KR101236656B1 - 압축기 - Google Patents

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히로키 나가사와
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 종래보다도 기름 분리 효과가 높은 압축기를 얻기 위한 것으로, 이를 위한 수단으로는, 회전자(3)의 상부로부터 돌출한 구동축(4)의 돌출부(4a)에 제 1의 기름 분리 부재(5)를 마련한다. 제 1의 기름 분리 부재(5)는, 구동축의 반경 방향으로 돌설된 차양부(5b)를 구비한다. 차양부(5b)는 도너츠 형상의 판부재로 형성되어 있고, 판부재는, 그 외주부의 복수 개소가 절곡되어, 절곡부(5c)가 형성되고, 평면으로 본 때에 다각형 형상으로 되어 있는 것이다.

Description

압축기{COMPRESSOR}
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 특히 내부에 기름 분리 부재를 구비한 밀폐형 압축기에 관한 것이다.
밀폐형 압축기는, 그 내부에 냉동기유가 저장되어 있다. 압축 기구를 구동시킬 때, 이 냉동기유를 압축 기구에 공급함으로써, 압축 기구의 마모를 방지하고 있다. 이 때문에, 압축 기구로부터 토출된 냉매에는, 냉동기유가 혼입되어 버린다. 냉매와 함께 냉동기유가 압축기의 외부로 가져나와지면, 압축기 내의 냉동기유가 감소하여 압축 기구에의 냉동기유의 공급이 부족하여, 압축기의 신뢰성이 저하되어 버린다. 또한, 냉매와 함께 압축기의 외부에 가져나와진 냉동기유가 열교환기에 부착하면, 열교환기의 열교환 능력도 저하되어 버린다.
그래서, 종래의 압축기에는, 압축 기구와 전동기부를 접속하는 구동축에 기름 분리 부재를 마련하고, 압축기 외부로 냉동기유가 유출되는 것을 억제한 것이 있다.
이와 같은 종래의 압축기로서는, 예를 들면 도너츠 형상의 판부재로 형성된 기름 분리 부재를 구동축에 마련한 것이 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).
또한, 이와 같은 종래의 압축기로서는, 예를 들면 컵형상의 기름 분리 부재를 구동축에 마련한 것이 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 2, 3 참조).
[특허문헌]
특허 문헌 1 : 일본 특개2006-132377호 공보(단락 0043, 도 2)
특허 문헌 2 : 일본 특개평8-177738호 공보(단락 0025, 도 2)
특허 문헌 3 : 일본 실개소61-88081호 공보(제 5페이지, 도 1)
종래의 압축기에 사용되고 있는 기름 분리 부재는, 어느 것이나 원심분리 효과만에 의해 냉매와 냉동기유를 분리하고 있다. 따라서 예를 들면 유량이 큰 압축기나 용량이 큰 압축기에 종래의 기름 분리 부재를 채용하는 경우 등, 충분한 기름 분리 효과를 얻을 수가 없다는 과제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 종래보다도 기름 분리 효과가 높은 압축기를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 압축기는, 밀폐 용기와, 밀폐 용기의 하방에 마련된 압축 기구와, 고정자 및 회전자를 가지며, 밀폐 용기에 있어서 압축 기구보다 상방에 마련된 전동기부와, 회전자와 압축 기구를 접속하는 구동축과, 회전자의 상부로부터 돌출한 구동축의 돌출부에 마련된 제 1의 기름 분리 부재와, 제 1의 기름 분리 부재의 상방에 마련된 토출관을 구비한 압축기에 있어서, 제 1의 기름 분리 부재는, 구동축의 반경 방향으로 돌설(突設)된 차양부를 구비하고, 차양부는 도너츠 형상의 판부재로 형성되어 있고, 판부재는, 그 외주부의 복수 개소가 절곡되어, 절곡부가 형성되고, 평면으로 본 때에 다각형 형상으로 되어 있는 것이다.
본 발명에서는, 제 1의 기름 분리 부재가 회전한 때, 절곡부 부근에서 유속 구배(gradient)가 생긴다. 따라서 제 1의 기름 분리 부재의 원심분리 효과에 더하여, 이 유속 구배에 의해 냉동기유와 냉매를 분리하는 것이 가능해진다. 따라서 종래보다도 기름 분리 효과가 높은 압축기를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관한 압축기의 종단면 모식도.
