KR100203975B1

KR100203975B1 - 캠 플레이트식 가변용량 압축기

Info

Publication number: KR100203975B1
Application number: KR1019960039598A
Authority: KR
Inventors: 데츠히코 후카누마; 마사히로 가와구치; 켄 스이토우; 도모히코 요코노
Original assignee: 이소가이 치세이; 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 세사쿠쇼
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 1999-06-15
Also published as: DE19644431A1; DE19644431C2; KR970021733A; US5871337A

Abstract

본 발명의 목적은 압축기의 최소 토출용량운전시에 차단체를 흡입통로의 폐쇄위치에 확실히 이동시켜 액냉매가 외부 냉매회로에서 흡입통로를 통해 압축기내에 되돌아오는 것을 방지하는 것으로서, 밸브 플레이트(14)에 형성된 밸브구멍(58,60)의 주위에 위치하도록 밸브구멍(58,60)에 대응 배치된 밸브체(59,61)와 밸브 플레이트(14)와의 접합면의 적어도 한쪽에 거친면(rough side)을 형성한다. 상기 거친면의 형성에 의해 밸브체(59,61)가 밸브 플레이트(14)에 밀착되는 일은 없다. 이것에의해 압축기의 최소 토출용량 운전시에 실린더 보어(23)내에서 윤활유 및 냉매가스가 배출되어 차단체로서의 스풀(47)이 흡입통로(35)의 폐쇄위치에 확실히 이동배치 된다.

Description

캠 플레이트식 가변용량 압축기

본 발명은 최소용량의 운전시에 냉매가스를 내부에 순환시켜 냉방불능 운전을 실행하도록한 캠 플레이트식 가변용량 압축기에 관한 것으로, 특히 클러치 레스형의 압축기에 관한 것이다.

[종래의 기술]

상기와 같은 캠플레이트식 가변용량 압축기에 있어서는 외부 냉매회로에서 흡입압 영역으로 냉매가스를 도입하는 흡입통로에 밸브체가 개폐가능하게 배치 설치되며, 캠 플레이트의 용량변경 동작에 연동하여 이 차단체가 개폐 이동되도록 이루어져 있다. 그리고, 캠 플레이트가 최소용량측인 최소경사각에 위치될 때 차단체가 흡입통로의 폐쇄위치로 이동되어 외부 냉매회로에서 흡입압 영역으로 냉매가스의 도입이 차단된다. 이것에 의해 냉매가스가 압축기의 내부에서 순환되어 냉방불능한 운전이 실행됨과 함께 냉매가스에 포함되는 윤활유에 의해 압축기내가 윤활된다.

상기 종래의 구성에 있어서는 밸브 플레이트의 토출구멍 및 흡입구멍에 대향 배치된 토출밸브 및 흡입밸브가 그 토출밸브 및 흡입밸브 자신의 강성 및 윤활유의 점착력에의해 밸브 플레이트에 밀착되어 개방되기 어렵게 된다. 반면, 캠 플레이트가 최소경사각측으로 이동되면, 상기 캠 플레이트에 연결된 피스톤이 상사점측으로 이동한다. 이경우 상기와 같이 토출밸브나 흡입밸브가 밀착상태로 되며, 실린더보어내의 윤활유가 대류되어 있으면, 이 윤활유가 실린더 보어의 외측에 배출되지 않는다. 이 때문에 실린더 보어내의 윤활유에 의해 피스톤의 최소용량위치로의 배치가 방해되며, 압축기가 냉방불능 운전을 개시하여도, 캠 플레이트가 최소용량 위치에서 작동되지 않기 때문에 차단체가 흡입통로의 폐쇄위치로 이동배치되지 않는 일이 있다. 즉, 압축기내의 흡입압 영역과 외부 냉매회로와의 사이의 차단이 불완전하게 되는 일이 있다.

이 상태에서, 외부 냉매회로내의 냉매가스가 주위온도 저하에 동반하여 액화되면, 그 액냉매가 흡입로에서 압축기내에 되돌아가가 압축기내부의 윤활유가 용해된다. 그리고, 압축기가 다시 대용량운전 될 때 윤활유가 액냉매와 함께 외부냉매 회로로 나가게 되며, 압축기내부가 윤활불량이 됨과함께 외부 냉매회로의 열교환계에 윤활유가 침입하여 냉각효율이 저하된다는 문제가 있다.

본 발명은 이와같은 종래의 기술에 존재하는 문제점에 착안하여 이루어진 것이다. 그 목적으로 하는 것은 압축기의 냉방불능 운전시에 차단체를 흡입통로의 폐쇄위치로 확실하게 이동배치할 수 있으며, 액냉매가 외부 냉매회로에서 흡입촐로를 통해 압축기내에 도입되는 것을 방지할 수 있는 캠 플레이트식 가변용량 압축기를 제공하는데 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 목적을 달성하기 위해서 청구항 1항 기재의 발명에서는 캠 플레이트식 가변용량 압축기에 있어서, 밸브 풀레이트에 형성된 밸브구멍의 주위에 위치하도록 밸브구멍에 대응배치된 밸브체와 밸브 플레이트와의 접합면의 적어도 한쪽에 실린더 보어의 내외를 항시 연통하는 통로를 형성한 것이다.

