KR20190017014A - 압축기 - Google Patents

Abstract

압축기는 급유 펌프와는 별도로, 오일 저류 공간과 급유로의 압력차를 이용하여 급유로로 오일 저류 공간의 오일을 안내하는 오일 공급 경로를 갖는 차압 급유 기구를 구비하고, 차압 급유 기구의 오일 공급 경로는 급유 펌프의 토출측에 있는 오일 출입구와 연통하고, 또한 밸브 기구를 갖고, 밸브 기구는 급유 펌프의 토출측의 압력이, 오일 저류 공간의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상인 경우에 오일 공급 경로를 차단하고, 오일 저류 공간의 압력에 대해서 소정의 압력차 미만인 경우에 오일 공급 경로를 개통하는 것이다.

Description

압축기

본 발명은 급유 펌프를 마련한 압축기에 관한 것이다.

종래부터, 저부에 오일이 모이는 밀폐 용기와, 내부에 급유로를 갖는 구동축과, 구동축의 회전에 의해 유체를 압축하는 압축기 홈부와, 구동축의 하단에 마련되어, 저압 가스 분위기 중에 마련된 오일 저류 공간에 모인 오일을, 급유로를 거쳐서 압축기 홈부의 흡입측 공간에 공급하는 급유 펌프를 구비하는 압축기가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이 압축기에서는, 회전수가 너무 낮아지면, 저부로부터 급유로를 거쳐서 공급되는 급유량이 부족하고, 압축기 홈부의 시일성을 저하시켜 누설 손실의 증대를 부르는 경우가 있다.

특허문헌 1의 압축기의 문제를 개선하기 위해서, 특허문헌 2에 나타내는 압축기가 제안되고 있다. 특허문헌 2에 대해서는, 고압 가스 분위기 중에 마련된 오일 저류 공간에 모인 오일은, 급유 펌프에서 급유로를 거쳐서, 일단 보유부(保油部)에 들어올려진다. 그리고 고압 분위기에 있는 보유부에 공급된 오일은, 저압 분위기에 있는 압축기 홈부의 흡입측 공간에 압력차에 의해서 급유된다.

일본 실용신안 공개 제 평5-6181 호 공보 일본 특허 공개 제 2003-227480 호 공보

특허문헌 2에 기재된 압축기에서는, 보유부가 급유 펌프보다 하류측에서, 더욱 높은 위치에 있다. 따라서, 전동기가 어느 정도의 회전수까지는 급유 가능하지만, 전동기가 저속 회전수가 되면, 보유부까지의 유로 저항 및 위치 헤드 정도에 저항하여 오일을 승압할 수 없게 되어, 보유부에의 오일의 공급이 막힌다. 그 때문에, 압축기 홈부의 흡입측에 오일을 공급할 수 없게 되어, 압축기 홈부의 시일성이 저하하여 누설 손실의 증대가 생기는 경우가 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것이며, 전동기가 저속 회전시여도 충분한 급유를 실현될 수 있는 것에 의해, 누설 손실이 적은 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 압축기는, 밀폐 용기와, 밀폐 용기에 수용되고, 밀폐 용기 내에 유입되는 유체를 압축하는 압축기 홈부와, 밀폐 용기에 수용되고, 회전수 가변이며, 회전력을 발생하는 전동기와, 전동기에 의해 발생하는 회전력을 압축기 홈부에 전달하고, 단부로부터 축방향으로 연장되는 급유로가 내부에 형성된 구동축과, 압축기 홈부에서 압축된 가스로 채워진 밀폐 용기의 저부에 마련된, 오일을 저류하는 오일 저류 공간과, 구동축의 단부측에 마련되고, 구동축의 회전에 의해 작동하고, 오일 저류 공간의 오일을 흡인하여 급유로로 공급하는 급유 펌프와, 급유 펌프와는 별도로, 오일 저류 공간과 급유로의 압력차를 이용하여 급유로로 오일 저류 공간의 오일을 안내하는 오일 공급 경로를 갖는 차압 급유 기구를 구비하며, 차압 급유 기구의 오일 공급 경로는 급유 펌프의 토출측에 있는 오일 출입구와 연통하고, 또한 밸브 기구를 갖고, 밸브 기구는, 급유 펌프의 토출측의 압력이 오일 저류 공간의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상인 경우에 오일 공급 경로를 차단하고, 오일 저류 공간의 압력에 대해서 소정의 압력차 미만인 경우에 오일 공급 경로를 개통하는 것이다.

본 발명의 압축기에 의하면, 압축기가 소정의 회전수 미만이 되면, 오일 저류 공간의 압력과 압축기 홈부의 흡입측 공간의 압력차에 의해, 오일 저류 공간으로부터 급유 펌프를 거치지 않고 오일이 공급된다. 그 결과, 급유 펌프로부터의 급유량이 부족한 저속 회전시여도, 충분한 급유를 실현할 수 있는 것에 의해 누설 손실을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기를 도시하는 종단면 모식도,
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기의 급유 펌프의 일례를 도시하는 종단면 모식도,
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기의 급유 펌프의 일례를 도시하는 횡단면 모식도,
도 4는 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기의 회전수가 높은 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도,
도 5는 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기의 회전수가 낮은 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도,
도 6은 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기의 회전수와 급유량과의 관계를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기를 도시하는 종단면 모식도,
도 8은 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도,
도 9는 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 단면도,
도 10은 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 2 문턱 값(N2) 이상의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 단면도,
도 11은 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기의 회전수와 급유량의 관계를 도시하는 모식도,
도 12는 본 발명의 실시형태 3에 따른 압축기의 차압 급유 기구의 단면도,
도 13은 본 발명의 실시형태 4에 따른 압축기의 차압 급유 기구의 단면도,
도 14는 본 발명의 실시형태 4에 따른 압축기의 밸브체의 개략도,
도 15는 본 발명의 실시형태 5에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도,
도 16은 본 발명의 실시형태 5에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도,
도 17은 본 발명의 실시형태 5에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 2 문턱 값(N2) 이상의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도.

실시형태 1.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기를 도시하는 종단면 모식도이다. 이하, 도 1을 참조하면서 압축기(100)의 구성에 대해 설명한다. 도 1의 압축기(100)는, 이른바 세로형의 스크롤 압축기이며, 예를 들면, 냉매 등의 작동 가스를 압축하여 토출하는 것이다. 압축기(100)는 밀폐 용기(1)와, 압축기 홈부(10)와, 전동기(8)와, 구동축(7)과, 오일 저류 공간(2c)과, 급유 펌프(20)와, 차압 급유 기구(30a)를 구비한다.

밀폐 용기(1)는 예를 들면, 원통 형상으로 형성되어 있고, 내압성을 갖고 있다. 밀폐 용기(1)의 측면에는 작동 가스를 밀폐 용기(1) 내에 집어넣기 위한 흡입 배관(2a)이 접속되어 있고, 다른 측면에는 압축한 작동 가스를 밀폐 용기(1)로부터 밖으로 방출하는 토출 배관(2b)이 접속되어 있다. 배관 내의 화살표는 작동 가스의 흐르는 방향을 나타낸다. 흡입 배관(2a)의 내부에는, 역지 밸브(2x)와 용수철(2y)이 배치되어 있다. 역지 밸브(2x)는 용수철(2y)에 의해 흡입 배관(2a)을 닫는 방향으로 부세(付勢)되고 있어서 작동 가스의 역류를 막는다. 밀폐 용기(1)는, 밀폐 용기(1) 내에 고압 가스 분위기(1a)를 갖는다. 그리고, 밀폐 용기(1)는 압축기 홈부(10)에서 압축된 가스로 채워진 밀폐 용기(1)의 저부에 마련된, 냉동기 오일(이하, 오일)을 저류하기 위한 오일 저류 공간(2c)을 갖는다. 오일 저류 공간(2c)은 고압 가스 분위기(1a) 중에 있고, 구동축(7)의 단부를 지지하는 서브 프레임(3c)보다 아래, 부 베어링(5c)보다 아래, 구동축(7)의 단부보다 아래 등에 있는 공간이다. 그리고, 밀폐 용기(1) 내에 압축기 홈부(10), 전동기(8), 구동축(7) 및 급유 펌프(20)가 수용되어 있다.

밀폐 용기(1) 내에 있어서, 전동기(8)의 상부에는 가이드 프레임(3a)이 밀폐 용기(1)에 고정되어 있고, 전동기(8)의 하부에는 구동축(7)을 보지하는 서브 프레임(3c)이 밀폐 용기(1)에 고정되어 있다. 가이드 프레임(3a)의 내주측에는 컴플리언트 프레임(compliant frame)(3b)이 수용되어 있다. 가이드 프레임(3a)의 내주면의 고정 스크롤(12)측에는, 상부 끼워맞춤 원통면(4a)이 형성되어 있다. 이 상부 끼워맞춤 원통면(4a)은 컴플리언트 프레임(3b)의 외주면에 형성된 상부 끼워맞춤 원통면(4b)과 결합되어 있다. 한편, 가이드 프레임(3a)의 내주면의 전동기(8)측에는, 하부 끼워맞춤 원통면(4d)이 형성되어 있고, 이 하부 끼워맞춤 원통면(4d)은 컴플리언트 프레임(3b)의 외주면에 형성된 하부 끼워맞춤 원통면(4c)과 결합되어 있다.

컴플리언트 프레임(3b)의 외주면의 2개소에 상부 환형 시일 부재(9a) 및 하부 환형 시일 부재(9b)가 배치되어 있다. 그리고, 가이드 프레임(3a)의 내면과 컴플리언트 프레임(3b)의 외면 사이가, 상부 환형 시일 부재(9a) 및 하부 환형 시일 부재(9b)로 구분되어 있다. 상부 환형 시일 부재(9a)와 하부 환형 시일 부재(9b) 사이에는, 컴플리언트 프레임 하부 공간(6b)이 마련되어 있다. 또한, 상부 환형 시일 부재(9a) 및 하부 환형 시일 부재(9b)는, 도 1에 대해 컴플리언트 프레임(3b)의 외주면의 2개소에 배치되어 있지만, 시일 부재의 위치는 도 1의 예에 한정되지 않고, 예를 들면, 가이드 프레임(3a)의 내주면의 2개소에 배치되어도 좋다.

컴플리언트 프레임(3b)에는, 스러스트 베어링(thrust bearing)(5d)과 컴플리언트 프레임 하부 공간(6b)을 연통하는 가스 도입 유로(6c)가 형성되어 있다. 가스 도입 유로(6c)는, 베이스 플레이트(11x)의 추기 구멍(11c)과 연통하도록 마련되어 있다. 게다가, 가이드 프레임(3a)과 밀폐 용기(1)의 내벽으로 유로(14)가 형성된다. 유로(14)는 토출구(12a)로부터 유출한 고압의 작동 가스가 통과하는 유로이다.

