JP2008133810A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】あらゆる稼動状況に応じて過不足のない還油量を簡単な構造の弁により確保することを特徴とする圧縮機を提供する。
【解決手段】吐出通路33中に油分離機構を備え、油分離機構は分離筒35と油分離室34によって構成されており、給油通路中に弁手段を備え、弁手段は弁室36とスプール38とばね39によって構成されており、弁室36は吐出室26に連通する第1感圧室S1と吸入室25に連通する第2感圧室S2とにスプール38によって仕切られ、第1感圧室S1と第2感圧室S2から受けるそれぞれの圧力の差が増大すると、スプール38が弁室36内を摺動し、それにより給油通路の開度が拡大し全開に達した後は縮小することにより、吸入室25への潤滑油供給量が制御され、運転停止時にはばね39により給油通路が遮断されることにより、あらゆる稼動状況に応じて過不足のない還油量を確保できる。
【選択図】図1
【解決手段】吐出通路33中に油分離機構を備え、油分離機構は分離筒35と油分離室34によって構成されており、給油通路中に弁手段を備え、弁手段は弁室36とスプール38とばね39によって構成されており、弁室36は吐出室26に連通する第1感圧室S1と吸入室25に連通する第2感圧室S2とにスプール38によって仕切られ、第1感圧室S1と第2感圧室S2から受けるそれぞれの圧力の差が増大すると、スプール38が弁室36内を摺動し、それにより給油通路の開度が拡大し全開に達した後は縮小することにより、吸入室25への潤滑油供給量が制御され、運転停止時にはばね39により給油通路が遮断されることにより、あらゆる稼動状況に応じて過不足のない還油量を確保できる。
【選択図】図1
Description
本発明は、車両空調装置に用いられる圧縮機において、特に圧縮された冷媒から潤滑油を分離する機構を内部に備える圧縮機に関するものである。
主として、車両空調装置に用いられる圧縮機では、可動部分の潤滑に供される潤滑油が冷媒中にミスト状に混在されている。したがって、圧縮機から吐出される冷媒ガスと共に、混在油粒がそのまま外部冷凍回路に吐出循環されると、この油粒が蒸発器の内壁等に付着して熱交換の効率を低下させる。
このため、従来では、圧縮機から凝縮器に至る高圧管路中に油分離器を別設して、還油配管を介して分離された潤滑油を圧縮機内へ戻すように構成したものが実用されているが、機器、配管の増設に伴う総合的な冷凍回路構成の幅輳化に加えて、小径、かつ長尺状に形成された還油配管に目詰りなどの事故も生じ易いので、近時、圧縮機に直接油分離機構を内蔵させた構成のものも提案されている。
上記の構成の圧縮機では、分離された潤滑油が給油通路を介して油分離機構から低圧領域へと供給される構成となっているが、運転停止時には前記給油通路を介して貯留された潤滑油が前記低圧領域へと全て流出してしまうため、再起動時に、前記給油通路を経由した高圧冷媒の逆流や、前記低圧領域に貯留した潤滑油の液圧縮が発生する。これを防止するために、従来では、機内の高圧領域に配設された油分離室と、前記油分離室の下方に連設された分離油回収用の一次油溜室と、前記一次油溜室の側方に隔設され落差をもつ通孔を介して前記一次油溜室と連結された主油溜室と、前記主油溜室の底部に形成された弁座面に開口して前記主油溜室と機内の低圧領域とを連通する還油孔と、前記高低両圧力領域の差圧に応じて前記還油孔の流量を制御する弁手段とを備えた圧縮機が実用されており(特許文献1)、前記高低両圧力領域の差圧の増大に伴って、前記弁手段が徐々に前記還油孔の流量を縮小すべく制御し、分離油量と必要還油量との兼合いによって、適正な貯溜油量を確保し、一方、機台が停止されると、前記差圧が通孔によって与えられた落差と均衡する時点で両油溜室間の分離油の移動は途絶し、回路内圧力が平衡した状態において前記一次油溜室には適量の貯溜油が残存されるが、前記差圧が比較的小さい時には、前記還油孔の開度は全開の状態となっており、冷媒の流量が小さいために還油量に対して分離油量が少なく、やがて貯留された潤滑油が前記低圧領域へと全て流出してしまい、先に述べたような冷媒の逆流や潤滑油の液圧縮が発生するおそれがある。また、弁構造が複雑であり、弁成形に精度を要し、組付け工数が多いなどの問題点もある。
特開平5−240158号公報
