JPH03149368A - 圧縮機のオイル分離構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は冷房装置等に使用される圧縮機のオイル分離構
造に関するものである。

［従来の技術１ 斜板式圧ｍｌ！ｌにおいては、駆動軸を支持するラジア
ルベアリング、スラストベアリング、斜板の揺動運動を
ピストンに往復運動として伝達するシューあるいはピス
トン等の摺動部の潤滑を行うためのオイルが冷媒カス中
にミスト状になって合圧れる。そして、圧縮機内部で圧
縮された冷媒ガスか外部冷却回路に吐出循環される際に
、ミスト状のオイルが冷却回路に吐出循環されると、こ
のオイルか冷却回路中の蒸発器の内壁等に付着して、熱
交換の妨げとなる。そのため、従来、冷媒カス中に含ま
れる潤滑用オイルを圧ａｍの高斤部にて冷媒カスから分
離し、該分離したオイルを圧縮機の低圧部に戻すように
構成された圧縮機か提案されている。この種の圧縮機で
は圧ａｍの吐出孔からオイルを含む冷媒カスか、圧縮機
ケーシンクに膨出形成された膨張室（容積室）内に吐出
通路を経て導かれ、吐出側のサービスフランジに入る間
にオイルが分離されてオイル貯溜室に溜まる、そして、
オイル貯溜室に溜まったオイルか、オイル戻し通路を通
って斜板室等の低圧部に戻されるようになっている。

又、斜板式圧縮機以外の圧縮機においても冷媒カスに含
まれるオイルを分離するオイル分離部が設けられている
。例えば、実開昭５　フ　　１６８７９２号公報には第
１０図に示すように、ベーン型圧縮機のコンプレッサハ
ウジング６１に隣接して該ハウジング６１の冷媒カス吐
出口６２と連通ずるとともに上側に吐出ボート６３を有
するオイル分離室６４を設け、このオイル貯溜室６４内
に前記冷媒カス吐出口６２と吐出ボート６３とを離隔す
るバッフルプレーＩ〜６５を設け、冷奴カス吐出［１６
２から油貯溜室６４内に吐出された冷媒ガスをバッフル
プレート６５に衝突させて冷媒ガス中のオイルを分離し
、オイル貯溜室６５内に貯溜するとともに各部の潤滑用
に使用するようにしたものか開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のオイル分離方法では冷媒カスは全て一度オイル分
離室（オイル貯溜室）内に吐出された後、再び吐出通路
（排出通路）に導かれる６ところが、オイル分離室（オ
イル貯溜室）内はオイルのミストが多く、又、回転数が
上昇しなり、吸入圧が上がった場合等、冷媒流量か増大
して冷媒流速か増加すると、いったん分離されたオイル
が吐出通路へ向かう冷奴カスに巻き込まれて外部冷却回
路Ｉ＼と排出され、オイルの分離効率か低下するという
問題がある。又、オイル分離部を低圧部く吸入側）に設
けた場合にも同様の問題を生じる。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は圧縮機の回転数が−Ｌ昇したときにもオイル
の分離効率を高めることができ、しがも構成か簡単な圧
ｆａｌｌのオイル分離構造を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 冷奴カス中にミスト状となって含まれるオイルが冷媒カ
スとともに管路を移動する際、オイルはミスト状態で冷
媒カスと渾然となって管路を流れるのではなく、管路の
中央部を流れる冷媒カス中にはほとんどオイルが含まれ
ず、壁面近傍を流れる冷媒ガス中にオイルか多電に含ま
れることが判明し、本発明はこの知見に基づいてなされ
たものである。

そして、前記の目的を達成するため本発明においては、
圧縮機の低圧部に連通ずるオイル戻し通路を有するオイ
ル分離室内に冷奴ガスを導く導入管路の一端を開口し、
該導入管路内に端部が遊挿された状態で排出管路を設け
、該排出管路の途中と前記オイル分離室とを連通ずる通
路を設けた。

