JP2015175281A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 サイドプレートと油分離器とが一体化した圧縮機において、油分離器の分離効率の低下を抑制する技術を提供する。
【解決手段】 圧縮機１０は、シェル１１と、シェル１１内に配置されている圧縮機構と、サイドプレート２０と、油分離筒５４を備える。サイドプレート２０は、シェル１１内を、圧縮機構が配置される第１空間と、圧縮機構から吐出された冷媒ガスに含まれている潤滑油が貯留される第２空間とに区画する。サイドプレート２０には、油分離筒５４を収容する収容部５１と、第１空間と収容部５１とを連通する吐出通路４４が形成されている。収容部５１には、連通孔７２が形成された案内筒７０が配置されている。連通孔７２は、案内筒７０の内側と外側とを連通している。吐出通路４４は、案内筒７０の外側で連通孔７２と連通している。吐出通路４４から吐出される冷媒ガスが連通孔７２を流れることで、冷媒ガスの進行方向が所定の方向に変更される。
【選択図】 図１

Description

本明細書に開示の技術は、圧縮機に関する。

特許文献１には、ベーン型の圧縮機が開示されている。この圧縮機では、シェルに設けられたサイドプレートにより、シェル内が圧縮機構側と、当該圧縮機構で圧縮された冷媒ガスが吐出される吐出領域側とに区画されている。吐出領域内には、当該圧縮機構から吐出された冷媒ガスに含まれる潤滑油を遠心分離する油分離器が配置されている。油分離器は、サイドプレートと別体に設けられており、サイドプレートに組付けられている。油分離器には、分離後の潤滑油が滴下する油分離室が形成されている。圧縮機構と油分離器（の油分離室）とは、吐出通路によって接続されている。即ち、吐出通路の一部はサイドプレートに形成されており、吐出通路の残部は油分離器のケースに形成されている。圧縮機構から吐出された冷媒ガスは、吐出通路を経由して油分離室内に吐出される。

特開２０１０−４８０９９号公報

油分離器で冷媒ガスから潤滑油を効率よく分離するためには、冷媒ガスを油分離室内に最適な方向及び最適な速度で吐出する必要がある。特許文献１の構成では、サイドプレートと油分離器が別体であるため、吐出通路を比較的に自由に設計できる。このため、冷媒ガスが所望の方向及び速度で油分離室内に吐出されるように吐出通路を形成することができ、油分離器で冷媒ガスから潤滑油を効率よく分離できる。

しかしながら、特許文献１の圧縮機では、サイドプレートと油分離器が別体であるため、製造コストがかさんだり、構造が複雑化して圧縮機が大型化したりするといった問題がある。そこで、油分離器をサイドプレート内に配置して、サイドプレートと油分離器とを一体化する開発が進められている。これにより、製造コストを削減できると共に、圧縮機を小型化することが可能になる。しかしながら、サイドプレートと油分離器とを一体化すると、吐出通路の設計に制約が増え、設計の自由度が低下するため、冷媒ガスを所望の方向及び速度で油分離室内に吐出させることが困難になる。このため、油分離器の分離効率が低下し、圧縮機の性能が低下する可能性がある。

本明細書では、サイドプレートと油分離器とが一体化した圧縮機において、油分離器の分離効率の低下を抑制する技術を提供する。

本明細書が開示する圧縮機は、シェルと、シェル内に配置されている圧縮機構と、サイドプレートと、油分離筒と、を備える。サイドプレートは、シェル内を、圧縮機構が配置される第１空間と、圧縮機構から吐出された冷媒ガスに含まれている潤滑油が貯留される第２空間とに区画する。油分離筒は、圧縮機構から吐出された冷媒ガスに含まれる潤滑油を分離する。サイドプレートには、収容部と、吐出通路と、が形成されている。収容部は、油分離筒を収容するように凹設され、圧縮機構から吐出された冷媒ガスから潤滑油を遠心分離する。吐出通路は、第１空間と収容部とを連通する。収容部には、連通孔が形成された案内筒が配置されている。連通孔は、案内筒の内側と外側とを連通している。油分離筒は、案内筒の内側に配置されている。吐出通路は、案内筒の外側で連通孔と連通している。吐出通路から吐出される冷媒ガスが連通孔を流れることで、冷媒ガスの進行方向が所定の方向に変更される。

