KR100225277B1 - Fluid machine - Google Patents
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- KR100225277B1 KR100225277B1 KR1019970034806A KR19970034806A KR100225277B1 KR 100225277 B1 KR100225277 B1 KR 100225277B1 KR 1019970034806 A KR1019970034806 A KR 1019970034806A KR 19970034806 A KR19970034806 A KR 19970034806A KR 100225277 B1 KR100225277 B1 KR 100225277B1
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Abstract
본 발명은 헬리컬 블레이드식 압축기인 유체기계에 관한 것으로서, 어떠한 이유에서 작동실이 이상 고압이 된 경우에 있어서 그 압력을 확실하게 방출함과 동시에 블레이드에 걸리는 응력을 해소하고 블레이드의 신뢰성을 향상시킴과 동시에 과압축 상태를 확실하게 방지하고 성능향상에 기여하는 유체기계를 제공하고, 실린더(5)와 이 실린더 내에 편심 배치된 롤러(11)와 이 롤러의 둘레면을 따라서 설치된 나선형 홈(14)과 이 나선형 홈에 출입 자유롭게 끼워 넣어져 실린더와의 공간을 복수의 작동실(16)로 구획 형성하는 나선형상의 블레이드(15)를 구비한 헬리컬 블레이드식의 작동기구(3)를 구비하고, 상기 나선형 홈의 토출측 벽면에 작동실 안이 소정의 압력을 초월한 때 이 압력을 토출측의 작동실로 방출하는 릴리스 통로(20)를 설치한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a fluid machine, which is a helical blade type compressor, which reliably releases the pressure when the operating chamber becomes abnormally high pressure for some reason, at the same time to relieve stress on the blade and improve the reliability of the blade. At the same time, there is provided a fluid machine that reliably prevents overcompression and contributes to improved performance, and includes a cylinder 5 and a roller 11 disposed eccentrically in the cylinder and a spiral groove 14 provided along the circumferential surface of the roller; And a helical blade-type actuating mechanism (3) having a spiral blade (15) which fits freely into the spiral groove and partitions a space with a cylinder into a plurality of operating chambers (16). A release passage 20 for discharging the pressure into the operation chamber on the discharge side when the inside of the operation chamber exceeds the predetermined pressure on the discharge side wall surface The.
Description
본 발명은 예를 들면 냉동 사이클 장치에 이용되는 헬리컬 블레이드식 압축기인 유체기계에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid machine, for example a helical blade type compressor used in a refrigeration cycle device.
유체기계의 범주에 있는 냉동 사이클을 구성하는 압축기는 종래, 리시프로방식, 로터리방식 등의 각종의 것이 이용되고 있지만, 회전력을 압축기구부에 전달하는 구동부와 압축부의 구조가 복잡하고 부품 점수가 많다.The compressor constituting the refrigeration cycle in the category of the fluid machine is conventionally used in various types such as a receiver method, a rotary method, etc., but the structure of the drive unit and the compression unit that transmits the rotational force to the compression mechanism unit is complicated and there are many component points.
또한, 압축효율을 높이기 위해 토출측에 역지 밸브를 설치하고 있지만, 이 역지 밸브의 양 사이드의 압력차는 상당히 크기 때문에 역지 밸브에서 가스가 누설되기 쉽다. 이러한 문제를 해소하기 위해서 각 부품의 치수 정밀도와 조립 정밀도를 높일 필요가 있어 그 결과 제조 원가가 높게 된다.In addition, although a check valve is provided on the discharge side in order to increase the compression efficiency, since the pressure difference between both sides of the check valve is considerably large, gas is likely to leak from the check valve. In order to solve this problem, it is necessary to increase the dimensional accuracy and the assembly precision of each component, resulting in high manufacturing costs.
그래서 최근 유체압축기라고도 일컬어지는 헬리컬 블레이드식 압축기가 제안되고 있다. 이것은 회전 구동원에 연결되는 실린더 내에 회전체인 롤러가 편심하여 배치되고 실린더와 동기하여 회전구동된다. 이 롤러의 둘레면에 나선형 홈이 설치되고 블레이드가 출입 자유롭게 장착된다.Therefore, a helical blade compressor, also referred to as a fluid compressor, has recently been proposed. The roller which is a rotating body is eccentrically arrange | positioned in the cylinder connected to a rotation drive source, and is rotated in synchronization with a cylinder. Spiral grooves are provided on the circumferential surface of the roller, and the blade is mounted freely in and out.