보스부(boss portion)(17a)의 외부와 컴플리언트 프레임(3b) 사이에는, 토출압보다 낮고, 또한 흡입압보다 높은 압력의 중간압의 공간인 중간압의 공간(17b)이 마련되어 있다. 또한, 컴플리언트 프레임(3b)에는, 중간압 공간(17b)의 압력을 조정하는 중간압 조정 밸브(18b), 중간압 조정 밸브 누름부(18d), 중간압 조정 용수철(18c)을 수납하기 위한 중간압 조정 밸브 공간(18e)이 마련되어 있다. 또한, 중간압 조정 용수철(18c)은 자연 길이보다 단축되어 수납되어 있다. 게다가, 컴플리언트 프레임(3b)에는, 중간압 공간(17b)과 중간압 조정 밸브 공간(18e)을 연통하는 관통 유로(18a)가 마련되어 있다. 또한, 중간압 조정 밸브 공간(18e)과 컴플리언트 프레임 상부 공간(6a)은 연통하고 있다. 게다가, 컴플리언트 프레임 상부 공간(6a)은 올댐 링(oldham ring)(15)의 내측에 연통하도록 형성되어 있다. 따라서, 중간압 공간(17b)과 올댐 링(15)의 왕복 미끄럼운동면(15e)은, 관통 유로(18a), 중간압 조정 밸브 공간(18e), 컴플리언트 프레임 상부 공간(6a)을 거쳐서 연통하고 있다.

압축기 홈부(10)는, 흡입 배관(2a)으로부터 밀폐 용기(1) 내에 흡입되는 유체(예를 들면, 냉매)를 압축하는 것이며, 요동 스크롤(11) 및 고정 스크롤(12)을 구비하고 있다. 요동 스크롤(11)은, 컴플리언트 프레임(3b)에 공전(公轉) 운동 가능하게 지지되어 있고, 요동 스크롤(11)의 하면에는 통 형상의 요동 베어링(11a)이 마련되어 있다. 요동 베어링(11a)에는 구동축(7)의 편심축부(7a)가 삽입되어 있고, 편심축부(7a)의 회전에 의해 요동 스크롤(11)이 공전 운동을 실행한다. 또한, 컴플리언트 프레임(3b)과 요동 스크롤(11) 사이에는, 요동 스크롤(11)의 자전(自轉)을 방지하면서 요동 운동을 주기 위해서, 컴플리언트 프레임(3b)에 요동 자재로 지지된 올댐 링(15)이 마련되어 있다.

고정 스크롤(12)은 요동 스크롤(11)의 상부에 배치된 것이며, 밀폐 용기(1)에 고정 지지된 가이드 프레임(3a)에 볼트(도시되지 않음) 등으로 고정되어 있다. 고정 스크롤(12)의 중심에는 압축실에서 압축된 고압의 작동 가스를 토출하기 위한 토출구(12a)가 형성되어 있고, 토출구(12a) 상에는 이 작동 가스의 역류를 방지하는 토출 밸브(12c)가 배치되어 있다.

고정 스크롤(12)의 베이스 플레이트(12x)의 한쪽에는 나선체(12b)가 형성되어 있다. 고정 스크롤(12)의 외주부에는 2개 1쌍의 고정측 올댐 링 홈(15b)이 일직선상에 형성되어 있다. 고정측 올댐 링 홈(15b)에는, 올댐 링(15)의 2개 1쌍의 고정측 키(15d)가 왕복 미끄럼운동 자재로 설치되어 있다.

요동 스크롤(11)의 베이스 플레이트(11x)의 한쪽에는 나선체(11b)가 형성되어 있다. 고정 스크롤(12) 및 요동 스크롤(11)은, 나선체(12b)와 나선체(11b)가 서로 마주보도록 배치되어 있다. 그리고, 나선체(11b)와 나선체(12b)가 역 위상으로 조합되어 있고, 고정 스크롤(12)의 나선부 및 요동 스크롤(11)의 나선부 사이에 압축실이 형성된다.

요동 스크롤(11)의 베이스 플레이트(11x)에 있어서, 나선체(11b)가 형성되어 있는 면과 대향하는 면 측에는 통 형상의 보스부(17a)가 형성되어 있다. 보스부(17a)의 내면에는, 요동 베어링(11a)이 마련되어 있다. 보스부(17a)가 형성되어 있는 면 측의 외주부에는, 컴플리언트 프레임(3b)이 수납되어 있다. 또한, 베이스 플레이트(11x)에는, 나선체(11b)측과 컴플리언트 프레임(3b)측을 연통하는 추기 구멍(11c)이 마련되어 있다.

요동 스크롤(11)의 베이스 플레이트(11x)에 있어서, 보스부(17a)가 형성되어 있는 면에는, 컴플리언트 프레임(3b)의 스러스트 베어링(5d)과 미끄럼운동 가능한 스러스트면(16)이 형성되어 있다. 또한, 요동 스크롤(11)의 외주부에는 2개 1쌍의 요동측 올댐 링 홈(15a)이 일직선상에 형성되어 있다. 이 요동측 올댐 링 홈(15a)은, 고정측 올댐 링 홈(15b)과 약 90도의 위상 차를 가져서, 올댐 링(15)의 2개 1쌍의 요동측 키(15c)가 왕복 미끄럼운동 자재로 설치되어 있다. 컴플리언트 프레임(3b)의 스러스트 베어링(5d)의 외주부에는, 왕복 미끄럼운동면(15e)이 형성되어 있고, 올댐 링(15)의 요동측 키(15c)가 왕복 미끄럼운동한다. 여기서, 고정 스크롤의 나선체(12b)와 요동 스크롤의 나선체(11b)의 외측의 베이스 플레이트 외주부 공간[이하, 흡입측 공간(13)]은, 흡입 가스 분위기(흡입압)의 저압 공간이 되어 있다.

전동기(8)는 구동축(7)을 회전 구동시키는 것이며, 전동기 회전자(8a) 및 전동기 고정자(8b)를 갖고, 회전수 가변이며, 회전력을 발생한다. 전동기 회전자(8a)는 수축 끼워맞춤 등에 의해 구동축(7)에 고정되어 있고, 전동기 고정자(8b)는 수축 끼워맞춤 등에 의해 밀폐 용기(1)에 고정되어 있다. 전동기 고정자(8b)에는, 유리 단자(도시되지 않음)가 접속되어 있고, 유리 단자는 외부로부터 전력을 얻기 위한 리드선(도시되지 않음)에 접속되어 있다. 그리고, 전동기 고정자(8b)에 전력이 공급되었을 때, 구동축(7) 및 전동기 회전자(8a)가 전동기 고정자(8b)에 대해 회전한다. 또한, 압축기(100)에 있어서의 회전계 전체의 밸런싱을 실행하기 위해, 전동기 회전자(8a) 및 구동축(7)에는 밸런스 웨이트(balance weight)(19a, 19b)가 고정되어 있다.

구동축(7)은, 컴플리언트 프레임(3b)의 내주면에 마련된 주 베어링(5a) 및 보조 주 베어링(5b), 밀폐 용기(1)에 고정 지지된 서브 프레임(3c) 내에 마련된 부 베어링(5c)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 주 베어링(5a) 및 보조 주 베어링(5b) 및 부 베어링(5c)은 예를 들면, 동연합금 등의 슬라이드 베어링으로 이루어지는 베어링 구조로, 구동축(7)을 회전 가능하게 축지(軸支)하고 있다. 또한, 주 베어링(5a) 및 보조 주 베어링(5b) 및 부 베어링(5c)이 슬라이드 베어링으로 이루어지는 경우에 대해 예시하고 있지만, 다른 공지의 베어링 구조에 의해서 구동축(7)을 축지해도 좋다.

구동축(7)은 전동기(8)에 의해 발생하는 회전력을 압축기 홈부(10)에 전달한다. 구동축(7)의 내부에는, 구동축(7)의 단부로부터 축방향(화살표 Z방향)으로 연장되는 급유로(7x)와, 급유로(7x)로 통하는 직경 방향으로 연장되는 복수의 공급로(7y)가 형성되어 있다. 급유로(7x) 및 공급로(7y)를 거쳐서 주 베어링(5a) 및 보조 주 베어링(5b) 및 부 베어링(5c) 등의 각 미끄럼운동 부위에 오일이 공급된다. 구동축(7)의 축방향 단부에는 급유로(7x)가 개구하고, 이 개구로부터 급유 펌프(20)에 의해 가압된 오일이 공급된다. 구동축(7)의 g에는, 편심축부(7a)가 설치되어 있고, 요동 스크롤(11)의 보스부(17a)에 형성되는 요동 베어링(11a)에 결합되어 있다. 구동축(7)의 하단에는, 급유 펌프(20)와, 급유 펌프(20)와 오일 저류 공간(2c)을 연통하는 흡입 파이프(24)가 구비되어 있다.

급유 펌프(20)는 구동축(7)의 타단측에 장착되어 있고, 밀폐 용기(1)의 오일 저류 공간(2c)에 저류된 오일을 흡인하여 구동축(7) 내의 급유로(7x)에 공급하는 것이다. 급유로(7x)에 공급된 오일은 주 베어링(5a), 보조 주 베어링(5b), 부 베어링(5c) 및 요동 베어링(11a) 등의 각 미끄럼운동 부위에 공급된다. 급유 펌프(20)는 예를 들면, 회전 용적식 펌프로 이뤄져 있고, 구동축(7)의 회전에 의해 급유 펌프(20)가 작동한다. 급유 펌프(20)는 구동축(7)의 회전수가 높아짐에 따라 높은 압력으로 급유로(7x)에 공급하는 유량이 많아지는 특성을 갖고 있다.

도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기의 급유 펌프의 일례를 도시하는 종단면 모식도이다. 도 3은 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기의 급유 펌프의 일례를 도시하는 횡단면 모식도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 급유 펌프(20)에 대해 설명한다. 급유 펌프(20)는 이른바 트로코이드(trochoid)형의 펌프이며, 보지구(21), 아우터 로터(22), 이너 로터(23), 흡입 파이프(24)를 갖는다.

보지구(21)는 서브 프레임(3c)에 수납되어, 상단면에서 구동축(7)을 축방향으로 지승(支承)하고 있다. 아우터 로터(22)는, 외주면이 단면 원형 형상으로 형성되고 있고, 보지구(21) 내에 회전 가능하게 수용되어 있다. 또한, 아우터 로터(22)는 구동축(7)에 대해 편심한 상태로 보지구(21) 내에 수용되어 있다. 또한, 아우터 로터(22)의 내주면에는 트로코이드 곡선으로 형성된 복수의 티스(teeth)가 형성되어 있다.