청구항 2항 기재의 발명에서는 제1항 기재의 캠 플레이트식 가변용량 압축기에 있어서, 상기 통로는 토출구멍의 주위에 위치하도록 토출밸브와 밸브 플레이트와의 접합면의 적어도 한쪽에 형성한 것이다.

청구항 3항 기재의 발명에서는 제1항 기재의 캠 플레이트식 가변용량 압축기에 있어서, 상기 통로는 흡입구멍의 주위에 위치하도록 흡입밸브와 밸브 플레이트와의 접합면의 적어도 한쪽에 형성한 것이다.

청구항 4항 기재의 발명에서는 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 기재된 캠 플레이트식 가변용량 압축기에 있어서, 상기 통로를 접합면위에 형성한 거친면으로한 것이다.

청구항 5항 기재의 발명에서는 제4항 기재의 캠 플레이트식 가변용량 압축기에 있어서, 상기 거친면은 숏브라스트에 의해 형성한 것이다.

청구항 6항 기재의 발명에서는 제1항 내지 제3항중 어느한항에 기재된 캠 플레이트식 가변용량 압축기에 있어서, 상기 외부 냉매회로와 토출압 영역의 출구와의 사이에 외부 냉매회로에서의 액냉매의 되돌림을 방지하기위한 체트밸브를 설치한 것이다.

따라서, 청구항 1항 내지 3항 기재의 압축기에 있어서 캠 플레이트가 최소용량측으로 작동되면, 차단체가 흡입통로의 폐쇄위치로 이동되어 외부 냉매회로에서 흡입압 영역으로의 냉매가스의 도입이 차단된다. 이것에 의해 냉매가스가 압축기의 내부에서 순환되어 냉방불능인 운전이 실행됨과 함께 냉매가스에 포함되는 윤활유에 의해 압축기내가 윤활된다.

이때, 밸브체와 밸브 플레이트와의 접합면의 적어도 한쪽에 실린더 보어의 내외를 연통하는 통로가 형성되어 있기 때문에 밸브체가 밸브 플레이트에 밀착되는 일은 없다. 그리고 실린더 보어내의 윤활유는 그 통로를 통해 실린더 보어 밖으로 배출된다.

이 때문에 피스톤의 최소용량 위치로의 배치가 방해되는 일은 없으며, 차단체가 흡입통로의 폐쇄위치로 확실하게 이동배치된다. 그리고, 액냉매가 외부 냉매회로에서 흡입통로를 통해 압축기내로 복귀되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 압축기내부의 윤활유가 액냉매에 용해되는 일은 거의 없으며, 압축기가 다시 대용량 운전될 때 윤활유가 액냉매와 함께 외부 냉매회로로 배출되어 압축기내부가 윤활불량으로 되는 것을 방지할 수 있다. 또한 외부냉매회로의 열교환계에 윤활유가 침입하여 냉각효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

청구항 4항 및 5항 기재의 압축기에 있어서는 상기 통로를 접합면위의 거친면에 의해구성하며, 그 거친면을 숏브라스트에 의해 형성하고 있다. 이 때문에 밸브체와 밸브 플레이트와의 접합면에 대하여 거친면을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 냉매가스등의 통과저항을 표면 거침도만으로 결정할 수 있음과 함께 실린더 보어 내에 대류되는 윤활유를 배출하기 위한 통로에 트로틀 효과를 갖을 수 있다. 따라서, 피스톤의 압축행정에 있어서의 냉매가스의 흡입압 영역 및 토출압 영역으로의 누설, 혹은 피스톤의 흡입행정에 있어서의 고압 냉매가스의 토출압 영역에서의 역류를 최소한으로 억제할 수 있다.

청구항 6항 기재의 압축기에 있어서는 외부 냉매회로와 토출압 영역의 출구와의 사이에 체크밸브가 마련되어 있다. 이 때문에 압축기의 최소토출용량 운전시 및 정지시에 액냉매가 외부 냉매회로에서 토출압 영역으로 복귀되는 것을 방지할 수 있다.

제1도는 제1 및 제2실시예의 압축기를 나타내는 단면도.

제2도는 제1도의 2-2선을 취한 단면도.

제3도는 제1실시예의 밸브 플레이트를 나타내는 확대 부분단면도.

제4도는 제3도의 4-4선을 취한 부분 단면도.

제5도는 제1도 압축기의 최소 토출용량 운전상태를 나타내는 단면도.

제6도는 제2실시예의 밸브 플레이트를 나타내는 확대 부분단면도.

