JP2006029218A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体の圧縮を行う圧縮機に関するもので、特に自動車用空調装置に供される圧縮機の油分離機構に関するものである。 The present invention relates to a compressor that compresses a fluid, and particularly to an oil separation mechanism of a compressor that is used in an automotive air conditioner.
このような圧縮機においては、圧縮された流体と共に圧縮機潤滑油の一部を空調装置のシステムサイクル中へ吐出してしまう。流体と共に吐出される圧縮機潤滑油の量がサイクル中に多く吐出されるほどシステム効率が低下し空調装置の性能が低下する。そこで、空調装置のシステムサイクル中への潤滑油の吐出を抑制するため、圧縮機構の吐出側に、圧縮された流体から潤滑油を遠心分離する分離室を設けている(例えば、特許文献1参照)。 In such a compressor, a part of the compressor lubricating oil is discharged into the system cycle of the air conditioner together with the compressed fluid. As the amount of compressor lubricant discharged together with the fluid is discharged during the cycle, the system efficiency decreases and the performance of the air conditioner decreases. Therefore, in order to suppress the discharge of the lubricating oil during the system cycle of the air conditioner, a separation chamber for centrifuging the lubricating oil from the compressed fluid is provided on the discharge side of the compression mechanism (see, for example, Patent Document 1). ).
これはいわゆる遠心分離式オイルセパレータであり、圧縮機構から吐出される冷媒から潤滑油を分離する分離室を圧縮機リアハウジングの後端に設け、分離室の上部に吐出孔を、分離室の側面に、高圧室から吐出冷媒を導入する導入孔を形成している。 This is a so-called centrifugal oil separator, and a separation chamber for separating lubricating oil from refrigerant discharged from the compression mechanism is provided at the rear end of the compressor rear housing, and a discharge hole is provided at the upper portion of the separation chamber. In addition, an introduction hole for introducing the refrigerant discharged from the high pressure chamber is formed.
分離室の下側(重力の向き)には分離された潤滑油を貯える貯油室が形成され、分離室で分離された潤滑油を貯油室に排出する排出孔が分離室に形成されている。そして、分離された潤滑油が排出孔より吹き出されて直接貯油室の油面に衝突しないよう、排出孔を水平方向に向けて開口し、排出孔開口部に対向して排出孔から吹き出される潤滑油が衝突する衝突壁を形成している。
ところで、このような分離室を有する圧縮機においては、圧縮機が高速になり吐出流量が大きくなるほど、旋回流が速くなることによって分離室内壁面での潤滑油の分離効率が高くなる。そして、流体が吐出口から吐出する時のオイルの巻き上げ量も十分でないため、冷凍サイクル中の冷媒に含有するオイルが少なくなってオイル循環率が過度に小さくなり、圧縮機の摺動部の潤滑性が悪くなって信頼性が低下する。 By the way, in a compressor having such a separation chamber, the higher the speed of the compressor and the higher the discharge flow rate, the faster the swirl flow, thereby increasing the efficiency of separating the lubricating oil on the wall surface of the separation chamber. Also, since the amount of oil that is wound up when the fluid is discharged from the discharge port is not sufficient, the oil contained in the refrigerant in the refrigeration cycle is reduced, the oil circulation rate becomes excessively small, and the sliding portion of the compressor is lubricated. The reliability deteriorates and the reliability decreases.
また、このような圧縮機は、圧縮室で圧縮された流体が、間欠的に吐出口から吐出室へ圧送される時等に発生する吐出脈動が、エンジンまたは他の補機類との共振等によって、大きな騒音となることがある。特に、車の速度が低速又はアイドリングの時は、走行音が小さくなって静かに感じるようになるため、相対的にエンジンルーム音が目立つようになり、その中で圧縮機の吐出脈動音の影響も大きくなる。 Also, such a compressor has a discharge pulsation that occurs when fluid compressed in the compression chamber is intermittently pumped from the discharge port to the discharge chamber, etc., and resonance with the engine or other auxiliary equipment Depending on the condition, it may cause a loud noise. In particular, when the vehicle speed is low or idling, the running noise is reduced and the vehicle feels quieter, so the engine room noise becomes relatively conspicuous, and the influence of the compressor discharge pulsation noise Also grows.
