JPS599113Y2 - 冷媒圧縮機の油分離器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は空調機における圧縮機において、吐出する冷媒
ガス中に親和している潤滑油を分離して圧縮機へ戻し油
不足が起らないようにする油分離器に関する。

周知の如く、冷媒圧縮機の運転中には適切な冷凍機油を
適切な量だけ圧縮機の各摺動部分に供給する必要がある
。

特に自動車用空調機に用いられる冷媒圧縮機の如くエン
ジン回転数に対応して広範囲に回転数が変化する場合に
は、各回転数に応じた油量を供給しなければならない。

そこで本考案はかかる冷媒圧縮機の回転数の変化が、圧
縮機から吐出されて油分離器に流入する吐出冷媒量に対
応することに着目し、油分離器に流入する冷媒油混合体
の流量に対応した分離油の圧縮機への回帰供給を行なわ
しめる構造にある。

そして、圧縮機が高回転時には多量の油を回帰させ、低
回転時には少量の油を回帰させ、圧縮機のあらゆる回転
域において適切な潤滑油を圧縮機に供給することにより
、圧縮機内各摺動部の焼付、異常摩耗を防止するのみな
らず、過剰供給油による熱交換器の熱交換効率の低下を
防止し、高効率の冷凍サイクルの具現に供するものであ
る。

従来、圧縮機から吐出された冷媒から補そくされた分離
油の圧縮機への回帰供給は ■ 分離室内に存在する高圧冷媒圧力により分離油を加
圧し、細目を通して圧縮機の回転数とは全く無関係に回
帰させる。

■ 圧縮機の回転軸の一端に設けられた定容積油ポンプ
で回帰させる。

などの方法がとられている。

し力化、前記■の場合には圧縮機の回転数と全く無関係
に分離室内の冷媒圧力の大小に対応した定量の油が供給
されるため、一般的に圧縮機の高回転時には供給量が不
足し、一方低回転時には供給量が過剰となる傾向にある
。

さらに、圧縮機の高速回転低負荷時には供給量不足の傾
向が、また低回転高負荷時には供給量過剰の傾向が助長
され、圧縮機の異常摩耗や焼付、あるいは過多油量によ
る熱交換器の熱交換効率低下の招来などの欠点を有して
いた。

また、前記■の場合、定容積油ポンプは構造が複雑でコ
ストアップを招くのみならず、高回転時にトラブルを発
生しやすく、安定品質の確保が困難である。

さらにポンプの作動音が騒音の一因となり、かつ不要な
動力消費の一因でもあった。

本考案は上記従来例の欠点を解消するもので、以下図面
にしたがい一実施例を説明する。

第２図は冷凍サイクルの一部を模式的に示すもので、１
は吸入口１２、吐出口５および給油口８を有する冷媒圧
縮機、２は流入口４、流出口９および回帰口６を有する
油分離器である。

そして前記圧縮機１の吸入口１２は、蒸発器（図示せず
）へ低圧冷媒通路１１によって接続され、また吐出口５
は高圧冷媒通路３によって油分離器２の流入口４へ接続
され、さらに給油口８は油分離器２の回帰口６へ通路７
により接続されている。

また油分離器２の流出口９は通路１０によって凝縮器（
図示せず）と接続されている。

ここで、第２図においては圧縮機１と油分離器２をそれ
ぞれ独立した構或にしたが、高圧冷媒通路３、通路７を
圧縮機内部に配置して油分離器２を圧縮機１と一体にし
てもよい。

次に第１図により油分離器２の構或について説明する。

同図において、１３は本体ケースで、先に説明した冷媒
油混合体（以下油混入冷媒と称す）の流入口４を下部に
、冷媒ガスの流出口９を上部に、そして回帰口６を低部
にそれぞれ設けている。

１４は本体ケース１３内に固着し、上方に油分離室１５
、下方に分離貯油室１６をそれぞれ形或した多孔板体、
１７は流入口４と流出口９の間に位置させて油分離室１
５内に設けた油捕そく体、１８は回帰口６に対向して設
けられこの回帰口６を開閉してこの回帰口６から圧縮機
１の給油口８に戻る油量を制御する制御弁、１９は流入
口４より流入する油混入冷媒の量を検出する検出体で、
先端部を円錐状となし、流入口４の側壁に設けた側孔２
０の附近において流入口４内に配置している。

２１は油混入冷媒の流入方向とは逆に検出体１９を付勢
するスプリング、２２は制御弁１８の腕２３を検出体１
９に連結する連結体で、流入口４の側壁に設けた案内孔
２４に沿い上下に動き、検出体１９に制御弁１８を運動
させる。

