JP2008232057A

JP2008232057A - オイルセパレータ内蔵圧縮機

Info

Publication number: JP2008232057A
Application number: JP2007074677A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kobayashi; 英司小林
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】貯油室から油を戻す経路に設けられるオリフィスチューブをより適切に支持固定できるようにし、とくに耐振性を高めることが可能なオイルセパレータ内蔵圧縮機を提供する。
【解決手段】オイルセパレータを内蔵し、オイルセパレータの下方に貯油室を有し、貯油室に溜められた油の一部を貯油室から圧縮機内のいずれかの部位へと戻すオリフィスチューブを備えた圧縮機において、オリフィスチューブの反貯油室側の先端部を、調芯機能を有する弾性体を介して固定したことを特徴とするオイルセパレータ内蔵圧縮機。
【選択図】図１

Description

本発明は、オイルセパレータ内蔵圧縮機に関し、とくに、オイルセパレータの下方に設けられた貯油室から、溜められた油の一部を戻すオリフィスチューブの支持構造を改良したオイルセパレータ内蔵圧縮機に関する。

従来から、例えば車両用空調装置の冷凍システムに組み込まれる圧縮機として、遠心分離方式のオイルセパレータを圧縮機に内蔵したオイルセパレータ内蔵圧縮機が知られている（例えば、特許文献１）。また、オイルセパレータ内蔵圧縮機において、オイルセパレータの下方に設けられた貯油室から、そこに溜められた油の一部を戻すオリフィスチューブを有する構造も知られている（例えば、同特許文献１）。オリフィスチューブからの油は、圧縮機内のいずれかの部位、例えば潤滑を必要とする駆動側部位に戻される。

オリフィスチューブを通して戻される油を、目標とする部位に適切に戻そうとすると、オリフィスチューブの油戻し側先端部を、極力、目標とする部位近傍まで延ばしておく必要が生じる。

ところが、従来のオイルセパレータ内蔵圧縮機においては、このような先端側延設部が全く無いか（つまり、オリフィスチューブの全体が、ある部材中に埋設されたままの状態にある）、オリフィスチューブの貯油室側部分がいずれかの部材内に固定保持され、そこから、オリフィスチューブの反貯油室側部分である先端部が、フリー状態にて（固定無しの状態にて）延設されている構造となっていた。

オリフィスチューブの全体が、ある部材中に埋設された構造では、目標とする部位近傍まで油を戻すことは困難である。また、オリフィスチューブの油戻し側先端部が固定無しのフリー状態にて延設されている構造では、振動に弱い（耐振姓に劣る）という問題があり、耐振姓が要求される車両用の圧縮機、とくに車両空調装置用の圧縮機としては、より耐振姓を高めるための改良が求められることとなる。
特開２００５−１８８３９４号公報

そこで本発明の課題は、上記のような実情に鑑み、貯油室から油を戻す経路に設けられるオリフィスチューブをより適切に支持固定できるようにし、とくに耐振性を高めることが可能なオイルセパレータ内蔵圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るオイルセパレータ内蔵圧縮機は、オイルセパレータを内蔵し、該オイルセパレータの下方に貯油室を有し、該貯油室に溜められた油の一部を貯油室から圧縮機内のいずれかの部位へと戻すオリフィスチューブを備えたオイルセパレータ内蔵圧縮機において、前記オリフィスチューブの反貯油室側の先端部を、調芯機能を有する弾性体を介して固定したことを特徴とするものからなる。

すなわち、従来、固定無しのフリー状態であったオリフィスチューブの反貯油室側（油戻し側）の先端部が固定されるとともに、その固定が調芯機能を有する弾性体を介して行われる。先端部が固定されることにより、先端部の振動は確実に抑制されるので、耐振性は大幅に高められることになる。ただし、単に先端部を固定するだけでは、オリフィスチューブの組み付け性を却って悪化させるおそれがある。例えば、オリフィスチューブの貯油室側部分をある部材の孔内に装着して固定し、そのオリフィスチューブの延設部である先端部を別の部材に形成された孔内に挿通して固定しようとすると、両部材の孔間に極めて精密な位置合わせが要求され、加工誤差や組み付け誤差が少しでも存在すると、組み付け性が著しく損なわれるおそれがある。本発明では、先端部が調芯機能を有する弾性体を介して固定されるので、弾性体の自動調芯機能により、このような加工誤差や組み付け誤差を吸収することが可能になり、先端部は容易に問題なく固定される。したがって、組み付け性を悪化させることなく、オリフィスチューブの先端部が確実に固定され、それによって優れた耐振性が確保されつつ、オリフィスチューブを介して貯油室からの油が目標とする部位に向けて適切に戻されるようになる。