도 2는 도 1에 도시하는 압축기의 상부 부근을 도시하는 주요부 확대도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태에 관한 제 1의 기름 분리 부재를 도시하는 상세도.
도 4는 본 발명의 실시의 형태에 관한 압축기의 냉매 흐름을 도시하는 설명도(종단면 모식도)
도 5는 본 발명의 실시의 형태에 관한 제 1의 기름 분리 부재에 발생하는 유속 구배를 설명하기 위한 설명도(평면도)
도 6은 종래의 압축기(한 예)의 냉매 흐름을 도시하는 설명도(종단면 모식도)
실시의 형태
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관한 압축기의 종단면 모식도이다. 도 2는 도 1에 도시하는 압축기의 상부 부근을 도시하는 주요부 확대도이다. 또한, 도 3은 이 압축기에 마련된 제 1의 기름 분리 부재를 도시하는 상세도이다. 또한 도 3의 (a)는 제 1의 기름 분리 부재의 평면도를 도시하고, 도 3의 (b)는 제 1의 기름 분리 부재의 측면도를 도시하고, 도 3의 (c)는 제 1의 기름 분리 부재의 사시도를 도시한다. 이하, 이들 도 1 내지 도 3에 근거하고, 본 실시의 형태에 관한 압축기(100)를 설명한다.
압축기(100)는, 냉동 사이클 회로를 순환하는 냉매를 흡입하고, 압축하여 고온 고압의 상태로서 토출시키는 것이다. 이 압축기(100)는, 밀폐형의 압축기이고, 개략 원통형상의 밀폐 용기(11)의 내부에는, 압축 기구(1) 및 전동기부(10) 등이 마련되어 있다. 또한, 밀폐 용기(11)의 윗면부에는, 냉매를 토출하는 토출관(7)이 마련되어 있다.
전동기부(10)는, 고정자(2) 및 회전자(3)를 구비하고 있다. 고정자(2)는 중공원통 형상을 하고 있고, 그 외주부가 밀폐 용기(1)의 내벽에 예를 들면 압입되어 있다. 이 고정자(2)는, 예를 들면 전자강판 등의 강판을 복수장 적층시킴에 의해 구성되어 있다. 또한, 고정자(2)에는, 내주부의 홈에 코일(2a)이 예를 들면 분포권(distributedly-wound)되어 있다. 이 코일(2a)은, 단자(12)에 접속되어 있다.
회전자(3)는 중공원통 형상을 하고 있고, 고정자(2)의 내측에 배치되어 있다. 회전자(3)가 고정자(2)의 내측에 배치된 상태에서는, 회전자(3)의 외주면과 고정자(2)의 내주면과의 사이에 약간 공극이 형성되어 있다. 이 회전자(3)는, 예를 들면 전자강판 등의 강판을 복수장 적층시킴에 의해 구성되어 있고, 냉매가 유통되는 관통구멍(3a)이 상하 방향으로 형성되어 있다. 또한, 회전자(3)의 중심부에는, 구동축(4)이 삽입되어 있다. 이 구동축(4)은, 하단부가 후술하는 압축 기구(1)와 접속되어 있다. 또한, 구동축(4)의 상단부는, 회전자(3)의 상부로부터 돌출하여 있다(이후, 이 돌출한 부분을 돌출부(4a)라고 한다).
압축 기구(1)는, 예를 들면 로터리식의 압축 기구이다. 본 실시의 형태에서는 2기통의 로터리식 압축 기구를 이용하고 있다. 이 압축 기구(1)는, 실린더(13a), 실린더(13a) 내에 마련된 로터리 피스톤(13b), 실린더(14a), 실린더(14a) 내에 마련된 로터리 피스톤(14b) 등으로 구성되어 있다. 로터리 피스톤(13b) 및 로터리 피스톤(14b)의 각각은, 구동축(4)의 편심축부와 접속되어 있다. 또한, 실린더(13a)와 로터리 피스톤(13b) 사이에 형성되는 압축실에는, 흡입관(15)이 접속되어 있다. 실린더(14a)와 로터리 피스톤(14b) 사이에 형성된 압축실에는, 흡입관(16)이 접속되어 있다. 이들 흡입관(15) 및 흡입관(16)은, 머플러(17)에 접속되어 있다.
