JP2005120970A - 冷媒圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】、オイルセパレータで分離されたオイルが冷媒ガス流によって巻き上げられてオイルセパレータ外へと持ち出されてしまうことを抑制可能な冷媒圧縮機を提供すること。
【解決手段】圧縮機において、冷媒ガスの吐出通路たる接続通路４９上にはオイルセパレータ３８が配設されている。オイルセパレータ３８は、冷媒ガスからオイルを分離する分離部４５と、該分離部４５の下方に連接され該分離部４５で分離されたオイルが落下し貯留される貯留部４６とを備えている。オイルセパレータ３８は、分離部４５と貯留部４６との間に隔壁様に配置されたフィルタ４２を備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば車両空調装置の冷凍回路に用いられて冷媒ガスの圧縮を行う冷媒圧縮機に関する。

従来、冷媒圧縮機においては、内部のオイル（冷凍機油）が冷媒ガスと共に外部冷媒回路へと持ち出されないようにするため、冷媒ガスの吐出通路上にオイルセパレータが備えられている（例えば特許文献１参照。）。オイルが外部冷媒回路に持ち出されると、該オイルが、例えばガスクーラや蒸発器の内壁面に付着して熱交換効率が低下するからである。

前述したオイルセパレータの典型例としては、遠心分離器よりなるものが挙げられる。遠心分離器よりなるオイルセパレータは、冷媒ガスを旋回させて該冷媒ガスからオイルを遠心分離し、冷媒ガスのみを外部冷媒回路へと導出する構成を有している。冷媒ガスから分離されたオイルは落下して、オイルセパレータ内の下方に一旦貯留され、さらには吐出通路よりも低圧な低圧領域（例えば斜板式圧縮機においては斜板収容室たるクランク室）へとオイル戻し通路を介して戻される。
特開平１０−２８１０６０号公報（第１３頁、第１６図）

ところが、前記オイルセパレータ内では冷媒ガスが高速で旋回するため、分離されたオイルが、冷媒ガスの旋回流によって巻き上げられることで泡立って、冷媒ガスとともにオイルセパレータ外へと持ち出されてしまうことがあった。これは、オイルセパレータのオイル分離能力が低下することと同義である。

なお、このような問題は、遠心分離器よりなるオイルセパレータを用いた場合に限って生じるものではない。つまり、その他のタイプ（例えば慣性分離タイプ）のオイルセパレータを用いた場合でも、分離されたオイルが外部冷媒回路へと向かう冷媒ガス流に曝されることとなるため、前述した問題は同様に生じる。

本発明の目的は、オイルセパレータで分離されたオイルが冷媒ガス流によって巻き上げられてオイルセパレータ外へと持ち出されることを抑制可能な冷媒圧縮機を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明の冷媒圧縮機は、オイルセパレータ内において分離部と貯留部との間に隔壁が配置されている。隔壁は、分離部から貯留部へのオイルの移動を許容する構成を有している。分離部と貯留部との間に配置された隔壁は、例えば分離部における冷媒ガス流が貯留部に入り込むことを妨げる作用や、貯留部に入り込んだ冷媒ガス流によって巻き上げられたオイルが分離部側へと移動することを妨げる作用を奏する。従って、分離部における冷媒ガス流によって、貯留部のオイルが巻き上げられてオイルセパレータ外へと持ち出されてしまうことを抑制できる。

請求項２の発明は請求項１において、前記オイルセパレータは遠心分離器よりなっている。オイルセパレータとして遠心分離器を用いた場合、該オイルセパレータ内で冷媒ガスが高速で旋回されることとなるため、その他のタイプ（例えば慣性分離タイプ）のオイルセパレータと比較して、分離されたオイルが冷媒ガス流によって巻き上げられ易い。従って、遠心分離器よりなるオイルセパレータに隔壁を備えることは、その効果を奏するのに特に有効であると言える。

請求項３の発明は請求項１又は２において、前記貯留部と、吐出通路よりも低圧な低圧領域とはオイル戻し通路を介して連通されている。隔壁はフィルタよりなっている。フィルタは、分離部から貯留部へと移動されるオイルから異物を除去する。従って、オイル戻し通路が異物で詰まることを防止できる。このように、フィルタが隔壁をなすことで、オイル戻し通路への異物侵入を防止するために該隔壁とは別にフィルタを備える必要がなく、冷媒圧縮機の部品点数を低減することができる。

請求項４の発明は請求項３において、前記圧縮機構は、ハウジングの内部に区画形成された、低圧領域としてのクランク室と、ハウジングに回転可能に支持された駆動軸と、クランク室内において駆動軸に一体回転可能でかつ傾動可能に支持されたカムプレートと、ハウジング内に形成されたシリンダボアに収容され、駆動軸の回転に伴うカムプレートの揺動によって往復動されるピストンとからなっている。オイル戻し通路上には制御弁が配設されている。そして、制御弁の開度調節によって、吐出通路からオイル戻し通路を介してクランク室に供給される冷媒ガスの量を調節することで、クランク室の圧力を調節してカムプレートの傾斜角度を変更し、冷媒圧縮機の吐出容量を変更可能である。

