KR101783131B1

KR101783131B1 - 압축기

Info

Publication number: KR101783131B1
Application number: KR1020160028206A
Authority: KR
Inventors: 사토루 미츠다; 료 우메야마
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2017-09-28
Also published as: DE102016105446A1; US9982687B2; JP2016186238A; US20160281740A1; JP6428434B2; KR20160115716A

Abstract

유체를 압축하는 압축 기구(9)와, 압축 기구를 구동하는 모터(1)와, 압축 기구 및 모터를 수용하는 하우징(10)을 구비한 압축기(101)이며, 저온 유체 유로(20R)를 형성하는 표면을 갖고, 모터를 냉각하도록 하우징에 설치되고, 내부를 저온 유체가 흐르는 저온 유체 유로 형성부(20)와, 하우징 내에 공급되는 오일이 흐르는 오일 유로를 형성하는 표면을 갖는 오일 유로 형성부(30)를 구비하고, 오일 유로 형성부 중 적어도 일부는, 오일이 저온 유체와의 열 교환에 의해 냉각되도록 저온 유체 유로 형성부와 개재부를 통해서 대향 배치되어 있다.

Description

압축기{COMPRESSOR}

본 발명은, 모터를 구비한 압축기에 관한 것이다.

일반적인 압축기는, 모터 및 압축 기구를 내장하고 있다. 모터가 생성한 회전력은, 회전축 등을 통해서 압축 기구로 전달된다. 일본 특허 공개 평11-107986호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 압축기에 내장된 기기(압축 기구나 증속기 등)에는, 오일이 공급된다. 오일은, 오일 유로에 통류되어, 각종 기기의 윤활이나, 각종 기기의 냉각 등에 제공된다.

본 발명의 어느 국면에 기초한 압축기는, 유체를 압축하는 압축 기구와, 상기 압축 기구를 구동하는 모터와, 상기 모터에 구동 연결되고, 상기 모터의 동력을 상기 압축 기구로 전달하는 증속기와, 상기 압축 기구, 상기 증속기 및 상기 모터를 수용하는 하우징을 구비한 압축기이며, 저온 유체 유로를 형성하는 표면을 갖고, 상기 모터를 냉각하도록 상기 하우징에 설치되고, 내부에는 저온 유체가 흐르는 저온 유체 유로 형성부와, 상기 하우징 내에 공급되는 오일이 흐르는 오일 유로를 형성하는 표면을 갖는 오일 유로 형성부를 구비하고, 상기 오일 유로 형성부 중 적어도 일부는, 상기 오일이 상기 저온 유체와의 열 교환에 의해 냉각되도록 상기 저온 유체 유로 형성부와 개재부를 통해서 대향 배치되어 있고, 상기 오일은 상기 증속기에 공급되고, 상기 하우징 내에서는, 상기 모터가 수용되어 있는 공간과, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간이 서로 격리되어 형성되어 있고, 오일 펌프를 더 구비하고, 상기 오일 펌프는 상기 모터의 회전축에 구동 연결되어 있고, 상기 오일 펌프는 상기 모터가 수용되어 있는 공간에 대하여, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간과는 반대측의 위치에 설치되어 있고, 상기 오일 유로는 상기 모터가 수용되어 있는 공간의 외주의 위치에 형성되어 있고, 상기 오일 유로는, 상기 모터가 수용되어 있는 공간을 거치지 않고, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간에 연통되어 있다.

본 발명의 다른 국면에 기초한 압축기는, 유체를 압축하는 압축 기구와, 상기 압축 기구를 구동하는 모터와, 상기 모터에 구동 연결되고, 상기 모터의 동력을 상기 압축 기구로 전달하는 증속기와, 상기 압축 기구, 상기 증속기 및 상기 모터를 수용하는 하우징을 구비한 압축기이며, 저온 유체 유로를 형성하는 표면을 갖고, 상기 모터를 냉각하도록 상기 하우징에 설치되고, 내부에는 저온 유체가 흐르는 저온 유체 유로 형성부와, 상기 하우징 내에 공급되는 오일이 흐르는 오일 유로를 형성하는 표면을 갖는 오일 유로 형성부와, 상기 오일 유로를 흐르는 상기 오일을 냉각하는 오일 쿨러를 구비하고, 상기 오일 쿨러는, 상기 하우징에 설치되고, 상기 오일은 상기 증속기에 공급되고, 상기 하우징 내에서는, 상기 모터가 수용되어 있는 공간과, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간이 서로 격리되어 형성되어 있고, 오일 펌프를 더 구비하고, 상기 오일 펌프는 상기 모터의 회전축에 구동 연결되어 있고, 상기 오일 펌프는 상기 모터가 수용되어 있는 공간에 대하여, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간과는 반대측의 위치에 설치되어 있고, 상기 오일 유로는 상기 모터가 수용되어 있는 공간의 외주의 위치에 형성되어 있고, 상기 오일 유로는, 상기 모터가 수용되어 있는 공간을 거치지 않고, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간에 연통되어 있다.

