JP2010144548A - Gas compressor - Google Patents
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Abstract
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冷媒から油分を遠心分離する油分離器の改良に関する。 The present invention relates to a gas compressor, and more particularly, to an improvement in an oil separator that centrifuges oil from a compressed gas refrigerant discharged from a compressor body.
従来、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(気体冷媒)などを圧縮して、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。 Conventionally, a gas compressor (compressor) for compressing refrigerant gas (gas refrigerant) or the like and circulating gas in the air conditioning system is used in an air conditioning system (hereinafter referred to as an air conditioning system).
ここで、一般的なコンプレッサは、ハウジングの内部に、冷媒ガスを圧縮して吐出する圧縮機本体と、この圧縮機本体から吐出された圧縮冷媒ガス(圧縮気体冷媒)から冷凍機油等の油分を分離する油分離器とを備えた構成となっている。 Here, a general compressor compresses refrigerant gas into a housing, and discharges oil such as refrigerating machine oil from the compressed refrigerant gas (compressed gas refrigerant) discharged from the compressor main body. It has a configuration including an oil separator for separation.
油分離器としては、例えば、略円柱状の内部空間を形成した本体部と、この内部空間に、内部空間と略同軸に設けられた略円筒状(パイプ状)の内筒部とを有し、圧縮機本体から吐出された圧縮冷媒ガスが、本体部の内面と内筒部の外面とによって画成された略円筒状の油分離空間を上から下に旋回しつつ、圧縮冷媒ガスに含まれた冷凍機油を分離させるものが知られている(特許文献1,2)。
ところで、冬季など外気温が低い環境においては、冷媒ガスをシステムに循環させて空調システムを作動させる機会が少なくなり、そのような低温環境下での放置時間が長くなると、システム内の冷媒ガスの多くが液化してコンプレッサの内部で溜まってしまい、その結果、液化した冷媒(液状冷媒;冷凍機油などの油分も含まれている。)の液面は、油分離器の内筒部の下端縁よりも上方まで上昇した状態となりる。 By the way, in an environment where the outside air temperature is low, such as in winter, the opportunity to circulate the refrigerant gas through the system and operate the air conditioning system is reduced, and if the standing time in such a low temperature environment becomes long, the refrigerant gas in the system Most of the liquid is liquefied and collected inside the compressor. As a result, the liquid level of the liquefied refrigerant (liquid refrigerant; oil content such as refrigeration oil is also included) is at the lower edge of the inner cylinder of the oil separator It will be in the state which rose to the upper part.
ここで、圧縮冷媒ガスは、内筒部の外側を、内筒部の下端縁よりも下方まで旋回し、本体部の底面で反射し、内筒部の内側を通り、その後、ハウジングの外部へ吐出するため、油分離器の内筒部の下端縁が液状冷媒に浸かった状態(液状冷媒の液面が内筒部の下端縁よりも上方に位置している状態)では、圧縮冷媒ガスの吐出経路が塞がれた状態となる。 Here, the compressed refrigerant gas swirls outside the inner cylinder part to below the lower end edge of the inner cylinder part, reflects off the bottom surface of the main body part, passes through the inside of the inner cylinder part, and then goes outside the housing. In order to discharge, in a state where the lower end edge of the inner cylinder portion of the oil separator is immersed in the liquid refrigerant (a state in which the liquid refrigerant liquid surface is located above the lower end edge of the inner cylinder portion), the compressed refrigerant gas The discharge path is blocked.
そして、この状態でコンプレッサの運転が再開されると、圧縮機本体から吐出された冷媒ガスが内筒部の外側を通り、液状冷媒の液面を下方に押し下げるが、液面が内筒部の下端縁よりも下方まで押し下げられないと、冷媒ガスはハウジングの外に吐き出されず、システムの正常な運転に支障を来す。 Then, when the operation of the compressor is resumed in this state, the refrigerant gas discharged from the compressor body passes through the outside of the inner cylinder portion and pushes down the liquid refrigerant liquid level, but the liquid level of the inner cylinder portion is reduced. If it is not pushed down below the lower edge, the refrigerant gas is not discharged out of the housing, which hinders normal operation of the system.
しかも、液状冷媒の液面を押し下げ続けることによって、コンプレッサの内部で高圧と低圧との圧力差が発生しにくくなり、結果的に起動性が悪化する。 In addition, by continuing to push down the liquid refrigerant, the pressure difference between the high pressure and the low pressure is less likely to occur inside the compressor, resulting in poor startability.
また、上述した遠心分離による油分離器は、冷媒ガスから冷凍機油を分離する性能が高いため、仮に冷媒ガスが液化しない場合であっても、冷媒ガスから分離された冷凍機油がハウジングの内部に大量に溜まる場合には、上述した液状冷媒の液面上昇と同様に冷凍機油の液面が上昇し、この冷凍機油によって、内筒部の下端縁を跨ぐ吐出経路が塞がれる虞がある。 In addition, the above-described oil separator by centrifugal separation has a high performance for separating the refrigerating machine oil from the refrigerant gas. Therefore, even if the refrigerant gas does not liquefy, the refrigerating machine oil separated from the refrigerant gas is contained in the housing. When a large amount is accumulated, the liquid level of the refrigerating machine oil rises similarly to the liquid level rise of the liquid refrigerant described above, and the refrigerating machine oil may block the discharge path straddling the lower end edge of the inner cylinder portion.
