JP2012041843A - Compressor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressor capable of exerting higher oil separation capacity.SOLUTION: A vane compressor includes a rear housing 2 in which a discharge chamber 16 is formed and an outflow port 2a for connecting the discharge chamber 16 to an external refrigerating circuit is opened at the upper side thereof. In the rear housing 2, a compression mechanism is provided for compressing refrigerant gas containing lubrication oil in a compression chamber 12 and discharging it to the discharge chamber 16. In the discharge chamber 16, an oil separation mechanism is provided for separating lubrication oil from the refrigerant gas to flow out it from the outflow port 2a. The oil separation mechanism has a centrifugal separation separator 50 and an exhaust port 50a for exhausting the whole refrigerant gas passing thorough the centrifugal separation separator 50 toward the outflow port 2a. The exhaust port 50a is horizontally opened in the discharge chamber 16 while being faced to a vertical surface 5s in the discharge chamber 16.

Description

本発明は、油分離機構に特徴を有する圧縮機に関する。   The present invention relates to a compressor characterized by an oil separation mechanism.
従来、特許文献1〜3のベーン型圧縮機が知られている。これらのベーン型圧縮機では、ハウジングの内部に吸入室及び吐出室が形成されている。吸入室は上方に開口している流入口によって外部の冷凍回路に連通し、吐出室は上方に開口している流出口によって冷凍回路に連通するようになっている。ハウジング内にはシリンダブロックが固定されており、シリンダブロックにはシリンダ室が形成されている。また、ハウジング内では、シリンダ室の前後が一対のサイドプレートによって閉鎖されている。シリンダ室内には駆動軸に固定されたロータが回転可能に設けられている。ロータの外周面には複数個のベーン溝が形成されており、各ベーン溝にはベーンが駆動軸の軸芯から放射方向で出没可能に設けられている。各ベーンは、シリンダ室の内面、ロータの外面及び両サイドプレートの内面とともに圧縮室を形成している。吸入室は吸入行程の圧縮室と連通し、吐出室は吐出リード弁を介して吐出行程の圧縮室と連通する。シリンダ室、両サイドプレート、各ベーン及びロータは、潤滑油を含有する冷媒ガスを圧縮室内で圧縮して吐出室に吐出する圧縮機構を構成している。   Conventionally, the vane type compressor of patent documents 1-3 is known. In these vane type compressors, a suction chamber and a discharge chamber are formed inside the housing. The suction chamber communicates with an external refrigeration circuit through an inflow port that opens upward, and the discharge chamber communicates with the refrigeration circuit through an outflow port that opens upward. A cylinder block is fixed in the housing, and a cylinder chamber is formed in the cylinder block. In the housing, the front and rear of the cylinder chamber are closed by a pair of side plates. A rotor fixed to the drive shaft is rotatably provided in the cylinder chamber. A plurality of vane grooves are formed on the outer peripheral surface of the rotor, and vanes are provided in each vane groove so as to be able to protrude and retract in the radial direction from the axis of the drive shaft. Each vane forms a compression chamber together with the inner surface of the cylinder chamber, the outer surface of the rotor, and the inner surfaces of both side plates. The suction chamber communicates with the compression chamber for the suction stroke, and the discharge chamber communicates with the compression chamber for the discharge stroke via the discharge reed valve. The cylinder chamber, both side plates, each vane, and the rotor constitute a compression mechanism that compresses refrigerant gas containing lubricating oil in the compression chamber and discharges it into the discharge chamber.
また、これらのベーン型圧縮機では、吐出室内に油分離機構が設けられている。この油分離機構は、冷媒ガスから潤滑油を分離し、流出口から流出させるものである。具体的には、この油分離機構は、冷媒ガスから潤滑油を分離する遠心分離セパレータを有している。遠心分離セパレータを経た冷媒ガスは、排出口によって流出口に向かって排出するようになっている。   Moreover, in these vane type compressors, an oil separation mechanism is provided in the discharge chamber. This oil separation mechanism separates the lubricating oil from the refrigerant gas and causes it to flow out from the outlet. Specifically, this oil separation mechanism has a centrifugal separator that separates lubricating oil from refrigerant gas. The refrigerant gas that has passed through the centrifugal separator is discharged toward the outlet through the outlet.
特許文献1〜3のベーン型圧縮機では、遠心分離セパレータは、上下に延びる円筒状の円筒部と、円筒部の外周面周りに冷媒ガスを周回させる案内面とを有している。また、油分離機構の排出口は、リヤハウジングに形成された流出口の下方に位置して上方に開口しつつ、吐出室内に開放されている。特許文献2の図11に開示された油分離機構には、円筒部及び案内面が同心で多重になった遠心分離セパレータが開示されている。また、特許文献2の図11及び特許文献3に開示された油分離機構では、排出口と流出口との間に水平に延びるリブが設けられている。   In the vane type compressors disclosed in Patent Documents 1 to 3, the centrifugal separator has a cylindrical cylindrical portion extending vertically and a guide surface for circulating the refrigerant gas around the outer peripheral surface of the cylindrical portion. Further, the discharge port of the oil separation mechanism is located in the lower part of the outlet formed in the rear housing and opens upward, and is opened in the discharge chamber. The oil separation mechanism disclosed in FIG. 11 of Patent Document 2 discloses a centrifugal separator in which a cylindrical portion and a guide surface are concentric and multiplexed. Further, in the oil separation mechanism disclosed in FIG. 11 of Patent Document 2 and Patent Document 3, a rib extending horizontally is provided between the discharge port and the outlet.
これらのベーン型圧縮機では、駆動軸を回転させることによって圧縮室が吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を行うため、冷媒ガスが吸入室から圧縮室内に吸入され、圧縮室内で圧縮されて吐出室内に吐出される。冷媒ガスは、吐出室内に吐出される際、油分離機構の分離手段によって潤滑油が分離されて排出口から排出される。吐出室内に排出された冷媒ガスは、流出口を経て外部の冷凍回路に流出される。こうして、ベーン型圧縮機は内部に潤滑油を貯留して種々の摺動部分の潤滑を行い、冷凍回路は潤滑油の割合の少ない冷媒ガスによって効果的な冷凍作用を発揮する。冷凍回路を経た冷媒ガスは流入口を経て再び吸入室に流入される。   In these vane type compressors, since the compression chamber performs a suction stroke, a compression stroke, and a discharge stroke by rotating the drive shaft, the refrigerant gas is sucked into the compression chamber from the suction chamber and compressed in the compression chamber. Discharged. When the refrigerant gas is discharged into the discharge chamber, the lubricating oil is separated by the separation means of the oil separation mechanism and discharged from the discharge port. The refrigerant gas discharged into the discharge chamber flows out to the external refrigeration circuit via the outlet. Thus, the vane compressor stores lubricating oil therein and lubricates various sliding portions, and the refrigeration circuit exhibits an effective refrigeration action by the refrigerant gas having a small proportion of lubricating oil. The refrigerant gas that has passed through the refrigeration circuit flows again into the suction chamber through the inlet.
特開平7−12072号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-12072 特開2003−214344号公報JP 2003-214344 A 特開2009−167834号公報JP 2009-167834 A
しかし、圧縮機にはより高い油分離能力が求められている。なぜなら、圧縮機内の潤滑油が少なくなれば、種々の摺動部分の潤滑性が悪くなり、耐久性が下がるとともに、潤滑油によるシール性が悪くなり、圧縮効率の低下も生じるからである。また、圧縮機の油分離能力が低ければ、冷凍回路を循環する潤滑油の量が多くなり、冷凍能力の低下を生じるからである。   However, higher oil separation capacity is required for the compressor. This is because if the lubricating oil in the compressor is reduced, the lubricity of various sliding parts is deteriorated, the durability is lowered, the sealing performance by the lubricating oil is deteriorated, and the compression efficiency is lowered. Moreover, if the oil separation capability of the compressor is low, the amount of lubricating oil circulating in the refrigeration circuit increases, resulting in a decrease in the refrigeration capability.
