JP2006291751A - ピストン式圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】吐出圧領域から吸入圧領域への冷媒ガスの漏れを抑制しつつ、冷媒ガスから分離した潤滑油の吸入圧領域への帰還を良好とすることができるピストン式圧縮機を提供すること。
【解決手段】ピストン式圧縮機10は、冷媒ガスの吐出圧領域上にて吐出室に吐出された冷媒ガスに含まれる潤滑油を分離するオイルセパレータSと、該オイルセパレータSで分離された潤滑油を貯留する貯油室Tを備えている。ロータリバルブ50の供給通路41は導入通路43よりも弁・ポート形成体14側の端部で閉鎖部材51によって閉鎖されている。閉鎖部材51の弁・ポート形成体14側と弁・ポート形成体14との間にはクリアランスCLが形成されている。貯油室TとクリアランスCLとは弁・ポート形成体14に設けられた連通路46によって連通されている。
【選択図】 図2
【解決手段】ピストン式圧縮機10は、冷媒ガスの吐出圧領域上にて吐出室に吐出された冷媒ガスに含まれる潤滑油を分離するオイルセパレータSと、該オイルセパレータSで分離された潤滑油を貯留する貯油室Tを備えている。ロータリバルブ50の供給通路41は導入通路43よりも弁・ポート形成体14側の端部で閉鎖部材51によって閉鎖されている。閉鎖部材51の弁・ポート形成体14側と弁・ポート形成体14との間にはクリアランスCLが形成されている。貯油室TとクリアランスCLとは弁・ポート形成体14に設けられた連通路46によって連通されている。
【選択図】 図2
Description
本発明は、吐出された冷媒ガス中に含まれる潤滑油を冷媒ガスから分離するオイルセパレータを備えたピストン式圧縮機に関する。
車両空調装置に用いられるピストン式圧縮機においては、該ピストン式圧縮機内部を流通する冷媒ガスにミスト状のオイルを混在させ、該オイルによってピストン式圧縮機(以下、圧縮機と記載する)内部の潤滑を確保する構成が採用されている。この構成においては、吐出された冷媒ガス中に前記オイルが含まれている。ピストン式圧縮機においては、オイルが冷媒ガスと共に車両空調装置の外部冷媒回路へと持ち出されないようにするため、冷媒ガスの吐出圧領域上にオイルセパレータが設けられ、該オイルセパレータによって冷媒ガス中のオイルを冷媒ガスから分離する(例えば特許文献1参照。)。これは、オイルが外部冷媒回路に持ち出されると、該オイルが、外部冷媒回路を構成する熱交換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。
また、ピストン式圧縮機においては、圧縮機内部の潤滑状態を良好に維持するために、前記オイルセパレータで分離されたオイルを圧縮機内部(直接的に帰還される箇所は圧縮室)へ帰還させる構成が採用されている。このため、オイルセパレータと圧縮機内部とはオイル戻し通路を介して連通されている。
特開2004−218601号公報
ところで、オイル戻し通路はオイルセパレータと圧縮室とを連通しているため、吸入を終了した直後の圧縮室(吸入圧領域)とオイルセパレータ(吐出圧領域)が前記オイル戻し通路で連通されたときには、オイルセパレータと圧縮室との間には圧力差が生じている。
ここで、前記オイル戻し通路の通路断面積が大きすぎると、オイルセパレータへ吐出された高圧の冷媒ガスが圧縮機内部へと多量に逆流し、多量の冷媒ガスが吐出圧領域から吸入圧領域へ漏れてしまうこととなる。このため、オイル戻し通路は、その通路断面積を非常に小さく設定するか、オイル戻し通路上に絞り部を設けるかによってオイル戻し通路上に絞り機能を設けて冷媒ガスの逆流を抑制するように構成されている。
しかし、前記絞り機能を設ける構成においては、その通路断面積が非常に小さくなるため、オイル戻し通路又は絞り部に異物が詰まりやすくなってしまう。そして、オイル戻し通路又は絞り部に異物が詰まった場合には、オイル戻し通路を介したオイルの圧縮機内部への帰還量が著しく低下してしまい、圧縮機内部の潤滑状態を良好に維持することができなくなってしまう。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、吐出圧領域から吸入圧領域への冷媒ガスの漏れを抑制しつつ、冷媒ガスから分離した潤滑油の吸入圧領域への帰還を良好とすることができるピストン式圧縮機を提供する。