JP2005002903A - 気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】気体圧縮機からシステム側へ排出される異物を低減させること。
【解決手段】バッフル板３０ａを油貯留室２０に溜められた潤滑油の油面と対向するように配置する。このバッフル板３０ａは、バッフル板３０ａの排気口１９方向への投影面によって、排気口１９が十分に隠れる程の軸方向側端の長さを有している。さらに、バッフル板３１ａがバッフル板３０ａの下流側に配置されている。バッフル板３０ａおよびバッフル板３１ａの表面には、それぞれろ網３０ｂおよびろ網３１ｂが覆設されている。排気口１９から吐出される気体は、バッフル板３０ａおよびバッフル板３１ａによって形成された気体の迂路を通過する。排気口１９方向へ流れている気体に含まれている潤滑油や異物は、この気体が迂路を通過する際に、バッフル板３０ａ、バッフル板３１ａおよび捕捉板３２ａの気体の迂路を形成する領域で捕捉される。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車の空調設備や冷凍等に使用される気体圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の空調システムや冷凍等に使用される気体圧縮機には、部材の摩擦や摩耗、焼き付けを防ぐために潤滑油が用いられている。
この潤滑油は、圧縮された気体が吐出される吐出室に設けられたオイル溜まりから、吐出室の圧力によって作用する潤滑油の油圧と被供給箇所との圧力差を利用して、気体圧縮機の内部に設けられているオイル通路を介して、ロータの軸受や圧縮室などの各摺動部分に供給されるようになっている。
【０００３】
このような潤滑油には、装置の施工時に生じた金属粉や、運転時の各摺動部分の摩擦に伴って生じる金属粉等の異物が混入している。このような異物が混入した潤滑油が、気体圧縮装置の摺動部分に供給されてしまうと、装置内部でこれらの異物が凝着し、ロック故障の原因となるおそれがあった。
従来、このような異物の混入により、気体圧縮機やシステム内で生じる不具合を解消するための技術が下記の特許文献に開示されている。
【特許文献１】
特開平９−６８１７９号公報
【特許文献２】
特開平１０−１４８４２１号公報
【０００４】
特許文献１には、オイル溜まりにフィルタを配置し、オイル通路に潤滑油が流入する際に、このフィルタによって潤滑油に含まれている異物を捕捉する技術が開示されている。
また、特許文献２には、気体圧縮機の外部に、潤滑油に含まれている異物を沈殿分離させる装置を設け、異物が分離された潤滑油を気体圧縮機に供給する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、気体圧縮機内部の異物は、摺動部分のロック故障の原因となるだけでなく、システム内を循環する冷媒ガスに過剰に混入した場合にも、システムの性能や耐久性の低下を招くおそれがある。
また、オイル溜まりが設けられている吐出室には、圧縮室で圧縮された高圧の気体が吐出されるため、その吐出噴流によってオイル溜まりに溜められた異物が巻き上げられてしまうおそれがあった。
そして、この巻き上げられた異物が圧縮気体と共に排気され、システム側へ流出してしまうおそれがあった。
そこで、本発明は、気体圧縮機から排気される気体に混入する異物を低減させ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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、圧縮室を形成するシリンダと、前記圧縮室で圧縮された気体が吐出される吐出室を形成する筐体と、前記吐出室に設けられた、潤滑油を貯留する油貯留部と、前記吐出室から当該気体圧縮機の外部へ前記圧縮気体を排気する排気口と、前記排気口と対向するように前記吐出室に配置され、前記排気口の投影面積に対して同等以上の面積を有する捕捉板と、を備えることにより前記目的を達成する。
この捕捉板は、例えば、固定端と自由端を有した邪魔板によって構成され、固定手段を用いて固定端を当該気体圧縮機に固定されている。固定手段とは、例えば、溶接、接着剤、ボルト、かしめ処理などを示す。
また、例えば、捕捉板を複数備える場合には、それぞれの固定端と自由端の方向が互い違いになるように、配置されることが望ましい。
なお、捕捉板には、例えば、縁部から中心に向けて上り勾配が設けられていることが好ましい。
【０００７】
請求項２記載の発明では、圧縮室を形成するシリンダと、前記圧縮室で圧縮された気体が吐出される吐出室を形成する筐体と、前記吐出室に設けられた、潤滑油を貯留する油貯留部と、前記吐出室から当該気体圧縮機の外部へ前記圧縮気体を排気する排気口と、前記圧縮室側に対向している前記筐体の内側面と隙間を介して配置された、開口部を有する捕捉板と、を備えることにより前記目的を達成する。
【０００８】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、前記筐体と前記捕捉板との間に配置されたフィルタ部材を備えることにより前記目的を達成する。
なお、フィルタ部材は、例えば、金網によって形成されることが好ましい。
【０００９】