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、あらゆる稼動状況に応じて過不足のない還油量を簡単な構造の弁により確保することを特徴とする圧縮機を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の圧縮機は、圧縮された冷媒を吐出口まで導く吐出通路中に、分離筒と油分離室によって構成された油分離機構を備え、分離された潤滑油を低圧領域に導く給油通路中に、弁手段を備えた圧縮機において、前記弁手段は弁室とスプールと付勢手段によって構成されており、前記弁室は高圧領域に連通する第1感圧室と低圧領域に連通する第2感圧室とに前記スプールによって仕切られ、前記付勢手段は前記弁室内に前記第1感圧室側へと前記スプールを付勢するよう設けられ、前記第1及び第2感圧室から受けるそれぞれの圧力の差(以下、「スプール前後差圧」と呼ぶ)が増大すると、前記スプールが前記弁室内を摺動し、それにより前記給油通路の開度が拡大し全開に達した後は縮小することにより、前記低圧領域への潤滑油供給量が制御され、運転停止時には前記給油通路が遮断されることを特徴とするものである。
このような構成によれば、圧縮された冷媒は油分離機構に導入され、分離筒により冷媒中の潤滑油が分離される。そして分離された潤滑油は、一時的に貯留された後、高圧領域に連通する第1感圧室と低圧領域に連通する第2感圧室とにスプールによって仕切られた弁室へと送られる。弁室において、給油通路の開度は、スプール前後差圧の増大により、スプールが弁室内を摺動することによって拡大し、全開に達した後は縮小するように制御されるので、あらゆる稼動状況に対して過不足の無い還油量を確保することができる。
また、前記圧縮機において、前記スプールの前記第1感圧室に接する側の面には、潤滑油を導くための孔が前記弁室周面に向かって設けてあり、前記スプールが摺動している最中に、この孔が前記給油通路の前記弁室側の一端と重なることによって、前記給油通路が開通するように構成されているのが好ましい。
このような構成によれば、孔と通路の一端との重なりあう面積が、スプール前後差圧の増大に伴い拡大し、この面積が最大となった後は縮小するので、簡単な加工によって給油通路の開度を前項のように制御することができる。
このような構成によれば、孔と通路の一端との重なりあう面積が、スプール前後差圧の増大に伴い拡大し、この面積が最大となった後は縮小するので、簡単な加工によって給油通路の開度を前項のように制御することができる。
もしくは、前記圧縮機において、前記弁室周面には、運転停止時に前記スプールにより前記第1感圧室から遮られる位置に溝が形成されており、前記スプールがこの溝を重なりながら通過する最中に、この溝を経由して前記第1及び第2感圧室が連通して、前記給油通路が開通するように構成されてもよい。
このような構成によれば、第1感圧室における溝の面積がスプール前後差圧の増大に伴い拡大し、第1及び第2感圧室における溝の面積が等しくなった後は、第2感圧室における溝の面積が縮小するので、簡単な加工によって給油通路の開度を前々項のように制御することができる。
このような構成によれば、第1感圧室における溝の面積がスプール前後差圧の増大に伴い拡大し、第1及び第2感圧室における溝の面積が等しくなった後は、第2感圧室における溝の面積が縮小するので、簡単な加工によって給油通路の開度を前々項のように制御することができる。
また、前記低圧領域の代わりに前記吐出通路の前記油分離機構から下流側と前記第2感圧室とを連通させることにより、前記吐出通路内を流れる冷媒の前記油分離機構に対する上流側と下流側における圧力差により、前記スプールが摺動するよう構成されてもよい。
このような構成によれば、圧縮機内を流れる冷媒の流量の変化に対応して給油通路の開度を制御することができる。
このような構成によれば、圧縮機内を流れる冷媒の流量の変化に対応して給油通路の開度を制御することができる。
また、前記吐出通路において、前記第2感圧室につながる分岐と前記油分離機構との間に、逆止弁を設けてもよい。
このような構成によれば、運転停止時において、外部冷凍回路からの圧力によってもスプールが弁室の一端へと押し付けられることにより、より確実に給油通路を遮断できる。
このような構成によれば、運転停止時において、外部冷凍回路からの圧力によってもスプールが弁室の一端へと押し付けられることにより、より確実に給油通路を遮断できる。
また、前記油分離室を前記弁室として兼用してもよい。
このような構成によれば、流量の上昇に伴い増大する分離油量に応じて油分離室の容積を拡大することができる。
このような構成によれば、流量の上昇に伴い増大する分離油量に応じて油分離室の容積を拡大することができる。
また、前記付勢手段は磁石であってもよい。
このような構成によれば、磁石の温度による磁力変化特性を利用して、冷媒の温度によっても給油通路開度を制御できる。
