JP4219262B2

JP4219262B2 - 圧縮機

Info

Publication number: JP4219262B2
Application number: JP2003412182A
Authority: JP
Inventors: 清文伊藤
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2023-12-10
Also published as: JP2005171860A; CN1626821B; CN1626821A; US7438536B2; US20050129556A1

Description

本発明は、例えば車両用空気調和装置等の冷媒圧縮用に用いられる圧縮機に関するものである。

従来、この種の圧縮機としては、冷媒を吸入及び吐出する圧縮機本体と、圧縮機本体内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部を駆動する駆動シャフトと、圧縮部から吐出された冷媒に含まれる潤滑油を冷媒から分離する分離室と、分離された潤滑油を受容するとともに、潤滑油を圧縮部の冷媒吸入側に供給する貯油室とを備え、圧縮機本体内の圧縮部において潤滑油とともに圧縮された冷媒を分離室において冷媒と潤滑油とに分離して貯油室に潤滑油を貯蔵し、冷媒を圧縮機本体の外部に吐出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１５１０８３号公報

しかしながら、従来の圧縮機では、分離室の下面に潤滑油の導入孔が設けられ、その下方に位置する貯油室に分離された潤滑油を排出する際に、潤滑油が導入孔から貯油室の油面に垂直方向に吐出されるため、吐出された潤滑油の勢いによって貯油室内の潤滑油が撹拌されると、冷媒が気泡となって圧縮部の冷媒吸入側に供給され、圧縮機の効率の低下を招くという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、貯油室内に潤滑油が勢い良く吐出されても、圧縮部の冷媒吸入側への潤滑油の供給を安定して行うことのできる圧縮機を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、圧縮機本体内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部から吐出された冷媒に含まれる潤滑油を分離する分離室と、分離室で分離された潤滑油を収容する貯油室とを備え、潤滑油と分離された冷媒を圧縮機本体の外部に吐出するとともに、貯油室の潤滑油を圧縮部の冷媒吸入側に供給するようにした圧縮機において、前記貯油室を、分離室から吐出される潤滑油を受容する第１の貯油室と、潤滑油を圧縮部の冷媒吸入側に供給する第２の貯油室と、第１及び第２の貯油室の下部を連通する連通路とから形成し、前記第１及び第２の貯油室を互いに上部空間を連通するように形成している。これにより、分離室から吐出される潤滑油が第１の貯油室で受容され、圧縮部の冷媒吸入側への潤滑油が第２の貯油室から供給されることから、分離室から吐出される潤滑油の勢いによって第１の貯油室の油面が乱されても、第２の貯油室の油面が乱されることなく圧縮部の冷媒供給側へ潤滑油が供給される。

本発明によれば、分離室から吐出される潤滑油の勢いによって第１の貯油室の油面が乱されても、第２の貯油室の油面が乱されることはないので、圧縮部の冷媒吸入側への潤滑油の供給に支障を来すことはなく、常に安定した潤滑油の供給を行うことができる。

図１乃至図５は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は圧縮機の全体側面断面図、図２は圧縮機の正面断面図、図３は第１の貯油室の要部側面断面図、図４は第２の貯油室の要部側面断面図、図５は連通路を示す要部側面断面図である。

この圧縮機は、冷媒を吸入及び吐出する圧縮機本体１０と、圧縮機本体１０内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮部２０と、圧縮部２０を駆動する駆動シャフト３０と、駆動シャフト３０に外部からの動力を伝達する電磁クラッチ４０と、圧縮部２０から吐出された冷媒に含まれる潤滑油を冷媒から分離する分離室５０と、分離された潤滑油を収容するとともに、圧縮部２０の冷媒吸入側に供給する貯油室６０とを備えている。

圧縮機本体１０は中空状に形成され、第１のハウジング１１および第２のハウジング１２からなる。第１のハウジング１１は圧縮機本体１０の一端面及び側面を形成しており、その内部の一端側には冷媒吐出室１３が設けられる。また、第１のハウジング１１の側面には図示しない冷媒吸入口が設けられ、一端面側側面には冷媒吐出口１４が設けられている。第２のハウジング１２は圧縮機本体１０の他端面を形成しており、ボルト１５によって第１のハウジング１１に固定されている。