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、液状冷媒乃至冷凍機油が、ハウジングの内部に溜まっている状態であっても、起動性能が低下するのを防止す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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a gas compressor that can prevent the start-up performance from being deteriorated even when liquid refrigerant or refrigerating machine oil is accumulated inside the housing. The purpose is to provide.
本発明に係る気体圧縮機は、油分離器を、気体冷媒が液化した液状冷媒乃至冷凍機油がハウジングの内部に溜まった状態においても、液状冷媒乃至冷凍機油の液面よりも上方において、その円筒状の内筒部の外側と内側とを連通させた構造とすることで、圧縮機本体から吐出されて内筒部の外側に吐出された気体冷媒を、その連通した部分から内筒部の内側に逃がすことができ、これによって、気体圧縮機の起動性が低下するのを防止するものである。 In the gas compressor according to the present invention, the oil separator has a cylindrical shape above the liquid level of the liquid refrigerant or refrigerating machine oil even in a state where the liquid refrigerant or refrigerating machine oil in which the gaseous refrigerant is liquefied is accumulated inside the housing. Gas refrigerant discharged from the compressor body and discharged to the outside of the inner cylinder part from the communicating part to the inside of the inner cylinder part by having a structure in which the outer side and the inner side of the inner cylinder part communicate with each other Thus, it is possible to prevent the startability of the gas compressor from being deteriorated.
すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、ハウジングの内部に、供給された気体冷媒を高圧の圧縮気体冷媒に圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体冷媒から油分を分離する油分離器とを備え、前記油分離器は、略円柱状の内部空間を形成した本体部と、前記内部空間に、前記内部空間と略同軸に設けられた略円筒状の内筒部とを有し、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体冷媒が、前記本体部の内面と前記内筒部の外面とによって画成された略円筒状の油分離空間を上から下に旋回しつつ、前記圧縮気体冷媒に含まれた冷凍機油を分離する気体圧縮機において、前記油分離器は、前記気体冷媒が液化した液状冷媒として前記ハウジングの内部に溜まった状態(または冷凍機油がハウジングの内部に溜まった状態)においても、前記液状冷媒(前記冷凍機油)の液面よりも上方において前記内筒部の外側と内側とが連通して形成されていることを特徴とする。 That is, the gas compressor according to the present invention separates oil from the compressor main body that compresses the supplied gas refrigerant into a high-pressure compressed gas refrigerant inside the housing, and the compressed gas refrigerant discharged from the compressor main body. An oil separator, and the oil separator includes a main body portion that forms a substantially cylindrical inner space, a substantially cylindrical inner cylinder portion that is provided in the inner space and substantially coaxial with the inner space. The compressed gas refrigerant discharged from the compressor main body swivels from above to below in a substantially cylindrical oil separation space defined by the inner surface of the main body portion and the outer surface of the inner cylinder portion. In the gas compressor for separating the refrigerating machine oil contained in the compressed gas refrigerant, the oil separator is stored in the housing as a liquid refrigerant in which the gaseous refrigerant is liquefied (or the refrigerating machine oil is inside the housing). In the state of Can have an outer and inner side of the inner cylinder part in above the liquid level of the liquid refrigerant (the refrigerant oil) is characterized in that it is formed in communication.
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、液状冷媒乃至冷凍機油がハウジングの内部に溜まった状態であっても、圧縮機本体から吐出されて内筒部の外側に吐出された気体冷媒は、液状冷媒(冷凍機油)の液面よりも上方において内筒部の外側と内側とを連通している部分を通って、内筒部の内側に逃げることができ、この結果、気体圧縮機の起動性が低下するのを防止することができる。 According to the gas compressor according to the present invention configured as described above, even when liquid refrigerant or refrigeration oil is accumulated in the housing, it is discharged from the compressor body and discharged to the outside of the inner cylinder portion. The gas refrigerant can escape to the inside of the inner cylinder part through the part communicating with the outside and the inside of the inner cylinder part above the liquid level of the liquid refrigerant (refrigeration oil). It can prevent that the starting property of a gas compressor falls.
本発明に係る気体圧縮機においては、前記内筒部の下端縁の少なくとも一部が前記液状冷媒の液面よりも上方に露出するように、前記油分離器は、前記本体部および前記内筒部の軸線を鉛直方向に対して傾けて、前記圧縮機本体に取り付けられていることが好ましい。 In the gas compressor according to the present invention, the oil separator includes the main body portion and the inner cylinder so that at least a part of the lower end edge of the inner cylinder portion is exposed above the liquid surface of the liquid refrigerant. It is preferable that the axial line of the part is attached to the compressor body with the axis thereof tilted with respect to the vertical direction.
