JPS6254999B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧縮機、特に自動車用冷房装置の冷媒
ガスを圧縮するのに好適な圧縮機に関する。

〔従来の技術〕

従来、自動車用冷房装置等に用いられる冷媒ガ
スを圧縮する圧縮機には、冷媒ガスに含まれる微
粒の潤滑油を捕集分離するために油分離器を取付
けたものがある。その例として圧縮室で圧縮され
て吐出口から吐出される圧縮冷媒ガスの通路に多
孔質物質を充填し、その多孔質物質で微粒の潤滑
油を捕集して分離するベーン型圧縮機（例えば実
開昭55−23410号公報記載のもの）があつた。ま
た冷媒ガスの通路にバツフル、スクリーン等を設
けてこれらに冷媒ガスを衝突させて潤滑油を捕
集・分離する圧縮機（例えば特開昭50−61708号
公報、特公昭56−44275号公報記載のもの」があ
つた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は多孔質物質等の劣化、冷媒ガス
から潤滑油などの油を分離する効率、油分離器の
小形化等についての配慮がなされていなかつた。

特に多孔質物質は、高温高圧で冷媒、油等の雰
囲気に長期間さらされると劣化を起し、性能が低
下するのみならず劣化により一部分解したものが
給油系統に入つて給油路を閉鎖することもあり、
圧縮機が焼損するという欠点もあつた。一方バツ
フルやスクリーン等を利用してかつ分離効率を高
めようとするには、装置の大型化が避けられなか
つた。

本発明の目的は、上記従来の問題点を解消して
油の分離効率に優れた油分離器を備えることによ
つて小形化した圧縮機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、厚肉部と薄肉部とから成る溝付
板を複数枚重ね合わせて、その板群をプレート及
びカバーで挟み、油含有ガスを流す往路を厚肉部
内に形成し、ガス流の復路を薄肉部と板同士の間
隙とで形成した油分離器を圧縮機に組み込むこと
により達成される。

本発明の圧縮機の主たる構成は、駆動軸８フロ
ント側プレート１、リア側プレート２、ロータ
５、フロントカバー１０、カムリング３、チヤン
バー１１、油分離器Ａから成る。フロント側プレ
ート１及びリア側プレート２は軸受４を介して駆
動軸８に取り付けられる。ロータ５は両プレート
に挟持される配置で駆動軸８に取り付けられる。
フロントカバー１０は、フロント側プレート１の
前方に配置されてフロント側プレート１と共に低
圧室１６を形成し、冷媒吸入口１５を備えてい
る。カムリング３はフロント側プレート１とリア
側プレート２とを外周位置で締結している。油分
離器Ａはリア側プレート２の後方に配置されてい
る。チヤンバー１１は、油分離器Ａ、フロント側
プレート１、リア側プレート２及びカムリング３
を覆うものであつて、フロントカバー１０に一端
が当接するように配置されている。

カムリング３とロータ５との間隙に圧縮室１７
及び流入ガス通路１９ａと２ケ所乃至３ケ所の流
出ガス通路１９ｂとを形成し、この流出ガス通路
１９ｂと油分離器Ａとをリア側プレート２に開口
する２ケ所乃至３ケ所のガス通路３３を介して開
通させてある。

本発明に用いる油分離器は面に複数の溝を設
け、当該溝に油と冷媒の混合ガスを衝突させて油
と冷媒を分離する油分離器であつて、板面周縁に
部分的に設けた突起縁と、圧縮機からの油と冷媒
の圧縮混合ガスを導くための前記突起縁に設けた
ガス通路と、縦方向もしくは若干の斜方向に溝が
ある板面に設けた穴とを有する板を重ね合せた油
分離部と、当該油分離部の一端部にあつて前記ガ
ス通路と穴とを連通する部材とからなる。すなわ
ち、油分離器Ａは複数枚の板２６と、板２６の最
後部に当接されたカバー２７と、板２６群下方と
チヤンバー１１との間隙に形成される油だめ２４
とから形成する。板２６は各板面に多数の溝３５
を刻設し、中央には穴３４を開け、周縁の２ケ所
乃至３ケ所を部分的に厚肉にしてこれに夫々穴３
０′を開けてある。こうして板２６同士はこの穴
３０′付きの肉厚部２６′により互いに当接して吐
出ガス通路３０を形成する。厚肉部２６′同士の
当接によつて厚肉部２６′以外の部分に板２６同
士で間隙２６″を形成し、板２６の最前方は２ケ
所乃至３ケ所の各穴３０′が夫々ガス通路３３と
開通するようにリア側プレート２に当接させてあ
る。板２６の最後方は吐出ガス通路３０を通つて
きたガス流をカバー２７内側に当てて駆動軸８方
向に曲げるようにカバー２７にて蓋をする。尚、
以上の説明中の符号は説明の便宜上添付図面の符
号を引用したものであるが、本発明は寸法、形状
等は図面のものに限定されない。

