KR20040092381A

KR20040092381A - 횡형 로터리 압축기

Info

Publication number: KR20040092381A
Application number: KR1020040007393A
Authority: KR
Inventors: 찌까노마사쯔구; 후나꼬시스나오; 고오소까베히로까쯔; 이시야마아끼히꼬; 오오시마겐이찌; 무까이유우고
Original assignee: 히타치 홈 앤드 라이프 솔루션즈 가부시키가이샤
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2004-02-05
Publication date: 2004-11-03
Also published as: CN1540166A; JP2004324507A; KR100612811B1; JP4223858B2

Abstract

본 발명은, 횡형 로터리 압축기에 있어서, 압축기가 모터부측 및 압축 기구부측 중 어느 측으로 크게 경사져도 낮은 측에 고인 윤활유를 압축 기구부의 미끄럼부에 확실히 공급할 수 있도록 하는 것을 과제로 한다.

횡형 로터리 압축기(40)는 바닥부에 윤활유를 저장한 밀폐 용기(1) 내에 작동 유체를 압축하는 압축 기구부(42)와, 이 압축 기구부(42)에 샤프트(4)를 개재하여 접속한 모터부(41)를 수납하고, 윤활유를 압축 기구부(42)의 미끄럼부에 공급하는 급유 수단을 구비한다. 이 급유 수단은 압축 기구부측의 바닥부의 윤활유를 압축 기구부(42)의 미끄럼부에 공급하는 제1 급유 수단과, 모터부측의 바닥부의 윤활유를 압축 기구부(42)의 미끄럼부에 공급하는 제2 급유 수단을 갖는다.

Description

횡형 로터리 압축기 {Horizontal Rotary Compressor}

본 발명은 횡형 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 자동차용 공기 조화기 등에 이용되는 횡형 로터리 압축기에 적합한 것이다.

자동차용 공기 조화기의 압축기에는 고효율, 고신뢰성, 저진동, 저소음 등의 기본 성능은 물론, 공간 절약성, 소형 경량, 저비용인 것이 강하게 요구된다. 정리된 공간이 적은 엔진 룸에 압축기를 얹으려면 그 공간 절약성면에서 가로 배치로 설치할 수 있는 압축기가 바람직하다. 또한, 그 압축기는 소형 경량이고 저렴할뿐만 아니라, 가혹한 사용 조건에 노출되어도 높은 신뢰성을 유지할 수 있어야만 한다. 특히, 자동차가 언덕길에서 긴 시간 정차하고 있을 때나 험한 길을 주행하고 있을 때 등, 압축기가 경사지는 상태에 있어서도 문제없이 운전할 수 있어야만 한다.

압축기의 경사에 대응할 수 있는 횡형 밀폐 회전 압축기로서, 예를 들어 일본 특허 공개 평11-182429호 공보(특허 문헌 1)에 개시되어 있는 것이 있다. 이 횡형 밀폐 회전 압축기는 바닥부에 윤활유를 저장한 밀폐 용기의 내부에 모터와 그 회전축에 의해 구동되는 회전 압축 기구와, 회전축의 회전 압축 기구측의 단부에 설치되고, 밀폐 용기 바닥부에 저장된 윤활유에 침지되는 급유관을 구비하고, 급유관으로부터 빨아올린 윤활유를 회전축 내부에 설치된 급유로를 통해 각 미끄럼부에 급유하도록 구성되고, 급유관의 회전축측 기부 부근에 횡형 밀폐 회전 압축기의 경사에 따라서 선단부가 굴곡되는 가요성 부분을 설치하고 있다. 특허 문헌 1에는 이 가열부에 의해 압축기가 경사지더라도 급유관의 선단부가 그에 추종하여 급유를 확보할 수 있도록 하는 것이 기재되어 있다.

[특허 문헌 1]

일본 특허 공개 평 11-182429호 공보 (도1)

종래 압축기에서는 모터측(급유관을 갖는 회전 압축 기구측과 반대측)이 낮게 경사진 경우에는 급유관이 경사에 추종한다고 하더라도 급유관의 선단부에 있어서의 윤활유가 적어져 유면(油面)이 내려가 버리므로 확실한 급유를 할 수 없게 된다는 문제가 있었다. 또한, 모터측이 극단적으로 낮게 경사진 경우에는 급유관의 선단부에 윤활유 자신이 존재하지 않는 상태가 되어 급유관의 선단부가 유면 상방으로 노출되고, 급유가 불가능하게 되어 버린다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 압축기가 모터부측 및 압축 기구부측의 어느 쪽으로 크게 경사지더라도 낮은 측에 고인 저장된 윤활유를 압축 기구부의 미끄럼부에 확실히 공급할 수 있고, 고신뢰성을 확보할 수 있는 횡형 로터리 압축기를 얻는 데 있다.

