気体圧縮機
【課題】気体圧縮機において、貯油部に溜められた冷凍機油の飛沫化を抑制して、ハウジング内での油分の保持性能を向上させる。
【解決手段】ケース（１１）の内部に、冷媒ガスＧを圧縮する圧縮機本体と、圧縮機本体により圧縮して吐出された冷媒ガスＧを通過させて、冷媒ガスＧから冷凍機油Ｒを遠心分離する円筒内壁面６１およびこの円筒内壁面６１に連続する底壁面６２で囲まれた円柱状空間６４を有するサイクロンブロック６０とを備え、サイクロンブロック６０には、円柱状空間６４内で分離された冷凍機油Ｒを排出する排油孔６５が形成され、排油孔６５と圧縮機本体の冷凍機油Ｒを供給する導油路２３とが直接接続されて、排油孔６５から排出される冷凍機油Ｒが、吐出室２１の底部に溜められた冷凍機油Ｒを吹き付けるのを防止する。
【解決手段】ケース（１１）の内部に、冷媒ガスＧを圧縮する圧縮機本体と、圧縮機本体により圧縮して吐出された冷媒ガスＧを通過させて、冷媒ガスＧから冷凍機油Ｒを遠心分離する円筒内壁面６１およびこの円筒内壁面６１に連続する底壁面６２で囲まれた円柱状空間６４を有するサイクロンブロック６０とを備え、サイクロンブロック６０には、円柱状空間６４内で分離された冷凍機油Ｒを排出する排油孔６５が形成され、排油孔６５と圧縮機本体の冷凍機油Ｒを供給する導油路２３とが直接接続されて、排油孔６５から排出される冷凍機油Ｒが、吐出室２１の底部に溜められた冷凍機油Ｒを吹き付けるのを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は気体圧縮機に関し、詳細には、圧縮機本体から吐出された圧縮気体から油分離器で分離された油分の通路の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気調和システム（以下、空調システムという。）には、冷媒ガスなどの気体を圧縮して、空調システムに気体を循環させるための気体圧縮機（コンプレッサ）が用いられている。
【０００３】
ここで、一般的なコンプレッサの１つとして例えばベーンロータリ形式のコンプレッサが知られている。このベーンロータリ形式のコンプレッサは、ハウジングの内部に、圧縮機本体が収容された構成となっている。
【０００４】
圧縮機本体は、回転軸と一体的に回転する略円柱状のロータと、ロータの外方を取り囲むシリンダと、ロータに埋設されて、突出側の先端が、断面輪郭形状が略楕円形のシリンダの内周面に追従するように該ロータの外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンと、ロータやベーンを、ロータの両端面側から覆う２つのサイドブロックとを備えている。
【０００５】
そして、ロータの回転方向について相前後する２つのベーン、シリンダの内周面、ロータの外周面および両サイドブロックの端面により画成された圧縮室が、回転軸回りに複数設けられ、これら各圧縮室は、回転軸と一体的に回転するロータの当該回転に伴ってその容積が変化し、内部に吸入された気体を圧縮して吐出するように構成されている。
【０００６】
また、ハウジングの内面と圧縮機本体の外面とにより、圧縮機本体を挟んで一方の側に、圧縮機本体に吸入される気体が通過する低圧雰囲気の吸入室が形成されているとともに、圧縮機本体を挟んで他方の側に、圧縮機本体から吐出された気体が通過する高圧雰囲気の吐出室（油分が分離された気体の通過する空間）が形成されている。
【０００７】
ここで、吐出室を画成するサイドブロックには、圧縮室で圧縮された高圧の気体を、吐出室に導くための吐出路が形成されているとともに、吐出された気体に混じった冷凍機油等の油分を遠心分離するための油分離器が取り付けられている。
【０００８】
この油分離器は、圧縮された気体が吐出されたときの勢いで油分を遠心分離する内壁面およびこの内壁面に連続する底壁面で囲まれた内部空間を有し、内部空間内で分離された油分は、排油孔を通って貯油部（吐出室の底部）に排出される。
【０００９】
そして、この油分は、ベーン突出用背圧をかけたり、摺動部分の潤滑や清浄、冷却等のために、貯油部からサイドブロック等に形成された導油路を通って、再び圧縮室内に導かれる。
【００１０】
一方、油分離器で油分が分離された後の高温高圧の気体が、冷凍サイクル用の冷媒ガスであるときは、気体圧縮機の外部に吐出され、コンデンサで冷却されて中温高圧の液化冷媒となり、リキッドタンクで気相冷媒から分離された液相冷媒は、膨張弁で急激に膨張させられて低温低圧の霧状の液化冷媒となり、エバポレータで、エバポレータの外面に接する空気と熱交換して気化し、低温低圧の気相冷媒として圧縮機に吸入される（特許文献１）。
【００１１】
なお、スクロール形式等他の形式の気体圧縮機にあっても、同様の油分離器が備えられている。
【特許文献１】特開２００３−０９０２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上述した気体圧縮機の油分離器の排油孔から排出された油分は、貯油部に溜められた油分の表面（油面）に勢いよく衝突するため、この衝突のエネルギによって、貯油部表面の油分が飛沫化し、その飛沫化した油分の一部は、吐出室内を浮遊し、吐出室から外部に吐出される気流によって、気体とともに外部に吐出される虞があり、結果的に、ハウジング内での油分の保持性能を確保することができない。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、吐出室の底部に溜められた油分の飛沫化を防止して、ハウジング内での油分の保持性能を向上させることができる気体圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る気体圧縮機は、油分離器の排油孔と圧縮機本体の油分を供給する導油路とが直接接続された構造により、油分が油分離器から吐出室に噴出しないようにして、吐出室底部の油分の飛沫化を防止し、ハウジング内での油分の保持性能を向上したものである。
【００１５】
すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、ハウジングの内部に、気体を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体により圧縮して吐出された圧縮気体を通過させて該圧縮気体から油分を遠心分離する内壁面およびこの内壁面に連続する底壁面で囲まれた内部空間を有する油分離器とを備え、前記油分離器には、前記内部空間内で分離された前記油分を排出する排油孔が形成された気体圧縮機において、前記排油孔と前記圧縮機本体の前記油分を供給する導油路とが直接接続されていることを特徴とする。
【００１６】
このように構成された本発明に係る気体圧縮機によれば、油分離器内で分離された油分は、排油孔から圧縮機本体の導油路に直接流入し、吐出室に吹き出されることがない。
【００１７】
したがって、吐出室の底部に溜められた油分に吹き付けてその油分を飛沫化させることがなく、従来のように、飛沫化された油分が気流によって吐出室から流出するのを防止することができる。よって、ハウジング内での油分の保持性能を向上することができる。
【００１８】
なお、本発明に係る気体圧縮機において、排油孔は、その導油路側における開口が、油分離器の内部空間側における開口よりも上方に形成されていることが好ましい。
【００１９】
油分離器の内部空間から油分を排出するには、内部空間のうち最も低い底面部分に開口しているのが好ましい。一方、圧縮機本体の、例えばサイドブロックに形成された導油路は、摺動部である回転軸の軸支部分まで形成されており、この軸支部分は、油分離器の内部空間側の開口よりも、上下方向について高い位置となる。そのため、排油孔の導油路側の開口を、内部空間側の開口よりも高い位置に形成することで、油分離器の内部空間の油分を、排油孔を経由して、円滑に導油路に合流させることができ、油分の流れによる抵抗を抑制することができる。
