(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のサイドブロック間に介挿されたシリンダと、
上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、
上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けられたベーンと、
上記シリンダ、サイドブロック、ロータおよびベーンによって仕切り形成される圧縮室と、
上記圧縮室からの冷媒ガスを吐出するシリンダ吐出穴と、
上記シリンダ吐出穴から吐出された冷媒ガスを一時貯留する吐出チャンバと、
上記吐出チャンバから該吐出チャンバの下流側の油分離フィルタに向かって冷媒ガスを導く直線状の吐出ガス通路と、
上記油分離フィルタを装着し、該油分離フィルタにより冷媒ガスと油とを分離する油分離器と、
上記油分離器により分離された冷媒ガスと油とを一時貯留する吐出室と、
を備え、
上記シリンダ吐出孔、吐出チャンバ、吐出ガス通路、油分離器の油分離フィルタは、それぞれ２つずつ設けられ、
上記２つの吐出ガス通路は、互いに左右対称となるように内向きに傾斜している
ことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
上記吐出ガス通路における油分離器側の出口部開口が上記吐出ガス通路の入口部開口の高さ位置と同一高さに設定されることにより、吐出ガス通路が水平状に延びていることを特徴とする請求項１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、カーエアコンシステムの一部として車両に搭載される、または空調システムの一部として室外機に搭載される気体圧縮機に関し、特に、油含有高圧冷媒ガスの圧力損失を低減し、コンプレッサ性能の向上を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の気体圧縮機は、たとえば図３に示したように内周略楕円状のシリンダ１を有し、そのシリンダ１の両端面にはサイドブロック２、３がそれぞれ取り付けられている。また、このようなフロントおよびリア側のサイドブロック２、３間に介挿されたシリンダ１の内側にはロータ４が配設されており、このロータ４は、その軸心に一体に設けたロータ軸５と、これを支持するサイドブロック２、３の軸受６、７とを介して回転可能に横架されている。
【０００３】
図４に示したように、ロータ４にはその径方向にスリット状にベーン溝８が５つ切り込み形成され、その各ベーン溝８にはベーン９がそれぞれ１つずつ装着されており、これらのベーン９はそれぞれロータ４の外周面からシリンダ１の内壁に向かって出没自在に設けられている。
【０００４】
シリンダ１の内側は、シリンダ１内壁、サイドブロック２、３内面、ロータ４外周面およびベーン９先端側両側面によって複数の小室に仕切られ、この仕切り形成された各小室が圧縮室１０であり、この圧縮室１０はロータ４が図中矢印イの方向に回転することにより容積の大小変化を繰り返す。
【０００５】
圧縮室１０の容積変化が生じると、その容積増加時に、吸入室１１内の油含有低圧冷媒ガスが、シリンダ１の吸入通路１２やサイドブロック２、３の吸入口１３を介して圧縮室１０へ吸入される。そして、圧縮室１０の容積が減少し始めると、その容積減少効果により圧縮室１０の冷媒ガスが圧縮され始め、その後、圧縮室１０の容積が最小付近に近づくと、圧縮された油含有高圧冷媒ガスの圧力により、シリンダ１楕円短径部付近に開設されているシリンダ吐出穴１４の吐出弁１５が開く。これにより、シリンダ吐出穴１４から圧縮室１０内の油含有高圧冷媒ガスが吐出する。
【０００６】
シリンダ吐出穴１４から吐出した油含有高圧冷媒ガスは、シリンダ１外周の吐出チャンバ１６と吐出ガス通路２４を通って、該サイドブロック３後部に取り付けられている油分離器１８の油分離フィルタ１８−１へ導かれる。
【０００７】
油分離フィルタ１８−１に導かれた油含有高圧冷媒ガスは、油分離フィルタ１８−１を構成している金網との衝突等により油成分とガス成分に分離され、そのガス成分は吐出室１９に流入し、かつ該吐出室１９からコンプレッサケースの吐出ポート（図示省略）を経てエアコンシステムのコンデンサ側に供給される。一方、分離後の油成分は、吐出室１９底部のオイル溜まり２０に滴下し貯留されるとともに、サイドブロック２、３やシリンダ１の油穴２１を通って該油を必要とする部位に供給される。油を必要とする部位としては、たとえば軸受６、７クリアランスや、サイドブロック２、３のシリンダ対向面側に形成されたサライ溝２２と、これに連通するベーン９底部のベーン背圧空間２３である。
【０００８】
