(57)【要約】【課題】システムサイクル中の冷媒に含有する潤滑油量が高速で少なくなり吐出温度が過度に上昇することを抑制し圧縮機の信頼性を低下しないようにする。【解決手段】貯油室５２と高圧室１４との間において、これら相互間の気流体移動を許容する連通路５９と、当該連通路を圧縮機の振動によって開閉する開閉弁６０を設けた構成としてある。これによって、圧縮機の回転数が上昇し当該圧縮機を取り付けたエンジンの振動値が上昇すると、開閉弁６０が振動することで開弁し、吐出流れの一部が高圧室から貯油室内へ流入して、貯油室に溜まった潤滑油面は乱れ、その一部がシステムサイクル中へと吐出される。よって、システムサイクル中に不足していた冷媒に含有する潤滑油量が適量になり、吐出温度は低下し圧縮機信頼性を確保することが出来る。【選択図】図１
2012017688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を含む気流体を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構により圧縮された前記気流体が導かれる高圧室と、前記気流体に含まれる潤滑油の少なくとも一部が分離される分離室と、前記分離室にて前記気流体から分離された潤滑油が貯えられる貯油室とを備える圧縮機であって、前記貯油室と前記高圧室とを連通する連通路と、高圧室側に設けられ前記連通路を開閉する浮動自在な開閉弁と、前記開閉弁を遊びを持って拘束する弁押さえ板とを設けたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
圧縮機のロータの回転数が所定の回転数以上のときに開弁し、所定の回転数以下のときに閉弁するように開閉弁を設定したことを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気流体の圧縮を行う圧縮機に関するもので、例えば自動車用空調装置など圧縮機等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の圧縮機は、圧縮された気流体と共に圧縮機構を潤滑する潤滑油の一部を圧縮機から空調装置のシステムサイクル中へ吐出してしまう。圧縮機より気流体と共に吐出される潤滑油の量がシステムサイクル中に多くなればなるほど空調装置のシステム効率が低下する。
【０００３】
このため、従来の圧縮機においては、空調装置のシステムサイクル中への潤滑油の吐出を抑制し空調装置のシステム効率を向上させるため、圧縮機構の吐出側に、圧縮された流体から潤滑油を分離する分離室を設けている。分離室の下側（重力の向き）には分離された潤滑油を貯える貯油室が形成され、分離室で分離された潤滑油を貯油室に排出する排出孔が分離室に形成されている。また、排出孔開口部から吹き出される潤滑油が貯油室に溜まった潤滑油面に当たり油面が波立ち変動するのを抑制すべく衝突壁を形成し、貯油室内の供給ポートより貯油室に溜まった潤滑油を圧縮機の潤滑部に供給している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８２３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで当該特許文献１記載の圧縮機においては、圧縮機が高速回転になるほど、分離室内の気流体の旋回流も速くなり、潤滑油の分離効率が向上し、システムサイクル中の冷媒に含まれる潤滑油量が減りシステム効率が向上する。しかし、システムサイクル中へ吐出する潤滑油が少なくなりすぎると冷媒中に含有される潤滑油の量が少なくなり、システムサイクル中のオイル循環率（ＯＣＲ）が悪くなる。ＯＣＲが悪くなると吐出ガスに含まれる潤滑油が少なくなり、その吸熱作用が少なくなるため、見かけ上、吐出ガスの温度は上昇する。延いては、圧縮機構の焼き付き等の原因になり、圧縮機の信頼性、耐久性が悪くなる。
【０００６】
そこで本発明は上述の従来の課題に鑑み、空調装置のシステムサイクル中の冷媒に含有する潤滑油量が高速で少なくなり吐出温度が過度に上昇することを抑制し圧縮機の信頼性を低下しないようにした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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による圧縮機においては、貯油室と高圧室との間において、これら相互間の気流体移動を許容する連通路と、圧縮機の振動によって開閉する開閉弁を設けた構成としてある。
【０００８】
このような構成によって、圧縮機の回転数が上昇し当該圧縮機を取り付けたエンジンの振動値が上昇すると、開閉弁が振動することで開弁する。そのとき高圧室と貯油室の静圧の差により圧縮機の吐出流れの一部が高圧室から上記連通路より貯油室内へ流入する。貯油室に流入する吐出流れによって貯油室に溜まった潤滑油面は乱れ、波立つため、貯油室
