WO2006025127A1

WO2006025127A1 - 圧縮機

Info

Publication number: WO2006025127A1
Application number: PCT/JP2005/002405
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Kanai
Original assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corporation
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2006-03-09
Also published as: JP2006070745A

Abstract

【課題】　容量制御のために、クランク室から連絡通路を介して低圧側へ流出する潤滑油を回収すること。【解決手段】　ハウジングとシリンダブロックの間に設けられる連絡通路との間に潤滑油分離機構を設けて潤滑油の回収を図っている。前記潤滑油分離機構は、シリンダブロックの外周面又は前記ハウジングの内周面に形成され、流体を衝突させる部位を持つ凹凸部である。

Description

明細書

圧縮機

技術分野

[0001] この発明は、容量可変型の圧縮機、特にクランク室力低圧への連絡通路に潤滑油を分離する機構を備えた圧縮機に関する。

背景技術

[0002] 圧縮機は、各可動部材を潤滑するための潤滑油がクランク室内に所定量が封入されているが、圧縮駆動機構の回動や往復動により、該潤滑油がミスト状となり、クランク室内の圧力を制御する連絡通路を介して低圧側へ流出する。そして、冷媒回路中に多量に溜まることになり、圧縮駆動機構が潤滑油不足となると共に潤滑油の循環により、一時期に多量の潤滑油が圧縮機に吸入されると、非圧縮性流体の圧縮により各可動部が破損する不都合が起きて、る。

[0003] この対策として、従来は例えば、特許文献 1のような装置が開発された。それによると、クランク室 2と吸入側との連通路 20のクランク室 2へ通じる部分を、クランク室 2内へパイプ状に突出して開口した穴形状として、クランク室 2の潤滑油がクランク室外へ多量に流出すること抑制したものが提案されている。

特許文献 1：特開 2003—97423

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、クランク室に連通路の先端をパイプ状にして且つ突出させても、内部の圧縮駆動機構によって攪拌 '拡散されて噴霧状あるいは油滴状に冷媒と混濁している潤滑油が、冷媒とともにクランク室外へと流出してしまい、潤滑油不足の解消にはなり得なかった。

[0005] そこで、この発明は、クランク室力圧力制御のための低圧側と接続の連絡通路を介して流出する潤滑油を回収し、潤滑油不足の解消を図るものである。

課題を解決するための手段

[0006] この発明に係る圧縮機は、 2つ以上の部材力構成されたノ、ウジングにより収納空間が構成され、この収納空間に圧縮駆動機構、シリンダブロックを収納した圧縮機において、前記シリンダブロックの外周面と前記ハウジングの内周面との間に冷媒のクランク室力も低圧室側への流れを許す連絡通路を形成すると共に、前記シリンダブ口ックの外周面と前記ハウジングの内周面との間に前記連絡通路となる潤滑油分離機構を設けたことにある（請求項 1)。

[0007] これにより、容量可変型の圧縮機において、クランク室内の圧力を制御するために、該クランク室力低圧側へ流れを許容する連絡通路を介して流出する潤滑油が、シリンダブロックの外周面とハウジングの内周面との間に設けられた潤滑油分離機構により分離回収される。

[0008] 前記圧縮駆動機構は、駆動軸に固着の回転伝達部材、この回転伝達部材から回転力が伝えられる斜板、この斜板と係合するピストンとより成る（請求項 2)。また前記潤滑油分離機構は、前記シリンダブロックの外周面又は前記ハウジングの内周面に形成され、流体を衝突させる部位を持つ凹凸部であり（請求項 3)、この凹凸部としては、多数のディンプルであったり（請求項 5)また多数の溝が周方向に形成される多数の溝であったり（請求項 6)、隣り合う各溝が連通している構成であったりする（請求項 7)。そしてさらに、前記潤滑油分離機構は、分離された潤滑油をクランク室に戻すための経路を有してヽる（請求項 4)。

[0009] これにより、潤滑油分離機構は、シリンダブロックの外周面に設けられるから面積的に広がり、これにより流速の低下が起こると共に、冷媒は凹凸部材である多数のディンプルや、多数の溝の壁部に衝突して潤滑油は分離され、周方向に流れ落ち、回収され、再びクランク室内に戻される。