このように好ましく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、本体部および内筒部の軸線を鉛直方向に対して傾けて圧縮機本体に取り付けられているため、液状冷媒乃至冷凍機油がハウジングの内部に溜まった状態であっても、この液状冷媒乃至冷凍機油の液面よりも上方において、内筒部の下端縁の少なくとも一部が露出し、この結果、内筒部の外側を通った気体冷媒は、この液面よりも上方に露出した内筒部の下端縁の部分を跨いで内筒部の内側に逃げることができる。 According to the gas compressor according to the present invention that is preferably configured as described above, the oil separator is attached to the compressor main body with the axis of the main body and the inner cylinder being inclined with respect to the vertical direction. Even when the refrigerant or refrigerating machine oil is accumulated inside the housing, at least a part of the lower end edge of the inner cylinder part is exposed above the liquid level of the liquid refrigerant or refrigerating machine oil. The gas refrigerant that has passed through the outside of the part can escape to the inside of the inner cylinder part across the lower end edge part of the inner cylinder part exposed above the liquid level.
したがって、気体圧縮機の起動性が低下するのを防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent the startability of the gas compressor from being lowered.
しかも、好ましい構成の本発明に係る気体圧縮機は、油分離器を鉛直線に対して傾けた状態で圧縮機本体に取り付けた、という簡単な構造で実現することができる。 Moreover, the gas compressor according to the present invention having a preferred configuration can be realized with a simple structure in which the oil separator is attached to the compressor body in a state inclined with respect to the vertical line.
本発明に係る気体圧縮機においては、前記油分離器は、前記内筒部の、前記液状冷媒の液面よりも上方の部分において、前記内筒部の外側と内側とを連通する連通孔が形成されていることが好ましい。 In the gas compressor according to the present invention, the oil separator has a communication hole that communicates the outside and the inside of the inner cylinder part in a portion of the inner cylinder part above the liquid level of the liquid refrigerant. Preferably it is formed.
このように好ましく構成された本発明に係る気体圧縮機によれば、油分離器は、その内筒部の、液状冷媒の液面よりも上方の部分において、内筒部の外側と内側とを連通する連通孔が形成されているため、液状冷媒乃至冷凍機油がハウジングの内部に溜まった状態であっても、内筒部の外側を通った気体冷媒は、液状冷媒乃至冷凍機油の液面よりも上方において内筒部に形成された連通孔を通って内筒部の内側に逃げることができる。 According to the gas compressor according to the present invention that is preferably configured as described above, the oil separator includes an outer side and an inner side of the inner cylinder part at a portion of the inner cylinder part above the liquid level of the liquid refrigerant. Since the communication hole is formed to communicate, even when the liquid refrigerant or the refrigeration oil is accumulated inside the housing, the gas refrigerant that has passed through the outside of the inner cylinder portion is more than the liquid refrigerant or the refrigeration oil liquid level. Further, it can escape to the inside of the inner cylinder portion through the communication hole formed in the inner cylinder portion at the upper side.
したがって、気体圧縮機の起動性が低下するのを防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent the startability of the gas compressor from being lowered.
しかも、好ましい構成の本発明に係る気体圧縮機は、内筒部の上部(液状冷媒乃至冷凍機油の、想定される最高高さの液面位置より上方の部分)に連通孔を形成しただけの簡単な構造で実現することができる。 In addition, the gas compressor according to the present invention having a preferred configuration has a communication hole formed only in the upper part of the inner cylinder part (the part above the assumed maximum liquid level position of the liquid refrigerant or refrigerating machine oil). It can be realized with a simple structure.
本発明に係る気体圧縮機においては、前記圧縮機本体は、ベーンロータリ形式の気体圧縮機構における回転軸回りの点対称となる2つの位置にそれぞれ、前記圧縮気体冷媒を吐出する吐出口を備え、前記油分離器は、前記油分離空間に前記圧縮気体冷媒を導入する単一の導入口を有するとともに、前記2つの吐出口と前記単一の導入口とをそれぞれ連通させる2つの圧縮気体冷媒通路を備え、前記2つの圧縮気体冷媒通路がともに、前記吐出口から前記単一の導入口に向けて上り傾斜を有することが好ましい。 In the gas compressor according to the present invention, the compressor body includes discharge ports for discharging the compressed gas refrigerant at two positions that are point-symmetric about the rotation axis in the vane rotary type gas compression mechanism, The oil separator has a single inlet for introducing the compressed gas refrigerant into the oil separation space, and two compressed gas refrigerant passages for communicating the two discharge ports and the single inlet, respectively. It is preferable that both of the two compressed gas refrigerant passages have an upward inclination from the discharge port toward the single introduction port.