請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、前記開口部は、前記吐出室に吐出された圧縮気体が吹きつけられる領域に配置され、前記開口部から流入した前記圧縮気体が排出される気体排出部を備えることにより前記目的を達成する。
なお、開口部は、例えば、油貯留部に貯留された潤滑油の油面に影響をおよぼさない位置に形成されることが望ましい。
開口部は、圧縮気体が吹きつけられる領域、例えば、吐出された圧縮気体が、気体の流れを変えること無く、直接吹きつけられる領域、つまり、圧縮気体が吐出される部分と対向する領域に形成されることが望ましい。
【００１０】
請求項５記載の発明では、圧縮室を形成するシリンダと、前記圧縮室で圧縮された気体が吐出される吐出室を形成する筐体と、前記吐出室に設けられた、潤滑油を貯留する油貯留部と、前記筐体に形成され、前記吐出室から当該気体圧縮機の外部へ前記圧縮気体を排気する排気口と、前記油貯留部を油面側と底部側の領域に分割した、開口部を有する捕捉板と、前記捕捉板と前記筐体との間に配置されたフィルタ部材と、を備えることにより前記目的を達成する。
なお、捕捉板には、例えば、縁部から開口部に向けて下り勾配が設けられていることが好ましい。
【００１１】
請求項６記載の発明では、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５に記載の発明において、前記捕捉板の表面の少なくとも１部に配置された、圧縮気体に含まれた異物を捕捉する捕捉部材を備えることにより前記目的を達成する。
なお、捕捉部材は、例えば、圧縮気体に含まれる潤滑油および異物を捕捉する部材であり、細かい網目を有する金属製のろ網によって構成されることが好ましい。
例えば、請求項２に記載されている捕捉板に捕捉部材が配置される場合には、捕捉板の圧縮室側の面に捕捉部材が配置されていることが望ましい。
また、例えば、請求項３に記載されている捕捉板に捕捉部材が配置される場合には、捕捉板の油面と対面する面に捕捉部材が配置されていることが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の気体圧縮機における好適な実施の形態について、図１から図６を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る気体圧縮機の縦断面を示した図である。
また、図２は、図１のＸ−Ｘ線断面から見た気体圧縮機本体の断面図である。
まず、図１および図２を参照しながら本実施の形態に係る気体圧縮機の構成について説明する。
図１に示すように、気体圧縮機は、筐体であるケーシング１と、ケーシング１の開口端を閉塞するフロントヘッド２と、ケーシング１内に収納される圧縮機本体３とを備えている。
圧縮機本体３は、シリンダブロック７とリヤサイドブロック６とフロントサイドブロック５とで形成されるシリンダと、ロータ９及びベーン１３とを含んでいる。
なお、フロントサイドブロック５とリヤサイドブロック６は、シリンダブロック７の開口部を閉塞する閉塞部材である。
【００１３】
このシリンダブロック７は、断面が楕円形状の中空部を有する筒状の部材であり、シリンダブロック７の両端面のうちフロントヘッド２側の一方にフロントサイドブロック５が固着され、他方にリヤサイドブロック６が固着されている。
そして、シリンダブロック７の中空部が、フロントサイドブロック５とリヤサイドブロック６とによって閉塞されて、図２に示すように、内周略楕円筒状のシリンダ室８が形成されている。
シリンダ室８の内部には、略円柱状のロータ９が収容されている。このロータ９は、その径方向に外周面側から穿設された５つのベーン溝４を有しており、各ベーン溝４にはベーン１３が出没自在に保持されている。
【００１４】
また、図１に示すように、ロータ９からは、その軸線方向にロータ軸９ａ、９ｂが延設されている。ロータ軸９ａ、９ｂは、フロントサイドブロック５およびリヤサイドブロック６に形成された軸受５ａ、６ａに、それぞれ回転自在に支持されている。
フロントサイドブロック５の軸受５ａに支持されるロータ軸９ａの端部は、図示しない原動機からの駆動力が伝達されるようになっており、この駆動力がロータ軸９ａを介してロータ９に伝達され、ロータ９が回転駆動されるようになっている。
【００１５】
フロントヘッド２には、圧縮する気体（例えば、冷媒ガス）を吸引する吸入口１６が形成されており、フロントヘッド２とフロントサイドブロック５との間には、吸入口１６からの気体が導入される吸入室１５が形成されている。
フロントサイドブロック５には、吸入室１５とシリンダ室８とを連通する吸気孔５ｂが形成されており、外部から導入された気体が、吸入口１６、吸入室１５、吸気孔５ｂの順に経由してシリンダ室８に吸入されるようになっている。
また、吸気孔５ｂは、シリンダブロック７に形成された吸入路７ｂによって、リヤサイドブロック６に設けられた吸気室６ｂと連通している。吸気室６ｂは、シリンダ室８に連通可能となっており、外部から吸気孔５ｂに至った気体は、直接シリンダ室８に吸入される他、吸入路７ｂおよび吸気室６ｂを順に経由しても、シリンダ室８へ吸入されるようになっている。
【００１６】
図２に示すように、シリンダブロック７は、シリンダ室８の断面で見た回転対称位置にある短径の両端部それぞれの近傍に、外周側から切欠き状に形成された吐出弁取り付け部７ｃを有しており、各吐出弁取り付け部７ｃには、吐出孔７ａが穿設されている。吐出孔７ａは、シリンダブロック７を貫通して、シリンダ室８と吐出弁室２４とを連通している。