このような構成によれば、磁石の温度による磁力変化特性を利用して、冷媒の温度によっても給油通路開度を制御できる。
本発明によれば、あらゆる稼動状況に対して過不足の無い還油量を簡単な構造の弁により確保することができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明を可変容量型斜板式圧縮機(以下、単に「圧縮機」と呼ぶ)に適用した例として、第1の実施形態に係る圧縮機を図1〜図5に基づいて説明する。
図1に示されるように、圧縮機10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、車両に積載された図示しないエンジンに作動連結され、エンジンからの動力供給によって回転駆動される。
以下、本発明を可変容量型斜板式圧縮機(以下、単に「圧縮機」と呼ぶ)に適用した例として、第1の実施形態に係る圧縮機を図1〜図5に基づいて説明する。
図1に示されるように、圧縮機10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、車両に積載された図示しないエンジンに作動連結され、エンジンからの動力供給によって回転駆動される。
クランク室15において、駆動軸16上にはラグプレート17が一体回転可能に固定されている。また、クランク室15内には斜板18が収容されている。斜板18は駆動軸16の軸線方向へスライド可能及び傾動可能に支持されている。ラグプレート17と斜板18との間にはヒンジ機構19が介在されている。従って、斜板18は、ヒンジ機構19を介してラグプレート17及び駆動軸16と同期回転可能であるとともに、駆動軸16の軸線方向へのスライド移動を伴いながら傾動可能となっている。また、斜板18の傾斜角は容量制御弁20によって制御される。
シリンダブロック11内には複数(図1においては2つのみ示す)のシリンダボア21が形成されており、各シリンダボア21内には片頭型のピストン22がそれぞれ往復移動可能に収容されている。シリンダボア21内には、ピストン22と弁・ポート形成体13とで囲まれた圧縮室23が区画されている。各ピストン22はシュー24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の回転に伴う斜板18の回転運動が、シュー24を介してピストン22の往復直線運動に変換される。
リヤハウジング14内の中心側には吸入室25が区画形成されており、リヤハウジング14内の外周側には吐出室26が区画形成されている。そして、吸入室25内の冷媒は、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23に吸入される。圧縮室23に吸入された冷媒は、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。
また、リヤハウジング14には吸入口31と吐出口32が形成されており、それぞれ図示しない外部冷凍回路につながっている。図1に示されるように、吐出室26から延びている吐出通路33は油分離機構を経由して吐出口32と連通されている。油分離機構はリヤハウジング14内に有底円筒状に形成された油分離室34と、油分離室34内に装着された分離筒35から構成されている。また図1では、油分離機構と弁手段が互いに一端を共有してつながっている。弁手段は、リヤハウジング内に有底円筒状に形成された弁室36と、これを油分離室34を介して高圧領域としての吐出室26及び吐出通路33に連通する第1感圧室S1と導圧路37を介して低圧領域としての吸入室25に連通する第2感圧室S2とに仕切るスプール38と、スプール38を第1感圧室S1側に付勢するよう第2感圧室S2内に設けられた付勢手段としてのばね39によって構成されている。スプール38の第1感圧室S1に接する側の面には、導油孔40が弁室36周面に向かって設けてあり、スプール38が摺動する際に導油孔40と重なるような位置に、油路41の一端が弁室36の側面に設けてあり、他端は吸入室25につながっている。なお、この実施形態において、給油通路は油分離室34と弁室36と導油孔40と油路41によって構成される。
次に、本実施形態に係る圧縮機10の動作について説明する。
駆動軸16が回転されると、斜板18に係留されたピストン22がシリンダボア21内で往復動され、それによって冷媒の吸入、圧縮及び吐出が行われる。圧縮された高圧の冷媒は吐出室26から吐出通路33を介して油分離室34に導入される。吐出通路33から油分離室34内へ進入した冷媒は、円孔状の内壁に沿った旋回流を生じながら分離筒35の開口から筒内へと案内され、吐出口32を経て図示しない外部冷凍回路へと送給される。この間、旋回流に基づく遠心力により冷媒中の混在油成分は分離される。
