KR100915568B1

KR100915568B1 - 압축기

Info

Publication number: KR100915568B1
Application number: KR1020087002349A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 이노우에; 아키노부 가나이; 오사무 나카야마; 나오키 고에다
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2009-09-03
Also published as: WO2007142113A1; EP2025936A4; EP2025936B1; JP2007321688A; US7856818B2; CN101351644A; KR20080026634A; EP2025936A1; US20090246060A1; JP4894357B2; BRPI0702923A2; CN101351644B

Abstract

압축된 냉매 가스가 토출되는 토출실과, 토출실에 접속되는 토출 통로와, 냉매 가스로부터 오일을 원심 분리하는 오일 분리기와, 분리실과 오일 통로를 통해 연통되고 냉매 가스로부터 분리된 오일을 저류하는 저유실과, 분리실과 오일 통로 사이에 배치되는 필터를 구비하는 압축기가 개시된다. 저유실은, 토출실의 압력보다 낮은 압력을 갖는 압축기 내의 저압 영역에 연통되고, 분리된 오일을 저압 영역에 공급한다. 오일 분리기는, 토출 통로 내에 분리실을 형성하도록 그 토출 통로에 설치되고, 분리실에 도입된 냉매 가스를 선회시킴으로써 냉매 가스로부터 오일을 원심 분리한다. 필터는, 분리실에 있어서의 냉매 가스의 선회 방향을 따르도록 연장된다.

Description

압축기{COMPRESSOR}

본 발명은, 예를 들면, 차량 공조 (空調) 장치에 사용되는 사판식 압축기에 있어서, 토출 가스에서 분리된 오일로부터 이물질을 제거하는 필터를 구비한 압축기에 관한 것이다.

특허 문헌 1 에는, 리어 하우징에 냉매 가스 중의 오일을 분리하기 위한 오일 세퍼레이터를 구비한 압축기가 개시되어 있다. 오일 세퍼레이터는 토출 통로를 통해 토출실에 연결되어 있다.

오일 세퍼레이터의 상부에는, 통 형상의 오일 분리기를 구비한 오일 분리실이 형성되어 있다. 오일 분리기는 연직 방향으로 연장되어 있다. 오일 분리실의 하방에는, 오일 분리기에 의해 분리된 오일을 저류 (貯留) 하기 위한 오일 저류실이 형성되어 있다. 오일 분리실과 오일 저류실 사이에는, 오일 분리기의 축선과 직교하는 면, 즉 수평면을 따라 연장되도록 평면 형상의 필터가 배치 형성되어 있다.

토출 통로로부터 오일 분리실로 도입된 냉매 가스는, 오일 분리기와 오일 분리실의 내주벽 사이의 공간 내를, 오일 분리기의 축선 둘레에서 선회하면서 하방을 향하고, 그에 따라, 냉매 가스로부터 오일이 분리된다. 분리된 오일이 필터를 통과함으로써, 그 오일 중의 이물질이 제거된다. 이물질이 제거된 오일은, 오일 저류실에 저류된다. 오일이 분리된 냉매 가스는, 오일 분리기 내에 형성된 냉매 가스 통로를 통과하여 외부 냉매 회로로 배출된다. 오일 저류실에 저류된 오일은, 오일 반유 (返油) 구멍을 통과하여 흡입실로 되돌아온다.

특허 문헌 1 에 있어서, 오일 분리실 내에서 냉매 가스로부터 분리된 오일은, 하방을 향하여 낙하하는 과정에서 필터를 통과하여, 이물질이 제거된 상태로 오일 저류실에 저류된다. 그러나, 필터는 평면 형상으로서, 그 일면이 오일 분리기를 향하도록 수평으로 배치되어 있으므로, 오일로부터 제거된 이물질은 필터 상에 퇴적된다. 그 결과, 필터가 조기에 막힘을 일으켜, 필터의 교환 빈도가 많아진다. 또한, 오일 분리실의 하방에 오일 저류실이 형성되고, 오일 분리실과 오일 저류실 사이에 필터가 배치된다. 따라서, 오일 저류실의 배치 위치가 한정되어, 오일 저류실을 위한 스페이스를 크게 확보할 수 없다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2004-196082호

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태와 관련된 압축기의 종단면도이다.

도 2 는 도 1 에 나타내는 압축기의 주요부 확대 단면도이다.

도 3 은 도 2 의 3-3 선을 따른 확대 단면도이다.

도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태와 관련된 압축기의 주요부 확대 단면도이다.

도 5 는 제 1 별례와 관련된 압축기의 주요부 확대 단면도이다.