【００２０】
また、本発明に係る気体圧縮機において、上記内壁面が、圧縮気体が沿って旋回する円筒内周面であり、内壁面および底壁面からなる遠心分離本体部と、円筒内周面に囲まれた円柱状空間（内部空間）内にこの円柱状空間の軸に沿って配設され、旋回した気体を底壁面とは反対側の端面側から遠心分離本体部の外部に導く筒状の気体排気部とを備えた形式の油分離器を適用するのが好ましい。
【００２１】
この形式の油分離器は、排油孔からの油分の排出の勢いが強いため、この形式の油分離器を備えた従来の気体圧縮機では、吐出室底部の貯油部に溜められた油分が飛沫化されやすく、したがって、本発明による上述した効果を一層顕著に発揮させることができるからである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る気体圧縮機によれば、貯油部に溜められた油分の飛沫化を防止して、ハウジング内での油分の保持性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の気体圧縮機に係る最良の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサ１００（気体圧縮機）を示す縦断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す図、図３は図１におけるサイクロンブロック６０（油分離器）を拡大した断面図である。
【００２５】
図示のコンプレッサ１００は、例えば、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう空気調和システム（以下、単に空調システムという。）の一部として構成され、この空調システムの他の構成要素である凝縮器（コンデンサ）、膨張弁、蒸発器（エバポレータ）等（いずれも図示を省略する。）とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。
【００２６】
そして、コンプレッサ１００は、空調システムの蒸発器から取り入れた気体状の冷却媒体としての冷媒ガスＧを圧縮し、この圧縮して得られた高温高圧の冷媒ガスＧを空調システムの凝縮器に供給する。
【００２７】
凝縮器は、高温高圧の冷媒ガスＧを冷却することで、中温高圧の液化冷媒とし、この液化冷媒は膨張弁で急激に膨張されて低温低圧の霧状となり、蒸発器で蒸発することで、気化熱に相当する熱を周囲の空気から奪い、これにより周囲の空気を冷却し、一方、蒸発により気化した低温低圧の冷媒ガスＧはコンプレッサ１００に戻り、冷凍サイクルを形成している。
【００２８】
また、コンプレッサ１００は、ケース１１とフロントヘッド１２とからなるハウジングの内部に収容された圧縮機本体と、フロントヘッド１２に取り付けられ、図示しない動力源からの駆動力を圧縮機本体に伝える伝達機構１３とを備える。そして、圧縮機本体は、複数のボルトによってフロントヘッド１２に固定され、伝達機構１３は、ラジアルボールベアリング１４を介して、フロントヘッド１２に回転自在に支持されている。
【００２９】
ケース１１は、一端開放の筒状体を呈し、フロントヘッド１２は、このケース１１の開放された部分を覆うように組み付けられている。また、フロントヘッド１２には、蒸発器から低圧の冷媒ガスＧが吸入される吸入ポート１２ａが形成され、この吸入ポート１２ａには、冷媒ガスＧの逆流を防ぐ逆止弁１２ｂが設けられている。一方、ケース１１には、圧縮機本体で圧縮された高圧の冷媒ガスＧを凝縮器に吐出する吐出ポート１１ａが形成されている。
【００３０】
ハウジング内に収容された圧縮機本体は、伝達機構１３を介して供給された駆動力によって軸回りに回転する回転軸５１と、この回転軸５１と一体的に回転する円柱状のロータ５０と、ロータ５０の外周面の外方を取り囲む断面輪郭略楕円形状の内周面４９ａを有するとともに、両端が開放されたシリンダ４０と、ロータ５０の外方に向けて突出可能にロータ５０に埋設され、その突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９ａに追従するように突出量が可変とされ、回転軸５１回りに等角度間隔で配置された５枚の板状のベーン５８と、シリンダ４０の両側開放端面の外側からそれぞれ開放端面を覆うように固定されたフロントサイドブロック３０およびリヤサイドブロック２０とからなる。
【００３１】
そして、２つのサイドブロック２０，３０、ロータ５０、シリンダ４０および回転軸５１の回転方向（図２において時計回りの矢印方向）に相前後する２つのベーン５８，５８によって画成された各圧縮室４８の容積が、回転軸５１の回転にしたがって増減を繰り返すことにより、各圧縮室４８に吸入された冷媒ガスＧを圧縮して吐出するように構成されている。
【００３２】
なお、ロータ５０の両端面５０ａ，５０ｂからそれぞれ突出した回転軸５１の部分のうち一方の部分は、フロントサイドブロック３０の軸受部３２に軸支されるとともに、フロントヘッド１２を貫通して外方まで延び、この貫通部分がフロントヘッド１２により軸支され、外方に延びた部分が伝達機構１３に連結されている。
【００３３】
同様に回転軸５１の突出部分のうち他方の側は、リヤサイドブロック２０の軸受部２２により軸支されており、これらによって、回転軸５１は、リヤサイドブロック２０およびフロントサイドブロック３０に対して回転自在とされている。
【００３４】
また、回転軸５１のうち、フロントサイドブロック３０の軸受部３２よりも外側部分であってフロントヘッド１２よりも内側の部分には、リップシール１５が配置されて、冷凍機油Ｒが、回転軸５１とフロントヘッド１２との隙間からフロントヘッド１２の外部に漏れるのを阻止している。
【００３５】
そして、フロントヘッド１２による回転軸５１の支持と、ボルトによるフロントヘッド１２へのフロントサイドブロック３０の固定と、両サイドブロック２０，３０の外周部がＯリングによるケース１１，フロントヘッド１２の内周面への保持とによって、圧縮機本体はハウジング内の所定位置に保持されている。
【００３６】
また、圧縮機本体がケース１１の内部に収容された状態で、リヤサイドブロック２０とケース１１とにより、圧縮機本体から高圧の冷媒ガスＧが吐出される高圧雰囲気の吐出室２１（冷凍機油Ｒ（油分）が分離された冷媒ガスＧの通過する空間）が形成され、一方、フロントサイドブロック３０とフロントヘッド１２とにより、圧縮機本体に低圧の冷媒ガスＧを供給する低圧雰囲気の吸入室３４が形成され、吐出室２１は吐出ポート１１ａに連通し、吸入室３４は吸入ポート１２ａに連通している。そして、吸入室３４と吐出室２１とは、前述したＯリング等によって気密に隔絶されている。
【００３７】
また、リヤサイドブロック２０には、冷凍機油Ｒを冷媒ガスＧから分離するためのサイクロンブロック６０（油分離器）が取り付けられており、このサイクロンブロック６０は吐出室２１内に、その外面が露出して配置されている。なお、リヤサイドブロック２０とサイクロンブロック６０との間には、回転軸５１の軸に平行な軸を有する短円柱状の軸背圧空間６８が形成されている。
【００３８】
吐出室２１の下部には、このコンプレッサ１００の摺動部等を潤滑、冷却、清浄するとともに、ベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出させて、その先端を内周面４９ａに当接させた状態に付勢するように、ベーン５８に背圧を作用させる冷凍機油Ｒが溜められている。
【００３９】
