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▶ 株式会社豊田自動織機の特許一覧

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024132383
(43)【公開日】2024-10-01
(54)【発明の名称】圧縮機
(51)【国際特許分類】
   F04B 39/02 20060101AFI20240920BHJP
   F04C 18/02 20060101ALI20240920BHJP
   F04C 29/02 20060101ALI20240920BHJP
【FI】
F04B39/02 G
F04C18/02 311W
F04C29/02 311E
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023043122
(22)【出願日】2023-03-17
(71)【出願人】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】安嶋 大智
(72)【発明者】
【氏名】林 志郎
(72)【発明者】
【氏名】掛川 真一
(72)【発明者】
【氏名】宮地 智也
(72)【発明者】
【氏名】小林 俊裕
【テーマコード(参考)】
3H003
3H039
3H129
【Fターム(参考)】
3H003AA05
3H003AB05
3H003AC03
3H003BD05
3H003CD01
3H039AA02
3H039AA12
3H039BB11
3H039BB28
3H039CC09
3H039CC12
3H039CC22
3H039CC27
3H039CC42
3H129AA02
3H129AA15
3H129AB03
3H129BB06
3H129BB42
3H129CC08
3H129CC22
3H129CC33
3H129CC43
(57)【要約】
【課題】圧縮機の小型化を図りつつも、流体通路の絞り部に異物が詰まってしまうことを抑制すること。
【解決手段】吐出ハウジング14の端壁14aにおける貯油室41を区画する面14eから貯油室41内に突出する絞り形成壁61の先端面61eに絞り部63が開口しているため、絞り部63を貯油室41内に配置されている。したがって、貯油室41内のスペースが、絞り部63を配置するためのスペースとして有効活用されている。絞り形成壁61は、先細り形状である。よって、貯油室41内のオイルが絞り形成壁61の外周面を基端から先端に向けて流れることにより、絞り形成壁61の先端面61eに付着しようとする異物がオイルによって除去される。したがって、絞り形成壁61の先端面61eに異物が付着してしまうことが抑制されるため、絞り形成壁61の先端面61eに開口する絞り部63が異物によって詰まってしまうことが抑制される。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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流体が吐出される吐出室を含む高圧領域、及び前記高圧領域よりも圧力が低い低圧領域を有するハウジングと、
前記高圧領域内の流体を前記低圧領域へ導く流体通路と、
前記流体通路に設けられる絞り部と、を備えている圧縮機であって、
前記ハウジングは、前記高圧領域を区画する区画壁を有し、
前記区画壁には、前記区画壁における前記高圧領域を区画する面から前記高圧領域内に突出するとともに前記絞り部を形成する絞り形成壁が設けられており、
前記絞り形成壁は、突出方向に向けて細くなる先細り形状であり、
前記絞り部は、前記絞り形成壁に形成されるオリフィス孔であるとともに前記絞り形成壁の突出方向の先端面に開口していることを特徴とする圧縮機。
【請求項2】
前記絞り形成壁を有する絞り部材を備え、
前記絞り部材は、前記区画壁に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。
【請求項3】
前記絞り部材は、前記絞り形成壁の基端に連続する筒状壁を有し、
前記筒状壁の内側は、前記絞り部における前記絞り形成壁の先端面とは反対側の端部に連通するとともに前記絞り部よりも孔径が大きい拡径部であることを特徴とする請求項2に記載の圧縮機。
【請求項4】
前記絞り形成壁は、円錐形状であることを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧縮機に関する。
【背景技術】
【0002】
圧縮機は、圧縮機構と、ハウジングと、を備えている。圧縮機構は、流体を圧縮する。ハウジングは、高圧領域、及び低圧領域を有している。高圧領域は、圧縮機構により圧縮された流体が吐出される吐出室を含む。低圧領域は、高圧領域よりも圧力が低い。また、圧縮機は、高圧領域内の流体を低圧領域へ導く流体通路を備えている場合がある。流体通路には、絞り部が設けられている。そして、高圧領域内の流体は、絞り部によって減圧された状態で流体通路を介して低圧領域へ導かれる。