駆動軸16が回転されると、斜板18に係留されたピストン22がシリンダボア21内で往復動され、それによって冷媒の吸入、圧縮及び吐出が行われる。圧縮された高圧の冷媒は吐出室26から吐出通路33を介して油分離室34に導入される。吐出通路33から油分離室34内へ進入した冷媒は、円孔状の内壁に沿った旋回流を生じながら分離筒35の開口から筒内へと案内され、吐出口32を経て図示しない外部冷凍回路へと送給される。この間、旋回流に基づく遠心力により冷媒中の混在油成分は分離される。
圧縮機10が起動すると、吐出室26から吐出通路33を介して第1感圧室S1側に導入される冷媒の圧力と、吸入室25から導圧路37を介して第2感圧室S2側に導入される冷媒の圧力の差、すなわちスプール前後差圧がばね39の付勢力に打ち勝って、スプール38は図2に示すように第2感圧室S2側へある程度摺動する。したがって、油分離室34と油路41は導油孔40を介して連通され、油分離室34内の分離された潤滑油は、導油孔40を経由して油路41に導かれたのち、吸入室25へと還給される。
スプール前後差圧が増大してゆくと、第1感圧室S1内の圧力による吸入室25への潤滑油の供給量も増大してゆく一方、その差圧の増大により、導油孔40が図3に示すように油路41の一端を通過する位置までスプール38が摺動し、給油通路の開度は縮小してゆくので、結果的に貯留された潤滑油が枯渇しない程度の還油量となる。
一方、圧縮機10の運転が停止されると、第1感圧室S1内の圧力はほどなく第2感圧室S2内の圧力と同程度まで低下するため、ばね39の付勢力がスプール前後差圧に打ち勝って、図4に示すようにスプール38を弁室36の第1感圧室S1側の端へと偏在させ、ついには弁室36と油路41との連通が遮断される。このように、圧縮機10の運転停止時には、潤滑油の機内循環、つまり吸入室25への還油も自動的に停止される。
従って、本実施形態の圧縮機によれば以下に示す効果を得ることができる。
(1)リヤハウジング14内に有底円筒状に形成された弁室36と、これを吐出室26および吐出通路33に連通する第1感圧室S1と吸入室25に連通する第2感圧室S2とに仕切るスプール38と、スプール38を第1感圧室S1側に付勢するよう第2感圧室S2内に設けられたばね39によって構成された弁手段を設けた。スプール38の第1感圧室S1に接する側の面には導油孔40を弁室36周面に向かって設け、スプール38が摺動する際に導油孔40と重なるような位置に油路41の一端を弁室36の側面に設けた。これにより、圧縮機10が起動すると、スプール前後差圧がばね39の付勢力に打ち勝って、スプール38は第2感圧室S2側へ摺動し、油分離室34と油路41は導油孔40を介して連通され、油分離室34内の分離された潤滑油は、導油孔40を経由して油路41に導かれたのち、吸入室25へと還給される。スプール前後差圧がさらに増大してゆくと、導油孔40が油路41の一端を通過する位置までスプール38が摺動してゆくため、給油通路の開度は縮小する。したがって、図5に示すようにスプール前後差圧に応じて給油通路の開度が最適な値となるため、あらゆる稼動状況に応じて過不足のない還油量を確保することができる。
(1)リヤハウジング14内に有底円筒状に形成された弁室36と、これを吐出室26および吐出通路33に連通する第1感圧室S1と吸入室25に連通する第2感圧室S2とに仕切るスプール38と、スプール38を第1感圧室S1側に付勢するよう第2感圧室S2内に設けられたばね39によって構成された弁手段を設けた。スプール38の第1感圧室S1に接する側の面には導油孔40を弁室36周面に向かって設け、スプール38が摺動する際に導油孔40と重なるような位置に油路41の一端を弁室36の側面に設けた。これにより、圧縮機10が起動すると、スプール前後差圧がばね39の付勢力に打ち勝って、スプール38は第2感圧室S2側へ摺動し、油分離室34と油路41は導油孔40を介して連通され、油分離室34内の分離された潤滑油は、導油孔40を経由して油路41に導かれたのち、吸入室25へと還給される。スプール前後差圧がさらに増大してゆくと、導油孔40が油路41の一端を通過する位置までスプール38が摺動してゆくため、給油通路の開度は縮小する。したがって、図5に示すようにスプール前後差圧に応じて給油通路の開度が最適な値となるため、あらゆる稼動状況に応じて過不足のない還油量を確保することができる。
