KR20000005781A

KR20000005781A - 압축기의오일분리구조

Info

Publication number: KR20000005781A
Application number: KR1019990019939A
Authority: KR
Inventors: 가유카와히로아키; 히다카시게유키; 히로타스구루; 나카우치겐타
Original assignee: 이시카와 타다시; 가부시키가이샤 도요다지도숏키 세이사쿠쇼
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-01-25
Also published as: JP2000002183A; KR100367188B1; EP0965804A2; JP3509560B2; DE69923627T2; BR9902439A; EP0965804A3; CN1138923C; EP0965804B1; DE69923627D1; US6179578B1; CN1239188A

Abstract

본 발명은 구획 부재를 수용실에 대하여 간단한 작업으로 조립하는 것이 가능한 압축기의 오일 분리 구조를 제공하는 것으로서, 토출 통로(18)는 리어 하우징 (13)에 형성되어 토출실(25)로부터 외부 냉매 회로를 향하는 토출 냉매 가스의 통로가 된다. 수용실(41)은 리어 하우징(13)에서 토출 통로(18)상에 설치되어 있다. 구획 부재(44)는 수용실(41)에 압입 고정되어 수용실(41)을 구획함으로써, 토출 통로(18)상에 분리실(49)을 형성한다. 오일 귀환 통로(31)는 분리실(49)과 크랭크실(15)을 연통한다.

Description

압축기의 오일 분리 구조{Oil Separating Structure of Compressor}

본 발명은 예컨대, 차량 공조 시스템에 적용되는 압축기에 있어서, 토출 냉매 가스중에 안개 형상으로서 포함되어 있는 오일을 분리하기 위한 오일 분리 구조에 관한 것이다.

이런 종류의 압축기에서는 도 5a 및 도 5b에 도시하는 바와 같은 오일 분리 구조를 구비한 것이 존재한다. 즉, 하우징(101)은 도시하지 않은 압축 기구를 수용한다. 토출 통로(102)는 하우징(101)에 형성되어, 압축 기구로부터 외부 냉매 회로를 향하는 토출 냉매 가스의 통로가 된다. 수용실(103)은 하우징(101)에 있어서 토출 통로(102)상에 형성되어 있다. 수용실(103)은 횡단면 원형을 이루고, 따라서, 내주면(103a)은 원통면을 이루고 있다. 구획 부재(104)는 원반형을 이루는 제 1 구획 벽부(105), 동일하게 원반형을 이루는 제 2 구획 벽부(106) 및 양 구획 벽부(105, 106)를 연결하는 연결부(107)가 일체화되어 이루어진다. 상기 구획 부재(104)는 제 1 구획벽(105)측에서 수용실(103)에 삽입되어, 수용실(103) 내주면(103a)에서 안쪽에 형성된 위치 결정용 계단부(103b)에 맞닿는 위치에까지 밀어 넣어져 있다.

걸어맞춤 홈(103c)은 환형을 이루고 수용실(103)의 내주면(103a)에서 개구측에 형성되어 있다. 테이퍼 서클립(108)은 외주부(108a)가 끝이 가늘어지는 테이퍼형을 이루고, 이 외주부(108a)로써 걸어맞춤 홈(103c)에 삽입되어 걸어맞추어져 있다. 구획 부재(104)는 테이퍼 서클립(108)에 의해 수용실(103)로부터의 빠짐이 방지되고, 또한 위치 결정용 계단부(103b) 사이에서 밀어 넣이져 있다.

도 5b에 도시하는 바와 같이, 상기 테이퍼 서클립(108)은 외주부(108a)의 걸어맞춤 홈(103c)에 대한 유입량을 변경함으로써 가공 정밀도가 낮은 것 등에 기인하여 걸어맞춤 홈(103c)의 위치 결정용 계단부(103b)로부터의 높이(h)에 다소의 오차가 생겼다고 해도 구획 부재(104)를 위치 결정용 계단부(103b) 사이에서 확실히 밀어 넣을 수 있다. 도 5b에 있어서 실선은 걸어맞춤 홈(103c)의 높이(h)가 구획 부재(104)의 높이를 밑돌았을 때의 테이퍼 서클립(108)의 상태를 도시하고 있다. 도 5b에 있어서 2점쇄선은 걸어맞춤 홈(103c)의 높이(h)가 구획 부재(104)의 높이와 거의 같게 되었을 때의 테이퍼 서클립(108)의 상태를 도시하고 있다.

상기와 같이 하여 구획 부재(104)가 조립된 수용실(103)은 그 안쪽에 분리실(109)이 제 1 구획 벽부(105)에 의해 구획 형성됨과 동시에, 그 개구측에 연통실(110)이 제 1 및 제 2 구획 벽부(105, 106)에 의해 구획 형성되어 있다. 연통로(111)는 제 1 구획벽(105) 및 연결부(107) 중심부에 형성되어 분리실(109)과 연통실(110)을 연통한다. 오일 귀환 통로(112)는 하우징(101)에 형성되어, 토출압 영역인 분리실(109)과 토출압 영역보다도 저압인 저압 영역을 연통한다.

그리고, 압축 기구로부터 토출 통로(102)를 거쳐 외부 냉매 회로를 향하는 토출 냉매 가스는 분리실(109)에서 원통 내면(103a)을 따라 선회된다. 따라서, 토출 냉매 가스중에 안개 형상으로서 포함되는 오일이 원심력 작용에 의해서 분리된다. 오일이 분리된 토출 냉매 가스는 연통로(111) 및 연통실(110)을 거쳐 외부 냉매 회로에 배출된다. 한편, 토출 냉매 가스로부터 분리된 오일은 분리실(109)과 저압 영역과의 압력차로부터 오일 귀환 통로(112)를 거쳐 저압 영역으로 이동되어 압축기 내부의 각 미끄럼 운동 부분에 윤활액 및 냉각액으로서 공급된다.