도 1은 실시 형태 1에 있어서의 압축기를 도시하는 단면도이다.
도 2는 실시 형태 1에 있어서의 압축기의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 실시 형태 2에 있어서의 압축기를 도시하는 단면도이다.
도 4는 실시 형태 3에 있어서의 압축기를 도시하는 단면도이다.
도 5는 실시 형태 4에 있어서의 압축기를 도시하는 단면도이다.
도 6은 실시 형태 5에 있어서의 압축기를 도시하는 단면도이다.

각 실시 형태에 있어서의 압축기에 대해서, 이하, 도면을 참조하면서 설명한다. 이하에 설명하는 압축기는, 예를 들어 연료 전지 장치나 공조 장치에 압축 유체를 공급하는 용도 등으로 사용할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 동일한 부품 및 상당 부품에는 동일한 참조 번호를 붙이고, 중복된 설명은 반복하지 않는 경우가 있다.

[실시 형태 1]

도 1 및 도 2를 참조하여, 실시 형태 1에 있어서의 압축기(101)에 대해서 설명한다. 도 1은 압축기(101)를 도시하는 단면도이다. 도 2는 압축기(101)의 동작을 설명하기 위한 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 압축기(101)는, 하우징(10)을 갖고, 하우징(10) 내에, 모터(1), 압축 기구[임펠러(9)] 및 증속기(5)를 수용하고 있다. 하우징(10)은, 압축 기구를 수용하는 압축 기구 하우징(11)과, 증속기(5)를 수용하는 증속기 하우징(13)과, 모터(1)를 수용하는 모터 하우징(14)과, 리어 하우징(17)을 구비한다.

압축 기구 하우징(11)은, 흡입구와, 흡입구에 연통하는 압축실을 갖고 있다. 압축실 중에는, 압축 기구로서의 임펠러(9)가 수용되어 있다. 임펠러(9) 주위에는, 깔때기 형상의 내벽면이 형성되어 있다. 이 내벽면은, 임펠러(9)보다 직경 방향 외측으로 배치되는 디퓨저(11a)를 통해서, 달팽이 모양의 볼류트(11b)에 연통되어 있다. 임펠러(9)의 회전에 의해 흡입구로부터 흡인된 유체(기체)는, 임펠러(9)의 원심력에 의해 압축되면서 디퓨저(11a)로 공급되고, 압축된다. 디퓨저(11a)에서 압축된 유체는, 볼류트(11b)를 통해서 토출구(11c)로 보내지고, 도시하지 않은 소정의 작동 기구로 공급된다.

격벽(12)은 판상의 형상을 가지며, 압축 기구 하우징(11)과 증속기 하우징(13) 사이에 설치된다. 압축 기구 하우징(11)과 격벽(12)이 접합됨으로써, 임펠러(9)가 수용되는 임펠러실과, 디퓨저(11a)와, 볼류트(11b)가 구획된다. 또한, 격벽(12)과 바닥이 있는 통 형상의 증속기 하우징(13)이 접합됨으로써, 증속기(5)를 수용하는 증속기실(13R)이 구획된다.

증속기(5)는 모터(1)의 회전축인 저속 회전축(4)에 축 지지된 대직경의 롤러(6)와, 고속 회전축(8)에 축 지지된 소직경의 롤러(7)를 포함한다. 또한, 증속기(5)는, 롤러식으로 한정되지 않고, 기어식이어도 된다. 격벽(12)에는, 관통 구멍(12H)이 설치된다. 관통 구멍(12H)에는, 고속 회전축(8)이 삽입 관통된다.