ここで、コンプレッサ１００の吸入ポート１２ａ側等の潤滑を適度に確保するために、冷凍サイクル内には、運転時においても有る程度の量の冷凍機油Ｒが循環しているが、コンプレッサ１００の運転を停止すると、冷凍サイクル内の温度や圧力の変化の影響により、冷凍サイクル内の冷凍機油Ｒがコンデンサ側から逆流したり、また、圧縮機本体内に供給されていた冷凍機油Ｒが逆流するなどして、冷凍機油Ｒは、吐出室２１の底部に溜められる。
【００４０】
また、サイクロンブロック６０により冷凍機油Ｒが分離された後の冷媒ガスＧであっても、多少の冷凍機油Ｒが混在しているため、吐出ポート１１ａから吐出される以前に、吐出室２１の内壁面やサイクロンブロック６０の外面、リヤサイドブロック２０の外面等に冷媒ガスＧが接触した際に、混在している冷凍機油Ｒの一部がこれらの面に付着し、この付着した冷凍機油Ｒの油滴が吐出室２１の底部に流れ落ちて、底部に冷凍機油Ｒが溜められる。
【００４１】
ロータ５０には、図２に示すように、スリット状のベーン溝５６が放射状に、かつロータ５０の回転中心回りに等角度間隔で５つ形成され、これらのベーン溝５６に、前述のベーン５８が挿入され、各ベーン５８は、ロータ５０の回転によって生じる遠心力と、ベーン溝５６およびベーン５８の底面によって画成された背圧室５９（背圧空間の一部）に加えられる冷凍機油Ｒの油圧（背圧）とにより、シリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出し、このベーン５８の突出した先端がシリンダ４０の内周面４９ａに当接した状態に付勢され、回転軸５１の回転に伴って、この先端は内周面４９ａに追従する。
【００４２】
これにより、シリンダ４０と、ロータ５０と、回転軸５１の回転方向について相前後する２つのベーン５８，５８と、フロントサイドブロック３０と、リヤサイドブロック２０とにより画成された各圧縮室４８は、ロータ５０の回転にしたがって容積の変化を繰り返す。
【００４３】
また、フロントサイドブロック３０には、吸入室３４と圧縮室４８とを連通させるフロント側吸入口３１が開口しており、吸入ポート１２ａから吸入室３４に導入された冷媒ガスＧは、このフロント側吸入口３１を介して圧縮室４８に吸入される。
【００４４】
一方、シリンダ４０の外周の一部には凹部が形成され、この凹部は、両サイドブロック２０，３０の各内側端面とケース１１の内周面とによって囲まれた吐出チャンバ４５を形成している。
【００４５】
そして、この吐出チャンバ４５が形成されて薄肉化されたシリンダ４０のうち、冷媒ガスＧの圧縮行程に対応した圧縮室４８に臨む部分に、圧縮室４８内の冷媒ガスＧを圧縮室４８の外部、すなわち吐出チャンバ４５に吐出させる吐出口４２が設けられているとともに、圧縮室４８の内部圧力に応じて吐出口４２を開閉するリードバルブ４３が配設されている。
【００４６】
リードバルブ４３は板ばね状であって、圧縮室４８の冷媒ガスＧから吐出口４２を通じて作用する圧力（詳細には、この圧力と吐出チャンバ４５の内部の圧力（さらに、リードバルブ４３を吐出口４２に付勢している場合には、その付勢力に応じた初期負荷圧力も加算した圧力）との差）に応じて吐出チャンバ４５の側に撓むように弾性変形し、この弾性変形によって、閉止されていた吐出口４２を開放する。
【００４７】
また、このリードバルブ４３が過大な撓みにより破損したり、大きな撓みの持続によって永久変形が生じるのを防止するために、リードバルブ４３の変形量を規制するバルブサポート４４が、リードバルブ４３に重ね合わされて、シリンダ４０に共締め固定されている。
【００４８】
そして、圧縮室４８から吐出口４２、リードバルブ４３を通って吐出チャンバ４５に吐出された高圧の冷媒ガスＧは、リヤサイドブロック２０を介して、サイクロンブロック６０の内部に導入される。
【００４９】
サイクロンブロック６０は、吐出チャンバ４５から吐出した高温高圧の冷媒ガスＧを旋回させる円筒内壁面６１（内壁面、円筒内周面）およびこの円筒内壁面６１に連続する底壁面６２で囲まれた円柱状空間６４（内部空間）を有する、冷媒ガスＧに含有された冷凍機油Ｒを遠心分離する遠心分離本体部６３と、この円柱状空間６４内に、この円柱状空間６４の中心軸と同軸に配設され、底壁面６２とは反対側の端面（図１において上面）側から遠心分離本体部６３の外部に旋回した冷媒ガスＧを導く内筒状の気体排気部６６とを有する構成である。
【００５０】
サイクロンブロック６０の遠心分離本体部６３の上部には、吐出チャンバ４５から吐出されリヤサイドブロック２０を通過した冷媒ガスＧを、円筒内壁面６１に沿って円柱状空間６４の内部に導入する導入孔６１ａが形成され、遠心分離本体部６３の下部には、円柱状空間６４内で分離された冷凍機油Ｒを、この円柱状空間６４から排出する排油孔６５が形成されている。
【００５１】
排油孔６５は、詳しくは図３に示すように、後述するリヤサイドブロック２０に形成された導油路２３に直接接続されている。
【００５２】
また、この排油孔６５は、導油路２３側における開口６５ｂが、遠心分離本体部６３の円柱状空間６４側における開口６５ａよりも上方に位置して、全体として一定の角度で傾斜している。
【００５３】
一方、気体排気部６６は、導入孔６１ａから遠心分離本体部６３に導入された冷媒ガスＧが、円筒内壁面６１に沿って下方に螺旋状に旋回して冷凍機油Ｒを遠心分離した後の冷媒ガスＧを、遠心分離本体部６３の上部から遠心分離本体部６３の外部に排気する上部開口６６ａの形成された中空筒部６６ｂを有している。
【００５４】
そして、この中空筒部６６ｂを通って遠心分離本体部６３の外部に排気された高温高圧の冷媒ガスＧは吐出室２１、吐出ポート１１ａを通って、冷凍サイクルを構成する空調システムの凝縮器に吐出される。
【００５５】
また、コンプレッサ１００には、回転軸５１と軸受部２２，３２との間の潤滑、ロータ５０の各端面と各サイドブロック２０，３０の内側端面との間の潤滑等する目的と、ベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに付勢すべく油圧（背圧）を背圧空間（背圧室５９、後述するサライ溝２５および軸背圧空間６８）に供給等する目的とにより、吐出室２１の下部に貯留した冷凍機油Ｒを各部位に導く構造を備えている。
【００５６】
すなわち、リヤサイドブロック２０に、軸受部２２に至る導油路２３が形成され、また、リヤサイドブロック２０の内側端面２６（ロータ５０の端面５０ａに向いた面）には、軸受部２２における導油路２３の開口から、軸受部２２と回転軸５１との間の微小隙間（絞り）を通って、ロータ５０の背圧室５９に連通する凹部であるサライ溝２５が形成されている。
【００５７】
導油路２３は詳しくは、吐出室２１の底部から軸受部２２まで延びた導油路２３ａと、排油孔６５の開口６５ｂに接続され、導油路２３ａに合流する導油路２３ｂと、導油路２３ａから分岐して後述するシリンダ４０の貫通孔４６に接続される導油路２３ｃとにより構成されている。
【００５８】
導油路２３ａは、吐出室２１内の圧力によって、吐出室２１の底部に溜められた冷機油Ｒを、その底部側の開口から軸受け２２まで供給し、導油路２３ｂは、サイクロンブロック６０の円柱状空間６４内で分離され、この円柱状空間６４内の圧力と旋回流とによって排油孔６５から排出された冷凍機油Ｒを全て、導油路２３ａに圧送された冷凍機油Ｒに合流させ、一部を軸受け２２等に供給し、導油路２３ｃは、導油路２３ａから分岐して、導油路２３ａに供給された冷凍機油Ｒをフロントサイドブロック３０側に供給する。
【００５９】
導油路２３ａは、軸受部２２と回転軸５１との間の微小隙間（絞り）を介して、リヤサイドブロック２０とサイクロンブロック６０との間に形成された空間である軸背圧空間６８にも連通し、この軸背圧空間６８は背圧連通路２８を介してサライ溝２５に、圧力損失なく連通している。
【００６０】
これにより、背圧室５９、サライ溝２５、背圧連通路２８および軸背圧空間６８は、略同一の圧力Ｐｖとなり、ベーン５８の背圧空間を構成している。