と分離室を結ぶ連絡口より潤滑油の一部が噴出され、その噴出された潤滑油は分離室からガス排出口へそしてシステムサイクル中へと潤滑油が吐出されることになる。よって、システムサイクル中の冷媒に含まれる潤滑油量は増えることになり、システムサイクル中に不足していた冷媒に含有する潤滑油量が適量になり、吐出温度は低下し圧縮機信頼性を確保することが出来る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の圧縮機は、高圧室と貯油室を連通する連通路を設け、吐出流の一部を高圧室から貯油室へ流れ込ませることにより、圧縮機の高速回転時において、圧縮機の潤滑部における潤滑不足を解消させ信頼性の向上を図ることが出来る。また、圧縮機回転数が低い場合はシステム効率をあげ冷房性能の向上を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における圧縮機の横断面図
【図２】図１に示した圧縮機の作動室Ａ−Ａの断面図
【図３】同実施の形態１における高圧ケースを作動室側から見た断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、潤滑油を含む気流体を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構により圧縮された前記気流体が導かれる高圧室と、前記気流体に含まれる潤滑油の少なくとも一部が分離される分離室と、前記分離室にて前記気流体から分離された潤滑油が貯えられる貯油室とを備える圧縮機であって、前記貯油室と前記高圧室とを連通する連通路と、高圧室側に設けられ前記連通路を開閉する浮動自在な開閉弁と、前記開閉弁を遊びを持って拘束する弁押さえ板とを設けた構成としてある。これによって、圧縮機の回転数が上昇し当該圧縮機を取り付けたエンジンの振動値が上昇すると、開閉弁が振動することで開弁する。そのとき高圧室と貯油室の静圧の差により圧縮機の吐出流れの一部が高圧室から上記連通路より貯油室内へ流入する。貯油室に流入する吐出流れによって貯油室に溜まった潤滑油面は乱れ、波立つため、貯油室と分離室を結ぶ連絡口より潤滑油の一部が噴出され、その噴出された潤滑油は分離室からガス排出口へそしてシステムサイクル中へと潤滑油が吐出されることになる。よって、システムサイクル中の冷媒に含まれる潤滑油量は増えることになり、システムサイクル中に不足していた冷媒に含有する潤滑油量が適量になり、吐出温度は低下し圧縮機信頼性を確保することが出来る。従って、開閉弁の開弁する設定回転数を変えることで、空調装置のシステムサイクル中の冷媒に含有する潤滑油量コントロールし圧縮機の信頼性を確保し空調装置のシステム効率を最適値にコントロールができる圧縮機を提供することができる。
【００１２】
第２の発明は、前記圧縮機のロータの回転数が所定の回転数以上のときに開弁し、所定の回転数以下のときに閉弁するように開閉弁を設定してあり、空調装置のシステムサイクル中の冷媒に含有する潤滑油量コントロールし、圧縮機の信頼性を確保し空調装置のシステム効率を最適値にコントロールができる圧縮機を提供することができる。
【００１３】
以下、本発明の圧縮機について、添付図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施形態１）
図１は本発明の実施の形態１における圧縮機の横断面図、図２は同作動室の断面図、図３は同圧縮機の作動室側から見た高圧ケースの断面図である。
【００１５】
図示したように、この圧縮機においては、円筒内壁を有するシリンダ１に略円柱状のロータ２が、その外周の一部がシリンダ１の内壁と微少隙間を形成するように回転自在に収
容されている。ロータ２には複数のベーンスロット３が等間隔に設けられており、ベーンスロット３内には、摺動自在にベーン４がそれぞれ挿入されている。ロータ２はこれと一体的に形成された駆動軸５が回転駆動されることにより回転する。
【００１６】
シリンダ１の両端開口部はそれぞれ前部側板６及び後部側板７により閉塞され、シリンダ１内部に作動室８が形成される。作動室８には吸入口９及び吐出口１０が連通し、吐出口１０は高圧通路１３に接続され、吐出口１０と高圧通路１３との間には吐出弁１１が配設されている。後部側板７には高圧ケース１２が取り付けられており、高圧ケース１２内には高圧室１４、分離室５１及び貯油室５２が形成されている。高圧室１４は導入孔５３を介して分離室５１と連通している。分離室５１は、圧縮された高圧流体にふくまれる潤滑油を分離するために設けられている。分離室５１は導油路５０を介して貯油室５２と連通している。
【００１７】
貯油室５２に貯められた潤滑油は、給油路１８を介して圧縮機構を構成するロータ２、ベーン４、シリンダ１内壁等に供給され、各部を潤滑すると共に、ベーン背圧室１７に供給され、その圧力によりベーン４をロータ２の外側へ押し出す働きをする。潤滑油の給油は貯油室５２から圧縮機構に潤滑油を供給する給油路１８を介して行われ、給油路１８の途中には、ベーン背圧付与装置１６が設けられている。ベーン背圧付与装置１６は圧縮機構へ供給する潤滑油の給油圧力や給油量を圧縮機構周辺の流体（冷媒）圧力に応じて制御する。
【００１８】
エンジンなどの駆動源より動力伝達を受けて駆動軸５及びロータ２が、図２において時計方向に回転すると、これに伴い低圧流体（冷媒）が吸入口９より作動室８内に流入する。ロータ２の回転に伴い圧縮された高圧流体は吐出口１０より吐出弁１１を押し上げて高圧通路１３に吐出され、高圧室１４内に流入する。さらに、高圧流体は導入孔５３から分離室５１に流入し、分離室５１で高圧流体に含まれる潤滑油が分離される。