고속 회전축(8)은 임펠러(9)를 축 지지하고 있다. 즉, 증속기(5)는 저속 회전축(4)을 통해서 모터(1)에 구동 연결되어 있고, 모터(1)의 동력을, 롤러(6, 7) 및 고속 회전축(8)을 통해서 압축 기구[임펠러(9)]로 전달한다. 관통 구멍(12H)을 형성하는 내주면과 고속 회전축(8) 사이에는, 축 시일(12G)(시일 기능을 갖는 베어링)이 설치되어 있다. 증속기실(13R) 중에는, 분사 노즐 등으로 구성되는 오일 공급 장치(21)도 설치되어 있다[오일 공급 장치(21)의 새로운 상세에 대해서는 후술함].

[저온 유체 유로 형성부(20)]

저온 유체 유로 형성부(20)는, 내부를 저온 유체가 흐르는 저온 유체 유로(20R)를 형성하는 표면을 갖고 있고, 모터(1)를 냉각하도록 모터 하우징(14)에 설치되어 있다. 이하, 보다 구체적으로 설명한다.

[모터 하우징(14)]

모터 하우징(14)은, 모터(1)를 수용한다. 본 실시 형태의 모터 하우징(14)은, 외측 하우징(16)과, 외측 하우징(16)과 모터(1) 사이에 배치되는 내측 하우징(15)을 구비한다.

내측 하우징(15)은, 원통 형상의 원통부(15E)와, 원통부(15E)의 축선 방향에 있어서의 양 끝에 각각 설치되는 원환부(15F, 15R)로 이루어진다. 외측 하우징(16)은, 원반 형상의 저벽(16B)과, 저벽(16B)의 외주연으로부터 기립 설치하는 원통 형상의 측벽(16E)으로 이루어지고, 바닥이 있는 원통 형상의 형상을 갖고 있다. 내측 하우징(15)과 외측 하우징(16)은, 본 실시 형태에서는 별체로서 구성되어 서로 접합되어 있지만, 이들은 1개의 유닛으로서 일체적으로 구성되어 있어도 된다.

내측 하우징(15)의 원환부(15F)는, 원통부(15E)의 축선 방향에 있어서의 양 끝 중, 일단부측의 외주면(15J)으로부터 원통부(15E)의 직경 방향 외측으로 돌출된다. 즉, 원환부(15F)는, 원환상으로 형성되어 있다. 원환부(15F)는, 원통부(15E)의 축선 방향[저속 회전축(4)의 축선 방향]으로부터 증속기 하우징(13)과 외측 하우징(16)에 의해 끼워져 있다.

내측 하우징(15)의 원환부(15R)는, 원통부(15E)의 축선 방향에 있어서의 양 끝 중, 타단부측의 외주면(15J)으로부터 원통부(15E)의 직경 방향 외측으로 돌출된다. 즉, 원환부(15R)는, 원환상으로 형성되어 있다. 원환부(15R)는, 직경 방향 외주면이 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 내주면(16J)과 접합되어 있다. 따라서, 내측 하우징(15)의 원통부(15E)의 외주면(15J)과 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 내주면(16J)은, 직경 방향[저속 회전축(4)의 직경 방향]에 있어서 간격을 두고 서로 대향하고 있고, 내측 하우징(15)과 외측 하우징(16) 사이에는, 저온 유체 유로(20R)가 형성되어 있다. 환언하면, 저온 유체 유로(20R)는, 모터 하우징(14)에 형성되어 있다.

본 실시 형태에 있어서의 저온 유체 유로 형성부(20)는, 내측 하우징(15) 및 외측 하우징(16)에 있어서의 저온 유체 유로(20R)를 형성하는 면으로 되고, 저온 유체 유로 형성부(20)는, 모터 하우징(14)에 설치되어 있다고 할 수 있다. 또한, 외측 하우징(16)에는, 저온 유체 유로(20R)에 연통하는 도입구(16M) 및 배출구(16N)가 설치되어 있다. 도입구(16M)로부터 저온 유체 유로(20R)에 도입된 저온 유체(물 등)는, 내측 하우징(15) 및 외측 하우징(16)을 냉각한 후, 배출구(16N)로부터 배출된다. 저온 유체란, 적어도, 소정 시간 구동되는 것으로 온도가 상승한 모터(1)를 냉각할 수 있는 온도를 갖는 유체를 말한다. 배출된 저온 유체는, 도시하지 않은 냉각 장치에 의해 차게 된 후, 다시 도입구(16M)로부터 저온 유체 유로(20R)로 도입된다(화살표 W1 참조).