그런데, 상기 종래 기술에 있어서는 걸어맞춤 홈(103c)의 높이(h)가 가공 오차에 기인하여 구획 부재(104)의 높이를 크게 밑돌면 테이퍼 서클립(108)을 걸어맞춤 홈(103c)에 대하여 걸어 맞출 수 없게 된다.

또한, 걸어맞춤 홈(103c)의 높이(h)가 구획 부재(104)의 높이를 상회하면 구획 부재(104)를 위치 결정용 계단부(103b) 사이에서 밀어 넣을 수 없게 된다. 구획 부재(104)를 위치 결정용 계단부(103b) 사이에서 밀어 넣을 수 없으면 예컨대, 구획 부재(104)가 분리실(109)에서의 토출 냉매 가스의 선회류에 운동력이 부여되어 회전한다. 따라서, 제 1 및 제 2 구획 벽부(105, 106)의 외주면(105a, 106a)이 수용실(103)의 내주면(103a)과 미끄럼 운동되어 마모됨으로써 손상될 염려가 있었다. 또한, 구획 부재(104)가 수용실(103)에서 덜컹거려 압축기가 발하는 진동이나 소음의 요인이 되고 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 종래는 높이가 다른 구획 부재(104)를 복수개 준비하고 있었다. 그리고, 구획 부재(104)를 수용실(103)에 조립하는 작업을 할 때에는 걸어맞춤 홈(103c)의 높이(h)를 측정하고, 이 측정 높이(h)에 맞추어 구획 부재(104)의 높이를 선택함으로써, 걸어맞춤 홈(103c)의 높이(h)의 가공 오차를 구획 부재(104)측에서 흡수하도록 하고 있었다. 이와 같이, 구획 부재(104)를수용실(103)에 조립하는 작업은 번거로운 작업이고, 작업 시간이 지연되고 있었다.

본 발명은 상기 종래 기술에 존재하는 문제점에 착안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 구획 부재를 수용실에 대하여 간단한 작업으로 조립하는 것이 가능한 압축기의 오일 분리 구조를 제공하는 데에 있다.

도 1은 가변 용량형 압축기의 종단면도.

도 2는 도 1에서 오일 분리 구조 부근을 확대하여 도시하는 도면.

도 3은 분리실의 횡단면도.

도 4a는 구획 부재의 조면 처리 공정을 설명하는 도면.

도 4b는 구획 부재에 피복층을 형성하는 공정을 설명하는 도면,

도 4c는 구획 부재를 수용실에 조립하는 공정을 설명하는 도면.

도 5a는 종래의 오일 분리 구조를 설명하는 도면.

도 5b는 도 5a에서 테이퍼 서클립의 외주부 부근의 확대도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11…프론트 하우징 12…실린더 블록

13…리어 하우징 15…크랭크실

18…토출 통로

31…오일 귀환 통로를 겸한 급기 통로

41…수용실 43…소직경부

44…구획 부재 48…압입부

49…분리실

상기 목적을 달성하기 위해서 청구항 1의 발명에서는 하우징에서 토출 통로상에는 수용실이 설치되고, 수용실에는 구획 부재가 압입 고정되어 구획 부재에 의해서 수용실을 구획함으로써 분리실을 형성하여 이루어지는 오일 분리 구조이다.

청구항 2의 발명에서는 상기 하우징과 구획 부재는 동일계 금속 재료에 의해 구성되어 있다.

청구항 3의 발명에서는 상기 하우징 및 구획 부재는 알루미늄계 금속 재료에 의해 구성되어 있다.

청구항 4의 발명에서는 상기 하우징과 구획 부재는 다른 계열의 금속 재료에 의해 구성되어 있다.

청구항 5의 발명에서는 상기 하우징 및 구획 부재의 한 쪽은 알루미늄계 금속 재료로 이루어지고, 하우징 및 구획 부재의 다른 쪽은 황동계 금속 재료에 의해 구성되어 있다.

청구항 6의 발명에서는 상기 하우징과 구획 부재 사이에서 적어도 한 쪽의 접촉면에 고체 윤활제로 이루어지는 피복층을 형성한 것이다.

청구항 7의 발명에서는 상기 하우징 또는 구획 부재에서 피복층을 형성하는면에는 그 면조도를 높이는 조면 처리가 실시되어 있다.

청구항 8의 발명에서는 상기 분리실은 원통 내면을 갖고, 도입된 토출 냉매 가스를 원통 내면을 따라 선회시킴으로써 원심력 작용에 의해 토출 냉매 가스로부터 오일을 분리하는 구성이다.

청구항 9의 발명에서는 상기 구획 부재는 수용실을 구획하여 분리실 또는 연통실의 한 쪽을 형성하는 제 1 구획 벽부와, 수용실을 제 1 구획 벽부에서 구획하여 분리실 또는 연통실의 다른 쪽을 형성하는 제 2 구획 벽부를 구비하고, 연통실은 토출 통로에서 분리실의 하류측에 배치되고, 제 1 구획 벽부에는 분리실에 대하여 원통 내면의 중심축선 위치에서 개구하여 분리실과 연통실을 연통하는 연통로가 형성되어 있다.