상기 블레이드와 롤러 둘레 및 실린더 내주면과의 사이에 작동실인 압축실이 형성되고 작동 유체인 냉매 가스를 상기 압축실의 일단부에서 흡입하고 타단부측으로 서서히 이송하면서 압축한다.A compression chamber, which is a working chamber, is formed between the blades and the circumference of the roller and the inner circumferential surface of the cylinder, and the refrigerant gas, which is a working fluid, is sucked from one end of the compression chamber and gradually transported to the other end side.
따라서 종래의 압축기에 있어서 상술한 것과 같은 문제점을 제거할 수 있고, 비교적 간단한 구성에 의해 시일성을 향상시키고 효율이 좋은 압축이 가능함과 동시에 부품의 제조 및 조립이 용이하게 된다.Therefore, the problems as described above in the conventional compressor can be eliminated, and the comparatively simple configuration improves the sealing property, enables efficient compression, and facilitates the manufacture and assembly of parts.
그런데, 이 종류의 압축기에서도 나선형상에 의해 압축비가 결정되고 있고 설계 압축비에서 벗어나는 영역인 저회전시와 기동시 등, 압축비가 낮은 운전상태에서는 과압축이 생기고 압축 성능이 현저히 저하된다.By the way, in this type of compressor, the compression ratio is determined by the helical phase, and overcompression occurs and the compression performance is remarkably deteriorated in a low compression operation condition such as at low rotation and starting, which are areas that deviate from the design compression ratio.
또, 예를 들어 공조부하가 작은 때에 액역류 현상이 있다. 압축실은 소정 압력을 넘어서 이상 고압이 되고, 특히 합성수지계의 탄성부재인 블레이드에 응력이 걸리고 파괴에 이르기 쉽다.For example, there is a liquid backflow phenomenon when the air conditioning load is small. The compression chamber becomes abnormally high pressure beyond a predetermined pressure, and in particular, the blade, which is an elastic member of the synthetic resin system, is stressed and easily breaks.
압축실의 이상 고압 상태는 소정의 조건하에서 확실히 발생하고 있고 피할 수가 없다. 이 상태가 되면 블레이드의 파괴를 저지하는 수단을 구비하는 것이 필요하고 본 출원인는 우선 일본국 특개평 5-71482호 공보에서 개시되는 유체압축기를 제안했다.The abnormally high pressure state of the compression chamber is surely generated under predetermined conditions and cannot be avoided. In this state, it is necessary to have a means for preventing the breakage of the blade, and the present applicant has first proposed a fluid compressor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-71482.
이 기술은 압축실을 구획하는 블레이드에 압축공정 중의 압력이 소정압을 넘긴 때, 그 압력을 토출측의 작동실내로 방출하는 방출 통로를 설치한 것을 특징으로 하고 있고 상기 블레이드에 걸리는 응력이 저감한다.This technique is characterized in that the blade which partitions the compression chamber is provided with a discharge passage for releasing the pressure into the operation chamber on the discharge side when the pressure in the compression process exceeds a predetermined pressure, and the stress applied to the blade is reduced.
따라서 방출 통로를 설치한 분만큼 블레이드의 두께가 삭감되기 때문에 이번에는 비틀림 등의 변형에 의해 블레이드가 끊어지기 쉽게 되고 신뢰성이 저하해 버린다.Therefore, since the thickness of the blade is reduced as much as the discharge passage is provided, the blade is easily broken by deformation such as torsion, and reliability decreases.
또한, 블레이드의 성형 수단으로서 일단 블레이드를 소정의 형상으로 성형한 후, 절삭가공에 의해 상기 방출 통로를 설치하고 있기 때문에 제조성이 나쁜 것이었다.In addition, since the blade is formed into a predetermined shape as the shaping means of the blade once, the discharge passage is provided by cutting, the manufacturability is poor.
