KR101850785B1 - 압축기 - Google Patents

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KR101850785B1
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히로키 나가노
쿠니히사 마츠다
유야 핫토리
타츠시 모리
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

(과제) 충분한 윤활이 가능하고, 토출 맥동이 발생하기 어렵고, 소형화 및 제조 비용의 저렴화를 실현 가능한 압축기를 제공한다.
(해결과제) 본 발명의 압축기는, 하우징과, 압축 기구와, 유 분리 기구와, 급유 기구를 구비하고 있다. 하우징은, 하우징 본체와, 제1 구획체와, 제2 구획체를 갖고 있다. 유 분리 기구는, 유 분리실과, 배유로를 갖고 있다. 급유 기구는 급유구를 갖고 있다. 배유로는, 제2 구획체에 관통 형성되고, 유 분리실로부터 제1 구획체를 향하여 개구하는 제1 유로와, 제1 구획체 및 제2 구획체 중 적어도 한쪽에 오목하게 형성되어, 제1 유로와 연통하도록 제1 구획체 및 제2 구획체의 협업에 의해 형성되는 제2 유로로 이루어진다. 제2 유로의 출구는, 급유구를 향하는 방향을 피하면서, 제2 유로의 입구보다도 연직 방향 상방에 위치하고 있다.

Description

압축기{COMPRESSOR}
본 발명은 압축기에 관한 것이다.
일본공개특허공보 평7-12072호에 종래의 베인형(vane type) 압축기가 개시되어 있다. 이 압축기에서는, 하우징 내에 실린더 블록이 수용되고, 그 양단에 프론트 사이드 플레이트와 리어 사이드 플레이트가 접합 고정되어 있다. 리어 사이드 플레이트와 하우징의 사이에는 토출실인 유(oil) 저류실이 형성된다. 리어 사이드 플레이트에는 유 분리기가 설치되어 있다. 유 분리기는, 케이스와, 케이스에 형성한 유 분리실의 상부에 고정한 유 분리통으로 구성되어 있다.
유 분리실 내에 있어서, 냉매로부터 윤활유가 분리된다. 윤활유가 분리된 냉매는, 토출실로부터 외부의 냉동 회로로 배출된다. 한편, 유 분리실 내의 윤활유는, 배유로(排油路)를 거쳐 유 저류실에 저류된다. 유 저류실 내의 윤활유는, 유 저류실과 연통(communication)하는 유 공급 통로에 의해, 베인을 압압하기 위한 배압을 형성하는 배압실로서의 베인 홈이나 베어링 등의 슬라이딩부로 공급된다.
일본공개특허공보 평7-12072호
그러나, 상기의 압축기에서는, 배유로가 유 분리실과 유 저류실을 직선 형상으로 접속하고 있어, 윤활유의 유속이 저하하기 어렵기 때문에, 유 저류실 내에 저류되어 있는 윤활유의 양이 많은 경우, 배유로로부터 배출되는 윤활유에 의해, 유 저류실 내의 윤활유가 감아올려지기 쉽다. 이 때문에, 유 저류실 내의 윤활유에 토출실 내의 냉매가 다시 혼재하기 쉽고, 냉매를 혼재시킨 윤활유가 유 공급 통로의 개구로부터 베인 홈이나 베어링 등에 공급되기 쉽다. 이 경우, 슬라이딩부에 있어서 윤활유에 의한 윤활이 충분히 행해지지 않고, 소음이나 진동을 일으켜 정숙성이 손상될 우려가 있음과 함께, 내구성도 손상될 우려가 있다.
이 우려를 해소하기 위하여, 예를 들면, 일본공개특허공보 2010-31757호 등에 기재되어 있는 바와 같이, 토출실 내에 있어서, 유 분리기의 케이스에 윤활유를 저류하는 공간을 구획하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우, 배유로로부터 순차 배출되는 윤활유와, 분리된 냉매 가스가 서로 섞이기 어려워져, 냉매가 그다지 혼재해 있지 않은 윤활유를 베인 홈이나 슬라이딩부에 공급하여, 보다 높은 정숙성 및 내구성을 실현할 수 있다고 생각된다.
그러나, 상기와 같이, 유 분리기의 케이스에 윤활유를 저류하는 공간을 형성하면, 유 분리기가 대형화하거나, 가공이 번거롭게 되어 버린다. 유 분리기가 대형화하면, 토출실의 용적이 작아져 토출 맥동이 발생하기 쉬워지거나, 압축기 전체가 대형화하여 차량 등에의 탑재성이 손상되거나 하게 되어 버린다. 또한, 번거로운 가공은, 제조 비용의 상승화를 발생하여 버린다.
본 발명은, 상기 종래의 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 충분한 윤활이 가능하고, 토출 맥동이 발생하기 어렵고, 소형화 및 제조 비용의 저렴화를 실현 가능한 압축기를 제공하는 것을 해결해야 할 과제로 하고 있다.
