(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサケース内に配置されたシリンダと、
上記シリンダの両端面に取り付けられたサイドブロックと、
上記コンプレッサケースの内側密閉端と一方のサイドブロックとの間に設けた吐出室と、
上記シリンダ内の圧縮室で圧縮された潤滑油含有の高圧冷媒ガスをシリンダ外部空間の吐出チャンバへ吐出させるシリンダ吐出孔と、
上記吐出チャンバから吐出室側へ導かれる上記高圧冷媒ガス中の潤滑油成分を分離する油分離器とを有し、
上記油分離器は、上記一方のサイドブロックに一体に形成されるとともに、上記吐出チャンバ側に一端を開口し、他端を上記コンプレッサケース内壁に向かって開口した吐出パイプからなり、
上記吐出パイプは、その一端が吐出チャンバ側に開口するとともに、その他端側が、吐出チャンバから出た直後で最も近い位置のコンプレッサケース内壁部分に向かって開口していることを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
コンプレッサケース内に配置されたシリンダと、
上記シリンダの両端面に取り付けられたサイドブロックと、
上記コンプレッサケースの内側密閉端と一方のサイドブロックとの間に設けた吐出室と、
上記シリンダ内の圧縮室で圧縮された潤滑油含有の高圧冷媒ガスをシリンダ外部空間の吐出チャンバへ吐出させるシリンダ吐出孔と、
上記吐出チャンバから吐出室側へ導かれる上記高圧冷媒ガス中の潤滑油成分を分離する油分離器とを有し、
上記油分離器は、上記一方のサイドブロックに一体に形成されるとともに、上記吐出チャンバ側に一端を開口し、他端を上記コンプレッサケース内壁に向かって開口した吐出パイプからなり、
上記一方のサイドブロックと上記吐出パイプが鋳物の一体品からなることを特徴とする気体圧縮機。
【請求項３】
コンプレッサケース内に配置されたシリンダと、
上記シリンダの両端面に取り付けられたサイドブロックと、
上記コンプレッサケースの内側密閉端と一方のサイドブロックとの間に設けた吐出室と、
上記シリンダ内の圧縮室で圧縮された潤滑油含有の高圧冷媒ガスをシリンダ外部空間の吐出チャンバへ吐出させるシリンダ吐出孔と、
上記吐出チャンバから吐出室側へ導かれる上記高圧冷媒ガス中の潤滑油成分を分離する油分離器とを有し、
上記油分離器は、上記一方のサイドブロックに一体に形成されるとともに、上記吐出チャンバ側に一端を開口し、他端を上記コンプレッサケース内壁に向かって開口した吐出パイプからなり、
上記吐出パイプのコンプレッサ内壁側開口端から上記コンプレッサ内壁までの距離は、その距離をＬ、上記吐出パイプのコンプレッサケース内壁側開口端の内径をＤとした場合に、次の式（１）を満たすことを特徴とする気体圧縮機。
（πＤ２／４）≦πＤＬ    …式（１）
【請求項４】
上記吐出パイプは、上記吐出チャンバから上記コンプレッサケース内壁の直前まで迂回のない高圧冷媒ガスの吐出ルートを形成することを特徴とする請求項２または３に記載の気体圧縮機。
【請求項５】
上記吐出パイプは、吐出チャンバからコンプレッサケース内壁に向かって直線状に延びるストレート管からなることを特徴とする請求項２または３に記載の気体圧縮機。
【請求項６】
上記一方のサイドブロックを吐出パイプに一体に形成する手段が、上記一方のサイドブロックに、上記吐出チャンバに連通するパイプ圧入穴を設け、このパイプ圧入穴に上記吐出パイプの一端を圧入してなる構造であることを特徴とする請求項１または３に記載の気体圧縮機。
【請求項７】
上記一方のサイドブロックに吐出パイプを一体に形成する手段が、上記一方のサイドブロックに、上記吐出チャンバに連通するネジ穴を設ける一方、上記吐出パイプの一端外周面にネジ部を形成し、このネジ部と上記ネジ穴とが係合し締結固定される構造であることを特徴とする請求項１または３に記載の気体圧縮機。
【請求項８】
上記吐出パイプのコンプレッサケース内壁側開口端の開口面積をＳ１、吐出パイプの吐出チャンバ側開口端の開口面積をＳ２とした場合、その開口面積の比が、次の式（２）を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の気体圧縮機。
Ｓ１／Ｓ２≧０．７    …式（２）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等のエアコンシステム中に組み込まれる気体圧縮機に関し、特に、圧縮機に必要な油分離性能を損なうことなく、圧縮機全体のコスト低減を図ることができ、その油分離性能を長期間一定に維持することもできるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の気体圧縮機は、たとえば図１１に示すように、コンプレッサケース１内に内周略楕円状のシリンダ２を有しており、シリンダ２の両端面にはサイドブロック３、４が取り付けられている。
