JP2008025349A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車空調装置などに用いられる圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a compressor used in an automobile air conditioner or the like.
従来、この種の圧縮機においては、圧縮機構摺動部を潤滑する潤滑油の一部が圧縮された流体と共に圧縮機から吐出され、冷凍・空調サイクル中を循環することとなる。流体と共に吐出される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(熱効率)が低下する。また、冷媒ガス中に混ざった潤滑油を利用してベーンやロータ等の圧縮機の摺動部を潤滑していることは従来からよく知られている。 Conventionally, in this type of compressor, part of the lubricating oil that lubricates the sliding portion of the compression mechanism is discharged from the compressor together with the compressed fluid and circulates in the refrigeration / air conditioning cycle. The system efficiency (thermal efficiency) decreases as the amount of lubricating oil discharged along with the fluid increases in the cycle. In addition, it has been well known that lubricating parts mixed in refrigerant gas are used to lubricate sliding portions of compressors such as vanes and rotors.
かかる事情から、システム効率の向上を図るため、圧縮機構により圧縮された流体から、そこに含まれる潤滑油を極力分離した後、該流体を冷凍サイクル中に吐出するようにしている。そのような例として、圧縮機構の吐出側に、圧縮された流体から潤滑油を分離する遠心分離式の分離室を設けた圧縮機が公知となっている(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, in order to improve the system efficiency, the lubricating oil contained therein is separated as much as possible from the fluid compressed by the compression mechanism, and then the fluid is discharged into the refrigeration cycle. As such an example, a compressor in which a centrifugal separation chamber that separates lubricating oil from a compressed fluid is provided on the discharge side of the compression mechanism is known (for example, see Patent Document 1).
かかる圧縮機では、圧縮機構により圧縮され潤滑油を含む高圧の冷媒ガスが遠心分離式の分離室に導かれ、略円柱状の分離室内を旋回し、旋回による遠心力により冷媒ガスに含まれるミスト状の潤滑油が分離室内壁に接触することで冷媒ガスから分離されるようになっている。 In such a compressor, a high-pressure refrigerant gas compressed by a compression mechanism and containing lubricating oil is guided to a centrifugal separation chamber, swirls in a substantially cylindrical separation chamber, and mist contained in the refrigerant gas by centrifugal force due to swirling. The lubricating oil is separated from the refrigerant gas by contacting the separation chamber wall.
図4は、特許文献1に記載された従来の圧縮機を示すものである。図4に示すように、シリンダ101と、前部側板106と、後部側板107と、高圧ケース112と、駆動軸105と、ベーン104と、高圧室114と、分離室151と、導入孔153と、排油孔154と、貯油室152と、連通路(再導入孔)157から構成されている。
しかしながら、前記従来の構成では、圧縮機の低速運転時及び高速運転時においても潤滑油の分離効率が良いため、高速運転時に冷凍サイクル中に吐出される冷媒ガス中の潤滑油量が若干不足気味となるという課題を有していた。 However, in the conventional configuration, since the separation efficiency of the lubricating oil is good even when the compressor is operating at a low speed and a high speed, the amount of the lubricating oil in the refrigerant gas discharged during the refrigeration cycle during the high speed operation is slightly insufficient. Had the problem of becoming.
一般的に、圧縮機の高速運転時では空調システムの冷房能力は十分に確保されている場合が多く、このような場合には潤滑油の分離効率を向上させることよりも、意図的に分離室での高圧冷媒ガスに混ざった潤滑油を分離する効率(以後分離効率という)を低下させることにより、冷凍サイクル中を循環する潤滑油を増加させ、圧縮機の信頼性をさらに高めることが望まれる。また、最近は軽量化への要求が大きくあり、圧縮機では要素部品の軽量化はさながら、圧縮機の回転数を上げて空調システムの能力を確保する方向のため、最近では高速回転仕様の圧縮機が望まれている。 In general, the cooling capacity of the air conditioning system is often sufficiently secured during high-speed operation of the compressor. In such a case, the separation chamber is intentionally used rather than improving the separation efficiency of the lubricating oil. It is desired to increase the lubricating oil circulating in the refrigeration cycle and further improve the reliability of the compressor by lowering the efficiency of separating the lubricating oil mixed with the high-pressure refrigerant gas in the factory (hereinafter referred to as separation efficiency) . Recently, there is a great demand for weight reduction, and in order to secure the capacity of the air-conditioning system by increasing the rotation speed of the compressor, the compression of high-speed rotation specifications has recently been made. A machine is desired.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧縮機の運転速度により冷凍サイクル中の冷媒中の潤滑油量を考慮し、信頼性・耐久性を向上とする圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a compressor that improves the reliability and durability in consideration of the amount of lubricating oil in the refrigerant in the refrigeration cycle according to the operating speed of the compressor. Objective.