청구항 10의 발명에서는 상기 구획 부재는 제 1 및 제 2 구획 벽부를 연결하여 일체화하는 연결부를 구비하고 있다.

상기 구성의 청구항 1의 발명에 있어서는 압축기구로부터 토출 통로를 거쳐 외부 냉매 회로를 향하는 토출 냉매 가스는 분리실을 통과한다. 분리실은 토출 냉매 가스중에 포함되어 있는 오일을 분리한다. 오일이 분리된 토출 냉매 가스는 분리실에서 외부 냉매 회로로 배출된다. 한편, 토출 냉매 가스로부터 분리된 오일은 분리실과 저압 영역과의 압력차로부터 오일 귀환 통로를 거쳐 저압 영역에 이동되며 즉시 압축기 내부의 각 미끄럼 운동 부분에 공급된다.

그런데, 상기 분리실은 토출 통로상에 설치된 수용실을 구획 부재에 의해 구획함으로써 형성되어 있다. 구획 부재는 수용실에 압입 고정된다. 따라서, 구획부재를 수용실에 대하여 밀어 넣기만 하는 간단한 작업으로, 구획 부재를 수용실에 조립하는 것이 가능해진다.

청구항 2의 발명에 있어서는 하우징과 구획 부재가 동일계 금속 재료, 즉, 열팽창율이 가까운 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 따라서, 예컨대, 수용실(하우징)과 구획 부재 사이의 압입 고정 관계가 열 영향에 의해 해제되는 것을 방지할 수 있다.

청구항 3의 발명에 있어서는 예컨대, 하우징 및 구획 부재를 철계 금속 재료에 의해 구성한 경우와 비교하여 압축기의 경량화에 유리하다.

청구항 4의 발명에 있어서는 하우징과 구획 부재가 다른 계열의 금속 재료에 의해 구성되어 있어 구획 부재의 수용실에 대한 압입시에 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

청구항 5의 발명에 있어서는 예컨대, 하우징 및 구획 부재의 한 쪽을 철계 금속 재료에 의해 구성한 경우와 비교하여, 압축기의 경량화에 유리하다. 또한, 하우징 및 구획 부재의 다른 쪽은 예컨대, 철계의 금속 재료와 비교하여 알루미늄계의 금속 재료에 열 팽창율이 가까운 황동계 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 따라서, 예컨대 수용실(하우징)과 구획 부재와의 사이의 압입 고정 관계가 열 영향에 의해 해제되는 것을 방지할 수 있다.

청구항 6의 발명에 있어서는 구획 부재의 수용실에 대한 조립을 피복층이 저마찰 계수인 것을 이용하여 원활하게 행할 수 있다. 또한, 하우징과 구획 부재가 동일계 금속 재료였던 경우에는 피복층이 양자간에 개재됨으로써, 구획 부재의 수용실에 대한 압입시에 손상이 발생하는 것을 방지할 수가 있다.

청구항 7의 발명에 있어서는 구획 부재의 표면에 대한 고체 윤활제의 도포 상태가 양호해 강한 피복층을 형성할 수 있다.

청구항 8의 발명에 있어서는 분리실로 도입된 토출 냉매 가스는 원통 내면을 따라 선회된다. 따라서, 원심력 작용에 의해 토출 냉매 가스로부터 오일이 분리된다.

청구항 9의 발명에 있어서는 연통로가 분리실에 대하여 원통 내면의 중심축선 위치에서 개구되어 있다. 따라서, 분리실의 토출 냉매 가스는 선회류 중심축의 영역, 즉 오일이 원심력 작용에 의해 존재하기 어렵게 되어 있는 영역으로부터 연통로를 거쳐 연통실에서 꺼내어진다. 따라서, 분리실의 오일이 토출 냉매 가스의 흐름을 타서 연통실에 배출되는 양, 나아가서는 외부 냉매 회로에 배출되는 양을 절감할 수 있다.

청구항 10의 발명에 있어서는 제 1 및 제 2 구획 벽부가 연결부에 의해 일체화되어 이루어진다. 따라서, 구획 부재를 수용실에 조립하는 작업을 할 때에 구획 부재의 준비나 취급이 용이해진다.

이하, 본 발명을 차량 공조 시스템에 적용되는 가변 용량형 압축기의 오일 분리 구조에 있어서 구체화한 일실시예에 관하여 설명한다.

우선, 가변 용량형 압축기의 구성에 관해 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 프론트 하우징(11)은 실린더 블록(12) 전단에 접합 고정되어 있다. 리어 하우징(13)은 실린더 블록(12) 후단에 밸브 포트형성체(14)를 거쳐 접합 고정되어 있다. 크랭크실(15)은 프론트 하우징(11)과 실린더 블록(12)에 둘러싸여 구획 형성되어 있다. 상기 프론트 하우징(11), 실린더 블록(12) 및 리어 하우징(13)은 압축기의 하우징을 이루고, 알루미늄 합금 등의 알루미늄계 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 하우징(11 내지 13)을 알루미늄계 금속 재료에 의해 구성함으로써 예컨대 철계 금속 재료에 의해 구성한 경우와 비교하여 압축기의 경량화에 유리하다.

회전축(16)은 크랭크실(15)을 관통하도록 하여 프론트 하우징(11)과 실린더 블록(12) 사이에 회전가능하게 가설 지지되어 있다. 회전축(16)은 도시하지 않은 외부 구동원으로서의 차량 엔진에 전자 클러치 등의 클러치 기구를 거쳐 연결되어 있다. 따라서, 회전축(16)은 차량 엔진 동작시에 있어서 클러치 기구 접속에 의해 회전 구동된다.