【０００３】
また、同図の気体圧縮機の場合、コンプレッサケース１は、一端開口型の筐体１−１とその開口端に取り付けられたフロントヘッド１−２とから形成され、このコンプレッサケース１内には吐出室５と吸入室６が設けられており、吐出室５は上記コンプレッサケース１の内側密閉端（筐体１−１の内側密閉端）と一方のサイドブロック３との間に、また吸入室６はフロントヘッド１−２の内面側と他方のサイドブロック４との間にそれぞれ設けられている。
【０００４】
シリンダ２の内側にはロータ７が横架されており、ロータ７はその軸心のロータ軸８とサイドブロック３、４の軸受９を介して回転可能に支持されている。また、図１２に示すように、ロータ７の外周面側にはスリット状のベーン溝１１が放射状に複数形成され、これらのベーン溝１１にはベーン１２がそれぞれ１つずつ装着されており、ベーン１２はロータ７外周面からシリンダ２内壁に向かって出没自在に設けられている。
【０００５】
シリンダ２内は、シリンダ２内壁、サイドブロック３、４内面、ロータ７外周面およびベーン１２先端側両側面によって複数の小室に仕切られているが、この仕切り形成された小室が圧縮室１３であり、このようなシリンダ２内の圧縮室１３は、ロータ７が図１２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。
【０００６】
圧縮室１３の容積変化が生じると、その容積増加時に、吸入室６内の低圧冷媒ガスが、シリンダ２等の吸入通路１４とサイドブロック３、４の吸入口１５を介して圧縮室１３へ吸入される。そして、圧縮室１３の容積が減少し始めると、その容積減少により圧縮室１３の冷媒ガスが圧縮され始める。その後、圧縮室１３の容積が最小付近になると、圧縮された高圧冷媒ガスの圧力により、シリンダ１楕円短径部に設けられているシリンダ吐出孔１６のリードバルブ１７が開く。これにより、圧縮室１０内の高圧冷媒ガスはシリンダ吐出孔１６からシリンダ１外部空間の吐出チャンバ１８へ吐出し、さらにガス通路１９と油分離器２０を経て吐出室５側へ導かれる。この際、吐出チャンバ１８内に吐出した高圧冷媒ガス中には潤滑油がミストの状態で含まれているが、その潤滑油成分は、油分離器２０の金網等からなる油分離フィルター２１との衝突により分離される。
【０００７】
なお、図１３にも示したように、上記の如く分離された潤滑油成分は吐出室５底部の油溜まり２２に滴下し貯留される。また、油溜まり２２には、吐出室５内に吐出した高圧冷媒ガスの圧力が作用しており、このような吐出圧力Ｐｄの作用するオイル溜まり２２のオイルは、サイドブロック３、４やシリンダ１の油穴２３、軸受９隙間、およびサイドブロック３、４のシリンダ対向面側に形成されたサライ溝２４をその順に通過して、ベーン１２底部の背圧室２５に供給される。
【０００８】
しかしながら、上記従来の気体圧縮機によると、図１１に示したように、潤滑油含有の高圧冷媒ガスを油分離器２０側へ導くガス通路１９がサイドブロック３と油分離器２０との取付け合せ面間に形成される構造との関係から、サイドブロック３と油分離器２０を別部品として構成していた。このため、油分離器２０をサイドブロック３に取り付ける油分離器締結ボルト２６（図１３参照）や、その取付け部位のシール部材等、多くの部品を必要とするだけでなく、圧縮機製造ライン上でサイドブロック３への油分離器２０の組付け工程が必要となる等、コストアップの要因が各種存在し、圧縮機全体のコスト高を招いている。
【０００９】
また、上記従来の気体圧縮機では、図１３に示したように、油分離器２０をサイドブロック３に油分離器締結ボルト２６で固定する構造であるため、その油分離器締結ボルト２６の緩みによる不具合、たとえば油分離器締結ボルト２６が緩むと、サイドブロック３と油分離器２０との取付け合せ面間が開いてガス通路１９が裂け、その裂け目から油分離前の高圧冷媒ガスがガス通路１９の外へ漏れ出し、油分離性能の低下が生じる等、一定の油分離性能を長期間維持することができない等の問題もある。
【００１０】