本発明は、上記目的を達成するために、以下の手段を用いる。請求項1に記載の発明による圧縮機においては、ロータまたは前記駆動軸の回転速度を検知して、前記導入孔の断面積を変化させる機構を設けたことを特徴とするもので、例えば請求項2のように、ロータまたは駆動軸の回転速度を、後部側板、あるいは前部側板に設けた回転速度センサーで検知して、導入孔開閉ドアの開閉装置を駆動源として、導入孔開閉ドアを可動させることによって、前記導入孔の断面積を変化させる機構を設けたことを特徴とする特徴とする構成となっている。このような構成によって、圧縮機の回転速度に対応して、前記吐出室から前記分離室へ流入する流体の流速を変えることにより空調装置のシステム中の冷媒に含有するオイル量を最適にコントロールすることができ、圧縮機の摺動部の信頼性を向上さ
せることができる。
In order to achieve the above object, the present invention uses the following means. In the compressor according to the first aspect of the present invention, there is provided a mechanism for detecting the rotational speed of the rotor or the drive shaft and changing the cross-sectional area of the introduction hole. As shown in Fig. 2, the rotational speed of the rotor or drive shaft is detected by a rotational speed sensor provided on the rear side plate or the front side plate, and the inlet hole opening / closing door is movable using the opening / closing device of the inlet hole opening / closing door as a drive source. Thus, a mechanism for changing the cross-sectional area of the introduction hole is provided. With such a configuration, the amount of oil contained in the refrigerant in the system of the air conditioner is optimally controlled by changing the flow rate of the fluid flowing from the discharge chamber to the separation chamber in accordance with the rotational speed of the compressor. And the reliability of the sliding portion of the compressor can be improved.
請求項3の発明においては、前記導入孔の断面積は、潤滑油の分離効率が、圧縮機の回転速度が車速40km/h相当の時の冷媒循環量において最大になるように設定する。この時の前記導入孔の断面積を1として、圧縮機の回転速度が車速80km/h相当以上の時は、前記導入孔の断面積を1.5〜2に変化させる機構を設けたことを特徴とする構成となっている。こうすることによって、圧縮機の回転速度が車速80km/h相当以上の時、流体が前記分離室へ流入する流速が小さくなることにより、前記分離室内壁面での潤滑油の分離効率が低くなる。また前記導入孔の断面積を、旋回流最内半径が小さくなる方向に変化させることにより、潤滑油の分離効率がより一層低くなる。その結果として、システムサイクル中に不足していた冷媒に含有する潤滑油量が大きくなり、従来に比べ圧縮機の信頼性・耐久性を向上することができる。さらに、導入孔での圧力損失の発生を抑え、圧縮機の効率の低下を防止させることができる。
In the invention of
請求項4の発明においては、圧縮機の回転速度が車速20km/h相当以下の時は、前記導入孔の断面積を0.25〜0.5に変化させる機構を設けたことを特徴とする構成となっている。こうすることによって、圧縮機の回転速度が車速20km/h相当以下の時に、前記吐出室から出る吐出量変化を、前記導入孔の断面積を小さくしてコントロールすることによって、前記吐出室の吐出脈動の周波数の位相を変え、吐出脈動音を小さくすることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a mechanism for changing the cross-sectional area of the introduction hole from 0.25 to 0.5 when the rotational speed of the compressor is equal to or less than the vehicle speed of 20 km / h. It has a configuration. In this way, when the rotation speed of the compressor is equal to or less than the vehicle speed of 20 km / h, the discharge amount change from the discharge chamber is controlled by reducing the cross-sectional area of the introduction hole. By changing the phase of the pulsation frequency, the discharge pulsation noise can be reduced.
以上説明したように、本発明の圧縮機においては、導入孔の断面積を変化することができる機構とすることにより高速運転時、冷凍サイクル中のオイル量を最適なオイル量にすることができ、圧縮機の信頼性・耐久性を向上させることができる。さらに、導入孔での圧力損失の増加を抑え、圧縮機の効率の低下を低減することができる。 As described above, in the compressor according to the present invention, the amount of oil in the refrigeration cycle can be set to an optimum amount of oil during high-speed operation by using a mechanism that can change the cross-sectional area of the introduction hole. The reliability and durability of the compressor can be improved. Furthermore, an increase in pressure loss at the introduction hole can be suppressed, and a decrease in the efficiency of the compressor can be reduced.
