(57)【要約】【課題】気体圧縮機外部に冷媒ガスを吐出する際、この冷媒ガスに混入して気体圧縮機外部に流出する潤滑油を減少させた気体圧縮機を提供する。【解決手段】油分離器７の底面に連結されるプレート１０から吐出室４内に延長プレート１１を延設して吐出室４内を油溜まり５側と吐出ポート４ａ側に仕切るとともに、延長プレート１１から吐出室４の天井側へ第１の衝立１２および第２の衝立１３を立設して延設し、この第１の衝立１２および第２の衝立１３に対流している冷媒ガスを衝突させる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的運動により圧縮機外部からの冷媒ガスを吸入圧縮する気体圧縮機装置本体内に設けられ、圧縮された冷媒ガスが吐出されるとともに、潤滑油を貯留する油溜まりと、圧縮された冷媒ガスが吐出される吐出孔を有する吐出室と、
上記吐出室内であって、かつ上記吐出孔に設置され、油分離フィルタと該油分離フィルタを収容するフィルタ収容体で構成される油分離器と、
上記油分離器の底面に連結されるとともに、上記油分離フィルタを保持するプレートと、
上記油溜まりを覆うように、上記プレートから上記吐出室内に延設される延長プレートと、
を具備することを特徴とする空調用気体圧縮機。
【請求項２】
上記延長プレートの両側面と上記吐出室の両壁面との間にそれぞれ空間部が設けられていること
を特徴とする請求項１記載の空調用気体圧縮機。
【請求項３】
上記延長プレートから上記吐出室の天井側へ立設して延設される第１の衝立を具備すること
を特徴とする請求項１又は２記載の空調用気体圧縮機。
【請求項４】
上記吐出室から装置本体外へ冷媒ガスを吐出する吐出ポートを有し、
上記第１の衝立から、上記油分離器よりも上方であって、かつ上記吐出ポートの方向へ折り曲げられて延設されている第２の衝立を具備すること
を特徴とする請求項３記載の空調用気体圧縮機。
【請求項５】
上記第２の衝立は、上記フィルタ収容体の先端を覆う位置まで延長されていること
を特徴とする請求項４記載の空調用気体圧縮機。
【請求項６】
上記延長プレートには、複数の穴が貫通して設けられていること
を特徴とする請求項１乃至５記載の空調用気体圧縮機。
【請求項７】
上記延長プレートの両側面側は、上記油溜まり側にそれぞれ傾斜していること
を特徴とする請求項１乃至６記載の空調用気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーエアコン、ＧＨＰ等の冷媒ガス圧縮に使用される気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の気体圧縮機を示すものである。以下、図５に基づき、従来の気体圧縮機を説明する。
【０００３】
冷媒ガスを圧縮する気体圧縮機は、冷媒ガスをシステムの配管から吸気室１へ吸気ポート１ａを介して導入する。導入された冷媒ガスは、圧縮機本体２の機械的運動によって冷媒ガスを吸入・圧縮される。この圧縮された冷媒ガスは、吐出室４に吐出、一時貯留されて、吐出ポート４ａから図示しないシステムの配管に戻される。圧縮機本体２の機械的運動とは、例えば、図５のようなロータリベーン型の場合、ロータ３の回転によって、吸気室１から冷媒ガスをシリンダ１６内のシリンダ室１９に吸入して圧縮し、リアサイドブロックに設けられた吐出通路４ｃを介して吐出孔４ｂより吐出室４に吐出するものである。
【０００４】
圧縮機本体２のシリンダ１６内では、図６に示すように、ロータ３の外周面に複数のスリット状のベーン溝１７，１７，…が形成されており、このベーン溝１７に摺動可能に装着されたベーン１８は、ロータ３の回転による遠心力とベーン溝１７底部の油圧とによりロータ３の外周面からシリンダ１６の内周面に向かって進退自在に設けられている。そして、ベーン１８によりシリンダ室１９は複数の圧縮室１９ａ，１９ａ，…に仕切られ、その容積変化により吸気室１から吸入孔２０を介して吸入された冷媒ガスを圧縮し、圧縮後の冷媒ガスをシリンダ１６外周のシリンダ吐出孔１６ａから吐出チャンバ１６ｂへと吐出する。