〔作 用〕

圧縮機内のガス流の流れは冷媒吸入口１５→低
圧室１６→流入ガス通路１９ａ→圧縮室→１７→
流出ガス通路１９ｂ→ガス通路３３→吐出ガス通
路３０→カバー２７内面→穴３４→間隙２６″→
間隙４３→冷媒吐出口２３の順序である。

すなわち微粒の油（潤滑油）を含む圧縮された
冷媒ガスが吐出口すなわちガス通路３３より吐出
されて油分離器Ａの往路すなわち吐出ガス通路３
０を流れる。次いでカバー２７に衝突してその向
きを180゜転換し、復路すなわち穴３４に侵入し
た冷媒ガスは油分離板たる板２６に該刻した溝３
５とほぼ直角方向に流れる際に溝３５に油のみ捕
集され、捕集された油は溝３５に沿つて流れ、油
分離板２６の下方周縁の間隙から油だめ２４に落
下する。他方、油が分離された冷媒ガスは油分離
器Ａとチヤンバー１１との間に形成した間隙を流
れ、チヤンバーに設けた冷媒吐出口２３に至る。

尚、望ましくは冷媒吐出口２３に至つたガスは
再度冷媒ガスとして機能するため、圧縮機外を循
環する。

油を含む冷媒ガスは板２６群の厚肉部２６′に
て形成された吐出ガス通路３０を通るため、この
流れはカバー２７に至るまでは厚肉部２６′内に
閉じこめられる。従つて板２６群の上方から油含
有ガスが直接チヤンバーの冷媒吐出口２３に流出
することはない。また油を含む冷媒ガスが復路す
なわち穴３４に侵入後は複数枚の油分離板２６で
形成する薄肉部の間隙にほぼ一様に分配され、油
が捕集された冷媒ガスは全て前述の如く油分離器
Ａとチヤンバー１１間の間隙を流れて冷媒吐出口
２３に集中する。油捕集作用をする単一の油分離
板２６の薄肉部面積は狭くとも複数枚の油分離板
２６を重ね合せるので全面積は広く、従つて油分
離器Ａとしての容積が小さくとも効率的に油を捕
集する作用をする。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の一実施例に係るベーン式圧縮機
の断面図、第２図はその油分離器部分の分解図を
示す。

本実施例において圧縮機はフロント側プレート
１とリア側プレート２と、その間に締結されたカ
ムリング３とで形成される室内に、リア側及びフ
ロント側プレート１，２に挟持されるように、駆
動軸８に設けた軸受４に回転可能にロータ５を組
合せている。このロータ５には外周部に放射状に
複数の溝６が設けてある。この溝６内には滑動可
能にベーン７が設置されている。駆動軸８は電磁
クラツク等（図示せず）を介してエンジン等によ
りベルトで駆動される。またフロント側プレート
１、リア側プレート２およびカムリング３はボル
ト（図示せず）によつてフロントカバー１０に固
定され、更に、その周囲をチヤンバー１１によつ
て覆われている。フロントカバー１０とチヤンバ
ー１１とはＯリング１２で気密を保たれていると
共に、駆動軸８に結合された回転子１３とフロン
トカバー１０に固定されたカバープレート１４と
は軸シールを形成している。

フロントカバー１０には上方に冷媒吸入口１５
が開口し、内部に低圧室１６が形成されている。
カムリング３とロータ５、並びにフロント側プレ
ート１、リア側プレート２とによつて圧縮室１
７、流入ガス通路１９ａ、流出ガス通路１９ｂが
形成される。流入ガス通路１９ａと低圧室１６と
はフロント側プレート１に開口するガス通路１８
にて開通している。流入ガス通路１９ａと圧縮室
１７とは吸入ポート２０にて開通している。流出
ガス通路１９ｂは２ケ乃至３ケ所形成され（第２
図のタイプのものでは２ケ、第３図のタイプのも
のでは３ケ）、圧縮室１７とはカムリング３に設
けられた吐出ポート２１及び吐出弁２２を介して
開通している。