【0003】
例えば特許文献1のように、絞り部材がハウジングの内部に設置されている場合がある。ハウジングには、絞り部材が挿入される挿入孔が形成されている。絞り部材の外周面には、螺旋溝が形成されている。そして、螺旋溝と、ハウジングにおける挿入孔を区画する内周面とによって螺旋通路が区画されている。高圧領域から流体通路を介して低圧領域へ導かれる流体は、螺旋通路を流れる際に減圧される。したがって、螺旋通路は、流体通路に設けられる絞り部として機能している。このように、絞り部材は、流体通路に設けられる絞り部を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第6389957号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1のように、螺旋通路を流体が流れることにより、流体の圧力を減圧させる構成では、流体の圧力を十分に減圧させるためには、螺旋通路の長さをある程度確保する必要がある。したがって、螺旋通路の長さを確保する分だけ、絞り部材が挿入される挿入孔の長さも確保する必要があるため、ハウジングの体格が大型化してしまう。その結果、圧縮機が大型化してしまう。
【0006】
一方で、特許文献1のような螺旋通路を採用せずに、例えば、絞り部としてオリフィス孔を採用し、オリフィス孔の径を極力小さくすることにより、流体の圧力を十分に減圧させることが考えられる。しかしながら、オリフィス孔の径を小さくするほど、オリフィス孔に異物が詰まり易くなってしまうといった問題が生じる。したがって、圧縮機の小型化を図りつつも、流体通路の絞り部に異物が詰まってしまうことを抑制することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決する圧縮機は、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流体が吐出される吐出室を含む高圧領域、及び前記高圧領域よりも圧力が低い低圧領域を有するハウジングと、前記高圧領域内の流体を前記低圧領域へ導く流体通路と、前記流体通路に設けられる絞り部と、を備えている圧縮機であって、前記ハウジングは、前記高圧領域を区画する区画壁を有し、前記区画壁には、前記区画壁における前記高圧領域を区画する面から前記高圧領域内に突出するとともに前記絞り部を形成する絞り形成壁が設けられており、前記絞り形成壁は、突出方向に向けて細くなる先細り形状であり、前記絞り部は、前記絞り形成壁に形成されるオリフィス孔であるとともに前記絞り形成壁の突出方向の先端面に開口している。
【0008】
これによれば、区画壁における高圧領域を区画する面から高圧領域内に突出する絞り形成壁の突出方向の先端面に絞り部が開口しているため、絞り部を高圧領域内に配置することができる。したがって、高圧領域内のスペースを、絞り部を配置するためのスペースとして有効活用することができる。よって、従来技術のように、螺旋通路の長さを確保するためにハウジングの体格が大型化してしまうといったことが無い。
【0009】
さらに、絞り形成壁は、突出方向に向けて細くなる先細り形状である。これによれば、高圧領域内の流体が絞り形成壁の外周面を基端から先端に向けて流れることにより、絞り形成壁の先端面に付着しようとする異物が流体によって除去される。したがって、絞り形成壁の先端面に異物が付着してしまうことが抑制されるため、絞り形成壁の先端面に開口する絞り部が異物によって詰まってしまうことが抑制される。以上により、圧縮機の小型化を図りつつも、流体通路の絞り部に異物が詰まってしまうことを抑制することができる。
【0010】
上記圧縮機において、前記絞り形成壁を有する絞り部材を備え、前記絞り部材は、前記区画壁に取り付けられているとよい。
これによれば、絞り部材を区画壁に取り付けることにより、絞り形成壁を区画壁に設けることができる。よって、例えば、絞り形成壁が区画壁に一体形成されている場合に比べると、区画壁の形状が複雑化してしまうことを回避することができる。したがって、圧縮機の構成を簡素化することができる。
【0011】
上記圧縮機において、前記絞り部材は、前記絞り形成壁の基端に連続する筒状壁を有し、前記筒状壁の内側は、前記絞り部における前記絞り形成壁の先端面とは反対側の端部に連通するとともに前記絞り部よりも孔径が大きい拡径部であるとよい。
【0012】
これによれば、絞り部材に拡径部が形成されている分だけ、絞り部材に絞り部を形成する領域を短くすることができる。したがって、絞り部における絞り部材に対する加工を容易なものとすることができる。また、絞り部を通過した流体が拡径部に流れ込むことにより、流体をさらに減圧させ易くすることができる。
【0013】
上記圧縮機において、前記絞り形成壁は、円錐形状であるとよい。