이너 로터(23)는, 아우터 로터(22) 내에 수용되어 있고, 구동축(7)에 고정되어 있다. 이너 로터(23)의 외주면에는, 트코로이드 곡선으로 형성된 복수의 티스가 형성되어 있고, 이너 로터(23)의 티스수는 아우터 로터(22)의 티스수보다 예를 들면, 1개 적은 수로 되어 있다. 이너 로터(23)와, 아우터 로터(22)에 의해서 구획되는 간극의 체적은, 이러한 회전에 맞추어 확대·축소한다. 이너 로터(23)와 아우터 로터(22) 등의 회전형의 펌프 기구는, 간극이 확대되는 회전 각도 위치에서 오일을 흡입하고, 축소하는 각도 위치에서 오일을 토출한다.

급유 펌프(20)의 흡입측의 위치에는, 흡입 파이프(24)에 연통하는 오일 유입로(21a)가 형성되고, 급유 펌프(20)의 토출측의 위치에는, 오일 출입구(21x)에 연통하는 오일 유출로(21b)가 형성되어 있다(도 3에 점선으로 둘러싸는 부분). 오일 유입로(21a) 및 오일 유출로(21b)는 단면 형상이 잠두콩(broad bean) 형상으로 형성되어 좌우로 배치되어 있고, 각각이 아우터 로터(22)와 이너 로터(23)로 형성되는 공간과 연통하도록 구성되어 있다. 오일 유입로(21a)는, 흡입 파이프(24)의 관로와 아우터 로터(22)와 이너 로터(23) 사이에 형성되는 공간을 접속하는 유로이다. 오일 유출로(21b)는, 아우터 로터(22)와 이너 로터(23) 사이에 형성되는 공간과, 구동축(7)의 급유로(7x)를 접속하는 유로이다. 즉, 오일 유출로(21b)는, 급유 펌프(20) 내에 있고, 펌프 기구의 토출구로부터 가압한 오일이 급유로(7x)에 유입할 때까지의 유로이다. 보지구(21)의 저부에는, 보지구(21)의 외부로부터 오일 유출로(21b)에 오일을 유입시키는, 또는 오일 유출로(21b)에 흐르는 오일의 일부를 보지구(21)의 외부에 유출시키는, 관통 구멍으로 이루어지는 오일 출입구(21x)가 마련되어 있다. 또한, 도 2에 있어서 오일 출입구(21x)는, 보지구(21)의 저부에 1개 마련되어 있지만, 복수 마련되어 있어도 좋다.

흡입 파이프(24)는 오일 저류 공간(2c)에 저류된 오일을 보지구(21)의 내부에 유입시키는 것이며, 예를 들면, 축방향으로 오일 저류 공간(2c)의 하부까지 연장된 형상을 갖는다. 이에 의해, 오일이 오일 저류 공간(2c)의 하부까지 감소하는 것과 같은 운전 조건이어도, 오일을 곧바로 흡입 파이프(24)로 안내할 수 있어서 오일의 공급 부족을 막을 수 있다.

오일 출입구(21x)의 하부에는 차압 급유 기구(30a)가 마련되어 있다. 차압 급유 기구(30a)는 급유 펌프(20)와는 별도로, 오일 저류 공간(2c)과 급유로(7x)의 압력차를 이용하여 급유로(7x)에 오일 저류 공간(2c)의 오일을 안내하는 오일 공급 경로를 갖는 것이다. 차압 급유 기구(30a)의 오일 공급 경로는 급유 펌프(20)의 토출측에 있는 오일 출입구(21x)와 연통하고, 또한 밸브 기구(30)를 갖는다. 밸브 기구(30)는, 급유 펌프(20)의 토출측의 압력이 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상인 경우에 오일 공급 경로를 차단하고, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 미만인 경우에 오일 공급 경로를 개통하는 것이다.

밸브 기구(30)는 하우징(31a), 밸브체(34a), 탄성 부재(36)를 갖는다. 하우징(31a)은 급유 펌프(20)의 오일 출입구(21x)를 덮도록 배치되어 있고, 오일 출입구(21x)로 통하는 중공부(33)를 갖는다. 또한, 도 1 내지 도 3에서는, 하우징(31a)은 급유 펌프(20)의 보지구(21)와 별체로 구성되어 있지만, 하우징(31a)은 급유 펌프(20)의 보지구(21)와 일체적으로 구성되어도 좋다. 중공부(33)는 예를 들면, 축방향(Z축 방향)으로 연장되어 형성되고 있다. 중공부(33)는 밸브체(34a)가 접촉하는 단차부(37)를 갖는다. 하우징(31a)에는 오일 출입구(21x)와 대향하는 면에, 중공부(33)와 오일 저류 공간(2c)을 연통하는 연통구(32a)가 형성되어 있다. 연통구(32a)는 오일 저류 공간(2c) 내에 위치하고 있다. 여기서, 오일 저류 공간(2c)에 있어서의 유면(油面)의 높이는 운전 조건에 의해서 변동한다. 이 때문에, 연통구(32a)는 가능한 한 하방에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 구동축(7)이 연직 방향이 되는 수직설치의 배치에서는, 오일은 오일 저류 공간(2c) 내에 들어있는 일이 많다. 그러나, 오일은 항상 오일 저류 공간(2c) 내에 들어있는 것은 아니고, 압축기에 넣은 오일의 양, 압축기를 이용하는 냉매 시스템의 운전 조건 등에 의해서, 오일의 상면이 오일 저류 공간(2c)보다 위, 즉, 서브 프레임(3c) 또는 부 베어링(5c)보다 위가 되기도 한다.

밸브체(34a)는 탄성 부재(36)에 의해, 하우징(31a)의 중공부(33)의 내부를 축방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 수용되어 있다. 밸브체(34a)는 오일 출입구(21x)의 오일의 압력에 의해서 이동한다. 밸브체(34a)는 하우징(31a)에 마련된 오일 출입구(21x)의 개폐를 실행하는 것이다. 밸브체(34a)는 예를 들면, 하우징(31a)의 중공부(33)의 단면적과 거의 동일한 크기를 갖고, 하우징(31a)의 내벽과 밸브체(34a) 사이로부터 오일이 유통하는 것을 규제한다. 탄성 부재(36)는 하우징(31a)과 밸브체(34a) 사이에 마련되어 있고, 밸브체(34a)를 오일 출입구(21x)측으로 부세한다. 밸브체(34a)에는 탄성 부재(36)의 부세하는 방향(Z축 방향)으로 연장되는, 연통 유로(35a)가 형성되어 있다. 연통 유로(35a)는 오일 출입구(21x)와 연통구(32a) 사이에 유로를 형성하고, 오일 출입구(21x)와 오일 저류 공간(2c)을 연통시키는 것이다. 밸브체(34a)가 가장 오일 출입구(21x)측에 있을 때 연통 유로(35a)의 양단부가 개방되고, 밸브체(34a)가 오일 출입구(21x)측으로부터 반대측으로 이동했을 때에 연통 유로(35a)의 단부가 막힌다. 구체적으로는, 밸브체(34a)가 이동하여, 밸브체(34a)가 단차부(37)와 접촉할 때, 연통 유로(35a)의 단부는 단차부(37)에 의해서 폐색된다. 그 때문에, 밸브체(34a)가 이동하여, 밸브체(34a)가 단차부(37)와 접촉할 때, 연통 유로(35a)와 연통구(32a)는 연통하지 않는 위치 관계로 되어 있다. 또한, 밸브체(34a)의 이동하는 양은, 오일 출입구(21x)의 오일의 압력의 크기에 따라 변화하면 좋고, 밸브체(34a)가 받는 오일의 압력이 오일 출입구(21x)의 오일의 압력과 완전하게 동일하지 않아도 좋다.

다음에, 도 1 내지 도 3을 참조하여 압축기(100)의 동작에 대해 설명한다. 우선, 흡입 배관(2a)에 유입된 저압의 작동 가스(흡입 압력)에 의해, 역지 밸브(2x)가 용수철(2y)의 용수철 힘을 극복하고, 밸브 정지(도시되지 않음)까지 눌러 내릴 수 있다. 그 후, 작동 가스는 밀폐 용기(1) 내의 흡입측 공간(13)에 유입한다. 한편, 인버터 장치로부터 전동기(8)에 전력이 공급되는 것에 의해 구동축(7)이 회전한다. 구동축(7)의 회전에 의해 편심축부(7a)가 회전하여, 요동 스크롤(11)이 요동 운동(공전 운동)을 실행한다. 이 때, 요동 스크롤(11)과 고정 스크롤(12) 사이에 형성된 압축실(도시되지 않음)에 작동 가스가 흡입된다. 그리고, 작동 가스는 나선체(11b) 및 나선체(12b)가 형성하는 양 나선체의 동작에 수반하는 압축실의 기하학적인 용적 변화에 의해서 저압으로부터 고압으로 승압되어 토출구(12a)에서 토출된다. 토출구(12a)에서 토출된 작동 가스는, 유로(14)를 따라, 밀폐 용기(1)의 내부를 고압 가스 분위기(1a)로서, 밀폐 용기(1)의 측면에 마련된 토출 배관(2b)으로부터 외부에 토출된다.

압축기 홈부(10)에서 압축 도중의 중간압(흡입압 이상, 토출압 이하)의 작동 가스는, 베이스 플레이트(11x)의 추기 구멍(11c)으로부터 가스 도입 유로(6c)를 거쳐서, 컴플리언트 프레임 하부 공간(6b)에로 안내된다. 컴플리언트 프레임 하부 공간(6b)은, 상부 환형 시일 부재(9a)와 하부 환형 시일 부재(9b)로 밀폐된 공간으로 되어 있다. 그 때문에, 컴플리언트 프레임 하부 공간(6b)에 도입된 중간압의 작동 가스에 의해, 컴플리언트 프레임(3b)은 축방향(Z축 방향)으로 부상한다.

중간압 공간(17b)의 중간 압력(Pm1)은, 중간압 조정 용수철(18c)의 탄성력과 중간압 조정 밸브(18b)의 중간압에 노출된 면적에 의해서 결정되는 소정의 압력(α) 및 흡입측 공간(13)의 압력(Ps)의 합이며, Ps＋α가 된다. 또한, 컴플리언트 프레임 하부 공간(6b)의 중간 압력(Pm2)은, 연통하는 압축실의 위치에서 결정되는 소정의 배율(β)과 흡입측 공간(13)의 압력(Ps)의 곱이며, Ps×β가 된다.

중간 압력(Pm1), 중간 압력(Pm2) 및 컴플리언트 프레임 하단면(3x)에 작용하는 고압[고압 가스 분위기(1a)에 의함]의 압력에 의해, 컴플리언트 프레임(3b)은 가이드 프레임(3a)의 내주면을 따라 축방향으로 부상한다.