또한, 압축 기구(1)에는, 구동축(4)이 회전한 때, 밀폐 용기(11)의 하부에 저장된 냉동기유가, 구동축(4)에 형성된 급유 경로를 통하여 공급되도록 되어 있다.
또한, 압축 기구(1)는, 상술의 구성으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 단 기통의 로터리식 압축 기구라도 좋고, 스크롤식의 압축 기구라도 좋다.
구동축(4)의 돌출부(4a)에는, 제 1의 기름 분리 부재(5) 및 제 2의 기름 분리 부재(6)가 마련되어 있다.
제 1의 기름 분리 부재(5)는, 컵부(5a), 차양부(5b), 절곡부(5c) 및 플랜지(5d)로 구성되어 있다. 컵부(5a)는, 하부(접속부)로부터 상방에 걸쳐서 확경(diameter)된 개략 컵 형상을 하고 있다. 차양부(5b)는, 개략 도너츠 형상의 판부재이고, 컵부(5a)의 상측 단부에 마련되어 있다(즉, 차양부(5b)는 구동축(4)의 반경 방향으로 돌설되어 있다). 플랜지(5d)는, 개략 중공원통 형상이고, 컵부(5a)의 하측 단부에 마련되어 있다. 플랜지(5d)를 돌출부(4a)에 삽입(예를 들면 압입)함에 의해, 제 1의 기름 분리 부재(5)가 돌출부(4a)에 접속된다. 또한, 컵부(5a)를 마련하지 않고서 제 1의 기름 분리 부재(5)를 형성하여도 좋다. 즉, 플랜지(5d)의 상측 단부에, 차양부(5b)를 직접 마련하여도 좋다.
또한, 본 실시의 형태에 관한 차양부(5b)는, 외주부의 4개소가 상방으로 절곡되어, 절곡부(5c)가 형성되어 있다. 환언하면, 차양부(5b)를 평면으로 본 경우, 사각형이 되어 있다. 이 절곡부(5c)는, 차양부(5b)의 윗면에 대해 개략 수직으로 절곡되어 있다.
또한, 차양부(5b)를 평면으로 본 경우, 각 모서리부가 원호형상으로 되어 있는데, 본 실시의 형태에서는 모서리부가 원호형상으로 되어 있어도 사각형이라고 칭한다. 또한, 차양부(5b)의 수는 4개로 한정되는 것이 아니다. 즉, 차양부(5b)를 평면으로 본 경우, 다각형으로 되어 있으면, 후술하는 바와 같은 유속 구배에 의한 기름 분리 효과를 얻을 수 있다. 그렇지만, 차양부(5b)를 평면으로 본 때에 다각형으로 형성하는 경우에도, 평면으로 본 때 개략 점대칭이 되는 다각형 형상(예를 들면, 개략 사각형, 개략 육각형, 개략 8각형 등)으로 차양부(5b)를 형성함에 의해, 후술하는 바와 같은 유속 구배에 의한 기름 분리 효과가 보다 촉진된다. 이 중에서도, 차양부(5b)를 평면으로 본 때에 개략 사각형으로 함에 의해, 절곡부(5c)의 평면으로 본 때의 길이를 크게할 수 있기 때문에, 후술하는 바와 같은 유속 구배에 의한 기름 분리 효과가 더욱 촉진된다. 이 때문에, 본 실시의 형태에서는, 차양부(5b)의 평면으로 본 형상을 개략 사각형으로 하고 있다.
또한, 본 실시의 형태에 관한 차양부(5b)는, 기름 분리 효과를 향상시키기 위해, 다음과 같은 형상으로 되어 있다.
우선, 절곡부(5c)의 한쪽의 단부와 제 1의 기름 분리 부재(5)의 회전 중심을 잇는 직선을 가상 직선(21), 절곡부(5c)의 다른쪽의 단부와 제 1의 기름 분리 부재(5)의 회전 중심을 잇는 직선을 가상 직선(22)으로 한 경우, 평면으로 본 때에 가상 직선(21)과 가상 직선(22)이 이루어지는 각도는 40°이내로 되어 있다. 이것은, 이웃하는 절곡부(5c)가, 후술하는 유속 구배에 의한 기름 분리 효과를 서로 상쇄하지 않도록 하기 위해서다.
