WO2017163812A1 - 冷媒圧縮機 - Google Patents
冷媒圧縮機 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017163812A1 WO2017163812A1 PCT/JP2017/008390 JP2017008390W WO2017163812A1 WO 2017163812 A1 WO2017163812 A1 WO 2017163812A1 JP 2017008390 W JP2017008390 W JP 2017008390W WO 2017163812 A1 WO2017163812 A1 WO 2017163812A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- chamber
- storage chamber
- oil
- oil storage
- refrigerant
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
- F04B39/04—Measures to avoid lubricant contaminating the pumped fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/02—Lubrication; Lubricant separation
Definitions
- the present invention relates to a refrigerant compressor used for compressing a refrigerant in a vehicle air conditioner or the like.
- Patent Document 1 An example of this type of refrigerant compressor is disclosed in Patent Document 1.
- the refrigerant compressor described in Patent Document 1 is a vane type compressor that compresses the refrigerant and separates the lubricating oil contained in the compressed refrigerant in the swirl separation chamber and stores it in the oil reservoir chamber. It is configured. Then, the refrigerant after the lubricant oil is separated in the swirl separation chamber is discharged to the outside, and the lubricant oil stored in the oil reservoir chamber is supplied to the vane back pressure chamber.
- the oil reservoir chamber is disposed below the swirl separation chamber, and through a plurality of oil dripping holes formed in the bottom wall of the swirl separation chamber. It communicates with the swirl separation chamber. For this reason, for example, when the flow rate of the refrigerant increases and the speed of the swirling flow in the swirling separation chamber increases, the lubricating oil in the oil reservoir chamber is disturbed by the swirling flow and bubbles are mixed into the lubricating oil. As a result, there has been a problem that the supply of lubricating oil to the vane back pressure chamber becomes unstable.
- the present invention provides a refrigerant compressor configured to separate the lubricating oil from the compressed refrigerant and store it in the oil storage chamber and to supply the stored lubricating oil to a predetermined supplied part, and lubricate the supplied part.
- the purpose is to enable stable oil supply.
- the refrigerant compressor separates the lubricating oil from the compression mechanism that compresses the refrigerant guided to the suction chamber, the discharge chamber that discharges the compressed refrigerant, and the compressed refrigerant.
- a first oil storage chamber that communicates with the separation chamber, the discharge chamber, and the separation chamber, and that guides lubricating oil separated from the compressed refrigerant; and a first oil storage chamber that communicates with the first oil storage chamber.
- the second oil storage chamber is not in direct communication with the separation chamber and is hardly affected by the separation chamber. For this reason, mixing of bubbles into the lubricating oil in the second oil storage chamber is prevented, and the lubricating oil can be stably supplied to the supplied portion.
- FIG. 1 is a schematic sectional view of a refrigerant compressor (hereinafter simply referred to as “compressor”) according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is an AA enlarged sectional view of FIG.
- the compressor 1 according to the present embodiment is incorporated in a refrigerant circuit such as a vehicle air conditioner, compresses the refrigerant sucked from the refrigerant circuit (low pressure side), and discharges the refrigerant to the refrigerant circuit (high pressure side).
- a refrigerant circuit such as a vehicle air conditioner
- the compressor 1 is configured as a so-called inverter-integrated electric compressor, and is driven by the housing 10, the electric motor 20, the inverter 30 as a drive circuit (motor drive circuit) of the electric motor 20, and the electric motor 20. And a compression mechanism 40 for compressing the refrigerant.
- the housing 10 includes a front housing 11, a rear housing 12 fastened to one end of the front housing 11 by fastening means (bolts or the like) not shown, and an inverter fastened to the other end of the front housing 11 by fastening means not shown. And a cover 13.
- the front housing 11 and the rear housing 12 form a first housing space S1 that mainly houses the electric motor 20 and the compression mechanism 40, and the front housing 11 and the inverter cover 13 mainly house the inverter 30.
- a housing space S2 is formed.
- the first accommodation space S1 and the second accommodation space S2 are partitioned by a partition wall 11a formed in the front housing 11.
- the housing 10 includes a suction port 14 and a suction passage 15 for sucking refrigerant from the refrigerant circuit (low pressure side thereof) into the first housing space S1, and refrigerant compressed by the compression mechanism 40 (compressed refrigerant).
- the discharge passage 16 and the discharge port 17 for discharging the refrigerant to the refrigerant circuit (the high-pressure side).
- the suction port 14 and the suction passage 15 are formed in the front housing 11.
- the suction port 14 opens in the upper part of the front housing 11 near the partition wall 11a, and the suction passage 15 extends downward from the suction port 14.
- the discharge port 17 opens at the top of the rear housing 12, and the discharge passage 16 extends downward from the discharge port 17.
- the electric motor 20 is a three-phase AC motor and includes a drive shaft 21, a rotor 22, and a stator 23.
- the drive shaft 21 is rotatably supported by the first bearing B1 and the second bearing B2.
- the first bearing B ⁇ b> 1 is attached to a bearing attachment portion provided on the partition wall 11 a, and the second bearing B ⁇ b> 2 is held by an inner casing 18 disposed in the front housing 11.
- the inner casing 18 will be described later.
- the rotor 22 is made of a permanent magnet, for example, and is fixed to the drive shaft 21.
- the stator 23 is fixed to the inner peripheral surface of the front housing 11 so as to surround the rotor 22.
- the stator 23 includes a yoke (not shown) and, for example, three sets of coils (not shown) wound around the yoke.
- the inverter 30 converts a direct current supplied from an external power source such as a vehicle battery into a three-phase alternating current and supplies the three-phase alternating current to the electric motor 20.
- the compression mechanism 40 compresses the refrigerant sucked into the first accommodation space S1.
- the compression mechanism 40 is a scroll type compression mechanism, and includes a fixed scroll 41 and a movable scroll 42.
- the fixed scroll 41 includes a disk-shaped base plate 411 and a spiral wrap 412 formed (standing) on one surface of the base plate 411.
- the movable scroll 42 includes a disk-shaped base plate 421 and a spiral wrap 422 formed (standing) on one surface of the base plate 421.
- the fixed scroll 41 and the movable scroll 42 are arranged so that the spiral wraps 412 and 422 are engaged with each other.
- the compression chamber C1 is formed between the spiral wraps 412 and 422 when the side walls of the spiral wraps 412 and 422 partially contact each other.
- the one surface of the base plate 411 of the fixed scroll 41 and the one surface of the base plate 421 of the movable scroll 42 are referred to as a “wrap forming surface”, and the other surface of the base plate 411 of the fixed scroll 41.
- the other surface of the base plate 421 of the movable scroll 42 is referred to as a “rear surface”.
- the fixed scroll 41 is fixed to the end surface of the rear housing 12 on the front housing 11 side by fastening means (not shown).
- the discharge chamber forming recess 411 a provided on the back surface of the base plate 411 of the fixed scroll 41 and the end surface of the rear housing 12 cause the refrigerant to flow.
- a discharge chamber C2 is formed.
- the discharge chamber C ⁇ b> 2 communicates with the discharge passage 16 through a communication hole 19 formed in the rear housing 12.
- the communication hole 19 is formed along the inner peripheral surface of the discharge passage 16 and directed obliquely downward.
- one end opens to the lap forming surface (ie, the compression chamber C1) of the base plate 411 and the other end is the bottom surface of the recess 411a for forming the discharge chamber (ie, the compression chamber C1).
- a through hole 411b is formed in the discharge chamber C2).
- the through hole 411b functions as a discharge hole for discharging the refrigerant compressed in the compression chamber C1 to the discharge chamber C2.
- the through hole (discharge hole) 411b is opened and closed by a reed valve (discharge valve) 43 provided on the inner bottom surface of the first recess 411a.
- the movable scroll 42 has the back surface of the base plate 421 connected to the drive shaft 21 of the electric motor 20 via the crank mechanism 50.
- the crank mechanism 50 is configured to convert the rotational movement of the drive shaft 21 of the electric motor 20 into the turning movement of the movable scroll 42.
- the crank mechanism 50 includes a cylindrical portion 51 formed on the back surface of the base plate 421, a crank portion 52 provided at the end of the drive shaft 21 on the movable scroll 42 side, and a crank portion 52.
- An attached eccentric bush 53 and a slide bearing 54 provided in the cylindrical portion 51 and rotatably supporting the eccentric bush 53 are included.
- the compression chamber C1 moves toward the inner ends of the spiral wraps 412, 422, that is, the central portions of the base plates 411, 421 while reducing the volume thereof, and the refrigerant in the compression chamber C1 is compressed. The Then, the compressed refrigerant is discharged from the through hole (discharge hole) 441b to the discharge chamber C2.