前記オイルセパレータで分離されたオイルは、クランク室の調圧のために吐出通路から供給される冷媒ガスとともに、オイル戻し通路（制御弁内通路も含む）を介してクランク室へと戻される。オイル及び冷媒ガスに含まれる異物はフィルタで除去されるため、特に通過断面積が狭くなりがちな制御弁内が、異物で詰まることを防止できる。つまり、オイル戻し通路上に制御弁を配設する場合、該制御弁には異物が入り込むことを防止するためのフィルタを備えることが一般的となっているが（例えば特許文献１の第７頁及び第１図参照）、本発明によればそれが不要となる。

請求項５の発明は請求項４において、前記吐出通路においてオイルセパレータの上流側には絞りが配設されている。制御弁は、感圧機構とアクチュエータとを備えている。感圧機構は、絞りの上流側の圧力と該絞りの下流側の圧力との差を機械的に検出するとともに、この検出差圧の変動を打ち消す側に吐出容量が変更されるように、弁体を動作させてオイル戻し通路の開度を調節する。アクチュエータは、弁体に付与する力を外部からの指令によって調節することで、感圧機構による弁体の位置決め動作の基準となる設定差圧を変更可能である。

前記吐出通路においてオイルセパレータの上流側に絞りを配設することで、オイルセパレータに導入される冷媒ガスの流速が速くなり、オイルセパレータのオイル分離能力を向上させることができる。また、制御弁の感圧機構は、冷凍回路上の差圧を絞り前後で検出する。従って、該差圧を生成するための専用の絞りを必要とせず、部品点数を低減することができる。

請求項６の発明は請求項５において、前記絞りは、冷媒ガスの流量の増大に応じて通過断面積を増大しかつ冷媒ガスの流量の減少によって通過断面積を減少する可変絞りよりなっている。冷媒ガスの流量が多い時に絞りの通過断面積を大きくできることは、該絞りによる圧力損失の低減につながり、冷凍回路の効率を向上させることができる。また、冷媒ガスの流量が少ない時に絞りの通過断面積を小さくできることは、流量の変化に対する絞り前後の差圧の変動を明確化することにつながり、制御弁による容量制御性を向上させることができる。さらに、オイルセパレータに関して言えば、冷媒ガスの流量が少ない時に絞りの通過断面積を小さくして冷媒ガスの流速を早めることは、低流量域においてもオイルセパレータのオイル分離能力を高く維持できることにつながる。

請求項７の発明は請求項５又は６において、前記冷凍回路の冷媒として二酸化炭素が用いられている。二酸化炭素冷媒を用いた場合には、例えばフロン冷媒を用いた場合と比較して、吐出通路における冷媒ガスの流速が遅くなる。従って、吐出通路においてオイルセパレータの上流側に絞りを配設し、該絞りによって、オイルセパレータに導入される冷媒ガスの流速を速くしてオイル分離効果を高めることは、特に冷媒として二酸化炭素が用いられる場合に有効な手法であると言える。

上記目的を達成するために請求項８に記載の発明の冷媒圧縮機は、オイルセパレータに巻上げ抑制手段が備えられている。巻上げ抑制手段は、オイルセパレータで分離したオイルが冷媒ガス流によって巻き上げられてオイルセパレータ外へと持ち出されることを抑制する。

上記構成の請求項１〜請求項８の発明によれば、オイルセパレータで分離されたオイルが冷媒ガス流によって巻き上げられてオイルセパレータ外へと持ち出されることを抑制可能となり、オイルセパレータのオイル分離能力を向上させることができる。

以下、本発明を、車両空調装置の冷凍回路に用いられる容量可変型の冷媒圧縮機において具体化した一実施形態について、図１及び図２に従って説明する。
図１は、冷媒圧縮機（以下単に圧縮機とする）１０の縦断面図を示す。図１において左方を圧縮機１０の前方とし、右方を圧縮機１０の後方とする。図１に示すように、圧縮機１０のハウジングは、シリンダブロック１１と、該シリンダブロック１１の前端に接合固定されたフロントハウジング１２と、シリンダブロック１１の後端に弁・ポート形成体１３を介して接合固定されたリヤハウジング１４とを備えている。

前記ハウジング内において、シリンダブロック１１とフロントハウジング１２との間には、クランク室１５が区画形成されている。シリンダブロック１１とフロントハウジング１２との間には、クランク室１５を挿通するようにして、駆動軸１６が回転可能にハウジングに支持されている。駆動軸１６には、車両の走行駆動源であるエンジンＥが、クラッチレスタイプ（常時伝達型）の動力伝達機構ＰＴを介して作動連結されている。従って、エンジンＥの稼動時においては、該エンジンＥから動力の供給を受けて駆動軸１６が常時回転される。

前記クランク室１５内において駆動軸１６には、ロータ１７が一体回転可能に固定されている。クランク室１５内には、実質的に円盤状をなすカムプレートとしての斜板１８が収容されている。斜板１８の中央部には駆動軸１６が挿通され、該斜板１８は駆動軸１６に、一体回転可能でかつ傾動可能に支持されている。ロータ１７と斜板１８との間にはヒンジ機構１９が介在されている。

