JP2007321688A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オイル分離器33により吐出ガス中のオイルを遠心分離する分離室36と、該分離室36とオイル通路40により連通され、分離室36にて分離されたオイルGを貯留し低圧領域へ戻す貯油室42とを備えた圧縮機において、吐出室26と接続された吐出通路としての有底丸孔31にオイル分離器33を配設することにより分離室36を形成し、分離室36内の分離室36とオイル通路40の間に、分離室36における吐出ガスの旋回方向Fに沿った円筒型形状を有するフィルタ34を配置する。
【選択図】 図2
Description
請求項1記載の発明によれば、吐出室より分離室に導入された吐出ガスは、分離室の内壁面とオイル分離器の外周面との間の空間を周方向に旋回して流れることにより、遠心分離作用により冷媒ガスとオイルに分離される。また、分離室内の分離室とオイル通路の間に、分離室における吐出ガスの旋回方向に沿った形状を有するフィルタが配置されているので、旋回する冷媒ガスはフィルタと衝突することにより冷媒ガスに含まれる残留オイルは更に分離される。従って、吐出ガス中のオイル分は、オイル分離器に加えて、フィルタでも分離されることにより、オイルの分離効率を向上させることができる。
そして、分離されたオイルは分離室に一時的に貯留された後、オイル通路を通って貯油室へと送られるが、分離室とオイル通路の間にフィルタが配置されているので、フィルタによりオイルに含まれる異物が取り除かれる。この時、フィルタが分離室における吐出ガスの旋回方向に沿った形状を有しているので、フィルタにより除去された異物はフィルタ上の一箇所に留まることなく、冷媒ガスの旋回作用の影響を受けてフィルタに沿って動いている状態にある。従って、フィルタへの異物の目詰まりを軽減可能である。
また、フィルタは分離室内に設けられ、貯油室にはフィルタを設けなくとも良いので、貯油室にフィルタを設置するための加工工数を削減でき、かつ貯油室のスペースを充分確保可能である。
請求項2記載の発明によれば、フィルタを吐出室から丸孔に挿入して固定することができるので、簡便に取り付けることができる。
請求項3記載の発明によれば、段差部にフィルタを簡便に取り付けられる上、段差部と蓋とによってフィルタを固定することできるため、フィルタの脱落を防止できる。
請求項4記載の発明によれば、分離室と吐出室とを仕切る蓋がフィルタと一体形成されているので、部品点数の削減が可能となり、また組立工数も削減できる。
請求項5記載の発明によれば、フィルタに捕集された異物を、分離室内を旋回方向に流れる冷媒ガスにより一部剥離させることも可能であるが、重力方向において上方に開口を有することで、剥離した異物が重力により下方へ落下し、外部冷媒回路へ異物が流出することを抑制することができる。
請求項6記載の発明によれば、フィルタが筒型の形状を有しているので、分離室の内壁面に沿って挿入させ固定すれば良く、加工及び取り付けが簡単である。また、フィルタが筒型形状をしていることにより、フラットな形状のものと比較して比表面積を大きくとることができ、フィルタの寿命を向上可能である。
請求項7記載の発明によれば、フィルタと分離室内周面との間に隙間がない場合、オイル通路の入口近辺に異物が集中しやすいが、フィルタと分離室内周面との間に隙間が設けられている場合には、この隙間を一時的なオイル貯留部とすることができ、オイル通路の入口近辺に異物が集中しにくくなり、仮に入口近辺が詰まっても隙間を介してオイルをオイル通路へ導入することができる。
以下、第1の実施形態に係る可変容量型斜板式圧縮機(以下、単に「圧縮機」と呼ぶ)を図1〜図3に基づいて説明する。
図1に示されるように、圧縮機のハウジングは、シリンダブロック11と、そ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。シリンダブロック11とフロントハウジング12とで囲まれた領域にはクランク室15が区画されている。クランク室15内には、駆動軸16が回転可能に配設されている。駆動軸16は、車両に積載されたエンジン17に作動連結され、エンジン17からの動力供給によって回転駆動される。
シリンダボア11aの背面側(図1で右方)には、ピストン22と弁・ポート形成体13とで囲まれた圧縮室24が区画されている。
そして、吸入室25内の冷媒ガスは、各ピストン22が上死点位置より下死点位置へ移動することにより、弁・ポート形成体13に形成された吸入ポート27及び吸入弁28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22が下死点位置から上死点位置へ移動することにより所定の圧力まで圧縮され、弁・ポート形成体13に形成された吐出ポート29及び吐出弁30を介して吐出室26に吐出される。
有底丸孔31の中央部には円筒状のオイル分離器33が配設されている。オイル分離器33は円筒部33aを前方に向け、円筒部33aより径の大きい台座部33bを有底丸孔31の内壁面31bに圧入させることにより有底丸孔31に固定されている。また、オイル分離器33の中心部には、前後方向に連通されたガス通路33cが形成されている。