- the movable scroll 42 is prevented from rotating by a rotation-preventing member (not shown), and a balancer facing the centrifugal force during the operation of the movable scroll 42 is located near the crank mechanism 50 in the drive shaft 21 of the electric motor 20. A weight 55 is attached.
- the compression mechanism 40 forms the compression chamber C1 while taking in the refrigerant, compresses the refrigerant in the compression chamber C1 as the compression chamber C1 moves to the central portion, and passes the compressed refrigerant to the through hole.
- the refrigerant is compressed by repeating a series of operations of discharging from the discharge hole 411b to the discharge chamber C2.
- the inner casing 18 will be described.
- the inner casing 18 is formed in a bottomed cylindrical shape. That is, the inner casing 18 has a bottom wall portion 181 and a cylindrical portion 182.
- the inner casing 18 is integrated with the fixed scroll 41 by fastening means (not shown) in a state where the open end of the cylindrical portion 182 is in contact with the peripheral edge portion of the lap forming surface of the base plate 411 of the fixed scroll 41.
- An insertion hole 181 a for inserting the drive shaft 21 of the electric motor 20 is formed in the bottom wall portion 181.
- the cylindrical portion 182 has an inner diameter on the opening end side larger than an inner diameter on the bottom wall portion 181 side.
- the movable scroll 42 is accommodated in the large inner diameter portion 182a on the opening end side, and the cylindrical portion 182 has an inner diameter on the bottom wall portion 181 side.
- the second bearing B2 is held by the small inner diameter portion 182b.
- the small inner diameter portion 182b is provided with a first seal member (shaft seal) 183 that blocks communication between the first accommodation space S1 and the inner space of the inner casing 18 via the insertion hole 181a.
- first seal member shaft seal
- the back surface of the base plate 42 a of the movable scroll 42 and the step portion 182 c between the large inner diameter portion 182 a and the small inner diameter portion 182 b are supported by a seal support member 184.
- the second seal member 185 and the annular third seal member 186 are sealed.
- the inner space of the inner casing 18 serves as a suction chamber C3 surrounding the movable scroll 42 and a back pressure chamber on the back side of the base plate 421 of the movable scroll 42. It is partitioned with C4.
- the suction chamber C3 communicates with the first accommodation space S1 via a communication portion 182d formed in the vicinity of the opening end of the cylindrical portion 182. That is, the refrigerant sucked into the first storage space S1 flows into the suction chamber C3 through the communication part 182d.
- the back pressure chamber C4 presses the movable scroll 42 against the fixed scroll 41 by the pressure.
- the back pressure chamber C4 is configured to be supplied with lubricating oil, as will be described later. Therefore, in this embodiment, the back pressure chamber C4 corresponds to the “supplied part” of the present invention.
- the back pressure chamber C4 is provided with a pressure adjusting mechanism (not shown). The pressure of the back pressure chamber C4 is maintained at the predetermined pressure by the supplied lubricating oil and the pressure adjusting mechanism.
- the pressure adjustment mechanism causes the back pressure chamber C4 and the first accommodation space S1 to communicate with each other, and the pressure difference is equal to or less than the lower limit threshold. Then, the communication between the back pressure chamber C4 and the first accommodation space S1 can be blocked.
- the pressure adjustment mechanism may include a communication path that allows the back pressure chamber C4 and the first accommodation space S1 to communicate with each other, and a pressure adjustment valve that is provided in the communication path.
- the discharged lubricating oil is taken into the compression mechanism 40 together with the refrigerant (in other words, supplied to the compression mechanism 40) to lubricate and seal the sliding portion of the compression mechanism 40.
- the pressure adjusting mechanism also has a function as lubricating oil supply means for supplying lubricating oil to the compression mechanism 40.
- the compressor 1 also includes a separation chamber C5 that separates the lubricating oil contained therein from the refrigerant compressed by the compression mechanism 40 (compressed refrigerant) and the lubricating oil separated from the compressed refrigerant. It includes a first oil storage chamber C6 and a second oil storage chamber C7 into which the lubricating oil in the first oil storage chamber C6 is guided.
- the separation chamber C5 is provided in the discharge passage 16.
- a part of the discharge passage 16 constitutes the separation chamber C5.
- a separation tube 60 is disposed in the separation chamber C5.
- the separation tube 60 includes a large outer diameter portion 61 that is fixed in a state where the outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the discharge passage 16, and a small outer diameter portion 62 that extends downward from the large outer diameter portion 61.
- the large outer diameter portion 61 is disposed above the communication hole 19, and an annular space is formed between the outer peripheral surface of the small outer diameter portion 62 and the inner peripheral surface of the discharge passage 16.
- the separation chamber C5 is configured to centrifuge the lubricating oil from the compressed refrigerant using a swirling flow of the compressed refrigerant.
- the first oil storage chamber C6 is also disposed below the lower end of the separation chamber C5 (discharge passage 16).
- the first oil storage chamber C ⁇ b> 6 is an oil storage chamber forming recess 12 a provided on the end surface of the rear housing 12 and an oil storage chamber forming surface provided on the back surface of the base plate 41 a of the fixed scroll 41.
- the recess 411c is formed.
- the first oil storage chamber C6 is formed so that a part thereof protrudes into the discharge chamber C2 (see FIG. 2).
- the first oil storage chamber C6 communicates with the separation chamber C5 (discharge passage 16) through the first oil passage hole 71.
- the first oil passage hole 71 penetrates the partition wall between the separation chamber C5 (discharge passage 16) and the first oil storage chamber C6 in the vertical direction. Specifically, one end of the first oil passage hole 71 opens at the bottom of the separation chamber C5 (discharge passage 16), and the other end of the first oil passage hole 71 opens at the top of the first oil storage chamber C6. .
- the first oil passage hole 71 is formed in the rear housing 12.
- the first oil storage chamber C6 also communicates with the discharge chamber C2.
- the first oil storage chamber C6 is a pair that penetrates the partition wall between the discharge chamber C2 and the first oil storage chamber C6, here, both side walls Wa and Wb of the first oil storage chamber C6 in the horizontal direction.
- the second oil passage holes 72a and 72b communicate with the discharge chamber C2 (see FIG. 2).
- the side walls Wa and Wb correspond to part of the partition wall that partitions the discharge chamber forming recess 411a and the oil storage chamber forming recess 411c on the back surface of the base plate 411 of the fixed scroll 41. That is, the first oil storage chamber C6 communicates with the separation chamber C5 (discharge passage 16) via the first oil passage hole 71 formed in the vertical direction, and a pair of second oil tanks formed in the horizontal direction.
- the second oil storage chamber C7 is disposed below the first oil storage chamber C6.
- the second oil storage chamber C ⁇ b> 7 is formed to extend from the end surface of the rear housing 12 through the base plate 41 a of the fixed scroll 41 to the inner casing 18.
- the second oil storage chamber C7 communicates with the first oil storage chamber C6 through the third oil passage hole 73.
- the third oil passage hole 73 penetrates the partition wall between the first oil storage chamber C6 and the second oil storage chamber C7 in the vertical direction.
- the third oil passage hole 73 opens at the bottom of the first oil storage chamber C6, and the other end of the third oil passage hole 73 opens at the top of the second oil storage chamber C7.
- the third oil passage hole 73 is formed by the oil passage hole forming recess 411 d provided on the back surface of the base plate 41 a of the fixed scroll 41 and the end surface of the rear housing 12. That is, the third oil passage hole 73 is located below the discharge chamber C2, and is not located below the separation chamber C5, that is, the first oil passage hole 71.
- the diameter of the third oil passage hole 73 is 2 mm (strictly 2 mm is not necessary, and some error is allowed).
- the second oil storage chamber C7 communicates with the back pressure chamber C4 through a lubricating oil supply passage 187 formed in the inner casing 18.
- the lubricating oil supply passage 187 is formed in a substantially L shape. One end of the lubricating oil supply passage 187 opens to the side of the second oil storage chamber C7, and the other end of the lubricating oil supply passage 187 is the back pressure chamber. Opened at the bottom of C4. An orifice 188 having a filter is disposed in the lubricating oil supply passage 187.
- the refrigerant (the refrigerant before compression) from the refrigerant circuit (low pressure side) is sucked into the first accommodation space S1 through the suction port 14 and the suction passage 15.
- the refrigerant sucked into the first storage space S1 is mixed with the lubricating oil discharged from the back pressure chamber C4 by the pressure adjusting mechanism, and then guided to the suction chamber C3 through the communication portion 182d.
- the refrigerant guided to the suction chamber C3 is taken into the compression chamber C1 formed between the spiral wrap 412 of the fixed scroll 41 and the spiral wrap 422 of the movable scroll 42, and is compressed along with the swiveling motion of the movable scroll 42. Compressed in chamber C1.