このように好ましく構成された本発明に係る気体圧縮機によれば、2つの吐出口と単一の導入口とをそれぞれ連通させる2つの圧縮気体冷媒通路がともに、吐出口から単一の導入口に向けて上り傾斜を有しているため、両圧縮気体冷媒通路をそれぞれ圧縮気体が通過する際のエネルギ損失は略均等となる。 According to the gas compressor according to the present invention that is preferably configured as described above, the two compressed gas refrigerant passages that respectively communicate the two discharge ports and the single introduction port are both provided from the discharge port to the single introduction port. Therefore, the energy loss when the compressed gas passes through the both compressed gas refrigerant passages becomes substantially equal.
したがって、一方の圧縮気体冷媒通路が上り傾斜で進行する経路であり、他方の圧縮気体冷媒通路が下り傾斜で進行する経路であった従来の気体圧縮機における、両縮気体冷媒通路をそれぞれ通過する圧縮気体のエネルギ損失の不均等を、本発明の好ましい気体圧縮機では是正することができる。 Therefore, one compressed gas refrigerant passage passes through both the compressed gas refrigerant passages in a conventional gas compressor in which the other compressed gas refrigerant passage is a route that travels in an upward slope and the other compressed gas refrigerant passage is a route that travels in a downward slope. The non-uniform energy loss of the compressed gas can be corrected with the preferred gas compressor of the present invention.
さらに、従来の気体圧縮機では、2つの吐出口の一方が他方に比べて相当程度下方に位置していたため、その下方に位置する吐出口が、ハウジング内に溜まった液状冷媒乃至冷凍機油に浸った状態になりやすく、吐出口から圧縮気体冷媒が吐出される際の抵抗となったり、これら液状冷媒や冷凍機油が吐出口から圧縮室に流れ込む虞もあり、この観点からも起動性の悪化を招く虞があったが、本発明の好ましい構成の気体圧縮機によれば、2つの吐出口が概略同一の高い位置となるため、両方の吐出口ともに液状冷媒や冷凍機油で塞がれる虞が低減し、起動性の低下を防ぐことができる。 Further, in the conventional gas compressor, since one of the two discharge ports is located considerably below the other, the discharge port located below is immersed in the liquid refrigerant or refrigerator oil accumulated in the housing. This may cause resistance when compressed gas refrigerant is discharged from the discharge port, and liquid refrigerant or refrigeration oil may flow into the compression chamber from the discharge port. However, according to the gas compressor having a preferable configuration of the present invention, since the two discharge ports are substantially at the same high position, both the discharge ports may be clogged with liquid refrigerant or refrigerating machine oil. It is possible to reduce and prevent deterioration of startability.
本発明に係る気体圧縮機によれば、液状冷媒乃至冷凍機油がハウジングの内部に溜まっている状態であっても、起動性能が低下するのを防止することができる。 According to the gas compressor according to the present invention, it is possible to prevent the start-up performance from being deteriorated even when the liquid refrigerant or the refrigerating machine oil is accumulated in the housing.
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。
(実施形態1)
図1,2は気体圧縮機の一例であるベーンロータリ式コンプレッサ100の縦断面および横断面をそれぞれ示す図であり、本発明に係る気体圧縮機の実施形態の前提となる構成である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS The best mode for carrying out the gas compressor of the invention will be described below with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIGS. 1 and 2 are views respectively showing a longitudinal section and a transverse section of a vane
なお、図2は、図1におけるA−A線に沿った断面(横断面)を示し、図1は、図2におけるB−B線に沿った断面(縦断面)を示す。 2 shows a cross section (transverse section) along the line AA in FIG. 1, and FIG. 1 shows a cross section (longitudinal section) along the line BB in FIG.
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、膨張弁、蒸発器等(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。
The illustrated
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を圧縮し、この圧縮された冷媒ガスGを空調システムの凝縮器に供給する。凝縮器は、圧縮された冷媒ガスGを液化させ、高圧で液状の冷媒として膨張弁に送出する。
The
高圧で液状の冷媒は、膨張弁で低圧化され、蒸発器に送出される。低圧の液状冷媒は、蒸発器において周囲の空気から吸熱して気化し、この気化熱との熱交換により蒸発器周囲の空気を冷却する。 The high-pressure liquid refrigerant is reduced in pressure by the expansion valve and sent to the evaporator. The low-pressure liquid refrigerant absorbs heat from ambient air and vaporizes in the evaporator, and cools the air around the evaporator by heat exchange with the heat of vaporization.