このような本発明に係るオイルセパレータ内蔵圧縮機においては、上記調芯機能を有する弾性体として、例えばＯ−リングを使用できる。Ｏ−リングの使用により、本発明は安価に実施できる。ただし、上記調芯機能を有する弾性体としては、Ｏ−リング以外の弾性体の使用も可能である。

本発明に係るこのようなオリフィスチューブ支持構造は、貯油室からの油を目標とする部位に向けて戻すことが要求されるあらゆる圧縮機に適用可能である。とくに、従来このような構造が採用されてこなかった、圧縮機構駆動用の電動機を内蔵している圧縮機、いわゆる電動圧縮機にも、容易にかつ好適に適用できるものである。

上記オイルセパレータの構造としては特に限定されないが、例えば、オイルセパレータが、圧縮機を構成する第１の部材と第２の部材との合わせ構造により該第１の部材と第２の部材間に形成されている構造とすると、オイルセパレータ部の構造の簡素化、小型化も同時にはかることが可能となり、上記オリフィスチューブを介した優れた油戻し構造に加え、オイルセパレータ部まで含めて圧縮機の構造を簡素化、小型化でき、安価なオイルセパレータ内蔵圧縮機の実現が可能になる。

また、本発明に係るオイルセパレータ内蔵圧縮機の構造は、後述の実施態様にも示すように、スクロール型圧縮機に好適なものである。スクロール型圧縮機の場合には、例えば、上記オイルセパレータを構成する第１の部材および第２の部材の一方が固定渦巻体構成部材からなり、他方が圧縮機のケーシングからなる構造を採用可能である。

また、オイルセパレータ部の構造の一層の簡素化、小型化の観点からは、例えば、上記オイルセパレータが、少なくとも、吐出室から導入される油含有ガスの油成分とガス成分を遠心力を利用して分離する分離室（つまり、内部にパイプ等の部材が存在せず、遠心力のみで分離するようにした分離室）と、該分離室と吐出室との間の連通孔と、分離室の下方に位置する貯油室へ分離室で分離された油を導出する下部孔とを有する構造に構成されたものを採用できる。

また、本発明では、スクロール型圧縮機からなる場合、上記オリフィスチューブの貯油室側部分が固定渦巻体構成部材内に固定されており、上記オリフィスチューブの反貯油室側の先端部が、圧縮機内に設けられたセンタープレート内に上記調芯機能を有する弾性体を介して固定されている構造を採用可能である。

この場合、上記センタープレートは、例えば、回転が阻止された状態で旋回される可動渦巻体構成部材を旋回可能に保持するとともに、可動渦巻体構成部材に偏心ブッシュを介して連結される駆動軸を軸受を介して回転自在に保持する部材からなるものである。

また、本発明に係るオイルセパレータ内蔵圧縮機は、優れた耐振性を有することから、常に振動を受ける可能性が高い、車両空調装置用に用いられるものとして特に好適なものである。

このように、本発明に係るオイルセパレータ内蔵圧縮機によれば、組み付け性の悪化を伴うことなく、オリフィスチューブを確実に固定支持できるようになり、それによって優れた耐振性を確保しつつ、オリフィスチューブを介して貯油室からの油を目標とする部位に向けて適切に戻すことができるようになる。