しかしながら、上記のような従来の気体圧縮機にあっては、図５に示したように、油分離性能を高めるために油分離器１８の吐出ガス通路２４を２度直角に曲げ、これにより当該ガス通路２４の内壁に油含有高圧冷媒ガスが２回衝突する構成を採用していたが、このような衝突構造によると、油分離性能の向上効果は殆どなく、それよりむしろ油含有高圧冷媒ガスの圧力損失が大となる効果の方が大きく現れ、この圧力損失の増大がコンプレッサ性能を悪化させる要因となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、油含有高圧冷媒ガスの圧力損失を低減し、コンプレッサ性能の向上を図れる気体圧縮機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この出願の請求項１に記載の発明は、一対のサイドブロック間に介挿されたシリンダと、上記シリンダ内に回転可能に横架されたロータと、上記ロータの外周面から上記シリンダの内壁に向かって出没自在に設けられたベーンと、上記シリンダ、サイドブロック、ロータおよびベーンによって仕切り形成される圧縮室と、上記圧縮室からの冷媒ガスを吐出するシリンダ吐出穴と、上記シリンダ吐出穴から吐出された冷媒ガスを一時貯留する吐出チャンバと、上記吐出チャンバから該吐出チャンバの下流側の油分離フィルタに向かって冷媒ガスを導く直線状の吐出ガス通路と、上記油分離フィルタを装着し、該油分離フィルタにより冷媒ガスと油とを分離する油分離器と、上記油分離器により分離された冷媒ガスと油とを一時貯留する吐出室と、を備え、上記シリンダ吐出孔、吐出チャンバ、吐出ガス通路、油分離器の油分離フィルタは、それぞれ２つずつ設けられ、上記２つの吐出ガス通路は、互いに左右対称となるように内向きに傾斜していることを特徴とする。
【００１１】
そして、請求項１に記載の発明によれば、吐出ガス通路の直線化により、該吐出ガス通路を通過する油含有高圧冷媒ガスの流れがスムーズになり、油含有高圧冷媒ガスの圧力損失が減少する。
【００１２】
更に、この出願の請求項２に記載の発明は、上記吐出ガス通路における油分離器側の出口部開口が上記吐出ガス通路の入口部開口の高さ位置と同一高さに設定されることにより、吐出ガス通路が水平状に延びていることを特徴とする。
【００１３】
そして、請求項２に記載の発明によれば、吐出チャンバと連通する吐出ガス通路は、入口部開口の高さ位置に対して、油分離器側の開口が同一高さ位置に設定されていることにより、吐出ガス通路は水平状に延びるとともに、最短経路をとることができ、油含有高圧冷媒ガスの圧力損失をより一層低減できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る気体圧縮機の実施形態について添付図面を基に詳細に説明する。
【００１７】
なお、本実施形態の気体圧縮機の基本的な構成、たとえば、図３および図４を用いて説明すると、一対のサイドブロック２、３間にシリンダ１が介挿設置され、このシリンダ１内側にロータ４が回転可能に横架され、また、ロータ４にはその外周面からシリンダ１の内壁に向かってベーン９が出没自在に設けられていること、上記シリンダ１の内側にはベーン９等で仕切り形成された圧縮室１０が設けられており、この圧縮室１０はロータ４の回転により容積の大小変化を繰り返すとともに、その容積変化により吸入室内の油含有低圧冷媒ガスを吸気し圧縮すること、および、この圧縮された油含有高圧冷媒ガスはシリンダ吐出穴１４から吐出されること等は従来と同様なため、それと同一部材には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００１８】
本実施形態の気体圧縮機においても、上記のようにシリンダ吐出穴１４から吐出した油含有高圧冷媒ガスは、吐出チャンバ１６および吐出ガス通路２４を通って、油分離器１８に装着されている油分離フィルタ１８−１側へ導かれるが、本実施形態の気体圧縮機では、図１に示したように、そのような吐出ガス通路２４を直線状に形成し、吐出ガス通路２４の直線化を図っている。
【００１９】
すなわち、吐出ガス通路２４は、その一端２４ａ側が吐出チャンバ１６側に開口し、かつ他端２４ｂ側は油分離器１８の油分離フィルタ１８−１側に開口するように構成されており、このような吐出ガス通路２４の一端（入口部開口）２４ａから他端（出口部開口）２４ｂまでの間が途中で１度も曲がることなく完全に直線で結ばれるように形成されている。
【００２０】
また、吐出ガス通路２４は、吐出チャンバ１６からリア側のサイドブロック３を貫通して油分離器１８側へ入ってくるように穿孔形成されているが、本実施形態では、そのような油分離器１８側への吐出ガス通路２４の入り角も変わっていない。
図１から明らかなように、吐出ガス通路２４は、シリンダ１、サイドブロック２、３およびロータ４の軸線方向に対して斜めに直線状になっている。
【００２１】
つまり、従来の気体圧縮機における吐出ガス通路２４は、図５に示したようにリア側のサイドブロック３を貫通して油分離器１８側へ入った直後に、略直角に曲がっているが、本実施形態の気体圧縮機における吐出ガス通路２４は、図１に示したようにリア側のサイドブロック３を貫通して油分離器１８側へ入った直後も曲がることなく、直線状に形成されている。
【００２２】
本実施形態の気体圧縮機の場合、図４を用いて説明すると、シリンダ吐出穴１４、吐出チャンバ１６、吐出ガス通路２４、油分離器１８の油分離フィルタ１８−１は、それぞれ２つずつ設けられているが、これは、シリンダ１の内周略楕円形状とベーン９を５枚備える構造との関係から、ロータ４が１回転するとシリンダ１内の２箇所で吸気動作と圧縮動作が行なわれ、その２箇所で圧縮された油含有高圧冷媒ガスをそれぞれ別々に油分離器１８側へ導くようにしているためである。