前記ヒンジ機構１９は、ロータ１７の後面に突設された二つ（紙面手前側の一方は図示されていない）のロータ側突起２０ａと、斜板１８の前面においてロータ１７側に向かって突設された斜板側突起２０ｂとからなっている。斜板側突起２０ｂは、先端側が二つのロータ側突起２０ａ間に入り込んでいる。従って、ロータ１７の回転力は、ロータ側突起２０ａ及び斜板側突起２０ｂを介して斜板１８に伝達される。

前記ロータ側突起２０ａの基部にはカム部２１が形成されている。カム部２１において斜板１８を臨む後端面にはカム面２１ａが形成されている。斜板側突起２０ｂの先端は、カム部２１のカム面２１ａに対して摺動可能に当接されている。従って、ヒンジ機構１９は、斜板側突起２０ｂの先端がカム部２１のカム面２１ａ上を駆動軸１６に対する接離方向へ移動されることで、斜板１８の傾動を案内する。

前記シリンダブロック１１において駆動軸１６の軸線Ｌ周りには、複数のシリンダボア２２が等角度間隔で前後方向（紙面左右方向）に貫通形成されている。片頭型のピストン２３は、各シリンダボア２２内に前後方向へ移動可能に収容されている。シリンダボア２２の前後開口は、弁・ポート形成体１３の前端面及びピストン２３によって閉塞されており、このシリンダボア２２内にはピストン２３の前後方向への移動に応じて容積変化する圧縮室２４が区画されている。

前記各ピストン２３は、一対のシュー２５を介して斜板１８の外周部に係留されている。従って、駆動軸１６の回転によって斜板１８が回転すると、該斜板１８は駆動軸１６の軸線Ｌ方向前後に揺動される。斜板１８の揺動によって、ピストン２３が前後方向に往復直線運動される。本実施形態においては、クランク室１５、駆動軸１６、斜板１８、及びピストン２３等によって圧縮機構が構成されている。

前記ハウジング内において、弁・ポート形成体１３とリヤハウジング１４との間には、吸入室２６及び吐出室２７がそれぞれ区画形成されている。弁・ポート形成体１３には、圧縮室２４と吸入室２６との間に位置するように、吸入ポート２８及び吸入弁２９がそれぞれ形成されている。弁・ポート形成体１３には、圧縮室２４と吐出室２７との間に位置するように、吐出ポート３０及び吐出弁３１がそれぞれ形成されている。

前記冷凍回路の冷媒としては二酸化炭素が用いられている。冷凍回路の外部冷媒回路４１（詳しくは蒸発器４１ａの出口側）から吸入室２６に導入された冷媒ガスは、各ピストン２３の上死点位置から下死点位置側への移動により、吸入ポート２８及び吸入弁２９を介して圧縮室２４に吸入される。圧縮室２４に吸入された冷媒ガスは、ピストン２３の下死点位置から上死点位置側への移動により所定の圧力にまで圧縮され、吐出ポート３０及び吐出弁３１を介して吐出室２７に吐出される。

前記リヤハウジング１４には、吐出室２７と外部冷媒回路４１とを接続する接続通路４９が形成されている。吐出室２７の冷媒ガスは、接続通路４９を介して外部冷媒回路４１へと導出される。外部冷媒回路４１へと導出された冷媒は、ガスクーラ４１ｂで冷却され、膨張弁４１ｃで減圧された後、蒸発器４１ａへと送られて蒸発に供される。本実施形態においては、吐出室２７と接続通路４９とが、圧縮機１０における冷媒ガスの吐出通路をなしている。

図２に示すように、前記リヤハウジング１４の上部には、接続通路４９の一部を構成する収容孔３７が上下方向に形成されている。収容孔３７内には逆止弁ユニット４４が収容されており、該逆止弁ユニット４４の台座４４ａは収容孔３７内の途中位置まで圧入されている。従って、収容孔３７の内空間は、台座４４ａを境界とした上方側の逆止弁空間３７ａと下方側の収容空間３７ｂとに分割されている。逆止弁空間３７ａと収容空間３７ｂとは、台座４４ａの中央において上下方向に貫通形成された弁孔４４ｄを介して接続されている。逆止弁空間３７ａには、弁孔４４ｄを開閉する弁体４４ｂや該弁体４４ｂを弁閉方向に付勢する付勢バネ４４ｃ等の逆止弁ユニット４４の主要部材が、台座４４ａに支持された状態で配置されている。

前記逆止弁空間３７ａには、外部冷媒回路４１におけるガスクーラ４１ｂの入口側の配管が接続されている。収容空間３７ｂには、接続通路４９の一部を構成する連通路３６を介して、吐出室２７が接続されている。従って、吐出室２７から外部冷媒回路４１へと向かう冷媒ガスは、連通路３６、収容空間３７ｂ、逆止弁ユニット４４及び逆止弁空間３７ａを同順に経由される。

