(57)【要約】【課題】冷媒ガスの低流量時において、外部冷媒回路へのオイルの持ち出しを抑制することができる冷媒圧縮機を提供すること。【解決手段】冷媒圧縮機の圧縮機構にて圧縮された冷媒ガスの外部冷媒回路４１への吐出通路上には、冷媒ガスから分離したオイルを回収し、回収したオイルを冷媒ガスとともにハウジングの内部で循環させることを可能とするオイル回収機構５０が設けられている。オイル回収機構５０は、冷媒ガスから分離したオイルが付着する付着筒５１を吐出通路上に備え、該付着筒５１は外部冷媒回路４１へ流れる方向に沿って延びている。さらに、オイル回収機構５０は、付着筒５１に付着したオイルを回収するオイル回収空間Ｓ１を備えており、付着筒５１に付着したオイルは外部冷媒回路４１への冷媒ガスの流れにより、付着筒５１を伝って上方に移動した後、オイル回収空間Ｓ１に回収される。【選択図】図２
2007162478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部冷媒回路と共に冷凍回路を構成し、冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機構をハウジングの内部に有する冷媒圧縮機であって、
前記圧縮機構にて圧縮された冷媒ガスの前記外部冷媒回路への吐出通路上には、前記冷媒ガスから分離したオイルを回収し、回収したオイルを前記冷媒ガスとともにハウジングの内部で循環させることを可能とするオイル回収機構を備え、
前記オイル回収機構は、前記冷媒ガスから分離したオイルが付着するオイル付着部を前記吐出通路上に備え、該オイル付着部は前記外部冷媒回路へ冷媒ガスが流れる方向に沿って延び、さらに、前記オイル回収機構は、前記オイル付着部に付着したオイルを回収するオイル回収部を備えており、前記オイル付着部に付着したオイルは前記外部冷媒回路への冷媒ガスの流れによって前記オイル付着部を伝って上方に移動した後、前記オイル回収部に回収されることを特徴とする冷媒圧縮機。
【請求項２】
前記オイル回収部は、前記吐出通路と、該吐出通路よりも低圧な圧力領域とを接続し、該低圧な圧力領域へオイルを帰還させるオイル戻し通路をさらに含む請求項１に記載の冷媒圧縮機。
【請求項３】
前記ハウジングの内部には、冷媒ガスを圧縮する圧縮室と、該圧縮室へ冷媒ガスを吸入するための吸入室と、圧縮室にて圧縮された冷媒ガスが吐出される吐出室とが区画形成され、さらに、前記圧縮機構は、ハウジングの内部に区画形成され、前記吐出通路よりも低圧な圧力領域としてのクランク室と、前記ハウジングに回転可能に支持された駆動軸と、前記クランク室内において前記駆動軸に一体回転可能でかつ傾動可能に支持されたカムプレートと、前記ハウジングに形成されたシリンダボアに収容され、前記駆動軸の回転に伴う前記カムプレートの揺動によって往復動されるピストンとからなり、
前記吐出室と前記クランク室とは、該吐出室の冷媒ガスを前記クランク室に供給する給気通路によって接続されているとともに、前記吸入室と前記クランク室とは、該クランク室の冷媒ガスを前記吸入室に排出する抽気通路によって接続されており、前記オイル戻し通路は前記給気通路を兼用している請求項２に記載の冷媒圧縮機。
【請求項４】
前記オイル付着部は、前記冷媒ガスが通過可能な筒状部と、該筒状部の基端から筒状部の径方向外側へ延びるフランジ部とを有する付着筒よりなり、前記筒状部は前記吐出通路にて外部冷媒回路へ流れる冷媒ガスが該筒状部の基端側から先端側へ流れるように配設され、さらに、前記オイル回収部は該筒状部の外周面と、前記フランジ部と、前記吐出通路の壁面とにより形成されている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項５】
前記吐出通路は、前記オイル回収機構を収容する収容孔を有し、前記オイル付着部は、前記収容孔の壁面よりなり、前記収容孔の収容空間の上部には、前記オイル回収部としての環状のオイル回収溝が形成されている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項６】
前記オイル回収機構の上流側には、遠心分離式のオイルセパレータが配設されている請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
【請求項７】
前記冷凍回路の冷媒ガスとして二酸化炭素冷媒が用いられている請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部冷媒回路と共に冷凍回路を構成し、冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機構をハウジングの内部に有する冷媒圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両用空調装置に用いられる冷媒圧縮機は、外部冷媒回路とともに冷凍回路を構成し、さらに、冷媒ガス中にオイル（冷凍機油）を混入させ、該オイルを圧縮機構に供することで該圧縮機構を潤滑に作動させるようになっている。また、冷媒圧縮機においては、前記オイルが冷媒ガスと共に外部冷媒回路へと持ち出されるのを抑制するため、冷媒ガスの吐出通路上にオイルセパレータが備えられている（例えば特許文献１参照。）。これは、オイルが外部冷媒回路に持ち出されると、該オイルが、外部冷媒回路におけるガスクーラや蒸発器の内壁面に付着して熱交換効率が低下するからである。
【０００３】