또, 본 발명의 그 밖의 목적과 유리한 점은 이하의 기재로부터 명백해질 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 바닥부에 윤활유를 저장한 밀폐 용기 내에 작동 유체를 압축하는 압축 기구부와, 이 압축 기구부에 샤프트를 개재하여 접속한 모터부를 수납하고, 상기 윤활유를 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 공급하는 급유 수단을 구비한 횡형 로터리 압축기에 있어서, 상기 급유 수단은 압축 기구부측의 바닥부의 윤활유를 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 공급하는 제1 급유 수단과, 상기 모터부측의 바닥부의 윤활유를 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 공급하는 제2 급유 수단을 갖는 구성으로 한 것이다.

본 발명에서 더욱 바람직하게는, 상기 제1 급유 수단은 상기 압축 기구부의 실린더 내를 상기 샤프트의 회전에 따라 편심 회전하는 롤러에 추종(追隨)하여 왕복 이동하는 베인의 하부에 밀폐식으로 형성된 베인 펌프실과, 상기 밀폐 용기의 바닥부의 윤활유를 상기 베인 펌프실로 흡입하는 흡입구와, 상기 베인 펌프실로부터 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 윤활유를 공급하는 급유로를 구비한 베인 펌프를 이용하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 압축 기구부는 제1 및 제2 압축부로 이루어지는 2세트의 압축부를 구비하여 구성되고, 상기 제1 압축부는 상기 샤프트를 축지지하는 주베어링, 제1 실린더, 간막이판, 제1 롤러 및 제1 베인을 구비하여 구성되고, 상기 제2 압축부는 상기 간막이판, 제2 실린더, 상기 샤프트를 축지지하는 부베어링, 제2 롤러 및 제2 베인을 구비하여 구성되고, 상기 베인 펌프는 상기 제2 압축부측에 형성하는 것이다.

또한, 상기 베인 펌프실로의 흡입구는 상기 압축 기구부를 구성하는 실린더 및 단부판의 맞닿음면을 포함하는 적어도 한쪽측에 형성한 오목홈에 의해 형성하는 것이다.

또한, 상기 베인 펌프실로부터 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 윤활유를 공급하는 급유로의 일부를 프레스 가공에 의해 급유로를 형성하는 홈을 갖는 판으로 구성하는 급유용 커버(25)를 상기 단부판의 측면측에 고정함으로써 형성하는 것이다.

또한, 상기 압축 기구부를 구성하는 모터부측의 단부판에 의해 압축 기구부측과 모터부측을 구획하고, 상기 단부판의 하부에 압축 기구부측과 모터부측을 연통하는 연통 구멍을 형성하고, 상기 압축 기구부의 압축실의 토출구를 상기 모터부측에 연통하도록 설치하고, 상기 주베어링의 상부에 압축 기구부측과 모터부측을 연통하는 교축 구멍을 형성하고, 상기 압축 기구부측에 압축기의 외부로 상기 작동유체를 토출하는 토출 파이프를 설치하는 것이다.

또한, 상기 제2 급유 수단은 상기 밀폐 용기 내를 토출압으로 하는 동시에 일측 단부가 상기 샤프트의 관통 구멍의 모터부측의 개구에 연통하고 또 다른측 단부가 상기 밀폐 용기의 바닥부에 연장하고 있는 급유용 파이프를 구비하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 급유용 파이프를 지지하는 지지 부재에 상기 급유 파이프를 압축기 전체의 회전에 따라 회전 가능하게 부착하는 것이다.

또한, 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 연통하는 관통 구멍을 상기 샤프트에 형성하고, 상기 관통 구멍의 압축 기구부측 및 모터부측의 적어도 한 쪽 단부에 원심 펌프를 설치하는 것이다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 관한 로터리 압축기의 종단면도.

도2는 도1의 A-A 단면에 상당하는 도면.

도3은 도1의 횡형 로터리 압축기의 베인이 상사점의 위치에 있을 때의 요부 확대 단면도.

도4는 도1의 횡형 로터리 압축기의 베인이 하사점의 위치에 있을 때의 요부 확대 단면도.

도5는 도1의 횡형 로터리 압축기의 흡입구의 변형예를 도시하는 도2에 상당하는 도면.

