KR20030094111A

KR20030094111A - 수평형 로터리 압축기

Info

Publication number: KR20030094111A
Application number: KR10-2003-0035894A
Authority: KR
Inventors: 마쯔모또겐조; 야마사끼하루히사; 사또가즈야; 다다노마사야; 이마이사또시; 스가와라아끼라; 사또다까시
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2003-12-11
Also published as: US20040001762A1; EP1369590A3; US7600986B2; US20060056983A1; US7520733B2; EP2256346A2; US20060204377A1; EP2243960A3; TW200406547A; CN1467377A; EP2256346A3; US20060056981A1; EP1369590B1; EP1369590A2; US7798787B2; US7131821B2; EP2243960A2; US20060056982A1; KR100947155B1; ATE510130T1

Abstract

본 발명의 과제는 내부 고압형의 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서, 베인 및 롤러의 내구성을 향상시켜 베인 및 롤러의 파손을 미연에 회피하는 동시에, 압축기의 압축 효율의 개선을 도모하는 것이다.

제1 회전 압축 요소(32)를 구성하는 실린더(40) 및 이 실린더(40) 내에서 편심 회전하는 롤러(48)와, 상기 롤러(48)에 접촉하여 실린더(40) 내를 고압실측과 저압실측으로 구획하기 위한 베인(52)과, 실린더(40)에 형성되어 베인(52)에 배압을 인가하기 위한 배압실(52A)을 구비하고, 제2 회전 압축 요소(34)로 압축된 냉매 가스를 밀폐 용기(12) 내로 토출하고, 상기 밀폐 용기(12) 내의 고압의 냉매 가스를 외부로 토출하는 동시에, 제1 회전 압축 요소(32)의 토출 소음실(64)과 배압실(52A)을 연통로(100)에 의해 연통시킨다.

또한, 본 발명의 과제는, 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서 압축기 외부로 토출되는 오일량을 저감시키는 동시에, 제2 회전 압축 요소로의 급유를 원활하면서도 확실하게 행하는 것이다.

전동 요소(14)의 하측에 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)를 배치하고, 상기 제2 회전 압축 요소(34)의 하측에 제1 회전 압축 요소(32)를 배치하여 제1 회전 압축 요소(32)로부터 토출된 냉매 가스를 밀폐 용기(12) 밖에 설치한 냉매 도입관(92)을 지나서 제2 회전 압축 요소(34)로 도입하고, 제2 회전 압축 요소(34)로 압축된 냉매 가스를 밀폐 용기(12) 내로 토출하고, 상기 밀폐 용기(12) 내의 고압의 냉매 가스를 전동 요소(14)의 상측으로부터 외부로 토출한다.

또한, 본 발명의 과제는, 외부로 토출되는 오일량을 저감시키면서 높이 치수의 축소를 도모할 수 있는 로터리 압축기를 제공하는 것이다.

제1 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스를 밀폐 용기(12) 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 제2 회전 압축 요소(34)로 압축하는 로터리 압축기(10)에 있어서, 전동 요소(14)의 상측에 있어서의 밀폐 용기(12) 내의 냉매 가스를, 밀폐 용기(12) 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소(34)로 도입하기 위한 냉매 도입관(92)을 설치한다. 회전축(16) 내에 구성되어 이 회전축(16)의 상단부에 위치하는 오일 토출구(82A)로부터 오일을 토출하는 오일 통로(82)를 설치한다. 전동 요소(14)의 고정자(22) 측면에 밀폐 용기(12) 내에 연통하는 절결부(22A)를 형성한다. 냉매 도입관(92)의 입구(92A)를 고정자(22)의 절결부(22A)에 대응시킨다.

또한, 본 발명의 과제는 외부로 토출되는 오일량을 저감시키면서, 높이 치수의 축소를 도모할 수 있는 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기를 제공하는 것이다.

밀폐 용기(12) 내에 전동 요소(14)와 전동 요소(14)의 하방에 위치하여 전동 요소(14)의 회전축(16)에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)를 설치한다. 전동 요소(14)의 상측에 있어서의 밀폐 용기(12) 내의 냉매 가스를 밀폐 용기(12) 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소(34)로 도입하기 위한 냉매 도입관(92)을 설치한다. 회전축(16) 내에 구성되어 회전축(16)의 상단부에 위치하는 오일 토출구(82A)로부터 오일을 토출하는 오일 통로(16A)를 설치한다. 냉매 도입관(92) 입구의 일부가 전동 요소(14)의 고정자(22) 상단부보다 하방에 위치하도록 냉매 도입관(92)을 설치한다.

또한, 본 발명의 과제는 제2 회전 압축 요소에 필요 이상의 오일이 흡입되어 외부로 토출되는 문제점을 효과적으로 회피할 수 있는 로터리 압축기를 제공하는 것이다.

로터리 압축기(10)는 밀폐 용기(12) 내에 전동 요소(14)와, 이 전동 요소(14)의 하방에 위치하여 상기 전동 요소(14)의 회전축(16)에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)를 구비하고, 제1 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스를 밀폐 용기(12) 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 제2 회전 압축 요소(34)로 압축한다. 전동 요소(14)의 상측에 있어서의 밀폐 용기(12) 내의 냉매 가스를 제2 회전 압축 요소(34)로 도입하기 위한 냉매 도입관(92)과, 회전축(16) 내에 구성한다. 회전축(16)의 상단부에 위치하는 오일 토출구(82A)로부터 오일을 토출하는 오일 통로(82)와, 오일 통로(82)의 오일 토출구(82A) 내경을 조정하기 위한 보조 토출구(84)를 구비한다.

또한, 본 발명의 과제는 압축기 내의 이물질을 제거하여 제2 회전 압축 요소의 마모나 로크가 발생하는 문제를 해소한 다단 압축식 로터리 압축기를 제공하는 것이다.

밀폐 용기(12) 내에 전동 요소(14)와, 이 전동 요소(14)에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)를 설치한다. 제1 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스를 밀폐 용기(12) 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 제2 회전 압축 요소(34)로 압축한다. 밀폐 용기(12) 내의 냉매 가스를 상기 밀폐 용기(12) 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소(34)로 도입하기 위한 냉매 도입관(92)을 설치한다. 냉매 도입관(92)의 입구측에 필터(130)를 설치한다.

또한, 본 발명의 과제는 비용의 삭감을 도모하면서 가장 적절한 배제 용적비를 용이하게 설정할 수 있는 다단 압축식 로터리 압축기를 제공하는 것이다.

밀폐 용기 내에 전동 요소와, 이 전동 요소에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)를 구비하고, 제1 회전 압축 요소(32)로 압축되어, 토출된 냉매 가스를 제2 회전 압축 요소로 흡인하고, 압축하여 토출하는 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서, 제2 회전 압축 요소(34)를 구성하는 실린더(38)를 흡입 포트(161)로부터 롤러(46)의 회전 방향에 있어서의 소정 각도의 범위에서 외측으로 확장시켜 확장부(100)를 구성한다.

Description

수평형 로터리 압축기 {Horizontal Type Rotary Compressor}

본 발명은, 다단 압축식 로터리 압축기에 관한 것이다.

종래 이러한 종류의 다단 압축식 로터리 압축기는, 제1 회전 압축 요소의 흡입 포트로부터 냉매 가스가 실린더의 저압실측으로 흡입되고, 롤러와 베인의 동작에 의해 압축되어 중간압이 되어, 실린더의 고압실측의 토출 포트 및 토출 소음실을 지나서 밀폐 용기 내로 토출된다. 그리고, 밀폐 용기 내로 토출된 중간압의 냉매 가스는 제2 회전 압축 요소의 흡입 포트로부터 실린더의 저압실측으로 흡입되고, 롤러와 베인의 동작에 의해 2단째의 압축이 행하여져 고온 고압의 냉매 가스가 되고, 고압실측의 토출 포트 및 토출 소음실을 지나서 냉매 토출관으로부터 외부로 토출되는 구성으로 되어 있었다.

또한, 상기 로터리 압축기의 밀폐 용기 내의 바닥부는 오일 저장소가 되어, 회전축 하단부에 부착된 오일 펌프(급유 수단)에 의해 오일 저장소로부터 오일이 흡입되고, 회전축이나 회전 압축 요소 내의 미끄럼 이동부에 공급되어 윤활과 밀봉을 행할 수 있었다.

이러한 내부 중간압형의 다단 압축식 로터리 압축기에서는 제2 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스는 그대로 외부로 토출되게 되지만, 이 냉매 가스 중에는 제2 회전 압축 요소 내의 미끄럼 이동부에 공급된 상기 오일이 혼입되어 있어, 냉매 가스와 함께 이 오일도 토출되게 된다. 그로 인해, 냉동 사이클의 냉매 회로 중에 상기 오일이 다량으로 유출되어 냉동 사이클의 성능을 악화시킨다는 문제가 생긴다.

또한, 이러한 로터리 압축기에서는 바닥부가 오일 저장소가 되는 밀폐 용기 내의 압력(중간압)보다도, 제2 회전 압축 요소의 실린더 내의 압력(고압) 쪽이 높아지므로, 압력차를 이용하여 제2 회전 압축 요소에 오일을 공급하는 것이 곤란해진다.

그래서, 제1 회전 압축 요소로부터 토출된 중간압의 냉매 가스를 밀폐 용기 내로 토출하는 것은 아니며, 제2 회전 압축 요소로부터 토출된 고압의 냉매 가스를 밀폐 용기 내로 토출하여 밀폐 용기 내를 고압으로 하는 것을 생각할 수 있다. 즉, 이러한 내부 고압형의 다단 압축식 로터리 압축기에서는 제1 회전 압축 요소의 흡입 포트로부터 냉매 가스가 실린더의 저압실측으로 흡입되고, 롤러와 베인의 동작에 의해 압축되어 중간압이 되어, 실린더의 고압실측으로부터 토출 포트 및 토출 소음실로 토출된다. 그리고, 토출 소음실로 토출된 냉매는 냉매 도입관을 지나서 제2 회전 압축 요소의 흡입 포트로부터 실린더의 저압실측으로 흡입되고, 롤러와 베인의 동작에 의해 2단째의 압축이 행하여져 고온 고압의 냉매 가스가 되어, 고압실측으로부터 토출 포트 및 토출 소음실을 지나서 밀폐 용기 내로 토출된다.

그리고, 밀폐 용기 내의 고압의 냉매는 냉매 토출관으로부터 방열기로 유입하는 구성이 되지만, 이러한 구성으로 함으로써, 외부로의 오일의 유출을 삭감하여 미끄럼 이동부로의 급유를 용이하게 행하는 것을 기대할 수 있다.

본 발명은 또한, 밀폐 용기 내에 전동 요소와, 이 전동 요소의 하방에 위치하여 상기 전동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 제1 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 밀폐 용기 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 제2 회전 압축 요소로 압축하는 로터리 압축기에 관한 것이다.

종래 이러한 종류의 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기는, 예를 들어 일본 특허 공개 평2-294587호 공보(F04C23/00)에 개시되어 있다. 이러한 로터리 압축기는 밀폐 용기 내에 전동 요소와, 이 전동 요소의 하방에 위치하여 전동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 회전 압축 요소와 제2 회전 압축 요소를 구비하고 있다. 그리고, 전동 요소가 기동하여 회전축이 회전하면 하측에 설치된 제1 회전 압축 요소(1단째)의 흡입 포트로부터 냉매 가스가 실린더의 저압실측으로 흡입되고, 롤러와 베인의 동작에 의해 1단째의 압축이 행하여져 중간압이 되며, 실린더의 고압실측으로부터 토출 포트, 토출 소음실, 중간 토출관을 지나서 전동 요소 하측의 밀폐 용기 내로 토출된다.

그리고, 이 밀폐 용기 내의 중간압 가스는 그곳에서 냉매로부터 오일이 분리되고, 전동 요소 하측에 설치된 냉매 도입관으로 유입한 냉매 가스는 밀폐 용기 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소(2단째)의 실린더의 저압실측으로 흡입되고, 롤러와 베인의 동작에 의해 2단째의 압축이 행하여져 고온 고압의 가스가 되며, 고압실측으로부터 토출 포트 및 토출 소음실을 지나서 냉매 토출관으로부터 외부의 냉매 회로로 토출된다. 이 토출된 가스는 냉매 회로의 방열기(가스 쿨러) 등으로 유입하고 방열된 후, 팽창 밸브에 의해 교축되어 증발기로 흡열하고, 냉매 도입관으로부터 제1 회전 압축 요소로 복귀하여 흡입되는 사이클을 반복한다.

이러한 로터리 압축기의 회전축 내에는 오일 통로가 설치되어 있고, 밀폐 용기 내 바닥부에 설치된 오일 저장소에 저류된 오일은, 오일 통로 내를 퍼 올리게 된다. 그리고, 제1 및 제2 회전 압축 요소 내의 미끄럼 이동부나 베어링에 공급되어 윤활이나 밀봉을 행하는 동시에, 회전축의 상단부에 설치된 오일 토출구로부터도 토출되어, 밀폐 용기 내의 전동 요소의 냉각이나 주변의 각 미끄럼 이동부의 윤활을 행하도록 하고 있었다.

본 발명은, 제1 회전 압축 요소로 압축되어 토출된 냉매 가스를 제2 회전 압축 요소에 흡인하고, 압축하여 토출하는 다단 압축식 로터리 압축기 및 그 배제 용적비의 설정 방법에 관한 것이다.

종래 이러한 종류의 다단 압축식 로터리 압축기에서는 제1 회전 압축 요소의 흡입 포트로부터 냉매 가스가 실린더의 저압실측으로 흡입되고, 롤러와 베인의 동작에 의해 압축되어 중간압이 되며, 실린더의 고압실측 토출 포트로부터 토출된다. 그리고, 중간압이 된 냉매 가스는 도22의 좌측에 도시한 바와 같이 제2 회전 압축 요소(234)의 흡입 포트(261)로부터 실린더(238)의 저압실측으로 흡입되고, 롤러(246)와 베인(250)의 동작에 의해 2단째의 압축이 행해져 고온 고압의 냉매 가스가 되며, 고압실측의 토출 포트(239)로부터 토출된다. 그리고, 압축기로부터 토출된 냉매는 방열기로 유입하여 방열된 후, 팽창 밸브에 의해 교축되어 증발기로 흡열하고, 제1 회전 압축 요소로 흡입하는 사이클을 반복하는 것이었다. 또한, 도22에 있어서, 부호 216은 전동 요소의 회전축이며, 부호 227은 토출 소음실(262) 내에 설치되어, 토출 포트(239)를 개폐 가능하게 폐색하는 토출 밸브이다.

또한, 이 경우, 통상 제2 회전 압축 요소(234)의 배제 용적은 제1 회전 압축 요소의 배제 용적보다 작아지도록 설정되어 있다.

그런데, 다단 압축식 로터리 압축기에 부착된 베인은 실린더의 반경 방향에 설치된 홈 내에 이동 가능하게 삽입되어 있다. 이러한 베인은 롤러에 압박되어 실린더 내를 저압실측과 고압실측으로 구획하는 것이고, 베인의 후방측에는 상기 베인을 롤러측으로 압박하는 스프링과 배압실이 설치되어 있다. 이 배압실은 통상 밀폐 용기 내에 연통되고, 제2 회전 압축 요소로 압축되어 밀폐 용기 내로 토출된 고압냉매 가스가 유입하여, 스프링과 함께 베인을 롤러측으로 압박하는 것이었다.

그러나, 상술한 바와 같이 내부 고압형의 로터리 압축기를 제안한 경우, 밀폐 용기 내의 압력이 매우 높아지므로, 제1 회전 압축 요소의 배압실에 밀폐 용기 내의 압력(고압)을 가한 경우, 제1 회전 압축 요소의 실린더 내의 압력(저압으로부터 중간압)과 배압실 내의 압력(고압)의 차가 지나치게 커 베인을 롤러에 압박하는 압력이 필요 이상으로 높아지며, 베인 선단부와 롤러 외주면과의 미끄럼 이동 부분에 현저하게 면압이 가해져 베인 및 롤러의 마모가 진행되어 손상될 위험성이 있다.

또한, 제1 회전 압축 요소의 실린더 내와 배압실 내의 압력차가 커지므로(저압으로부터 중간압에 대해 고압), 제1 회전 압축 요소의 베인의 간극으로부터 실린더 내에 밀폐 용기 내의 고압의 냉매 가스가 들어가 버려, 압축 효율을 저하시킨다는 문제도 생긴다.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 내부를 고압으로 한 경우에도, 제1 회전 압축 요소의 베인 및 롤러의 내구성을 향상시키는 동시에, 압축 효율의 개선을 도모할 수 있는 다단 압축식 로터리 압축기를제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한, 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서, 압축기 외부로 토출되는 오일량을 저감시키는 동시에, 제2 회전 압축 요소로의 급유를 원활하면서도 확실하게 행하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 다단 압축식 로터리 압축기에서는 제1 회전 압축 요소의 압력보다 고온이 되는 제2 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 밀폐 용기 내로 토출하고, 상기 밀폐 용기 내의 고압의 냉매 가스를 외부로 토출하므로, 제2 회전 압축 요소로부터 토출된 냉매 가스에 포함되는 오일을 밀폐 용기 내에서 분리시킬 수 있게 된다. 이에 의해, 오일 분리 성능이 향상되어 압축기 외부로의 오일의 유출량이 저감되므로, 외부의 냉동 사이클에 미치는 악영향도 억제할 수 있게 된다.

특히, 제1 회전 압축 요소를 구성하는 실린더 및 이 실린더 내에서 편심 회전하는 롤러에 접촉하여 실린더 내를 고압실측과 저압실측으로 구획하기 위한 베인에 배압을 인가하기 위한 배압실과, 제1 회전 압축 요소의 토출측을 연통시키고 있으므로, 제1 회전 압축 요소의 베인의 배압실에는 제1 회전 압축 요소로 압축된 중간압의 냉매 가스가 공급되어, 베인을 롤러 방향으로 압박하게 된다.

청구항 2의 발명에서는 상기에다가, 제1 회전 압축 요소로부터 토출된 냉매 가스를 밀폐 용기 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관을 설치하였으므로, 제2 회전 압축 요소로 흡입되는 냉매 가스의 온도를 낮출 수 있게 된다.