上記実施例において、圧縮機１が高速回転で運転されて
いるとすると、吐出口５がらの吐出する油混入冷媒は低
回転時より増加して流入口４へ流入する。

そして、この流入量は側孔２ｏを通り油分離室１５で油
捕そく体１７により分離され、冷媒ガスはこの油捕そく
体１７を通り流出口９がら流出し、一方分離油は多孔板
体１４を通して分離貯油室１６に溜り始める。

この時流入口４内の油混入冷媒の流速は低速回転時より
大きいため、油混入冷媒が検出体１９に及ぼす動圧も大
きくなる。

したがって検出体１９はスプリング２１の付勢力に抗し
て上方に移動するから、連結体２２を介して検出体１９
に連結した制御弁１８も上方に移動して回帰口６の開度
をより大きくする。

その結果、前記回帰口６より通路７を経て給油口８へ供
給される油量は、低速回転時より増加する。

逆に圧縮機１が低速回転で運転されると、上記とは逆に
吐出口５から吐出する油混入冷媒は高速回転時より減少
して流入口４へ流入する。

その結果流入口４内の油混入冷媒の流速は低下するため
、検出体１９に及ぼす動圧も小さくなり、検出体１９は
スプリング２１の付勢力によって下方へ移動する。

もちろん、制御弁１８も同じように動いて回帰口６の開
度をより小さくする。

したがって、回帰口６から圧縮機１へ戻る油量は少なく
なる。

続いて圧縮機１が停止すると、油混入冷媒の流入口４へ
の流入が停止するため、検出体１９はスプノング２１に
よって制御弁１８が回帰口６を閉塞する位置まで下方に
移動する。

そして、本体ケース１３に残存する高圧圧力により油の
圧縮機１への圧送は停止するので、圧縮機の休止時にお
ける冷凍機油の圧縮機構部への流入もなく、再起動時に
おける油圧縮も発生しない。

さらに圧縮機の吐出圧力の変動があって、吐出冷媒ガス
の圧力が異常に高くなると、その圧縮率も高くなるため
、吐出する油混入冷媒は少なくなり、流入口４内の油混
入冷媒の流速は油混入冷媒量の減少に対応して低下する
。

したがって検出体１９に及ぼす動圧も小さくなり、検出
体１９は下方へ移動し、これに連動する制御弁１８も下
方へ移動するので、回帰口６の開度を小さくする。

しかし、本体ケース１３内の圧力上昇のため回帰口６か
ら圧縮機１へ戻る油量は減少しない。

また逆に吐出冷媒ガスの圧力が低下した場合には、上記
とは逆に流入口４内に流入する油混入冷媒の容積が増加
するため、流速が上昇し、同時に動圧も増加するため、
回帰口６の開度は大きくなる。

しかし本体ケース１３内の圧力低下のため、回帰口６か
ら圧縮機１へ戻る油量は増加しない。

このように本考案は油の回帰口を制御する制御弁が、冷
媒ガスの流入する流入口からの増減量を検出する検出体
の動きに連動しているものであるから、従来例のような
潤滑油の回帰量の過不足を発生することはなく、常に圧
縮機の運転中、その回転数に応じた適切な油量を圧縮機
へ供給できて、安全かつ効率のよい運転をさせることが
できる。

また制御弁は検出体によって流入口の動圧を検出するた
め、検出器に加わる単位面積当りの圧力が大きく、精度
の向上がはかれて回帰口の制御もより正確かつ鋭敏にで
きる。

さらに圧縮機の運転休止中は回帰口からの油の流出が停
止できるので、再起動時の油圧縮の発生の防止ができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の油分離器の一実施例を示す縦断面図、
第２図は同油分離器を冷凍サイクル回路に結合した図で
ある。 ４・・・・・・流入口、６・・・・・・回帰口、９・・
・・・・流出口、１３・・・・・・本体ケース、１４・
・・・・・多孔板体、１５・・・・・・油分離室、１６
・・・・・・分離貯油室、１７・・・・・・油捕そく体
、１８・・・・・・制御弁、１９・・・・・・検出体、
２２・・・・・・連結体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機の吐出口に接続された流入口、凝縮器に接続され
   た流出口および分離油の回帰口を有する本体ケースと、
   この本体ケース内に設けて油分離室と分離貯油室に仕切
   る多孔板体と、流入口と流出口の間に位置して油分離室
   内に設けた油捕そく体と、前記流入口内に設けられかつ
   この流入口より流入する冷媒量に対応して移動する検出
   体と、この検出体に連結体にて連結されかつ前記回帰口
   に対向して設けられ前記検出体の移動に応じて前記回帰
   口の開度を制御する制御弁と、前記検出体に圧接しかつ
   前記制御弁を回帰口を閉塞するように付勢するスプリン
   グとからなる冷媒圧縮機の油分離器。