도6은 도1의 횡형 로터리 압축기의 흡입구의 변형예를 도시하는 도1에 상당하는 도면.

도7은 도1의 횡형 로터리 압축기에 이용하는 급유용 커버 단일체의 사시도.

도8은 도1의 횡형 로터리 압축기가 압축 기구부측으로 낮게 경사진 상태의 종단면도.

도9는 도1의 횡형 로터리 압축기가 압축 기구부측으로 낮게 경사진 상태의 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 밀폐 용기

2 : 스테이터

3 : 로우터

4 : 샤프트

5 : 주베어링(단부판)

6 : 제1 실린더

7 : 간막이판(단부판)

8 : 제2 실린더

9 : 부베어링(단부판)

10, 11 : 크랭크부

12 : 제1 롤러

13 : 제2 롤러

14 : 제1 베인

15 : 제2 베인

16 : 제1 스프링

17 : 제2 스프링

18 : 흡입실

19 : 압축실

20 : 베인 슬롯

24 : 토출 파이프

25 : 급유용 커버

26 : 급유로

27 : 베인 펌프 흡입구

30 : 교축 구멍

31 : 연통 구멍

32, 36 : 원심 펌프

34 : 급유용 파이프

35 : 지지 부재

40 : 횡형 로터리 압축기

41 : 모터부

42 : 압축 기구부

이하, 본 발명의 횡형 로터리 압축기의 일 실시예를 도1 내지 도9를 이용하여 설명한다.

우선, 본 실시예의 횡형 로터리 압축기의 전체 구성에 관하여 도1 및 도2를 참조하면서 설명한다. 본 실시예는 횡형 2실린더 로터리 압축기의 예이다.

횡형 로터리 압축기(40)는 자동차용 공기 조화기의 냉동 사이클의 구성 요소로서 자동차의 엔진 룸 등에 배치되어 사용된다. 이 압축기(40)는 밀폐 용기(1) 내에 모터부(41)와 이 모터부(41)에 의해 구동되는 압축 기구부(42)를 수납하여 구성되어 있다.

밀폐 용기(1)는 가로로 긴 원통형의 본체부와 그 양측의 덮개부를 구비하여 구성되어 있다. 모터부(41)는 밀폐 용기(1)에 고정된 스테이터(2)와 샤프트(4)를압입한 로우터(3)를 구비하여 구성되어 있다. 압축 기구부(42)는 샤프트(4)에 의해 모터부(41)와 직결되어 있으며, 2세트의 압축부를 구비하여 구성되어 있다.

제1 압축부는 샤프트(4)를 축지지하는 주베어링(5), 제1 실린더(6), 간막이판(7), 제1 롤러(12), 제1 베인(14), 제1 스프링(16)에 의해 구성되어 있다. 제2 압축부는 간막이판(7), 제2 실린더(8), 샤프트(4)를 축지지하는 부베어링(9), 제2 롤러(13), 제2 베인(15), 제2 스프링(17)에 의해 구성되어 있다. 상기 두 개의 실린더(6, 8)는 그 중간에 간막이판(7)을 협지하고, 그 양측에 주베어링(5) 및 부베어링(9)을 배치함으로써, 이들에 둘러싸인 두 개의 공간을 실린더실로서 형성하고 있다. 따라서, 주베어링(5), 간막이판(7) 및 부베어링(9)은 각 실린더(6, 8)에 대한 단부판으로서 기능한다. 그리고, 주베어링(5)은 밀폐 용기(1)에 고정되어 있으며, 밀폐 용기(1) 내를 압축 기구부측과 모터부측으로 구획하고 있다.

샤프트(4)는 그 중앙부가 주베어링(5)에 지지되고, 좌우 양측이 압축 기구부측 및 모터부측으로 연장되어 있으며, 중심부에 좌우로 관통하는 구멍(33)을 형성하고 있다. 이 관통 구멍(33)은 윤활유를 압축 기구부(42)의 미끄럼부에 공급하기 위해 형성되어 있다. 샤프트(4)의 양단부는 밀폐 용기(1)의 양단부 근처에 위치하고 있으며, 관통 구멍(33)이 뚫려져 있다. 샤프트(4)는 서로 위상을 180도 달리 2개의 크랭크부(10, 11)를 갖고 있다. 이들 크랭크부(10, 11)에 롤러(12, 13)가 각각 자전가능하게 끼워 맞춤되어 있다. 이와 같이, 위상이 180도 다른 2세트의 압축부로 함으로써 압축부의 밸런스가 양호하게 되어 저진동화를 도모할 수 있다.