본 발명의 압축기는, 하우징과,
상기 하우징 내에 수납되어 상기 하우징과 함께 흡입실, 토출실 및 압축실을 형성하고, 상기 흡입실 내의 냉매를 상기 압축실로 흡입하여, 압축하고, 상기 토출실로 토출하는 압축 기구와,
상기 토출실 내에 설치되고, 상기 냉매로부터 윤활유를 분리하여 상기 윤활유를 상기 토출실에 저류하는 유 분리 기구와,
상기 토출실 내의 상기 윤활유를 상기 압축 기구로 유도하는 급유 기구를 구비하고,
상기 하우징은, 둘레 방향으로 연재(延在)하는 내주면을 갖는 하우징 본체와, 상기 하우징 본체 내에 형성되고, 상기 압축실과 상기 토출실을 구획하는 제1 구획체와, 상기 제1 구획체에 결합되어, 상기 유 분리 기구가 설치된 제2 구획체를 갖고,
상기 유 분리 기구는, 상기 제2 구획체에 형성되고, 상기 압축실로부터 유도한 상기 냉매로부터 상기 윤활유를 분리하는 유 분리실과, 상기 유 분리실을 상기 토출실에 연통시키는 배유로를 갖고,
상기 급유 기구는, 상기 제2 구획체에 형성되고, 상기 토출실 내의 상기 윤활유가 취입되도록 연직 방향 하향으로 개구하는 급유구를 갖는 압축기로서,
상기 배유로는, 상기 제2 구획체에 관통 형성되고, 상기 유 분리실로부터 상기 제1 구획체를 향하여 개구하는 제1 유로와, 상기 제1 구획체 및 상기 제2 구획체 중 적어도 한쪽에 오목하게 형성되고, 상기 제1 유로와 연통하도록 상기 제1 구획체 및 상기 제2 구획체의 협업에 의해 형성되는 제2 유로로 이루어지고,
상기 제2 유로의 출구는, 상기 급유구를 향하는 방향을 피하면서, 상기 제2 유로의 입구보다도 연직 방향 상방에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 압축기에서는, 하우징의 제1 구획체와 제2 구획체가 결합되어 있고, 배유로가 제1 유로와 제2 유로로 이루어져 있다. 제1 유로는, 제2 구획체에 관통 형성되고, 유 분리실로부터 제1 구획체를 향하여 연장되어 있다. 이 때문에, 유 분리실로부터 배출되는 윤활유는, 먼저 제1 구획체에 충돌하여, 그 기세가 완화된다.
또한, 제2 유로는, 제1 구획체 및 제2 구획체 중 적어도 한쪽에 오목하게 형성되고, 제1 구획체 및 제2 구획체의 협업에 의해 형성되어, 제1 유로와 연통한다. 제2 유로의 출구는, 제2 유로의 입구보다도 연직 방향 상방에 위치한다. 이 때문에, 제2 유로의 출구로부터 윤활유가 배출되는 방향은, 급유구를 향하고 있지 않다.
이 때문에, 이 압축기에서는, 토출실 내에 저류되어 있는 윤활유의 양이 많은 경우라도, 유 분리실로부터 순차 배출되는 윤활유가 토출실 내의 윤활유를 감아올리기 어렵고, 특히, 급유구의 주위의 윤활유를 감아올리기 어렵다. 이 때문에, 토출실 내의 윤활유에 토출실 내의 냉매가 다시 혼재하기 어려워, 토출실 내에 저류된 채로 냉매가 거의 혼재하지 않는 윤활유가 급유구로부터 압축 기구로 공급되기 쉽다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 압축 기구에 있어서, 윤활이 충분히 행해진다. 이 때문에, 보다 소음이나 진동이 발생하기 어려워, 높은 정숙성을 발휘함과 함께, 높은 내구성도 발휘한다.
또한, 이 압축기에서는, 제2 구획체가 대형화하는 일도 없고, 가공도 용이하다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 토출실의 용적을 크게 확보하여 토출 맥동을 억제하기 쉬움과 함께, 압축기 전체의 소형화를 실현하여 차량 등으로의 높은 탑재성을 발휘 가능하다. 또한, 이 압축기에서는, 가공이 용이함으로써, 제조 비용의 저렴화도 실현할 수 있다.
따라서, 본 발명의 압축기는, 충분한 윤활이 가능하고, 토출 맥동이 발생하기 어려워, 소형화 및 제조 비용의 저렴화를 실현 가능하다.
제2 유로의 출구는, 하우징 본체의 내주면에 대면하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제2 유로로부터 순차 배출되는 윤활유가 하우징 본체의 내주면에도 충돌하여, 그 기세가 완화된다. 이 때문에, 보다 본 발명의 효과가 발생하기 쉬워진다.
제2 유로의 출구가 하우징 본체의 내주면과 대면하는 위치에서 법선을 정의하면, 제2 유로는 법선에 대하여 예각으로 교차하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제2 유로로부터 순차 배출되는 윤활유가 하우징 본체의 내주면을 따라 안내되게 된다. 이 때문에, 보다 본 발명의 효과가 발생하기 쉬워진다.
하우징은, 실린더실이 형성된 실린더 블록과, 실린더 블록을 포위하는 하우징 본체와, 실린더 블록과 하우징 본체의 사이에 토출실을 형성하는 제1 구획체와, 제2 구획체를 가질 수 있다. 압축 기구는, 실린더실 내에 회전 축심 둘레로 회전 가능하게 설치되고, 복수개의 베인 홈이 형성된 로우터와, 각 베인 홈에 출몰 가능하게 형성된 베인을 가질 수 있다. 압축 기구는, 실린더실의 일면, 실린더실의 내주면, 실린더실의 타면, 로우터의 외주면 및 각 베인에 의해 압축실을 형성할 수 있다. 각 베인 홈과 각 베인의 사이는 배압실로 될 수 있다. 그리고, 급유구는 배압 유로에 의해 배압실에 연통할 수 있다. 이 경우, 본 발명을 베인형 압축기로서 구체화 가능하다.