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、回転軸の周囲に複数配列されたシリンダボアを閉塞するとともに、前記シリンダボアに対応する吐出室を区画する弁・ポート形成体を備え、前記回転軸と一体的に回転するカム体を介してピストンが前記回転軸の回転に連動されており、前記ピストンと前記弁・ポート形成体によって前記シリンダボア内に区画される圧縮室に前記カム体を収容するカム室から冷媒ガスを導入するための導入通路を有するロータリバルブを前記回転軸の弁・ポート形成体側に備え、さらに、冷媒ガスの吐出圧領域上に前記吐出室に吐出された冷媒ガスに含まれる潤滑油を分離するオイルセパレータと、該オイルセパレータで分離された潤滑油を貯留する貯油室を備えるピストン式圧縮機において、前記ロータリバルブにて前記導入通路及び前記カム室に連通し、かつロータリバルブの軸方向に沿って形成された供給通路は前記導入通路よりも弁・ポート形成体側の端部で閉鎖手段によって閉鎖されているとともに、前記閉鎖手段の弁・ポート形成体側と該弁・ポート形成体との間にはクリアランスが形成されており、前記弁・ポート形成体に前記貯油室と前記クリアランスとを連通する連通路を設けた。
これによれば、閉鎖手段の弁・ポート形成体側と該弁・ポート形成体との間にはクリアランスが形成されており、該クリアランスと貯油室を弁・ポート形成体に設けた連通路によって連通させた。そして、クリアランスによって吐出圧領域と吸入圧領域とを連通する連通路に絞りを設けることができる。このため、吐出圧領域であるオイルセパレータの冷媒ガスが、吸入圧領域に向かって逆流することがクリアランスによって抑制され、冷媒ガスが吐出圧領域から吸入圧領域へ漏れることを抑制することができる。また、閉鎖手段はロータリバルブと同期回転するため、閉鎖手段は弁・ポート形成体に対して相対回転しており、クリアランスに異物が詰まることが阻止される。したがって、クリアランスを常に維持し続けることができ、クリアランスが異物によって詰まることに起因した潤滑油の吐出圧領域から吸入圧領域への帰還量低下を阻止することができる。
また、前記閉鎖手段は、前記供給通路内に圧入された閉鎖部材であってもよい。これによれば、閉鎖部材を供給通路に圧入する作業を行うのみでロータリバルブに取着することができ、ピストン式圧縮機の組み付けを容易とすることができる。
また、前記閉鎖部材は、前記供給通路内に圧入される圧入部と、該圧入部より延設され、ロータリバルブの軸方向の端部に当接する当接部とを備え、該当接部と弁・ポート形成体の間に前記クリアランスが形成されていてもよい。これによれば、圧入部を供給通路内に圧入した状態では当接部がロータリバルブの端部に当接可能となっている。このため、ロータリバルブの端部によって、弁・ポート形成体とクリアランスを形成する当接部の移動を規制することができる。したがって、弁・ポート形成体とクリアランスを形成する部位が移動してクリアランスが過大となることを防止することができる。
また、前記閉鎖手段は、前記回転軸の軸方向への移動を規制する規制手段を兼用していてもよい。これによれば、供給通路を閉鎖する閉鎖手段と、回転軸の軸方向への移動を規制する規制手段とを別々に設ける場合に比してピストン式圧縮機の部品点数を少なくすることができる。
また、前記回転軸の軸方向への荷重を受承するためのスラストベアリングを備え、前記閉鎖手段は前記貯油室からの背圧を受圧する背圧受圧面を備えていてもよい。これによれば、閉鎖手段の背圧受圧面が背圧を受圧することにより、回転軸、及び該回転軸に一体化されたカム体も背圧が作用する方向へ押圧され、カム体はスラストベアリングに押し付けられることとなる。その結果として、カム体はスラストベアリング側に臨む周面全体がスラストベアリングに支持され、ピストンの圧縮反力等によりカム体が回転軸の軸方向に対して傾くことが防止される。すなわち、閉鎖手段の背圧受圧面が背圧を受圧することにより、カム体の一部が回転軸の外周面に片当たりすることが防止される。
本発明によれば、吐出圧領域から吸入圧領域への冷媒ガスの漏れを抑制しつつ、冷媒ガスから分離した潤滑油の吸入圧領域への帰還を良好とすることができる。
以下、本発明のピストン式圧縮機を具体化した一実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。なお、以下の説明においてピストン式圧縮機10の「上」「下」「前」「後」は、図1に示す矢印Y1の方向を上下方向とし、矢印Y2の方向を前後方向とする。