다음에, 제1 압축부 및 제2 압축부의 구체적 구성 및 동작에 대하여 도1 및도2를 참조하면서 설명한다.

샤프트(4)의 회전에 따라 롤러(12, 13)는 실린더(6, 8) 내에서 편심 회전하게 되어 있다. 베인(14, 15)은 밀폐 용기 내의 가스압(토출압)과 스프링(16, 17)에 의해 롤러(12, 13)에 압박되고, 실린더 실내를 흡입실(18)과 압축실(19)로 구획하고 있다. 그리고, 롤러(12, 13)의 편심 회전에 추종하여 실린더(6, 8)의 베인 슬롯(20) 내로 왕복 이동한다.

상기 구성에 있어서, 압축기(40)의 압축 동작은 이하와 같이 행해진다. 모터부(41)에 통전되면 로우터(3)는 샤프트(4)를 구동하고, 크랭크부(11)에 끼워 맞춤된 롤러(12, 13)가 실린더(6, 8) 내에서 편심 회전한다. 이에 의해, 작동 유체(예를 들어, 냉매 가스)는 흡입 파이프(23)로부터 흡입구(21)를 통하고, 흡입실(18)로 흡입된다. 그리고, 흡입 완료 후, 흡입실(18)은 압축실(19)이 되며, 압축실(19) 내에서 압축되고, 토출 밸브(도면에 도시하지 않음)를 갖는 토출구(22)로부터 토출된다.

제1 압축부에서는 작동 유체는 모터부측으로 토출된다. 모터부측으로 토출된 작동 유체는 주베어링(5)에 설치된 교축 구멍(30)을 통해 압축 기구부측에 이르고, 압축 기구부측으로 개구된 토출 파이프(24)에서 압축기 외부로 토출된다. 제2 압축부에서는 작동 유체는 부베어링(9)과 부베어링 커버(28)에 의해 밀폐된 공간(28a)으로 토출되고, 관통 구멍(29)을 통해 모터부측으로 토출된다. 이 모터부측으로 토출된 작동 유체는 제1 압축부로부터 토출된 작동 유체와 혼합하여 주베어링(5)에 설치된 교축 구멍(30)을 통해 압축 기구부측에 이르고, 압축 기구부측으로 개구된 토출 파이프(24)로부터 압축기 외부로 토출된다. 여기서, 윤활유를 포함하는 작동 유체는 교축 구멍(30)을 통과한 후, 교축 구멍(30)에 대향하여 압축 기구측에 설치된 유 분리용 판(37)에 충돌함으로써 윤활유를 분리하고나서, 토출 파이프(24)로부터 압축기 외부로 토출되게 되어 있다. 분리된 윤활유는 밀폐 용기(1) 내의 바닥부에 모여진다.

다음에, 압축 기구부로의 급유 수단에 대하여 도1 및 도4를 참조하면서 설명한다.

압축 기구부(42)의 미끄럼부에 윤활유를 공급하는 급유 수단은 압축 기구부측의 바닥부의 윤활유를 압축 기구부(42)의 미끄럼부에 공급하는 제1 급유 수단과, 모터부측의 바닥부의 윤활유를 압축 기구부(42)의 미끄럼부에 공급하는 제2 급유 수단을 갖는다.

제1 급유 수단은 베인 펌프를 이용한 것이다. 부베어링(9)에 가장 가까운 실린더(8) 내를 왕복 이동하는 베인(15)의 하부에는 베인(15), 실린더(8), 간막이판(7), 부베어링(9)에 의해 베인 펌프실(15a)이 밀폐식으로 형성되고, 이에 의해, 베인 펌프가 구성된다. 이 베인 펌프를 이용하여, 밀폐 용기(1)의 바닥부에 저장된 윤활유를 급유로(26)를 통해 샤프트(4) 내의 관통 구멍(33)으로 압송하고, 관통 구멍(33)에 형성된 횡 구멍으로부터 베어링(5, 9)의 미끄럼부나 롤러(12, 13)의 미끄럼부 등으로 급유한다. 또, 급유로(26)는 부베어링(9) 및 부베어링 커버(28)에 형성된 관통 구멍과, 급유 커버(15)의 오목부에 의해 형성되는 공간을 연통함으로써 구성되어 있으며, 베인 펌프실(15a)과 샤프트(4)의 관통 구멍(33)을 연통하는것이다.