前記オイルセパレータは、冷媒ガスの吐出通路上に設けられており、例えば、図７に示すオイルセパレータ９０のような遠心分離器よりなるものである。前記オイルセパレータ９０は、筒状のオイル分離器９１を有するオイル分離室９２と、前記オイル分離器９１によって分離されたオイルを貯留するオイル貯留室９３とを有している。前記オイル分離器９１の下端は前記オイル貯留室９３に向かって開口し、オイル分離器９１の上端側は吐出配管９８を介して外部冷媒回路９７に接続されている。
【０００４】
そして、吐出通路９５から冷媒ガス導入部９６を介してオイル分離室９２へ導入された冷媒ガスは、オイル分離室９２内にてオイル分離器９１の周りを旋回する。すると、冷媒ガス中に含まれるオイルは、オイル分離器９１により遠心分離され、分離されたオイルはオイル分離室９２の壁面に付着し、該壁面を伝って自重により落下してオイル貯留室９３に貯留される。一方、オイル分離後の冷媒ガスは、オイル分離器９１内の冷媒ガス通路９１ａ及び吐出配管９８を通り外部冷媒回路９７へ導出され、また、前記オイル貯留室９３に貯留されたオイルはオイル戻し通路９９を通って吐出通路９５よりも低圧な低圧領域へ戻される。
【特許文献１】特開２００４−１９６０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両用空調装置において、冷房能力を強く要求されないときは、冷媒圧縮機の吐出容量は低流量に調節されており、このような冷媒ガスの低流量時は、例えば、冷房能力最大時のような高流量時に比して冷媒ガスの流速が低速となっている。このため、オイル分離室９２へ導入された冷媒ガスのほとんどは、オイル分離器９１周りを高速で旋回することなくオイル分離器９１に衝突することとなる。その結果、冷媒ガス中のオイルは、慣性分離によってオイル分離室９２の壁面ではなくオイル分離器９１の周面に付着する。そして、冷媒ガスの低流量時において、前記オイル分離器９１の周面に付着したオイルは、オイル貯留室９３へ落下する前に、外部冷媒回路９７へ向かう冷媒ガスの流れによってオイル分離器９１の周面を伝って上側へ移動し、そのまま吐出配管９８を伝って冷媒ガスとともに外部冷媒回路９７へ持ち出されてしまう。
【０００６】
外部冷媒回路９７へ持ち出されたオイルは、該外部冷媒回路９７で冷却され、自重で落下してガスクーラや蒸発器の内壁面に付着してしまう。そして、冷媒ガスの低流量状態が継続されると、冷媒圧縮機から外部冷媒回路９７へオイルが持ち出される一方で、外部冷媒回路９７から冷媒圧縮機へはオイルが帰還しにくい状態となってしまう。その結果として、冷媒圧縮機内のオイル量が徐々に減少していき、ひいては、圧縮機構等における摺動性に支障をきたすおそれがあった。
【０００７】
本発明は、冷媒ガスの低流量時において、外部冷媒回路へのオイルの持ち出しを抑制することができる冷媒圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の冷媒圧縮機は、外部冷媒回路と共に冷凍回路を構成し、冷媒ガスの圧縮を行う圧縮機構をハウジングの内部に有する冷媒圧縮機であって、前記圧縮機構にて圧縮された冷媒ガスの前記外部冷媒回路への吐出通路上には、前記冷媒ガスから分離したオイルを回収し、回収したオイルを前記冷媒ガスとともにハウジングの内部で循環させることを可能とするオイル回収機構を備え、前記オイル回収機構は、前記冷媒ガスから分離したオイルが付着するオイル付着部を前記吐出通路上に備え、該オイル付着部は前記外部冷媒回路へ冷媒ガスが流れる方向に沿って延び、さらに、前記オイル回収機構は、前記オイル付着部に付着したオイルを回収するオイル回収部を備えており、前記オイル付着部に付着したオイルは前記外部冷媒回路への冷媒ガスの流れによって前記オイル付着部を伝って上方に移動した後、前記オイル回収部に回収される。
【０００９】
この構成によれば、冷媒ガスの低流量時、吐出通路では、外部冷媒回路へ流れる冷媒ガスがオイル付着部に衝突し、該衝突による慣性分離によって冷媒ガスからオイルが分離され、分離されたオイルはオイル付着部に付着する。ここで、オイル付着部は外部冷媒回路へ冷媒ガスが流れる方向に沿って延びているため、オイル付着部に付着したオイルは、外部冷媒回路へ流れる冷媒ガスの流れに乗ってオイル付着部を伝って上方へ移動する。さらに、オイル回収機構は、オイル付着部に付着したオイルを回収するオイル回収部を備えているため、オイル付着部を伝って上方へ移動したオイルは、そのままオイル回収部内に回収される。したがって、冷媒ガスの低流量時において、吐出通路にて冷媒ガスから分離したオイルが、外部冷媒回路へ導出される冷媒ガスとともに該外部冷媒回路へ持ち出されることを抑制することができる。
【００１０】
また、前記オイル回収部は、前記吐出通路と、該吐出通路よりも低圧な圧力領域とを接続し、該低圧な圧力領域へオイルを帰還させるオイル戻し通路をさらに含んでいてもよい。
【００１１】
この構成によれば、オイル回収機構にてオイル回収部に回収されたオイルは、吐出通路との圧力差から吐出通路よりも低圧な圧力領域へオイル戻し通路を流れて帰還される。そして、ハウジングの内部における低圧な圧力領域に帰還したオイルは、該低圧な圧力領域を流れる冷媒ガスによってハウジングの内部を循環されることとなる。したがって、オイル回収機構で回収されたオイルによってハウジングの内部に潤滑を付与することができ、冷媒圧縮機内は良好な潤滑状態が保たれる。
【００１２】