이에 의해, 요동 스크롤(11)도 스러스트 베어링(5d)을 거쳐서 부상하기 때문에, 압축실을 형성하는 고정 스크롤(12)과 요동 스크롤(11) 각각의 나선체의 선단과 베이스 플레이트의 간극이 작아진다. 그 결과, 고압의 작동 가스는 압축실로부터 누설되기 어려워져서, 고효율인 압축기를 얻을 수 있다.

한편, 기동시나 액압축시에 있어서, 압축실 내가 비정상으로 고압이 되는 경우, 요동 스크롤(11)에 작용하는 축방향의 가스 부하가 과대하게 된다. 그렇게 하면, 요동 스크롤(11)은 스러스트 베어링(5d)을 거쳐서 컴플리언트 프레임(3b)을 눌러 내린다. 즉, 고정 스크롤(12)과 요동 스크롤(11) 각각의 나선체의 선단과 베이스 플레이트에 비교적 큰 간극이 생기고, 압축실 내의 비정상인 압력 상승을 억제할 수 있고, 미끄럼운동부가 손상되지 않은 신뢰성의 높은 압축기를 얻을 수 있다.

다음에, 도 1 내지 도 3을 참조하여 오일의 흐름에 대해 설명한다. 전동기 회전자(8a)의 회전에 수반하여, 구동축(7)이 회전하면, 이너 로터(23)가 도 3의 화살표로 나타내는 방향으로 회전한다. 이너 로터(23)가 회전하면, 이너 로터(23)의 티스와 아우터 로터(22)의 티스가 맞물리는 것에 의해, 아우터 로터(22)가 회전한다. 이에 의해, 밀폐 용기(1)의 저부의 오일 저류 공간(2c)의 오일이 흡입 파이프(24)로부터 보지구(21) 내에 빨아 올려진다. 그리고, 보지구(21) 내의 오일은, 오일 유출로(21b)를 통과하여 구동축(7)의 급유로(7x)로 공급된다. 이 오일이, 급유로(7x) 및 공급로(7y)로부터 주 베어링(5a), 보조 주 베어링(5b), 부 베어링(5c) 및 요동 베어링(11a)으로 각각 공급된다. 부 베어링(5c)에 급유된 오일은 부 베어링(5c)을 윤활한 후, 밀폐 용기(1)의 하부의 오일 저류 공간(2c)으로 되돌려진다.

요동 스크롤(11)에 마련된 보스부(17a)까지 공급된 오일은, 요동 베어링(11a)을 통해 감압되어 중간압(흡입압 이상, 토출압 이하)이 되어 중간압 공간(17b)으로 안내된다. 중간압 공간(17b)으로 안내된 오일은, 관통 유로(18a)를 통과할 때에, 중간압 조정 용수철(18c)의 용수철 힘을 극복하고, 중간압 조정 밸브(18b)를 밀어 올리고, 일단, 컴플리언트 프레임 상부 공간(6a)으로 배출된다. 그 후, 이 오일은 올댐 링(15)의 내측에 배출되어 흡입측 공간(13)으로 공급된다. 또한, 일부의 오일은 스러스트면(16)에 급유된 후에, 왕복 미끄럼운동면(15e)에 공급되고 흡입측 공간(13)에로 유입한다. 흡입측 공간(13)에로 유입한 오일은 저압의 작동 가스와 함께 압축기 홈부(10)에로 흡입된다.

상술된 바와 같이, 급유 펌프(20)가 용적식 펌프인 경우, 구동축(7)의 회전수가 높아질수록, 전술의 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부에 공급되는 유량은 증가하고, 회전수가 낮아지면 유량은 감소한다고 하는 특성을 갖는다. 따라서, 구동축(7)의 회전수가 너무 낮은 경우는, 컴플리언트 프레임(3b)은 부상하지 않고, 압축실을 형성하는 고정 스크롤(12)과 요동 스크롤(11) 각각의 나선체의 선단과 베이스 플레이트의 간극이 커진다. 그 때문에, 압축기 홈부(10)의 시일성이 저하하고, 작동 가스의 누설 손실이 증대한다. 게다가, 각 미끄럼운동부에의 급유 부족에 의해 시징(seizure)이 발생하는 등, 신뢰성의 저하를 부르는 경우가 있다. 차압 급유 기구(30a)는, 이 과제를 해결하기 위해서 마련한 기구이며, 이하에 차압 급유 기구(30a)를 구성하는 밸브 기구(30)의 기능을 중심으로 설명을 한다.

도 4는 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기의 회전수가 높은 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도이다. 도 5는 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기의 회전수가 낮은 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도이다. 또한, 도 4는 압축기의 회전수가 높고, 오일 출입구(21x)의 압력이 오일 저류 공간(2c)의 압력보다 높은 경우에 있어서의 운전 상태를 도시하고 있다. 도 5는 압축기의 회전수가 낮고 오일 출입구(21x)의 압력이 오일 저류 공간(2c)의 압력보다 낮은 경우에 있어서의 운전 상태를 도시하고 있다.

도 4에 있어서, 압축기(100)의 회전수가 높기 때문에, 오일 출입구(21x)에서의 압력이 커지고, 밸브 기구(30)의 밸브체(34a)를 아래로 누르는 차압에 의한 힘(Fp)[오일 출입구(21x)의 압력과 오일 저류 공간(2c)의 고압 가스 분위기(1a)의 압력의 차압에 의해서 생기는 힘]이 밸브체(34a)를 위로 누르는 탄성 부재(36)의 탄성력(Fs)보다 커진다. 이 때, 밸브체(34a)의 하단이 하우징(31a)의 단차부(37)에 접촉하고, 연통 유로(35a)는 단차부(37)에 의해서 폐색된다. 또한, 밸브체(34a)에 의해서 연통구(32a)는 폐색된다. 그 결과, 오일 출입구(21x)는 차압 급유 기구(30a)의 오일 공급 경로가 차단되기 때문에, 오일 유출로(21b)로 보내진 오일은 그대로 급유로(7x)로 유입한다.

한편, 도 5에 있어서는, 압축기(100)의 회전수가 낮기 때문에, 오일 출입구(21x)의 압력은 낮아지고, 밸브체(34a)를 아래로 누르는 힘(Fp)은 탄성 부재(36)의 탄성력(Fs)보다 작아진다. 이 때, 밸브체(34a)는 탄성 부재(36)의 부세력에 의해 위로 들어 올려지고, 연통구(32a)는 개방된다. 그리고, 밸브체(34a)와 단차부(37) 사이에 간극이 벌어지고, 밸브체(34a)가 가장 오일 출입구(21x)측에 있을 때는 연통 유로(35a)의 양단부가 개방하여, 오일 출입구(21x)와 오일 저류 공간(2c)이 연통한다. 그 결과, 고압 가스 분위기(1a) 중의 오일 저류 공간(2c)의 오일은, 저압인 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13)과의 압력차에 의해, 연통 유로(35a)를 거쳐서, 오일 출입구(21x), 오일 유출로(21b)로 안내된다. 오일 유출로(21b)로 안내된 오일은 급유로(7x)에서 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부에로 공급된다.

도 6은 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기의 회전수와 급유량의 관계를 도시하는 도면이다. 차압 급유 기구(30a)가 없는 종래의 압축기의 경우는, 압축기의 회전수와 급유량의 관계는 거의 비례 관계로 되어, 회전수가 높아질수록 급유량이 증가한다(도면 중 파선으로 나타냄).

본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기(100)의 경우는, 회전수가 커져서 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상이 되었을 때에, 회전수와 급유량의 관계는 비례 관계가 된다(도면 중 실선으로 나타냄). 도 4에 도시되는 바와 같이, 오일 공급 경로는 차단되어, 급유 펌프(20)에 의해 오일 유출로(21b)로 보내진 오일은 그대로 급유로(7x)에 유입하기 때문에, 급유량은 종래의 압축기와 동일하게 된다. 이에 대해, 회전수가 낮아져서, 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만이 되었을 때에, 급유량은 종래의 압축기에 비해, 도면 중의 사선 영역만큼 증가한다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 오일 저류 공간(2c)과 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13)의 차압에 의해서 오일 공급 경로를 개통하여, 급유로(7x)에 오일이 유입하기 때문이다. 이 회전수 제 1 문턱 값(N1)은, 급유 펌프(20)에 의한 유압에 의해, 탄성 부재(36)에 의해 부세된 밸브체(34a)가 연통구(32a)를 폐색시키는 위치까지 눌러 내리는(이동하는) 유압이 되는 것과 같은 회전수로 되어 있다.

회전수 제 1 문턱 값(N1)은, 예를 들면, 탄성 부재(36)의 탄성력에 의해 설정할 수 있다. 이 회전수 제 1 문턱 값(N1)으로서, 예를 들면, 압축기(100)의 정격 회전 주파수의 10 내지 50%의 범위 내의 값 등으로 해도 좋다. 또한, 회전수 제 1 문턱 값(N1)을 완전히 하나의 값으로 고정하는 것은 아니다. 다른 압축기(100)에 있어서도, 이 회전수 제 1 문턱 값(N1)이 조금 달라도 좋다. 또한, 동일한 압축기(100)에 있어서도, 흡입하는 냉매의 압력 등의 운전 조건에 의해서, 회전수 제 1 문턱 값(N1)이 다소 변화해도 좋다. 예를 들어, 특정의 운전 조건에서, 회전수 제 1 문턱 값(N1)이 어느 소정의 범위 내에 유지되도록 밸브 기구(30)를 조정해도 좋다.

이상과 같이 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기(100)에 의하면, 차압 급유 기구(30a)에 의해, 소정의 회전수 미만에서는, 압력차에 의해서, 오일 저류 공간으로부터 급유 펌프를 거치지 않고 오일이 공급되어 급유량을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 급유 펌프로부터의 급유량이 부족한 저속 회전시여도, 충분한 급유를 실현될 수 있는 것에 의해 압축기 홈부(10)의 간극의 시일성을 확보할 수 있어서, 누설 손실을 억제할 수 있다. 또한, 각 미끄럼운동부에의 급유 부족에 의한 시징을 방지할 수 있다.

실시형태 2.

도 7은 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기를 도시하는 종단면 모식도이다. 다음에, 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)에 대해 설명한다. 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)는, 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기(100)의 차압 급유 기구(30a)의 구조만이 상이한 것이다.

