JP2008157173A - 気体圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】気体圧縮機において、小型化、重量軽減およびコスト低減を図る。
【解決手段】サイクロンブロック６０がハウジング（ケース１１）と一体的に形成されることにより、サイクロンブロック６０の一部とハウジングの一部とが共用化され、コンプレッサ１００を構成する部品点数を実質的に減少させることができ、この部品点数の減少に伴って、製造コストの低減、重量の軽減を図るとともに、サイクロンブロック６０の上部開口６６ａをコンプレッサ１００自体の外部への吐出ポート１１ａとすることで、上部開口６６ａから吐出ポート１１ａまでの間に、従来のコンプレッサにおいて形成されていた吐出室等の空間を省いて、コンプレッサ１００のサイズを小型化する。
【選択図】図１

Description

本発明は気体圧縮機に関し、詳細には、圧縮機本体から吐出された圧縮気体を分離する油分離器の通路の改良に関する。

従来より、空気調和システム（以下、空調システムという。）には、冷媒ガスなどの気体を圧縮して、空調システムに気体を循環させるための気体圧縮機（コンプレッサ）が用いられている。

ここで、一般的なコンプレッサの１つとして例えばベーンロータリ形式のコンプレッサが知られている。このベーンロータリ形式のコンプレッサは、ハウジングの内部に、圧縮機本体が収容された構成となっている。

圧縮機本体は、回転軸と一体的に回転する略円柱状のロータと、ロータの外方を取り囲むシリンダと、ロータに埋設されて、突出側の先端が、断面輪郭形状が略楕円形のシリンダの内周面に追従するように該ロータの外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンと、ロータやベーンを、ロータの両端面側から覆う２つのサイドブロックとを備えている。

そして、ロータの回転方向について相前後する２つのベーン、シリンダの内周面、ロータの外周面および両サイドブロックの端面により画成された圧縮室が、回転軸回りに複数設けられ、これら各圧縮室は、回転軸と一体的に回転するロータの当該回転に伴ってその容積が変化し、内部に吸入された気体を圧縮して吐出するように構成されている。

また、ハウジングの内面と圧縮機本体の外面とにより、圧縮機本体を挟んで一方の側に、圧縮機本体に吸入される気体が通過する低圧雰囲気の吸入室が形成されているとともに、圧縮機本体を挟んで他方の側に、圧縮機本体から吐出された気体が通過する高圧雰囲気の吐出室（油分が分離された気体の通過する空間）が形成されている。

ここで、吐出室を画成するサイドブロックには、圧縮室で圧縮された高圧の気体を、吐出室に導くための吐出路が形成されているとともに、吐出された気体に混じった冷凍機油等の油分を遠心分離するための油分離器が取り付けられている。

この油分離器は、圧縮された気体が吐出されたときの勢いで油分を遠心分離する内壁面およびこの内壁面に連続する底壁面で囲まれた内部空間を有し、内部空間内で分離された油分は、排油孔を通って貯油部（吐出室の底部）に排出される。

そして、この油分は、ベーン突出用背圧をかけたり、摺動部分の潤滑や清浄、冷却等のために、貯油部からサイドブロック等に形成された導油路を通って、再び圧縮室内に導かれる。

一方、油分離器で油分が分離された後の高温高圧の気体が、冷凍サイクル用の冷媒ガスであるときは、気体圧縮機の外部に吐出され、コンデンサで冷却されて中温高圧の液化冷媒となり、リキッドタンクで気相冷媒から分離された液相冷媒は、膨張弁で急激に膨張させられて低温低圧の霧状の液化冷媒となり、エバポレータで、エバポレータの外面に接する空気と熱交換して気化し、低温低圧の気相冷媒として圧縮機に吸入される（特許文献１）。

なお、スクロール形式等他の形式の気体圧縮機にあっても、同様の油分離器が備えられている。
特開２００３−０９０２８６号公報

ところで、気体圧縮機においても、小型化、重量軽減、コスト低減の要望がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、小型化、重量軽減およびコスト低減を図ることができる気体圧縮機を提供することを目的とする。