圧縮部２０は、第１のハウジング１１内の一端側に配置された固定スクロール部材２１と、第１のハウジング１１内の他端側に配置された可動スクロール部材２２とからなり、固定スクロール部材２１は冷媒吐出室１３を仕切るように第１のハウジング１１内に固定されている。固定スクロール部材２１の一端面には一方の渦巻体２１ａが設けられ、固定スクロール部材２１のほぼ中央には冷媒吐出室１３に連通する貫通孔２１ｂが設けられている。また、固定スクロール部材２１の他端面には貫通孔２１ｂを開閉する板状の吐出バルブ２３が設けられ、吐出バルブ２３は固定スクロール部材２１の他端面に取付けられたストッパ２４によって所定の開度に規制されるようになっている。可動スクロール部材２２の一端面には他方の渦巻体２２ａが設けられ、その他端面には第２のハウジング１２側に延びるボス部２２ｂが設けられている。また、可動スクロール部材２２と第２のハウジング１２との間には回転阻止機構２５が設けられ、回転阻止機構２５によって可動スクロール部材２２が自転を阻止された所定の旋回運動を行うようになっている。

駆動シャフト３０は一端側をローラベアリング３１を介して第２のハウジング１２に回動自在に支持され、その他端側はボールベアリング３２を介して第２のハウジング１２に回動自在に支持されている。駆動シャフト３０の一端面にはその軸心に対して偏心した偏心ピン３３が突設され、偏心ピン３３は偏心ブッシュ３４内に挿入されている。また、偏心ブシュ３４はローラベアリング３５を介して可動スクロール部材２２のボス部２２ｂに回動自在に支持されている。

電磁クラッチ４０は、駆動シャフト３０に対して同軸状に回転するロータ４１と、ロータ４１に一体に設けられたプーリ４２と、ロータ４１に対して同軸状に回転するアーマチュア４３と、アーマチュア４３と一体に回転するハブ４４と、ロータ４１及びアーマチュア４３の軸方向の対向面を磁力によって互いに吸着可能な電磁コイル４５とから構成されている。

ロータ４１は環状に形成された磁性体からなり、その内周面をローラベアリング４１ａを介して圧縮機本体１０の第２ハウジング１２に回動自在に支持されている。ロータ４１の一端面側には環状の凹部４１ｂが設けられ、凹部４１ｂ内には電磁コイル４５が収容されている。ロータ４１の他端面はアーマチュア４３と軸方向に対向しており、電磁コイル４５によってアーマチュア４３を吸着するようになっている。

プーリ４２はロータ４１の外周面に設けられ、図示しないＶベルトが巻き掛けられるようになっている。

アーマチュア４３は環状の板状部材によって形成された磁性体からなり、その一端面はロータ４１の他端面と僅かな間隙を介して対向しており、電磁コイル４５によってロータ４１の他端面に吸着されるようになっている。

ハブ４４は円板状に形成された金属製の部材からなり、その中央には駆動シャフト３０の一端側が連結され、駆動シャフト３０はナット４４ａによってハブ４４に固定されている。ハブ４４は連結板４４ｂ及び板バネ４４ｃを介してアーマチュア４３に連結されており、板バネ４４ｃの弾性変形によってアーマチュア４３がロータ４１側へ変位可能になっている。

電磁コイル４５は絶縁皮膜を施した導線の巻腺からなり、ステータ４５ａの内部にエポキシ等の樹脂部材によってモールド固定されている。ステータ４５ａは環状に形成された断面略コ字状の磁性体からなり、ロータ４１の凹部４１ａ内に固定されている。また、ステータ４５ａは環状の連結部材４５ｂを介して圧縮機本体１０に連結されている。