또한, 절곡부(5c)의 높이는, 차양부(5b)의 반경(R)(보다 상세하게는 절곡부(5c)가 마련되지 않은 상태의 반경)의 5% 내지 30%로 되어 있다. 이것은, 제 1의 기름 분리 부재(5)에, 원심력에 의한 기름 분리 효과(원심분리 효과)와 후술하는 유속 구배에 의한 기름 분리 효과의 쌍방을 효율적으로 발휘시키기 위해서다. 즉, 절곡부(5c)의 높이가 30% 보다도 커지면, 절곡부(5c)에 걸리는 원심력에 의해 전동기부(10)에의 입력이 과대하게 되어 버린다. 전동기부(10)에의 입력이 과대해지지 않도록 회전수를 감소시키면, 원심력에 의한 기름 분리 효과가 감소하여 버린다. 한편, 절곡부(5c)의 높이가 5%보다 작아지면, 절곡부(5c) 부근에서 발생한 유속 구배(도 5에서 후술한다)가 작아진다. 이 때문에, 유속 구배에 의한 기름 분리 효과가 감소하여 버린다.
또한, 차양부(5b)의 외경(보다 상세하게는 절곡부(5c)가 마련되지 않은 상태의 외경)은, 회전자(3)의 외경과 개략 같게 되어 있다. 즉, 차양부(5b)의 외경은, 평면으로 본 때에 회전자(3)의 관통구멍(3a)을 덮는 크기로 되어 있다. 이것은, 제 2의 기름 분리 부재(6)가 마련되지 않은 경우, 회전자(3)의 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매를, 보다 확실하게 컵부(5a) 및 차양부(5b)에 접촉시키기 위해서다. 이에 의해, 회전자(3)의 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매로부터, 보다 확실하게 냉동기유를 분리할 수 있다.
제 2의 기름 분리 부재(6)는, 원판부(6a) 및 플랜지(6b)로 구성되어 있다. 원판부(6a)는, 개략 도너츠 형상의 판부재이다. 이 원판부(6a)의 외경은, 회전자(3)의 외경과 개략 같게 되어 있다. 즉, 원판부(6a)의 외경은, 평면으로 본 때에 회전자(3)의 관통구멍(3a)을 덮는 크기로 되어 있다. 이것은, 회전자(3)의 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매를, 보다 확실하게 원판부(6a)에 접촉시키기 위해서다. 이에 의해, 회전자(3)의 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매로부터, 보다 확실하게 냉동기유를 분리할 수 있다.
플랜지(6b)는, 개략 중공원통 형상이고, 원판부(6a)의 하부에 마련되어 있다. 플랜지(6b)를 돌출부(4a)에 삽입(예를 들면 압입)함에 의해, 제 2의 기름 분리 부재(6)가 돌출부(4a)에 접속된다. 또한, 제 2의 기름 분리 부재(6)는, 개략 컵 형상의 기름 분리 부재로 하여도 좋다.
제 1의 기름 분리 부재(5) 및 제 2의 기름 분리 부재(6)를 돌출부(4a)에 마련한 상태에서는, 제 2의 기름 분리 부재(6)에 마련된 플랜지(6b)의 하단부는, 회전자(3)의 상부에 접촉하여 있다. 또한, 제 1의 기름 분리 부재(5)에 마련된 플랜지(5d)의 하단부는, 제 2의 기름 분리 부재(6)(보다 상세하게는 원판부(6a))의 상부에 접촉하여 있다.
본 실시의 형태에서는, 제 1의 기름 분리 부재(5) 및 제 2의 기름 분리 부재(6)의 설치 상태가 다음과 같은 상태가 되도록, 플랜지(5d) 및 플랜지(6b)의 길이를 설정하고 있다. 플랜지(5d) 및 플랜지(6b)의 길이를 설정하고, 위에서 설명한 바와 같이 제 1의 기름 분리 부재(5) 및 제 2의 기름 분리 부재(6)를 마련함에 의해, 제 1의 기름 분리 부재(5) 및 제 2의 기름 분리 부재(6)를 소망하는 위치에 배치하는 것이 용이하게 된다.
우선, 제 1의 기름 분리 부재(5)의 절곡부(5c)의 상단부 높이는, 고정자(2)에 감겨진 코일(2a)의 상단부 높이와 개략 같게(예를 들면, 양자의 높이의 차가 ±5㎜) 되어 있다. 제 1의 기름 분리 부재(5)의 설치 위치에 관해 발명자들이 예의 검토한 결과, 제 1의 기름 분리 부재(5)의 절곡부(5c)의 상단부 높이와 고정자(2)에 감겨진 코일(2a)의 상단부 높이를 개략 같게 한 경우, 제 1의 기름 분리 부재(5)에 의한 기름 분리 효과가 최대치를 나타냈기 때문이다.