내측 하우징(15)의 원통부(15E)의 내주면에는, 모터(1)의 고정자(2)가 고착되어 있다. 내측 하우징(15)은, 모터(1)로부터 열을 빼앗음으로써, 모터(1)를 냉각한다. 즉, 저온 유체 유로(20R)를 유통하는 저온 유체는, 모터(1)를 간접적으로 냉각한다. 모터(1)의 회전자(3)는, 저속 회전축(4)에 고착되어 있다. 저속 회전축(4)은, 베어링을 통해서 증속기 하우징(13) 및 외측 하우징(16)의 저벽(16B)에 의해 축 지지되어 있다.

[리어 하우징(17)]

리어 하우징(17)은, 외측 하우징(16)의 저벽(16B)의 외주면(16T)에 접합되어 있다. 리어 하우징(17)의 내부에는, 오일이 저류되는 오일 팬(17S)(오일 탱크)이 형성되어 있다. 리어 하우징(17)과 외측 하우징(16)은, 본 실시 형태에서는 별체로서 구성되어 서로 접합되어 있지만, 이들은 1개의 유닛으로서 일체적으로 구성되어 있어도 된다.

또한, 리어 하우징(17)의 내부에는, 오일 펌프(22)가 설치되어 있다. 오일 펌프(22)는, 저속 회전축(4)에 구동 연결되어 있다. 오일 펌프(22)는, 예를 들어 트로코이드식 펌프이며, 저속 회전축(4)을 통해서 모터(1)로부터 회전력을 받음으로써, 동작할 수 있다.

[오일 유로 형성부(30)]

본 실시 형태에 있어서의 오일 유로는, 오일받이(13T), 관통 유로(13P, 15P, 16P), 관로(18b), 관통 유로(16Q, 17P), 오일 팬(17S), 관통 유로(17Q), 오일 펌프(22), 관통 유로(17R, 16R, 15Q, 13Q) 및 오일 공급 장치(21) 내의 유로를 포함한다. 이하, 이들에 대해서 상세하게 설명한다.

구체적으로는, 증속기 하우징(13)에는, 증속기 하우징(13)의 내면에 형성되는 오일받이(13T) 및 관통 유로(13P, 13Q)가 형성되어 있다. 오일받이(13T) 및 관통 유로(13P)는, 중력 방향에 있어서의 증속기(5)의 하방에 위치하고, 관통 유로(13Q)는, 동일 방향에 있어서의 증속기(5)의 상방에 위치하고 있다. 관통 유로(13Q)의 일단부는, 오일 공급 장치(21)에 접속되어 있다. 관통 유로(13P)의 일단부는, 오일받이(13T)에 접속되어 있다. 증속기 하우징(13)에 있어서의 오일받이(13T)를 형성하는 내면 및 관통 유로(13P, 13Q)를 형성하는 면이, 본 발명의 오일 유로 형성부에 상당한다.

내측 하우징(15)의 원환부(15F)에는, 관통 유로(15P, 15Q)가 형성되어 있다. 관통 유로(15P)는, 중력 방향에 있어서의 모터(1)의 하방에 위치하고, 관통 유로(15Q)는, 동일 방향에 있어서의 모터(1)의 상방에 위치하고 있다. 관통 유로(15P)의 일단부는, 관통 유로(13P)의 타단부에 접속되어 있고, 관통 유로(15Q)의 일단부는, 관통 유로(13Q)의 타단부에 접속되어 있다. 내측 하우징(15)에 있어서의 관통 유로(15P, 15Q)를 형성하는 면이, 본 발명의 오일 유로 형성부에 상당한다.

외측 하우징(16)에는, 관통 유로(16P, 16Q, 16R)가 형성되어 있다. 관통 유로(16P, 16Q)는, 중력 방향에 있어서의 모터(1)의 하방에 위치하고, 관통 유로(16R)는, 동일 방향에 있어서의 모터(1)의 상방에 위치하고 있다. 관통 유로(16P)의 일단부는, 관통 유로(15P)의 타단부에 접속되어 있고, 관통 유로(16R)의 일단부는, 관통 유로(15Q)의 타단부에 접속되어 있다. 관통 유로(16P)와 관통 유로(16Q) 사이에는, 후술하는 관로(18b)가 설치되어 있다. 외측 하우징(16)에 있어서의 관통 유로(16P, 16Q, 16R)를 형성하는 면이, 본 발명의 오일 유로 형성부에 상당한다.