제7도는 제6도의 7-7선을 취한 부분 단면도.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 하우징의 일부를 구성하는 실린더 블록

12 : 하우징의 일부를 구성하는 전면 하우징

13 : 하우징의 일부를 구성하는 후면 하우징

14 : 밸브 플레이트 16 : 구동 샤프트

23 : 실린더 보어 24 : 피스톤

30 : 캠 플레이트로서의 시판 35 : 흡입통로

37 : 외부 냉매회로

41 : 흡입압 영역을 구성하는 흡입실

43 : 토출압 영역을 구성하는 토출실

44 : 토출압 영역을 구성하는 토출 머플러

47 : 차단체로서의 스풀 58 : 밸브구멍으로서의 흡입구멍

59 : 밸브체로서의 흡입밸브 60 : 밸브구멍으로서의 토출구멍

61 : 밸브체로서의 토출밸브

62 : 실린더 블록의 내외를 연통하는 통로로서의 거친면

63 : 체크 밸브

[제1실시예]

이하 본 발명의 제1실시예를 도 1 내지 도 5에 근거하여 상세히 설명한다.

도 1에 나타내듯이 실린더 블록(11)은 압축기 전체의 하우징의 일부를 구성하며, 그 전단면에는 전면 하우징(12)이 접합됨과 함께 후단면에는 후면 하우징(13)이 밸브 플레이트(14)를 통해 접합되어 있다. 복수의 관통볼트(15)는 전면 하우징(12)에서 실린더 블록(11) 및 밸브 플레이트(14)를 통해 후면 하우징(13)에 결합되며,이 관통볼트(15)에 의해 전면 하우징(12) 및 후면 하우징(13)이 실린더 블록(11)의 양단면에 체결고정되어 있다. 구동 샤프트(16)는 상기 실린더 블록(11) 및 전면 하우징(12)의 중앙에 1쌍의 레디얼 베어링(17,18)을 통해 회전가능하게 지지되며, 그 전단외주와 전면 하우징(12)과의 사이에는 립 밀폐(19)가 끼여 장착되어 있다. 플리(20)은 전면 하우징(12)보다 돌출된 구동 샤프트(16)의 전단부에 장착되며, 벨트(21)를 통해 도시생략된 차량엔진등의 구동원에 직결되어 있다. 랭규러베어링(22)은 플리(20)와 전면 하우징(12)과의 사이에 끼여 장착되며, 상기 베어링(22)에 의해 플리(20)에 작용하는 트러스트 방향 및 레디얼 방향의 하중이 흡수된다.

복수의 실린더 보어(23)은 상기 구동 샤프트(16)와 평행하게 연장되도록 실린더 블록(11)의 양단부 사이에 소정간격을 두고 관통형성되며, 이것들의 내부에는 편두형의 피스톤(24)이 왕복운동 가능하게 삽입지지 되어 있다. 크랭크실(25)은 실린더 블록(11)의 전면측에 있어서, 전면 하우징(12)의 내부에 구획형성되어 있다. 회전 지지체(26)는 크랭크실(25)내에 있어서 구동 샤프트(16)에 일체 회전가능하게 장착되어 있으며, 트러스트 베어링(27)을 통해 전면 하우징(12)의 내면에 접합되어 있다. 지지아암(28)은 회전 지지체(26)의 상사점부에서 실린더 블록(11)측으로 향해 돌출 설치되며, 그 선단에는 구동 샤프트(16)의 축선과 교차하는 방향으로 연장되는 1쌍의 가이드 구멍(29)이 형성되어 있다.

거의 원판형상을 이루는 캠 플레이트로서의 사판(30)은 상기 구동 샤프트(16)에 경사운동 가능하게 삽입되며, 그 상사점부의 후면에는 1쌍의 고리형상 연결체(31)가 돌출 마련되어 있다. 그리고, 이 구형상 연결체(31)가 지지아암(28)의 가이드 구멍(29)에 회전운동 및 미끄럼 운동 자유로이 들어가는 것에의해 사판(30)이 회전지지체(26)에 대하여 경사각으로 변경 가능하게 힌지 결합되어 있다. 미끄럼 운동면(32)은 사판(30)의 외주부의 양측면에 형성되며, 그 미끄럼 운동면(32)이 1쌍의 반구체의 슈(33)를 통해 각 피스톤(24)의 기단부에 연결되어 있다. 그리고, 구동 샤프트(16)가 회전될 때 회전 지지체(26)를 통해 사판(30)이 회전되며, 각 피스톤(24)이 실린더 보어(23)내에서 왕복운동 된다.

수용실(34)은 상기 구동 샤프트(16)와 동일 축위에 위치하도록 실린더 블록(11)의 중심에 관통형성되어 있다. 흡입통로(35)는 구동 샤프트(16)와 동일 축선위에 연장되도록 후면 하우징(13) 및 밸브 플레이트(14)의 중심에 형성되며, 그 내단은 수용실(34)이 연통됨과 함께 외단에는 흡입 머플러(36)를 통해 외부 냉매회로(37)가 접속되어 있다. 그리고, 그 외부 냉매회로(37)에는 응축기(38), 팽창기(39) 및 증발기(40)가 접속되어 있다.

흡입압 영역을 구성하는 흡입실(41)은 상기 후면 하우징(13)내의 중앙부에 고리형상으로 구획형성되며, 연통구멍(42)을 통해 수용실(34)에 연통되어 있다. 토출압 영역을 구성하는 토출실(43)은 후면 하우징(13)내의 외주부에 고리형상으로 구획형성 되며, 실린더 블록(11)의 외주의 토출압영역을 구성하는 토출 머플러(44)를 통해 외부 냉매회로(37)에 접속되어 있다.