도 6 은 제 2 별례와 관련된 압축기의 주요부 확대 단면도이다.

도 7 은 제 3 별례와 관련된 압축기의 주요부 확대 단면도이다.

본 발명의 목적은, 필터의 막힘을 경감시킬 수 있고, 또한 저유실 (貯油室) 을 위한 충분한 스페이스를 확보할 수 있는 압축기를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 달성하기 위해, 오일을 함유하는 냉매 가스를 압축하는 압축기가 제공된다. 그 압축기는, 압축된 냉매 가스가 토출되는 토출실과, 상기 토출실과 접속되는 토출 통로와, 상기 토출 통로 내에 분리실을 형성하도록 그 토출 통로에 설치되고, 분리실에 도입된 냉매 가스를 선회시킴으로써 그 냉매 가스로부터 오일을 원심 분리하는 오일 분리기와, 상기 분리실과 오일 통로에 의해 연통되고, 상기 분리실에서 냉매 가스로부터 분리된 오일을 저류하는 저유실을 구비한다. 저유실은, 상기 토출실의 압력보다 낮은 압력을 갖는 압축기 내의 저압 영역에 연통되어 있다. 상기 분리실과 상기 오일 통로 사이에는, 상기 분리실에 있어서의 냉매 가스의 선회 방향을 따르도록 연장되는 필터가 배치된다.

발명을 실시하기 위한 바람직한 형태

이하, 제 1 실시형태와 관련된 가변 용량형 사판식 압축기 (이하, 간단하게 압축기라고 한다 ; 10) 를 도 1 ∼ 도 3 에 따라 설명한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 압축기 (10) 의 하우징은, 실린더 블록 (11) 과, 실린더 블록 (11) 의 전단에 접합된 프론트 하우징 부재 (12) 와, 실린더 블록 (11) 의 후단에 밸브·포트 형성체 (13) 를 통해 접합된 리어 하우징 부재 (14) 를 구비하고 있다. 실린더 블록 (11) 과 프론트 하우징 부재 (12) 로 둘러싸인 영역에는 크랭크실 (15) 이 구획되어 있다. 크랭크실 (15) 내에는, 구동축 (16) 이 그 구동축 (16) 의 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 배치되어 있다. 구동축 (16) 은, 차량에 적재된 엔진 (17) 에 작동 연결되어, 엔진 (17) 으로부터의 동력 공급에 의해 회전한다.

크랭크실 (15) 에 있어서, 구동축 (16) 상에는 러그 플레이트 (18) 가 그 구동축 (16) 과 일체 회전할 수 있도록 고정되어 있다. 크랭크실 (15) 내에는 사판 (19) 이 수용되어 있다. 사판 (19) 은 구동축 (16) 에 지지되며, 구동축 (16) 의 축선을 따라 구동축 (16) 상을 슬라이드할 수 있음과 함께, 구동축 (16) 에 대하여 경동 (傾動) 할 수 있다. 러그 플레이트 (18) 와 사판 (19) 사이에는, 힌지 기구 (20) 가 개재되어 있다. 사판 (19) 은 힌지 기구 (20) 를 통해 러그 플레이트 (18) 및 구동축 (16) 과 동기 (同期) 하여 회전할 수 있음과 함께, 구동축 (16) 의 축선 방향으로의 이동을 수반하면서 경동할 수 있다. 사판 (19) 의 경사각은 용량 제어 밸브 (21) 에 의해 제어된다.

실린더 블록 (11) 내에는 복수 (도 1 에 있어서는 1 개만 나타낸다) 의 실린더 보어 (11a) 가 형성되어 있으며, 각 실린더 보어 (11a) 내에는 편두형 피스톤 (22) 이 왕복 이동할 수 있도록 수용되어 있다. 각 피스톤 (22) 은 한 쌍의 슈 (23) 를 통해 사판 (19) 의 외주부에 계류되어 있다. 따라서, 구동축 (16) 의 회전에 수반하는 사판 (19) 의 회전 운동이, 슈 (23) 를 통해 피스톤 (22) 의 왕복 직선 운동으로 변환된다. 실린더 보어 (11a) 의 배면측 (도 1 에서 우측) 에는, 피스톤 (22) 과 밸브·포트 형성체 (13) 로 둘러싸이는 압축실 (24) 이 구획되어 있다.