図1に示すように、ピストン式圧縮機10は、フロントハウジング12と、該フロントハウジング12の後端に接合されたリヤハウジング13とを備えている。前記フロントハウジング12の内側にはシリンダブロック11が接合固定されている。前記シリンダブロック11とリヤハウジング13の間には弁・ポート形成体14が介在されており、シリンダブロック11、リヤハウジング13、及び弁・ポート形成体14は、複数のボルトBにより相互に接合固定されている(図1では一本のボルトBのみ図示)。そして、前記フロントハウジング12とリヤハウジング13がピストン式圧縮機10のハウジングを構成している。
前記ハウジングにて、リヤハウジング13の中央部の外周側には、リヤハウジング13と弁・ポート形成体14の間に吐出室18が区画されている。さらに、リヤハウジング13には冷媒ガスに含まれる潤滑油を分離するためのオイルセパレータSが設けられており、該オイルセパレータSと前記吐出室18とは連絡路18aによって連通されている。このため、オイルセパレータSは、ハウジングにおける吐出圧領域上に設けられている。
前記オイルセパレータSは、分離室44と該分離室44内に収容された分離筒45とから構成されている。そして、前記分離室44が吐出室18と前記連絡路18aを介して連通されており、該連絡路18aは分離筒45の外周面に対向する位置で分離室44に開口されている。
また、オイルセパレータSには、該オイルセパレータSにて潤滑油から分離された冷媒ガスを吐出するための吐出孔35が形成されている。そして、吐出室18は、前記吐出孔35を介して外部冷媒回路26に通じている。外部冷媒回路26上には、冷媒ガスから熱を奪うための熱交換器27、熱膨張弁28、及び周囲の熱を冷媒ガスに移すための熱交換器29が介在されている。そして、前記吐出孔35は前記熱交換器27に通じている。
また、リヤハウジング13の中央には、リヤハウジング13と弁・ポート形成体14の間に貯油室Tが区画されている。該貯油室TとオイルセパレータSの分離室44とはオイル通路32により連通されている。そして、前記オイルセパレータSで冷媒ガスから分離された潤滑油は、オイル通路32を経由して貯油室Tへ供給され、該貯油室Tに貯留されるようになっている。
さらに、貯油室Tと前記シリンダブロック11の中央部とは、弁・ポート形成体14に形成された連通路46によって連通されている。そして、貯油室Tに貯留された潤滑油は連通路46によって、弁・ポート形成体14よりもシリンダブロック11側へと帰還されるようになっている。加えて、弁・ポート形成体14には、各吐出室18に対応する位置に吐出ポート14a及び吐出弁14bが形成されており、前記吐出弁14bは、吐出ポート14aを開閉する。
前記ハウジング内にて、前記フロントハウジング12とシリンダブロック11に囲まれた領域にはカム室としてのクランク室17が区画されている。シリンダブロック11とフロントハウジング12とには回転軸19が回転可能に支持されており、前記クランク室17には回転軸19が配設されている。回転軸19は、その両側がシリンダブロック11に貫設された軸孔20と、フロントハウジング12に貫設された軸孔21に挿通されている。そして、前記軸孔20は、弁・ポート形成体14を介した前記貯油室Tと対応する位置に設けられており、連通路46のシリンダブロック11側開口は軸孔20内に開口している。
回転軸19の前側は軸孔21に設けられたラジアルベアリング22を介してフロントハウジング12に支持されている。回転軸19の後側は、軸孔20の内周面たるシール周面20aを介してシリンダブロック11に直接支持されている。このため、連通路46のシリンダブロック11側開口は回転軸19の後端に向かって開口している。また、軸孔20のシール周面20a及びラジアルベアリング22は、回転軸19の前後両側における径方向への荷重(ラジアル荷重)を受承する。フロントハウジング12と回転軸19の間にはリップシール型の軸封装置23が介在されている。
回転軸19にはカム体としての斜板24が固着され、該斜板24はクランク室17に収容されている。斜板24の基部24aには嵌合孔24bが斜板24の中心軸線(回転軸19の中心軸線L)に沿って形成されており、嵌合孔24bには回転軸19が圧入して嵌合されている。