シリンダ室８の短径の両端部近傍は、シリンダ室８内部の気体の圧縮行程の終了位置であり、吐出孔７ａからシリンダ室８内の圧縮された気体が吐出されるようになっている。
【００１７】
また、それぞれの吐出弁取り付け部７ｃには、吐出孔７ａを開閉する薄板状の吐出弁２２が、吐出弁室２４内にシリンダブロック７の周回り方向に沿って取り付けられている。
吐出弁２２の背面側（ロータ９の径方向における外方側）には弁サポート２３が重ねられており、吐出弁２２および弁サポート２３のそれぞれの後端部（ロータ９の回転方向と逆側の端部）がボルト２８により吐出弁取り付け部７ｃに一体に取り付けられ固定されている。
【００１８】
リヤサイドブロック６には、吐出孔７ａから吐出され吐出弁室２４内に流入した気体の吐出連絡路６ｃが形成されている。この吐出連絡路６ｃは、圧縮気体を吐出室１８へ導く連絡路を構成している。
リヤサイドブロック６の吐出室１８側には、油分離器１７が固定されている。吐出孔７ａからの気体は、吐出弁室２４を経由し吐出連絡路６ｃを通って油分離器１７に至り、この油分離器１７で油が分離されるようになっている。
【００１９】
吐出室１８は、圧縮機本体３とケーシング１との間に形成されており、油分離器１７で分離された気体はこの吐出室１８に吐出される。なお、この吐出室１８の詳細については後述する。
ケーシング１には、排気口１９（図１参照）が形成されており、吐出室１８内の気体は、この排気口１９を経由して外部へと吐出されるようになっている。
一方、油分離器１７で分離された潤滑油は、リヤサイドブロック６とケーシング１との間に形成される油貯留室２０内に収容される。この油貯留室２０には、吐出室１８に吐出される気体の圧力が作用する。
【００２０】
リヤサイドブロック６には、軸受６ａの内周面にリング状の油溝６ｇが形成され、さらに、油貯留室２０と油溝６ｇとを連通するオイル通路６ｄが形成されている。そして、油貯留室２０の潤滑油がオイル通路６ｄから油溝６ｇを介して軸受６ａに供給されるようになっている。
フロントサイドブロック５の軸受５ａの内周面にはリング状の油溝５ｇが形成されている。そして、油貯留室２０と連通するオイル通路６ｄは、リヤサイドブロック６中で分岐している。
潤滑油は、分岐通路６ｅから、シリンダブロック７の油供給路７ｅ、フロントサイドブロック５に形成されている油供給路５ｅ、および油溝５ｇを経由して、フロントサイドブロック５の軸受（軸受５ａ）に供給されるようになっている。
【００２１】
フロントサイドブロック５およびリヤサイドブロック６のそれぞれのロータ９側端面には、扇型をしたサライ溝２５が設けられている。これらのサライ溝２５は、ロータ９のベーン背圧室４ａ（図２参照）と連通可能な位置に形成されている。
そして、サライ溝２５には、オイル通路６ｄ、油溝６ｇ、および、分岐通路６ｅ、油供給路７ｅ、油供給路５ｅ、油溝５ｇから軸受５ａ，６ａを介して、潤滑油が供給される。
このサライ溝２５に供給される潤滑油は、軸受５ａ、６ａで減圧されている。この減圧供給された潤滑油が、ベーン背圧室４ａに供給され、潤滑油の油圧によりベーン１３がシリンダ室８の周壁へ押圧されるようになっている。
【００２２】
リヤサイドブロック６は、オイル通路６ｄが連通している油溝６ｇに一端が連通する高圧供給路６ｆを備えている。この高圧供給路６ｆの他端は、リヤサイドブロック６のシリンダ室８側の中央に開口されており、油貯留室２０からの潤滑油が軸受６ａを介すことなく（軸受６ａで減圧されることなく）供給されるようになっている。
リヤサイドブロック６の高圧供給路６ｆは、ロータ９の回転方向から見てサライ溝２５の下流であって、シリンダブロック７の吐出孔７ａ近傍に開口されている（図２参照）。そして、高圧供給路６ｆは、吐出孔７ａ近傍の所定位置に到達したベーン背圧室４ａに、サライ溝２５よりも高い圧力で潤滑油を供給するようになっている。
【００２３】
図３は、本実施の形態に係る気体圧縮機の吐出室１８周辺の拡大図である。
また、図４は、吐出室１８の内部に配置されている、バッフル板３０ａ、バッフル板３１ａ、捕捉板３２ａ、捕捉板３３ａの概略構成を示す斜視図である。
図３および図４を用いて吐出室１８内部の構成について説明する。
図３に示すように、吐出室１８の内部には、油分離器１７から吐出された気体の下流方向に、バッフル板３０ａおよびバッフル板３１ａによって気体の迂路が形成されている。
なお、バッフル板３０ａおよびバッフル板３１ａは、排気口１９から排気されてしまう前に、圧縮気体に含まれる異物を捕捉するための捕捉板である。
ここでは、油分離器１７から吐出された気体が、排気口１９に至るまでの流路において、油分離器１７側、つまり、圧縮室１４側を上流方向、排気口１９側を下流方向とする。
また、気体の迂路は、吐出室１８に流入された気体の流れの方向を変えて、気体が排気口１９から排気されるまでにたどる経路の長さを強制的に延長させた気体の流路である。
【００２４】
バッフル板３０ａは、図３および図４に示すように、油貯留室２０に溜められた潤滑油の油面と対向するように、つまり、排気口１９と対向するように配置されている。
なお、このバッフル板３０ａは、油分離器１７と排気口１９との間に、油分離器１７を介して吐出される圧縮気体の流路を遮るように配置されている。