以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施態様に係るオイルセパレータ内蔵圧縮機１を示しており、とくに、スクロール型電動圧縮機に本発明を適用した例を示している。圧縮機ハウジング２内に、ステータ３とロータ４を備えた電動機５が内蔵されており、主軸６がロータ４とともに回転される。圧縮機構７は、圧縮機ケーシング８とセンタープレート９の間に構成されており、圧縮機ケーシング８側に固定された固定渦巻体構成部材１０と、それに対して旋回される可動渦巻体構成部材１１とを有している。可動渦巻体構成部材１１は、回転阻止機構１２により回転が阻止された状態で、偏心ブッシュ１３を介して回転主軸６による駆動によって旋回運動される。偏心ブッシュ１３を備えた機構に対しては、バランスウエイトとしてのカウンターウエイト１４が設けられている。主軸６は、軸受１５を介して、センタープレート９に回転自在に支持されている。

圧縮機構７で圧縮された流体（例えば、冷媒ガス）は、吐出孔１６を通して吐出室１７に導かれ、そこから図３、図４に示す内蔵されたオイルセパレータ１８に導かれて圧縮ガスとそれに含有されていた油（潤滑油）とに分離される。分離された圧縮ガスは、ガス通路１９を通して吐出ポート２０から外部回路に送られる。分離された油は、オイルセパレータ１８の下方に設けられた貯油室２１に溜められ、貯油室２１に溜められた油の一部が後述のオリフィスチューブを通して、圧縮機内のいずれかの部位に戻される。本実施態様では、オイルセパレータ１８は、圧縮機１を構成する第１の部材と第２の部材との合わせ構造により該第１の部材と第２の部材間に形成されており、第１の部材および第２の部材の一方が固定渦巻体構成部材１０から、他方が圧縮機ケーシング８から構成されている。また、本実施態様では、オイルセパレータ１８は、少なくとも、吐出室１７から導入される油含有ガスの油成分とガス成分を遠心力のみを利用して分離する分離室２２（つまり、内部にパイプ等の部材が存在せず、遠心力のみで分離するようにした分離室２２）と、該分離室２２と吐出室１７との間の連通孔２３と、分離室２２の下方に位置する貯油室２１へ分離室２２で分離された油を導出する下部孔２４とを有する構造に構成されており、分離室２２内の下部孔２４の直前の位置に、フィルタ２５が第１の部材と第２の部材に挟持されて固定されている。

このようなオイルセパレータ１８の構造により、オイルセパレータ部分を簡素にかつ小型に構成でき、ひいては圧縮機１全体としても、構造の簡素化、小型化をはかることが可能になり、かつ、安価なオイルセパレータ内蔵圧縮機１を実現できる。

再び図１および図２を参照するに、上記オイルセパレータ内蔵圧縮機１においては、貯油室２１に溜められた油の一部を貯油室２１から圧縮機１内のいずれかの部位へと戻すオリフィスチューブ３１が設けられており、本実施態様では、オリフィスチューブ３１により、貯油室２１内の油の一部が、図１におけるセンタープレート９の左側の空間３２に戻され、軸受１５や偏心ブッシュ１３、カウンターウエイト１４部分の潤滑、さらにはモータ５の冷却等に供されるようになっている。

オリフィスチューブ３１は、その貯油室側部分３１ａが、固定渦巻体構成部材１０に形成された孔３３内に固定、保持されており、本実施態様では、反貯油室側部分である先端部３１ｂが、センタープレート９に形成された孔３４内に挿入されている。この先端部３１ｂは、本実施態様では、保持部材３５を介して、調芯機能を有する弾性体３６によりセンタープレート９の孔３４内に保持、固定されている。この弾性体３６は、環状に形成されており、本実施態様ではＯ−リングからなる。

このように、Ｏ−リングからなる弾性体３６を介してオリフィスチューブ３１の先端部３１ｂが支持されるので、オリフィスチューブ３１の先端部３１ｂをセンタープレート９の孔３４内に挿入する際には、自動調芯機能が発揮されて先端部３１ｂが固定、保持されることになる。したがって、固定渦巻体構成部材１０側の孔３３とセンタープレート９側の孔３４間に、加工誤差や組み付け誤差による多少の芯ずれが発生していたとしても、容易にかつ問題なく、オリフィスチューブ３１の先端部３１ｂが固定、保持される。先端部３１ｂが固定されることにより、オリフィスチューブ３１の先端部３１ｂは確実に抑制され、その先端部３１ｂは当然のこと、オリフィスチューブ３１の全体にわたって、耐振性が大幅に高められる。この耐振性の高められたオリフィスチューブ３１を通して、貯油室２１からの油が目標とする部位に向けて適切に戻される。

