(57)【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圧縮機本体と、
この圧縮機本体から吐出される圧縮冷媒ガスを一時貯留してから圧縮機外部へ戻す吐出室と、
この吐出室の下部に形成され、潤滑油を貯留する油溜まりと、
この油溜まりに貯留された潤滑油を上記圧縮機本体の機械的運動により摺動する摺動部に供給する潤滑油供給路と、
上記油溜まりに貯留された潤滑油の表面に浮かべて、油溜まりに貯留された潤滑油と吐出室に一時貯留された圧縮冷媒ガスとを仕切るとともに、網状になっている油面安定材と
を具備することを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
油面安定材の昇降を案内するガイドが吐出室内に設けられた請求項１記載の気体圧縮機。
【請求項３】
油面安定材に浮力を付与するフロートが設けられている請求項１または２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】
この発明は、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に従来の気体圧縮機を示す。冷媒ガスを圧縮する気体圧縮機は、システムの配管から吸気室１に吸気口１ａから冷媒ガスを導入し、圧縮機本体２の機械的運動、例えば、図５のようなロータリベーン型の場合には、ロータ３の回転によって、吸気室１から冷媒ガスを吸入して圧縮し、吐出室４に圧縮冷媒ガスを吐出して一時貯留し、吐出口４ａから配管に戻すようになっている。
【０００３】
圧縮機本体２は、ロータ３が回転し、ロータ３に放射状にセットされて摺動するベーンにより仕切られてロータ３の周囲に形成される圧縮室が収縮することにより、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。
【０００４】
気体圧縮機は、冷媒ガスの出入り口１ａ、４ａ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。
【０００５】
使用後の潤滑油は、圧縮機本体２内で圧縮冷媒ガスに混入して吐出室４に吐出される。圧縮冷媒ガスの吐出室４への出口には、サイクロン型の油分離器７が設けてあって、この油分離器７により、潤滑油は圧縮冷媒ガスから分離され油溜まり５に落下して回収され、再使用される。
【０００６】
ところで、吐出室４へ勢いよく吐出される冷媒ガス流は、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み、この潤滑油が混入した冷媒ガスが吐出口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。
【０００７】
そこで、従来は、圧縮冷媒ガスの噴流が流れる吐出室４内に、網状あるいは板状の障害物を設置して噴流を和らげる構造が種々発明されている。しかし、このようにしても、なお、圧縮冷媒ガスの噴流が油溜まり５の潤滑油表面に達して潤滑油表面を荒らし、圧縮冷媒ガスが潤滑油を巻き込むことがあった。
【０００８】
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、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り、また、システムＯＣＲが高くなって、カーエアコン等の熱交換能力の低下を招くという問題があった。
【０００９】
【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、油溜まりの潤滑油が圧縮冷媒ガスに巻き込まれてシステムの配管に流出する量を減少させた気体圧縮機を提供するものである。
【００１０】
【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圧縮機本体と、この圧縮機本体から吐出される圧縮冷媒ガスを一時貯留してから圧縮機外部へ戻す吐出室と、この吐出室の下部に形成され、潤滑油を貯留する油溜まりと、この油溜まりに貯留された潤滑油を上記圧縮機本体の機械的運動により摺動する摺動部に供給する潤滑油供給路と、上記油溜まりに貯留された潤滑油の表面に浮かべて、油溜まりに貯留された潤滑油と吐出室に一時貯留された圧縮冷媒ガスとを仕切るとともに、網状になっている油面安定材とを具備する。
【００１１】
また、上記気体圧縮機において、油面安定材の昇降を案内するガイドを吐出室内に設けると、油面安定材が吐出室内の圧縮冷媒ガス噴流からそれた位置に移動してしまったり、油分離器等の障害物に引っ掛かってしまうことがない。