このバッフル板３０ａは、ロータ９の軸線方向に延びた側端（以下、軸方向側端とする）と、ロータ９の軸線方向と直交する方向に延びた側端（以下、径方向側端とする）を有する方形の金属板である。
バッフル板３０ａの軸方向側端の長さは、バッフル板３０ａの排気口１９方向への投影面によって、排気口１９が十分に隠れる程度である。
バッフル板３０ａの径方向側端の長さは、ケーシング１と内接する、または、ケーシング１の内面と近接する程度である。
バッフル板３０ａの面積は、排気口１９の投影面積よりも大きくなっている。
詳しくは、バッフル板３０ａに対して排気口１９を投影させた場合の投影像の面積よりも、バッフル板３０ａの面積が大きくなっている。そして、このバッフル板３０ａは、圧縮気体が排気口１９から流出する際の邪魔板として機能している。
バッフル板３０ａの面積は、排気口１９の投影面積よりも小さくてはいけないのであり、排気口１９の投影面積と同じでも良い。すなわち、バッフル板３０ａの面積は、排気口１９の投影面積に対して同等かもしくはそれ以上の大きさとする。
【００２５】
このバッフル板３０ａの径方向側端の両側端のうち、圧縮室１４側の側端は、圧縮機本体３に固定され、他側端は、開放された自由端となっている。
詳しくは、バッフル板３０ａの圧縮室１４側の側端が、リヤサイドブロック６、または、油分離器１７に、例えば、溶接、接着剤、ボルト、かしめ処理などの固定手段を用いて固定されている。
また、バッフル板３０ａには、ロータ９の軸線方向に油貯留室２０側への反りが若干設けられている。
【００２６】
バッフル板３１ａは、バッフル板３０ａの下流側に油貯留室２０に溜められた潤滑油の油面と対向するように配置されている。
このバッフル板３１ａも、バッフル板３０ａと同様に、軸方向側端と、径方向側端を有する方形の金属板である。
このバッフル板３１ａの径方向側端の両側端のうち、圧縮室１４側の側端は、開放された自由端となっており、他側端は、ケーシング１、または、後述する捕捉板３２ａに固定されている。
詳しくは、バッフル板３１ａの圧縮室１４側の側端と対向する側端が、ケーシング１、または、後述する捕捉板３２ａに、例えば、溶接、接着剤、ボルト、かしめ処理などの固定手段を用いて固定されている。
【００２７】
バッフル板３１ａの径方向側端の長さも、バッフル板３０ａと同様に、ケーシング１と内接する、または、ケーシング１の内面と近接する程度である。
バッフル板３１ａの軸方向側端の長さは、バッフル板３０ａおよびバッフル板３１ａの排気口１９方向への投影面において、バッフル板３１ａの自由端となっている方の側端が、バッフル板３０ａと十分に重なり合う程度である。
即ち、バッフル板３０ａおよびバッフル板３１ａは、排気口１９方向から見ると、自由端である側端部分を含む領域が、お互いに重なり合うように配置されている。
【００２８】
また、吐出室１８の内部には、圧縮機本体３と対向するケーシング１の内面に金網フィルタ４５が敷設され、この金網フィルタ４５を挟装するように捕捉板３２ａが配置されている。
さらに、油貯留室２０の底面を形成するケーシング１の内側面にも、金網フィルタ４６が敷設され、この金網フィルタ４６を挟装するように捕捉板３３ａが配置されている。
金網フィルタ４５および金網フィルタ４６は、吐出室１８内で捕捉された潤滑油や異物（以下、捕捉物とする）を、再び排気口１９から排出される気体に混入させないようにするために、またオイル通路を介して摺動箇所への流入を防ぐために、これらの捕捉物を吐出室１９内に留めておくための、つまり、保持するためのフィルタ部材である。
金網フィルタ４５で保持された異物は、自重によって鉛直下向きに移動し、最終的に金網フィルタ４６に保持されるようになっている。
【００２９】
捕捉板３２ａは、圧縮機本体３と対向するように配置されている。
この捕捉板３２ａは、鉛直方向（垂直方向）に延びた側端（以下、鉛直側端とする）と、径方向側端を有する方形の金属板である。
この捕捉板３２ａは、金網フィルタ４５を挟装するようにケーシング１に、例えば、溶接、接着剤、ボルト、かしめ処理などの固定手段を用いて固定されている。
捕捉板３２ａには、油分離器１７を介して吐出される気体が吹きつけられる、油分離器１７と対向する領域に、短辺が垂直方向に延び、長辺が水平方向に延びる開口部４１が形成されている。
この開口部４１を介して、捕捉板３２ａで捕捉された捕捉物が、金網フィルタ４５に導入されて保持されるようになっている。
【００３０】
また、捕捉板３２ａには、開口部４１の上下方向に、それぞれガス孔４２およびガス孔４３が複数形成されている。
開口部４１から、金網フィルタ４５に流入した気体は、金網フィルタ４５の一部を通って、ガス孔４２およびガス孔４３から戻されるように構成されている。
さらに、この捕捉板３２ａには、これらのガス孔４２およびガス孔４３から出てくる気体を排気口１９方向（詳しくは、バッフル板３０ａ、バッフル板３１ａによって形成される気体の迂路の方向）に誘導するための誘導板４２ａおよび誘導板４３ａが設けられている。
誘導板４２ａおよび誘導板４３ａは、ガス孔４２およびガス孔４３の縁部に固定された方形の金属板によって形成されている。
これらの誘導板４２ａおよび誘導板４３ａは、ガス孔４２およびガス孔４３を形成する際に除かれる捕捉板３２ａの部分を圧縮機本体３側に折り曲げるようにして形成するようにしてもよい。
