JP2002250289A - 気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 シリンダ吐出穴１４から吐出した油含有
高圧冷媒ガスが、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側へ導かれる構造において、その吐出ガ
ス通路２４は直線状に形成し、この吐出ガス通路２４の
直線化により、吐出ガス通路２４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ものとする。更に、吐出ガス通路
２４の入口部開口２４ａと出口部開口２４ｂの高さ位置
を同一高さに設定することで、吐出ガス通路２４を水平
状に延びる最短経路とし、高圧冷媒ガスの圧力損失をよ
り低減させる。

Description

【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
下流側に冷媒ガスを導く直線状の吐出ガス通路と、上記
吐出ガス通路の下流側に配置され、冷媒ガスと油とを分
離する油分離フィルタとを有する油分離器と、上記油分
離フィルタ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。

【００１４】更に、この出願の請求項３に記載の発明
は、上記油分離器の油分離フィルタが吐出ガス通路の出
口部開口よりも上方位置に配設されていることを特徴と
する。

【００１５】そして、請求項３に記載の発明によれば、
油分離器の油分離フィルタが吐出ガス通路の出口部開口
よりも上方位置に配設されているため、油分離フィルタ
より下方のオイル溜まりスペースを多く確保できる。

【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２４
ｂ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２
４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。

【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１
６、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１
８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２
４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２
４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。

【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H029 AA05 AA17 AA21 AB03 BB32 BB38 BB42 BB43 CC25 CC54 3H040 AA09 BB11 CC09 CC19 DD23 DD28

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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に冷媒ガ
   スを導く直線状の吐出ガス通路と、 上記吐出ガス通路の下流側に配置され、冷媒ガスと油と
   を分離する油分離フィルタとを有する油分離器と、 上記油分離フィルタ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、 を備えることを特徴とする気体圧縮機。
2. 【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。
3. 【請求項３】 上記油分離器の油分離フィルタが吐出ガ
   ス通路の出口部開口よりも上方位置に配設されているこ
   とを特徴とする請求項２に記載の気体圧縮機。