２ケ乃至３ケの各流出ガス通路１９ｂはリア側
プレート２に開口するガス通路３３を介して油分
離器Ａに導入される。ガス通路３３も２ケ乃至３
ケ設けられており、夫々が各流出ガス通路１９ｂ
と対応する。２３はチヤンバー１１の上方に開口
する冷媒吐出口であり、２４はチヤンバー１１の
下方に形成された油だめであり、２５は油穴であ
る。

本例の油分離器Ａは複数の板２６（本例では３
枚）から形成されており、その最後部はカバー２
７にて覆われている。これらの部材はビス２８に
てリア側プレート２の中央の穴２９に固定してい
る。各板２６は周縁部が部分的に厚肉構造となつ
ており、この厚肉部２６′同士の連結によつて他
の薄肉部間に間隙２６″を形成している。各厚肉
部２６′内には穴３０′が連通しており、厚肉部２
６′間の連結の際にはこの穴３０′同士を位置合わ
せすることになり、こうして吐出ガス通路３０を
形成している。この吐出ガス通路３０も略同心円
上に２ケ乃至３ケ形成されており（すなわち第２
図のタイプのものでは２ケ、第３図のタイプのも
のでは３ケ）、夫々がガス通路３３の位置に対応
している。尚、板２６群の中心部には穴３４が開
いている。

更に本実施例の油分離器Ａ部の構成を第２図に
基づいて説明すると、各板２６の薄肉部分には溝
３５が多数縦或いは斜めに刻設されている。更に
各板２６は厚肉部２６′のノツクピン穴３１を相
互に位置合わせしてリア側プレート２のピン穴３
２にビス固定している。

このベーン式圧縮機における冷媒ガスの流れを
述べると、冷凍サイクルから圧縮機へ帰還した冷
媒ガスはフロントカバー１０に形成された冷媒吸
込口１５より、フロントカバー１０に形成された
低圧室１６に流入する。同冷媒ガスはカムリング
３とロータ５とで形成される圧縮室１７の数だけ
フロント側プレート１に設けられたガス通路１８
（この例では２個）とカムリング３に設けられた
ガス通路１９ａ並びにガス通路１９ａと圧縮室１
７とを連通する吸込ポート２０を経て圧縮室１７
に流入する。冷媒ガスはロータ５の回転によつて
ロータ５に組込れたベーン７の間で圧縮され、カ
ムリング３に設けられた吐出ポート２１及び吐出
弁２２を経てガス通路１９ｂに集まる。

更にこの後のガス流の流れを第２図に組立てた
第４図にて説明すると、冷媒ガス４０は、さらに
往路のガス通路３３、吐出ガス通路３０を順次経
てカバー２７の内面に衝突してその向きを180゜
転換し、復路のガス通路たる穴３４に侵入する。
穴３４に侵入した冷媒ガスは油分離機能を持つ板
２６に縦方向に刻設した溝３５に当たり、その山
と山との間に形成した間隙を溝３５とはほぼ直角
方向に流れる際に溝３５に油のみ捕集され、捕集
された油４１は溝３５に沿つて流れ、板２６の下
方周縁の間から油だめ２４に落下する。他方、油
４１が分離された冷媒ガス４２は薄肉部間で形成
された間隙２６″を経て、次いで油分離器Ａと油
分離器Ａを収納しているチヤンバー１１との間に
形成した間隙４３を流れ、チヤンバー１１に設け
た冷媒吐出口２３に集中し、再度冷媒ガスとして
機能するため圧縮機外を循環する。油を含む冷媒
ガス４０は先ずは板２６の周縁にある厚肉部２
６′内のみを流れるから２６の上方から直接チヤ
ンバー１１の吐出口２３に流出することはなく、
又、油を含む冷媒ガス４０が復路ガス通路たる穴
３４に侵入後は複数枚の板２６で形成される薄肉
部の間隙にほぼ一様に分配され、油の捕集された
冷媒ガスは全て前述の如く油分離器とチヤンバー
１１の冷媒吐出口２３に集中する。油捕集作用を
する単一の薄肉部面積は狭くとも複数枚の板２６
を重ね合せることにより広くなり、油分離器とし
ての容積が小さくても効率よく油を捕集する作用
をする。又、油分離器Ａは長期間の使用によつて
も劣化することなく機能する。

なお、軸受等の摺動部の潤滑は油だめ２４の油
を差圧により油穴２５より吸込んで行う。

第２図に示す実施例は、３枚の油分離板２６を
重ね合せ、碗形カバー２７をビス２８によりリア
側プレート２の中央の穴２９に固定する構造にな
つている。これらは自転防止のため油分離板２
６、カバー２７の吐出ガス通路３０（この例では
２ケ所）付近に設けたノツクピン穴３１によりリ
ア側プレート２のピン穴３２へ固定している。油
分離板２６の材質は、油滴とのぬれ性、親和力、
製造、コスト等から、鉄、鉄系合金、アルミニウ
ム、アルミニウム合金、銅、銅合金、マグネシウ
ム、マグネシウム合金およびプラスチツク系材料
が適当であり、これらは長期間の劣化に耐えるこ
とはない。