도 8은 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도이다. 도 9는 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상, 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 단면도이다. 도 10은 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 2 문턱 값(N2) 이상의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 단면도이다. 우선, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기의 차압 급유 기구(130a)의 구조에 대해 설명한다. 또한, 도 1 내지 도 6의 압축기와 동일한 구성을 갖는 부위에는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

오일 출입구(21x)의 하부에는 차압 급유 기구(130a)가 마련되어 있다. 차압 급유 기구(130a)는 급유 펌프(20)와는 별도로, 오일 저류 공간(2c)과 급유로(7x)의 압력차를 이용하여 급유로(7x)로 오일 저류 공간(2c)의 오일을 안내하는 오일 공급 경로를 갖는 것이다. 차압 급유 기구(130a)의 오일 공급 경로는 급유 펌프(20)의 토출측에 있는 오일 출입구(21x)와 연통하고, 또한 밸브 기구(130)를 갖는다. 밸브 기구(130)는, 급유 펌프(20)의 토출측의 압력이 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상인 경우에 오일 공급 경로를 개통하고, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상이며, 또한, 소정의 압력차 미만인 경우에 오일 공급 경로를 차단하고, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 미만인 경우에 오일 공급 경로를 개통하는 것이다. 또한, 차압 급유 기구(130a)는 오일 유출로(21b) 내의 오일을 오일 저류 공간(2c) 내에 반유(返油)할 수도 있다.

밸브 기구(130)는 하우징(31b), 밸브체(34b), 탄성 부재(36)를 갖는다. 하우징(31b)은 밸브체(34b)가 미끄럼운동하는 측벽(38)을 갖고 있고, 측벽(38)에는 연통구(32b)를 갖고 있다. 하우징(31b)은 급유 펌프(20)의 오일 출입구(21x)를 덮도록 배치되어 있고, 오일 출입구(21x)로 통하는 중공부(33)를 갖는다. 연통구(32b)는 오일 저류 공간(2c) 내에 위치하고 있다.

밸브체(34b)는 탄성 부재(36)에 의해, 하우징(31b)의 중공부(33)의 내부를 축방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 수용되어 있다. 밸브체(34b)는 오일 출입구(21x)의 오일의 압력에 의해서 이동한다. 밸브체(34b)는 하우징(31b)에 마련된 오일 출입구(21x)의 개폐를 실행하는 것이다. 밸브체(34b)는 예를 들면, 하우징(31b)의 중공부(33)의 단면적과 거의 동일한 크기를 갖고, 하우징(31b)의 내벽과 밸브체(34b) 사이부터 오일이 유통하는 것을 규제한다. 탄성 부재(36)는 하우징(31b)과 밸브체(34b) 사이에 마련되어 있고, 밸브체(34b)를 오일 출입구(21x)측으로 부세한다. 밸브체(34b)에는, 밸브체(34b)의 오일 출입구(21x)측과 측벽(38)측을 연결하도록 연통 유로(35b)가 형성되어 있다. 그리고, 연통 유로(35b)의 측벽측과 하우징(31b)의 연통구(32b)가 연통하는 것에 의해, 오일 출입구(21x)와 오일 저류 공간(2c)이 연통한다. 밸브체(34b)가 하우징(31b) 내를 이동하는 것에 의해, 연통 유로(35b)의 측벽(38)측이 연통구(32b)와 연통하는 위치로부터 어긋난다. 이 경우, 연통 유로(35b)는 하우징(31b)의 측벽(38)에 의해서 폐색된다. 밸브체(34b)가 오일 출입구(21x)측으로부터 반대측으로 더욱 이동했을 때에는, 오일 출입구(21x)는 중공부(33), 연통구(32b)를 거쳐서 오일 저류 공간(2c)과 연통한다. 또한, 밸브체(34b)가 움직이는 양은 오일 출입구(21x)의 오일의 압력의 크기에 따라 변화하면 좋고, 밸브체(34b)가 받는 오일의 압력이 오일 출입구(21x)의 오일의 압력과 완전하게 동일하지 않아도 좋다.

다음에, 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)의 동작에 대해 설명한다. 도 8에 있어서, 압축기(200)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만일 때, 밸브체(34b)를 아래로 누르는 차압에 의한 힘(Fp)[오일 출입구(21x)의 압력과 오일 저류 공간(2c)의 고압 가스 분위기(1a)의 압력의 차압에 의해서 생기는 힘]이 밸브체(34b)를 위로 누르는 탄성 부재(36)의 탄성력(Fs)보다 작아진다. 이 때 밸브 기구(130)는 하우징(31b)의 연통구(32b)와 연통 유로(35b)의 측벽(38)측이 연통하여 오일 공급 경로를 개통한다. 그리고, 고압 가스 분위기(1a) 중의 오일 저류 공간(2c)의 오일은, 저압인 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13)과의 압력차에 의해, 연통구(32b) 및 연통 유로(35b)를 거쳐서, 오일 출입구(21x), 오일 유출로(21b)로 안내된다. 그 후, 오일은 급유로(7x)에서 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부로 공급된다.

도 9에 있어서, 압축기(200)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만일 때, 밸브체(34b)를 아래로 누르는 차압에 의한 힘(Fp)과 밸브체(34b)를 위로 누르는 탄성 부재(36)의 탄성력(Fs)의 힘이 균형을 이룬다. 이 때 밸브 기구(130)는, 밸브체(34b)가 하우징(31b) 내를 이동하는 것에 의해 연통 유로(35b)의 측벽(38)측이 연통구(32b)와 연통하는 위치로부터 벗어나서 하우징(31b)의 측벽(38)에 의해서 폐색되어 오일 공급 경로를 차단한다. 그리고, 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부에의 급유는, 급유 펌프(20)만을 이용하여 실행된다.

도 10에 있어서, 압축기(200)의 회전수가 회전수 제 2 문턱 값(N2) 이상일 때, 밸브체(34b)를 아래로 누르는 차압에 의한 힘(Fp)이 밸브체(34b)를 위로 누르는 탄성 부재(36)의 탄성력(Fs)보다 커진다. 이 때 밸브 기구(130)는, 밸브체(34b)가 하우징(31b) 내를 더욱 이동하는 것에 의해, 오일 출입구(21x)가 중공부(33)와 연통구(32b)를 거쳐서 오일 저류 공간(2c)과 연통하여, 오일 공급 경로를 개통한다. 그리고, 급유 펌프(20)에 의해 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부에 공급되는 오일의 일부는, 오일 유출로(21b)로부터 오일 출입구(21x), 중공부(33) 및 연통구(32b)를 거쳐서, 오일 저류 공간(2c)에로 배출된다.

도 11은 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기의 회전수와 급유량의 관계를 도시하는 모식도이다. 차압 급유 기구(130a)가 없는 종래의 압축기를 이용했을 경우를 파선으로 나타내고, 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)를 이용했을 경우를 실선 및 사선 영역으로 나타낸다.

압축기(200)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만일 때는, 급유량은 종래의 압축기를 이용했을 경우에 비해, 도 11 중의 사선 영역만큼 증가한다. 도 8에 도시되는 바와 같이, 오일 저류 공간(2c)과 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13)의 차압에 의해서, 연통구(32b) 및 연통 유로(35b)가 연통하고, 오일 공급 경로를 개통하는 것에 의해, 오일 저류 공간(2c)으로부터 급유로(7x)로 오일이 유입하기 때문이다.

압축기(200)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만일 때는, 압축기(200)의 회전수와 급유량의 관계는, 종래의 압축기를 이용했을 경우와 마찬가지로 비례 관계가 된다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 밸브 기구(130)는 밸브체(34b)가 하우징(31b) 내를 이동하는 것에 의해 연통 유로(35b)의 측벽(38)측이 연통구(32b)와 연통하는 위치로부터 벗어나서 하우징(31b)의 측벽(38)에 의해서 폐색되고, 오일 공급 경로는 차단된다. 그 때문에, 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부에의 급유는 급유 펌프(20)만을 이용하여 실행되기 때문이다.

압축기(200)의 회전수가 회전수 제 2 문턱 값(N2) 이상일 때는, 급유량은 종래의 압축기를 이용했을 경우에 비해, 도 11 중 그물 영역(hatched area)만큼 감소한다. 도 10에 도시되는 바와 같이, 밸브 기구(130)는 밸브체(34b)가 하우징(31b) 내를 더욱 이동하는 것에 의해, 오일 출입구(21x)가 중공부(33)와 연통구(32b)를 거쳐서 오일 저류 공간(2c)과 연통하여, 오일 공급 경로를 개통한다. 그 결과, 급유 펌프(20)에 의해 공급되는 오일의 일부가, 중공부(33) 및 연통구(32b)를 거쳐서, 오일 저류 공간(2c)에로 배출되기 때문이다.

회전수 제 1 문턱 값(N1) 및 회전수 제 2 문턱 값(N2)은 예를 들면, 탄성 부재(36)의 탄성력, 또는 연통구(32b)의 축방향의 형성 위치 등에 의해 설정할 수 있다. 또한, 회전수 제 1 문턱 값(N1) 및 회전수 제 2 문턱 값(N2)을 완전히 하나의 값으로 고정하는 것은 아니다. 다른 압축기(200)에 있어서, 이 회전수 제 1 문턱 값(N1) 및 회전수 제 2 문턱 값(N2)이 조금 달라도 좋다. 또한, 동일한 압축기(200)에 있어서도, 흡입하는 냉매의 압력 등의 운전 조건에 의해서, 회전수 제 1 문턱 값(N1) 및 회전수 제 2 문턱 값(N2)이 다소 변화해도 좋다. 예를 들어, 특정의 운전 조건에서, 회전수 제 1 문턱 값(N1) 및 회전수 제 2 문턱 값(N2)이 어느 소정의 범위 내에 유지되도록 밸브 기구(130)를 조정해도 좋다.

이상과 같이 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)에 의하면, 압축기(200)는 소정의 회전수 미만에서는, 압력차에 의해서, 오일 저류 공간으로부터 급유 펌프를 거치지 않고 오일이 공급되어 급유량을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 급유 펌프로부터의 급유량이 부족한 저속 회전시여도, 충분한 급유를 실현될 수 있는 것에 의해 압축기 홈부(10)의 간극의 시일성을 확보할 수 있어서 누설 손실을 억제할 수 있다. 또한, 각 미끄럼운동부에의 급유 부족에 의한 시징을 방지할 수 있다. 게다가 소정의 회전수 이상에서는 오일의 일부가 오일 저류 공간(2c)에로 배출되기 때문에, 과잉한 오일 유출에 의한 오일 고갈을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)에서는, 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기(100)에 대해서, 고속 회전시에서의 과잉한 오일 유출에 의한 오일 고갈을 방지할 수 있는 효과가 있고, 본 발명의 실시형태 1에 따른 압축기(100)보다 더욱 신뢰성이 높은 압축기를 얻을 수 있다.

실시형태 3.

도 12는 본 발명의 실시형태 3에 따른 압축기의 차압 급유 기구의 단면도이다.