또한, 회전자(3)의 상부와 고정자(2)에 감겨진 코일(2a)의 상단부와의 거리를 1로 한 경우, 회전자(3)의 상부와 제 2의 기름 분리 부재(6)의 상부(보다 상세하게는 원판부(6a)의 상부)와의 거리가 0.1 내지 0.2로 되어 있다. 제 2의 기름 분리 부재(6)의 설치 위치에 관해 발명자들이 예의 검토한 결과, 상기 위치에 제 2의 기름 분리 부재(6)를 설치한 경우, 회전자(3)의 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매의 흐름 방향을 변화시키는 효과가 컸기 때문이다. 이에 의해, 회전자(3)의 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매는, 확산되기 전에 제 2의 기름 분리 부재(6)에 도달한다.
또한, 제 1의 기름 분리 부재(5)는, 제 1의 기름 분리 부재(5)의 절곡부(5c)의 상단부와 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a)와의 거리가 차양부(5b)의 반경 이하가 되고, 토출관(7)과 제 1의 기름 분리 부재(5)가 접촉하지 않는 범위에 마련된다. 제 1의 기름 분리 부재(5)의 설치 위치에 관해 발명자들이 예의 검토한 결과, 제 1의 기름 분리 부재(5)의 절곡부(5c)의 상단부와 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a)와의 거리를 차양부(5b)의 반경 이하로 함에 의해, 제 1의 기름 분리 부재(5)에 의한 기름 분리 효과를 보다 높게 할 수 있기 때문이다. 한편, 제 1의 기름 분리 부재(5)의 절곡부(5c)의 상단부와 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a)와의 거리가 차양부(5b)의 반경보다도 커져 버리면, 제 1의 기름 분리 부재(5)의 기름 분리 효과가 저하되고, 냉매와 냉동기유와의 분리가 불충분하게 된다. 제 1의 기름 분리 부재(5)의 절곡부(5c)의 상단부와 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a)와의 거리를 차양부(5b)의 반경 이하로 함으로써, 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a)를, 후술하는 유속 구배가 미치는 범위에 배치할 수 있다.
(동작)
계속해서, 이와 같이 구성된 압축기(100)의 동작에 관해 설명한다.
도 4는, 본 발명의 실시의 형태에 관한 압축기의 냉매 흐름을 도시하는 설명도(종단면 모식도)이다 도 5는, 본 발명의 실시의 형태에 관한 제 1의 기름 분리 부재에 발생하는 유속 구배를 설명하기 위한 설명도(평면도)이다. 이하, 이들 도 4 및 도 5를 이용하여, 압축기(100)의 동작에 관해 설명한다. 또한, 참고로서, 도 6에 종래의 압축기(한 예)의 냉매 흐름을 도시한다. 도 6에 도시하는 종래의 압축기(200)는, 도너츠 형상의 판부재로 형성된 기름 분리 부재(106)를 구비한 것이다.
외부 전원(도시 생략)으로부터 고정자(2)의 코일(2a)에 전류가 흐르면, 이 때에 발생한 자장에 의해 회전자(3) 및 구동축(4)이 회전한다. 구동축(4)이 회전함에 의해, 로터리 피스톤(13b) 및 로터리 피스톤(14b)도 회전한다. 이에 의해, 압축 기구(1) 내의 압축실 체적이 감소하고, 흡입관(15) 및 흡입관(16)으로부터 흡입된 냉매가 압축된다. 압축된 냉매는, 압축 기구(1)와 전동기부(10) 사이의 공간에 토출된다. 그리고, 압축 기구(1)와 전동기부(10) 사이의 공간에 토출된 냉매는, 주로 회전자(3)의 관통구멍(3a)을 통과하여, 전동기부(10)의 상부에 유출된다.