また、前記ハウジングの内部には、冷媒ガスを圧縮する圧縮室と、該圧縮室へ冷媒ガスを吸入するための吸入室と、圧縮室にて圧縮された冷媒ガスが吐出される吐出室とが区画形成され、さらに、前記圧縮機構は、ハウジングの内部に区画形成され、前記吐出通路よりも低圧な圧力領域としてのクランク室と、前記ハウジングに回転可能に支持された駆動軸と、前記クランク室内において前記駆動軸に一体回転可能でかつ傾動可能に支持されたカムプレートと、前記ハウジングに形成されたシリンダボアに収容され、前記駆動軸の回転に伴う前記カムプレートの揺動によって往復動されるピストンとからなり、前記吐出室と前記クランク室とは、該吐出室の冷媒ガスを前記クランク室に供給する給気通路によって接続されているとともに、前記吸入室と前記クランク室とは、該クランク室の冷媒ガスを前記吸入室に排出する抽気通路によって接続されており、前記オイル戻し通路は前記給気通路を兼用していてもよい。
【００１３】
この構成によれば、冷媒圧縮機の吐出容量を調節するために給気通路を冷媒ガスが流れる度に、オイル回収機構にてオイル回収部に回収されたオイルがクランク室へ帰還されることとなる。したがって、オイル回収機構で回収されたオイルを、冷媒圧縮機内へ頻繁に帰還させることが可能となり、冷媒圧縮機内を良好な潤滑状態に保つことができる。
【００１４】
また、前記オイル付着部は、前記冷媒ガスが通過可能な筒状部と、該筒状部の基端から筒状部の径方向外側へ延びるフランジ部とを有する付着筒よりなり、前記筒状部は前記吐出通路にて外部冷媒回路へ流れる冷媒ガスが該筒状部の基端側から先端側へ流れるように配設され、さらに、前記オイル回収部は該筒状部の外周面と、前記フランジ部と、前記吐出通路の壁面とにより形成されていてもよい。
【００１５】
この構成によれば、外部冷媒回路へ流れる冷媒ガスは、筒状部の基端側から先端側へ流れる一方で、オイル回収部へ流れる冷媒ガスは、筒状部の先端側から、フランジ部が形成された筒状部の基端側に向けて流れることとなる。すなわち、オイル回収部へ流れる冷媒ガスは、前記外部冷媒回路へ流れる冷媒ガスと逆方向へ流れる。したがって、筒状部に付着したオイルを、オイル回収部へ流れる冷媒ガスによって、外部冷媒回路へ流れる冷媒ガスとは逆方向へ移動させることができ、オイルを外部冷媒回路へ持ち出しにくくすることができる。
【００１６】
また、前記吐出通路は、前記オイル回収機構を収容する収容孔を有し、前記オイル付着部は、前記収容孔の壁面よりなり、前記収容孔の収容空間の上部には、前記オイル回収部としての環状のオイル回収溝が形成されていてもよい。
【００１７】
この構成によれば、冷媒ガスの低流量時、吐出通路における収容孔内では、外部冷媒回路へ流れる冷媒ガスが収容孔の壁面に衝突し、該衝突による慣性分離によって冷媒ガスからオイルが分離され、分離されたオイルは収容孔の壁面に付着する。そして、外部冷媒回路へ向かって吐出通路を流れる冷媒ガスは、収容孔の壁面に沿って収容孔の上部へと流れるため、収容孔の壁面に付着したオイルはオイル回収溝に回収される。したがって、簡単な構成であっても、冷媒ガスの低流量時において、吐出通路にて冷媒ガスから分離したオイルが、外部冷媒回路へ導出される冷媒ガスとともに該外部冷媒回路へ持ち出されることを抑制することができる。
【００１８】
また、前記オイル回収機構の上流側には、遠心分離式のオイルセパレータが配設されていてもよい。
この構成によれば、冷媒ガスがオイル回収機構へ導入される前に、オイルセパレータによって、冷媒ガスに含まれるオイルの一部が冷媒ガスから遠心分離される。その後、冷媒ガスはオイル回収機構へ導入され、冷媒ガスから分離されたオイルがオイル回収部に回収される。したがって、オイルセパレータでオイルを遠心分離することで、オイル回収機構でのオイルの回収に加え、外部冷媒回路へ持ち出されるオイル量を抑えることができる。
【００１９】
また、前記冷凍回路の冷媒ガスとして二酸化炭素冷媒が用いられていてもよい。
この構成によれば、二酸化炭素冷媒は、例えばフロン冷媒に比して密度が高く、冷媒圧縮機の所定の能力を発揮するのに必要な冷媒流量は、フロン冷媒に比して低流量となり、冷媒ガスに含まれるオイル量も少なくなる。このため、冷媒ガスとして二酸化炭素冷媒を用いた場合、フロン冷媒に比して冷媒ガスに含まれるオイル量が少ない上、さらに、低流量時に外部冷媒回路へオイルが持ち出されることは冷媒圧縮機の潤滑に悪影響を及ぼすこととなる。しかし、本実施形態のようなオイル回収機構を設けることで低流量時におけるオイルの持ち出しを抑制することができるため、オイル回収機構は二酸化炭素冷媒を用いた冷媒圧縮機に適用するのに特に有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、冷媒ガスの低流量時において、外部冷媒回路へのオイルの持ち出しを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を車両用空調装置の冷凍回路に用いられる容量可変型の冷媒圧縮機に具体化した一実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、以下の説明において冷媒圧縮機１０の「上」「下」「前」「後」は、図１に示す矢印Ｙ１の方向を上下方向とし、矢印Ｙ２の方向を前後方向とする。
【００２２】
図１は、冷媒圧縮機１０の縦断面図を示す。図１に示すように、冷媒圧縮機１０のハウジングは、シリンダブロック１１と、該シリンダブロック１１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とを備えている。
【００２３】
