(57)【要約】【課題】気体圧縮機において、圧縮機本体に対するハウジングによる支持剛性を向上させて、振動を低減させる。【解決手段】サイクロンブロック７０（油分離器）の内筒部７１を、ハウジング１０のケース１１における吐出ポート１１ａ（吐出口）およびサイクロンブロック７０の本体部７１にそれぞれ係合させることで、圧縮機本体６０を、従来のフロントヘッド１２による支持だけでなく、サイクロンブロック７０を介してケース１１にも支持させて、圧縮機本体６０に対するハウジング１０による支持剛性を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内部に収容された圧縮機本体と、前記圧縮機本体に組み付けられた、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を備え、
前記油分離器は、一方の端面が閉じられた略筒状の本体部と、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筒状の内筒部と一方の端面が閉じられた略筒状の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とともに、前記内筒部の内側空間に、前記閉じられた端面で反射した前記圧縮気体を通過させるものであり、
前記ハウジングには、内外を連通させる吐出口が形成され、前記本体部は前記圧縮機本体とともに前記ハウジングの内部に収容され、前記内筒部は、前記ハウジングの前記吐出口と前記本体部とに係合していることを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記ハウジングの前記吐出口と、前記本体部における前記内筒部が挿入される孔とが同心となるように、前記ハウジングと前記本体部との位置および姿勢が対応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】
前記ハウジングの前記吐出口と前記内筒部との係合および前記内筒部と前記本体部との係合は、それぞれ雌雄ネジによる螺合であ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。
【請求項４】
前記ハウジングは、一端開放の筒状体を呈したケースと、前記ケースの開放された部分を覆うように組み付けられたフロントヘッドとからなり、前記吐出口は前記ケースに形成されているとともに、前記圧縮機本体は前記フロントヘッドに支持されていることを特徴とする請求項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、ハウジング内に収容された圧縮機本体の支持構造の改良に関する。
【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、ハウジングの内部に収容された圧縮機本体と、圧縮機本体に組み付けられて、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を備えた構成となっている。
【０００４】
ここで、ハウジングは、例えば一端開放の筒状体を呈したケースと、このケースの開放された部分を覆うように組み付けられたフロントヘッドとからなるものが知られており、圧縮機本体は、フロントヘッドに締結されており、ハウジングの内部で片持ち支持された状態となっている（特許文献１）。
【０００５】
また、圧縮機本体に組み付けられる油分離器としては、例えば、一端が端壁部で閉じられた筒状の本体部と、本体部と略同心であって本体部の内側に設けられた筒状の内筒部とを有して、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前記油分を遠心分離させるとともに、内筒部の内側空間に、端壁部で反射した圧縮気体を通過させるものが知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００６−１７００００号公報
【特許文献１】特開２０００−１７０６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した気体圧縮機における圧縮機本体は、フロントヘッドに片持ち支持されているにすぎないため、圧縮機本体が運転動作を開始すると圧縮機本体は振動し、圧縮機本体のうち、フロントヘッドから遠い部分や圧縮機本体の回転軸から遠い部分において、その振動のストロークが大きくなる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、圧縮機本体に対するハウジングによる支持剛性を向上させて、振動を低減する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】
【０００８】
本発明に係る気体圧縮機は、油分離器の内筒部を、ハウジングおよび本体部にそれぞれ係合させることで、ハウジングと圧縮機本体とを、油分離器の内筒部および本体部を介して連結したことにより、圧縮機本体に対するハウジングによる支持剛性を向上させたものである。
【０００９】