예를 들면 도 6에 도시하는 종래의 압축기(200)의 경우, 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매는, 기름 분리 부재(106)에 의해, 그 흐름 방향이 외주 방향(구동축(4)측부터 밀폐 용기(11)의 내벽을 향하는 방향)으로 변경된다. 이 때, 기름 분리 부재(106)의 원심분리 효과에 의해, 냉매 내에 혼입된 냉동기유가 분리된다. 그렇지만, 기름 분리 부재(106)와 회전자(3)와의 거리가 너무 크면 (즉 냉매 흐름을 변경하는 위치가 너무 높으면), 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매는, 기름 분리 부재(106)에 도달하기 전에 확산되어 버린다. 이 때문에, 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a) 부근에 존재하는 냉매는, 냉동기유 농도가 높은 것이 되어 버린다. 또한, 기름 분리 부재(106)와 회전자(3)와의 거리가 너무 작으면, 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a) 부근에 존재하는 냉매를 충분히 원심분리할 수가 없다. 이 때문에, 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a) 부근에 존재하는 냉매는, 냉동기유 농도가 높은 것이 되어 버린다.
한편, 본 실시의 형태에 관한 압축기(100)의 경우, 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매는, 제 2의 기름 분리 부재(6)에 의해, 그 흐름 방향이 외주 방향(구동축(4)측부터 밀폐 용기(11)의 내벽을 향하는 방향)으로 변경된다. 이 때, 제 2의 기름 분리 부재(6)의 원심분리 효과에 의해, 냉매 내에 혼입된 냉동기유가 분리된다. 그리고, 이 냉매는, 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a) 부근에 마련된 제 1의 기름 분리 부재(5)에 흘러 들어가고, 냉매내에 혼입된 냉동기유가 재차 분리된다. 따라서 본 실시의 형태에 관한 압축기(100)는, 종래의 압축기(200)가 갖는 과제를 해소하고, 종래의 압축기(200)보다도 기름 분리 효과가 향상한다.
또한, 본 실시의 형태에 관한 제 1의 기름 분리 부재(5)는, 유속 구배에 의해서도 냉매에 혼입된 냉동기유를 분리하는 것이 가능하기 때문에, 더욱 기름 분리 효과가 향상한다.
보다 상세하게는, 개략 직선적으로 절곡된 절곡부(5c)는, 절곡부(5c) 내의 각 위치에서, 회전 중심부터의 거리가 다르다. 이 때문에, 절곡부(5c)의 양단부는 각속도가 커지고, 절곡부(5c)의 중심부는 각속도가 작아진다. 이 각속도의 차이에 의해, 도 4에 도시하는 바와 같이, 절곡부(5c)의 회전 방향 전방측의 단부에는 외측에 부압(negative pressure)이 발생하고, 절곡부(5c)의 회전 방향 후방측의 단부에는 내측에 부압이 발생한다. 이에 의해, 절곡부(5c)의 외측에서는 회전 방향과 같은 방향으로 흐름이 발생하고, 절곡부(5c)의 내측에서는 회전 방향과 역방향으로 흐름이 발생한다. 따라서 제 1의 기름 분리 부재(5)는, 이 흐름 방향의 차이(유속 구배)에 의해서도 냉매에 혼입된 냉동기유를 분리하는 것이 가능하기 때문에, 더욱 기름 분리 효과가 향상한다.
이상, 이와 같이 구성된 압축기(100)에서는, 제 1의 기름 분리 부재(5)가 회전한 때, 절곡부(5c) 부근에서 유속 구배가 생긴다. 따라서 제 1의 기름 분리 부재(5)는, 원심분리 효과에 더하여, 이 유속 구배에 의해서도 냉동기유와 냉매를 분리하는 것이 가능해진다.
또한, 이 효과는, 제 2의 기름 분리 부재(6)가 마련된 경우로 한하는 것이 아니다. 즉, 제 2의 기름 분리 부재(6)를 마련하지 않더라도, 본 실시의 형태에 관한 압축기(100)는, 종래의 압축기보다도 기름 분리 효과가 향상한다. 제 1의 기름 분리 부재(5)는, 원심분리 효과에 더하여, 이 유속 구배에 의해서도 냉동기유와 냉매를 분리하는 것이 가능하기 때문이다.
또한, 차양부(5b)의 형상을 평면으로 본 때에 개략 사각형으로 함에 의해, 유속 구배에 의한 기름 분리 효과가 더욱 촉진된다.