제1 구획체는, 실린더실의 일면을 형성하는 사이드 플레이트일 수 있다. 또한, 제1 구획체는 가스킷일 수 있다.
도 1은, 실시예 1의 베인형 압축기의 단면도이다.
도 2는, 실시예 1의 베인형 압축기에 관한, 도 1의 화살표 Ⅱ-Ⅱ에 따른 단면도이다.
도 3은, 실시예 1의 베인형 압축기에 관한, 도 1의 주요부 확대 단면도이다.
도 4는, 실시예 1의 베인형 압축기에 관한, 도 3의 화살표 Ⅳ-Ⅳ에 따른 단면도이다.
도 5는, 실시예 1의 베인형 압축기에 관한, 도 1의 화살표 Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도이다.
도 6은, 실시예 1의 베인형 압축기에 관한, 가스킷의 이면도이다.
도 7은, 실시예 1의 베인형 압축기에 관한, 커버 플레이트의 이면도이다.
도 8은, 실시예 2의 베인형 압축기에 관한, 도 4와 동일한 일부의 단면도이다.
도 9는, 실시예 3의 베인형 압축기에 관한, 도 4와 동일한 일부의 단면도이다.
이하, 본 발명을 구체화한 실시예 1∼3을 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 설명에서는, 도 1의 지면 좌측을 압축기의 전측으로 하고, 도 1의 지면 우측을 압축기의 후측으로 한다. 또한, 도 1의 지면 상측을 압축기의 상측으로 하고, 도 1의 지면 하측을 압축기의 하측으로 한다. 그리고, 도 2 이후에서는, 도 1에 대응시켜 전후 방향 및 상하 방향을 표시한다. 또한, 실시예 1∼3에 있어서의 전후 방향 및 상하 방향은, 본 발명의 압축기가 차량에 탑재된 경우의 전후 방향 및 상하 방향을 나타내고 있고, 상하 방향은 연직 방향에 상당하지만, 본 발명의 압축기는, 탑재되는 차량 등에 대응하여, 그 부착 자세가 적절히 변경되기 때문에, 실시예 1∼3에 있어서의 전후 방향 및 상하 방향은 일 예이고, 이에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
도 1에 나타내는 실시예 1의 전동 베인형 압축기(이하, 간단히 압축기라고 함)는, 본 발명의 압축기의 구체적 형태의 일 예이다. 이 압축기는, 하우징(1)과, 모터 기구(3)와, 압축 기구(5)와, 유 분리 기구(7)와, 급유 기구(9)를 구비하고 있다. 모터 기구(3)는, 하우징(1) 내에 수납되어 압축 기구(5)를 작동한다. 압축 기구(5)는, 하우징(1) 내에 수납되어 하우징(1)과 함께 흡입실(11), 토출실(13) 및 각 압축실(15)을 형성하고 있다. 그리고, 압축 기구(5)는, 흡입실(11) 내의 냉매를 각 압축실(15)로 흡입하고, 압축하여, 토출실(13)로 토출한다. 유 분리 기구(7)는, 토출실(13) 내에 설치되고, 냉매로부터 윤활유를 분리하여 윤활유를 토출실(13)에 저류한다. 급유 기구(9)는, 토출실(13) 내의 윤활유를 압축 기구(5)로 유도한다.
구체적으로는, 하우징(1)은, 모터 하우징(17), 가스킷(43), 컴프레서 하우징(19), 제1 사이드 플레이트(21), 실린더 블록(23), 제2 사이드 플레이트(25), 가스킷(59) 및 커버 플레이트(27)를 갖고 있다. 컴프레서 하우징(19)이 본 발명의 하우징 본체에 상당하고, 제2 사이드 플레이트(25) 및 가스킷(59)이 본 발명의 제1 구획체에 상당하고, 커버 플레이트(27)가 본 발명의 제2 구획체에 상당한다.
모터 하우징(17)은, 통 형상의 둘레벽(17a)이 전단측에서 후단측까지 축 방향으로 연장되어 있다. 둘레벽(17a)은, 전단측이 전벽(17b)에 의해 폐색되고, 후단측에 개구(17c)를 갖고 있다. 모터 하우징(17)은, 내부에 모터실을 겸하는 흡입실(11)을 형성하고 있다. 둘레벽(17a)에는 흡입실(11)과 연통하는 흡입구(17d)가 형성되어 있다. 전벽(17b)에는 베어링(29)이 설치되어 있고, 베어링(29)에는 회전축(31)이 회전 축심(X1) 둘레로 회전 가능하게 설치되어 있다. 흡입구(17d)에는 도시하지 않는 배관에 의해 증발기가 접속되어 있다. 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기에 의해 차량의 공조 장치가 구성되어 있다. 증발기를 거친 냉매가 흡입구(17d)로부터 흡입실(11) 내로 흡입된다.