前記ハウジングの内部において、シリンダブロック１１とフロントハウジング１２との間には、クランク室１５が区画形成されている。シリンダブロック１１とフロントハウジング１２との間には、クランク室１５を挿通するようにして、駆動軸１６が回転可能にハウジングに支持されている。前記駆動軸１６には、車両の走行駆動源であるエンジンＥが、クラッチレスタイプ（常時伝達型）の動力伝達機構ＰＴを介して作動連結されている。したがって、エンジンＥの稼動時においては、該エンジンＥから動力の供給を受けて駆動軸１６が常時回転される。
【００２４】
前記クランク室１５内において駆動軸１６には、ロータ１７が一体回転可能に固定されている。クランク室１５内には、円盤状をなすカムプレートとしての斜板１８が収容されている。斜板１８の中央部には駆動軸１６が挿通され、該斜板１８は駆動軸１６に、一体回転可能でかつ傾動可能に支持されている。ロータ１７と斜板１８との間にはヒンジ機構１９が介在されている。そして、斜板１８は前記ヒンジ機構１９を介したロータ１７との間でのヒンジ連結、及び駆動軸１６の支持により、ロータ１７及び駆動軸１６と同期回転可能であるとともに、駆動軸１６の軸方向（中心軸Ｌ方向）へのスライド移動を伴いながら駆動軸１６に対し傾動可能となっている。
【００２５】
前記シリンダブロック１１において駆動軸１６の中心軸Ｌ周りには、複数のシリンダボア２２が等角度間隔で前後方向に貫通形成されている。片頭型のピストン２３は、各シリンダボア２２内に前後方向へ移動可能に収容されている。シリンダボア２２の前後開口は、弁・ポート形成体１３の前端面及びピストン２３によって閉塞されており、このシリンダボア２２内にはピストン２３の前後方向への移動に応じて容積変化する圧縮室２４が区画形成されている。
【００２６】
前記各ピストン２３は、一対のシュー２５を介して斜板１８の外周部に係留されている。したがって、駆動軸１６の回転によって斜板１８が回転すると、該斜板１８は駆動軸１６の中心軸Ｌ方向前後に揺動される。斜板１８の揺動によって、ピストン２３が前後方向に往復直線運動される。本実施形態においては、クランク室１５、駆動軸１６、斜板１８、及びピストン２３等によって圧縮機構が構成されている。
【００２７】
前記ハウジングの内部において、前記弁・ポート形成体１３と前記リヤハウジング１４との間には、吸入室２６及び吐出室２７がそれぞれ区画形成されている。弁・ポート形成体１３には、圧縮室２４と吸入室２６との間に位置するように、吸入ポート２８及び吸入弁２９がそれぞれ形成されている。弁・ポート形成体１３には、圧縮室２４と吐出室２７との間に位置するように、吐出ポート３０及び吐出弁３１がそれぞれ形成されている。
【００２８】
前記冷凍回路の冷媒ガスとしては二酸化炭素冷媒が用いられている。そして、吸入配管４８を介して、冷凍回路の外部冷媒回路４１（詳しくは蒸発器４１ａの出口側）から吸入室２６に導入された冷媒ガスは、各ピストン２３の上死点位置から下死点位置側への移動により、吸入ポート２８及び吸入弁２９を介して圧縮室２４に吸入される。圧縮室２４に吸入された冷媒ガスは、ピストン２３の下死点位置から上死点位置側への移動により所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート３０及び吐出弁３１を介して吐出室２７に吐出される。
【００２９】
前記リヤハウジング１４には、吐出室２７と接続された接続通路４９が形成され、該接続通路４９は、吐出配管４７を介して外部冷媒回路４１と接続されている。そして、吐出室２７の冷媒ガスは、接続通路４９及び吐出配管４７を介して外部冷媒回路４１へと導出されるようになっている。外部冷媒回路４１へ導出された冷媒は、ガスクーラ４１ｂで冷却され、膨張弁４１ｃで減圧された後、蒸発器４１ａへと送られて蒸発に供される。本実施形態においては、吐出室２７と接続通路４９と吐出配管４７とが、冷媒圧縮機１０における冷媒ガスの吐出通路をなしている。
【００３０】
前記リヤハウジング１４の上部には、前記接続通路４９の一部を構成する収容孔３７が上下方向に形成されている。収容孔３７内の上部には逆止弁空間３７ａが形成され、該逆止弁空間３７ａには逆止弁４４が収容されている。なお、図１において、逆止弁４４は簡略化して図示している。また、収容孔３７の上部であって、前記逆止弁４４よりも下流側には、外部冷媒回路４１におけるガスクーラ４１ｂの入口側の配管（吐出配管４７）が接続されている。また、収容孔３７内の下部には、前記逆止弁空間３７ａより小径の収容空間３７ｂが形成され、該収容空間３７ｂにはオイル回収機構５０が設けられている。さらに、前記収容空間３７ｂは、接続通路４９の一部を構成する連通路３６を介して吐出室２７に接続されている。なお、図２（ｂ）に示すように、前記連通路３６は、収容空間３７ｂ内の中央部に対向するように収容空間３７ｂに接続されている。したがって、吐出室２７から外部冷媒回路４１へと向かう冷媒ガスは、連通路３６、収容空間３７ｂ、オイル回収機構５０、逆止弁空間３７ａ及び逆止弁４４を同順に経由される。
【００３１】
前記逆止弁４４は、例えば、収容空間３７ｂの圧力つまり吐出圧力が十分に高い場合には、逆止弁４４を開放して、外部冷媒回路４１を経由する冷凍回路の冷媒循環を許容する。一方、逆止弁４４は、吐出圧力が所定値を下回る場合には逆止弁４４を開放せず、外部冷媒回路４１を経由する冷凍回路の冷媒循環を停止させる。この吐出圧力が所定値を下回る状況は、例えば車両用空調装置における冷房不要等の要求に応じて冷媒圧縮機１０の吐出容量が最小化された場合にもたらされる。
【００３２】
図１に示すように、前記冷媒圧縮機１０のハウジング内には、抽気通路３２及び給気通路３３並びに制御弁３４が設けられている。抽気通路３２は、クランク室１５と吸入室２６とを接続する。給気通路３３は、吐出通路たる接続通路４９（収容空間３７ｂ）と、該接続通路４９（収容空間３７ｂ）よりも低圧な低圧領域としてのクランク室１５とを接続する。給気通路３３の途中には周知の電磁弁よりなる制御弁３４が配設されている。