또한, 도 1, 2에 도시한 바와 같이, 관통 유로(16P)를 형성하는 면의 일부는, 저온 유체 유로(20R)를 형성하는 면의 일부[외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 내주면(16J)의 일부]와, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 일부를 통해서 대향 배치되어 있다. 또한, 관통 유로(16R)를 형성하는 면의 일부는, 저온 유체 유로(20R)를 형성하는 면의 일부[외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 내주면(16J)의 일부]와, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 일부를 통해서 대향 배치되어 있다. 또한, 관통 유로(16P)를 구획하는 면의 일부 및 관통 유로(16R)를 구획하는 면의 일부는, 저온 유체 유로(20R)를 구획하는 면의 일부[외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 내주면(16J)의 일부]와, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 일부를 통해서 대향 배치되어 있다고도 할 수 있다. 측벽(16E)의 일부는, 본 발명의 개재부에 상당한다.

리어 하우징(17)에는, 관통 유로(17P, 17Q, 17R)가 형성되어 있다. 관통 유로(17P, 17Q)는, 중력 방향에 있어서의 오일 펌프(22)의 하방에 위치하고, 관통 유로(17R)는, 동일 방향에 있어서의 오일 펌프(22)의 상방에 위치하고 있다. 관통 유로(17P)는, 일단부가 관통 유로(16Q)의 타단부에 접속되고, 타단부가 오일 팬(17S)에 접속되어 있다. 관통 유로(17R)는, 일단부가 관통 유로(16R)의 타단부에 접속되어 있다.

오일 펌프(22)는, 관통 유로(17Q)와 관통 유로(17R) 사이에 설치되어 있고, 관통 유로(17R)의 타단부 및 관통 유로(17Q)의 일단부가 이 오일 펌프(22)에 접속되어 있다. 관통 유로(17Q)의 타단부는, 오일 팬(17S)에 접속되어 있다. 오일 펌프(22)는, 오일 팬(17S)에 저류된 오일을, 관통 유로(17Q)를 통해서 빨아 올릴 수 있다. 리어 하우징(17)에 있어서의 관통 유로(17P, 17Q, 17R)를 형성하는 면 및 오일 팬(17S)의 내면이, 본 발명의 오일 유로 형성부에 상당한다.

[오일 쿨러(18)]

오일 쿨러(18)는, 오일 유로 형성부를 구비하는 부재를 냉각하는 것이다. 본 실시 형태의 오일 쿨러(18)는, 도입구(18m) 및 배출구(18n)를 갖는 바닥이 있는 통 형상(중공 형상)의 하우징(18a)을, 공간(S)이 형성되도록 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 외주면(16S)에 액밀 상태로 접합함으로써 형성되어 있다.

하우징(18a)과 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 외주면(16S) 사이에 형성되는 공간(S)에는, 오일 유로 형성부를 구비하는 부재로서의 관로(18b)가 배치됨과 함께 도입구(18m)로부터 공간(S) 내로 저온 유체가 도입된다. 또한, 하우징(18a)과 외측 하우징(16)은, 본 실시 형태에서는 별체로서 구성되어 서로 접합되어 있지만, 이들은 1개의 유닛으로서 일체적으로 구성되어 있어도 된다.

관로(18b)의 일단부는, 관통 유로(16P)의 타단부에 접속되고, 관로(18b)의 타단부는, 관통 유로(16Q)의 일단부에 접속되어 있다. 도입구(18m)로부터 공간(S)로 도입된 저온 유체(물 등)는, 관로(18b)를 냉각한 후, 배출구(18n)로부터 배출된다. 배출된 저온 유체는, 도시하지 않은 냉각 장치에 의해 차게 된 후, 다시 도입구(18m)로부터 공간(S)로 도입된다(화살표 W2 참조). 관로(18b)는, 관로(18b) 내를 흐르는 오일로부터 열을 빼앗음으로써, 오일을 냉각한다. 즉, 공간(S)에 통류되는 저온 유체는, 오일을 간접적으로 냉각한다.

또한, 본 실시 형태의 오일 쿨러(18)는, 관로(18b)를 수용하는 공간(S)에 저온 유체를 순환시킴으로써, 관로(18b)를 냉각하는 구성이지만, 다른 방법에 의해 오일 유로 형성부를 구비하는 부재를 냉각하는 것이어도 된다. 예를 들어, 오일 쿨러(18)는, 금속 블록 등이어도 된다.

