(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
該ケース内に装着されたシリンダと、
該シリンダ内を回転するロータと、
該ロータを貫通する回転軸と、
前記ロータと前記シリンダにより形成され、冷媒ガスを圧縮する圧縮室と、
該圧縮室で圧縮された冷媒ガスが通過する複数の吐出通路と、
該吐出通路が所定角度にて統合され、１本の管路にまとめられることで、前記冷媒ガス同士を衝突させる導入管路と、
該導入管路に連通され、前記冷媒ガス中から潤滑油を分離する油分離部とを備え、
該油分離部は、
前記導入管路に連通される外筒と、
該外筒の内側に配設された冷媒ガス案内筒と、
該冷媒ガス案内筒と前記外筒間に形成され、前記冷媒ガス中から前記潤滑油を遠心分離させる一次分離室と、
該一次分離室の底部の複数箇所に連通され、該連通部位より吐出された前記冷媒ガスをそれぞれ案内しつつ互いに衝突させる二次分離室とを備えたことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
ケースと、
該ケース内に装着されたシリンダと、
該シリンダ内を回転するロータと、
該ロータを貫通する回転軸と、
前記ロータと前記シリンダにより形成され、冷媒ガスを圧縮する圧縮室と、
該圧縮室で圧縮された冷媒ガスが通過する導入管路と、
該導入管路に連通され、前記冷媒ガス中から潤滑油を分離する油分離部とを備え、
該油分離部は、
前記導入管路に連通される外筒と、
該外筒の内側に配設された冷媒ガス案内筒と、
該冷媒ガス案内筒と前記外筒間に形成され、前記冷媒ガス中から前記潤滑油を遠心分離させる一次分離室と、
該一次分離室の底部の複数箇所に連通され、該連通部位より吐出された前記冷媒ガスをそれぞれ案内しつつ互いに衝突させる二次分離室とを備えたことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項３】
ケースと、
該ケース内に装着されたシリンダと、
該シリンダ内を回転するロータと、
該ロータを貫通する回転軸と、
前記ロータと前記シリンダにより形成され、冷媒ガスを圧縮する圧縮室と、
該圧縮室で圧縮された冷媒ガスが通過する複数の吐出通路と、
該吐出通路の端部にそれぞれ連通され、前記冷媒ガス中から潤滑油を分離する油分離部とを備え、
該油分離部は、
前記吐出通路に連通される外筒と、
該外筒の内側に配設された冷媒ガス案内筒と、
該冷媒ガス案内筒と前記外筒間に形成され、前記冷媒ガス中から前記潤滑油を遠心分離させる一次分離室と、
該一次分離室の底部に連通され、該連通部位より吐出された前記冷媒ガスを対流案内しつつ衝突させる二次分離室とを備えたことを特徴とする気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は気体圧縮機に係わり、特に十分な油分離性能が得られる油分離器を有する気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
気体圧縮機は、室内空調用や冷凍用に用いられている。気体圧縮機５０は図７に示す如く圧縮機本体１を有し、圧縮機本体１は一対のサイドブロック２、３間に介挿されたシリンダ４を備えてなり、シリンダ４内にはロータ５が回転可能に配設されている。
【０００３】
ロータ５には端面間を貫通する回転軸６が一体に設けられており、回転軸６は両サイドブロック２、３のそれぞれに設けられた軸受孔７、８に回転可能に嵌合し、また、その回転軸先端側６ａは軸受孔７より突出し、さらにフロントヘッド９を貫通するように延長形成されている。
回転軸先端側６ａの外局面側にはシール室１０が設けられており、このシール室１０には軸受孔７と回転軸６との軸受すきまＧを介し潤滑油が供給される。
【０００４】