모터 하우징(17)의 둘레벽(17a)의 내측에는 스테이터(33)가 고정되고, 회전축(31)에는 모터 로우터(35)가 고정되어 있다. 모터 로우터(35)는, 스테이터(33) 내에 배치되어 있다. 전벽(17b)에는 접속 단자(37)가 고정되어 있고, 접속 단자(37)에는 외부에서 흡입실(11) 내의 스테이터(33)까지 연장되는 리드선(39)이 형성되어 있다. 리드선(39)에는 둘레벽(17a) 내에서 클러스터 블록(41)이 설치되어 있다. 스테이터(33), 모터 로우터(35), 접속 단자(37), 리드선(39) 및 클러스터 블록(41)이 모터 기구(3)를 구성하고 있다.
모터 하우징(17)의 후단에는, 컴프레서 하우징(19)이 복수개의 도시하지 않는 볼트에 의해 고정되어 있다. 컴프레서 하우징(19)은, 통 형상의 둘레벽(19a)이 전단측에서 후단측까지 축방향으로 연장되어 있다. 둘레벽(19a)은, 후단측이 후벽(19b)에 의해 폐색되고, 전단측에 개구(19c)를 갖고 있다. 둘레벽(19a)은, 둘레 방향으로 연장되는 내주면(19d)을 갖고 있다. 내주면(19d)은 회전 축심(X1)과 동(同)축으로 되어 있다.
모터 하우징(17)의 개구(17c)에 컴프레서 하우징(19)의 개구(19c)가 결합되어, 모터 하우징(17) 및 컴프레서 하우징(19)이 함께 폐색되어 있다. 모터 하우징(17)의 개구(17c)와, 컴프레서 하우징(19)의 개구(19c)의 사이에는, 가스킷(43)이 형성되어 있다. 또한, 컴프레서 하우징(19)의 개구(19c)측에는, 모터 하우징(17)과 함께 제1 사이드 플레이트(21)가 고정되어 있다. 제1 사이드 플레이트(21)는, 지름 방향으로 연재하여 모터 하우징(17)과 실린더 블록(23)의 사이에 흡입실(11)을 형성하고, 압축실(15)과 흡입실(11)을 구획(define)하고 있다. 제1 사이드 플레이트(21)와 컴프레서 하우징(19)의 사이에는 O링(45)이 형성되어 있다. 제1 사이드 플레이트(21)에는 베어링(29)과 동축으로 축구멍(21a)이 형성되어 있다. 회전축(31)은 축구멍(21a) 내에 삽입 통과되어 있다.
컴프레서 하우징(19) 내에는, 실린더 블록(23), 제2 사이드 플레이트(25) 및 커버 플레이트(27)가 수용되어 있다. 실린더 블록(23) 및 제2 사이드 플레이트(25)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수개의 볼트(47)에 의해 제1 사이드 플레이트(21)의 후면에 장착되어 있다. 실린더 블록(23)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 사이드 플레이트(21)와 제2 사이드 플레이트(25)에 전후로부터 사이에 끼워져 있다. 제2 사이드 플레이트(25)는, 컴프레서 하우징(19)의 내주면(19d)에 끼워맞춤되어 있다. 제2 사이드 플레이트(25)와 내주면(19d)의 사이에는, O링(48)이 형성되어 있다. 제2 사이드 플레이트(25)에는 베어링(29) 및 축구멍(21a)과 동축으로 축구멍(25a)이 형성되어 있다. 회전축(31)은 축구멍(25a) 내에도 삽입 통과되어 있다.
실린더 블록(23)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 실린더실(23a)이 형성되어 있다. 실린더실(23a)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 사이드 플레이트(21)의 후면과 제2 사이드 플레이트(25)의 전면에 의해 폐쇄되어 있다. 회전축(31)에는, 제1 사이드 플레이트(21)와 제2 사이드 플레이트(25)의 사이에 있어서, 로우터(49)가 일체로 고정되어 있다. 로우터(49)는, 실린더실(23a) 내에 있어서, 회전 축심(X1) 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 로우터(49)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수개의 베인 홈(49a)이 형성되어 있다. 각 베인 홈(49a)에는 각 베인(51)이 출몰 가능하게 형성되어 있다.
또한, 실린더 블록(23)에는, 흡입 통로(23b) 및 흡입 포트(23c)가 형성되어 있다. 흡입 개구(23b)는 회전 축심(X1)과 평행하게 전후 방향으로 연장되어 있다. 흡입 통로(23b)는 흡입 포트(23c)에 의해 실린더실(23a)과 연통하고 있다. 또한, 실린더 블록(23)에는, 컴프레서 하우징(19)의 내주면(19d)과의 사이에 토출 공간(23d)이 형성되어 있다. 토출 공간(23d)은 토출 포트(23e)에 의해 실린더실(23a)과 연통하고 있다. 토출 공간(23d) 내에는, 토출 포트(23e)를 개폐하는 토출 리드 밸브(53)와, 토출 리드 밸브(53)의 개도를 규제하는 토출 리테이너(55)가 형성되어 있다. 이들 토출 리드 밸브(53) 및 토출 리테이너(55)는 볼트(57)에 의해 실린더 블록(23)에 고정되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 사이드 플레이트(21)에는, 흡입실(11)과 흡입 통로(23b)를 연통시키는 흡입 통로(21c)가 관통 형성되어 있다. 제2 사이드 플레이트(25)와 커버 플레이트(27)의 사이에는 가스킷(59)이 형성되어 있다. 제2 사이드 플레이트(25), 가스킷(59) 및 커버 플레이트(27)는, 도 3∼5에 나타내는 바와 같이, 복수개의 볼트(76)에 의해 장착되어 고정되어 있다. 제2 사이드 플레이트(25), 가스킷(59) 및 커버 플레이트(27)는, 지름 방향으로 연재하여 실린더 블록(23)과 컴프레서 하우징(19)의 사이에 토출실(13)을 형성하고, 압축실(15)과 토출실(13)을 구획하고 있다.