(2)油分離室34と弁室36を互いに一端を共有させてつなげた。これによりスプール前後差圧が増大するにつれ、スプール38が第2感圧室S2側に摺動し、油分離室34の容量が増大する。圧縮機10内における高低圧領域の差圧が大きいときは概ね冷媒の流量も大きいので、冷媒の流量の上昇に伴い増大する分離油量に応じて油分離室34の容積が拡大する。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る圧縮機を図6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弁手段の構成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。
次に、第2の実施形態に係る圧縮機を図6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弁手段の構成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。
図6に示されるように、弁手段はリヤハウジング内に有底円筒状に形成された弁室36と、これを油分離室34を介して高圧領域としての吐出室26および吐出通路33に連通する第1感圧室S1と油路41を介して低圧領域としての吸入室25に連通する第2感圧室S2とに仕切るスプール38と、スプール38を第1感圧室S1側に付勢するよう弁室36内に設けられた付勢手段してのばね39によって構成されている。弁室36周面には、運転停止時にスプール38により第1感圧室S1から遮られる位置に溝42が形成されており、スプール38がこの溝42を重なりながら通過する最中に、この溝42を経由して第1及び第2感圧室S2が連通して、給油通路が開通されるよう構成されている。なお、この実施形態において、給油通路は油分離室34と弁室36と油路41と溝42によって構成される。
圧縮機10が起動すると、スプール前後差圧はばね39の付勢力に打ち勝って、スプール38は図7に示すように第2感圧室S2側へある程度摺動する。したがって、図7に示すように第1感圧室S1と第2感圧室S2は溝42を介して連通され、油分離室34内の分離された潤滑油は、溝42を経由して油路41に導かれたのち、吸入室25へと還給される。
スプール前後差圧が増大してゆくと、第1感圧室S1内の圧力による吸入室25への潤滑油の供給量も増大してゆく一方、その差圧の増大により、図8に示すように第1感圧室S1における溝42の面積が第2感圧室S2における溝42の面積を上回る位置までスプール38が摺動し、給油通路の開度が縮小してゆくので、結果的に貯留された潤滑油が枯渇しない程度の還油量となる。
一方、圧縮機10の運転が停止されると、第1感圧室S1内の圧力はほどなく第2感圧室S2内の圧力と同程度まで低下するため、ばね39の付勢力がスプール前後差圧に打ち勝って、図9に示すようにスプール38を弁室36の第1感圧室S1側の端へと偏在させ、ついには第1感圧室S1と溝42との連通が遮断される。このように、圧縮機10の運転停止時には、潤滑油の機内循環、つまり吸入室25への還油も自動的に停止される。
従って、本実施形態の圧縮機によれば、第1の実施形態の効果(2)と同様の効果と、(1)に代わり以下に示す効果を得ることができる。
(3)リヤハウジング内に有底円筒状に形成された弁室36と、これを吐出室26および吐出通路33に連通する第1感圧室S1と吸入室25に連通する第2感圧室S2とに仕切るスプール38と、スプール38を第1感圧室S1側に付勢するよう第2感圧室S2内に設けられたばね39によって構成された弁手段を設けた。弁室36周面には運転停止時にスプール38により第1感圧室S1から遮られる位置に溝42を形成し、スプール38が溝42を重なりながら通過する最中に、溝42を経由して第1感圧室S1と第2感圧室S2が連通して、給油通路が開通されるようにした。これにより、圧縮機10が起動すると、スプール前後差圧がばね39の付勢力に打ち勝って、スプール38は第2感圧室S2側へ摺動し、第1感圧室S1と第2感圧室S2は溝42を介して連通され、油分離室34内の分離された潤滑油は、溝42を経由して油路41に導かれたのち、吸入室25へと還給される。スプール前後差圧がさらに増大してゆくと、第1感圧室S1における溝42の面積が第2感圧室S2における溝42の面積を上回る位置までスプール38が摺動し、給油通路の開度は縮小する。したがって、あらゆる稼動状況に応じて過不足のない還油量を確保することができる。