제2 급유 수단은 밀폐 용기(1) 내의 모터부측의 압력과 압축 기구부(42) 내의 압력의 차압을 이용하여 급유하는 것이다. 샤프트(4)의 모터부측의 단부에는 급유용 파이프(34)가 샤프트(4)의 관통 구멍(33)에 연통되도록 형성되어 있다. 급유용 파이프(34)는 밀폐 용기(1)에 고정된 지지 부재(35)에 일측 단부가 부착되는 동시에 다른측 단부가 밀폐 용기(1) 내의 바닥부로 연장되어 있다. 급유용 파이프(34)의 다른측 단부가 위치하는 바닥부의 윤활유는 밀폐 용기 내의 모터부측의 토출압에 의해 급유용 파이프(34)를 통해 샤프트(4) 내의 관통 구멍(33)으로 압송되고, 관통 구멍(33)에 형성된 횡 구멍으로부터 베어링(5, 9)의 미끄럼부나 롤러(12, 13)의 미끄럼부 등으로 급유된다. 또, 지지 부재(35)는 스테이터(2)에 고정되어 있어도 좋다.

다음에, 압축기(40)가 수평 상태로 있을 때의 제1 급유 수단의 급유 동작에 대하여 도3 및 도4를 참조하면서 설명한다.

이 베인 펌프는 도3에 베인(15)이 상사점의 위치에 있을 때를 도시하고, 도4에 베인(15)이 하사점의 위치에 있을 때를 도시한다. 베인(15)이 상방으로 이동함으로써 밀폐 용기(1)의 바닥부에 저장된 윤활유는 흡입구(27)로부터 베인 펌프실(15a)에 흡입된다. 상세하게 말하면, 베인(15)이 상방으로 이동할 때에는 급유로(26)와 흡입구(27)의 양 쪽으로부터 흡입된 윤활유가 도3에 도시한 바와 같이, 베인 펌프실(15a)에 흡입된다. 이 흡입 행정의 전반에 있어서는, 급유로(26) 내의 윤활유가 갖는 관성력 때문에 그 역류 저항이 크므로, 대부분은 흡입구(27)로부터 유입된다. 또, 이 급유로(26) 내의 관성력은 직전의 토출 공정에 있어서 급유로(26) 내의 윤활유가 급유 커버측으로 보내지는 상태로부터 절환됨으로써 발생한다.

한 편, 베인(15)이 하방으로 이동되면 베인 펌프실(15a) 내의 윤활유는 압출되고 토출 행정이 된다. 이 토출 행정의 전반에서는 급유로(26) 내의 윤활유의 관성력에 의한 유로 저항에 비해 이 유로와 직교하여 설치된 흡입구(27)의 저항 쪽이 크므로 흡입구(272)로부터 오일 저장부로 역류하는 유량은 적고, 그 대부분은 급유로(26)측으로 토출된다.

이들 동작을 반복함으로써 흡입구(27)로부터 다소 역류하는 윤활유 이외에는 급유로(26)를 통해 미끄럼부로 공급되게 된다. 그리고, 압축기(40)의 수평 상태에 있어서의 급유는 베인 펌프에 의해 행해지도록 설정되어 있다.

또한, 베인 펌프의 흡입구(27)는 실린더(8)에 형성한 오목홈과 부베어링(9)의 외주부의 모서리에 의해 형성되어 있다. 이에 의해, 테이퍼 형상의 유체 다이오드를 따로 제작하여 급유로에 삽입하는 것과 비교해서 저비용, 소형 경량의 압축기(40)로 할 수 있다.

도5의 변형예에 도시한 바와 같이, 실린더(8)에 형성되는 오목홈에 의한 흡입 구멍(27)의 중심의 위치를 베인 슬롯(20)의 중심으로부터 옆으로 어긋나게 하면 베인(15)이 하방으로 이동할 때의 하강류의 영향을 받기 어려워지고, 또 급유 효율이 향상된다. 또한, 도6의 변형예에 도시하는 바와 같이, 베인 펌프실의 흡입구(27)를 형성하는 구멍을 실린더(8) 대신에 부베어링(9)에 설치하도록 해도좋다.