【０００５】
上述のように、シリンダ１６内では、冷媒ガスを吸入圧縮するものであるから、ロータ３、ベーン１８等の摺動部の潤滑、圧縮室の気密性維持等が必要であり、そのために、潤滑油が使用される。
【０００６】
気体圧縮機は、冷媒ガスの出入りを除いて密封されているから、潤滑油は、吐出室４の下部に形成された油溜まり５に貯留しておいて、潤滑油供給路６を経由して、圧縮機本体２の軸受２ａやその他の摺動部２ｂ、２ｃ等に供給され、摺動部を潤滑し、シールする。
【０００７】
使用後の潤滑油は、圧縮機本体２内で圧縮された冷媒ガスに混入して吐出孔４ｂより吐出室４に吐出される。吐出孔４ｂには、油分離器７が設けてあって、この油分離器７のフィルタ収容体９と油分離フィルタ８に潤滑油が混入した冷媒ガスが衝突することにより、潤滑油は冷媒ガスから分離され油溜まりに落下して回収され、再使用される。
【０００８】
ところで、吐出孔４ｂから吐出室４へ勢いよく吐出される冷媒ガスは、吐出室４内でも噴流となり油溜まり５の潤滑油表面に衝突して表面を荒らしながら潤滑油を巻き込む。
【０００９】
また、冷媒ガスが吐出孔４ｂから吐出室４へ吐出される際、上述のように油分離のフィルタ収容体９と油分離フィルタ８に衝突して、混入されている潤滑油を分離するが、冷媒ガスに混入されている潤滑油すべてを分離することはできず、冷媒ガスは一部潤滑油を混入したまま吐出室４へ吐出される。
【００１０】
この潤滑油が混入した冷媒ガスが吐出ポート４ａからシステムの配管に流出して、潤滑油が配管に紛れ込むおそれがある。
【００１１】
また、システムの配管に潤滑油が混入すると、その分の潤滑油が不足気味になるから、圧縮機本体２の摺動部を潤滑し、シールするに十分な潤滑油が得られず圧縮機の信頼性が低下するおそれがある。
【００１２】
そこで、従来は、システムの配管にも高性能かつ高価なオイルセパレータを導入する必要があり、また、システムの配管に潤滑油が混入する、その不足分を見込んで潤滑油を予め多く気体圧縮機に封入しておく必要があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上述の問題点を解決し、圧縮された冷媒ガスとともにシステムの配管に流出する潤滑油の流出量を減少させた気体圧縮機を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、この発明の気体圧縮機は、機械的運動により圧縮機外部からの冷媒ガスを吸入圧縮する気体圧縮機装置本体内に設けられ、圧縮された冷媒ガスが吐出されるとともに、潤滑油を貯留する油溜まりと、圧縮された冷媒ガスが吐出される吐出孔を有する、吐出室と、上記吐出室内であって、かつ上記吐出孔に設置され、フィルタ収容体と油分離フィルタで構成される油分離器と、上記油分離器の底面に連結されるとともに、上記油分離フィルタを保持するプレートと、上記油溜まりを覆うように、上記プレートから上記吐出室内に延設される延長プレートと、を具備することを特徴とする。
【００１５】
上述のような構成により、吐出室の吐出ポート側と油溜まり側を延長プレートにより仕切るようにしたから、吐出された冷媒ガスは上記吐出室内の上記延長プレートより上記吐出ポート側で噴流となるので、上記油溜まりの表面を荒らし、上記油溜まりの潤滑油を巻き上げることはほとんどない。
【００１６】
また、上述の課題を解決するために、この発明の気体圧縮機は、上記延長プレートの両側面と上記吐出室の両壁面との間にそれぞれ空間部が設けられている構成をとることもできる。