리어 하우징 (14) 내에는, 흡입실 (25) 이 구획 형성되어 있음과 함께, 흡입실 (25) 의 둘레에 있어서 토출실 (26) 이 구획 형성되어 있다. 흡입실 (25) 내의 냉매 가스는, 각 피스톤 (22) 이 상사점 위치에서 하사점 위치로 이동함으로써, 밸브·포트 형성체 (13) 에 형성된 흡입 포트 (27) 및 흡입 밸브 (28) 를 통해 압축실 (24) 로 흡입된다. 압축실 (24) 로 흡입된 냉매 가스는, 피스톤 (22) 이 하사점 위치에서 상사점 위치로 이동함으로써, 소정의 압력까지 압축되고, 그리고 밸브·포트 형성체 (13) 에 형성된 토출 포트 (29) 및 토출 밸브 (30) 를 통해 토출실 (26) 로 토출된다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 리어 하우징 (14) 의 상부에는 내저면을 갖는 원통 구멍 (31) 이 토출실 (26) 에 연통되도록 형성되어 있다. 원통 구멍 (31) 은 토출실 (26) 내에 형성된 토출 통로를 형성한다. 원통 구멍 (31) 은 구동축 (16) 의 축선과 평행하게 연장되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 원통 구멍 (31) 의 입구부, 즉, 도 2 에 있어서 좌측에 형성된 개구에는, 그 원통 구멍 (31) 의 직경보다 큰 직경을 갖는 확경 (擴徑) 구멍 (31a) 이 형성되어 있다. 이로써, 원통 구멍 (31) 의 내벽면 (31b) 에는 단차부가 형성된다. 원통 구멍 (31) 의 축 방향 중앙부에는 원통 형상의 오일 분리기 (33) 가 배치되어 있다. 오일 분리기 (33) 는, 원통부 (33a) 를 전방을 향한 상태에서, 원통부 (33a) 보다 직경이 큰 대좌부 (33b) 를 원통 구멍 (31) 에 압입함으로써 원통 구멍 (31) 의 내벽면 (31b) 에 고정된다. 또한, 오일 분리기 (33) 의 내부에는, 그 오일 분리기 (33) 의 축선을 따라 연장되는 가스 통로 (33c) 가 형성되어 있다.

원통 구멍 (31) 내에 있어서의 오일 분리기 (33) 의 전방의 공간은, 분리실 (36) 을 형성하고 있다.

상기 확경 구멍 (31a) 에는, 원통 형상의 필터 (34) 가 장착되어 있다. 필터 (34) 는, 원통 형상의 메시 부재 (34a) 와, 그 메시 부재 (34a) 의 축 방향 양단을 유지하는 고리형의 유지 부재 (34b) 를 구비하고 있다. 유지 부재 (34b) 가 확경 구멍 (31a) 에 압입됨으로써, 필터 (34) 는 원통 구멍 (31) 의 내벽면 (31b) 에 고정되어 있다. 필터 (34) 의 장착 상태에 있어서, 메시 부재 (34a) 와 원통 구멍 (31 ; 확경 구멍 (31a)) 의 내벽면 (31b) 사이, 바꿔 말하면 메시 부재 (34a) 와 분리실 (36) 의 내주면 사이에는, 약간의 간극 (43) 이 형성되어 있다. 메시 부재 (34a) 의 그물코는, 오일 (G) 에 함유되는 이물질을 제거하기에 최적의 크기이다.

또한, 확경 구멍 (31a) 에 있어서의 필터 (34) 의 전측 (前側) 에는, 토출실 (26) 과 분리실 (36) 을 구분하는 원판 형상의 덮개 (32) 가 장착되어 있다. 덮개 (32) 는, 그 덮개 (32) 의 외주부를 확경 구멍 (31a) 에 압입함으로써 내벽면 (31b) 에 고정된다. 오일 분리기 (33) 와 원통 구멍 (31) 의 내벽면 (31b) 과 덮개 (32) 로 둘러싸인 공간이, 상기 분리실 (36) 을 형성한다.

또한, 원통 구멍 (31) 의 축 방향 중앙부보다 후측 (도 2 에 있어서 우측) 에는, 오일 분리기 (33) 에 인접하는 역지 밸브 (35) 가 수용되어 있다. 역지 밸브 (35) 는 외부 냉매 회로 (39) 에서 토출실 (26) 로의 냉매의 역류를 저지하기 위한 것이다.