또한, 제 1의 기름 분리 부재(5)는, 절곡부(5c)의 한쪽의 단부와 제 1의 기름 분리 부재의 회전 중심을 잇는 직선을 가상 직선(21), 절곡부(5c)의 다른쪽의 단부와 제 1의 기름 분리 부재의 회전 중심을 잇는 직선을 가상 직선(22)으로 한 경우, 평면으로 본 때에 가상 직선(21)과 가상 직선(22)이 이루어지는 각도는 40°이내로 되어 있다. 이에 의해, 이웃하는 절곡부(5c)가 유속 구배에 의한 기름 분리 효과를 서로 상쇄하는 것을 억제할 수 있어서, 더욱 기름 분리 효과가 향상한다.
또한, 절곡부(5c)의 높이는, 차양부(5b)의 반경(R)(보다 상세하게는 절곡부(5c)가 마련되지 않은 상태의 반경)의 5% 내지 30%로 되어 있다. 이 때문에, 제 1의 기름 분리 부재(5)에, 원심력에 의한 기름 분리 효과(원심분리 효과)와 유속 구배에 의한 기름 분리 효과의 쌍방을 효율적으로 발휘시킬 수 있다.
또한, 차양부(5b)의 외경(보다 상세하게는 절곡부(5c)가 마련되지 않은 상태의 외경)은, 회전자(3)의 외경과 개략 같게 되어 있다. 즉, 차양부(5b)의 외경은, 평면으로 본 때에 회전자(3)의 관통구멍(3a)을 덮는 크기로 되어 있다. 이에 의해, 제 2의 기름 분리 부재(6)가 마련되지 않은 경우에도, 회전자(3)의 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매로부터, 보다 확실하게 냉동기유를 분리할 수 있다.
또한, 회전자(3)와 제 1의 기름 분리 부재(5) 사이에 제 2의 기름 분리 부재(6)가 마련되어 있기 때문에, 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a) 부근에 제 1의 기름 분리 부재(5)를 설치할 수 있다. 이 때문에, 더욱 기름 분리 효과가 향상한다.
또한, 제 2의 기름 분리 부재(6)의 원판부(6a)의 외경은, 평면으로 본 때에 회전자(3)의 관통구멍(3a)을 덮는 크기로 되어 있다. 이에 의해, 회전자(3)의 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매로부터, 보다 확실하게 냉동기유를 분리할 수 있다.
또한, 제 1의 기름 분리 부재(5) 및 제 2의 기름 분리 부재(6)에 플랜지(5d) 및 플랜지(6b)를 마련하고, 이들 플랜지(5d) 및 플랜지(6b)의 길이를 설정함에 의해, 제 1의 기름 분리 부재(5) 및 제 2의 기름 분리 부재(6)를 소망하는 위치에 배치하는 것이 용이하게 된다.
또한, 회전자(3)의 상부와 고정자(2)에 감겨진 코일(2a)의 상단부와의 거리를 1로 한 경우, 회전자(3)의 상부와 제 2의 기름 분리 부재(6)의 상부(보다 상세하게는 원판부(6a)의 상부)와의 거리가 0.1 내지 0.2로 되어 있다. 이에 의해, 회전자(3)의 관통구멍(3a)으로부터 유출된 냉매는, 확산되기 전에 제 2의 기름 분리 부재(6)에 도달한다. 이 때문에, 더욱 기름 분리 효과가 향상한다.
또한, 제 1의 기름 분리 부재(5)의 절곡부(5c)의 상단부와 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a)와의 거리가 차양부(5b)의 반경 이하가 되고, 토출관(7)과 제 1의 기름 분리 부재(5)가 접촉하지 않는 범위에, 제 1의 기름 분리 부재(5)가 마련되어 있다. 이 때문에, 토출관(7)의 냉매 흡입구(7a)를, 유속 구배가 미치는 범위에 배치할 수 있다.