【００１９】
ところで、分離室５１は円筒状の空間となっており、この円筒空間に高圧流体を導く導入孔５３は、この円筒空間の接線方向に高圧流体を導くように、形成されている。したがって、高圧流体に含まれる潤滑油は円筒空間を旋回中に遠心力により、分離室５１の円筒状部の内周面４９に接触し冷媒ガスから分離される。高圧流体はガス排出口５８より圧縮機外に吐出され、分離された潤滑油は内周面４９に沿って下方に移動する。本実施形態では、円筒空間下部にこれに結合して略逆円錐状の空間が形成されており、分離室５１は主にこの略逆円錐状の空間と上述の円筒空間とから構成される。
【００２０】
分離室５１の下端部には分離された潤滑油を貯油室５２に導く導油路５０が形成されている。導油路５０は、図１に示したように、鉛直下方に向かって形成されており、導油路５０の貯油室側開口部５４は貯油室５２に貯まった潤滑油の油面より鉛直方向において下方の潤滑油中で開口している。そして、貯油室５２内上部と分離室５１との間に、これら相互間の流体移動を許容する再導入孔５７を設けることにより、貯油室５２上部に貯まった冷媒ガス等の気体流を分離室５１に移動させ、分離室内の油面を、貯油室の油面に対して、鉛直方向に同等か、少し下方向になるように作用させている。
【００２１】
さらに、貯油室５２の内上部と高圧室１４との間の仕切壁には、０．１５〜０．５φ断面積の連通路５９を形成している。連通路５９は１個又は複数個になる場合もある。そしてこの連通路５９の高圧室側には振動によって当該連通路５９を開閉する浮動自在な開閉弁６０と、前記開閉弁６０を遊びを持って拘束する弁押さえ板６１とが設けてある。
【００２２】
このような構成によって、圧縮機の回転数が上昇し当該圧縮機を取り付けたエンジンの振動値が上昇すると、開閉弁６０が振動することで開弁する。そのとき高圧室１４と貯油
室５２の静圧の差により圧縮機の吐出流れの一部が高圧室１４から上記連通路５９より貯油室５２内へ流入する。貯油室５２に流入する吐出流れによって貯油室５２に溜まった潤滑油面は乱れ、波立つため、貯油室５２と分離室５１を結ぶ連絡口より潤滑油の一部が噴出され、その噴出された潤滑油は分離室５１からガス排出口へそしてシステムサイクル中へと潤滑油が吐出されることになる。よって、システムサイクル中の冷媒に含まれる潤滑油量は増えることになり、システムサイクル中に不足していた冷媒に含有する潤滑油量が適量になり、吐出温度は低下し圧縮機信頼性を確保することが出来る。
【００２３】
すなわち、この圧縮機では、当該圧縮機を取り付けているエンジンなどの振動で開閉弁６０が小刻みに振動して連通路５９を開閉する、すなわち吐出流の一部を連通路５９から貯油室５２へ導入することができ、連通路５９がない場合と比較すると連通路５９がある場合は、圧縮機回転数（Ｎｃ）が高くなるほどオイル循環率（ＯＣＲ）が大きくなり、システム中の冷媒に含まれる潤滑油の量を多くさせることができる。また回転数が低い場合は、逆にＯＣＲを低く抑えシステム効率は良くすることができる。信頼性としては、圧縮機が高速回転の時懸念される潤滑部への潤滑油の補給がこのような構成により冷媒中の潤滑油量を適正量にするこが出来るため信頼性の確保ができる。
【００２４】
また、上記開閉弁６０の開弁する設定回転数を変えることで、空調装置のシステムサイクル中の冷媒に含有する潤滑油量コントロールし、圧縮機の信頼性を確保し空調装置のシステム効率を最適値にコントロールができる圧縮機を提供することができる。
【００２５】
なお、上述の実施形態では、圧縮機として、スライディングベーン型ロータリ圧縮機構を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ローリングピストン型、スクロール型等その他の圧縮機構であっても同様に構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上説明したように、本発明の圧縮機においては、圧縮機の高速回転時において、圧縮機の潤滑部における潤滑不足を解消させ信頼性の向上を図ることができ、また、圧縮機回転数が低い場合はシステム効率をあげ冷房性能の向上を図ることができ、自動車用はもちろん各種冷凍機器に使用できる。
【符号の説明】
【００２７】
１  シリンダ
２  ロータ
３  ベーンスロット
４  ベーン
５  駆動軸
６  前部側板
７  後部側板
８  作動室
９  吸入口
１０  吐出口
１１  吐出弁
１２  高圧ケース
１３  高圧通路
１４  高圧室
１６  ベーン背圧付与装置
１７  ベーン背圧室
１８  給油路
５０  導油路
５１  分離室
５２  貯油室
５３  導入孔
５４  貯油室側開口部
５７  再導入孔
５８  ガス排出口
５９  連通路（高圧室と貯油室を連通する）
６０  開閉弁
６１  弁押さえ板
【図１】
2012017688.tif 000003
【図２】
2012017688.tif 000004
【図３】
2012017688.tif 000005