［作用］ 圧縮機か運転されると、冷媒カスは導入管路を経てオイ
ル分離室に導かれる。ミスト状のオイルを含んだ冷媒カ
スが導入通路を流れる際に、導入通路の中央部を流れる
冷媒カスにはオイルがほとんど含まれず、壁面近傍を流
れる冷媒カスに多量のオイルが含まれる。導入管路内の
中央部を流れるオイルをほとんど含まない冷媒ガスは導
入管路の一端に遊挿された排出管路へ直接導かれ、多量
のオイルを含む冷媒カスかオイル分離室内に導かれる。

オイル分離室内に導かれた冷媒カス中に含まれるオイル
は、オイル分離室の壁面あるいは排出管路の外周面等に
衝突して冷媒ガスから分離されてオイル貯溜部に溜まり
、オイル戻し通路を経て圧縮機の低圧部に戻される。又
、オイルか分離された冷媒カスは排出管路の途中と前記
オイル分離室とを連通ずる通路を通って排出管路に導か
れ導入管路から直接排出管路に導かれた冷媒ガスと合流
する。

「実施例１」 以下、本発明を斜板式圧縮機に具体化した第１実施例を
第１〜４図に従って説明する。

第２図に示すように、前後に対設されたシリンダブロッ
ク１，２の両端部はそれぞれバルブグレート３，４を介
してフロン１−及びリヤハウジング５．６により閉鎖さ
れ、これらは複数本のホル１へ７によって結合固定され
ている。シリンダブロック１，２の接合部分には斜板室
８か形成され、斜板室８には両シリンダブロック１，２
の中心に貫設された軸孔１ａ、２ａにラジアルベアリン
グ９を介して回転自在に支持された駆動軸１０に嵌着さ
れた状態で斜板１１が収容されでいる。斜板１１のボス
部１１ａ両端面とシリンダブロック１．２との間にスラ
ストベアリング１２が介在されている。又、第３図に示
すように、前記シリンダブロック１，２には５対のシリ
ンタボア１３が、駆動軸１０と平行にかつ駆動軸１０を
中心とする放射位置に形成され、各シリンダボア１３に
は両頭のビス１ヘン１１１が摺動可能に収容されている
。各ピストン１４はシュー１５を介して斜板１１に係留
され、駆動軸１０の回転に伴う斜板１１の揺動によって
シリンダボア１３内で往復移動されて圧縮動作が行われ
るようになっている。

前記フロント及びリヤハウジング５．６にはそれぞれ中
心側に吸入室１６．１７が形成され、外周側に吐出室１
８．１９か形成されている。又、両バルブプレート３，
４にはそれぞれ吸入ＣＩ　２０２１及び吐出口２２．２
３が形成されている。さらに、バルブプレート３，４の
シリンダブロック１．２側には吸入弁２４．２５が設け
られ、バルブプレー１〜３．４のハウシンク５，６側に
は吐出弁２６．２７が設けられている。

前記リヤ側シリンダブロック２の上部には冷媒カスＧの
吸入、吐出用の突出部２８か設けられ、この突出部２８
には第３図に示すように、斜板室８に開口するカス入口
２９が形成されている。両シリンダブロック１．２にお
（Ｊる各シリンダボア１３の挟間には、斜板室８と吸入
室１６．１７とを連通ずるための吸入通路３０．３１か
各５個形成され、前記カス入目２９から斜板室８に吸入
された冷媒カスＧがこの吸入通路３０．３１を通って吸
入室１６．１７内に導入される。

第１，３図に示ずように、前記突出部２８上には遮蔽板
３２及び細孔形成板３３を介してシェル３４か取り付け
られ、その内部にはオイル分離室としての膨張室３５か
形成されている。膨張室３５内において遮蔽板３２上に
は一対の導入管路３６が突設され、その下端部と前記吐
出室１８．１９とを連通ずるように、リヤ側シリンダブ
ロック２には一対のカス通路３７が形成され、圧縮冷媒
ガスが吐出室１８．１９からこのガス通路３７及び導入
管路３６を経て膨張室３５内に放出される。