【００１２】
油面安定材を網状とすれば、網の隙間を通っても潤滑油が回収される。
【００１３】
油面安定材に浮力を付与するフロートを設けたり、油面安定材自体を中空構造にすれば、油面安定材の材料に、金属、ガラス繊維等の耐久性、耐油性の高い材料を使用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下、図１〜図４を参照して説明する。
【００１５】
図１は、この発明の一実施の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と同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００１６】
図１において、１０は、この発明の特徴となる油面安定材である。この油面安定材１０は、ポリエチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ウレタン、発泡ポリスチレン等の耐油性耐冷媒性合成樹脂等、潤滑油よりも比重の小さい材料を網状に形成したもので、油溜まり５に貯留された潤滑油の表面に浮かべられ、油溜まり５に貯留された潤滑油と吐出室４に一時貯留された圧縮冷媒ガスとを仕切っている。
【００１７】
圧縮機運転中は、運転停止時よりも、潤滑油がより多く圧縮機本体２に供給されている状態になるから、油溜まり５の潤滑油面１１が下がり、運転を停止すると潤滑油面１１が上がるのであるが、油面安定材１０は油面の昇降に従って上下して、常に油溜まり５の潤滑油と吐出室４の圧縮冷媒ガスとを仕切っている。
【００１８】
圧縮機運転により圧縮機本体２から吐出される圧縮冷媒ガスは、油分離器７を通過する際、その金網に衝突して混入している潤滑油を分離され、吐出室４に噴流となって吐出される。分離された潤滑油の油滴は、互いに吸着し合ってより大きい油滴となって圧縮冷媒ガス中を沈降し、油溜まり５に落ちて再び潤滑油として使用される。油面安定材１０上に落下した油滴も噴流ガスに押し流されて凝集し油溜まり５内の潤滑油に速やかに合流する。このとき、油面安定材１０が網状であったり、ポーラスであって細かい隙間があると、この隙間は潤滑油で濡れているから、隙間からも油面安定材１０下側の潤滑油に合流し、油面安定材１０上の油滴はより速やかに噴流から隔離回収される。
【００１９】
一方、圧縮冷媒の噴流ガスは、油面安定材１０に当たるだけとなるから、油溜まり５の潤滑油面に衝突することがなく、油面は平静に保たれ、圧縮冷媒の噴流ガスに巻き込まれ混入して圧縮機外部のシステム配管に流出する量が少なくなる。なお、噴流は油面に対して主として斜めに当たるから、噴流が、隙間を通して油面安定材１０下の潤滑油を巻き込むおそれはほとんどない。
【００２０】
油溜まり５の潤滑油が圧縮冷媒の噴流ガスに巻き込まれ混入して圧縮機外部のシステム配管に流出する量が少なくなることにより、システムのＯＣＲが低下して熱交換能力低下を防ぎ、また、潤滑油が圧縮機本体２の潤滑に集中して有効に使用される。
【００２１】
図２は、この発明の他の実施の形態を示す縦断面図である。図２において、図１および図５で説明した事項および部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２２】
図２において、１２は、この発明の特徴となる油面安定材である。この油面安定材１２は、図１の実施の形態と同様の材料を使用し、同様の形状に形成して、その中心部にはガイド孔１３ａが貫通されたハブ１３が設けられている。
【００２３】
１４は、吐出室４内に上下を吐出室４の壁に固定されて設けられた棒状のガイドである。そして、上記油面安定材１２のガイド孔１３ａは、ガイド１４に充分な隙間を持って挿通されていて、油面安定材１２は、ガイド１４に案内されて潤滑油面１１の昇降に従って上下に昇降するようになっている。
【００２４】
すなわち、油面安定材１２は、油溜まり５に貯留された潤滑油の表面１１に浮かべられ、ガイド１４に案内されて油面の上下動に従って昇降しながら、油溜まり５に貯留された潤滑油と吐出室４に一時貯留された圧縮冷媒ガスとを仕切っている。油面安定材１２は、ガイド１４に拘束されて水平面内にはあまり移動できず、油面が上昇したときに、油分離器７の下側の壁に引っ掛かって油中に潜ってしまったり、油面が下降したときに、噴流が直接当たらない隅に逃げてしまったりすることがなく、常に圧縮冷媒ガスの噴流が当たる潤滑油油面をカバーして圧縮冷媒ガス噴流と油溜まりの潤滑油表面とを確実に仕切っている。
【００２５】