これによれば、例えば、絞り形成壁が四角錐形状である場合に比べると、高圧領域内の流体が絞り形成壁の外周面に対して、いずれの方向からも基端から先端に向けて流れ易くなる。よって、絞り形成壁の先端面に付着しようとする異物を流体によってさらに除去し易くすることができる。したがって、絞り形成壁の先端面に異物が付着してしまうことがさらに抑制され易くなるため、絞り形成壁の先端面に開口する絞り部が異物によって詰まってしまうことをさらに抑制し易くすることができる。
【発明の効果】
【0014】
この発明によれば、圧縮機の小型化を図りつつも、流体通路の絞り部に異物が詰まってしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】実施形態におけるスクロール型圧縮機の断面図である。
図2】スクロール型圧縮機の一部分を拡大して示す断面図である。
図3】絞り部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、圧縮機を具体化した一実施形態を図1図3にしたがって説明する。本実施形態の圧縮機は、スクロール型圧縮機である。スクロール型圧縮機は、例えば、車両空調装置に用いられる。
【0017】
<スクロール型圧縮機の基本構成>
図1に示すように、スクロール型圧縮機10は、筒状のハウジング11を備えている。ハウジング11は、モータハウジング12と、軸支ハウジング13と、吐出ハウジング14と、を有している。モータハウジング12、軸支ハウジング13、及び吐出ハウジング14は、金属材料製である。モータハウジング12、軸支ハウジング13、及び吐出ハウジング14は、例えば、アルミニウム製である。また、スクロール型圧縮機10は、回転軸15を備えている。回転軸15は、ハウジング11内に収容されている。
【0018】
モータハウジング12は、板状の端壁12aと、筒状の周壁12bと、を有している。周壁12bは、端壁12aの外周部から筒状に延びている。周壁12bの軸方向は、回転軸15の軸方向に一致している。モータハウジング12は、吸入口12hを有している。吸入口12hは、流体である冷媒ガスを吸入する。冷媒ガスとしては、二酸化炭素が採用されている。なお、冷媒ガスには、ミスト状のオイルが含まれている。吸入口12hは、周壁12bにおける端壁12a側に位置する部分に形成されている。吸入口12hは、モータハウジング12内外を連通している。
【0019】
モータハウジング12は、円筒状の軸受保持部12dを有している。軸受保持部12dは、端壁12aの内面の中央部から突出している。回転軸15の軸方向の一方の端部である第1端部は、軸受保持部12d内に挿入されている。スクロール型圧縮機10は、軸受16を備えている。軸受16は、例えば、転がり軸受である。軸受16は、軸受保持部12dの内周面と回転軸15の第1端部の外周面との間に設けられている。そして、回転軸15の第1端部は、軸受16を介してモータハウジング12に回転可能に支持されている。
【0020】
軸支ハウジング13は、板状の端壁17と、筒状の周壁18と、を有している。周壁18は、端壁17の外周部から筒状に延びている。周壁18の軸方向は、回転軸15の軸方向に一致している。また、軸支ハウジング13は、円環状のフランジ壁19を有している。フランジ壁19は、周壁18の外周面における端壁17とは反対側の端部から回転軸15の径方向外側に向けて延びている。
【0021】
軸支ハウジング13は、円孔状の挿通孔17aを有している。挿通孔17aは、端壁17の中央部に形成されている。挿通孔17aは、端壁17を厚み方向に貫通している。挿通孔17aには、回転軸15が挿通されている。回転軸15の軸方向の他方の端部である第2端部側に位置する先端面15eは、周壁18の内側に位置している。
【0022】
スクロール型圧縮機10は、軸受21を備えている。軸受21は、例えば、転がり軸受である。軸受21は、周壁18の内周面と回転軸15の外周面との間に設けられている。そして、回転軸15は、軸受21を介して軸支ハウジング13に回転可能に支持されている。したがって、軸支ハウジング13は、回転軸15を回転可能に支持する。このように、回転軸15は、ハウジング11に対して回転可能に支持されている。
【0023】
スクロール型圧縮機10は、モータ室20を備えている。モータ室20は、モータハウジング12及び軸支ハウジング13により区画されている。モータハウジング12は、モータ室20を軸支ハウジング13と共に区画する。このように、ハウジング11内には、モータ室20が形成されている。モータ室20は、吸入口12hに連通している。モータ室20内には、吸入口12hからの冷媒ガスが吸入される。
【0024】
