JP2006118365A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性向上と騒音改善のため高圧室貯油部に貯えられた潤滑油表面波立ち・泡立ちと貯油量の減少を抑制すること。
【解決手段】高圧室貯油部１０ａに貯えられた潤滑油表面上に浮かぶ構造の油面安定板２１を設けることにより、高圧室１０内の圧縮された気流体の流れによって発生する潤滑油表面波立ちや泡立ちを抑制すると共に、高圧室貯油部１０ａに貯えられた潤滑油の一部が再度圧縮された気流体の流れに巻き上げられて圧縮ガス吐出口１２から空調装置のシステムサイクル中へ排出されてしまうことを抑制することにより貯油量の減少を抑制する。
【選択図】図１

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の高圧室内には、圧縮された気流体から潤滑油を分離する機構と、分離された潤滑油を貯える貯油部が設けられており、運転時にはベーン背圧付与装置を使用して、貯油部に貯えられた潤滑油をベーン背圧部に供給することによりベーンをロータから押し出す働きと、シリンダ・ベーン・ロータ等の潤滑を行っている（例えば、特許文献１参照）。

このような圧縮機においては、高圧室貯油部に貯えられる潤滑油は最低でも油面がベーン背圧付与装置下部の潤滑油供給口より高くなる量が必要である。
特開昭６２−５８０８２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、高圧室貯油部に貯えられた潤滑油の表面は、高圧室内の気流体の流れによって常に波立ち状態にある。この波立ちが大きい場合には、貯えられた潤滑油の一部が再度気流体の流れに巻き上げられ、圧縮ガス吐出口から圧縮機外部へ排出されてしまう。このため、高圧室貯油部の潤滑油量が減少し、本来潤滑油のみを供給すべき潤滑油供給口から気流体の一部がガス成分として混入する。

また、潤滑油表面の波立ちによって潤滑油表面とその下部が泡立ち状態になり、高圧室貯油部に貯えられた潤滑油面がベーン背圧付与装置下部の潤滑油供給口より高い場合でも、潤滑油供給口周辺が泡立ち状態になると潤滑油供給口から圧縮された気流体の一部がガス成分として混入する。

このガス成分の混入により、ベーン背圧部に供給される潤滑油の圧力が不安定になってベーンのジャンプ現象が発生し、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、潤滑不良によって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を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高圧室貯油部に貯えられた潤滑油面の波立ちや泡立ちと貯油量の減少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、高圧室内に鉛直方向に移動可能な略水平の安定板を備え、この安定板は高圧室貯油部に貯えられた潤滑油表面に伴って移動する構造としたものである。

これによって、高圧室貯油部に貯えられた潤滑油面の波立ちや泡立ちを抑制すると共に、高圧室貯油部に貯えられた潤滑油の一部が気流体の流れに巻き上げられて圧縮ガス吐出口から空調装置のシステムサイクル中へ排出されてしまうことを抑制して、高圧室貯油部の貯油量の減少を抑制することができる。

本発明の圧縮機は、ベーン背圧部に供給される潤滑油の中にガス成分の混入が抑制され
、ベーン背圧部の圧力が安定するため、圧縮機の振動や騒音の発生を防止することができ、ベーン先端の磨耗を抑制し圧縮機の耐久性を向上させることができる。

第１の発明の圧縮機は、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前記気流体に含まれる潤滑油の少なくとも一部が分離されて貯えられる貯油部を持つ高圧室を備える圧縮機において、前記高圧室内に鉛直方向に移動可能な略水平の油面安定板を備え、前記油面安定板は高圧室貯油部に貯えられた潤滑油表面に伴って移動することにより、高圧室貯油部に貯えられた潤滑油量が増減によって潤滑油面が変動しても常に潤滑油表面上に油面安定板を位置させるもので、潤滑油面の波立ち及び泡立ちを抑制して高圧室貯油部の貯油量の減少を抑制することができ、圧縮機の振動や騒音の発生を防止すると共に、ベーン先端の磨耗を抑制して圧縮機の耐久性を向上させることができる。

第２の発明は、油面安定板を潤滑油表面に浮くことにより移動するようにしたもので、簡単な構造で、確実に油面に伴って移動することができる。

第３の発明は、油面安定板をガイドに沿って略鉛直方向に移動するようにしたもので、油面安定板が水平方向に移動することを防止し、高圧室内部の他の部品に干渉することなく略垂直方向へ円滑に移動することができる。

第４の発明は、油面安定板を、油面安定板を貫通する少なくとも２つのガイドに沿って略鉛直方向に移動するようにしたもので、簡単な構造で油面安定板の水平方向への移動を確実に防止することができる。

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１における圧縮機の断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は、本発明の実施の形態１における油面安定板の動作を示す断面図で、（ａ）は油面上昇時、（ｂ）は油面下降時である。