前記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、貯油室と分離室を連通する再導入孔を略円筒状分離室の円周内周面に開口する第一の再導入孔と、円筒状分離室の円周内
周面より貯油室に前記流体が入り込む方向に開口する第二の再導入孔を設けたものである。
In order to solve the above-described conventional problems, the compressor of the present invention includes a first reintroduction hole that opens a reintroduction hole that communicates between the oil storage chamber and the separation chamber to a circumferential inner circumferential surface of the substantially cylindrical separation chamber; A second reintroduction hole is provided that opens from the circumferential inner peripheral surface of the cylindrical separation chamber into the oil storage chamber in the direction in which the fluid enters.
これによって、第二の再導入孔より高圧冷媒ガスが貯油室に入り込み貯油面が乱され第一の再導入孔より潤滑油が押し出されることになるため分離効率が低下し、冷凍サイクル中の潤滑油量が増えることになるため、圧縮機の信頼性・耐久性は向上することになる。 As a result, the high-pressure refrigerant gas enters the oil storage chamber from the second reintroduction hole, disturbs the oil storage surface, and pushes out the lubricating oil from the first reintroduction hole. Since the amount of oil increases, the reliability and durability of the compressor will be improved.
また、第二の再導入孔の断面積の大きさを変えることで、分離効率を変えられるため、圧縮機の種類・特性に合わせ、冷凍サイクル中に必要な潤滑油量にすることが可能となる。 Also, since the separation efficiency can be changed by changing the size of the cross-sectional area of the second reintroduction hole, the amount of lubricating oil required during the refrigeration cycle can be adjusted according to the type and characteristics of the compressor. Become.
本発明の圧縮機は、空調システムの能力を十分確保しながら、圧縮機の高速運転時の課題である冷媒ガス中の潤滑油量不足を解決し信頼性・耐久性を向上することができる。 The compressor of the present invention can solve the shortage of lubricating oil in the refrigerant gas, which is a problem at the time of high-speed operation of the compressor, and improve the reliability and durability while sufficiently securing the capacity of the air conditioning system.
第1の発明は、前記導入孔は前記略円筒状分離室の円周内周面の接線方向に連通し、前記再導入孔は前記貯油室から前記略円筒状分離室の円周内周面に開口する第一の再導入孔と、前記略円筒状分離室の円周内周面より貯油室に前記流体が入り込む方向に開口する第二の再導入孔を設けることにより、圧縮機の高速運転時、分離室での分離効率が若干低下し、冷凍サイクル中に吐出する潤滑油量が増えることになり、高速運転時の課題である冷媒ガス中の潤滑油量不足を解決し、信頼性・耐久性を向上することができる。 In the first invention, the introduction hole communicates in a tangential direction of the circumferential inner circumferential surface of the substantially cylindrical separation chamber, and the reintroduction hole extends from the oil storage chamber to the circumferential inner circumferential surface of the substantially cylindrical separation chamber. And a second reintroduction hole that opens in a direction in which the fluid enters the oil storage chamber from the circumferential inner circumferential surface of the substantially cylindrical separation chamber. During operation, the separation efficiency in the separation chamber is slightly reduced, and the amount of lubricating oil discharged during the refrigeration cycle is increased, which solves the lack of lubricating oil in refrigerant gas, which is a problem during high-speed operation, and is reliable -Durability can be improved.
第2の発明は、第二の再導入孔の断面積の大きさを変えることにより、貯油室へ入り込む高圧冷媒ガスの量が変わり分離室での分離効率が変わることになり、冷凍サイクル中に必要な潤滑油量を変えることが可能となる。これによって、開発するシステムごと、あるいはコンプレッサの排気量、種類によって調整することが可能となる。 In the second invention, by changing the size of the cross-sectional area of the second reintroduction hole, the amount of high-pressure refrigerant gas entering the oil storage chamber is changed, and the separation efficiency in the separation chamber is changed. It becomes possible to change the required amount of lubricating oil. This makes it possible to make adjustments for each system to be developed, or for the displacement and type of compressor.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本出願にかかる発明の一部が適用された圧縮機の縦断面図であり、図2は図1のA−A断面図(作動室断面図)である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a compressor to which a part of the invention according to the present application is applied, and FIG. 2 is an AA sectional view (working chamber sectional view) of FIG.