前記逆止弁ユニット４４は、例えば、収容空間３７ｂの圧力つまり吐出圧力が十分に高い場合には、収容空間３７ｂと逆止弁空間３７ａとの間を開放して、外部冷媒回路４１を経由する冷凍回路の冷媒循環を許容する。逆止弁ユニット４４は、吐出圧力が低い場合には、収容空間３７ｂと逆止弁空間３７ａとの間を遮断して、外部冷媒回路４１を経由する冷凍回路の冷媒循環を停止させる。この吐出圧力が低くなる状況は、例えば冷房不要等の要求に応じて圧縮機１０の吐出容量が最小化された場合にもたらされる。圧縮機１０の吐出容量の最小化については後述する。

次に、前記圧縮機１０の容量制御機構について説明する。
図１に示すように、前記圧縮機１０のハウジング内には、抽気通路３２及び給気通路３３並びに制御弁３４が設けられている。抽気通路３２は、クランク室１５と吸入室２６とを接続する。給気通路３３は、吐出圧領域たる接続通路４９と、該接続通路４９よりも低圧な低圧領域としてのクランク室１５とを接続する。給気通路３３の途中には制御弁３４が配設されている。

前記制御弁３４の開度を調節することで、給気通路３３を介したクランク室１５への高圧な吐出ガスの導入量と、抽気通路３２を介したクランク室１５からのガス導出量とのバランスが制御され、クランク室１５の内圧が決定される。クランク室１５の内圧の変更に応じてクランク室１５の内圧と圧縮室２４の内圧との差が変更され、斜板１８の傾斜角度が変更される結果、ピストン２３のストローク即ち圧縮機１０の吐出容量が調節される。

例えば、前記制御弁３４の弁開度が減少すると、クランク室１５の内圧が低下される。従って、斜板１８の傾斜角度が増大してピストン２３のストロークが増大し、圧縮機１０の吐出容量が増大される。逆に、制御弁３４の弁開度が増大すると、クランク室１５の内圧が上昇される。従って、斜板１８の傾斜角度が減少してピストン２３のストロークが減少し、圧縮機１０の吐出容量が減少される。

図２に示すように、前記制御弁３４は、給気通路３３の開度を調節する弁体５５と、該弁体５５に作動連結された感圧機構５６と、弁体５５に対して感圧機構５６と反対側で作動連結された電磁式のアクチュエータ５７とを備えてなる。バルブハウジング５８内において感圧機構５６と弁体５５との間には弁孔５８ａが形成されており、バルブハウジング５８内において弁体５５に臨む弁孔５８ａの開口周囲が弁座５８ｂをなしている。弁体５５は、弁座５８ｂに対して接離することで弁孔５８ａの開度を変更する。

前記接続通路４９において連通路３６上には、絞りとしての可変絞り３９が配設されている。可変絞り３９は、リード状をなす複数の絞り弁３９ａを備えている。可変絞り３９は、冷媒ガスの流量の増大に応じて各絞り弁３９ａの弾性変形量が多くなることで冷媒ガスの通過断面積を増大するとともに、冷媒ガスの流量の減少によって各絞り弁３９ａの弾性変形量が少なくなることで冷媒ガスの通過断面積を減少する。

前記感圧機構５６は、バルブハウジング５８内の上部に形成された感圧室５６ａと、感圧室５６ａ内に収容されたベローズ５６ｂとからなっている。感圧室５６ａにおいてベローズ５６ｂの内空間たる第１圧力室５９には、可変絞り３９の上流側たる吐出室２７の圧力ＰｄＨが、リヤハウジング１４に形成された第１検圧通路６３を介して導入されている。感圧室５６ａにおいてベローズ５６ｂの外空間たる第２圧力室６０には、可変絞り３９の下流側たる収容空間３７ｂの圧力ＰｄＬが、第２検圧通路６４を介して導入されている。なお、第２圧力室６０と弁孔５８ａとは常時連通されており、該第２圧力室６０及び弁孔５８ａは給気通路３３の制御弁３４内部分を構成している。つまり、第２検圧通路６４は、給気通路３３において制御弁３４よりも上流側の部分を構成する。

前記ベローズ５６ｂは、可変絞り３９の上流側の圧力ＰｄＨと下流側の圧力ＰｄＬとの差（二点間差圧（ＰｄＨ−ＰｄＬ））に応じて変位動作される。この二点間差圧（ＰｄＨ−ＰｄＬ）には、冷凍回路における冷媒流量が反映されている。ベローズ５６ｂの変位動作は弁体５５の位置決めに利用される。ベローズ５６ｂの変位動作は、二点間差圧（ＰｄＨ−ＰｄＬ）の変動つまり冷凍回路における冷媒流量の変動を打ち消す側に圧縮機１０の吐出容量が変更されるように、弁体５５の位置決めに反映される。

前記アクチュエータ５７には、固定鉄心５７ａ、可動鉄心５７ｂ及びコイル５７ｃが備えられている。可動鉄心５７ｂには弁体５５が作動連結され、固定鉄心５７ａと可動鉄心５７ｂとの間には、可動鉄心５７ｂを固定鉄心５７ａから離間する方向に付勢する付勢バネ５７ｄが介装されている。