分離室36内における有底丸孔31の入口部の拡径孔31aには、円筒状のフィルタ34が取り付けられている。フィルタ34は、網目状のメッシュ部34aと該メッシュ部34aの前後を保持する輪型の保持部材34bで構成されている。保持部材34bを拡径孔31aに圧入させることにより、フィルタ34は有底丸孔31に固定されている。フィルタ34の取り付け状態において、メッシュ部34aと分離室36の内周面としての拡径孔31aの間には、若干の隙間43が形成されている。また、メッシュ部34aはオイルGに含まれる異物を除去するのに最も最適な網の目の大きさのものを用いている。
又、有底丸孔31の中央部より奥側(図2において右側)には、オイル分離器33に隣接して逆止弁35が収容されている。逆止弁35は外部冷媒回路39側から吐出室26側への冷媒の逆流を阻止するためのものである。
分離されたオイルGは分離室36の蓋32の背面付近に貯まり、貯まったオイルGはフィルタ34を通過し、オイル通路40へと流出する。
先ず、吐出室26より圧縮された冷媒ガスが吐出されると、その吐出冷媒ガスは導入通路37を通って分離室36へ導入される。分離室36へ導入された吐出冷媒ガスは、有底丸孔31の内壁面31bとオイル分離器33の円筒部33aの外周面との間の空間を内壁面31bに沿って旋回し、円筒部33aの先端部に向かって流れる。この時、吐出冷媒ガスに含まれるミスト状のオイルは、遠心力の作用により冷媒ガスより分離される。
オイルGが分離された吐出冷媒ガスは、オイル分離器33の中心部に形成されている前後方向に連通されたガス通路33cを奥側に向かって流れ、逆止弁35に導入された後、排出通路38を通って外部冷媒回路39へと排出される。
貯油室42に流入し貯留されているオイルGは、図示しないオイル戻し通路を通ってクランク室15等に戻され、圧縮機の摺動部分の潤滑に用いられる。
(1)分離室36内の分離室36とオイル通路40の間に、分離室36における吐出ガスの旋回方向Fに沿った形状を有するフィルタ34が配置されているので、旋回する冷媒ガスはフィルタ34と衝突することにより冷媒ガスに含まれる残留オイルは更に分離される。従って、吐出ガス中のオイル分は、オイル分離器33に加えて、フィルタ34でも分離されることにより、オイルの分離効率を向上させることができる。
(2)分離室36に貯留され、オイル分布Hの状態で動いている分離オイルGは、オイル通路40を通って貯油室42へと流入する。この時、分離室36とオイル通路40の間に円筒状のフィルタ34が配置されているので、フィルタ34のメッシュ部34aによりオイルGに含まれるメッシュ間隔より大きな異物を除去することが可能である。また、フィルタ34により除去された異物はフィルタ34上の一箇所に留まることなく、冷媒ガスの旋回作用の影響を受けてフィルタ34に沿ってフィルタ34上を動いている状態にある。従って、フィルタ34への異物の目詰まりを軽減可能である。
(3)フィルタ34は分離室36内に設けられ、貯油室42にはフィルタ34を設けなくとも良いので、貯油室42にフィルタ34を設置するための加工工数を削減でき、かつ貯油室42のスペースを充分確保可能である。
(4)フィルタ34が筒状の形状を有しており、分離室36内の拡径孔31aに沿って吐出室26側より挿入させ固定すれば良いので、加工及び取り付けが簡単である。また、拡径孔31aと蓋32とによってフィルタ34を固定することできるため、フィルタ34の脱落を防止できる。
(5)フィルタ34が円筒形状をしていることにより、フラットな形状のものと比較して比表面積を大きくとることができ、フィルタ34の寿命を向上可能である。
(6)フィルタ34とフィルタ34を配置する分離室36の拡径孔31aとの間には、隙間43が形成されているので、この隙間43を一時的なオイル貯留部として利用することができ、オイル通路40の入口付近に異物が集中しにくくなる。仮に、入口付近に詰まりが発生しても隙間43を介してオイルGはオイル通路40へ導入可能となる。
次に、第2の実施形態に係る圧縮機を図4に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態における有底丸孔31の形成方向を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは、説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
また、分離室53の下部には、図示しない貯油室と連通されたオイル通路55が形成されており、オイル通路55と分離室53の間には、分離室53における吐出ガスの旋回方向Jに沿った形状、即ち円筒状のフィルタ52が配置されていることになる。
尚、第1の実施形態における(1)〜(3)、(5)、(6)の効果は同じであり、それ以外の効果を記載する。
(1)フィルタ52が筒型の形状を有しており、有底丸孔50の内壁面50aに沿って上部の開口より挿入させ固定すれば良いので、加工及び取り付けが簡単である。