上記の圧縮機では、吐出通路は第１空間と収容部とを連通している。収容部には、案内筒が配置されている。案内筒の内側には、油分離筒が配置されている（以下では、収容部と油分離筒により構成される機構を油分離器とも称する）。案内筒には、連通孔が形成されている。吐出通路から吐出される冷媒ガスは、連通孔を通って、案内筒の内側の空間に吐出される。吐出通路から吐出される冷媒ガスが連通孔を流れることで、冷媒ガスの進行方向が所定の方向に変更される。この構成によると、連通孔の開口を調整することで、吐出通路から吐出された冷媒ガスの進行方向を変更し、案内筒の内側を流れる冷媒ガスの旋回流に沿った方向とすることができる。このため、吐出通路が油分離に最適な位置に開口していなくても、冷媒ガスを所望の方向から案内筒の内側の空間に流入させることができる。従って、サイドプレートと油分離器とが一体化された圧縮機において、吐出通路の設計の自由度が制約される場合であっても、油分離器の分離効率が低下することを抑制することができる。

本明細書が開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明を実施するための形態、及び、実施例にて詳しく説明する。

実施例１のベーン型圧縮機の断面図を示す。 図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図であり、圧縮機構の内部を示す。 案内筒の斜視図を示す。 図１のＩＶ−ＩＶ線における断面図であり、吐出通路、溝、及び案内筒の連通孔の位置関係を示す。 図１のＶ−Ｖ線における断面図であり、吐出通路及び排出通路を示す。 変形例１の油分離器を構成する、案内筒一体型油分離筒の断面図を示す。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

（特徴１） 本明細書が開示する圧縮機では、収容部は、筒状穴と、該筒状穴の側面に形成された溝と、を有していてもよい。吐出通路の一端は、溝内に開口していてもよい。案内筒は、筒状穴の周面に沿って配置されていてもよい。この構成では、吐出通路から吐出された冷媒ガスは、一旦溝内の空間に流入し、溝内の空間を経由して、案内筒に形成された連通孔を介して案内筒の内側の空間に吐出される。この構成によると、溝内の空間に流入した冷媒ガスの進行方向を、連通孔の軸線方向に変更することができる。

（特徴２） 本明細書が開示する圧縮機では、溝を平面視すると、溝は、周方向における一端から他端まで曲線状となっていてもよい。この構成によると、冷媒ガスは、溝内の空間を溝の形状に沿ってスムーズに流れることができる。このため、冷媒ガスが溝内の空間を流れる際の圧力損失を低減でき、連通孔から案内筒の内側の空間に吐出される冷媒ガスの流速が低減することを抑制できる。従って、冷媒ガスの流速低下に起因して油分離器の分離効率が低下することを抑制できる。

（特徴３） 本明細書が開示する圧縮機では、油分離筒と案内筒は、一体的に形成されていてもよい。この構成によると、部品点数を低減でき、製造コストを低減できると共に、製造効率を向上できる。

実施例１のベーン型圧縮機１０について図１〜５を参照して説明する。図１に示すように、ベーン型圧縮機１０のシェル１１は、フロントシェル１２とリアシェル１４により構成されている。フロントシェル１２とリアシェル１４は、４つのボルト１３（図２、５参照）によって締結されている。リアシェル１４には３つの取付足１４ａが形成されている。取付足１４ａを車両のエンジン等（図示省略）に取付けることにより、ベーン型圧縮機１０が車両内に固定される。なお、図１の上下方向及び前後方向は、ベーン型圧縮機１０を車両に取付けた状態における上下方向及び前後方向と一致する。なお、図１〜図５は模式図であり、その縮尺は厳密には一致していないことに留意されたい。変形例１についても同様である。

リアシェル１４の前方には、前後方向に延びる筒状形状を有するシリンダ１６が配置されている。シリンダ１６の内部には、前後方向に延びる空間が形成されている。前後方向に直交する平面における上記空間の断面は、楕円形状を呈している（図２参照）。シリンダ１６の前方には、フロントサイドプレート１８が配置されている。フロントサイドプレート１８の後端面１８ａは、シリンダ１６の前端面と当接している。シリンダ１６の後方には、リアサイドプレート２０が配置されている。リアサイドプレート２０の前端面２０ａは、シリンダ１６の後端面と当接している。リアシェル１４の内周面、シリンダ１６の外周面、フロントサイドプレート１８の後端面１８ａ、及びリアサイドプレート２０の前端面２０ａの間には、環状の外周吐出空間４０が区画されている。

フロントサイドプレート１８には、駆動軸２２（後述）が貫通する貫通孔１８ｂが形成されている。貫通孔１８ｂ内には滑り軸受２６が設けられている。リアサイドプレート２０には、駆動軸２２の後端部が配置される挿通穴２０ｂが形成されている。挿通穴２０ｂ内には滑り軸受２８が設けられている。駆動軸２２は、シェル１１内を前後方向に延びており、フロントシェル１２に設けられた軸封装置２４と、貫通孔１８ｂ及び挿通穴２０ｂにそれぞれ設けられた滑り軸受２６、２８とによって、シェル１１及びサイドプレート１８、２０に回転可能に支持されている。