토출실 (26) 과 분리실 (36) 은 도입 통로 (37) 를 통해 연통되어 있고, 도입 통로 (37) 를 통과하여 토출실 (26) 에서 분리실 (36) 로 냉매 가스가 도입된다. 도입 통로 (37) 는, 오일 분리기 (33) 의 원통부 (33a) 에 대향하는 위치에서 분리실 (36) 에 개구되어 있어, 냉매 가스를 원통부 (33a) 의 주위로 유도한다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 도입 통로 (37) 는, 분리실 (36) 로 도입되는 냉매 가스의 유선 (流線) 이, 원통 구멍 (31 ; 분리실 (36)) 의 내벽면 (31b) 의 횡단면 원의 접선과 거의 평행이 되도록 형성되어 있다. 따라서, 도입 통로 (37) 를 통과하여 분리실 (36) 로 도입된 냉매 가스는, 내벽면 (31b) 을 따라 시계 회전 방향 (부호 F 로 나타내는 방향) 으로 선회한다.

분리실 (36) 에 있어서는, 내벽면 (31b) 과 오일 분리기 (33) 의 원통부 (33a) 사이의 고리형 공간을 내벽면 (31b) 을 따라 냉매 가스가 선회함으로써, 냉매 가스에 함유되는 오일 (G) 이 냉매 가스로부터 원심 분리된다. 오일 (G) 이 분리된 냉매 가스는, 분리실 (36) 에서부터 오일 분리기 (33) 내부의 가스 통로 (33c) 를 통과하여 역지 밸브 (35) 에 도입되고, 배출 통로 (38) 를 통과하여 외부 냉매 회로 (39) 로 배출된다.

오일 통로 (40) 는, 덮개 (32) 의 후방에 있어서 확경 구멍 (31a) 에 연통되어 있다. 따라서, 분리실 (36) 과 오일 통로 (40) 사이에는, 분리실 (36) 에 있어서의 냉매 가스의 선회 방향 (F) 을 따르도록 연장되는 상기 필터 (34), 즉 원통 형상의 필터 (34) 가 배치되어 있게 된다.

냉매 가스로부터 분리된 오일 (G) 은, 분리실 (36) 내에 있어서 덮개 (32) 의 배면 (32a) 부근에 모이고, 모인 오일 (G) 은 필터 (34) 를 통과하여 오일 통로 (40) 로 유출된다.

도 1 에 있어서, 실린더 블록 (11) 의 상면에는 돌출부 (41) 가 외측으로 돌출되도록 형성되어 있다. 돌출부 (41) 의 내부에는, 오일 (G) 을 저류하기 위한 저유실 (42) 이 형성되어 있다. 저유실 (42) 과 분리실 (36) 은 상기 오일 통로 (40) 를 통해 연통되어 있다. 또한, 저유실 (42) 은, 도시하지 않은 쓰로틀 통로를 포함하는 오일 반환 통로를 통해, 저압 영역인 크랭크실 (15) 등에 연통되어 있다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 압축기 (10) 의 작용에 대해 설명한다.

먼저, 압축된 냉매 가스가 토출실 (26) 로부터 토출되면, 그 냉매 가스는 도입 통로 (37) 를 통과하여 분리실 (36) 로 도입된다. 분리실 (36) 로 도입된 냉매 가스는, 내벽면 (31b) 과 오일 분리기 (33) 의 원통부 (33a) 사이의 고리형 공간을 내벽면 (31b) 을 따라 선회하면서, 원통부 (33a) 의 선단부를 향하여 흐른다. 이 때, 냉매 가스에 함유되는 미스트 형상의 오일은, 원심력의 작용에 의해 냉매 가스로부터 분리된다.

선회하는 냉매 가스는, 원통부 (33a) 의 선단부를 통과한 후에도 선회하면서 전방을 향하여 나아가고, 그 일부가 덮개 (32) 의 배면 (32a) 에 충돌한다. 덮개 (32) 와 오일 분리기 (33) 사이에는, 분리실 (36) 에 있어서의 냉매 가스의 선회 축선을 따라 연장되는 원통 형상의 필터 (34) 가 배치되어 있으므로, 선회하는 냉매 가스가 필터 (34) 에 충돌하여 그 필터 (34) 를 통과함으로써, 냉매 가스에 함유되는 오일이 다시 분리된다.

오일 (G) 이 분리된 냉매 가스는, 오일 분리기 (33) 의 원통부 (33a) 의 선단부에서부터 가스 통로 (33c) 를 통과하여 역지 밸브 (35) 에 도입된다. 그 냉매 가스는, 역지 밸브 (35) 에 도입된 후, 배출 통로 (38) 를 통과하여 외부 냉매 회로 (39) 로 배출된다.

오일 분리기 (33) 및 필터 (34) 에 의해 분리된 오일 (G) 은, 원심력의 작용에 의해, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 덮개 (32) 의 배면 (32a) 상에 있어서 내벽면 (31b) 측일수록 많이 부착되는 오일 분포 (H) 를 나타낸다. 즉, 오일 (G) 은, 덮개 (32) 의 배면 (32a) 상에 원통 구멍 (31) 의 축선을 중심으로 하여 오목 형상으로 분포한다. 또한, 분리된 오일 (G) 은, 냉매 가스의 선회 작용의 영향을 받아, 확경 구멍 (31a) 의 내벽면 (31b) 을 따라 유동한다.