회전 지지체(19)는 크랭크실(15)에서 회전축(16)에 부착되어 있다. 사판 (20)은 회전축(16)에서 그 축선 L방향으로 슬라이드 이동가능하고 또한 경사 이동가능하게 지지되어 있다. 힌지 기구(21)는 회전 지지체(19)와 사판(20) 사이에 개재되어 있다. 사판(20)은 힌지 기구(21)의 개재에 의해 회전축(16)에 대하여 경사이동가능하고 또한 회전축(16)과 일체적으로 회전가능하게 되어 있다. 사판(20)의 반경 중심부가 실린더 블록(12) 쪽으로 이동하면 사판(20)의 경사각이 감소되고 반대로 회전 지지체(19) 쪽으로 이동하면 사판(20)의 경사각이 증대된다.

실린더 보어(12a)는 실린더 블록(12)에 관통되어 형성되어 있다. 편두형의 피스톤(22)은 일단측이 실린더 보어(12a)에 수용되고, 타단측이 슈(23)를 거쳐사판(20) 외주부에 계류되어 있다. 피스톤(22)은 사판(20)의 회전 운동에 의해 실린더 보어(12a)내에서 전후로 왕복운동된다.

흡입실(24) 및 토출실(25)은 리어 하우징(13)에 각각 구획 형성되어 있다. 흡입 포트(26), 흡입 밸브(27), 토출 포트(28) 및 토출 밸브(29)는 각각 밸브 포트 형성체(14)에 형성되어 있다. 그리고, 외부 냉매 회로에서 흡입실(24)에 도입된 냉매 가스는 피스톤(22)의 상사점 쪽에서 하사점 쪽으로의 이동에 의해 흡입 포트(26) 및 흡입밸브(27)를 거쳐 실린더 보어(12a)로 흡입된다. 실린더 보어(12a)로 흡입된 냉매 가스는 피스톤(22)의 하사점 쪽에서부터 상사점 쪽으로의 이동에 의해 소정의 압력까지 압축됨과 동시에, 토출 포트(28) 및 토출 밸브(29)를 거쳐 토출실(25)로 토출된다.

머플러부(17)는 실린더 블록(12)의 외곽부와 리어 하우징(13)의 외곽부에 걸쳐 설치되어 있다. 머플러실(17a)은 머플러부(17)에 형성되고 외부 냉매 회로에 연통된다. 토출 통로(18)는 리어 하우징(13)에 형성되고 토출실(25)과 머플러실(17a)을 연통한다. 따라서, 토출실(25)로 토출된 토출 냉매 가스는 토출 통로(18) 및 머플러실(17a)을 거쳐 외부 냉매 회로를 향하여 배출된다. 머플러실(17a)을 통과하는 토출 냉매 가스는 머플러실(17a)에 의한 팽창형 머플러 작용에 의해 압력 맥동이 감쇠된다.

배기 통로(30)는 회전축(16) 축심에 형성된 통로(30a)와 실린더블록(12) 및 밸브 포트 형성체(14)에 형성된 통기구멍(30b)으로 이루어진다. 배기 통로(30)는 크랭크실(15)과 흡입실(24)을 연통한다. 급기 통로(31)는 토출압 영역(후술하는 분리실(49))과 크랭크실(15)을 연통한다. 전자 밸브인 용량 제어 밸브(32)는 급기 통로(31)상에 개재되어 있다. 용량 제어 밸브(32)는 솔레노이드(32a)와 솔레노이드(32a)의 여자 및 소자에 의해 급기 통로(31)를 개폐하는 밸브체(32b)를 구비하고 있다. 솔레노이드(32a)는 냉방 부하 등에 따른 도시하지 않은 컴퓨터의 제어에 의해 여자 및 소자된다. 따라서, 급기 통로(31)의 개방도가 밸브체(32b)에 의해 조절되고 크랭크실(15)의 압력이 변경되어 피스톤(22) 전후에 작용하는 크랭크실(15)의 압력과 실린더 보어(12a)의 압력과의 차이가 조정된다. 그 결과, 사판(20)의 경사각이 변경되고 피스톤(22)의 스트로크량이 변경되어 토출 용량이 조정된다.

즉, 솔레노이드(32a)가 소자되면 밸브체(32b)에 의해 급기 통로(31)가 열려 토출압 영역(49)과 크랭크실(15)이 연통된다. 따라서, 토출압 영역(49)의 고압 냉매 가스가 급기 통로(31)를 거쳐 크랭크실(15)에 공급되어 크랭크실(15)의 압력이 상승된다. 크랭크실(15)의 압력이 상승되면 사판(20)의 경사각이 최소로 되고 피스톤(22)의 스트로크량이 작아져 토출 용량이 최소가 된다. 솔레노이드(32a)가 여자되면 밸브체(32b)에 의해 급기 통로(31)가 닫혀져 크랭크실(15)의 압력이 배기 통로(30)를 거친 방출압에 의거해서 저하한다. 크랭크실(15)의 압력이 저하하면 사판(20)의 경사각이 최대로 되고 피스톤(22)의 스트로크량이 크게 되어서 토출 용량이 최대가 된다.