제2 사이드 플레이트(25), 가스킷(59) 및 커버 플레이트(27)에는, 토출 공간(23d)과 후술하는 유 분리실(65)을 연통시키는 도입 통로(25b)가 관통 형성되어 있다. 제1 사이드 플레이트(21), 실린더 블록(23), 제2 사이드 플레이트(25), 로우터(49), 각 베인(51), 토출 리드 밸브(53), 토출 리테이너(55) 및 볼트(57)가 압축 기구(5)를 구성하고 있다. 압축 기구(5)는, 실린더실(23a)의 전면, 실린더실(23a)의 내주면, 실린더실(23a)의 후면, 로우터(49)의 외주면 및 각 베인(51)에 의해 압축실(15)을 형성하고 있다. 각 베인 홈(49a)과 각 베인(51)의 사이는 배압실(61)로 되어 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제2 사이드 플레이트(25)와 커버 플레이트(27)는, 가스킷(59)을 통하여 환상의 결합 영역(73)으로 결합하고 있다. 제2 사이드 플레이트(25)와 커버 플레이트(27)의 사이에는, 결합 영역(73)보다도 회전 축심(X1)측에 위치하는 중간압실(69)이 형성되어 있다. 중간압실(69)은, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제2 사이드 플레이트(25)의 일부와 커버 플레이트(27)의 일부를 회전 축심(X1) 방향에 있어서 이간시키고 있다. 회전 축심(X1) 방향으로부터 본 경우에, 중간압실(69)은, 실린더실(23a)의 후면의 적어도 일부와 겹치도록 배치되어 있다.
커버 플레이트(27)에는, 도 3∼5에 나타내는 바와 같이, 유 분리 기구(7)가 설치되어 있다. 유 분리 기구(7)는, 통 부재(63), 유 분리실(65) 및 배유로(71)를 갖고 있다. 유 분리실(65)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 원기둥 형상으로 패여진 상부실(65a)과, 상부실(65a)의 하측에서 상부실(65a)과 연통하면서 동축에 원기둥 형상으로 패여지고, 상부실(65a)보다 약간 소경(小徑)의 하부실(65b)로 이루어진다. 상부실(65a) 및 하부실(65b)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 커버 플레이트(27)의 도면 중 약간 좌측에 있어서, 상하 방향에 대하여 상부가 약간 내측으로 경사지도록 형성되어 있다.
상부실(65a)의 상단에는, 원통 형상의 통 부재(63)가 고정되어 있다. 통 부재(63)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 대경으로 형성되어 상부실(65a)에 압입되는 대경부(63a)와, 대경부(63a)의 하측에서 대경부(63a)와 일체 또한 동축이고, 대경부(63a)보다 약간 소경의 소경부(63b)로 이루어진다. 토출 공간(23d)으로부터 도입 통로(25b)를 거쳐 유 분리실(65)로 유도된 냉매는, 소경부(63b)와 상부실(65a)의 내주면으로 형성되는 환상의 공간을 선회한다. 이 때문에, 그 냉매에 원심력이 작용하고, 함유되어 있던 윤활유가 분리되어 상부실(65a)의 내주면을 방울져 떨어져, 하부실(65b)로 이동한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 컴프레서 하우징(19)의 둘레벽(19a)에는, 토출구(19e)가 형성되어 있다. 토출구(19e)에는 도시하지 않는 배관에 의해 응축기가 접속되어 있다. 유 분리실(65)에서 윤활유가 분리된 냉매는 토출구(19e)로부터 응축기에 토출된다.
커버 플레이트(27)에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 하부실(65b)의 하단에 있어서, 결합 영역(73)인 가스킷(59)의 단면까지 직각으로 연장되는 관통구멍(71a)이 형성되어 있다. 관통구멍(71a)은, 하부실(65b)에서 냉매가 선회하는 방향으로부터 접선 방향으로 연장되어 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 가스킷(59)은, 커버 플레이트(27)의 관통구멍(71a)과 대면하는 평탄한 단면을 갖고 있다. 관통구멍(71a)이 제1 유로이다. 또한, 커버 플레이트(27)에는, 도 4 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 관통구멍(71a)과 연통하고, 외주측에 직선 형상으로 연장되는 직선 홈(71c)이 오목하게 형성되어 있다. 직선 홈(71c)은 오목부이다. 직선 홈(71c)이 형성된 커버 플레이트(27)의 단면과, 가스킷(59)의 단면이 대향하도록 면끼리 합쳐져 형성된 직선 홈(71c)이 본 발명의 제2 유로가 된다.
