JP2006022658A - 圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧縮機から吐出される気流体の圧力脈動を低減させるための手段として高圧室容積を拡大すると、貯油室内の最大貯油量の減少と高圧室内での潤滑油の滞留が発生し、システム効率の低下、圧縮機の高速運転時にベーンとシリンダの衝突による圧縮機の振動及び騒音が発生すると共に、ベーン先端の磨耗による耐久性が低下する。
【解決手段】高圧室内10の下面に滞留する潤滑油を集める高圧室貯油部10aを設け、潤滑油導入路31によって高圧室貯油部10aと貯油室12を連通し、潤滑油導入路31に排出弁32を設けることにより、高圧室10と貯油室12に所定値上の圧力差が生じる場合にのみ高圧室貯油部10aから貯油室12へ移動させることができ、圧縮機の定常運転時のように高圧室10と貯油室12の圧力差が小さい場合には潤滑油導入路31が全閉となるために高圧室貯油部10aと貯油室12の両方に潤滑油を貯えることができる。
【選択図】図2
【解決手段】高圧室内10の下面に滞留する潤滑油を集める高圧室貯油部10aを設け、潤滑油導入路31によって高圧室貯油部10aと貯油室12を連通し、潤滑油導入路31に排出弁32を設けることにより、高圧室10と貯油室12に所定値上の圧力差が生じる場合にのみ高圧室貯油部10aから貯油室12へ移動させることができ、圧縮機の定常運転時のように高圧室10と貯油室12の圧力差が小さい場合には潤滑油導入路31が全閉となるために高圧室貯油部10aと貯油室12の両方に潤滑油を貯えることができる。
【選択図】図2
Description
本発明は自動車用空調装置などに用いられる、圧縮機に関するものである。
従来この種の圧縮機は、圧縮された気流体と共に圧縮機潤滑油の一部を空調装置のシステムサイクル中へ吐出しており、気流体と共に吐出される潤滑油量が多いほど空調装置のシステム効率が低下する傾向がある。このため、空調装置のシステムサイクル中への潤滑油の吐出を抑制するために圧縮機構の吐出側に圧縮された気流体から潤滑油を分離する機構を設けている(例えば、特許文献1参照)。
従来の圧縮機は、圧縮された気流体が導かれる高圧室と、潤滑油を分離する分離室と、高圧室と分離室を連通する導入孔と、分離された潤滑油を貯える貯油室と、分離室と貯油室を連通し分離室で分離された潤滑油を貯油室へ導く排出孔と、貯油室上部に溜まった気流体を分離室へ排出する再導入孔とを備え、これらは高圧ケースとして構成されている。また、貯油室に貯められた潤滑油は潤滑油給油口より圧縮機構を構成するロータ、ベーン、シリンダ等へ供給されて、各部を潤滑すると共に、ベーン背圧としてベーンをロータの外側へ押し出す働きをする。
特開2003−90286号公報
しかしながら、前記従来の構成では圧縮機から吐出される気流体の圧力脈動を低減させるためには高圧室の容積をできるかぎり拡大する必要があるが、高圧室の容積は高圧室と貯油室を形成している高圧ケースの大きさによって制限されているために、高圧ケースの大きさを変えずに高圧室を拡大するためには貯油室を縮小しなければならない。しかしながら貯油室が縮小すると貯油室に貯えることができなかった潤滑油は空調装置のシステムサイクル中へ吐出されてシステム効率が低下するという課題があった。特に近年では、圧縮機の小型化・軽量化が要求されているため、高圧ケースの大型化による高圧室や貯油室容積の拡大は難しくなってきている。
また、高圧室と分離室とを連通する導入孔が高圧室上部に配設しているために、高圧室では常に潤滑油の一部が滞留する傾向があり、高圧室容積の拡大は滞留する潤滑油の量をさらに増加させてしまう。高圧室内で滞留する潤滑油は空調装置としては無駄であるために、コスト面からも滞留する潤滑油の量を削減することが望ましい。