【００３３】
そして、冷媒圧縮機１０においては、前記制御弁３４の開度を調節することで、給気通路３３を介したクランク室１５への高圧な吐出ガスの供給量と、抽気通路３２を介したクランク室１５からのガスの排出量とのバランスが制御され、クランク室１５が調圧される。そして、クランク室１５の調圧によって、斜板１８の傾斜角度が変更される結果、ピストン２３のストロークが可変制御され、冷媒圧縮機１０の吐出容量が調節される。
【００３４】
例えば、前記制御弁３４の弁開度が減少すると、クランク室１５の内圧が低下される。したがって、斜板１８の傾斜角度が増大してピストン２３のストロークが増大し、冷媒圧縮機１０の吐出容量が増大される。逆に、制御弁３４の弁開度が増大すると、クランク室１５の内圧が上昇される。従って、斜板１８の傾斜角度が減少してピストン２３のストロークが減少し、冷媒圧縮機１０の吐出容量が減少される。なお、冷房不要等の要求（例えばエアコンスイッチオフ）に応じて制御弁３４への電流供給を停止すれば、制御弁３４が全開となって冷媒圧縮機１０の吐出容量は最小化される。したがって、制御弁３４は、冷媒ガスの流量が最小量のときは、制御弁３４を全開状態としており、吐出室２７からクランク室１５へは給気通路３３を介して冷媒ガスが流れている。
【００３５】
次に、前記冷媒圧縮機１０に備えられたオイル回収機構５０について説明する。
図２（ａ）に示すように、前記収容孔３７において収容空間３７ｂ内には、言い換えれば吐出通路において吐出室２７よりも下流側でかつ逆止弁４４よりも上流側には、冷媒ガスから分離したオイルを回収するためのオイル回収機構５０が配設されている。オイル回収機構５０は、冷媒ガスから分離したオイルが付着するオイル付着部としての付着筒５１と、付着筒５１に付着したオイルを回収するオイル回収部としてのオイル回収空間Ｓ１とを有している。
【００３６】
前記付着筒５１は、全体として筒状をなし、収容孔３７（収容空間３７ｂ）内に圧入配置されている。詳しくは、付着筒５１は、収容孔３７（収容空間３７ｂ）と同軸位置に配置された、上下方向に円筒状に延びる筒状部５２を備えている。また、付着筒５１は、前記筒状部５２の下端（基端）に該筒状部５２の径方向に沿って外方へ突出するフランジ部５３を一体に備えている。そして、付着筒５１は、前記フランジ部５３の外周部が収容空間３７ｂを形成する収容孔３７の壁面３５に圧接するように収容空間３７ｂ内に圧入されることで収容空間３７ｂ内に位置決めされている。
【００３７】
前記筒状部５２は、その軸方向が、外部冷媒回路４１へ導出される冷媒ガスの流れる方向に沿って延びるように形成されている。また、筒状部５２の下端は収容空間３７ｂに向かって開口され、上端は逆止弁空間３７ａに向かって開口されている。そして、筒状部５２の内空間は収容空間３７ｂと逆止弁空間３７ａとを連通しており、収容空間３７ｂに導入された冷媒ガスは筒状部５２の内空間を通過して逆止弁空間３７ａ、ひいては、外部冷媒回路４１へ導出されるようになっている。また、筒状部５２の上端（先端）は、円弧状に面取りされている。
【００３８】
付着筒５１が収容空間３７ｂ内に圧入された状態において、フランジ部５３の上面５３ａは収容空間３７ｂを形成する収容孔３７の壁面３５に連続して繋がっている。また、フランジ部５３は、収容空間３７ｂにおいて筒状部５２を除いた箇所で収容空間３７ｂを上下に区画しており、フランジ部５３より上側には、オイル回収部としてのオイル回収空間Ｓ１が区画形成され、フランジ部５３より下側には、吐出室２７から冷媒ガスが導入される冷媒ガス導入空間Ｓ２が区画形成されている。収容空間３７ｂがオイル回収空間Ｓ１と冷媒ガス導入空間Ｓ２に区画された状態において、フランジ部５３は、オイル回収空間Ｓ１の底部を構成し、また、吐出通路の壁面としての収容孔３７の壁面３５、及び筒状部５２の外周面５２ｂはオイル回収空間Ｓ１の側部を構成している。上記構成の付着筒５１において、筒状部５２の内空間を冷媒ガスが流れる際には、筒状部５２の内周面５２ａに冷媒ガスから分離したオイルのほとんどが付着し、収容孔３７の壁面３５にも、冷媒ガスから分離したオイルの一部が付着する。
【００３９】
収容空間３７ｂにおける前記オイル回収空間Ｓ１において、吐出通路の壁面、具体的には、収容孔３７の壁面３５における一部には、オイル回収空間Ｓ１（収容空間３７ｂ）に向かって開口する前記オイル戻し通路５４が形成され、前記オイル回収部は該オイル戻し通路５４を含んだ構成となっている。前記オイル戻し通路５４における収容空間３７ｂ側の開口部５４ａは、フランジ部５３の直上に位置し、フランジ部５３の上面５３ａに連設されている。また、オイル戻し通路５４の開口部５４ａは、フランジ部５３の上面５３ａに沿った位置となる収容孔３７の壁面３５に開口している。そして、このオイル戻し通路５４は前記制御弁３４に接続されており、オイル戻し通路５４は前記給気通路３３を兼用している。したがって、制御弁３４が開状態にあるとき、前記冷媒ガス導入空間Ｓ２に導入された冷媒ガスの一部は、オイル回収空間Ｓ１に向かって流れ、さらに、オイル回収空間Ｓ１のオイルとともにオイル戻し通路５４を含む給気通路３３を介してクランク室１５へ供給されるようになっている。その一方で、冷媒ガス導入空間Ｓ２に導入された冷媒ガスの一部は、筒状部５２の内空間を通過して外部冷媒回路４１へ導出されるようになっている。
【００４０】