また、低速運転時又はアイドリングの時、吐出室から出る吐出量変化を、導入孔の断面積を変えることによりコントロールすることによって、吐出室の吐出室の吐出脈動の周波数の位相を変え、吐出脈動音を小さくすることができる。 In addition, during low-speed operation or idling, the discharge volume change from the discharge chamber is controlled by changing the cross-sectional area of the introduction hole, thereby changing the phase of the discharge pulsation frequency in the discharge chamber of the discharge chamber. Sound can be reduced.
以下、本発明の油分離装置について、添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the oil separation device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による圧縮機の横断面図、図2は図1に示す圧縮機のB−B断面図、図3は図1に示す圧縮機の高圧ケースを作動室側から見たA矢視図である。
(Embodiment 1)
1 is a cross-sectional view of a compressor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the compressor shown in FIG. 1 taken along the line BB, and FIG. 3 is a working chamber of the high-pressure case of the compressor shown in FIG. It is A arrow view seen from the side.
図示したように、この圧縮機においては、円筒内壁を有するシリンダ1に略円柱状のロータ2がその外周の一部がシリンダ1の内壁と微少隙間を形成するように回転自在に収容されている。ロータ2には複数のベーンスロット3が等間隔に設けられており、ベーンスロット3内には、摺動自在にベーン4がそれぞれ挿入されている。ロータ2はこれと一体的に形成された駆動軸5が回転駆動されることにより回転する。シリンダ1の両端開口部はそれぞれ前部側板6及び後部側板7により閉塞され、シリンダ1内部に作動室8が形成される。
As shown in the figure, in this compressor, a substantially
作動室8には吸入口9及び吐出口10が連通し、吐出口10は高圧通路13に接続され、吐出口10と高圧通路13との間には吐出弁11が配設されている。後部側板7には高圧ケース12が取り付けられており、高圧ケース12内には吐出室14、分離室51及び貯油室52が形成されている。吐出室14は導入孔53を介して分離室51と連通してい
る。
A
分離室51は、圧縮された高圧流体にふくまれる潤滑油を分離するために設けられている。分離室51は導油路50を介して貯油室52と連通している。貯油室52に貯められた潤滑油は給油路18を介して圧縮機構を構成するロータ2、ベーン4、シリンダ1内壁等に供給され、各部を潤滑すると共に、ベーン背圧室17に供給され、その圧力によりベーン4をロータ2の外側へ押し出す働きをする。
The
潤滑油の給油は貯油室52から圧縮機構に潤滑油を供給する給油路18を介して行われ、給油路18の途中には、ベーン背圧調整装置16が設けられている。ベーン背圧調整装置16は圧縮機構へ供給する潤滑油の給油圧力や給油量を圧縮機構周辺の流体(冷媒)圧力に応じて制御する。
Lubricating oil is supplied from an
エンジンなどの駆動源より動力伝達を受けて駆動軸5及びロータ2が、図2において時計方向に回転すると、これに伴い低圧流体(冷媒)が吸入口9より作動室8内に流入する。ロータ2の回転に伴い圧縮された高圧流体は吐出口10より吐出弁11を押し上げて高圧通路13に吐出され、吐出室14内に流入する。さらに、高圧流体は導入孔53から分離室51に流入し、分離室51で高圧流体に含まれる潤滑油が分離される。
When power is transmitted from a driving source such as an engine and the
ところで、分離室51は円筒状の空間が設けられており、この円筒空間に高圧流体を導く導入孔53は、この円筒空間の接線方向に高圧流体を導くように、形成されている。高圧流体に含まれる潤滑油は円筒空間を旋回中に遠心力により、分離室51の円筒状部の内周面49に接触し冷媒ガスから分離される。高圧流体はガス排出口58より圧縮機外に吐出され、分離された潤滑油は内周面49に沿って下方に移動する。分離室51の下端部には分離された潤滑油を貯油室52に導く導油路50が形成されている。
By the way, the
導油路50は、図1に示したように、鉛直下方に向かって形成されており、導油路50の貯油室側開口部54は貯油室52に貯まった潤滑油の油面より鉛直方向において下方の潤滑油中で開口している。そして、分離された潤滑油の自重を利用するといった技術的思想の基に、貯油室52内上部と分離室51との間に、これら相互間の流体移動を許容する再導入孔57を設けることにより、貯油室52上部に貯まった冷媒ガス等の流体を分離室51に移動させ、分離室内の油面を、貯油室52の油面に対して、鉛直方向に同等か、少し下方向になるように作用させている。
As shown in FIG. 1, the
図3において、導入孔53の断面積を変化させる導入孔開閉ドア60が、左右に移動が可能な状態で、導入孔入口の一部を覆うように高圧ケース12の内壁面上に配設されている。そして導入孔53の断面積の基準として、導入孔開閉ドア60により、圧縮機が搭載される車両の車速40km/h相当の冷媒循環量の時に、潤滑油の分離効率が最大になる様に、導入孔53の断面積が設定されている。なお、導入孔開閉ドア60が全開した時の導入孔入口そのものの断面積は、基準となる断面積の少なくとも2倍程度の大きさとしている。