シリンダ１６の内部空間には、駆動軸２２と一体回転可能な円筒状のロータ３０が配置され、ロータ３０は駆動軸２２に固着されている。図２に示すように、ロータ３０の外周面には、径方向に深さを有する５つのベーン溝３０ａが、周方向に等間隔に形成されている。ベーン溝３０ａには、径方向にスライド可能なベーン３２が収納されている。ベーン溝３０ａとベーン３２との間には、背圧室３３が形成されている。背圧室３３には潤滑油が供給される。背圧室３３は、フロントサイドプレート１８の後端面１８ａに形成された溝１８ｄと連通すると共に、リアサイドプレート２０に形成された通路６４ｄと連通している。駆動軸２２の回転に伴いロータ３０が回転すると、ベーン３２は背圧室３３の背圧により径方向外側に押し出されてシリンダ１６の内周面に当接する。シリンダ１６の内周面、ロータ３０の外周面、隣り合う２つのベーン３２、３２、フロントサイドプレート１８の後端面１８ａ及びリアサイドプレート２０の前端面２０ａによって、圧縮室３４が区画される。ロータ３０の回転に伴い圧縮室３４の容積が増加する工程が吸入工程であり、圧縮室３４の容積が減少する工程が圧縮工程となる。シリンダ１６、フロントサイドプレート１８（厳密には後端面１８ａ）、リアサイドプレート２０（厳密には前端面２０ａ）、駆動軸２２、ロータ３０、及びベーン３２によって、圧縮機構Ｃが構成されている。

図１に示すように、フロントシェル１２とフロントサイドプレート１８との間には、吸入室３６が形成されている。フロントシェル１２の上部には、ベーン型圧縮機１０の外部に開口する吸入ポート３８が形成されている。吸入室３６は吸入ポート３８と連通している。吸入ポート３８は、蒸発器（後述）に接続されている。フロントサイドプレート１８には、フロントサイドプレート１８を前後方向に貫通する２つの貫通孔１８ｃが形成されている。２つの貫通孔１８ｃは、駆動軸２２に対して互いに反対の位置に形成されている。シリンダ１６には、シリンダ１６を前後方向に貫通する２つの吸入通路１６ａが形成されている。各吸入通路１６ａは、各貫通孔１８ｃと連通している。吸入室３６と圧縮室３４（厳密には、吸入工程が実施される圧縮室３４）は、貫通孔１８ｃ及び吸入通路１６ａにより連通している。

図２に示すように、シリンダ１６の外周面には、径方向内側に向かって凹んでいる２つの凹部１６ｂが、図２の奥行き方向（即ち、図１の前後方向）に沿って形成されている。２つの凹部１６ｂは、シリンダ１６の上下方向における中央部（別言すれば、シリンダ１６の内部空間の楕円形状の断面の短軸方向側）に形成されている。２つの凹部１６ｂは、駆動軸２２に対して互いに反対の位置に形成されている。凹部１６ｂによって形成された空間１６ｃは、外周吐出空間４０と連通している。このため、以下では、空間１６ｃを吐出空間１６ｃと称する。シリンダ１６には、吐出空間１６ｃと圧縮室３４（厳密には、圧縮工程が実施される圧縮室３４）とを連通させる吐出口１６ｄが形成されている。吐出口１６ｄは、凹部１６ｂに配置された吐出弁４２により開閉可能となっている。即ち、吐出弁４２は、圧縮室３４から吐出口１６ｄを通って吐出される冷媒ガスの圧力が所定値を超えた場合に開弁し、冷媒ガスの圧力が所定値以下となった場合に閉弁するように構成されている。

図１に示すように、リアサイドプレート２０とリアシェル１４との間には、吐出室６０が形成されている。吐出室６０の下部には、圧縮機構Ｃから吐出された冷媒ガスに含まれている潤滑油が貯留される（図１では潤滑油の図示は省略している）。即ち、シェル１１内の空間は、リアサイドプレート２０によって、圧縮機構Ｃが配置される空間と、潤滑油が貯留される空間とに区画される。リアシェル１４の上部には、ベーン型圧縮機１０の外部に開口する吐出ポート６２が形成されている。吐出室６０は吐出ポート６２と連通している。吐出ポート６２は、凝縮器（後述）に接続されている。