すなわち、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た圧縮機本体と、前記圧縮機本体に組み付けられた、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を備え、前記油分離器は、一方の端面が閉じられた略筒状の本体部と、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筒状の内筒部とを有し、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とともに、前記内筒部の内側空間に、前記閉じられた端面で反射した前記圧縮気体を通過させるものであり、前記ハウジングには、内外を連通させる吐出口が形成され、前記本体部は前記圧縮機本体とともに前記ハウジングの内部に収容され、前記内筒部は、前記ハウジングの前記吐出口と前記本体部とに係合していることを特徴とする。
【００１０】
このように構成された気体圧縮機によれば、内筒部とハウジングの吐出口および本体部とが係合することによって、ハウジングと内筒部とが連結され、内筒部と本体部とが連結され、しかも本体部は圧縮機本体に組み付けられているため、圧縮機本体はハウジングによる被支持箇所数が増加し、ハウジングによる圧縮機本体に対する支持剛性を向上させることができる。
【００１１】
したがって、ハウジングに対する圧縮機本体の振動が抑制され、気体圧縮機全体としての振動を低減することができる。
【００１２】
なお、内筒と、ハウジングの吐出口および本体部との係合は、雌雄ネジによる螺合であってもよいし、面間の摩擦による圧入などであってもよい。
【００１３】
本発明に係る気体圧縮機においては、前記ハウジングの前記吐出口と、前記本体部における前記内筒部が挿入される孔とが同軸となるように、前記ハウジングと前記本体部との位置および姿勢が対応していることが好ましい。
【００１４】
このように好ましい構成の気体圧縮機によれば、内筒部を、軸が一直線のパイプ状のものとして形成することができる。すなわち、パイプ状の内筒部の外周面が、ハウジングの吐出口および本体部における内筒部が挿入される孔に係合するため、パイプの形状を単純な直線状のものとすることができる。
【００１５】
本発明に係る気体圧縮機においては、前記ハウジングの前記吐出口と前記内筒部との係合および前記内筒部と前記本体部との係合は、それぞれ雌雄ネジによる螺合であることが好ましい。
【００１６】
このように好ましい構成の気体圧縮機によれば、内筒とハウジングの吐出口および本体部とが螺合によって係合することで、ハウジングと内筒部との連結が強固になるとともに、内筒部と本体部との連結も強固となり、この結果、ハウジングと圧縮機本体との連結も強固となるため、ハウジングによる圧縮機本体に対する支持剛性を一層向上させることができる。
【００１７】
本発明に係る気体圧縮機においては、前記ハウジングは、一端開放の筒状体を呈したケースと、前記ケースの開放された部分を覆うように組み付けられたフロントヘッドとからなり、前記吐出口は前記ケースに形成されているとともに、前記圧縮機本体は前記フロントヘッドに支持されていることが好ましい。
【００１８】
このように好ましい構成の気体圧縮機によれば、圧縮機本体はフロントヘッドに支持されているとともに、このフロントヘッドから遠い側であるケースの吐出口において、ハウジングと油分離器とが連結され、さらに油分離器と、フロントヘッドから遠い側である圧縮機本体部分、すなわち圧縮機本体がフロントヘッドのみにより支持されている構成においては、ハウジングに対して最も振動のストロークが大きくなる部分がハウジング（ケース）に連結されているため、ハウジングに対する圧縮機本体の振動を大幅に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る気体圧縮機によれば、圧縮機本体に対するハウジングによる支持剛性を向上させることができ、ハウジングに対する圧縮機本体の振動が抑制され、気体圧縮機全体としての振動を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
ケース１１は、一端開放の筒状体を呈し、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。
【００３１】
ここで、圧縮機本体６０は、フロントヘッド１２側から回転軸５１に平行な方向に挿入されたボルト１７によって、フロントヘッド１２に固定されている。すなわち、フロントヘッド１２側から挿入されたボルト１７が、フロントサイドブロック３０を貫通してシリンダ４０に螺合されることによって、フロントヘッド１２は圧縮機本体６０を支持している。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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（吐出口）が形成されている。
【００３６】
また、ハウジング１０の内部には、ケース１１の内面とリヤサイドブロック２０の外面２９ｂによって吐出室２１が画成されている。
【００３７】