特に、上記特許文献1の圧縮機では、油分離機構の排出口が流出口の下方に位置して上方に開口しているため、分離手段を経た冷媒ガスが分離手段近傍の潤滑油とともにそのまま流出口から冷凍回路に流出し易い。この点、特許文献2、3のベーン型圧縮機では、排出口と流出口との間に水平に延びるリブがあるため、リブのない圧縮機と比べれば、潤滑油を冷凍回路に流出させ難いが、発明者らの試験結果によれば、この圧縮機においても未だ十分な油分離能力を有さない。なぜなら、この圧縮機では、分離手段を経た冷媒ガスの全てがリブに衝突する構成ではなく、一部の冷媒ガスはリブとの衝突を回避して流出口に至るからである。また、冷媒ガスは、リブの水平面に下方から衝突した後、その水平面を水平に移動するものの、続いて上方の流出口に至るため、流れる方向が上方に向かって継続しており、水平面に付着した潤滑油を流出口まで連れて行き易いからである。   In particular, in the compressor of Patent Document 1, since the discharge port of the oil separation mechanism is located below the outlet and opened upward, the refrigerant gas that has passed through the separation unit flows together with the lubricating oil in the vicinity of the separation unit. It tends to flow out from the outlet to the refrigeration circuit. In this respect, in the vane type compressors of Patent Documents 2 and 3, since there is a rib extending horizontally between the outlet and the outlet, it is difficult for the lubricating oil to flow out to the refrigeration circuit as compared with a compressor without a rib. However, according to the test results of the inventors, this compressor still does not have sufficient oil separation capability. This is because, in this compressor, not all of the refrigerant gas that has passed through the separation means collides with the ribs, but some refrigerant gas avoids collision with the ribs and reaches the outlet. In addition, after the refrigerant gas collides with the horizontal surface of the rib from below and moves horizontally on the horizontal surface, it continues to the upper outlet, and therefore the flowing direction continues upward and adheres to the horizontal surface. This is because it is easy to take the lubricating oil to the outlet.
この不具合はベーン型圧縮機ばかりでなく、他の形式の圧縮機においても生じる。また、この傾向はより小型化が求められる車両用の圧縮機において顕著である。小型化の要請によって吐出室の容積が小さくされた圧縮機では、油分離機構が小さくされ、それによって十分に高い油分離能力を発揮することが困難になるからである。   This problem occurs not only in vane type compressors but also in other types of compressors. Moreover, this tendency is remarkable in the compressor for vehicles for which size reduction is calculated | required. This is because in a compressor in which the volume of the discharge chamber is reduced due to a demand for miniaturization, the oil separation mechanism is made small, which makes it difficult to exhibit a sufficiently high oil separation capability.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、より高い油分離能力を発揮可能な圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。   This invention is made | formed in view of the said conventional situation, Comprising: It is set as the problem which should be solved to provide the compressor which can exhibit higher oil separation capability.
本発明の圧縮機は、吐出室が形成されているとともに、該吐出室を外部の冷凍回路に連通させる流出口が上方に開口しているハウジングと、該ハウジング内に設けられ、潤滑油を含有する冷媒ガスを圧縮室内で圧縮して該吐出室に吐出する圧縮機構と、該吐出室内に設けられ、該冷媒ガスから該潤滑油を分離し、該流出口から流出させる油分離機構とを備え、
前記油分離機構は、前記冷媒ガスから前記潤滑油を分離する分離手段と、該分離手段を経た全ての該冷媒ガスを前記流出口に向かって排出する排出口とを有し、
前記排出口は、水平に開口して前記吐出室内の垂直面と対面しつつ該吐出室内に開放されていることを特徴とする(請求項1)。
The compressor according to the present invention includes a housing in which a discharge chamber is formed and an outlet that communicates the discharge chamber with an external refrigeration circuit is opened upward, and includes a lubricating oil provided in the housing. A compression mechanism that compresses the refrigerant gas to be compressed in the compression chamber and discharges the refrigerant gas to the discharge chamber; and an oil separation mechanism that is provided in the discharge chamber and separates the lubricating oil from the refrigerant gas and flows out from the outlet. ,
The oil separation mechanism has separation means for separating the lubricating oil from the refrigerant gas, and a discharge port for discharging all the refrigerant gas that has passed through the separation means toward the outlet,
The discharge port is opened in the discharge chamber while opening horizontally and facing a vertical surface in the discharge chamber (Claim 1).
本発明の圧縮機では、油分離機構の排出口が水平に開口して吐出室内の垂直面と対面しているため、分離手段を経た冷媒ガスは排出口から垂直面に向かって水平に衝突してから上方の流出口に至ることとなる。この際、この圧縮機では、分離手段を経た全ての冷媒ガスが垂直面に衝突するため、流速を確保しつつ、流出口に至る全ての冷媒ガスについて油分離を再度実行することが可能である。   In the compressor of the present invention, since the discharge port of the oil separation mechanism opens horizontally and faces the vertical surface in the discharge chamber, the refrigerant gas that has passed through the separating means collides horizontally from the discharge port toward the vertical surface. Will reach the upper outlet. At this time, in this compressor, since all the refrigerant gases that have passed through the separation means collide with the vertical surface, it is possible to perform oil separation again for all the refrigerant gases that reach the outlet while ensuring a flow rate. .
また、この圧縮機では、冷媒ガスは、垂直面に水平に衝突した後、約90°向きを変えて上方の流出口に至るため、垂直面に付着した潤滑油は自重及び表面張力によって下方に向かい易く、冷媒ガスはその潤滑油を流出口まで連れて行き難い。このため、潤滑油をより十分に分離した冷媒ガスが流出口から冷凍回路に流出することとなる。   In this compressor, since the refrigerant gas collides horizontally with the vertical surface and then changes its direction by about 90 ° to reach the upper outlet, the lubricating oil adhering to the vertical surface is lowered by its own weight and surface tension. It is easy to go, and it is difficult for the refrigerant gas to take the lubricating oil to the outlet. For this reason, the refrigerant gas from which the lubricating oil has been sufficiently separated flows out from the outlet to the refrigeration circuit.
したがって、この圧縮機は、より高い油分離能力を発揮することが可能である。このため、この圧縮機によれば、ハウジング内の潤滑油が多くなり、種々の摺動部分の潤滑性が良くなり、耐久性が高くなるとともに、潤滑油によるシール性が良くなり、圧縮効率の向上も生じる。また、この圧縮機によれば、冷凍回路を循環する潤滑油の量が減り、冷凍能力の向上も生じる。   Therefore, this compressor can exhibit higher oil separation ability. For this reason, according to this compressor, the lubricating oil in the housing increases, the lubricity of various sliding parts is improved, the durability is enhanced, the sealing performance by the lubricating oil is improved, and the compression efficiency is improved. Improvements also occur. Further, according to this compressor, the amount of lubricating oil circulating in the refrigeration circuit is reduced, and the refrigeration capacity is improved.
本発明は、ベーン型圧縮機の他、斜板式圧縮機、スクロール型圧縮機等、他の形式の圧縮機に具体化可能である。また、本発明は特に小型化が求められる車両用の圧縮機に具体化されて好適である。   The present invention can be embodied in other types of compressors such as a swash plate compressor and a scroll compressor in addition to a vane compressor. Further, the present invention is particularly embodied and suitable for a compressor for a vehicle that is required to be downsized.
油分離機構は分離手段と排出口とを有する。分離手段は、冷媒ガスから潤滑油を分離するものであればよく、遠心分離セパレータの他、メッシュやフィルタを用いたセパレータ等であり得る。   The oil separation mechanism has a separation means and a discharge port. The separation means may be any means that separates lubricating oil from the refrigerant gas, and may be a separator using a mesh or a filter in addition to a centrifugal separator.