청구항 3의 발명에서는 상기 각 발명에다가, 전동 요소의 하측에 제1 및 제2회전 압축 요소를 배치하고, 상기 제2 회전 압축 요소의 하측에 제1 회전 압축 요소를 배치하는 동시에, 전동 요소의 상측으로부터 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 외부로 토출한다.

그리고, 청구항 4의 발명에서는 고저압차가 커지는 이산화탄소를 냉매로서 사용한다.

다른 한편으로, 제2 회전 압축 요소로의 냉매 도입관을 전동 요소의 하측에 개구시키면, 제1 회전 압축 요소로부터 냉매를 밀폐 용기 내로 토출하는 중간 토출관 사이의 거리가 짧기 때문에 오일 분리가 충분히 행해지지 않고, 제2 회전 압축 요소에 필요 이상의 오일이 흡입되어 버리게 된다. 이러한 경우에는 제2 회전 압축 요소로부터 냉매 토출관을 지나서 외부의 냉매 회로로 토출되는 오일량이 많아지므로, 로터리 압축기의 밀폐 용기 내에서의 윤활 및 밀봉 성능이 저하되는 동시에, 냉매 회로 내에서의 오일의 악영향이 문제가 된다.

이를 해결할 목적으로, 제2 회전 압축 요소로의 냉매 도입관을 전동 요소의 상측에 개구시키면, 이번에는 압축기 전체의 높이 치수가 확대되어 버리는 문제가 생긴다. 또한, 회전축 상단부로부터 토출된 오일이 냉매 도입관으로 유입하기 쉬워져 상술한 바와 같은 문제점이 야기된다는 문제도 있다.

본 발명은, 이러한 종래의 기술적 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 외부로 토출되는 오일량을 저감시키면서, 높이 치수의 축소를 도모할 수 있는 로터리 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 로터리 압축기에서는 전동 요소의 고정자 측면에, 밀폐 용기내에 연통하는 절결부를 형성하는 동시에, 냉매 도입관의 입구를 고정자의 절결부에 대응시켰으므로, 전동 요소의 하측에 냉매 도입관을 개구시키는 경우에 비해 냉매 도입관으로 흡입되어 제2 회전 압축 요소로부터 외부로 토출되는 오일량을 삭감할 수 있게 된다.

또, 청구항 10의 발명의 로터리 압축기에서는, 상기에다가 고정자의 절결부를 상단부가 전동 요소의 상측에 있어서의 밀폐 용기 내에 개구하고, 하단부가 폐색된 것으로 하고 있으므로, 냉매 도입관으로 전동 요소 상측의 냉매 가스를 원활하게 유입시킬 수 있게 되어, 절결부를 설치한 것에 수반하는 오일 분리 성능의 저하도 해소된다.

또한, 청구항 11의 발명의 로터리 압축기는 청구항 9 또는 청구항 10에다가 오일 통로의 오일 토출구 내경을 조정하기 위한 조정 수단을 구비하므로, 외부로 토출되는 오일량을 삭감하면서 제2 회전 압축 요소로 흡입되는 오일량을 적절하게 조정할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 내부 중간압형 로터리 압축기에서는 냉매 도입관 입구의 일부가 전동 요소의 고정자 상단부보다 하방에 위치하도록 냉매 도입관을 설치하였으므로, 전동 요소의 하측에 냉매 도입관을 개구시키는 경우에 비해, 냉매 도입관으로 흡입되어 제2 회전 압축 요소로부터 외부로 토출되는 오일량을 삭감할 수 있게 된다.

또한, 청구항 13의 발명에서는 상기에다가, 회전축에 오일 통로를 형성하고, 상기 오일 통로의 오일 토출구의 내경을 조정하기 위한 조정 수단을 구비하였으므로, 외부로 토출되는 오일량을 삭감하면서 제2 회전 압축 요소로 흡입되는 오일량을 적합하게 조정할 수 있게 된다.

본 발명은 또한, 제2 회전 압축 요소에 필요 이상의 오일이 흡입되어 외부로 토출되는 문제점을 효과적으로 회피할 수 있는 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명에서는 전동 요소의 상측에 있어서의 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 제2 회전 압축 요소로 도입하는 동시에, 회전축 내에 구성되고, 상기 회전축의 상단부에 위치하는 오일 토출구로부터 오일을 토출하는 오일 통로의 오일 토출구의 내경을 조정하여 오일 토출량을 조정하도록 하고 있으므로, 밀폐 용기 내에 있어서의 오일 분리를 원활히 행하고, 또한 제2 회전 압축 요소 내로 흡입되는 오일의 양을 적합하게 조정할 수 있게 된다.

다른 한편으로, 로터리 압축기를 구성하는 밀폐 용기, 전동 요소 혹은 회전 압축 기구부 등은 부품 재료의 절삭이나 용접 등에 의해 제조되어 있는 것이지만, 절삭이나 용접시의 먼지나 절삭칩 등의 이물질이 밀폐 용기 내에 잔류되는 경우가 있었다. 또한, 외부의 냉매 배관과 접속된 경우에는, 냉매 회로 내의 동일한 이물질이 흡입되는 경우도 있다.

여기서, 이러한 다단 압축식의 로터리 압축기에서는 1단째(제1 회전 압축 요소)로부터 밀폐 용기 내로 토출된 중간압의 냉매 가스를 밀폐 용기에 직접 접속된 냉매 도입관에 의해 2단째(제2 회전 압축 요소)로 도입하고 있으므로, 밀폐 용기 내에 먼지나 절삭칩 등의 이물질이 존재하면, 냉매 도입관으로부터 냉매 가스와 함께 2단째로 흡입되고, 제2 회전 압축 요소 내에서 마모가 생기거나, 최악의 경우에는 로크해 버리는 위험성이 있었다.

본 발명은, 이러한 종래의 기술적 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 압축기 내의 이물질을 제거하여 제2 회전 압축 요소의 마모나 로크가 발생하는 문제를 해소한 다단 압축식 로터리 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 청구항 16의 발명의 다단 압축식 로터리 압축기에서는 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관과, 상기 냉매 도입관의 입구측에 설치된 여과 수단을 구비하고 있으므로, 밀폐 용기로부터 냉매 도입관으로 흡입되는 이물질을 여과 수단에 의해 포획하여 제거할 수 있다. 이에 의해, 제2 회전 압축 요소에 이물질이 흡입되어 마모나 로크가 발생하는 문제를 미연에 회피하여, 신뢰성이 높은 로터리 압축기를 제공할 수 있게 되는 것이다.

또한, 청구항 17의 발명의 다단 압축식 로터리 압축기에서는 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관과, 상기 냉매 도입관의 출구측에 설치된 여과 수단을 구비하고 있으므로, 밀폐 용기로부터 냉매 도입관을 지나서 제2 회전 압축 요소로 흡입되는 이물질을 여과 수단에 의해 포획하여 제거할 수 있다. 이에 의해, 제2 회전 압축 요소에 이물질이 흡입되어 마모나 로크가 발생하는 문제를 미연에 회피하여, 신뢰성이 높은 로터리 압축기를 제공할 수 있게 되는 것이다.

또한, 청구항 18의 발명의 다단 압축식 로터리 압축기에서는 밀폐 용기 내의냉매 가스를 상기 밀폐 용기 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관과, 상기 냉매 도입관 내에 설치된 여과 수단을 구비하고 있으므로, 밀폐 용기로부터 냉매 도입관으로 들어 간 이물질을 여과 수단에 의해 포획하여 제거할 수 있다. 이에 의해, 제2 회전 압축 요소에 이물질이 흡입되어 마모나 로크가 발생하는 문제를 미연에 회피하여, 신뢰성이 높은 로터리 압축기를 제공할 수 있게 되는 것이다.

또 다른 한편으로, 이러한 다단 압축식 로터리 압축기를 한랭지 등의 외부 기온이 낮은 지역에서 사용하는 경우, 제1 회전 압축 요소로 압축되는 냉매의 토출 압력이 낮아져 버리므로, 2단째의 단차압(제2 회전 압축 요소의 흡입 압력과 제2 회전 압축 요소의 토출 압력의 차)이 커지고, 제2 회전 압축 요소의 압축 부하가 증대하여, 압축기의 내구성 및 신뢰성이 저하되어 버리는 문제가 있었다.

그로 인해, 종래에서는 도22의 우측에 도시한 바와 같이 롤러(부호 246A로 나타냄) 및 회전축(216)의 편심부(부호 242A로 나타냄) 등의 대부분의 부품을 변경함으로써, 또한 제2 회전 압축 요소(234)의 배제 용적을 작게 함으로써 2단째의 단차압을 억제하고 있었다.

그러나, 이와 같이 제2 회전 압축 요소의 롤러 등의 많은 부품을 변경함으로써, 제1 및 제2 배제 용적비를 가장 적절한 값으로 설정한 경우, 부품 변경에 의한 비용(소재형, 가공 설비, 계측기 등의 변경 비용을 포함함)이 든다고 하는 문제가 생긴다.

또한, 제2 회전 압축 요소의 각 부품을 변경함으로써, 편심부를 갖는 회전축의 균형이 변해 버리게 되므로, 회전축의 균형을 조정하기 위해 압축기의 전동 요소에 부착되는 균형추도 변경해야만 하였다.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 비용의 삭감을 도모하면서 가장 적절한 배제 용적비를 용이하게 설정할 수 있는 다단 압축식 로터리 압축기 및 그 배제 용적비의 설정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 청구항 19의 발명의 다단 압축식 로터리 압축기에서는 제2 회전 압축 요소를 구성하는 실린더는, 흡입 포트로부터 롤러의 회전 방향에 있어서의 소정 각도의 범위에서 외측으로 확장되어 있으므로, 제2 회전 압축 요소의 실린더에 있어서의 냉매의 압축 개시가 지연되게 된다.

청구항 20의 발명의 방법에서는, 제2 회전 압축 요소를 구성하는 실린더를 흡입 포트로부터 롤러의 회전 방향에 있어서의 소정 각도의 범위에서 외측으로 확장하고, 상기 제2 회전 압축 요소의 압축 개시 각도를 조정함으로써, 제1 및 제2 회전 압축 요소의 배제 용적비를 설정하도록 하였으므로, 제2 회전 압축 요소의 실린더에 있어서의 냉매의 압축 개시를 늦추어, 제2 회전 압축 요소의 배제 용적을 축소할 수 있게 된다.

도1은 본 발명의 실시예의 수직형 로터리 압축기의 종단 측면도.

도2는 본 발명을 적용한 실시예의 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기의 종단측면도.

도3은 도2의 로터리 압축기의 제1 회전 압축 요소의 실린더의 평면도.

도4는 도2의 로터리 압축기의 회전축 상부의 종단측면도.

도5는 도2의 로터리 압축기의 회전축의 평면도.

도6은 도2의 로터리 압축기의 평단면도.

도7은 도2의 로터리 압축기의 고정자의 절결부 부분의 확대 단면도.

도8은 본 발명의 다른 실시예의 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기의 평단면도.

도9는 도8의 로터리 압축기의 고정자의 평면부 부분의 확대 단면도.

도10 전동 요소의 고정자 상단부에 냉매 도입관을 개구시킨 경우의 로터리 압축기와, 본 발명의 실시예의 로터리 압축기와의 높이 치수를 비교하기 위한 종단면도.

도11은 본 발명을 적용한 실시예의 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기의 종단측면도.

도12는 도11의 로터리 압축기와 종래의 전동 요소 하측에 냉매 도입관 입구를 설치한 로터리 압축기와의 높이 비교를 도시한 개략 종단면도.

도13은 본 발명을 적용한 실시예의 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기의 종단 측면도.

도14는 본 발명의 설명에 사용한 대비예인 전동 요소 상부에 냉매 도입관을 접속한 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기의 종단 측면도.

도15는 본 발명을 적용한 실시예의 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기의 종단 측면도.

도16은 본 발명의 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기의 다른 실시예의 종단 측면도.

도17은 본 발명의 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기의 또 다른 실시예의 종단 측면도.

도18은 본 발명의 실시예의 다단 압축식 로터리 압축기의 종단면도.

도19는 본 발명의 로터리 압축기를 적용한 실시예의 급유 장치의 냉매 싸이클을 도시한 도면.

도20은 상온용의 도18의 로터리 압축기의 제1 및 제2 회전 압축 요소의 실린더의 종단면도.

도21은 본 발명을 적용한 한랭지용의 도18의 로터리 압축기의 제1 및 제2 회전 압축 요소의 실린더의 종단면도.

도22는 종래에 있어서의 상온용 및 한랭지용의 로터리 압축기의 제2 회전 압축 요소의 실린더의 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 로터리 압축기

12 : 밀폐 용기

12A : 용기 본체

14 : 전동 요소

16 : 회전축

18 : 회전 압축 기구부

20 : 터미널

22 : 고정자

24 : 회전자

22A : 절결부

22B : 끼워 맞춤부

22C : 평면부

26, 30 : 적층체

28 : 고정자 코일

32 : 제1 회전 압축 요소

34 : 제2 회전 압축 요소

36 : 중간 구획판

38, 40 : 실린더

39, 41 : 토출 포트

46, 48 : 롤러

52 : 베인

52A : 배압실

54 : 상부 지지 부재

56 : 하부 지지 부재

58 : 오일 저장소

62, 64 : 토출 소음실

66 : 상부 커버

68 : 하부 커버

72 : 안내 홈

72A : 수납부

76 : 스프링

82 : 오일 통로

82A : 오일 토출구

84 : 보조 토출구

84A : 오일 토출 구멍

92 : 냉매 도입관

92A : 입구

92C : 출구

96 : 냉매 토출관

100 : 연통로

101 : 균형추

102 : 오일 분리판

121 : 중간 토출관

127, 128 : 토출 밸브

130 : 필터

130A : 개구부

130B : 선단부

131 : 스트레이너

144 : 슬리브

153 : 급탕 장치

154 : 가스 쿨러

156 : 팽창 밸브

157 : 증발기

161, 162 : 흡입 포트

다음에, 도면에 의거하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 서술한다. 도1은 본 발명의 다단 압축식 로터리 압축기의 실시예로서, 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)를 구비한 수직형의 다단(2단) 압축식 로터리 압축기(10)의 종단면도이다. 또한, 본 발명의 로터리 압축기(10)는 후술하는 바와 같이 내부 고압형의 다단 압축식 로터리 압축기이다.

도1에 있어서, 이 다단 압축식 로터리 압축기(10)는 강판으로 이루어지는 원통형의 밀폐 용기(12A) 및 이 밀폐 용기(12A)의 상부 개구부를 폐색하는 대략 주발형의 엔드캡(덮개 부재)(12B)으로 형성되는 밀폐 용기(12)와, 이 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A)의 내부 공간에 있어서의 상측에 배치 수납된 전동 요소(14)와, 이 전동 요소(14)의 하측에 배치되어 전동 요소(14)의 회전축(16)에 의해 구동되는 제1 회전 압축 요소(32) 및 제2 회전 압축 요소(34)로 이루어지는 회전 압축 기구부(18)에 의해 구성되어 있다.

또한, 밀폐 용기(12)는 바닥부를 오일 저장소로 한다. 또한, 상기 엔드캡(12B)의 상면 중심에는 원형상의 부착 구멍(12D)이 형성되고, 이 부착 구멍(12D)에는 전동 요소(14)에 전력을 공급하기 위한 터미널(배선을 생략)(20)이 부착되어 있다. 여기서, 밀폐 용기(12) 내는 후술하는 바와 같이 고압이 되므로, 이 터미널(20)은 내부 고압 대응형이 되며, 중앙 파이프 용접 등은 행해지고 있지 않은 것으로 한다.

상기 전동 요소(14)는 밀폐 용기(12) 내의 상부 공간 내에서, 용기 본체(12A)의 내면에 따라서 환형으로 부착된 고정자(22)와, 이 고정자(22)의 내측에 약간의 간극을 두고 삽입 설치된 회전자(24)로 이루어진다. 그리고, 이 회전자(24)에는 수직 방향으로 연장되는 회전축(16)이 고정되어 있다.

고정자(22)는 도우넛형의 전자 강판을 적층한 적층체(26)와, 이 적층체(26)의 이부에 예를 들어 직접 권취(집중 권취) 방식에 의해 권취 장착된 고정자 코일(28)을 갖고 있다. 또한, 회전자(24)도 고정자(22)와 같이 전자 강판의 적층체(30)로 형성되고, 이 적층체(30) 내에 영구 자석(MG)을 삽입하여 구성되어 있다.

또한, 회전축(16)의 전동 요소(14)측 단부(상단부)에는 회전자(24)의 상측에 위치하여 오일 분리판(101)이 부착되어 있다. 한편, 회전축(16)의 회전 압축 요소(32)측의 단부(하단부)에는 급유 수단으로서의 오일 펌프(102)가 형성되어 있다. 이 오일 펌프(102)는 밀폐 용기(12) 내의 바닥부에 구성된 오일 저장소로부터 윤활용 오일을 흡입하여 회전 압축 기구부(18)의 미끄럼 이동부 등에 공급하여 마모를 방지하고, 또한 밀봉을 행하기 위해 설치된 것이며, 이 오일 펌프(102)의 하단부(103)는 오일 저장소 내에 위치하고 있다.

한편, 상기 제1 회전 압축 요소(32)와 제2 회전 압축 요소(34) 사이에는 중간 구획판(36)이 협지되고, 이 중간 구획판(36)의 하측에 제1 회전 압축 요소(32)가, 또한 중간 구획판(36)의 상측[즉, 제1 회전 압축 요소(32)의 상측]에 제2 회전 압축 요소(34)가 위치하고 있다. 즉, 제1 회전 압축 요소(32)와 제2 회전 압축 요소(34)는 중간 구획판(36)과, 이 중간 구획판(36)의 상하에 배치된 실린더(38, 40)와, 실린더(38, 40) 내를 180도의 위상차를 갖고 회전축(16)에 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞추어져 편심 회전하는 상하 롤러(46, 48)와, 이 상하 롤러(46, 48)에 접촉하여 상하 실린더(38, 40) 내를 각각 저압실측과 고압실측으로 구획하는 베인(52)[제2 회전 압축 요소(34)의 베인은 도시하지 않음]과, 상부 실린더(38)의 상측 개구면 및 하부 실린더(40)의 하측 개구면을 폐색하여 회전축(16)의베어링을 겸용하는 지지 부재로서의 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)로 구성된다.