さらに、圧縮機の起動直後は、空調装置のシステムサイクルから戻ってくる潤滑油量が一時的に減少するために貯油室内の貯油量が低下する傾向がある。特に高速運転時においては、貯油室内の潤滑油量の減少によって、本来潤滑油のみを供給すべき潤滑油供給口から圧縮された流体の一部がガス成分として混入し、ベーン背圧部に供給される潤滑油の圧力が不安定になりベーンとシリンダの衝突によって圧縮機の振動や騒音が発生するという課題と、ベーン先端の磨耗が大きくなって耐久性が低下するという課題がある。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧縮機から吐出される気流体の圧力脈動低減に十分な高圧室容積を確保しながら、貯油室容積を超える量の潤滑油を圧縮機内に貯える構造と、貯油室内の潤滑油量が低下を抑制する構造を持つ圧縮機を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、高圧室内の下部に高圧室内に滞留する潤滑油を集めて貯える貯油部を設け、潤滑油導入路によって高圧室貯油部と貯油室を連通させたものである。
これによって、貯油室容積を超える量の潤滑油の一部は高圧室貯油部に貯えることができ、圧縮機の定常運転時には空調装置のシステムサイクル中へ吐出される潤滑油量を抑制し、システム効率の低下を抑制できる。この高圧室貯油部に貯えられた潤滑油は高圧室と貯油室の圧力差によって高圧室から貯油室に潤滑油導入路を通じて移動するが、圧縮機の運転時には高圧室と貯油室の圧力差は小さいため、潤滑油導入通路の通路径を最適化することで、潤滑油は殆ど移動することなく高圧室貯油部と貯油室に貯えられる。また、圧縮機の起動直後は、空調装置のシステムサイクルから戻ってくる潤滑油量が一時的に減少するため、貯油室内の貯油量が低下するが、高圧室と貯油室の圧力差も大きくなるために、高圧室貯油部に貯えられた潤滑油が貯油室に移動し、貯油室の潤滑油量の減少が抑制される。
さらに、潤滑油導入路に高圧室と貯油室の圧力差によって高圧室貯油部から貯油室方向に開く排出弁を設けることにより、高圧室貯油部に貯えられた潤滑油は高圧室と貯油室に所定値以上の圧力差が生じる場合にのみ、高圧室貯油部から貯油室へ移動させることができる。これにより潤滑油導入路の通路径を拡大することができ、圧縮機の起動直後で高圧室と貯油室に規定値以上の圧力差が生じる場合には、排出弁を設けない場合よりも多くの潤滑油を高圧室貯油部から貯油室へ移動させることができる。高圧室の圧力と貯油室の圧力差が小さい場合には潤滑油導入路が全閉となるために、潤滑油導入路のみの場合よりも高圧室貯油部により多くの潤滑油を貯えることができる。
本発明の圧縮機は、貯油室内の潤滑油量が減少する条件下で、潤滑油導入路を通じて高圧室貯油部から貯油室に潤滑油を供給する構造を有しているため、圧縮機から吐出される気流体の圧力脈動低減に十分な高圧室容積を確保しながら、圧縮機の定常運転時には空調装置のシステムサイクル中へ吐出される潤滑油量を抑制してシステム効率の低下を抑制すると共に、圧縮機の起動直後における貯油室の潤滑油量の減少を抑制して圧縮機の振動及び騒音の発生を抑制し耐久性も向上させることができる。
第1の発明は潤滑油を含む気流体を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構により圧縮された気流体が導かれる高圧室と、導入孔を介して高圧室と連通し気流体に含まれる潤滑油の少なくとも一部が分離される分離室と、排出孔を介して分離室と連通し分離室にて分離された潤滑油を貯える貯油室とを備え、高圧室下方には高圧室内に滞留する潤滑油を貯える高圧室貯油部を形成し、貯油部底部に設けられた潤滑油導入路を介して高圧室貯油部と貯油室を連通させることにより、油室容積を超える量の潤滑油の一部は高圧室貯油部に貯えることができ、また、高圧室貯油部に貯えられた潤滑油が貯油室に移動できるようになるために貯油室の潤滑油量の減少を抑制することができる。