【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あり、その目的とするところは、第１に、油分離器に関する部品点数と組付け工数の削減を図れ、機器全体のコストを低減するに好適な気体圧縮機を提供すること、第２に、圧縮機に必要な一定の油分離性能を長期間維持できる信頼性の高い油分離器を具備する気体圧縮機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、コンプレッサケース内に配置されたシリンダと、上記シリンダの両端面に取り付けられたサイドブロックと、上記コンプレッサケースの内側密閉端と一方のサイドブロックとの間に設けた吐出室と、上記シリンダ内の圧縮室で圧縮された潤滑油含有の高圧冷媒ガスをシリンダ外部空間の吐出チャンバへ吐出させるシリンダ吐出孔と、上記吐出チャンバから吐出室側へ導かれる上記高圧冷媒ガス中の潤滑油成分を分離する油分離器とを有し、上記油分離器は、上記一方のサイドブロックに一体に形成されるとともに、上記吐出チャンバ側に一端を開口し、他端を上記コンプレッサケース内壁に向かって開口した吐出パイプからなり、上記吐出パイプは、その一端が吐出チャンバ側に開口するとともに、その他端側が、吐出チャンバから出た直後で最も近い位置のコンプレッサケース内壁部分に向かって開口していることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、コンプレッサケース内に配置されたシリンダと、上記シリンダの両端面に取り付けられたサイドブロックと、上記コンプレッサケースの内側密閉端と一方のサイドブロックとの間に設けた吐出室と、上記シリンダ内の圧縮室で圧縮された潤滑油含有の高圧冷媒ガスをシリンダ外部空間の吐出チャンバへ吐出させるシリンダ吐出孔と、上記吐出チャンバから吐出室側へ導かれる上記高圧冷媒ガス中の潤滑油成分を分離する油分離器とを有し、上記油分離器は、上記一方のサイドブロックに一体に形成されるとともに、上記吐出チャンバ側に一端を開口し、他端を上記コンプレッサケース内壁に向かって開口した吐出パイプからなり、上記一方のサイドブロックと上記吐出パイプが鋳物の一体品からなることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、コンプレッサケース内に配置されたシリンダと、上記シリンダの両端面に取り付けられたサイドブロックと、上記コンプレッサケースの内側密閉端と一方のサイドブロックとの間に設けた吐出室と、上記シリンダ内の圧縮室で圧縮された潤滑油含有の高圧冷媒ガスをシリンダ外部空間の吐出チャンバへ吐出させるシリンダ吐出孔と、上記吐出チャンバから吐出室側へ導かれる上記高圧冷媒ガス中の潤滑油成分を分離する油分離器とを有し、上記油分離器は、上記一方のサイドブロックに一体に形成されるとともに、上記吐出チャンバ側に一端を開口し、他端を上記コンプレッサケース内壁に向かって開口した吐出パイプからなり、上記吐出パイプのコンプレッサ内壁側開口端から上記コンプレッサ内壁までの距離は、その距離をＬ、上記吐出パイプのコンプレッサケース内壁側開口端の内径をＤとした場合に、次の式（１）を満たすことを特徴とするものである。
（πＤ２／４）≦πＤＬ    …式（１）
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項２または３に記載の発明において、上記吐出パイプは、上記吐出チャンバから上記コンプレッサケース内壁の直前まで迂回のない高圧冷媒ガスの吐出ルートを形成することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項２または３に記載の発明において、上記吐出パイプは、吐出チャンバからコンプレッサケース内壁に向かって直線状に延びるストレート管からなることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項１または３に記載の発明において、上記一方のサイドブロックを吐出パイプに一体に形成する手段が、上記一方のサイドブロックに、上記吐出チャンバに連通するパイプ圧入穴を設け、このパイプ圧入穴に上記吐出パイプの一端を圧入してなる構造であることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項１または３に記載の発明において、上記一方のサイドブロックに吐出パイプを一体に形成する手段が、上記一方のサイドブロックに、上記吐出チャンバに連通するネジ穴を設ける一方、上記吐出パイプの一端外周面にネジ部を形成し、このネジ部と上記ネジ穴とが係合し締結固定される構造であることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、上記吐出パイプのコンプレッサケース内壁側開口端の開口面積をＳ１、吐出パイプの吐出チャンバ側開口端の開口面積をＳ２とした場合、その開口面積の比が、次の式（２）を満たすことを特徴とするものである。
Ｓ１／Ｓ２≧０．７    …式（２）
【００２０】