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10の内部に収容された圧縮機本体60と、フロントヘッド12に取り付けられ、図示しない駆動源からの駆動力を圧縮機本体に伝える伝達機構80とを備える。
The
ケース11は、一端が閉じられた筒状体を呈し、フロントヘッド12は、このケース11の開放された側の端部を覆うように組み付けられている。また、フロントヘッド12には、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、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を凝縮器に吐出する吐出ポート11aが形成されている。
The
ハウジング10内に収容された圧縮機本体60は、伝達機構80によって伝達された駆動力により軸回りに回転駆動される回転軸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が略楕円形状の内周面49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に埋設され、ロータ50の両端面に供給された冷凍機油R(油分)による背圧を受けて、ロータ50の外周面から外方に向けて(シリンダ40の内周面49に向けて)突出可能とされ、その突出側の先端がシリンダ40の内周面49の輪郭形状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ロータ50に埋設された5枚の板状のベーン58と、シリンダ40の両側端面の外方側からそれぞれの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とからなる。
The compressor
2つのサイドブロック20,30はそれぞれ、ロータ50の両端面から突出した回転軸51の部分を軸支する軸受け22,32を有している。
The two side blocks 20, 30 have
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、伝達機構80によって伝達された駆動力による回転軸51およびロータ50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は圧縮されて、リヤサイドブロック20の吐出通路を通って、油分離器であるサイクロンブロック70を介して吐出室21に吐出される。
The volume of each
吐出室21は、圧縮機本体60から吐出された高圧の冷媒ガスGが吐出される部屋であり、リヤサイドブロック20とケース11とにより形成されている。
The
圧縮室48から高圧の冷媒ガスGがサイクロンブロック70を通過する間に、冷媒ガスGに混在した冷凍機油Rが分離されて、吐出室21の底部に滴下し、冷凍機油Rは、吐出室21の底部に溜められる。
While the high-pressure refrigerant gas G passes through the
そして、この溜められた冷凍機油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49に向けて突出させて、その先端を内周面49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などに用いられる。
The stored refrigerating machine oil R lubricates, cools, and cleans the sliding portion of the
圧縮機本体60のリヤサイドブロック20には、吐出室21の底部に溜められ、吐出室21に吐出された冷媒ガスGの圧力により高圧となった冷凍機油Rを、ロータ50の端面まで導く導油路23が形成されている。
In the
導油路23は、略鉛直方向に沿って軸受け22まで延び、軸受け22に導かれた冷凍機油Rは、軸受け22と回転軸51の外周面との間の僅かな隙間を通って、リヤサイドブロック20の端面に形成されたサライ溝25に供給される。
The
一方、シリンダ40およびフロントサイドブロック30にも、リヤサイドブロック20と同様に、冷凍機油Rを、ロータ50の端面まで導く導油路43,33が形成されている。
On the other hand, the
なお、図2に示す通り、導油路43と回転軸51の中心とを結ぶ直線が鉛直方向に沿うように、圧縮機本体60は、その回転軸51回りの姿勢が設定されている。
As shown in FIG. 2, the
導油路33は軸受け32まで延び、導油路23,43,33を介して軸受け32に導かれた冷凍機油Rは、軸受け32と回転軸51の外周面との間の僅かな隙間を通って、フロントサイドブロック30の端面に形成されたサライ溝35に供給される。
The
ここで、ロータ50には、前述したベーン58を埋設するスリット状のベーン溝56(図2)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にそれぞれ板状のベーン58が埋設され、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に加えられる冷凍機油Rによる油圧(背圧)とにより、シリンダ40の内周面49に向けて突出可能とされ、このベーン58の突出した先端がシリンダ40の内周面49に当接した状態に付勢され、回転軸51の回転に伴って、ベーン58はベーン溝56内を進退する。
Here, the
これにより、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し、容積が大きくなる期間に、吸入室から冷媒ガスGを吸入し、容積が小さくなる期間に、吸入した冷媒ガスGを圧縮し、圧縮して得られた高圧の冷媒ガスGは、回転軸51回りの点対称の位置に設けられた2つの吐出チャンバ45,45に交互に吐出され、各吐出チャンバ45,45から、リヤサイドブロック20に形成された吐出口28a,28bを通ってサイクロンブロック70に導入され、サイクロンブロック70を通じて吐出室21に吐出される。
Thereby, each
そして、背圧室59は、ロータ50の両端面まで貫通して開口しており、リヤサイドブロック20のサライ溝25に到達した冷凍機油Rが供給され、ロータ50の端面における背圧室59の開口が、このサライ溝25に対向している期間、サライ溝25から背圧室59に冷凍機油Rが供給される。
The
同様に、ロータ50の端面における背圧室59の開口がフロントサイドブロック30のサライ溝35に対向している期間、フロントサイドブロック30のサライ溝35から冷凍機油Rが背圧室59に供給される。
Similarly, the refrigerating machine oil R is supplied to the