직선 홈(71c)은, 일단이 관통구멍(71a)과 연통하는 입구(71b)이고, 타단이 토출실(13)로 개구하는 출구(71d)이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 출구(71d)는, 입구(71b)보다 연직 방향 상방에 위치하고 있다. 즉, 직선 홈(71c)은, 압축기가 차량에 탑재될 때의 수평 방향에 대하여 θ° 경사져 연재하고 있다. 이에 따라, 직선 홈(71c)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 후술하는 급유구(75c)로부터 멀어지는 방향으로 연재하고 있다. 또한, 직선 홈(71c)의 출구(71d)는, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 컴프레서 하우징(19)의 내주면(19d)에 대하여, 수 밀리 정도 떨어진 것만으로 대면하고 있다. 보다 상세하게는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 출구(71d)가 내주면(19d)과 대면하는 위치에서 법선(L)을 정의한 경우, 직선 홈(71c)은, 법선(L)에 대하여, 예각으로 교차하고 있다. 관통구멍(71a) 및 직선 홈(71c)이 배유로(71)이다.
또한, 커버 플레이트(27)에는, 제1, 2 유(oil) 유로(75a, 75b)가 형성되어 있다. 제1 유 유로(75a)는, 하단의 급유구(75c)에서 토출실(13)의 저부와 연통하고 있고, 회전 축심(X1)에 근접하도록 상방으로 연재하고 있다. 제2 유 유로(75b)는, 제1 유 유로(75a)의 상단과 연속하면서, 중간압실(69)까지 연재해 있다. 이에 따라, 토출실(13) 내의 윤활유는, 급유구(75c)로부터 제1, 2 유 유로(75a, 75b) 내로 취입되어, 중간압실(69)에 유도되도록 되어 있다. 이 때, 제1, 2 유 유로(75a, 75b)는 스로틀(throttle) 유로로서 기능하고, 중간압실(69) 내가 토출실(13) 내보다도 저압, 또한 흡입실(11) 내보다도 고압이 되도록, 윤활유를 중간압실(69) 내로 유도하도록 되어 있다.
도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 사이드 플레이트(25)에는, 중간압실(69)과 배압실(61)을 연통하는 연통로(77)가 관통 형성되어 있다. 또한, 제2 사이드 플레이트(25)에는, 회전 축심(X1)과 동축의 환상을 이루는 오일 홈(25c)이 형성되어 있다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 사이드 플레이트(21)에는, 회전 축심(X1)과 동축의 환상을 이루는 오일 홈(21b)이 형성되어 있다. 오일 홈(21b, 25c)은, 로우터(49)의 회전에 상관없이, 각 베인 홈(49a)의 저부와 연통하도록 되어 있다. 급유구(75c), 제1, 2 유 유로(75a, 75b), 중간압실(69), 연통로(77) 및 오일 홈(25c)이 배압 유로이다. 급유구(75c), 제1, 2 유 유로(75a, 75b), 중간압실(69), 연통로(77), 오일 홈(25c), 배압실(61), 오일 홈(21b)이 급유 기구(9)이다.
이 압축기에서는, 도 1에 나타내는 스테이터(33)에 급전이 행해지면, 모터 기구(3)가 작동하고, 회전축(31)이 회전 축심(X1) 둘레로 회전한다. 이 때문에, 압축 기구(5)가 작동하고, 로우터(49)가 실린더실(23a) 내에서 회전한다. 이 때, 실린더실(23a) 내에서는, 로우터(49)의 회전에 따라서 각 베인(51)이 각각 베인 홈(49a)에 대하여 출몰한다. 이 때문에, 흡입실(11) 내의 냉매가 압축실(15)로 흡입되어 압축실(15) 내에서 압축되어, 토출실(13)로 토출된다.
이 때, 유 분리 기구(7)의 유 분리실(65) 내에 있어서, 냉매로부터 윤활유가 분리된다. 윤활유가 분리된 냉매는, 토출실(13)로부터 토출구(19e)를 거쳐 외부의 응축기에 공급된다. 한편, 유 분리실(65) 내의 윤활유는, 배유로(71)를 거쳐 토출실(13)의 하부에 저류된다.
이 사이, 이 압축기에서는, 제2 사이드 플레이트(25)와 커버 플레이트(27)가 결합 영역(73)에 있어서 결합하고 있고, 배유로(71)가 관통구멍(71a) 및 직선 홈(71c)으로 이루어져 있다. 관통구멍(71a)은 커버 플레이트(27)에 관통 형성되어, 유 분리실(65)의 하부실(65b)로부터 결합 영역(73)인 가스킷(59)의 단면까지 연재해 있다. 이 때문에, 유 분리실 하부실(65b)로부터 순차 배출되는 윤활유는, 먼저 가스킷(59)의 단면에 충돌하여, 흐름의 방향이 변경되고, 그 기세가 완화된다.
또한, 직선 홈(71c)은, 커버 플레이트(27)의 결합 영역(73)에 오목하게 형성되어 있다. 직선 홈(71c)의 출구(71d)는 입구(71b)보다 연직 방향 상방에 위치하고 있다. 이 때문에, 직선 홈(71c)은, 관통구멍(71a)과 연통하고, 급유구(75c)를 향하는 방향과는 상이한 방향으로 출구(71d)가 개구하도록, 연재해 있다. 이 때문에, 직선 홈(71c)으로부터 순차 배출되는 윤활유는, 급유구(75c)로부터 떨어지도록 토출실(13) 내로 토출된다. 특히, 이 압축기에서는, 직선 홈(71c)의 출구(71d)가 컴프레서 하우징(19)의 내주면(19d)에 대면하고 있기 때문에, 직선 홈(71c)으로부터 순차 배출되는 윤활유가 내주면(19d)에도 충돌한다. 즉, 배유로(71)를 흐르는 윤활유는, 토출실(13) 내에 저류될 때까지 굴곡된 경로를 통과하여 흐름이 변경됨과 함께, 적어도 2회, 벽면에 충돌하여, 그 기세가 완화된다. 또한, 직선 홈(71c)이 법선(L)에 대하여 예각으로 교차하고 있기 때문에, 직선 홈(71c)으로부터 순차 배출되는 윤활유는 내주면(19d)을 따라 안내된다.