前記クランク室17は、フロントハウジング12に設けられた吸入孔25を介して前記外部冷媒回路26に通じており、吸入孔25は外部冷媒回路26における熱交換器29に通じている。そして、前記吐出室18へ吐出され、オイルセパレータSにて潤滑油が分離された冷媒ガスは、オイルセパレータSの吐出孔35から外部冷媒回路26の熱交換器27へ流入するようになっている。さらに、熱膨張弁28、及び熱交換器29を経由した冷媒ガスは、吸入孔25を介してクランク室17へ流入するようになっており、前記軸封装置23は回転軸19の周面とフロントハウジング12との間からの冷媒ガスの漏れを防止する。フロントハウジング12と斜板24の基部24aとの間にはスラストベアリング30が介在されている。このスラストベアリング30は、回転軸19の軸方向への荷重(スラスト荷重)を受承する。
前記シリンダブロック11には、複数のシリンダボア11a(本実施形態では5つ。図1には1つのみ図示)が回転軸19の周囲に配列されるように形成されている。そして、各シリンダボア11aは前記弁・ポート形成体14によって閉鎖されている。また、各シリンダボア11aには片頭型のピストン31が往復動可能に収容されている。前記ピストン31は、斜板24の周縁部に前後一対のシュー33a,33bを介して摺動自在に係留されている。
そして、回転軸19と一体的に回転する斜板24の回転運動は、シュー33a,33bを介してピストン31の往復運動に変換される。すなわち、ピストン31は、回転軸19と一体化された斜板24を介して回転軸19の回転に連動されている。そして、ピストン31は、前記弁・ポート形成体14とともにシリンダボア11a内に圧縮室34を区画する。
シリンダブロック11においてシリンダボア11aに囲まれた中心部には前記軸孔20がバルブ収容室として形成されている。軸孔20と各圧縮室34(シリンダボア11a)とは、シリンダブロック11に形成された吸入連通路36を介してそれぞれ連通されている。吸入連通路36の入口36aはシール周面20a上に開口しており、吸入連通路36の出口36bはシリンダボア11aの内周面上に開口している。
バルブ収容室たる軸孔20内には、前述したように回転軸19の後側(弁・ポート形成体14側)が回転可能に収容されている。回転軸19内には該回転軸19の後端(弁・ポート形成体14側の端部)から前記スラストベアリング30に至るまで回転軸19の軸方向に沿って供給通路41が形成されている。また、前記斜板24の基部24a及び回転軸19には導入孔42が形成され、該導入孔42は前記供給通路41とクランク室17とを連通するように形成されている。すなわち、供給通路41は導入孔42を備えており、クランク室17内の冷媒は導入孔42を経由して供給通路41へ流入するようになっている。
また、回転軸19の弁・ポート形成体14側には導入通路43が供給通路41に連通するように形成されている。導入通路43の入口43aは回転軸19の内周面上に開口しており、出口43bは回転軸19の外周面上に開口している。そして、回転軸19の回転に伴い導入通路43の出口43bは前記吸入連通路36の入口36aに間欠的に連通するようになっている。回転軸19において、供給通路41、導入孔42及び導入通路43は、クランク室17から圧縮室34へ冷媒ガスを導入するために設けられており、回転軸19の後側にて軸孔20のシール周面20aによって包囲される部分は回転軸19の弁・ポート形成体14側に一体形成されたロータリバルブ50となる。そして、クランク室17、軸孔20内、供給通路41、吸入行程中の圧縮室34は、冷媒ガスの吸入圧領域となっている。
上記構成のピストン式圧縮機10は、シリンダボア11aが吸入行程の状態(即ち、ピストン31が図1の右側から左側へ移動する行程)にあるときには、このシリンダボア11aに通じる吸入連通路36の入口36aと導入通路43の出口43bとが連通する。すると、回転軸19の供給通路41内の冷媒ガスが導入通路43及び吸入連通路36を経由してシリンダボア11aの圧縮室34に吸入される。
一方、シリンダボア11aが吐出行程の状態(即ち、ピストン31が図1の左側から右側へ移動する行程)にあるときには、このシリンダボア11aに通じる吸入連通路36の入口36aと導入通路43の出口43bとの連通が遮断される。すると、圧縮室34内の冷媒ガスが吐出ポート14aから吐出弁14bを押し退けて吐出室18へ吐出される。吐出室18へ吐出された冷媒ガスは、オイルセパレータSを経由して該オイルセパレータSの吐出孔35から外部冷媒回路26へ流出する。外部冷媒回路26へ流出した冷媒ガスはクランク室17へ還流する。
