(57)【要約】【課題】気体圧縮機において、より簡易な製造工程で製造することができる油分離器を有するものとする。【解決手段】サイクロンブロック７０（油分離器）の本体部には、いわゆる底壁部が備えられず、一方、サイクロンブロック７０が収容されるケース１１（ハウジング）の端面１１ｂ（内壁面）には、強度向上のためのリブ１１ｃが形成されており、サイクロンブロック７０がケース１１の内部に収容された状態においては、ケース１１の端面１１ｂに形成されたリブ１１ｃが本体部７１の底壁部に相当する部分に配置されることで、コンプレッサ１００（気体圧縮機）としてはサイクロンブロック７０の機能を発揮しつつも、組立前のサイクロンブロック７０単体としては底壁部を備えないことと、本体部７１と内筒部７２とが一体成形されていることで、簡易な製造工程を実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体から油分を分離する油分離器と、前記油分離器が特定方向に挿入されて前記油分離器を内部に収容するハウジングとを備え、
前記油分離器は、略筒状の本体部と、前記本体部と略同心であって前記本体部の内側に設けられた略筒状の内筒部とが、ダイキャストにより一体に形成されているとともに、前記本体部の内周面と前記内筒部の外周面との間に、前記圧縮気体の旋回流を形成して前記油分を遠心分離させるものであり、
前記ハウジングは、その内部の端壁から前記特定方向とは反対向きに延びた平板状のリブを有し、前記リブは、前記油分離器が前記ハウジングの内部に収容された状態において、前記本体部の両端の開口のうち前記内筒部が設けられた側とは反対側の開口を塞ぐ位置に形成されていることを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記リブは、前記油分離器が前記ハウジングの内部に収容された状態において、前記本体部の周壁の周囲の一部まで延在していることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
【請求項３】
前記本体部の周壁の一部に、前記リブの貫通を受容する切込みが形成され、前記リブは、前記切込みを貫通して前記本体部の内側に挿入されることにより前記開口を塞ぐ状態に位置することを特徴とする請求項１または２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、圧縮機本体から吐出された圧縮気体から油分を遠心分離する油分離器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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圧縮して、空調システムに気体を循環させるための気体圧縮機（コンプレッサ）が用いられている。
【０００３】
ここで、一般的なコンプレッサは、気体を圧縮して吐出する圧縮機本体と、この圧縮機本体から吐出された圧縮気体から油分を分離する油分離器と、油分離器や圧縮機本体を内部に収容するハウジングとを備えた構成となっている。
【０００４】
油分離器としては、例えば、一端が端壁部で塞がれた略筒状の本体部と、本体部と略同心であって本体部の内側に設けられた略筒状の内筒部とを有し、本体部の内周面と内筒部の外周面との間に、圧縮気体の旋回流を形成して油分を遠心分離させるとともに、油分が分離された後の圧縮気体を端壁部で反射させて内筒部の内側空間に導き、油分離器から排気するように形成されているものが知られている（特許文献１）。
【０００５】
ここで、上記特許文献１に示された油分離器は、本体部と端壁部とがダイキャストにより一体成型されており、一方、内筒部は、本体部とは別体のパイプ部材によって形成されており、油分離器を圧縮機本体に取り付ける前の工程で、予め、パイプ部材の一部を拡径したうえで本体部の内部に圧入するとともに、本体部を加締めて、本体部への内筒部の固定を強固にしている（特許文献１）。
【０００６】
しかし、上述した圧入を行うためには、本体部の孔の内径寸法と内筒部（パイプ）の拡径部の外周径の寸法とを精度よく管理する必要がある。また圧入される面の面粗度も管理する必要がある。さらに、圧入の荷重に対する強度を確保するために、本体部の肉厚を厚くする必要もある。また、加締め加工やボルト締結を行う工程も必要である。
【０００７】
このように油分離器は比較的簡単な構造でありながら、上述した工程における課題によって、製造コストの引下げが難しいものとなっている。
【０００８】