リアサイドプレート２０は、中央部が後方に（即ち、吐出室６０側に）膨出している。以下では、上記中央部を膨出部２０ｃと称する。膨出部２０ｃには、上下方向に延びる筒状の穴が凹設されており、上面が吐出室６０に開口する略円柱状の空間４９が形成されている。図１に示すように、空間４９は径が異なる３つの空間４９ａ，４９ｂ，４９ｃから構成されている。空間４９ａの径は空間４９ｂの径よりも大きく、空間４９ｂの径は空間４９ｃの径よりも大きい。膨出部２０ｃには、空間４９ａの外側に周方向に溝７４が形成されている。空間４９と溝７４内の空間が、油分離室５１（後述）に相当する。溝７４は、上下方向に高さを有する柱状形状となっている。溝７４の上面及び下面７４ｂは、空間４９ａの軸方向と略直交する平面上にそれぞれ位置している。図１、４に示すように、溝７４は空間４９ａの周面から軸直方向に凹んでおり、その周面７４ａは円弧をなしている。周面７４ａが空間４９ａの周面から凹んでいる距離は、溝７４の一端７４ｃから周方向に向かって徐々に大きくなり、周方向における中央で最大となり、他端７４ｄに向かうにつれて徐々に小さくなる（図４参照）。溝７４の高さは、溝７４の周面７４ａの周方向の長さに比べて大幅に短い。このため、溝７４内の空間は、周方向に長く延びた空間となっている。なお、説明の都合上、溝７４の周方向における両側を「一端７４ｃ」、「他端７４ｄ」と称しているが、これらの端部は図４の奥行き方向に延びていることに注意されたい。

図１に示すように、空間４９ａの周壁には、案内筒７０が圧入嵌合されている。図３に示すように、案内筒７０は円筒形状を有しており、案内筒７０には、自身を貫通する連通孔７２が形成されている。案内筒７０の外周面の径は空間４９ａの径と略同一であり、案内筒７０の内周面の径は空間４９ｂの径と略同一である。このため、案内筒７０を空間４９ａに配置すると、案内筒７０の内周面と空間４９ｂの周面との間には段差が形成されず、一続きの連続した周面を形成する。案内筒７０により、溝７４と空間４９が仕切られ、溝７４内の空間と溝７４外の空間４９（厳密には、空間４９から案内筒７０が占める空間を除いた空間）とに区画される。溝７４外の空間４９が、油分離部５２（後述）に相当する。溝７４内の空間は、溝７４の周面７４ａ、上面、下面７４ｂ（図４参照）及び案内筒７０の外周面（詳細には、溝７４内の空間に露出している部分の外周面）とにより囲まれている。図４に示すように、案内筒７０の連通孔７２の一端７２ａは、溝７４内の空間に開口している。連通孔７２の他端７２ｂは空間４９ａ（厳密には、空間４９ａから案内筒７０が占める空間を除いた空間）に開口している。連通孔７２により溝７４と空間４９ａとが連通する。連通孔７２の一端７２ａは、溝７４の一端７４ｃ側に位置している。連通孔７２は、空間４９の軸方向と略直交する平面方向に案内筒７０を貫通している。また、図４の点７０ａは、連通孔７２の他端７２ｂ上の点である。連通孔７２は、点７０ａにおける案内筒７０の内周面の接線方向に案内筒７０を貫通している。

油分離器５０は、油分離室５１と油分離筒５４を備える。油分離室５１は、溝７４内の空間と溝７４外の空間４９で形成されており、両者は案内筒７０により区画されている。溝７４外の空間４９が油分離部５２に相当する。即ち、油分離部５２は、空間４９から、案内筒７０が占める空間を除いた空間で形成されている。油分離部５２は、上下方向に高さを有する略円柱形状の空間を有する。案内筒７０の内周面は、油分離部５２を区画する壁の一部を構成している。油分離筒５４は、略円筒形状であり、油分離部５２の上部に圧入嵌合されている。即ち、油分離室５１は、リアサイドプレート２０に形成された空間であり、リアサイドプレート２０の上面より内部に延びる空間となっている。油分離筒５４の上下方向の長さは、油分離部５２の長さよりも短く、油分離筒５４の下端は油分離部５２の上下方向における中央部（即ち、空間４９ｂ）に位置している。油分離部５２と油分離筒５４は同軸となっている。油分離部５２の内周面と油分離筒５４の外周面との間には筒状の空間５２ａが形成されている。図５に示すように、連通孔７２の他端７２ｂは、空間５２ａの上方に開口している。連通孔７２の他端７２ｂから吐出された冷媒ガスは、油分離部５２の内周面の接線に沿う方向に空間５２ａに流入し、空間５２ａ内を、上方から見て反時計回りに旋回する（図４参照）。これにより、冷媒ガスから潤滑油が遠心分離される。油分離部５２の下部には、遠心分離後の潤滑油が滴下する（図１では潤滑油の図示は省略している）。油分離筒５４の上面には、吐出室６０に開口する開口５４ａが形成されている。開口５４ａは、吐出ポート６２の鉛直下方からずれた位置に位置している。即ち、開口５４ａの鉛直上方にはリアシェル１４の内周面が位置している。油分離筒５４は、分離後の冷媒ガスを、油分離筒５４の下端から上方に移送し、開口５４ａから吐出室６０に吐出する。開口５４ａから吐出された冷媒ガスは吐出ポート６２から吐出される。なお、油分離室５１は「収容部」の一例に相当し、油分離部５２は「筒状穴」の一例に相当する。