다음에, 상기 가변 용량형 압축기가 구비하는 오일 분리 구조에 관해 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 수용실(41)은 리어 하우징(13)에서 토출 통로(18)상에 형성되고 토출실(25) 내벽면(25a)에서 개구되어 있다. 수용실(41)의 개구 테두리부(41a)는 모떼기 가공에 의해 토출실(25)을 향하여 확장하는 테이퍼면을 이루고 있다. 수용실(41)은 횡단면 원형을 이루고 따라서, 그 내주면(4lb)은 원통면을 이루고 있다. 수용실(41)의 내주면(4lb)은 개구측의 대직경부(42)와 안쪽의 소직경부(43)로 구성되어 있다. 위치 결정용 계단부(41c)는 내주면(41b)에서 대직경부(42)와 소직경부(43)와의 접속 위치에 형성되어 있다. 위치 결정용 계단부(41c)는 대직경부(42)와 소직경부(43)를 경사면으로서 접속한다.

구획 부재(44)는 리어 하우징(13)와 동일한 재료에 의해 구성되어 있다. 즉, 구획 부재(44)는 알루미늄 합금 등의 알루미늄계 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 구획 부재(44)는 제 1 구획 벽부(45), 원반형을 이루는 제 2 구획 벽부(46) 및 양 구획 벽부(45, 46)를 연결하여 일체화하는 주상의 연결부(47)가 주조나 단조 등에 의한 일체 성형에 의해 제작되어 있다. 제 1 구획 벽부(45)는 원반부(52)와 원반부(52)에서 연결부(47)와는 반대측 끝면에 형성된 원주형을 이루는 압입부(48)로 이루어져 있다. 제 1 구획 벽부(45)의 원반부(52)의 외경 및 제 2 구획 벽부(46)의 외경은 수용실(41)의 내주면(41b)에서 대직경부(42)의 내경과 거의 같다. 압입부(48)의 외경은 수용실(41)의 내주면(41b)에서 소직경부(43)의 내경보다도 크게 설정되어 있다. 제 1 구획 벽부(45)에서 원반부(52)와 압입부(48)와의 접속 부분에는 양자(52, 48)를 경사면에서 접속하는 상기 수용실(41)의 위치 결정용 계단부(41c)에 대응한 계단부(45a)가 형성되어 있다.

도 4a에 도시하는 바와 같이, 상기와 같이 하여 각 부분(45 내지 47)이 일체 성형되어 이루어지는 구획 부재(44)는 조면 처리로서의 쇼트 블라스트 가공에 의해 제 1 구획 벽부(45)에서 원반부(52) 및 압입부(48)의 외주면(52a, 48a) 및 제 2 구획 벽부(46)의 외주면(46a)을 포함하는 표면 전체의 면조도가 높게 되어 있다. 도면은 쇼트(입자)가 구획 부재(44) 표면에 고정되어 있는 형태를 도시하고 있다.

도 4b에 도시하는 바와 같이, 면조도가 높여진 구획 부재(44)의 표면에는 고체 윤활제의 피복층이 형성된다. 피복층 형성에는 침지 도포법이 쓰이고 있다. 즉, 용액은 용제에 고체 윤활제를 녹여 넣은 것이며, 이 용액중에 조면 처리를 끝낸 구획 부재(44)가 담겨진다. 용액이 침지 도포된 구획 부재(44)는 건조 공정에서 용제가 제거됨으로써 그 표면에는 고체 윤활제로 이루어지는 피복층이 형성된다. 또, 고체 윤활제로서는 이황화몰리브덴이나 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소 수지 등을 들 수 있다.

도 4c에 도시하는 바와 같이, 피복층이 형성된 구획 부재(44)는 제 1 구획 벽부(45)의 압입부(48)측으로부터 수용실(41)에 삽입되어, 지그(J)를 사용함으로 제 1 구획벽부(45)의 계단부(45a)가 위치 결정용 계단부(41c)에 맞닿는 위치에까지 밀어 넣어진다. 압입부(48)의 외경은 수용실(41)의 소직경부(43)의 내경보다도 크기 때문에, 압입부(48)가 소직경부(43)에 밀어 넣어짐으로써 구획 부재(44)는 압입부(48)로써 소직경부(43)를 체결하여 수용실(41)에 대하여 압입 고정된다.

상기와 같이 하여 구획 부재(44)가 조립된 수용실(41)은 안쪽에 분리실(49)이 제 1 구획 벽부(45)에 의해 구획 형성됨과 함께 개구측에 연통실(50)이 제 1 및 제2 구획벽부(45, 46)에 의해 구획 형성되어 있다. 연통로(51)는 제 1 구획벽부(45) 및 연결부(47)에 형성되어 분리실(49)과 연통실(50)을 연통한다. 연통로(51)은 제 1 구획 벽부(45)의 압입부(48)에서 수용실(41)의 내주면(원통 내면)(41b)의 중심축선 위치에서 개구되어 있다.

도입 통로(18a)는 토출 통로(18)의 상류측(토출실(25)측)을 구성하고 토출실(25)과 분리실(49)을 연통한다. 도입 통로(18a)는 분리실(49)에 대하여 내주면(41b)의 접속 위치에서 접속되어 있다. 도출 통로(18b)는 토출 통로(18)의 하류측(머플러실(17a) 측)을 구성하고 연통실(50)과 머플러실(17a)을 연통한다.