(2)フィルタ52に捕集された異物を、分離室53内を旋回方向に流れる冷媒ガスにより一部剥離させることも可能であり、重力方向において上方に開口を有することで、剥離した異物が重力により下方へ落下し、外部冷媒回路へ異物が流出することを抑制することができる。
○ 第1、第2の実施形態では、フィルタを円筒型の形状として説明したが、一方の端部が繋がった断面コの字型の形状であっても構わない。図5に示すように、フィルタ60のメッシュ部60aは有底丸孔31の内壁面31bに沿った筒状の側面と、それに対して直角なフラットな底面を有し、筒状の側面とフラットな底面は繋がっている。この場合には、フィルタ60が筒状の側面に加えてフラットな底面を持っていることにより、冷媒ガス及び分離されたオイルGとの接触面積を増大させることができるので、冷媒ガスからのオイルGの分離効率及びオイルG内の異物の除去効率を向上させることができ、またフィルタの寿命を延ばすことができる。尚、フィルタ60の筒状の側面は内壁面31bに対し傾斜していても構わないし、またフィルタ60のフラットな底面は内壁面31bに対し直角でなくても構わない。
○ 第1の実施形態では、分離室と吐出室とを仕切る蓋とフィルタを別々に形成するとして説明したが、蓋とフィルタを一体形成しても良い。図6に示すように、蓋70は蓋部70aとフィルタ部70bより構成され、蓋部70aにフィルタ部70bが固定された一体形状となっている。この蓋70を有底丸孔31の拡径孔31aに圧入し固定させる。この実施形態においては、蓋部70aとフィルタ部70bを一体形成することにより、部品点数及び組立工数の削減が可能となる。
○ 第1の実施形態における蓋とオイル分離器を一体形成しても構わない。図7に示すように、部材80は、蓋部81と円筒部82と台座部83とより構成されており、蓋部81が蓋に相当し、円筒部82と台座部83がオイル分離器に相当する。台座部83を有底丸孔31の内壁面31bに圧入させ、蓋部81を拡径孔31aに圧入させることにより、部材80を有底丸孔31に固定させている。部材80の中心部には後方に開口するガス通路84が形成されており、円筒部82の外周面と有底丸孔31との間のドーナツ状の空間に分離室36が形成されている。分離室36とガス通路84は円筒部82に形成されている通路孔82aにより連通されている。そして、分離室36内の分離室36とオイル通路40の間には、円筒型のフィルタ85が配置されている。円筒型のフィルタ85は部材80と別体でも良いし、また一体であっても構わない。
○ フィルタの形状を円筒型形状とし断面円形として説明してきたが、断面形状は円形に限定されるものではなく、楕円形でもよくまた、多角形でも構わない。
○ 第1、第2の実施形態では、圧縮機を可変容量型斜板式圧縮機として説明したが、固定容量型でも良く、ワッブル式でも構わない。また、圧縮機は斜板式に限らず、スクロール式やベーン式等でも良い。
○ 第1、第2の実施形態では、分離室の上方に貯油室を設けるとして説明したが、横位置でも良く、また下方でも良い。レイアウト上最も適切な位置に配置可能である。
26 吐出室
31 有底丸孔
32 蓋
33 オイル分離器
34 フィルタ
36 分離室
40 オイル通路
42 貯油室
F 冷媒ガスの旋回方向
G オイル
Claims (7)
- オイル分離器により吐出ガス中のオイルを遠心分離する分離室と、該分離室とオイル通路により連通され、前記分離室にて分離されたオイルを貯留し低圧領域へ戻す貯油室とを備えた圧縮機において、
吐出室と接続された吐出通路に前記オイル分離器を配設することにより前記分離室を形成し、
前記分離室内の前記分離室と前記オイル通路の間に、前記分離室における吐出ガスの旋回方向に沿った形状を有するフィルタを配置したことを特徴とする圧縮機。 - 前記オイル分離器を配設する前記吐出通路を駆動軸の軸線方向に平行な丸孔で形成し、該丸孔に前記分離室と前記吐出室を仕切る蓋を設けると共に、前記吐出室より前記分離室へ吐出ガスを導入する導入通路を設けたことを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。
- 前記分離室の内周面に段差部を設け、該段差部と前記蓋との間に前記フィルタを配設したことを特徴とする請求項2に記載の圧縮機。
- 前記蓋と前記フィルタとは一体に形成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の圧縮機。
- 前記オイル分離器を配設する前記吐出通路を、上部に開口を有し駆動軸の軸線方向に垂直な有底丸孔で形成することを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。
- 前記フィルタを筒型形状とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の圧縮機。
- 前記フィルタと、前記フィルタを配置する前記分離室の内周面との間に隙間を設けることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の圧縮機。
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