(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開口されたケーシング内に収容され、吸入室の吸気口から圧縮室内に吸入された冷媒ガスを圧縮し、圧縮された高圧冷媒ガスを吐出室から外部の室内空気調和システム側に吐出する圧縮機構部と、上記吐出室内に設けられ、上記高圧冷媒ガスから分離された潤滑油を貯留する油溜まりと、上記油溜まりの潤滑油を上記圧縮室内に戻すための潤滑油供給手段と、を有し、
上記潤滑油供給手段は、
上記ケーシングに開口されて上記油溜まりに連通する潤滑油供給口と、
上記潤滑油供給口と上記吸入室もしくは吸気口または上記室内空気調和システムのサクション管に連通するオイル戻し管と、
上記オイル戻し管の一部を構成するキャピラリー配管とからなり、
上記キャピラリー配管が上記ケーシングに固定されており、
上記キャピラリー配管とケーシングとの固定構造は、少なくともキャピラリー配管の始端および終端における連結部分を固定した補強部材が上記ケーシングに取付けられる構造である
ことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
上記補強部材が上記キャピラリー配管とケーシングとの接触面の全面を覆うように設けられ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】
上記補強部材の形状が薄肉の平板状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気体圧縮機。
【請求項４】
上記キャピラリー配管の終端が上記吸入室もしくは吸気口または上記室内空気調和システムのサクション管に直接接続され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５】
上記キャピラリー配管は、複数の折曲部を有する波打ち状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の気体圧縮機。
【請求項６】
上記キャピラリー配管と補強部材とからなるキャピラリー配管ユニットが気体圧縮機外部のケーシングの上面および底面の両面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内空気調和システムに用いられるベーンロータリー型の気体圧縮機に係り、特に、潤滑油を圧縮機構部に循環させる潤滑油供給路の構造を改良した気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビル等の室内空気調和システムに使用されるベーンロータリー型の気体圧縮機としては、図４に示すものが知られている。
【０００３】
同図に示すように、この気体圧縮機は、圧縮機構部Ｃと、一端が開口されて圧縮機構部Ｃを包囲するコンプレッサケーシング１１と、フロントヘッド１２とを備えており、コンプレッサケーシング１１の開口端をフロントヘッド１２で塞ぎ、コンプレッサケーシング１１内に電磁クラッチに連結された圧縮機構部Ｃを収容し、圧縮機構部Ｃの一端面に取付けられたフロントヘッド１２には冷媒ガスを吸引する吸気口２１が開口されたリアサイドブロック１５とコンプレッサケーシング１１との間に冷媒ガスが吐出される高圧の吐出室２０を形成するように構成されている。
【０００４】
また、圧縮機構部Ｃは、フロントサイドブロック１４とリアサイドブロック１５との間に内周略楕円筒状のシリンダ１３を有し、このシリンダ１３、フロントサイドブロック１４、およびリアサイドブロック１５とにより仕切られる内周略楕円筒状の圧縮室１６内には、ロータ１７が横架されており、ロータ１７にはその端面間を貫通してロータシャフト１７ａが一体に設けられ、このロータシャフト１７ａは、フロントサイドブロック１４側の軸受１４ａとリアサイドブロック１５側の軸受１５ａとにより回転可能に支持されている。
【０００５】
また、ロータ１７にはその外周面にスリット状のベーン溝が複数形成され、ベーン溝にはそれぞれベーン１８が摺動可能に装着されており、ベーン１８は、ロータ１７の外周面からシリンダ１３の内周面に向かって出没自在に設けられている。
【０００６】
そして、図示しない原動機によりロータ１７が回転駆動されると、圧縮室１６はその容積の大小変化を繰り返し、吸入室１９の吸気口２１から吸引された低圧冷媒ガスＡを圧縮し、圧縮された高圧冷媒ガスＢが吐出室２０内に吐出されるが、この吐出室２０内には円筒状の金網フィルタ２２ａと、遠心力により潤滑油を分離するサイクロンブロック２２ｂとからなる油分離器２２が取付けられており、油分離器２２により分離捕獲された潤滑油は吐出室２０内底部に設けられた油溜まり２３に貯留されている。