垂直面は、吐出室内に位置して垂直方向に延びていればよく、ベーン型圧縮機のリヤサイドプレートに形成されていてもよく、ハウジングに形成されていてもよい。   The vertical surface only needs to be positioned in the discharge chamber and extend in the vertical direction, and may be formed on the rear side plate of the vane compressor or may be formed on the housing.
分離手段は、上下に延びる円筒状の円筒部と、円筒部の外周面周りに冷媒ガスを周回させる案内面が形成されたエンドフレームとを有する遠心分離セパレータであることが好ましい。そして、遠心分離セパレータには、円筒部の下端に開口する取込口と、円筒部内に形成され、取込口と連通して上下に延びる上昇流路と、上昇流路の上端から水平に延びる排出口とが形成されていることが好ましい(請求項2)。この場合、油分離機構の構成を具体化し易い。すなわち、この油分離機構であれば、遠心分離セパレータを経た全ての冷媒ガスが排出口から排出され、流出口に向かって確実に排出されることとなる。   The separating means is preferably a centrifugal separator having a cylindrical cylindrical portion extending vertically and an end frame having a guide surface for circulating the refrigerant gas around the outer peripheral surface of the cylindrical portion. The centrifugal separator has an intake opening that opens at the lower end of the cylindrical portion, an ascending flow path that is formed in the cylindrical portion and extends up and down in communication with the intake opening, and extends horizontally from the upper end of the ascending flow path. A discharge port is preferably formed (claim 2). In this case, it is easy to embody the configuration of the oil separation mechanism. That is, with this oil separation mechanism, all the refrigerant gas that has passed through the centrifugal separator is discharged from the discharge port and is reliably discharged toward the outlet.
排出口は、遠心分離セパレータ内の通路の最小断面積を超える断面積を有することが好ましい(請求項3)。この場合、冷媒ガスの圧力損失がなく、圧縮機の体積効率を高く維持することが可能である。   The discharge port preferably has a cross-sectional area exceeding the minimum cross-sectional area of the passage in the centrifugal separator. In this case, there is no pressure loss of the refrigerant gas, and the volumetric efficiency of the compressor can be maintained high.
本発明の圧縮機はベーン型圧縮機であることが好ましい。すなわち、ハウジング内には、吸入室と、吸入室を冷凍回路に連通する流入口とが形成され得る。また、圧縮機は、該ハウジング内に設けられ、前記シリンダ室が形成されたシリンダブロックと、該ハウジング内に設けられ、該シリンダ室の前方を閉鎖するフロントサイドプレートと、該ハウジング内に設けられ、該シリンダ室の後方を閉鎖するリヤサイドプレートと、該シリンダ室内に回転可能に設けられ、複数個のベーン溝が形成されたロータと、各該ベーン溝に出没可能に設けられ、該シリンダ室の内面、該ロータの外面、該フロントサイドプレートの内面及び該リヤサイドプレートとともに該吸入室及び前記吐出室と連通する前記圧縮室を形成するベーンとを備え得る。そして、リヤサイドプレートには、垂直面が形成されているとともに、圧縮室内の冷媒ガスを案内面に導く分離口が貫設され得る(請求項4)。この場合、本発明の構成を具体化し易い。   The compressor of the present invention is preferably a vane type compressor. That is, a suction chamber and an inflow port that communicates the suction chamber with the refrigeration circuit can be formed in the housing. The compressor is provided in the housing and includes a cylinder block in which the cylinder chamber is formed, a front side plate that is provided in the housing and closes the front of the cylinder chamber, and is provided in the housing. A rear side plate that closes the rear of the cylinder chamber, a rotor that is rotatably provided in the cylinder chamber, a plurality of vane grooves, and a vane groove that is provided in the vane grooves. An inner surface, an outer surface of the rotor, an inner surface of the front side plate, and a vane that forms the compression chamber communicating with the suction chamber and the discharge chamber together with the rear side plate. The rear side plate is formed with a vertical surface, and can be provided with a separation port for guiding the refrigerant gas in the compression chamber to the guide surface. In this case, it is easy to embody the configuration of the present invention.
上記特許文献1〜3の圧縮機では、油分離機構の排出口が吐出室内に開放され、油分離機構が吐出室内で密閉されてはいないため、冷媒ガスが吐出室内に貯留されていた潤滑油を巻き上げ易く、潤滑油が冷凍回路に流出し易い。これに対し、本発明において、リヤサイドプレートには、排出口と垂直面との間に形成され、排出口を吐出室の下方に対して隔離する段部が形成されていることが好ましい(請求項5)。この場合、段部によって排出口が吐出室の下方に対して隔離されるため、油分離機構が吐出室内で密閉されていなくても、吐出室内に貯留されていた潤滑油を巻き上げ難く、潤滑油が冷凍回路に流出し難い。また、垂直面と衝突して分離された潤滑油が段部の上面によって左右に案内され、潤滑油が冷媒ガスによって連れて行かれ難い。   In the compressors of Patent Documents 1 to 3, since the discharge port of the oil separation mechanism is opened in the discharge chamber and the oil separation mechanism is not sealed in the discharge chamber, the lubricating oil in which the refrigerant gas is stored in the discharge chamber The lubricating oil easily flows out to the refrigeration circuit. On the other hand, in the present invention, the rear side plate is preferably formed with a step portion formed between the discharge port and the vertical surface and isolating the discharge port from below the discharge chamber. 5). In this case, since the discharge port is isolated from the lower part of the discharge chamber by the step portion, it is difficult to wind up the lubricant stored in the discharge chamber even if the oil separation mechanism is not sealed in the discharge chamber. Is difficult to flow into the refrigeration circuit. Also, the lubricating oil that collides with the vertical surface and is separated is guided left and right by the upper surface of the stepped portion, and the lubricating oil is difficult to be taken by the refrigerant gas.
リヤサイドプレートの内面には、ロータの回転によりベーンの底面とベーン溝との間の背圧室に連通する排油溝が凹設され得る。また、リヤサイドプレートには、段部の上面と排油溝とを連通する弁室が貫設され得る。弁室内には、吐出室側に付勢されて弁体が収納され得る。そして、弁室及び弁体は段部の上面及び排出口の下方に位置していることが好ましい(請求項6)。この場合、垂直面と衝突して分離された潤滑油が段部の上面から弁室内に導かれやすい。このため、運転時に弁体がオイルシールされ、吐出室から背圧室への冷媒漏れを抑制して、圧縮機の効率が向上する。   An oil drain groove that communicates with the back pressure chamber between the bottom surface of the vane and the vane groove by rotation of the rotor may be formed in the inner surface of the rear side plate. The rear side plate may be provided with a valve chamber that communicates the upper surface of the step portion with the oil drain groove. In the valve chamber, the valve body can be accommodated by being biased toward the discharge chamber. And it is preferable that the valve chamber and the valve body are located under the upper surface of the stepped portion and the discharge port. In this case, the lubricating oil that collides with the vertical surface and is separated is easily guided into the valve chamber from the upper surface of the stepped portion. For this reason, a valve body is oil-sealed at the time of a driving | operation, the refrigerant | coolant leak from a discharge chamber to a back pressure chamber is suppressed, and the efficiency of a compressor improves.
リヤサイドプレートには、排出口と垂直面との間で排出口より高い下面を有して冷媒ガスを左右に案内するリブが形成され得る(請求項7)。この場合、垂直面と衝突した後の冷媒ガスがそのまま上方の流出口に移動するのではなく、リブによって左右に移動してから上方の流出口に移動するため、垂直面に付着した潤滑油がより下方に向かい易く、冷媒ガスがその潤滑油を流出口まで連れて行き難い。   The rear side plate may be formed with a rib that has a lower surface higher than the discharge port between the discharge port and the vertical surface and guides the refrigerant gas to the left and right. In this case, since the refrigerant gas after colliding with the vertical surface does not move to the upper outlet as it is, it moves left and right by the rib and then moves to the upper outlet. It is easier to move downward, and it is difficult for the refrigerant gas to take the lubricating oil to the outlet.