図2に示すように、ロータリバルブ50にて導入通路43よりも弁・ポート形成体14側の端部たる後端には、閉鎖手段としての閉鎖部材51が取着されている。この閉鎖部材51は、円筒状(中空状)の圧入部52と、該圧入部52の端縁から径方向へ延出されて回転軸19の後端に当接可能な当接部としての鍔部53とから構成されている。前記鍔部53は圧入部52の周方向全体に亘って形成されている。そして、閉鎖部材51は、前記圧入部52がロータリバルブ50の後端に開放された供給通路41内に圧入されてロータリバルブ50に取着されており、この閉鎖部材51はロータリバルブ50の回転に同期回転する。また、圧入部52が供給通路41内に圧入された状態では、鍔部53はロータリバルブ50(回転軸19)の後端面を全周に亘って被覆するように設けられている。
閉鎖部材51の中心軸に沿った圧入部52の長さは、ロータリバルブ50の後端から導入通路43までの長さよりわずかに短くなっている。このため、閉鎖部材51がロータリバルブ50に取着された状態では、圧入部52は前記導入通路43を閉鎖しない。また、圧入部52の直径はロータリバルブ50の内径(回転軸19の内径(供給通路41の直径))よりわずかに大きく形成されている。
このため、閉鎖部材51がロータリバルブ50に取着された状態では、圧入部52は供給通路41を閉鎖し、さらに、圧入部52は供給通路41の周面(回転軸19の内周面)に圧接してシール面55を形成している。すなわち、圧入部52によって供給通路41内の冷媒ガスがロータリバルブ50の後端から漏れ出ないようにシールしている。
また、上記構成の閉鎖部材51にて鍔部53の弁・ポート形成体14側の端面53aと、弁・ポート形成体14との間にはクリアランスCLが設けられている。これは、クリアランスCLを設けることにより、ピストン式圧縮機10の運転時における閉鎖部材51(回転軸19)と弁・ポート形成体14との直接的な摺接を防止するためである。
また、閉鎖部材51は、回転軸19がその軸方向前後へスライド移動可能とする量を所定量に規制する規制手段として設けられているものであり、閉鎖部材51は前記閉鎖手段と規制手段を兼用している。ここで、回転軸19の軸方向に沿った前方へのスライド移動は、斜板24の基部24aがスラストベアリング30に当接することで規制されている。また、ピストン式圧縮機10は、その運転停止時(例えば、回転軸19に駆動源からの駆動力を伝達するクラッチをオフした時)には、ピストン31が受ける圧縮室34からの圧縮反力が急激に低下するため、回転軸19が軸方向後方へスライド移動しやすくなっている。この運転停止時における回転軸19の軸方向に沿った後方へのスライド移動は、閉鎖部材51における鍔部53の端面53aが弁・ポート形成体14に当接することで規制されている。
そして、圧入部52の供給通路41内への圧入量や鍔部53の厚みを調整することにより、端面53aと弁・ポート形成体14との間に設けられるクリアランスCLを調整することができる。そして、このクリアランスCLを調整することで、該クリアランスCL分だけ回転軸19のスライド移動量を所定量に規制することが可能となっている。なお、このクリアランスCLは、該クリアランスCLを介した冷媒ガスの漏れを抑制するために最小限に抑えることが好ましく、本実施形態では、クリアランスCLは連通路46の通路断面積より狭く設定されている。
前記連通路46は弁・ポート形成体14にて貯油室TとクリアランスCLを連通するように設けられている。すなわち、連通路46は一方の開口が貯油室T内に向かって開放され、連通路46の他方の開口はクリアランスCLに向かって開放されている。そして、クリアランスCLは連通路46に連通し、かつ連通路46の通路断面積より狭く設定されていることにより、オイルセパレータSからオイル通路32、貯油室T及び連通路46を経由した冷媒ガスの逆流を抑制するための絞りとして機能する。また、前記端面53a及び圧入部52の内面52a(弁・ポート形成体14側端面)は、前記貯油室Tからの背圧を受圧する背圧受圧面を構成している。