本発明に係るオイルセパレータ内蔵圧縮機の構造は、オリフィスチューブの耐振性を高めることが要求されるあらゆるオイルセパレータ内蔵圧縮機に適用可能であり、とくに、常に振動を受ける可能性が高い、車両空調装置用に用いられる圧縮機に好適なものである。

本発明の一実施態様に係るオイルセパレータ内蔵圧縮機の部分縦断面図である。図１の圧縮機のＭ部の拡大断面図である。図１の圧縮機のオイルセパレータおよび貯油室を含む部位の横断面図である。図３のＮ−Ｎ線に沿って見たオイルセパレータ部分の拡大部分断面図である。

符号の説明

１オイルセパレータ内蔵圧縮機
２圧縮機ハウジング
３ステータ
４ロータ
５電動機
６主軸
７圧縮機構
８圧縮機ケーシング
９センタープレート
１０固定渦巻体構成部材
１１可動渦巻体構成部材
１２回転阻止機構
１３偏心ブッシュ
１４カウンターウエイト
１５軸受
１６吐出孔
１７吐出室
１８オイルセパレータ
１９ガス通路
２０吐出ポート
２１貯油室
２２分離室
２３連通孔
２４下部孔
２５フィルタ
３１オリフィスチューブ
３１ａオリフィスチューブの貯油室側部分
３１ｂオリフィスチューブの先端部
３２空間
３３、３４孔３
３５保持部材
３６調芯機能を有する弾性体

Claims

オイルセパレータを内蔵し、該オイルセパレータの下方に貯油室を有し、該貯油室に溜められた油の一部を貯油室から圧縮機内のいずれかの部位へと戻すオリフィスチューブを備えたオイルセパレータ内蔵圧縮機において、前記オリフィスチューブの反貯油室側の先端部を、調芯機能を有する弾性体を介して固定したことを特徴とするオイルセパレータ内蔵圧縮機。
前記調芯機能を有する弾性体がＯ−リングからなる、請求項１に記載のオイルセパレータ内蔵圧縮機。
圧縮機構駆動用の電動機を内蔵している、請求項１または２に記載のオイルセパレータ内蔵圧縮機。
前記オイルセパレータが、圧縮機を構成する第１の部材と第２の部材との合わせ構造により該第１の部材と第２の部材間に形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載のオイルセパレータ内蔵圧縮機。
スクロール型圧縮機からなり、前記第１の部材および第２の部材の一方が固定渦巻体構成部材からなり、他方が圧縮機のケーシングからなる、請求項４に記載のオイルセパレータ内蔵圧縮機。
前記オイルセパレータが、少なくとも、吐出室から導入される油含有ガスの油成分とガス成分を遠心力を利用して分離する分離室と、該分離室と吐出室との間の連通孔と、分離室の下方に位置する貯油室へ分離室で分離された油を導出する下部孔とを有する、請求項１〜５のいずれかに記載のオイルセパレータ内蔵圧縮機。
スクロール型圧縮機からなり、前記オリフィスチューブの貯油室側部分が固定渦巻体構成部材内に固定されており、前記オリフィスチューブの反貯油室側の先端部が、圧縮機内に設けられたセンタープレート内に前記調芯機能を有する弾性体を介して固定されている、請求項１〜６のいずれかに記載のオイルセパレータ内蔵圧縮機。
前記センタープレートは、回転が阻止された状態で旋回される可動渦巻体構成部材を旋回可能に保持するとともに、可動渦巻体構成部材に偏心ブッシュを介して連結される駆動軸を軸受を介して回転自在に保持する部材からなる、請求項７に記載のオイルセパレータ内蔵圧縮機。
車両空調装置用に用いられる、請求項１〜８のいずれかに記載のオイルセパレータ内蔵圧縮機。