상기 제1 회전 압축 요소(32)를 구성하는 하부 실린더(40) 내에는, 베인(52)을 수납하는 안내 홈(72)이 형성되어 있고, 이 안내 홈(72)의 외측, 즉 베인(52)의 배면측에는 스프링 부재로서의 스프링(76)을 수납하는 수납부(72A)가 형성되어 있다. 이 스프링(76)은 베인(52)의 배면측 단부에 접촉하여, 항상 베인(52)을 롤러(48)측으로 압박한다. 그리고, 이 수납부(72A)는 안내 홈(72)측과 밀폐 용기(12)[용기 본체(12A)]측으로 개구하고 있고, 수납부(72A)에 수납된 스프링(76)의 밀폐 용기(12)측에는 금속제의 플러그(138)가 설치되고, 스프링(76)의 빠짐 방지의 역할을 한다. 또한, 플러그(138)의 주위면에는 상기 플러그(138)와 수납부(72A) 내면 사이를 밀봉하기 위해 도시하지 않은 O링이 부착되어 있다.

또한, 안내 홈(72)과 수납부(72A) 사이에는 스프링(76)과 함께 베인(52)을 항상 롤러(48)측으로 압박하므로, 제1 회전 압축 요소(34)의 냉매 토출압을 베인(52)에 가하는 배압실(52A)이 설치되어 있다. 이 배압실(52A)의 하면은 후술하는 연통로(100)에 연통한다. 또한, 배압실(52A)과 밀폐 용기(12) 내와는 상기 플러그(138)에 의해 격절된다.

또한, 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)에는 흡입 포트(161)[제1 회전 압축 요소(32)의 흡입 포트는 도시하지 않음]에 의해 상하 실린더(38, 40)의 내부와 각각 연통하는 흡입 통로(58, 60)와, 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)의 함몰부를 벽으로서의 커버에 의해 폐색함으로써 형성된 토출 소음실(62,64)이 설치되어 있다. 즉, 토출 소음실(62)은 상기 토출 소음실(62)을 구획하는 벽으로서의 상부 커버(66)에 의해 폐색되고, 토출 소음실(64)은 하부 커버(68)에 의해 폐색된다.

그리고, 하부 지지 부재(56) 내에는 전술한 연통로(100)가 형성되어 있다. 이 연통로(100)는 제1 회전 압축 요소(32)의 하부 실린더(40)의 도시하지 않은 토출 포트에 연통하는 토출 소음실(64)과 상기 배압실(52A)을 연통하는 통로이다. 이 연통로(100)는 상측이 배압실(52A)과 연통되어 있고, 하측은 토출 소음실(64)과 연통되어 있다. 그리고, 제1 회전 압축 요소(32)의 베인(52)은 제1 회전 압축 요소(32)로 압축되고, 도시하지 않은 토출 포트를 지나서 토출 소음실(64)로 토출된 후, 연통로(100)를 통해 배압실(52A)로 유입한 냉매 가스의 중간압에 의해 롤러(48)측으로 압박되게 된다.

이에 의해, 고압이 되는 밀폐 용기(12) 내의 압력을 제1 회전 압축 요소(32)의 베인(52)에 배압으로서 인가하는 경우에 비해, 제1 회전 압축 요소(32)의 실린더(40) 내와 배압실(52A)의 압력차를 축소시킬 수 있게 되어, 소위 베인 튐을 방지하면서 베인(52)의 선단부 하중의 경감을 도모할 수 있게 된다. 따라서, 압축기(10)의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.

또한, 제1 회전 압축 요소(32)의 베인(52)의 안내 홈(72)으로부터 실린더(40) 내로 누설되는 냉매 가스의 양도 저감시킬 수 있게 되므로, 압축 효율의 개선을 도모할 수 있게 된다.

그리고, 하부 커버(68)는 도우넛형의 원형 강판으로 구성되어 있고, 주변부의 4 군데를 주요 볼트(129 …)에 의해 하부로부터 하부 지지 부재(56)에 고정되어 있다. 이 주요 볼트(129 …)의 선단부는 상부 지지 부재(54)에 나사 결합한다.

여기서, 제1 회전 압축 요소(32)의 토출 소음실(64)과 제2 회전 압축 요소(34)의 흡입 통로(58)는 냉매 도입관(92)에 의해 연통되어 있다. 이 냉매 도입관(92)은 밀폐 용기(12)의 외측에 위치하고 있고, 토출 소음실(64)로 토출된 냉매 가스는 이 냉매 도입관(92)에 의해 밀폐 용기(12) 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소(34)로 도입되게 된다.

이 때, 제2 회전 압축 요소(34)에 공급되는 냉매 가스 중에는 제1 회전 압축 요소(32) 내에 공급된 오일이 혼입되어 있어, 이 오일을 다량으로 포함한 냉매 가스가 제2 회전 압축 요소(34)로 직접 흡입되게 된다. 이에 의해, 제2 회전 압축 요소(34)에는 충분한 오일이 지장없이 공급되게 된다.

이와 같이, 제1 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스를 밀폐 용기(12) 내로 토출시키지 않고, 냉매 도입관(92)을 거쳐서 그대로 제2 회전 압축 요소(34)로 흡입시킴으로써, 제1 회전 압축 요소(32)에 공급된 오일을 포함한 오일이 농후한 냉매 가스를 그대로 제2 회전 압축 요소(34)로 도입할 수 있게 된다.

따라서, 제2 회전 압축 요소(34)의 미끄럼 이동부에 급유를 행하기 위한 특별한 장치를 이용하는 일 없이, 제2 회전 압축 요소(34)에 오일을 공급할 수 있게 되어, 제2 회전 압축 요소(34)의 오일 부족을 해소할 수 있게 된다.

또한, 제2 회전 압축 요소(34)의 급유 기구를 간소화할 수 있으므로, 급유 기구의 생산 비용의 삭감을 도모할 수 있게 된다.

또한, 제1 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스를 밀폐 용기(12)의 외측에 설치된 냉매 도입관(92)을 거쳐서 제2 회전 압축 요소(34)로 도입함으로써, 제1 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스는, 외부를 통과하는 과정에서 냉각된다. 이에 의해, 제2 회전 압축 요소(34)로 흡입되는 냉매 가스의 온도를 낮추어 압축 효율의 향상을 도모할 수 있게 된다.

한편, 상부 커버(66)의 상측에는 상부 커버(66)와 소정 간격을 두고 전동 요소(14)가 설치되어 있다. 이 상부 커버(66)는 주변부가 4개의 주요 볼트(78 …)에 의해, 상부로부터 상부 지지 부재(54)에 고정되어 있다. 이 주요 볼트(78 …)의 선단부는 하부 지지 부재(56)에 나사 결합한다.

제2 회전 압축 요소(34)의 토출 소음실(62)과 밀폐 용기(12) 내는 상부 커버(66)를 관통하여 밀폐 용기(12) 내의 전동 요소(14)측으로 개구하는 토출 구멍(120)에 의해 연통되어 있고, 이 토출 구멍(120)으로부터 제2 회전 압축 요소(34)로 압축된 고압의 냉매 가스가 밀폐 용기(12) 내로 토출된다. 이 때, 냉매 가스 중에는 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)에 공급된 오일이 혼입되어 있지만, 이 오일도 밀폐 용기(12) 내로 토출되게 된다. 그리고, 상기 오일은 밀폐 용기(12) 내 공간을 통과하는 과정에서 냉매 가스로부터 분리되어, 밀폐 용기(12) 내 바닥부의 오일 저장소로 흘러 내려 저장된다.

그리고, 이 경우의 냉매로서는 지구 환경에 친근한 가연성 및 독성 등을 고려하여 자연 냉매인 이산화탄소(C0₂)를 사용하고, 밀폐 용기(12) 내에 봉입되는 윤활유로서의 오일은, 예를 들어 광물유(미네랄 오일), 알킬 벤젠유, 에테르유, 에스테르유, PAG(폴리알킬글리콜) 등 기존의 오일이 사용된다.

또한, 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A)의 측면에는 상부 지지 부재(54)와 하부 지지 부재(56)의 흡입 통로(58, 60), 토출 소음실(64), 회전자(24)의 상측[전동 요소(14)의 바로 위]에 대응하는 위치에, 슬리브(141, 142, 143 및 144)가 각각 용접 고정되어 있다. 슬리브(141, 142)는 상하에 인접하는 동시에, 슬리브(143)는 슬리브(142)의 대략 대각선 상에 있다. 또한, 슬리브(144)는 슬리브(141)의 상방에 위치한다. 그리고, 슬리브(141) 내에는 상부 실린더(38)로 냉매 가스를 도입하기 위한 상기 냉매 도입관(92)의 일단부가 삽입 접속되어 있다.

이 냉매 도입관(92)은 상술한 바와 같이 제1 회전 압축 요소(32)로 압축된 냉매 가스를 제2 회전 압축 요소(34)로 공급하기 위한 것이며, 이 냉매 도입관(92)의 일단부는 상부 실린더(38)의 흡입 통로(58)와 연통한다. 그리고, 냉매 도입관(92)은 밀폐 용기(12)의 외측을 통과하여 슬리브(143)에 이르고, 타단부는 슬리브(143) 내에 삽입 접속되어 제1 회전 압축 요소(32)의 토출 소음실(64)과 연통한다.

그리고, 슬리브(142) 내에는 하부 실린더(40)에 냉매 가스를 도입하기 위한 냉매 도입관(94)의 일단부가 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(94)의 일단부는 하부 실린더(40)의 흡입 통로(60)와 연통한다. 이 냉매 도입관(94)의 타단부는 냉동 사이클의 냉매 회로를 구성하는 도시하지 않은 어큐뮬레이터에 접속되어 있다.

또한, 슬리브(144) 내에는 냉매 토출관(96)이 삽입 접속되고, 이 냉매 토출관(96)의 일단부는 전동 요소(14) 상방의 밀폐 용기(12) 내에 연통한다. 이와 같이, 냉매 토출관(96)은 전동 요소(14)의 상측에 설치되어 있으므로, 제2 회전 압축 요소(34)로 압축된 냉매 가스와 함께 밀폐 용기(12) 내 전동 요소(14)의 하측으로 토출된 오일은 전동 요소(14)를 통과하여 상측에 이르고, 냉매 토출관(96)으로부터 외부로 토출되게 된다. 이와 같이, 제2 회전 압축 요소(34)로부터 토출된 냉매 가스가 밀폐 용기(12) 내 공간을 이동함으로써, 그에 용해된 오일은 원활하게 분리하게 된다. 또한, 냉매 가스는 전동 요소(14)의 상측[회전축(16)의 상단부]에 설치된 오일 분리판(101)을 통과하므로, 보다 한층 오일 분리가 촉진된다. 이에 의해, 냉매 가스와 함께 로터리 압축기(10)의 외부(냉동 사이클의 냉매 회로 내)로 토출되는 오일의 양을 효과적으로 줄일 수 있게 된다.

또한, 제2 회전 압축 요소(34)에는 상술한 바와 같이 오일이 농후한 냉매 가스가 흡입되게 되므로, 고압축 운전시에도 제2 회전 압축 요소(34)의 온도 상승을 경감할 수 있게 된다. 이에 수반하여, 전동 요소(14) 부분의 온도 상승도 억제되어, 결과적으로 로터리 압축기(10)의 성능과 신뢰성의 개선을 도모할 수 있게 된다.

이상의 구성으로, 다음에 로터리 압축기(10)의 동작을 설명한다. 터미널(20) 및 도시되지 않은 배선을 거쳐서 전동 요소(14)의 고정자 코일(28)에 통전되면, 전동 요소(14)가 기동하여 회전자(24)가 회전한다. 이 회전에 의해 회전축(16)과 일체적으로 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞추어져 상하 롤러(46, 48)가 상하 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.

이에 의해, 하부 지지 부재(56)에 형성된 흡입 통로(60)를 경유하여 도시하지 않은 흡입 포트로부터 하부 실린더(40)의 저압실측으로 흡입된 저압(4MPaG 정도)의 냉매 가스는, 하부 롤러(48)와 베인(52)의 동작에 의해 압축되어 중간압(8MPaG 정도)이 되고, 실린더(40)의 고압실측으로부터 도시하지 않은 토출 포트를 거쳐서 토출 소음실(64)로 토출된다. 토출 소음실(64)로 토출된 중간압의 냉매는, 전술한 바와 같이 연통로(100)로부터 도시하지 않은 제1 회전 압축 요소(32)의 배압실(52A)로 유입하여, 스프링(76)과 함께 베인(52)을 하부 롤러(48) 방향으로 압박한다. 한편, 토출 소음실(64)로 토출된 다른 냉매 가스는 냉매 도입관(92)으로 들어가, 밀폐 용기(12) 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소(34)의 흡입 통로(58)를 경유하여 흡입 포트(161)로부터 상부 실린더(38)의 저압실측으로 흡입된다. 이 때, 냉매 가스는 밀폐 용기(12)의 외측에 설치된 냉매 도입관(92)을 통과할 때 냉각된다.

그리고, 상부 실린더(38)의 저압실측으로 흡입된 냉매 가스는 상부 롤러(46)와 도시하지 않은 베인의 동작에 의해 압축되어 고압(10 내지 12 MPaG 정도)의 냉매 가스가 되어, 실린더(38)의 고압실측으로부터 도시하지 않은 토출 포트를 거쳐서 토출 소음실(62)로 토출된다. 토출 소음실(62)로 토출된 냉매 가스는 토출 구멍(120)으로부터 밀폐 용기(12) 내의 전동 요소(14) 하측으로 토출되고, 전동 요소(14)의 고정자(22) 및 회전자(24) 내나 그들의 간격 및 고정자(22)와 밀폐 용기(12) 사이를 통과하여 상승하고, 전동 요소(14)의 상측에 이른다. 이 때, 냉매 가스 중에 혼입한 대부분의 오일은 밀폐 용기(12) 내에서 냉매 가스로부터 분리되어, 밀폐 용기(12)의 내면을 흘러 내려 상기 밀폐 용기(12) 내 바닥부에 설치된 오일 저장소에 저장된다. 한편, 냉매 가스는 전동 요소(14)의 상측에 개구하는 냉매 토출관(96)으로부터 로터리 압축기(10) 외부의 냉매 회로로 토출된다.

이와 같이, 베인(52)에 배압을 인가하기 위한 배압실(52A)과, 제1 회전 압축 요소(32)의 토출 소음실(64)을 연통로(100)에 의해 연통시키고 있으므로, 제1 회전 압축 요소(32)의 베인(52)의 배압실(52A)에는 제1 회전 압축 요소(32)로 압축된 중간압의 냉매 가스가 공급되어, 베인(52)을 롤러(48) 방향으로 압박하게 된다.

이에 의해, 고압을 제1 회전 압축 요소(32)의 베인(52)에 배압으로서 인가하는 경우에 비해, 제1 회전 압축 요소(32)의 실린더(40) 내와 도시하지 않은 배압실(52A)과의 압력차를 축소시켜, 베인(52)의 선단부 하중의 경감을 도모할 수 있게 된다. 이에 의해, 압축기(10)의 신뢰성 향상을 도모할 수 있게 된다. 또한, 제1 회전 압축 요소(32)의 베인(52) 부분으로부터 실린더(40) 내로 누설되는 냉매 가스도 저감시킬 수 있게 되므로, 압축 효율의 개선도 도모할 수 있게 되는 것이다.

또한, 제2 회전 압축 요소(34)로 압축된 냉매 가스를 밀폐 용기(12) 내로 토출하고, 상기 밀폐 용기(12) 내의 고압의 냉매 가스를 외부로 토출하므로, 제2 회전 압축 요소(34)로부터 토출된 냉매 가스에 포함되는 오일을 밀폐 용기(12) 내에서 분리시킬 수 있게 된다. 이에 의해, 오일 분리 성능이 향상되어 로터리 압축기(10)의 외부의 냉매 회로로의 오일의 유출량이 저감되므로, 외부의 냉동 사이클에 미치는 악영향도 억제할 수 있게 된다. 이는 특히 고압이 낮아지는 냉각시스템(자동차 에어컨 등)을 대상으로 한 경우에 큰 효과를 이루게 된다.

또한, 밀폐 용기(12) 내가 고압이 되므로, 제1 회전 압축 요소(32)로의 급유는 압력차로 행할 수 있게 되는 동시에, 제2 회전 압축 요소(34)에는 제1 회전 압축 요소(32)로부터 냉매 가스와 함께 토출된 오일이 직접 공급되게 되므로, 제2 회전 압축 요소(34)로의 급유도 지장없이 행할 수 있게 된다.

또한, 제2 회전 압축 요소(34)로 흡입되는 냉매 가스에는 오일이 충분히 포함되어 있으므로, 제2 회전 압축 요소(34)의 온도 상승도 경감할 수 있게 된다. 따라서, 고압축 운전에 있어서의 전동 요소(14)의 온도 상승 등도 방지하는 것이 가능해진다. 이상에 의해, 고성능으로 신뢰성이 높은 다단 압축식 로터리 압축기(10)를 제공할 수 있게 된다.

특히, 제1 회전 압축 요소(32)로부터 토출된 냉매 가스를 밀폐 용기(12) 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소(34)로 도입하기 위한 냉매 도입관(92)을 설치하였으므로, 제2 회전 압축 요소(34)로 흡입되는 냉매 가스의 온도를 낮출 수 있게 되고, 로터리 압축기(10)의 압축 효율의 개선과 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.

게다가 또한, 전동 요소(14)의 하측에 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)를 배치하고, 상기 제2 회전 압축 요소(34)의 하측에 제1 회전 압축 요소(32)를 배치하는 동시에, 전동 요소(14)의 상측으로부터 밀폐 용기(12) 내의 냉매 가스를 외부로 토출하도록 하였으므로, 밀폐 용기(12) 내에 있어서의 고압 가스 냉매의 오일 분리 성능을 보다 한층 향상시킬 수 있게 된다. 그리고, 상술한 바와 같이 고저압차가 커지는 이산화탄소를 냉매로서 사용하는 경우에 본 발명의 구조는 매우 유효해진다.