そこで、本体部と内筒部とを一体的に形成したものも提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−１７０６８１号公報
【特許文献２】特開２００２−２５０２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献２に開示された油分離器は、本体部と内筒部とが一体的であるため、上述した製造コストの低減効果を発揮するが、しかし、底壁部についてはまだねじ込み作業を行う必要があり、さらなるコストの低減が望まれている。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、より簡易な製造工程で製造することができる油分離器を有す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】
【００１１】
本発明に係る気体圧縮機は、ハウジングの内部に収容される油分離器単体の本体部には、いわゆる底壁部が備えられず、一方、油分離器が収容されるハウジングの内壁面には、強度向上のためのリブが形成されており、油分離器がハウジングの内部に収容された状態においては、ハウジングの内壁面に形成されたリブが本体部の底壁部に相当する部分に配置されることで、気体圧縮機としては油分離器の機能を発揮しつつも、組立前の油分離器単体としては底壁部を備えないことと、本体部と内筒部とが一体成形されていることで、簡易な製造工程を実現することができる。
【００１２】
すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体から油分を分離する油分離器と、前記油分離器が特定方向に挿入されて前記油分離器を内部に収容するハウジングとを備え、前記油分離器は、略筒状の本体部と、前記本体部と略同心であって前記本体部の内側に設けられた略筒状の内筒部とが、ダイキャストにより一体に形成されているとともに、前記本体部の内周面と前記内筒部の外周面との間に、前記圧縮気体の旋回流を形成して前記油分を遠心分離させるものであり、前記ハウジングは、その内部の端壁から前記特定方向とは反対向きに延びた平板状のリブを有し、前記リブは、前記油分離器が前記ハウジングの内部に収容された状態において、前記本体部の両端の開口のうち前記内筒部が設けられた側とは反対側の開口を塞ぐ位置に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
このように構成された本発明に係る気体圧縮機によれば、油分離器は、略筒状の本体部と、この本体部と略同心で、本体部の内側に設けられた略筒状の内筒部とが、ダイキャストにより一体に形成されているため、従来のように本体部に内筒部を圧入（機械加工などの付随的加工も含む）したり加締める工程を省くことができる。一方、内筒部と本体部とが一体化されたものをダイキャスト製造するための型は複雑になるものの、従来の本体部における底壁部が備えられていないため、従来は底壁部によって塞がれていた部分が開口していることとなり、したがって、型はこの開口方向に抜き出すことができ、しかも、内筒部の延設方向はこの抜き方向に一致するため、実質的には、従来の油分離器の本体部を製造する型よりも簡単な構造の型を実現することができる。
【００１４】
そして、本体部における底壁部に相当する部分は、上述したように油分離器自体に形成されているのではないため、型による本体部および内筒部の形成を容易化することができ、一方、底壁部に相当する部分は、油分の巻上げ防止や強度向上のために従来から形成されていたリブを延長したものにより構成することで、実質的に部品の増加や加工の増加を回避することができる。
【００１５】
したがって、本発明に係る気体圧縮機によれば、油分離器を、より簡易な製造工程で製造することができる。
【００１６】
本発明に係る気体圧縮機においては、前記リブは、前記油分離器が前記ハウジングの内部に収容された状態において、前記本体部の周壁の周囲の一部まで延在していることが好ましい。
【００１７】
油分離器で分離された油分は、油分離器の本体部の周壁の外方の空間に貯留等されるが、この貯留された油分は油分離器から勢いよく排出された油分によって巻き上げられ易く、巻き上げられた油分は、油分離器で油分が分離された後の気体に再度運ばれて気体圧縮機の外部に排出されやすい。
【００１８】
しかし、好ましい構成の気体圧縮機によれば、油分離器の本体部の周壁の周囲の一部まで延在したハウジングのリブが、貯留等した油分の液面を覆うため、油分離器から排出された油分が貯留等した油分の液面に衝突して油分が飛沫化しても、飛沫化した油分はリブに衝突して上方に巻き上げられるのが防止され、気体圧縮機から油分が過度に排出されるのを防止することができる。