実施例1のベーン型圧縮機の断面図である。1 is a cross-sectional view of a vane type compressor of Example 1. FIG. 実施例1のベーン型圧縮機に係り、図1のII−II矢視断面図である。It is a vane type compressor of Example 1, and is a II-II arrow sectional view of Drawing 1. 実施例1のベーン型圧縮機に係り、遠心分離セパレータを外した状態における図1のIII−III矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1 in a state where the centrifugal separator is removed according to the vane type compressor of the first embodiment. 実施例1のベーン型圧縮機に係り、遠心分離セパレータの背面図である。1 is a rear view of a centrifugal separator according to a vane type compressor of Example 1. FIG. 実施例1のベーン型圧縮機に係り、遠心分離セパレータを装着した状態における図1のIII−III矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1 in a state in which a centrifugal separator is attached to the vane type compressor of the first embodiment. 実施例1のベーン型圧縮機の要部断面図である。1 is a cross-sectional view of a main part of a vane compressor according to a first embodiment. 実施例1、従来品及び比較例について行った試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the test done about Example 1, the conventional product, and the comparative example. 実施例2のベーン型圧縮機の要部断面図である。3 is a cross-sectional view of a main part of a vane type compressor according to Embodiment 2. FIG. 実施例3のベーン型圧縮機の要部断面図である。6 is a cross-sectional view of a main part of a vane type compressor of Example 3. FIG.
以下、本発明をベーン型圧縮機に具体化した実施例1〜3を図面を参照しつつ説明する。   Embodiments 1 to 3 in which the present invention is embodied in a vane type compressor will be described below with reference to the drawings.
(実施例1)
このベーン型圧縮機は、図1及び図2に示すように、互いに結合されたフロントハウジング1及びリヤハウジング2内にシリンダブロック3が収容された状態で固定されている。シリンダブロック3には軸直角方向で楕円状のシリンダ室3aが形成されている。フロントハウジング1及びリヤハウジング2内にはフロントサイドプレート4及びリヤサイドプレート5も収納された状態で固定されており、シリンダ室3aの前後はこれらフロントサイドプレート4及びリヤサイドプレート5によりそれぞれ閉鎖されている。
Example 1
As shown in FIGS. 1 and 2, the vane compressor is fixed in a state in which a cylinder block 3 is accommodated in a front housing 1 and a rear housing 2 that are coupled to each other. The cylinder block 3 is formed with an elliptical cylinder chamber 3a in a direction perpendicular to the axis. A front side plate 4 and a rear side plate 5 are also accommodated in the front housing 1 and the rear housing 2, and the front and rear of the cylinder chamber 3a are closed by the front side plate 4 and the rear side plate 5, respectively. .
フロントサイドプレート4及びリヤサイドプレート5の軸孔4a、5a中には軸封装置6及び軸受装置7、8を介して駆動軸9が回転自在に保持されている。軸受装置8はプレーンベアリングである。駆動軸9の先端はフロントハウジング1の軸孔1aを貫通して突出し、その先端には図示しない電磁クラッチ又はプーリが固定される。電磁クラッチ又はプーリには車両のエンジン又はモータにより駆動力が伝達されるようになっている。   A drive shaft 9 is rotatably held in shaft holes 4 a and 5 a of the front side plate 4 and the rear side plate 5 via a shaft seal device 6 and bearing devices 7 and 8. The bearing device 8 is a plain bearing. The tip of the drive shaft 9 protrudes through the shaft hole 1a of the front housing 1, and an electromagnetic clutch or pulley (not shown) is fixed to the tip. A driving force is transmitted to the electromagnetic clutch or pulley by the engine or motor of the vehicle.
また、駆動軸9には円形断面のロータ10がシリンダ室3a内に配設されるように固定されている。ロータ10の外周面には、図2に示すように、放射方向に5個のベーン溝10aが凹設されており、各ベーン溝10aにはそれぞれベーン11が出没可能に収納されている。各ベーン11の底面と各ベーン溝10aとの間は背圧室40とされている。隣合う2枚のベーン11、11、ロータ10の外周面、シリンダブロック3の内周面、フロントサイドプレート4の内面及びリヤサイドプレート5の内面によって5個の圧縮室12が形成されている。   A rotor 10 having a circular cross section is fixed to the drive shaft 9 so as to be disposed in the cylinder chamber 3a. As shown in FIG. 2, five vane grooves 10 a are formed in the radial direction on the outer peripheral surface of the rotor 10, and the vanes 11 are accommodated in the respective vane grooves 10 a so as to be able to appear and retract. A back pressure chamber 40 is formed between the bottom surface of each vane 11 and each vane groove 10a. Five compression chambers 12 are formed by two adjacent vanes 11 and 11, the outer peripheral surface of the rotor 10, the inner peripheral surface of the cylinder block 3, the inner surface of the front side plate 4, and the inner surface of the rear side plate 5.
また、図1に示すように、フロントハウジング1とフロントサイドプレート4との間には吸入室13が形成されている。フロントハウジング1には、吸入室13を外部に接続するための流入口1bが上方に開口されている。フロントサイドプレート4には吸入室13と連通する2個の吸入孔4bが貫設されており、各吸入孔4bはシリンダブロック3の各吸入空間3bに連通している。各吸入空間3bは、図2にも示すように、吸入ポート3cによって吸入行程にある圧縮室12と連通するようになっている。   As shown in FIG. 1, a suction chamber 13 is formed between the front housing 1 and the front side plate 4. In the front housing 1, an inflow port 1b for connecting the suction chamber 13 to the outside is opened upward. The front side plate 4 is provided with two suction holes 4 b communicating with the suction chamber 13, and each suction hole 4 b communicates with each suction space 3 b of the cylinder block 3. As shown in FIG. 2, each suction space 3b communicates with the compression chamber 12 in the suction stroke by a suction port 3c.
また、シリンダブロック3とリヤハウジング2との間には、2個の吐出空間3dが形成されている。吐出行程にある圧縮室12と各吐出空間3dとは吐出ポート3eによって連通している。各吐出空間3d内には、吐出ポート3eを閉鎖する吐出弁14と、吐出弁14のリフト量を規制するリテーナ15とが設けられている。   In addition, two discharge spaces 3 d are formed between the cylinder block 3 and the rear housing 2. The compression chamber 12 in the discharge stroke communicates with each discharge space 3d through a discharge port 3e. In each discharge space 3d, a discharge valve 14 for closing the discharge port 3e and a retainer 15 for regulating the lift amount of the discharge valve 14 are provided.
図3に示すように、リヤサイドプレート5の外面には、垂直面5sから一定の厚みを持って後側に膨出する膨出部5pが形成されている。膨出部5pは、駆動軸9及び軸受装置8周りで後側に膨出したボス部5eと、ボス部5eより厚みが少なく、左右に広がった段部5fと、段部5fと同じ厚みで下方に延びる垂下部5gとからなる。段部5fには上方の中央近くから下方の外側に向かって左右に延びる2本の吐出溝5h、5iが凹設されている。両吐出溝5h、5iの下端には各吐出空間3dと連通する吐出孔5j、5kが貫設されている。   As shown in FIG. 3, the outer surface of the rear side plate 5 is formed with a bulging portion 5p that bulges rearward from the vertical surface 5s with a certain thickness. The bulging portion 5p has a boss portion 5e that bulges rearward around the drive shaft 9 and the bearing device 8, a step portion 5f that is less thick than the boss portion 5e, spreads to the left and right, and has the same thickness as the step portion 5f It consists of a hanging part 5g extending downward. Two discharge grooves 5h and 5i are formed in the stepped portion 5f so as to extend from the vicinity of the upper center toward the lower outer side. Discharge holes 5j and 5k communicating with the respective discharge spaces 3d are formed through the lower ends of the discharge grooves 5h and 5i.