前記コイル５７ｃには冷房負荷等に応じたエアコンＥＣＵ６１の指令に基づき、駆動回路６２から電力が供給される。このとき、駆動回路６２からコイル５７ｃへの電力供給量に応じた大きさの電磁力（電磁吸引力）が固定鉄心５７ａと可動鉄心５７ｂとの間に発生する。該電磁力は弁体５５の位置決めに利用される。つまり、制御弁３４は、コイル５７ｃへの電力供給量によって決定された二点間差圧（ＰｄＨ−ＰｄＬ）の制御目標を維持するように、該二点間差圧（ＰｄＨ−ＰｄＬ）の変動に応じて感圧機構５６が内部自立的に弁体５５を位置決めし、圧縮機１０の吐出容量を調節する。なお、冷房不要等の要求（例えばエアコンスイッチオフ）に応じて、駆動回路６２からコイル５７ｃへの電流供給を停止すれば、制御弁３４が全開となって圧縮機１０の吐出容量は最小化される。

次に、前記圧縮機１０に備えられたオイル分離構造について説明する。
図２に示すように、前記収容孔３７において収容空間３７ｂ内には、言い換えれば接続通路４９において可変絞り３９よりも下流側でかつ逆止弁ユニット４４よりも上流側には、冷媒ガスからオイルを分離するためのオイルセパレータ３８が配設されている。オイルセパレータ３８は遠心分離器よりなっている。オイルセパレータ３８は、冷媒ガスからオイルを分離する分離部４５と、該分離部４５の下方に連接配置され、該分離部４５で分離されたオイルが貯留される空間たる貯留部４６とを備えている。

前記分離部４５は、収容孔３７（収容空間３７ｂ）の円筒内面の一部がなす分離面４５ａと、該分離面４５ａと同軸位置に配置され上下方向に延びる分離筒４５ｂとからなっている。分離筒４５ｂの下端側は、貯留部４６に向かって開口されている。分離筒４５ｂは、逆止弁ユニット４４において台座４４ａの下面の中央部に取り付けられている。分離筒４５ｂの内空間は、台座４４ａの弁孔４４ｄに連続されている。つまり、収容空間３７ｂと逆止弁ユニット４４の弁孔４４ｄとは、分離筒４５ｂの内空間を介して接続されている。

前記分離部４５において分離面４５ａと分離筒４５ｂの外周面との間には、円環状をなす旋回空間４５ｃが形成されている。連通路３６は、旋回空間４５ｃに臨む位置で収容空間３７ｂに開口されている。従って、吐出室２７から連通路３６を介して収容空間３７ｂに導入された冷媒ガスは、分離部４５において旋回空間４５ｃを分離筒４５ｂの周方向へ旋回される。旋回空間４５ｃを旋回する冷媒ガスからは、遠心分離作用によってオイルが分離される。オイルが分離された冷媒ガスは、分離筒４５ｂの内空間、逆止弁ユニット４４並びに逆止弁空間３７ａを同順に経由して外部冷媒回路４１へと導出される。

前記貯留部４６は、収容孔３７の底部がなす有底円筒状のオイル溜り４６ａを備えている。分離部４５において冷媒ガスから分離されたオイルは、貯留部４６に向かって落下して該貯留部４６のオイル溜り４６ａに一旦貯留される。前述した容量制御機構の給気通路３３（第２検圧通路６４）は、オイル溜り４６ａの底面で収容空間３７ｂに開口されている。オイルセパレータ３８の貯留部４６（オイル溜り４６ａ）とクランク室１５とは、給気通路３３を介して連通されている。オイル溜り４６ａのオイルは、容量制御のためにクランク室１５へと供給される冷媒ガスとともに、給気通路３３を介してクランク室１５へと戻される。つまり、本実施形態においては、給気通路３３がオイル戻し通路を兼ねている。

ここで、「発明が解決しようとする課題」でも述べたように、従来のオイルセパレータにおいては、分離されたオイルが、冷媒ガス流によって巻き上げられてオイルセパレータ外へと持ち出されてしまう問題がある。そこで、本実施形態においては、オイルセパレータ３８内に、分離したオイルが冷媒ガス流によって巻き上げられてオイルセパレータ３８外へと持ち出されることを抑制するための巻上げ抑制手段が備えられている。

即ち、前記オイルセパレータ３８内において分離部４５と貯留部４６との間には、巻上げ抑制手段としてのフィルタ４２が隔壁様に配設されている。言い換えれば、オイルセパレータ３８においてはフィルタ４２が、分離部４５と貯留部４６との境界たる隔壁をなしている。フィルタ４２は、円環状をなす枠体４２ａに円盤状をなすフィルタエレメント４２ｂの外周縁部が支持されてなり、全体として板状をなしている。貯留部４６のオイル溜り４６ａは分離部４５の分離面４５ａよりも小径とされており、オイル溜り４６ａと分離面４５ａとの境界には段差３７ｃが形成されている。フィルタ４２は、段差３７ｃに枠体４２ａが当接する位置まで圧入されている。