오일 통로 (40) 를 통해 분리실 (36) 과 저유실 (42) 은 연통되어 있고, 그 저유실 (42) 은, 도시하지 않은 오일 반환 통로를 통해 저압 영역인 크랭크실 (15) 등과 연통되어 있다. 따라서, 고압의 압축 냉매 가스가 존재하는 고압 영역인 분리실 (36) 에 대하여, 저유실 (42) 은 저압 영역의 압력과 고압 영역의 압력의 중간 압력이 존재하는 중간압 영역이다. 이 분리실 (36) 과 저유실 (42) 사이의 차압에 의해, 분리실 (36) 내의 오일 (G) 은 오일 통로 (40) 를 통과하여 저유실 (42) 로 유입된다.

이 때, 분리실 (36) 과 오일 통로 (40) 사이에 배치된 필터 (34) 는, 메시 부재 (34a) 의 그물코보다 큰 이물질을 오일 (G) 로부터 제거한다. 필터 (34) 에 의해 제거된 이물질은, 필터 (34) 상의 한 지점에 머물지 않고, 냉매 가스의 선회 작용의 영향을 받아 원통 형상의 필터 (34) 를 따라 필터 (34) 상을 이동한다. 따라서, 필터 (34) 에 대한 이물질의 막힘은 발생하기 어렵다. 필터 (34) 와 확경 구멍 (31a) 의 내벽면 (31b) 사이에 형성된 간극 (43) 은, 오일 (G) 을 일시적으로 저류하는 저류부로서 기능한다. 따라서, 간극 (43) 은, 오일 통로 (40) 의 입구 부근에 이물질이 집중하여 모이는 것을 억제한다. 만일, 오일 통로 (40) 의 입구 부근에 이물질이 모였다고 해도, 간극 (43) 을 통해 오일 (G) 은 오일 통로 (40) 에 도입된다.

저유실 (42) 에 저류되어 있는 오일 (G) 은, 도시하지 않은 오일 반환 통로를 통과하여 크랭크실 (15) 등으로 반환되고, 압축기의 슬라이딩 부분의 윤활에 사용된다.

이상 상세하게 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면 이하의 이점이 얻어진다.

(1) 분리실 (36) 과 오일 통로 (40) 사이에, 분리실 (36) 에 있어서의 냉매 가스의 선회 방향 (F) 을 따른 형상을 갖는 필터 (34) 가 배치되어 있다. 따라서, 선회하는 냉매 가스가 필터 (34) 와 충돌함으로써, 냉매 가스에 함유되는 오일이 다시 분리된다. 즉, 냉매 가스에 함유되는 오일은, 오일 분리기 (33) 뿐만 아니라, 필터 (34) 로도 분리되므로, 오일의 분리 효율을 향상시킬 수 있다.

(2) 도 2 에 나타내는 분포 (H) 를 갖는 상태에서 분리실 (36) 에 저류되는 분리 오일 (G) 은, 오일 통로 (40) 를 통과하여 저류실 (42) 로 유입된다. 이 때, 분리실 (36) 과 오일 통로 (40) 사이에 배치된 원통 형상의 필터 (34) 는, 메시 부재 (34a) 의 그물코보다 큰 이물질을 오일 (G) 로부터 제거한다. 또한, 필터 (34) 에 의해 제거된 이물질은 필터 (34) 상의 한 지점에 머물지 않고, 냉매 가스의 선회 작용의 영향을 받아 필터 (34) 를 따라 필터 (34) 상을 이동하므로, 필터 (34) 에 대한 이물질의 막힘이 경감된다.

(3) 필터 (34) 는, 저유실 (42) 내가 아니라 분리실 (36) 내에 설치되어 있다. 따라서, 저유실 (42) 에 필터 (34) 를 설치하기 위한 가공은 불필요하고, 또한 저유실 (42) 의 스페이스를 충분히 확보할 수 있다.

(4) 원통 형상을 이루는 필터 (34) 는, 확경 구멍 (31a) 에 토출실 (26) 측으로부터 삽입함으로써, 분리실 (36) 에 장착할 수 있으므로, 가공 및 장착이 간단하다. 또한, 확경 구멍 (31a) 과 덮개 (32) 에 의해 필터 (34) 를 고정시킬 수 있기 때문에, 필터 (34) 의 탈락을 간단한 구성으로 방지할 수 있다.

