(57)【要約】【課題】気体圧縮機において、油分離器のフィルタの網目が詰まるのを防止する。【解決手段】フィルタ７４は、所定の大きさの網目を有する金網７７が二重以上重ね合わされたものであり、重ね合わされる２以上の金網部分（７７ａ／７７ｂ間、７７ｂ／７７ｃ間、…／…）間に間隙（７５ａ，７５ｂ，…）を形成するように、重ね合わされる金網（７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，…）同士を離間させて保持する厚さｔの枠体７６（スペーサ、間隙保持部材）を備える。【選択図】図３
2009074429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を圧縮する圧縮室から吐出された圧縮気体を衝突させて前記圧縮気体に混在した油分を分離させるフィルタを有する油分離器を備え、
前記フィルタは、所定の大きさの網目を有する金網が二重以上重ね合わされたものであり、
前記重ね合わされた２以上の前記金網間に間隙を形成するように前記重ね合わされる金網同士を離間させて保持する間隙保持部材を備えたことを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記フィルタは、前記金網が略円筒周面状に巻かれたものであ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】
前記フィルタは、単一の前記金網が二重以上に巻回されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の気体圧縮機。
【請求項４】
前記間隙保持部材は、前記重ね合わされた金網間に配設された、厚さを有するスペーサであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の気体圧縮機。
【請求項５】
前記間隙保持部材は、前記金網の外形と同一または前記金網の外形よりも小さい外形の枠体を有し、前記枠体が前記スペーサであることを特徴とする請求項４に記載の気体圧縮機。
【請求項６】
前記間隙保持部材は、前記重ね合わされた金網間に、前記金網の外縁側から挿し入れられた、幅を有する櫛歯を、前記金網の前記重ね合わせ方向に複数備えた櫛状のスペーサであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の気体圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は気体圧縮機に関し、詳細には、圧縮室から吐出された圧縮気体に混在する油分を分離する油分離器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気調和システム（以下、空調システムという。）には、冷媒ガスなどの気体を圧縮して、空調システムに気体を循環させるための気体圧縮機（コンプレッサ）が用いられている。
【０００３】
気体圧縮機には、容量が周期的に変化する圧縮室が備えられており、この圧縮室の容量が増大する行程で気体が吸入され、容量が減少する行程で気体が圧縮され、圧縮気体として圧縮室の外部に吐出される。
【０００４】
ここで、圧縮室を画成する機構部分には、潤滑や冷却等を目的として冷凍機油等の潤滑油が導入されているが、圧縮室から圧縮気体が吐出される際の吐出の勢いにより、この潤滑油の一部が圧縮気体に混在して圧縮室から排出される。
【０００５】
圧縮室から吐出された圧縮気体は、気体圧縮機から空調システムの凝縮器に供給されるが、潤滑油の多くが圧縮気体とともに凝縮器に排出されると、圧縮室の動作構造部分の潤滑や冷却等が不十分となる。
【０００６】
特に、気体圧縮機の一例であるベーンロータリ形式のコンプレッサでは、潤滑油として導入されている冷凍機油が、圧縮室を画成する構成要素であるベーンに、背圧として供給される作動油も兼ねているため、コンプレッサから大量に冷凍機油が排出されるのは、コンプレッサの性能を十分に発揮することができなくなる虞がある。
【０００７】
このため、気体圧縮機には、圧縮室から吐出された圧縮気体から潤滑油等の油分を分離させて、油分の多くを気体圧縮機内部にとどめるための油分離器が備えられている。
【０００８】
油分離器は、金網等のフィルタを有しており、油分が混在した圧縮気体をフィルタに衝突させることで、油分の凝集を促し、圧縮気体から分離させるものであり、この凝集した油分は滴下して気体圧縮機内部にとどめられ、一方、圧縮気体は気体圧縮機から吐出される。
【０００９】