【００３１】
捕捉板３３ａは、油貯留室２０に溜められた潤滑油の油面と対向するように、油貯留室２０の底面に配置されている。
この捕捉板３３ａは、軸方向側端と、径方向側端を有する方形の金属板である。
この捕捉板３３ａも捕捉板３２ａと同様に、金網フィルタ４６を挟装するようにケーシング１に、例えば、溶接、接着剤、ボルト、かしめ処理などの固定手段を用いて固定されている。
この捕捉板３３ａによって、油貯留室２０は、油面側の領域と底面側の領域に分割されるようになっている。
捕捉板３３ａには、その中央付近の領域に、短辺がロータ９の軸線方向と直交する方向に延び、長辺が軸線方向に延びる開口部４４が形成されている。
この開口部４４を介して、捕捉板３３ａで捕捉された捕捉物が、金網フィルタ４６に導入されて保持されるようになっている。なお、捕捉板３３ａは、油貯留室２０の底部に配置されているため、ここでの捕捉物は、油貯留室２０に沈殿した異物を示す。
【００３２】
また、上述した、バッフル板３０ａ、バッフル板３１ａ、捕捉板３２ａ、捕捉板３３ａ、誘導板４２ａおよび誘導板４３ａ（以下、金属板部材とする）には、その表面にそれぞれ、ろ網３０ｂ、ろ網３１ｂ、ろ網３２ｂ、ろ網３３ｂ、ろ網４２ｂおよびろ網４３ｂが覆設されている。
この金属板部材に覆設されているろ網とは、メッシュサイズが１００程度の目の細かい金属製の網状の捕捉部材である。このろ網を覆設することによって、潤滑油や異物の捕捉可能領域（表面積）を拡大することができ、金属板部材に衝突（接触）した潤滑油や異物の捕捉率を向上させることができる。
【００３３】
なお、図３に示されているこれらのろ網は、それぞれの金属板部材の片側の面にのみ覆設されているが、これらのろ網をそれぞれの金属板部材の両面、または、側面を含む全ての面に覆設するようにしてもよい。
また、これらのろ網は、金属板部材の全てに覆設するようにしても、また、金属板部材のうちの単数、あるいは、複数の特定した部材にのみ覆設するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、バッフル板３１ａ、捕捉板３２ａおよび捕捉板３３ａの各部材を別々に配置するようにしているが、これらの３部材が一体形成された、コの字型の部材を配置するようにしてもよい。
【００３４】
次に、このように構成された気体圧縮機の動作について説明する。
本実施形態の気体圧縮機では、図示しない原動機によってロータ９が回転駆動されると、外部の気体が吸入口１６から吸入室１５等を経由して圧縮室１４へと吸い込まれる。
圧縮室１４は、ロータ９の回転に伴ってベーン１３がシリンダ室８の形状に沿って出没することにより、吸入口１６側から吐出孔７ａ側へ行くに従って縮小され、圧縮室１４内の気体は圧縮される。
【００３５】
そして、圧縮室１４が圧縮行程の終了側の領域に位置し、圧縮室１４内の圧力がシリンダブロック７外周部の圧力より大きくなると、圧縮された気体がこのときの内部の圧力によって吐出弁２２を押し上げて、吐出孔７ａから噴出する。噴出した気体は吐出連絡路６ｃを介して油分離器１７に送られて潤滑油が分離される。
油分離後の高圧気体は排気口１９から外部に吐出される。分離された潤滑油は、油貯留室２０に貯留される。
なお、油分離器１７で潤滑油の分離された高圧気体が排気口１９から外部に吐出されるまでの詳細についは後述する。
【００３６】
油貯留室２０に貯留している潤滑油は、吐出室１８に吐出される気体の圧力によって、オイル通路６ｄおよび油溝６ｇに押し出され、油溝６ｇからリヤサイドブロック６の軸受６ａを通ってサライ溝２５に供給される。また、オイル通路２１から分岐通路６ｅ、油供給路７ｅ、油供給路５ｅ、油溝５ｇ、フロントサイドブロック５の軸受５ａを通ってサライ溝２５に供給される。
これらのサライ溝２５は、ロータ９の回転に伴い所定位置の範囲にあるベーン溝４と連通し、潤滑油は、サライ溝２５から、ベーン溝４のベーン背圧室４ａに供給される。
そして潤滑油の油圧と、ロータ９の回転に伴って生じる遠心力によって、ベーン１３がシリンダ室８の外壁に押圧される。このため、ベーン１３は、その収納されているベーン溝４のベーン背圧室４ａがサライ溝２５と連通している間は、ロータ９の回転による遠心力とベーン背圧室４ａに作用する圧力により、シリンダ室８の内周壁に密着しながら回転する。
【００３７】
また、潤滑油は、リヤサイドブロック６においてオイル通路６ｄから油溝６ｇを介して高圧供給路６ｆへ供給される。
ベーン溝４のベーン背圧室４ａがサライ溝２５と連通している状態から、ロータ９がさらに回転すると、ベーン背圧室４ａがサライ溝２５から切断される。この状態では、ベーン背圧室４ａには外部からの圧力は加わらないが、ベーン１３がシリンダ室８の周壁に押されることによりベーン背圧室４ａの容積が縮小されるため、ベーン背圧室４ａの圧力は微少に上昇し、ベーン１３を押圧するための十分な背圧が保持される。
【００３８】
さらにロータ９が回転すると、ベーン背圧室４ａは、リヤサイドブロック６の高圧供給路６ｆと連通する。この状態では、ベーン背圧室４ａに、高圧供給路６ｆから、サライ溝２５よりも大きな圧力で潤滑油が供給される。そのため潤滑油による圧力と遠心力によって、圧縮室１４の縮小に伴い増加する圧縮室１４の室圧に抗して、ベーン１３がシリンダ室８の周壁に押圧される。