[0010] 前記連絡通路の入口部付近に潤滑油を含む冷媒を案内する捕捉部材を配し (請求項 8)、この捕捉部材としてメッシュあるいは多孔質材である（請求項 9)。これにより、冷媒の連絡通路の入口にて効果的に流速低下を起こし、捕捉を確実にしている。

[0011] さらに、前記連絡通路の入口部に対畤して潤滑油の流れ込みを抑制する遮蔽部材を設けたことにあり（請求項 10)、連絡通路への潤滑油の流れ込みが阻止される。

[0012] 前述のような圧縮機において、前記ハウジングの内側に前記ハウジングの内側に外殻保護部材を配すると共に、この外殻保護部材とハウジングとの間に、前記ハウジングとシリンダブロックとの間に形成の連絡通路と接続する第 2の連絡通路を形成したこと (請求項 11)。これにより、外殻保護部材を用いた場合においても前記連絡通路をクランク室に連通することができる。

[0013] 即ち、ハウジングの厚みを必要以上に厚くすることは圧縮機の小型化や軽量ィ匕の要求とは相反してしまうし、万一内部部品の破壊によりハウジングに傷がついてしまうと、それを基点に一気に破壊してしまう危険性があるが、少なくともハウジングの内側に外殻保護部材があれば、まずこの外殻保護部材が盾となってハウジングの破壊が防がれ、車両の運転者や修理の作業者が危険に晒されることを排除することができる

[0014] ハウジングの内側に外殻保護部材を設け、且つ両者間に第 2の連絡通路を形成したことから、該第 2の連絡通路のクランク室への入口がハウジングの反開口端である底面に形成されている（請求項 12)。これにより、クランク室内でも潤滑油の飛散分布の少ない所に形成され、もって潤滑油の流出量を低減させることができる。

[0015] 前記外殻保護部材の反シリンダブロック側が縮径され、該縮径部位に前記第 2の連絡通路の入口を形成したことにある（請求項 13)。これにより、ハウジングの底部側まで廻り込んで外殻保護部材が設けられるようになり、遮蔽効果と重力効果で潤滑油の第 2の連絡通路への流出量を低減させることができる。

[0016] 前記連絡通路は容量可変制御用の制御弁が設けられたことにあり（請求項 15)、当然ながら、制御弁により容量制御が行われ、冷媒が該連絡通路を介して低圧側へ流出するが、前述のような潤滑油分離機構にて冷媒中の潤滑油が分離される。

[0017] 前記外殻保護部材は、その外周面にあって軸方向に緊迫緩和用の多数の凹溝を形成すると共に、その一部を第 2の連絡通路としたことにある (請求項 15)。

発明の効果

[0018] 以上のように、容量可変型の圧縮機において、クランク室の圧力を制御するために、該クランク室力低圧側への流れを許容する連絡通路を介して流出する潤滑油が、シリンダブロックの外周面とハウジングの内周面との間に設けられた潤滑油分離機構により分離回収され、再びクランク室へ戻され、潤滑油が冷房回路内に流出せず、潤滑油不足が解消される (請求項 1)。 [0019] この発明に設けられる潤滑油分離機構は、シリンダブロックの外周面又はハウジングの内周面に形成され、流体を衝突させる部位を持つ凹凸部であり、例えば多数のディンプルや、多数の周方向に形成の溝や、そして周方向の溝にあって、隣り合う各溝が連通している構造である。このため、潤滑油分離機構はシリンダブロックの外周面に設けられるから、面積的に広がり、冷媒の流速の低下が起こると共にディンプルや、周方向溝を形成する壁部に衝突して潤滑油が冷媒から分離され、周方向に重力にて落下して回収される（請求項 3, 4, 5, 6, 7)。

[0020] 前記連絡通路の入口部付近に設けられる捕捉部材によって冷媒を確実に捕捉でき、分離効果を上げることができる。また同様に連絡通路の入口部に対畤する遮蔽部材により潤滑油の流れ込み量を低減することができる（請求項 8, 9, 10)。

[0021] ハウジングの内側に外殻保護部材を配したことから、高圧が必要となる CO冷媒の

2 圧縮機にあっても、車両の運転者等を危険に晒すことがなくなる（請求項 11)。また前記第 2の連絡通路のクランク室への入口がフロントハウジングの反開口端である底面に形成されて、るので、クランク室内にぉ、て潤滑油の飛散分布量が少な、所に入口が設けられ、潤滑油の上力 ^を最小限とすることができる (請求項 12)。