本実施例では板２６の溝３５の肉厚が薄いた
め、突起３６（この例では３ケ所）が設けてある
が必らずしも必要なものではない。

以上は圧縮室数が２室の場合の例であるが、圧
縮室数が３室になつた場合の例を第３図に示す。

構造及び組み立方法は２室の場合と同様の考え
方である。リア側プレート２のガス通路３３は３
ケ所になり、油分離板２６の吐出ガス通路３０も
３ケ所になる。その後の冷媒ガスの流れは２室の
場合（第２図）と同様である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、油の分離
効率がよい油分離器をそなえたために圧縮機を小
形化することが可能になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧縮機の実施例を示す断面
図、第２図は圧縮室が２室の場合の油分離器の構
造例を示す分解図、第３図は圧縮室が３室の場合
の油分離器の構造例を示す分解図、第４図は第２
図の例を組立てた流体の流れの説明図である。 符号の説明、１……フロント側プレート、２…
…リア側プレート、３……カムリング、４……軸
受、５……ロータ、８……駆動軸、１０……フロ
ントカバー、１１……チヤンバー、１５……冷媒
吸入口、１６……低圧室、１７……圧縮室、１９
ａ……流入ガス通路、１９ｂ……流出ガス通路、
２３……冷媒吐出口、２４……油だめ、２６……
板、２６′……厚肉部、２６″……間隙、２７……
カバー、３０……吐出ガス通路、３０′……穴、
３３……ガス通路、３４……穴、３５……溝、Ａ
……油分離器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動軸８と、該駆動軸８に軸受４を介して取
   り付けたフロント側プレート１及びリア側プレー
   ト２と、該フロント側プレート１とリア側プレー
   ト２とに挟持される配置で前記駆動軸８に取り付
   けられたロータ５と、前記フロント側プレート１
   の前方に配置されて該フロント側プレート１と共
   に低圧室１６を形成する冷媒吸入口１５付きのフ
   ロントカバー１０と、前記フロント側プレート１
   とリア側プレート２とを外周位置で締結したカム
   リング３と、前記リア側プレート２の後方に配置
   された油分離器Ａと、該油分離器Ａ並びに前記フ
   ロント側プレート１、リア側プレート２及びカム
   リング３を覆いかつ前記フロントカバー１０に一
   端が当接するように配置した冷媒吐出口２３付き
   チヤンバー１１とを備え、該カムリング３と前記
   ロータ５との間隙に圧縮室１７及び流入ガス通路
   １９ａと２ケ所乃至３ケ所の流出ガス通路１９ｂ
   とを形成し、該流出ガス通路１９ｂと前記油分離
   器Ａとをリア側プレート２に開口する２ケ所乃至
   ３ケ所のガス通路３３を介して開通させた圧縮機
   において、 前記油分離器Ａは複数枚の板２６と、該板２６
   の最後部に当接されたカバー２７と、該板２６群
   下方と前記チヤンバー１１との間隙に形成される
   油だめ２４とから形成し、前記板２６は各板面に
   多数の溝３５を刻設し、中央には穴３４を開け、
   周縁の２ケ所乃至３ケ所を部分的に厚肉にしてこ
   れに夫々穴３０′を開け、板２６同士はこの穴３
   ０′付きの肉厚部２６′により互いに当接して吐出
   ガス通路３０を形成し、而して厚肉部２６′同士
   の当接によつて厚肉部２６′以外の部分に板２６
   同士で間隙２６″を形成し、該板２６の最前方は
   前記２ケ所乃至３ケ所の各穴３０′が夫々前記ガ
   ス通路３３と開通するようにリア側プレート２に
   当接し、該板２６の最後方は前記吐出ガス通路３
   ０を通つてきたガス流をカバー２７内側に当てて
   前記駆動軸８方向に曲げるようにカバー２７にて
   蓋し、 而してカバー２７内面にて方向転換されたガス
   流を穴３４に流過させながら前記板面の溝３５に
   当ててガス流から油を分離し、該油を下方の間隙
   ２６″を経て油だめ２４に導き、併せて油を分離
   したガス流を間隙２６″、板２６群外側を順次経
   て冷媒吐出口２３に導くことを特徴とする圧縮
   機。