本発明では、シリンダ内の圧縮室で圧縮された高圧冷媒ガスがシリンダ吐出孔を通ってシリンダ外部空間の吐出チャンバへ吐出されるが、その吐出直後の高圧冷媒ガスが速い流速のまま吐出パイプを通ってコンプレッサケース内壁に衝突し、この衝突により当該高圧冷媒ガス中の潤滑油成分が分離される。
【００２１】
【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図１ないし図１０を基に詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る気体圧縮機の一実施形態を示した断面図であるが、この気体圧縮機の基本的な構成、たとえば、コンプレッサケース１内にシリンダ２が配置され、該シリンダ２の両端面にサイドブロック３、４が取り付けられ、またその一方のサイドブロック３とコンプレッサケース１の内側密閉端との間に吐出室５が設けられていること、シリンダ２内の圧縮室１３で圧縮された高圧冷媒ガスはシリンダ吐出孔１６を通ってシリンダ外部空間の吐出チャンバ１８へ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。
【００２３】
本実施形態の気体圧縮機においても、図１に示したように、吐出チャンバ１８内に吐出された高圧冷媒ガス中には潤滑油がミストの状態で含まれており、この潤滑油含有の高圧冷媒ガスは吐出室５側へ導かれるが、その高圧冷媒ガス中からミスト状の潤滑油成分を分離する手段として、本実施形態では以下のようなパイプ構造の油分離器２０を採用している。
【００２４】
本実施形態の油分離器２０は、リア側のサイドブロック３の一部として該サイドブロック３に一体に形成された吐出パイプ３０からなり、この吐出パイプ３０は、吐出チャンバ１８側に一端を開口し、かつ、他端をコンプレッサケース１の内壁に向かって開口するように形成されている。また、本実施形態では、そのような吐出パイプ３０としてストレート管３０−１を用いており、このストレート管３０−１は、一方のサイドブロック３に一体に形成されるとともに、吐出チャンバ１８からコンプレッサケース１内壁に向かって直線状に延びるように設けられている。また、その吐出パイプ３０の一端３０ａは吐出チャンバ１８側に開口しているが、その吐出パイプ３０の他端３０ｂ、すなわち該吐出パイプ３０のコンプレッサケース内壁側開口端は、コンプレッサケース内壁１ｂの直前に達するように形成されている。
【００２５】
すなわち、本実施形態は、上記のようなストレート管３０−１形態の吐出パイプ３０を採用することにより、吐出チャンバ１８からコンプレッサケース内壁１ｂの直前まで迂回のない直線的な高圧冷媒ガスの吐出ルートを形成することとしたものである。
【００２６】
上記のように吐出ルートの迂回を回避する構造を採用したのは、迂回による高圧冷媒ガスの流速低下を避け、流速の速い高圧冷媒ガスをコンプレッサケース内壁１ｂに衝突させることで、高圧冷媒ガス中の潤滑油成分を効果的に分離できるようにするためである。
【００２７】
また、本実施形態では、上記のように吐出パイプ３０の他端３０ｂをコンプレッサケース内壁１ｂの直前に達するように構成しているが、このような構成を採用したのは、油分離性能の向上を図る上で、できるだけ流速の速い高圧冷媒ガスをコンプレッサケース１内壁に衝突させるためと、より多くの高圧冷媒ガスをコンプレッサケース１内壁に衝突させるためである。
【００２８】
すなわち、高圧冷媒ガスの流速を吐出パイプ３０から出た直後とこれより離れた位置とで比較すると、高圧冷媒ガスの流速は、吐出パイプ３０から出た直後が最も速い。このため、流速の速い高圧冷媒ガスをコンプレッサケース内壁１ｂに衝突させるには、吐出パイプ３０の他端３０ｂをコンプレッサケース内壁１ｂの直前に達するように構成することが好ましいためである。また、吐出パイプ３０の他端３０ｂからコンプレッサケース内壁１ｂまでの距離Ｌが長すぎると、吐出パイプ３０から噴き出た高圧冷媒ガスの一部がコンプレッサケース内壁１ｂに衝突する前に吐出室５内に拡散してしまい、コンプレッサケース内壁１ｂへの高圧冷媒ガスの衝突量が減るものと考えられる。したがって、より多くの高圧冷媒ガスをコンプレッサケース内壁１ｂに衝突させるためには、吐出パイプ３０の他端３０ｂからコンプレッサケース内壁１ｂまでの距離を短くすることが好ましいためである。
【００２９】
ところで、油分離性能の向上という観点だけからみると、上記のように、吐出パイプ３０の他端３０ｂからコンプレッサケース内壁１ｂまでの距離Ｌは短い方がよい。しかし、その距離Ｌが余りに短すぎると、気体圧縮機の動力が増加しかつ冷房能力が低下するという問題が生じる。これは、高圧冷媒ガスが吐出パイプ他端３０ｂから噴き出るときにコンプレッサケース内壁１ｂが大きな抵抗となることと、これに伴い吐出パイプ他端３０ｂからの高圧冷媒ガスの噴出し吐出量が減るためであると考えられる。したがって、当該距離Ｌには気体圧縮機の動力と冷房能力との関係から一定の下限値があり、以下、この距離Ｌの下限値について説明する。