【００６１】
この背圧空間に作用する圧力Ｐｖは、具体的には、低圧雰囲気の吸入室３４の圧力Ｐｓよりも高い圧力であって、軸受部２２と回転軸５１の周面部分との間の微小隙間（絞り）を通過した分だけ、高圧雰囲気の吐出室２１の圧力Ｐｄよりも低い中間圧（Ｐｓ＜Ｐｖ＜Ｐｄ）となる。
【００６２】
サライ溝２５は、軸受部２２の中心回りの所定角度範囲に亘って、略扇形状の輪郭（図２において破線で示す）を有する凹部であり、上述した微小隙間を通過して中間圧Ｐｖまで低下した冷凍機油Ｒが溜められる。
【００６３】
そして、ロータ５０の回転に伴って、ロータ５０の端面５０ａに露呈しているベーン溝５６の背圧室５９がリヤサイドブロック２０のサライ溝２５を通過している間だけ、ベーン溝５６の背圧空間５９とサライ溝２５とが連通して、ベーン溝５６の背圧空間５９にサライ溝２５の中間圧Ｐｖの冷凍機油Ｒが供給され、ベーン５８はこの供給された冷凍機油Ｒの中間圧Ｐｖを受けて、シリンダ４０の内周面４９ａに向かって突出する。
【００６４】
また、シリンダ４０の底部側には、リヤサイドブロック２０の油路２３に接続する貫通孔４６が設けられ、フロントサイドブロック３０に、この貫通孔４６のフロントサイドブロック３０側の開口と軸受部３２とを連通させる導油路３３が形成され、冷凍機油Ｒは、軸受部３２と回転軸５１との間の微小隙間を通過して中間圧Ｐｖまで降圧され、フロントサイドブロック３０の内側端面に形成された凹部であるサライ溝３５等に導かれる。
【００６５】
なお、フロントサイドブロック３０のサライ溝３５も、リヤサイドブロック２０のサライ溝２５と同様、ロータ５０の背圧室５９に連通している。
【００６６】
サライ溝２５，３５に供給された冷凍機油Ｒは、ロータ５０のベーン溝５８の背圧室５９が連通したときに、この背圧室５９にベーン５８の突出力を作用させるが、背圧室５９が連通しない角度範囲も含めて、ロータ５０の端面５０ａ，５０ｂと各サイドブロック２０，３０の端面との間などにそれぞれ浸透して、これら互いに向かい合う端面間同士や、サイドブロック２０，３０の端面とベーン５８の側面との間、ベーン５８の先端とシリンダ４０の内周面４９ａとの間など、相対的な動きにより摺動する部分における摺動摩擦力を低減させている。
【００６７】
そして、各摺動部分に浸透した冷凍機油Ｒは、圧縮室４８内の冷媒ガスＧに混入し、冷媒ガスＧとともに圧縮室４８から吐出され、サイクロンブロック６０を介して、導油路２３に供給されたり、吐出室２１の底部に溜められる。
【００６８】
このように構成された本実施形態に係るコンプレッサ１００によれば、吐出チャンバ４５から吐出された高圧の冷媒ガスＧは、リヤサイドブロック２０を通り、導入孔６１ａから、遠心分離本体部６３の円柱状空間６４の内部に導入される。
【００６９】
この円柱状空間６４内に導入された冷媒ガスＧは、吐出チャンバ４５からの吐出時の冷媒ガスＧの気流の勢いにより、円筒内壁面６１の周方向に沿いつつ下方Ｄに向けて螺旋状に降下する。この結果、円筒内壁面６１において、冷媒ガスＧに含まれていた冷凍機油Ｒが遠心分離され、分離された冷凍機油Ｒは、底壁面６２に流れ、開口６５ａから排油孔６５に流入し、開口６５ｂから導油路２３に流入する。
【００７０】
これにより、サイクロンブロック６０内で冷媒ガスＧから分離された冷凍機油Ｒが、吐出室２１の底部（貯油部）に溜まった冷凍機油Ｒの油面を吹き付けることがない。
【００７１】
したがって、貯油部に溜まった冷凍機油Ｒの油面を、サイクロンブロック６０から排出された冷凍機油Ｒが吹き付けることによって生じる冷凍機油Ｒの飛沫化を防止することができ、そのように飛沫化した冷凍機油Ｒが、吐出室２１の気流によって吐出室２１から流出するのを防止することができる。よって、サイクロンブロック６０のハウジング（ケース１１およびフロントヘッド１２）内での油分の保持性能を向上することができる。
【００７２】
また、サイクロンブロック６０の円柱状空間６４から冷凍機油Ｒを排出するには、排油孔６５の円柱状空間６４側の開口６５ａが円柱状空間６４のうち最も低い底壁面６２部分に開口しているのが好ましい。一方、圧縮機本体の、サイドブロック２０に形成された導油路２３ａは、摺動部である回転軸５１の軸受け２２まで形成されており、この軸受け２２は、サイクロンブロック６０の円柱状空間６４側の開口６５ａよりも、図示上下方向について高い位置となる。
【００７３】
そして、本実施形態のコンプレッサ１００は、排油孔６５の導油路２３側の開口６５ｂが、遠心分離本体部６３の円柱状空間６４側における開口６５ａよりも高い位置に形成されているため、遠心分離本体部６３の円柱状空間６４内の冷凍機油Ｒを、排油孔６５を経由して、導油路２３（特に導油路２３ａ）に円滑に合流させることができ、導油路２３ｂに流れ込んだ冷凍機油Ｒが、導油路２３ａを圧送される冷凍機油Ｒの流れの抵抗になるのを抑制することができる。
【００７４】
また、本実施形態に係るコンプレッサ１００は、円筒内壁面６１および底壁面６２からなる遠心分離本体部６３と、円筒内壁面６１に囲まれた円柱状空間６４内にこの円柱状空間６４の軸に沿って配設され、旋回した冷媒ガスＧを底壁面６２とは反対側の端面側から遠心分離本体部６３の外部に導く筒状の気体排気部６６とを備えた形式のサイクロンブロック６０を有するが、この形式のサイクロンブロック６０は、排油孔６５からの冷凍機油Ｒの排出の勢いが強いため、この形式のサイクロンブロック６０を備えた従来の気体圧縮機では、貯油部の冷凍機油Ｒを飛沫化させやすく、したがって、他の形式のサイクロンブロックに上述した構成を適用した場合よりも、一層顕著な効果を発揮させることができる。
【００７５】
なお、上述した各実施形態のコンプレッサ１００は、ベーンロータリ形式の気体圧縮機であるが、本発明に係る気体圧縮機は、この実施形態であるベーンロータリ形式のものに限定されるものではなく、他の形式の気体圧縮機、例えば、斜板形式やスクロール形式の気体圧縮機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサを示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った面による断面図である。
【図３】図１におけるサイクロンブロックの拡大を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
２１ 吐出室
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 導油路
６０ サイクロンブロック（油分離器）
６１ 円筒内壁面（内壁面、円筒内周面）
６２ 底壁面
６３ 遠心分離本体部
６４ 円柱状空間（内部空間）
６５ 排油孔
６５ａ 円柱状空間側の開口
６５ｂ 導油路側の開口
１００ コンプレッサ（気体圧縮機）
Ｇ 冷媒ガス（気体）
Ｒ 冷凍機油（油分）
Ｒｓ 油面
【技術分野】
【０００１】
本発明は気体圧縮機に関し、詳細には、圧縮機本体から吐出された圧縮気体から油分離器で分離された油分の通路の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気調和システム（以下、空調システムという。）には、冷媒ガスなどの気体を圧縮して、空調システムに気体を循環させるための気体圧縮機（コンプレッサ）が用いられている。
【０００３】
ここで、一般的なコンプレッサの１つとして例えばベーンロータリ形式のコンプレッサが知られている。このベーンロータリ形式のコンプレッサは、ハウジングの内部に、圧縮機本体が収容された構成となっている。
【０００４】