또한, 본 실시예에서는 압축 기구부(42)의 미끄럼부로 확실히 급유하여 고신뢰성을 확보하기 위해 다음과 같은 구성으로 하고 있다. 주베어링(5)에 의해 압축 기구부(42)와 모터부(41)는 구획되어 있으며, 주베어링 상부에는 교축 구멍(30)이 형성되고, 주베어링 하부에는 윤활유가 압축 기구부(42)와 모터부(41)를 자유롭게 이동할 수 있도록 하나 또는 복수의 연통 구멍(31)이 형성되어 있다. 각각의 실린더(6, 8)로부터 토출된 작동 유체는 일단 모터부측으로 토출되고, 주베어링 상부에 형성된 교축 구멍(30)을 통해 압축 기구부측으로 이동한다. 교축 구멍(30)을 통과할 때, 작동 유체의 압력은 저하하므로 압축 기구부측 내의 압력은 모터부측보다 낮아진다. 이 압력차와 균형을 이루도록 밀폐 용기(1)의 바닥부에 저장한 윤활유는 연통 구멍(31)을 통해 모터부(41)로부터 압축 기구부(42)로 이동하므로 압축 기구부측의 유면은 모터부측의 유면보다 높아진다. 그리고, 압축 기구부측의 유면을 샤프트(4)에 형성된 급유용의 관통 구멍(33)의 위치보다 높아지도록 설정함으로써 급유로(26)를 채우는 윤활유의 헤드가 상승하고, 베인 펌프의 급유 효율이 향상되게 된다. 또한, 모터부측의 유면을 로우터(3)의 하단부 보다 낮아지도록 설정함으로써 로우터(3)의 회전에 의한 윤활유의 교반을 방지할 수 있고, 교반 손실을 저감할 수 있다.

압축기(40)가 경사되었을 때의 급유 동작에 대하여 도8 및 도9를 참조하면서 설명한다.

도8은 압축 기구부측이 상대적으로 아래가 되도록 압축기(40)가 경사진 상태를 도시하는 도면이다. 압축 기구부측이 아래가 되도록 경사지면 모터부(41)의 바닥에 고인 윤활유는 중력에 의해 연통 구멍(31)을 통해 압축 기구부측으로 이동한다. 베인 펌프의 흡입구(27)는 밀폐 용기(1)의 바닥에 가까운 위치이면서 압축 기구부측에 있으므로 흡입구(27)의 주변에는 항상 윤활유가 존재하고, 충분히 윤활유를 미끄럼부로 공급할 수 있다. 여기서, 윤활유가 직접 토출 포트(24)를 통해 압축기 외부로 나가지 않도록 하기 위해 토출 포트(24)의 개구부는 윤활유에 잠기지 않은 위치, 즉 압축 기구부측의 공간 내에서 가능한한 유면으로부터 멀고 유 분리판(37)에 대하여 작동 유체가 교축 구멍(30)을 통한 후 충돌하는 측과 반대측에 근접한 위치에 형성하고 있다.

도9는 모터부측이 상대적으로 아래가 되도록 압축기(40)가 경사진 상태를 도시하는 도면이다. 모터부측이 아래가 되도록 경사지면 압축 기구부(42)의 바닥에 고인 윤활유는 중력에 의해 연통 구멍(31)을 통해 모터부측으로 이동한다. 이 때, 압축 기구부측에 거의 윤활유가 없는 상태가 되기까지 경사지고 있으면 베인 펌프 내부는 작동 유체(냉매 가스)로 채워지고, 베인 펌프는 기능하지 않게 된다. 그러나, 모터부측에 설치된 급유용 파이프(34)의 흡입구는 모터부(41)의 바닥에 고인 윤활유에 잠겨 있으며, 그 흡입구 주변에 충분한 유활유가 존재하는 상태가 된다. 그리고, 모터부측의 압력은 압축 기구부측의 압력보다 높기 때문에 차압에 의해 모터부측의 윤활유가 급유용 파이프(34)를 통해 샤프트(4)의 관통 구멍(33)에 유입하고, 미끄럼부에 공급되게 된다. 또, 압축 기구부측과 모터부측의 차압에 의해, 작동 유체도 교축 구멍(30), 연통 구멍(31)을 통해 압축 기구부측으로 이동한다. 이때, 압축 기구부(42)와 모터부(41)의 압력이 같아지며 차압 급유가 불가능해지지 않도록 연통 구멍(31)의 구멍 직경을 설정하고 있다.