[오일 공급 장치(21)]

도 2를 참조하여, 오일 팬(17S)에 저류된 오일은, 오일 펌프(22)가 동작함으로써, 관통 유로(17Q)를 통해서 빨아 올려진다. 오일은, 관통 유로(17R, 16R, 15Q, 13Q) 안을 흐른 다음, 오일 공급 장치(21)에 도달한다. 오일 공급 장치(21)는, 오일을, 증속기(5)에 공급한다. 오일은, 증속기(5)의 윤활이나, 증속기(5)의 냉각 등에 제공된다. 이때, 오일의 온도는 높아진다. 그 후, 오일은 오일받이(13T)에 도달한다. 오일은, 관통 유로(13P, 15P, 16P), 관로(18b), 관통 유로(16Q, 17P) 안을 흐른 다음, 오일 팬(17S)에 도달한다.

(작용 및 효과)

(제1 작용 및 효과)

관통 유로(16P)를 형성하는 면의 일부는, 저온 유체 유로(20R)를 형성하는 면의 일부와, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 일부를 통해서 대향 배치되어 있다. 또한, 관통 유로(16R)를 형성하는 면의 일부는, 저온 유체 유로(20R)를 형성하는 면의 일부와, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 일부를 통해서 대향 배치되어 있다.

따라서, 관통 유로(16P, 16R)를 흐르는 오일의 열은, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 일부를 통해서 저온 유체 유로(20R)를 흐르는 저온 유체로 전달되어, 오일은 냉각된다.

(제2 작용 및 효과)

오일 팬(17S)은, 외측 하우징(16)의 저벽(16B)의 외주면(16T)에 접합되는 리어 하우징(17)에 형성되어 있다. 따라서, 공간 절약화를 도모하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 저온 유체 유로(20R)를 흐르는 저온 유체(물 등)는, 외측 하우징(16)[외주면(16T)]을 통해서, 리어 하우징(17)을 냉각한다. 따라서, 오일 팬(17S) 안에 저류된 오일은, 리어 하우징(17) 및 외측 하우징(16)을 통해서, 저온 유체 유로(20R)를 흐르는 저온 유체와 열 교환을 행할 수 있어, 저온 유체 유로(20R)를 흐르는 저온 유체에 의해 냉각되는 것이 가능하게 된다.

(제3 작용 및 효과)

오일 유로 형성부(30)는, 저온 유체 유로(20R)를 흐르는 저온 유체에 의해 냉각되는 모터 하우징(14), 및 모터 하우징(14)과 접합되는 증속기 하우징(13) 및 리어 하우징(17)에 형성되어 있다.

따라서, 저온 유체 유로(20R)를 흐르는 저온 유체에 의해 냉각되는 모터 하우징(14)뿐만 아니라, 모터 하우징(14)이 냉각됨으로써 간접적으로 증속기 하우징(13) 및 리어 하우징(17)도 냉각되기 때문에, 전체의 오일 유로 형성부(30)가 냉각된다.

또한, 하우징(10) 위에 오일 유로 형성부(30)를 갖는 부재(예를 들어, 파이프 형상의 부재)를 설치하는 구성과 비교해서 공간 절약화를 도모할 수 있다.

(제4 작용 및 효과)

오일 쿨러(18)의 공간(S)은, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 외주면(16S)의 일부에 의해 형성되어 있음과 함께, 저온 유체 유로(20R)는, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 내주면(16J)에 의해 형성되어 있다. 환언하면, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 외주면(16S)의 일부는, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 내주면(16J)과, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 일부를 통해서 대향 배치되어 있다.

따라서, 공간(S) 내의 저온 유체와 저온 유체 유로(20R) 내의 저온 유체는, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 일부를 통해서 열 교환되기 때문에, 예를 들어 저온 유체 유로(20R) 내의 저온 유체의 온도가 높아진 경우에도 공간(S) 내의 저온 유체에 의해 저온 유체 유로(20R) 내의 저온 유체를 냉각하는 것이 가능하게 된다. 또한, 오일 쿨러(18)의 공간(S)은, 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 외주면의 일부에 의해 형성되어 있기 때문에, 공간 절약화를 도모하는 것이 가능하게 되어 있다.