さて、車両用空調装置における冷房能力の小さい時、具体的には、前記逆止弁４４が閉状態から開状態へと移行するタイミングとなる低流量時において、吐出室２７から連通路３６を介して冷媒ガス導入空間Ｓ２へ導入された冷媒ガスは、筒状部５２の内空間を通過する。このとき、冷媒ガスの一部は、開放された逆止弁４４を介して外部冷媒回路４１へ流れる。また、上記低流量時においては、制御弁３４は開状態であるため、収容空間３７ｂ（吐出通路）より低圧な圧力領域となるクランク室１５へは冷媒ガスの一部が導出される。そして、筒状部５２の内空間を通過した冷媒ガスの一部は、筒状部５２の上端側（先端側）から下端側（基端側）へと方向を変え、外部冷媒回路４１へ流れる冷媒ガスの流れ方向とは逆方向となるオイル回収空間Ｓ１に向かって流れ、さらに、オイル戻し通路５４を通過してクランク室１５へ導出される。その後、抽気通路３２を通過して吸入室２６へ排出される。
【００４１】
このとき、冷媒ガスは低流量であり、流速が低速であることから、冷媒ガス導入空間Ｓ２から付着筒５１へ向かって流れる冷媒ガスは、該付着筒５１における筒状部５２の内周面５２ａに衝突し、慣性分離によって冷媒ガスからはオイルが分離して該内周面５２ａに付着する。そして、筒状部５２の内周面５２ａに付着したオイルは、外部冷媒回路４１へ流れる冷媒ガスにより、該冷媒ガスの流れる方向に沿って筒状部５２の内周面５２ａを伝って筒状部５２の上端側（先端側）、すなわち、上方へ移動する。さらに、オイルは、筒状部５２の上端からは、オイル回収空間Ｓ１に向かって流れる冷媒ガスによってオイル回収空間Ｓ１に向かって流れる。その後、オイルは、その自重あるいはオイル戻し通路５４へ導出される冷媒ガスの流れに乗って筒状部５２の外周面５２ｂを伝って下端側（基端側）へ移動し、フランジ部５３の上面５３ａに溜まる。すなわち、筒状部５２に付着したオイルは、主にクランク室１５へと帰還される冷媒ガスの流れに乗って移動し、オイル回収空間Ｓ１内に回収される。
【００４２】
ここで、オイル戻し通路５４の開口部５４ａは、前記フランジ部５３の上面５３ａに連設されていることからオイル回収空間Ｓ１に開口し、さらに、クランク室１５へと流れる冷媒ガスの流通経路上に開口している。このため、フランジ部５３の上面５３ａに溜まり、オイル回収空間Ｓ１に回収されたオイルは、クランク室１５へと流れる冷媒ガスの流れによってフランジ部５３の上面５３ａを伝って前記開口部５４ａ内へと移動する。さらに、オイルは、オイル戻し通路５４内へ流れこみ、冷媒ガスとともに給気通路３３を通過してクランク室１５へと供給される。その後、クランク室１５へと供給されたオイルは、冷媒ガスの流れとともにハウジングの内部で循環され、圧縮機構等の摺動部分に供される。
【００４３】
なお、上記低流量時において、外部冷媒回路４１へ流れる冷媒ガスに含まれるオイルは、収容空間３７ｂを形成する収容孔３７の壁面３５に衝突して該壁面３５に付着する。その後、オイルは、自重、及びオイル戻し通路５４へと流れる冷媒ガスによって壁面３５を流下し、オイル戻し通路５４の開口部５４ａから該オイル戻し通路５４内へ流れこみ、冷媒ガスとともに給気通路３３を通過してクランク室１５へと供給される。したがって、収容空間３７ｂを形成する収容孔３７の壁面３５もオイル付着部を構成しており、オイル戻し通路５４の開口部５４ａは、壁面３５に連設され、さらに、クランク室１５へと流れる冷媒ガスの流れる方向に沿った位置に開口して形成されている。
【００４４】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）オイル回収機構５０は、冷媒ガスの低流量時に、該冷媒ガスから分離したオイルが付着する付着筒５１（オイル付着部）を備え、該付着筒５１（筒状部５２の内周面５２ａ）は、外部冷媒回路４１へ流れる冷媒ガスの流れる方向に沿って延びるように形成されている。また、オイル回収機構５０は、付着筒５１に付着したオイルを回収するオイル回収空間Ｓ１（オイル回収部）を備え、該オイル回収空間Ｓ１は、クランク室１５（ハウジング）へ帰還される冷媒ガスが流れる先に設けられている。このため、冷媒ガスの低流量時、付着筒５１に付着したオイルは、外部冷媒回路４１へ流れる冷媒ガスによって上方へ移動された後、オイル回収空間Ｓ１に回収される。したがって、冷媒ガスの低流量時、付着筒５１に付着したオイルの全てが外部冷媒回路４１へ流れる冷媒ガスとともに該外部冷媒回路４１へ持ち出されることが抑制される。その結果として、冷媒ガスの低流量時であっても、冷媒圧縮機１０内にオイルを保持することができ、オイル不足によって冷媒圧縮機１０の圧縮機構等の摺動部が潤滑不足となることを防止することができる。
【００４５】
（２）オイル回収空間Ｓ１にはオイル戻し通路５４が接続され、該オイル戻し通路５４は、オイル回収空間Ｓ１とクランク室１５とを接続している。このため、オイル回収機構５０にて、オイル回収空間Ｓ１に回収されたオイルは、オイル戻し通路５４を流れてクランク室１５へと帰還される。そして、クランク室１５に帰還したオイルが冷媒ガスとともにハウジング内部を循環することによって、圧縮機構に潤滑を付与することができ、冷媒圧縮機１０内は良好な潤滑状態が保たれて冷媒圧縮機１０の耐久性を向上させることができる。
【００４６】
（３）オイル戻し通路５４は、クランク室１５へ冷媒ガスを供給する給気通路３３を兼用している。このため、冷媒圧縮機１０の吐出容量を調節するために給気通路３３を冷媒ガスが流れる度に、オイル回収空間Ｓ１に回収されたオイルがクランク室１５へ帰還されることとなる。したがって、オイル回収空間Ｓ１に回収されたオイルを、ハウジング内部へ頻繁に帰還させることが可能となり、冷媒圧縮機１０内を良好な潤滑状態に保つことができる。