【００１７】
上述のような構成により、吐出室の吐出ポート側で噴流となっている冷媒ガスが延長プレートに衝突せず油溜まり側に流出したとしても、上記空間部により冷媒ガスの流速は遅くなるから、冷媒ガスが上記油溜まりの表面に到達しても、上記油溜まりの表面を荒らし、潤滑油を巻き上げることはほとんどない。
【００１８】
また、上述の課題を解決するために、この発明の気体圧縮機は、上記延長プレートから上記吐出室の天井側へ立設して延設される第１の衝立を具備する構成をとることもできる。
【００１９】
上記のような構成により、吐出室で冷媒ガスが噴流となり、何度か上記衝立に衝突する間に油分離器で冷媒ガスと分離しきれなかった潤滑油も分離することができる。
【００２０】
また、上述の課題を解決するために、この発明の気体圧縮機は、上記吐出室から装置本体外へ冷媒ガスを吐出する吐出ポートを有し、上記第１の衝立から、上記油分離器よりも上方であって、かつ上記吐出ポートの方向へ折り曲げられて延設されている第２の衝立を具備する構成をとることもできる。
【００２１】
上記のような構成により、吐出室で噴流となっている冷媒ガスを衝立および延長された衝立に衝突させる面積が広くなり、油分離器で冷媒ガスと分離しきれなかった潤滑油をより分離することができる。
【００２２】
また、上述の課題を解決するために、この発明の気体圧縮機は、上記第２の衝立は、上記油分離器のフィルタ収容体の先端を覆う位置まで延長されている構成をとることもできる。
【００２３】
上記のような構成により、吐出室で噴流となっている冷媒ガスが吐出ポートからシステムの配管に流出する直前まで、第１の衝立および第２の衝立に衝突し、油分離器で冷媒ガスと分離しきれなかった潤滑油を分離することができる。
【００２４】
また、上述の課題を解決するために、この発明の気体圧縮機は、上記延長プレートには、複数の穴が貫通して設けられている構成をとることもできる。
【００２５】
また、上述の課題を解決するために、この発明の気体圧縮機は、上記延長プレートの両側面側は、油溜まり側にそれぞれ傾斜している構成をとることもできる。
【００２６】
上記のような構成により、第１の衝立および第２の衝立により冷媒ガスと分離され延長プレートに沈降してきた潤滑油を、すばやく油溜まり側へ落とすことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る真空ポンプの実施形態について、図１乃至図４を基に詳細に説明する。
【００２８】
図１は、この発明の一実施形態を示す縦断面図である。図１において、従来の技術で説明した事項および部分については、図５および図６と同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２９】
図１に示す気体圧縮機は、油分離器７の底面に連結されたプレート１０から、油溜まり５を覆うように吐出室４内に延設される延長プレート１１を有しており、延長プレート１１は、図２に示すように、延長プレート１１の両側面と吐出室４の両壁面２ｄ，２ｄとの間にそれぞれ空間部１５が設けている。
【００３０】
延長プレート１１の先端部には、第１の衝立１２が吐出室４の天井側へ立設して延設されている。また、第１の衝立１２から、油分離器７よりも上方であって、かつ吐出ポート４ａの方向へ折り曲げられて延設される第２の衝立１３を有し、油分離器７のフィルタ収容体９の先端を覆う位置まで延長されている。
【００３１】
このような構成の気体圧縮機の動作を説明すると、まず、圧縮された冷媒ガスは、吐出孔４ｂより吐出室４に吐出され、吐出孔４ｂに設置されている油分離器７のフィルタ収容体９と油分離フィルタ８に衝突する。衝突した冷媒ガスは、この油分離器７により潤滑油と分離され、吐出室４内に吐出される。
【００３２】