サイクロンブロック70は、図3に示すように、吐出室21においてリヤサイドブロック20の外面に取り付けられる、略円柱状の内部空間71hを形成した本体部71と、この内部空間71h内において、内部空間71hの略円柱の軸と略同軸に設けられた略円筒状の内筒部72とを有し、圧縮機本体60の各吐出チャンバ45,45から吐出された圧縮冷媒ガスGが、本体部71の内面と内筒部72の外面とによって画成された略円筒状の油分離空間75を上から下に降下しつつ旋回し、旋回による遠心力によって圧縮冷媒ガスGに含まれた冷凍機油Rを分離する。
As shown in FIG. 3, the
分離された冷凍機油Rは、本体部71の底部に形成された油抜き孔71gから吐出室21に滴下して排出される。
The separated refrigerating machine oil R is dropped into the
一方、冷凍機油Rが分離された圧縮冷媒ガスGは、本体部71の内部空間71hの底で反射して上昇し、内筒部72の内側空間76を通って吐出室21に吐き出され、吐出室21から吐出ポート11aを介して、空調システムの凝縮器に供給される。
On the other hand, the compressed refrigerant gas G from which the refrigerating machine oil R has been separated is reflected and rises at the bottom of the
なお、図3において符号71cは、本体部71の外面(リヤサイドブロック20の外面に取り付けられる面)に形成された単一の導入口であり、符号71fは、この導入口71cから内部空間71hに冷媒ガスGを導入する導入路である。
In FIG. 3,
また、符号71dは、追って詳述する、リヤサイドブロック20の2つの吐出口28a,28bと単一の導入口71cとをそれぞれ連通させる2つの圧縮冷媒ガス通路(圧縮気体冷媒通路)のうちの一方である。
以上が、このコンプレッサ100の基本的な前提の構成であり、以下、本発明の特徴を図4,5に示した実施形態により説明する。
The above is the basic premise of the
この実施形態のコンプレッサ100は、サイクロンブロック70が、その本体部71および内筒部72の軸73が、鉛直方向Vに対して、所定の角度θだけ傾いた状態となるように設けられている。
In the
このサイクロンブロック70が、鉛直方向に対して傾き角度θを以て傾斜して設けられているのは、以下の理由による。
The
すなわち、冬季など外気温が低い環境においては、冷媒ガスGを空調システムに循環させてシステムを作動させる機会が少ない場合であって長期に亘って放置が続くと、システム内の冷媒ガスGの多くが液化してコンプレッサ100の吐出室21等に溜まってしまい、その結果、液化した冷媒(液状冷媒G′;この液状冷媒G′に溶け込んでいる冷凍機油Rも含む)の液面Rmは、例えば図4(a)に示すように、吐出室21内の例えば半分近い高さ位置まで上昇した状態となる。
That is, in an environment where the outside air temperature is low, such as in winter, when there is little opportunity to circulate the refrigerant gas G to the air conditioning system and leave the system to operate for a long time, a large amount of the refrigerant gas G in the system Is liquefied and accumulated in the
ここで、サイクロンブロック70の本体部71の底には油抜き孔71gが形成されているため、本実施形態の前提となる図1,2,3に示したコンプレッサ100では、吐出室21の高い位置まで液状冷媒G′が溜まっている状態のとき、この油抜き孔71gから本体部71の内部空間71hに液状冷媒G′が浸入して、内筒部72の下端縁72aが完全に浸った状態となる。
Here, since the
そして、この場合、油分離空間75に送出された圧縮冷媒ガスGは、内部空間71hに溜まっている液状冷媒G′の液面Rmを下方に押し下げて、液面Rmが内筒部72の下端縁72aよりも下方まで押し下げられた瞬間に、冷媒ガスGは内筒部72の内側空間76に送られて、吐出室21を通ってシステムの凝縮器に吐出される。
In this case, the compressed refrigerant gas G sent to the
しかし、吐出された冷媒ガスGが、内部空間71hに溜まっている液状冷媒G′の液面Rmを下方に押し下げることに、そのエネルギを消費することとなるため、圧縮冷媒ガスGの有するエネルギが低下し、システムの正常な運転に支障を来す虞があった。
However, since the discharged refrigerant gas G consumes the energy when the liquid level Rm of the liquid refrigerant G ′ accumulated in the
そこで、図4に示した本実施形態では、サイクロンブロック70が、内筒部72の下端縁72aの一部が液状冷媒G′の液面Rmよりも上方に露出するように、鉛直線Vに対して角度θだけ傾けて取り付けられている。
Therefore, in the present embodiment shown in FIG. 4, the
そして、この角度θは、システム内に封入されている、冷凍機油Rの量と冷媒ガスGが低温下で飽和しつつ凝集した液状冷媒G′の量との合計総量によって吐出室21内で想定される液面Rmの高さよりも、内筒部72の下端縁72aの一部が高い位置となるように、すなわち、内筒部72の下端縁72aの一部が、液面Rmよりも上方に露出するように、設定されている。
The angle θ is assumed in the
このように構成されている実施形態のコンプレッサ100によれば、図4(a)に示すように、液状冷媒G′の液面Rmよりも上方において、その液面Rmよりも上方に露出している下端縁72aを跨いで、内筒部72の油分離空間75(外側)と内側空間76(内側)とが連通したものとなるため、圧縮機本体60から吐出されて内筒部72の油分離空間75に吐出された冷媒ガスGは、液面Rmを押し下げることなく、内筒部72の下端縁72aを跨いで内側空間76に逃げることができ、この結果、冷媒ガスGは、その有するエネルギを損失することなくシステムに吐出させることができるとともに、コンプレッサ100の起動性が低下するのを防止することができる。
According to the
ここで、図4(b)に、本実施形態におけるサイクロンブロック70の本体部71の、リヤサイドブロック20に取り付けられる面を、図3における矢視Eにより視た図を、図4(b)に示す。
Here, FIG. 4B is a view of the surface of the