これにより、ベーン１３は、ロータ９の回転による遠心力および高圧供給路６ｆからベーン背圧室４ａに作用する圧力（ベーン背圧）によって、シリンダ室８の内周壁に密着しながら回転する。
【００３９】
その後さらにロータ９が回転を続けると、ベーン背圧室４ａと高圧供給路６ｆとが切断され、吐出孔７ａから圧縮気体が噴出され圧縮室１４内の圧力が低下する。
以降、ロータ９の回転に伴って、気体の圧縮室１４への吸入、圧縮室１４内での圧縮、圧縮室１４からの吐出が繰り返され、またこのサイクルに伴って、ベーン背圧室４ａは、サライ溝２５との連通、サライ溝２５との切断、高圧供給路６ｆとの連通、高圧供給路６ｆとの切断が繰り返される。
【００４０】
ここで、油分離器１７で潤滑油と分離された気体が排気口１９から外部に吐出されるまでの気体の流れについて説明する。
油分離器１７では、気体に含まれる潤滑油および異物を全て分離することはできない。そのため、油分離器１７を通過した気体には、油分離器１７で捕捉されなかったミスト状の潤滑油や金属粉等の異物が含まれている。
また、吐出室１８内の気体には、吐出される高圧の気体の吐出噴流によって巻き上げられた、油貯留室２０に溜められている潤滑油や異物が含まれている。
【００４１】
本実施の形態に係る気体圧縮機では、吐出室１８内の気体に含まれている潤滑油や異物を、バッフル板３０ａ、バッフル板３１ａ、捕捉板３２ａ、捕捉板３３ａ、誘導板４２ａおよび誘導板４３ａを用いて捕捉している。
例えば、圧縮機本体３方向から吐出される気体をバッフル板３１ａに衝突（接触）させ、その衝突部に設けられたろ網３１ｂよって衝突した気体に含まれる潤滑油や異物を捕捉する。そして、ろ網３１ｂに付着した捕捉物は、自重によって移動し油貯留室２０に貯められる。
【００４２】
捕捉物の移動途中に開口部４１が存在する場合には、この開口部４１から捕捉物が金網フィルタ４５に取り込まれて保持されるようになっている。金網フィルタ４５に保持された捕捉物も自重によって移動し、油貯留室２０に貯められる。
同様に、誘導板４２ａ（ろ網４２ｂを含む）および誘導板４３ａ（ろ網４２ｂを含む）で捕捉された捕捉物も油貯留室２０に貯められるようになっている。
また、開口部４１から、金網フィルタ４５に流入した気体は、金網フィルタ４５によって潤滑油や異物が捕捉された後、ガス孔４２およびガス孔４３から排出される。
【００４３】
油貯留室２０に貯められた金属粉等の異物は、捕捉板３３ａ（ろ網３３ｂを含む）によって捕捉され、開口部４４から金網フィルタ４６に、つまり、底面側の領域に取り込まれて保持されるようになっている。
そして、この底面側の領域は、捕捉板３３ａによって蓋をされたような状態であるため、金網フィルタ４６に保持された異物が、容易に油面側の領域に戻されないようになっている。
また、異物が金網フィルタ４６に保持されることにより、圧縮機本体３の軸受部などの各摺動部分には、異物が除去されたオイルがオイル通路２１を介して供給される。
排気口１９から吐出される気体は、バッフル板３０ａおよびバッフル板３１ａによって形成された気体の迂路を通過する。
そこで、排気口１９方向へ流れている気体に含まれている潤滑油や異物は、この気体の迂路を通過する際に、バッフル板３０ａ（ろ網３０ｂを含む）、バッフル板３１ａ（ろ網３１ｂを含む）および捕捉板３２ａ（ろ網３２ｂを含む）の気体の迂路を形成する領域で捕捉される。
【００４４】
本実施の形態によれば、気体の流路に迂路を設け、この迂路を通過させた後に、圧縮気体を排気口１９から排気させることができる。従って、圧縮気体に含まれる潤滑油や異物が迂路を形成する領域で捕捉されるため、吐出室１８における潤滑油や異物の捕捉率を向上させることができる。
従来は、排気口１９から排気される気体に混入されてしまっていた、油貯留室２０から巻き上げられた潤滑油や異物であっても、本実施の形態によれば、排気口１９から排気される前に捕捉することができる。
また、本実施の形態によれば、油貯留室２０に貯められた異物を、捕捉板３３ａ（ろ網３３ｂを含む）において捕捉し、さらに、底部側の領域に設けられた金網フィルタ４６で保持することによって、油貯留室２０に貯められた潤滑油の油面側の領域で浮遊する異物の量を低減することができる。これにより、巻き上げられる異物の量を低減することができる。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る気体圧縮機の変形例について説明する。
図５は、本実施の形態に係る気体圧縮機の気体の迂路の変形例を示した図である。
なお、図５では、上述した実施例と同一の部分には同一の番号を付し、変形箇所についてのみ説明する。
図５に示す変形例では、さらにバッフル板４７がバッフル板３０ａの下流側に、油貯留室２０に溜められた潤滑油の油面と対向するように配置されている。
このバッフル板４７は、バッフル板３１ａと同様に、軸方向側端と、径方向側端を有する方形の金属板である。
このバッフル板４７の径方向側端の両側端のうち、圧縮室１４側の側端は、開放された自由端となっており、他側端は、捕捉板３２ａに固定されている。
【００４６】
バッフル板４７の径方向側端の長さは、バッフル板３１ａと同様に、ケーシング１と内接する、または、ケーシング１の内面と近接する程度である。
また、バッフル板４７は、速やかに、捕捉物が捕捉板３２ａ（ろ網３２ｂを含む）側へ移動するように、自由端側の側端が固定端側の側端よりも高い位置になるように傾斜が設けられている。