【００３０】
基本的な考え方からすると、高圧冷媒ガスの吐出口となる吐出パイプ他端３０ｂ側に、その開口面積と同じか又はそれより以上に大きな高圧冷媒ガスの吐出流路を確保できれば、吐出パイプ他端３０ｂからの高圧冷媒ガスの吐出がスムーズで、気体圧縮機の動力増加や冷房能力の低下は問題にならないほど小さいものと考えられる。
【００３１】
したがって、上記のような吐出パイプ他端３０ｂとコンプレッサケース内壁１ｂの間には、吐出パイプ他端３０ｂの内径Ｄと同径の円筒状空隙があり、この円筒状空隙の外周表面部分が高圧冷媒ガスの吐出流路となるから、その円筒状空隙の外周表面積（＝πＤＬ）が少なくとも吐出パイプ他端３０ｂの開口面積（＝πＤ２／４）と同一か又はそれ以上となるように、すなわち次の式（１）を満たすように構成すれば、気体圧縮機の動力増加や冷房能力の低下という問題は生じない。
（πＤ２／４）≦πＤＬ      …式（１）
Ｄ：吐出パイプ他端３０ｂの内径
Ｌ：吐出パイプ他端３０ｂからコンプレッサケース内壁１ｂまでの距離
【００３２】
よって、上記式（１）より、吐出パイプ他端３０ｂからコンプレッサケース内壁１ｂまでの距離Ｌの下限値はＤ／４となる。なお、この距離Ｌの上限値は気体圧縮機に要求される油分離性能との関係から定められる。これは、その距離Ｌが長くなるほど、上述の通りコンプレッサケース内壁１ｂへの高圧冷媒ガスの衝突量が減り、油分離性能が低下するためである。
【００３３】
次に、吐出パイプ３０の他端（コンプレッサケース内壁側開口端）３０ｂの開口面積を“Ｓ１”、該吐出パイプ３０の一端（吐出チャンバ側開口端）３０ａの開口面積を“Ｓ２”とし、その開口面積の比（Ｓ１／Ｓ２）について説明すると、この開口面積比（Ｓ１／Ｓ２）は次の式（２）を満たすことが好ましい。
Ｓ１／Ｓ２≧０．７      …式（２）
【００３４】
これは、理論上、その開口面積比（Ｓ１／Ｓ２）が１以下の場合は、高圧冷媒ガスの吐出口である吐出パイプ他端３０ｂの開口が吐出パイプ一端３０ａの開口より狭くなるので、吐出パイプ他端３０ｂから高圧冷媒ガスが吐出し難く、高圧冷媒ガスの吐出流量が減るので、気体圧縮機の動力が増加しかつ冷房能力が低下するものと考えられるが、特に、その開口面積比（Ｓ１／Ｓ２）が０．７以下になると、そのような気体圧縮機の動力増加と冷房能力の低下という現象が顕著に生じるためである。なお、開口面積比（Ｓ１／Ｓ２）が１以上の場合は、高圧冷媒ガスの吐出口である吐出パイプ他端３０ｂの開口が吐出パイプ一端３０ａの開口より必ず広くなるので、吐出パイプ他端３０ｂから高圧冷媒ガスが吐出し難くなる現象や、高圧冷媒ガスの吐出流量が減る現象は生ぜず、よって気体圧縮機の動力が増加したり冷房能力が低下することはない。したがって、開口面積比（Ｓ１／Ｓ２）の下限値は０．７という制限があるが、開口面積比（Ｓ１／Ｓ２）の上限値については、機器寸法との関係から生じる設計上の制限しかなく、理論的には無制限である。
【００３５】
上記のように、吐出パイプ３０を一方のサイドブロック３に一体に形成するには、一方のサイドブロック３と吐出パイプ３０を鋳物で一体形成すればよく、本実施形態では、吐出パイプ３０と一方のサイドブロック３を鋳物の一体品として構成している。
【００３６】
また、図１３を用いて説明すると、本実施形態の気体圧縮機においても、ロータ７の回転角度でいうと０°〜１８０°の範囲で吸気・圧縮工程が完結し、この吸気・圧縮工程が次の１８０°〜３６０°（０°）範囲でも完結する構造であるため、シリンダ吐出孔１６や吐出チャンバ１８等からなる吐出部は、ロータ軸８を挟んで１８０°対向する位置にそれぞれ１つずつ合計２つ設けているが、図２に示したように、本実施形態では、そのような吐出チャンバ１８を含む吐出部が２つ存在することとの関係から、吐出パイプ３０もロータ軸８を挟んで１８０°対向する位置にそれぞれ１つずつ合計２本設置している。
【００３７】
次に、上記の如く構成された本実施形態の気体圧縮機の動作について図１および図２を用いて説明する。
【００３８】
本実施形態の気体圧縮機によると、図１に示したように、シリンダ２内の圧縮室１３（図１３参照）で圧縮された高圧冷媒ガスが、シリンダ吐出孔１６を通って吐出チャンバ１８へ吐出されるが、その吐出直後の高圧冷媒ガスが速い流速のまま吐出パイプ３０を通ってコンプレッサケース１内壁に衝突し、この衝突により当該高圧冷媒ガス中の潤滑油成分が分離される。
【００３９】