シェル３４には吸入パイプ３８が突設され、その基端に
おいて前記カス人口２９に接続されている。又、シェル
３４には排出管路としての一対の分岐路３９ａを有する
吐出パイプ３９が、分岐路３９ａの端部か前記導入管路
３６内に遊挿される状態で固定されている。又、吐出パ
イプ３つには両分岐路３９ａの中間位置において膨張室
３５と吐出パイプ３９とを連通ずる通路としての回収パ
イプ４０が一体に形成されている。膨張室３５内の冷媒
カスは吐出パイプ３９を介して図示しない外部冷却回路
に供給される。

第１図に示すように、前記膨張室３５の下部には、分離
回収されたオイルＯを貯留するためのオイル貯溜部４１
が形成されている。膨張室３５とオイル貯溜部４１との
間の遮蔽板３２には、前記回収パイプ４０の下端部の直
下に位置するように透孔４２が形成され、その下部には
オイルＯに混入した塵等を濾過するためのフィルタ４３
が取着されている。細孔形成板３３には透孔４２の外周
縁に対応して一対の細孔４４が形成され、この細孔４４
を介して膨張室３５とオイル貯溜部４１とが連通されて
いる。オイル貯溜部４１の底部と低圧部としての斜板室
８との間には両者を連通ずるオイル戻し通路４５がほぼ
垂直に延びるように形成され、オイル貯溜部４１内のオ
イルＯかオイル戻し通路４５を通って斜板室８内に滴下
供給される。

次に前記のように楕成された装置の作用を説明する。

さて、駆動軸１０の回転により斜板１１が回転されると
、各ピストン１４かシリンダボア１３内で第２図におけ
る左右方向に往復移動されて冷媒ガスＧの吸入、圧縮及
び吐出か行われる。圧縮された冷媒ガスＧは、吐出室１
８．１９からカス通路３７から導入管路３６へと導かれ
る。吐出室１８゜１９からガス通路３７に導入される冷
媒カスにはミス１〜状のオイルが含まれており、気相（
冷媒カス）と液相（ミスト状のオイル）との２相流とな
っている。気液２相流が細長い管路を流れるときは、管
の中央部を気相が、周縁部を液相がそれぞれ流れるいわ
ゆる環状流になっており、流れが緩やかな場合にこの現
象がより顕著になる。従って、吐出室１８．１９からカ
ス通路３７に吐出された冷媒ガスか導入管路３６を経て
膨張室３５に導入される場合、冷奴カスが導入管路３６
から膨張室３５に導入される時点では導入管路３６の中
央部を流れる冷媒カス中にはミスト状のオイルＯはほと
んど含まれず、導入管路３６の壁面近傍を流れる冷媒カ
スにミスト状のオイル０が多量に含まれた状態となる。

そして、導入管路３６の中央部を流れるオイルＯをほと
んど含まない冷媒カスは分岐路３９ａに直接導かれ、吐
出パイプ３つを経て外部冷却回路に供給される。一方、
導入管路３６の壁面近傍を流れるミスＩ−状のオイルＯ
が多量に含まれた冷媒ガスは膨張室３５に放出され、冷
媒ガス流が分岐路３９ａの外周面や膨張室３５の壁面に
衝突して冷媒カスからオイルが分離される。

すなわち、膨張室３５に放出されて膨張室３５内でオイ
ルの分離が１うわれる冷媒ガスはオイルの含有量が高い
ため、分離効率が良くなる。そして、オイルが分離され
た冷媒ガスは回収パイプ４０を介して吐出パイプ３つに
導かれ、分岐ｌｉ！８３９　ａを介して導入管路３６か
ら直接吐出パイプ３９に導かれた冷媒ガスと合流して外
部冷却回路に供給される。