압축기(40)가 경사진 경우, 압축 기구부측과 모터부측 중 어느 쪽이 아래가 되도록 경사져도 상술한 바와 같이, 항상 윤활유가 충분히 고여 있는 쪽으로부터 급유를 행하므로 경사가 커져도 확실히 급유할 수 있고, 높은 신뢰성을 유지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 미끄럼부로 확실히 급유하고 고신뢰성을 확보하기 위해 샤프트(4)의 양단부에 원심 펌프(32, 36)를 부착하고 있다. 원심 펌프(32, 36)는 평판의 중앙부에 구멍을 뚫은 간단한 구조이다. 이 원심 펌프(32, 36)의 작용을 압축기(40)가 거의 수평이거나 또는 압축 기구부측이 아래가 되도록 경사져 있는 경우, 즉 윤활유의 흐름이 베인 펌프로부터 급유로(26)를 통해 미끄럼부로 향하는 경우에 대하여 설명한다. 원심 펌프(32, 36)는 샤프트(4)의 관통 구멍(33)의 입구를 좁히는 것으로 베인 펌프에 의해 압송되어 온 윤활유는 원심 펌프(32)의 좁은 입구를 통해 샤프트(4)의 관통 구멍(33)으로 들어가려고 한다. 이 때, 샤프트(4)는 회전하고 있기 때문에 윤활유에 원심력이 작용하고, 입구를 통과한 후, 샤프트(4)의 직경 방향으로 튀어 관통 구멍(33)의 벽면까지 이동한다. 이 작용이 연속됨으로써 윤활유를 관통 구멍(33) 내로 인입하려고 하는 펌프 작용이 일어난다. 원심 펌프(36)는 샤프트(4)의 관통 구멍(33)의 출구부에 있으므로 윤활유가 원심 펌프(36)를 통과하여 관통 구멍(33)으로부터 나온 후에는 윤활유에 원심력을 발생시키는 힘은 작용하지 않고, 펌프 작용은 일어나지 않는다. 이 경우, 원심펌프(36)는 유로 저항이 되고, 샤프트(4)의 관통 구멍(33) 내에 윤활유를 보유하는 역할을 하므로 미끄럼부로 충분히 윤활유를 공급할 수 있다.

압축기(40)가 모터부측이 아래가 되도록 경사져 있을 때, 즉 윤활유의 흐름이 급유용 파이프(34)로부터 미끄럼부로 향할 경우에는 원심 펌프(32, 36)는 각각 상기와 반대의 작용을 행한다. 이 구성에 의해, 또한 확실히 미끄럼부로의 급유를 할 수 있고, 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 원심 펌프(32, 36) 대신에 공지의 다른 급유 기구, 예를 들어 샤프트(4)의 내부에 수용된 금속판을 비틀어서 만든 패들이라 칭하는 급유 기구나 점성 펌프 등이어도 좋다.

또한, 본 실시예에서는 압축기(40)가 샤프트(4)의 회전면에서 경사졌을 때에도 미끄럼부로 확실히 급유하고 고신뢰성을 확보하기 위해 다음과 같은 구조로 하고 있다. 급유용 파이프(34)는 샤프트(4)의 회전면에서 회전 가능하게 되도록 지지 부재(35)에 부착되어 있다. 그리고, 급유용 파이프(34)의 흡입구는 자중 또는 부착 설치한 추에 의해 항상 연직 방향 하향으로 개구하도록 되어 있다. 이 구성에 의해, 압축기(40)가 샤프트(4)의 회전면에서 경사졌을 때라도 급유용 파이프(34)의 흡입구는 항상 윤활유에 잠겨 있으며, 미끄럼부로 확실히 급유할 수 있다. 또, 추를 부착 설치하는 경우에는 자석을 추로 하여 급유용 파이프(34)의 흡입구 근방에 부착함으로써 윤활유 속의 마모분 등을 흡착할 수 있으므로 미끄럼부에 마모분 등이 침입하지 않고, 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 저비용이고도 소형 경량의 압축기(40)를 제공하기 위해 다음과 같은 구성으로 하고 있다. 급유로(26)의 일부는 부베어링 커버(28)와 급유용 커버(25)에 의해 형성된다. 이 급유용 커버(25)를 도7에 도시한 바와 같이, 프레스 가공에 의해 급유로를 형성하는 홈을 갖는 판으로 구성하고, 부베어링 커버(28)와 함께 부베어링(9)에 고정하고 있다. 이 구성에 의해, 베인 펌프실(15a)로부터 샤프트(4)의 관통 구멍(33)까지를 파이프로 연결할 필요가 없으므로 파이프의 벤딩 가공이나 부착의 공정을 생략할 수 있고, 저비용의 압축기(40)를 제공할 수 있다. 또한, 파이프를 이용할 경우에는 대략 ㄷ자형으로 구부릴 필요가 있지만 어느 정도 큰 반경으로 구부려야만 하고, 그 만큼 압축기(40)의 전체 길이가 길어져 버리지만, 본 실시예의 구성으로 함으로써, 이 문제를 회피할 수 있고, 소형 경량의 압축기(40)를 제공할 수 있다.