이 때문에, 이 압축기에서는, 토출실(13) 내에 저류되어 있는 윤활유의 양이 많은 경우라도, 유 분리실(65)로부터 순차 배출되는 윤활유가 토출실(13) 내의 윤활유를 감아올리기 어렵다. 이 때문에, 토출실(13) 내의 윤활유에 토출실(13) 내의 냉매가 다시 혼재하기 어렵다. 특히, 직선 홈(71c)의 출구(71d)가 급유구(75c)의 방향을 향하지 않기 때문에, 출구(71d)로부터 배출되는 윤활유가, 급유구(75c) 주위의 냉매 가스나 윤활유를 흐트러트리는 것이 억제된다. 이 때문에, 토출실(13) 내에 저류된 채로 냉매가 거의 혼재하지 않는 윤활유가 급유구(75c)로부터 압축 기구(5)로 공급되기 쉽다. 구체적으로는, 급유구(75c)로부터 취입된 윤활유는, 제1, 2 유 유로(75a, 75b)로부터 중간압실(69)에 이르고, 중간압실(69)로부터 오일 홈(25c) 및 연통로(77)를 거쳐 각 배압실(61)로 공급된다. 각 배압실(61) 내의 윤활유는, 베인 홈(49a)과 베인(51)의 슬라이딩 부위를 윤활함과 함께, 각 베인(51)과 실린더실(23a)의 슬라이딩 부위도 윤활한다. 또한, 각 배압실(61) 내의 윤활유는, 오일 홈(21b, 25c)을 거쳐 축구멍(21a, 25a)을 윤활한다. 이렇게 하여, 이 압축기에서는, 압축 기구(5)에 있어서, 윤활이 충분히 행해진다. 이 때문에, 보다 소음이나 진동이 발생하기 어려워, 높은 정숙성을 발휘함과 함께, 높은 내구성도 발휘한다. 또한, 냉매 가스가 혼입한 경우에 비해, 각 베인(51)을 유압으로 안정되게 압압할 수 있기 때문에, 각 베인(51)의 채터링(chattering)을 방지할 수 있어, 압축기의 정숙성을 향상할 수 있다.
또한, 이 압축기에서는, 직선 홈(71c)을 형성한 커버 플레이트(27)의 단면과 가스킷(59)의 단면을 대향시켜, 단면끼리를 맞춤으로써 제2 유로를 형성하고 있는 점에서, 커버 플레이트(27)가 대형화하는 일도 없고, 가공도 용이하다. 이 때문에, 이 압축기에서는, 토출실(13)의 용적을 크게 확보하여 토출 맥동을 억제하기 쉬움과 함께, 압축기 전체의 소형화를 실현하여 차량 등으로의 높은 탑재성을 발휘 가능하다. 또한, 이 압축기에서는, 가공이 용이함으로써, 제조 비용의 저렴화도 실현될 수 있다.
따라서, 이 압축기는, 충분한 윤활이 가능하고, 토출 맥동이 발생하기 어려워, 소형화 및 제조 비용의 저렴화를 실현 가능하다.
(실시예 2)
실시예 2의 압축기에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 커버 플레이트(27)는 관통구멍(71a)의 외주측에 평탄한 단면을 갖고 있다. 또한, 가스킷(59)에는, 커버 플레이트(27)의 관통구멍(71a)과 정합하는 관통구멍(71e)이 관통 형성되어 있다. 그리고, 제2 사이드 플레이트(25)에는, 관통구멍(71a) 및 관통구멍(71e)과 연통하는 직선 형상의 직선 홈(71f)이 형성되어 있다. 관통구멍(71e)이 형성된 가스킷(59)의 단면과, 직선 홈(71f)이 형성된 제2 사이드 플레이트(25)의 단면이 대향하도록 면끼리를 합쳐 형성되어 있고, 관통구멍(71e)과 직선 홈(71f)이 본 발명의 제2 유로가 된다. 관통구멍(71a), 관통구멍(71e) 및 직선 홈(71c)이 배유로(71)이다.
다른 구성은 실시예 1과 동일하다. 이 압축기도 실시예 1과 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(실시예 3)
실시예 3의 압축기에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 커버 플레이트(27)는 관통구멍(71a)의 외주측에 평탄한 단면을 갖고 있다. 또한, 제2 사이드 플레이트(25)도 외주측에 평탄한 단면을 갖고 있다. 그리고, 가스킷(59)에는, 커버 플레이트(27)의 관통구멍(71a)과 연통하는 직선 형상의 절결(cut-away)(71g)이 형성되어 있다. 절결(71g)이 형성된 가스킷(59)의 양 단면에 대하여, 커버 플레이트(27)의 단면과 제2 사이드 플레이트(25)의 단면이 각각 대향하도록 면끼리를 합쳐 형성되어 있고, 절결(71g)이 본 발명의 제2 유로가 된다. 관통구멍(71a) 및 절결(71g)이 배유로(71)이다.