본 발명은 상기 사정에 기초하여 이루어진 것으로 그 목적으로 하는 것은, 어떤 이유로 작동실이 이상 고압이 된 경우에 그 압력을 확실히 방출함과 동시에 블레이드에 걸리는 응력을 해소하고 블레이드의 신뢰성을 향상시킴과 동시에 과압축 상태를 확실하게 방지하고 성능 향상에 기여하는 유체기계를 제공하는 데에 있다.The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and its object is to release the pressure reliably when the operating chamber becomes abnormally high pressure for some reason, to relieve stress on the blade and to improve the reliability of the blade. It is to provide a fluid machine that reliably prevents overcompression and contributes to improved performance.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태를 나타내는 유체기계인 헬리컬 블레이드식 압축기의 종단 측면도,1 is a longitudinal side view of a helical blade compressor as a fluid machine according to one embodiment of the present invention;
도 2는 동일 실시 형태의 나선형 홈에 블레이드를 장착한 롤러의 사시도,2 is a perspective view of a roller mounted with a blade in a spiral groove of the same embodiment;
도 3a는 동일 실시 형태의 통상의 압축 공정에 있어서 블레이드와 나선형 홈과의 관계를 나타내는 설명도,3A is an explanatory diagram showing a relationship between a blade and a spiral groove in a normal compression step of the same embodiment;
도 3b는 동일 실시 형태의 통상의 압축 공정에 있어서 과압축 상태에서의 설명도,3B is an explanatory diagram in an overcompression state in a normal compression step of the same embodiment;
도 4는 다른 실시 형태의 롤러의 일부 사시도,4 is a partial perspective view of a roller of another embodiment,
도 5는 또 다른 실시 형태의 롤러의 일부 사시도,5 is a partial perspective view of a roller of another embodiment;
도 6은 또 다른 실시 형태의 헬리컬 블레이드식 압축기의 종단 측면도,6 is a longitudinal side view of a helical blade compressor of another embodiment;
도 7은 또 다른 실시 형태의 헬리컬 블레이드식 압축기의 종단 측면도,7 is a longitudinal side view of a helical blade compressor of another embodiment;
도 8은 또 다른 실시 형태의 롤러 일부 사시도,8 is a partial perspective view of a roller of another embodiment;
도 9는 또 다른 실시 형태의 롤러의 일부 사시도이다.9 is a partial perspective view of a roller of another embodiment.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
5, 50: 실린더 11, 54, 54A,: 롤러5, 50:
14, 62: 나선형 홈 16, 64: 작동실14, 62:
15, 63: 블레이드 3, 51, 51A, 51B: 작동기구부15, 63:
20, 20A, 20B, 20C, 20D: 릴리스(release) 통로20, 20A, 20B, 20C, 20D: release passage
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 유체기계는 청구항 1로서 실리더와 이 실린더 내에 편심 배치된 롤러와, 이 롤러의 둘레면을 따라서 설치된 나선형 홈과 이 나선형 홈에 출입 자유롭게 끼워 넣어져 실린더와의 공간을 복수의 작동실로 구획 형성하는 나선형의 블레이드를 구비한 헬리컬 블레이드식의 작동기구를 구비한 유체기계에 있어서, 상기 나선형 홈의 토출측 벽면에 설치되고 작동실내가 소정의 압력을 초과한 때, 이 압력을 토출측의 작동실로 방출하는 릴리스 통로를 구비한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the fluid machine of the present invention, as a claim 1, has a cylinder and a roller eccentrically arranged in the cylinder, a spiral groove provided along the circumferential surface of the roller, and freely fits into the spiral groove so that A fluid machine having a helical blade-type actuating mechanism having a spiral blade for partitioning a space into a plurality of working chambers, wherein the fluid chamber is provided on the discharge side wall of the spiral groove and the working chamber exceeds a predetermined pressure. It is characterized by including the release passage for discharging the pressure to the operation chamber on the discharge side.
청구항 2로서, 청구항 1의 상기 릴리스 통로는 흡입측에서 토출측의 각 작동실에 대향하는 나선형 홈 벽면에 지름 방향을 따라서 설치되고, 또한 흡입측에서 토출측의 각 작동실에 걸쳐서 점차 통로 면적을 크게 형성한 것을 특징으로 한다.The release passage of claim 1 is provided along the radial direction in the spiral groove wall surface facing the respective operation chambers at the suction side from the suction side, and gradually increases the passage area from each suction side to the operation chambers at the discharge side. It is characterized by one.
청구항 3으로서, 청구항 1의 상기 릴리스 통로는 흡입측에서 토출측의 각 작동실에 대향하는 나선형 홈 벽면을 따라서 설치되고, 동시에 흡입측에서 토출측의 각 작동실을 따라서 점차 통로 수를 증가시킨 것을 특징으로 한다.The release passage of claim 1 is provided along a spiral groove wall surface facing each working chamber on the discharge side at the suction side, and at the same time, the number of passages is gradually increased along each operating chamber on the discharge side at the suction side. do.