前記フィルタ４２のフィルタエレメント４２ｂとしては、網体よりなるものや、板体に多数の細孔を穿設したものや、紙製のもの（所謂濾紙）や、布製のもの等が挙げられる。従って、フィルタ４２は、分離部４５と貯留部４６との間に隔壁様に配置されているとは言っても、分離部４５から貯留部４６への冷媒ガス及びオイルの移動を大きく妨げるものではない。つまり、フィルタ４２は、分離部４５から貯留部４６への冷媒ガス及びオイルの移動を許容する構成（フィルタエレメント４２ｂ）を有していると言える。

さて、前記オイルセパレータ３８の分離部４５においては、冷媒ガスが高速で流れている。しかし、分離部４５と貯留部４６との間において隔壁様に配置されたフィルタ４２は、例えば分離部４５における冷媒ガス流が貯留部４６に入り込むことを妨げる作用や、貯留部４６に入り込んだ冷媒ガス流によって巻き上げられたオイルが分離部４５側へと移動することを妨げる作用を奏する。従って、分離部４５における冷媒ガス流によって貯留部４６のオイルが巻き上げられ、該オイルが分離部４５側へと移動されてオイルセパレータ３８外へと持ち出されてしまうこと、ひいては外部冷媒回路４１へと持ち出されてしまうことを抑制できる。よって、オイルセパレータ３８のオイル分離能力を向上させることができる。

その他にも本実施形態においては次のような作用効果も奏する。
（１）オイルセパレータ３８は遠心分離器よりなっている。オイルセパレータ３８として遠心分離器を用いた場合、該オイルセパレータ３８内で冷媒ガスが高速で旋回されることとなるため、その他のタイプ（例えば慣性分離タイプ）のオイルセパレータと比較して、分離されたオイルが冷媒ガス流によって巻き上げられ易い。従って、遠心分離器よりなるオイルセパレータ３８にフィルタ４２を備えることは、その効果を奏するのに特に有効であると言える。

（２）オイルセパレータ３８において分離筒４５ｂの下端は、下方（貯留部４６）に向かって開口されている。このようなタイプのオイルセパレータ３８においては、例えば、分離筒の開口が貯留部に対向されない構成（例えば特許文献１の第１図参照）と比較して、冷媒ガス流によって巻き上げられたオイルが分離筒４５ｂを介してオイルセパレータ３８外へ持ち出され易い。従って、このような配置の分離筒４５ｂを有するオイルセパレータ３８にフィルタ４２を備えることは、その効果を奏するのに特に有効であると言える。

（３）フィルタ４２は、分離部４５から貯留部４６へと移動される冷媒ガス及びオイルから異物を除去する。従って、給気通路３３（特に通過断面積が狭くなりがちな制御弁３４内）が異物で詰まることを防止できる。このように、隔壁としてフィルタ４２を用いることで、異物除去のために該隔壁とは別にフィルタを備える必要がなく、部品点数を低減することができる。

（４）オイルセパレータ３８の上流側には可変絞り３９が配設されており、該可変絞り３９の絞り作用によって、オイルセパレータ３８に導入される冷媒ガスの流速が速くなる。従って、オイルセパレータ３８のオイル分離能力を向上させることができる。

（５）制御弁３４の感圧機構５６は、冷凍回路上の差圧を可変絞り３９の前後で検出する。従って、該差圧を生成するための専用の絞りを必要とせず、部品点数を低減することができる。

（６）可変絞り３９は、冷媒ガスの流量の増大に応じて通過断面積を増大しかつ冷媒ガスの流量の減少によって通過断面積を減少する。冷媒ガスの流量が多い時に該冷媒ガスの通過断面積を大きくできることは、可変絞り３９による圧力損失の低減につながり、冷凍回路の効率を向上させることができる。また、冷媒ガスの流量が少ない時に該冷媒ガスの通過断面積を小さくできることは、流量の変化に対する可変絞り３９の前後の差圧の変動を明確化することにつながり、制御弁３４による容量制御性を向上させることができる。さらに、オイルセパレータ３８に関して言えば、冷媒ガスの流量が少ない時に冷媒ガスの通過断面積を小さくして冷媒ガスの流速を早めることは、低流量域においてもオイルセパレータ３８の高いオイル分離能力を維持できることにつながる。

（７）冷凍回路の冷媒として二酸化炭素が用いられている。二酸化炭素冷媒を用いた場合には、例えばフロン冷媒を用いた場合と比較して、オイルセパレータ３８における冷媒ガスの流速が遅くなる。従って、オイルセパレータ３８の上流側に可変絞り３９を配設し、該可変絞り３９によって、オイルセパレータ３８に導入される冷媒ガスの流速を速くしてオイル分離効果を高めることは、特に冷媒として二酸化炭素が用いられる場合に有効な手法であると言える。

