると、分離された潤滑油は給油通路４１を通り、フィルター４３を通過して貯油室１６内に貯留される。その後、潤滑油は同じフィルター４３を通過して、排油通路４２を通って吸入室２７へと還元される。運転中、圧縮機１０の各部品の温度が上昇すると、それに伴い潤滑油の温度が上昇する。このとき、板４４の上下における潤滑油の温度も上昇し、これにより板４４が下側に反るように熱変形する。その結果、排油通路４２における絞り部分の断面積が拡大すると同時に長さが縮小する。よって、より多くの潤滑油が吸入室２７へと還元され、圧縮機１０の各部品の温度上昇は防がれる。
【００３４】
従って、本実施形態の圧縮機によれば、第１の実施形態の効果にはない以下に示す効果を得ることができる。
（８）板４４をバイメタルとした。これにより、圧縮機１０の各部品の温度が上昇しないよう、排油通路４２における絞り部分の断面積や長さを温度によって制御することが可能となった。
【００３５】
なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。
○  実施形態において、分離された潤滑油が供給される低圧領域として吸入室２７に排油通路４２がつながっているが、この代わりにクランク室１７に排油通路４２がつながっていてもよい。
【００３６】
○  第１の実施形態において、仕切として外周に溝を持つ管４０が共通通路３９に内挿され、管４０の内側が給油通路４１の一部として、管４０の外側の溝が排油通路４２の一部として機能しているが、この代わりに図３に示すように、一端が共通通路３９と嵌めあうようなフランジ形状である管４５を内挿させ、管４５の外側が給油通路４１の一部として、内側が排油通路４２の絞り部として機能するよう構成してもよい。
【００３７】
○  第１の実施形態やその別例において、仕切りとして共通通路３９に内挿されたゴム製の管は、周囲の圧力により径方向に弾性変形することによって、絞り効果を変化させているが、代わりに長手方向に弾性変形することによって、絞り効果を変化させてもよい。例えば、図４に示すようなベローズでできた管は、この管の周囲の圧力と管内に密封された空間４６内の圧力の差により長手方向に弾性変形することによって、絞り効果が変化する。このような管を内挿しても周囲の圧力によって絞りの効果の制御が行える。
【００３８】
○  第１の実施形態において、材質がゴムである管４０は貯溜油の枯渇防止のため圧力により絞りの開度が制御されているが、圧縮機の部品の温度上昇防止のため、温度により絞りの開度が制御されるよう構成されても良い。
【００３９】
○  第１の実施形態やその別例において、仕切りとしてゴム製の管が内挿されているが、絞り効果が変化する程度まで大きく弾性変形するならば、管の材質は他のものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の断面図
【図２】第２の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機の断面図
【図３】第１の実施形態の別例に係る可変容量型斜板式圧縮機の断面図
【図４】第１の実施形態の別例に係る管形状の仕切の断面図
【符号の説明】
【００４１】
１０・・・可変容量型斜板式圧縮機、１６・・・貯油室、１７・・・クランク室、２５・・・圧縮室、２７・・・吸入室、２８・・・吐出室、３６・・・吐出通路、３７・・・油分離室、３８・・・分離筒、３９・・・共通通路、４０・・・管、４１・・・給油通路、４２・・・排油通路、４３・・・フィルター、４４・・・板、４５・・・管、４６・・・密封空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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