JP2514558Y2 - 往復動型圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、高圧冷媒ガスの油分離機構を内装した往復
動型圧縮機の改良に関する。

［従来の技術］ 斜板式、揺動板式等の往復動型圧縮機では、可動部分
の潤滑に供される潤滑油が冷媒ガス中にミスト状に混在
されている。従って、圧縮機から吐出される冷媒ガスと
共にミスト状の潤滑油も冷凍回路に吐出循環され、この
潤滑油が蒸発器の内壁等に付着して、熱交換の妨害要因
となっている。

このため、従来では圧縮機から凝縮器に至る高圧管路
中に油分離器を別設して、分離された潤滑油を還油配管
を介して圧縮機内へ戻すように構成したものが実用化さ
れている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる従来構成においては、機器、配
管の増設に伴う総合的な冷凍回路構成の輻輳化に加え
て、配管接続部からのガス漏れの懸念や、小径、かつ長
尺状に形成された上記還油配管に詰り現象なども生じ易
い。

本考案は、圧縮機の高圧部に油分離機構を内装して分
離油を低圧部へ還流させるとともに、分離油の還油通路
を介した高圧冷媒ガスの逆流と該還油通路の詰り現象と
を同時に防止することを、解決すべき技術課題とするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 本考案の圧縮機は、機内の高圧部に配設された油分離
室と、該油分離室の下方に隔壁板により区画形成され、
かつ透孔によって連設された分離油回収用の油溜室と、
該油溜室の底壁と底圧部とを連通すべくほぼ垂直に貫設
された還油孔と、該還油孔を該油溜室内の油量に応じて
開閉する浮子弁とを有し、該浮子弁は潤滑油よりも比重
の小さい弁体と、該弁体から一体的に垂下されて還油孔
内に延在する桿脚とからなり、還流油量が該還油孔と該
桿脚との嵌合間隙によって設定されてなることを特徴と
している。好適な態様において、上記油分離室には、吐
出冷媒ガスの放出管が接続されるとともに、外部冷凍回
路に連なる吐出管が該油分分離室内へ延在せしめられて
なることを特徴としている。

［作用］ 従って吐出室から吐出通路を経て油分離室へと進入し
た高圧冷媒ガスは、膨張、遅速に伴う比重差や変向に基
づく慣性などによって混在する潤滑油粒が分離され、分
離された潤滑油は油溜室内に貯留されたのち、通路断面
積の小さい還油通路（還油孔）を通って低圧部（斜板
室）へと還流される。そして機台停止後の引続く還流に
よって油溜室内の貯留油が枯渇した時には、浮子弁が自
動的に応動して還油通路を閉塞する。すなわち機台の停
止に伴って還油通路内の油流が消失すると、開放された
該還油通路を通って高圧の冷媒ガスが低圧部へと逆流
し、さらにはこれが冷凍回路の低圧系へと吹き抜けて、
異音の発生や蒸発器の昇温を引起すことになるが、上記
浮子弁が還油通路を確実に閉塞することによって、かか
る不具合は未然に防止される。

また、還油通路は通過する還流油量の均等化と該通路
の液体封止を図るため、単位時間当りの還流油量が同分
離油量を上回らない程度にその通路断面積が設定されて
おり、かりに単純な円孔形状であれば極端に小さな直径
に制限されることとなるが、浮子弁の弁体から垂下した
上記桿脚と還油孔との嵌合間隙によって定まる通路断面
積は還油孔の直径それ自体を拘束しないので、加工面で
の大幅な自由度が許容され、しかも貯留油量の増減や油
面の躍動に伴う弁体の浮動に追従して上記桿脚が還油孔
内を随時遊動するため、還油通路に付着滞積しがちな油
中の混在異物は物理的に排除される。