다음에, 본 발명의 실시형태 3에 따른 압축기(300)에 대해 설명한다. 본 발명의 실시형태 3에 따른 압축기(300)는, 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)의 하우징(31b)의 형상만이 다른 것이며, 밸브체(34b)의 형상이 원통 형상인 경우이다. 우선, 도 12를 참조하여, 본 발명의 실시형태 3에 따른 압축기(300)의 차압 급유 기구(230a)의 구조에 대해 설명한다. 또한, 도 1 내지 도 11의 압축기와 동일한 구성을 갖는 부위에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

오일 출입구(21x)의 하부에는 차압 급유 기구(230a)가 마련되어 있다. 차압 급유 기구(230a)는 급유 펌프(20)와는 별도로, 오일 저류 공간(2c)과 급유로(7x)와의 압력차를 이용하여 급유로(7x)로 오일 저류 공간(2c)의 오일을 안내하는 오일 공급 경로를 갖는 것이다. 차압 급유 기구(230a)의 오일 공급 경로는 급유 펌프(20)의 토출측에 있는 오일 출입구(21x)와 연통하고, 또한 밸브 기구(230)를 갖는다. 밸브 기구(230)는 급유 펌프(20)의 토출측의 압력이, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상인 경우에 오일 공급 경로를 개통하고, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상이며, 또한, 소정의 압력차 미만인 경우에 오일 공급 경로를 차단하고, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 미만인 경우에 오일 공급 경로를 개통하는 것이다. 또한, 차압 급유 기구(230a)는 오일 유출로(21b) 내의 오일을 오일 저류 공간(2c) 내에 반유할 수도 있다.

밸브 기구(230)의 하우징(31c)의 내주벽에는, 연통구(32b)와 밸브체(34b)의 연통 유로(35b)가 연통하는 내주 유로(39a)가 마련되어 있다. 내주 유로(39a)는 하우징(31c)의 측벽(38)의 내주벽이 오목하게 된 부분이며, 오목 부분이 둘레 방향으로 이어지는 것에 의해 하우징(31c)의 내주벽에 둘레 방향의 홈을 형성하고 있는 부분이다. 내주 유로(39a)의 축방향의 길이와 밸브체(34b)의 축방향의 길이는, 밸브체(34b)가 축방향으로 이동했을 때에, 내주 유로(39a)를 막을 수 있는 길이이다.

다음에, 본 발명의 실시형태 3에 따른 압축기(300)의 동작에 대해 설명한다. 도 12에 있어서, 압축기(300)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만일 때, 밸브체(34b)는 하우징(31c)의 연통구(32b)와 연통 유로(35b)가 내주 유로(39a)를 거쳐서 연통하는 것에 의해, 오일 공급 경로를 개통한다.

압축기(300)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만일 때, 밸브체(34b)는 하우징(31c) 내를 이동하고, 연통 유로(35b)가 내주 유로(39a)와 연통하는 위치로부터 벗어나서 하우징(31c)의 측벽(38)에 의해서 폐색되고, 오일 공급 경로는 차단된다. 그 때문에, 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부에의 급유는 급유 펌프(20)만을 이용하여 실행된다.

회전수 제 2 문턱 값(N2) 이상일 때는, 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)와 같은 동작을 실행한다. 즉, 밸브체(34b)가 하우징(31c) 내를 더욱 이동하는 것에 의해, 오일 출입구(21x)가 중공부(33)와 연통구(32b)를 거쳐서 오일 저류 공간(2c)과 연통하고, 오일 공급 경로를 개통한다. 그리고, 급유 펌프(20)에 의해 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부에 공급되는 오일의 일부는, 오일 유출로(21b)로부터 오일 출입구(21x), 중공부(33) 및 연통구(32b)를 거쳐서 오일 저류 공간(2c)에로 배출된다.

압축기(300)는 하우징(31c)의 내주벽에 내주 유로(39a)를 마련하는 것에 의해, 이하의 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)의 경우, 압축기(200)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만에 있어서, 진동이나 오일의 흐름의 영향에 의해서 밸브체(34b)가 회전하여, 연통구(32b)와 연통 유로(35b)가 연통하지 않게 되어 버릴 우려가 있다. 본 발명의 실시형태 3에 따른 압축기(300)에서는, 압축기(300)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만에 있어서, 연통구(32b)와 연통 유로(35b)는 항상 내주 유로(39a)로 연통하고 있기 때문에, 밸브체(34b)가 회전해도 차압에 의한 급유가 실행된다.

이상과 같이 본 발명의 실시형태 3에 따른 압축기(300)에 의하면, 압축기(300)는 소정의 회전수 미만에서는, 압력차에 의해서, 오일 저류 공간으로부터 급유 펌프를 거치지 않고 오일이 공급되어 급유량을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 급유 펌프로부터의 급유량이 부족한 저속 회전시여도, 충분한 급유를 실현할 수 있는 것에 의해 압축기 홈부(10)의 간극의 시일성을 확보할 수 있어서, 누설 손실을 억제할 수 있다. 또한, 각 미끄럼운동부에의 급유 부족에 의한 시징을 방지할 수 있다. 게다가, 소정의 회전수 이상에서는 오일의 일부가 오일 저류 공간(2c)으로 배출되기 때문에, 과잉한 오일 유출에 의한 오일 고갈을 방지할 수 있다.

실시형태 4.

도 13은 본 발명의 실시형태 4에 따른 압축기의 차압 급유 기구의 단면도이다. 도 14는 본 발명의 실시형태 4에 따른 압축기의 밸브체의 개략도이다. 다음에, 본 발명의 실시형태 4에 따른 압축기(400)에 대해 설명한다. 본 발명의 실시형태 4에 따른 압축기(400)는, 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)의 밸브체(34b)의 형상만이 다른 것이며, 밸브체(34b)의 형상이 원통 형상인 경우이다. 우선, 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 실시형태 4에 따른 압축기(400)의 차압 급유 기구(330a)의 구조에 대해 설명한다. 또한, 도 1 내지 도 12의 압축기와 동일한 구성을 갖는 부위에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

오일 출입구(21x)의 하부에는 차압 급유 기구(330a)가 마련되어 있다. 차압 급유 기구(330a)는 급유 펌프(20)와는 별도로, 오일 저류 공간(2c)과 급유로(7x)의 압력차를 이용하여 급유로(7x)로 오일 저류 공간(2c)의 오일을 안내하는 오일 공급 경로를 갖는 것이다. 차압 급유 기구(330a)의 오일 공급 경로는 급유 펌프(20)의 토출측에 있는 오일 출입구(21x)와 연통하고, 또한 밸브 기구(330)를 갖는다. 밸브 기구(330)는 급유 펌프(20)의 토출측의 압력이, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상인 경우에 오일 공급 경로를 개통하고, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상이며, 또한, 소정의 압력차 미만인 경우에 오일 공급 경로를 차단하며, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 미만인 경우에 오일 공급 경로를 개통하는 것이다. 또한, 차압 급유 기구(330a)는 오일 유출로(21b) 내의 오일을 오일 저류 공간(2c) 내에 반유할 수도 있다.

도 14에 도시되는 바와 같이, 밸브 기구(330)의 밸브체(34c)에는, 연통 유로(35b)와 연통구(32b)가 연통하는 외주 유로(39b)가 마련되어 있다. 외주 유로(39b)는 밸브체(34c)의 측벽의 외주벽(34c1)이 오목하게 된 부분이며, 오목 부분이 둘레 방향으로 이어지는 것에 의해 밸브체(34c)의 외주벽(34c1)에 둘레 방향의 홈을 형성하고 있는 부분이다. 외주 유로(39b)의 축방향의 길이와 연통구(32b)의 축방향의 길이는, 밸브체(34c)가 축방향으로 이동했을 때에, 연통구(32b)를 막을 수 있는 길이이다.

다음에, 본 발명의 실시형태 4에 따른 압축기(400)의 동작에 대해 설명한다. 도 13에 있어서, 압축기(400)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만일 때, 밸브체(34c)는 하우징(31b)의 연통구(32b)와 연통 유로(35b)가 외주 유로(39b)를 거쳐서 연통하는 것에 의해, 오일 공급 경로를 개통한다.

압축기(400)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만일 때, 밸브체(34b)는 하우징(31b) 내를 이동하고, 연통 유로(35b)가 외주 유로(39b)와 연통하는 위치로부터 벗어나서 하우징(31b)의 측벽(38)에 의해서 폐색되고, 오일 공급 경로는 차단된다. 그 때문에, 압축기(400)는, 압축기(400)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만일 때, 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부에의 급유는 급유 펌프(20)만을 이용하여 실행된다.

회전수 제 2 문턱 값(N2) 이상일 때는, 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)와 같은 동작을 실행한다. 즉, 밸브체(34c)가 하우징(31b) 내를 더욱 이동하는 것에 의해, 오일 출입구(21x)가 중공부(33)와 연통구(32b)를 거쳐서 오일 저류 공간(2c)과 연통하고, 오일 공급 경로를 개통한다. 그리고, 급유 펌프(20)에 의해 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부에 공급되는 오일의 일부는, 오일 유출로(21b)로부터 오일 출입구(21x), 중공부(33) 및 연통구(32b)를 거쳐서 오일 저류 공간(2c)에로 배출된다.

압축기(400)는 밸브체(34c)의 외주벽(34c1)에 외주 유로(39b)를 마련함으로써, 이하의 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)의 경우, 압축기(200)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만에 있어서, 진동이나 오일의 흐름의 영향에 의해서 밸브체(34b)가 회전하여, 연통구(32b)와 연통 유로(35b)가 연통하지 않게 되어 버릴 우려가 있다. 본 발명의 실시형태 4에 따른 압축기(400)에서는, 압축기(400)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만에 있어서, 연통구(32b)와 연통 유로(35b)는 항상 외주 유로(39b)로 연통하고 있기 때문에, 밸브체(34c)가 회전해도 차압에 의한 급유가 실행된다.

이상과 같이 본 발명의 실시형태 4에 따른 압축기(400)에 의하면, 압축기(400)는 소정의 회전수 미만에서는, 압력차에 의해서, 오일 저류 공간으로부터 급유 펌프를 거치지 않고 오일이 공급되어 급유량을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 급유 펌프로부터의 급유량이 부족한 저속 회전시여도, 충분한 급유를 실현할 수 있는 것에 의해 압축기 홈부(10)의 간극의 시일성을 확보할 수 있어서 누설 손실을 억제할 수 있다. 또한, 각 미끄럼운동부에의 급유 부족에 의한 시징을 방지할 수 있다. 게다가 소정의 회전수 이상에서는 오일의 일부가 오일 저류 공간(2c)에 배출되기 때문에, 과잉한 오일 유출에 의한 오일 고갈을 방지할 수 있다.

실시형태 5.