分離室５０は冷媒吐出室１３と冷媒吐出口１４との間の冷媒通路内に配置され、上下方向に延びる円柱状の内壁５１が形成されている。分離室５０内には円筒状部材からなる分離管５２が上下方向に延びるように配置され、上端を冷媒吐出口１４に接続され、下端を分離室５０の下面と間隔をおいて開放されるように設けられている。分離室５０の冷媒吐出室１３側の上部には一対の連通孔５３が設けられ、下面中央部には貯油室６０と連通する導入孔５４が設けられている。このとき、各連通孔５３は分離室５０の中心軸に対して幅方向に所定距離をおいて円周状の内壁の接線方向に向くように互いに上下方向に間隔をおいて設けられている。

貯油室６０は第１のハウジング１１内の一端側及び固定スクロール部材２１の他端側の間に形成され、貯油室６０を固定スクロール部材２１の軸方向上下に延びる仕切壁６１によって第１の貯油室６２及び第２の貯油室６３に分割されている。第１の貯油室６２及び第２の貯油室６３のそれぞれの下部には第１のハウジング１１側をそれぞれ切欠くことにより切欠部６２ａ，６３ａが設けられ、第１のハウジング１１と固定スクロール部材２１との間に周方向に亘って延びる結合部の下部の間隙を連通路６４として第１の貯油室６２および第２の貯油室６３が連通される。また、第１の貯油室６２の上部が導入孔５４によって分離室５０と連通され、第２の貯油室６３の下部が固定スクロール部材２１に設けられたフィルタ６５及びオリフィス６６を介して圧縮部２０の冷媒吸入側と連通されている。

以上のように構成された圧縮機においては、エンジンの動力が電磁クラッチ４０のプーリ４２に入力されると、プーリ４２と一体にロータ４１が回転する。その際、電磁コイル４５の通電停止時は、ロータ４１とアーマチュア４３の軸方向の対向面が互いに間隔をおいて保持されているため、ロータ４１がアーマチュア４３に対して空転し、ロータ４１の回転力はアーマチュア４３に伝達されない。また電磁コイル４５が通電されると、電磁コイル４５の磁力によってアーマチュア４３がロータ４１側に吸引され、ロータ４１とアーマチュア４３が互いに圧着して摩擦係合する。これにより、ロータ４１の回転力が伝達され、アーマチュア４３の回転力が駆動シャフト３０に伝達される。

駆動シャフト３０が回転すると、圧縮部２０の可動スクロール部材２２が偏心ブシュ３４の回転によって所定の旋回運動を行う。これにより、圧縮機本体１０の冷媒吸入口から第１のハウジング１１内に流入した冷媒が可動スクロール部材２２の渦巻体２２ａと固定スクロール２１の渦巻体２１ａとの間に吸入され、各渦巻体２１ａ，２２ａ間で圧縮される。尚、各渦巻体２１ａ，２２ａの圧縮動作については、周知のスクロール型圧縮機と同様であるため、詳細な説明は省略する。

圧縮された冷媒は冷媒吐出室１３内に吐出され、冷媒吐出室１３から連通孔５３を経て分離室５０に吐出される。分離室５０の各連通孔５３は分離室５０の中心軸に対して幅方向に所定距離をおいて内壁５１の接線方向に向けて設けられているために、圧縮された冷媒は分離室５０の内壁５１に沿って旋回するように下降する。このとき、圧縮された冷媒には潤滑油が含まれており、分離室５０の内壁５１に沿って圧縮された冷媒を旋回させることにより、潤滑油が分離室５０の内壁５１に付着して冷媒と潤滑油が分離される。潤滑油と分離された冷媒は分離室５０内の分離管５２の下端から冷媒吐出口１４を経て外部に吐出され、潤滑油は自重によって下降し、分離室５０下部の導入孔５４を経て貯油室６０に吐出される。

分離室５０から吐出された潤滑油は貯油室６０に貯蔵され、貯蔵された潤滑油は圧縮部２０の冷媒吸入側と貯油室６０との内部圧力の差によって圧縮部２０の冷媒吸入側に吸引され、フィルタ６５により不純物を取除かれた後にオリフィス６６によって供給量を調整されて圧縮部２０の冷媒吸入側に供給される。このとき、図３乃至図５に示すように、貯油室６０は第１の貯油室６２と第２の貯油室６３とが連通路６４によって連通されていることから、分離室５０から吐出された潤滑油の勢いによって第１の貯油室６２の油面が乱されても、第２の貯油室６３の油面が乱されることなく潤滑油が貯蔵され、常に安定して潤滑油を圧縮部２０の冷媒吸入側へ供給することができる。