그리고, 토출실(25)로 토출된 토출 냉매 가스는 도입 통로(18a)를 거쳐 분리실(49)에 도입됨과 동시에, 분리실(49)에서 그 내주면(41b)을 따라 선회된다. 따라서, 토출 냉매 가스에 안개 형상으로서 포함되어 있는 오일이 원심력 작용에 의해 분리된다. 오일이 분리된 토출 냉매 가스는 연통로(51), 연통실(50), 도출 통로(18b) 및 머플러실(17a)을 거쳐 외부 냉매 회로에 배출된다. 분리실(49)에서 분리된 오일은 토출압 영역인 분리실(49)과 저압 영역인 크랭크실(15)과의 압력차로부터, 토출 용량의 제어를 위한 토출 냉매 가스와 함께 오일 귀환 통로를 겸하는 급기 통로(31)를 거쳐 저압 영역으로서의 크랭크실(15)에 공급된다. 크랭크실(15)에 공급된 오일은 예컨대, 피스톤(22)과 슈(23)와의 연결 부분이나 슈(23)와 사판(20)과의 연결부분 등의 각 미끄럼 운동 부분에 공급되어 윤활 및 냉각 작용을 발휘한다.

상기 구성의 본 실시예에 있어서는 다음과 같은 효과를 나타낸다.

(1) 구획 부재(44)는 수용실(41)에 압입 고정된다. 따라서, 구획 부재(44)를 수용실(41)에 밀어 넣기만 하는 간단한 작업으로, 구획 부재(44)를 수용실(41)에 조립할 수 있어 도 5에 도시하는 종래 기술과 비교하여 작업 시간을 대폭 단축할 수 있다.

(2) 리어 하우징(13)과 구획 부재(44)가 동일한 재료, 즉 열 팽창율이 같은 재료에 의해 구성되어 있다. 따라서, 예컨대 수용실(41)(소직경부(43))에서의 구획 부재(44)(압입부(48))의 체결이 열 팽창에 의해 소실되는 것, 즉 수용실(41)(리어 하우징(13))과 구획 부재(44)와의 압입 고정 관계가 해제되는 것을 방지할 수 있다.

(3) 고체 윤활제로 이루어지는 피복층이 구획 부재(44)의 표면, 특히 수용실(41)의 내주면(41b)에 대하여 접촉하는 제 1 구획 벽부(45)에서 원반부(52) 및 압입부(48)의 외주면(52a, 48a) 및 제 2 구획 벽부(46)의 외주면(46a)에 형성되어 있다. 따라서, 구획 부재(44)의 수용실(41)에 대한 조립을 피복층이 저마찰 계수인 것을 이용하여 원활하게 행할 수 있다.

여기서, 예컨대 구획 부재(44) 표면에 윤활유 등의 액체 윤활제를 도포한 상태에서 수용실(41)에 대한 조립을 행한다. 그러나, 구획 부재(44) (압입부(48))와 수용실(41) (소직경부(43))과의 압입 부분의 치수 관리는 엄하고, 액체 윤활제는 압입부(48)의 소직경부(43)에 대한 밀어 넣기와 동시에 밀려 나오므로 압입을 스무스하게는 이르지 않는다.

동일 재료인 리어 하우징(13)(소직경부(43))과 구획 부재(44)(압입부(48)) 사이에 다른 재료의 피복층이 개재되고 구획 부재(44)의 수용실(41)에 대한 압입시에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 손상에 의해 생기는 리어 하우징(13) 및 구획 부재(44)의 재료 부스러기나 재료 조각이 오일에 섞이는 것을 방지할 수 있고, 예컨대 급기 통로(31)에 재료 부스러기나 재료 조각의 막힘이 생기는 등의 문제를 방지할 수 있다.

(4) 피복층이 형성되는 구획 부재(44)의 표면은 조면 처리에 의해서 면조도가 높여져 있다. 따라서, 구획 부재(44)의 표면에 대한 고체 윤활제의 도포 상태가 양호해져 강한 피복층을 형성할 수 있다.

(5) 구획 부재(44)의 조면 처리는 쇼트 가공에 의해 이루어져 있다. 따라서 예컨대 구획 부재(44)의 조면 처리를 약품 등을 사용하여 화학적으로 행하는 경우와 비교하여 조도 설정이 용이하고 작업자의 작업 환경도 양호해진다.

(6) 연통로(51)는 내주면(41b)의 중심축선 위치에서 분리실(49)에 개구되어 있다. 따라서, 분리실(49)의 토출 냉매 가스는 그 선회류의 중심측 영역, 즉, 원심력 작용에 의해 오일이 존재하기 어렵게 되어 있는 영역으로부터 연통로(51)를 거쳐 연통실(50)로 꺼내어진다. 그 결과, 분리실(49)의 오일이 토출 냉매 가스의 흐름을 타서 연통실(50)에 배출되는 양, 나아가서는 외부 냉매 회로에 배출되는는 양을 절감할 수 있어 오일의 회수 효율이 높여진다.

(7) 구획 부재(44)는 제 1 및 제 2 구획벽부(45, 46)가 연결부(47)에 의해 일체화되어 이루어진다. 따라서, 구획 부재(44)를 수용실(41)에 조립하는 작업시, 그 준비나 취급이 용이해진다.

(8) 수용실(41)의 개구 테두리부(41a)는 토출실(25)을 향하여 확장하는 테이퍼면 형상을 이루고 있다. 따라서, 구획 부재(44) 수용실(41)에 대한 삽입을 스무스하게 할 수 있다.

(9) 위치 결정용 계단부(41c)가 수용실(41)에 설치되어 있다. 따라서, 구획 부재(44)를 위치 결정용 계단부(41c)에 맞닿는 위치에까지 밀어 넣는 것만이 필요하고, 밀어 넣는 거리의 계측 등의 특별한 작업을 필요로 하지 않고서 분리실(49)의 용적을 일정하게 하는 것, 즉 분리실(49)의 오일 분리 능력의 불균일을 억제할 수 있다.