スクロール型圧縮機10は、モータ22を備えている。モータ22は、モータ室20内に収容されている。モータ22は、筒状のステータ23と、筒状のロータ24と、を備えている。ロータ24は、ステータ23の内側に配置されている。ロータ24は、回転軸15と一体的に回転する。ステータ23は、ロータ24を取り囲んでいる。ロータ24は、回転軸15に固定されたロータコア24aと、ロータコア24aに設けられた図示しない複数の永久磁石と、を有している。
【0025】
ステータ23は、筒状のステータコア23aと、モータコイル23bと、を有している。ステータコア23aは、モータハウジング12の周壁12bの内周面に固定されている。モータコイル23bは、ステータコア23aに巻回されている。そして、図示しないインバータによって制御された電力がモータコイル23bに供給されることによりロータ24が回転する。これにより、回転軸15がロータ24と一体的に回転する。したがって、モータ22は、回転軸15を回転させる。
【0026】
スクロール型圧縮機10は、圧縮機構C1を備えている。圧縮機構C1は、固定スクロール25、及び旋回スクロール26を有している。したがって、スクロール型圧縮機10は、固定スクロール25と、旋回スクロール26と、を備えている。圧縮機構C1は、スクロール式である。旋回スクロール26は、回転軸15の回転によって固定スクロール25に対して公転する。
【0027】
固定スクロール25は、固定基板25a、及び固定渦巻壁25bを有している。固定基板25aは、円板状である。固定基板25aの中央には、吐出ポート25hが形成されている。吐出ポート25hは、円孔状である。吐出ポート25hは、固定基板25aを厚み方向に貫通している。固定渦巻壁25bは、固定基板25aから起立している。また、固定スクロール25は、外周壁25cを有している。外周壁25cは、固定基板25aの外周部から起立している。外周壁25cは、固定渦巻壁25bを囲繞している。
【0028】
スクロール型圧縮機10は、弁機構25vを備えている。弁機構25vは、固定基板25aにおける固定渦巻壁25bとは反対側の面に取り付けられている。弁機構25vは、吐出ポート25hを開閉可能に構成されている。
【0029】
旋回スクロール26は、旋回基板26a、及び旋回渦巻壁26bを有している。旋回基板26aは、円板状である。旋回基板26aは、固定基板25aに対向している。旋回渦巻壁26bは、旋回基板26aから固定基板25aに向けて起立している。旋回渦巻壁26bは、固定渦巻壁25bと噛み合っている。旋回スクロール26は、外周壁25cの内側に位置している。旋回スクロール26は、外周壁25cの内側で公転する。固定渦巻壁25bの先端面は、旋回基板26aに接触している。旋回渦巻壁26bの先端面は、固定基板25aに接触している。
【0030】
スクロール型圧縮機10は、圧縮室27を備えている。圧縮室27は、固定基板25a、固定渦巻壁25b、旋回基板26a、及び旋回渦巻壁26bによって区画されている。したがって、圧縮室27は、固定スクロール25と旋回スクロール26との間に区画形成されている。圧縮室27は、外部からの冷媒ガスを取り込み圧縮する。
【0031】
スクロール型圧縮機10は、ボス部28を備えている。旋回基板26aは、円筒状のボス部28を有している。ボス部28は、旋回基板26aにおける固定基板25aとは反対側の端面26eから筒状に突出している。ボス部28の軸方向は、回転軸15の軸方向に一致している。
【0032】
旋回基板26aは、溝部26dを複数有している。複数の溝部26dは、旋回基板26aの端面26eにおけるボス部28の周囲にそれぞれ形成されている。複数の溝部26dは、回転軸15の周方向に所定の間隔をあけて配置されている。なお、図1では、説明の都合上、溝部26dを1つだけ図示している。各溝部26d内には、円環状のリング部材29が嵌着されている。各リング部材29内には、ピン30が挿入されている。各ピン30は、軸支ハウジング13における旋回スクロール26側の端面13eに突設されている。
【0033】
スクロール型圧縮機10は、偏心軸31を備えている。偏心軸31は、回転軸15の先端面15eから突出するとともに回転軸15の軸線L1に対して偏心した位置で回転軸15と平行に延びている。偏心軸31は、回転軸15に一体形成されている。偏心軸31の軸方向は、回転軸15の軸方向に一致している。偏心軸31は、回転軸15の先端面15eから旋回スクロール26に向けて突出している。偏心軸31は、ボス部28内に挿入されている。
【0034】
スクロール型圧縮機10は、ブッシュ32を備えている。ブッシュ32は、円筒状である。ブッシュ32は、偏心軸31の外周面に嵌合されている。ブッシュ32は、偏心軸31を中心に揺動(スイング)可能である。
【0035】
スクロール型圧縮機10は、バランスウェイト33を備えている。バランスウェイト33は、ブッシュ32に一体化されている。バランスウェイト33は、ブッシュ32に一体形成されている。バランスウェイト33は、軸支ハウジング13の周壁18の内側に配置されている。
【0036】