さて、上記構成のピストン式圧縮機10の運転時、圧縮室34から吐出室18へ吐出された冷媒ガスは、前記連絡路18aを介してオイルセパレータSへ吐出される。そして、オイルセパレータSの分離室44に導入された冷媒ガスは、該分離室44の内周面と分離筒45の外周面との隙間を旋回されて、冷媒ガス中に混在する潤滑油と冷媒ガスとが遠心分離される。潤滑油が分離された冷媒ガスは、分離筒45の下端側の開口を介して該分離筒45の内側に導入されるとともに、該分離筒45の上方に設けられた吐出孔35を経由して外部冷媒回路26(熱交換器27)へと流入される。
一方、分離室44内にて冷媒ガスから分離された潤滑油はオイル通路32を経由して貯油室Tに供給される。さらに、貯油室Tに貯留された潤滑油は連通路46を経由して軸孔(バルブ収容室)20に供給される。すなわち、冷媒ガスから分離された潤滑油はオイルセパレータSから軸孔20へと帰還される。
オイルセパレータSと軸孔20とはオイル通路32、貯油室T、連通路46を介して連通されていることとなる。このとき、連通路46はクリアランスCLに連通しており、該クリアランスCLは連通路46における絞りを構成している。このため、オイルセパレータSへ吐出された高圧の冷媒ガスが、低圧の軸孔20へと逆流し、多量の冷媒ガスが吸入圧領域たる軸孔20内へ漏れてしまうことが防止される。
そして、閉鎖部材51は、ロータリバルブ50に同期回転しているため、クリアランスCLには異物が詰まることがなく、クリアランスCLを常に維持して連通路46を軸孔20内に常に連通させている。したがって、クリアランスCLが詰まることでオイルセパレータSから軸孔20への潤滑油の帰還が不可能となる不具合は発生しない。したがって、軸孔20へ帰還された潤滑油は、クリアランスCLを経由してロータリバルブ50の外周面50aとシール周面20aの間に供給され、さらには、回転軸19を伝ってクランク室17内へと供給される。その結果、ピストン式圧縮機10内部には潤滑油が流通し、潤滑が確保される。
また、潤滑油が、貯油室Tから連通路46を経由して軸孔20内へ帰還するため、閉鎖部材51の端面53a及び圧入部52の内面52a(背圧受圧面)には貯油室T側からの背圧が作用することとなる。そして、閉鎖部材51が端面53a及び圧入部52の内周面にて前記背圧を受圧すると、閉鎖部材51が取着された回転軸19は、背圧によって回転軸19をその軸方向に沿って弁・ポート形成体14側からクランク室17側、すなわち前方へ押す方向へ押圧される。
すると、回転軸19に固着された斜板24も回転軸19の軸方向に沿って弁・ポート形成体14側からクランク室17側(前方)へ押圧され、斜板24はその基部24aにおけるスラストベアリング30側の周面全面がスラストベアリング30に押し付けられる。すると、ピストン31の圧縮反力等によって、斜板24に回転軸19の軸方向に対して傾く方向への力が作用してもスラストベアリング30への押し付けによって斜板24が傾くことが防止され、嵌合孔24bの周面の一部が回転軸19の外周面に片当たりすることが防止される。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)供給通路41を閉鎖する閉鎖手段(閉鎖部材51)の弁・ポート形成体14側と弁・ポート形成体14の間にはクリアランスCLが設けられ、このクリアランスCLに連通路46を介して貯油室Tを連通させた。そして、クリアランスCLによって吐出圧領域と吸入圧領域とを連通する連通路46に絞りを設けることができる。このため、クリアランスCLによってオイルセパレータSの冷媒ガスが軸孔20に向かって逆流することが抑制され、冷媒ガスが吐出圧領域から吸入圧領域へ多量に漏れることを抑制することができる。
(1)供給通路41を閉鎖する閉鎖手段(閉鎖部材51)の弁・ポート形成体14側と弁・ポート形成体14の間にはクリアランスCLが設けられ、このクリアランスCLに連通路46を介して貯油室Tを連通させた。そして、クリアランスCLによって吐出圧領域と吸入圧領域とを連通する連通路46に絞りを設けることができる。このため、クリアランスCLによってオイルセパレータSの冷媒ガスが軸孔20に向かって逆流することが抑制され、冷媒ガスが吐出圧領域から吸入圧領域へ多量に漏れることを抑制することができる。