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おり、図示の下側端面が底壁７１ｃによって閉じられた略筒状の本体部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筒状の内筒部７２とを有した構成である。
【００３８】
そして、サイクロンブロック７０の内筒部７２は、ケース１１の吐出ポート１１ａおよびサイクロンブロック７０の本体部７１とにそれぞれ係合している。
【００３９】
すなわち、内筒部７２は、小径筒状の旋回部７２ａと、この旋回部７２ａと同心で、かつ旋回部７２ａよりも径の大きい拡径部７２ｂとを有し、拡径部７２ｂの外周面には、雄ねじ７２ｃが螺設されている。
【００４０】
また、ケース１１の吐出ポート１１ａおよびサイクロンブロック７０の本体部７１の筒部７１ａのうち上部内周面には、内筒部７２の雄ねじ７２ｃに螺合する雌ねじ１１ｂ，７１ｂがそれぞれ螺設されており、ケース１１の外側からねじ込まれた内筒部７２の雄ねじ７２ｃとハウジング１１の吐出ポート１１ａの雌ねじ１１ｂとが締結され、かつ内筒部７２の雄ねじ７２ｃとサイクロンブロック７０の本体部７１とが締結されている。
【００４１】
サイクロンブロック７０は、本体部７１の内周面と内筒部７２の外周面との間に、圧縮室４８から吐出された冷媒ガスＧの旋回流を形成して冷凍機油Ｒを遠心分離させるとともに、内筒部７２の内側空間に、本体部７１の底壁７１ｃで反射した冷媒ガスＧを通過させる。
【００４２】
本体部７１の内側において冷媒ガスＧから分離された冷凍機油Ｒは、本体部７１の円筒状の周壁７１ａに形成された排油孔７１ｄを通って、吐出室２１の底部に排出され、この底部で溜められる。
【００４３】
このように、本実施形態に係るコンプレッサ１００によれば、サイクロンブロック７０の内筒部７２とケース１１の吐出ポート１１ａおよびサイクロンブロック７０の本体部７１とがそれぞれ係合することによって、ケース１１と内筒部７２とが連結され、かつ内筒部７２と本体部７１とが連結され、しかも、本体部７１は圧縮機本体６０に組み付けられているため、圧縮機本体６０はケース１１にも支持されている。
【００４４】
すなわち、圧縮機本体６０は、フロントヘッド１２およびケース１１によりそれぞれ支持され、ハウジング１０による被支持箇所数が従来よりも増加し、ハウジング１０による圧縮機本体６０に対する支持剛性を向上させることができる。
【００４５】
これにより、ハウジング１０に対する圧縮機本体６０の振動が抑制され、コンプレッサ１００全体としての振動を低減することができる。
【００４６】
なお、内筒７１と、ケース１１の吐出ポート１１ａおよび本体部７１との係合は、上述した雌雄ネジによる螺合であってもよいし、当接面間の摩擦による圧入などであってもよい。
【００４７】
また、本実施形態に係るコンプレッサ１００は、吐出ポート１１ａと、本体部７１における内筒部７１が挿入される孔とが同心となるように、ハウジング１０と本体部７１との位置および姿勢が対応しているため、内筒部７２を、軸が一直線のパイプ状のものとして形成することができる。したがって、内筒部７２を複雑な形状に形成する必要がなく、製造コストを抑制することができる。
【００４８】
さらに、本実施形態に係るコンプレッサ１００は、吐出ポート１１ａと内筒部７２との係合および内筒部７２と本体部７１との係合は、それぞれ雌雄ネジによる螺合であるため、ハウジング１０と内筒部７２との連結が強固になるとともに、内筒部７２と本体部７１との連結も強固となり、この結果、ハウジング１０と圧縮機本体６０との連結も強固となるため、ハウジング１０による圧縮機本体６０に対する支持剛性を一層向上させることができる。
【００４９】
また、本実施形態に係るコンプレッサ１００においては、ハウジング１０は、一端開放の筒状体を呈したケース１１と、ケース１１の開放された部分を覆うように組み付けられたフロントヘッド１２とからなり、吐出ポート１１ａはケース１１に形成されているとともに、圧縮機本体６０はフロントヘッド１２に支持されているため、ハウジング１０に対して最も振動のストロークが大きくなる部分（フロントヘッド１２から最も遠い部分、かつ回転軸５１から遠い部分）がハウジング１０（ケース１１）に連結されているため、ハウジング１０に対する圧縮機本体６０の振動を大幅に抑制することができる。
【００５０】
なお、サイクロンブロック７０の内筒部７２の内側空間を通って図示上昇した冷媒ガスＧは、そのまま空調システムの凝縮器に供給されるが、この内筒部７２の内側空間は、吐出ポート１１ａを兼ねる構造となるため、その内周面に、空調システムの凝縮器に連なる外部配管を連結することができるように、雌ねじを螺設してもよい。
【００５１】
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】
【００５２】
【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。
【符号の説明】
【００５３】
１０    ハウジング
１１    ケース
１１ａ  吐出ポート（吐出口）
１２    フロントヘッド
６０    圧縮機本体
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】
2008291652.tif 000003