(10) 위치 결정용 계단부(41c)는 경사져 있다. 따라서, 구획 부재(44)를 수용실(41)에 조립할 때, 압입부(48)의 소직경부(43)에 대한 압입을 스무스하게 할 수 있다.

(11) 토출 용량의 제어를 위한 급기 통로(31)가 오일 분리 구조의 오일 귀환 통로를 겸하고 있다. 따라서, 전용의 오일 귀환 통로를 형성할 필요 없이 압축기의 구성을 간단히 할 수 있다.

본 발명의 취지로부터 이탈하지 않는 범위에서 예컨대, 상기 실시예를 이하의 형태로 변경할 수 있다.

○ 상기 실시예에 있어서, 구획 부재(44)를 황동계 금속 재료에 의해 구성하는 것. 즉, 구획 부재(44)를 리어 하우징(13)과 다른 계열의 금속 재료에 의해 구성하는 것. 이 구성에 의하면, 상술한 양자(13, 44)가 동일계 재료인 것에 의한 손상의 문제를 해소할 수 있다. 또한, 황동계 금속 재료는 예컨대, 철계의 금속 재료등과 비교하여 알루미늄계 금속 재료와 열팽창율이 근사하기 때문에, 수용실(41)(리어 하우징(13))과 구획 부재(44)와의 압입 고정 관계가 열 영향에 의해 해제되는 문제도 거의 생기지 않는다.

○ 상기 실시예에 있어서 리어 하우징(13)과 구획 부재(44)와는 동일 재료에 의해 구성되어 있었다. 즉, 리어 하우징(13)과 구획 부재(44)와는 동일계 재료로 또한 성분 구성이나 배합 비율이 완전히 같은 재료에 의해 구성되어 있었다. 이것을 변경하여 리어 하우징(13)과 구획 부재(44)를 동일계 재료라도 성분 구성이나 배합비율이 다른 재료에 의해 구성하는 것. 예컨대, 같은 알루미늄계 금속 재료에서도 실리콘으로 이루어지는 경질 입자를 함유하고 있는 재료로 리어 하우징(13) 또는 구획 부재(44)의 한 쪽을 구성하고, 경질 입자를 함유하지 않는 재료로 다른 쪽을 구성하는 것. 또는, 다른 쪽도 경질 입자를 함유한 재료에 의해 구성하여 한 쪽과는 경질 입자의 함유 비율을 바꾸는 것.

○ 구획 부재(44)를 합성 수지에 의해 구성하는 것. 이와 같이 하면, 구획 부재(44)의 성형이 용이해지고 경량화도 꾀할 수 잇다.

○ 오일 분리 구조를 관성 분리에 의해 토출 냉매 가스로부터 오일을 분리하는 구성으로 하는 것. 이와 같이 하면, 예컨대, 구획 부재(44)를 제 1 구획 벽부(45)만의 구성으로 하여, 도출 통로(18b)를 분리실(49)에 직접 접속하는 간단한 구성으로 할 수 있다.

○ 제 1 구획 벽부(45), 제 2 구획 벽부(46) 및 연결부(47)를 각각 별개로 성형하고, 후에 접착제나 용접 등에 의해 일체화하여 구획 부재(44)로 하는 것. 이와같이 하면, 각각의 형상이 간단하게 되어 성형하기 쉽고, 후에 일체화함으로 수용실(41)에 대한 조립 작업시의 취급도 용이해진다.

○ 토출실(25)과 크랭크실(15)을 급기 통로(31)에 의해 연통한다. 급기 통로(31)와 다른 통로의 오일 귀환 통로에 의해 분리실(49)과 크랭크실(15)을 연통시키는 것.

○ 구획 부재(44)의 조면 처리를 다른 쇼트 가공으로서 액체 호닝 가공에 의해 행하는 것.

○ 구획 부재(44)에 대한 용액의 도포에 스프레이 도포법를 사용하는 것.

○ 구획 부재(44)의 피복층을 주석 도금 등의 도금에 의해 형성하는 것.

상기 실시예로부터 파악할 수 있는 기술적 사상에 관해 기재한다.

(1) 상기 하우징(13)과 구획 부재(44)와는 동일 재료에 의해 구성되어 있는 청구항 1에 기재한 오일 분리 구조.

이와 같이 하면, 하우징(13)과 구획 부재(44)의 열 팽창율을 동일하게 할 수 있고, 수용실(41)(하우징(13))과 구획 부재(44)와의 압입 고정 관계가 열 팽창에 의해 해제되는 문제는 생기지 않는다.

(2) 상기 조면 처리는 쇼트 가공에 의해 이루어지고 있는 청구항 7 내지 10 중 어느 하나에 기재한 오일 분리 구조.

이와 같이 하면, 예컨대, 구획 부재(44)의 조면 처리를 약품 등을 사용하여 화학적으로 하는 경우와 비교하여 정밀도 설정이 용이하고 작업자의 작업 환경도 좋아진다.

(3) 수용실(41)에는 구획 부재(44)의 위치 결정을 맞닿는 규정에 의해 행하기 위한 위치 결정 수단(41c)이 설치되어 있는 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 기재한 오일 분리 구조.

이와 같이 하면, 구획 부재(44)를 위치 결정 수단(41c)에 맞부딪치는 위치에까지 밀어 넣는 것만이 필요하고, 밀어 넣는 거리의 측정 등의 특별한 작업을 필요로 하지 않고서 분리실(49)의 용적을 일정하게 할 수 있다.