흡입 밸브기구(45)는 상기 밸브 플레이트(14)에 형성되며, 피스톤(24)이 실린더 보어(23)내에서 왕복 운동될 때 상기 흡입 밸브기구(45)를 통해 흡입실(41)에서 각 실린더 보어(23)의 압축실내에 냉매가스가 흡입된다. 토출밸브 기구(46)는 밸브 플레이트(14)에 형성되며, 피스톤(24)이 실린더 보어(23)내에서 왕복운동될 때 이 토출 밸브기구(46)를 통해 각 실린더 보어(23)의 압축실내에서 압축된 냉매가스가 토출실(43)에 토출된다.

원통형상의 차단체로서의 스풀(47)은 상기 구동 샤프트(16)와 동일 축선상에 위치하도록 실린더 블록(11)의 수용실(34)내에 이동가능하게 수용되어 있다. 스프링(48)은 스풀(47)과 수용실(34)의 후단 테두리와의 사이에 끼여 장착되며, 이 스프링(48)에 의해 스풀(47)이 사판(30)측으로 향해 부가되어 있다. 그리고, 이 스풀(47)내에는 앞에서 설명한 후방의 레디얼 베어링(18)이 장착되어 이 레디얼 베어링(18)중에 구동 샤프트(16)의 후단이 미끄럼운동 가능하게 삽입지지되어 있다. 이것에 의해 구동샤프트(16)의 회전에 따라서 작용하는 레디얼 방향의 하중이 이 레디얼 베어링(18)에서 받아들여지고 있다.

트러스트 베어링(49)은 상기 스풀(47)과 사판(30)과의 사이에 있어서, 구동 샤프트(16)에 미끄럼 운동가능하게 삽입되어 있다. 1쌍의 돌기부(50)는 트러스트 베어링(49)의 앞측 레이스에 맞닿도록 사판(30)의 경사운동 및 회전에 따라서 스풀(47)에 작용하는 트러스트 방향의 하중이 돌기부(50)를 통해 트러스트 베어링(49)에 의해 흡수되도록 되어 있다.

또한, 도 5에 나타나듯이 상기 사판(30)이 최소 경사상태로 경사운동된때에는 스풀(47)이 스프링(48)의 부가력에 저항하여 후방의 폐쇄퀴치로 이동되며, 그 스풀(47)이 흡입통로(35)의 전단 개구테두리에 접합되어 있다. 그것에 의해 흡입통로(35)가 폐쇄되어 외부 냉매회로(37)에서 흡입실(41)내로의 냉매가스의 도입이 정지된다. 또한 사판(30)의 최소경사각은 0도 보다도 약간 크도록 설정됨과 함께 그 최소경사각은 스풀(47)이 폐쇄위치에 배치되는 것에 의해 규제된다.

또한, 도 1에 나타내듯이 사판(30)이 최대 경사각 상태로 경사 운동된때에는 스풀(47)이 스프링(48)의 부가력에의해 전방의 개방위치고 이동되어 그 스풀(47)이 흡입통로(35)의 전단개구 테두리에서 이간된다. 이것에의해 흡입통로(35)가 개방되어 외부 냉매회로(37)에서 흡입통로(35)를 통해 흡입실(41)내에 냉매가스가 도입되며, 사판(30)의 회전에 따라서 최대 토출용량의 압축운전이 실행된다. 또한, 이 사판(30)의 최대경사각은 사판(30)의 전면에 형성된 규제돌기부(51)회전지지체(26)와의 맞닿음에 의해 규제된다.

스프링(66)은 회전 지지체(26)와 사판(30)과의 사이에 끼여장착되며, 이 스프링(66)에 의해 사판(30)이 최소경사각 방향으로 부가되어 있다.

방압통로(52)는 상기 구동 샤프트(16)의 중심에 형성되며, 그 전단이 관통구멍(53)을 통해 크랭크실(25)내에 개구됨과 함께 후단이 스풀(47)의 내부에 개구되어 있다. 방압구멍(54)은 스풀(47)의 후단외주에 형성되며, 이 방압구멍(54)을 통해 스풀(47)의 내부가 수용실(34)내에 연통되어 있다. 그리고, 크랭크실(25)의 압력이 이 관통구멍(53), 방압통로(52), 스풀(47)의 내부, 방압구멍(54), 수용실(34) 및 연통구(42)를 통해 흡입실(41)내로 방출되도록 이루어져 있다.

압력 공급통로(55)는 상기 후면 하우징(13), 밸브 플레이트(14) 및 실린더 블록(11)에 연속되어 형성되며, 이 압력 공급통로(55)를 통해 (43)이 크랭크실(25)에 접속되어 있다. 전자 개폐밸브(56)은 압력 공급통로(55)의 도중에 위치하도록 후면 하우징(13)에 장착되며, 솔레노이드(57)의 여자 또는 소자에 의해 폐쇄 또는 개방된다. 그리고, 이 전자 개폐밸브(56)가 개방된 때에는 토출실(43)의 압력이 압력 공급통로(55)를 통해 크랭크실(25)내로 공급되어 크랭크실(25)내의 조정압이 실행되도록 이루어져 있다.