油分離器のフィルタとしては、一般的に金網が用いられている。圧縮気体は金網の実体である線材に衝突しても網目（線材で囲まれた穴の部分）を通過するが、油分は線材に衝突すると線材の表面で凝集するため、圧縮気体から分離され、この作用により、圧縮気体から油分を分離している（特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−２９３４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した油分離器の金網は、一重であっても油分離の作用を奏するが、より効率な油分離を行わせるためには、二重以上に重ねて用いるのが好ましい。
【００１１】
しかし、金網を二重以上に重ねた場合、金網の線材が、重ね合わせ方向について隣接する金網の網目（穴）に重なり、重ね合わせの数が三重、四重、五重、六重、…というように増えるにしたがって、網目の塞がり程度（目詰まり程度）も増大し、この網目を通過する圧縮気体の通気抵抗が増大する。
【００１２】
また、圧縮気体の通気度合いが悪化すると、油分の分離効率も低下する。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、油分離器のフィルタが、所定の大きさの網目を有する金網が二重以上重ね合わされたものであっても、網目の目詰まりを防止することができる気体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】
【００１４】
本発明に係る気体圧縮機は、２以上の金網が重ねられたフィルタの各金網間に、間隙保持部材により隙間を確保することで、目詰まりを防止したものである。
すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、気体を圧縮する圧縮室から吐出された圧縮気体を衝突させて前記圧縮気体に混在した油分を分離させるフィルタを有する油分離器を備え、前記フィルタは、所定の大きさの網目を有する金網が二重以上重ね合わされたものであり、前記重ね合わされる２以上の前記金網間に間隙を形成するように前記重ね合わされる金網同士を離間させて保持する間隙保持部材を備えたことを特徴とする。
【００１５】
このように構成された本発明に係る気体圧縮機によれば、間隙保持部材が、重ね合わされた金網同士を離間させて保持するため、重ね合わされた２以上の金網間に、その重ね合わせ方向について間隙が確保され、したがって、重ね合わせ方向に投影された平面視では一見すると各金網の線材が重ね合わせ方向に隣接する金網の網目（穴）に重なって見えるものの、実際にはこの視線方向において各金網間に隙間が確保されているため、網目が塞がるのを防止することができる。
【００１６】
したがって、油分の分離効率が低下するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る気体圧縮機によれば、油分離器のフィルタである金網の網目が塞がるのを防止して、油分の分離効率が低下するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の気体圧縮機に係る最良の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサ１００を示す縦断面図である。
【００２０】
図示のコンプレッサ１００は、例えば、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう空気調和システム（以下、単に空調システムという。）の一部として構成され、この空調システムの他の構成要素である凝縮器、膨張弁、蒸発器等（いずれも図示を省略する。）とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。
【００２１】
そして、コンプレッサ１００は、空調システムの蒸発器から取り入れた気体状の冷却媒体としての冷媒ガスＧ（気体）を圧縮し、この圧縮された冷媒ガスＧ（圧縮気体）を空調システムの凝縮器に供給する。凝縮器は、圧縮された冷媒ガスＧを液化させ、高圧で液状の冷媒として膨張弁に送出する。
【００２２】
高圧で液状の冷媒は、膨張弁で低圧化され、蒸発器に送出される。低圧の液状冷媒は、蒸発器において周囲の空気から吸熱して気化し、この気化熱との熱交換により蒸発器周囲の空気を冷却する。
【００２３】
また、コンプレッサ１００は、ケース１１とフロントヘッド１２とからなるハウジング１０の内部に収容され、回転軸５１が回転することにより冷媒ガスＧを圧縮する圧縮機本体６０と、圧縮機本体６０に組み付けられた、圧縮機本体６０から吐出された高圧の冷媒ガスＧから冷凍機油Ｒ（油分）を分離するサイクロンブロック７０（油分離器）と、圧縮機本体６０の回転軸５１に伝達すべき回転駆動力を回転軸５１に断接する駆動力断接部８０とを備えた構成である。