(4) 상기 하우징(11 내지 13)에는 저압 영역으로서의 크랭크실(15) 및 피스톤(22)을 수용하는 실린더 보어(12a)가 형성되고, 하우징(11 내지 13)에는 크랭크실(15)을 삽입하도록 하여 회전축(16)이 회전가능하게 지지되고, 크랭크실(15)에서 회전축(16)에는 캠 플레이트(20)가 일체 회전가능하게 연결되고, 캠 플레이트(20)에는 피스톤(22)이 연결되어 있고, 회전축(16)의 회전 운동이 캠 플레이트(20)를 거쳐 피스톤(22)의 실린더 보어(12a)에서의 왕복 운동으로 변환됨으로 냉매 가스의 압축이 행해지는 구성인 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 기재한 오일 분리 구조.

이와 같이 하면, 분리실(49)에서 분리된 오일은 오일 귀환 통로(31)를 거쳐 크랭크실(15)에 공급되고, 예컨대, 캠 플레이트(20)와 피스톤(22)과의 연결 부분등의 각 미끄럼 운동 부분의 윤활 및 냉각 작용을 발휘한다.

(5) 상기 캠플레이트(20)는 회전축(16)에 경사 이동가능하게 연결되고, 크랭크실(15)과 토출압 영역(49)과는 급기 통로(31)에 의해 접속되며, 크랭크실(15)과 흡입압 영역(24)과는 배기 통로(30)에 의해 접속되고, 급기 통로(31) 및 배기통로(30)의 적어도 한 쪽에는 용량 제어 밸브(32)가 개재되며, 용량 제어 밸브(32)에 의해 급기 통로(31) 및 배기 통로(30)의 적어도 한 쪽 개방도를 조절함으로써 크랭크실(15)의 압력을 변경하여 토출 용량을 제어하는 구성인 상기(4)에 기재한 오일 분리 구조.

이와 같이 하면, 분리실(49)에서 분리된 오일은 오일 귀환 통로(31)를 거쳐 크랭크실(15)에 공급되며, 예컨대 캠 플레이트(20)와 피스톤(22)과의 연결 부분등의 연결 부분의 윤활 부분 및 냉각 작용을 발휘한다.

(6) 상기 급기 통로(31)가 오일 귀환 통로를 겸하는 상기(5)에 기재한 오일 분리 구조.

이와 같이 하면, 전용의 오일 귀환 통로를 형성할 필요가 없이 압축기 구성을 간단히 할 수 있다.

상기 구성의 본 발명에 있어서는 구획 부재가 수용실에 압입 고정된다. 따라서, 구획 부재를 수용실에 밀어 넣기만 하는 간단한 작업으로, 구획 부재를 수용실에 조립할 수 있어 작업 시간을 대폭 단축할 수 있다.

Claims

압축 기구를 수용하는 하우징에는 토출압 영역보다도 저압인 저압 영역이 형성됨과 동시에, 압축 기구로부터 외부 냉매 회로를 향하는 토출 냉매 가스의 통로로 되는 토출 통로가 형성되며, 토출 통로상에는 토출 냉매 가스중에 포함되는 오일을 분리하기 위한 분리실이 설치되고, 분리실과 저압 영역과는 오일 귀환 통로에 의해 연통된 압축기의 오일 분리 구조에 있어서,

상기 하우징에서 토출 통로상에는 수용실이 설치되고, 수용실에는 구획 부재가 압입 고정되고, 구획 부재에 의해 수용실을 구획함으로써 분리실을 형성하여 이루어지는 오일 분리 구조.
제1항에 있어서, 상기 하우징과 구획 부재와는 동일계 금속 재료에 의해 구성되어 있는 오일 분리 구조.
제2항에 있어서, 상기 하우징 및 구획 부재는 알루미늄계 금속 재료에 의해 구성되어 있는 오일 분리 구조.
제1항에 있어서, 상기 하우징과 구획 부재는 다른 계열의 금속 재료에 의해 구성되어 있는 오일 분리 구조.
제4항에 있어서, 상기 하우징 및 구획 부재의 한 쪽은 알루미늄계 금속 재료로 이루어지고, 하우징 및 구획 부재의 다른 쪽은 황동계 금속 재료에 의해 구성되어 있는 오일 분리 구조.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징과 구획 부재 사이에서 적어도 한 쪽 접촉면에 고체 윤활제로 이루어지는 피복층을 형성한 오일 분리 구조.
제6항에 있어서, 상기 하우징 또는 구획 부재에서 피복층을 형성하는 면에는 그 면조도를 높이는 조면 처리가 실시되어 있는 오일 분리 구조.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리실은 원통 내면을 갖고, 도입된 토출 냉매 가스를 원통 내면을 따라 선회시킴으로써 원심력 작용에 의해 토출 냉매 가스로부터 오일을 분리하는 구성인 오일 분리 구조.
제8항에 있어서, 상기 구획 부재는 수용실을 구획하여 분리실 또는 연통실의 한 쪽을 형성하는 제 1 구획 벽부와, 수용실을 제 1 구획 벽부에서 구획하여 분리실 또는 연통실의 다른 쪽을 형성하는 제 2 구획 벽부를 구비하고, 연통실은 토출 통로에서 분리실의 하류측에 배치되고, 제 1 구획 벽부에는 분리실에 대하여 원통 내면의 중심축선 위치에서 개구하여 분리실과 연통실을 연통하는 연통로가 형성된 오일분리 구조.
제9항에 있어서, 상기 구획 부재는 제 1 및 제 2 구획 벽부를 연결하여 일체화하는 연결부를 구비하고 있는 오일 분리 구조.