【００４７】
（４）オイル戻し通路５４は、クランク室１５へ冷媒ガスを供給する給気通路３３を兼用している。このため、例えば、ハウジングの内部に給気通路３３と、オイル戻し通路５４とを別々に設ける場合に比して、ハウジングの内部の構成を簡素化することができる。
【００４８】
（５）オイル回収機構５０において、外部冷媒回路４１へ流れる冷媒ガスは、筒状部５２の下端側から上端側へ流れる。また、オイル回収空間Ｓ１は、筒状部５２の下端側（基端側）に設けられ、オイル回収空間Ｓ１へ流れる冷媒ガスは筒状部５２の上端側から下端側へ流れるようになっている。すなわち、オイル回収空間Ｓ１へ流れる冷媒ガスは、上方にある外部冷媒回路４１へ流れる冷媒ガスと逆方向（すなわち鉛直方向）へ流れるようになっている。したがって、筒状部５２（外周面５２ｂ）に付着したオイルを、オイル回収空間Ｓ１へ流れる冷媒ガスによって、外部冷媒回路４１へ流れる冷媒ガスとは反対方向へ移動させることができ、オイルを外部冷媒回路４１へ持ち出しにくくすることができる。さらに、オイルの自重もオイル回収に積極的に活用することができる。
【００４９】
（６）冷凍回路の冷媒ガスとして二酸化炭素冷媒が用いられている。二酸化炭素冷媒は、例えばフロン冷媒に比して密度が高く、冷媒圧縮機１０の所定の能力を発揮するのに必要な冷媒流量は、フロン冷媒に比して低流量となり、冷媒ガスに含まれるオイル量も少なくなる。このため、冷媒ガスとして二酸化炭素冷媒を用いた場合、フロン冷媒に比して冷媒ガスに含まれるオイル量が少ない上、低流量時に外部冷媒回路４１へオイルが持ち出されることは冷媒圧縮機１０の潤滑に悪影響を及ぼすこととなる。しかし、本実施形態のようなオイル回収機構５０を設けることで低流量時におけるオイルの持ち出しを抑制することができるため、オイル回収機構５０は二酸化炭素冷媒を用いた冷媒圧縮機１０に適用するのに特に有効である。
【００５０】
（７）付着筒５１の筒状部５２上端は面取り加工が施され、円弧状に形成されている。このため、筒状部５２の内周面５２ａに付着したオイルが、筒状部５２の上端を伝って筒状部５２の外周面５２ｂへと移動する際、例えば、筒状部５２の上端がピン角状に形成されている場合に比してオイルの接触面積が増加し、オイルを筒状部５２から離れにくくすることができる。
【００５１】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図３に示すように、収容孔３７内において、オイル回収機構５０より上流側、具体的には、冷媒ガス導入空間Ｓ２にオイルセパレータ６０を設け、オイル回収機構５０とオイルセパレータ６０を並設した構成としてもよい。具体的には、前記冷媒ガス導入空間Ｓ２には、前記筒状部５２と同径の円筒状をなす分離筒６０ａが、該筒状部５２と同軸上に配設されている。また、冷媒ガス導入空間Ｓ２に連通する収容空間３７ｂを形成する収容孔３７の壁面３５には、前記オイル戻し通路５４とは別路となるオイル回収通路６１が形成され、このオイル回収通路６１はクランク室１５あるいは絞り（図示せず）を介してオイル戻し通路５４に接続されている。
【００５２】
そして、冷媒ガスが冷媒ガス導入空間Ｓ２に導入されると、該冷媒ガスは分離筒６０ａの周りを旋回し、冷媒ガスに含まれるオイルの一部が遠心分離される。遠心分離されたオイルは、収容空間３７ｂを形成する収容孔３７の壁面３５に付着し、その後、自重により壁面３５を流下してオイル回収通路６１から回収され、クランク室１５へ供給される。また、オイルが遠心分離された冷媒ガスは、分離筒６０ａの内空間を通過し、さらに、そのまま筒状部５２の内空間を通過してオイル回収空間Ｓ１へ導入され、冷媒ガスから分離したオイルはオイル回収機構５０のオイル回収空間Ｓ１に回収される。したがって、オイルセパレータ６０とオイル回収機構５０によって、高流量時におけるオイルの外部冷媒回路４１への持ち出しを抑制しつつ、低流量時におけるオイルの外部冷媒回路４１への持ち出しをより一層抑制することが可能となる。
【００５３】
○  図４に示すように、収容孔３７の収容空間３７ｂにおいて、付着筒５１を削除し、吐出通路上に位置する収容孔３７の壁面３５を、冷媒ガスから分離したオイルが付着するオイル付着部とする。また、連通路３６よりも下流側に位置する収容孔３７の壁面３５を、その周方向全体に亘って凹ませ、その凹んだ位置にオイル回収部としてのオイル回収溝３７ｃを開口形成する。さらに、オイル回収溝３７ｃには、オイル戻し通路５４の開口部５４ａが複数箇所に連通形成されている。すなわち、オイル回収部たるオイル回収溝３７ｃは、オイル戻し通路５４を含む構成となっている。なお、オイル戻し通路５４は、オイル回収溝３７ｃに１箇所だけ連通形成されていてもよい。
【００５４】
収容孔３７の壁面３５は、外部冷媒回路４１へ冷媒ガスの流れる方向に沿って延びているとともに、オイル戻し通路５４を介してクランク室１５（ハウジングの内部）へ帰還される冷媒ガスの流れる方向に沿って延びている。すなわち、収容孔３７は外部冷媒回路４１へ流れる冷媒ガスの通路と、クランク室１５へ帰還される冷媒ガスの通路とを兼用している。そして、オイル回収部たるオイル回収溝３７ｃは、オイル戻し通路５４からクランク室１５へ帰還する冷媒ガスの通路上（壁面３５）に開口するように形成されている。そして、収容孔３７の壁面３５、及びオイル回収溝３７ｃによってオイル回収機構が構成されている。
【００５５】