図８に、図７中のＡ−Ａ矢視線断面図を示す。ロータ５の外周面には径方向にベーン溝１２が形成され、ベーン溝１２にはベーン１３が摺動可能に装着されている。そして、ベーン１３は、ロータ５の回転時には遠心力とベーン溝底部の油圧とによりシリンダ４の内壁に付勢される。
【０００５】
シリンダ４内は、一対のサイドブロック２、３、ロータ５、ベーン１３、１３・・により複数の小室に仕切られている。これらの小室は圧縮室１４、１４・・と称され、ロータ５の回転により容積の大小変化を繰り返す。
【０００６】
このような圧縮機本体１においては、ロータ５が回転して圧縮室１４、１４・・の容積が変化すると、その容積変化により吸入口３５に通じる吸入室１５の低圧冷媒ガスを吸気し圧縮する。圧縮機本体１は、右側端部に周状の開口端４１を有するケース５２内に開口端４１より挿入固定されている。
【０００７】
サイドブロック２、３の外周囲には、気密性を保持するため、Ｏリング４２Ａ、４２Ｂが取り付けられている。サイドブロック３とケース５２により吐出室１９が形成されている。
【０００８】
そして、圧縮後の高圧冷媒ガスは吐出ポート１６、吐出弁１７を介して吐出チャンバー１０１に導かれる。吐出チャンバー１０１Ａ、１０１Ｂは、図中対称形成されている。その後、高圧冷媒ガスはそれぞれの吐出チャンバー１０１Ａ、１０１Ｂに連通された吐出通路１０３Ａ、１０３Ｂを経て油分離器１００に送られる。
【０００９】
この油分離器１００について、従来公開公報（特開平04-153596、特開昭55-117092、実開昭54-103660）が存在する。図７中のＢ矢視図を図９に、また、油分離器１００についてのＣ−Ｃ矢視断面図を図１０に示す。図９及び図１０において、油分離器１００には独立した油分離ユニット１１０Ａ、１１０Ｂが内蔵されている。
【００１０】
そして、この油分離ユニット１１０Ａ、１１０Ｂの外筒１１１Ａ、１１１Ｂの内側には、下部に隙間を残した状態で、冷媒ガス案内筒１１３Ａ、１１３Ｂが配設されている。外筒１１１Ａ、１１１Ｂと冷媒ガス案内筒１１３Ａ、１１３Ｂの間には中空部１１７Ａ、１１７Ｂが形成されている。外筒１１１Ａ、１１１Ｂの底部には、分離された油が吐出される小穴１１５Ａ、１１５Ｂが形成されている。
【００１１】
かかる構成において、吐出通路１０３Ａ、１０３Ｂを経た冷媒ガスは、中空部１１７Ａ、１１７Ｂに導かれ、渦を巻くように旋回する。この旋回による遠心分離効果により、比重の高いオイルミストは遠心方向に付勢され、外筒１１１Ａ、１１１Ｂの内壁に付着する。その後、付着された油分は重力により自然落下され、小穴１１５Ａ、１１５Ｂから吐出される。
【００１２】
一方、油分の分離された冷媒ガスは、冷媒ガス案内筒１１３Ａ、１１３Ｂの内側に案内されて、上側の開口部１１９Ａ、１１９Ｂより吐出室１９に吐出される。分離の油分は吐出室１９の底部に溜り、潤滑油の油溜り２０を形成する。油分の分離された高圧冷媒ガスは、吐出口３６より外部の図示しない熱交換器等に供給される。
【００１３】
一方、図示しないエンジンやモータ等の外部駆動源による動力は、図示しないベルト等によりプーリ３１に伝えられる。プーリ３１とフロントヘッド９間には、ベアリング３２が配設されている。回転軸先端側６ａの右端には、アマチュア３３が固着され、クラッチ用電磁コイル３４の励磁により、このアマチュア３３はプーリ３１の右端面に吸着若しくは離脱される。アマチュア３３がプーリ３１の右端面に吸着されたとき、ロータ５はプーリ３１の回転に連れて回転する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の油分離器１００では、運転状態によっては、遠心分離効果で分離しきれず潤滑油と高圧冷媒ガスが十分分離されない状態で、小穴１１５Ａ、１１５Ｂから吐出される場合がある。その結果、十分な油分離性能の得られないおそれがあった。
【００１５】