また、閉鎖手段(閉鎖部材51)はロータリバルブ50(回転軸19)と同期回転するため、クリアランスCLを形成する閉鎖部材51は弁・ポート形成体14に対して相対回転していることとなる。その結果として、潤滑油や冷媒ガスに混入した異物が前記クリアランスCLに入り込んでも該異物によってクリアランスCLが詰まることがない。したがって、クリアランスCLを常に維持し続けることができ、貯油室Tから連通路46を介した潤滑油の帰還を維持し続け、ピストン式圧縮機10内部の潤滑状態を良好に維持することができる。
(2)クリアランスCLは、回転軸19の軸方向へのスライド移動を規制するために、閉鎖手段(閉鎖部材51)と弁・ポート形成体14の間に設けられる。そして、このクリアランスCLを連通路46の絞りとして利用した。このため、冷媒ガスの吐出圧領域から吸入圧領域への漏れを抑制するための構成を、例えば、連通路46の通路断面積を小さくして設ける場合に比して容易に設けることができる。
(3)貯油室Tと軸孔20を連通路46を介して連通し、貯油室Tの潤滑油を連通路46を経由して吸入圧領域(軸孔20)へ帰還させる構成とした。このため、背圧受圧面(内面52a及び端面53a)には貯油室T側から背圧を作用させることができ、閉鎖手段(閉鎖部材51)が背圧を受圧することにより回転軸19を弁・ポート形成体14側からクランク室17側へ押圧することができる。その結果として、斜板24(基部24a)にてスラストベアリング30側の周面全面をスラストベアリング30に押し付けることができる。したがって、ピストン31に圧縮反力が作用しても斜板24が回転軸19の軸方向へ傾くことが防止され、斜板24(嵌合孔24b)の一部が回転軸19の外周面に片当たりすることを防止することができる。したがって、斜板24の回転軸19に対する片当たりに起因した回転軸19の振れを低減し、騒音、振動の発生を阻止することができる。
(4)クリアランスCLには貯油室Tからの潤滑油が供給されているため、潤滑油によってクリアランスCLからの冷媒ガスの漏れを抑制することができる(オイルシール)。
(5)ロータリバルブ50の供給通路41を閉鎖する手段は、供給通路41内に圧入された閉鎖部材51により構成されている。そして、閉鎖部材51は供給通路41に圧入する作業を行うのみでロータリバルブ50に取着することができる。したがって、ピストン式圧縮機10の組み付け作業を容易とすることができる。
(5)ロータリバルブ50の供給通路41を閉鎖する手段は、供給通路41内に圧入された閉鎖部材51により構成されている。そして、閉鎖部材51は供給通路41に圧入する作業を行うのみでロータリバルブ50に取着することができる。したがって、ピストン式圧縮機10の組み付け作業を容易とすることができる。
(6)閉鎖部材51は、圧入部52と鍔部53とから構成されている。そして、圧入部52を供給通路41内に圧入した状態では鍔部53がロータリバルブ50の軸方向端部(後端)に当接可能となっている。このため、鍔部53とロータリバルブ50の当接によって、弁・ポート形成体14とクリアランスCLを形成する鍔部53の移動を規制することができる。したがって、弁・ポート形成体14とクリアランスCLを形成する部位が移動してクリアランスCLが過大となることを防止することができる。
(7)閉鎖部材51は、背圧を受圧する機能と、回転軸19を軸方向への移動を規制する規制部材としての機能も有している。このため、各機能を発揮するための構成を別々に設ける場合に比してピストン式圧縮機10の構成を簡易化することができる。
(8)圧入部52は中空状に形成されている。このため、例えば、圧入部52の内側が中実状に形成されている場合に比して背圧受圧面積を広くすることができる。したがって、閉鎖部材51が背圧を受圧することによる斜板24の回転軸19に対する片当たりを確実に防止し、片当たりに起因した騒音、振動の発生を確実に防止することができる。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、閉鎖部材51の圧入部52が供給通路41に圧入された状態で該圧入部52によって供給通路41を閉鎖可能であれば、圧入部52の内側を中実状に形成してもよい。
○ 実施形態において、閉鎖部材51の圧入部52が供給通路41に圧入された状態で該圧入部52によって供給通路41を閉鎖可能であれば、圧入部52の内側を中実状に形成してもよい。