この本体部71には、リヤサイドブロック20の2つの吐出口28a,28bにそれぞれ対向する位置に、吐出口凹部71a,71bがそれぞれ形成されており、さらに、これら2つの吐出口凹部71a,71bと、前述した単一の導入口71cとをそれぞれ連通する2つの圧縮冷媒ガス通路71d,71e(圧縮気体冷媒通路)が形成されている。
In the
なお、これら2つの圧縮冷媒ガス通路71d,71eの長さは互いに等しく設定されている。
The lengths of these two compressed
ここで、2つの吐出口凹部71a,71bは、リヤサイドブロック20の2つの吐出口28a,28bにそれぞれ対向する位置に形成されている必要があるところ、図4(a)に示したようにサイクロンブロック70を、回転軸51回りに角度θだけ回転した状態(サイクロンブロック70の軸73が鉛直線Vに対して角度θだけ傾いた状態)で設けると、吐出口凹部71a,71bとリヤサイドブロック20の吐出口28a,28bとが位置ずれを生じる。
Here, the two discharge port recesses 71a and 71b need to be formed at positions facing the two
そこで、圧縮機本体60もサイクロンブロック70と同様に、図5に示すように、回転軸51回りに角度θだけ回転した状態にする必要がある。
Therefore, similarly to the
そうすると、一見すると、圧縮機本体60とサイクロンブロック70とを一体的に回転軸51回り角度θだけ回転させた状態、極端には、コンプレッサ100の全体を、単に、回転軸51回りに角度θだけ回転させて配置した状態と何ら差異が無いようにも見える。
Then, at first glance, when the compressor
しかし、従来のコンプレッサを、単に、回転軸51回りに角度θだけ回転させた状態は、吐出室21の底部からベーン溝56に冷凍機油Rを圧送するための導油路23も、鉛直線Vに対して角度θだけ傾いた状態となるため、導油路23の下端開口の高さ位置が、必要とされる低い位置(吐出室21の底面に近い位置)に比べて格段に高い位置となり、冷凍機油Rを導油路23に導入できなくなる虞がある。
However, when the conventional compressor is simply rotated around the
したがって、従来のコンプレッサを、単に、回転軸51回りに角度θだけ回転させた状態は、本質的にコンプレッサの機能を発揮させることができないものである。
Therefore, the state in which the conventional compressor is simply rotated around the
これに対して、本実施形態のコンプレッサ100は、圧縮機本体60を、サイクロンブロック70と同様に図5(a)に示すように、回転軸51回りに角度θだけ回転した状態としているが、さらに図5(b)に示すように、導油路23が鉛直線Vに沿って延びるように形成されている。
On the other hand, the
そして、この導油路23が、従来とは別の角度位置に形成されたことに伴って、導油路23に連通する導油路43も、従来の位置(図5(a)において括弧付きの符号43で示した位置)から、回転軸51回りに角度θだけ回転した位置に形成されている。同様にフロントサイドブロック30の導油路33も角度θだけ回転した位置に形成されている。
As the
そして、このように導油路23,43,33が、従来とは異なる角度位置に形成されたことにより、サイクロンブロック70および圧縮機本体60がそれぞれ回転軸51回りに角度θだけ回転した状態(図4,5に示した状態)で設けられた実施形態においても、吐出室21の底部の冷凍機油Rを導油路23,43,33に適切に導入するこができる。
Then, since the
なお、リヤサイドブロック20の外面には、サイクロンブロック70の2つの圧縮冷媒ガス通路71d,71eに対向する部分にそれぞれ溝28c,28dが形成されていて、このリヤサイドブロック20の溝28c,28dとサイクロンブロック70の各圧縮冷媒ガス通路71d,71eとがそれぞれ対向して合体することで、圧縮冷媒ガスGの通過できる断面積を大きくすることができ、通路の断面積に応じた流路抵抗を低減することができる。
On the outer surface of the
また、本実施形態のコンプレッサ100は、圧縮機本体60およびサイクロンブロック70が回転軸51回りに角度θだけ回転した状態とされ、このとき図4(b)に示すように、2つの圧縮冷媒ガス通路71d,71eがともに、吐出口28a,28bにそれぞれ対応する吐出口凹部71a,71bから導入口71cに向けて上り傾斜を有するように形成されているため、両圧縮冷媒ガス通路71d,71eをそれぞれ圧縮冷媒ガスGが通過する際のエネルギ損失を、両通路71d,71e間で略均等にすることができる。
Further, in the
さらに、両吐出口28a,28bの高さ位置の差が、従来のコンプレッサ(本実施形態の前提となる図1,2に示したコンプレッサ)における両吐出口28a,28bの高さ位置の差に比べて低減されていて、従来のように、一方の吐出口(図2においては吐出口28b)だけが低い位置に配置されるのを是正することができる。
Further, the difference in height position between both discharge
したがって、一方の吐出口28bだけが液状冷媒G′や冷凍機油Rに浸った状態になるのを抑制することができ、この観点からも起動性の低下を防ぐことができる。
(実施形態2)
上述した実施形態のコンプレッサ100は、サイクロンブロック70を傾けて設けた構成により、内筒部72の下端縁72aを液状冷媒G′の液面Rmよりも上方に露出させて、これにより、内筒部72の外側(油分離空間75)と内側(内側空間76)とを、液状冷媒G′の液面Rmよりも上方において連通させたものであるが、本発明に係る気体圧縮機は、上記実施形態1のようにサイクロンブロック70を傾けた構成に限定されるものではない。
Accordingly, it is possible to prevent only one of the
(Embodiment 2)
The
すなわち、例えば図1〜3に示したように、サイクロンブロック70が従来と同様に、その軸が鉛直線Vに沿った状態で設けられている(サイクロンブロック70を、その軸を鉛直線Vに対して傾けて設けた)ものであっても、図6に示すように、、内筒部72の、液状冷媒G′の液面Rmよりも上方の部分において、内筒部72の油分離空間75と内側空間76とを連通する連通孔72bが形成されたコンプレッサであれば、本発明に係る気体圧縮機の実施形態となる。
That is, for example, as shown in FIGS. 1 to 3, the