【００２３】
上記２つの吐出ガス通路２４、２４は双方ともに前述の通り直線状に設けられているが、これらの両吐出ガス通路２４、２４は、互いに平行でなく、油分離器１８の中央に並設されている２つの油分離フィルタ１８−１、１８−１に向かってハの字状に斜めに配置されている。
【００２４】
本実施形態の気体圧縮機においても、シリンダ吐出穴１４から吐出した油含有高圧冷媒ガスは、吐出チャンバ１６と吐出ガス通路２４を通って油分離器１８の油分離フィルタ１８−１へ導かれるが、本実施形態のように吐出ガス通路２４の直線化を図ると、シリンダ吐出穴１４から油分離フィルタ１８−１側へと油含有高圧冷媒ガスをスムーズに移行させることができ、これにより、油含有高圧冷媒ガスの圧力損失が低減され、コンプレッサ性能が向上する。
【００２５】
ところで、油含有高圧冷媒ガスの圧力損失は吐出ガス通路２４の通路断面積にも関係があり、吐出ガス通路２４の通路断面積が大きいほど油含有高圧冷媒ガスの圧力損失は小さくなる。従って、吐出ガス通路２４の通路断面積はなるべく大きく設けることが好ましい。
【００２６】
次いで、図２は、本発明に係る気体圧縮機の別実施形態の構成を示すもので、図２（ａ）は油分離器をリア側からみた正面図、（ｂ）は油分離器をリアサイドブロック当接面側からみた正面図、（ｃ）は（ｂ）中Ｂ−Ｂ線断面図である。
【００２７】
すなわち、この実施形態においては、油含有高圧冷媒ガスの圧力損失をより低減するために、吐出ガス通路２４の一端２４ａ、すなわち、吐出ガス通路２４の入口部となる吐出チャンバ１６側の入口部開口の高さ位置に対して、吐出ガス通路２４の他端２４ｂ、すなわち、油分離器１８側の出口部開口の高さ位置を同一高さ位置に設定することにより、入口部並びに出口部の両開口２４ａ、２４ｂを結ぶ吐出ガス通路２４は、水平状をなす最短経路をとることになる。
図２から明らかなように、吐出ガス通路２４は、シリンダ１、サイドブロック２、３およびロータ４の軸線方向に対して斜めに直線状になっている。
【００２８】
従って、シリンダ吐出穴１４から吐出した油含有高圧冷媒ガスは、吐出チャンバ１６から吐出ガス通路２４を通じて油分離器１８の油分離フィルタ１８−１へ導かれるが、この実施形態のように、吐出ガス通路２４が最短経路を構成し、通路長さが短いため、油含有高圧冷媒ガスの圧力損失を低く抑えることができる。
【００２９】
更に、吐出ガス通路２４が水平状に延びているため、高圧冷媒ガス通過時の抵抗を少なくでき、このことも圧力損失を低減できる一要因となり、コンプレッサ機能をより向上させることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る気体圧縮機にあっては、上記の如く、吐出ガス通路を直線状に形成したため、この吐出ガス通路を介してシリンダ吐出穴側から油分離器の油分離フィルタ側へと油含有高圧冷媒ガスがスムーズに流れるようになるから、この種油含有高圧冷媒ガスの圧力損失が小さくなり、コンプレッサ性能の向上を図ることができるという効果を有する。
【００３１】
更に、本発明に係る気体圧縮機にあっては、吐出ガス通路を直線状に形成するとともに、吐出チャンバと連通する入口部開口の高さ位置と油分離器側の出口部開口の高さ位置を同一高さ位置に設定することにより、吐出ガス通路を水平状に延びる最短経路にでき、吐出ガス通路を通過する油含有高圧冷媒ガスの圧力損失をより低減させることでコンプレッサ性能をより向上させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る気体圧縮機の要部の説明図であって、（ａ）は当該気体圧縮機に内蔵されている油分離器の正面図、（ｂ）はその背面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】図２は本発明に係る気体圧縮機における別実施形態の要部の説明図であって、（ａ）は当該気体圧縮機に内蔵されている油分離器の正面図、（ｂ）はその背面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】従来の気体圧縮機の断面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】図５は図３に示した従来の気体圧縮機に搭載されている油分離器の説明図であって、（ａ）は当該油分離器の正面図、（ｂ）はその背面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  フロント側のサイドブロック
３  リア側のサイドブロック
４  ロータ
５  ロータ軸
６、７  軸受
８  ベーン溝
９  ベーン
１０  圧縮室
１１  吸入室
１２  吸入通路
１３  吸入口
１４  シリンダ吐出穴
１５  吐出弁
１６  吐出チャンバ
１８  油分離器
１８−１  油分離フィルタ
１９  吐出室
２０  オイル溜まり
２１  油穴
２２  サライ溝
２３  ベーン背圧空間
２４  吐出ガス通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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