(3)リヤハウジング内に有底円筒状に形成された弁室36と、これを吐出室26および吐出通路33に連通する第1感圧室S1と吸入室25に連通する第2感圧室S2とに仕切るスプール38と、スプール38を第1感圧室S1側に付勢するよう第2感圧室S2内に設けられたばね39によって構成された弁手段を設けた。弁室36周面には運転停止時にスプール38により第1感圧室S1から遮られる位置に溝42を形成し、スプール38が溝42を重なりながら通過する最中に、溝42を経由して第1感圧室S1と第2感圧室S2が連通して、給油通路が開通されるようにした。これにより、圧縮機10が起動すると、スプール前後差圧がばね39の付勢力に打ち勝って、スプール38は第2感圧室S2側へ摺動し、第1感圧室S1と第2感圧室S2は溝42を介して連通され、油分離室34内の分離された潤滑油は、溝42を経由して油路41に導かれたのち、吸入室25へと還給される。スプール前後差圧がさらに増大してゆくと、第1感圧室S1における溝42の面積が第2感圧室S2における溝42の面積を上回る位置までスプール38が摺動し、給油通路の開度は縮小する。したがって、あらゆる稼動状況に応じて過不足のない還油量を確保することができる。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係る圧縮機を図10に基づいて説明する。
また、この実施形態は、第1の実施形態における弁手段の制御方法を変更したものであり、それ以外は共通である。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。
次に、第3の実施形態に係る圧縮機を図10に基づいて説明する。
また、この実施形態は、第1の実施形態における弁手段の制御方法を変更したものであり、それ以外は共通である。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。
図10に示すように、第2感圧室S2は低圧領域としての吸入室25の代わりに吐出通路33の油分離機構より下流側に連通されている。これにより、運転中、第2感圧室S2内の圧力は吐出通路33の油分離機構より下流側における圧力と同じになる。
また、吐出通路33において、第2感圧室S2につながる分岐と油分離機構との間に、逆止弁43が設けられている。これにより、運転停止時、第2感圧室S2内の圧力のみ外部冷凍回路における圧力と同じになる。なお、この実施形態において、給油通路は油分離室34と弁室36と導油孔40と油路41によって構成される。
圧縮機10が起動すると、吐出通路33の油分離機構から上流側と下流側との間に圧力差が生じる。このスプール前後差圧がばね39の付勢力に打ち勝ち、スプール38は第2感圧室S2側へある程度摺動する。したがって、油分離室34と油路41は導油孔40を介して連通され、油分離室34内の分離された潤滑油は導油孔40を経由して油路41に導かれたのち吸入室25へと還給される。
圧縮機10内を流れる冷媒の流量が増大すると、それに伴い油分離機構から上流側と下流側における圧力の差が大きくなり、その結果スプール前後差圧が増大する。この差圧の増大により、導油孔40が油路41の一端を通過する位置までスプール38が摺動してゆくと、給油通路の開度は縮小する。
一方、圧縮機10の運転が停止する際、吐出通路33内の圧力は徐々に低下し、外部冷凍回路内の圧力に近づいてゆく。これにより、運転停止時、第2感圧室S2内の圧力は外部冷凍回路内の圧力と同じになるが、その一方、逆止弁43が閉じるため、第1感圧室S1内の圧力は吐出室26内の圧力と同じとなる。そのため、第2感圧室S2内の圧力は第1感圧室S1内の圧力を上回り、ばね39の付勢力に加えて外部冷凍回路内の圧力がスプール38を弁室36の第1感圧室S1側の端へと偏在させ、ついには弁室36と油路41との連通が遮断される。このように、圧縮機10の運転停止時には、潤滑油の機内循環、つまり吸入室25への還油も自動的に停止される。
従って、本実施形態の圧縮機によれば、第1の実施形態の効果(2)と同様の効果と、(1)に代わり以下に示す効果を得ることができる。
(4)リヤハウジング内に有底円筒状に形成された弁室36と、これを吐出室26および吐出通路33に連通する第1感圧室S1と吐出通路33の油分離機構から下流側に連通する第2感圧室S2とに仕切るスプール38と、スプール38を第1感圧室S1側に付勢するよう第2感圧室S2内に設けられたばね39によって構成された弁手段を設けた。これにより、圧縮機10が起動すると、吐出通路33の油分離機構から上流側と下流側との間に圧力差が生じ、このスプール前後差圧によりスプール38が第2感圧室S2側へある程度摺動する。したがって、油分離室34と油路41は導油孔40を介して連通され、油分離室34内の分離された潤滑油は導油孔40を経由して油路41に導かれたのち吸入室25へと還給される。圧縮機10内の流量が増大すると、それに伴い油分離機構から上流側と下流側における圧力の差が大きくなり、その結果スプール前後差圧が増大する。この差圧の増大により、導油孔40が油路41の一端を通過する位置までスプール38が摺動してゆくと、給油通路の開度は縮小する。したがって、あらゆる稼動状況に応じて過不足のない還油量を確保することができる。