そして、このように構成された実施形態のコンプレッサ100によれば、サイクロンブロック70は、その内筒部72の、液状冷媒G′の液面Rmよりも上方の部分において、内筒部72の油分離空間75と内側空間76とを連通する連通孔72bが形成されているため、液状冷媒G′が内筒部72の下端縁72aの全体を浸らせていても、内筒部72の外側(油分離空間75)を通った冷媒ガスGを、内筒部72に形成された連通孔72bを通って内筒部72の内側(内側空間76)に逃がすことができる。
Then, according to the
したがって、コンプレッサ100の起動性が低下するのを防止することができる。
Therefore, it is possible to prevent the startability of the
しかも、本実施形態のコンプレッサ100は、内筒部72の上部(液状冷媒G′の、想定される最高高さの液面Rmより上方の部分)に連通孔72bを形成しただけの簡単な構造で実現することができる。
Moreover, the
70 サイクロンブロック(油分離器)
71 本体部
72 内筒部
72a 下端縁
73 軸線
100 コンプレッサ(気体圧縮機)
V 鉛直線(鉛直方向)
R 冷凍機油
G 冷媒ガス
G′ 液状冷媒
70 Cyclone block (oil separator)
71
V Vertical line (vertical direction)
R Refrigerating machine oil G Refrigerant gas G 'Liquid refrigerant
Claims (4)
前記油分離器は、略円柱状の内部空間を形成した本体部と、前記内部空間に、前記内部空間と略同軸に設けられた略円筒状の内筒部とを有し、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体冷媒が、前記本体部の内面と前記内筒部の外面とによって画成された略円筒状の油分離空間を上から下に旋回しつつ、前記圧縮気体冷媒に含まれた冷凍機油を分離する気体圧縮機において、
前記油分離器は、前記気体冷媒が液化した液状冷媒として前記ハウジングの内部に溜まった状態においても、前記液状冷媒の液面よりも上方において前記内筒部の外側と内側とが連通して形成されていることを特徴とする気体圧縮機。 A compressor body that compresses the supplied gas refrigerant into a high-pressure compressed gas refrigerant inside the housing, and an oil separator that separates oil from the compressed gas refrigerant discharged from the compressor body,
The oil separator includes a main body portion that forms a substantially columnar inner space, and a substantially cylindrical inner cylinder portion that is provided in the inner space and substantially coaxial with the inner space, and the compressor main body. Compressed gas refrigerant discharged from the cylinder is contained in the compressed gas refrigerant while turning from above to below in a substantially cylindrical oil separation space defined by the inner surface of the main body and the outer surface of the inner cylinder. In the gas compressor that separates the refrigerating machine oil,
The oil separator is formed in such a manner that the outer side and the inner side of the inner cylinder part communicate with each other above the liquid level of the liquid refrigerant even in a state where the gas refrigerant is accumulated in the housing as a liquid refrigerant in which the gaseous refrigerant is liquefied. A gas compressor characterized by being made.
前記油分離器は、前記油分離空間に前記圧縮気体冷媒を導入する単一の導入口を有するとともに、前記2つの吐出口と前記単一の導入口とをそれぞれ連通させる2つの圧縮気体冷媒通路を備え、前記2つの圧縮気体冷媒通路がともに、前記吐出口から前記単一の導入口に向けて上り傾斜を有することを特徴とする請求項2または3に記載の気体圧縮機。 The compressor body includes discharge ports for discharging the compressed gas refrigerant at two positions that are point-symmetric about the rotation axis in a vane rotary type gas compression mechanism,
The oil separator has a single inlet for introducing the compressed gas refrigerant into the oil separation space, and two compressed gas refrigerant passages for communicating the two discharge ports and the single inlet, respectively. 4. The gas compressor according to claim 2, wherein both of the two compressed gas refrigerant passages have an upward inclination from the discharge port toward the single introduction port. 5.
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