同図に示した圧縮機は、いわゆるベーンロータリタイプの圧縮機であり、図示したように、円筒状の内壁を有するシリンダ1内に略円柱状のロータ2が配置されている。ロータ2は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位置に配置されている。ロータ2には複数のべ一ンスロット3が設けられ、それぞれのべ一ンスロット3内にはベーン4が摺動自在に挿入されている。ロータ2は回転自在に軸支された駆動軸5と一体的に形成されている。
The compressor shown in the figure is a so-called vane rotary type compressor, and as illustrated, a substantially
前記シリンダ1及びロータ2はロータ2の回転軸方向において前部側板6及び後部側板7の間に挟み込まれており、シリンダ1の両端はこれらにより閉塞され、シリンダ内に流体圧縮のための作動室8が形成されている。
The
前記作動室8には吸入口9及び吐出口10が連通し、冷媒ガス等の気流体は吸入口9から作動室8に吸入されて圧縮された後、吐出口10から吐出される。吐出口10の出口には、例えばリード弁からなる吐出弁11が配設されている。
A
前記後部側板7の後部側には高圧ケース12が取り付けられており、高圧ケース12には作動室8にて圧縮された冷媒ガスに含まれるミスト状の潤滑油を分離、収集する分離室51が設けられている。
A
前記作動室8にて圧縮され、吐出口10から吐出された気流体はシリンダ1、後部側板7及び高圧ケース12に連続して設けられた案内通路13により案内され、分離室51の側壁に形成された導入孔53を介して高圧室14より分離室51内に導入される。前記分離室51の上部には、分離室51にて潤滑油が分離された冷媒ガスを冷凍サイクル中に排気するガス排出口57が開口し、分離室51の下部には分離室51にて冷媒ガスから分離、収集された潤滑油が貯油室52に排出される排油孔55を開口している。
The gas fluid compressed in the
前記分離室51からガス排出口57を介して排出される冷媒ガスは、冷凍サイクルを循環し、やがて上述した吸入口9に帰還し、再び圧縮されて前述のサイクルを循環する。分離室51下部に開口した排油孔55は高圧ケース12及び後部側板7の相互間に形成された貯油室52に連通する。従って、分離室にて冷媒ガスから分離、収集された潤滑油は、排油孔55を通じて貯油室52に貯留される。
The refrigerant gas discharged from the
前記貯油室52に貯留された潤滑油は、給油通路17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16に供給され、その圧力によりベーン4をロータ2の外側へ付勢する働きをする。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通路17を介して行われ、給油通路17にはベーン背圧調整装置15を介して貯油室52に貯留されている潤滑油が供給される。ベーン背圧調整装置15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冷媒ガス圧力に応じて制御する。貯油室52内上部に溜まったガスを第一の再導入孔55を介して再度分離室52内に導入する。
The lubricating oil stored in the
これによって、貯油室52内の油面上昇が促進され、分離能力の向上を図ることができる。
Thereby, the oil level rise in the
また第二の再導入孔56からは、高圧冷媒の旋回流が分離室51から貯油室52に入ってくる。これによって、貯油室52の上部に溜まったガスと第二の再導入孔56から貯油室に導入された高圧冷媒ガスが再度分離室52内に導入されガス排出孔57からサイクル中に吐出されるため分離室での分離効率が低下する。
In addition, the swirling flow of the high-pressure refrigerant enters the
以下、上述した実施例にかかる圧縮機の動作について説明する。 Hereinafter, the operation of the compressor according to the above-described embodiment will be described.