第2の発明は、特に、第1の発明の潤滑油導入路に、高圧室と貯油室の圧力差によって開く排出弁を設けることにより、高圧室貯油部に貯えられた潤滑油は高圧室の圧力と貯油室の圧力に所定値以上の圧力差が生じる場合にのみ高圧室貯油部から貯油室へ移動する。このため潤滑油導入路の通路径を拡大することができ、圧縮機の起動直後のように高圧室と貯油室に所定値以上の圧力差が生じる場合には、排出弁を設けない場合よりも多くの潤滑油を高圧室貯油部から貯油室へ移動させることができる。高圧室と貯油室の圧力差が小さい場合には潤滑油導入路が全閉となるために、潤滑油導入路のみの場合よりも高圧室貯
油部により多くの潤滑油を貯えることができる。
油部により多くの潤滑油を貯えることができる。
第3の発明は、特に、第2の発明の潤滑油導入路を2個以上設けて、それぞれに異なった圧力差によって開く排出弁を設けることにより、圧縮機の定常運転時のように高圧室と貯油室の圧力差が小さい場合には潤滑油導入路が全閉となって高圧室貯油部と貯油室の両方に潤滑油を貯えることができるため、空調装置のシステムサイクル中へ吐出される潤滑油量を抑制し、システム効率の低下を抑制できる。また、圧縮機の起動直後のように高圧室と貯油室に所定値以上の圧力差が生じる時には1個の排出弁が開き、高速起動時のように高圧室と貯油室の圧力差がさらに生じる時には段階的に複数個の排出弁が開くことにより、高圧室貯油部に貯えられた潤滑油を大量に貯油室へ移動することによって貯油室内の潤滑油の減少を抑制することができ、貯油室の潤滑油量を安定させることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態における圧縮機の横断面図を示すものであり、図2は図1におけるA矢視図で、本発明の実施の形態における潤滑油導入路を持つ高圧ケース内の構造を示すものである。
図1は、本発明の実施の形態における圧縮機の横断面図を示すものであり、図2は図1におけるA矢視図で、本発明の実施の形態における潤滑油導入路を持つ高圧ケース内の構造を示すものである。
図1及び図2において、円筒内壁を有するシリンダ1の内部に偏芯して、その外周の一部がシリンダ1の内壁と微少隙間を形成するロータを有し、ロータ2には複数のべ一ンスロットが設けられて、その内部に摺動自在に複数のベーン3が挿入されている。ロータ2の中心には回転自在に軸支される駆動軸4が一体的に形成され、前部側板5及び後部側板6は、それぞれシリンダ1の両端を閉塞してシリンダ1の内部に作動室を形成する。吐出孔7と、吐出孔に配設された吐出弁8より高圧側の作動室から圧縮した気流体が吐出され、高圧通路9を通じて圧縮された気流体が高圧室10へ導かれる。分離室11は高圧室10と導入孔13で連通し、圧縮された気流体から潤滑油を分離する。貯油室12は分離室11の下部で排出孔14で連通して潤滑油を貯える。
高圧室11の下部は、一部を一段低くして高圧室貯油部10aを形成している。高圧室貯油部10aと貯油室12は潤滑油導入路31で連通し、潤滑油導入路31には高圧室10内の圧力と貯油室12内の圧力差によって開く排出弁32が設けられている。排出弁32は、潤滑油導入路31を遮断するボール弁32aと、ボール弁32aを所定の圧力で付勢するばね32bとにより構成される。
また、分離室11の上部には圧縮された気流体を圧縮機から空調装置のシステムサイクルに吐出する圧縮ガス排出口16を有し、高圧室10、貯油室12と共に高圧ケース15として一体に形成され、さらに高圧ケース15は後部側板6に気密的に接続される。
高圧ケース15に覆われる後部側板6には、ベーン背圧付与装置17、潤滑油を吸い上げる潤滑油供給口18、ベーン背部に潤滑油を供給する給油路19が設けられ、潤滑油供給口14から吸い上げられた潤滑油はベーン背圧付与装置17を経由し、給油路19を通じてベーン背圧部20に供給される。
エンジン等の駆動源より動力伝達を受けて駆動軸4及びロータ2が回転すると、圧縮された気流体は吐出孔7より吐出弁8を押し上げて高圧通路9を通じて高圧室10に流入する。この時、高圧室10の内部壁面との衝突によって圧縮された気流体から潤滑油の一部が分離され、高圧室10下部の高圧室貯油部10aに貯えられる。高圧室10に流入した気流体は導入孔13から分離室11へ流入し、高圧気流体に含まれる潤滑油のほとんどは