また、本実施形態の気体圧縮機においては、図２に示したように、ロータ軸８を挟んで１８０°対向する位置に２本の吐出パイプ３０、３０が設けられているので、この２本の吐出パイプ３０、３０からそれぞれ吐出された高圧冷媒ガスどうしの衝突もあり、このガスどうしの衝突によっても高圧冷媒ガス中の潤滑油成分が分離される。
【００４０】
なお、上記のように分離された潤滑油成分は、従来と同じく、吐出室５底部の油溜まり２２に滴下し貯留される。また、油分離後の高圧冷媒ガスは、吐出室５からコンプレッサケース１の外部吐出ポート１ａを経て外部エアコンシステム側へ流出供給される。
【００４１】
以上のように、本実施形態の気体圧縮機にあっては、サイドブロック３に一体に形成される吐出パイプ３０からなるパイプ構造の油分離器２０を採用したものであるから、その構造上、図１２に示した従来の油分離器２０構造のように油分離フィルター２１、油分離器締結ボルト２６、およびＯリング等のシール部材を必要せず、これらの部品点数の削減と、圧縮機製造ライン上での油分離器組付け工程の削減を図ることができる。
【００４２】
また、本実施形態の気体圧縮機によると、サイドブロック３と吐出パイプ３０が鋳物の一体品として形成される構造であるため、従来の油分離器２０のような油分離器締結ボルト２６の緩みや、高圧冷媒ガスが油分離前に漏洩するような部位がないこと、および、吐出パイプ３０により吐出チャンバ１８からコンプレッサケース１内壁の直前まで迂回のない高圧冷媒ガスの吐出ルートが形成され、この吐出ルートを通じて流速の速い高圧冷媒ガスがコンプレッサケース１内壁に衝突すること等から、高圧冷媒ガス中の潤滑油成分を効果的に分離することができるとともに、その油分離性能を長期間一定に保持するが可能である。
【００４３】
図３は、本発明品と比較例についての油分離性能の比較試験結果であり、同図（ａ）は、コンプレッサ回転数（以下「Ｎｃ」と略す）＝８００ｒｐｍのときのコンプレッサケース内油量を調べた結果を示し、また同図（ｂ）は、Ｎｃ＝７０００ｒｐｍのときのコンプレッサケース内油量を調べた結果を示している。
【００４４】
ここで、試験の対象を簡単に説明すると、本発明品は、上記実施形態のように吐出パイプを２本有する油分離器構造のもの、比較例１は、２本の吐出パイプを途中で１本に統合したような形状のもの、比較例２は、吐出パイプを渦巻き状に長く設けたような形状のもの、比較例３は、従来の金網からなる油分離フィルターを備える油分離器構造のものである。
【００４５】
図３の比較試験結果によると、本発明品や比較例１、２のように吐出パイプ構造のものと、比較例３のような従来の金網からなる油分離フィルター構造のものとを比べると、コンプレッサケース内油量は前者の方が少ない値を示しているが、その吐出パイプ構造のものどうしで比べると、コンプレッサケース内油量は本発明品が最も多く残り、金網からなる油分離フィルター構造（比較例３）のものに近い値を示した。このことから、油分離器の吐出パイプ構造化を図った場合、本発明品のように吐出パイプを２本備える形態が油分離性能の向上を図る上でより最適な形状であるといえる。
【００４６】
図４は、上記のような本発明品において、吐出パイプの径と油分離性能との相関関係、および吐出パイプの他端からコンプレッサケース内壁までの距離と油分離性能との相関関係を調べるために行った試験結果である。
【００４７】
なお、図中、φ１０、φ７、φ４は吐出パイプの径を示している。また、同図（ａ）はＮｃ＝７００ｒｐｍ、吐出圧力Ｐｄ＝１０ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇのときのコンプレッサケース内油量を油面高さとして調べた結果を示し、また同図（ｂ）はＮｃ＝７００ｒｐｍ、吐出圧力Ｐｄ＝１５ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇのときのコンプレッサケース内油量を油面高さとして調べた結果を、同図（ｃ）はＮｃ＝７０００ｒｐｍ、吐出圧力Ｐｄ＝２１ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇのときのコンプレッサケース内油量を油面高さとして調べた結果をそれぞれ示している。なお、同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のそれぞれにおいて、従来品のコンプレッサケース内油面高さをプロットしているが、その横軸位置は、他との油面高さを比較するために便宜的に決めたものであり、従来品にはパイプがないためコンプレッサケース内壁とパイプ端の距離という概念はない。
【００４８】