(4)リヤハウジング内に有底円筒状に形成された弁室36と、これを吐出室26および吐出通路33に連通する第1感圧室S1と吐出通路33の油分離機構から下流側に連通する第2感圧室S2とに仕切るスプール38と、スプール38を第1感圧室S1側に付勢するよう第2感圧室S2内に設けられたばね39によって構成された弁手段を設けた。これにより、圧縮機10が起動すると、吐出通路33の油分離機構から上流側と下流側との間に圧力差が生じ、このスプール前後差圧によりスプール38が第2感圧室S2側へある程度摺動する。したがって、油分離室34と油路41は導油孔40を介して連通され、油分離室34内の分離された潤滑油は導油孔40を経由して油路41に導かれたのち吸入室25へと還給される。圧縮機10内の流量が増大すると、それに伴い油分離機構から上流側と下流側における圧力の差が大きくなり、その結果スプール前後差圧が増大する。この差圧の増大により、導油孔40が油路41の一端を通過する位置までスプール38が摺動してゆくと、給油通路の開度は縮小する。したがって、あらゆる稼動状況に応じて過不足のない還油量を確保することができる。
(5)各稼動状況におけるスプール前後差圧は吐出通路33の油分離機構に対する上流側と下流側における圧力差と同じになる。また、この圧力差は圧縮機10内を流れる冷媒の流量により変化する。したがって、冷媒の流量の変化に対応して給油通路の開度を制御することができる。
(6)吐出通路33において、第2感圧室S2につながる分岐と油分離機構との間に、逆止弁43を設けた。これにより、運転停止時、ばね39の付勢力に加えて外部冷凍回路内の圧力によってもスプール38が弁室36の一端へと押し付けられることにより、より確実に給油通路を遮断できる。
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態に係る圧縮機を図11に基づいて説明する。
また、この実施形態は、第1の実施形態における弁手段の構成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。
次に、第4の実施形態に係る圧縮機を図11に基づいて説明する。
また、この実施形態は、第1の実施形態における弁手段の構成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。
図11に示すように、弁室36内には第1感圧室S1側へとスプール38を付勢する手段として1対の磁石44が反発しあうように設けられている。なお、この実施形態において、給油通路は油分離室34と弁室36と導油孔40と油路41によって構成される。
圧縮機10が起動すると、スプール前後差圧が磁石44の付勢力に打ち勝って、スプール38は第2感圧室S2側へある程度摺動する。したがって、油分離室34と油路41は導油孔40を介して連通され、油分離室34内の分離された潤滑油は、導油孔40を経由して油路41に導かれたのち、吸入室25へと還給される。
スプール前後差圧が増大してゆくと、それに伴い油分離機構から上流側と下流側における圧力の差が大きくなり、その結果スプール前後差圧が増大する。この差圧の増大により、導油孔40が油路41の一端を通過する位置までスプール38が摺動してゆくと、給油通路の開度は縮小する。
一方、圧縮機10の運転が停止されると、第1感圧室S1内の圧力はほどなく第2感圧室S2内の圧力と同程度まで低下するため、磁石44の付勢力がスプール前後差圧に打ち勝って、スプール38を弁室36の第1感圧室S1側へと偏在させ、ついには弁室36と油路41との連通が遮断される。このように、圧縮機10の運転停止時には、潤滑油の機内循環、つまり吸入室25への還油も自動的に停止される。
従って、本実施形態の圧縮機によれば、第1の実施形態の効果(1)(2)と同様の効果に加えて以下に示す効果を得ることができる。
(7)弁室36内に第1感圧室S1側へとスプール38を付勢する手段として1対の磁石44が反発しあうように設けた。これにより、磁石の温度による磁力変化特性を利用して、冷媒の温度によってもスプール前後差圧と給油通路開度との関係の特性を変えることができる。