또한, 실시예에서는 수직형의 로터리 압축기에 본 발명을 적용하였지만, 청구항 1 및 청구항 2에서는 그에 한정되지 않고, 가로 길이가 긴 밀폐 용기(12) 내에 전동 요소(14)와 회전 압축 기구부(18)를 좌우에 병설한 소위 수평형의 다단 압축식 로터리 압축기에도 본 발명은 유효하다.

도2는 본 발명을 적용한 실시예의 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기(10)의 종단 측면도, 도3은 제1 회전 압축 요소(32)의 실린더(40)의 평면도를 각각 도시하고 있다.

이 도면에 있어서, 부호 10은 이산화탄소(CO₂)를 냉매로서 사용하는 수직형의 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기이고, 이 로터리 압축기(10)는 강판으로 이루어지는 원통형의 밀폐 용기(12)와, 이 밀폐 용기(12)의 내부 공간의 상측에 배치 수납된 전동 요소(14) 및 이 전동 요소(14)의 하측에 배치되어 전동 요소(14)의 회전축(16)에 의해 구동되는 제1 회전 압축 요소(32)(1단째) 및 제2 회전 압축 요소(34)(2단째)로 이루어지는 회전 압축 기구부(18)로 구성되어 있다.

밀폐 용기(12)는 바닥부를 오일 저장소(58)로 하고, 전동 요소(14)와 회전 압축 기구부(18)를 수납하는 용기 본체(12A)와, 이 용기 본체(12A)의 상부 개구부를 폐색하는 대략 주발형의 엔드캡(덮개 부재)(12B)으로 구성되고, 또한 이 엔드캡(12B)의 상면 중심에는 원형의 부착 구멍(12D)이 형성되어 있고, 이 부착 구멍(12D)에는 전동 요소(14)에 전력을 공급하기 위한 터미널(배선을 생략)(20)이 부착되어 있다.

전동 요소(14)는 밀폐 용기(12)의 상부 공간 내주면에 따라서 환형으로 부착된 고정자(22)와, 이 고정자(22)의 내측에 약간의 간격을 두고 삽입 설치된 회전자(24)로 구성되어 있다. 이 회전자(24)는 중심을 통해서 수직 방향으로 연장되는 상기 회전축(16)에 고정되어 있다.

고정자(22)는 도우넛형의 전자 강판을 적층한 적층체(26)와, 이 적층체(26)의 이부에 직접 권취(집중 권취) 방식에 의해 권취 장착된 고정자 코일(28)을 갖고 있다. 또한, 회전자(24)도 고정자(22)와 같이 전자 강판의 적층체(30)로 형성되고, 이 적층체(30) 내에 영구 자석(MG)을 매설하여 구성되어 있다.

상기 제1 회전 압축 요소(32)와 제2 회전 압축 요소(34) 사이에는 중간 구획판(36)이 협지되어 있다. 즉, 회전 압축 기구부(18)의 제1 회전 압축 요소(32)와 제2 회전 압축 요소(34)는 중간 구획판(36)과, 이 중간 구획판(36)의 상하에 배치된 상측의 실린더(38), 하측의 실린더(40)와, 180도의 위상차를 갖고 회전축(16)에 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞추어져 상하 실린더(38, 40) 내를 편심 회전하는 상하 롤러(46, 48)와, 코일 스프링(77)[실린더(38)측의 코일 스프링은 도시하지 않음]과 배압에 의해 압박되어 선단부를 이들 상하 롤러(46, 48)에 각각 접촉시키고, 상하 실린더(38, 40) 내를 각각 저압실측(LR)과 고압실측(HR)으로 구획하는 상하 베인(52)[실린더(38)측의 베인은 도시하지 않음]과, 실린더(38)의 상측 개구면 및 실린더(40)의 하측 개구면을 폐색하여 회전축(16)의 베어링을 겸용하는 지지 부재로서의 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)로 구성되어 있다.

한편, 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)에는 흡입 포트(55)[도2에서는 상부 지지 부재(54)는 도시하지 않음]에 의해 상하 실린더(38, 40)의 내부와 각각 연통하는 흡입 통로(60)[상부 지지 부재(54)측의 흡입 통로는 도시하지 않음]와, 일부를 함몰시키고, 이 함몰부를 상부 커버(68)에 의해 폐색함으로써 형성되는 토출 소음실(62, 64)이 설치되어 있다.

이 토출 소음실(64)과 밀폐 용기(12) 내는 상하 실린더(38, 40)나 중간 구획판(36) 및 상하 지지 부재(54, 56)를 관통하는 도시하지 않은 연통에 의해 연통되어 있고, 이 연통로의 상단부측이 되는 상부 지지 부재(54)에는 이 연통로에 연통 접속된 중간 토출관(121)이 세워 설치되어 있다. 그리고, 제1 회전 압축 요소(32)로 압축된 중간압의 냉매 가스(오일이 용해되어 있음)는, 이 중간 토출관(121)으로부터 전동 요소(14) 하측의 밀폐 용기(12) 내로 일단 토출된다(도면 중 흑색 화살표).

이 때, 밀폐 용기(12) 내로 중간 토출된 냉매 가스에는 제1 회전 압축 요소(32) 내를 윤활 및 밀봉한 오일이 용해되어 있지만, 이 오일은 냉매 가스로부터 분리되어 밀폐 용기(12)의 내면에 부착된 후, 고정자(22)의 후술하는 평면부(22C)와 밀폐 용기(12) 사이로부터 상기 밀폐 용기(12)의 내면을 따라서 바닥부의 오일 저장소(58)로 귀환하게 된다.

여기서, 회전축(16) 내에는 오일 통로(82)가 축 중심을 관통하여 상하에 걸쳐 설치되어 있고, 이 오일 통로(82)의 하단부는 밀폐 용기(12) 내 바닥부의 오일 저장소(58)로부터 오일을 퍼 올리는 오일 펌프(도시하지 않음)에 연통하고, 상단부는 오일 토출구(82A)에 의해 고정자(22) 상측의 밀폐 용기(12) 내 상부에 개구하고 있다. 이 오일 통로(82)는 각 회전 압축 요소(32, 34)의 미끄럼 이동부에도 연통하고 있다. 한편, 오일 통로(82) 상단부의 오일 토출구(82A) 내에는 보조 토출구(84)(본 발명의 조정 수단에 상당)가 설치되어 있다(도4, 도5). 이 보조 토출구(84)는 상면이 개방된 바닥이 있는 통형 실린더를 나타내고 있고, 오일 통로(82)의 오일 토출구(82A) 내에 압입 고정되어 있다.

상기 보조 토출구(84)는 바닥면의 중심에 소정 구멍 직경(내경)의 오일 토출 구멍(84A)이 한 군데 형성되어 있다. 이 보조 토출구(84)는 회전축(16)의 상단부에 위치하여 설치되고, 오일 통로(82)의 오일 토출구(82A)를 폐색하는 동시에, 폐색한 바닥부에 형성된 오일 토출 구멍(84A)에 의해 회전축(16)의 오일 통로(82)의 내경을 좁히는 방향으로 조정한다. 이 오일 토출 구멍(84A)의 내경은 밀폐 용기(12) 내의 전동 요소(14)의 냉각이나 각 미끄럼 이동부를 적절하게 윤활할 수 있고, 게다가 냉매 도입관(92)을 거쳐서 제2 회전 압축 요소(34)로 흡입되는 오일량이 적절한 양이 되는 크기로 설정되어 있다. 이에 의해, 제2 회전 압축 요소(34)에 그대로 흡입되는 오일량을 저감시키는 것이 가능해지는 것이다. 또한, 이 보조 토출구(84)의 오일 토출 구멍(84A)은 압축기(10)의 크기에 맞추어 적절하게 결정하는 것이며, 이 밖에 오일 토출 구멍(84A)을 중심 위치로부터 옮겨 마련하고, 복수의 보조 토출구(84)를 오일 토출 구멍(84A)이 겹치지 않도록 삽입 배치함으로써도 오일 토출량을 조정할 수 있는 것이다.

상기 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A) 측면에는 상부 지지 부재(54)와 하부지지 부재(56)의 흡입 통로(60)(상측은 도시하지 않음), 토출 소음실(62), 상부 지지 부재(54)에 대응하는 위치에 슬리브(141, 143)가, 또한 하부 지지 부재(56)에 대응하는 위치에는 슬리브(142)가, 또한 전동 요소(14)의 고정자(22)에 형성된 후술하는 절결부(22A)에 대응하는 위치에는 슬리브(144)가 각각 용접 고정되어 있다.

그리고, 슬리브(141) 내에는 실린더(38)로 냉매 가스를 유입하기 위한 냉매 도입관(92)의 일단부가 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(92)의 일단부는 실린더(38)의 도시하지 않은 흡입 통로와 연통한다. 또한, 냉매 도입관(92)의 입구(92A)(타단부)는 슬리브(144) 내에 삽입 접속되어 슬리브(144) 내에 개구하는 동시에, 슬리브(144)는 전동 요소(14)의 고정자(22)에 형성된 후술하는 절결부(22A) 내에 연통하고 있다. 또한, 이 냉매 도입관(92)의 타단부는 슬리브 (144) 내에 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(92)의 입구(92A)는 상기 슬리브(144) 내에 위치하여, 전동 요소(14) 상측의 밀폐 용기(12) 내 공간에 개구한다. 이 경우 슬리브(144)는 냉매 도입관(92) 입구(92A)의 하측 일부[실시예에서는 입구(92A)의 하측 3분의 1 정도]가 전동 요소(14)의 고정자(22) 상단부보다 하방에 위치하고, 입구(92A)의 상측 대부분(3분의 2 정도)이 고정자(22) 상단부보다 하측에 위치하도록 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A)에 용접 고정되어 있다.

여기서, 냉매 도입관(92)의 입구(92A)의 전체가 고정자(22)보다 상측에 개구하도록 슬리브(144)를 부착하기 위해서는, 고정자(22)보다 상측이 되는 용기 본체(12A)의 치수를 매우 높게 해야만 하지만, 상술한 바와 같이 냉매 도입관(92)의 입구(92A)의 일부가 전동 요소(14)의 고정자(22) 상단부보다 하방에 위치하도록냉매 도입관(92)을 설치함으로써, 슬리브(144)의 위치[냉매 도입관(92)의 개구(92A)의 위치]가 낮아진다. 그에 의해, 로터리 압축기(10) 전체의 높이 치수는 축소하게 된다.

이 절결부(22A)는 고정자(22)의 측면 상부에 형성되고, 그 상단부는 전동 요소(14) 상측의 밀폐 용기(12) 내에 연통하고, 하단부는 폐색되어 있다(도6, 도7). 여기서, 고정자(22)의 주위는 대략 등간격으로 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A) 내면에 끼워 맞추는 끼워 맞춤부(22B)와, 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A) 내면과 소정의 간극[상하가 밀폐 용기(12) 내에 개방되어 있음]을 두고 그것과 접촉하지 않는 평면의 전술한 평면부(22C)가 절결 형성되어 있다(도6). 이들 끼워 맞춤부(22B)와 평면부(22C)는 교대로 12 군데씩 형성되어 있고, 이 중 1개의 끼워 맞춤부(22B)에 상방의 엔드캡(12B) 측으로부터 하방의 오일 저장소(58) 방향을 향해서 소정 치수[실시예에서는 고정자(22)의 중앙보다 약간 하측까지 도달함] 절결한 형태로 상기 절결부(22A)는 형성되어 있다.

이 절결부(22A)는 슬리브(144)에 대응하여 설치되는 동시에, 폭은 냉매 도입관(92)의 입구(92A)와 같거나 혹은 약간 큰 형상으로 절결되어, 전동 요소(14)보다 상측의 밀폐 용기(12) 내와 냉매 도입관(92)의 입구(92A)를 연통하고 있다. 이 절결부(22A)는 중간 토출관(121)으로부터 밀폐 용기(12) 내로 토출되고, 전동 요소(14) 상방까지 상승해 오는 냉매 가스를 입구(92A)로부터 냉매 도입관(92) 내로 흡입하게 하는 것이다.

또한, 평면부(22C)와 밀폐 용기(12) 내면의 간극은 고정자(22)의 상하 밀폐용기(12) 내를 연통하고 있고, 전동 요소(14) 하측으로 토출된 냉매 가스를 상방까지 상승시키고, 또한 밀폐 용기(12) 내면에 부착된 오일을 바닥부의 오일 저장소(58)로 흘러 내리게 한다. 또한, 절결부(22A)의 입구(92A)보다 하측이 되는 위치에, 다른 평면부(22C)나 전동 요소(14) 하방으로의 오일 도피 통로를 설치해도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 절결부(22A) 내로 흘러 내려 냉매 도입관(92)으로 들어 가는 오일도 해소 가능해진다.

이와 같이 슬리브(144)에 용접 고정된 냉매 도입관(92)의 입구(92A)는, 전동 요소(14) 상방에 있어서의 밀폐 용기(12) 내 공간에 연통하여 개구하는 동시에, 냉매 도입관(92) 자체는 밀폐 용기(12) 밖을 통과하여 슬리브(141) 내에 삽입 접속되어 있다. 이에 의해, 밀폐 용기(12)로 토출된 중간압의 냉매 가스는 전동 요소(14)의 상측으로부터 냉매 도입관(92) 내로 유입하고, 밀폐 용기(12) 밖을 지나서(이 사이에 중간 냉각됨) 실린더(38)로 흡입되게 된다.

또한, 제1 회전 압축 요소(32)에 대응하는 실린더(40)의 측면에 위치하는 밀폐 용기(12)에는 슬리브(142)가 용접 고정되어 있다. 이 슬리브(142) 내에는 실린더(40)로 냉매 가스를 도입하기 위한 냉매 도입관(94)의 일단부가 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(94)의 일단부는 실린더(40)의 흡입 통로(60)와 연통한다. 이 냉매 도입관(94)의 타단부는 도시하지 않은 어큐뮬레이터에 접속된다. 또한, 슬리브(143) 내에는 냉매 토출관(96)이 삽입 접속되고, 이 냉매 토출관(96)의 일단부는 토출 소음실(62)과 연통한다.

슬리브(141)에 용접 고정된 냉매 도입관(92)은 밀폐 용기(12) 밖을 통과하여슬리브(144)에 이르고, 타단부는 슬리브(144) 내에 삽입 접속되어, 입구(92A)는 전동 요소(14)의 상방에 있어서의 밀폐 용기(12) 내 공간에 연통하고 있다. 그에 의해, 밀폐 용기(12)로 토출된 중간압의 냉매 가스는 전동 요소(14)의 상측으로부터 냉매 도입관(92) 내로 유입하고, 밀폐 용기(12) 밖을 지나서 실린더(38)로 흡입되게 된다.

또한, 실린더(40)의 측면에 위치하는 밀폐 용기(12)에는 슬리브(142)가 용접 고정되어 있다.

여기서, 도3을 참조하면서 상기 제1 회전 압축 요소(32)의 동작에 대해 설명한다. 실린더(40)에는 상기 토출 소음실(64)과 도시하지 않은 토출 밸브를 거쳐서 연통하는 토출 포트(70)와 전술한 흡입 포트(55)가 형성되어 있고, 이들 사이에 위치하여 실린더(40)에는 반경 방향으로 연장되는 안내 홈(71)이 형성되어 있다. 그리고, 이 안내 홈(71) 내에 상기 베인(52)은 미끄럼 이동 가능하게 수납되어 있다.

베인(52)은 상술한 바와 같이 그 선단부를 롤러(48)에 접촉시켜 실린더(40) 내를 저압실측(LR)과 고압실측(HR)으로 구획한다. 그리고, 흡입 포트(55)는 이 저압실측(LR)에 개구하고, 토출 포트(70)는 고압실측(HR)에 개구하고 있다.

안내 홈(71)의 외측[밀폐 용기(12)측]에는 상기 안내 홈(71)에 연통하여 수납부(78)가 실린더(40) 내에 형성되어 있다. 상기 코일 스프링(77)은 이 수납부(78) 내에 수납되고, 코일 스프링(77)의 후방측에는 빠짐 방지부(80)가 수납부(78)에 삽입되어 고정된다. 이 코일 스프링(77)의 압박력에 의해, 베인(52)의 선단부는 항상 롤러(48)측으로 압박되게 된다. 또한, 이상의 구성은 기본적으로제2 회전 압축 요소(34)에 있어서도 마찬가지이지만 각 부품의 치수는 당연히 다르다.

한편, 회전축(16) 내에는 오일 통로(82)가 축 중심을 관통하여 상하에 걸쳐 설치되어 있고, 이 오일 통로(82)의 하단부는 밀폐 용기(12) 내 바닥부의 오일 저장소(58)로부터 오일을 퍼 올리는 오일 펌프(도시하지 않음)에 연통하고, 상단부는 오일 토출구(82A)에 의해 고정자(22) 상측의 밀폐 용기(12) 내 상부에 개구하고 있다. 이 오일 통로(82)는 각 회전 압축 요소(32, 34)의 미끄럼 이동부에도 연통하고 있다. 다른 한편, 오일 통로(82) 상단부의 오일 토출구(82A) 내에는 보조 토출구(84)(본 발명의 조정 수단에 상당)가 설치되어 있다(도3, 도4). 이 보조 토출구(84)는 상면이 개방된 바닥이 있는 통형을 나타내고 있고, 오일 통로(82)의 오일 토출구(82A) 내에 압입 고정되어 있다.

상기 보조 토출구(84)는 바닥면의 중심에 소정 구멍 직경(내경)의 오일 토출구멍(84A)이 한 군데 형성되어 있다. 이 보조 토출구(84)는 회전축(16)의 상단부에 위치하여 설치되고, 오일 통로(82)의 오일 토출구(82A)를 막는 동시에, 막은 바닥부에 형성된 오일 토출 구멍(84A)에 의해 회전축(16)의 오일 통로(82)의 내경을 좁히는 방향으로 조정한다. 이 오일 토출 구멍(84A)의 내경은, 밀폐 용기(12) 내의 전동 요소(14)의 냉각이나 각 미끄럼 이동부를 적절하게 윤활할 수 있고, 게다가 냉매 도입관(92)을 거쳐서 제2 회전 압축 요소(34)로 흡입되는 오일량이 적합한 양이 되는 크기로 설정되어 있다. 이에 의해, 제2 회전 압축 요소(34) 내의 순환과 밀봉성을 확보하면서 제2 회전 압축 요소(34)에 그대로 흡입되어 외부로 토출되는 오일량을 저감시킬 수 있는 것이다. 또, 이 보조 토출구(84)의 오일 토출 구멍(84A)은 압축기(10)의 크기에 맞추어 적절하게 결정하는 것이며, 이 밖에 오일 토출 구멍(84A)을 중심 위치로부터 옮겨 설치하고, 복수의 보조 토출구(84)를 오일 토출 구멍(84)이 겹치지 않도록 삽입 배치함으로써도 오일 토출량을 조정할 수 있는 것이다.