圧縮機本体は、回転軸と一体的に回転する略円柱状のロータと、ロータの外方を取り囲むシリンダと、ロータに埋設されて、突出側の先端が、断面輪郭形状が略楕円形のシリンダの内周面に追従するように該ロータの外周面からの突出量が可変とされた板状のベーンと、ロータやベーンを、ロータの両端面側から覆う２つのサイドブロックとを備えている。
【０００５】
そして、ロータの回転方向について相前後する２つのベーン、シリンダの内周面、ロータの外周面および両サイドブロックの端面により画成された圧縮室が、回転軸回りに複数設けられ、これら各圧縮室は、回転軸と一体的に回転するロータの当該回転に伴ってその容積が変化し、内部に吸入された気体を圧縮して吐出するように構成されている。
【０００６】
また、ハウジングの内面と圧縮機本体の外面とにより、圧縮機本体を挟んで一方の側に、圧縮機本体に吸入される気体が通過する低圧雰囲気の吸入室が形成されているとともに、圧縮機本体を挟んで他方の側に、圧縮機本体から吐出された気体が通過する高圧雰囲気の吐出室（油分が分離された気体の通過する空間）が形成されている。
【０００７】
ここで、吐出室を画成するサイドブロックには、圧縮室で圧縮された高圧の気体を、吐出室に導くための吐出路が形成されているとともに、吐出された気体に混じった冷凍機油等の油分を遠心分離するための油分離器が取り付けられている。
【０００８】
この油分離器は、圧縮された気体が吐出されたときの勢いで油分を遠心分離する内壁面およびこの内壁面に連続する底壁面で囲まれた内部空間を有し、内部空間内で分離された油分は、排油孔を通って貯油部（吐出室の底部）に排出される。
【０００９】
そして、この油分は、ベーン突出用背圧をかけたり、摺動部分の潤滑や清浄、冷却等のために、貯油部からサイドブロック等に形成された導油路を通って、再び圧縮室内に導かれる。
【００１０】
一方、油分離器で油分が分離された後の高温高圧の気体が、冷凍サイクル用の冷媒ガスであるときは、気体圧縮機の外部に吐出され、コンデンサで冷却されて中温高圧の液化冷媒となり、リキッドタンクで気相冷媒から分離された液相冷媒は、膨張弁で急激に膨張させられて低温低圧の霧状の液化冷媒となり、エバポレータで、エバポレータの外面に接する空気と熱交換して気化し、低温低圧の気相冷媒として圧縮機に吸入される（特許文献１）。
【００１１】
なお、スクロール形式等他の形式の気体圧縮機にあっても、同様の油分離器が備えられている。
【特許文献１】特開２００３−０９０２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上述した気体圧縮機の油分離器の排油孔から排出された油分は、貯油部に溜められた油分の表面（油面）に勢いよく衝突するため、この衝突のエネルギによって、貯油部表面の油分が飛沫化し、その飛沫化した油分の一部は、吐出室内を浮遊し、吐出室から外部に吐出される気流によって、気体とともに外部に吐出される虞があり、結果的に、ハウジング内での油分の保持性能を確保することができない。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、吐出室の底部に溜められた油分の飛沫化を防止して、ハウジング内での油分の保持性能を向上させることができる気体圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る気体圧縮機は、油分離器の排油孔と圧縮機本体の油分を供給する導油路とが直接接続された構造により、油分が油分離器から吐出室に噴出しないようにして、吐出室底部の油分の飛沫化を防止し、ハウジング内での油分の保持性能を向上したものである。
【００１５】
すなわち、本発明に係る気体圧縮機は、ハウジングの内部に、気体を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体により圧縮して吐出された圧縮気体を通過させて該圧縮気体から油分を遠心分離する内壁面およびこの内壁面に連続する底壁面で囲まれた内部空間を有する油分離器とを備え、前記油分離器には、前記内部空間内で分離された前記油分を排出する排油孔が形成された気体圧縮機において、前記排油孔と前記圧縮機本体の前記油分を供給する導油路とが直接接続されていることを特徴とする。
【００１６】
このように構成された本発明に係る気体圧縮機によれば、油分離器内で分離された油分は、排油孔から圧縮機本体の導油路に直接流入し、吐出室に吹き出されることがない。
【００１７】
したがって、吐出室の底部に溜められた油分に吹き付けてその油分を飛沫化させることがなく、従来のように、飛沫化された油分が気流によって吐出室から流出するのを防止することができる。よって、ハウジング内での油分の保持性能を向上することができる。
【００１８】
なお、本発明に係る気体圧縮機において、排油孔は、その導油路側における開口が、油分離器の内部空間側における開口よりも上方に形成されていることが好ましい。
【００１９】
油分離器の内部空間から油分を排出するには、内部空間のうち最も低い底面部分に開口しているのが好ましい。一方、圧縮機本体の、例えばサイドブロックに形成された導油路は、摺動部である回転軸の軸支部分まで形成されており、この軸支部分は、油分離器の内部空間側の開口よりも、上下方向について高い位置となる。そのため、排油孔の導油路側の開口を、内部空間側の開口よりも高い位置に形成することで、油分離器の内部空間の油分を、排油孔を経由して、円滑に導油路に合流させることができ、油分の流れによる抵抗を抑制することができる。
【００２０】
また、本発明に係る気体圧縮機において、上記内壁面が、圧縮気体が沿って旋回する円筒内周面であり、内壁面および底壁面からなる遠心分離本体部と、円筒内周面に囲まれた円柱状空間（内部空間）内にこの円柱状空間の軸に沿って配設され、旋回した気体を底壁面とは反対側の端面側から遠心分離本体部の外部に導く筒状の気体排気部とを備えた形式の油分離器を適用するのが好ましい。
【００２１】
この形式の油分離器は、排油孔からの油分の排出の勢いが強いため、この形式の油分離器を備えた従来の気体圧縮機では、吐出室底部の貯油部に溜められた油分が飛沫化されやすく、したがって、本発明による上述した効果を一層顕著に発揮させることができるからである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る気体圧縮機によれば、貯油部に溜められた油分の飛沫化を防止して、ハウジング内での油分の保持性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の気体圧縮機に係る最良の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサ１００（気体圧縮機）を示す縦断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す図、図３は図１におけるサイクロンブロック６０（油分離器）を拡大した断面図である。
【００２５】
図示のコンプレッサ１００は、例えば、冷却媒体の気化熱を利用して冷却を行なう空気調和システム（以下、単に空調システムという。）の一部として構成され、この空調システムの他の構成要素である凝縮器（コンデンサ）、膨張弁、蒸発器（エバポレータ）等（いずれも図示を省略する。）とともに、冷却媒体の循環経路上に設けられている。
【００２６】
そして、コンプレッサ１００は、空調システムの蒸発器から取り入れた気体状の冷却媒体としての冷媒ガスＧを圧縮し、この圧縮して得られた高温高圧の冷媒ガスＧを空調システムの凝縮器に供給する。
【００２７】
凝縮器は、高温高圧の冷媒ガスＧを冷却することで、中温高圧の液化冷媒とし、この液化冷媒は膨張弁で急激に膨張されて低温低圧の霧状となり、蒸発器で蒸発することで、気化熱に相当する熱を周囲の空気から奪い、これにより周囲の空気を冷却し、一方、蒸発により気化した低温低圧の冷媒ガスＧはコンプレッサ１００に戻り、冷凍サイクルを形成している。