- the compressed refrigerant (compressed refrigerant) is discharged to the discharge chamber C2 through the through hole (discharge hole) 411b and the reed valve (discharge valve) 413, and further from the communication hole 19 to the separation chamber C5 (discharge passage 16).
- a part of the lubricating oil contained therein is separated from the compressed refrigerant in the discharge chamber C2. That is, when the compressed refrigerant collides with the wall portion of the discharge chamber C2, the lubricating oil contained in the compressed refrigerant adheres to the wall portion of the discharge chamber C2, and then the arrow in FIG.
- the compressed refrigerant that has flowed out of the discharge chamber C2 into the separation chamber C5 through the communication hole 19 is separated from the lubricating oil contained therein in the separation chamber C5. That is, the compressed refrigerant that has flowed out from the discharge chamber C2 to the separation chamber C5 forms a swirling flow as shown by a thick solid arrow in FIG. It passes through the annular space formed between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the discharge passage 16.
- the lubricating oil having a specific gravity larger than that of the refrigerant collides with and adheres to the inner peripheral surface of the discharge passage 16 by centrifugal force (that is, is centrifuged), and thereafter, as indicated by the thin solid arrow in FIG. Then, it flows down to the bottom of the separation chamber C5 (discharge passage 16).
- the lubricating oil that has flowed down to the bottom of the separation chamber C5 is guided from the first oil passage hole 71 to the first oil storage chamber C6.
- the refrigerant after the lubricating oil is separated flows into the separation pipe 60 from the opening at the lower end of the small outer diameter portion 62 of the separation pipe 60 as shown by the broken line arrow in FIG.
- coolant after the said compression may be guide
- Lubricating oil contained in the compressed refrigerant can be efficiently recovered.
- the lubricating oil guided to the first oil storage chamber C6 is once stored in the first oil storage chamber C6, and then guided to the second oil storage chamber C7 through the third oil passage hole 73.
- the lubricating oil in the second oil storage chamber C7 is supplied to the back pressure chamber C4 via the lubricating oil supply passage 187. That is, the pressure of the discharge chamber C2 acts on the second oil storage chamber C7, and the pressure of the discharge chamber C2 is higher than the pressure of the back pressure chamber C4 as described above. For this reason, the lubricating oil in the second oil storage chamber C7 is supplied to the back pressure chamber C4 via the lubricating oil supply passage 187 based on the pressure difference between the discharge chamber C2 and the back pressure chamber C4. Lubricating oil is misted by passing through orifice 188. The pressure of the back pressure chamber C4 is maintained at the predetermined pressure by the lubricating oil supplied in this way and the pressure adjusting mechanism.
- the second oil storage chamber C7 does not directly communicate with the separation chamber C5, it is hardly affected by the separation chamber C5. Therefore, for example, even when the speed of the swirling flow in the separation chamber C5 increases, the influence of the swirling flow does not reach the second oil storage chamber C7, and the lubricating oil in the second oil storage chamber C7 is caused by the swirling flow. Will not be disturbed.
- the diameter of the third oil passage hole 73 to 2 mm, even when bubbles are mixed into the lubricating oil in the first oil storage chamber C6, the lubricating oil in a state where the bubbles are mixed is second. It has been confirmed that the oil can be prevented from flowing into the oil storage chamber C7.
- the lubricating oil in the second oil storage chamber C7 is supplied to the back pressure chamber C4.
- the present invention is not limited to this, and the lubricating oil in the second oil storage chamber C7 may be supplied to the suction chamber C3.
- the scroll-type compression mechanism is provided as the compression mechanism.
- the compression mechanism may be various compression mechanisms including a piston-type compression mechanism and a vane-type compression mechanism. possible.
- this invention is not limited to the above-mentioned embodiment and modification, Further deformation
