JP6985625B2 - 油分離器 - Google Patents
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Description
圧縮機(10)の吐出側の開口部(11a)に取り付けられるカバー部(31)と、
前記カバー部(31)の内部に形成される吐出流路(38)と、
前記吐出流路(38)を流出した流体中から油を分離する油分離部(50)とを備え、
前記カバー部(31)の内部には、前記開口部(11a)に面する内部空間(36)を複数の空間(S)に仕切る隔壁部(37)が設けられる油分離器である。
前記内部空間(36)は、第1方向に延びた形状であり、
前記隔壁部(37)は、前記第1方向に延びるとともに、該内部空間(36)を該第1方向に直交する第2方向に仕切る第1壁(37a,37b)を含む。
前記内部空間(36)は、前記第1方向である上下方向に延びた形状であり、
前記第1壁(37a,37b)は、前記上下方向に延びるとともに、前記内部空間(36)を前記第2方向である水平方向に仕切る。
前記複数の空間(S)は、互いに形状が異なる少なくとも2つの空間(S)を含む。
前記互いに形状が異なる少なくとも2つの空間(S)は、互いに高さが異なる。
前記互いに形状が異なる少なくとも2つの空間(S)は、互いに水平方向の奥行きの長さが異なる。
前記複数の空間(S)の全ては、互いに水平方向の奥行きの長さが等しい。
実施形態に係る圧縮機ユニット(U)は、圧縮機(10)と油分離器(30)とを有する。油分離器(30)は、圧縮機(10)に取り付けられる。圧縮機ユニット(U)は、冷凍装置の冷媒回路に接続される。冷媒回路には、冷媒が充填される。冷媒は、本開示の流体に対応する。冷媒回路は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。具体的には、圧縮機で圧縮された冷媒が、放熱器で放熱する。放熱した冷媒は、減圧部で減圧される。減圧部で減圧された冷媒は、蒸発器で蒸発する。蒸発器で蒸発した冷媒は、圧縮機に吸入される。冷媒中には、圧縮機(10)の摺動部を潤滑する潤滑油(以下、油という)が含まれる。
圧縮機(10)は、冷媒を圧縮する。圧縮機(10)は、低圧のガス冷媒を吸入し、このガス冷媒を圧縮する。圧縮機(10)は、圧縮した後の高圧のガス冷媒を吐出する。図1に示すように、圧縮機(10)は、スクリュー圧縮機である。圧縮機(10)は、1つのスクリューロータ(22)を有するシングルスクリュー型である。圧縮機(10)は、1つのゲートロータ(23)を有する1ゲート型である。圧縮機(10)は、ケーシング(11)、電動機(15)、駆動軸(18)、及び圧縮機構(20)を備えている。
ケーシング(11)は、横長の筒状に形成される。ケーシング(11)の内部には、低圧室(L)と高圧室(H)とが形成される。低圧室(L)は、圧縮機構(20)に吸入される低圧のガス冷媒が流れる流路を構成する。高圧室(H)は、圧縮機構(20)から吐出された高圧のガス冷媒が流れる流路を構成する。
電動機(15)は、ケーシング(11)に収容される。電動機(15)は、ステータ(16)とロータ(17)とを有する。ステータ(16)は、ケーシング(11)の内壁に固定される。ロータ(17)は、ステータ(16)の内部に配置される。ロータ(17)の内部には駆動軸(18)が固定される。
駆動軸(18)は、電動機(15)と圧縮機構(20)とを連結する。駆動軸(18)は、ケーシング(11)の長手方向に沿って延びる。駆動軸(18)は、略水平方向に延びる。駆動軸(18)は、複数の軸受け(19)によって回転可能に支持される。軸受け(19)は、ベアリングフォルダ(図示省略)を介してケーシング(11)に固定される。
圧縮機構(20)は、1つのシリンダ部(21)と、1つのスクリューロータ(22)と、1つのゲートロータ(23)とを有する。
油分離器(30)について説明する。なお、以下の説明において、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」に関する語句は、原則として、図2に示すカバー部(31)を正面から視た場合を基準とする。
図1〜図6を参照しながらカバー部(31)について説明する。
図2〜図5を参照しながら油分離器本体(50)について説明する。
図2及び図3に示すように、外筒(52)は、上側が下方した有底筒状に形成される。外筒(52)は、筒状の胴部(53)と、胴部(53)の下側に形成される底部(54)とを含む。厳密には、外筒(52)は、曲がり管(70)の外壁部(71)を有する。
図2〜図5に示すように、蓋部材(60)は、外筒(52)の上側の開放部に取り付けられる。蓋部材(60)は、上蓋(61)及び内筒(62)を有する。本実施形態の蓋部材(60)は、曲がり管(70)の内壁部(72)をさらに有する。内壁部(72)は、曲がり管(70)の一部を構成する。
図2〜図5を参照しながら曲がり管(70)について説明する。曲がり管(70)は、油を含んだ高圧の冷媒を油分離器本体(50)に導入する。曲がり管(70)は、油分離器本体(50)の胴部(53)を周方向に囲むように配置される。曲がり管(70)は、その全体に亘って高さ位置が等しい。言い換えると、本実施形態の曲がり管(70)は、上下方向において傾斜していない。曲がり管(70)は、旋回流に沿った方向に湾曲する。図5は、旋回流の方向を一点鎖線の矢印Rで表している。曲がり管(70)は、円筒空間(63)に対応する高さ位置にある。曲がり管(70)の内部には、曲がり管(70)に沿って湾曲する内部流路(70a)が形成される。