なお、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で例えば以下の態様でも実施できる。
○オイルセパレータ３８内に備えられる隔壁としては、上記実施形態のようなフィルタ４２に限定されるものではない。即ち、隔壁としては、オイルセパレータ３８において分離部４５と貯留部４６との間に配置されかつ分離部４５から貯留部４６への冷媒ガス及びオイルの移動を許容する構成を有していればよく、例えば図３（ａ）及び（ｂ）や図４に示すようなものであってもよい。

図３（ａ）及び（ｂ）の態様において隔壁７１は、板状をなす本体部材７１ａに複数のスリット７１ｂを形成してなるものである。この態様においてはスリット７１ｂを、分離部４５から貯留部４６への冷媒ガス及びオイルの移動を許容する構成として把握することができる。また、図４の態様において隔壁７２は、板材の一部を切り起こして傾斜させて本体部材７２ａを立体的とし、該切起し部分に、分離部４５と貯留部４６とを連通する透孔７２ｂを、分離筒４５ｂの下端開口との直接的な対向を避けて開口形成したものである。この態様においては透孔７２ｂを、分離部４５から貯留部４６への冷媒ガス及びオイルの移動を許容する構成として把握することができる。なお、図３（ａ）及び（ｂ）、図４の何れの態様においても、異物除去用のフィルタを、制御弁３４又は給気通路３３において制御弁３４よりも上流側に配設するとよい。

○隔壁としては、上記実施形態や図３又は図４の態様のようなリヤハウジング１４と別体の部材（４２，７１，７２）によるものに限定されるものではなく、例えばリヤハウジング１４に一体形成される態様であってもよい。

○上記実施形態では、絞りとして可変絞り３９に具体化したが、固定絞りとしてもよい。
○上記実施形態では、分離部４５と貯留部４６とを上下方向に連続して延びる構成としたが、分離部４５の下方位置に貯留部４６が形成されていれば、分離部４５及び分離筒４５ｂが左右方向へ延び、分離筒４５ｂの下方位置に貯留部４６が形成されていてもよい（例えば特許文献１の第１図参照）。つまり、分離筒４５ｂの入口が下方（貯留部４６）に向かって開口していなくてもよい。

○上記実施形態では、オイルセパレータ３８に分離筒４５ｂが備えられていたが、分離筒４５ｂを削除して分離面４５ａのみを用いて冷媒ガスを旋回させるようにしてもよい。また、オイルセパレータ３８は遠心分離器に限らず、例えば冷媒ガスを壁面に衝突させることで該冷媒ガスからオイルを分離する慣性分離器であってもよいし、冷媒ガスのみを通過させオイルの通過は許容しないフィルタタイプのものであってもよい。

○上記実施形態では、オイルセパレータ３８で分離したオイルはクランク室１５に戻される構成としたが、オイルセパレータ３８で分離したオイルを、低圧領域としての吸入圧領域たる吸入室２６に戻すようにしてもよい。この場合、給気通路３３とオイル戻し通路とは別設することとなる。

○上記実施形態では、オイルセパレータ３８で分離したオイルはクランク室１５に戻される構成としたが、オイルセパレータ３８で分離したオイルをそのまま貯留部４６で貯めておくようにしてもよい。つまり、例えば、上記実施形態において給気通路３３の上流側をオイルセパレータ３８外でかつ可変絞り３９よりも下流側（例えば逆止弁空間３７ａ）で吐出通路に接続し、貯留部４６のオイルをクランク室１５に戻さないようにすること。

○上記実施形態では、制御弁３４による給気通路３３の開度調節によりクランク室１５の内圧を調整する構成としたが、抽気通路３２上に制御弁を配設し該制御弁の開度調節によりクランク室１５の内圧を調整する構成としてもよい。また、制御弁３４は、コイル５７ｃへの電力供給量によって決定された二点間差圧（ＰｄＨ−ＰｄＬ）の制御目標を維持するように、二点間差圧（ＰｄＨ−ＰｄＬ）の変動に応じて感圧機構５６が内部自律的に弁体５５を位置決めする構成とした。しかし、クランク室１５の内圧を調節可能であれば、特に制御弁３４の構成は限定されない。例えば、制御弁は、外部からの指令によって決定された吸入圧の制御目標を維持するように、感圧機構によって内部自律的に弁体を位置決めする構成であってもよい。

○上記実施形態では、制御弁３４を制御するための差圧が感圧機構５６によって機械的に検出されていたが、該差圧をセンサによって電気的に検出するようにしてもよい。
○上記実施形態では、冷媒圧縮機を斜板式の可変容量型に具体化したが、カムプレートとしての揺動板を備えたワッブルタイプの可変容量型としてもよい。

○上記実施形態では、冷媒圧縮機を可変容量型に具体化したが、固定容量型としてもよい。
○上記実施形態では、冷媒圧縮機をピストン式としたが、スクロール式やベーン式としてもよい。

○上記実施形態では、冷媒として二酸化炭素を用いたが、冷媒としてフロン（例えばＲ１３４ａ）を用いてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。