- transformation and change are possible based on the technical idea of this invention. It is.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
圧縮後の冷媒から潤滑油を分離して貯油室に蓄えると共に、蓄えられた潤滑油を所定の被供給部に供給する構成の冷媒圧縮機において、前記被供給部に対する潤滑油の供給を安定して行えるようにする。 吸入室C3に導かれた冷媒を圧縮する圧縮機構40と、圧縮後の冷媒が吐出される吐出室C2と、前記圧縮後の冷媒から潤滑油を分離する分離室C5と、吐出室C2と分離室C5とに連通し、前記圧縮後の冷媒から分離された潤滑油が導かれる第1貯油室C6と、第1貯油室C6に連通し、第1貯油室C6内の潤滑油が導かれる第2貯油室C7とを含み、第2貯油室C7内の潤滑油が背圧室C4に供給されるように構成されている。
Description
本発明は、車両用空調装置などにおいて冷媒を圧縮するために用いられる冷媒圧縮機に関する。
この種の冷媒圧縮機の一例が特許文献1に開示されている。この特許文献1に記載の冷媒圧縮機は、ベーン型圧縮機であり、冷媒を圧縮すると共に、圧縮後の冷媒に含まれている潤滑油を旋回分離室で分離してオイル溜り室に溜めるように構成されている。そして、前記旋回分離室で潤滑油が分離された後の冷媒が外部に吐出され、前記オイル溜り室に溜められた潤滑油がベーン背圧室に供給される。
上述の特許文献1に記載の冷媒圧縮機において、前記オイル溜り室は、前記旋回分離室の下方に配置されており、前記旋回分離室の底壁に形成された複数の油滴下孔を介して前記旋回分離室に連通している。このため、例えば冷媒の流量が増加して前記旋回分離室における旋回流の速度が上昇した場合に、前記旋回流に影響によって前記オイル溜り室内の潤滑油が掻き乱されて潤滑油に気泡が混入し、その結果、前記ベーン背圧室への潤滑油の供給が不安定になってしまうという課題があった。
なお、このような課題は、上述の構成の冷媒圧縮機に限るものではなく、圧縮後の冷媒から潤滑油を分離して蓄えると共に、蓄えられた潤滑油を所定の被供給部に供給する構成の冷媒圧縮機に共通するものである。
そこで、本発明は、圧縮後の冷媒から潤滑油を分離して貯油室に蓄えると共に、蓄えられた潤滑油を所定の被供給部に供給する構成の冷媒圧縮機において、前記被供給部に対する潤滑油の供給を安定して行えるようにすることを目的とする。
なお、このような課題は、上述の構成の冷媒圧縮機に限るものではなく、圧縮後の冷媒から潤滑油を分離して蓄えると共に、蓄えられた潤滑油を所定の被供給部に供給する構成の冷媒圧縮機に共通するものである。
そこで、本発明は、圧縮後の冷媒から潤滑油を分離して貯油室に蓄えると共に、蓄えられた潤滑油を所定の被供給部に供給する構成の冷媒圧縮機において、前記被供給部に対する潤滑油の供給を安定して行えるようにすることを目的とする。
本発明の一側面によると、冷媒圧縮機は、吸入室に導かれた冷媒を圧縮する圧縮機構と、圧縮後の冷媒が吐出される吐出室と、前記圧縮後の冷媒から潤滑油を分離する分離室と、前記吐出室と前記分離室とに連通し、前記圧縮後の冷媒から分離された潤滑油が導かれる第1貯油室と、前記第1貯油室に連通し、前記第1貯油室内の潤滑油が導かれる少なくとも一つの第2貯油室と、を含み、前記第2貯油室内の潤滑油が所定の被供給部に供給されるように構成されている。
前記冷媒圧縮機において、前記第2貯油室は、前記分離室に直接連通しておらず、前記分離室の影響をほとんど受けない。このため、前記第2貯油室内の潤滑油への気泡の混入が防止され、前記被供給部に対する潤滑油の供給を安定して行える。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る冷媒圧縮機(以下、単に「圧縮機」という)の概略断面図であり、図2は、図1のA−A拡大断面図である。本実施形態に係る圧縮機1は、車両用空調装置などの冷媒回路に組み込まれ、前記冷媒回路(の低圧側)から吸入した冷媒を圧縮して前記冷媒回路(の高圧側)に吐出する。圧縮機1は、いわゆるインバータ一体型電動圧縮機として構成されており、ハウジング10と、電動モータ20と、電動モータ20の駆動回路(モータ駆動回路)としてのインバータ30と、電動モータ20によって駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機構40と、を含む。
ハウジング10は、フロントハウジング11と、フロントハウジング11の一端に図示省略の締結手段(ボルト等)によって締結されたリアハウジング12と、フロントハウジング11の他端に図示省略の締結手段によって締結されたインバータカバー13と、を有する。フロントハウジング11とリアハウジング12とによって、主に電動モータ20及び圧縮機構40を収容する第1収容空間S1が形成され、フロントハウジング11とインバータカバー13とによって、主にインバータ30を収容する第2収容空間S2が形成されている。なお、第1収容空間S1と第2収容空間S2とは、フロントハウジング11に形成された仕切壁11aによって仕切られている。
ハウジング10は、前記冷媒回路(の低圧側)からの冷媒を第1収容空間S1内に吸入するための吸入口14及び吸入通路15と、圧縮機構40によって圧縮された冷媒(圧縮後の冷媒)を前記冷媒回路(の高圧側)に吐出するための吐出通路16及び吐出口17とを有する。本実施形態において、吸入口14及び吸入通路15はフロントハウジング11に形成されている。吸入口14はフロントハウジング11における仕切壁11a近傍の上部に開口し、吸入通路15は吸入口14から下方に延びている。吐出口17はリアハウジング12の上部に開口し、吐出通路16は吐出口17から下方に延びている。
電動モータ20は、三相交流モータであり、駆動軸21、ロータ22及びステータ23を含む。駆動軸21は、第1軸受B1及び第2軸受B2によって回転自在に支持されている。第1軸受B1は、仕切壁11aに設けられた軸受取付部に取り付けられ、第2軸受B2は、フロントハウジング11内に配設された内部ケーシング18に保持されている。なお、内部ケーシング18については後述する。ロータ22は、例えば永久磁石で構成されて、駆動軸21に固定されている。ステータ23は、ロータ22を囲むようにフロントハウジング11の内周面に固定されている。ステータ23は、ヨーク(図示省略)とヨークに巻回された例えば三組のコイル(図示省略)とを有する。
インバータ30は、車両のバッテリー等の外部電源から供給される直流電流を三相交流電流に変換して電動モータ20に供給する。そして、インバータ30が電動モータ20のステータ23の前記コイルに三相交流電流を供給すると、ステータ23の前記コイルがロータ22を回転させる磁界を発生し、これによって、電動モータ20の駆動軸21が回転する。
圧縮機構40は、第1収容空間S1に吸入された冷媒を圧縮する。圧縮機構40は、スクロール型圧縮機構であり、固定スクロール41及び可動スクロール42を含む。固定スクロール41は、円盤状の台板411と、台板411の一方の面に形成(立設)された渦巻きラップ412とを有する。同様に、可動スクロール42は、円盤状の台板421と、台板421一方の面に形成(立設)された渦巻きラップ422とを有する。
固定スクロール41と可動スクロール42とは、互いの渦巻きラップ412、422が噛み合うように配置されている。そして、両渦巻きラップ412、422の側壁が部分的に接触することによって両渦巻きラップ412、422の間に圧縮室C1が形成される。なお、以下では、固定スクロール41の台板411の前記一方の面及び可動スクロール42の台板421の前記一方の面を「ラップ形成面」といい、固定スクロール41の台板411の他方の面及び可動スクロール42の台板421の他方の面を「背面」という。
固定スクロール41は、リアハウジング12のフロントハウジング11側の端面に図示省略の締結手段によって固定されている。固定スクロール41がリアハウジング12の前記端面に固定されると、固定スクロール41の台板411の前記背面に設けられた吐出室形成用の凹部411aと、リアハウジング12の前記端面とによって、冷媒の吐出室C2が形成される。吐出室C2は、リアハウジング12に形成された連通孔19を介して吐出通路16に連通している。連通孔19は、吐出通路16の内周面に沿うと共に斜め下方を指向するように形成されている。
また、固定スクロール41の台板411のほぼ中央には、一端が台板411の前記ラップ形成面(すなわち、圧縮室C1)に開口すると共に他端が吐出室形成用の凹部411aの底面(すなわち、吐出室C2)に開口する貫通孔411bが形成されている。貫通孔411bは、圧縮室C1内で圧縮された冷媒を吐出室C2に吐出するための吐出孔として機能する。貫通孔(吐出孔)411bは、第1凹部411aの内底面に設けられたリード弁(吐出弁)43によって開閉される。
可動スクロール42は、その台板421の前記背面がクランク機構50を介して電動モータ20の駆動軸21に連結されている。クランク機構50は、電動モータ20の駆動軸21の回転運動を可動スクロール42の旋回運動に変換するように構成されている。本実施形態において、クランク機構50は、台板421の前記背面に突出形成された円筒部51と、駆動軸21の可動スクロール42側の端部に設けられたクランク部52と、クランク部52に取り付けられた偏心ブッシュ53と、円筒部51内に設けられ偏心ブッシュ53を回転自在に支持するすべり軸受54と、を含む。
電動モータ20の駆動軸21が回転すると、電動モータ20の駆動軸21の回転運動がクランク機構50によって可動スクロール42の旋回運動に変換され、可動スクロール42は固定スクロール41に対して旋回運動を行う。すると、両渦巻きラップ412、422によって両渦巻きラップ412、422の外側端部の近傍に圧縮室C1が形成され、その際、第1収容空間S1内の冷媒、さらに言えば、後述する吸入室C3に導かれた冷媒が圧縮室C1に取り込まれる。その後、圧縮室C1は、その容積を減少させつつ、両渦巻きラップ412、422の内側端部、すなわち、台板411、421の中央部に向かって移動し、圧縮室C1内の冷媒が圧縮される。そして、圧縮後の冷媒が貫通孔(吐出孔)441bから吐出室C2に吐出される。なお、可動スクロール42は、図示省略の自転阻止部材によって自転が阻止されており、電動モータ20の駆動軸21におけるクランク機構50の近傍には、可動スクロール42の動作時の遠心力に対向するバランサウエイト55が取り付けられている。