[0022] さらに前記外殻保護部材の反シリンダブロック側が縮径されたことから、ハウジングの底部側まで廻り込んで外殻保護部材が設けられている。これにより、遮蔽効果と重力効果で潤滑油の第 2の連絡通路への流出量を低減させることができる（請求項 13

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図面の簡単な説明

[0023] [図 1]この発明の第 1番目の実施例を示す断面図である。

[図 2]同上に用いられるシリンダブロックの側面図である。

[図 3]この発明の第 2番目の実施例を示す断面図である。

[図 4]同上に用いられるシリンダブロック及び外殻保護部材の側面図である。

[図 5]同上に用いられるシリンダブロック及び外殻保護部材の斜視図である。

[図 6]この発明の第 3番目の実施例に用いられる外殻保護部材の斜視図である。符号の説明

[0024] 1 圧縮機 2 ハウジング

3 フロントハウジング

4 リアハウジング

5 収納空間

10 吐出室

11 吸入室

14 制御弁

17 バノレブプレート

18 吐出孔

19 吸入孔

24 クランク室

25 シリンダブロック

27 シリンダボア

30 連絡通路

32 潤滑油分離機構

33 凹凸部

37 駆動軸

45 斜板

48 ピストン

54 外殻保護部材

55 第 2の連絡通路

56 凹部

発明を実施するための最良の形態

[0025] 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

実施例 1

[0026] 図 1及び図 2において、この発明の第 1の実施例である容量可変型の圧縮機が示されている。この圧縮機 1は、ハウジング 2を構成するフロントノヽウジング 3とその開口端を閉塞するリアハウジング 4とで構成され、内部に収納空間 5を有している。 [0027] 前記フロントハウジング 3は、一方が開口される筒体で、右側に開口端 7を有し、また左側に小径のボス部 8を有している。また、前記リアハウジング 4は、その内側面に径方向外側より吐出室 10が環状に形成され、それより内側に吸入室 11がやはり環状に形成されている。 12は前記吸入室 11に連通する吸入通路で、図示しない外部の冷媒回路に接続される。

[0028] 14は制御弁で、外部のコントロールユニットからの出力により、内部のスプール弁は動かされ、下記する連絡通路 30の一部となる通路 15を介して下記するクランク室 24内の圧力を低圧側に逃して、該クランク室内の圧力を制御し、もって斜板 45の角度を変え吐出量を変化せしめて、る。

[0029] バルブプレート 17は、前記リアハウジング 4と下記するシリンダブロック 25との間に挾持されて設けられ、一対の吐出孔 18と吸入孔 19が下記するシリンダボア 27の数と同数個設けられている。このバルブプレート 17には、シリンダブロック側にあって前記吸入孔 19に対畤して図示しない吸入弁が配され、またリアハウジング側にあって前記吐出孔 18に対畤して図示しない吐出弁が配され、吐出弁のリフト量を規制するリテーナ 20が前記バルブプレート 17に取付られている。 22はノレブプレート 17に形成の通路で、下記する連絡通路 30の一部となっている。

[0030] シリンダブロック 25は、前記ハウジング 2の収納空間 5内に収納され、図示しない固定ボルトにより前記リアハウジング 4に固装されていて、ハウジング 2の収納空間 5の左側にクランク室 24を形成している。またこのシリンダブロック 25には、中心で軸方向に有底の下記する駆動軸 37の保持孔 26が形成され、その周囲に同じく軸方向に 6 個のシリンダボア 27が等角度を持って形成されている。

[0031] シリンダブロック 25の外周面と前記フロントハウジング 3の内周面との間に下記する連絡通路 30の一部となる潤滑油分離機構 32が設けられて、る。この潤滑油分離機構 32は、シリンダブロックの外周面に凹凸部 33を有して構成されている。この凹凸部 33は、図 2に示すように、ディプルである。したがって、この潤滑油分離機構 32を流れる冷媒は、凹凸部 33に衝突して潤滑油が分離され、重力により外周を伝わり下方へ落下し、再びクランク室 24内に戻される。