バッフル板４７の軸方向側端の長さは、バッフル板３０ａおよびバッフル板３１ａの排気口１９方向への投影面において、バッフル板３１ａの自由端となっている方の側端が、バッフル板４７と十分に重なり合う程度である。
即ち、バッフル板４７、バッフル板３０ａおよびバッフル板３１ａは、排気口１９方向から見ると、自由端である側端部分を含む領域が、お互いに重なり合うように配置されている。
図５に示す変形例では、バッフル板３１ａとバッフル板４７とが対向する、つまり、これらの部材で挟まれた領域にバッフル板３０ａが介在するように、これらの部材を配置することによって、気体の迂路が形成されている。
【００４７】
このように、バッフル板４７を追加して迂路を形成することにより、気体の流路をさらに延ばすことができる。従って、圧縮気体に含まれる潤滑油や異物が捕捉可能な領域が増加するため、さらに、吐出室１８における潤滑油や異物の捕捉率を向上させることができる。
また、バッフル板４７においても、その表面にろ網を覆設するようにしてもよい。なお、このろ網は、バッフル板４７の片側の面、両面、または、側面を含む全ての面の何れの領域に覆設するようにしてもよい。
なお、このバッフル板４７は、ガス孔４２から出てくる気体を誘導するための誘導板４２ａの代わりに配置させるようにしてもよい。
【００４８】
図６（ａ）は、気体の迂路を形成するバッフル板の形状の変形例を示した図である。
なお、この変形例の対象となるバッフル板は、バッフル板３０ａ、バッフル板３１ａおよび、図５に示す変形例で示したバッフル板４７であり、これら全てのバッフル板に変形例を採用するようにしても、また、バッフル板のうちの単数、あるいは、複数の特定した部材にのみ採用するようにしてもよい。
図６（ａ）に示すように、バッフル板は、ロータ９の軸方向の中心線上に稜線が形成されるように法線方向の異なる２つの面によって構成されている。これらの２つの面は、稜線部分において若干の角をなすように接合または折り曲げ成形されている。
【００４９】
バッフル板は、バッフル板の軸方向側端が、バッフル板における軸方向の中心線の位置よりも低くなるように形成されている。
このような傾斜をバッフル板に設けることにより、速やかに捕捉物を軸方向側端に移動させて、軸方向側端から油貯留室２０に滴下させることができる。
軸方向側端から滴下した捕捉物は、その物理的位置関係から、吐出噴流の影響を受けにくくなっているため、油貯留室２０の液面まで滴下する間に捕捉物が、吐出噴流によって巻き上げられてしまうことを抑制することができる。
【００５０】
図６（ｂ）および（ｃ）は、油貯留室２０の底部に配置される捕捉板３３ａの形状の変形例を示した図である。
まず、図６（ｂ）に示すように、開口部４４が捕捉板３３ａの中央付近の領域にあり、短辺がロータ９の軸線方向と直交する方向に延び、長辺が軸線方向に延びるように形成されている捕捉板３３ａの変形例について説明する。
捕捉板３３ａは、ロータ９の軸方向の中心線上に谷線が形成されるように法線方向の異なる２つの面によって構成されている。これらの２つの面は、谷線部分において若干の角をなすように接合または折り曲げ成形されている。
捕捉板３３ａは、捕捉板３３ａの軸方向側端が、捕捉板３３ａにおける軸方向の中心線の位置よりも高くなるように形成されている。
このような傾斜を捕捉板３３ａに設けることにより、速やかに、捕捉物を捕捉板３３ａの中央付近に移動させ、開口部４４を介して金網フィルタ４６に導入し保持させることができる。つまり、異物の捕捉を促進させることができ、吐出室１８における異物の捕捉性をより向上させることができる。
【００５１】
次に、図６（ｃ）に示すように、開口部４４が捕捉板３３ａの中央付近の領域にあり、短辺が軸線方向に延び、長辺がロータ９の軸線方向と直交する方向に延びるように形成されている捕捉板３３ａの変形例について説明する。
捕捉板３３ａは、ロータ９の軸方向と直交する方向の中心線上に谷線が形成されるように法線方向の異なる２つの面によって構成されている。これらの２つの面は、谷線部分において若干の角をなすように接合または折り曲げ成形されている。
捕捉板３３ａは、捕捉板３３ａの径方向側端が、捕捉板３３ａにおける軸方向と直交する方向の中心線の位置よりも高くなるように形成されている。
このような傾斜を捕捉板３３ａに設けることにより、速やかに、捕捉物を捕捉板３３ａの中央付近に移動させ、開口部４４を介して金網フィルタ４６に導入し保持させることができる。つまり、異物の捕捉を促進させることができ、吐出室１８における異物の捕捉性をより向上させることができる。
【００５２】
本実施の形態では、捕捉板３２ａおよび捕捉板３３ａを、油貯留室２０の底面部および圧縮機本体３と対向するケーシング１の内側面部に配置するようにしているが、このような潤滑油や異物の捕捉板を吐出室１８を形成するその他の内側面にも配置するようにしてもよい。この場合にも、配置する捕捉板の表面にろ網を覆設するようにしてもよく、さらに、捕捉板３２ａおよび捕捉板３３ａと同様に、捕捉板とケーシング１に金網フィルタを介在させるようにしてもよい。
本実施の形態では、捕捉板３３ａを油貯留室２０の底部に配置するようにしているが、この捕捉板３３ａを、定常運転時における潤滑油の油面の位置に配置するようにしてもよい。なお、この場合においても、金網フィルタ４６は、捕捉板３３ａとケーシング１とで挟装されるように配置することができる。