このように、圧縮機構40は、冷媒を取り込みつつ圧縮室C1を形成し、圧縮室C1の前記中央部への移動に伴って圧縮室C1内の冷媒を圧縮し、圧縮後の冷媒を貫通孔(吐出孔)411bから吐出室C2に吐出する、という一連の動作を繰り返すことによって、冷媒を圧縮する。
次に、内部ケーシング18について説明する。本実施形態において、内部ケーシング18は、有底円筒状に形成されている。すなわち、内部ケーシング18は、底壁部181と円筒部182とを有している。内部ケーシング18は、円筒部182の開口端が固定スクロール41の台板411の前記ラップ形成面の周縁部に当接した状態で、図示省略の締結手段によって固定スクロール41と一体化されている。
底壁部181には、電動モータ20の駆動軸21を挿通させる挿通孔181aが形成されている。円筒部182は、前記開口端側の内径が底壁部181側の内径よりも大きく形成されており、前記開口端側の大内径部182aに可動スクロール42が収容され、底壁部181側の小内径部182bに第2軸受B2が保持されている。また、小内径部182bには、挿通孔181aを介した第1収容空間S1と内部ケーシング18の内側空間との連通を遮断する第1シール部材(軸シール)183が設けられている。
内部ケーシング18の前記内側空間において、可動スクロール42の台板42aの前記背面と、大内径部182aと小内径部182bとの段差部182cとの間は、シール支持部材184によって支持された、環状の第2シール部材185及び環状の第3シール部材186によってシールされている。そして、これら第2シール部材185及び第3シール部材186によって、内部ケーシング18の前記内側空間は、可動スクロール42を囲む吸入室C3と、可動スクロール42の台板421の前記背面側の背圧室C4とに仕切られている。
吸入室C3は、円筒部182の前記開口端近傍に形成された連通部182dを介して第1収容空間S1に連通している。つまり、吸入室C3には、第1収容空間S1に吸入された冷媒が連通部182dを介して流入するようになっている。
背圧室C4は、第1収容空間S1の圧力(=吸入室C3の圧力)よりも高く、かつ、吐出室C2の圧力よりも低い所定の圧力に保持される。背圧室C4は、その圧力によって可動スクロール42を固定スクロール41に対して押圧する。背圧室C4は、後述するように、潤滑油が供給されるように構成されている。したがって、本実施形態においては背圧室C4が本発明の「被供給部」に相当する。また、背圧室C4には、図示省略の圧力調整機構が設けられている。そして、供給される潤滑油及び前記圧力調整機構によって、背圧室C4の圧力が前記所定の圧力に保持される。前記圧力調整機構は、例えば、背圧室C4と第1収容空間S1との圧力差が上限閾値以上となると背圧室C4と第1収容空間S1とを連通させ、前記圧力差が下限閾値以下になると背圧室C4と第1収容空間S1との連通を遮断するように構成され得る。この場合、前記圧力調整機構は、背圧室C4と第1収容空間S1とを連通させる連通路と、連通路に設けられた圧力調整弁と、を有する構成とされ得る。
前記圧力調整機構が背圧室C4と第1収容空間S1とを連通させると、背圧室C4内の潤滑油が第1収容空間S1に放出される。放出された潤滑油は、冷媒と一緒に圧縮機構40に取り込まれて(換言すれば、圧縮機構40に供給されて)圧縮機構40の摺動部を潤滑すると共にシールする。すなわち、前記圧力調整機構は、圧縮機構40に潤滑油を供給する潤滑油供給手段としての機能をも有している。
また、圧縮機1は、圧縮機構40によって圧縮された冷媒(圧縮後の冷媒)からそこに含まれた潤滑油を分離する分離室C5と、前記圧縮後の冷媒から分離された潤滑油が導かれる第1貯油室C6と、第1貯油室C6内の潤滑油が導かれる第2貯油室C7と、を含んでいる。
分離室C5は、吐出通路16に設けられている。本実施形態においては、吐出通路16の一部が分離室C5を構成している。分離室C5には分離管60が配設されている。分離管60は、外周面が吐出通路16の内周面に当接した状態で固定される大外径部61と、大外径部61から下方に延びる小外径部62と、を含む。大外径部61は、連通孔19よりも上側に配置され、小外径部62の外周面と吐出通路16の内周面との間には環状の空間が形成されている。分離室C5は、後述するように、前記圧縮後の冷媒の旋回流を利用して前記圧縮後の冷媒から潤滑油を遠心分離するように構成されている。
第1貯油室C6は、分離室C5(吐出通路16)の下端部よりも下側にも配置されている。本実施形態において、第1貯油室C6は、リアハウジング12の前記端面に設けられた貯油室形成用の凹部12aと、固定スクロール41の台板41aの前記背面に設けられた貯油室形成用の凹部411cとによって形成されている。また、第1貯油室C6は、その一部が吐出室C2内に突き出すように形成されている(図2参照)。
第1貯油室C6は、第1通油孔71を介して分離室C5(吐出通路16)に連通している。第1通油孔71は、分離室C5(吐出通路16)と第1貯油室C6との間の隔壁を鉛直方向に貫通している。具体的には、第1通油孔71の一端は分離室C5(吐出通路16)の底部に開口し、第1通油孔71の他端は第1貯油室C6の上部に開口している。本実施形態において、第1通油孔71は、リアハウジング12に形成されている。
第1貯油室C6は、吐出室C2にも連通している。具体的には、第1貯油室C6は、吐出室C2と第1貯油室C6との間の隔壁、ここでは、第1貯油室C6の両側壁Wa、Wbのそれぞれを水平方向に貫通する一対の第2通油孔72a、72bを介して吐出室C2に連通している(図2参照)。なお、両側壁Wa、Wbは、固定スクロール41の台板411の前記背面において、吐出室形成用の凹部411aと貯油室形成用の凹部411cとを仕切る仕切り壁の一部に相当する。
すなわち、第1貯油室C6は、鉛直方向に形成された第1通油孔71を介して分離室C5(吐出通路16)に連通していると共に、それぞれ水平方向に形成された一対の第2通油孔72a、72bを介して吐出室C2に連通している。
第2貯油室C7は、第1貯油室C6よりも下側に配置されている。本実施形態において、第2貯油室C7は、リアハウジング12の前記端面から固定スクロール41の台板41aを貫通して内部ケーシング18まで延びるように形成されている。
第2貯油室C7は、第3通油孔73を介して第1貯油室C6に連通している。第3通油孔73は、第1貯油室C6と第2貯油室C7との間の隔壁を鉛直方向に貫通している。具体的には、第3通油孔73の一端は第1貯油室C6の底部に開口し、第3通油孔73の他端は第2貯油室C7の上部に開口している。本実施形態において、第3通油孔73は、固定スクロール41の台板41aの前記背面に設けられた通油孔形成用の凹部411dと、リアハウジング12の前記端面とによって形成されている。つまり、第3通油孔73は、吐出室C2の下方に位置しており、分離室C5、さらに言えば、第1通油孔71の下方に位置していない。なお、本実施形態において、第3通油孔73の直径は、2mm(厳密に2mmである必要はなく、多少の誤差は許容される)である。
また、第2貯油室C7は、内部ケーシング18に形成された潤滑油供給通路187によって背圧室C4に連通している。潤滑油供給通路187は、略L字状に形成されており、潤滑油供給通路187の一端は前記第2貯油室C7の側部に開口し、潤滑油供給通路187の他端は背圧室C4の底部に開口している。潤滑油供給通路187には、フィルタを備えたオリフィス188が配置されている。
次に、以上のような構成を有する圧縮機1における冷媒の流れを説明する。前記冷媒回路(の低圧側)からの冷媒(圧縮前の冷媒)は、吸入口14及び吸入通路15を介して第1収容空間S1に吸入される。第1収容空間S1に吸入された冷媒は、前記圧力調整機構によって背圧室C4から放出された潤滑油と混合され、その後、連通部182dを介して吸入室C3に導かれる。吸入室C3に導かれた冷媒は、固定スクロール41の渦巻きラップ412と可動スクロール42の渦巻きラップ422との間に形成される圧縮室C1に取り込まれ、可動スクロール42の前記旋回運動に伴って圧縮室C1内で圧縮される。圧縮された冷媒(圧縮後の冷媒)は、貫通孔(吐出孔)411b及びリード弁(吐出弁)413を介して吐出室C2に吐出され、さらに連通孔19から分離室C5(吐出通路16)に流出する。
ここで、吐出室C2内において、前記圧縮後の冷媒からそこに含まれる潤滑油の一部が分離される。すなわち、前記圧縮後の冷媒が吐出室C2の壁部に衝突することによって、前記圧縮後の冷媒に含まれる潤滑油が吐出室C2の前記壁部に付着し、その後、図2中の矢印に示されるように、吐出室C2の底部に流れ落ちて、第2通油孔72a、72bから第1貯油室C6に導かれる。
また、吐出室C2から連通孔19を介して分離室C5に流出した前記圧縮後の冷媒は、分離室C5においてそこに含まれる潤滑油が分離される。すなわち、吐出室C2から分離室C5へと流出した前記圧縮後の冷媒は、図3中の太い実線矢印に示されるように、旋回流を形成して、分離管60の小外径部62の外周面と吐出通路16の内周面との間に形成される前記環状の空間を通過する。このため、冷媒よりも比重の大きい潤滑油が遠心力によって吐出通路16の内周面に衝突して付着し(すなわち、遠心分離され)、その後、図3中の細い実線矢印に示されるように、分離室C5(吐出通路16)の底部に流れ落ちる。そして、分離室C5の底部に流れ落ちた潤滑油は、第1通油孔71から第1貯油室C6へと導かれる。一方、潤滑油が分離された後の冷媒は、図3中の破線矢印に示されるように、分離管60の小外径部62の下端の開口部から分離管60内に流入し、分離管60内を通過して大外径部61の上端の開口部から流出し、その後、吐出通路16及び吐出口17を介して前記冷媒回路(の高圧側)に吐出される。
このように、本実施形態においては、吐出室C2と分離室C5の両方より、前記圧縮後の冷媒から分離された潤滑油が第1貯油室C6に導かれるように構成されているので、前記圧縮後の冷媒に含まれる潤滑油を効率的に回収することができる。
第1貯油室C6に導かれた潤滑油は、第1貯油室C6に一旦蓄えられ、その後、第3通油孔73を介して第2貯油室C7へと導かれる。そして、第2貯油室C7内の潤滑油が潤滑油供給通路187を介して背圧室C4に供給される。すなわち、第2貯油室C7には吐出室C2の圧力が作用しており、上述のように、吐出室C2の圧力は背圧室C4の圧力よりも高い。このため、第2貯油室C7内の潤滑油は、吐出室C2と背圧室C4との圧力差に基づき潤滑油供給通路187を介して背圧室C4に供給される。潤滑油は、オリフィス188を通過することによってミスト化される。そして、このようにして供給される潤滑油と前記圧力調整機構とによって背圧室C4の圧力が前記所定圧力に保持される。