本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、十分な油分離性能が得られる油分離器を有する気体圧縮機を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、ケースと、該ケース内に装着されたシリンダと、該シリンダ内を回転するロータと、該ロータを貫通する回転軸と、前記ロータと前記シリンダにより形成され、冷媒ガスを圧縮する圧縮室と、該圧縮室で圧縮された冷媒ガスが通過する複数の吐出通路と、該吐出通路が所定角度にて統合され、１本の管路にまとめられることで、前記冷媒ガス同士を衝突させる導入管路と、該導入管路に連通され、前記冷媒ガス中から潤滑油を分離する油分離部とを備え、該油分離部は、前記導入管路に連通される外筒と、該外筒の内側に配設された冷媒ガス案内筒と、該冷媒ガス案内筒と前記外筒間に形成され、前記冷媒ガス中から前記潤滑油を遠心分離させる一次分離室と、該一次分離室の底部の複数箇所に連通され、該連通部位より吐出された前記冷媒ガスをそれぞれ案内しつつ互いに衝突させる二次分離室とを備えて構成した。
【００１７】
吐出通路が、導入管路にて一本に統合されたので、各吐出通路からそれぞれ流入された冷媒ガスは衝突する。この衝突により冷媒ガス中から潤滑油が分離される。この状態で油分離部に冷媒ガスが導入される。
【００１８】
冷媒ガスは、一次分離室内で渦を巻くように旋回する。この旋回による遠心分離効果により、更に冷媒ガス中から潤滑油が分離される。そして、油分が残存する冷媒ガスは、更に二次分離室へと導かれる。二次分離室では、複数の連通部位より吐出された冷媒ガスをそれぞれ案内しつつ互いに衝突させる。このとき、更に一層冷媒ガス中から潤滑油が分離される。
【００１９】
以上により、３段階にわたり潤滑油を冷媒ガスから分離することで、効率の良い分離性能を有する。かかる油分離性能を有することにより、気体圧縮機に封入する潤滑油量を削減することができる。また、気体圧縮機より流出する潤滑油量が減少し、熱交換器に付着する潤滑油量が減少し、熱交換効率が向上する。
【００２０】
また、本発明は、ケースと、該ケース内に装着されたシリンダと、該シリンダ内を回転するロータと、該ロータを貫通する回転軸と、前記ロータと前記シリンダにより形成され、冷媒ガスを圧縮する圧縮室と、該圧縮室で圧縮された冷媒ガスが通過する導入管路と、該導入管路に連通され、前記冷媒ガス中から潤滑油を分離する油分離部とを備え、該油分離部は、前記導入管路に連通される外筒と、該外筒の内側に配設された冷媒ガス案内筒と、該冷媒ガス案内筒と前記外筒間に形成され、前記冷媒ガス中から前記潤滑油を遠心分離させる一次分離室と、該一次分離室の底部の複数箇所に連通され、該連通部位より吐出された前記冷媒ガスをそれぞれ案内しつつ互いに衝突させる二次分離室とを備えて構成した。
更に、本発明は、ケースと、該ケース内に装着されたシリンダと、該シリンダ内を回転するロータと、該ロータを貫通する回転軸と、前記ロータと前記シリンダにより形成され、冷媒ガスを圧縮する圧縮室と、該圧縮室で圧縮された冷媒ガスが通過する複数の吐出通路と、該吐出通路の端部にそれぞれ連通され、前記冷媒ガス中から潤滑油を分離する油分離部とを備え、該油分離部は、前記吐出通路に連通される外筒と、該外筒の内側に配設された冷媒ガス案内筒と、該冷媒ガス案内筒と前記外筒間に形成され、前記冷媒ガス中から前記潤滑油を遠心分離させる一次分離室と、該一次分離室の底部に連通され、該連通部位より吐出された前記冷媒ガスを対流案内しつつ衝突させる二次分離室とを備えて構成した。
【００２１】
冷媒ガスは、吐出通路から導入され、一次分離室で渦を巻くように旋回する。この旋回による遠心分離効果により、冷媒ガス中から潤滑油が分離される。油分が残存する冷媒ガスは、更に二次分離室へと導かれる。二次分離室では、冷媒ガスが渦を巻くように対流され衝突する。そして、この衝突により冷媒ガス中から潤滑油が更に分離される。
【００２２】