이어서, 상기 흡입 밸브기구(45) 및 토출 밸브기구(46)의 구성에 관하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타내듯이 밸브 플레이트(14)는 메인 플레이트(14a)와 그 메인 플레이트(14a)의 양측에 겹치도록 배치된 밸브 형성 플레이트(14b,14c)에 의해 구성되어 있다. 리테이너 형성 플레이트(64)는 후면측의 밸브 형성 플레이트(14c)에 겹쳐져있다. 밸브구멍으로서의 흡입구멍(58)은 각 실린더 보어(23)에 대응하여 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a), 밸브 형성 플레이트(14c)에 형성되어 있다. 그 흡입구멍(58)에 대응하도록 밸브 형성 플레이트(14b)에는 밸브체로서의 흡입밸브(59)가 개폐가능하게 마련되어 있다. 밸브구멍으로서의 토출구멍(60)은 각 실린더 보어(23)에 대응하여 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a), 밸브형성 플레이트(14b)에 형성되어 있다. 그 토출구멍(60)과 대응하도록 밸브 형성 플레이트(14c)에는 밸브체로서의 토출밸브(61)가 개폐가능하게 배치되어 있다. 리테이너(65)는 리테이너 형성플레이트(64)에 형성되며, 토출밸브(61)의 지나친 개방을 방지한다.

도 3 및 도 4에 나타내듯이 실린더 보어(23)의 내외를 연통하는 통로로서의 거친면(62)은 연마유리 형상을 이루며, 상기 토출구멍(60)의 주위에 위치하도록 숏브라스트에 의해 메인 플레이트(14a)의 토출밸브(61)에 대한 접합면에 형성되어 있다. 그리고, 이 거친면(62)의 형성에 의해 토출밸브(61)가 밸브 플레이트(14)에 밀착되는 것을 방지한다.

도 1, 도 2 및 도 5에 나타내듯이 체크밸브(63)은 상기 토출 머플러(44)의 출구와 외부 냉매회로(37)와의 사이에 배치 설치되어 있다. 이 체크밸브(63)는 밸브체(67), 스프링(68) 및 스프링 시트(69)로 이루어져 있다. 그리고, 이 체크밸브(63)에의해 외부 냉매회로(37)에서 토출 머플러(44)내로 액냉매의 복귀가 방지됨과 함께 토출 머플러(44)에서 외부 냉매회로(37)로의 압축 냉매가스의 토출만이 허용되도록 이루어져 있다.

이어서 상기와 같이 구성된 압축기에 관하여 동작을 설명한다.

도 1에 나타내는 상태에서는 솔레노이드(57)의 여자에 의해 전자개폐밸브(56)가 폐쇄되어 압력 공급통로(55)가 폐쇄되어 지고 있다. 이 때문에 토출실(43)내의 고압 냉매가스가 압력 공급통로(55)를 통해 크랭크실(25)내로 공급되지 않고, 크랭크실(25)의 냉매가스만이 방압통로(52) 및 방압구멍(54)를 통해 흡입실(41)냉로 유입된다. 따라서, 크랭크실(25)내의 압력이 흡입실(41)내의 저압력, 즉 흡입압력에 가까워지며, 시판(30)이 최대 토출용량 상태에서는 높은 토출실(43)내의 압력이 토출 머플러(44)출구의 체크밸브(63)의 밸브체(67)에 작용한다. 그리고, 밸브체(67)가 스프링(68)의 부가력에 저항하여 스프링 시트(69)측으로 이동된다. 이 때문에 체크밸브(63)가 개방상태로 되며, 고압의 냉매가스는 외부 냉매회로(37)에 공급된다.

그리고, 이 압축기의 운전시에 냉방부하에 따라서 흡입압력이 변동되면 이 변동에 근거하여 크랭크실(25)내의 압력과 흡입압력과의 차이압이 변화된다. 이것에 의해 사판(30)의 경사각이 변경되며, 피스톤(24)의 왕복운동 스트로크가 조절되어 압축기의 토출용량이 조정된다.

즉, 사판(30)의 최대경사각 상태에서 압축운전이 실행되어 냉방부하가 작아지면, 외부 냉매회로(37)에 있어서의 증발기(40)의 온도가 점차 저하된다. 그리고, 증발기(40)의 온도가 이슬을 발생하기 시작하는 설정온도 이하로 되면 도 5에 나타내듯이 소레노이드(57)가 소자되어 전자 개폐밸브(56)가 개방된다. 이것에 의해 토출실(43)내의 고압 냉매가스가 압력 공급통로(55)를 통해 크랭크실(25)내에 공급되며, 크랭크실(25)내의 압력이 높게 되어 사판(30)이 최대토출 용량상태에서는 토출실(43)내의 압력도 저하되어 토출 머플러(44)출구의 체크밸브(63)의 밸브체(67)가 스프링(68)의 부가력에 의해 폐쇄상태로 된다. 그리고 토출실(43)과 외부 냉매회로(37)와의 사이의 통로가 차단된다.