(5) 필터 (34) 가 원통 형상을 하고 있음으로써, 플랫한 형상의 것과 비교하여 비표면적을 크게 확보할 수 있으므로, 소형화를 도모하면서 필터 (34) 의 수명을 향상시킬 수 있다.

(6) 필터 (34) 와 확경 구멍 (31a) 의 내벽면 (31b) 사이에는 간극 (43) 이 형성되어 있으므로, 이 간극 (43) 을 일시적으로 오일을 저류하는 저류부로서 이용할 수 있어, 오일 통로 (40) 의 입구 부근에 이물질이 집중되기 어려워진다. 만일, 오일 통로 (40) 의 입구 부근에 이물질이 집중되어도, 간극 (43) 을 통해 오일 (G) 은 오일 통로 (40) 로 도입할 수 있다.

다음으로, 제 2 실시형태와 관련된 압축기를 도 4 에 기초하여 설명한다.

이 실시형태는, 제 1 실시형태에 있어서의 원통 구멍 (31) 의 방향을 변경한 것으로, 그 밖의 구성은 제 1 실시형태와 공통된다. 따라서, 여기에서는, 설명의 편의상, 앞의 설명에서 사용한 부호를 일부 공통적으로 사용하고, 공통되는 구성에 대해서는 그 설명을 생략하며, 변경된 지점만 설명한다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 리어 하우징 부재 (14) 에는, 토출 통로를 형성하는 원통 구멍 (50) 이, 토출실 (26) 의 후방에 위치하도록 형성되어 있다. 원통 구멍 (50) 은, 구동축 (16) 의 축선에 대하여 수직이고 또한 연직 방향으로 연장되어 있으며, 그 상단에 개구를 갖고 있다. 원통 구멍 (50) 의 상부에는 원통 형상의 오일 분리기 (51) 가 배치되어 있다. 오일 분리기 (51) 는, 대좌부 (51b) 와, 대좌부 (51b) 에서 하방으로 연장되는 원통부 (51a) 를 갖는다. 원통부 (51a) 를 하방을 향한 상태에서, 원통부 (51a) 의 직경보다 큰 직경을 갖는 대좌부 (51b) 를 원통 구멍 (50) 에 압입함으로써, 오일 분리기 (51) 가 원통 구멍 (50) 의 내벽면 (50a) 에 고정된다. 오일 분리기 (51) 에는, 그 오일 분리기 (51) 의 축선 방향을 따라, 즉 상하 방향을 따라 연장되는 가스 통로 (51c) 가 형성되어 있다.

내벽면 (50a) 과 오일 분리기 (51) 로 둘러싸인 공간이 분리실 (53) 을 형성하고 있다. 토출실 (26) 과 분리실 (53) 은 도입 통로 (54) 를 통해 연통되어 있으며, 도입 통로 (54) 를 통과하여 토출실 (26) 에서 분리실 (53) 로 냉매 가스가 도입된다. 도입 통로 (54) 는, 냉매 가스를 오일 분리기 (51) 의 원통부 (51a) 주위로 유도하도록, 원통부 (51a) 에 대향하는 위치에서 분리실 (53) 에 개구되어 있다. 도입 통로 (54) 를 통과하여 분리실 (53) 로 도입된 냉매 가스는, 내벽면 (50a) 을 따라 J 방향으로 선회하면서 하방을 향하여 흐른다.

분리실 (53) 에 있어서의 오일 분리기 (51) 의 하방에는, 원통 형상의 필터 (52) 가 내벽면 (50a) 을 따라 장착되어 있다. 필터 (52) 는, 원통 형상의 메시 부재 (52a) 와 그 메시 부재 (52a) 의 축 방향 양단을 유지하는 고리형의 유지 부재 (52b) 를 구비하고 있다. 유지 부재 (52b) 를 원통 구멍 (50) 에 압입함으로써, 필터 (52) 는 내벽면 (50a) 에 고정되어 있다. 또한, 필터 (52) 의 장착 상태에 있어서, 메시 부재 (52a) 와 내벽면 (50a) 사이에는, 약간의 간극 (56) 이 형성되어 있다.

또한, 분리실 (53) 의 하부에는, 도시하지 않은 저유실과 연통되는 오일 통로 (55) 가 개구되어 있다. 오일 통로 (55) 와 분리실 (53) 사이에는, 분리실 (53) 에 있어서의 냉매 가스의 선회 방향 J 를 따른 형상, 즉 원통 형상의 필터 (52) 가 배치되어 있게 된다.