[0032] 連絡通路 30は、クランク室 24内の圧力を制御するために用いられるもので、前記ハウジング 2とシリンダブロック 25との間に形成の前記潤滑油分離機構 32と、バルブプレート 17の通孔 22と、前記リアハウジング 4に形成の通孔 15とより構成され、クランク室 24内の圧力を制御するために低圧側へ流れを適宜許容する前記制御弁 14〖こ接続されている。

[0033] この連絡通路 30の入口部、即ち潤滑油分離機構 32の入口部に潤滑油を含む冷媒を案内する捕捉部材 34が配されて、る。この捕捉部材 34は例えばメッシュであつたり、多孔質材である。この捕捉部材 34により入口の流速低下を起こし、捕捉を確実なものとしている。 35は前記連絡通路 30の入口部に対畤してフロントハウジング 3の内壁を伝わってくる潤滑油の流れ込みを阻止するリング状の遮蔽部材である。

[0034] 駆動軸 37は、外部のエンジンより回転力が伝えられ、回転されるもので、その先端が前記保持孔 26内に挿入され、ラジアルベアリング 38、スラストベアリング 39を介して前記シリンダブロック 25に支えられ、また基端側がフロントハウジング 3にラジアルベアリング 40、スラストベアリング 41を介して支えられている。この駆動軸 37には、回転伝達部材 43が固着され、該駆動軸 37と共に回転される。この回転伝達部材 43の回転力は、下記する斜板 45に伝えられる。

[0035] 斜板 45は、前記駆動軸 37に対して、軸 47を支点として揺動自在に取付られている。即ち、軸 47は駆動軸 37の軸方向に形成の長孔 46内に両側力スプリング 47a, 4 7bにて支えられて配されて、る。この斜板 45の外周にピストン 48の首部 48aがシュ一 49を介して係合されている。したがって、斜板 45が回転すると、その傾斜角に比してピストン 48のストローク量が決定される。即ち、傾斜角が小さくなれば、ストローク量は小さくなり、逆に大きくなれば、ストローク量は大きくなる。この斜板 45の傾斜角はクランク室 24内の圧力と、圧縮室内の冷媒圧力とのピストンを介在した差圧に応じて得られるもので、クランク室 24内の圧力制御にて吐出量が調量される。

[0036] 上述の構成において、容量可変型の圧縮機 1は、制御弁 14により連絡通路 30を通り低圧側へクランク室 24内の圧力を逃すことで、クランク室内圧を調節し、もって斜板 45の傾斜角が選択される。これにより、ピストン 48のストローク量が適宜に設定され、吐出量が制御される。

[0037] このようにクランク室内の圧力制御時に、クランク室 24内は斜板 45の回転により、潤滑油はミスト状となり、冷媒と混合状となって滞流し、捕捉部材 34にて捕捉される。捕捉された低流速の潤滑油を含む冷媒は、連絡通路 30を通って流れ、低圧側に流出する前に、潤滑油分離機構 32に至り、その内部の凹凸部 33に衝突し、潤滑油は分離される。分離された潤滑油はシリンダブロック 25の外周面に添って下方へ落下し、下部で集められ、再びクランク室 24に戻される。このように、シリンダブロック 25の外周面に凹凸部 33が設けられているから、広い潤滑油分離機構 32が得られると共に、潤滑油をクランク室に戻すための経路となっている。なお、凹凸部 33はシリンダブ口ックの外周面でなく、ハウジング 2の内周面に設けても良!、。

実施例 2

[0038] 図 3,図 4,図 5において、この発明の第 2の実施例が示されている。この第 2の実施例と前記実施例 1と相違する点は、潤滑油分離機構 32の構造にある。したがって、その相違点のみを説明する。

[0039] 即ち、潤滑油分離機構 32の凹凸部 33は、シリンダブロック 25の外周面に、多数の溝 52を周方向に形成し、その隣り合う各溝 52をランダムに連通する連通部 53を有しており、冷媒は各溝 52にジグザグに流れ、溝 52を構成する壁部に衝突し、潤滑油は分離される。分離された潤滑油は溝 52に添って重力にて下方へ落下し、再びクランク室 24に戻される。なお、連通部のない多数の溝 52のみでも良い。