이상의 구성으로 다음에 동작을 설명한다. 터미널(20) 및 도시되지 않은 배선을 거쳐서 전동 요소(14)의 고정자 코일(28)에 통전되면, 전동 요소(14)가 기동하여 회전자(24)가 회전한다. 이 회전에 의해 회전축(16)과 일체적으로 설치한 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞추어진 상하 롤러(46, 48)가 상하 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.

이에 의해, 냉매 도입관(94) 및 하부 지지 부재(56)에 형성된 흡입 통로(60)를 경유하여 흡입 포트(55)로부터 실린더(40)의 저압실측(LR)으로 흡입된 저압의 냉매는, 롤러(48)와 베인(52)의 동작에 의해 1단째의 압축이 행하여져 중간압이 된다. 그리고, 중간압이 된 냉매는 실린더(40)의 고압실측(HR)으로부터 토출 소음실(64), 상기 연통로를 지나서 중간 토출관(121)으로부터 전동 요소(14) 하측의 밀폐 용기(12) 내로 토출된다. 이에 의해, 밀폐 용기(12) 내는 중간압이 된다.

중간 토출관(121)으로부터 토출된 냉매 가스는 전동 요소(14) 내나 전동 요소(14)[평면부(22C)]와 용기 본체(12A) 사이의 간극을 통과하여 전동 요소(14)의 상방으로 상승하고, 절결부(22A)를 지나서 냉매 도입관(92)의 입구(92A)로부터 냉매 도입관(92) 내로 흡입된다. 밀폐 용기(12) 내를 상승하는 과정에서, 중간 토출관(121)으로부터 토출된 냉매에 용해된 오일은 분리되고, 분리된 오일은 용기 본체(12A)의 벽면에 부착되어 평면부(22C) 등으로부터 오일 저장소(58)로 흘러 내린다.

또한, 회전축(16) 상단부의 보조 토출구(84)의 오일 토출 구멍(84A)으로부터 전동 요소(14) 상방으로 토출된 오일도 밀폐 용기(12) 내면을 강하하여, 전동 요소(14)를 냉각 및 윤활하면서 오일 저장소(58)로 흘러 내린다.

냉매 도입관(92)에 흡입된 냉매 가스(후술하는 바와 같이 오일을 포함하고 있음)는 그 내부를 지나서 상부 지지 부재(54)에 형성된 도시하지 않은 흡입 통로를 경유하여, 이것도 도시하지 않은 흡입 포트로부터 실린더(38)의 저압실측으로 흡입된다. 또한, 냉매 도입관(92)에 흡입되는 것에는 냉매 가스 외에, 중간 토출관(121)으로부터 토출되어 완전히 분리되지 않았던 오일의 일부나 회전축(16) 상단부의 보조 토출구(84)의 오일 토출 구멍(84A)으로부터 토출된 오일의 일부도 포함되어 있다.

실린더(38)의 저압실측에 흡입된 중간압의 냉매 가스는, 롤러(46)와 베인(도시하지 않음)의 동작에 의해 2단째의 압축이 행하여져 고온 및 고압의 냉매 가스가 되고, 고압실측으로부터 도시하지 않은 토출 포트를 통해, 상부 지지 부재(54)에 형성된 토출 소음실(62) 및 냉매 토출관(96)으로 경유하여 외부로 토출되고, 도시하지 않은 가스 쿨러 등으로 유입한다.

여기서, 냉매 도입관(92)으로 흡입되는 것에는 냉매 가스 외에, 중간 토출관(121)으로부터 토출되어 완전히 분리되지 않았던 오일의 일부나 회전축(16)상단부의 보조 토출구(84)의 오일 토출 구멍(84A)으로부터 토출된 오일의 일부도 포함되어 있다. 본 발명에서는 이 보조 토출구(84)의 오일 토출 구멍(84A)의 크기를 바꿈으로써 오일 토출량의 조정을 행할 수 있도록 구성하고 있다.

하기 표 1에 이 경우의 오일 토출 구멍(84A)의 내경과 제2 회전 압축 요소(34)로 흡입되는 오일량 및 회전 압축 요소(34)의 윤활성(2단째 급유량과 2단째의 윤활성)을 나타내고 있다.

	사양	2단째 급유량	윤활성
현행 사양	중간 토출(전동 요소 하)오일 통로 폐색 없음	15 ％	○
검토 사양①	중간 토출(전동 요소 상)오일 통로 폐색 없음	10 내지 15 ％	○
검토 사양②	중간 토출(전동 요소 상)오일 통로 폐색4 구멍	7 내지 10 ％	○
검토 사양③	중간 토출(전동 요소 상)오일 통로 폐색2 구멍	5 ％	○

검토 사양④

중간 토출(전동 요소 상)오일 통로 폐색1 구멍

2 ％

△

또한, 표 1의 2단째 급유량은 밀폐 용기(12) 밖으로 유출하는 오일량을 나타내고 있고, 냉매 회로 내의 오일 순환량/냉매 회로 내의 냉매의 순환량 + 오일 순환량으로 계산하고 있다. 또한, 시험은 오일 저장소(58)로부터의 오일 퍼 올림량, 오일 점토, 환경 온도, 로터리 압축기(10)의 용량, 전동 요소(14)의 회전수 등은 동일 조건으로 행한 것으로 한다.

이 표에 있어서의 현행 사양의 란은, 밀폐 용기(12) 내의 중간 토출을 전동 요소(14) 하에서 행하고, 또한 전동 요소(14) 하에서 냉매 도입관(92)으로 흡입하게 한 경우[오일 통로(82)를 보조 토출구(84)로 폐색하고 있지 않음]를 나타내고 있고, 이 경우의 2단째 급유량은 15 ％로 많고, 윤활성은 양호하였다.

표에 있어서의 검토 사양 ①은, 도14에 도시한 바와 같이 밀폐 용기(12) 내로의 중간 토출을 전동 요소(14) 하에서 행하고, 전동 요소(14)의 상에서 냉매 도입관(92)으로 토출한 경우이며, 오일 통로(82)를 보조 토출구(84)로 폐색하고 있지 않은 것을 나타내고 있고, 이 경우의 2단째 급유량도 10 내지 15 ％로 비교적 많고, 윤활성은 양호하였다.

표에 있어서의 검토 사양 ②는, 밀폐 용기(12) 내로의 중간 토출을 전동 요소(14) 하에서 행하고, 전동 요소(14)의 상에서 냉매 도입관(92)으로 토출한 경우이며, 오일 통로(82) 상단부의 오일 토출구(82A)를 보조 토출구(84)로 폐색하고, 이 보조 토출구(84)의 오일 토출 구멍(84A)을4(내경 4 ㎜)로 한 경우를 나타내고 있고, 이 경우의 2단째 급유량은 7 내지 10 ％로 비교적 적고, 또한 윤활성도 양호하였다.

또한, 검토 사양 ③은 밀폐 용기(12) 내로의 중간 토출을 전동 요소(14) 하에서 행하고, 전동 요소(14)의 상에서 냉매 도입관(92)으로 토출한 경우이며, 오일 통로(82) 상단부의 오일 토출구(82A)를 상기 보조 토출구(84)로 폐색하고, 이 보조 토출구(84)의 오일 토출 구멍(84A)을2(내경 2 ㎜)로 한 경우를 나타내고 있고, 이 경우의 2단째 급유량은 5 ％로 적어지고, 또한 윤활성도 양호하였다.

또한, 검토 사양 ④는 밀폐 용기(12) 내로의 중간 토출을 전동 요소(14) 하에서 행하고, 전동 요소(14)의 상에서 냉매 도입관(92)으로 토출한 경우이며, 오일 통로(82)의 오일 토출구(82A)를 보조 토출구(84)로 폐색하고, 이 보조 토출구(84)의 오일 토출 구멍(84A)을1(내경 1 ㎜)로 한 경우를 나타내고 있고, 이 경우의 2단째 급유량은 2 ％로 매우 감소하였지만, 윤활성은 좋지 않았다.

이러한 결과로부터, 보조 토출구(84)의 오일 토출 구멍(84A)의 내경이1.5 이상3 이하인 경우에 냉매 회로로 유출되는 오일량을 감소시키면서, 제2 회전 압축 요소(34)의 순환도 확보할 수 있는 것을 알 수 있었다. 그래서, 실시예에서는 2단째 급유량이 5 ％로 적고 윤활성이 좋은 검토 사양 ③의 오일 토출 구멍(84A) 직경2를 채용하였다.

즉, 밀폐 용기(12) 내의 상부로 토출하는 오일량을 조정하기 위해 검토 사양 ③의 보조 토출구(84)를 오일 통로(82) 상단부의 오일 토출구(82A)에 설치하였으므로, 오일 펌프(P)에 의해 오일 저장소(58)로부터 퍼 올려진 오일은, 회전축(16)의 오일 통로(82)를 통해 오일 토출 구멍(84A)으로부터 밀폐 용기(12) 내 상부로 적절한 양으로 토출된다. 그리고, 밀폐 용기(12) 내로 토출된 오일의 일부는 전동 요소(14) 등을 냉각 및 순환하면서 오일 저장소(58)로 흘러 내리고, 남은 적절한 양의 오일이 전동 요소(14) 상으로부터 냉매 도입관(92)으로 유입하여 제2 회전 압축 요소(34)의 실린더(38)로 흡입되게 된다.

또한, 보조 토출구(84)에 형성한 오일 토출 구멍(84A)은 실시예의 한 군데에 한정되지 않고, 복수 설치해도 상관없다. 이 경우, 복수의 오일 토출 구멍의 합계단면적을 실시예의 오일 토출 구멍(84A)과 동등한 단면적으로 하는 것은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 회전축(16)에 설치한 오일 통로(82)의 상단부에 위치하는 오일 토출구(82A)에, 오일 토출구(82A) 내경을 조정하기 위한 보조 토출구(84)를 설치하고 있지 않은 로터리 압축기에서는(상기 도14에 도시한 것), 오일 통로(82)의 상단부에 위치하는 오일 토출구(82A)로부터 오일이 밀폐 용기(12) 내 상부로 토출되게(도면 중 흑색 화살표) 되지만, 오일 토출구(82A)로부터의 오일의 토출량이 많고, 오일 토출구(82A)로부터 토출된 오일이 대량으로 냉매 도입관(92) 내로 흡입된다.

이 오일은, 제2 회전 압축 요소(34)에 의해 압축된 후, 밀폐 용기(12) 밖으로 토출되어 버리므로, 로터리 압축기(10)의 윤활 및 밀봉 등의 성능 저하 등을 초래하고, 냉매 회로 내에서도 악영향을 끼치게 되지만, 본 발명에서는 회전축(16)에 설치한 오일 통로(82)의 오일 토출구(82A) 내에 상기 토출구(82A)의 내경을 조정하기 위한 오일 토출 구멍(84A)을 형성한 보조 토출구(84)를 설치하고, 오일 토출구멍(84A)으로부터 토출되는 오일량을 적절한 양으로 조정하고 있으므로, 냉매 도입관(92)으로부터 제2 회전 압축 요소(34)로 흡입되는 오일량을 가장 적절하게 설정할 수 있게 된다.

이에 의해, 제2 회전 압축 요소(34)로부터의 외부로 토출되는 오일의 양을 삭감하면서, 제2 회전 압축 요소(34)의 윤활을 최적화할 수 있다.

여기서, 실시예에서는 2단 압축식의 로터리 압축기(10)에 본 발명을 적용하였지만, 그에 한정되지 않으며, 또한 다단의 로터리 압축기에 있어서도 본 발명은유효하다. 또한, 회전축(16)의 오일 통로(82)에 조정 수단으로서 오일 토출 구멍(84A)이 형성된 보조 토출구(84)를 설치하였지만, 오일 조정 수단은 이에 한정되지 않고, 회전축(16) 상단부에 형성되는 오일 토출구(82A) 자체의 내경을 좁혀도 좋다.

상기 밀폐 용기(12) 내로 토출된 냉매 가스는, 절결부(22A)를 지나서 냉매 도입관(92)의 입구(92A)로부터 제2 회전 압축 요소(34) 내에 흡입된다. 이 때, 전술한 바와 같이 제2 회전 압축 요소(34) 내에는 냉매 가스 외에, 중간 토출관(121)으로부터 토출되어 완전히 분리되지 않았던 오일의 일부나 회전축(16) 상단부의 보조 토출구(84)의 오일 토출 구멍(84A)으로부터 토출된 오일의 일부도 냉매 도입관(92)의 입구(92A)로부터 흡입되어 유입하게 되지만, 도12의 좌측에 도시한 바와 같이(로터리 압축기를 부호 100으로 나타냄) 전동 요소(14)의 하측에 냉매 도입관(92)의 입구(92A)를 개구시키는 경우에 비해 밀폐 용기(12) 내에 있어서의 오일 분리 능력은 향상된다.

특히, 전술한 바와 같이 오일 토출 구멍(84A)의 내경을 밀폐 용기(12) 내의 전동 요소(14)의 냉각이나 각 미끄럼 이동부를 적절하게 윤활할 수 있고, 게다가 냉매 도입관(92)을 거쳐서 제2 회전 압축 요소(34)에 흡입되는 오일량이 적당한 양이 되는 크기로 설정되어 있으므로, 제2 회전 압축 요소(34)로 들어 가 외부로 토출되는 오일량은 효과적으로 저감된다. 이에 의해, 제2 회전 압축 요소(34)로 들어 가는 오일량을 적절한 양으로 조정하여, 로터리 압축기(10)의 성능 저하 등을 미연에 회피하면서 냉매 회로에 미치는 악영향도 해소 혹은 억제할 수 있게 된다.

여기서, 도10의 좌측에는 냉매 도입관(92)의 입구(92A)를 고정자(22)의 상단부 부분에 개구시킨 경우의 로터리 압축기(100)를 도시하고, 우측에 본 발명의 로터리 압축기(10)를 도시하고 있다. 이 도면으로부터도 명백한 바와 같이 본 발명의 로터리 압축기(10)에서는 냉매 도입관(92)을 고정하는 슬리브(144)가 전동 요소(14)의 높이까지 낮아지므로, 압축기의 높이 치수는 도면 중 좌측의 경우보다도 현저하게 축소되어 있다. 이에 의해, 로터리 압축기(10)의 높이 치수를 현저하게 축소시키는 것이 가능해져, 예를 들어 수납 공간이 작아, 압축기의 사이즈가 제한되어 버리는 자동 판매기나 냉장고용 등에 적합한 것이 된다.

다음에, 도8 및 도9는 본 발명의 다른 실시예의 구조를 도시하고 있다. 이 경우 슬리브(144)는 고정자(22)의 측면에 형성된 평면부(22C)에 대응하여 용기 본체(12A)에 고정되고, 냉매 도입관(92)의 입구(92A)도 이 평면부(22C) 내에 개구하고 있다. 즉, 이 경우 평면부(22C)가 본 발명에 있어서의 절결의 역할을 한다. 또한, 평면부(22C)의 폭은 입구(92A)와 마찬가지이거나 약간 크게 설정되어 있는 것으로 한다.

이러한 구성에 의해서도 전술한 바와 마찬가지로 로터리 압축기(10)의 높이 치수를 축소할 수 있다. 단, 전동 요소(14) 하측의 냉매 가스도 냉매 도입관(92)으로 유입 가능해지므로, 전술한 바와 같이 전동 요소(14) 상측의 냉매 가스만을 냉매 도입관(92)으로 유입시키는 경우와 같은 밀폐 용기(12) 내 공간을 이용한 오일 분리 성능은 열화하는 것은 생각할 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 각별한 절결부(22A)를 설치할 필요가 없어지므로 생산 비용은 삭감할 수 있는 이점이 있다.

또한, 전술한 바와 같이 냉매 도입관(92)의 입구(92A)의 일부가 전동 요소(14)의 고정자(22) 상단부보다 하방에 위치하도록 냉매 도입관(92)을 설치하고 있으므로, 로터리 압축기(10)의 높이 치수를 축소할 수 있게 되도록 되며, 도5의 좌측에 도시한 종래의 로터리 압축기(100)와 비교해도 도5의 우측에 도시한 바와 같이 대략 같은 치수로 억제하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 수납 공간이 작아 압축기의 사이즈가 제한되어 버리는 자동 판매기나 냉장고용 로터리 압축기(10)에는 매우 적합한 것이 된다.

또한, 실시예에서는 2단 압축식의 로터리 압축기(10)에 본 발명을 적용하였지만, 그에 한정되지 않으며, 또한 다단 로터리 압축기에 있어서도 본 발명은 유효하다. 또한, 회전축(16)의 오일 통로(82)에 조정 수단으로서 오일 토출 구멍(84A)이 형성된 보조 토출구(84)를 설치하였지만, 오일 조정 수단은 이에 한정되지 않고, 회전축(16) 상단부에 형성되는 오일 토출구(82A) 자체의 내경을 좁혀도 좋다.

도15는 본 발명을 적용한 실시예의 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기(10)의 종단 측면도, 도3은 제1 회전 압축 요소(32)의 실린더(40)의 평면도를 각각 도시하고 있다.

이 도면에 있어서, 부호 10은 이산화탄소(CO₂)를 냉매로서 사용하는 수직형의 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기이고, 이 로터리 압축기(10)는 강판으로 이루어지는 원통형의 밀폐 용기(12)와, 이 밀폐 용기(12)의 내부 공간의 상측에 배치 수납된 전동 요소(14) 및 이 전동 요소(14)의 하측에 배치되고, 전동 요소(14)의 회전축(16)에 의해 구동되는 제1 회전 압축 요소(32)(1단째) 및 제2 회전 압축 요소(34)(2단째)로 이루어지는 회전 압축 기구부(18)로 구성되어 있다.