상기와 같이 사판(30)의 경사각이 감소되면, 그 경사운동에 따라서 트러스트 베어링(49)을 통해 스풀(47)의 후방으로의 이동력이 부여된다. 이것에의해 스풀(47)이 스프링(48)의 부가력에 저항하여 전방의 개방위치에서 후방의 폐쇄위치로 향해서 이동된다. 그리고, 사판(30)이 최소 경사각상태로 되면, 스풀(47)이 폐쇄위치에 배치되어 그 후단면이 흡입통로(35)의 전단 개구테두리에 접합된다. 이것에의해 흡입통로(35)가 폐쇄되어 외부냉매회로(37)에서 흡입실(41)로의 냉매가스의 도입이 저지된다.

상기 사판(30)의 최소 경사각은 0도 보다도 약간 크게되도록 설정되어 있기 때문에 사판(30)의 최소 역사각 상태에 있어서도 실린더 보어(23)의 압축실에서 토출실(43)내에 압축 냉매가스가 토출되어 계속해서 최소 토출용량의 압축운전이 실행된다. 그리고, 이 토출실(43)내에 토출된 냉매가스는 압력 공급통로(55)를 통해 크랭크실(25)내에 유입됨과 함께 크랭크실(25)내에서 방압통로(52) 및 방압구멍(54)을 통해 흡입실(41)내에 유입되어 다시 실린더 보어(23)의 압축실내에 흡입된다.

즉, 이 사판(30)의 최소 경사각 상태에서는 냉매가스가 압축기의 내부에 있어서, 압력 공급통로(55) 및 방압통로(52)로 이루어지는 순환통로를 통해 실린더 보어(23)와 토출실(43)과 크랭크실(25)과 흡입실(41)에 순환된다. 그리고, 이 냉매가스의 내부 순환에 따라서 냉매가스에 포함되는 윤활유에 의해 압축기의 내부가 윤활된다.

또한, 상기와 같은 사판(30)의 최소 경사각 상태에서 압축운전이 실행되어 냉방부하가 증대하면, 외부 냉매회로(37)에 있어서의 증발기(40)의 온도가 점차 상승된다. 그리고, 증발기(40)의 온도가 설정온도를 넘으면, 솔레노이드(57)가 여자되어 전자 개폐밸브(56)가 폐쇄된다. 이것에의해 토출실(43)내의 고압 냉매가스가 압력 공급통로(55)를 통해 크랭크실(25)내로 공급되지 않게 되며, 크랭크실(25)의 압력만이 방압통로(52) 및 방압구멍(54)을 통해 흡입실(41)내에 방출된다. 따라서 크랭크실(25)내의 압력이 점차로 감소되어 사판(30)이 최소 경사각 상태에서 최대 경사각 상태로 이행된다.

상기와 같이 사판(30)의 경사각이 증대되면, 그 경사운동에 따라서 스풀(47)이 스프링(48)의 부가력에의해 후방의 폐쇄위치에서 전방의 개방위치로 향하여 이동된다. 그리고 도 1에 나타내듯이 사판(30)이 최대 경사각 상태로 되면, 스풀(47)이 전방의 개방위치에 위치되어 그 후단면이 흡입통로(35)의 전단 개구테두리에서 떨어진다. 이것에의해 흡입통로(35)가 개방되어 외부 냉매회로(37)에서 흡입실(41)내로의 냉매가스의 도입이 재개되며, 사판(30)의 최대 경사각 상태에서 최대 토출용량의 압축운전이 실행된다. 또한, 토출실(43)내의 압력도 높아져 토출 머플러(44)출구의 체크밸브(63)가 개방 상태로 되며, 고압의 냉매가스의 외부 냉매회로(37)로의 공급이 재개된다.

본 압축기에 있어서는 토출구멍(60)의 주위에 있어서 밸브 플레이트(14)의 토출밸브(61)에 대한 접합면에 거친면(62)이 마련되어 있기 때문에 토출밸브(61)와 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a)와의 사이에 약간의 틈이 형성된다. 이 때문에 토출밸브(61)는 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a)와 밀착되는 일은 없다. 그리고, 최소 토출용량으로의 이행시에 피스톤(24)의 상사점측으로의 이동에 의해 실린더 보어(23)내에서 윤활유 및 냉매가스가 상기의 틈을 통해 지장없이 배출되어 스풀(47)이 흡입통로(35)의 폐쇄위치에 확실히 이동배치된다. 따라서, 외부 냉매회로(37)와 흡입실(41)과의 사이의 통로가 확실히 차단되며, 외부 냉매회로(37)로부터의 액냉매가 흡입실(41)에 도달하는 것이 방지된다.

또한, 토출실(43)의 압력도 서서히 저하되며, 상기와 동일한 토출머플러(44)출구의 체크밸브(63)가 확실히 폐쇄된다. 이것에의해 외부 냉매회로(37)와 토출실(43)과의 사이의 통로가 확실히 차단되며, 외부 냉매회로(37)에서의 액냉매가 토출실(43)에 도달하는 것이 방지된다.

따라서 본 실시예의 압축기에 있어서는 이하와같은 장점을 갖는다.