図４の試験結果から分かるように、吐出パイプの径ごとにコンプレッサケース内油量を比較してみると、φ７の吐出パイプを用いた場合にコンプレッサケース内油量が最も多くなることが分かる。したがって、油分離性能の向上を図るにはφ７付近の吐出パイプが最適である。
【００４９】
また、図４の試験結果より、吐出パイプ他端３０ｂからコンプレッサケース内壁１ｂまでの距離Ｌと油分離性能との相関関係を考察すると、この試験では、その距離Ｌが５ｍｍのときにコンプレッサケース内油量が従来品（図１２に示した従来の気体圧縮機）に比べて大幅に多くなることと、その距離Ｌが長くなるほどコンプレッサケース内油量が少なくなる傾向にあることが分かる。また、従来品よりも優れた油分離性能を得るためには、当該距離Ｌが１０〜１５ｍｍの範囲を越えてはならないことが分かる（図４（ｃ）参照）。したがって、当該距離が５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内であれば、確実に従来品よりも優れた油分離性能を得ることができる。
【００５０】
さらに、吐出パイプの他端からコンプレッサケース内壁までの距離が一定であれば、吐出パイプの長さは油分離性能に影響しないことも判明している。
【００５１】
図５（ａ）は、上記のような本発明品において、吐出パイプの径と気体圧縮機の動力との相関関係を調べた試験結果、同図（ｂ）は、本発明品において、吐出パイプの径と冷凍サイクルの冷媒流量との相関関係を調べるために行った試験結果、同図（ｃ）はその両試験結果の実測値である。なお、冷凍サイクルの冷媒流量は気体圧縮機の冷房能力と密接な関係があり、冷凍サイクルの冷媒流量が多いと冷房能力が高く、その流量が少ないと冷房能力が低くなることから、本試験では、冷房能力を判断する手法として、冷凍サイクルの冷媒流量を測定するものとした。
【００５２】
また、図中、φ１０パイプとは、他端（コンプレッサケース内壁側開口端）３０ｂの開口径が１０ｍｍの吐出パイプ３０を用いたものを意味し、同様に、φ７パイプ、φ３パイプとは、それぞれ同開口径が７ｍｍ、３ｍｍの吐出パイプ３０を用いたものを意味する。この場合、いずれの吐出パイプ３０についても、その一端（吐出チャンバ側開口端）３０ａの開口径は１０ｍｍである。また、同図の試験条件は、Ｎｃ＝８００〜３０００ｒｐｍ、吐出圧力Ｐｄ＝１．３７Ｍｐａ（１４ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇ）、吸入圧力Ｐｓ＝０．１９６Ｍｐａ（２ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇ）、過熱度ＳＨ＝１０ｄｅｇ、過冷却度ＳＣ＝５ｄｅｇである。
【００５３】
図５（ａ）から明らかなように、気体圧縮機の動力は太い吐出パイプ（φ１０パイプ）を用いた方が小さくなることが判明した。また、同図（ｂ）から明らかなように、太い吐出パイプ（φ１０パイプ）を用いた方が冷凍サイクルの冷媒流量が大きくなることから、気体圧縮機の冷房能力は太い吐出パイプ（φ１０パイプ）を用いた方が高くなることが分かる。
【００５４】
また、図５を用いて、吐出パイプ他端３０ｂの開口面積と該吐出パイプ一端３ａの開口面積との比を基に気体圧縮機の動力と冷房能力を考察してみると、その開口面積比が最大の１．０となるφ１０パイプの場合に、気体圧縮機の動力が最も小さく、かつ気体圧縮機の冷房能力が最もよくなることが分かり、その開口面積比が０．７（φ７パイプを用いた場合の開口面積比）〜０．３（φ３パイプを用いた場合の開口面積比）と小さくなるに従い次第に、気体圧縮機の動力増加と冷房能力の低下が生じることが分かる。したがって、この実験結果からみると、気体圧縮機の動力増加と冷房能力の低下を防止するには、上記開口面積比を０．７〜１．０の範囲内とすることが好ましい。
【００５５】
なお、上記実施形態では、サイドブロック３と吐出パイプ３０を鋳物で一体に形成したが、このようなサイドブロック３と吐出パイプ３０の一体形成手段については、鋳物による一体形成のほか、たとえば図６に示した圧入一体構造や、図７に示したネジ締結構造を採用することもできる。
【００５６】
図６の圧入構造は、一方のサイドブロック３に、吐出チャンバ１８に連通するパイプ圧入穴３１を設けるとともに、このパイプ圧入穴３１に吐出パイプ３０の一端３０ａを圧入係合させる構造である。
【００５７】
図７のネジ締結構造は、一方のサイドブロック３に、吐出チャンバ１８に連通するネジ穴３２を設ける一方、吐出パイプ３０の一端３０ａ外周面にネジ部３３を形成し、このネジ部３３と上記ネジ穴３２とが係合し締結固定される構造である。
【００５８】