スクロール型圧縮機10は、軸受34を備えている。軸受34は、円筒状の滑り軸受である。軸受34は、ボス部28の内側に配置されている。軸受34は、ボス部28の内周面とブッシュ32の外周面との間に配置されている。ブッシュ32は、軸受34を介してボス部28に回転可能に支持されている。
【0037】
回転軸15の回転は、偏心軸31、ブッシュ32、及び軸受34を介して旋回スクロール26に伝達される。これにより、旋回スクロール26は自転する。そして、各ピン30と各リング部材29の内周面とが接触することにより、旋回スクロール26の自転が阻止されて、旋回スクロール26の公転運動のみが許容される。これにより、旋回スクロール26は、旋回渦巻壁26bが固定渦巻壁25bに接触しながら公転運動する。旋回スクロール26は、回転軸15の回転に伴い、外周壁25cの内側で公転する。バランスウェイト33は、旋回スクロール26が公転運動する際に旋回スクロール26に作用する遠心力を相殺する。これにより、旋回スクロール26のアンバランス量が低減される。
【0038】
スクロール型圧縮機10は、弾性プレート35を備えている。弾性プレート35は、環状である。弾性プレート35は、軸支ハウジング13の端面13eと外周壁25cの開口端面との間に挟持されている。そして、弾性プレート35は、旋回スクロール26を固定スクロール25に向けて常に付勢している。
【0039】
吐出ハウジング14は、板状の端壁14aと、筒状の周壁14bと、を有している。周壁14bは、端壁14aの外周部から筒状に延びている。周壁14bの軸線方向は、回転軸15の軸線方向に一致している。周壁14bは、固定スクロール25を囲繞している。したがって、固定スクロール25は、ハウジング11内に収容されている。
【0040】
軸支ハウジング13は、モータハウジング12の周壁12bの開口端面に連結されている。吐出ハウジング14は、軸支ハウジング13のフランジ壁19に連結されている。したがって、モータハウジング12、軸支ハウジング13、及び吐出ハウジング14は、この順序で、回転軸15の軸線方向に並んで配置されている。固定スクロール25は、吐出ハウジング14の端壁14aと軸支ハウジング13とによって挟み込まれている。このようにして、固定スクロール25は、ハウジング11に固定されている。
【0041】
スクロール型圧縮機10は、吸入通路36を備えている。吸入通路36は、第1溝36aと、第1孔36bと、第2溝36cと、第2孔36dと、を有している。第1溝36aは、モータハウジング12の周壁12bの内周面の一部に形成されている。第1溝36aは、周壁12bの開口端に開口している。第1孔36bは、軸支ハウジング13のフランジ壁19の外周部に形成されている。第1孔36bは、フランジ壁19を厚み方向に貫通する。第1孔36bは、第1溝36aに連通している。第2溝36cは、吐出ハウジング14の周壁14bの内周面の一部に形成されている。第2溝36cは、第1孔36bに連通している。第2孔36dは、固定スクロール25の外周壁25cに形成されている。第2孔36dは、外周壁25cを厚み方向に貫通している。第2孔36dは、第2溝36cに連通している。第2孔36dは、圧縮室27における最外周部分に連通している。
【0042】
モータ室20内の冷媒ガスは、第1溝36a、第1孔36b、第2溝36c、及び第2孔36dを通過して、圧縮室27に吸入される。圧縮室27に吸入された冷媒ガスは、旋回スクロール26の公転運動に伴って、圧縮室27の容積が減少することにより、圧縮室27内で圧縮される。このように、圧縮機構C1は、ハウジング11内に吸入された冷媒ガスを圧縮する。したがって、圧縮機構C1で圧縮される流体は、冷媒ガス及びオイルを含む。
【0043】
スクロール型圧縮機10は、背圧室37を備えている。背圧室37は、軸支ハウジング13の周壁18と旋回スクロール26の端面26eとで区画される空間である。また、スクロール型圧縮機10は、連通通路38を備えている。連通通路38は、背圧室37と吸入通路36とを連通している。連通通路38は、例えば、軸支ハウジング13と弾性プレート35との間に形成されている。
【0044】
スクロール型圧縮機10は、吐出室40を備えている。吐出室40は、固定基板25aと吐出ハウジング14の端壁14aとの間に区画されている。吐出室40は、吐出ポート25hに連通している。吐出室40には、圧縮機構C1により圧縮された冷媒ガスが吐出される。また、スクロール型圧縮機10は、貯油室41を備えている。貯油室41は、吐出ハウジング14の端壁14aに形成されている。
【0045】
スクロール型圧縮機10は、油分離室42を備えている。油分離室42は、吐出ハウジング14の内部に形成されている。油分離室42は、吐出ハウジング14の端壁14aの一部である細長筒状の外筒43内に形成されている。外筒43の第1端は、冷媒ガスを外部へ吐出する吐出口44になっている。吐出口44は、油分離室42に連通している。貯油室41は、油分離室42に連通している。スクロール型圧縮機10は、貯油室41が油分離室42に対して鉛直方向下側に配置されるように、車両に搭載されている。