(A) 압축기의 최소토출 용량상태에서 외부 냉매회로(37)내의 냉매가스가 주위온도 저하에 따라서 액화된 경우에도 그 액냉매가 외부 냉매회로(37)에서 흡입통로(35)를 통해 압축기내에 복귀하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 압축기 내부의 윤활유가 액냉매에 용해되는 일은 거의 없으며, 압축기가 다시 대용량운전 될 때 윤활유가 액냉매와 함께 외부 냉매회로(37)에 배출되어 압축기내부가 윤활불량으로 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 외부 냉매회로(37)의 열교환계에 윤활유가 침입하여 냉각효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

(B) 거친면(62)을 숏브라스트에 의해 형성하고 있다. 이 때문에 밸브플레이트(14)의 메인 플레이트(14a)위의 토출밸브(61)에 대한 접합면이라는 한정된 부분에 있어서도 거친면(62)을 용이하게 형성할 수 있다. 또한 냉매가스등의 통과 저항을 표면거침도만으로 결정할 수 있음과 함께 실린더 보어(23)내에 대류되는 윤활유를 토출실(43)에 배출하기 위한 통로에 트로틀 효과를 갖게할 수 있다. 그리고, 피스톤(24)의 흡입행정에 있어서의 고압 냉매가스의 토출실(43)에서 실린더 보어(23)내로의 역류를 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 간소한 구성으로 압축성능을 손상하지 않고, 실린더 보어(23)내에 대류되는 윤활유를 확실히 배출할 수 있다.

(C) 토출 머플러(44)의 출구와 외부 냉매회로(37)와의 사이에 체크밸브(63)가 마련되어 있다. 이 때문에 압축기의 최소토출 용량 운전시 및 정지시에 액냉매가 외부 냉매회로(37)에서 토출 머플러(44)출구에 복귀되어 압축기내로 침입하는 것을 방지 할 수 있다.

[제 2실시예]

이어서, 본 발명의 제2실시예를 도 1, 도 2, 도 6 및 도 7에 따라서 설명한다.

본 제2실시예에 있어서는 거침면(62)가 흡입구멍(58)의 주위에 위치하도록 숏브라스트에 의해 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a)의 흡입밸브(59)에 대한 접합면에 형성되어 있다. 그리고, 이 거침면(62)의 형성에 의해 흡입밸브(59)가 밸브 플레이트(14)에 밀착되는일 없이 개방되며, 실린더 보어(23)내의 압력이 배출된다.

단, 이 경우 피스톤(24)의 상사점측으로의 이동에 의해 실린더 보어(23)내의 압력이 높게 되지만 이 압력은 흡입구멍(58)이 폐쇄되는 방향으로 작용한다. 그러나, 흡입밸브(59)와 메인 플레이트(14a)와의 사이의 거침면(62)은 흡입밸브(59)와 메인 플레이트(14a)와의 밀착을 방지하며, 또한, 그것들의 사이에 약간의 틈을 만든다. 따라서 토출밸브측에 거침면이 형성되지 않고 토출밸브(61)가 메인 플레이트(14a)에 밀착되어 있어도, 다소 천천히이지만 실린더 보어(23)내의 압력이 흡입밸브(59)와 메인 플레이트(14a)와의 사이에서 배출된다. 이 때문에 스풀(47)이 확실히 폐쇄위치로 배치된다.

따라서, 이 제 2실시예의 압축기에 있어서는 이하와 같은 장점이 있다.

(a) 상술한 제1실시예의 경우와 동일하게 압축기의 최소토출 용량운전시에 스풀(47)을 흡입통로(35)의 폐쇄위치로 확실하게 이동배치할 수 있다. 이 때문에 액냉매가 외부 냉매회로(37)에서 흡입통로(35)를 통해 압축기내로 복귀되어 압축기내의 윤활유가 액냉매에 용해되는 것을 방지할 수 있다.

(b) 숏브라스트에 의한 거침면(62)이 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a)의 흡입밸브(59)에 대한 접합면에 형성되어 있다. 이 때문에 실린더 보어(23)내에 대류되는 윤활유를 흡입실(41)에 배출되기 때문에 통로에 트로틀 효과를 갖게할 수 있다. 이 때문에 피스톤(24)의 압축행정에 있어서의 냉매가스의 실린더 보어(23)내에서 흡입실(43)로의 누설을 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 간소한 구성으로 압축성능을 손상하는 일없이 실린더 보어(23)내에 대류되는 윤활유를 확실하게 배출할 수 있다.

또한, 본 발명은 다음과 같이 변경하여 구체화하는 것도 가능하다.

(1) 도 3 및 도 4에 나타내는 제1실시예에 있어서, 토출밸브(61)의 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a)에 대한 접합면에 거침면(62)을 형성한다.

(2) 도 3 및 도 4에 나타내는 제1실시예에 있어서, 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a)와 토출밸브(61)와의 접합면의 양쪽에 거침면(62)을 형성한다.

(3) 도 6 및 도 7에 나타내듯이 제2실시예에 있어서, 흡입밸브(59)의 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a)에 대한 접합면에 거침면(62)을 형성한다.