(7)弁室36内に第1感圧室S1側へとスプール38を付勢する手段として1対の磁石44が反発しあうように設けた。これにより、磁石の温度による磁力変化特性を利用して、冷媒の温度によってもスプール前後差圧と給油通路開度との関係の特性を変えることができる。
なお上記実施形態は以下のように変更しても良い。
○ 実施形態において、油分離室34と弁室36は一体化されているが、図12に示すように、これらを分離して間に貯油室45を設けてもよい。
○ 実施形態において、油分離室34と弁室36は一体化されているが、図12に示すように、これらを分離して間に貯油室45を設けてもよい。
○ 実施形態において、前項のように油分離室34と弁室36を分離させてその間に貯油室45を設けた場合、分離された潤滑油を第1感圧室S1でなく第2感圧室S2に供給しても良い。この場合、第1、3、4実施形態だと導油孔40はスプールの第2感圧室S2に接する側に形成される。また、第2実施形態だと油路41は第1感圧室S1側に形成される。
○ 実施形態において、弁室36内にはスプール38を弁室36の一端へと付勢する弾性体としてばね39が設けられているが、この代わりにベローズによりスプール38と弁室36の一端をつなげても良い。この場合、ベローズの特性から考えて、第2感圧室S2でなく第1感圧室S1内に設けることになる。
○ 実施形態において、分離された潤滑油が供給される低圧領域として吸入室25に油路41がつながっているが、この代わりにクランク室15に油路41がつながっていてもよい。
10・・・可変容量型圧縮機、15・・・クランク室、23・・・圧縮室、25・・・吸入室、26・・・吐出室、33・・・吐出通路、34・・・油分離室、35・・・分離筒、36・・・弁室、38・・・スプール、39・・・ばね、40・・・導油孔、41・・・油路、42・・・溝、43・・・逆止弁、44・・・磁石、45・・・貯油室、S1・・・第1感圧室、S2・・・第2感圧室
Claims (7)
- 圧縮された冷媒を吐出口まで導く吐出通路中に、分離筒と油分離室によって構成された油分離機構を備え、分離された潤滑油を低圧領域に導く給油通路中に、弁手段を備えた圧縮機において、前記弁手段は弁室とスプールと付勢手段によって構成されており、前記弁室は高圧領域に連通する第1感圧室と低圧領域に連通する第2感圧室とに前記スプールによって仕切られ、前記付勢手段は前記弁室内に前記第1感圧室側へと前記スプールを付勢するよう設けられ、前記第1及び第2感圧室から受けるそれぞれの圧力の差が増大すると、前記スプールが前記弁室内を摺動し、それにより前記給油通路の開度が拡大し全開に達した後は縮小することにより、前記低圧領域への潤滑油供給量が制御され、運転停止時には前記付勢手段により前記給油通路が遮断されることを特徴とする圧縮機。
- 前記スプールの前記第1感圧室に接する側の面には、潤滑油を導くための孔が前記弁室周面に向かって設けてあり、前記スプールが摺動している最中に、この孔が前記給油通路の前記弁室側の一端と重なることによって、前記給油通路が開通することを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。
- 前記弁室周面には、運転停止時に前記スプールにより前記第1感圧室から遮られる位置に溝が形成されており、前記スプールがこの溝を重なりながら通過する最中に、この溝を経由して前記第1及び第2感圧室が連通して、前記給油通路が開通することを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。
- 前記低圧領域の代わりに、前記吐出通路の前記油分離機構から下流側と前記第2感圧室を連通させることにより、前記吐出通路内を流れる冷媒の前記油分離機構に対する上流側と下流側における圧力差により、前記スプールが摺動することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧縮機。
- 前記吐出通路において、前記第2感圧室につながる分岐と前記油分離機構との間に、逆止弁を設けたことを特徴とする請求項4に記載の圧縮機。
- 前記油分離室を前記弁室として兼用していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の圧縮機。
- 前記付勢手段は磁石であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の圧縮機。
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