［実施例］ 以下、本考案を具体化した斜板式圧縮機の実施例を、
第１図〜第４図に基づいて説明する。

図は片側５気筒の斜板式圧縮機を示すもので、前後に
対設されたシリンダブロック1,2の両端部は前後のバル
ブプレート3,4を介してフロント及びリヤのハウジング
5,6により閉鎖され、これらはボルト挿通孔1a、2aに挿
通された複数本のボルト７によって結合されている。シ
リンダブロック1,2の結合部分には斜板室８が形成さ
れ、そこには両シリンダブロック1,2の中心軸孔1b,2bを
貫通する駆動軸９に固定された斜板10が収容されてい
る。上記シリンダブロック1,2には５対のシリンダボア1
1が、駆動軸９と平行に、かつ駆動軸９を中心とする放
射位置に形成され、各シリンダボア11には両頭型のピス
トン12が嵌挿されて、各ピストン12は半球状のシュー13
を介して斜板10に係留されている。

上記フロント及びリヤハウジング5,6にはそれぞれ中
心側に吸入室14,15が形成され、外周側に吐出室16,17が
形成されている。また、前後のバルブプレート3,4には
それぞれ吸入室14,15から各シリンダボア11内に低圧の
冷媒ガスＧを吸入するための吸入口18,19と、各シリン
ダボア11から吐出室16,17内に圧縮された高圧の冷媒ガ
スＧを吐出するための吐出口20,21とが形成されてい
る。さらに、バルブプレート3,4のシリンダブロック1,2
側には吸入弁機構22,23が設けられ、バルブプレート3,4
のハウジング5,6側には吐出弁機構2,25が設けられてい
る。

第２図に示すように、上記リヤ側シリンダブロック２
の上部には突出部26が設けられ、この突出部26には斜板
室８に開口する吸入口27が形成されている。両シリンダ
ブロック1,2における各シリンダボア11の狭間には、斜
板室８と吸入室14,15とを連通する複数の吸入通路28,29
が形成され、上記吸入口27から斜板室８に吸入された冷
媒ガスＧがこの吸入通路28,29を通って吸入室14、15内
に導入される。

第２図〜第４図に示すように、上記突出部26上には隔
壁板としての遮蔽板31及び支板32を介してシエル33が取
付けられ、その内部には油分離室34が形成されている。
該油分離室34内には遮蔽板31に植設された一対の放出管
35が互いに向合う状態で開口され、各放出管35は上記吐
出室16、17と連通されるように、リヤ側シリンダブロッ
ク２に形成された一対の吐出通路36によって結ばれてい
る。

上記シエル33には吸入管37が装設され、その基端は上
記吸入口27に接続されている。そしてシエル33にはさら
にその上壁を貫通して油分離室34内へ延在する吐出管38
が固着され、該吐出管38の外端は図示しない外部冷凍回
路と連結されている。なお、本実施例において、吐出管
38の内端部は第４図に示すように、両放出管35の開口中
心を遮る形で配設されており、放出管35から油分離室34
を通って吐出管38へと導かれる冷媒ガスＧは単に膨張、
遅速を伴うのみでなく、該吐出管38との衝突による強制
変向によって一層効果的な油分離が行われるよう構成さ
れている。

上記油分離室34の下方に位置するリヤ側シリンダブロ
ック２の突出部26には、分離された潤滑油Ｏを回収貯留
するための油溜室40が形成され、油分離室34と油溜室40
との間に介在する遮蔽板31には上記吐出管38と整合する
ように透孔41が形成されている。そして該透孔41の下方
を覆う濾過要素として、球形状の湾曲部をもつ金網体42
が上記支板32によって挟持されている。該支板32は第３
図及び第４図に示すように、その一方向が該金網体42の
湾曲部と符合する受面32aを有するように抜き曲げ加工
が施されており、対向する欠円状の抜き孔32bを介して
透孔41は油溜室40と連通されている。また、油溜室40の
底壁と斜板室８とはほぼ垂直に貫設された還油孔44によ
って導通され、該還油孔44の油溜室40側開口部には浮子
弁50が装設されている。