밀폐 용기(12)는 바닥부를 오일 저장소(58)로 하고, 전동 요소(14)와 회전 압축 기구부(18)를 수납하는 용기 본체(12A)와, 이 용기 본체(12A)의 상부 개구를 폐색하는 대략 주발형의 엔드캡(덮개 부재)(12B)으로 구성되고, 또한 이 엔드캡(12B)의 상면 중심에는 원형의 부착 구멍(12D)이 형성되어 있고, 이 부착 구멍(12D)에는 전동 요소(14)에 전력을 공급하기 위한 터미널(배선을 생략)(20)이 부착되어 있다.

전동 요소(14)는 밀폐 용기(12)의 상부 공간의 내주면에 따라서 환형으로 부착된 고정자(22)와, 이 고정자(22)의 내측에 약간의 간격을 두고 삽입 설치된 회전자(24)로 구성되어 있다. 이 회전자(24)는 중심을 통해 수직 방향으로 연장되는 상기 회전축(16)에 고정되어 있다.

고정자(22)는 도우넛형의 전자 강판을 적층한 적층체(26)와, 이 적층체(26)의 이부에 직접 권취(집중 권취) 방식에 의해 권취 장착된 고정자 코일(28)을 갖고 있다. 또한, 회전자(24)도 고정자(22)와 같이 전자 강판의 적층체(30)로 형성되어, 이 적층체(30) 내에 영구 자석(MG)을 매설하여 구성되어 있다.

상기 제1 회전 압축 요소(32)와 제2 회전 압축 요소(34) 사이에는 중간 구획판(36)이 협지되어 있다. 즉, 회전 압축 기구부(18)의 제1 회전 압축 요소(32)와 제2 회전 압축 요소(34)는 중간 구획판(36)과, 이 중간 구획판(36)의 상하에 배치된 상측 실린더(38), 하측 실린더(40)와, 180도의 위상차를 갖고 회전축(16)에 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞추어져 상하 실린더(38, 40) 내를 편심 회전하는 상하 롤러(46, 48)와, 코일 스프링(77)[실린더(38)측의 코일 스프링은 도시하지 않음]과 배압에 의해 압박되어 선단부를 이들 상하 롤러(46, 48)에 각각 접촉시켜, 상하 실린더(38, 40) 내를 각각 저압실측(LR)과 고압실측(HR)으로 구획하는 상하 베인(52)[실린더(38)측의 베인은 도시하지 않음]과, 실린더(38)의 상측 개구면 및 실린더(40)의 하측 개구면을 폐색하여 회전축(16)의 베어링을 겸용하는 지지 부재로서의 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)로 구성되어 있다.

한편, 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)에는 흡입 포트(55)[도3에서, 상부 지지 부재(54)는 도시하지 않음]에 의해 상하 실린더(38, 40)의 내부와 각각 연통하는 흡입 통로(60)[상부 지지 부재(54)측의 흡입 통로는 도시하지 않음]와, 일부를 함몰시켜, 이 함몰부를 상부 커버(66) 및 하부 커버(68)로 폐색함으로써 형성되는 토출 소음실(62, 64)이 설치되어 있다.

이 토출 소음실(64)과 밀폐 용기(12) 내는, 상하 실린더(38, 40)나 중간 구획판(36) 및 상하 지지 부재(54, 56)를 관통하는 도시하지 않은 연통로에 의해 연통되어 있고, 이 연통로의 상단부측이 되는 상부 지지 부재(54)에는 이 연통로에 연통 접속된 중간 토출관(121)이 세워 설치되어 있다. 그리고, 제1 회전 압축 요소(32)로 압축된 중간압의 냉매 가스(오일이 용해되어 있음)는 이 중간 토출관(121)으로부터 전동 요소(14) 하측의 밀폐 용기(12) 내로 일단 토출된다.

이 때, 밀폐 용기(12) 내로 중간 토출된 냉매 가스에는 제1 회전 압축요소(32) 내를 윤활 및 밀봉한 오일이 용해되어 있지만, 이 오일은 냉매 가스로부터 분리되어 밀폐 용기(12)의 내면에 부착된 후, 밀폐 용기(12)의 내면을 따라서 바닥부의 오일 저장소(58)로 귀환하게 된다.

밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A) 측면에는, 상부 지지 부재(54)와 하부 지지 부재(56)의 흡입 통로(60)(상측은 도시하지 않음), 토출 소음실(62), 상부 지지 부재(54)에 대응하는 위치에 슬리브(141, 143)가, 또한 하부 지지 부재(56)에 대응하는 위치에는 슬리브(142)가, 또한 전동 요소(14)의 고정자(22) 상측[용기 본체(12A)의 상단부이며 엔드캡(12B)의 하측]의 위치에는 슬리브(144)가 각각 용접 고정되어 있다. 그리고, 슬리브(141) 내에는 실린더(38)에 냉매 가스를 유입하기 위한 냉매 도입관(92)의 일단부가 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(92)의 일단부는 실린더(38)의 도시하지 않은 흡입 통로와 연통한다.

슬리브(141)에 용접 고정된 냉매 도입관(92)은 밀폐 용기(12) 밖을 통과하여 슬리브(144)에 이르고, 타단부는 슬리브(144) 내에 삽입 접속되고, 입구(92A)는 전동 요소(14)의 고정자(22)의 바로 위에 있어서, 상기 전동 요소(14) 상방에 있어서의 밀폐 용기(12) 내 공간에 연통하여 개구하고 있다. 그에 의해, 밀폐 용기(12)로 토출된 중간압의 냉매 가스는 전동 요소(14)의 상측으로부터 냉매 도입관(92) 내로 유입하고, 밀폐 용기(12) 밖을 지나서 실린더(38)로 흡입되게 된다.

또한, 제1 회전 압축 요소(32)에 대응하는 밀폐 용기(12)에는 슬리브(142)가 용접 고정되어 있다. 이 슬리브(142) 내에는 실린더(40)로 냉매 가스를 도입하기 위한 냉매 도입관(94)의 일단부가 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(94)의 일단부는실린더(40)의 흡입 통로(60)와 연통한다. 이 냉매 도입관(94)의 타단부는 도시하지 않은 어큐뮬레이터에 접속된다. 또한, 슬리브(143) 내에는 냉매 토출관(96)이 삽입 접속되고, 이 냉매 토출관(96)의 일단부는 토출 소음실(62)과 연통한다.

여기서, 도3을 참조하면서 상기 제1 회전 압축 요소(32)의 동작에 대해 설명한다. 실린더(40)에는 상기 토출 소음실(64)과 도시하지 않은 토출 밸브를 거쳐서 연통하는 토출 포트(70)와 전술한 흡입 포트(55)가 형성되어 있고, 이들 사이에 위치하여 실린더(40)에는 반경 방향으로 연장하는 안내 홈(71)이 형성되어 있다. 그리고, 이 안내 홈(71) 내에 상기 베인(52)은 미끄럼 이동 가능하게 수납되어 있다.

베인(52)은 전술한 바와 같은 그 선단부를 롤러(48)에 접촉시켜 실린더(40) 내를 저압실측(LR)과 고압실측(HR)으로 구획한다. 그리고, 흡입 포트(55)는 이 저압실측(LR)에 개구하고, 토출 포트(70)는 고압실측(HR)에 개구하고 있다.

안내 홈(71)의 외측[밀폐 용기(12)측]에는 상기 안내 홈(71)에 연통하여 수납부(78)가 실린더(40) 내에 형성되어 있다. 상기 코일 스프링(77)은 이 수납부(78) 내에 수납되고, 코일 스프링(77)의 후방측에는 빠짐 방지부(80)가 수납부(78)에 삽입되어 고정된다. 이 코일 스프링(77)의 압박력에 의해, 베인(52)의 선단부는 항상 롤러(48)측으로 압박되게 된다. 또한, 이상의 구성은 기본적으로 제2 회전 압축 요소(34)에 있어서도 마찬가지이지만 각 부품의 치수는 당연히 다르다.

한편, 회전축(16) 내에는 오일 통로(82)가 축 중심을 관통하여 상하에 걸쳐 설치되어 있고, 이 오일 통로(82)의 하단부는 밀폐 용기(12) 내 바닥부의 오일 저장소(58)로부터 오일을 퍼 올리는 오일 펌프(P)에 연통하고, 상단부는 오일 토출구(82A)에 의해 고정자(22) 상측의 밀폐 용기(12) 내 상부에 개구하고 있다. 이 오일 통로(82)는 각 회전 압축 요소(32, 34)의 미끄럼 이동부에도 연통하고 있다.

다른 한편, 상기 냉매 도입관(92)의 입구(92A) 내에는 필터(130)(본 발명의 여과 수단)가 설치되어 있다. 필터(130)는 밀폐 용기(12) 내를 포함하는 냉매 회로 내를 순환하는 냉매 가스에 혼입한 먼지나 절삭칩 등의 이물질을 포획하여 여과망, 합성 섬유망, 혹은 합성 섬유 등에 의해 구성되어 있다.

여기서, 로터리 압축기(10)를 구성하는 밀폐 용기(12) 내에는 밀폐 용기(12), 전동 요소(14) 혹은 회전 압축 기구부(18) 등의 부품 재료의 절삭이나 용접 등에 의한 먼지나 용접 부스러기 등의 이물질이 남아 있는 경우가 있다. 이 경우, 로터리 압축기(10)의 제조시, 부품 재료의 절삭이나 용접시의 먼지나 절삭칩 등의 이물질은 청소에 의해 제거하고 있지만, 그들의 이물질이 완전히 청소되지 않아 밀폐 용기(12) 내에 잔류하여 버리는 경우도 있는 동시에, 외부의 냉매 회로로부터 이물질을 흡입하는 경우도 있으므로, 그들의 이물질을 여과하기 위해 본 발명의 필터(130)를 설치하고 있다.

이상의 구성으로 다음에 동작을 설명한다. 터미널(20) 및 도시되지 않은 배선을 거쳐서 전동 요소(14)의 고정자 코일(28)에 통전되면, 전동 요소(14)가 기동하여 회전자(24)가 회전한다. 이 회전에 의해 회전축(16)과 일체로 설치한 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞추어진 상하 롤러(46, 48)가 상하 실린더(38, 40) 내를편심 회전한다.

이에 의해, 냉매 도입관(94) 및 하부 지지 부재(56)에 형성된 흡입 통로(60)를 경유하여 흡입 포트(55)로부터 실린더(40)의 저압실측(LR)에 흡입된 저압의 냉매는 롤러(48)와 베인(52)의 동작에 의해 압축되어 중간압이 된다. 그리고, 중간압이 된 냉매는 실린더(40)의 고압실측(HR)으로부터 토출 소음실(64), 상기 연통로를 경유하여 중간 토출관(121)으로부터 전동 요소(14) 하측의 밀폐 용기(12) 내로 토출된다. 이에 의해, 밀폐 용기(12) 내는 중간압이 된다.

중간 토출관(121)으로부터 토출된 냉매 가스는 전동 요소(14) 내나 전동 요소(14)와 용기 본체(12A) 사이의 간극을 통과하여 전동 요소(14)의 상방으로 상승하고, 냉매 도입관(92)의 입구(92A)로부터 냉매 도입관(92) 내로 흡입된다. 이와 같이 밀폐 용기(12) 내를 상승하는 과정에서, 중간 토출관(121)으로부터 토출된 냉매에 용해된 오일은 분리되어, 용기 본체(12A)의 벽면에 부착되어 오일 저장소(58)로 흘러 내린다.

또한, 회전축(16) 상단부의 오일 토출구(82A)로부터 전동 요소(14) 상방으로 토출된 오일도 밀폐 용기(12) 내를 강하하고, 전동 요소(14)를 냉각 및 윤활하면서 오일 저장소(58)로 흘러 내리는 동시에, 오일 토출구(82A)로부터 전동 요소(14) 상방으로 토출된 오일의 일부는 입구(92A)로부터 냉매 도입관(92) 및 상부 지지 부재(54)에 형성된 도시하지 않은 흡입 통로를 경유하여 이것도 도시하지 않은 흡입 포트로부터 실린더(38)의 저압실측으로 흡입된다.

또한, 밀폐 용기(12) 내를 강하하여 오일 저장소(58)로 오일이 흘러 내리면,밀폐 용기(12) 내에 잔류하고 있는 이물질은 오일 저장소(58)에 축적되어 간다. 그리고, 회전축(16) 상단부의 오일 토출구(82A)로부터 토출되는 오일은, 오일 저장소(58)에 저장된 오일이 펌프(P)에 의해 퍼 올려져 토출되므로, 오일 저장소(58)에 축적된 이물질도 회전축(16) 상단부의 오일 토출구(82A)로부터 토출된다.

그리고, 오일 토출구(82A)로부터 토출된 오일의 일부 혹은 오일에 혼입하고 있는 이물질은 입구(92A)로부터 냉매 도입관(92) 내로 들어 가지만, 냉매 도입관(92)의 입구(92A)에는 필터(130)를 설치하고 있으므로, 입구(92A)로부터 냉매 도입관(92) 내로 들어 간 먼지나 절삭칩 등의 이물질은 필터(130)로 여과된 후, 이물질이 잔류되어 있지 않은 오일과, 냉매 가스만이 흡입 포트로부터 실린더(38)의 저압실측으로 흡입된다.

실린더(38)의 저압실측으로 흡입된 중간압의 냉매 가스는, 롤러(46)와 베인(도시하지 않음)의 동작에 의해 2단째의 압축이 행해져 고온 및 고압의 냉매 가스가 되며, 고압실측으로부터 도시하지 않은 토출 포트를 통해, 상부 지지 부재(54)에 형성된 토출 소음실(62) 및 냉매 토출관(96)을 경유하여 외부로 토출되고, 도시하지 않은 가스 쿨러 등으로 유입한다.

그리고, 가스 쿨러에 의해 냉매는 방열된 후, 도시하지 않은 감압 장치 등으로 감압되고, 이것도 도시하지 않은 증발기로 유입한다. 증발기에 의해 냉매가 증발되고, 그 후 상기 어큐뮬레이터를 지나서 냉매 도입관(94)으로부터 제1 회전 압축 요소(32) 내로 흡입되는 사이클을 반복한다.

이와 같이, 제2 회전 압축 요소(34)로 도입하기 위한 냉매 도입관(92)입구(92A)에 필터(130)를 설치하고 있으므로, 로터리 압축기(10)를 제조할 때에 밀폐 용기(12) 내에 잔류하고 있는 먼지나 절삭칩 등의 이물질을 필터(130)로 여과할 수 있다. 이에 의해, 회전 압축 기구부(18)의 마모나 로크의 발생을 방지하는 것이 가능해지므로, 로터리 압축기(10)의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

다음에, 도16에는 본 발명의 다른 실시예의 로터리 압축기(10)를 도시하고 있다. 이 경우, 필터(130)는 냉매 도입관(92)의 출구(92C)측의 슬리브(141) 내에 설치되어 있다. 이 필터(130)는 전술한 바와 같이 구성되어 있고, 개구부(130A)는 냉매 가스의 상류측에, 선단부(130B)측이 냉매 가스의 하류측에 위치한 상태에서 냉매 도입관(92)의 출구(92C) 내에 밀착하여 장착되어 있다. 이에 의해, 전술한 바와 같이 로터리 압축기(10)를 제조할 때에 밀폐 용기(12) 내에 잔류하고 있는 먼지나 절삭칩 등의 이물질이 냉매 도입관(92)으로부터 제2 회전 압축 요소(34)로 흡입되기 전에, 필터(130)로 포획하여 여과할 수 있다. 또한, 이 예에서는 슬리브(144) 내에 필터(130)를 부착했지만, 전술한 바와 같이 냉매 도입관(92)의 출구(92C) 내[모두 냉매 도입관(92)의 출구측]에 부착해도 좋다.

다음에, 도17에는 본 발명의 또 다른 실시예의 로터리 압축기(10)를 도시하고 있다. 이 경우, 냉매 도입관(92)의 입구(92A)와 출구(92C) 사이에 스트레이너(131)(여과 수단)가 부착되어 있다. 이 스트레이너(131)는 케이스(132)와 이 케이스(132) 내에 부착된 전술한 바와 같은 필터(130)로 이루어진다. 필터(130)는 전술한 바와 같이 구성되어 있고, 개구부(130A)측은 냉매 가스의 상류측에, 선단부(130B)측이 냉매 가스의 하류측에 위치한 상태에서 케이스(132) 내에밀착하여 장착되어 있다. 이 구성에서는, 밀폐 용기(12) 밖에 여과 수단을 마련하게 되므로, 조립 작업성이 개선된다. 그리고, 이러한 구성에 의해서도 전술한 바와 같이 로터리 압축기(10)를 제조할 때에 밀폐 용기(12) 내에 잔류해 버린 먼지나 절삭칩 등의 이물질이 냉매 도입관(92) 내로 들어 간 경우, 필터(130)로 포획하여 여과할 수 있다. 이 경우, 케이스(132)는 냉매 도입관(92)보다 굵게 되어 있으며, 이 케이스(132) 내부에 스트레이너(131)를 설치하고 있으므로, 상기 냉매 도입관(92)의 입구(92A)와 출구(92C)에 설치한 필터(130)에 대해 여과하는 이물질을 받는 용량을 늘릴 수 있다.

또한, 실시예에서는 2단 압축식의 로터리 압축기(10)에 본 발명을 적용하였지만, 그에 한정되지 않으며, 또한 다단의 로터리 압축기에 있어서도 본 발명은 유효하다.

도18은 본 발명의 다단 압축식 로터리 압축기의 실시예로서, 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)를 구비한 내부 중간압형 다단(2단) 압축식 로터리 압축기(10)의 종단면도, 도19는 본 발명을 급탕 장치(153)에 적용한 경우의 냉매 회로도, 도20은 상온용의 로터리 압축기(10)의 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)의 실린더(38, 40)의 단면도, 도21은 본 발명을 적용한 한랭지용의 로터리 압축기(10)의 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)의 실린더(38, 40)의 단면도를 각각 도시하고 있다.