【0046】
油分離室42内には、内筒45が嵌め込まれている。内筒45の軸方向は、回転軸15の径方向に一致している。内筒45の第1端は、吐出口44に連通している。内筒45の第2端は、油分離室42内における吐出口44とは反対側に連通している。外筒43には、導入孔46が形成されている。導入孔46は、吐出室40と油分離室42とを連通している。導入孔46は、吐出室40に吐出された冷媒ガスを油分離室42に導入する。
【0047】
圧縮室27内で圧縮されて吐出ポート25hを介して吐出室40内に吐出された冷媒ガスは、導入孔46を介して油分離室42内に導入される。油分離室42内に導入された冷媒ガスは、内筒45の周囲を旋回する。これにより、冷媒ガスに含まれているオイルに遠心力が付与され、油分離室42内でオイルが冷媒ガスから分離される。したがって、油分離室42は、吐出室40に吐出された冷媒ガスに含まれるオイルを分離する。
【0048】
オイルが分離された冷媒ガスは、内筒45内に流入するとともに内筒45内を通過する。そして、内筒45内を通過した冷媒ガスは、吐出口44を介して図示しない外部冷媒回路に流出する。油分離室42内で冷媒ガスから分離されたオイルは、貯油室41に貯留される。
【0049】
<高圧領域及び低圧領域>
吐出室40、貯油室41、及び油分離室42は、吐出圧である。よって、吐出室40、貯油室41、及び油分離室42は、ハウジング11内のうち、圧力が比較的高い高圧領域50である。したがって、高圧領域50は、圧縮機構C1により圧縮された冷媒ガスが吐出される吐出室40を含む。吐出ハウジング14の端壁14aは、吐出室40、貯油室41、及び油分離室42を区画する区画壁である。したがって、吐出ハウジング14の端壁14aは、高圧領域50を区画する区画壁である。
【0050】
モータ室20及び吸入通路36は、吸入圧である。よって、モータ室20及び吸入通路36の圧力は、吐出圧よりも低い。また、背圧室37の圧力は、吸入圧よりも高く、且つ、吐出圧よりも低い中間圧である。よって、背圧室37、モータ室20、及び吸入通路36は、高圧領域50よりも圧力が低い低圧領域51である。したがって、ハウジング11は、高圧領域50、及び低圧領域51を有している。
【0051】
<フィルタ部材>
図2に示すように、吐出ハウジング14の端壁14aは、取付凹部52を有している。取付凹部52は、吐出ハウジング14の端壁14aにおいて、貯油室41を区画する面のうち、貯油室41における固定スクロール25側に位置する面14eに形成されている。取付凹部52は、円孔状である。
【0052】
スクロール型圧縮機10は、フィルタ部材53を備えている。フィルタ部材53は、半球状のフィルタ部54と、円環状の取付部55と、を有している。フィルタ部54は、オイルを通過させるとともに、オイルに含まれている異物を捕捉するように構成されている。取付部55は、フィルタ部54の周縁部から外方へ突出している。フィルタ部材53は、取付部55が取付凹部52に嵌め込まれることにより、吐出ハウジング14の端壁14aに取り付けられている。
【0053】
<流体通路>
吐出ハウジング14の端壁14aは、装着凹部56を有している。装着凹部56は、取付凹部52の底面に形成されている。装着凹部56は、円孔状である。スクロール型圧縮機10は、導入路57を備えている。導入路57は、装着凹部56の内側と背圧室37とを接続している。導入路57の第1端は、装着凹部56の底面に開口している。図1に示すように、導入路57の第2端は、吐出ハウジング14及び軸支ハウジング13を貫通して背圧室37に連通している。
【0054】
図2及び図3に示すように、スクロール型圧縮機10は、絞り部材60を備えている。絞り部材60は、絞り形成壁61と、筒状壁62と、を有している。絞り形成壁61は、筒状である。絞り形成壁61は、円錐形状である。したがって、絞り形成壁61は、先細り形状である。絞り形成壁61の先端は、平坦面状である。絞り形成壁61は、絞り部63を形成する。したがって、スクロール型圧縮機10は、絞り部63を備えている。絞り部63は、絞り形成壁61に形成されるオリフィス孔であるとともに絞り形成壁61の先端面61eに開口している。絞り部63は、円孔状である。絞り部63は、絞り形成壁61の内部を軸方向に貫通している。
【0055】
筒状壁62は、円筒状である。筒状壁62は、絞り形成壁61の基端に連続している。筒状壁62の内側は、絞り部63における絞り形成壁61の先端面61eとは反対側の端部に連通するとともに絞り部63よりも孔径が大きい拡径部64である。拡径部64は、円孔状である。拡径部64の軸線は、絞り部63の軸線と一致している。
【0056】