[실시 형태 2]

도 3을 참조하여, 실시 형태 2에 있어서의 압축기(102)에 대해서 설명한다. 압축기(102)와 압축기(101)(실시 형태 1)는, 오일 쿨러(18)가 외측 하우징(16)의 측벽(16E)의 외주면(16S)에 접촉하지 않도록 설치되어 있다고 하는 점에 있어서 상이하다. 본 실시 형태에 있어서도, 실시 형태 1의 제1, 제2 작용 및 효과를 발휘한다.

[실시 형태 3]

도 4를 참조하여, 실시 형태 3에 있어서의 압축기(103)에 대해서 설명한다. 압축기(103)와 압축기(101)(실시 형태 1)는, 오일 팬(17S)을 형성하고 있는 하우징(17J)이, 외측 하우징(16) 및 리어 하우징(17)의 어느 쪽에도 접촉하지 않도록 설치되어 있다고 하는 점에 있어서 상이하다. 본 실시 형태에 있어서도, 실시 형태 1의 제1, 제4 작용 및 효과를 발휘한다.

[실시 형태 4]

도 5를 참조하여, 실시 형태 4에 있어서의 압축기(104)에 대해서 설명한다. 압축기(104)와 압축기(101)(실시 형태 1)는, 오일 쿨러(18)가 외측 하우징(16)의 외주면(16S)에 접촉하지 않도록 설치되어 있다고 하는 점과, 오일 팬(17S)을 형성하고 있는 하우징(17J)이, 외측 하우징(16) 및 리어 하우징(17)의 어느 쪽에도 접촉하지 않도록 설치되어 있다고 하는 점에 있어서 상이하다. 본 실시 형태에 있어서도, 실시 형태 1의 제1 작용 및 효과를 발휘한다.

[실시 형태 5]

도 6을 참조하여, 실시 형태 5에 있어서의 압축기(105)에 대해서 설명한다. 압축기(105)와 압축기(101)(실시 형태 1)는, 리어 하우징(17)을 구비하지 않는다고 하는 점과, 오일 팬(17S)을 형성하고 있는 하우징(17J)이, 외측 하우징(16)에 접촉하지 않도록 설치되어 있다고 하는 점에 있어서 상이하다. 본 실시 형태에 있어서도, 실시 형태 1의 제4 작용 및 효과를 발휘한다.

[다른 실시 형태]

상술한 각 실시 형태에서는, 저온 유체 유로 형성부(20)는, 모터 하우징(14)에 형성되어 있지만, 저온 유체 유로 형성부를 갖는 부재[예를 들어, 저온 유체 유로(20R)를 갖는 파이프 형상의 부재]가, 모터(1)를 냉각하도록 하우징(10) 위에 설치되어 있어도 되고, 저온 유체 유로 형성부(20)를 갖는 부재와 오일 유로 형성부(30)를 갖는 부재(예를 들어, 오일 유로를 갖는 파이프 형상의 부재)가 접합되어도 된다. 이 경우, 저온 유체 유로 형성부(20)를 갖는 부재에 있어서의 저온 유체 유로 형성부(20)(저온 유체 유로를 형성하는 면)와, 오일 유로 형성부(30)를 갖는 부재에 있어서의 오일 유로 형성부(30)(오일 유로를 형성하는 면) 사이에 개재하는, 저온 유체 유로 형성부(20)를 갖는 부재의 일부 및 오일 유로 형성부(30)를 갖는 부재의 일부가, 본 발명의 개재부에 상당한다.

상술한 각 실시 형태는, 증속기(5)를 구비한 압축기에 기초하여 설명했지만, 증속기(5)는 필수적인 구성이 아니다. 증속기(5)가 사용되지 않는 경우, 오일 공급 장치(21)는, 압축기에 내장되는 기기로서, 예를 들어 각종 베어링에 오일을 공급한다. 오일 공급 장치(21)는, 각종 베어링에 한정되지 않고, 모터(1)에 오일을 공급해도 된다. 오일은, 하우징(냉각관) 등을 통해서 모터(1)를 간접적으로 냉각해도 되고, 모터(1)를 침지하는 형태로 모터(1)를 직접적으로 냉각해도 된다.

상술한 각 실시 형태는, 임펠러(9)를 구비한 압축기에 기초하여 설명했지만, 임펠러(9)는 필수적인 구성은 아니다. 상술한 각 실시 형태에 있어서 개시한 사상은, 모터(1)에 의해 구동되는 압축 기구이면, 스크롤식이든, 피스톤식(경사판식)이든 적용 가능하다.