1 : 압축 기구 2 : 고정자
2a : 코일 3 : 회전자
3a : 관통구멍 4 : 구동축
4a : 돌출부 5 : 제 1의 기름 분리 부재
5a : 컵부 5b : 차양부
5c : 절곡부 5d : 플랜지
6 : 제 2의 기름 분리 부재 6a : 원판부
6b : 플랜지 7 : 토출관
7a : 냉매 흡입구 10 : 전동기부
11 : 밀폐 용기 12 : 단자
13a : 실린더 13b : 로터리 피스톤
14a : 실린더 14b : 로터리 피스톤
15 : 흡입관 16 : 흡입관
17 : 머플러 21 : 가상 직선
22 : 가상 직선 100 : 압축기
106 : 기름 분리 부재 200 : 압축기

Claims (11)

  1. 밀폐 용기와,
    해당 밀폐 용기의 하방에 마련된 압축 기구와,
    고정자 및 회전자를 가지며, 상기 밀폐 용기에 있어서 상기 압축 기구보다 상방에 마련된 전동기부와,
    상기 회전자와 상기 압축 기구를 접속하는 구동축과,
    상기 회전자의 상부로부터 돌출한 상기 구동축의 돌출부에 마련된 제 1의 기름 분리 부재와,
    상기 제 1의 기름 분리 부재의 상방에 마련된 토출관을 구비한 압축기에 있어서,
    상기 제 1의 기름 분리 부재는, 구동축의 반경 방향으로 돌설된 차양부를 구비하고,
    상기 차양부는 도너츠 형상의 판부재로 형성되어 있고,
    해당 판부재는,
    그 외주부의 복수 개소가 절곡되어 절곡부가 형성되고, 평면으로 본 때에 다각형 형상으로 되어 있고,
    상기 절곡부의 각각은, 평면으로 본 때에 인접하는 상기 절곡부의 단부끼리가 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차양부는,
    상기 판부재의 외주부의 4개소가 절곡되고,
    평면으로 본 때에 4각형 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 절곡부의 높이는,
    상기 판부재의 반경의 5% 내지 30%인 것을 특징으로 하는 압축기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1의 기름 분리 부재는,
    해당 제 1의 기름 분리 부재의 회전 중심과 상기 절곡부의 한쪽의 단부를 연결한 선을 제 1의 가상 직선, 및, 상기 제 1의 기름 분리 부재의 회전 중심과 상기 절곡부의 다른쪽의 단부를 연결한 선을 제 2의 가상 직선으로 한 경우,
    상기 제 1의 가상 직선과 상기 제 2의 가상 직선이 이루어지는 각도가, 평면으로 본 때에 40°이내로 되어 있는 것을 특징으로 하는 압축기.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1의 기름 분리 부재가 상기 구동축의 상기 돌출부에 마련된 상태에 있어서,
    상기 절곡부의 상단부의 높이는 상기 고정자에 감겨진 코일의 상단부와 같은 높이인 것을 특징으로 하는 압축기.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 차양부의 외경은, 평면으로 본 때에 상기 회전자의 외경과 같은 것을 특징으로 하는 압축기.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 회전자와 상기 제 1의 기름 분리 부재 사이의 상기 돌출부에, 제 2의 기름 분리 부재가 마련된 것을 특징으로 하는 압축기.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 회전자와 상기 제 1의 기름 분리 부재 사이의 상기 돌출부에, 제 2의 기름 분리 부재가 마련되고,
    상기 제 2의 기름 분리 부재는 도너츠 형상의 판부재이고, 그 외경은 평면으로 본 때에 상기 회전자의 외경과 같은 것을 특징으로 하는 압축기.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1의 기름 분리 부재의 하부 및 상기 제 2의 기름 분리 부재의 하부에는 플랜지가 마련되고,
    상기 제 1의 기름 분리 부재의 하부 및 상기 제 2의 기름 분리 부재가 상기 돌출부에 마련된 상태에서는,
    상기 제 2의 기름 분리 부재에 마련된 플랜지의 하단부가 상기 회전자의 상부에 접촉하고, 상기 제 1의 기름 분리 부재에 마련된 플랜지의 하단부가 상기 제 2의 기름 분리 부재의 상부에 접촉하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 돌출부에 상기 제 2의 기름 분리 부재가 마련된 상태에 있어서,
    상기 회전자의 상부와 상기 고정자에 감겨진 코일의 상단부와의 거리를 1로 한 경우,
    상기 회전자의 상부와 상기 제 2의 기름 분리 부재의 상부와의 거리가 0.1 내지 0.2가 되는 것을 특징으로 하는 압축기.
  11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1의 기름 분리기구는,
    상기 절곡부의 상단부와 상기 토출관의 냉매 흡입구와의 거리가 상기 차양부의 반경 이하가 되고, 상기 토출관이라고 접촉하지 않는 범위에 마련된 것을 특징으로 하는 압축기.
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