以上のように、一次分離室での遠心分離効果で分離しきれなかった潤滑油を、再度二次分離室で遠心分離を行うことにより、効率の良い分離性能を有する。従って、請求項１とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。図１に、本発明の第１実施形態の断面図、図１中のＤ矢視図を図２に、また、油分離器２００についてのＥ−Ｅ矢視断面図を図３に示す。尚、図９、図１０と同一要素のものについては同一符号を付して説明は省略する。
【００２４】
図１〜図３において、吐出通路１０３Ａ、１０３Ｂは、導入管路２０１にて一本に統合されている。吐出通路１０３Ａと吐出通路１０３Ｂとは１８０度隔てて配設され、導入管路２０１との間でＴ字状に形成されている。導入管路２０１は外筒２１１に連通されており、この外筒２１１の内側には、下部に隙間を残した状態で、冷媒ガス案内筒２１３が配設されている。そして、この外筒２１１、冷媒ガス案内筒２１３で仕切られた空間に一次分離室２１４が形成されている。
【００２５】
また、外筒２１１の両下側部にはリブ状の冷媒ガス案内用張出部２１７ａが突設され、底部２１７ｂは平面にて形成されている。そして、この冷媒ガス案内用張出部２１７ａ、底部２１７ｂで仕切られた空間に二次分離室２１９が形成されている。この二次分離室２１９には分離された油が吐出される開口２１５が図１中二次分離室２１９の左端部に設けられている。一次分離室２１４と二次分離室２１９とは両下側部にて連通されている。
【００２６】
次に、本発明の第１実施形態の動作を説明する。
吐出通路１０３Ａ、１０３Ｂが、導入管路２０１にて一本に統合されたので、吐出通路１０３Ａ、吐出通路１０３Ｂからそれぞれ流入された冷媒ガスは衝突する。Ｔ字状の配設角度は、この衝突が維持できれば１８０度に限定するものではない。この衝突により冷媒ガス中から潤滑油が分離される。この状態で油分離器２００に冷媒ガスが導入される。
【００２７】
冷媒ガスは、一次分離室２１４内で渦を巻くように旋回する。この旋回による遠心分離効果により、比重の高いオイルミストは遠心方向に付勢され、外筒２１１の内壁に付着する。その後、付着された油分は重力により自然落下される。
一方、油分の分離された冷媒ガスは、冷媒ガス案内筒２１３の内側に案内されて、上側の開口部２１８より吐出室１９に吐出される。
【００２８】
次に、油分が残存する冷媒ガスは、更に二次分離室２１９へと導かれる。二次分離室２１９では、両側部から冷媒ガスが衝突する。そして、この衝突により冷媒ガス中から潤滑油が更に分離される。潤滑油は、開口２１５から油溜り２０に落下される。また、冷媒ガスは、吐出室１９に吐出される。
【００２９】
以上のように、３段階にわたり潤滑油を冷媒ガスから分離できる。従って、一次分離室２１４での遠心分離効果で分離しきれなかった潤滑油を、再度二次分離室２１９で遠心分離を行うことにより、効率の良い分離性能を有する。
【００３０】
かかる油分離性能を有することにより、気体圧縮機５０に封入する潤滑油量を削減することができる。また、気体圧縮機５０より流出する潤滑油量が減少し、エアコンシステム内の熱交換器（エバポレータ、コンデンサ）に付着する潤滑油量が減少し、熱交換効率が向上する。
【００３１】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図４に、本発明の第２実施形態の断面図、図４中のＦ矢視図を図５に、また、油分離器３００についてのＧ−Ｇ矢視断面図を図６に示す。尚、図９、図１０と同一要素のものについては同一符号を付して説明は省略する。
【００３２】
図５及び図６において、外筒１１１Ａ、１１１Ｂと冷媒ガス案内筒１１３Ａ、１１３Ｂの間には一次分離室３０１Ａ、３０１Ｂが形成されている。一次分離室３０１Ａ、３０１Ｂは、それぞれ吐出通路１０３Ａ、吐出通路１０３Ｂと連通されている。外筒１１１Ａ、１１１Ｂの底部には、分離された油が吐出される小穴３０３Ａ、３０３Ｂが形成されている。