冷媒カスから分離されたオイルＯは透孔４２、フィルタ
４３及び細孔４４を通ってオイル貯溜部４１に貯溜され
、オイル戻し通路４５を通って斜板室８に滴下供給され
、スラス１〜ベアリング１２、ピストン１４、シュー１
５等の可動部の潤滑に供される。圧縮機の回転数が上昇
した場合には斜板室８に戻されるオイルの量か少なくな
り、各部の潤滑が十分行われない虞があるか、本発明の
場合にはオイルの分離効率が高いため、圧縮機の回転数
が上昇した場合にもオイル戻し通路４５を通って斜板室
８に供給されるオイルの量を十分確保できる。例えば、
分岐路３つの断面積を分岐路３つを流れるガス量か全カ
ス量の１／２になるように設定した場合には、第４図に
破線で示すように、実線で示す従来技術に比較して２倍
の回転数までオイル戻し量を確保できた。

［実施例２］ 次に第２実施例を第５〜７しに従って説明する。

なお、前記実施例ど同一部分は同一符号を付して説明す
る。この実施例はオイル分離部が吸入側に配設されてい
る点が前記実施例と大きく異なっている。すなわち、こ
の実施例では突出部２８に膨張室３５が形成され、導入
管路としての吸入パイプ３８はその端部が突出部２８の
上端に取付けられた力バー４６を貫逍して膨張室３５内
に突出する状態に配設されている。膨張室３５は邪魔板
４７により上下に区画されて下部がオイル貯溜部４１と
なっており　オイル分離部４１底部と斜板室８とがオイ
ル戻し通路４５を介して連通されている。

邪魔板４７には細孔４４が形成されている。突出部２８
には両吸入室１６．１７に連通ずるように駆動軸１０と
平行に延設された吸入通路４８に連通ずる排出管路の一
部をなすカス通路４つが形成されている。前記吸入パイ
プ３８の途中には排出管路を楕成するパイプ５０の一端
が遊挿され、パイプ５０の他端が前記カス通路４つに連
結されている。又、膨張室３５は前記吸入パイプ３８の
下端より上方に開口部を有する回収通路５］を介してカ
ス通路４９に連通されている。なお、吐出室１８．１９
からガス通路３７に吐出された冷媒カスは連通路５２を
介して吐出パイプ３９と連結されている。

冷媒カスは吸入パイプ３８を通って圧４ｉｉ１機に供給
される。吸入パイプ３８の中央部を流れるオイルをほと
んど含まない冷媒カスは膨張室３５に放出されずに、吸
入通路４８に連通ずるカス通路４つにパイプ５０を通っ
て直接導かれる。一方、吸入パイプ３８の壁面近傍を流
れるオイルを多量に含む冷媒カスは膨張室３５に放出さ
れ、邪魔板４７等に衝突してオイルが分離される。そし
て、オイルが分離された後の冷媒ガスは回収通路５１を
通ってガス通路４つに導かれ、パイプ５１を通って導か
れた冷媒ガスに合流して吸入室１６．１．７に供給され
る。又、冷媒ガスから分離されたオイル０はオイル貯溜
部４１に溜まり、オイル戻し通路４５から斜板室８に戻
される。

「実施例３」 次にロータリタイプの圧縮機（四転任縮機）に具体化１
−た第３実施例を第８図に従って説明する。

回転圧縮機にはシリンタ内をシリンダど偏心しな円筒状
の回転ピストンがすべり弁先端と接触を保ちながら回転
して冷媒カスの圧縮を行う圧縮Ｉ！機構（図示せず）が
収容されたハウジング５３後端にマフラー兼オイル分に
室としての膨張室３５か形成されている。膨張室３５内
には吐出孔５４から吐出される冷媒ガスを下方へ導く導
入管１？！）３６と、オイルが分離された後の冷媒カス
を外部冷却回路に排出する排出管路５５とが配設されて
いる。