図５に示すように、リアサイドプレート２０は、膨出部２０ｃの左右に、図５の手前方向（即ち、膨出部２０ｃが膨出する方向と同一の方向）に膨出する膨出部２０ｄを有する。図１、４に示すように、リアサイドプレート２０には、吐出空間１６ｃと溝７４とを接続する２つの吐出通路４４、４５が形成されている。吐出通路４４、４５の吐出空間１６ｃ側の一部は、リアサイドプレート２０の膨出していない部分にそれぞれ形成されている。吐出通路４４、４５の残部は膨出部２０ｄ、２０ｃにそれぞれ形成されている。吐出通路４４の流入口４４ａ及び吐出通路４５の流入口４５ａは、リアサイドプレート２０の前端面２０ａに形成されており、吐出空間１６ｃに開口している（図１、２参照）。吐出通路４４の流出口４４ｂ及び吐出通路４５の流出口４５ｂは、膨出部２０ｃに位置しており、溝７４の周面７４ａに開口している（図１、４参照）。即ち、吐出通路４４，４５は、吐出空間１６ｃと溝７４内の空間を接続している。上述したように、溝７４内の空間は、連通孔７２を介して油分離器５０の油分離部５２と連通している。このため、吐出通路４４、４５は、圧縮機構Ｃから吐出された冷媒ガスを、溝７４内の空間を経由して油分離部５２に移送する。図１、５に示すように、吐出通路４４、４５の各流出口４４ｂ、４５ｂは、各流入口４４ａ、４５ａよりもそれぞれ上方に位置している。吐出通路４４、４５は、各流入口４４ａ、４５ａから各流出口４４ｂ、４５ｂまでそれぞれ一直線状に形成されている。すなわち、吐出通路４４、４５の各軸線が、各流入口４４ａ、４５ａから各流出口４４ｂ、４５ｂまでそれぞれ屈曲することなく直線状に形成されている。また、吐出通路４４、４５の軸線に直交する断面の断面積は略一定となっている。また、図４に示すように、流出口４５ｂは、溝７４の一端７４ｃ側に位置している。流出口４５ｂは、流出口４４ｂに対して、反時計回りに進んだ位置に位置している。連通孔７２の一端７２ａは、流出口４５ｂよりも反時計回りに進んだ位置に位置している。

図５に示すように、リアサイドプレート２０は、膨出部２０ｃの右側に、図５の手前方向（即ち、膨出部２０ｃ、２０ｄが膨出する方向と同一の方向）に膨出する膨出部２０ｅを有する。膨出部２０ｃ、２０ｅには、油分離器５０（詳細には、油分離部５２）と吐出室６０とを接続する排出通路４６が形成されている。排出通路４６は、油分離器５０により分離された潤滑油を吐出室６０に排出する。排出通路４６の流入口４６ａは、膨出部２０ｃに位置しており、油分離部５２の最下部に開口している。排出通路４６の流出口４６ｂは、膨出部２０ｅに位置しており、吐出室６０に開口している。吐出室６０には、排出通路４６を通って流出口４６ｂから排出された潤滑油が貯留されている。排出通路４６は、流入口４６ａから流出口４６ｂまで一直線状に形成されている。すなわち、排出通路４６の軸線が流入口４６ａから流出口４６ｂまで屈曲することなく直線状に形成されている。また、排出通路４６の軸線に直交する断面の断面積は略一定となっている。また、図１に示すように、排出通路４６の流入口４６ａは、吐出通路４４の流出口４４ｂの後方（即ち、図５の手前方向）に位置している。吐出室６０におけるリアシェル１４の内周面には、内周面から突出する突出部１５が形成されている。突出部１５は平面１５ａを有する。排出通路４６の流出口４６ｂから排出される潤滑油は、突出部１５の平面１５ａに対して垂直方向に衝突する。

図１に示すように、リアシェル１４の下面には、下方に凹んでいる凹部１４ｂが形成されている。凹部１４ｂにより、リアサイドプレート２０の下面とリアシェル１４との間には隙間６０ａが形成されている。隙間６０ａは吐出室６０と連通している。リアサイドプレート２０には、油供給通路６４（６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ）が形成されている。通路６４ａは鉛直上方に延びており、その一端は隙間６０ａに開口し、その他端は挿通穴２０ｂと連通している。通路６４ｂは前後方向に延びており、通路６４ａから分岐している。通路６４ｃは挿通穴２０ｂの外周を一巡しており、通路６４ｂと連通している。通路６４ｄは２つ形成されて前後方向に延びており、その一端は環状の通路６４ｃと連通しており、その他端は、ロータ３０の回転に伴い各背圧室３３に順に連通する。通路６４ａ〜６４ｄにより、油供給通路６４が構成される。