車載エンジンなどの駆動源から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、これに伴い低圧の冷媒ガスが吸入口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の冷媒ガスは吐出口10より吐出弁11を押し上げて案内通路13内に流入する。更に、高圧の冷媒ガスは導入孔53を通り分離室51内に導入され、分離室51にて冷媒ガスに含まれる潤滑油が分離、収集される。
When power is transmitted from a drive source such as an in-vehicle engine and the
ところで、前記分離室51はいわゆる遠心分離式のオイルセパレータであり、図1に示したように、互いに結合された円柱状空間部Xと逆円錐状空間部Yとから構成される。導入孔53は、分離室51の円柱状空間部Xの中心軸から偏心して設けられ、分離室51内に導入される冷媒ガスを円柱状空間部Xの接線方向に導くように、すなわち、冷媒ガスを円柱状空間部Xの内周面50に沿って分離室51内に導入し得るように設けられている。
By the way, the
従って、分離室51内に導入された冷媒ガスは分離室51内で周方向に旋回し、旋回による遠心力の働きにより比重の大きい潤滑油が分離室51内壁に接触して冷媒ガスから分
離される。分離された潤滑油は内周面50に沿って下方に移動し、逆円錐状空間部Yにより中央部に凝集される。
Accordingly, the refrigerant gas introduced into the
ここで、一般的に冷凍サイクル中の潤滑油循環率(OCR)は、圧縮機回転数に対して前述したように次のような特性が望まれる。まず車両の車速が低速から中速域においては、すなわち圧縮機回転数が低速域から中速域においてはOCRが低く、次に車両の車速が高速域の場合は、すなわち圧縮機回転数が高速域においてはOCRが比較的高いことが望まれる。 Here, generally, the lubricating oil circulation rate (OCR) in the refrigeration cycle is desired to have the following characteristics as described above with respect to the rotational speed of the compressor. First, when the vehicle speed is low to medium speed, that is, when the compressor speed is low to medium speed, the OCR is low. Next, when the vehicle speed is high speed, the compressor speed is high. It is desired that the OCR is relatively high in the region.
本実施の形態では、図1に示すように柱状の分離室51を2つにし、ガス排出口57に近い分離室51の柱状部を径で1ミリ程度大きくしている。導入孔の大きさは、圧縮機圧縮機の排気量により違うが、圧縮機の排気量が80cc程度では、導入孔53の大きさをφ6.5ぐらいにし、排油孔をφ4.0、第一再導入孔55をφ3.5で第二の再導入孔56はφ1.0ほどがいい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, two
但し、導入孔の大きさは、空調システム、圧縮機の排気量等で最適な大きさが変わるので、たとえ排気量が同じでも空調システムにより最適な大きさが同じとは言えないので実験等で確認し設定する必要がある。 However, since the optimum size of the introduction hole varies depending on the air conditioning system and the displacement of the compressor, the optimal size cannot be said to be the same depending on the air conditioning system even if the displacement is the same. It is necessary to confirm and set.
これによって、第二の再導入孔56貯油室52の上部に溜まったガスが再度分離室52内に導入されガス排出孔57からサイクル中に吐出されるため分離室での分離効率が低下することになりOCRが高くなる。従って圧縮機の低速回転時、すなわち高圧冷媒ガスの旋回流の流速が小さいほど分離効率の低下への影響は少なく、高速になればなるほど影響があるので、圧縮機が高速になるほどOCRが高くなることになる。
As a result, the gas accumulated in the upper portion of the
従って、圧縮機の高速運転時では空調システムの冷房能力は十分に確保されているためOCRを必要以上に低くすることは無く、むしろ圧縮機の高速回転時にはOCRを少し高くすることにより信頼性が向上することになる。 Therefore, since the cooling capacity of the air conditioning system is sufficiently secured during high-speed operation of the compressor, the OCR is not lowered more than necessary. Rather, the reliability is improved by slightly increasing the OCR during high-speed rotation of the compressor. Will improve.
なお、上述の実施の形態では、圧縮機としてベーン型ロータリ圧縮機を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなくローリングピストン型、スクロール型等その他の圧縮機にも適用可能である。 In the above-described embodiment, the vane type rotary compressor is described as an example of the compressor. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other compressors such as a rolling piston type and a scroll type. It is.
1 シリンダ
2 ロ一夕
3 ベーンスロット
4 ベーン
5 駆動軸
6 前部側板
7 後部側板
8 作動室
9 吸入口
10 吐出口
11 吐出弁
12 高圧ケース
13 案内通路
14 高圧室
15 ベーン背圧調整装置
16 ベーン背圧室
17 給油通路
50 内周面
51 分離室
52 貯油室
53 導入孔
54 排油孔
55 第一の再導入孔
56 第二の再導入孔
57 ガス排出口
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006195258A JP2008025349A (en) | 2006-07-18 | 2006-07-18 | Compressor |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006195258A Pending JP2008025349A (en) | 2006-07-18 | 2006-07-18 | Compressor |
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Country | Link |
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2006
- 2006-07-18 JP JP2006195258A patent/JP2008025349A/en active Pending
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