また、図1に示すように、リヤサイドプレート5とリヤハウジング2との間には吐出室16が形成されている。リヤサイドプレート5の垂下部5g内には、下端から上方に延びる油供給通路5mが貫設されている。油供給通路5mの下端は吐出室16に連通している。ボス部5eの軸受装置8周りには環状の環状室5nが凹設されており、油供給通路5mの上端は環状室5nに連通している。   As shown in FIG. 1, a discharge chamber 16 is formed between the rear side plate 5 and the rear housing 2. An oil supply passage 5m extending upward from the lower end is provided through the hanging portion 5g of the rear side plate 5. The lower end of the oil supply passage 5 m communicates with the discharge chamber 16. An annular annular chamber 5n is recessed around the bearing device 8 of the boss portion 5e, and the upper end of the oil supply passage 5m communicates with the annular chamber 5n.
吐出室16内では、リヤサイドプレート5とリヤハウジング2とに挟持されることによって遠心分離セパレータ50が固定されている。遠心分離セパレータ50は、エンドフレーム17と、エンドフレーム17内に固定された上下に延びる円筒状の円筒部18とを有している。遠心分離セパレータ50が分離手段である。円筒部18は、大径に形成された大径部18aと、大径部18aの下方で小径に形成された小径部18bとからなる。   In the discharge chamber 16, the centrifugal separator 50 is fixed by being sandwiched between the rear side plate 5 and the rear housing 2. The centrifugal separator 50 includes an end frame 17 and a cylindrical portion 18 that is fixed in the end frame 17 and extends vertically. The centrifugal separator 50 is a separation means. The cylindrical portion 18 includes a large diameter portion 18a formed with a large diameter and a small diameter portion 18b formed with a small diameter below the large diameter portion 18a.
エンドフレーム17には上下に円柱状に延びる油分離室17aが形成されている。油分離室17aの上端に円筒部18の大径部18aが圧入されており、油分離室17aの上端は水平に延びる板状の蓋部材21によって閉鎖されている。このため、油分離室17aの一部は、円筒部18の小径部18bの外周面周りに冷媒ガスを周回させる案内面17bとなっている。また、エンドフレーム17には、図4に示すように、案内面17bと連通する2個の分離口17c、17dが形成されている。遠心分離セパレータ50がリヤサイドプレート5とリヤハウジング2との間に固定されれば、図5及び図6に示すように、分離口17cは吐出溝5hと連通し、分離口17dは吐出溝5iと連通する。このため、分離口17cは吐出溝5hを介して吐出孔5jと連通し、分離口17dは吐出溝5iを介して吐出孔5kと連通する。各分離口17c、17dは吐出孔5j、5kから吐出される圧縮室12内の冷媒ガスがともに同一方向で案内面17bを周回するように形成されている。   The end frame 17 is formed with an oil separation chamber 17a extending vertically in a cylindrical shape. The large diameter portion 18a of the cylindrical portion 18 is press-fitted into the upper end of the oil separation chamber 17a, and the upper end of the oil separation chamber 17a is closed by a horizontally extending plate-like lid member 21. For this reason, a part of the oil separation chamber 17 a serves as a guide surface 17 b for circulating the refrigerant gas around the outer peripheral surface of the small diameter portion 18 b of the cylindrical portion 18. Further, as shown in FIG. 4, the end frame 17 is formed with two separation ports 17c and 17d communicating with the guide surface 17b. If the centrifugal separator 50 is fixed between the rear side plate 5 and the rear housing 2, as shown in FIGS. 5 and 6, the separation port 17c communicates with the discharge groove 5h, and the separation port 17d communicates with the discharge groove 5i. Communicate. Therefore, the separation port 17c communicates with the discharge hole 5j through the discharge groove 5h, and the separation port 17d communicates with the discharge hole 5k through the discharge groove 5i. The separation ports 17c and 17d are formed so that the refrigerant gas in the compression chamber 12 discharged from the discharge holes 5j and 5k circulates around the guide surface 17b in the same direction.
円筒部18の大径部18a及びエンドフレーム17には水平方向に延びる排出口50aが形成されている。排出口50aは、図5に示すように、後方から見て長方形状に開口しており、その下辺はリヤサイドプレート5の段部5fの上面5qと一致している。このため、排出口50aは、図6に示すように、リヤサイドプレート5の垂直面5sに対して段部5fの厚み分だけ離れて対面しつつ、吐出室16内に開放されている。遠心分離セパレータ50及び排出口50aが油分離機構である。段部5fの上面5qは排出口50aを吐出室16の下方に対して隔離している。   A discharge port 50a extending in the horizontal direction is formed in the large diameter portion 18a of the cylindrical portion 18 and the end frame 17. As shown in FIG. 5, the discharge port 50 a opens in a rectangular shape when viewed from the rear, and its lower side coincides with the upper surface 5 q of the step portion 5 f of the rear side plate 5. Therefore, as shown in FIG. 6, the discharge port 50 a is opened in the discharge chamber 16 while facing the vertical surface 5 s of the rear side plate 5 by a distance corresponding to the thickness of the step portion 5 f. The centrifugal separator 50 and the discharge port 50a are an oil separation mechanism. The upper surface 5q of the stepped portion 5f isolates the discharge port 50a from the lower side of the discharge chamber 16.
図6に示すように、円筒部18の小径部18bの下端は取込口18cとされており、円筒部18内が取込口18cと連通して上下に延びる上昇流路18dとされている。大径部18a及びエンドフレーム17に形成された排出口50aは上昇流路18dの上端と連通して水平に延びている。遠心分離セパレータ50内で最小断面積の通路は取込口18cであり、排出口50aは取込口18cよりも大きな断面積を有している。   As shown in FIG. 6, the lower end of the small-diameter portion 18b of the cylindrical portion 18 is an intake port 18c, and the inside of the cylindrical portion 18 is an upward flow path 18d that communicates with the intake port 18c and extends vertically. . The large-diameter portion 18a and the discharge port 50a formed in the end frame 17 communicate with the upper end of the ascending flow path 18d and extend horizontally. The passage having the minimum cross-sectional area in the centrifugal separator 50 is the intake port 18c, and the discharge port 50a has a larger cross-sectional area than the intake port 18c.
また、図1に示すように、エンドフレーム17の下端には油分離室17aの底面を吐出室16に連通させる連通口17eが形成されている。また、エンドフレーム17には、リヤサイドプレート5のボス部5eを駆動軸9及び軸受装置8とともに収納する凹部17fが凹設されている。   As shown in FIG. 1, a communication port 17 e is formed at the lower end of the end frame 17 to communicate the bottom surface of the oil separation chamber 17 a with the discharge chamber 16. Further, the end frame 17 is provided with a concave portion 17 f that houses the boss portion 5 e of the rear side plate 5 together with the drive shaft 9 and the bearing device 8.
リヤサイドプレート5の内面(前面)には、図2に示すように、扇形状をなす一対の排油溝5cが凹設されている。各排油溝5cは、ロータ10の回転により、吸入行程等にある背圧室40と連通するようになっている。また、図1に示すように、リヤサイドプレート5には、リヤサイドプレート5には、吐出室16と各排油溝5cとを連通する弁室5dが貫設されており、弁室5d内にはボール状の弁体20が収納されている。弁体20は、弁室5d内に収納されたばね19によって吐出室16側に付勢されている。弁室5d及び弁体20は段部5fの上面5q及び排出口50aの下方に位置している。   On the inner surface (front surface) of the rear side plate 5, as shown in FIG. 2, a pair of oil drain grooves 5c having a fan shape is recessed. Each oil drain groove 5 c communicates with the back pressure chamber 40 in the suction stroke or the like by the rotation of the rotor 10. Further, as shown in FIG. 1, the rear side plate 5 is provided with a valve chamber 5d penetrating the rear side plate 5 so as to communicate the discharge chamber 16 and each oil drain groove 5c. A ball-shaped valve body 20 is accommodated. The valve body 20 is urged toward the discharge chamber 16 by a spring 19 housed in the valve chamber 5d. The valve chamber 5d and the valve body 20 are located below the upper surface 5q of the step portion 5f and the discharge port 50a.