도입 통로 (54) 에서 분리실 (53) 로 도입된 냉매 가스는, 오일 분리기 (51) 의 원통부 (51a) 와 원통 구멍 (50) 의 내벽면 (50a) 사이의 고리형 공간을 선회하면서 하방을 향한다. 이로써, 냉매 가스 중의 오일 (G) 이 원심 분리되고, 분리된 오일 (G) 은 분리실 (53) 의 저면 상에 모인다. 또한, 하방을 향하는 선회 냉매 가스가 필터 (52) 와 충돌하여 그 필터 (52) 를 통과함으로써, 냉매 가스 중의 오일이 분리된다.

분리된 오일 (G) 은, 분리실 (53) 의 저면 상에 내벽면 (50a) 측일수록 많이 모이는 오일 분포 (K) 를 나타낸다. 즉, 오일 (G) 은, 분리실 (53) 의 저면 상에 원통 구멍 (50) 의 축선을 중심으로 하여 오목 형상으로 분포한다. 또한, 분리된 오일 (G) 은, 냉매 가스의 선회 작용의 영향을 받아, 원통 구멍 (50) 의 내벽면 (50a) 을 따라 유동한다.

오일이 분리된 후의 냉매 가스는, 오일 분리기 (51) 의 가스 통로 (51c) 를 통과하여 외부 냉각 회로로 배출된다. 또한, 분리실 (53) 의 저면 상에 모인 오일 (G) 은, 오일 통로 (55) 를 통과하여 저유실로 유입되고, 그 저유실에 저류된다. 분리실 (53) 과 오일 통로 (55) 사이에 배치된 원통형의 필터 (52) 에 관한 작용에 대해서는 제 1 실시형태와 동등하여, 이후의 상세한 설명을 생략한다.

이상 상세하게 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태에 있어서의 (1) ∼ (3), (5), (6) 의 이점뿐만 아니라, 이하의 이점이 얻어진다.

(7) 원통 형상을 이루는 필터 (52) 는, 원통 구멍 (50) 에 그 상단 개구부터 삽입함으로써 원통 구멍 (50) 내에 장착되므로, 가공 및 장착이 간단하다.

(8) 필터 (52) 에 포집된 이물질의 일부를, 분리실 (53) 내를 선회하는 냉매 가스에 의해 필터 (52) 로부터 박리시킬 수 있다. 또한, 오일 분리기 (51) 는 그 상단에 가스 통로 (51c) 의 개구를 가지므로, 박리된 이물질이 자중에 의해 하방으로 낙하하여, 외부 냉매 회로로 이물질이 유출되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 취지의 범위 내에서 다양한 변경이 가능하며, 예를 들면, 다음과 같이 변경해도 된다.

제 1, 제 2 실시형태에 있어서, 필터 (34, 52) 는 원통형의 형상이지만, 일방의 단부가 개방되어 있지 않은 형상이어도 상관없다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 필터 (60) 의 메시 부재 (60a) 는 원통 구멍 (31) 의 내벽면 (31b) 을 따른 통 형상부와, 통 형상부의 축 방향 일단에 형성되는 평탄한 저부를 갖고, 원통부와 저부는 연결되어 있다. 필터 (60) 가 통 형상부뿐만 아니라 평탄한 저부를 갖고 있음으로써, 필터 (60) 에 대한 냉매 가스 및 분리된 오일 (G) 의 접촉 면적을 증대시킬 수 있다. 그 때문에, 냉매 가스로부터의 오일 (G) 의 분리 효율 및 오일 (G) 내의 이물질의 제거 효율을 향상시킬 수 있으며, 또한 필터 (60) 의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 필터 (60) 의 통 형상부는 내벽면 (31b) 에 대하여 경사져 있어도 상관없고, 또 필터 (60) 의 평탄한 저부는 내벽면 (31b) 에 대하여 직각이 아니어도 상관없다.

제 1 실시형태에서는, 분리실 (36) 과 토출실 (26) 을 구분하는 덮개 (32) 와 필터 (34) 를 별도로 형성하였으나, 덮개 (32) 와 필터 (34) 를 일체 형성해도 된다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 덮개 (70) 는, 덮개부 (70a) 와 그 덮개부 (70a) 에 고정된 필터부 (70b) 를 구비하는 일체물로서 구성되어 있다. 이 덮개 (70) 를 원통 구멍 (31) 의 확경 구멍 (31a) 에 압입하여 고정시킨다. 덮개부 (70a) 와 필터부 (70b) 를 일체 형성함으로써, 부품 점수 및 조립공 수를 삭감할 수 있게 된다.