다른 구성은 실시예 1과 동일하다. 이 압축기도 실시예 1과 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.
이상에 있어서, 본 발명을 실시예 1∼3에 입각하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예 1∼3에 제한되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 적용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.
예를 들면, 실시예 1∼3에서는, 직선 형상의 직선 홈(71c), 직선 홈(71f) 또는 절결(71g)에 의해 제2 유로를 직선 형상으로 형성했지만, 제2 유로를 만곡으로 형성해도 좋다.
또한, 실시예 1∼3의 압축기에서는, 3매의 베인(51)이 형성되어 있지만, 베인은 3매에 한정되지 않고, 예를 들면, 베인을 2매로 하거나 4매로 할 수도 있다.
또한, 실시예 1∼3에서는, 베인형 압축기로 본 발명을 구체화했지만, 본 발명은 스크롤형 압축기 등으로도 구체화 가능하다.
1 : 하우징
11 : 흡입실
13 : 토출실
15 : 압축실
5 : 압축 기구
7 : 유 분리 기구
9 : 급유 기구
19d : 내주면
19 : 하우징 본체(컴프레서 하우징)
25, 59 : 제1 구획체(25 : 제2 사이드 플레이트, 59 : 가스킷)
27 : 제2 구획체(커버 플레이트)
65 : 유 분리실
71 : 배유로
75c : 급유구
71a : 제1 유로(관통구멍)
71c : 제2 유로(직선 홈)
71b : 입구
71d : 출구
L : 법선
23a : 실린더실
23 : 실린더 블록
X1 : 회전 축심
49a : 베인(vane) 홈
49 : 로우터(rotor)
51 : 베인
61 : 배압실
75c, 75a, 75b, 69, 77, 25c : 배압 유로

Claims (6)

  1. 하우징과,
    상기 하우징 내에 수납되어 상기 하우징과 함께 흡입실, 토출실 및 압축실을 형성하고, 상기 흡입실 내의 냉매를 상기 압축실로 흡입하여, 압축하고, 상기 토출실로 토출하는 압축 기구와,
    상기 토출실 내에 설치되고, 상기 냉매로부터 윤활유를 분리하여 상기 윤활유를 상기 토출실로 저류하는 유(oil) 분리 기구와,
    상기 토출실 내의 상기 윤활유를 상기 압축 기구로 유도하는 급유 기구를 구비하고,
    상기 하우징은, 둘레 방향으로 연재(延在)하는 내주면을 갖는 하우징 본체와, 상기 하우징 본체 내에 형성되고, 상기 압축실과 상기 토출실을 구획하는 제1 구획체와, 상기 제1 구획체에 결합되어, 상기 유 분리 기구가 설치된 제2 구획체를 갖고,
    상기 유 분리 기구는, 상기 제2 구획체에 형성되고, 상기 압축실로부터 유도한 상기 냉매로부터 상기 윤활유를 분리하는 유 분리실과, 상기 유 분리실을 상기 토출실에 연통시키는 배유로를 갖고,
    상기 급유 기구는, 상기 제2 구획체에 형성되고, 상기 토출실 내의 상기 윤활유가 취입되도록 연직 방향 하향으로 개구하는 급유구를 갖는 압축기로서,
    상기 배유로는, 상기 제2 구획체에 관통 형성되고, 상기 유 분리실로부터 상기 제1 구획체를 향하여 개구하는 제1 유로와, 상기 제1 구획체 및 상기 제2 구획체 중 적어도 한쪽에 오목하게 형성되고, 상기 제1 유로와 연통하도록 상기 제1 구획체 및 상기 제2 구획체의 협업에 의해 형성되는 제2 유로로 이루어지고,
    상기 제2 유로의 출구는, 상기 급유구로 향하는 방향을 피하면서, 상기 제2 유로의 입구보다도 연직 방향 상방에 위치하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유로의 상기 출구는, 상기 하우징 본체의 상기 내주면에 대면하고 있는 압축기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 유로의 상기 출구가 상기 하우징 본체의 상기 내주면과 대면하는 위치에서 법선을 정의하면, 상기 제2 유로는 상기 법선에 대하여 예각으로 교차하고 있는 압축기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하우징은, 실린더실이 형성된 실린더 블록과, 상기 실린더 블록을 포위하는 상기 하우징 본체와, 상기 실린더 블록과 상기 하우징 본체의 사이에 상기 토출실을 형성하는 상기 제1 구획체와, 상기 제2 구획체를 갖고,
    상기 압축 기구는, 상기 실린더실 내에 회전 축심 둘레로 회전 가능하게 설치되고, 복수개의 베인(vane) 홈이 형성된 로우터와,
    상기 각 베인 홈에 출몰 가능하게 형성된 베인을 갖고,
    상기 압축 기구는, 상기 실린더실의 일면, 상기 실린더실의 내주면, 상기 실린더실의 타면, 상기 로우터의 외주면 및 상기 각 베인에 의해 상기 압축실을 형성하고,
    상기 각 베인 홈과 상기 각 베인의 사이는 배압실로 되고,
    상기 급유구는 배압 유로에 의해 상기 배압실에 연통하고 있는 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 구획체는, 상기 실린더실의 일면을 형성하는 사이드 플레이트를 포함하는 압축기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 구획체는 가스킷을 포함하는 압축기.
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