【００２４】
ハウジング１０内に収容された圧縮機本体６０は、軸回りに回転駆動される回転軸５１と、この回転軸５１と一体的に回転する円柱状のロータ５０と、ロータ５０の外周面の外方を取り囲む断面輪郭略楕円形状の内周面４９を有するとともに両端が開放されたシリンダ４０と、背圧を受けてロータ５０の外周外方に向けて突出可能に埋設され、その突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９の輪郭形状に追従するように突出量が可変とされ、回転軸５１回りに等角度間隔でロータ５０に埋設された５枚の板状のベーン５８と、シリンダ４０の両側開放端面の外側からそれぞれ開放端面を覆うように固定されたフロントサイドブロック３０およびリヤサイドブロック２０とからなる。
【００２５】
そして、２つのサイドブロック２０，３０、ロータ５０、シリンダ４０、および回転軸５１の回転方向に相前後する２つのベーン５８，５８によって画成された各圧縮室４８の容積が、回転軸５１の回転にしたがって増減を繰り返すことにより、各圧縮室４８に吸入された冷媒ガスＧを圧縮して吐出するように構成されている。
【００２６】
なお、ロータ５０の両端面側からそれぞれ突出した回転軸５１の部分のうち一方の部分は、フロントサイドブロック３０の軸受部３２に軸支されるとともに、フロントヘッド１２を貫通して外方まで延び、この貫通部分がフロントヘッド１２により軸支されている。
【００２７】
同様に回転軸５１の突出部分のうち他方の側は、リヤサイドブロック２０の軸受部２２により軸支されている。
【００２８】
ケース１１は、一端が閉じられた概略筒状体を呈し、圧縮機本体６０を、リヤサイドブロック２０に固定されたサイクロンブロック７０の側から内部に収容する。
【００２９】
フロントヘッド１２は、このケース１１の開放された部分を覆うように組み付けられて、ハウジング１０の内部に収容空間を形成している。
【００３０】
駆動力断接部８０は、ラジアルボールベアリング１４を介してフロントヘッド１２のボスの外側で回転自在に支持されたプーリ８２と、プーリ８２の内部に形成された環状空間内に配置され、フロントヘッド１２に固定された電磁コイル８１と、回転軸５１に固定され、電磁コイル８１への通電によって発生した磁力によりプーリ８２の側壁８２ａに当接してプーリ８２と一体的に回転するアーマチュア８３とを備えている。
【００３１】
フロントヘッド１２には、蒸発器から低圧の冷媒ガスＧが吸入される吸入ポート１２ａが形成されており、この吸入ポート１２ａには、冷媒ガスＧの逆流を防ぐ逆止弁１２ｂが配設されている。
【００３２】
そして、この吸入ポート１２ａは、ハウジング１０の内部に収容された圧縮機本体６０のフロントサイドブロック３０とフロントヘッド１２との間に形成された吸入室３４に連通し、冷媒ガスＧは、吸入室３４から吸入孔３１を介して圧縮機本体６０の圧縮室４８内に吸引される。
【００３３】
一方、ケース１１には、圧縮機本体６０で圧縮された高圧の冷媒ガスＧを凝縮器に吐出する吐出ポート１１ａが形成されている。
【００３４】
そして、この吐出ポート１１ａは、ハウジング１０の内部に収容された圧縮機本体６０のリヤサイドブロック２０とケース１１との間に形成された吐出室２１に連通し、冷媒ガスＧは、圧縮機本体６０の圧縮室４８内からサイクロンブロック７０を介して吐出室２１に吐出される。
【００３５】
サイクロンブロック７０は、圧縮機本体６０のうちリヤサイドブロック２０の外面２９ｂに、ボルト７９等の締結部材等で組み付けられて固定されており、図１の矢視Ａによる図２（ａ）に示すように、本体ケース７１と、この本体ケース７１に収容された２つのフィルタ７４，７４と、本体ケース７１に六角穴付きボルト７３によって締結固定され、本体ケース７１内に収容された２つのフィルタ７４，７４を本体ケース７１内に保持する平板状の蓋体７２とを備えている。
【００３６】
各フィルタ７４，７４は、いずれも所定の大きさの網目を有する矩形形状の単一の金網７７を、その短辺７７ａに平行な軸を中心として円筒周面状に巻回して得られたものであり、本実施形態におけるフィルタ７４，７４は、図２（ａ）の部分断面図であって矢視Ｂによる図２（ｂ）に示すように、金網７７が略六重に重ね合わされている。
【００３７】
ここで、重ね合わされた金網７７の部分を巻回の外周側から７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，…とすると、サイクロンブロック７０は、隣接する金網部分７７ａ／７７ｂ間、７７ｂ／７７ｃ間、…／…間にそれぞれ間隙７５ａ，７５ｂ，…を形成するように、これら重ね合わされる金網部分７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，…同士は離間した状態で保持されている。