また、上記実施形態においては、吐出ルートの迂回を回避し流速の速い高圧冷媒ガスをコンプレッサケース１内壁に衝突させる手段として、ストレート管３０−１形態の吐出パイプ３０を採用したが、これに代えて、図８に示すように上記実施形態に比し長さの短い吐出パイプ３０を採用することもできる。この構造の場合、吐出パイプ３０の一端３０ａは上記実施形態と同じく吐出チャンバ１８側に開口するが、該吐出パイプ３０の他端３０ｂは、図９に示したように、吐出チャンバ１８から出た直後で最も近い位置のコンプレッサケース１内壁部分に向かって開口するように構成する（図１０参照）。これは、上述の通り、コンプレッサケース１内壁までの距離を短くすることで、より多くの高圧冷媒ガスを流速の速いままコンプレッサケース１内壁に衝突させるためである。
【００５９】
【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、サイドブロックに一体に設けた吐出パイプのみからなるパイプ構造の油分離器を採用したものであるから、その構造上、従来の油分離器のような油分離フィルター、油分離器締結ボルト、Ｏリング等のシール部材を必要せず、これらの部品点数の削減と、圧縮機製造ライン上での油分離器組付け工程の削減を図れ、機器全体のコストを低減することができる。
【００６０】
また、本発明に係る気体圧縮機よると、上記の如く、一方のサイドブロックと吐出パイプが一体品として形成される構造であるため、従来の油分離器のようなボルトの緩みや高圧冷媒ガスが油分離前に漏れ出てしまう部位がないこと、および、吐出パイプにより吐出チャンバからコンプレッサケース内壁の直前まで迂回のない高圧冷媒ガスの吐出ルートが形成されるため、コンプレッサケース内壁に流速の速い高圧冷媒ガスが衝突すること等から、高圧冷媒ガス中の潤滑油成分を効果的に分離することができるとともに、その油分離性能を長期間一定に保持することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図。
【図２】図１のＢ矢視図。
【図３】本発明品と比較例についての油分離性能の比較試験結果の説明図。
【図４】本発明品において、吐出パイプの径と油分離性能との相関関係、および吐出パイプの他端からコンプレッサケース内壁までの距離と油分離性能との相関関係を調べた試験結果の説明図。
【図５】（ａ）は、本発明品において、吐出パイプの径と気体圧縮機の動力との相関関係を調べた試験結果、（ｂ）は、本発明品において、吐出パイプの径と高圧冷媒ガスの吐出流量との相関関係を調べた試験結果、（ｃ）は、その両試験結果の実測値の説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態の要部説明図。
【図７】本発明の他の実施形態の要部説明図。
【図８】本発明の他の実施形態の断面図。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図。
【図１０】図９のＣ矢視図。
【図１１】従来の気体圧縮機の断面図。
【図１２】図１１のＡ−Ａ拡大断面図。
【図１３】図１１のＢ−Ｂ断面図。
【符号の説明】
１  コンプレッサケース
１−１  筐体
１−２  フロントヘッド
１ａ  外部吐出ポート
１ｂ  コンプレッサケース内壁
２  シリンダ
３、４  サイドブロック
５  吐出室
６  吸入室
７  ロータ
８  ロータ軸
９  軸受
１１  ベーン溝
１２  ベーン
１３  圧縮室
１４  吸入通路
１５  吸入口
１６  シリンダ吐出孔
１７  リードバルブ
１８  吐出チャンバ
１９  ガス通路
２０  油分離器
２１  油分離フィルター
２２  油溜まり
２３  油穴
２４  サライ溝
２５  背圧室
２６  油分離器締結ボルト
３０  吐出パイプ
３０−１  ストレート管
３０ａ  吐出パイプ一端
３０ｂ  吐出パイプ他端
３１  パイプ圧入穴
３２  ネジ穴
３３  ネジ部
【図１】
0003819247.tif 000002
【図２】
0003819247.tif 000003
【図３】
0003819247.tif 000004
【図４】
0003819247.tif 000005
【図５】
0003819247.tif 000006
【図６】
0003819247.tif 000007
【図７】
0003819247.tif 000008
【図８】
0003819247.tif 000009
【図９】
0003819247.tif 000010
【図１０】
0003819247.tif 000011
【図１１】
0003819247.tif 000012
【図１２】
0003819247.tif 000013
【図１３】
0003819247.tif 000014