In FIG. 3, an introduction hole opening / closing
ロータ2または駆動軸5の回転速度を検知するための回転速度センサー(図示せず)は、後部側板7、あるいは前部側板6に設けられている。そして、速度検知による導入孔開閉ドアの開閉装置59は、吐出室14内の導入孔入口近傍に設けられ、導入孔開閉ドア60に連結している。
A rotation speed sensor (not shown) for detecting the rotation speed of the
次に、前記のように配設されている導入孔開閉ドア60についてその作用を説明する。導入孔開閉ドア60は、車速40km/h相当の冷媒循環量の時、導入孔53の断面積を1とすると、圧縮機の回転速度が車速80km/h相当以上の時、導入孔53の断面積が
1.5〜2になるように図3の左方向に移動する。こうして導入孔53の断面積を大きくすることにより、流体が吐出室14から分離室51へ流入する流速が小さくなり、また旋回流最内半径が小さくなり、潤滑油の分離効率が低くなる。その結果として、冷凍サイクル中に不足気味になりつつあった冷媒に含有する潤滑油量が大きくなり、圧縮機の潤滑不足を防止できるとともに信頼性を向上することができる。また、導入孔53での圧力損失の増加を抑制し、圧縮機の効率の低下を低減することができる。
Next, the operation of the introduction hole opening / closing
また、導入孔開閉ドア60は、車速40km/h相当の冷媒循環量の時、導入孔53の断面積を1とすると、圧縮機の回転速度が車速20km/h相当以下の時は、導入孔53の断面積が0.25〜0.5になるように図3の右方向に移動する。こうして導入孔53の断面積を小さくすることにより、吐出室の吐出脈動の周波数の位相を変え、吐出脈動を抑制するとともに、吐出脈動音を小さくすることができる。
The introduction hole opening / closing
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、冷凍サイクルにおける潤滑油の分離と循環量を制御するものであり、上述の実施の形態1では、圧縮機として、スライディングベーン型ロータリ圧縮機構を用いたが、ローリングピストン型、スクロール型等その他の圧縮機構であってもよい。 As described above, the compressor according to the present invention controls the separation and circulation amount of the lubricating oil in the refrigeration cycle. In the first embodiment, the sliding vane type rotary compression mechanism is used as the compressor. However, other compression mechanisms such as a rolling piston type and a scroll type may be used.
1 シリンダ
2 ロータ
4 ベーン
5 駆動軸
6 前部側板
7 後部側板
8 作動室
12 高圧ケース
14 吐出室
51 分離室
52 貯油室
53 導入孔
59 導入孔開閉ドアの開閉装置
60 導入孔開閉ドア
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004209528A JP2006029218A (en) | 2004-07-16 | 2004-07-16 | Compressor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004209528A JP2006029218A (en) | 2004-07-16 | 2004-07-16 | Compressor |
Publications (1)
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JP2006029218A true JP2006029218A (en) | 2006-02-02 |
Family
ID=35895875
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2004209528A Pending JP2006029218A (en) | 2004-07-16 | 2004-07-16 | Compressor |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2006029218A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008240708A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Nichiden Kogyo Kk | Vacuum pump device |
JP2013224626A (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Toyota Industries Corp | Compressor |
WO2021255913A1 (en) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | 三菱電機株式会社 | Screw compressor |
-
2004
- 2004-07-16 JP JP2004209528A patent/JP2006029218A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013224626A (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Toyota Industries Corp | Compressor |
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