【００３８】
この重ね合わされる金網部分７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，…同士を離間した状態で保持するのは間隙保持部材によって奏される作用であり、この間隙保持部材としては、例えば図３に示すように、金網７７の外形と略同一または小さい外形であって、厚さｔの枠体７６からなる可撓性のスペーサを適用することができる。
【００３９】
そして、このスペーサを、図３（ａ）に示すように金網７７に重ねた上で、同図（ｂ）に示すように、金網７７および枠体７６とを重ねた状態で、金網７７の短辺７７ａに平行な軸回りに巻回することにより、重ね合わされた金網部分７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，…同士は、枠体７６の厚さｔ（またはｔ以上）だけ離間した状態に保持されて、重ね合わされた金網部分７７ａ／７７ｂ間、７７ｂ／７７ｃ間、…／…間にそれぞれ間隙７５ａ，７５ｂ，…が形成される。
【００４０】
このように構成されたサイクロンブロック７０に対して、圧縮室４８から吐出され、冷凍機油Ｒが混在した高圧の冷媒ガスＧは、フィルタ７４を通過する。このフィルタ７４を通過するとき、冷媒ガスＧは金網７７の実体である線材に衝突しても網目（線材で囲まれた穴の部分）を通過して吐出室２１に流れ込むが、冷凍機油Ｒは、金網７７の線材に衝突すると線材の表面で凝集するため冷媒ガスＧから分離され、凝集量が増大すると自重により下方に滴下して、吐出室２１の底部に貯留される。
【００４１】
ここで、金網７７の全部または一部分が本実施形態のように複数（本実施形態では六重）重ね合わされているフィルタ７４においては、各金網部分７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，…の線材が、隣接する金網部分７７ｂ，７７ｃ，…の網目（穴）に重なるため、金網部分７７ａ／７７ｂ間、７７ｂ／７７ｃ間、…／…間に間隙７５ａ，７５ｂ，…が形成されていない従来の気体圧縮機におけるフィルタであれば、重ねの数が増えるにしたがって、金網の網目の塞がり程度（目詰まり程度）も増大し、冷媒ガスＧの通気抵抗が増大し、冷凍機油Ｒの分離効率の低下を招く虞があるが、本実施形態のコンプレッサ１００におけるフィルタ７４は、スペーサ（枠体７６）が重ね合わされた金網部分７７ａ／７７ｂ間、７７ｂ／７７ｃ間、…／…間にそれぞれ、スペーサの厚さｔ以上の間隙７５ａ，７５ｂ，…が形成されるため、金網７７の網目が塞がるのを防止することができ、冷凍機油Ｒの分離効率が低下するのを回避することができる。
【００４２】
なお、本実施形態のように、間隙保持部材として、重ね合わされた金網部分７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，…間に、厚さを有するスペーサを適用することで、金網部分７７ａ／７７ｂ間、７７ｂ／７７ｃ間、…／…間に隙間７５ａ，７５ｂ，…を簡単に形成することができる。
【００４３】
また、スペーサとして、金網７７の外形と同一または金網７７の外形よりも小さい外形の枠体７６を適用することにより、スペーサのコストを安価に抑制することができ、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００４４】
なお、上述したスペーサとしては、枠体７６に代えて、金網７７の網目よりも十分に大きい網目乃至開口が分布した金網やパンチングメタル等を適用することもでき、これらをスペーサとして用いた実施形態においても、上述した枠体７６を用いた場合と同種の効果を得ることができる。
【００４５】
本実施形態のコンプレッサ１００は、金網７７が略円筒周面状に巻かれたものであるため、枠体７６を金網７７に重ねて巻回するだけ隙間７５を簡単に確保することができ、しかも、金網７７は二重以上に巻回されることで、金網７７自体は単一のものであるにも拘わらず、複数枚の金網７７を用いたものと同様の油分捕捉性能、凝集性能を確保することができ、しかも、枠体７６も単一のものを利用することができ、これら単一の金網７７および単一の枠体７６により一つのフィルタ７４を作ることができ、低コストで高性能のフィルタ７４を得ることができる。
【００４６】