【００２８】
また、コンプレッサ１００は、ケース１１とフロントヘッド１２とからなるハウジングの内部に収容された圧縮機本体と、フロントヘッド１２に取り付けられ、図示しない動力源からの駆動力を圧縮機本体に伝える伝達機構１３とを備える。そして、圧縮機本体は、複数のボルトによってフロントヘッド１２に固定され、伝達機構１３は、ラジアルボールベアリング１４を介して、フロントヘッド１２に回転自在に支持されている。
【００２９】
ケース１１は、一端開放の筒状体を呈し、フロントヘッド１２は、このケース１１の開放された部分を覆うように組み付けられている。また、フロントヘッド１２には、蒸発器から低圧の冷媒ガスＧが吸入される吸入ポート１２ａが形成され、この吸入ポート１２ａには、冷媒ガスＧの逆流を防ぐ逆止弁１２ｂが設けられている。一方、ケース１１には、圧縮機本体で圧縮された高圧の冷媒ガスＧを凝縮器に吐出する吐出ポート１１ａが形成されている。
【００３０】
ハウジング内に収容された圧縮機本体は、伝達機構１３を介して供給された駆動力によって軸回りに回転する回転軸５１と、この回転軸５１と一体的に回転する円柱状のロータ５０と、ロータ５０の外周面の外方を取り囲む断面輪郭略楕円形状の内周面４９ａを有するとともに、両端が開放されたシリンダ４０と、ロータ５０の外方に向けて突出可能にロータ５０に埋設され、その突出側の先端がシリンダ４０の内周面４９ａに追従するように突出量が可変とされ、回転軸５１回りに等角度間隔で配置された５枚の板状のベーン５８と、シリンダ４０の両側開放端面の外側からそれぞれ開放端面を覆うように固定されたフロントサイドブロック３０およびリヤサイドブロック２０とからなる。
【００３１】
そして、２つのサイドブロック２０，３０、ロータ５０、シリンダ４０および回転軸５１の回転方向（図２において時計回りの矢印方向）に相前後する２つのベーン５８，５８によって画成された各圧縮室４８の容積が、回転軸５１の回転にしたがって増減を繰り返すことにより、各圧縮室４８に吸入された冷媒ガスＧを圧縮して吐出するように構成されている。
【００３２】
なお、ロータ５０の両端面５０ａ，５０ｂからそれぞれ突出した回転軸５１の部分のうち一方の部分は、フロントサイドブロック３０の軸受部３２に軸支されるとともに、フロントヘッド１２を貫通して外方まで延び、この貫通部分がフロントヘッド１２により軸支され、外方に延びた部分が伝達機構１３に連結されている。
【００３３】
同様に回転軸５１の突出部分のうち他方の側は、リヤサイドブロック２０の軸受部２２により軸支されており、これらによって、回転軸５１は、リヤサイドブロック２０およびフロントサイドブロック３０に対して回転自在とされている。
【００３４】
また、回転軸５１のうち、フロントサイドブロック３０の軸受部３２よりも外側部分であってフロントヘッド１２よりも内側の部分には、リップシール１５が配置されて、冷凍機油Ｒが、回転軸５１とフロントヘッド１２との隙間からフロントヘッド１２の外部に漏れるのを阻止している。
【００３５】
そして、フロントヘッド１２による回転軸５１の支持と、ボルトによるフロントヘッド１２へのフロントサイドブロック３０の固定と、両サイドブロック２０，３０の外周部がＯリングによるケース１１，フロントヘッド１２の内周面への保持とによって、圧縮機本体はハウジング内の所定位置に保持されている。
【００３６】
また、圧縮機本体がケース１１の内部に収容された状態で、リヤサイドブロック２０とケース１１とにより、圧縮機本体から高圧の冷媒ガスＧが吐出される高圧雰囲気の吐出室２１（冷凍機油Ｒ（油分）が分離された冷媒ガスＧの通過する空間）が形成され、一方、フロントサイドブロック３０とフロントヘッド１２とにより、圧縮機本体に低圧の冷媒ガスＧを供給する低圧雰囲気の吸入室３４が形成され、吐出室２１は吐出ポート１１ａに連通し、吸入室３４は吸入ポート１２ａに連通している。そして、吸入室３４と吐出室２１とは、前述したＯリング等によって気密に隔絶されている。
【００３７】
また、リヤサイドブロック２０には、冷凍機油Ｒを冷媒ガスＧから分離するためのサイクロンブロック６０（油分離器）が取り付けられており、このサイクロンブロック６０は吐出室２１内に、その外面が露出して配置されている。なお、リヤサイドブロック２０とサイクロンブロック６０との間には、回転軸５１の軸に平行な軸を有する短円柱状の軸背圧空間６８が形成されている。
【００３８】
吐出室２１の下部には、このコンプレッサ１００の摺動部等を潤滑、冷却、清浄するとともに、ベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出させて、その先端を内周面４９ａに当接させた状態に付勢するように、ベーン５８に背圧を作用させる冷凍機油Ｒが溜められている。
【００３９】
ここで、コンプレッサ１００の吸入ポート１２ａ側等の潤滑を適度に確保するために、冷凍サイクル内には、運転時においても有る程度の量の冷凍機油Ｒが循環しているが、コンプレッサ１００の運転を停止すると、冷凍サイクル内の温度や圧力の変化の影響により、冷凍サイクル内の冷凍機油Ｒがコンデンサ側から逆流したり、また、圧縮機本体内に供給されていた冷凍機油Ｒが逆流するなどして、冷凍機油Ｒは、吐出室２１の底部に溜められる。
【００４０】
また、サイクロンブロック６０により冷凍機油Ｒが分離された後の冷媒ガスＧであっても、多少の冷凍機油Ｒが混在しているため、吐出ポート１１ａから吐出される以前に、吐出室２１の内壁面やサイクロンブロック６０の外面、リヤサイドブロック２０の外面等に冷媒ガスＧが接触した際に、混在している冷凍機油Ｒの一部がこれらの面に付着し、この付着した冷凍機油Ｒの油滴が吐出室２１の底部に流れ落ちて、底部に冷凍機油Ｒが溜められる。
【００４１】
ロータ５０には、図２に示すように、スリット状のベーン溝５６が放射状に、かつロータ５０の回転中心回りに等角度間隔で５つ形成され、これらのベーン溝５６に、前述のベーン５８が挿入され、各ベーン５８は、ロータ５０の回転によって生じる遠心力と、ベーン溝５６およびベーン５８の底面によって画成された背圧室５９（背圧空間の一部）に加えられる冷凍機油Ｒの油圧（背圧）とにより、シリンダ４０の内周面４９ａに向けて突出し、このベーン５８の突出した先端がシリンダ４０の内周面４９ａに当接した状態に付勢され、回転軸５１の回転に伴って、この先端は内周面４９ａに追従する。
【００４２】
これにより、シリンダ４０と、ロータ５０と、回転軸５１の回転方向について相前後する２つのベーン５８，５８と、フロントサイドブロック３０と、リヤサイドブロック２０とにより画成された各圧縮室４８は、ロータ５０の回転にしたがって容積の変化を繰り返す。
【００４３】
また、フロントサイドブロック３０には、吸入室３４と圧縮室４８とを連通させるフロント側吸入口３１が開口しており、吸入ポート１２ａから吸入室３４に導入された冷媒ガスＧは、このフロント側吸入口３１を介して圧縮室４８に吸入される。
【００４４】
一方、シリンダ４０の外周の一部には凹部が形成され、この凹部は、両サイドブロック２０，３０の各内側端面とケース１１の内周面とによって囲まれた吐出チャンバ４５を形成している。
【００４５】
そして、この吐出チャンバ４５が形成されて薄肉化されたシリンダ４０のうち、冷媒ガスＧの圧縮行程に対応した圧縮室４８に臨む部分に、圧縮室４８内の冷媒ガスＧを圧縮室４８の外部、すなわち吐出チャンバ４５に吐出させる吐出口４２が設けられているとともに、圧縮室４８の内部圧力に応じて吐出口４２を開閉するリードバルブ４３が配設されている。
【００４６】