ベーン型圧縮機１０の動作を説明する。エンジンなど（図示省略）によって駆動軸２２が駆動されると、ロータ３０が駆動軸２２と一体回転する。ロータ３０が回転すると、圧縮室３４の容積が変化する。具体的には、吸入通路１６ａと連通している圧縮室３４の容積が増加する。これにより、低温低圧の冷媒ガス（気体）が、蒸発器（図示省略）から配管（図示省略（他の配管についても同様とする））を経て吸入ポート３８に吸入され、吸入室３６、貫通孔１８ｃ、吸入通路１６ａを経由して圧縮室３４に送られる。圧縮室３４の容積変化により圧縮された高温高圧の冷媒ガス（気体）は、吐出口１６ｄから吐出空間１６ｃ及び外周吐出空間４０に吐出され、吐出通路４４、４５を経て、各流出口４４ｂ、４５ｂから溝７４内の空間にそれぞれ吐出される。

流出口４４ｂから溝７４内に吐出された直後の冷媒ガスの進行方向は、吐出通路４４が流入口４４ａから流出口４４ｂに向かって延びる方向と平行である。即ち、冷媒ガスは、図１の斜め上方に向かって溝７４内に吐出される。溝７４内に吐出された冷媒ガスは、溝７４内で一時的に滞留し、案内筒７０の連通孔７２を介して油分離部５２に供給される。溝７４内に滞留してから油分離部５２に吐出されることで、冷媒ガスの進行方向は、連通孔７２の軸線方向に変更される。即ち、冷媒ガスは、油分離部５２の軸直方向から、案内筒７０の内周面の点７０ａにおける接線方向に沿って油分離部５２に流入する。同様に、流出口４５ｂから溝７４内に吐出された直後の冷媒ガスの進行方向は、吐出通路４５が流入口４５ａから流出口４５ｂに向かって延びる方向と平行である（以下、斜め上方方向という）。流出口４５ｂから溝７４内に吐出された冷媒ガスは、溝７４内で一時的に滞留し、案内筒７０の連通孔７２を介して油分離部５２に供給される。流出口４５ｂから溝７４内に吐出される冷媒ガスも、溝７４及び連通孔７２を介して油分離部５２に吐出されることで、その進行方向が連通孔７２の軸線方向に変更される。即ち、冷媒ガスは、油分離部５２の軸直方向から、案内筒７０の内周面の点７０ａにおける接線方向に沿って油分離部５２に流入する。このため、吐出通路４４、４５から溝７４及び連通孔７２を介して油分離部５２に吐出される冷媒ガスは、空間５２ａを旋回する旋回流の流れに沿って油分離部５２に導入される。

空間５２ａに吐出された冷媒ガスは、油分離部５２の内周面に沿って、上方から見て反時計回りに空間５２ａ内を旋回する。これにより、冷媒ガスから潤滑油が遠心分離される。分離後の潤滑油は、油分離部５２の内周面を伝って油分離部５２の下部（即ち、空間４９ｃ）に滴下する。一方、潤滑油が分離された冷媒ガスは、油分離筒５４の下端から上方に移送され、開口５４ａから吐出室６０に吐出される。吐出室６０に吐出された冷媒ガスは、開口５４ａの鉛直上方に位置するリアシェル１４の内周面に衝突する。これにより、油分離器５０で分離しきれなかった潤滑油が冷媒ガスから分離され、その潤滑油はリアシェル１４の内周面又は底面（図１の後方の面）を伝って吐出室６０の下部に貯留される。リアシェル１４の内周面に衝突した冷媒ガスは、吐出ポート６２から配管を経由して凝縮器（図示省略）に送られる。凝縮器によって冷却されて液化した冷媒ガスは、配管を経由して膨張弁（図示省略）に送られる。膨張弁によって急激に膨張された冷媒ガスは、配管を経由して蒸発器に送られる。蒸発器によって周囲から熱を吸収して気体となった冷媒ガスは、配管を経由して再びベーン型圧縮機１０の吸入ポート３８に吸入される。ベーン型圧縮機１０、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器は、配管を介してこの順に接続されており、車両用空調装置の冷凍回路を構成している。

一方、油分離器５０による分離後に油分離部５２の下部に滴下した潤滑油は、排出通路４６を通って流出口４６ｂから吐出室６０に排出され、突出部１５の平面１５ａに垂直方向に衝突し、吐出室６０の下部に貯留される。吐出室６０に貯留された潤滑油は、隙間６０ａ及び油供給通路６４を経由して、挿通穴２０ｂ及び背圧室３３に供給される。挿通穴２０ｂに供給された潤滑油は、滑り軸受２８を潤滑する。背圧室３３に供給された潤滑油は、ベーン３２を径方向外側に付勢すると共に、ベーン３２とベーン溝３０ａとの間を潤滑する。また、潤滑油は背圧室３３及び溝１８ｄを経由して滑り軸受２６を潤滑し、吸入室３６に送られる。