図１において、１は円筒内壁を有するシリンダ、２はその外周の一部がシリンダ１内壁と微少隙間を形成するロータ、３はロータ２に設けられた複数のべ一ンスロット内に摺動自在に挿入された複数のベーン、４はロータ２と一体的に形成され回転自在に軸支される駆動軸、５及び６はそれぞれシリンダ１の両端を閉塞して内部に作動室を形成する前部側板及び後部側板、７は高圧側の作動室から圧縮した気流体を吐出する吐出孔、８は吐出孔に配設された吐出弁、９は圧縮された気流体を高圧室１０へ導く高圧通路、１１は高圧室１０を形成する高圧ケース、１２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吐出口、１３はベーン背圧付与装置、１４は潤滑油を吸い上げる潤滑油供給口、１５はベーン背部に潤滑油を供給する給油路、１６はベーン背圧部で、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１３を経由し給油路１５を通じてベーン背圧部１６に供給されている。

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、高圧室下部の高圧室貯油部１０ａに貯えられる。高圧室１０で潤滑油の一部が分離された気流体は圧縮ガス吐出口１２より吐出される。

油面安定板２１は圧縮機に使用される潤滑油に浮かぶ構造を持ち、高圧室貯油部１０ａの潤滑油の増減によって潤滑油面が変動しても、油面安定板２１を貫通する２個の油面安定板支持ガイド２２に沿って略鉛直方向に移動できるように構成されている。油面安定板支持ガイド２２は油面安定板２１が略水平方向へ移動することを抑制し、油面安定板２１は高圧室１０内部の他の部品に干渉することなく略垂直方向へ円滑に移動することができる。

以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

図３において、高圧室１０の上部では圧縮された気流体に含まれる潤滑油の一部が分離されるが、分離された潤滑油Ａが高圧室貯油部１０ａに貯えられた潤滑油表面に滴下すると、滴下した潤滑油との衝突によって潤滑油表面に波立ちが発生する。油面安定板２１は滴下した潤滑油が直接潤滑油表面に衝突することを防止し、油面安定板２１で受け止めた潤滑油は油面安定板２１と高圧ケース１１及びベーン背圧付与装置１３の間隙を通じて高圧室貯油部１０ａに貯えられる。

また、高圧室１０内には圧縮された気流体が、鉛直下方の後、上昇して圧縮ガス吐出口１２へ向かう気流体の流れＢが発生しており、この気流体の流れＢによっても高圧室貯油部１０ａに貯えられた潤滑油表面に波立ちが発生するが、油面安定板２１は潤滑油に浮かぶ構造であるため油面安定板２１は高圧室貯油部１０ａに貯えられた潤滑油表面上に常に密着して、気流体の流れＢが潤滑油表面に直接衝突することを抑制し、潤滑油表面の波立ちや泡立ちを抑制する。

同時に、高圧室貯油部１０ａに貯えられた潤滑油の一部が再度気流体の流れに巻き上げられて圧縮ガス吐出口１２から空調装置のシステムサイクル中へ排出されてしまうことを抑制して、高圧室貯油部１０ａの貯油量の減少を抑制することができ、ベーン背圧付与装置１３の潤滑油供給口１４から圧縮機構に安定して潤滑油を供給することができる。

さらに、ベーン背圧部１６に供給される潤滑油の中にガス成分の混入が抑制され、ベーン背圧部１６の圧力を安定するため、圧縮機の振動や騒音の発生を防止することができ、ベーン先端の磨耗を抑制し圧縮機の耐久性が向上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、圧縮機の振動や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。

本発明の実施の形態１における圧縮機の断面図 図１のＡ−Ａ断面図（高圧ケース側のみ） （ａ）本発明の実施の形態１における油面安定板の動作を示す油面上昇時の断面図、（ｂ）同、油面下降時の断面図

符号の説明

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 高圧ケース
１２ 圧縮ガス吐出口
１３ ベーン背圧付与装置
１４ 潤滑油供給口
１５ 給油路
１６ ベーン背圧部
２１ 油面安定板
２２ 油面安定板支持ガイド

Claims (4)

1. 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前記気流体に含まれる潤滑油の少なくとも一部が分離されて貯えられる貯油部を持つ高圧室を備える圧縮機において、前記高圧室内に鉛直方向に移動可能な略水平の油面安定板を備え、前記油面安定板は高圧室貯油部に貯えられた潤滑油表面に伴って移動することを特徴とした圧縮機。
2. 油面安定板は、潤滑油表面に浮くことにより移動することを特徴とした請求項１記載の圧縮機。
3. 油面安定板は、ガイドに沿って略鉛直方向に移動することを特徴とした請求項２に記載の圧縮機。
4. 油面安定板は、前記油面安定板を貫通する少なくとも２つのガイドに沿って略鉛直方向に移動することを特徴とした請求項２又は３に記載の圧縮機。

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