【００１９】
また、本発明に係る気体圧縮機においては、前記本体部の周壁の一部に、前記リブの貫通を受容する切込みが形成され、前記リブは、前記切込みを貫通して前記本体部の内側に挿入されることにより前記開口を塞ぐ状態に位置することが好ましい。
【００２０】
なお、この好ましい構成にあっては、周壁に形成された切込みにリブが受容された状態（リブが油分離器の底壁部を構成している状態）で、切込みとリブとの間に隙間が生じないものとする。
【００２１】
油分離器は圧縮機本体に固定されるため、好ましい構成の気体圧縮機によれば、油分離器の本体部の周壁に形成された切込みにリブが受容された状態では、油分離器は、その切込みにハウジングのリブが受容されることで、油分離器はリブによっても支持されることとなり、このことは、圧縮機本体が油分離器を介してハウジングに支持されることを意味し、ハウジングによる圧縮機本体の支持部位が増加することで、ハウジングに対する圧縮機本体の相対的な振動を抑制することができる。
【００２２】
なお、本発明に係る気体圧縮機において、底壁部に相当するリブに、油分離器により分離された油分を排出する排油孔を形成する必要があるものでは、ハウジングのうち、油分離器に近接して形成される気体吐出口（吐出ポート）からドリル等を差し入れて、このドリルでリブを穿孔することで、リブに排油孔を開口させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る気体圧縮機によれば、油分離器を、より簡易な製造工程で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の気体圧縮機に係る最良の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、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を示す縦断面図である。
【００２６】
図示のコンプレッサ１００は、例えば、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（いずれも図示を省略する。）とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。
【００２７】
そして、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（気体）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を液化させ、高圧で液状の冷媒として膨張弁に送出する。
【００２８】
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、この気化熱との熱交換により蒸発器周囲の空気を冷却する。
【００２９】
また、コンプレッサ１００は、ケース１１とフロントヘッド１２とからなるハウジング１０の内部に収容され、回転軸５１が回転することにより冷媒ガスＧ（気体、圧縮気体）を圧縮する圧縮機本体６０と、圧縮機本体６０に組み付けられた、圧縮機本体６０から吐出された高圧の冷媒ガスＧから冷凍機油Ｒ（油分）を分離するサイクロンブロック７０（油分離器）と、圧縮機本体６０の回転軸５１に伝達すべき回転駆動力を断接する駆動力断接部８０とを備えた構成である。
【００３０】
ハウジング１０内に収容された圧縮機本体６０は、軸回りに回転駆動される回転軸５１と、この回転軸５１と一体的に回転する円柱状のロータ５０と、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４９を有するとともに両端が開放されたシリンダ４０と、ロータ５０の外周に、外方に向けて突出可能に埋設され、その突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９の輪郭形状に追従するように突出量が可変とされ、回転軸５１回りに等角度間隔でロータ５０に埋設された５枚の板状のベーン５８と、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たフロントサイドブロック３０およびリヤサイドブロック２０とからなる。
【００３１】
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の回転方向に相前後する２つのベーン５８，５８によって画成された各圧縮室４８の容積が、回転軸５１の回転にしたがって増減を繰り返すことにより、各圧縮室４８に吸入された冷媒ガスＧを圧縮して吐出するように構成されている。