（１）前記オイルセパレータは、冷媒ガスからオイルを分離する分離筒を備えた分離部と、該分離部の下方に連接配置され該分離部で分離されたオイルが貯留される貯留部とを備えており、前記吐出通路を構成する前記分離筒の入口は前記貯留部に向かって開口されている請求項２に記載の冷媒圧縮機。

（２）前記吐出通路において前記オイルセパレータの上流側には絞りが配設されている請求項１〜８のいずれか一項又は技術的思想（１）に記載の冷媒圧縮機。
（３）前記絞りは、冷媒ガスの流量の増大に応じて通過断面積を増大しかつ冷媒ガスの流量の減少によって通過断面積を減少する可変絞りよりなっている技術的思想（２）に記載の冷媒圧縮機。

実施形態における冷媒圧縮機の模式断面図。 オイルセパレータ及び制御弁を拡大して示す模式断面図。 別例を示す図であり（ａ）はオイルセパレータの縦断面図、（ｂ）は（ａ）の１−１線断面図。 別の別例を示すオイルセパレータの縦断面図。

符号の説明

１０…冷媒圧縮機、１１…ハウジングを構成するシリンダブロック、１２…同じくフロントハウジング、１４…同じくリヤハウジング、１５…圧縮機構を構成する低圧領域たるクランク室、１６…圧縮機構を構成する駆動軸、１８…圧縮機構を構成するカムプレートとしての斜板、２２…シリンダボア、２３…圧縮機構を構成するピストン、２７…吐出通路を構成する吐出室、３３…オイル戻し通路としての給気通路、３４…制御弁、３８…オイルセパレータ、３９…絞りとしての可変絞り、４１…冷凍回路を構成する外部冷媒回路、４２…隔壁としてのフィルタ、４５…オイルセパレータの分離部、４６…同じく貯留部、４９…吐出通路を構成する接続通路、５５…制御弁の弁体、５６…制御弁の感圧機構、５７…制御弁のアクチュエータ、７１，７２…隔壁。

Claims (8)

1. 冷凍回路を構成し、圧縮機構の動作によって冷媒ガスの圧縮を行い、冷媒ガスの吐出通路上にはオイルセパレータが配設され、該オイルセパレータには、冷媒ガスからオイルを分離する分離部と、該分離部の下方に連接配置され該分離部で分離されたオイルが貯留される貯留部とが備えられた冷媒圧縮機において、
   前記オイルセパレータ内には、前記分離部と前記貯留部との間に配置されかつ前記分離部から前記貯留部へのオイルの移動を許容する構成を有した隔壁が備えられていることを特徴とする冷媒圧縮機。
2. 前記オイルセパレータは遠心分離器よりなっている請求項１に記載の冷媒圧縮機。
3. 前記貯留部と、前記吐出通路よりも低圧な低圧領域とはオイル戻し通路を介して連通されており、前記隔壁はフィルタよりなっている請求項１又は２に記載の冷媒圧縮機。
4. 前記圧縮機構は、ハウジングの内部に区画形成された、前記低圧領域としてのクランク室と、前記ハウジングに回転可能に支持された駆動軸と、前記クランク室内において前記駆動軸に一体回転可能でかつ傾動可能に支持されたカムプレートと、前記ハウジング内に形成されたシリンダボアに収容され、前記駆動軸の回転に伴う前記カムプレートの揺動によって往復動されるピストンとからなり、
   前記オイル戻し通路上には制御弁が配設され、該制御弁の開度調節によって、前記吐出通路から前記オイル戻し通路を介して前記クランク室に供給される冷媒ガスの量を調節することで、前記クランク室の圧力を調節して前記カムプレートの傾斜角度を変更し、吐出容量を変更可能である請求項３に記載の冷媒圧縮機。
5. 前記吐出通路において前記オイルセパレータの上流側には絞りが配設されており、
   前記制御弁は、
   前記絞りの上流側の圧力と該絞りの下流側の圧力との差を機械的に検出するとともに、この検出差圧の変動を打ち消す側に吐出容量が変更されるように、弁体を動作させて前記オイル戻し通路の開度を調節する感圧機構と、
   前記弁体に付与する力を外部からの指令によって調節することで、前記感圧機構による前記弁体の位置決め動作の基準となる設定差圧を変更可能なアクチュエータと
   を備えている請求項４に記載の冷媒圧縮機。
6. 前記絞りは、冷媒ガスの流量の増大に応じて通過断面積を増大しかつ冷媒ガスの流量の減少によって通過断面積を減少する可変絞りよりなっている請求項５に記載の冷媒圧縮機。
7. 前記冷凍回路の冷媒として二酸化炭素が用いられている請求項５又は６に記載の冷媒圧縮機。
8. 冷凍回路を構成し、圧縮機構の動作によって冷媒ガスの圧縮を行い、冷媒ガスの吐出通路上には、該冷媒ガスからオイルを分離するためのオイルセパレータが配設された冷媒圧縮機において、
   前記オイルセパレータ内には、分離したオイルが冷媒ガス流によって巻き上げられて前記オイルセパレータ外へと持ち出されることを抑制するための巻上げ抑制手段が備えられていることを特徴とする冷媒圧縮機。

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