実施例１のベーン型圧縮機１０の作用効果を説明する。このベーン型圧縮機１０では、リアサイドプレート２０に、凹設された収容部である油分離室５１（空間４９）に、連通孔７２を備えた案内筒７０が設けられている。案内筒７０の内側には油分離部５２が区画されるとともに油分離筒５４が配置されており、案内筒７０の外側で、吐出通路４４、４５は、連通孔７２と連通する。このため、吐出通路４４、４５から吐出される冷媒ガスの進行方向は、連通孔７２を介して油分離部５２に吐出される際に、油分離部５２内の冷媒ガスの旋回流に沿った方向に変更される。即ち、連通孔７２の開口方向を調整することで、冷媒ガスを最適な方向から油分離部５２に流入させることができる。このため、油分離器５０は効率的に冷媒ガスから潤滑油を分離することができる。このため、リアサイドプレート２０と油分離器５０とを一体とし、吐出通路４４、４５の設計の自由度が制約される場合でも、油分離部５２に所望の方向から冷媒ガスを供給することができる。このため、吐出通路４４、４５の形状に起因して油分離器５０の分離効率が低下することを抑制できる。従って、吐出室６０に貯留される潤滑油の量が減少することを抑制できる。結果として、ベーン３２とベーン溝３０ａ、ベーン３２とシリンダ１６の内周面、及び滑り軸受２６、２８等の摺動部を潤滑できると共に、ベーン３２の背圧が不足することを防止できる。また、吐出室６０の潤滑油の油面が低下することに起因して油供給通路６４に冷媒ガスが混入することを抑制することができる。これにより、背圧室３３及び挿通穴２０ｂに冷媒ガスが供給されることを抑制でき、ベーン型圧縮機１０の信頼性及び耐久性を長期に亘って維持できる。特に、実施例１のベーン型圧縮機１０では、空間４９ａの外側に溝７４が形成されている。このため、吐出通路４４、４５から吐出された冷媒ガスは、溝７４内の空間で一時的に滞留してから連通孔７２を通って油分離部５２に吐出される。この結果、油分離部５２に流入する冷媒ガスの進行方向は、連通孔７２の軸線方向（連通孔７２の開口方向）に変更される。この構成によると、油分離部５２に流入する冷媒ガスの方向を比較的に容易に制御することができる。このため、油分離器５０の分離効率を容易に向上させることができる。また、リアサイドプレート２０とは別体である案内筒７０を用いて溝７４内の空間と油分離部５２とを区画することにより、溝７４内の空間及び連通孔７２を容易に形成することができる。

また、リアサイドプレート２０と油分離器５０とが一体であるベーン型圧縮機１０において、案内筒７０が配置されない状態で吐出通路４４、４５と油分離部５２が直接接続されている場合は、油分離部５２において冷媒ガスが乱流を起こすことがある。この現象は、油分離部５２に流入する冷媒ガスの流速が低いときに顕著となる。このため、油分離器５０の分離効率は、冷媒ガスが低流速の場合に特に低下する。本発明者らの実験によると、案内筒７０を設けることにより、冷媒ガスが比較的に低流速のときの油分離器５０の分離効率を、リアサイドプレートと油分離器が別体であるベーン型圧縮機における油分離器の分離効率と略同一にまで向上できることが分かった。従って、本実施例の構成によると、油分離器５０の分離効率を低下させずにリアサイドプレート２０と油分離器５０とを一体化することができる。このため、油分離器５０の分離効率を低下させることなく油分離器５０の設置箇所の自由度を向上することができる。従って、ベーン型圧縮機１０内の空間を有効活用でき、ベーン型圧縮機１０を小型化及び軽量化できると共に、製造コストを低減できる。

また、上記のベーン型圧縮機１０では、溝７４は空間４９ａの周面から凹んでおり、その周面７４ａは円弧をなしている。別言すれば、溝７４を平面視すると、溝７４はその一端７４ｃから他端７４ｄまで曲線状（本実施例では円弧状）となっている。この構成によると、溝７４により冷媒ガスをスムーズに整流することができる。このため、冷媒ガスが溝７４を流れる際の圧力損失を低減でき、油分離部５２に吐出される冷媒ガスの流速が低下することを抑制できる。従って、冷媒ガスの流速低下に起因して油分離器５０の分離効率が低下することを抑制できる。特に、上記のベーン型圧縮機１０では、冷媒ガスは油分離部５２の内周面の接線方向に沿って油分離部５２に流入する。このため、冷媒ガスは油分離部５２内をスムーズに旋回でき、油分離器５０の分離効率の低下をより抑制することができる。