이상 실시예의 설명에서 분명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 압축기가 모터부측 및 압축 기구부측 중 어느 측으로 크게 경사지더라도 낮은 측에 고인 윤활유를 압축 기구부의 미끄럼부에 확실히 공급할 수 있고, 고신뢰성을 확보할 수 있는 횡형 로터리 압축기를 얻을 수 있다.

Claims

바닥부에 윤활유를 저장한 밀폐 용기 내에 작동 유체를 압축하는 압축 기구부와, 이 압축 기구부에 샤프트를 개재하여 접속한 모터부를 수납하고, 상기 윤활유를 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 공급하는 급유 수단을 구비한 횡형 로터리 압축기에 있어서,

상기 급유 수단은 압축 기구부측의 바닥부의 윤활유를 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 공급하는 제1 급유 수단과, 상기 모터부측의 바닥부의 윤활유를 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 공급하는 제2 급유 수단을 갖는 횡형 로터리 압축기.
제1항에 있어서, 상기 제1 급유 수단은 상기 압축 기구부의 실린더 내에서 상기 샤프트의 회전에 따라 편심 회전하는 롤러에 추종하여 왕복 이동하는 베인의 하부에 밀폐식으로 형성된 베인 펌프실과, 상기 밀폐 용기의 바닥부의 윤활유를 상기 베인 펌프실로 흡입하는 흡입구와, 상기 베인 펌프실로부터 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 윤활유를 공급하는 급유로를 구비한 베인 펌프를 이용하여 구성한 것을 특징으로 하는 횡형 로터리 압축기.
제2항에 있어서, 상기 압축 기구부는 제1 및 제2 압축부로 이루어지는 2세트의 압축부를 구비하여 구성되고, 상기 제1 압축부는 상기 샤프트를 지지하는 주베어링, 제1 실린더, 간막이판, 제1 롤러 및 제1 베인을 구비하여 구성되고, 상기제2 압축부는 상기 간막이판, 제2 실린더, 상기 샤프트를 축지지하는 부베어링, 제2 롤러 및 제2 베인을 구비하여 구성되고, 상기 베인 펌프는 상기 제2 압축부측에 형성한 것을 특징으로 하는 횡형 로터리 압축기.
제2항에 있어서, 상기 베인 펌프실로의 흡입구는 상기 압축 기구부를 구성하는 실린더 및 단부판의 맞닿음면을 포함하는 적어도 한쪽측에 형성한 오목홈에 의해 형성한 것을 특징으로 하는 횡형 로터리 압축기.
제2항에 있어서, 상기 베인 펌프실로부터 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 윤활유를 공급하는 급유로의 일부를 프레스 가공에 의해 급유로를 형성하는 홈을 갖는 판으로 구성한 급유용 커버(25)를 상기 단부판의 측면측에 고정함으로써 형성한 것을 특징으로 하는 횡형 로터리 압축기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압축 기구부를 구성하는 모터부측의 단부판에 의해 압축 기구부측과 모터부측을 구획하고, 상기 단부판의 하부에 압축 기구부측과 모터부측을 연통하는 연통 구멍을 형성하고, 상기 압축 기구부의 압축실의 토출구를 상기 모터부측에 연통하도록 설치하고, 상기 주베어링의 상부에 압축 기구부측과 모터부측을 연통하는 교축 구멍을 형성하고, 상기 압축 기구부측에 압축기의 외부로 상기 작동 유체를 토출하는 토출 파이프를 설치한 것을 특징으로 하는 횡형 로터리 압축기.
제1항에 있어서, 상기 제2 급유 수단은 상기 밀폐 용기 내를 토출압으로 하는 동시에, 일측 단부가 상기 샤프트의 관통 구멍의 모터부측의 개구에 연통하고, 또 다른측 단부가 상기 밀폐 용기의 바닥부로 연장하고 있는 급유용 파이프를 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 횡형 로터리 압축기.
제7항에 있어서, 상기 급유용 파이프를 지지하는 지지 부재에 상기 급유 파이프를 압축기 전체의 회전에 따라 회전 가능하게 부착한 것을 특징으로 하는 횡형 로터리 압축기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압축 기구부의 미끄럼부에 연통하는 관통 구멍을 상기 샤프트에 형성하고, 상기 관통 구멍의 압축 기구부측 및 모터부측의 적어도 한 쪽의 단부에 원심 펌프를 설치한 것을 특징으로 하는 횡형 로터리 압축기.