吐出室４内に吐出された冷媒ガスは、吐出室４で一時貯留され噴流となるが、延長プレート１１により吐出室４内が油溜まり５側と吐出ポート４ａ側に仕切られているため、吐出された冷媒ガスは、吐出室４内の延長プレート１１より吐出ポート４ａ側で噴流となる。
【００３３】
吐出ポート４ａ側で噴流となっている冷媒ガスは、第１の衝立１２と第２の衝立１３に何度か衝突する。
【００３４】
このとき、衝突した冷媒ガスには、油分離器７によっても分離されることのなかった潤滑油が混入しているが、第１の衝立１２と第２の衝立１３に衝突することにより、分離されることのなかった潤滑油も第１の衝立１２と第２の衝立１３に吸着され、分離される。吸着された潤滑油は、互いに吸着しあいより大きい油滴となって、自重により油溜まり５側に沈降していく。
【００３５】
噴流となっている冷媒ガスは、第１の衝立１２と第２の衝立１３に何度か衝突しながら、吐出ポート４ａから圧縮機本体外のシステムの配管に流れていく。
【００３６】
したがって、本実施形態によると、延長プレート１１により、吐出室４は吐出ポート４ａ側と油溜まり５側に仕切られるから、吐出された冷媒ガスが油溜まり５まで噴流となって到達することはほとんどなく、油溜まり５側では、ほとんど噴流とならず、たとえ油溜まり５の表面に吐出された冷媒ガスが達したとしても、油溜まり５の表面を荒らすことはなく、潤滑油を巻き上げることはほとんどない。
【００３７】
また、本実施形態のように、延長プレート１１の両側面と吐出室４の両壁面２ｄ，２ｄにそれぞれ空間部１５，１５が設けてなる場合においては、吐出室４内で噴流となっている冷媒ガスの一部が、延長プレート１１に衝突せず、延長プレート１１より下方の油溜まり５側に流れることもある。しかしながら、上記空間部１５，１５の面積を調節すれば、油溜まり５側に流れようとする冷媒ガスの流速は遅くなる。したがって、油溜まり５側に流れた冷媒ガスは、油溜まり５の表面を荒らすことはなく、潤滑油を巻き上げることはほとんどなくなる。
【００３８】
また、本実施形態によると、第１の衝立１２により、油分離器７で分離しきれなかった潤滑油も吐出室４内で冷媒ガスが噴流となっている間に、第１の衝立１２に何度か衝突し、第１の衝立１２に吸着され分離されるから、油分離器７で冷媒ガスと分離しきれなかった潤滑油も冷媒ガスと分離され、吐出ポート４ａからシステムの配管に流出していく潤滑油はほとんどない。
【００３９】
また、本実施形態による第２の衝立１３により、油分離器７で分離しきれなかった潤滑油が混入している冷媒ガスが、第１の衝立１２および第２の衝立１３に衝突する回数が多くなるから、より多くの潤滑油を冷媒ガスから分離させることができ、吐出ポート４ａからシステムの配管に流出していく潤滑油はさらに減少する。
【００４０】
また、本実施形態のように、第２の衝立１３を、油分離器７のフィルタ収容体９の先端を覆う位置まで延長すれば、吐出ポート４ａへ向かうほとんどの冷媒ガスを第１の衝立１２および第２の衝立１３に衝突させることができ、潤滑油を分離する能力はさらに高まり、吐出ポート４ａからシステムの配管に流出していく潤滑油の量はさらに少なくなる。
【００４１】
また、図３に示す延長プレート１１は、その表面に油溜まり５側へ貫通する複数の穴１４を有するものであるが、延長プレート１１表面に複数の穴１４を設けることにより、冷媒ガスが第１の衝立１２および第２の衝立１３に衝突し、延長プレート１１に沈降してきた潤滑油を迅速に油溜まり５側に落とすことができ、延長プレート１１表面に潤滑油がたまることはない。したがって、吐出された冷媒ガスによって、延長プレート１１表面の潤滑油が巻き上げられることもほとんどない。
【００４２】