【００３３】
また、外筒１１１Ａ、１１１Ｂの下部には、二次分離室３０５Ａ、３０５Ｂが連設されている。この二次分離室３０５Ａ、３０５Ｂには分離された油が吐出される開口３１５Ａ、３１５Ｂが図１中二次分離室３０５Ａ、３０５Ｂの左端部に設けられている。この二次分離室３０５Ａ、３０５Ｂと一次分離室３０１Ａ、３０１Ｂとは連通されている。そして、二次分離室３０５Ａ、３０５Ｂにおけるこの連通部位は、油分離器３００の中央よりにそれぞれ偏らせて位置されている。
【００３４】
次に、本発明の第２実施形態の動作を説明する。
冷媒ガスは、吐出通路１０３Ａ、吐出通路１０３Ｂから導入され、一次分離室３０１Ａ、３０１Ｂ内で渦を巻くように旋回する。この旋回による遠心分離効果により、比重の高いオイルミストは遠心方向に付勢され、外筒１１１Ａ、１１１Ｂの内壁に付着する。その後、付着された油分は重力により自然落下される。
【００３５】
一方、油分の分離された冷媒ガスは、冷媒ガス案内筒１１３Ａ、１１３Ｂの内側に案内されて、上側の開口部１１９Ａ、１１９Ｂより吐出室１９に吐出される。
【００３６】
次に、油分が残存する冷媒ガスは、更に二次分離室３０５Ａ、３０５Ｂへと導かれる。二次分離室３０５Ａ、３０５Ｂでは、冷媒ガスが渦を巻くように対流され衝突する。そして、この衝突により冷媒ガス中から潤滑油が更に分離される。潤滑油は、開口３１５Ａ、３１５Ｂから油溜り２０に落下される。また、冷媒ガスは、吐出室１９に吐出される。
【００３７】
以上のように、一次分離室３０１Ａ、３０１Ｂでの遠心分離効果で分離しきれなかった潤滑油を、再度二次分離室３０５Ａ、３０５Ｂで遠心分離を行うことにより、効率の良い分離性能を有する。従って、本発明の第１実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、効率の良い油分離性能を実現できる。かかる油分離性能を有することにより、気体圧縮機に封入する潤滑油量を削減することができる。また、気体圧縮機より流出する潤滑油量が減少し、熱交換器に付着する潤滑油量が減少し、熱交換効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態の断面図
【図２】  図１中のＤ矢視図
【図３】  油分離器についてのＥ−Ｅ矢視断面図
【図４】  本発明の第２実施形態の断面図
【図５】  図４中のＦ矢視図
【図６】  油分離器についてのＧ−Ｇ矢視断面図
【図７】  従来の気体圧縮機の断面図
【図８】  図７中のＡ−Ａ矢視線断面図
【図９】  図７中のＢ矢視図
【図１０】  油分離器についてのＣ−Ｃ矢視断面図
【符号の説明】
１      圧縮機本体
４      シリンダ
５      ロータ
６      回転軸
１４    圧縮室
１９    吐出室
３６    吐出口
５０    気体圧縮機
５２    ケース
１００    油分離器
１０１    吐出チャンバー
１０３    吐出通路
２００、３００    油分離器
２０１    導入管路
１１１、２１１    外筒
１１３、２１３    冷媒ガス案内筒
２１４、３０１    一次分離室
２１５、３１５    開口
２１７ａ    冷媒ガス案内用張出部
２１７ｂ    底部
２１８    開口部
２１９、３０５    二次分離室
３０３    小穴
【図１】
0004048751.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004048751.tif 000008
【図８】
0004048751.tif 000009
【図９】
0004048751.tif 000010
【図１０】
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