（変形例１）次に、図６を参照して変形例１について説明する。変形例１では、案内筒７０が、油分離筒５４と一体化しており、案内筒一体型油分離筒８０を構成している（以下では、単に一体型油分離筒８０ともいう）。変形例１では、一体型油分離筒８０は樹脂により一体成形されているが、これに限られず、ダイカストにより成形してもよい。一体型油分離筒８０は、空間４９ａを形成する壁に圧入嵌合される。これにより、溝７４内の空間と空間４９が２つの空間に区画されると共に、空間４９には、油分離筒５４が設けられる。即ち、空間４９ａを形成する壁に一体型油分離筒８０を圧入嵌合するだけで、リアサイドプレート２０に油分離器５０を設けることができる。この構成によっても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。また、案内筒７０と油分離筒５４を一体成形することにより、部品点数を低減でき、製造効率が向上すると共に製造コストを低減することができる。

以上、本明細書が開示する技術の実施例について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、本明細書が開示する流体機械は、上記の実施例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、上記の実施例では、油分離室５１は、円筒形状の案内筒７０によって２つの空間（溝７４内の空間と油分離部５２）に区画されたが、区画する部材の形状はこれに限られない。例えば、溝７４が空間４９に開口している部分に板状部材を取付けて、２つの空間に区画してもよい。

また、溝７４を形成する代わりに、吐出通路４４、４５の各流出口側の端部の径を増大させてもよい。この構成によると、吐出通路４４、４５の端部には、冷媒ガスが一時的に滞留する空間が形成される。この構成によっても、油分離部５２に流入する冷媒ガスの進行方向を連通孔７２の軸線方向に整流することができる。なお、吐出通路４４、４５の各流出口と連通孔７２との間に、冷媒ガスが一時的に滞留する空間が形成される構成であれば、吐出通路４４、４５の端部を広げる構成に限られないことに留意されたい。

また、上記の実施例では、溝７４の周面７４ａが円弧をなしていたが、周面７４ａの形状はこれに限られず、例えば楕円の弧をなしていてもよい。また、周面７４ａが空間４９ａの周面から凹んでいる距離は、周方向における中央で最大となる代わりに、周方向における端部で最大となってもよい。或いは、周面７４ａが空間４９ａの周面から凹んでいる距離は、周方向に亘って一定であってもよい。

また、案内筒７０に形成される連通孔７２の個数は、１つに限られない。連通孔７２は、溝７４内に吐出される冷媒ガスの流速、溝７４内の容積、及び／又は連通孔７２の大きさにより、２つ以上形成されてもよい。

また、本明細書が開示する発明は、ベーン型圧縮機以外の圧縮機に適用されてもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：ベーン型圧縮機、１１：シェル、１２：フロントシェル、１４：リアシェル、１５：凸部、１５ａ：平面、１８：フロントサイドプレート、２０：リアサイドプレート、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ：膨出部、４４：吐出通路、４４ａ：流入口、４４ｂ：流入口、５０：油分離器、５１：油分離室、５２：油分離部、５４：油分離筒、６０：吐出室、７０：案内筒、７２：連通孔、７２ａ：一端、７２ｂ：他端、７４：溝、７４ｃ：一端、７４ｄ：他端、８０：案内筒一体型油分離筒

Claims (4)

1. シェルと、
   前記シェル内に配置されている圧縮機構と、
   前記シェル内を、前記圧縮機構が配置される第１空間と、前記圧縮機構から吐出された冷媒ガスに含まれている潤滑油が貯留される第２空間とに区画するサイドプレートと、
   前記圧縮機構から吐出された冷媒ガスに含まれる潤滑油を分離するための油分離筒と、を備え、
   前記サイドプレートには、
   前記油分離筒を収容するように凹設され、前記圧縮機構から吐出された冷媒ガスから潤滑油を遠心分離する収容部と、
   前記第１空間と前記収容部とを連通する吐出通路と、が形成されており、
   前記収容部には、連通孔が形成された案内筒が配置されており、
   前記連通孔は、前記案内筒の内側と外側とを連通しており、
   前記油分離筒は、前記案内筒の内側に配置されており、
   前記吐出通路は、前記案内筒の外側で前記連通孔と連通しており、
   前記吐出通路から吐出される冷媒ガスが前記連通孔を流れることで、冷媒ガスの進行方向が所定の方向に変更される、圧縮機。
2. 前記収容部は、筒状穴と、該筒状穴の側面に形成された溝と、を有しており、
   前記吐出通路の一端は、前記溝内に開口しており、
   前記案内筒は、前記筒状穴の周面に沿って配置される、請求項１に記載の圧縮機。
3. 前記溝を平面視すると、前記溝は、周方向における一端から他端まで曲線状となっている、請求項２に記載の圧縮機。
4. 前記油分離筒と前記案内筒は、一体的に形成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧縮機。
   

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