ここで、第2貯油室C7は、分離室C5に直接連通していないので、分離室C5の影響をほとんど受けない。したがって、例えば、分離室C5における前記旋回流の速度が上昇した場合であっても、前記旋回流の影響が第2貯油室C7に及ばず、前記旋回流によって第2貯油室C7内の潤滑油が掻き乱されることはない。また、第3通油孔73の直径を2mmとすることによって、かりに第1貯油室C6内の潤滑油に気泡が混入した場合であっても、気泡が混入された状態の潤滑油が第2貯油室C7に流入してしまうことを抑制できることが確認されている。このため、第2貯油室C7内の潤滑油に気泡が混入することはなく、背圧室C4への潤滑油の供給が安定して行われる。これにより、背圧室C4の圧力、すなわち、可動スクロール42の押圧力が不安定になって圧縮機1の効率が低下してしまうことが防止される。
なお、上述の実施形態においては、第2貯油室C7内の潤滑油が背圧室C4に供給されている。しかし、これに限られるものではなく、第2貯油室C7内の潤滑油が吸入室C3に供給されてもよい。すなわち、第2貯油室C7内の潤滑油が、圧縮機1において潤滑油の供給を受ける被供給部に供給されるように構成されていればよい。また、上述の実施形態においては、一つの第2貯油室C7が設けられているが、複数の第2貯油室C7が設けられてもよい。さらに、上述の実施形態において、圧縮機構としてスクロール型圧縮機構が設けられているが、これに限られるものではなく、圧縮機構は、ピストン型圧縮機構やベーン型圧縮機構を含む各種の圧縮機構であり得る。
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能である。
ハウジング10は、フロントハウジング11と、フロントハウジング11の一端に図示省略の締結手段(ボルト等)によって締結されたリアハウジング12と、フロントハウジング11の他端に図示省略の締結手段によって締結されたインバータカバー13と、を有する。フロントハウジング11とリアハウジング12とによって、主に電動モータ20及び圧縮機構40を収容する第1収容空間S1が形成され、フロントハウジング11とインバータカバー13とによって、主にインバータ30を収容する第2収容空間S2が形成されている。なお、第1収容空間S1と第2収容空間S2とは、フロントハウジング11に形成された仕切壁11aによって仕切られている。
ハウジング10は、前記冷媒回路(の低圧側)からの冷媒を第1収容空間S1内に吸入するための吸入口14及び吸入通路15と、圧縮機構40によって圧縮された冷媒(圧縮後の冷媒)を前記冷媒回路(の高圧側)に吐出するための吐出通路16及び吐出口17とを有する。本実施形態において、吸入口14及び吸入通路15はフロントハウジング11に形成されている。吸入口14はフロントハウジング11における仕切壁11a近傍の上部に開口し、吸入通路15は吸入口14から下方に延びている。吐出口17はリアハウジング12の上部に開口し、吐出通路16は吐出口17から下方に延びている。
電動モータ20は、三相交流モータであり、駆動軸21、ロータ22及びステータ23を含む。駆動軸21は、第1軸受B1及び第2軸受B2によって回転自在に支持されている。第1軸受B1は、仕切壁11aに設けられた軸受取付部に取り付けられ、第2軸受B2は、フロントハウジング11内に配設された内部ケーシング18に保持されている。なお、内部ケーシング18については後述する。ロータ22は、例えば永久磁石で構成されて、駆動軸21に固定されている。ステータ23は、ロータ22を囲むようにフロントハウジング11の内周面に固定されている。ステータ23は、ヨーク(図示省略)とヨークに巻回された例えば三組のコイル(図示省略)とを有する。
インバータ30は、車両のバッテリー等の外部電源から供給される直流電流を三相交流電流に変換して電動モータ20に供給する。そして、インバータ30が電動モータ20のステータ23の前記コイルに三相交流電流を供給すると、ステータ23の前記コイルがロータ22を回転させる磁界を発生し、これによって、電動モータ20の駆動軸21が回転する。
圧縮機構40は、第1収容空間S1に吸入された冷媒を圧縮する。圧縮機構40は、スクロール型圧縮機構であり、固定スクロール41及び可動スクロール42を含む。固定スクロール41は、円盤状の台板411と、台板411の一方の面に形成(立設)された渦巻きラップ412とを有する。同様に、可動スクロール42は、円盤状の台板421と、台板421一方の面に形成(立設)された渦巻きラップ422とを有する。
固定スクロール41と可動スクロール42とは、互いの渦巻きラップ412、422が噛み合うように配置されている。そして、両渦巻きラップ412、422の側壁が部分的に接触することによって両渦巻きラップ412、422の間に圧縮室C1が形成される。なお、以下では、固定スクロール41の台板411の前記一方の面及び可動スクロール42の台板421の前記一方の面を「ラップ形成面」といい、固定スクロール41の台板411の他方の面及び可動スクロール42の台板421の他方の面を「背面」という。
固定スクロール41は、リアハウジング12のフロントハウジング11側の端面に図示省略の締結手段によって固定されている。固定スクロール41がリアハウジング12の前記端面に固定されると、固定スクロール41の台板411の前記背面に設けられた吐出室形成用の凹部411aと、リアハウジング12の前記端面とによって、冷媒の吐出室C2が形成される。吐出室C2は、リアハウジング12に形成された連通孔19を介して吐出通路16に連通している。連通孔19は、吐出通路16の内周面に沿うと共に斜め下方を指向するように形成されている。
また、固定スクロール41の台板411のほぼ中央には、一端が台板411の前記ラップ形成面(すなわち、圧縮室C1)に開口すると共に他端が吐出室形成用の凹部411aの底面(すなわち、吐出室C2)に開口する貫通孔411bが形成されている。貫通孔411bは、圧縮室C1内で圧縮された冷媒を吐出室C2に吐出するための吐出孔として機能する。貫通孔(吐出孔)411bは、第1凹部411aの内底面に設けられたリード弁(吐出弁)43によって開閉される。
可動スクロール42は、その台板421の前記背面がクランク機構50を介して電動モータ20の駆動軸21に連結されている。クランク機構50は、電動モータ20の駆動軸21の回転運動を可動スクロール42の旋回運動に変換するように構成されている。本実施形態において、クランク機構50は、台板421の前記背面に突出形成された円筒部51と、駆動軸21の可動スクロール42側の端部に設けられたクランク部52と、クランク部52に取り付けられた偏心ブッシュ53と、円筒部51内に設けられ偏心ブッシュ53を回転自在に支持するすべり軸受54と、を含む。
電動モータ20の駆動軸21が回転すると、電動モータ20の駆動軸21の回転運動がクランク機構50によって可動スクロール42の旋回運動に変換され、可動スクロール42は固定スクロール41に対して旋回運動を行う。すると、両渦巻きラップ412、422によって両渦巻きラップ412、422の外側端部の近傍に圧縮室C1が形成され、その際、第1収容空間S1内の冷媒、さらに言えば、後述する吸入室C3に導かれた冷媒が圧縮室C1に取り込まれる。その後、圧縮室C1は、その容積を減少させつつ、両渦巻きラップ412、422の内側端部、すなわち、台板411、421の中央部に向かって移動し、圧縮室C1内の冷媒が圧縮される。そして、圧縮後の冷媒が貫通孔(吐出孔)441bから吐出室C2に吐出される。なお、可動スクロール42は、図示省略の自転阻止部材によって自転が阻止されており、電動モータ20の駆動軸21におけるクランク機構50の近傍には、可動スクロール42の動作時の遠心力に対向するバランサウエイト55が取り付けられている。
このように、圧縮機構40は、冷媒を取り込みつつ圧縮室C1を形成し、圧縮室C1の前記中央部への移動に伴って圧縮室C1内の冷媒を圧縮し、圧縮後の冷媒を貫通孔(吐出孔)411bから吐出室C2に吐出する、という一連の動作を繰り返すことによって、冷媒を圧縮する。
次に、内部ケーシング18について説明する。本実施形態において、内部ケーシング18は、有底円筒状に形成されている。すなわち、内部ケーシング18は、底壁部181と円筒部182とを有している。内部ケーシング18は、円筒部182の開口端が固定スクロール41の台板411の前記ラップ形成面の周縁部に当接した状態で、図示省略の締結手段によって固定スクロール41と一体化されている。
底壁部181には、電動モータ20の駆動軸21を挿通させる挿通孔181aが形成されている。円筒部182は、前記開口端側の内径が底壁部181側の内径よりも大きく形成されており、前記開口端側の大内径部182aに可動スクロール42が収容され、底壁部181側の小内径部182bに第2軸受B2が保持されている。また、小内径部182bには、挿通孔181aを介した第1収容空間S1と内部ケーシング18の内側空間との連通を遮断する第1シール部材(軸シール)183が設けられている。
内部ケーシング18の前記内側空間において、可動スクロール42の台板42aの前記背面と、大内径部182aと小内径部182bとの段差部182cとの間は、シール支持部材184によって支持された、環状の第2シール部材185及び環状の第3シール部材186によってシールされている。そして、これら第2シール部材185及び第3シール部材186によって、内部ケーシング18の前記内側空間は、可動スクロール42を囲む吸入室C3と、可動スクロール42の台板421の前記背面側の背圧室C4とに仕切られている。
吸入室C3は、円筒部182の前記開口端近傍に形成された連通部182dを介して第1収容空間S1に連通している。つまり、吸入室C3には、第1収容空間S1に吸入された冷媒が連通部182dを介して流入するようになっている。