도18에 있어서, 부호 10은 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기이며, 이 다단 압축식 로터리 압축기(10)는 강판으로 이루어지는 원통형의 밀폐용기(12A) 및 이 밀폐 용기(12A)의 상부 개구를 폐색하는 대략 주발형의 엔드캡(덮개 부재)(12B)으로 형성되는 케이스로서의 밀폐 용기(12)와, 이 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A)의 내부 공간의 상측에 배치 수납된 전동 요소(14)와, 이 전동 요소(14)의 하측에 배치되어, 전동 요소(14)의 회전축(16)에 의해 구동되는 제1 회전 압축 요소(32) 및 제2 회전 압축 요소(34)로 이루어지는 회전 압축 기구부(18)에 의해 구성되어 있다.

또한, 밀폐 용기(12)는 바닥부를 오일 저장소로 한다. 또한, 상기 엔드캡(12B)의 상면 중심에는 원형상의 부착 구멍(12D)이 형성되고, 이 부착 구멍(12D)에는 전동 요소(14)에 전력을 공급하기 위한 터미널(배선을 생략)(20)이 부착되어 있다.

전동 요소(14)는 밀폐 용기(12)의 상부 공간의 내면에 따라서 환형으로 부착된 고정자(22)와, 이 고정자(22)의 내측에 약간의 간극을 두고 삽입 설치된 회전자(24)로 이루어진다. 그리고, 이 회전자(24)에는 수직 방향으로 연장되는 회전축(16)이 고정되어 있다.

고정자(22)는 도우넛형의 전자 강판을 적층한 적층체(26)와, 이 적층체(26)의 이부에 직접 권취(집중 권취) 방식에 의해 권취 장착된 고정자 코일(28)을 갖고 있다. 또한, 회전자(24)도 고정자(22)와 같이 전자 강판의 적층체(30)로 형성되고, 이 적층체(30) 내에 영구 자석(MG)을 삽입하여 형성되어 있다. 그리고, 이 적층체(30) 내에 영구 자석(MG)을 삽입한 후, 이 적층체(30)의 상하 단부면을 도시하지 않은 비자성체의 단부면 부재로 씌우고, 이 단부면 부재의 적층체(30)와는 접촉하지 않은 면에는 균형추(101)[적층체(30) 하측 균형추는 도시하지 않음]를 부착하고, 또한 적층체(30)의 상측에 위치하는 균형추(101)의 상측에 오일 분리판(102)을 중합하여 부착하고 있다.

그리고, 이들의 회전자(24), 균형추(101…) 및 오일 분리판(102)을 관통하는 리벳(104)으로 그들을 일체로 결합하여 구성되어 있다.

한편, 상기 제1 회전 압축 요소(32)와 제2 회전 압축 요소(34) 사이에는 중간 구획판(36)이 협지되어 있다. 즉, 제1 회전 압축 요소(32)와 제2 회전 압축 요소(34)는 중간 구획판(36)과, 이 중간 구획판(36)의 상하에 배치된 실린더(38, 40)와, 도20에 도시한 바와 같이 실린더(38, 40) 내를 180도의 이상차를 갖고 회전축(16)에 설치된 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞추어져 편심 회전하는 상하 롤러(46, 48)와, 이 상하 롤러(46, 48)에 접촉하여 상하 실린더(38, 40) 내를 저압실측과 고압실측으로 구획하는 베인(50, 52)과, 상부 실린더(38)의 상측 개구면 및 하부 실린더(40)의 개구면을 폐색하여 회전축(16)의 베어링을 겸용하는 지지 부재로서의 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)로 구성된다.

여기서, 제2 회전 압축 요소(34)의 배제 용적은 제1 회전 압축 요소(32)의 배제 용적보다도 작게 되지만, 이 경우 제2 회전 압축 요소(34)의 배제 용적은 크게 되고, 도20에서는 제1 회전 압축 요소(32)의 배제 용적의 65 ％가 되도록 설계되어 있다.

또한, 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)에는 흡입 포트(161, 162)에 의해 상하 실린더(38, 40)의 내부와 각각 연통하는 흡입 통로(60)(상측의 흡입통로는 도시하지 않음)와, 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)의 함몰부를 벽으로서의 커버에 의해 폐색함으로써 형성된 토출 소음실(62, 64)이 설치되어 있다. 즉, 토출 소음실(62)은 상기 토출 소음실(62)을 구획하는 벽으로서의 상부 커버(66)에 의해 폐색되고, 토출 소음실(64)은 하부 커버(68)에 의해 폐색된다.

이 경우, 상부 지지 부재(54)의 중앙에는 베어링(54A)이 기립 형성되어 있다. 또, 하부 지지 부재(56)의 중앙에는 베어링(56A)이 관통 형성되어 있으며, 회전축(16)은 상부 지지 부재(54)의 베어링(54A)과 하부 지지 부재(56)의 베어링(56A)에 의해 보유 지지되어 있다.

그리고, 하부 커버(68)는 도우넛형의 원형 강판으로 구성되어 있고, 주변부의 4 군데를 주요 볼트(129…)에 의해 하부로부터 하부 지지 부재(56)에 고정되고, 토출 포트(41)에 의해 제1 회전 압축 요소(32)의 하부 실린더(40) 내부와 연통하는 토출 소음실(64)을 구획한다. 이 주요 볼트(129…)의 선단부는 상부 지지 부재(54)에 나사 결합한다.

토출 소음실(64)의 상면에는, 토출 포트(41)를 개폐 가능하게 폐색하는 토출 밸브(128)(도20 및 도21에서는 설명을 위해 실린더와 동일한 평면으로 나타내고 있음)가 설치되어 있다. 이 토출 밸브(128)는 세로로 긴 대략 직사각형상의 금속판으로 이루어지는 탄성 부재로 구성되어 있고, 토출 밸브(128)의 한 쪽이 토출 포트(41)에 접촉하여 밀폐되는 동시에, 다른 쪽은 토출 포트(41)와 소정의 간격을 두고, 하부 지지 부재(56)의 도시하지 않은 부착 구멍에 코오킹 핀에 의해 고정 부착되어 있다.

또한, 이 토출 밸브(128)의 하측에는 토출 밸브 압박판으로서의 백커 밸브(128A)가 배치되고, 상기 토출 밸브(128)와 마찬가지로 하부 지지 부재(56)에 부착되어 있다.

그리고, 하부 실린더(40) 내에서 압축되어, 소정의 압력에 도달한 냉매 가스가 토출 포트(41)를 폐쇄하고 있는 토출 밸브(128)를 압박하여 토출 포트(41)를 개방하고, 토출 소음실(64)로 토출시킨다. 이 때, 토출 밸브(128)는 다른 쪽을 하부 지지 부재(56)에 고정 부착하고 있으므로, 토출 포트(41)에 접촉하고 있는 한 쪽이 휘어져, 토출 밸브(128)의 개방량을 규제하고 있는 백커 밸브(128A)에 접촉한다. 냉매 가스의 토출이 종료하는 시기가 되면, 토출 밸브(128)가 백커 밸브(128A)로부터 분리되어 토출 포트(41)를 폐색한다.

제1 회전 압축 요소(32)의 토출 소음실(64)과 밀폐 용기(12) 내는 연통로에 의해 연통되어 있고, 이 연통로는 상부 커버(66), 상하 실린더(38, 40), 중간 구획판(36)을 관통하는 도시하지 않은 구멍이다. 이 경우, 연통로의 상단부에는 중간 토출관(121)이 세워 설치되어 있고, 이 중간 토출관(121)으로부터 밀폐 용기(12) 내로 중간압의 냉매가 토출된다.

또한, 상부 커버(66)는 제2 회전 압축 요소(34)의 상부 실린더(38) 내부와 토출 포트(39)에 의해 연통하는 토출 소음실(62)을 구획하고, 이 상부 커버(66)의 상측에는 상부 커버(66)와 소정 간격을 두고 전동 요소(14)가 설치되어 있다. 이 상부 커버(66)는 상기 상부 지지 부재(54)의 베어링(54A)이 관통하는 구멍이 형성된 대략 도우넛형의 원형 강판으로 구성되어 있고, 주변부가 4개의 주요 볼트(78…)에 의해, 상부로부터 상부 지지 부재(54)에 고정되어 있다. 이 주요 볼트(78…)의 선단부는 하부 지지 부재(56)에 나사 결합한다.

토출 소음실(62)의 하면에는, 토출 포트(39)를 개폐 가능하게 폐색하는 토출 밸브(127)(도20 및 도21에서는 설명을 위해 실린더와 동일한 평면으로 나타내고 있음)가 설치되어 있다. 이 토출 밸브(127)는 세로로 긴 대략 직사각형상의 금속판으로 이루어지는 탄성 부재로 구성되어 있고, 토출 밸브(127)의 한 쪽이 토출 포트(39)에 접촉하여 밀폐되는 동시에, 다른 쪽은 토출 포트(39)와 소정의 간격을 두고, 상부 지지 부재(54)의 도시하지 않은 부착 구멍에 코오킹 핀에 의해 고정 부착되어 있다.

또한, 이 토출 밸브(127)의 상측에는 토출 밸브 압박판으로서의 백커 밸브(127A)가 배치되고, 상기 토출 밸브(127)와 마찬가지로 상부 지지 부재(54)에 부착되어 있다.

그리고, 상부 실린더(38) 내에서 압축되어, 소정의 압력에 도달한 냉매 가스가 토출 포트(39)를 폐쇄하고 있는 토출 밸브(127)(도20 및 도21에서는 설명을 위해 실린더와 동일한 평면으로 나타내고 있음)를 압박하여 토출 포트(39)를 개방하고, 토출 소음실(62)로 토출시킨다. 이 때, 토출 밸브(127)는 다른 쪽을 상부 지지 부재(54)에 고정 부착하고 있으므로, 토출 포트(39)에 접촉하고 있는 한 쪽이 휘어져, 토출 밸브(127)의 개방량을 규제하고 있는 백커 밸브(127A)에 접촉한다. 냉매 가스의 토출이 종료하는 시기가 되면, 토출 밸브(127)가 백커 밸브(127A)로부터 분리되어 토출 포트(39)를 폐색한다.

한편, 상하 실린더(38, 40) 내에는 베인(50, 52)을 수납하는 도시하지 않은 안내 홈과, 이 안내 홈의 외측에 위치하여 스프링 부재로서의 스프링(76, 78)을 수납하는 수납부(70, 72)가 형성되어 있다. 이 수납부(70, 72)는 안내 홈측과 밀폐 용기(12)[용기 본체(12A)]측으로 개구하고 있다. 상기 스프링(76, 78)은 베인(50, 52)의 외측단부에 접촉하여, 항상 베인(50, 52)을 롤러(46, 48)측으로 압박한다. 그리고, 이 스프링(76, 78)의 밀폐 용기(12)측의 수납부(70, 72) 내에는 금속제의 플러그(137, 140)가 설치되어, 스프링(76, 78)의 빠짐 방지의 역할을 감당한다.

또한, 밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A)의 측면에는 상부 지지 부재(54)와 하부 지지 부재(56)의 흡입 통로(60)(상측은 도시하지 않음), 토출 소음실(62), 상부 커버(66)의 상측[전동 요소(14)의 하단부에 대략 대응하는 위치]에 대응하는 위치에, 슬리브(141, 142, 143 및 144)가 용접 고정되어 있다. 슬리브(141, 142)는 상하에 인접하는 동시에, 슬리브(143)는 슬리브(141)의 대략 대각선 상에 있다. 또한, 슬리브(144)는 슬리브(141)와 대략 90도 어긋난 위치에 있다.

그리고, 슬리브(141) 내에는 상부 실린더(38)에 냉매 가스를 도입하기 위한 냉매 도입관(92)의 일단부가 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(92)의 일단부는 상부 실린더(38)의 도시하지 않은 흡입 통로와 연통한다. 이 냉매 도입관(92)은 밀폐 용기(12)의 상측을 통과하여 슬리브(144)에 이르고, 타단부는 슬리브(144) 내에 삽입 접속되어 밀폐 용기(12) 내에 연통한다.

또한, 슬리브(142) 내에는 하부 실린더(40)에 냉매 가스를 도입하기 위한 냉매 도입관(94)의 일단부가 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(94)의 일단부는 하부 실린더(40)의 흡입 통로(60)와 연통한다. 이 냉매 도입관(94)의 타단부는 도시하지 않은 어큐뮬레이터의 하단부에 접속되어 있다. 또한, 슬리브(143) 내에는 냉매 토출관(96)이 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(96)의 일단부는 토출 소음실(62)과 연통한다.

여기서, 도20과 같은 다단 압축식 로터리 압축기를 한랭지 등의 외부 기온이 낮은 지역에서 사용하기 위해서는, 제1 및 제2 회전 압축 요소(32, 34)의 배제 용적비를 변경해야만 한다. 즉, 제2 회전 압축 요소(34)의 배제 용적이 더욱 작아지도록 변경해야만 한다.

이 경우, 예를 들어 제2 회전 압축 요소(34)의 배제 용적을 제1 회전 압축 요소(32)의 배제 용적의 55 ％로 설정하기 위해서는, 도21에 도시한 바와 같이 상기 상부 실린더(38)에 확장부(100)를 형성한다. 이 확장부(100)는 실린더(38)의 흡입 포트(161)로부터 롤러(46)의 회전 방향에 있어서의 소정 각도의 범위에서 실린더(38)의 외측을 확장시킨 것이다. 이 확장부(100)에 의해, 실린더(38)에서의 냉매 가스의 압축 개시 각도를 확장부(100)의 롤러(46)의 회전 방향 단부까지 늦출 수 있다. 즉, 실린더(38)의 확장부(100)가 형성되어 있는 각도만큼만, 실린더(38)에 있어서의 냉매의 압축 개시를 늦출 수 있게 된다.

따라서, 실린더(38) 내에서 압축되는 냉매 가스의 양을 줄일 수 있게 되어, 그 결과 제2 회전 압축 요소(34)의 배제 용적을 작게 할 수 있다.

도21의 예에서는 제2 회전 압축 요소(34)의 배제 용적이 제1 회전 압축 요소(32)의 배제 용적의 55 ％가 되도록, 확장부(100)를 형성하는 각도를 조정하고있다. 이로 인해, 제2 회전 압축 요소(34)의 실린더, 롤러 및 편심부 등을 변경하지 않고 제2 회전 압축 요소(34)의 배제 용적을 축소하여, 2단째의 단차압(제2 회전 압축 요소의 흡입 압력과 제2 회전 압축 요소의 토출 압력의 차)의 증대를 막을 수 있게 된다.

즉, 실린더(38)에 확장부(100)를 형성하는 것만으로 제2 회전 압축 요소(34)의 배제 용적을 작게 할 수 있으므로, 부품 변경에 의해 발생하는 비용 증가를 억제할 수 있게 된다.

또한, 회전축(16)의 밸런스를 조정하기 위해 전동 요소(14)의 회전자(24)의 단부면에 부착되는 상기 균형추(101)도 변경할 필요가 없으므로, 보다 한층 비용의 삭감을 도모할 수 있게 된다.

다음에, 도19에 있어서 상술한 다단 압축식 로터리 압축기(10)는 도19에 도시한 급탕 장치(153)의 냉매 회로의 일부를 구성한다.

즉, 다단 압축식 로터리 압축기(10)의 냉매 토출관(96)은 가스 쿨러(154)에 접속된다. 이 가스 쿨러(154)는 물을 가열하여 온수를 생성하므로, 급탕 장치(153)의 도시하지 않은 저장 탱크에 설치되어 있다. 가스 쿨러(154)를 나온 배관은 감압 장치로서의 팽창 밸브(156)를 지나서 증발기(157)에 접속되고, 증발기(157)는 도시하지 않은 어큐뮬레이터를 거쳐서 냉매 도입관(94)에 접속된다.

이상의 구성으로 다음에 동작을 설명한다. 터미널(120) 및 도시되지 않은 배선을 거쳐서 전동 요소(14)의 고정자 코일(28)에 통전되면, 전동 요소(14)가 기동하여 회전자(24)가 회전한다. 이 회전에 의해 회전축(16)과 일체로 설치된 상하편심부(42, 44)에 끼워 맞추어져 상하 롤러(46, 48)가 상하 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.

이에 의해, 하부 지지 부재(56)에 형성된 흡입 통로(60)를 경유하여 흡입 포트(162)로부터 하부 실린더(40)의 저압실측으로 흡입된 저압의 냉매는, 하부 롤러(48)와 하부 베인(52)의 동작에 의해 압축되어 중간압이 된다. 이에 의해 토출 소음실(64) 내에 설치된 토출 밸브(128)가 개방되어, 토출 소음실(64)과 토출 포트(41)가 연통되므로, 하부 실린더의 고압실측으로부터 토출 포트(41) 내를 통해 하부 지지 부재(56)에 형성된 토출 소음실(64)로 토출된다. 토출 소음실(64) 내로 토출된 냉매 가스는 도시하지 않은 연통 구멍을 지나서 중간 토출관(121)으로부터 밀폐 용기(12) 내로 토출된다.

그리고, 밀폐 용기(12) 내의 중간압의 냉매 가스는 냉매 배관(92)을 통해, 상부 지지 부재(54)에 형성된 도시하지 않은 흡입 통로를 경유하여 흡입 포트(161)로부터 상부 실린더(38)의 저압실측으로 흡입된다. 흡입된 중간압의 냉매 가스는, 상부 롤러(46)와 상부 베인(50)의 동작에 의해 2단째의 압축이 행해져 고온 고압의 냉매 가스가 된다. 이에 의해 토출 소음실(62) 내에 설치된 토출 밸브(127)가 개방되어, 토출 소음실(62)과 토출 포트(39) 등이 연통되므로, 상부 실린더(38)의 고압실측으로부터 토출 포트(39) 내를 통해 상부 지지 부재(54)에 형성된 토출 소음실(62)로 토출된다.

그리고, 토출 소음실(62)로 토출된 고압의 냉매 가스는 냉매 토출관(96)을 지나서 가스 쿨러(154) 내로 유입한다. 이 때의 냉매 온도는 대략 +100 ℃까지 상승하고 있으며, 이러한 고온 고압의 냉매 가스는 가스 쿨러(154)로부터 방열하고, 도시하지 않은 저탕 탱크 내의 물을 가열하여 약 +90 ℃의 온수를 생성한다.