また、リヤサイドプレート5には、凹部17fと環状室5nとを連通する通孔28が貫設されている。環状室5nには、ロータ10の端面まで延びる給油孔30が上下2個連通されている。両給油孔30は、ロータ10の回転により、圧縮行程にある背圧室40と連通するようになっている。   The rear side plate 5 is provided with a through hole 28 that allows the recess 17f and the annular chamber 5n to communicate with each other. Two upper and lower oil supply holes 30 extending to the end face of the rotor 10 are communicated with the annular chamber 5n. Both the oil supply holes 30 communicate with the back pressure chamber 40 in the compression stroke by the rotation of the rotor 10.
そして、リヤハウジング2には吐出室16の上端を外部に接続するための流出口2aが形成されている。図示はしないが、流出口2aは配管によって凝縮器に接続され、凝縮器は配管によって膨張弁に接続され、膨張弁は配管によって蒸発器に接続され、蒸発器は配管によって流入口1bに接続されている。凝縮器、膨張弁及び蒸発器が外部の冷凍回路を構成している。圧縮機を含む冷凍回路は車両用空調装置を構成している。   The rear housing 2 is formed with an outlet 2a for connecting the upper end of the discharge chamber 16 to the outside. Although not shown, the outlet 2a is connected to the condenser by piping, the condenser is connected to the expansion valve by piping, the expansion valve is connected to the evaporator by piping, and the evaporator is connected to the inlet 1b by piping. ing. A condenser, an expansion valve, and an evaporator constitute an external refrigeration circuit. The refrigeration circuit including the compressor constitutes a vehicle air conditioner.
以上のように構成されたベーン型圧縮機では、エンジン等によって駆動軸9が駆動されると、ロータ10が駆動軸9と同期回転し、圧縮室12が容積変化を生じる。このため、蒸発器を経た冷媒ガスが流入口1bから吸入室13に吸入される。吸入室13内の冷媒ガスは吸入孔4b、吸入空間3b及び吸入ポート3cを経て圧縮室12に吸入される。また、圧縮室12で圧縮された冷媒ガスが吐出ポート3e、吐出空間3d及び吐出孔5j、5kに吐出される。このため、冷媒ガスは、図5及び図6に示すように、吐出溝5h、5iを経て遠心分離セパレータ50の分離口17c、17dから案内面17bに向けて吐出される。このため、冷媒ガスは、遠心分離セパレータ50の案内面17bを周回し、冷媒ガスから潤滑油が遠心分離される。   In the vane type compressor configured as described above, when the drive shaft 9 is driven by an engine or the like, the rotor 10 rotates synchronously with the drive shaft 9 and the compression chamber 12 changes in volume. For this reason, the refrigerant gas having passed through the evaporator is sucked into the suction chamber 13 from the inlet 1b. The refrigerant gas in the suction chamber 13 is sucked into the compression chamber 12 through the suction hole 4b, the suction space 3b, and the suction port 3c. The refrigerant gas compressed in the compression chamber 12 is discharged to the discharge port 3e, the discharge space 3d, and the discharge holes 5j and 5k. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, the refrigerant gas is discharged from the separation ports 17c and 17d of the centrifugal separator 50 toward the guide surface 17b through the discharge grooves 5h and 5i. For this reason, the refrigerant gas circulates around the guide surface 17b of the centrifugal separator 50, and the lubricating oil is centrifuged from the refrigerant gas.
分離された潤滑油は、図6に示すように、油分離室17a内から連通口17eを経て吐出室16内に貯留される。吐出室16内の潤滑油は、油供給通路5mから環状室5nに供給され、軸孔5aと軸受装置8との間に供給されるとともに、通孔28、凹部17fを経て軸受装置8と駆動軸9との間に供給され、これらの間の潤滑を行う。また、潤滑油は給油孔30、排油溝5cを経て各背圧室40に供給される。各背圧室40内の潤滑油はベーン11とベーン溝10aとの間の潤滑等を行う。   As shown in FIG. 6, the separated lubricating oil is stored in the discharge chamber 16 from the oil separation chamber 17a through the communication port 17e. Lubricating oil in the discharge chamber 16 is supplied from the oil supply passage 5m to the annular chamber 5n, supplied between the shaft hole 5a and the bearing device 8, and driven with the bearing device 8 through the through hole 28 and the recess 17f. Supplied between the shafts 9 and lubricates between them. The lubricating oil is supplied to each back pressure chamber 40 through the oil supply hole 30 and the oil drain groove 5c. The lubricating oil in each back pressure chamber 40 performs lubrication between the vane 11 and the vane groove 10a.
遠心分離セパレータ50の案内面17bを周回し、潤滑油が分離された冷媒ガスは、取込口18cから上昇流路18dを上昇する。そして、全ての冷媒ガスが排出口50aから垂直面5sに向かって水平に衝突してから上方の流出口2aに至ることとなる。この際、このベーン型圧縮機では、遠心分離セパレータ50を経た冷媒ガスの全てが垂直面5sに衝突するため、流速を確保しつつ、流出口2aに至る全ての冷媒ガスについて油分離を再度実行することが可能である。   The refrigerant gas that has circulated around the guide surface 17b of the centrifugal separator 50 and from which the lubricating oil has been separated ascends in the ascending flow path 18d from the intake port 18c. All the refrigerant gases collide horizontally from the discharge port 50a toward the vertical surface 5s before reaching the upper outlet 2a. At this time, in this vane type compressor, since all of the refrigerant gas that has passed through the centrifugal separator 50 collides with the vertical surface 5s, oil separation is performed again for all the refrigerant gases that reach the outlet 2a while ensuring the flow rate. Is possible.
また、冷媒ガスは、垂直面5sに水平に衝突した後、約90°向きを変えて上方の流出口2aに至るため、垂直面5sに付着した潤滑油は自重及び表面張力によって下方に向かい易く、冷媒ガスはその潤滑油を流出口2aまで連れて行き難い。このため、潤滑油をより十分に分離した冷媒ガスが流出口2aから凝縮器に流出することとなる。   Further, since the refrigerant gas collides horizontally with the vertical surface 5s and then changes its direction by about 90 ° to reach the upper outlet 2a, the lubricating oil adhering to the vertical surface 5s tends to move downward due to its own weight and surface tension. The refrigerant gas hardly takes the lubricating oil to the outlet 2a. For this reason, the refrigerant gas from which the lubricating oil has been sufficiently separated flows out from the outlet 2a to the condenser.
さらに、このベーン型圧縮機では、リヤサイドプレート5に段部5fが形成されており、段部5fによって排出口50aが吐出室16の下方に対して隔離されている。このため、このベーン型圧縮機では、遠心分離セパレータ50が吐出室16内で密閉されていなくても、吐出室16内に貯留されていた潤滑油を巻き上げ難く、潤滑油が冷凍回路に流出し難い。また、垂直面5sと衝突して分離された潤滑油は、段部5fの上面5qによって左右に案内され、冷媒ガスによって連れて行かれ難い。   Further, in this vane type compressor, a step portion 5 f is formed in the rear side plate 5, and the discharge port 50 a is isolated from below the discharge chamber 16 by the step portion 5 f. For this reason, in this vane type compressor, even if the centrifugal separator 50 is not sealed in the discharge chamber 16, it is difficult to wind up the lubricating oil stored in the discharge chamber 16, and the lubricating oil flows out to the refrigeration circuit. hard. Further, the lubricating oil separated by colliding with the vertical surface 5s is guided to the left and right by the upper surface 5q of the step portion 5f and is not easily taken by the refrigerant gas.