(4) 도 6 및 도 7에 나타내듯이 제2실시예에 있어서, 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a)와 흡입밸브(59)와의 접합면(62)을 형성한다.

(5) 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a)의 흡입밸브(59) 및 토출밸브(61)의 양쪽에 대한 접합면에 거침면(62)을 형성한다.

(6) 흡입밸브(59) 및 토출밸브(61)의 양쪽의 밸브 플레이트(14)의 메인 플레이트(14a)에 대한 접합면에 거침면(62)을 형성한다.

(7) 실린더 보어(23)내에 대류되는 윤활유를 방출하기 위한 통로로서 상기 각 실시예에 기재된 거침면(62)에 대신하여 상기 접합면위에 적어도 1개의 가는홈을 형성한다.

(8) 실린더 보어(23)내에 대류되는 윤활유를 방출하기 위한 통로로서, 상기 각 실시예에 기재된 거침면(62)에 대신하여 상기 접합면위에 적어도 1개의 절결(slit)부를 형성한다.

(9) 실린더 보어(23)내에 대류하는 윤활유를 방출하기 위한 통로로서 상기 각 실시예에 기재된 거침면(62)에 대신하여 상기 접합면위에 로렛가공을 시행한다.

(10) 실린더 보어(23)내에 대류하는 윤활유를 방출하기 위한 통로로서 상기 각 실시예에 기재된 거침면(62)에 대신하여 상기 접합면위에 엔보스 가공을 시행한다.

본 발명은 상기와같이 구성되어 있기 때문에 다음과 같은 효과를 이룬다.

청구항 1항 내지 3항 기재의 발명에 의하면, 압축기의 최소토출 용량운전시에 스풀을 흡입통로의 폐쇄위치로 확실히 배치할 수 있으며, 액냉매가 외부냉매회로에서 흡입통로를 통해 압축기내에 복귀되는 것을 방지 할 수 있다. 따라서, 압축기내부에 복귀된 액냉매와 함께 외부 냉매회로로 나오게 되어 압축기 내부가 윤활이 결핍되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 외부 냉매회로의 열교환계에 윤활유가 침입하여 냉각효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

청구항 4항 및 5항 기재의 발명에 의하면 밸브체와 밸브 플레이트와의 접합면에 대하여 숏브라스트에 의해 거침면을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 냉매가스등의 통과 저항을 표면 거침만으로 해결할 수 있으며, 실린더 보어내에 대류되는 윤활유를 배출하기 위한 통로에 트로틀 효과를 갖게할 수 있다. 따라서, 간소한 구성으로 압축성능을 손상하는일 없이 실린더보어내에 대류하는 윤활유를 확실히 배출할 수 있다.

청구항 6항 기재의 발명에 의하면, 압축기의 최소토출 용량 운전시 및 정지하에 체크밸브에 의해 외부 냉매회로에서 토출압 영역에 액냉매가 복귀되는 것을 방지할 수 있다.

Claims

하우징에 지지된 구동샤프트의 주위에 실린더 보어를 배열하고, 상기 구동샤프트에 캠 플레이트를 경사운동 가능하게 지지함과 함께, 상기 캠 플레이트에 실린더 보어내의 피스톤을 연결하며, 상기 캠 플레이트에는 그 캠 플레이트의 경사운동에 따른 외부 냉매회로와 흡입압 영역과의 사이의 흡입통로를 개폐하는 차단체를 마련하며, 캠 플레이트의 경사각에 따른 스트로크에서 피스톤이 왕복운동되어 용량이 변경됨과 함께, 최소 용량의 운전시에 차단체를 흡입통로의 폐쇄위치로 이동시켜 냉매가스를 압축기의 하우징내부에서 순환시키도록한 캠 플레이트식 가변용량 압축기에 있어서, 밸브 플레이트에 형성된 밸브구멍의 주위에 위치하도록 밸브구멍에 대응배치된 밸브체와 밸브 플레이트와의 접합면의 적어도 한쪽에 실린더보어의 내외를 항시 연통하는 통로를 형성한 것을 특징으로 하는 캠 플레이트식 가변용량 압축기.
제1항에 있어서, 상기 통로는 토출구멍의 주위에 위치되도록, 토출밸브와 밸브 플레이트와의 접합면의 적어도 한쪽에 형성한 것을 특징으로하는 캠 플레이트식 가변용량 압축기.
제1항에 있어서, 상기 통로는 흡입구멍의 주위에 위치되도록 흡입밸브와 밸브 플레이트와의 접합면의 적어도 한쪽에 형성된 것을 특징으로하는 캠 플레이트식 가변용량 압축기.
제1항 내지 제3항중 어느한항에 있어서, 상기 통로가 접합면위에 형성된 거친면(rough side)인 것을 특징으로 하는 캠 플레이트식 가변용량 압축기.
제4항에 있어서, 상기 거친면은 숏브라스트에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 캠 플레이트식 가변용량 압축기.
제1항 내지 제3항중 어느한항에 있어서, 상기 외부 냉매회로와 토출압 영역의 출구와의 사이에, 외부 냉매회로에서의 액냉매의 복귀를 방지하기 위한 체크밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 캠 플레이트식 가변용량 압축기.