제 1 실시형태에 있어서의 덮개 (32) 와 오일 분리기 (33) 가 일체 형성되어 있어도 된다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 오일 분리기 (80) 는, 덮개부 (81) 와 원통부 (82) 와 대좌부 (83) 를 가지며, 덮개부 (81) 가 제 1 실시형태에 있어서의 덮개 (32) 에 상당하고, 원통부 (82) 와 대좌부 (83) 가 제 1 실시형태에 있어서의 오일 분리기 (33) 에 상당한다. 대좌부 (83) 를 원통 구멍 (31) 에 압입하고, 덮개부 (81) 를 확경 구멍 (31a) 에 압입함으로써, 오일 분리기 (80) 를 내벽면 (31b) 에 고정시킨다. 오일 분리기 (80) 내부에는, 그 오일 분리기 (80) 의 축선 방향을 따라 연장되는 가스 통로 (84) 가 형성되어 있다. 가스 통로 (84) 는 후방으로 개구되어 있으며, 원통부 (82) 의 외주면과 원통 구멍 (31) 의 내벽면 (31b) 사이의 고리형 공간이 분리실 (36) 을 형성하고 있다. 분리실 (36) 과 가스 통로 (84) 는 원통부 (82) 에 형성되어 있는 통로 구멍 (82a) 에 의해 연통되어 있다. 분리실 (36) 과 오일 통로 (40) 사이에는, 원통형의 필터 (85) 가 배치되어 있다. 원통형의 필터 (85) 는 오일 분리기 (80) 와 별체이어도 되고, 또한 일체이어도 상관없다.

통형의 필터 (34, 52) 는 단면 원형이 되고 아니어도 되며, 예를 들면 단면 타원형이어도 되고, 또는 단면 다각형이어도 상관없다.

제 1, 제 2 실시형태에서는, 압축기 (10) 를 가변 용량형 사판식 압축기로서 설명하였지만, 고정 용량형이어도 되고 와블식이어도 상관없다. 또한, 압축기 (10) 는 사판식에 한정되지 않고, 스크롤식이나 벤식 등이어도 된다.

제 1, 제 2 실시형태에서는, 분리실 (36) 의 상방에 저유실 (42) 을 형성하였으나, 저유실 (42) 은 분리실 (36) 의 옆 또는 하방에 형성해도 되고, 레이아웃상 가장 적절한 위치에 배치하면 된다.

Claims

오일을 함유하는 냉매 가스를 압축하는 압축기에 있어서,

압축된 냉매 가스가 토출되는 토출실과,

상기 토출실과 접속되는 토출 통로와,

상기 토출 통로 내에 분리실을 형성하도록 그 토출 통로에 설치되고, 분리실에 도입된 냉매 가스를 선회시킴으로써 그 냉매 가스로부터 오일을 원심 분리하는 오일 분리기와,

상기 분리실과 오일 통로에 의해 연통되고, 상기 분리실에서 냉매 가스로부터 분리된 오일을 저류하는 저유실로서, 그 저유실은 상기 토출실의 압력보다 낮은 압력을 갖는 압축기 내의 저압 영역에 연통되어 있는 것과,

상기 분리실과 상기 오일 통로 사이에 배치되고, 상기 분리실에 있어서의 냉매 가스의 선회 방향을 따르도록 연장되는 필터로서,

상기 필터와, 상기 필터에 대향하는 상기 분리실의 내주면 사이에는, 간극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
제 1 항에 있어서,

상기 토출 통로는, 상기 압축기의 구동축의 축선을 따라 연장되는 원통 구멍에 의해 형성되고,

상기 원통 구멍에 장착되고, 상기 분리실을 상기 토출실로부터 구분하는 덮개와, 상기 토출실에서 상기 분리실로 냉매 가스를 도입하기 위한 도입 통로를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 압축기.
제 2 항에 있어서,

상기 분리실의 내주면에 단차부를 형성하고, 그 단차부와 상기 덮개 사이에 상기 필터를 배치한 것을 특징으로 하는 압축기.
제 2 항에 있어서,

상기 덮개와 상기 필터는 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
제 1 항에 있어서,

상기 토출 통로는, 상기 압축기의 구동축의 축선에 대하여 수직이고 또한 연직 방향으로 연장하는 원통 구멍에 따라 형성되고, 상기 원통 구멍은 그 상단에 개구를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 필터는, 원통 형상인 것을 특징으로 하는 압축기.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 필터는, 상기 분리실 내에 있어서의 냉매 가스의 선회 축선을 따라 연장되는 원통 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 압축기.
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제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 오일 통로는, 상기 분리실의 내주면에 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.