図2に示すように、絞り部材60は、筒状壁62が装着凹部56に嵌め込まれることにより、吐出ハウジング14の端壁14aに取り付けられている。絞り部材60は、フィルタ部材53の内側に配置されている。拡径部64における絞り部63とは反対側の端部は、導入路57に連通している。
【0057】
絞り形成壁61は、吐出ハウジング14の端壁14aにおける貯油室41を区画する面14eから貯油室41内に突出している。したがって、吐出ハウジング14の端壁14aには、端壁14aにおける貯油室41を区画する面14eから貯油室41内に突出するとともに絞り部63を形成する絞り形成壁61が設けられている。絞り形成壁61は、突出方向に向けて細くなる先細り形状である。「突出方向」とは、絞り形成壁61が端壁14aの面14eから貯油室41内に突出する方向である。絞り部63は、絞り形成壁61の突出方向の先端面61eに開口している。
【0058】
絞り部63、拡径部64、及び導入路57は、流体通路65を形成している。流体通路65は、貯油室41と背圧室37とを接続している。したがって、流体通路65は、高圧領域50と低圧領域51とを接続している。そして、流体通路65は、貯油室41内に貯留されているオイルを背圧室37へ導く。したがって、流体通路65は、高圧領域50内の流体であるオイルを低圧領域51へ導く。このように、スクロール型圧縮機10は、高圧領域50内の流体を低圧領域51へ導く流体通路65を備えている。絞り部63は、流体通路65に設けられている。
【0059】
[実施形態の作用]
次に、実施形態の作用について説明する。
貯油室41内に貯留されているオイルは、フィルタ部54を通過する。フィルタ部54は、オイルに含まれている異物を捕捉する。フィルタ部54を通過することにより異物が除去されたオイルは、絞り部63に流れ込む。絞り部63に流れ込んだオイルは、絞り部63を通過することにより減圧される。絞り部63を通過したオイルは、拡径部64及び導入路57を介して背圧室37へ導入される。背圧室37へ導入されたオイルの圧力は、旋回スクロール26を固定スクロール25に向けて付勢する背圧として寄与する。背圧室37へ導入されたオイルは、連通通路38に流れ込む。連通通路38に流れ込んだオイルは、連通通路38を通過することにより減圧される。そして、連通通路38を通過したオイルは、吸入通路36へ還流される。
【0060】
ところで、フィルタ部54を通過する異物が存在する場合、異物が絞り形成壁61の先端面61eに付着しようとする。このとき、絞り形成壁61は、先細り形状であるため、貯油室41内のオイルが絞り形成壁61の外周面を基端から先端に向けて流れることにより、絞り形成壁61の先端面61eに付着しようとする異物がオイルによって除去される。したがって、絞り形成壁61の先端面61eに異物が付着してしまうことが抑制されている。
【0061】
[実施形態の効果]
実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)吐出ハウジング14の端壁14aにおける貯油室41を区画する面14eから貯油室41内に突出する絞り形成壁61の突出方向の先端面61eに絞り部63が開口しているため、絞り部63を貯油室41内に配置することができる。したがって、貯油室41内のスペースを、絞り部63を配置するためのスペースとして有効活用することができる。よって、従来技術のように、螺旋通路の長さを確保するためにハウジング11の体格が大型化してしまうといったことが無い。
【0062】
さらに、絞り形成壁61は、突出方向に向けて細くなる先細り形状である。これによれば、貯油室41内のオイルが絞り形成壁61の外周面を基端から先端に向けて流れることにより、絞り形成壁61の先端面61eに付着しようとする異物がオイルによって除去される。したがって、絞り形成壁61の先端面61eに異物が付着してしまうことが抑制されるため、絞り形成壁61の先端面61eに開口する絞り部63が異物によって詰まってしまうことが抑制される。以上により、スクロール型圧縮機10の小型化を図りつつも、流体通路65の絞り部63に異物が詰まってしまうことを抑制することができる。
【0063】
(2)絞り部材60を吐出ハウジング14の端壁14aに取り付けることにより、絞り形成壁61を端壁14aに設けることができる。よって、例えば、絞り形成壁61が端壁14aに一体形成されている場合に比べると、端壁14aの形状が複雑化してしまうことを回避することができる。したがって、スクロール型圧縮機10の構成を簡素化することができる。
【0064】
(3)絞り部材60に拡径部64が形成されている分だけ、絞り部材60に絞り部63を形成する領域を短くすることができる。したがって、絞り部63における絞り部材60に対する加工を容易なものとすることができる。また、絞り部63を通過したオイルが拡径部64に流れ込むことにより、オイルをさらに減圧させ易くすることができる。
【0065】