【０００７】
ところで、このような空気調和システムに使用される冷媒容量の多い気体圧縮機にあっては、循環する冷媒ガス中の潤滑油の総量を減少させることにより、吐出ポート２４からシステム内に流れ出る油量を低減し、システムの高性能、高効率化を図っているが、潤滑油の総量が減少すると、ベーン１８の先端部と圧縮室１６内壁との摺動部における潤滑油が不足し、潤滑状態が低下してベーン１８先端部が磨耗しやすくなるため、吐出室２０内の油溜まり２３の潤滑油を圧縮室１６内に戻すための潤滑油供給路が気体圧縮機の外部に設けられている。
【０００８】
すなわち、この潤滑油供給路は、図５に示すように、吐出室２０内に設けられた油溜まり２３の底部に開口された潤滑油供給口２５にオイル戻し管２６の始端が接続され、このオイル戻し管２６の終端が、吸入室１９の吸気口２１に接続された冷媒供給用のサクション管２７の途中に接続されることにより、吐出室２０内の油溜まり２３と吸入室１９とが連通され、オイル戻し管２６の途中にはキャピラリー配管、バルブ等からなるオイル量制御回路２８が設けられている。
【０００９】
このように、気体圧縮機の吸入室１９側に潤滑油を戻す機能を有する気体圧縮機の配管にあっては、オイル量制御回路２８において潤滑油の冷却効果を得るために、オイル戻し管２６や、サクション管２７よりも口径を細くした銅管からなるキャピラリー配管が用いられているが、このキャピラリー配管は口径が細く比較的強度が低い上に、圧縮機本体には固定されておらず、外部の影響を受けやすい構造であるため、気体圧縮機の運転時の振動により破損する危険性があり、キャピラリー配管が破損すると、そこから潤滑油が漏れて、潤滑油供給路としての機能が果たせなくなる。
【００１０】
特に、キャピラリー配管とオイル戻し管との連結部分や、キャピラリー配管とサクション管との連結部分は、ともに運転時の振動により局部的に応力が集中しやすい部位であると考えられ、この部位を起点として剪断される可能性が高い。また、このキャピラリー配管等からなるオイル量制御回路は、施工スペースが限定されるために施工場所、施工方法の影響を受けやすく、施工の自由度に大きな制約があるものといえる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、潤滑油を圧縮機構部に循環させる潤滑油供給路の構造に関し、特にキャピラリー配管の破損を未然に防止でき、安全性の高い気体圧縮機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る気体圧縮機は、一端が開口されたケーシング内に収容され、吸入室の吸気口から圧縮室内に吸入された冷媒ガスを圧縮し、圧縮された高圧冷媒ガスを吐出室から外部の室内空気調和システム側に吐出する圧縮機構部と、上記吐出室内に設けられ、上記高圧冷媒ガスから分離された潤滑油を貯留する油溜まりと、上記油溜まりの潤滑油を上記圧縮室内に戻すための潤滑油供給手段と、を有し、上記潤滑油供給手段は、上記ケーシングに開口されて上記油溜まりに連通する潤滑油供給口と、上記潤滑油供給口と上記吸入室もしくは吸気口または上記室内空気調和システムのサクション管に連通するオイル戻し管と、上記オイル戻し管の一部を構成するキャピラリー配管とからなり、上記キャピラリー配管が上記ケーシングに固定されており、上記キャピラリー配管とケーシングとの固定構造は、少なくともキャピラリー配管の始端および終端における連結部分を固定した補強部材が上記ケーシングに取付けられる構造であることを特徴とするものである。
【００１４】
また、上記キャピラリー配管は口径の細い銅管を使用するため、上記補強部材の形状は薄肉の平板状に形成されていると溶接が容易であり、また上記補強部材がキャピラリー配管とケーシングとの接触面の全面を覆うように固定されていると、補強部材とキャピラリー配管との溶接面積が大きくなり接合強度が向上するので好ましい。
【００１５】
このように、キャピラリー配管に接合固定される補強部材によってキャピラリー配管の強度が高められているため、キャピラリー配管の終端を吸入室もしくは吸入室の吸気口または室内空気調和システムのサクション管に直接接続する構造を採用することもでき、キャピラリー配管の施工自由度は大幅に向上する。
【００１６】
キャピラリー配管の形状は自由に設計できるが、複数の折曲部を設けた波打ち状に形成すると、バルブやオイル量検出のためのセンサを設けることなく潤滑油の流量を制御できる。
【００１７】
なお、上記キャピラリー配管とこのキャピラリー配管に接合固定された補強部材とからなるキャピラリー配管ユニットを気体圧縮機外部のケーシングの上面および底面の両面に設けてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る気体圧縮機の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
本発明に係る気体圧縮機の基本的な構成、すなわち、図４において説明したように、（イ）コンプレッサケーシング１１内に収容された圧縮機構部Ｃの一端面に取付けられたフロントサイドブロック１４とフロントヘッド１２との間に吸入室１９が形成され、圧縮機構部Ｃの他端面に取付けられたリアサイドブロック１５とコンプレッサケーシング１１との間に吐出室２０が形成されている点、（ロ）圧縮機構部Ｃはフロントサイドブロック１４とリアサイドブロック１５との間に内周略楕円筒状のシリンダ１３を有し、シリンダ１３、フロントサイドブロック１４、リアサイドブロック１５により仕切られる内周略楕円筒状の圧縮室１６内に横架されたロータ１７にはその外周面にスリット状のベーン溝が複数形成され、ベーン溝に摺動可能に装着されたベーン１８がロータ１７の外周面からシリンダ１３の内周面に向かって出没自在に設けられている点、および（ハ）吐出室２０内には円筒状の金網フィルタ２２ａと遠心力により潤滑油を分離するサイクロンブロック２２ｂとからなる油分離器２２が取付けられ、油分離器２２により分離捕獲された潤滑油が吐出室２０内底部に設けられた油溜まり２３に貯留されている点については従来例と同様な構成のため、従来例と同一部材には同一符号を附してその詳細な説明は省略する。
【００２０】
本発明に係る気体圧縮機にあっては、従来、圧縮機本体には固定されていなかったキャピラリー配管を、圧縮機構部Ｃを包囲するコンプレッサケーシング１１の外壁面に固定することにより、キャピラリー配管が圧縮機運転中の振動による応力を受けにくい構造としたことを特徴とするものであって、このキャピラリー配管とコンプレッサケーシングとの固定構造について図１乃至図３に基づき説明する。
【００２１】
図１は本発明の第１の実施形態における気体圧縮機の要部の構成を示す拡大斜視図であり、同図に示すように、本実施形態におけるキャピラリー配管３０は、銅管を適温に加熱して、所定温度に保持した後に徐冷することで、所要の機械的強度が得られた内径約φ１〜２ｍｍ、外形約φ３ｍｍの焼きなまし銅管が複数段に折曲された波打ち状に形成されている。
【００２２】
また、キャピラリー配管３０の始端および終端には、それぞれキャピラリー配管３０の口径よりも大きな口径を有するジョイント管３１ａ，３１ｂが連結され、その連結部分はロウ付け３２して硬化させることで接合強度が高められている。
【００２３】
さらに、このキャピラリー配管３０の強度を向上させるために、ステンレス鋼やニッケル鋼等の鉄系材質からなり、所定箇所に取付孔４１，４１，…が開設された補強部材４０がキャピラリー配管３０の底面に溶接固定されている。
【００２４】
ここで、補強部材４０を溶接固定する箇所としては、少なくともキャピラリー配管３０の始端および終端における連結部分３３，３３、すなわちキャピラリー配管３０とジョイント管３１ａ，３１ｂとの連結部分を覆うように溶接固定されていればよい。これは、後述する潤滑油供給口と接続されるオイル戻し管２６とキャピラリー配管３０の始端、および吸入室１９もしくは吸気口２１または室内空気調和システムのサクション管２７と接続されるキャピラリー配管３０の終端の両接続部分がともに圧縮機運転時の振動により局部的に応力が集中しやすく、かつ強度が弱い部位であると考えられ、この部位を最優先で重点的に補強する必要があるためである。
【００２５】
また、補強部材４０は、本実施形態では、鉄系材質からなる薄肉の平板状に形成されており、このように平板状に形成されていると、補強部材４０の上にキャピラリー配管３０を載置した状態で溶接が行なえるため溶接がしやすく、補強部材４０がキャピラリー配管３０の底面の全面を覆うサイズに形成されていると、補強部材４０とキャピラリー配管３０との溶接面積が大きくなり接合強度が向上するので好ましい。
【００２６】
なお、本実施形態においては、キャピラリー配管３０に流れ込む潤滑油の流量を制御するために、口径の細いキャピラリー配管３０の形状をさらに複数の折曲部を設けた波打ち形状として絞りを設けているが、潤滑油の油量を制御する別の手段、例えばキャピラリー配管３０の途中にバルブ等を設けることとすれば、キャピラリー配管３０の形状はこれに限らず、様々な形状とすることが可能である。また、図示しないが、キャピラリー配管３０の外周にゴム管を巻きつけて振動を緩衝させるようにしてもよい。