第５図に拡大して示すように、浮子弁50は潤滑油より
も比重の小さい弁体51と、該弁体51を遊動自在に内蔵
し、下部に導油孔52aの穿設された円筒状の套体52とか
らなり、該弁体51の下部から一体的に垂下した桿脚51a
は上記還油孔44内に延在遊嵌されている。還油孔44と桿
脚51aとの嵌合間隙つまり還流油の通路断面積は、単位
時間当りの還流油量が分離油量を上回らない程度に設定
されており、通常の運転状態では、高圧雰囲気の油溜室
40と低圧雰囲気の斜板室８とは貯溜油Ｏによって液体封
止されている。そして機台の停止に伴い貯留油Ｏが枯渇
した状態では、上記弁体51が還油孔44の開口縁に形成さ
れた弁座53に着座して、該還油孔44を閉塞するように構
成されている。

次に上述のように構成された斜板式圧縮機の作用を説
明する。

さて、駆動軸９の回転により斜板10が回転されると、
各ピストン12がシリンダボア11内で往復動され、それに
よって冷媒ガスＧの吸入、圧縮及び吐出が行われる。圧
縮された高圧の冷媒ガスＧは吐出室16、17から吐出通路
36及び放出管35を通って油分離室34内に放出され、ここ
で通路容積の拡大に伴う膨張、遅速により冷媒ガスＧ中
の混在油粒は比重差によって分離されるとともに、さら
に放出管35から放出された冷媒ガスＧは、対坑する吐出
管38の内端部と衝突して強制的に変向せしめられ、慣性
によっても混在油粒は有効に分離される。なお、このよ
うな油分離の過程を経ることにより冷媒ガスＧの脈動も
物理的に鎮静化されるので、きわめて安定した状態で冷
凍回路へと送給される。

一方、冷媒ガスＧから分離された油粒は透孔41から金
網体42を通過し、対向する支板32の抜き孔32bから滴下
して油溜室40内に回収貯留される。この場合、吐出脈動
などによって油分離室34と油溜室40との間に冷媒ガスＧ
の往来を生起することになるが、支板32の受面32aによ
る干渉と、金網体42に形成された油膜の油粒吸収作用は
一層油分離効果を助長する。しかも該受面32aは圧縮機
の振動などに伴って貯留油Ｏの油面が躍動した際に防波
堤的な役割をも果し、金網体42と共働して貯留油Ｏが油
分離室34へ逆流するのを巧みに防止する。

本実施例の斜板式圧縮機が車両空調用に供された場合
は、該圧縮機は一般に冷房負荷に応じた間欠運転を繰返
すことになる。したがって冷房負荷の低下により機台が
停止されると、上記油溜室内の貯留油Ｏは一方的に還油
孔44から斜板室８へと還流されてほどなく枯渇してしま
う。このとき還油孔44の油溜室40側開口部に設けられた
浮子弁50は、本考案特有の使命を帯びて次のように動作
する。

すなわち套体52内に遊動自在に内蔵された弁体51は、
機台の運転中は導油孔52aから侵入する貯留油Ｏによっ
て浮遊状態におかれているが、機台の停止後、還油孔44
からの継続した貯留油Ｏの還流によって生じる油面の低
下に追従し、貯留油Ｏが完全に枯渇した状態に達すると
同時に、該弁体51は弁座53に着座して該還油孔44を閉塞
する。つまり還油孔44から油流が消失した状態のままに
これが放置された場合には、冷凍回路の高圧系に在る冷
媒ガスＧが、圧力差によって開放された該還油孔44から
機内の低圧部、さらには冷凍回路の低圧系へと吹き抜
け、異音の発生や蒸発器の昇温を引起すことになるが、
かかる不具合は上記浮子弁50の発動によって未然に防止
される。そして機台の運転が開始されれば分離油の貯留
に伴って弁体51は再浮上し、還油孔44の閉塞も同時に解
除されることは改めて説明するまでもない。

さらに本考案の浮子弁50は、貯留油量の増減や油面の
躍動によって弁体51が上下に浮動する際、該弁体51に追
従して桿脚51aが還油孔44内を随時遊動するため、狭隘
な還油通路の故にとかく付着滞積しがちな油中の混在異
物は物理的に排除される。