このように、捕捉板３３ａをより高い位置に配置することによって、底部側領域の底部に保持されている捕捉物と捕捉板３３ａとの距離を広げることができる。これにより、捕捉物が捕捉板３３ａの開口部４４から巻き上げられることを抑制することができる。
【００５３】
また、リヤサイドブロック６の油貯留室２０を形成する領域に、捕捉板３２ａと対向するように捕捉板を配置し、捕捉板３２ａと同様に、捕捉板とリヤサイドブロック６とによって挟装するように金属フィルタを配置するようにしてもよい。
なお、この金属フィルタが配置される領域は、前述した油貯留室２０の底部側領域と連続している。さらに、金属フィルタは、油分離器１７で捕捉された潤滑油や異物が滴下する箇所に配置されるように構成する。
このように配置された、捕捉板および金属フィルタを設けることにより、油分離器１７で捕捉された異物は、油貯留室２０の油面側の領域を通過することなく、底部側領域に保持させることができるため、これにより、油貯留室２０に貯められた潤滑油の油面側の領域で浮遊する異物の量をさらに低減することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、吐出室における潤滑油や異物の捕捉率を向上させることができるため、排気口から排気される気体に含まれる異物の量を減少させることができる。
また、捕捉された吐出室内の気体に含まれる潤滑油や異物が保持されるため、捕捉物が再び、吐出室において気体に混入することを抑制することができる。
さらに、油貯留部に溜まった異物は、油貯留部の底部側の領域に保持されるため、油貯留部の油面側の領域に存在する異物の量を低減させることができる。これにより、吐出噴流によって巻き上げられる異物の量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る気体圧縮機の縦断面を示した図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面から見た気体圧縮機本体の断面図である
【図３】本実施の形態に係る気体圧縮機の吐出室周辺の拡大図である。
【図４】吐出室の内部に配置されている、バッフル板および捕捉板の概略構成を示す斜視図である。
【図５】本実施の形態に係る気体圧縮機の気体の迂路の変形例を示した図である。
【図６】（ａ）は、気体の迂路を形成するバッフル板の形状の変形例を示した図であり、（ｂ）および（ｃ）は、油貯留室の底部に配置される捕捉板の形状の変形例を示した図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ フロントヘッド
３ 圧縮機本体
４ ベーン溝
５ フロントサイドブロック
６ リヤサイドブロック
７ シリンダブロック
８ シリンダ室
９ ロータ
１３ ベーン
１４ 圧縮室
１５ 吸入室
１６ 吸入口
１７ 油分離器
１８ 吐出室
１９ 排気口
２０ 油貯留室
２１ オイル通路
２２ 吐出弁
２３ 弁サポート
２４ 吐出弁室
２５ サライ溝

Claims (6)

1. 圧縮室を形成するシリンダと、
   前記圧縮室で圧縮された気体が吐出される吐出室を形成する筐体と、
   前記吐出室に設けられた、潤滑油を貯留する油貯留部と、
   前記吐出室から当該気体圧縮機の外部へ前記圧縮気体を排気する排気口と、
   前記排気口と対向するように前記吐出室に配置され、前記排気口の投影面積に対して同等以上の面積を有する捕捉板と、
   を備えたことを特徴とする気体圧縮機。
2. 圧縮室を形成するシリンダと、
   前記圧縮室で圧縮された気体が吐出される吐出室を形成する筐体と、
   前記吐出室に設けられた、潤滑油を貯留する油貯留部と、
   前記吐出室から当該気体圧縮機の外部へ前記圧縮気体を排気する排気口と、
   前記圧縮室側に対向している前記筐体の内側面と隙間を介して配置された、開口部を有する捕捉板と、
   を備えたことを特徴とする気体圧縮機。
3. 前記筐体と前記捕捉板との間に配置されたフィルタ部材を備えたことを特徴とする請求項２記載の気体圧縮機。
4. 前記開口部は、前記吐出室に吐出された圧縮気体が吹きつけられる領域に配置され、
   前記開口部から流入した前記圧縮気体が排出される気体排出部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の気体圧縮機。
5. 圧縮室を形成するシリンダと、
   前記圧縮室で圧縮された気体が吐出される吐出室を形成する筐体と、
   前記吐出室に設けられた、潤滑油を貯留する油貯留部と、
   前記筐体に形成され、前記吐出室から当該気体圧縮機の外部へ前記圧縮気体を排気する排気口と、
   前記油貯留部を油面側と底部側の領域に分割した、開口部を有する捕捉板と、前記捕捉板と前記筐体との間に配置されたフィルタ部材と、
   を備えたことを特徴とする気体圧縮機。
6. 前記捕捉板の表面の少なくとも１部に配置された、圧縮気体に含まれた異物を捕捉する捕捉部材
   を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５に記載の気体圧縮機。

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