【００２７】
次に、上述した平板状の補強部材４０が溶接固定されたキャピラリー配管３０（以下、説明の便宜上、「キャピラリー配管ユニット」と称する）を気体圧縮機本体に取付ける施工例について図２および図３に基づき説明する。図２は図１に示したキャピラリー配管ユニットを圧縮機本体の底部に取付けた状態を示す平面図であって、（ａ）は圧縮機本体の正面図、（ｂ）は圧縮機本体の底面図であり、図３は図１に示したキャピラリー配管ユニットを圧縮機本体に取付ける変形例を示す平面図であって、（ａ）は圧縮機本体の上面図、（ｂ）は圧縮機本体の正面図、（ｃ）は圧縮機本体の底面図である。
【００２８】
まず、図２（ａ）に示すように、気体圧縮機を正面側から見ると、オイル戻し管２６は、その始端がコンプレッサケーシング１１に開口されて内部の油溜まりに連通する潤滑油供給口２５に接続され、その終端は本実施形態のように吸入室１９に直接接続されるか、吸気口２１あるいは室内空気調和システムのサクション管２７に接続されて、油溜まりの潤滑油を圧縮室内に戻すための潤滑油供給手段を構成している。
【００２９】
そして、この潤滑油供給手段は、同図（ｂ）に示すように、気体圧縮機を底面側から見ると、圧縮機構部Ｃの前段側には、内部に形成された吸入室１９に連通するオイル戻し管２６ｂがキャピラリー配管３０の一方のジョイント管３１ｂに接続され、圧縮機構部Ｃの後段側には、コンプレッサケーシング１１外壁の所定箇所に上述したキャピラリー配管ユニット５０を取付けるための取付孔１１ａ，１１ａ，…が設けられ、コンプレッサケーシング１１と内部の油溜まりとを連通させる潤滑油供給口２５が開設されている。
【００３０】
一方、キャピラリー配管ユニット５０は、上述したように、補強部材４０上の所定箇所に取付孔４１，４１，…が開設されており、この取付孔４１とコンプレッサケーシング１１外壁の取付孔１１ａとにボルト４２を螺合させることにより、キャピラリー配管３０底面の補強部材４０が気体圧縮機の外部に取付け固定される。
【００３１】
また、キャピラリー配管ユニット５０におけるキャピラリー配管３０の始端に設けられたジョイント管３１ａとコンプレッサケーシング１１外壁に開設された潤滑油供給口２５に接続されたオイル戻し管２６ａとが接続されるとともに、キャピラリー配管３０の終端に設けられたジョイント管３１ｂと前段側の吸入室１９に連通するオイル戻し管２６ｂの終端とが接続されて、オイル戻し管２６とその一部を構成するキャピラリー配管３０とからなる潤滑油供給路を構成する。
【００３２】
このようにして、気体圧縮機の外部にキャピラリー配管ユニット５０の取付けが完了すると、この気体圧縮機は、コンプレッサケーシング１１外壁に開口されて油溜まりに連通する潤滑油供給口２５と圧縮室に連通する吸入室１９とが、オイル戻し管２６、およびキャピラリー配管３０により連通されて、油溜まりの潤滑油を圧縮室内に戻すための潤滑油供給路が形成されるとともに、補強部材４０がコンプレッサケーシング１１外壁に取付け固定されることにより、キャピラリー配管３０は口径の細い管の取付け強度ではなく、補強部材４０である平板の取付け強度で気体圧縮機の外部に強固に取付けられることとなる。
【００３３】
そして、この気体圧縮機は、その運転中、吐出室２０と圧縮室１６との間に吐出室２０側が高圧となる圧力差が生じているため、吐出室２０内の底部に形成された油溜まり２３に貯留されている潤滑油は、潤滑油供給口２５からオイル戻し管２６ａ、キャピラリー配管３０、オイル戻し管２６ｂからなる潤滑油供給路を経由して吸入室１９内へ流れ込み、吸入室１９から圧縮室１６内に流れ込んだ潤滑油は圧縮室１６内壁面を伝って圧縮室１６内壁面とベーン１８の先端部との摺動部に供給され、摺動部が充分に潤滑されるため、ベーン１８先端部の磨耗を防止することができる。
【００３４】
また、圧縮機の運転時の振動をキャピラリー配管ユニット５０の補強部材４０に吸収させてキャピラリー配管３０に直接伝達されることを回避することにより、キャピラリー配管３０に加えられる振動を減衰させることができるため、振動によるキャピラリー配管３０の破損を効果的に防止することが可能となる。
【００３５】
したがって、システム内の潤滑油の総量を減少させてシステムの高効率化を図ることができ、かつ振動による破損を防止できる安全性の高い潤滑油供給路を備えた気体圧縮機を提供することができる。
【００３６】