図４は、重ね合わされた金網部分７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，…間に配設される、歯幅を有するスペーサ（間隙保持部材）として、金網７７の長辺７７ｂの外縁側から金網部分７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，…間に差し入れられる複数の櫛歯７８ａ，７８ａ，…を有し、金網部分７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，…の重ね合わせ方向（巻回された金網７７の半径方向）に延びた櫛状のスペーサ７８を適用した本発明の実施形態である。
【００４７】
このように櫛状のスペーサ７８を間隙保持部材として適用した実施形態によっても、枠体７６をスペーサとして適用した実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。すなわち、スペーサ７８が重ね合わされた金網部分７７ａ／７７ｂ間、７７ｂ／７７ｃ間、…／…間にそれぞれ、スペーサ７８の櫛歯７８ａ，７８ａ，…の幅ｔ以上の間隙７５ａ，７５ｂ，…が形成されるため、金網７７の網目が塞がるのを防止することができ、冷凍機油Ｒの分離効率が低下するのを回避することができる。
【００４８】
また、枠体７６のスペーサは、厚さｔを有するとともに巻回される必要があるため、ある程度の柔軟性を有することが求められるが、櫛状のスペーサ７８の場合は、各櫛歯７８ａの歯幅ｔが、金網部分７７ａ／７７ｂ間、７７ｂ／７７ｃ間、…／…間の隙間７５ａ，７５ｂ，…に対応し、しかも、この櫛状スペーサ７８自体は変形される必要がないため、硬い金属等や可撓性を有しない材料によって形成することもでき、製造時の材料選択自由度を向上させることができる。
【００４９】
しかも、巻回された金網７７の長辺７７ｂの端縁部分という極一部にのみ配設されるものであるため、スペーサ７８自体はコンパクトなものでよく、製造コストの大幅な上昇を回避することができる。
【００５０】
なお、上述した各実施形態において、スペーサは、金網７７とともに本体ケース７１に組み込まれた状態で使用される。
【００５１】
上述した各実施形態においては、枠体７６のスペーサが金網７７に予め一体化されたものであってもよいし、また、櫛状スペーサ７８が本体ケース７１若しくは蓋体７２に予め一体化されたものであってもよい。
【００５２】
また、本体ケース７１若しくは蓋体７２に、金網７７の長辺７７ｂの端縁部分が挿し入れられる渦巻き状の溝が形成され、内外周の溝間の凸部が、上述した櫛状スペーサ７８の櫛歯７８ａに相当する作用を発揮するスペーサ（間隙保持部）として形成されたものも、本発明の実施形態となる。
【００５３】
上述した実施形態のコンプレッサ１００は、ベーンロータリ形式の気体圧縮機であるが、本発明に係る気体圧縮機は、実施形態のベーンロータリ形式のものに限定されるものではなく、他の形式の気体圧縮機、例えば、斜板往復動形式やスクロール形式の気体圧縮機にも適用することができる。
【００５４】
また、各実施形態のコンプレッサ１００は、フィルタ７４として単一の金網７７を巻回することで、二重以上の金網部分７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，…が重ね合わされたものであるが、本発明に係る気体圧縮機においては、複数枚の金網７７が二重以上に重ね合わされたフィルタ７４にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサを示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は図１における矢視Ａによる、サイクロンブロック７０を示す図、（ｂ）は（ａ）における矢視Ｂによる部分断面図、をそれぞれ表す。
【図３】図２における金網部分間の間隙を形成する間隙保持部材の一例を示す図であり、（ａ）は枠体を金網に重ね合わせる様子を示す図、（ｂ）は枠体が重ね合わされた金網を巻回する様子を示す図である。
【図４】図２における金網部分間の間隙を形成する間隙保持部材の他の一例を示す図であり、櫛状スペーサを示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
７４            フィルタ
７５ａ，７５ｂ  間隙
７６            枠体（スペーサ、間隙保持部材）
７７            金網
７７ａ，７７ｂ，７７ｃ  金網部分
１００          コンプレッサ（気体圧縮機）
Ｇ              冷媒ガス（気体）
Ｒ              冷凍機油（冷凍機油）
【図１】
2009074429.tif 000003
【図２】
2009074429.tif 000004
【図３】
2009074429.tif 000005
【図４】
2009074429.tif 000006