背圧室C4は、第1収容空間S1の圧力(=吸入室C3の圧力)よりも高く、かつ、吐出室C2の圧力よりも低い所定の圧力に保持される。背圧室C4は、その圧力によって可動スクロール42を固定スクロール41に対して押圧する。背圧室C4は、後述するように、潤滑油が供給されるように構成されている。したがって、本実施形態においては背圧室C4が本発明の「被供給部」に相当する。また、背圧室C4には、図示省略の圧力調整機構が設けられている。そして、供給される潤滑油及び前記圧力調整機構によって、背圧室C4の圧力が前記所定の圧力に保持される。前記圧力調整機構は、例えば、背圧室C4と第1収容空間S1との圧力差が上限閾値以上となると背圧室C4と第1収容空間S1とを連通させ、前記圧力差が下限閾値以下になると背圧室C4と第1収容空間S1との連通を遮断するように構成され得る。この場合、前記圧力調整機構は、背圧室C4と第1収容空間S1とを連通させる連通路と、連通路に設けられた圧力調整弁と、を有する構成とされ得る。
前記圧力調整機構が背圧室C4と第1収容空間S1とを連通させると、背圧室C4内の潤滑油が第1収容空間S1に放出される。放出された潤滑油は、冷媒と一緒に圧縮機構40に取り込まれて(換言すれば、圧縮機構40に供給されて)圧縮機構40の摺動部を潤滑すると共にシールする。すなわち、前記圧力調整機構は、圧縮機構40に潤滑油を供給する潤滑油供給手段としての機能をも有している。
また、圧縮機1は、圧縮機構40によって圧縮された冷媒(圧縮後の冷媒)からそこに含まれた潤滑油を分離する分離室C5と、前記圧縮後の冷媒から分離された潤滑油が導かれる第1貯油室C6と、第1貯油室C6内の潤滑油が導かれる第2貯油室C7と、を含んでいる。
分離室C5は、吐出通路16に設けられている。本実施形態においては、吐出通路16の一部が分離室C5を構成している。分離室C5には分離管60が配設されている。分離管60は、外周面が吐出通路16の内周面に当接した状態で固定される大外径部61と、大外径部61から下方に延びる小外径部62と、を含む。大外径部61は、連通孔19よりも上側に配置され、小外径部62の外周面と吐出通路16の内周面との間には環状の空間が形成されている。分離室C5は、後述するように、前記圧縮後の冷媒の旋回流を利用して前記圧縮後の冷媒から潤滑油を遠心分離するように構成されている。
第1貯油室C6は、分離室C5(吐出通路16)の下端部よりも下側にも配置されている。本実施形態において、第1貯油室C6は、リアハウジング12の前記端面に設けられた貯油室形成用の凹部12aと、固定スクロール41の台板41aの前記背面に設けられた貯油室形成用の凹部411cとによって形成されている。また、第1貯油室C6は、その一部が吐出室C2内に突き出すように形成されている(図2参照)。
第1貯油室C6は、第1通油孔71を介して分離室C5(吐出通路16)に連通している。第1通油孔71は、分離室C5(吐出通路16)と第1貯油室C6との間の隔壁を鉛直方向に貫通している。具体的には、第1通油孔71の一端は分離室C5(吐出通路16)の底部に開口し、第1通油孔71の他端は第1貯油室C6の上部に開口している。本実施形態において、第1通油孔71は、リアハウジング12に形成されている。
第1貯油室C6は、吐出室C2にも連通している。具体的には、第1貯油室C6は、吐出室C2と第1貯油室C6との間の隔壁、ここでは、第1貯油室C6の両側壁Wa、Wbのそれぞれを水平方向に貫通する一対の第2通油孔72a、72bを介して吐出室C2に連通している(図2参照)。なお、両側壁Wa、Wbは、固定スクロール41の台板411の前記背面において、吐出室形成用の凹部411aと貯油室形成用の凹部411cとを仕切る仕切り壁の一部に相当する。
すなわち、第1貯油室C6は、鉛直方向に形成された第1通油孔71を介して分離室C5(吐出通路16)に連通していると共に、それぞれ水平方向に形成された一対の第2通油孔72a、72bを介して吐出室C2に連通している。
第2貯油室C7は、第1貯油室C6よりも下側に配置されている。本実施形態において、第2貯油室C7は、リアハウジング12の前記端面から固定スクロール41の台板41aを貫通して内部ケーシング18まで延びるように形成されている。
第2貯油室C7は、第3通油孔73を介して第1貯油室C6に連通している。第3通油孔73は、第1貯油室C6と第2貯油室C7との間の隔壁を鉛直方向に貫通している。具体的には、第3通油孔73の一端は第1貯油室C6の底部に開口し、第3通油孔73の他端は第2貯油室C7の上部に開口している。本実施形態において、第3通油孔73は、固定スクロール41の台板41aの前記背面に設けられた通油孔形成用の凹部411dと、リアハウジング12の前記端面とによって形成されている。つまり、第3通油孔73は、吐出室C2の下方に位置しており、分離室C5、さらに言えば、第1通油孔71の下方に位置していない。なお、本実施形態において、第3通油孔73の直径は、2mm(厳密に2mmである必要はなく、多少の誤差は許容される)である。
また、第2貯油室C7は、内部ケーシング18に形成された潤滑油供給通路187によって背圧室C4に連通している。潤滑油供給通路187は、略L字状に形成されており、潤滑油供給通路187の一端は前記第2貯油室C7の側部に開口し、潤滑油供給通路187の他端は背圧室C4の底部に開口している。潤滑油供給通路187には、フィルタを備えたオリフィス188が配置されている。
次に、以上のような構成を有する圧縮機1における冷媒の流れを説明する。前記冷媒回路(の低圧側)からの冷媒(圧縮前の冷媒)は、吸入口14及び吸入通路15を介して第1収容空間S1に吸入される。第1収容空間S1に吸入された冷媒は、前記圧力調整機構によって背圧室C4から放出された潤滑油と混合され、その後、連通部182dを介して吸入室C3に導かれる。吸入室C3に導かれた冷媒は、固定スクロール41の渦巻きラップ412と可動スクロール42の渦巻きラップ422との間に形成される圧縮室C1に取り込まれ、可動スクロール42の前記旋回運動に伴って圧縮室C1内で圧縮される。圧縮された冷媒(圧縮後の冷媒)は、貫通孔(吐出孔)411b及びリード弁(吐出弁)413を介して吐出室C2に吐出され、さらに連通孔19から分離室C5(吐出通路16)に流出する。
ここで、吐出室C2内において、前記圧縮後の冷媒からそこに含まれる潤滑油の一部が分離される。すなわち、前記圧縮後の冷媒が吐出室C2の壁部に衝突することによって、前記圧縮後の冷媒に含まれる潤滑油が吐出室C2の前記壁部に付着し、その後、図2中の矢印に示されるように、吐出室C2の底部に流れ落ちて、第2通油孔72a、72bから第1貯油室C6に導かれる。
また、吐出室C2から連通孔19を介して分離室C5に流出した前記圧縮後の冷媒は、分離室C5においてそこに含まれる潤滑油が分離される。すなわち、吐出室C2から分離室C5へと流出した前記圧縮後の冷媒は、図3中の太い実線矢印に示されるように、旋回流を形成して、分離管60の小外径部62の外周面と吐出通路16の内周面との間に形成される前記環状の空間を通過する。このため、冷媒よりも比重の大きい潤滑油が遠心力によって吐出通路16の内周面に衝突して付着し(すなわち、遠心分離され)、その後、図3中の細い実線矢印に示されるように、分離室C5(吐出通路16)の底部に流れ落ちる。そして、分離室C5の底部に流れ落ちた潤滑油は、第1通油孔71から第1貯油室C6へと導かれる。一方、潤滑油が分離された後の冷媒は、図3中の破線矢印に示されるように、分離管60の小外径部62の下端の開口部から分離管60内に流入し、分離管60内を通過して大外径部61の上端の開口部から流出し、その後、吐出通路16及び吐出口17を介して前記冷媒回路(の高圧側)に吐出される。
このように、本実施形態においては、吐出室C2と分離室C5の両方より、前記圧縮後の冷媒から分離された潤滑油が第1貯油室C6に導かれるように構成されているので、前記圧縮後の冷媒に含まれる潤滑油を効率的に回収することができる。
第1貯油室C6に導かれた潤滑油は、第1貯油室C6に一旦蓄えられ、その後、第3通油孔73を介して第2貯油室C7へと導かれる。そして、第2貯油室C7内の潤滑油が潤滑油供給通路187を介して背圧室C4に供給される。すなわち、第2貯油室C7には吐出室C2の圧力が作用しており、上述のように、吐出室C2の圧力は背圧室C4の圧力よりも高い。このため、第2貯油室C7内の潤滑油は、吐出室C2と背圧室C4との圧力差に基づき潤滑油供給通路187を介して背圧室C4に供給される。潤滑油は、オリフィス188を通過することによってミスト化される。そして、このようにして供給される潤滑油と前記圧力調整機構とによって背圧室C4の圧力が前記所定圧力に保持される。
ここで、第2貯油室C7は、分離室C5に直接連通していないので、分離室C5の影響をほとんど受けない。したがって、例えば、分離室C5における前記旋回流の速度が上昇した場合であっても、前記旋回流の影響が第2貯油室C7に及ばず、前記旋回流によって第2貯油室C7内の潤滑油が掻き乱されることはない。また、第3通油孔73の直径を2mmとすることによって、かりに第1貯油室C6内の潤滑油に気泡が混入した場合であっても、気泡が混入された状態の潤滑油が第2貯油室C7に流入してしまうことを抑制できることが確認されている。このため、第2貯油室C7内の潤滑油に気泡が混入することはなく、背圧室C4への潤滑油の供給が安定して行われる。これにより、背圧室C4の圧力、すなわち、可動スクロール42の押圧力が不安定になって圧縮機1の効率が低下してしまうことが防止される。
なお、上述の実施形態においては、第2貯油室C7内の潤滑油が背圧室C4に供給されている。しかし、これに限られるものではなく、第2貯油室C7内の潤滑油が吸入室C3に供給されてもよい。すなわち、第2貯油室C7内の潤滑油が、圧縮機1において潤滑油の供給を受ける被供給部に供給されるように構成されていればよい。また、上述の実施形態においては、一つの第2貯油室C7が設けられているが、複数の第2貯油室C7が設けられてもよい。さらに、上述の実施形態において、圧縮機構としてスクロール型圧縮機構が設けられているが、これに限られるものではなく、圧縮機構は、ピストン型圧縮機構やベーン型圧縮機構を含む各種の圧縮機構であり得る。
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上述の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形や変更が可能である。
1…冷媒圧縮機
14…吸入口
15…吸入通路
16…吐出通路
17…吐出口
40…圧縮機構
41…固定スクロール
42…可動スクロール
71…第1通油孔
72a、72b…第2通油孔
73…第3通油孔
C1…圧縮室
C2…吐出室
C3…吸入室
C4…背圧室(被供給部)