本発明に係る気体圧縮機は、油分離器を、ハウジングの一部を兼ねた構造とすることで、部品点数の減少によるコストの低減および重量の軽減を図り、また油分離器の気体の出口（吐出開口）を気体圧縮機自体の出口（吐出口）としたことで、サイズの小型化を図ったものである。

すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、圧縮機本体により圧縮して吐出された圧縮気体を通過させて該圧縮気体から油分を遠心分離する内壁面およびこの内壁面に連続する底壁面で囲まれた内部空間を有する油分離器を備え、前記油分離器は、前記圧縮機本体の全体を外方から覆うハウジングと一体的に形成されているとともに、該油分離器によって前記油分が分離された後の前記圧縮気体を吐出する吐出開口が、気体圧縮機から外部への吐出口であることを特徴とする。

このように構成された本発明に係る気体圧縮機によれば、油分離器がハウジングと一体的に形成されているため、油分離器の一部とハウジングの一部とが共用化され、気体圧縮機を構成する部品点数を、実質的に減少させることができ、この部品点数の減少に伴って、製造コストを低減することができる。さらに、部品点数の減少に伴って重量の軽減を図ることもできる。

また、この気体圧縮機は、油分離器によって油分が分離された後の圧縮気体をこの油分離器から吐出させる該油分離器の吐出開口が、気体圧縮機自体の、外部への吐出口であるため、油分離器の吐出開口から気体圧縮機の吐出口までの間に、圧縮気体が通過する通路や一時的に貯められる空間を、気体圧縮機の内部に確保する必要がなく、したがって、気体圧縮機のサイズを小型化することができる。

本発明に係る気体圧縮機において、油分離器には、内部空間内で分離された油分を排出する排油孔が形成され、排油孔と圧縮機本体の油分を供給する導油路とが直接接続されているのが好ましい。

油分離器内で分離された油分は、排油孔から圧縮機本体の導油路に直接流入し、吐出室に吹き出されることがない。したがって、吐出室の底部に溜められた油分に吹き付けてその油分を飛沫化させることがなく、従来のように、飛沫化された油分が気流によって吐出室から流出するのを防止することができる。よって、ハウジング内での油分の保持性能を向上することができる。

また、本発明に係る気体圧縮機において、排油孔は、その導油路側における開口が、その内部空間側における開口よりも上方に形成されているのが好ましい。

油分離器の内部空間から油分を排出するには、内部空間のうち最も低い底面部分に開口しているのが好ましい。一方、圧縮機本体の、例えばサイドブロックに形成された導油路は、摺動部である回転軸の軸支部分まで形成されており、この軸支部分は、油分離器の内部空間側の開口よりも、上下方向について高い位置となる。そのため、排油孔の導油路側の開口を、内部空間側の開口よりも高い位置に形成することで、油分離器の内部空間の油分を、排油孔を経由して、円滑に導油路に合流させることができ、油分の流れによる抵抗を抑制することができる。

また、本発明に係る気体圧縮機において、内壁面が、圧縮気体が沿って旋回する円筒内周面であり、内壁面および底壁面からなる遠心分離本体部と、円筒内周面に囲まれた円柱状空間（内部空間）内に該円柱状空間の軸に沿って配設され、旋回した気体を底壁面とは反対側の端面側から遠心分離本体部の外部に導く筒状の気体排気部とを有する油分離器を適用するのが好ましい。

この形式の油分離器は、排油孔からの油分の排出の勢いが強いため、この形式の油分離器を備えた従来の気体圧縮機では、吐出室底部の貯油部に溜められた油分が飛沫化されやすく、したがって、本発明による上述した効果を一層顕著に発揮させることができるからである。

本発明に係る気体圧縮機によれば、サイズの小型化、重量軽減およびコスト低減を図ることができる。

以下、本発明の気体圧縮機に係る最良の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサ１００（気体圧縮機）を示す縦断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す断面図である。

図示のコンプレッサ１００は、例えば、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう空気調和システム（以下、単に空調システムという。）の一部として構成され、この空調システムの他の構成要素である凝縮器（コンデンサ）、膨張弁、蒸発器（エバポレータ）等（いずれも図示を省略する。）とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。

そして、コンプレッサ１００は、空調システムの蒸発器から取り入れた気体状の冷却媒体としての冷媒ガスＧ（気体）を圧縮し、この圧縮して得られた高温高圧の冷媒ガスＧを空調システムの凝縮器に供給する。

凝縮器は、高温高圧の冷媒ガスＧを冷却することで、中温高圧の液化冷媒とし、この液化冷媒は膨張弁で急激に膨張されて低温低圧の霧状となり、蒸発器で蒸発することで、気化熱に相当する熱を周囲の空気から奪い、これにより周囲の空気を冷却し、一方、蒸発により気化した低温低圧の冷媒ガスＧはコンプレッサ１００に戻り、冷凍サイクルを形成している。

また、コンプレッサ１００は、ケース１１とフロントヘッド１２とからなるハウジングの内部に収容された圧縮機本体と、フロントヘッド１２に取り付けられ、図示しない動力源からの駆動力を圧縮機本体に伝える伝達機構１３とを備える。そして、圧縮機本体は、複数のボルトによってフロントヘッド１２に固定され、伝達機構１３は、ラジアルボールベアリング１４を介して、フロントヘッド１２に回転自在に支持されている。

ケース１１は、一端が開放されて内部に圧縮機本体を収納する空間が形成され、他端側に、後述するサイクロンブロック６０（油分離器）が一体的に形成されており、フロントヘッド１２は、このケース１１の開放された一端側の部分を覆うように組み付けられて、これらケース１１とフロントヘッド１２とからなるハウジングは、圧縮機本体の全体を外方から覆う。

フロントヘッド１２には、冷凍サイクルの蒸発器から低圧の冷媒ガスＧが吸入される吸入ポート１２ａが形成され、この吸入ポート１２ａには、冷媒ガスＧの逆流を防ぐ逆止弁１２ｂが設けられている。一方、ケース１１には、圧縮機本体で圧縮された高圧の冷媒ガスＧを外部の凝縮器に吐出する吐出ポート１１ａ（吐出口）が形成されている。

この吐出ポート１１ａは、サイクロンブロック６０によって冷凍機油Ｒ（油分）が分離された後の高温高圧の冷媒ガスＧをサイクロンブロック６０から吐出させる、サイクロンブロック６０の上部開口６６ａ（吐出開口）でもあり、この上部開口６６ａが吐出ポート１１ａの機能を兼ねている。

ハウジング内に収容されてこのハウジングに全体を覆われた圧縮機本体は、伝達機構１３を介して供給された駆動力によって軸回りに回転する回転軸５１と、この回転軸５１と一体的に回転する円柱状のロータ５０と、ロータ５０の外周面の外方を取り囲む断面輪郭略楕円形状の内周面４９ａを有するとともに、両端が開放されたシリンダ４０と、ロータ５０の外方に向けて突出可能にロータ５０に埋設され、その突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９ａに追従するように突出量が可変とされ、回転軸５１回りに等角度間隔で配置された５枚の板状のベーン５８と、シリンダ４０の両側開放端面の外側からそれぞれ開放端面を覆うように固定されたフロントサイドブロック３０およびリヤサイドブロック２０とを備える。

そして、２つのサイドブロック２０，３０、ロータ５０、シリンダ４０および回転軸５１の回転方向（図２において時計回りの矢印方向）に相前後する２つのベーン５８，５８によって画成された各圧縮室４８の容積が、回転軸５１の回転にしたがって増減を繰り返すことにより、各圧縮室４８に吸入された冷媒ガスＧを圧縮して吐出するように構成されている。

なお、ロータ５０の両端面５０ａ，５０ｂからそれぞれ突出した回転軸５１の部分のうち一方の部分は、フロントサイドブロック３０の軸受部３２に軸支されるとともに、フロントヘッド１２を貫通して外方まで延び、この貫通部分がフロントヘッド１２により軸支され、外方に延びた部分が伝達機構１３に連結されている。

同様に回転軸５１の突出部分のうち他方の側は、リヤサイドブロック２０の軸受部２２により軸支されており、これらによって、回転軸５１は、リヤサイドブロック２０およびフロントサイドブロック３０に対して回転自在とされている。

また、回転軸５１のうち、フロントサイドブロック３０の軸受部３２よりも外側部分であってフロントヘッド１２よりも内側の部分には、リップシール１５が配置されて、冷凍機油Ｒが、回転軸５１とフロントヘッド１２との隙間からフロントヘッド１２の外部に漏れるのを阻止している。

そして、フロントヘッド１２による回転軸５１の支持と、ボルトによるフロントヘッド１２へのフロントサイドブロック３０の固定と、両サイドブロック２０，３０の外周部がＯリングによるケース１１，フロントヘッド１２の内周面への保持とによって、圧縮機本体はハウジング内の所定位置に保持されている。

また、圧縮機本体がハウジングの内部に収容された状態で、フロントサイドブロック３０とフロントヘッド１２とにより、圧縮機本体に低圧の冷媒ガスＧを供給する低圧雰囲気の吸入室３４が画成され、この吸入室３４は吸入ポート１２ａに連通している。

一方、リヤサイドブロック２０とケース１１とによって、後述する冷凍機油Ｒによる油圧が作用する、回転軸５１と同軸で短円柱状の軸背圧空間６８が形成されている。

さらに、ケース１１の端壁を兼ねるサイクロンブロック６０は、吐出チャンバ４５から吐出した高温高圧の冷媒ガスＧを旋回させる円筒内壁面６１（内壁面、円筒内周面）およびこの円筒内壁面６１に連続する底壁面６２で囲まれた略円柱状空間６４（内部空間）を有する、冷媒ガスＧに含有された冷凍機油Ｒを遠心分離する遠心分離本体部６３と、この円柱状空間６４内に、この円柱状空間６４の中心軸と同軸に配設され、底壁面６２とは反対側の端面（図１において上面）に形成された上部開口６６ａすなわち吐出ポート１１ａから、遠心分離本体部６３の外部に、冷媒ガスＧを導く内筒状の気体排気部６６とを有する構成である。

気体排気部６６は、上端のフランジ部分が、図示を略した締結部材７１によって、遠心分離本体部６３の上面に締結固定されている。

冷凍機油Ｒは、コンプレッサ１００の摺動部等を潤滑、冷却、清浄するとともに、ベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出させて、その先端を内周面４９ａに当接させた状態に付勢するように、ベーン５８に背圧を作用させる媒体である。

ロータ５０には、図２に示すように、スリット状のベーン溝５６が放射状に、かつロータ５０の回転中心回りに等角度間隔で５つ形成され、これらのベーン溝５６に、前述のベーン５８が挿入され、各ベーン５８は、ロータ５０の回転によって生じる遠心力と、ベーン溝５６およびベーン５８の底面によって画成された背圧室５９（背圧空間の一部）に加えられる冷凍機油Ｒの油圧（背圧）とにより、シリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出し、このベーン５８の突出した先端がシリンダ４０の内周面４９ａに当接した状態に付勢され、回転軸５１の回転に伴って、この先端は内周面４９ａに追従する。

これにより、シリンダ４０と、ロータ５０と、回転軸５１の回転方向について相前後する２つのベーン５８，５８と、フロントサイドブロック３０と、リヤサイドブロック２０とにより画成された各圧縮室４８は、ロータ５０の回転にしたがって容積の変化を繰り返す。

また、フロントサイドブロック３０には、吸入室３４と圧縮室４８とを連通させるフロント側吸入口３１が開口しており、吸入ポート１２ａから吸入室３４に導入された冷媒ガスＧは、このフロント側吸入口３１を介して圧縮室４８に吸入される。

一方、シリンダ４０の外周の一部には凹部が形成され、この凹部は、両サイドブロック２０，３０の各内側端面とケース１１の内周面とによって囲まれた吐出チャンバ４５を形成している。

そして、この吐出チャンバ４５が形成されて薄肉化されたシリンダ４０のうち、冷媒ガスＧの圧縮行程に対応した圧縮室４８に臨む部分に、圧縮室４８内の冷媒ガスＧを圧縮室４８の外部、すなわち吐出チャンバ４５に吐出させる吐出口４２が設けられているとともに、圧縮室４８の内部圧力に応じて吐出口４２を開閉するリードバルブ４３が配設されている。

リードバルブ４３は板ばね状であって、圧縮室４８の冷媒ガスＧから吐出口４２を通じて作用する圧力（詳細には、この圧力と吐出チャンバ４５の内部の圧力（さらに、リードバルブ４３を吐出口４２に付勢している場合には、その付勢力に応じた初期負荷圧力も加算した圧力）との差）に応じて吐出チャンバ４５の側に撓むように弾性変形し、この弾性変形によって、閉止されていた吐出口４２を開放する。

また、このリードバルブ４３が過大な撓みにより破損したり、大きな撓みの持続によって永久変形が生じるのを防止するために、リードバルブ４３の変形量を規制するバルブサポート４４が、リードバルブ４３に重ね合わされて、シリンダ４０に共締め固定されている。

サイクロンブロック６０の遠心分離本体部６３の上部には、吐出チャンバ４５から吐出されリヤサイドブロック２０を通過した冷媒ガスＧおよびこの冷媒ガスＧに混入した冷凍機油Ｒを、円筒内壁面６１に沿って円柱状空間６４の内部に導入する導入孔６１ａが形成され、遠心分離本体部６３の下部には、円柱状空間６４内で遠心分離された冷凍機油Ｒを、この円柱状空間６４から排出する排油孔６５が形成されており、圧縮室４８から吐出口４２、リードバルブ４３を通って吐出チャンバ４５に吐出された高圧の冷媒ガスＧは、リヤサイドブロック２０、導入孔６１ａを介して、サイクロンブロック６０の内部に導入される。

排油孔６５は、リヤサイドブロック２０に形成された導油路２３に直接接続されている。

この排油孔６５は、導油路２３側における開口６５ｂが、遠心分離本体部６３の円柱状空間６４側における開口６５ａよりも上方に位置して、全体として一定の角度で傾斜している。

一方、気体排気部６６は、導入孔６１ａから遠心分離本体部６３に導入された冷媒ガスＧが、円筒内壁面６１に沿って下方に螺旋状に旋回して冷凍機油Ｒを遠心分離した後の冷媒ガスＧを、遠心分離本体部６３の上部から遠心分離本体部６３の外部に排気する上部開口６６ａの形成された中空筒部６６ｂを有している。

また、気体排気部６６の上部開口６６ａ近傍の内周面には、吐出ポート１１ａとして、空調システムの配管が接続されるように雌ねじ６６ｃが形成されている。なお、吐出ポート１１ａは、このようなネジ込み方式の接続構造に限定されるものではなく、気体排気部６６を遠心分離本体部６３に締結固定している締結部材７１によって、空調システムの配管を気体排気部６６とともに、遠心分離器本体部６３に共締め固定して接続する構造であってもよい。

中空筒部６６ｂを通って上部開口６６ａから遠心分離本体部６３の外部に排気された高温高圧の冷媒ガスＧは、吐出ポート１１ａである上部開口６６ａを通って、冷凍サイクルを構成する空調システムの配管に吐出され、空調システムの凝縮器に吐出される。

また、コンプレッサ１００には、回転軸５１と軸受部２２，３２との間の潤滑、ロータ５０の各端面と各サイドブロック２０，３０の内側端面との間の潤滑等する目的と、ベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに付勢すべく油圧（背圧）を背圧空間（背圧室５９、後述するサライ溝２５および軸背圧空間６８）に供給等する目的とにより、冷凍機油Ｒを各部位に導く構造を備えている。

すなわち、リヤサイドブロック２０に、サイクロンブロック６０によって分離された冷凍機油Ｒを軸受部２２に至る導く導油路２３が形成され、また、リヤサイドブロック２０の内側端面２６（ロータ５０の端面５０ａに向いた面）には、軸受部２２における導油路２３の開口から、軸受部２２と回転軸５１との間の微小隙間（絞り）を通って、ロータ５０の背圧室５９に連通する凹部であるサライ溝２５が形成されている。

導油路２３は詳しくは、リヤサイドブロック２０の外周面から軸受部２２まで延びた導油路２３ａと、排油孔６５の開口６５ｂに接続され、導油路２３ａに合流する導油路２３ｂと、導油路２３ａから分岐して後述するシリンダ４０の貫通孔４６に接続される導油路２３ｃとにより構成されている。

導油路２３ａは、リヤサイドブロック２０の外周面から機械加工によって形成され、その後、リヤサイドブロック２０の外周面側の入り口部分に閉塞部材２３ｄが詰められて、この外周面側から導油路２３ａへの流通は阻止されている。

導油路２３ｂは、サイクロンブロック６０の円柱状空間６４内で冷媒ガスＧから分離され、この円柱状空間６４内の圧力と旋回流とによって排油孔６５から排出された冷凍機油Ｒを、導油路２３ａに送出し、この導油路２３ａに送出された冷凍機油Ｒは、サイクロンブロック６０の内部の圧力によって軸受け２２まで供給される。

一方、導油路２３ｃは、導油路２３ａから分岐して、導油路２３ａに供給された冷凍機油Ｒをフロントサイドブロック３０側に供給する。

導油路２３ａは、軸受部２２と回転軸５１との間の微小隙間（絞り）を介して、リヤサイドブロック２０とサイクロンブロック６０との間に形成された空間である軸背圧空間６８にも連通し、この軸背圧空間６８は背圧連通路２８を介してサライ溝２５に、圧力損失なく連通している。

これにより、背圧室５９、サライ溝２５、背圧連通路２８および軸背圧空間６８は、略同一の圧力Ｐｖとなり、ベーン５８の背圧空間を構成している。

この背圧空間に作用する圧力Ｐｖは、具体的には、低圧雰囲気の吸入室３４の圧力Ｐｓよりも高い圧力であって、軸受部２２と回転軸５１の周面部分との間の微小隙間（絞り）を通過した分だけ、高圧雰囲気のサイクロンブロック６０の円柱状空間６４内の圧力Ｐｄよりも低い中間圧（Ｐｓ＜Ｐｖ＜Ｐｄ）となる。

サライ溝２５は、軸受部２２の中心回りの所定角度範囲に亘って、略扇形状の輪郭（図２において破線で示す）を有する凹部であり、上述した微小隙間を通過して中間圧Ｐｖまで低下した冷凍機油Ｒが溜められる。

そして、ロータ５０の回転に伴って、ロータ５０の端面５０ａに露呈しているベーン溝５６の背圧室５９がリヤサイドブロック２０のサライ溝２５を通過している間だけ、ベーン溝５６の背圧空間５９とサライ溝２５とが連通して、ベーン溝５６の背圧空間５９にサライ溝２５の中間圧Ｐｖの冷凍機油Ｒが供給され、ベーン５８はこの供給された冷凍機油Ｒの中間圧Ｐｖを受けて、シリンダ４０の内周面４９ａに向かって突出する。

また、シリンダ４０の底部側には、リヤサイドブロック２０の油路２３に接続する貫通孔４６が設けられ、フロントサイドブロック３０に、この貫通孔４６のフロントサイドブロック３０側の開口と軸受部３２とを連通させる導油路３３が形成され、冷凍機油Ｒは、軸受部３２と回転軸５１との間の微小隙間を通過して中間圧Ｐｖまで降圧され、フロントサイドブロック３０の内側端面に形成された凹部であるサライ溝３５等に導かれる。

なお、フロントサイドブロック３０のサライ溝３５も、リヤサイドブロック２０のサライ溝２５と同様、ロータ５０の背圧室５９に連通している。

サライ溝２５，３５に供給された冷凍機油Ｒは、ロータ５０のベーン溝５８の背圧室５９が連通したときに、この背圧室５９にベーン５８の突出力を作用させるが、背圧室５９が連通しない角度範囲も含めて、ロータ５０の端面５０ａ，５０ｂと各サイドブロック２０，３０の端面との間などにそれぞれ浸透して、これら互いに向かい合う端面間同士や、サイドブロック２０，３０の端面とベーン５８の側面との間、ベーン５８の先端とシリンダ４０の内周面４９ａとの間など、相対的な動きにより摺動する部分における摺動摩擦力を低減させている。

そして、各摺動部分に浸透した冷凍機油Ｒは、圧縮室４８内の冷媒ガスＧに混入し、冷媒ガスＧとともに圧縮室４８から吐出され、導入孔６１ａを通じてサイクロンブロック６０の遠心分離本体部６３の円柱状空間６４の内部に導入される。

この円柱状空間６４内に導入された冷媒ガスＧは、吐出チャンバ４５からの吐出時の冷媒ガスＧの気流の勢いにより、円筒内壁面６１の周方向に沿いつつ下方Ｄに向けて螺旋状に降下する。この結果、円筒内壁面６１において、冷媒ガスＧに含まれていた冷凍機油Ｒが遠心分離され、分離された冷凍機油Ｒは、底壁面６２に流れ、開口６５ａから排油孔６５に流入し、開口６５ｂから導油路２３に流入して、各部に送出される。

このように構成された本実施形態に係るコンプレッサ１００によれば、サイクロンブロック６０がハウジング（ケース１１）と一体的に形成されているため、サイクロンブロック６０の一部とハウジングの一部とが共用化され、コンプレッサ１００を構成する部品点数を、実質的減少させることができ、この部品点数の減少に伴って、製造コストを低減することができる。さらに、部品点数の減少に伴って重量の軽減を図ることもできる。

また、このコンプレッサ１００は、サイクロンブロック６０によって冷凍機油Ｒが分離された後の冷媒ガスＧをこのサイクロンブロック６０から吐出させる該サイクロンブロック６０の上部開口６６ａが、コンプレッサ１００自体の外部への吐出ポート１１ａであるため、サイクロンブロック６０の上部開口６６ａからコンプレッサ１００の吐出ポート１１ａまでの間に、従来のコンプレッサにおいて形成されていた冷媒ガスＧが通過する空間（例えば、吐出室と称されている。）等を、コンプレッサ１００の内部に確保する必要がなく、したがって、コンプレッサ１００のサイズを小型化することができる。

本実施形態に係るコンプレッサ１００は、サイクロンブロック６０に、円柱状空間６４内で分離された冷凍機油Ｒを排出する排油孔６５が形成され、排油孔６５と圧縮機本体の導油路２３とが直接接続されているため、サイクロンブロック６０内で分離された冷凍機油Ｒは、排油孔６５から圧縮機本体の導油路２３に直接流入し、従来のコンプレッサにおける吐出室底部に溜められた冷凍機油Ｒの表面に吹き出されることがない。

したがって、そのように溜められた冷凍機油Ｒの表面への吹付けによって生じる冷凍機油Ｒの飛沫化を防止することができる。飛沫化された冷凍機油Ｒは、飛沫化されていない冷凍機油よりも、コンプレッサの外部に排出されやすいが、そのような飛沫化を抑制、防止することにより、冷凍機油Ｒが気流によってコンプレッサから過度に流出するのを防止することができる。よって、ハウジング（ケース１１およびフロントヘッド１２）内での冷凍機油Ｒの保持性能を向上することができる。

また、サイクロンブロック６０の円柱状空間６４から冷凍機油Ｒを排出するには、排油孔６５の円柱状空間６４側の開口６５ａが円柱状空間６４のうち最も低い底壁面６２部分に開口しているのが好ましい。一方、圧縮機本体の、サイドブロック２０に形成された導油路２３ａは、摺動部である回転軸５１の軸受け２２まで形成されており、この軸受け２２は、サイクロンブロック６０の円柱状空間６４側の開口６５ａよりも、図示上下方向について高い位置となる。

そして、本実施形態のコンプレッサ１００は、排油孔６５の導油路２３側の開口６５ｂが、遠心分離本体部６３の円柱状空間６４側における開口６５ａよりも高い位置に形成されているため、遠心分離本体部６３の円柱状空間６４内の冷凍機油Ｒを、排油孔６５を経由して、導油路２３（特に導油路２３ａ）に円滑に合流させることができ、導油路２３ｂに流れ込んだ冷凍機油Ｒが、導油路２３ａを圧送される冷凍機油Ｒの流れの抵抗になるのを抑制することができる。

また、本実施形態に係るコンプレッサ１００は、円筒内壁面６１および底壁面６２からなる遠心分離本体部６３と、円筒内壁面６１に囲まれた円柱状空間６４内にこの円柱状空間６４の軸に沿って配設され、旋回した冷媒ガスＧを底壁面６２とは反対側の端面側から遠心分離本体部６３の外部に導く筒状の気体排気部６６とを備えた形式のサイクロンブロック６０を有するが、この形式のサイクロンブロック６０は、排油孔６５からの冷凍機油Ｒの排出の勢いが強いため、この形式のサイクロンブロック６０を備えた従来の気体圧縮機では、貯油部の冷凍機油Ｒを飛沫化させやすく、したがって、他の形式のサイクロンブロックに上述した構成を適用した場合よりも、一層顕著な効果を発揮させることができる。

なお、上述した各実施形態のコンプレッサ１００は、ベーンロータリ形式の気体圧縮機であるが、本発明に係る気体圧縮機は、この実施形態であるベーンロータリ形式のものに限定されるものではなく、他の形式の気体圧縮機、例えば、斜板形式やスクロール形式の気体圧縮機にも適用することができる。

本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサを示す縦断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った面による断面図である。

符号の説明

１１ ケース（ハウジング）
１１ａ 吐出ポート（吐出口）
１２ フロントヘッド（ハウジング）
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 導油路
６０ サイクロンブロック（油分離器）
６１ 円筒内壁面（内壁面、円筒内周面）
６２ 底壁面
６３ 遠心分離本体部
６４ 円柱状空間（内部空間）
６５ 排油孔
６６ 気体排気部
６６ａ 上部開口（吐出開口）
１００ コンプレッサ（気体圧縮機）
Ｇ 冷媒ガス（気体）
Ｒ 冷凍機油（油分）

Claims (4)

1. 圧縮機本体により圧縮して吐出された圧縮気体を通過させて該圧縮気体から油分を遠心分離する内壁面およびこの内壁面に連続する底壁面で囲まれた内部空間を有する油分離器を備え、
   前記油分離器は、前記圧縮機本体の全体を外方から覆うハウジングと一体的に形成されているとともに、前記油分離器によって前記油分が分離された後の前記圧縮気体を該油分離器から吐出させる該油分離器の吐出開口が、気体圧縮機から外部への吐出口であることを特徴とする気体圧縮機。
2. 前記油分離器には、前記内部空間内で分離された前記油分を排出する排油孔が形成され、前記排油孔と前記圧縮機本体の前記油分を供給する導油路とが直接接続されていることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
3. 前記排油孔は、前記導油路側における開口が、前記内部空間側における開口よりも上方に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の気体圧縮機。
4. 前記内壁面は、前記圧縮気体が沿って旋回する円筒内周面であり、
   前記油分離器は、前記内壁面および前記底壁面からなる遠心分離本体部と、前記円筒内周面に囲まれた円柱状空間内に該円柱状空間の軸に沿って配設され、前記旋回した気体を前記底壁面とは反対側の端面側から前記遠心分離本体部の外部に導く筒状の気体排気部とを有することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の気体圧縮機。

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