이 가스 쿨러(154)에 있어서 냉매 자체는 냉각되어, 가스 쿨러(154)를 나온다. 그리고, 팽창 밸브(156)에 의해 감압된 후, 증발기(157)로 유입되어 증발하고(이 때에 주위로부터 흡열함), 도시하지 않은 어큐뮬레이터를 지나서 냉매 도입관(94)으로부터 제1 회전 압축 요소(32) 내로 흡입되는 사이클을 반복한다.

이와 같이, 상온용의 다단 압축식 로터리 압축기를 한랭지에서 사용하는 경우에는, 제2 회전 압축 요소(34)를 구성하는 실린더를 흡입 포트(161)로부터 롤러(46)의 회전 방향에 있어서의 소정 각도의 범위에서 외측으로 확장하고, 제2 회전 압축 요소(34)의 압축 개시 각도를 조정하여 제2 회전 압축 요소(34)의 실린더(38)에 있어서의 냉매의 압축 개시를 늦춤으로써, 제2 회전 압축 요소(34)의 배제 용적을 작게 할 수 있게 된다.

이에 의해, 제2 회전 압축 요소(34)의 실린더(38)나 롤러(46), 회전축(16)의 편심부(42) 등의 부품을 변경하는 일 없이, 제2 회전 압축 요소(34)의 배제 용적을 가장 적절한 값으로 설정할 수 있게 되므로, 부품 변경에 의한 비용의 삭감을 도모할 수 있게 된다.

또한, 실시예에서는 회전축(16)을 수직형으로 한 다단 압축식 로터리 압축기(10)에 대해 설명하였지만, 본 발명은 회전축을 수평형으로 한 다단 압축식 로터리 압축기에도 적응할 수 있는 것은 물론이다.

또한, 다단 압축식 로터리 압축기를 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비한 2단 압축식 로터리 압축기로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 회전 압축 요소를 3단, 4단 혹은 그 이상의 회전 압축 요소를 구비한 다단 압축식 로터리 압축기에 적용해도 상관없다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 다단 압축식 로터리 압축기에 의하면, 제2 회전 압축 요소로부터 토출된 냉매 가스에 포함되는 오일을 밀폐 용기 내에서 분리시킬 수 있게 된다. 이에 의해, 오일 분리 성능이 향상되어 압축기 외부로의 오일의 유출량이 저감되므로, 외부의 냉동 사이클에 미치는 악영향도 억제할 수 있게 된다.

또, 밀폐 용기 내가 고압이 되므로, 제1 회전 압축 요소로의 급유는 압력차로 행할 수 있게 되는 동시에, 제2 회전 압축 요소에는 제1 회전 압축 요소로부터 냉매 가스와 함께 토출된 오일이 직접 공급되게 되므로, 제2 회전 압축 요소로의 급유도 지장 없이 행할 수 있게 된다.

또한, 제2 회전 압축 요소로 흡입되는 냉매 가스에는 오일이 충분히 포함되어 있으므로, 제2 회전 압축 요소의 온도 상승도 경감할 수 있게 된다. 따라서, 고압축 운전에 있어서의 전동 요소의 온도 상승 등도 방지하는 것이 가능해진다. 이상에 의해, 고성능으로 신뢰성이 높은 다단 압축식 로터리 압축기를 제공할 수 있게 된다.

이에 의해, 고압을 제1 회전 압축 요소의 베인에 배압으로서 인가하는 경우에 비해, 제1 회전 압축 요소의 실린더 내와 배압실과의 압력차를 축소시켜 베인 선단부 하중의 경감을 도모할 수 있게 된다. 이에 의해, 압축기의 신뢰성 향상을 도모할 수 있게 된다. 또한, 제1 회전 압축 요소의 베인 부분으로부터 실린더 내로 누설되는 냉매 가스도 저감시킬 수 있게 되므로, 압축 효율의 개선도 도모할 수 있게 되는 것이다.

청구항 2의 발명에 따르면, 상기에다가 제2 회전 압축 요소로 흡입되는 냉매 가스의 온도를 낮출 수 있게 되어, 압축기의 압축 효율의 개선과 신뢰성의 향상을 도모할 수 있게 된다.

청구항 3의 발명에 따르면, 상기 각 발명에다가 밀폐 용기 내에 있어서의 고압 가스 냉매의 오일 분리 성능을 보다 한층 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 청구항 4의 발명과 같이 고저압차가 커지는 이산화탄소를 냉매로서 사용하는 경우에 본 발명의 다단 압축식 로터리 압축기는 매우 적합한 것이 된다.

또한 본 발명에 따르면, 전동 요소의 상측에 있어서의 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관과, 회전축 내에 구성되고 상기 회전축의 상단부에 위치하는 오일 토출구로부터 오일을 토출하는 오일 통로를 구비하고, 전동 요소의 고정자 측면에 밀폐 용기내에 연통하는 절결부를 형성하는 동시에, 냉매 도입관의 입구를 고정자의 절결부에 대응시켰으므로, 전동 요소의 하측에 냉매 도입관을 개구시키는 경우에 비해 냉매 도입관으로 흡입되어 제2 회전 압축 요소로부터 외부로 토출되는 오일량을 삭감할 수 있게 된다.

이에 의해, 제2 회전 압축 요소로부터 외부로 토출되는 오일량을 저감시켜, 로터리 압축기에 있어서의 윤활 및 밀봉 성능의 저하와 외부의 냉매 회로에 있어서의 오일에 의한 악영향의 발생을 모두 효과적으로 해소할 수 있게 된다. 특히, 전동 요소의 고정자 측면에 밀폐 용기 내에 연통하는 절결부를 형성하여, 이 절결부에 냉매 도입관의 입구를 대응시키고 있으므로, 냉매 도입관 입구의 부착 위치도 전동 요소의 높이까지 낮아진다. 이에 의해, 압축기의 높이 치수를 현저하게 축소시키는 것이 가능해져, 예를 들어 수납 공간이 작아, 압축기의 사이즈가 제한되어 버리는 자동 판매기나 냉장고용 등에 적합한 로터리 압축기를 제공할 수 있게 되는 것이다.

또, 청구항 10의 발명의 로터리 압축기에서는 상기에다가 고정자의 절결부를 상단부가 전동 요소의 상측에 있어서의 밀폐 용기 내에 개구하고, 하단부가 폐색된 것으로 되어 있으므로, 냉매 도입관에 전동 요소 상측의 냉매 가스를 원활하게 유입시킬 수 있게 되어, 절결부를 설치한 것에 수반하는 오일 분리 성능의 저하도 해소된다.

또한, 청구항 11의 발명의 로터리 압축기는 청구항 10 또는 청구항 11에다가, 오일 통로의 오일 토출구 내경을 조정하기 위한 조정 수단을 구비하므로, 외부로 토출되는 오일량을 삭감하면서 제2 회전 압축 요소로 흡입되는 오일량을 적절하게 조정할 수 있게 된다. 이에 의해, 제2 회전 압축 요소의 윤활 및 밀봉성을 확보하면서 로터리 압축기의 성능 저하와 냉매 회로에 대한 악영향을 모두 효과적으로 해소하는 것이 가능해지는 것이다.

또한 본 발명에 따르면, 밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소의 하방에 위치하여 상기 전동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 제1 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 밀폐 용기 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 제2 회전 압축 요소로 압축하는 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기에 있어서, 전동 요소의 상측에 있어서의 밀폐 용기 내에 개구하고, 상기 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관과, 상기 냉매 도입관 입구의 일부가 전동 요소의 고정자 상단부보다 하방에 위치하도록 냉매 도입관을 설치하였으므로 전동 요소의 하측에 냉매 도입관을 개구시키는 경우에 비해 냉매 도입관으로 흡입되어 제2 회전 압축 요소로부터 외부로 토출되는 오일량을 줄일 수 있게 된다.

또한, 냉매 도입관의 부착 위치도 내려가므로, 압축기의 높이 치수는 축소되고, 예를 들어 수납 공간이 작아 압축기의 사이즈가 제한되어 버리는 자동 판매기나 냉장고용 등에 적합한 로터리 압축기를 제공할 수 있게 되는 것이다.

또한, 청구항 13의 발명에 따르면 상기에다가, 회전축에 오일 통로를 형성하고, 상기 오일 통로의 오일 토출구의 내경을 조정하기 위한 조정 수단을 구비하였으므로, 외부로 토출되는 오일량을 삭감하면서 제2 회전 압축 요소로 흡입되는 오일량을 적합하게 조정할 수 있게 된다. 이에 의해, 제2 회전 압축 요소의 윤활 및 밀봉성을 확보하면서 로터리 압축기의 성능 저하와 냉매 회로에 대한 악영향의 발생을 모두 효과적으로 해소하는 것이 가능해지는 것이다.

또한 본 발명에 따르면, 로터리 압축기에 있어서, 전동 요소의 상측에 있어서의 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 제2 회전 압축 요소로 도입하는 동시에, 회전축 내에 구성된 오일 통로 상단부의 오일 토출구의 내경을 조정하여 오일 토출량을 조정하고 있으므로, 밀폐 용기 내에 있어서의 오일 분리를 원활히 행하면서, 제2 회전 압축 요소 내로 흡입되는 오일의 양을 적절하게 조정할 수 있게 된다.

이에 의해, 제2 회전 압축 요소에 있어서의 순환 및 밀봉 성능을 확보하면서, 상기 제2 회전 압축 요소로부터 외부로 토출되는 오일량을 저감시켜, 로터리 압축기에 있어서의 윤활 및 밀봉 성능의 저하와 외부의 냉매 회로에 있어서의 오일에 의한 악영향 발생을 모두 효과적으로 해소할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명에 따르면, 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 밖을 지나서 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관의 입구측, 혹은 출구측, 또는 냉매 도입관 내에 여과 수단을 마련하고 있으므로, 냉매 도입관으로부터 제2 회전 압축 요소로 흡입되려고 하는 이물질을 여과 수단에 의해 포획하여 제거할 수 있다. 이에 의해, 제2 회전 압축 요소로 이물질이 흡입되어 마모나 로크가 발생하는 문제를 미연에 회피하여, 신뢰성이 높은 로터리 압축기를 제공할 수 있게 되는 것이다.

이상 상세하게 서술한 바와 같이 청구항 19의 발명에 따르면, 제2 회전 압축 요소를 구성하는 실린더는 흡입 포트로부터 롤러의 회전 방향에 있어서의 소정 각도의 범위에서 외측으로 확장되어 있으므로, 제2 회전 압축 요소의 실린더에 있어서의 냉매의 압축 개시가 지연되게 된다.

이에 의해, 제2 회전 압축 요소의 실린더나 롤러, 회전축의 편심부 등의 부품을 변경하는 일 없이, 제2 회전 압축 요소의 배제 용적을 작게 할 수 있게 되므로, 제2 회전 압축 요소의 배제 용적을 축소할 때의 비용 삭감을 도모할 수 있게 된다.

또한, 제2 회전 압축 요소의 부품의 변경을 행할 필요가 없으므로, 회전축의 균형을 변경할 필요가 없어져, 이 점에 있어서도 압축기의 생산 비용의 삭감을 도모할 수 있게 된다.

청구항 20의 발명에 따르면, 제2 회전 압축 요소를 구성하는 실린더를 흡입 포트로부터 롤러의 회전 방향에 있어서의 소정 각도의 범위에서 외측으로 확장하고, 상기 제2 회전 압축 요소의 압축 개시 각도를 조정함으로써, 제1 및 제2 회전 압축 요소의 배제 용적비를 설정하도록 하였으므로, 제2 회전 압축 요소의 실린더에 있어서의 냉매의 압축 개시를 늦추어, 제2 회전 압축 요소의 배제 용적을 축소할 수 있게 된다.

이에 의해, 제2 회전 압축 요소의 실린더나 롤러, 회전축의 편심부 등의 부품을 변경하는 일 없이, 제1 및 제2 회전 압축 요소의 배제 용적비를 변경할 수 있게 되므로, 부품 변경에 수반하는 비용 증가를 해소할 수 있게 된다.

또한, 전술한 바와 같이 제2 회전 압축 요소의 부품 변경을 행할 필요가 없으므로, 회전축의 균형을 변경할 필요가 없어져, 이 점에 있어서도 압축기의 생산 비용의 삭감을 도모할 수 있게 된다.

Claims

밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 상기 제1 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 압축하는 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서,

상기 제1 회전 압축 요소를 구성하는 실린더 및 상기 실린더 내에서 편심 회전하는 롤러와,

상기 롤러에 접촉하여 상기 실린더 내를 고압실측과 저압실측으로 구획하기 위한 베인과,

상기 실린더에 형성되어, 상기 베인에 배압을 인가하기 위한 배압실을 구비하고,

상기 제2 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 내로 토출하고, 상기 밀폐 용기 내의 고압의 냉매 가스를 외부로 토출하는 동시에,

상기 제1 회전 압축 요소의 토출측을 상기 배압실에 연통시킨 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
제1항에 있어서, 상기 제1 회전 압축 요소로부터 토출된 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 밖을 지나서 상기 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관을 설치한 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전동 요소의 하측에 상기 제1 및 제2 회전 압축 요소를 배치하고, 상기 제2 회전 압축 요소의 하측에 상기 제1 회전 압축 요소를 배치하는 동시에, 상기 전동 요소의 상측으로부터 상기 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 외부로 토출하는 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 이산화탄소를 냉매로서 사용하는 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 상기 제1 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 압축하는 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서,

상기 제2 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 내로 토출하고, 상기 밀폐 용기 내의 고압의 냉매 가스를 외부로 토출하는 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
제5항에 있어서, 상기 제1 회전 압축 요소로부터 토출된 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 밖을 지나서 상기 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관을 설치한 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 전동 요소의 하측에 상기 제1 및 제2 회전압축 요소를 배치하고, 상기 제2 회전 압축 요소의 하측에 상기 제1 회전 압축 요소를 배치하는 동시에, 상기 전동 요소의 상측으로부터 상기 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 외부로 토출하는 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 이산화탄소를 냉매로서 사용하는 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소의 하방에 위치하여 상기 전동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 상기 제1 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 압축하는 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서,

상기 전동 요소의 상측에 있어서의 상기 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 밖을 지나서 상기 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관을 구비하고,

상기 전동 요소의 고정자 측면에, 상기 밀폐 용기 내에 연통하는 절결부를 형성하는 동시에, 상기 냉매 도입관의 입구를 상기 고정자의 절결부에 대응시킨 것을 특징으로 하는 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기.
제9항에 있어서, 상기 고정자의 절결부는 상단부가 상기 전동 요소의 상측에있어서의 상기 밀폐 용기 내에 개구하고, 하단부는 폐색되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 회전축에 오일 통로를 형성하고, 상기 오일 통로의 오일 토출구의 내경을 조정하기 위한 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소의 하방에 위치하여 상기 전동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 상기 제1 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 상기 제2 회전 요소로 압축하는 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서,

상기 전동 요소의 상측에 있어서의 상기 밀폐 용기 내에 개구하고, 상기 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 밖을 지나서 상기 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관과, 상기 냉매 도입관 입구의 일부가 상기 전동 요소의 고정자 상단부보다 하방에 위치하도록 상기 냉매 도입관을 설치한 것을 특징으로 하는 내부 중간압형 다단 압축식 로터리 압축기.
제12항에 있어서, 상기 회전축에 오일 통로를 형성하고, 상기 오일 통로의 오일 토출구의 내경을 조정하기 위한 조정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 내부중간압형 다단 압축식 로터리 압축기.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소의 하방에 위치하여 상기 전동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 상기 제1 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 압축하는 로터리 압축기에 있어서,

상기 전동 요소의 상측에 있어서의 상기 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관과,

상기 회전축 내에 구성되어 상기 회전축의 상단부에 위치하는 오일 토출구로부터 오일을 토출하는 오일 통로와,

상기 오일 통로의 오일 토출구 내경을 조정하기 위한 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소의 하방에 위치하여 상기 전동 요소의 회전축에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 상기 제1 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 압축하는 로터리 압축기의 제조 방법에 있어서,

상기 전동 요소의 상측에 있어서의 상기 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기제2 회전 압축 요소로 도입하는 동시에, 상기 회전축 내에는 오일 통로를 구성하여 상단부에 위치하는 오일 토출구로부터 오일을 토출하고, 상기 오일 토출구의 내경을 조정하여 오일 토출량을 조정하는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 제조 방법.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 상기 제1 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 압축하는 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서,

상기 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관과,

상기 냉매 도입관의 입구측에 설치된 여과 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 상기 제1 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 압축하는 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서,

상기 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관과,

상기 냉매 도입관의 출구측에 설치된 여과 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 상기 제1 회전 압축 요소로 압축된 냉매 가스를 상기 밀폐 용기 내로 토출하고, 또한 이 토출된 중간압의 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 압축하는 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서,

상기 밀폐 용기 내의 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소로 도입하기 위한 냉매 도입관과,

상기 냉매 도입관 내에 설치된 여과 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 상기 제1 회전 압축 요소로 압축되어 토출된 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소에 흡인하고, 압축하여 토출하는 다단 압축식 로터리 압축기에 있어서,

상기 제2 회전 압축 요소를 구성하는 실린더는 흡입 포트로부터 롤러의 회전 방향에 있어서의 소정 각도의 범위에서 외측으로 확장되어 있는 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 상기 전동 요소에 의해 구동되는 제1 및 제2 회전 압축 요소를 구비하고, 상기 제1 회전 압축 요소로 압축되어 토출된 냉매 가스를 상기 제2 회전 압축 요소에 흡인하고, 압축하여 토출하는 다단 압축식 로터리 압축기의 배제 용적비 설정 방법에 있어서,

상기 제2 회전 압축 요소를 구성하는 실린더를 흡입 포트로부터 롤러의 회전 방향에 있어서의 소정 각도의 범위에서 외측으로 확장하고, 상기 제2 회전 압축 요소의 압축 개시 각도를 조정함으로써, 상기 제1 및 제2 회전 압축 요소의 배제 용적비를 설정하는 것을 특징으로 하는 다단 압축식 로터리 압축기의 배제 용적비 설정 방법.