このように、本実施形態の圧縮機によれば、貯油室６０を第１の貯油室６２と第２の貯油室６３の２室を連通することにより設け、第１の貯油室６２によって分離室５０から吐出される潤滑油を受容し、第２の貯油室６３から圧縮部２０の冷媒吸入側へ潤滑油を供給するようにしたので、分離室５０から吐出される潤滑油の勢いによって第１の貯油室６２の油面が乱されても、圧縮部２０の冷媒吸入側への潤滑油の供給に支障を来すことはなく、常に安定した潤滑油の供給を行うことができる。

また、オリフィス６６を介して前記第２の貯油室６３から圧縮部２０の冷媒吸入側に潤滑油を供給するように構成したので、潤滑油の供給量を適正な流量にすることができ、常に安定した潤滑油の供給を行うことができる。

また、前記オリフィス６６の第２の貯油室側にフィルタ６５を設けたので、潤滑油に含まれる不純物をフィルタ６５によって捕捉することができ、オリフィス６６の目詰まりを防止することができる。

図６及び図７は本発明の第２の実施形態を示すもので、図６は圧縮機の正面断面図、図７は圧縮機の要部側面断面図である。尚、前記第１の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

本実施形態の圧縮機は、第１の貯油室６２及び第２の貯油室６３間に設けられた仕切壁６１の上部側に位置する第１のハウジング１１を切欠くことにより設けられた切欠部６１ａによって第１の貯油室６２及び第２の貯油室６３の上部空間を連結している。

この圧縮機の運転時において、第１の貯油室６２及び第２の貯油室６３に潤滑油が貯蔵されている状態でも、各貯油室６２，６３内の上部の空間は切欠部６１ａによって連結されていることから、第２の貯油室６３内の上部に溜まる冷媒を第１の貯油室６２側に流通させることにより、潤滑油の貯蔵量を減らすことなく、各貯油室６２，６３内の圧力を均等に保つことが可能となる。

このように、本実施形態の圧縮機によれば、第１の貯油室６２及び第２の貯油室６３間の仕切壁６１に切欠部６１ａを設けることにより各貯油室６２，６３の上部空間を連結しているので、各貯油室６２，６３内の圧力を均等に保つことができ、第１の貯油室６２及び第２の貯油室６３のそれぞれの油面を同じレベルにすることができるので圧縮部２０の冷媒吸入側への潤滑油の供給を確実に行うことができる。

本発明の第１の実施形態を示す圧縮機のＢ−Ｂ断面図圧縮機のＡ−Ａ断面図第１の貯油室の側面断面図第２の貯油室の側面断面図連通路を示す側面断面図本発明の第２の実施形態を示す正面断面図第１の貯油室の側面断面図

符号の説明

１０…圧縮機本体、２０…圧縮部、５０…分離室、６０…貯油室、６１ａ…切欠部、６２…第１の貯油室、６３…第２の貯油室、６５…フィルタ、６６…オリフィス。

Claims

圧縮機本体内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部から吐出された冷媒に含まれる潤滑油を分離する分離室と、分離室で分離された潤滑油を収容する貯油室とを備え、潤滑油と分離された冷媒を圧縮機本体の外部に吐出するとともに、貯油室の潤滑油を圧縮部の冷媒吸入側に供給するようにした圧縮機において、
前記貯油室を、分離室から吐出される潤滑油を受容する第１の貯油室と、潤滑油を圧縮部の冷媒吸入側に供給する第２の貯油室と、第１及び第２の貯油室の下部を連通する連通路とから形成し、
前記第１及び第２の貯油室を互いに上部空間を連通するように形成した
ことを特徴とする圧縮機。
前記貯油室をオリフィスを介して前記第２の貯油室から圧縮部の冷媒吸入側に潤滑油を供給するように構成した
ことを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
前記オリフィスの第２の貯油室側にフィルタを設けた
ことを特徴とする請求項２記載の圧縮機。