分離室11内の円筒空間を旋回することで遠心力によって分離される。分離された潤滑油は分離室11下方に移動し排出孔14と通じて貯油室12に貯えられ、潤滑油が分離された気流体は圧縮ガス排出口16より吐出される。
分離室11内の円筒空間を旋回することで遠心力によって分離される。分離された潤滑油は分離室11下方に移動し排出孔14と通じて貯油室12に貯えられ、潤滑油が分離された気流体は圧縮ガス排出口16より吐出される。
以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、及び作用を説明する。
高圧室10では潤滑油の一部が滞留して高圧室下部に設けられた高圧室貯油部10aに集められ貯えられる。高圧室貯油部10aに貯えられた潤滑油は高圧室10の圧力と貯油室12の圧力に所定値以上の圧力差が生じる場合にのみ、滑油導入路31と排出弁32を通じて高圧室貯油部から貯油室へ移動する。
これにより、圧縮機の定常運転時のように高圧室10と貯油室12の圧力差が小さい場合には排出弁32によって潤滑油導入路31が全閉となって高圧室貯油部10aと貯油室12の両方に潤滑油を貯えることができ、空調装置のシステムサイクル中へ吐出される潤滑油量を抑制し、システム効率の低下を抑制できる。また、圧縮機の起動直後のように高圧室10と貯油室12に規定値以上の圧力差が生じる場合には、排出弁32が開いて高圧室貯油部10aに貯えられた潤滑油が貯油室12へ移動して貯油室12の潤滑油量の減少を抑制することができ、圧縮機の振動及び騒音の発生を抑制し、耐久性も向上させることができる。また、本実施の形態では、貯油室12の容積を小さくして高圧室10の容積を拡大することにより、圧縮機から吐出される気流体の圧力脈動の低減効果が期待できる。
以上のように、本実施の形態においては、高圧室10に高圧室貯油部10aを設けて潤滑油導入路31と排出弁32とにより貯油室12と連通させることにより、システム効率の低下を抑制し、また、圧縮機から吐出される気流体の圧力脈動を低減して振動及び騒音の発生を抑制し、さらには、耐久性の向上を図ることができる。
(実施の形態2)
実施の形態1におけるの潤滑油導入路31を2個以上設け、それぞれ異なった圧力差によって開く排出弁32を設ける。この構成により、通常の高圧室10と貯油室12の圧力差が小さい場合には排出弁32によって潤滑油導入路31が全閉となって高圧室貯油部10aと貯油室12の両方に潤滑油を貯えるが、圧縮機の起動直後のように、高圧室10と貯油室12に第1の所定値以上の圧力差が生じる時には第1の排出弁32が開き、高速起動時のように高圧室10と貯油室12の圧力差がさらに生じる時には、段階的に所定値を設定した複数個の排出弁32が順次開くことにより、高圧室貯油部10aに貯えられた潤滑油を大量に貯油室12へ移動することができる。これによって貯油室12の潤滑油の減少を抑制することができ、貯油室12の潤滑油量を安定させることができる。
実施の形態1におけるの潤滑油導入路31を2個以上設け、それぞれ異なった圧力差によって開く排出弁32を設ける。この構成により、通常の高圧室10と貯油室12の圧力差が小さい場合には排出弁32によって潤滑油導入路31が全閉となって高圧室貯油部10aと貯油室12の両方に潤滑油を貯えるが、圧縮機の起動直後のように、高圧室10と貯油室12に第1の所定値以上の圧力差が生じる時には第1の排出弁32が開き、高速起動時のように高圧室10と貯油室12の圧力差がさらに生じる時には、段階的に所定値を設定した複数個の排出弁32が順次開くことにより、高圧室貯油部10aに貯えられた潤滑油を大量に貯油室12へ移動することができる。これによって貯油室12の潤滑油の減少を抑制することができ、貯油室12の潤滑油量を安定させることができる。
以上のように、本発明の圧縮機は、圧縮機から吐出される気流体の圧力脈動低減に十分な高圧室容積を確保しながら、システム効率の低下を抑制し、圧縮機の振動及び騒音を抑制して耐久性も向上させることができるため、その他の形式の圧縮機構を持った圧縮機にも適用できる。
1 シリンダ
2 ロータ
3 ベーン