油分離器(30)は、主として第1部材と第2部材とで構成される。第1部材は、カバー部(31)、胴部(53)、底部(54)、及び外壁部(71)を含む。第1部材は、鋳型によって成型される鋳造物で構成される。第2部材は、上蓋(61)、内筒(62)、及び内壁部(72)を含む。第2部材は、鋳型によって成型される鋳造物で構成される。
図1を参照しながら圧縮機(10)の運転動作について説明する。
圧縮機構(20)では、低圧室(L)に連通するスクリュー溝(24)の容積が拡大する。このことに伴い低圧室(L)の低圧ガスが吸入口を通じてスクリュー溝(24)に吸入される。
スクリューロータ(22)がさらに回転すると、スクリュー溝(24)がゲートロータ(23)によって区画され、スクリュー溝(24)内に圧縮室が形成される。ゲートロータ(23)の回転に伴い圧縮室の容積が縮小することで、圧縮室の冷媒が圧縮される。
スクリューロータ(22)がさらに回転すると、圧縮室が吐出口と連通する。圧縮室の冷媒は吐出口を通じて高圧室(H)に吐出される。
図3及び図5を参照しながら油分離器の作用について説明する。
図6を参照しながら、カバー部(31)の詳細について説明する。カバー本体(32)は、上壁(32a)と、第1側壁(32b)と、第2側壁(32c)と、第3側壁(32d)とを有する。第1側壁(32b)は、カバー本体(32)の右側の壁を構成する。第2側壁(32c)は、カバー本体(32)の左側の壁を構成する。第3側壁(32d)は、カバー本体(32)の後側の壁を構成する。第1側壁(32b)、第2側壁(32c)、及び第3側壁(32d)は、上下方向に延びている。上壁(32a)は、カバー本体(32)の上側の壁を構成する。上壁(32a)は、水平方向に延びている。
図6〜図8を参照しながら各分割空間(S)の寸法関係について説明する。
仮に吐出空間(36)が1つの空間である場合、圧縮機構(20)の吐出脈動に起因して吐出空間(36)の音響共鳴周波数が低くなり易い。このため、油分離器(30)及び圧縮機(10)が加振され、圧縮機ユニット(U)の振動及び騒音が増大してしまう。これに対し、本実施形態では、吐出空間(36)を複数の分割空間(S)に仕切ることで、各分割空間(S)における音響共鳴周波数を高くできる。これにより、吐出脈動に起因して油分離器(30)が加振されることを抑制でき、圧縮機ユニット(U)の振動及び騒音の増大を抑制できる。
図9に示す変形例は、上述した実施形態とカバー部(31)の構成が異なる。本例のカバー部(31)は、上述した実施形態よりも小型の圧縮機(10)に適用される。
隔壁部(37)は、内部空間(36)を少なくとも2つ以上に仕切る構成であればよい。
11a 開口部
30 油分離器
31 カバー部
36 内部空間
37 隔壁部
37a 第1縦壁(第1壁)
37b 第2縦壁(第1壁)
38 吐出流路
50 油分離器本体(油分離部)
S 空間(分割空間)
Claims (8)
- 圧縮機(10)の吐出側の開口部(11a)に取り付けられるカバー部(31)と、
前記カバー部(31)の内部に形成される吐出流路(38)と、
前記吐出流路(38)を流出した流体中から油を分離する油分離部(50)とを備え、
前記カバー部(31)の内部には、前記開口部(11a)に面する内部空間(36)を複数の空間(S)に仕切る隔壁部(37)が設けられ、
前記内部空間(36)は、前記圧縮機(10)から吐出された高圧のガス冷媒が流入する吐出空間であり、
前記複数の空間(S)のそれぞれは、前記開口部(11a)内の高圧室(H)と直接連通するように該高圧室(H)に面している
ことを特徴とする油分離器。 - 請求項1において、
前記内部空間(36)は、第1方向に延びた形状であり、
前記隔壁部(37)は、前記第1方向に延びるとともに、該内部空間(36)を該第1方向に直交する第2方向に仕切る第1壁(37a,37b)を含む
ことを特徴とする油分離器。 - 請求項2において、
前記内部空間(36)は、前記第1方向である上下方向に延びた形状であり、
前記第1壁(37a,37b)は、前記上下方向に延びるとともに、前記内部空間(36)を前記第2方向である水平方向に仕切る
ことを特徴とする油分離器。 - 請求項1〜3のいずれか1つにおいて、
前記複数の空間(S)は、互いに形状が異なる少なくとも2つの空間(S)を含む
ことを特徴とする油分離器。 - 請求項4において、
前記互いに形状が異なる少なくとも2つの空間(S)は、互いに高さが異なる
ことを特徴とする油分離器。 - 請求項4または5において、
前記互いに形状が異なる少なくとも2つの空間(S)は、互いに水平方向の幅が異なる
ことを特徴とする油分離器。 - 請求項4〜6のいずれか1つにおいて、
前記互いに形状が異なる少なくとも2つの空間(S)は、互いに水平方向の奥行きの長さが異なる
ことを特徴とする油分離器。 - 請求項4〜6のいずれか1つにおいて、
前記複数の空間(S)の全ては、互いに水平方向の奥行きの長さが等しい
ことを特徴とする油分離器。
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