したがって、このベーン型圧縮機は、より高い油分離能力を発揮することが可能である。このため、このベーン型圧縮機によれば、フロントハウジング1及びリヤハウジング2内の潤滑油が多くなり、ベーン11とベーン溝10aとの間等の種々の摺動部分の潤滑性が良くなり、耐久性が高くなるとともに、潤滑油によるシール性が良くなり、圧縮効率の向上も生じる。また、このベーン型圧縮機によれば、冷凍回路を循環する潤滑油の量が減り、冷凍能力の向上も生じる。   Therefore, this vane type compressor can exhibit higher oil separation ability. For this reason, according to this vane type compressor, the lubricating oil in the front housing 1 and the rear housing 2 increases, and the lubricity of various sliding parts such as between the vane 11 and the vane groove 10a is improved. The durability is enhanced, the sealing performance by the lubricating oil is improved, and the compression efficiency is improved. Moreover, according to this vane type compressor, the amount of lubricating oil circulating in the refrigeration circuit is reduced, and the refrigeration capacity is improved.
また、このベーン型圧縮機では、排出口50aが遠心分離セパレータ50内の通路の最小断面積を超える断面積を有しているため、冷媒ガスの圧力損失はなく、体積効率が高く維持されている。   Further, in this vane type compressor, since the discharge port 50a has a cross-sectional area exceeding the minimum cross-sectional area of the passage in the centrifugal separator 50, there is no pressure loss of the refrigerant gas, and volume efficiency is maintained high. Yes.
さらに、このベーン型圧縮機では、起動時に弁体20が弁室5dを開いておれば、吐出室16内の高圧の冷媒ガスが排油溝5cを経て各背圧室40に供給され、ベーン11はその高圧でシリンダ室3aの内面に押し付けられる。この際、このベーン型圧縮機では、垂直面5sと衝突して分離された潤滑油が段部5fの上面5qから積極的に弁室5d及び弁体20の周辺に供給される。このため、運転時に弁体20がオイルシールされ、吐出室16から背圧室40への冷媒漏れを抑制して、圧縮機の効率が向上する。また、ベーン11のチャタリングが有効に防止される。   Further, in this vane type compressor, if the valve body 20 opens the valve chamber 5d at the time of startup, the high-pressure refrigerant gas in the discharge chamber 16 is supplied to each back pressure chamber 40 through the oil drain groove 5c, and the vane 11 is pressed against the inner surface of the cylinder chamber 3a by the high pressure. At this time, in this vane type compressor, the lubricating oil that collides and is separated from the vertical surface 5s is positively supplied from the upper surface 5q of the step portion 5f to the periphery of the valve chamber 5d and the valve body 20. For this reason, the valve body 20 is oil-sealed during operation, and refrigerant leakage from the discharge chamber 16 to the back pressure chamber 40 is suppressed, thereby improving the efficiency of the compressor. Further, chattering of the vane 11 is effectively prevented.
(試験)
実施例1、従来品及び比較例のベーン型圧縮機を用意し、吐出圧力が2MPaの条件の下、駆動軸の回転数Nc(rpm)と、吐出室内の貯油量との関係を求めた。従来のベーン型圧縮機は特許文献1に開示されたものであり、比較例のベーン型圧縮機は特許文献3に開示されたものである。これらのベーン型圧縮機において、特徴的な構成を除く諸元は共通としている。従来品を1000rpmで運転した時の貯油量を1とし、相対比較を行った結果を表1及び図7に示す。
(test)
A vane type compressor of Example 1, a conventional product and a comparative example was prepared, and the relationship between the rotational speed Nc (rpm) of the drive shaft and the amount of oil stored in the discharge chamber was obtained under the condition that the discharge pressure was 2 MPa. A conventional vane type compressor is disclosed in Patent Document 1, and a comparative vane type compressor is disclosed in Patent Document 3. In these vane type compressors, the specifications except for the characteristic configuration are common. Table 1 and FIG. 7 show the results of relative comparison, assuming that the oil storage amount is 1 when the conventional product is operated at 1000 rpm.
表1及び図7より、実施例1のベーン型圧縮機は、従来品よりも、また比較例よりも、貯油量が多いことがわかる。特に、実施例1のベーン型圧縮機は、低速回転時にその効果が大きい。   From Table 1 and FIG. 7, it can be seen that the vane type compressor of Example 1 has a larger oil storage amount than the conventional product and the comparative example. In particular, the vane compressor according to the first embodiment is highly effective during low-speed rotation.
(実施例2)
実施例2のベーン型圧縮機は、図8に示すように、遠心分離セパレータ51が実施例1のような蓋部材21を有さない。円筒部18の上端はリヤハウジング2に形成されたリブ2bによって閉塞され、リブ2bによって排出口50aが形成されている。リブ2bは後方から前方に向かって突出しており、リヤサイドプレート5の垂直面5sとの間に間隔を有している。他の構成は実施例1と同様である。このベーン型圧縮機においても実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
(Example 2)
In the vane type compressor of the second embodiment, the centrifugal separator 51 does not have the lid member 21 as in the first embodiment, as shown in FIG. The upper end of the cylindrical portion 18 is closed by a rib 2b formed in the rear housing 2, and a discharge port 50a is formed by the rib 2b. The rib 2b protrudes from the rear toward the front, and is spaced from the vertical surface 5s of the rear side plate 5. Other configurations are the same as those of the first embodiment. In this vane type compressor, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
(実施例3)
実施例3のベーン型圧縮機は、図9に示すように、遠心分離セパレータ51が実施例1の蓋部材21や実施例2のリブ2bを有さない。円筒部18の上端はリヤサイドプレート5に形成されたリブ60によって閉塞され、リブ60によって排出口50aが形成されている。リブ60は前方から後方に向かって突出している。また、リブ60は、図4及び図5に示す蓋部材21と同様の板状をしており、左右が流出口2aに向かって開放されている。リブ60の下面60aは、排出口50aと垂直面5sとの間において、排出口50aの上辺と一致している。他の構成は実施例1と同様である。
(Example 3)
In the vane type compressor of the third embodiment, the centrifugal separator 51 does not have the lid member 21 of the first embodiment or the rib 2b of the second embodiment, as shown in FIG. The upper end of the cylindrical portion 18 is closed by a rib 60 formed on the rear side plate 5, and a discharge port 50 a is formed by the rib 60. The rib 60 protrudes from the front toward the rear. Moreover, the rib 60 has the same plate shape as the lid member 21 shown in FIGS. 4 and 5, and the left and right sides are open toward the outlet 2 a. The lower surface 60a of the rib 60 coincides with the upper side of the discharge port 50a between the discharge port 50a and the vertical surface 5s. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
このベーン型圧縮機では、垂直面5sと衝突した後の冷媒ガスがそのまま上方の流出口2aに移動するのではなく、リブ60の下面60aによって左右に移動してから流出口2aに移動する。このため、垂直面5sに付着した潤滑油はより下方に向かい易く、冷媒ガスがその潤滑油を流出口2aまで連れて行き難い。他の作用効果は実施例1、2と同様である。   In this vane type compressor, the refrigerant gas that has collided with the vertical surface 5s does not move to the upper outlet 2a as it is, but instead moves to the left and right by the lower surface 60a of the rib 60 and then moves to the outlet 2a. For this reason, the lubricating oil adhering to the vertical surface 5s is likely to move downward, and the refrigerant gas hardly takes the lubricating oil to the outlet 2a. Other functions and effects are the same as those of the first and second embodiments.
以上において、本発明を実施例1〜3に即して説明したが、本発明は上記実施例1〜3に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。   In the above, the present invention has been described with reference to the first to third embodiments. However, the present invention is not limited to the first to third embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the spirit of the present invention. Needless to say.
例えば、本発明は、ベーン型圧縮機だけでなく、斜板式圧縮機、スクロール型圧縮機等にも具体化可能である。また、分離手段として、遠心分離方式の他、メッシュやフィルタを用いた方式のものを採用することも可能である。   For example, the present invention can be embodied not only in a vane type compressor but also in a swash plate type compressor, a scroll type compressor, and the like. In addition to the centrifugal separation method, a separation method using a mesh or a filter can also be employed as the separation means.