○ 実施形態において、圧入部52の供給通路41内への圧入状態で該圧入部52が供給通路41内奥方へ移動不能とするのであれば、鍔部53を省略して閉鎖部材51を圧入部52のみで構成してもよい。
○ 実施形態において、斜板24以外の形状のカム体を備えたピストン式圧縮機に本発明を具体化してもよい。
○ 実施形態において、オイルセパレータS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潤滑油を分離する慣性分離器であってもよい。
○ 実施形態において、オイルセパレータS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潤滑油を分離する慣性分離器であってもよい。
○ 実施形態において、貯油室T内にフィルタを設けてもよい。
○ 実施形態において、斜板24の嵌合孔24bに有底円筒状をなすバルブ形成体を嵌合し、該バルブ形成体によってロータリバルブ50を構成してもよい。このとき、バルブ形成体の底部によって供給通路41が閉鎖されるとともに、底部と弁・ポート形成体14の間にクリアランスCLが形成されている。すなわち、バルブ形成体の底部によって閉鎖手段、背圧受圧面、及び規制手段を構成してもよい。
○ 実施形態において、斜板24の嵌合孔24bに有底円筒状をなすバルブ形成体を嵌合し、該バルブ形成体によってロータリバルブ50を構成してもよい。このとき、バルブ形成体の底部によって供給通路41が閉鎖されるとともに、底部と弁・ポート形成体14の間にクリアランスCLが形成されている。すなわち、バルブ形成体の底部によって閉鎖手段、背圧受圧面、及び規制手段を構成してもよい。
CL…クリアランス、S…オイルセパレータ、T…貯油室、10…ピストン式圧縮機、11a…シリンダボア、14…弁・ポート形成体、17…カム室としてのクランク室、18…吐出室、19…回転軸、24…カム体としての斜板、30…スラストベアリング、31…ピストン、34…圧縮室、41…供給通路、43…導入通路、46…連通路、50…ロータリバルブ、51…閉鎖手段及び規制手段としての閉鎖部材、52…圧入部、52a…背圧受圧面としての内面、53…当接部としての鍔部、53a…背圧受圧面としての端面。
Claims (5)
- 回転軸の周囲に複数配列されたシリンダボアを閉塞するとともに、前記シリンダボアに対応する吐出室を区画する弁・ポート形成体を備え、前記回転軸と一体的に回転するカム体を介してピストンが前記回転軸の回転に連動されており、前記ピストンと前記弁・ポート形成体によって前記シリンダボア内に区画される圧縮室に前記カム体を収容するカム室から冷媒ガスを導入するための導入通路を有するロータリバルブを前記回転軸の弁・ポート形成体側に備え、さらに、冷媒ガスの吐出圧領域上に前記吐出室に吐出された冷媒ガスに含まれる潤滑油を分離するオイルセパレータと、該オイルセパレータで分離された潤滑油を貯留する貯油室を備えるピストン式圧縮機において、
前記ロータリバルブにて前記導入通路及び前記カム室に連通し、かつロータリバルブの軸方向に沿って形成された供給通路は前記導入通路よりも弁・ポート形成体側の端部で閉鎖手段によって閉鎖されているとともに、前記閉鎖手段の弁・ポート形成体側と該弁・ポート形成体との間にはクリアランスが形成されており、
前記弁・ポート形成体に前記貯油室と前記クリアランスとを連通する連通路を設けたことを特徴とするピストン式圧縮機。 - 前記閉鎖手段は、前記供給通路内に圧入された閉鎖部材である請求項1に記載のピストン式圧縮機。
- 前記閉鎖部材は、前記供給通路内に圧入される圧入部と、該圧入部より延設され、ロータリバルブの軸方向の端部に当接する当接部とを備え、該当接部と弁・ポート形成体の間に前記クリアランスが形成されている請求項2に記載のピストン式圧縮機。
- 前記閉鎖手段は、前記回転軸の軸方向への移動を規制する規制手段を兼用している請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載のピストン式圧縮機。
- 前記回転軸の軸方向への荷重を受承するためのスラストベアリングを備え、前記閉鎖手段は前記貯油室からの背圧を受圧する背圧受圧面を備える請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載のピストン式圧縮機。
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