4 駆動軸
5 前部側板
6 後部側板
7 吐出孔
8 吐出弁
9 高圧通路
10 高圧室
10a 高圧室貯油部
11 分離室
12 貯油室
13 導入孔
14 排出孔
15 高圧ケース
16 圧縮ガス吐出口
17 ベーン背圧付与装置
18 潤滑油供給口
19 給油路
20 ベーン背圧部
31 潤滑油導入路
32 排出弁
32a ボール弁
32b ばね
2 ロータ
3 ベーン
4 駆動軸
5 前部側板
6 後部側板
7 吐出孔
8 吐出弁
9 高圧通路
10 高圧室
10a 高圧室貯油部
11 分離室
12 貯油室
13 導入孔
14 排出孔
15 高圧ケース
16 圧縮ガス吐出口
17 ベーン背圧付与装置
18 潤滑油供給口
19 給油路
20 ベーン背圧部
31 潤滑油導入路
32 排出弁
32a ボール弁
32b ばね
Claims (3)
- 潤滑油を含む気流体を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構により圧縮された前記気流体が導かれる高圧室と、導入孔を介して前記高圧室と連通し前記気流体に含まれる潤滑油の一部が分離される分離室と、排出孔を介して前記分離室と連通し前記分離室にて分離された潤滑油を貯える貯油室とを備え、前記高圧室下方には前記高圧室内に滞留する潤滑油を貯える高圧室貯油部を形成し、前記高圧室貯油部底部に設けられた潤滑油導入路を介して前記高圧室貯油部と前記貯油室とが連通していることを特徴とした圧縮機。
- 前記潤滑油導入路には前記高圧室内と前記貯油室内の圧力差によって前記高圧室貯油部から前記貯油室方向に開く排出弁を備えたことを特徴とした請求項1に記載の圧縮機。
- 前記潤滑油導入路を2個以上設けて、それぞれ異なった圧力差によって開く前記排出弁を備えたことを特徴とした請求項2に記載の圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004199153A JP2006022658A (ja) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | 圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004199153A JP2006022658A (ja) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | 圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006022658A true JP2006022658A (ja) | 2006-01-26 |
Family
ID=35796127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004199153A Pending JP2006022658A (ja) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | 圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006022658A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018008368A1 (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 | 圧縮機 |
-
2004
- 2004-07-06 JP JP2004199153A patent/JP2006022658A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018008368A1 (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 | 圧縮機 |
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