C5…分離室
C6…第1貯油室
C7…第2貯油室
14…吸入口
15…吸入通路
16…吐出通路
17…吐出口
40…圧縮機構
41…固定スクロール
42…可動スクロール
71…第1通油孔
72a、72b…第2通油孔
73…第3通油孔
C1…圧縮室
C2…吐出室
C3…吸入室
C4…背圧室(被供給部)
C5…分離室
C6…第1貯油室
C7…第2貯油室
Claims (5)
- 吸入室に導かれた冷媒を圧縮する圧縮機構と、
圧縮後の冷媒が吐出される吐出室と、
前記圧縮後の冷媒から潤滑油を分離する分離室と、
前記吐出室と前記分離室とに連通し、前記圧縮後の冷媒から分離された潤滑油が導かれる第1貯油室と、
前記第1貯油室に連通し、前記第1貯油室内の潤滑油が導かれる少なくとも一つの第2貯油室と、
を含み、
前記第2貯油室内の潤滑油が所定の被供給部に供給されるように構成されている、 冷媒圧縮機。 - 前記分離室と前記第1貯油室とは、前記分離室と前記第1貯油室との間の隔壁を貫通する第1通油孔によって連通しており、
前記分離室において前記圧縮後の冷媒から分離された潤滑油が前記第1通油孔を介して前記第1貯油室に導かれるように構成されている、請求項1に記載の冷媒圧縮機。 - 前記吐出室と前記第1貯油室とは、前記吐出室と前記第1貯油室との間の隔壁を貫通する第2通油孔によって連通しており、
前記吐出室において前記圧縮後の冷媒から分離された潤滑油が前記第2通油孔を介して前記第1貯油室に導かれるように構成されている、請求項1又は2に記載の冷媒圧縮機。 - 前記第1貯油室と前記第2貯油室とは、前記第1貯油室と前記第2貯油室との間の隔壁を貫通する第3通油孔によって連通しており、
前記第1貯油室内の潤滑油が前記第3通油孔を介して第2貯油室に導かれるように構成されている、請求項1~3のいずれか一つに記載の冷媒圧縮機。 - 前記圧縮機構は、固定スクロールと前記固定スクロールに対して旋回運動を行う可動スクロールとを含むスクロール式の圧縮機構であり、
前記可動スクロールの背面側に設けられ、その圧力によって前記可動スクロールを前記固定スクロールに対して押圧する背圧室を含み、
前記第2貯油室内の潤滑油が前記背圧室に供給されるように構成されている、
請求項1~4のいずれか一つに記載の冷媒圧縮機。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016-058322 | 2016-03-23 | ||
JP2016058322A JP6738174B2 (ja) | 2016-03-23 | 2016-03-23 | 冷媒圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2017163812A1 true WO2017163812A1 (ja) | 2017-09-28 |
Family
ID=59900004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/008390 WO2017163812A1 (ja) | 2016-03-23 | 2017-02-24 | 冷媒圧縮機 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6738174B2 (ja) |
WO (1) | WO2017163812A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111156168A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-15 | 上海海立新能源技术有限公司 | 压缩机 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7367225B2 (ja) | 2020-09-30 | 2023-10-23 | 安徽威▲靈▼汽▲車▼部件有限公司 | スクロール圧縮機、冷凍装置及び車両 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57198387A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Nippon Denso Co Ltd | Variable displacement compressor |
JPH04175492A (ja) * | 1990-11-06 | 1992-06-23 | Nippondenso Co Ltd | 圧縮機 |
JP2002242865A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Hitachi Ltd | スクリュー圧縮機 |
JP2003013858A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 圧縮機 |
JP2005171860A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Sanden Corp | 圧縮機 |
JP2007182773A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Sanden Corp | 圧縮機 |
JP2008088945A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Toyota Industries Corp | スクロール型圧縮機 |
-
2016
- 2016-03-23 JP JP2016058322A patent/JP6738174B2/ja active Active
-
2017
- 2017-02-24 WO PCT/JP2017/008390 patent/WO2017163812A1/ja active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57198387A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Nippon Denso Co Ltd | Variable displacement compressor |
JPH04175492A (ja) * | 1990-11-06 | 1992-06-23 | Nippondenso Co Ltd | 圧縮機 |
JP2002242865A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Hitachi Ltd | スクリュー圧縮機 |
JP2003013858A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 圧縮機 |
JP2005171860A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Sanden Corp | 圧縮機 |
JP2007182773A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Sanden Corp | 圧縮機 |
JP2008088945A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Toyota Industries Corp | スクロール型圧縮機 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111156168A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-15 | 上海海立新能源技术有限公司 | 压缩机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6738174B2 (ja) | 2020-08-12 |
JP2017172426A (ja) | 2017-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10648471B2 (en) | Scroll compressor | |
EP1520990B1 (en) | Rotary compressor | |
JP4542161B2 (ja) | 密閉型電動圧縮機 | |
KR101099810B1 (ko) | 밀폐형 회전압축기 | |
EP2312164B1 (en) | Scroll compressor | |
US9976556B2 (en) | Scroll compressor | |
CN101483367B (zh) | 压缩机用电动机 | |
EP3657018A1 (en) | Scroll compressor | |
EP3584443B1 (en) | Compressor | |
JP2004270668A (ja) | 密閉型圧縮機 | |
US20220136500A1 (en) | Scroll compressor | |
WO2022064947A1 (ja) | スクロール型圧縮機 | |
WO2017163812A1 (ja) | 冷媒圧縮機 | |
JP5709544B2 (ja) | 圧縮機 | |
CN101936292A (zh) | 压缩机 | |
WO2017163814A1 (ja) | スクロール型圧縮機 | |
JP2018003736A (ja) | 圧縮機 | |
JP2020045778A (ja) | 圧縮機 | |
CN118946724A (zh) | 涡旋式压缩机 | |
CN112177933B (zh) | 压缩机 | |
JP7534951B2 (ja) | スクロール型圧縮機 | |
JP2004150406A (ja) | 圧縮機 | |
JP2006348928A (ja) | 圧縮機 | |
JP5690638B2 (ja) | 横型スクロール圧縮機 | |
KR20110015855A (ko) | 압축기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17769857 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17769857 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |