JP2010276277A

JP2010276277A - 空気調和装置のオイルセパレータ

Info

Publication number: JP2010276277A
Application number: JP2009129425A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Sato; 敏行佐藤
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2029-05-28
Also published as: US8596088B2; KR101463284B1; JP5481938B2; US20100300139A1; KR20100129136A

Abstract

【課題】部品点数、製造工数及び配置スペースを増大することなく、圧縮機の吐出脈動又は気柱振動を低減することができる空気調和装置のオイルセパレータを提供する。
【解決手段】オイルセパレータ５０は、圧縮機の吐出口に接続され蓋部５３を貫通してケース５１内に連通する入口管５６と、凝縮器に接続され蓋部５３を貫通してケース５１内に連通する出口管５９と、入口管５６の蓋部５３を貫通する先端に設けられ冷媒に混入する霧状の潤滑油が吹き付けられて該潤滑油をケース５１内に滴下するメッシュ部５７とを備え、出口管５９は、蓋部５３を貫通する先端部５９ａが底部５４に向かって筒部５２内に突出して、先端部５９ａの開口端に達したケース５１内の潤滑油を凝縮器に排出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置のオイルセパレータに関するものである。

従来、騒音発生の原因となる圧縮機の吐出脈動又は気柱振動の低減に供し得る装置として種々のものが提案されている。例えば特許文献１に記載された圧力脈動吸収装置は、主配管から分岐して設けたサイドブランチ内に多孔質材料を充填して脈動吸収体を構成し、該脈動吸収体内の連続した隙間を圧力液体が通過するときの粘性抵抗により圧力脈動（吐出脈動）を低減させる。また、特許文献２に記載された圧縮機の消音装置は、冷媒配管（圧縮機吐出配管）に設けた消音器によって、圧縮機の圧縮部から吐出される圧力脈動振幅を低減させる。さらに、特許文献３に記載された脈動減衰器は、脈動源に連接された配管（圧縮機の吐出配管）内を伝播してきた圧力脈動を減衰させるために、該配管に接続される圧力スイッチ用の分岐配管を前記配管と同等径にして、分岐配管の一部でサイドブランチ型マフラを構成している。

特開２００４−３６７７８号公報特開平７−１２０８０号公報特開平６−３２３４８７号公報

ところで、特許文献１、２では、圧縮機の吐出脈動又は気柱振動の低減のために、各々に付属部品（脈動吸収体、消音器）を設置する必要があり、部品点数及び製造工数の増大を余儀なくされてしまう。一方、特許文献３では、見かけ上、既存の分岐配管を利用することで回路構成が変更されていないものの、その配管径を脈動源に連接される配管と同等径に設定する必要があり、その配置スペースの増大を余儀なくされている。

本発明の目的は、部品点数、製造工数及び配置スペースを増大することなく、圧縮機の吐出脈動又は気柱振動を低減することができる空気調和装置のオイルセパレータを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、筒部並びに該筒部の上側開口端及び下側開口端をそれぞれ閉塞する蓋部及び底部を有するケースと、冷媒を圧縮する圧縮機の吐出口に接続され、前記蓋部を貫通して前記ケース内に連通する入口管と、冷媒を凝縮する凝縮器に接続され、前記蓋部を貫通して前記ケース内に連通する出口管と、前記入口管の前記蓋部を貫通する先端に設けられ、冷媒に混入する圧縮機の霧状の潤滑油が吹き付けられて該潤滑油を前記ケース内に滴下するメッシュ部とを備え、前記出口管は、前記蓋部を貫通する先端部が前記底部に向かって前記筒部内に突出して、前記先端部の開口端に達した前記ケース内の潤滑油を前記凝縮器に排出することを要旨とする。

同構成によれば、前記出口管は、前記蓋部を貫通する先端部が前記底部に向かって前記筒部内に突出して、前記先端部の開口端に達した前記ケース内の潤滑油を前記凝縮器に排出する。従って、前記ケース内には、前記先端部の開口端よりも上方に、潤滑油の満たされない空間容積が確保される。これにより、前記圧縮機の吐出脈動又は気柱振動を、前記空間容積のバッファ効果によって低減することができる。この場合、オイルセパレータは空気調和装置の既存部品であり、その配置スペースを規定する前記ケースも形状変更する必要はなく、前記先端部を前記底部に向かって前記筒部内に突出させればよいため、部品点数、製造工数及び配置スペースを増大することなく、圧縮機の吐出脈動又は気柱振動を低減することができる。

本発明では、部品点数、製造工数及び配置スペースを増大することなく、圧縮機の吐出脈動又は気柱振動を低減することができる空気調和装置のオイルセパレータを提供することができる。

本発明の一実施形態を示す縦断面図。突出長と吐出脈動（圧力脈動）との関係を示すグラフ。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態に係る空気調和装置のオイルセパレータを示す縦断面図である。同図に示されるように、オイルセパレータ５０は、その外形をなすケース５１を備える。このケース５１は、円筒状の筒部５２並びに該筒部５２の上側開口端及び下側開口端をそれぞれ閉塞する略椀状の蓋部５３及び底部５４を有する。そして、蓋部５３には、その中央部を貫通する円形孔５３ａが形成されるとともに、該円形孔５３ａに隣接する外周部を貫通する円形孔５３ｂが形成されている。

一方の円形孔５３ａには、拡径配管５５が取着されている。この拡径配管５５は、円形孔５３ａに圧入・固定される円筒状の接続部５５ａを有するとともに、ケース５１内で接続部５５ａに繋がり下方に向かって徐々に拡径される拡径部５５ｂを有する。そして、接続部５５ａには、冷媒を圧縮する圧縮機の吐出口に接続された円筒状の入口管５６が圧入・固定されている。また、拡径部５５ｂの開口端部（下端部）には、金網にて下向きに尖鋭な円錐状に成形されたメッシュ部５７が固着されている。つまり、入口管５６は、蓋部５３を貫通してケース５１内に連通しており、メッシュ部５７は、入口管５６の蓋部５３を貫通する先端に拡径配管５５を介して設けられている。メッシュ部５７は、圧縮機から吐出された冷媒に混入する圧縮機の霧状の潤滑油が吹き付けられることで、該潤滑油をケース５１内に滴下する。これにより、冷媒に混入する潤滑油が分離されて、潤滑油Ｆとしてケース５１内に溜められる。

他方の円形孔５３ｂには、円筒状のガイドスリーブ５８が圧入・固定されている。そして、ガイドスリーブ５８には、冷媒を凝縮する凝縮器（例えば冷房運転時にあっては室外機熱交換器、暖房運転時にあっては室内機熱交換器）に接続された円筒状の出口管５９が圧入・固定されている。この出口管５９は、蓋部５３（ガイドスリーブ５８）を貫通してケース５１内に連通しており、該蓋部５３を貫通する先端部５９ａが底部５４に向かって筒部５２内に突出する。出口管５９は、先端部５９ａの開口端（下端）に達したケース５１内の潤滑油Ｆを凝縮器に排出する。

従って、ケース５１内には、先端部５９ａの開口端よりも上方に、潤滑油の満たされない空間容積Ｖが確保される。特に、ケース５１内の仕切板（図に示さず）を取り除くことでコストの削減を図るとともに、メッシュ部５７をケース５１の中央部に配置することで空間容積Ｖのより確実な確保を図っている。この空間容積Ｖのバッファ効果によって、圧縮機の吐出脈動又は気柱振動が低減される。

ここで、図２は、出口管５９の筒部５２内への突出長Ｌと、圧縮機の吐出脈動（又は気柱振動）との関係を示すグラフである。同図から明らかなように、突出長Ｌを長くするほど、即ち空間容積Ｖを大きく確保してバッファ効果をより有効にするほど、圧縮機の吐出脈動又は気柱振動を低減できることが確認される。なお、突出長Ｌは、ケース５１内に貯留可能な潤滑油Ｆの体積に相関しており、突出長Ｌが長くなるほど潤滑油Ｆの体積が小さくなる。潤滑油Ｆの体積が小さくなると、その分、凝縮器に排出される潤滑油の流量が増加して、空気調和装置の性能を悪化させるおそれがある。本実施形態では、空気調和装置の性能を維持し得るように潤滑油Ｆの体積を確保することを前提に、突出長Ｌを長くしている。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、圧縮機の吐出脈動又は気柱振動を、空間容積Ｖのバッファ効果によって低減することができる。この場合、オイルセパレータ５０は空気調和装置の既存部品であり、その配置スペースを規定するケース５１も形状変更する必要はなく、出口管５９の先端部５９ａを底部５４に向かって筒部５２内に突出させればよいため、部品点数、製造工数及び配置スペースを増大することなく、圧縮機の吐出脈動又は気柱振動を低減することができる。また、圧縮機の吐出脈動又は気柱振動の低減のために要するコストの増大も抑制することができる。

（２）本実施形態では、空間容積Ｖのバッファ効果によって、該空間容積Ｖに応じた長波長の気柱振動を低減することができるため、騒音発生を悪化することなく圧縮機をより低回転域で駆動することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、入口管５６に吐出口の接続される圧縮機は複数台であってもよい。この場合、複数台のいずれかの圧縮機を他の圧縮機とは異なる回転速度で駆動して、意図的に周波数の異なる吐出脈動を同時に発生させ、騒音発生の原因となる定在波の発生を抑制してもよい。具体的には、複数台の圧縮機が同一の駆動源（エンジンなど）に連結されている場合には、該駆動源及び複数台の圧縮機間の速度伝達比（例えばベルト伝動におけるプーリー径）を異なるように設定すればよい。

・前記実施形態において、蓋部５３及び底部５４のいずれか一方は、筒部５２に一体形成されていてもよい。
・前記実施形態において、空間容積Ｖ（突出長Ｌ）は、低減を目的とする気柱振動の波長（圧縮機の回転速度）に応じて適宜設定すればよい。

５０…オイルセパレータ、５１…ケース、５２…筒部、５３…蓋部、５４…底部、５６…入口管、５７…メッシュ部、５９…出口管、５９ａ…先端部。

Claims

筒部並びに該筒部の上側開口端及び下側開口端をそれぞれ閉塞する蓋部及び底部を有するケースと、
冷媒を圧縮する圧縮機の吐出口に接続され、前記蓋部を貫通して前記ケース内に連通する入口管と、
冷媒を凝縮する凝縮器に接続され、前記蓋部を貫通して前記ケース内に連通する出口管と、
前記入口管の前記蓋部を貫通する先端に設けられ、冷媒に混入する圧縮機の霧状の潤滑油が吹き付けられて該潤滑油を前記ケース内に滴下するメッシュ部とを備え、
前記出口管は、前記蓋部を貫通する先端部が前記底部に向かって前記筒部内に突出して、前記先端部の開口端に達した前記ケース内の潤滑油を前記凝縮器に排出することを特徴とする空気調和装置のオイルセパレータ。