リードバルブ４３は板ばね状であって、圧縮室４８の冷媒ガスＧから吐出口４２を通じて作用する圧力（詳細には、この圧力と吐出チャンバ４５の内部の圧力（さらに、リードバルブ４３を吐出口４２に付勢している場合には、その付勢力に応じた初期負荷圧力も加算した圧力）との差）に応じて吐出チャンバ４５の側に撓むように弾性変形し、この弾性変形によって、閉止されていた吐出口４２を開放する。
【００４７】
また、このリードバルブ４３が過大な撓みにより破損したり、大きな撓みの持続によって永久変形が生じるのを防止するために、リードバルブ４３の変形量を規制するバルブサポート４４が、リードバルブ４３に重ね合わされて、シリンダ４０に共締め固定されている。
【００４８】
そして、圧縮室４８から吐出口４２、リードバルブ４３を通って吐出チャンバ４５に吐出された高圧の冷媒ガスＧは、リヤサイドブロック２０を介して、サイクロンブロック６０の内部に導入される。
【００４９】
サイクロンブロック６０は、吐出チャンバ４５から吐出した高温高圧の冷媒ガスＧを旋回させる円筒内壁面６１（内壁面、円筒内周面）およびこの円筒内壁面６１に連続する底壁面６２で囲まれた円柱状空間６４（内部空間）を有する、冷媒ガスＧに含有された冷凍機油Ｒを遠心分離する遠心分離本体部６３と、この円柱状空間６４内に、この円柱状空間６４の中心軸と同軸に配設され、底壁面６２とは反対側の端面（図１において上面）側から遠心分離本体部６３の外部に旋回した冷媒ガスＧを導く内筒状の気体排気部６６とを有する構成である。
【００５０】
サイクロンブロック６０の遠心分離本体部６３の上部には、吐出チャンバ４５から吐出されリヤサイドブロック２０を通過した冷媒ガスＧを、円筒内壁面６１に沿って円柱状空間６４の内部に導入する導入孔６１ａが形成され、遠心分離本体部６３の下部には、円柱状空間６４内で分離された冷凍機油Ｒを、この円柱状空間６４から排出する排油孔６５が形成されている。
【００５１】
排油孔６５は、詳しくは図３に示すように、後述するリヤサイドブロック２０に形成された導油路２３に直接接続されている。
【００５２】
また、この排油孔６５は、導油路２３側における開口６５ｂが、遠心分離本体部６３の円柱状空間６４側における開口６５ａよりも上方に位置して、全体として一定の角度で傾斜している。
【００５３】
一方、気体排気部６６は、導入孔６１ａから遠心分離本体部６３に導入された冷媒ガスＧが、円筒内壁面６１に沿って下方に螺旋状に旋回して冷凍機油Ｒを遠心分離した後の冷媒ガスＧを、遠心分離本体部６３の上部から遠心分離本体部６３の外部に排気する上部開口６６ａの形成された中空筒部６６ｂを有している。
【００５４】
そして、この中空筒部６６ｂを通って遠心分離本体部６３の外部に排気された高温高圧の冷媒ガスＧは吐出室２１、吐出ポート１１ａを通って、冷凍サイクルを構成する空調システムの凝縮器に吐出される。
【００５５】
また、コンプレッサ１００には、回転軸５１と軸受部２２，３２との間の潤滑、ロータ５０の各端面と各サイドブロック２０，３０の内側端面との間の潤滑等する目的と、ベーン５８をシリンダ４０の内周面４９ａに付勢すべく油圧（背圧）を背圧空間（背圧室５９、後述するサライ溝２５および軸背圧空間６８）に供給等する目的とにより、吐出室２１の下部に貯留した冷凍機油Ｒを各部位に導く構造を備えている。
【００５６】
すなわち、リヤサイドブロック２０に、軸受部２２に至る導油路２３が形成され、また、リヤサイドブロック２０の内側端面２６（ロータ５０の端面５０ａに向いた面）には、軸受部２２における導油路２３の開口から、軸受部２２と回転軸５１との間の微小隙間（絞り）を通って、ロータ５０の背圧室５９に連通する凹部であるサライ溝２５が形成されている。
【００５７】
導油路２３は詳しくは、吐出室２１の底部から軸受部２２まで延びた導油路２３ａと、排油孔６５の開口６５ｂに接続され、導油路２３ａに合流する導油路２３ｂと、導油路２３ａから分岐して後述するシリンダ４０の貫通孔４６に接続される導油路２３ｃとにより構成されている。
【００５８】
導油路２３ａは、吐出室２１内の圧力によって、吐出室２１の底部に溜められた冷機油Ｒを、その底部側の開口から軸受け２２まで供給し、導油路２３ｂは、サイクロンブロック６０の円柱状空間６４内で分離され、この円柱状空間６４内の圧力と旋回流とによって排油孔６５から排出された冷凍機油Ｒを全て、導油路２３ａに圧送された冷凍機油Ｒに合流させ、一部を軸受け２２等に供給し、導油路２３ｃは、導油路２３ａから分岐して、導油路２３ａに供給された冷凍機油Ｒをフロントサイドブロック３０側に供給する。
【００５９】
導油路２３ａは、軸受部２２と回転軸５１との間の微小隙間（絞り）を介して、リヤサイドブロック２０とサイクロンブロック６０との間に形成された空間である軸背圧空間６８にも連通し、この軸背圧空間６８は背圧連通路２８を介してサライ溝２５に、圧力損失なく連通している。
【００６０】
これにより、背圧室５９、サライ溝２５、背圧連通路２８および軸背圧空間６８は、略同一の圧力Ｐｖとなり、ベーン５８の背圧空間を構成している。
【００６１】
この背圧空間に作用する圧力Ｐｖは、具体的には、低圧雰囲気の吸入室３４の圧力Ｐｓよりも高い圧力であって、軸受部２２と回転軸５１の周面部分との間の微小隙間（絞り）を通過した分だけ、高圧雰囲気の吐出室２１の圧力Ｐｄよりも低い中間圧（Ｐｓ＜Ｐｖ＜Ｐｄ）となる。
【００６２】
サライ溝２５は、軸受部２２の中心回りの所定角度範囲に亘って、略扇形状の輪郭（図２において破線で示す）を有する凹部であり、上述した微小隙間を通過して中間圧Ｐｖまで低下した冷凍機油Ｒが溜められる。
【００６３】
そして、ロータ５０の回転に伴って、ロータ５０の端面５０ａに露呈しているベーン溝５６の背圧室５９がリヤサイドブロック２０のサライ溝２５を通過している間だけ、ベーン溝５６の背圧空間５９とサライ溝２５とが連通して、ベーン溝５６の背圧空間５９にサライ溝２５の中間圧Ｐｖの冷凍機油Ｒが供給され、ベーン５８はこの供給された冷凍機油Ｒの中間圧Ｐｖを受けて、シリンダ４０の内周面４９ａに向かって突出する。
【００６４】
また、シリンダ４０の底部側には、リヤサイドブロック２０の油路２３に接続する貫通孔４６が設けられ、フロントサイドブロック３０に、この貫通孔４６のフロントサイドブロック３０側の開口と軸受部３２とを連通させる導油路３３が形成され、冷凍機油Ｒは、軸受部３２と回転軸５１との間の微小隙間を通過して中間圧Ｐｖまで降圧され、フロントサイドブロック３０の内側端面に形成された凹部であるサライ溝３５等に導かれる。
【００６５】
なお、フロントサイドブロック３０のサライ溝３５も、リヤサイドブロック２０のサライ溝２５と同様、ロータ５０の背圧室５９に連通している。
【００６６】
サライ溝２５，３５に供給された冷凍機油Ｒは、ロータ５０のベーン溝５８の背圧室５９が連通したときに、この背圧室５９にベーン５８の突出力を作用させるが、背圧室５９が連通しない角度範囲も含めて、ロータ５０の端面５０ａ，５０ｂと各サイドブロック２０，３０の端面との間などにそれぞれ浸透して、これら互いに向かい合う端面間同士や、サイドブロック２０，３０の端面とベーン５８の側面との間、ベーン５８の先端とシリンダ４０の内周面４９ａとの間など、相対的な動きにより摺動する部分における摺動摩擦力を低減させている。
【００６７】
そして、各摺動部分に浸透した冷凍機油Ｒは、圧縮室４８内の冷媒ガスＧに混入し、冷媒ガスＧとともに圧縮室４８から吐出され、サイクロンブロック６０を介して、導油路２３に供給されたり、吐出室２１の底部に溜められる。
【００６８】
このように構成された本実施形態に係るコンプレッサ１００によれば、吐出チャンバ４５から吐出された高圧の冷媒ガスＧは、リヤサイドブロック２０を通り、導入孔６１ａから、遠心分離本体部６３の円柱状空間６４の内部に導入される。
【００６９】