[0040] さらに、この第 2の実施例では、フロントハウジング 3の内周面にアルミニウム合金や榭脂材で製造の外殻保護部材 54が配されてヽる。この外殻保護部材 54を設けることから、前記した連絡通路 30の入口部が閉塞されてしまうため、該外殻保護部材 54 のハウジング側に前記連絡通路 30と連通の第 2の連絡通路 55を軸方向に形成して、反シリンダブロック側端に入口 55aを設けている。この入口 55aは、クランク室内でも潤滑油の飛散分布の少な、所となっており、潤滑油の流出量を低減させる利点を有している。

[0041] このように外殻保護部材 54を設けることから、この外殻保護部材 54が盾となってハウジングの破壊を防ぐことができる。この外殻保護部材の反シリンダブロック側が縮径されることから、フロントハウジングの底部側まで廻り込んで外殻保護部材が設けられ、最も破壊されやすい部分であるフロントハウジングの底部の保護が図れる。その他の部分は前記した第 1の実施例と同一のため、同一部分の同一の符号を付して説明を省略する。

実施例 3

図 6において、この発明の第 3の実施例が示されている。この第 3の実施例と前記実施例 2と相違する点は、外殻保護部材 54とフロントハウジング 3との材質の相違から熱の膨張率が異なるため、それを緩和するための手段が設けられていることにある。即ち、外殻保護部材 54の外周面にあつて軸方向に多数の緊迫緩和用の多数の凹部 56を形成すると共に、その一ヶ所を第 2の連絡通路 55として、ることにある。

Claims

請求の範囲

[I] 2つ以上の部材カも構成されたハウジングにより収納空間が構成され、この収納空間に圧縮駆動機構、シリンダブロックを収納した圧縮機にぉ、て、

前記シリンダブロックの外周面と前記ハウジングの内周面との間に冷媒のクランク室から低圧側への流れを許す連絡通路を形成すると共に、前記シリンダブロックの外周面と前記ハウジングの内周面との間に前記連絡通路となる潤滑油分離機構を設けたことを特徴とする圧縮機。

[2] 前記圧縮駆動機構は、駆動軸に固着の回転伝達部材、この回転伝達部材から回転力が伝えられる斜板、この斜板と係合するピストンとより成ることを特徴とする請求項 1記載の圧縮機。

[3] 前記潤滑油分離機構は、前記シリンダブロックの外周面又は前記ハウジングの内周面に形成され、流体を衝突させる部位を持つ凹凸部であることを特徴とする請求項 1記載の圧縮機。

[4] 前記潤滑油分離機構は、前記シリンダブロックの外周面又は前記ハウジングの内周面に分離された潤滑油をクランク室に戻すための経路を有することを特徴とする請求項 1又は 3記載の圧縮機。

[5] 前記凹凸部は、多数のディンプルであることを特徴とする請求項 3記載の圧縮機。

[6] 前記凹凸部は、多数の溝が周方向に形成されたことを特徴とする請求項 3記載の圧縮機。

[7] 前記多数の溝は、隣り合う各溝が連通していることを特徴とする請求項 6記載の圧縮機。

[8] 前記連絡通路の入口部付近に潤滑油を含む冷媒を案内する捕捉部材を配したことを特徴とする請求項 1記載の圧縮機。

[9] 前記捕捉部材は、メッシュあるいは多孔質材であることを特徴とする請求項 8記載の圧縮機。

[10] 前記連絡通路の入口部に対畤して潤滑油の流れ込みを抑制する遮蔽部材を設けたことを特徴とする請求項 1記載の圧縮機。

[II] 前記ハウジングの内側に外殻保護部材を配すると共に、この外殻保護部材とハウジングとの間に、前記ハウジングとシリンダブロックとの間に形成の連絡通路と接続する第 2の連絡通路を形成したことを特徴とする請求項 1記載の圧縮機。

[12] 前記第 2の連絡通路のクランク室への入口が前記ハウジングの反開口端である底面に形成されたことを特徴とする請求項 11記載の圧縮機。

[13] 前記外殻保護部材の反シリンダブロック側が縮径され、該縮径部位に前記第 2の連絡通路の入口を形成したことを特徴とする請求項 11又は 12記載の圧縮機。

[14] 前記連絡通路には、容量可変制御用の制御弁を設けたことを特徴とする請求項 1,

8, 10又は 11記載の圧縮機。

[15] 前記外殻保護部材は、その外周面にあって軸方向に緊迫緩和用の多数の凹溝を形成すると共に、その一部を第 2の連絡通路としたことを特徴とする請求項 11, 13又は 14記載の圧縮機。