【００３２】
なお、ロータ５０の両端面側からそれぞれ突出した回転軸５１の部分のうち一方の部分は、フロントサイドブロック３０の軸受部３２に軸支されるとともに、フロントヘッド１２を貫通して外方まで延び、この貫通部分がフロントヘッド１２により軸支されている。
【００３３】
同様に回転軸５１の突出部分のうち他方の側は、リヤサイドブロック２０の軸受部２２により軸支されている。
【００３４】
ケース１１は、一端開放の筒状体を呈し、サイクロンブロック７０が特定方向Ｍに挿入されてその内部にサイクロンブロック７０を収容する。
【００３５】
フロントヘッド１２は、このケース１１の開放された部分を覆うように組み付けられて、ハウジング１０の内部に収容空間を形成している。
【００３６】
駆動力断接部８０は、ラジアルボールベアリング１４を介してフロントヘッド１２のボスの外側で回転自在に支持されたプーリ８２と、プーリ８２の内部に形成された環状空間内に配置され、フロントヘッド１２に固定された電磁コイル８１と、回転軸５１に固定され、電磁コイル８１への通電によって発生した磁力によりプーリ８２の側壁８２ａに当接してプーリ８２と一体的に回転するアーマチュア８３とを備えている。
【００３７】
フロントヘッド１２には、蒸発器から低圧の冷媒ガスＧが吸入される吸入ポート１２ａが形成されており、この吸入ポート１２ａには、冷媒ガスＧの逆流を防ぐ逆止弁１２ｂが配設されている。
【００３８】
そして、この吸入ポート１２ａは、ハウジング１０の内部に収容された圧縮機本体６０のフロントサイドブロック３０とフロントヘッド１２との間に形成された吸入室３４に連通し、冷媒ガスＧは、吸入室３４から吸入孔３１を介して圧縮機本体６０の圧縮室４８内に吸引される。
【００３９】
一方、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。
【００４０】
そして、この吐出ポート１１ａは、ハウジング１０の内部に収容された圧縮機本体６０のリヤサイドブロック２０とケース１１との間に形成された吐出室２１に連通し、冷媒ガスＧは、圧縮機本体６０の圧縮室４８内からサイクロンブロック７０を介して吐出室２１に吐出される。
【００４１】
サイクロンブロック７０は、圧縮機本体６０のうちリヤサイドブロック２０の外面２９ｂに、図示を略したボルト等の締結部材等で組み付けられて固定されており、略筒状の本体部７１と、本体部７１と略同心であって本体部７１の内側に設けられた略筒状の内筒部７２とが、折返し部７３を介してダイキャストにより一体に形成されている。
【００４２】
また、本体部７１の内周面と内筒部７２の外周面との間に、圧縮室から吐出された高圧の冷媒ガスＧの旋回流を生じる旋回流形成空間７６が形成されている。そして、この旋回流形成空間７６を、冷凍機油Ｒの混在した冷媒ガスＧが通過することで、冷媒ガスＧの旋回流を生じ、これにより、冷媒ガスＧに混在した冷凍機油Ｒが遠心分離される。
【００４３】
ここで、サイクロンブロック７０は、単体では、底板となる底壁部を有しておらず、したがって、下端側の端部（下部側開口７５）は開口している（図１および図３参照）。これにより、内筒部７２と本体部７１とを一体成形する型の抜き方向を確保することができ、ダイキャストによる一体成形が可能となる。
【００４４】
一方、サイクロンブロック７０に底壁部が存在しないと、旋回流形成空間７６で生じた旋回流により冷凍機油Ｒが遠心分離された後の冷媒ガスＧを、内筒部７２の内側空間７７に導くことができない。
【００４５】
これに対して、本実施形態のコンプレッサ１００は、図１および図２に示すように、ハウジング１０のケース１１が、その内部の端壁１１ｂから特定方向Ｍとは反対向きに延びた平板状のリブ１１ｃを有し、このリブ１１ｃの一部１１ｅ（二点鎖線および実線で囲まれた、図２（ｂ）における略円形（立体的には略円柱）の部分）は、サイクロンブロック７０および圧縮機本体６０がケース１１の内部に収容された状態において、本体部７１の両端の開口７４，７５のうち内筒部７２が設けられた側とは反対側の開口７５を塞ぐ位置に形成されている。
【００４６】
具体的には、図３（ａ）に示すように、本体部７１の周壁７１ａの一部に、リブ１１ｃの一部１１ｅの貫通を受容する切込み７１ｂが形成され、リブの一部１１ｅは、切込み７１ｂを貫通して本体部７１の内側空間に挿入されることにより、開口７５を塞ぐ状態に位置する。
【００４７】