この円柱状空間６４内に導入された冷媒ガスＧは、吐出チャンバ４５からの吐出時の冷媒ガスＧの気流の勢いにより、円筒内壁面６１の周方向に沿いつつ下方Ｄに向けて螺旋状に降下する。この結果、円筒内壁面６１において、冷媒ガスＧに含まれていた冷凍機油Ｒが遠心分離され、分離された冷凍機油Ｒは、底壁面６２に流れ、開口６５ａから排油孔６５に流入し、開口６５ｂから導油路２３に流入する。
【００７０】
これにより、サイクロンブロック６０内で冷媒ガスＧから分離された冷凍機油Ｒが、吐出室２１の底部（貯油部）に溜まった冷凍機油Ｒの油面を吹き付けることがない。
【００７１】
したがって、貯油部に溜まった冷凍機油Ｒの油面を、サイクロンブロック６０から排出された冷凍機油Ｒが吹き付けることによって生じる冷凍機油Ｒの飛沫化を防止することができ、そのように飛沫化した冷凍機油Ｒが、吐出室２１の気流によって吐出室２１から流出するのを防止することができる。よって、サイクロンブロック６０のハウジング（ケース１１およびフロントヘッド１２）内での油分の保持性能を向上することができる。
【００７２】
また、サイクロンブロック６０の円柱状空間６４から冷凍機油Ｒを排出するには、排油孔６５の円柱状空間６４側の開口６５ａが円柱状空間６４のうち最も低い底壁面６２部分に開口しているのが好ましい。一方、圧縮機本体の、サイドブロック２０に形成された導油路２３ａは、摺動部である回転軸５１の軸受け２２まで形成されており、この軸受け２２は、サイクロンブロック６０の円柱状空間６４側の開口６５ａよりも、図示上下方向について高い位置となる。
【００７３】
そして、本実施形態のコンプレッサ１００は、排油孔６５の導油路２３側の開口６５ｂが、遠心分離本体部６３の円柱状空間６４側における開口６５ａよりも高い位置に形成されているため、遠心分離本体部６３の円柱状空間６４内の冷凍機油Ｒを、排油孔６５を経由して、導油路２３（特に導油路２３ａ）に円滑に合流させることができ、導油路２３ｂに流れ込んだ冷凍機油Ｒが、導油路２３ａを圧送される冷凍機油Ｒの流れの抵抗になるのを抑制することができる。
【００７４】
また、本実施形態に係るコンプレッサ１００は、円筒内壁面６１および底壁面６２からなる遠心分離本体部６３と、円筒内壁面６１に囲まれた円柱状空間６４内にこの円柱状空間６４の軸に沿って配設され、旋回した冷媒ガスＧを底壁面６２とは反対側の端面側から遠心分離本体部６３の外部に導く筒状の気体排気部６６とを備えた形式のサイクロンブロック６０を有するが、この形式のサイクロンブロック６０は、排油孔６５からの冷凍機油Ｒの排出の勢いが強いため、この形式のサイクロンブロック６０を備えた従来の気体圧縮機では、貯油部の冷凍機油Ｒを飛沫化させやすく、したがって、他の形式のサイクロンブロックに上述した構成を適用した場合よりも、一層顕著な効果を発揮させることができる。
【００７５】
なお、上述した各実施形態のコンプレッサ１００は、ベーンロータリ形式の気体圧縮機であるが、本発明に係る気体圧縮機は、この実施形態であるベーンロータリ形式のものに限定されるものではなく、他の形式の気体圧縮機、例えば、斜板形式やスクロール形式の気体圧縮機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係る気体圧縮機の一実施形態であるベーンロータリ式コンプレッサを示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った面による断面図である。
【図３】図１におけるサイクロンブロックの拡大を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
２１ 吐出室
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 導油路
６０ サイクロンブロック（油分離器）
６１ 円筒内壁面（内壁面、円筒内周面）
６２ 底壁面
６３ 遠心分離本体部
６４ 円柱状空間（内部空間）
６５ 排油孔
６５ａ 円柱状空間側の開口
６５ｂ 導油路側の開口
１００ コンプレッサ（気体圧縮機）
Ｇ 冷媒ガス（気体）
Ｒ 冷凍機油（油分）
Ｒｓ 油面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内部に、気体を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体により圧縮して吐出された圧縮気体を通過させて該圧縮気体から油分を遠心分離する内壁面およびこの内壁面に連続する底壁面で囲まれた内部空間を有する油分離器とを備え、前記油分離器には、前記内部空間内で分離された前記油分を排出する排油孔が形成された気体圧縮機において、
前記排油孔と前記圧縮機本体の前記油分を供給する導油路とが直接接続されていることを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記排油孔は、前記導油路側における開口が、前記内部空間側における開口よりも上方に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
【請求項３】
前記内壁面は、前記圧縮気体が沿って旋回する円筒内周面であり、
前記油分離器は、前記内壁面および前記底壁面からなる遠心分離本体部と、前記円筒内周面に囲まれた円柱状空間内に該円柱状空間の軸に沿って配設され、前記旋回した気体を前記底壁面とは反対側の端面側から前記遠心分離本体部の外部に導く筒状の気体排気部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の気体圧縮機。
【請求項１】
ハウジングの内部に、気体を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体により圧縮して吐出された圧縮気体を通過させて該圧縮気体から油分を遠心分離する内壁面およびこの内壁面に連続する底壁面で囲まれた内部空間を有する油分離器とを備え、前記油分離器には、前記内部空間内で分離された前記油分を排出する排油孔が形成された気体圧縮機において、
前記排油孔と前記圧縮機本体の前記油分を供給する導油路とが直接接続されていることを特徴とする気体圧縮機。
【請求項２】
前記排油孔は、前記導油路側における開口が、前記内部空間側における開口よりも上方に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の気体圧縮機。
【請求項３】
前記内壁面は、前記圧縮気体が沿って旋回する円筒内周面であり、
前記油分離器は、前記内壁面および前記底壁面からなる遠心分離本体部と、前記円筒内周面に囲まれた円柱状空間内に該円柱状空間の軸に沿って配設され、前記旋回した気体を前記底壁面とは反対側の端面側から前記遠心分離本体部の外部に導く筒状の気体排気部とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の気体圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１５７１７２（Ｐ２００８−１５７１７２Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４９２８７（Ｐ２００６−３４９２８７）
【出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（５０４２１７７４２）カルソニックコンプレッサー株式会社 (101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２６日（２００６．１２．２６）
【出願人】（５０４２１７７４２）カルソニックコンプレッサー株式会社 (101)
【Ｆターム（参考）】
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