(4)絞り形成壁61は、円錐形状である。これによれば、例えば、絞り形成壁61が四角錐形状である場合に比べると、貯油室41内のオイルが絞り形成壁61の外周面に対して、いずれの方向からも基端から先端に向けて流れ易くなる。よって、絞り形成壁61の先端面61eに付着しようとする異物をオイルによってさらに除去し易くすることができる。したがって、絞り形成壁61の先端面61eに異物が付着してしまうことがさらに抑制され易くなるため、絞り形成壁61の先端面61eに開口する絞り部63が異物によって詰まってしまうことをさらに抑制し易くすることができる。
【0066】
(5)冷媒ガスとして二酸化炭素を採用しているスクロール型圧縮機10においては、圧縮比が比較的高い。このため、貯油室41から背圧室37へオイルを導入する際には、絞り部63によってオイルの圧力を中間圧まで効率良く減圧させるために、絞り部63の孔径を極力小さくすることが好ましい。しかしながら、絞り部63の孔径を小さくするほど、絞り部63が異物によって詰まり易くなる虞がある。
【0067】
そこで、本実施形態では、絞り形成壁61の外周面に対して基端から先端に向けてオイルを流す。これにより、絞り形成壁61の先端面61eに付着しようとする異物をオイルによって除去し、絞り形成壁61の先端面61eに異物が付着してしまうことを抑制している。このため、絞り部63の孔径を極力小さくしても、絞り部63が異物によって詰まってしまうことを抑制することができる。
【0068】
[変更例]
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0069】
○ 実施形態において、例えば、絞り形成壁61が吐出ハウジング14の端壁14aに一体形成されていてもよい。要は、絞り形成壁61は、吐出ハウジング14の端壁14aにおける貯油室41を区画する面14eから貯油室41内に突出するとともに絞り部63を形成し、且つ、吐出ハウジング14の端壁14aに設けられる構成であればよい。
【0070】
○ 実施形態において、絞り部材60は、筒状壁62を有していない構成であってもよい。
○ 実施形態において、絞り形成壁61は、例えば、四角錐形状であったり、半球形状であったり、その他の流線形状であったりしてもよい。要は、絞り形成壁61は、突出方向に向けて細くなる先細り形状であればよい。
【0071】
○ 実施形態において、例えば、絞り形成壁61の内部に、絞り部63と拡径部64とを接続するとともに、絞り部63の孔径よりも大きく、且つ、拡径部64の孔径よりも小さい中径部が形成されていてもよい。要は、絞り部63は、絞り形成壁61の内部を軸方向に貫通していなくてもよい。
【0072】
○ 実施形態において、スクロール型圧縮機10は、フィルタ部材53を備えていない構成であってもよい。
○ 実施形態において、流体通路65は、貯油室41と背圧室37とを接続していたが、これに限らず、例えば、貯油室41と吸入通路36とを接続していてもよい。このように、流体通路65は、貯油室41内のオイルを吸入通路36へ導く構成であってもよい。要は、流体通路65は、高圧領域50内の流体を低圧領域51へ導く構成であればよい。したがって、流体通路65は、例えば、吐出室40内に吐出された冷媒ガスを背圧室37や吸入通路36へ導く構成であってもよい。この場合、例えば、絞り部材60は、固定スクロール25の固定基板25aに取り付けられていてもよい。よって、固定基板25aは、高圧領域50を区画する区画壁であり、固定スクロール25は、ハウジング11の一部を構成する。
【0073】
○ 実施形態において、スクロール型圧縮機10は、モータ22によって駆動されるタイプでなくてもよく、例えば、車両のエンジンによって駆動されるタイプであってもよい。
【0074】
○ 実施形態において、スクロール型圧縮機10は、車両空調装置に用いられていたが、これに限らない。要は、スクロール型圧縮機10は、冷媒ガスを圧縮するものであればよく、スクロール型圧縮機10の用途は適宜変更可能である。
【0075】
○ 実施形態において、冷媒ガスとして二酸化炭素を採用したが、これに限らず、例えば、冷媒ガスとしてフロンを採用してもよい。
○ 実施形態において、スクロール型圧縮機10の圧縮対象は冷媒ガスに限らず、例えば、空気などの流体であってもよい。
【0076】
○ 実施形態において、圧縮機構C1は、固定スクロール25と旋回スクロール26とで構成されるスクロール型であったが、これに限らず、例えば、ピストン式であったり、ベーン式であったりしてもよい。要は、圧縮機構C1の構成は特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0077】
10…圧縮機であるスクロール型圧縮機、11…ハウジング、14a…区画壁である端壁、14e…面、40…吐出室、50…高圧領域、51…低圧領域、60…絞り部材、61…絞り形成壁、61e…先端面、62…筒状壁、63…絞り部、64…拡径部、65…流体通路、C1…圧縮機構。
図1
図2
図3