본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어져야 한다. 본 발명의 범위는 청구 범위에 의해 나타나며, 청구 범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims

유체를 압축하는 압축 기구와,
상기 압축 기구를 구동하는 모터와,
상기 모터에 구동 연결되고, 상기 모터의 동력을 상기 압축 기구로 전달하는 증속기와,
상기 압축 기구, 상기 증속기 및 상기 모터를 수용하는 하우징을 구비한 압축기이며,
저온 유체 유로를 형성하는 표면을 갖고, 상기 모터를 냉각하도록 상기 하우징에 설치되고, 내부에는 저온 유체가 흐르는 저온 유체 유로 형성부와,
상기 하우징 내에 공급되는 오일이 흐르는 오일 유로를 형성하는 표면을 갖는 오일 유로 형성부를 구비하고,
상기 오일 유로 형성부 중 적어도 일부는, 상기 오일이 상기 저온 유체와의 열 교환에 의해 냉각되도록 상기 저온 유체 유로 형성부와 개재부를 통해서 대향 배치되어 있고,
상기 오일은 상기 증속기에 공급되고,
상기 하우징 내에서는, 상기 모터가 수용되어 있는 공간과, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간이 서로 격리되어 형성되어 있고,
오일 펌프를 더 구비하고, 상기 오일 펌프는 상기 모터의 회전축에 구동 연결되어 있고, 상기 오일 펌프는 상기 모터가 수용되어 있는 공간에 대하여, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간과는 반대측의 위치에 설치되어 있고,
상기 오일 유로는 상기 모터가 수용되어 있는 공간의 외주의 위치에 형성되어 있고,
상기 오일 유로는, 상기 모터가 수용되어 있는 공간을 거치지 않고, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간에 연통되어 있는, 압축기.
제1항에 있어서,
상기 오일 유로를 흐르는 상기 오일을 냉각하는 오일 쿨러를 갖는, 압축기.
제2항에 있어서,
상기 오일 쿨러는, 내부에 상기 저온 유체가 공급되는 중공 형상의 하우징을 갖고,
상기 중공 형상의 하우징 내에는, 상기 오일 유로 형성부의 일부가 설치되어 있는, 압축기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오일이 저류되는 오일 팬을 갖고,
당해 오일 팬은, 상기 하우징에 설치되는, 압축기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저온 유체 유로의 적어도 일부 및 상기 오일 유로의 적어도 일부는, 상기 하우징에 형성되는, 압축기.
삭제
삭제
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오일 유로 형성부는, 상기 하우징 내에 설치되고,
상기 개재부는, 상기 하우징의 일부분인, 압축기
유체를 압축하는 압축 기구와,
상기 압축 기구를 구동하는 모터와,
상기 모터에 구동 연결되고, 상기 모터의 동력을 상기 압축 기구로 전달하는 증속기와,
상기 압축 기구, 상기 증속기 및 상기 모터를 수용하는 하우징을 구비한 압축기이며,
저온 유체 유로를 형성하는 표면을 갖고, 상기 모터를 냉각하도록 상기 하우징에 설치되고, 내부에는 저온 유체가 흐르는 저온 유체 유로 형성부와,
상기 하우징 내에 공급되는 오일이 흐르는 오일 유로를 형성하는 표면을 갖는 오일 유로 형성부와,
상기 오일 유로를 흐르는 상기 오일을 냉각하는 오일 쿨러를 구비하고,
상기 오일 쿨러는, 상기 하우징에 설치되고,
상기 오일은 상기 증속기에 공급되고,
상기 하우징 내에서는, 상기 모터가 수용되어 있는 공간과, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간이 서로 격리되어 형성되어 있고,
오일 펌프를 더 구비하고, 상기 오일 펌프는 상기 모터의 회전축에 구동 연결되어 있고, 상기 오일 펌프는 상기 모터가 수용되어 있는 공간에 대하여, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간과는 반대측의 위치에 설치되어 있고,
상기 오일 유로는 상기 모터가 수용되어 있는 공간의 외주의 위치에 형성되어 있고,
상기 오일 유로는, 상기 모터가 수용되어 있는 공간을 거치지 않고, 상기 증속기가 수용되어 있는 공간에 연통되어 있는, 압축기.
제1항에 있어서, 상기 모터의 회전축의 직경 방향에 있어서, 상기 저온 유체 유로 형성부는, 상기 오일 유로 형성부와 상기 모터가 수용되어 있는 공간 사이에 끼워지도록 위치하고 있는, 압축기.