도 15는 본 발명의 실시형태 5에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도이다. 다음에, 본 발명의 실시형태 5에 따른 압축기(500)에 대해 설명한다. 본 발명의 실시형태 5에 따른 압축기(500)는, 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)의 차압 급유 기구(130a)의 구조가 다른 것이다. 우선, 도 15를 참조하여, 본 발명의 실시형태 5에 따른 압축기(500)의 차압 급유 기구(430a)의 구조에 대해 설명한다. 또한, 도 1 내지 도 14의 압축기와 동일한 구성을 갖는 부위에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

오일 출입구(21x)의 하부에는 차압 급유 기구(430a)가 마련되어 있다. 차압 급유 기구(430a)는 급유 펌프(20)와는 별도로, 오일 저류 공간(2c)과 급유로(7x)의 압력차를 이용하여 급유로(7x)로 오일 저류 공간(2c)의 오일을 안내하는 오일 공급 경로를 갖는 것이다. 차압 급유 기구(430a)의 오일 공급 경로는 급유 펌프(20)의 토출측에 있는 오일 출입구(21x)와 연통하고, 또한 밸브 기구(430)를 갖는다. 밸브 기구(430)는 급유 펌프(20)의 토출측의 압력이, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상인 경우에 오일 공급 경로를 개통하고, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상이며, 또한, 소정의 압력차 미만인 경우에 오일 공급 경로를 차단하며, 오일 저류 공간(2c)의 압력에 대해서 소정의 압력차 미만인 경우에 오일 공급 경로를 개통하는 것이다. 또한, 차압 급유 기구(430a)는 오일 유출로(21b) 내의 오일을 오일 저류 공간(2c) 내에 반유할 수도 있다.

밸브 기구(430)는 오일 출입구(21x)로 통하는 중공부(33)가 형성되고, 중공부(33)와 오일 저류 공간(2c)을 연통하는 연통구(41)가 형성된 하우징(31d)과, 리드 밸브(40)(40a, 40b)를 갖는다. 하우징(31d)은 적어도 2개의 연통구(41)(41a, 41b)를 형성한다. 제 1 리드 밸브(40a)는, 얇고 탄력이 있는 판의 일단을 하우징(31d)에 고정하여 일방향으로만 개방하는 밸브이고, 일방의 연통구(41)인 제 1 연통구(41a)를 개폐하도록 하우징(31d)의 내벽(31d1)에 배치되어 있다. 한편, 제 2 리드 밸브(40b)는, 얇고 탄력이 있는 판의 일단을 하우징(31d)에 고정하여 일방향으로만 개방하는 밸브이고, 타방의 연통구(41)인 제 2 연통구(41b)를 개폐하도록 하우징(31d)의 외벽(31d2)에 배치되어 있다.

다음에, 도 15를 참조하여 본 발명의 실시형태 5에 따른 압축기(500)의 동작에 대해 설명한다. 압축기(500)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 미만일 때는, 중공부(33)에서의 오일의 흐름에 의한 압력이 작아진다. 이에 따라, 제 1 리드 밸브(40a)를 하우징(31d)의 내측으로 여는 차압에 의한 힘(Fp1)[중공부(33)의 압력과, 오일 저류 공간(2c)의 고압 가스 분위기(1a)의 압력의 차압에 의해서 생기는 힘]이, 제 1 리드 밸브(40a)의 탄성력(Fs1)보다 커진다. 이 때, 제 1 리드 밸브(40a)는 리드가 소정의 개구 높이를 가진 상태가 되도록 리프트(lift)하고, 제 1 연통구(41a)를 개방한다. 그리고, 중공부(33)와 오일 저류 공간(2c)이 제 1 연통구(41a)를 거쳐서 연통하고, 오일 공급 경로를 개통한다.

한편, 제 2 리드 밸브(40b)를 하우징(31d)의 외측으로 여는 차압에 의한 힘(Fp2)[중공부(33)의 압력과 오일 저류 공간(2c)의 고압 가스 분위기(1a)의 압력의 차압에 의해서 생기는 힘]은, 제 2 리드 밸브(40b)의 탄성력(Fs2)보다 작아진다. 그 때문에, 제 2 리드 밸브(40b)가 제 2 연통구(41b)를 폐색하여, 제 2 연통구(41b)는 제 2 리드 밸브(40b)에 의해서 차단된다. 그 결과, 오일 출입구(21x)는 제 1 리드 밸브(40a)의 동작에 의해 오일 공급 경로를 개통하기 때문에, 오일 유출로(21b)로 보내진 오일은 그대로 급유로(7x)로 유입한다.

도 16은 본 발명의 실시형태 5에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도이다. 압축기(500)는, 압축기(500)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만일 때는, 제 1 리드 밸브(40a)를 여는 힘(Fp1)과 탄성력(Fs1)이 거의 균형을 이룬다. 마찬가지로, 압축기(500)는, 압축기(500)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만일 때는, 제 2 리드 밸브(40b)를 여는 힘(Fp2)과 탄성력(Fs2)이 거의 균형을 이룬다. 그 때문에, 제 1 리드 밸브(40a)가 제 1 연통구(41a)를 폐색하는 동시에 제 2 리드 밸브(40b)가 제 2 연통구(41b)를 폐색하여, 연통구(41)(41a, 41b)는 리드 밸브(40)(40a, 40b)에 의해서 차단된다. 그 결과, 압축기(500)는, 압축기(500)의 회전수가 회전수 제 1 문턱 값(N1) 이상 또한 회전수 제 2 문턱 값(N2) 미만일 때는, 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부에의 급유는 급유 펌프(20)만을 이용하여 실행된다.

도 17은 본 발명의 실시형태 5에 따른 압축기의 회전수가 회전수 제 2 문턱 값(N2) 이상의 경우의 차압 급유 기구의 거동을 도시하는 모식도이다. 압축기(500)는, 압축기(500)의 회전수가 회전수 제 2 문턱 값(N2) 이상일 때는, 중공부(33)에서의 오일의 흐름에 의한 압력이 커진다. 이에 따라, 제 2 리드 밸브(40b)를 하우징(31d)의 외측으로 여는 차압에 의한 힘(Fp2)이 제 2 리드 밸브(40b)의 탄성력(Fs2)보다 커진다. 이 때, 제 2 리드 밸브(40b)는, 리드가 소정의 개구 높이를 가진 상태가 되도록 리프트하고, 제 2 연통구(41b)를 개방한다. 그리고, 중공부(33)와 오일 저류 공간(2c)이 제 2 연통구(41b)를 거쳐서 연통한다.

한편, 제 1 리드 밸브(40a)를 하우징(31d)의 내측으로 여는 차압에 의한 힘(Fp1)[중공부(33)의 압력과, 오일 저류 공간(2c)의 고압 가스 분위기(1a)의 압력의 차압에 의해서 생기는 힘]은, 제 1 리드 밸브(40a)의 탄성력(Fs1)보다 작아진다. 그 때문에, 제 1 연통구(41a)는 제 1 리드 밸브(40a)가 제 1 연통구(41a)를 폐색하여, 제 1 리드 밸브(40a)에 의해서 차단된다. 그 결과, 급유 펌프(20)에 의해 압축기 홈부(10)의 흡입측 공간(13) 및 각 미끄럼운동부에 공급되는 오일의 일부는, 오일 유출로(21b)로부터 오일 출입구(21x), 중공부(33) 및 제 2 연통구(41b)를 거쳐서 오일 저류 공간(2c)에로 배출된다.

이와 같이, 압축기(500)는, 본 발명의 실시형태 2에 따른 압축기(200)와 같은, 밸브체(34b)와 탄성 부재(36)로 이루어지는 차압 급유 기구(130a) 대신에, 리드 밸브(40)(40a, 40b)를 이용한다. 그리고, 압축기(500)는 리드 밸브(40)(40a, 40b)를 이용함으로써, 미끄럼운동부 등에 오일을 공급할 수 있고, 또한, 압축기(500)로부터 오일을 배출할 수 있어서 압축기(200)와 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시형태 5에 따른 압축기(500)에 의하면, 압축기(500)는 소정의 회전수 미만에서는, 압력차에 의해서, 오일 저류 공간으로부터 급유 펌프를 거치지 않고 오일이 공급되어 급유량을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 급유 펌프로부터의 급유량이 부족한 저속 회전시여도, 충분한 급유를 실현될 수 있는 것에 의해 압축기 홈부(10)의 간극의 시일성을 확보할 수 있어 누설 손실을 억제할 수 있다. 또한, 각 미끄럼운동부에의 급유 부족에 의한 시징을 방지할 수 있다. 게다가 소정의 회전수 이상에서는 오일의 일부가 오일 저류 공간(2c)에 배출되기 때문에, 과잉한 오일 유출에 의한 오일 고갈을 방지할 수 있다.

또한, 압축기(500)에 있어서, 회전수 제 1 문턱 값(N1) 및 회전수 제 2 문턱 값(N2)은, 예를 들면, 리드 밸브(40)(40a, 40b)의 탄성력, 리드의 개구 높이, 또는 연통구(41)(41a, 41b)의 면적에 의해 설정할 수 있다. 그리고, 압축기(500)는 회전수 제 1 문턱 값(N1) 및 회전수 제 2 문턱 값(N2)을 완전히 하나의 값으로 고정하는 것은 아니다. 다른 압축기(500)에 있어서, 이 회전수 제 1 문턱 값(N1) 및 회전수 제 2 문턱 값(N2)이 조금 달라도 좋다. 또한, 동일한 압축기(500)에 있어서, 흡입하는 냉매의 압력 등의 운전 조건에 의해서, 회전수 제 1 문턱 값(N1) 및 회전수 제 2 문턱 값(N2)이 다소 변화해도 좋다. 예를 들어, 특정의 운전 조건에서, 회전수 제 1 문턱 값(N1) 및 회전수 제 2 문턱 값(N2)이 어느 소정의 범위 내에 유지되도록 리드 밸브(40)(40a, 40b)를 조정해도 좋다.

또한, 본 발명의 실시형태는 상기 본 발명의 실시형태 1 내지 5에 한정되지 않고, 여러 가지의 변경을 가할 수 있다. 예를 들어, 급유 펌프(20)의 펌프 기구로서, 평온성(quietness), 내구성이 뛰어나는 트로코이드형의 기어 펌프를 나타냈지만, 구동축(7)의 회전을 이용하는 다른 펌프 기구여도 좋다. 또한, 압축기(100)는 단차부(37)를 갖고, 눌러 내려진 밸브체(34a)가 단차부(37)와 접촉할 때에, 연통 유로(35a)를 폐색하지만, 단차부(37)를 갖지 않고, 밸브체(34a)가 하우징(31a)의 저판 또는 돌출부 등에 접촉할 때에 연통 유로(35a)가 폐색되어도 좋다. 또한, 단차부(37)는 하우징(31a)과 일체적으로 구성되어 있지만, 하우징(31a)과 별체로 구성되어도 좋다.