第６図に示す他の実施例は、所要の通路断面積を得る
ように設定された還油孔44の主管部44aを、弁座53と連
接する上端部分のみに局限し、残余の部分を拡径された
逃避部44bに形成して一層効果的な異物の滞積防止を図
ったものである。なお、上記弁体や油分離機構の具体的
構成などについては上記実施例に限るものでなく、随意
に異なった態様で実施しうることは勿論である。

［考案の効果］ 以上、詳述したように本考案は、実用新案登録請求の
範囲に記載の構成を有するものであるから、次に掲記し
た優れた効果を奏する。

（１）圧縮機の高圧部に油分離機構を内装して分離油を
低圧部へ還流させるため、総合的な冷凍回路構成の輻輳
化を招くことなく冷媒ガスの油分離を達成し、駆動部の
潤滑不良や冷凍効率の低下を確実に防止することができ
る。

（２）油溜室が油分離室の下方に隔壁板を介して区画形
成されているため、圧縮機の振動等に伴う貯溜油の揺動
が生じても、該貯溜油が油分離室へ逆流するのを効果的
に防止することができる。（３）油分離室内で吐出冷媒
ガスの膨張、遅速や吐出管などとの衝突を生じさせるこ
とにより、吐出脈動を物理的に鎮静化しうることができ
るため、圧縮機の内外にマフラ機構を別設する必要がな
く、圧縮機の小型化にも大きく寄与することができる。

（４）高圧冷媒ガスから分離された潤滑油を機内の高圧
部から低圧部に向けて還流させる還油通路は、油流消失
のままに放置されることがなく、高圧冷媒ガスの逆流、
吹き抜けによる低圧系冷凍回路への悪影響を未然に防止
することができる。

（５）油分離室と低圧部とを連通する還油通路の有効断
面積は弁体から延びる桿脚と還油孔との嵌合間隙によっ
て定まり、還油孔自体は極端な小径化を強いられること
なく、大幅な自由度を与えられて選択しうるため、加工
の容易化とともに切削工具の破損といった懸念も完全に
一掃される。

（６）還油通路を形成する還油孔は弁体の浮動に追従し
て該還油孔内を遊動する桿脚と不規則な摺接を生じるた
め、付着しがちな油中の混在異物は該桿脚の遊動によっ
て物理的に排除され、還油通路の詰まり現象は未然に防
止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る圧縮機の全体を示す断面
図、第２図はとくに圧縮機の吸気系を示す第４図のII-I
I線に相当する断面図、第３図はとくに還油通路開閉用
の浮子弁部分を示す第４図のIII-III線に相当する断面
図、第４図は油分離の具体的構成を示す部分断面図、第
５図は浮子弁の拡大断面図、第６図は還油孔の変形例を
含む同浮子弁の拡大断面図である。 34……油分離室、35……放出管 38……吐出管、40……油溜室 42……金網体、44……還油孔 50……浮子弁、51……弁体 51a……桿脚、Ｇ……冷媒ガス Ｏ……潤滑油（貯留油）

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機内の高圧部に配設された油分離室と、該
   油分離室の下方に隔壁板により区画形成され、かつ透孔
   によって連設された分離油回収用の油溜室と、該油溜室
   の底壁と低圧部とを連通すべくほぼ垂直に貫設された還
   油孔と、該還油孔を該油溜室内の油量に応じて開閉する
   浮子弁とを有し、該浮子弁は潤滑油よりも比重の小さい
   弁体と、該弁体から一体的に垂下されて還油孔内に延在
   する桿脚とからなり、還流油量が該還油孔と該桿脚との
   嵌合間隙によって設定されてなる往復動型圧縮機。
2. 【請求項２】上記油分離室には、吐出冷媒ガスの放出管
   が接続されるとともに、外部冷凍回路に連なる吐出管が
   該油分離室内へ延在せしめられてなる実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の往復動型圧縮機。