なお、切込み７１ｂは図３（ｂ）に示す通り、本体部７１の内周径よりも大きく、かつ外周径より小さい範囲に形成されており、これにより、リブ１１ｃの一部１１ｅは、開口７５を完全に塞ぐことができ、リブ１１ｅが、サイクロンブロック７０に底壁部に相当して、旋回流形成空間７６で生じた旋回流により冷凍機油Ｒが遠心分離された後の冷媒ガスＧを、リブ１１ｅで反射させて、内筒部７２の内側空間７７に導くことができる。
【００４８】
また、本体部７１の周壁７１ａに形成された切込み７１ｂにリブ１１ｅが受容された状態（リブ１１ｅがサイクロンブロック７０の底壁部を構成している状態）で、切込み７１ｂとリブ１１ｅとの間に隙間が生じないため、ハウジング１０に対する圧縮機本体６０の相対的な振動を抑制することができる。
【００４９】
すなわち、サイクロンブロック７０は圧縮機本体６０に固定されているため、サイクロンブロック７０の本体部７１の周壁７１ａに形成された切込み７１ｂにリブ１１ｅが受容された状態では、サイクロンブロック７０は、その切込み７１ｂにハウジング１０のリブ１１ｅが受容されることで、サイクロンブロック７０はリブ１１ｅによっても支持されることとなり、このことは、圧縮機本体６０がサイクロンブロック７０を介してハウジング１０に支持されることを意味し、ハウジング１０による圧縮機本体６０の支持部位が増加することで、ハウジング１０に対する圧縮機本体６０の相対的な振動を抑制することができる。
【００５０】
なお、本体部７１の底壁部に相当するリブ１１ｅに、サイクロンブロック７０により分離された冷凍機油Ｒを排出する排油孔１１ｄを形成する必要があるときは、ハウジング１０のうち、サイクロンブロック７０に近接して形成される吐出ポート１１ａからドリル等の穿孔用工具を差し入れて、このドリル等によりリブ１１ｅを穿孔して排油孔１１ｄを形成することができる。
【００５１】
また、本実施形態におけるサイクロンブロック７０は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、リブ１１ｃの一部１１ｆが、サイクロンブロック７０がケース１１の内部に収容された状態において、本体部７１の周壁７１ａの外方周囲の一部まで延在している。
【００５２】
サイクロンブロック７０で分離された冷凍機油Ｒは、サイクロンブロック７０の本体部７１の周壁７１ａの外方の空間（吐出室２１）の底部に貯留されるが、この貯留された冷凍機油Ｒは、サイクロンブロック７０から勢いよく排出された冷凍機油Ｒによって巻き上げられ易く、巻き上げられた冷凍機油Ｒは、サイクロンブロック７０で冷凍機油Ｒが分離された後の冷媒ガスＧに再度運ばれて、吐出ポート１１ａを介してコンプレッサ１００の外部に排出されやすい。
【００５３】
しかし、本実施形態のコンプレッサ１００におけるサイクロンブロック７０によれば、本体部７１の周壁７１ａの周囲の一部まで延在したケース１１のリブ１１ｆが、吐出室２１の底部に貯留した冷凍機油Ｒの液面の上方を覆うため、サイクロンブロック７０の排油孔１１ｄから排出された冷凍機油Ｒが貯留した冷凍機油Ｒの液面に衝突して冷凍機油Ｒが飛沫化しても、飛沫化した冷凍機油Ｒはリブ１１ｆに衝突して、上方に巻き上げられるのが防止され、コンプレッサ１００から冷凍機油Ｒが過度に排出されるのを防止することができる。
【００５４】
なお、上述した実施形態のコンプレッサ１００は、ベーンロータリ形式の気体圧縮機であるが、本発明に係る気体圧縮機は、実施形態のベーンロータリ形式のものに限定されるものではなく、他の形式の気体圧縮機、例えば、斜板往復動形式やスクロール形式の気体圧縮機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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におけるケースを示す図であり、（ａ）は図１における矢視Ａによる図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面、をそれぞれ表す。
【図３】図１に示したコンプレッサにおけるサイクロンブロックを示す図であり、（ａ）は側面からの見た図、（ｂ）は（ａ）における矢視Ｃによる図、をそれぞれ表す。
【符号の説明】
【００５６】
１１    ケース（ハウジング）
１１ｂ  端面（内壁面）
１１ｃ  リブ
７０    サイクロンブロック（油分離器）
７１    本体部
７２    内筒部
１００  コンプレッサ（気体圧縮機）
【図１】
2008291655.tif 000003
【図２】
2008291655.tif 000004
【図３】
2008291655.tif 000005