図３は、この発明の他の実施の形態を示す縦断面図である。図３において、図１、図２および図５で説明した事項および部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２６】
図３において、１５は、この発明の特徴となる油面安定材である。この油面安定材１５は、ポリエチレン等の合成樹脂よりも耐久性のある鉄、アルミニウム、黄銅等の金属、ガラス繊維、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム等の耐油性材料からなり、網状である。油面安定材１５の中心部にはガイド孔１３ａが貫通されたハブ１３が設けられている。また、外周部には、油面安定材１５に浮力を付与するフロート１６が設けられている。フロート１６は、中空構造のものでも、あるいは、中実で比重の小さい耐油性合成樹脂等で構成してもよい。このフロート１６により、比重が冷媒ガスが溶解している潤滑油（気体圧縮機の高圧下で冷媒ガスが潤滑油に溶け込んでいる）の比重よりも大きくて、油面安定材１５単体では浮上できない場合でも、油面安定材として使用することができる。
【００２７】
図４は、この発明の参考例を示す縦断面図である。図４において、図１、図３および図５で説明した事項および部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２８】
図４において、１７は、この発明の参考例の特徴となる油面安定材である。この油面安定材１７は、中空構造になっていて、全体がフロートの役割を果たす。油面安定材１７の中心部には、ガイド孔１７ａが設けられ、このガイド孔１７ａは、ガイド１４に充分な隙間を持って挿通されていて、油面安定材１７は、ガイド１４に案内されて潤滑油面１１の昇降に従って上下に昇降するようになっている。
【００２９】
上述の図３の実施の形態においても、また、図４の参考例においても、油面安定材１５または１７が、油溜まり５に貯留された潤滑油の表面１１に浮かべられ、ガイド１４に案内されて油面の上下動に従って昇降しながら、油溜まり５に貯留された潤滑油と吐出室４に一時貯留された圧縮冷媒ガスとを仕切っている。油面安定材１５または１７は、ガイド１４に拘束されて水平面内にはあまり移動できず、油面が上昇したときに、油分離器７の下側の壁に引っ掛かって油中に潜ってしまったり、油面が下降したときに、噴流が直接当たらない隅に逃げてしまったりすることがなく、常に圧縮冷媒ガスの噴流が当たる潤滑油油面をカバーして圧縮冷媒ガス噴流と油溜まりの潤滑油表面とを確実に仕切っている。
【００３０】
この発明における油面安定材の昇降を案内するガイドとしては、上述の実施の形態の棒状のガイドの他、吐出室壁面に設けた溝状ガイド、突条ガイド等でもよい。また、油面安定材の平面形状は、油面安定材昇降範囲内での吐出室断面形状になるべく沿わせ、かつ、圧縮冷媒ガス噴流が当たる油面を覆う範囲とすることが好ましい。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、この発明は、油溜まりに貯留された潤滑油の表面に油面安定材を浮かべて、油溜まりに貯留された潤滑油と吐出室に一時貯留された圧縮冷媒ガスとを仕切るようにしたから、油溜まりの潤滑油が吐出室内の圧縮冷媒ガス噴流に巻き込まれて圧縮冷媒ガスとともに圧縮機外部のシステム配管へ流出する量を減らすことができ、これにより、システムＯＣＲが低下して熱交換能力低下を防止でき、また、潤滑用の潤滑油が気体圧縮機内で有効に使用されるようになって、多量の潤滑油を気体圧縮機に封入しなくても、潤滑不良を起こすこともなくなる。
【００３２】
更に、上記気体圧縮機において、油面安定材の昇降を案内するガイドを吐出室に設ければ、油面安定材が常に適正位置に維持されて、圧縮冷媒ガス噴流と油溜まりの潤滑油表面とが油面安定材により確実に仕切られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す縦断面図。
【図２】この発明の他の実施の形態を示す縦断面図。
【図３】この発明の他の実施の形態を示す縦断面図。
【図４】  この発明の参考例を示す縦断面図。
【図５】従来の気体圧縮機を示す縦断面図。
【符号の説明】
１  吸気室
２  圧縮機本体
４  吐出室
５  油溜まり
６  潤滑油供給路
７  油分離器
１０  油面安定材
１１  潤滑油面
１２  油面安定材
１３  ハブ
１４  ガイド
１５  油面安定材
１６  フロート
１７  油面安定材
【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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