導入管路３６は出口側が下方に屈曲され、排出管路５５
は一端か導入管路３６の端部に遊挿されるとともに途中
に回収通路５１か形成されている。

従って、この実施例においても導入管路３６の中央部を
流れるオイルをほとんど含まない冷媒カスは膨張室３５
内に放出されずに、排出管路５５に直接導かれる。一方
、導入管路３６の壁面近傍を流れるオイルを多重に含む
冷媒カスは膨張室３５に放出され、膨張室３５でオイル
が分離される。

そ１．て、オイル０が分離された後の冷媒ガスは回収道
路５１を通って排出管路５５に導かれ、導入管路３６か
ら直接導かれた冷媒ガスに合流して外１５−一 部冷却回路に排出される。又　冷媒カスから分離された
オイルＯは膨張室３５の底部に溜まり、オイル戻し通路
４５から摺動部等に供給される。この場合第９図に示す
ように、導入管路３６と排出管路５５との間に中間管１
７８５６を設けると、オイル分離効率がさらに向上する
。

なお、本発明は前記各実施例に限定されるものではなく
、例えば、斜板式圧縮機においてフロントハウジング５
及びリヤハウジング６の中心側に吐出室１８．１９を形
成するとともに両ハウジング５．６の外周側に吸入室１
６．１７を形成しなり、可変容Ｉ型の斜板式圧縮機に適
用ｉ−てもよい。

さらには、スクロール型ＬＥ縮機、ベーン型圧縮機ある
いはスクリュー型圧縮機等他の形式の圧ｆＩＩｍに適用
してもよい。

「発明の効果」 以上詳述しなように本発明によれば、ミスト状のオイル
を含む冷媒カスをオイル分離室に導く導入管路内を流れ
る冷媒ガスのうち、導入管路中央を流れるオイルをほと
んど含まない冷媒カスは分部室に放出されずにオイルを
多Ｉに含む冷媒ガスから分離され、オイルを多１に含む
冷媒ガスのみがオイル分離室に放出されてオイルの分離
が行われるため、分離効率が向上し圧Ｉａ機の回転数が
上昇した場合にもＩＦ縮機の低圧部に灰ずオイルの量を
確保することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明を具純化した第１実施例を示すもの
であって、第１図は要部断面図、第２図はＦＥ縮機全体
を示す断面図、第３図は第１図の■−ｍ線における一部
省略断面図、第４図はオイル戻り量と圧縮機の回転数の
関係を示す線図、第５−　フ図は第２実方飽例を示すも
のであって、第５図は第６図のｖ−ｖ線断面図、第６図
は第５図の■−ｖＩ線断面図、第７図は第５図のＶ■−
■線断面図第８図は第３実施例の要部断面図、第９図は
変更例の要部断面図、第１０図は従来装置の断面図であ
る。 圧縮機の低圧部としての斜板室８、オイル分離室として
の膨張室３５、導入管路３６、排出管路としての分岐路
３９ａ、通路としての回収パイプ４０、オイル貯溜部４
１、オイル戻し通路４５゜導入管路と１−ての吸入パイ
プ３８、排出管路としてのカス通路４９．パイプ５０、
通路としての回収通路５１、排出管路５５、オイルＯ。 特許出願人　株式会社　豊田自動織機製作所代理人　　
　弁理士　　恩田博宣（ほか１名）ｒｉ−ｌ　　　　＼
　　ゝ、 Ｎ１　　　　　　Ｎ２＝２ＸＮ１ 回転＆　　ＮＣ ■ Φへ 寸） （Ｊ）　　　　　　　　　　− ぐ　　　　　　　　の

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧縮機の低圧部に連通するオイル戻し通路を有する
   オイル分離室内に冷媒ガスを導く導入管路の一端を開口
   し、該導入管路内に端部が遊挿された状態で排出管路を
   設け、該排出管路の途中と前記オイル分離室とを連通す
   る通路を設けた圧縮機のオイル分離構造。