○  また、上記図４に示すオイル回収機構５０において、図５に示すように、収容空間３７ｂの内底面から旋回部５６を逆止弁空間３７ａに向けて突設してもよい。このように構成すると、連通路３６を介して吐出室２７から収容空間３７ｂへ導入された冷媒ガスは、前記旋回部５６の周りを旋回する。このとき、冷媒ガスに含まれるオイルの一部は遠心分離され、収容空間３７ｂの壁面３５に付着し、その後、壁面３５に付着したオイルは、外部冷媒回路４１へと流れる冷媒ガスに乗って壁面３５を伝ってオイル回収溝３７ｃに回収される。したがって、旋回部５６でオイルを遠心分離することで、オイル回収機構５０でのオイルの回収率を向上させ、外部冷媒回路４１へ持ち出されるオイル量を抑えることができる。
【００５６】
この場合、連通路３６の収容空間３７ｂ側の開口は、収容空間３７ｂの中心に対し偏心するように形成されている。このように構成した場合、連通路３６を介し吐出室２７から収容空間３７ｂへ導入された冷媒ガスは、壁面３５及び旋回部５６に沿って旋回することとなる。すると、冷媒ガスに含まれるオイルの一部は、遠心分離され壁面３５により一層付着しやすくなり、外部冷媒回路４１へ持ち出されるオイル量を抑えることができる。
【００５７】
○  図６に示すように、連通路３６の収容空間３７ｂ側の開口を、収容空間３７ｂの中心に対し偏心するように形成してもよい。このように構成した場合、連通路３６を介し吐出室２７から冷媒ガス導入空間Ｓ２へ導入された冷媒ガスは、壁面３５に沿って旋回することとなる。すると、冷媒ガスに含まれるオイルの一部は、壁面３５に付着しやすくなり、冷媒ガスが付着筒５１内を通過する前にオイルの一部を分離することができる。したがって、オイル回収機構５０でのオイルの回収に加え、冷媒ガス導入空間Ｓ２でのオイルの分離により、外部冷媒回路４１へ持ち出されるオイル量を抑えることができる。
【００５８】
○  オイル回収空間Ｓ１に回収されたオイルはクランク室１５に帰還される構成としたが、オイル回収空間Ｓ１に回収されたオイルを、低圧な圧力領域としての吸入室２６に戻すようにしてもよい。この場合、給気通路３３とオイル戻し通路５４とは別設することとなる。
【００５９】
○  オイル回収空間Ｓ１に回収されたオイルはクランク室１５に帰還される構成としたが、オイル回収空間Ｓ１に回収されたオイルをオイル貯留部で貯める構成としてもよい。この場合、例えば、リヤハウジング１４において、収容孔３７より下側にオイル貯留部が設けられる。
【００６０】
○  冷媒圧縮機１０を斜板式の可変容量型に具体化したが、カムプレートとしての揺動板を備えたワッブルタイプの可変容量型としてもよい。
○  冷媒圧縮機１０を可変容量型に具体化したが、固定容量型としてもよい。
【００６１】
○  冷媒圧縮機１０をピストン式としたが、スクロール式やベーン式としてもよい。
○  冷媒ガスとして二酸化炭素を用いたが、冷媒ガスとしてフロン（例えばＲ１３４ａ）を用いてもよい。
【００６２】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）前記オイル回収部はハウジングの内部へ帰還される冷媒ガスの向かう先に設けられ、前記オイル付着部に付着したオイルは前記外部冷媒回路への冷媒ガスの流れによって前記オイル付着部を伝って上方に移動した後、ハウジングの内部へ帰還される冷媒ガスの流れによって前記オイル回収部に回収される請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の冷媒圧縮機。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施形態の冷媒圧縮機を示す縦断面図。
【図２】（ａ）はオイル回収機構を示す部分拡大断面図、（ｂ）は図２（ａ）の２ｂ−２ｂ線断面図。
【図３】別例のオイル回収機構を示す部分拡大断面図。
【図４】別例のオイル回収機構を示す部分拡大断面図。
【図５】別例のオイル回収機構を示す部分拡大断面図。
【図６】別例のオイル回収機構を示す部分平断面図。
【図７】背景技術を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００６４】
Ｓ１…オイル回収部としてのオイル回収空間、１０…冷媒圧縮機、１１…ハウジングを構成するシリンダブロック、１２…ハウジングを構成するフロントハウジング、１４…ハウジングを構成するリヤハウジング、１５…圧縮機構及び低圧な圧力領域を構成するクランク室、１６…圧縮機構を構成する駆動軸、１８…圧縮機構を構成するカムプレートとしての斜板、２２…シリンダボア、２３…圧縮機構を構成するピストン、２４…圧縮室、２６…吸入室、２７…吐出通路を構成する吐出室、３２…抽気通路、３３…給気通路、３５…オイル付着部としての壁面、３７…収容孔、３７ｂ…収容空間、３７ｃ…オイル回収部としてのオイル回収溝、４１…外部冷媒回路、４７…吐出通路を構成する吐出配管、４９…吐出通路を構成する接続通路、５０…オイル回収機構、５１…オイル付着部としての付着筒、５２…筒状部、５２ｂ…外周面、５３…フランジ部、５４…オイル戻し通路、６０…オイルセパレータ。
【図１】
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【図２】
2007162478.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007162478.tif 000007
【図６】
2007162478.tif 000008
【図７】
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