本発明は車両用空調装置に利用可能である。   The present invention is applicable to a vehicle air conditioner.
16…吐出室
2a…流出口
1、2…ハウジング(1…フロントハウジング、2…リヤハウジング)
12…圧縮室
50…分離手段、遠心分離セパレータ
50a…排出口
5s…垂直面
18…円筒部
17b…案内面
17…エンドフレーム
18c…取込口
18d…上昇流路
13…吸入室
1b…流入口
3a…シリンダ室
3…シリンダブロック
4…フロントサイドプレート
5…リヤサイドプレート
10a…ベーン溝
10…ロータ
11…ベーン
17c、17d…分離口
5f…段部
60a…下面
60…リブ
40…背圧室
5c…排油溝
5d…弁室
20…弁体
16 ... Discharge chamber 2a ... Outlet 1, 2 ... Housing (1 ... Front housing, 2 ... Rear housing)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Compression chamber 50 ... Separation means, centrifugal separator 50a ... Discharge port 5s ... Vertical surface 18 ... Cylindrical part 17b ... Guide surface 17 ... End frame 18c ... Intake port 18d ... Ascending flow path 13 ... Suction chamber 1b ... Inlet port 3a ... Cylinder chamber 3 ... Cylinder block 4 ... Front side plate 5 ... Rear side plate 10a ... Vane groove 10 ... Rotor 11 ... Vane 17c, 17d ... Separation port 5f ... Stepped portion 60a ... Bottom surface 60 ... Rib 40 ... Back pressure chamber 5c ... Oil drain groove 5d ... Valve chamber 20 ... Valve body

Claims (7)

  1. 吐出室が形成されているとともに、該吐出室を外部の冷凍回路に連通させる流出口が上方に開口しているハウジングと、該ハウジング内に設けられ、潤滑油を含有する冷媒ガスを圧縮室内で圧縮して該吐出室に吐出する圧縮機構と、該吐出室内に設けられ、該冷媒ガスから該潤滑油を分離し、該流出口から流出させる油分離機構とを備え、
    前記油分離機構は、前記冷媒ガスから前記潤滑油を分離する分離手段と、該分離手段を経た全ての該冷媒ガスを前記流出口に向かって排出する排出口とを有し、
    前記排出口は、水平に開口して前記吐出室内の垂直面と対面しつつ該吐出室内に開放されていることを特徴とする圧縮機。
    A housing in which a discharge chamber is formed and an outlet for communicating the discharge chamber with an external refrigeration circuit is opened upward, and a refrigerant gas containing lubricating oil is provided in the compression chamber in the compression chamber. A compression mechanism that compresses and discharges into the discharge chamber; and an oil separation mechanism that is provided in the discharge chamber and separates the lubricating oil from the refrigerant gas and flows out from the outlet.
    The oil separation mechanism has separation means for separating the lubricating oil from the refrigerant gas, and a discharge port for discharging all the refrigerant gas that has passed through the separation means toward the outlet,
    The compressor is characterized in that the discharge port is opened horizontally and is open to the discharge chamber while facing a vertical surface of the discharge chamber.
  2. 前記分離手段は、上下に延びる円筒状の円筒部と、該円筒部の外周面周りに前記冷媒ガスを周回させる案内面が形成されたエンドフレームとを有する遠心分離セパレータであり、
    該遠心分離セパレータには、該円筒部の下端に開口する取込口と、該円筒部内に形成され、該取込口と連通して上下に延びる上昇流路と、該上昇流路の上端から水平に延びる前記排出口とが形成されている請求項1記載の圧縮機。
    The separation means is a centrifugal separator having a cylindrical cylindrical portion extending vertically and an end frame formed with a guide surface for circulating the refrigerant gas around the outer peripheral surface of the cylindrical portion,
    The centrifugal separator has an intake opening that opens at a lower end of the cylindrical portion, an ascending flow path that is formed in the cylindrical portion and extends in a vertical direction in communication with the intake opening, and an upper end of the ascending flow path. The compressor according to claim 1, wherein the discharge port extending horizontally is formed.
  3. 前記排出口は、前記遠心分離セパレータ内の通路の最小断面積を超える断面積を有している請求項2記載の圧縮機。   The compressor according to claim 2, wherein the discharge port has a cross-sectional area that exceeds a minimum cross-sectional area of a passage in the centrifugal separator.
  4. 前記ハウジング内には、吸入室と、該吸入室を前記冷凍回路に連通する流入口とが形成され、
    該ハウジング内に設けられ、シリンダ室が形成されたシリンダブロックと、該ハウジング内に設けられ、該シリンダ室の前方を閉鎖するフロントサイドプレートと、該ハウジング内に設けられ、該シリンダ室の後方を閉鎖するリヤサイドプレートと、該シリンダ室内に回転可能に設けられ、複数個のベーン溝が形成されたロータと、各該ベーン溝に出没可能に設けられ、該シリンダ室の内面、該ロータの外面、該フロントサイドプレートの内面及び該リヤサイドプレートとともに該吸入室及び前記吐出室と連通する前記圧縮室を形成するベーンとを備え、
    前記リヤサイドプレートには、前記垂直面が形成されているとともに、前記圧縮室内の前記冷媒ガスを前記案内面に導く分離口が貫設されている請求項1乃至3のいずれか1項記載の圧縮機。
    In the housing, a suction chamber and an inlet that communicates the suction chamber with the refrigeration circuit are formed,
    A cylinder block provided in the housing and formed with a cylinder chamber, a front side plate provided in the housing and closing the front of the cylinder chamber, and a rear side of the cylinder chamber provided in the housing. A closed rear side plate, a rotor provided rotatably in the cylinder chamber and formed with a plurality of vane grooves, and provided so as to be able to project and retract in each vane groove, an inner surface of the cylinder chamber, an outer surface of the rotor, A vane that forms the compression chamber communicating with the suction chamber and the discharge chamber together with the inner surface of the front side plate and the rear side plate;
    The compression according to any one of claims 1 to 3, wherein the rear side plate is formed with the vertical surface, and is provided with a separation port through which the refrigerant gas in the compression chamber is guided to the guide surface. Machine.
  5. 前記リヤサイドプレートには、前記排出口と前記垂直面との間に形成され、該排出口を前記吐出室の下方に対して隔離する段部が形成されている請求項4記載の圧縮機。   The compressor according to claim 4, wherein the rear side plate is formed with a step portion formed between the discharge port and the vertical surface and isolating the discharge port from below the discharge chamber.
  6. 前記リヤサイドプレートの内面には、前記ロータの回転により前記ベーンの底面と前記ベーン溝との間の背圧室に連通する排油溝が凹設され、
    該リヤサイドプレートには、前記段部の上面と前記排油溝とを連通する弁室が貫設され、
    該弁室内には、該吐出室側に付勢されて弁体が収納され、
    該弁室及び該弁体は該段部の該上面及び前記排出口の下方に位置している請求項5記載の圧縮機。
    An oil drain groove that communicates with the back pressure chamber between the bottom surface of the vane and the vane groove by the rotation of the rotor is recessed in the inner surface of the rear side plate,
    The rear side plate is provided with a valve chamber communicating with the upper surface of the stepped portion and the oil drain groove,
    In the valve chamber, the valve body is accommodated by being biased toward the discharge chamber side,
    The compressor according to claim 5, wherein the valve chamber and the valve body are located below the upper surface of the stepped portion and the discharge port.
  7. 前記リヤサイドプレートには、前記排出口と前記垂直面との間で前記冷媒ガスを左右に案内するリブが形成されている請求項4又は5記載の圧縮機。   The compressor according to claim 4 or 5, wherein a rib for guiding the refrigerant gas to the left and right is formed between the discharge port and the vertical surface on the rear side plate.
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