上述のような潤滑油を迅速に油溜まり５側に落とす構成は、図４に示すように、延長プレート１１の両側面側を油溜まり５側にそれぞれ傾斜する構成にしてもよく、この構成によっても、同様の効果が得られる。本実施形態において、延長プレート１１は山形状の構成をとったが、延長プレート１１の両側面が油溜まり５側にそれぞれ傾斜する構成であれば、どのような構成でも同様な効果が得られ、例えば、油溜まり５側に湾曲させたＲ形状の構成であってもよい。
【００４３】
このように、本実施形態によると、油溜まり５の潤滑油が吐出された冷媒ガスに巻き上げられ、また、冷媒ガスに混入している潤滑油を分離しきれずに、吐出ポート４ａからシステムの配管に流出する量を減らすことができるから、気体圧縮機は、常に、摺動部を潤滑し、シールするに十分な潤滑油を得ることができ、圧縮機は、高い信頼性を得ることができる。
【００４４】
また、システムの配管に潤滑油が流入する量も少なくできるので、システムの熱交換率が向上するとともに、システムの配管には、安価なオイルセパレータを配するだけで十分であり、気体圧縮機も従来のプレート１０を延長プレート１１を延設したプレートに交換するだけでよいので、気体圧縮機のシステム全体のコストを抑えることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、吐出室内の油分離器の底面に連結されているプレートを延設して延長プレートを設け、この延長プレートにより吐出室内を、吐出ポート側と油溜まり側とに仕切るようにしたから、油溜まりの潤滑油が吐出室内に吐出され、噴流となった冷媒ガスに巻き上げられて冷媒ガスとともに圧縮機外部のシステムの配管は流出する量を減らすことができ、システムの熱交換効率が向上する。
【００４６】
しかも、気体圧縮機内で潤滑が不足することはなくなるから圧縮機の高い信頼性が得られる。
【００４７】
また、システムの配管には、安価なオイルセパレータを配するだけで十分であり、さらに、油分離器の油分離フィルタを保持するプレートを延長プレートを延設したプレートと交換するのみで、上述のような効果が得られるからシステム全体のコストダウンを図ることができる。
【００４８】
さらに、延長プレートの先端部から吐出室の天井側へ立設して延設される第１の衝立および第２の衝立を設けたから、冷媒ガスが吐出ポートから圧縮機本体外に流出するまでに、油分離器で冷媒ガスと分離しきれなかった潤滑油を分離させることができ、システムの熱交換効率はさらに向上する。
【００４９】
しかも、気体圧縮機内で潤滑が不足することはさらになくなるから圧縮機のさらに高い信頼性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を示す縦断面図。
【図２】この発明の延長プレートのＡ矢視図。
【図３】この発明の延長プレートの他の実施形態を示すＡ矢視図。
【図４】この発明の延長プレートの他の実施形態を示すＢ矢視図。
【図５】従来の気体圧縮機を示す縦断面図。
【図６】図１および図５に示すＶＩ−ＶＩ線断面図。
【符号の説明】
１　　吸気室
１ａ　吸気ポート
２　　圧縮機本体
２ａ　軸受
２ｂ、２ｃ　摺動部
２ｄ　吐出室の壁面
３　　ロータ
４　　吐出室
４ａ　吐出ポート
４ｂ　吐出孔
４ｃ　吐出通路
５　　油溜まり
６　　潤滑油供給路
７　　油分離器
８　　油分離フィルタ
９　　フィルタ収容体
１０　プレート
１１　延長プレート
１２　第１の衝立
１３　第２の衝立
１４　穴
１５　空間部
１６　シリンダ
１９　シリンダ室
【図１】
2004036432.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004036432.tif 000006
【図５】
2004036432.tif 000007
【図６】
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