1 : 밀폐 용기 1a : 고압 가스 분위기
2a : 흡입 배관 2b : 토출 배관
2c : 오일 저류 공간 2x : 역지 밸브
2y : 용수철 3a : 가이드 프레임
3b : 컴플리언트 프레임 3c : 서브 프레임
3x : 컴플리언트 프레임 하단면 4a : 상부 끼워맞춤 원통면
4b : 상부 끼워맞춤 원통면 4c : 하부 끼워맞춤 원통면
4d : 하부 끼워맞춤 원통면 5a : 주 베어링
5b : 보조 주 베어링 5c : 부 베어링
5d : 스러스트 베어링
6a : 컴플리언트 프레임 상부 공간
6b : 컴플리언트 프레임 하부 공간 6c : 가스 도입 유로
7 : 구동축 7a : 편심축부
7x : 급유로 7y : 공급로
8 : 전동기 8a : 전동기 회전자
8b : 전동기 고정자 9a : 상부 환형 시일 부재
9b : 하부 환형 시일 부재 10 : 압축기 홈부
11 : 요동 스크롤 11a : 요동 베어링
11b : 나선체 11c : 추기 구멍
11x : 베이스 플레이트 12 : 고정 스크롤
12a : 토출구 12b : 나선체
12c : 토출 밸브 12x : 베이스 플레이트
13 : 흡입측 공간 14 : 유로
15 : 올댐 링 15a : 요동측 올댐 링 홈
15b : 고정측 올댐 링 홈 15c : 요동측 키
15d : 고정측 키 15e : 왕복 미끄럼운동면
16 : 스러스트면 17a : 보스부
17b : 중간압 공간 18a : 관통 유로
18b : 중간압 조정 밸브 18c : 중간압 조정 용수철
18d : 중간압 조정 밸브 누름부 18e : 중간압 조정 밸브 공간
19a : 밸런스 웨이트 19b : 밸런스 웨이트
20 : 급유 펌프 21 : 보지구
21a : 오일 유입로 21b : 오일 유출로
21x : 오일 출입구 22 : 아우터 로터
23 : 이너 로터 24 : 흡입 파이프
30 : 밸브 기구 30a : 차압 급유 기구
31a : 하우징 31b : 하우징
31c : 하우징 31d : 하우징
31d1 : 내벽 31d2 : 외벽
32a : 연통구 32b : 연통구
33 : 중공부 34a : 밸브체
34b : 밸브체 34c : 밸브체
34c1 : 외주벽 35a : 연통 유로
35b : 연통 유로 36 : 탄성 부재
37 : 단차부 38 : 측벽
39a : 내주 유로 39b : 외주 유로
40 : 리드 밸브 40a : 제 1 리드 밸브
40b : 제 2 리드 밸브 41 : 연통구
41a : 제 1 연통구 41b : 제 2 연통구
100 : 압축기 130 : 밸브 기구
130a : 차압 급유 기구 200 : 압축기
230 : 밸브 기구 230a : 차압 급유 기구
300 : 압축기 330 : 밸브 기구
330a : 차압 급유 기구 400 : 압축기
430 : 밸브 기구 430a : 차압 급유 기구
500 : 압축기

Claims (14)

1. 밀폐 용기와,
   상기 밀폐 용기에 수용되고, 상기 밀폐 용기 내에 유입되는 유체를 압축하는 압축기 홈부와,
   상기 밀폐 용기에 수용되고, 회전수 가변이며, 회전력을 발생하는 전동기와,
   상기 전동기에 의해 발생하는 회전력을 상기 압축기 홈부에 전달하고, 단부로부터 축방향으로 연장되는 급유로가 내부에 형성된 구동축과,
   상기 압축기 홈부에서 압축된 가스로 채워진 상기 밀폐 용기의 저부에 마련된, 오일을 저류하는 오일 저류 공간과,
   상기 구동축의 상기 단부측에 마련되고, 상기 구동축의 회전에 의해 작동하고, 상기 오일 저류 공간의 상기 오일을 흡인하여 상기 급유로로 공급하는 급유 펌프와,
   상기 급유 펌프와는 별도로, 상기 오일 저류 공간과 상기 급유로의 압력차를 이용하여 상기 급유로로 상기 오일 저류 공간의 상기 오일을 안내하는 오일 공급 경로를 갖는 차압 급유 기구를 구비하며,
   상기 차압 급유 기구의 상기 오일 공급 경로는 상기 급유 펌프의 토출측에 있는 오일 출입구와 연통하고, 또한 밸브 기구를 갖고,
   상기 밸브 기구는, 상기 급유 펌프의 토출측의 압력이, 상기 오일 저류 공간의 압력에 대해서 소정의 압력차 이상인 경우에 상기 오일 공급 경로를 차단하고, 상기 오일 저류 공간의 압력에 대해서 소정의 압력차 미만인 경우에 상기 오일 공급 경로를 개통하는
   압축기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 급유 펌프는 상기 구동축의 회전수가 높아질수록 높은 압력으로 상기 급유로로 오일을 공급하는 것이며,
   상기 밸브 기구는, 상기 회전수가 회전수 제 1 문턱 값 미만인 경우는 상기 오일 공급 경로를 개통하고, 상기 회전수가 회전수 제 1 문턱 값 이상인 경우는 상기 오일 공급 경로를 차단하는
   압축기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 밸브 기구는,
   상기 오일 출입구로 통하는 중공부가 형성되고, 상기 중공부와 상기 오일 저류 공간을 연통하는 연통구가 형성된 하우징과,
   상기 하우징에 수용되고, 상기 오일 출입구의 상기 오일의 압력에 의해서 움직이고, 상기 오일 출입구와 상기 오일 저류 공간을 연통하는 연통 유로를 갖는 밸브체와,
   상기 하우징과 상기 밸브체 사이에 마련되고, 상기 밸브체를 상기 오일 출입구측으로 부세하는 탄성 부재를 갖고,
   상기 밸브체가 가장 상기 오일 출입구측에 있을 때 상기 연통 유로의 양단부가 개방되고,
   상기 밸브체가 상기 오일 출입구측으로부터 반대측으로 이동했을 때에 상기 연통 유로의 단부가 막히는
   압축기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 중공부는 상기 밸브체가 접촉하는 단차부를 갖고,
   상기 하우징은 상기 오일 출입구와 대향하는 면에 상기 연통구를 갖고,
   상기 연통 유로는 상기 탄성 부재의 부세하는 방향으로 연장되는 유로이며,
   상기 밸브체가 상기 단차부에 접촉했을 때에 상기 연통구의 단부가 상기 단차부에서 막히는
   압축기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 급유 펌프는 상기 구동축의 회전수가 높아질수록 높은 압력으로 상기 급유로로 오일을 공급하는 것이며,
   상기 밸브체는 상기 회전수가 회전수 제 1 문턱 값 미만인 경우는, 상기 연통구측의 면과 상기 단차부 사이에 간극을 두고, 상기 회전수가 회전수 제 1 문턱 값 이상인 경우는 상기 연통구측의 면이 상기 단차부와 접촉하는
   압축기.
6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하우징은 상기 밸브체가 미끄럼운동하는 측벽을 갖고, 상기 측벽에 상기 연통구를 갖고,
   상기 연통 유로는 상기 밸브체의 상기 오일 출입구측과 상기 측벽측을 연결하도록 형성되어 있는
   압축기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 밸브 기구는,
   상기 회전수가 회전수 제 1 문턱 값 미만인 경우는, 상기 하우징의 상기 연통구와 상기 연통 유로의 상기 측벽측이 연통하고,
   상기 회전수가 회전수 제 1 문턱 값 이상이며 회전수 제 2 문턱 값 미만인 경우는, 상기 밸브체가 상기 하우징 내를 이동하는 것에 의해 상기 연통 유로의 상기 측벽측이 상기 연통구와 연통하는 위치로부터 벗어나서 상기 하우징의 측벽에 의해서 폐색되고,
   상기 회전수가 회전수 제 2 문턱 값 이상인 경우는, 상기 밸브체가 상기 하우징 내를 더욱 이동하는 것에 의해 상기 오일 출입구가 상기 중공부와 상기 연통구를 거쳐서 상기 오일 저류 공간과 연통하는
   압축기.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 회전수가 회전수 제 2 문턱 값 이상인 경우는, 상기 밸브 기구는 상기 오일 출입구와 상기 오일 저류 공간을 연통하고, 상기 급유 펌프로부터 토출되는 오일의 일부가 상기 오일 저류 공간으로 배출되는
   압축기.
9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하우징의 내주벽에는, 둘레 방향의 홈이 되는 내주 유로가 형성되어 있고, 상기 내주 유로는 상기 연통구와 연통하는
   압축기.
10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브체의 외주벽에는, 둘레 방향의 홈이 되는 외주 유로가 형성되어 있고, 상기 외주 유로는 상기 연통 유로와 연통하는
    압축기.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 밸브 기구는, 상기 오일 출입구로 통하는 중공부가 형성되고, 상기 중공부와 상기 오일 저류 공간을 연통하는 연통구가 형성된 하우징을 갖고,
    상기 하우징은, 적어도 2개의 상기 연통구를 형성하는 동시에, 일방의 상기 연통구인 제 1 연통구를 개폐하는 제 1 리드 밸브를 상기 하우징의 내벽에 배치하고, 타방의 상기 연통구인 제 2 연통구를 개폐하는 제 2 리드 밸브를 상기 하우징의 외벽에 배치하는
    압축기.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 회전수가 회전수 제 1 문턱 값 미만인 경우는, 상기 제 1 리드 밸브가 상기 제 1 연통구를 개방하는 동시에 상기 제 2 리드 밸브가 상기 제 2 연통구를 폐색하고,
    상기 회전수가 회전수 제 1 문턱 값 이상이며 회전수 제 2 문턱 값 미만인 경우는, 상기 제 1 리드 밸브가 상기 제 1 연통구를 폐색하는 동시에 상기 제 2 리드 밸브가 상기 제 2 연통구를 폐색하며,
    상기 회전수가 회전수 제 2 문턱 값 이상인 경우는, 상기 제 2 리드 밸브가 상기 제 2 연통구를 개방하는 동시에 상기 제 1 리드 밸브가 상기 제 1 연통구를 폐색하는
    압축기.
13. 제 3 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 급유 펌프와 일체적으로 형성되어 있는
    압축기.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 급유 펌프는 상기 구동축의 회전수가 높아질수록 높은 압력으로 상기 급유로로 오일을 공급하는 것이며,
    상기 밸브 기구는, 상기 회전수가 회전수 제 1 문턱 값 미만인 경우는, 상기 오일 공급 경로를 개통하고, 상기 회전수가 회전수 제 1 문턱 값 이상이며 회전수 제 2 문턱 값 미만인 경우는, 상기 오일 공급 경로를 차단하며, 상기 회전수가 회전수 제 2 문턱 값 이상인 경우는, 상기 오일 공급 경로를 개통하는
    압축기.

Images