また、上記潤滑油供給路の形成位置の変形例として、図３に示すように、上述したキャピラリー配管ユニット５０をコンプレッサケーシング１１外壁の上面および底面にそれぞれ配置することも可能である。
【００３７】
すなわち、本実施形態においては、同図（ａ）に示すように、上面に配置されたキャピラリー配管ユニット５０ａは、一方のオイル戻し管２６ｃの先端が同図（ｂ）に示す吸入室１９へと接続されている。そして、同図（ｃ）に示すように、底面に配置されたキャピラリー配管ユニット５０ｂは、一方のオイル戻し管２６ａが潤滑油供給口２５へと接続され、他方のオイル戻し管２６ｂが同図（ａ）に示す他方のオイル戻し管２６ｄと連結されている。
【００３８】
また、図示しないが、上述した各実施形態において、キャピラリー配管３０の機械的強度が高められているため、キャピラリー配管３０の終端を吸入室の吸気口や室内空気調和システムのサクション管に直接接続することも可能である。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、従来強度が低かったキャピラリー配管の裏面に補強部材を溶接固定して強度の高いキャピラリー配管ユニットとして取り扱うことができるため、従来施工スペースが限定されるために施工場所、施工方法の影響を受けやすく、施工の自由度に大きな制約があったキャピラリー配管の自由な形状を設計することが可能になるとともに、補強部材の組み合わせも可能となり、施工場所の分割も可能となるため、キャピラリー配管の施工自由度を大幅に向上させることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る気体圧縮機によれば、吐出室内から圧縮室内へと潤滑油を供給するための潤滑油供給路として、ケーシングに開口されて上記油溜まりに連通する潤滑油供給口と、この潤滑油供給口と吸入室もしくは吸気口または室内空気調和システムのサクション管に連通するオイル戻し管と、このオイル戻し管の一部を構成するキャピラリー配管とからなり、特にこのキャピラリー配管の始端および終端における連結部分に溶接固定した補強部材をケーシングに強固に取付け固定する構造を採用することで、圧縮機の運転時の振動をキャピラリー配管に溶接された補強部材に吸収させて、口径の細いキャピラリー配管に直接伝達するのを回避することにより、キャピラリー配管に加えられる振動を減衰させることができるため、振動によるキャピラリー配管の破損を可及的に防止することができ、安全性の高い潤滑油供給路を形成することができるという効果を奏する。
【００４１】
また、潤滑油供給路として、キャピラリー配管の裏面に補強部材を溶接固定して強度の高いキャピラリー配管ユニットとして取り扱うことができるため、従来施工スペースが限定されるために施工場所、施工方法の影響を受けやすく、施工の自由度に大きな制約があったキャピラリー配管の自由な形状を設計することが可能になるとともに、補強部材の組み合わせも可能となり、施工箇所の分割も可能となるため、キャピラリー配管の施工自由度を大幅に向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における気体圧縮機の要部の構成を示す拡大斜視図である。
【図２】図１に示したキャピラリー配管ユニットを圧縮機本体の底部に取付けた状態を示す平面図であり、（ａ）は圧縮機本体の正面図、（ｂ）は圧縮機本体の底面図である。
【図３】図１に示したキャピラリー配管ユニットを圧縮機本体に取付ける変形例を示す平面図であって、（ａ）は圧縮機本体の上面図、（ｂ）は圧縮機本体の正面図、（ｃ）は圧縮機本体の底面図である。
【図４】従来の気体圧縮機の構成を示す縦断面図である。
【図５】従来の気体圧縮機の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１１  コンプレッサケーシング
１１ａ  取付孔
１６  圧縮室
１９  吸入室
２０  吐出室
２１  吸気口
２３  油溜まり
２５  潤滑油供給口
２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ  オイル戻し管
３０  キャピラリー配管
３１ａ，３１ｂ  ジョイント管
３３  連結部分
４０  補強部材（平板）
４１  取付孔
４２  ボルト
５０，５０ａ，５０ｂ  キャピラリー配管ユニット
Ｃ  圧縮機構部
【図１】
0003983052.tif 000002
【図２】
0003983052.tif 000003
【図３】
0003983052.tif 000004
【図４】
0003983052.tif 000005
【図５】
0003983052.tif 000006