청구항 4로서 청구항 1 내지 청구항 3 기재의 상기 릴리스 통로는 상기 롤러 둘레면으로부터의 깊이를 상기 나선형 홈의 깊이보다도 얕게 형성한 것을 특징으로 한다.As for the said release passage of Claim 1 thru | or 3 as Claim 4, the depth from the said roller peripheral surface was formed shallower than the depth of the said spiral groove, It is characterized by the above-mentioned.
청구항 5로서, 청구항 1 기재에 있어서, 상기 작동 기구는 상기 실린더의 중앙부를 경계로 좌우 대칭으로 2조 설치되어진 트윈식이고, 상기 릴리스 통로는 각 작동기구에서 서로 동일 위상으로 구비되는 것을 특징으로 한다.The method according to claim 1, wherein the operating mechanism is a twin-type two pairs are installed in the left and right symmetrical with respect to the central portion of the cylinder, the release passage is characterized in that provided in the same phase with each other in the operating mechanism. .
이러한 과제를 해결하는 수단을 구비함으로서 청구항 1의 발명에서는 소정 이상의 압력을 작동실에서 토출측의 작동실로 방출할 수 있고 게다가, 블레이드에 걸리는 응력이 전혀 없고 블레이드에 대한 특별한 가공이 불필요하다.By providing a means for solving this problem, the invention of claim 1 can release a predetermined pressure or more from the operating chamber to the operating chamber on the discharge side, and furthermore, there is no stress applied to the blade and no special processing for the blade is necessary.
청구항 2 및 청구항 3의 발명에서는 고압측의 작동실만큼 방출 통로 면적이 크게 되고 따라서 릴리스를 촉진할 수 있음과 동시에 흡입측에도 릴리스 통로가 있기 때문에 압축 공정의 초기에 발생한 과압축과 액압축에 대해서도 릴리스한다.In the invention of Claims 2 and 3, the discharge passage area becomes larger than that of the operating chamber on the high pressure side, and therefore, the release passage can be promoted, and the release passage is also provided on the suction side, thereby releasing the overcompression and the liquid compression generated at the beginning of the compression process. do.
청구항 4 기재의 발명에서는 소정압 이하의 통상의 압축공정에서, 인접하는 작동실 상호의 나선형 홈 저면에서의 누설을 저지한다.In the invention according to claim 4, in a normal compression step of a predetermined pressure or less, leakage at the bottom of the helical grooves between adjacent operating chambers is prevented.
청구항 5 기재의 발명에서는 각 작동 계통이 같은 압력에 도달한 시점에서 동시에 릴리스할 수 있기 때문에 각 작동 계통의 압력이 불균일하게 되지 않고 완성된다.In the invention of
이하 본 발명의 한 실시 형태를 도면에 기초하여 설명하는 데 여기에서 개시되는 유체기계인 헬리컬 블레이드식 압축기는 예를 들면 공기조화기의 냉동 사이클에 이용되는 것이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of this invention is described based on drawing, The helical blade type compressor which is a fluid machine disclosed here is used for the refrigeration cycle of an air conditioner, for example.
도 1에 나타나는 바와 같이 밀폐 케이스(1) 내에는 밀폐 케이스(1)의 축방향 거의 중앙부를 경계로 도면에 있어서 우측 부분이 압축기구부(3), 좌측 부분이 전동기부(4)로서 각각 수용된다.As shown in FIG. 1, in the sealed case 1, the right part is accommodated as the compression mechanism part 3 and the left part is respectively accommodated as the electric motor part 4 in the figure on the border of the substantially axial center part of the sealed case 1, respectively. .
상기 압축기구부(3)는 양측단이 개구하는 중공 통체이고 동시에 양측단의 외부둘레면에 차양부(5a, 5b)가 일체로 돌출 형성된 실린더(5)를 갖고 있다.The compression mechanism 3 is a hollow cylinder having both ends open at the same time and has a
상기 실린더(5)의 일단부(도면의 좌측)의 측면에는 주베어링(6)이 고정부재(7)를 통해서 부착 고정되고 실린더의 개구부가 폐쇄된다. 타단측(도면의 우측)의 측면에는 부베어링(8)이 고정부재(7)를 통해서 부착 고정되고 실린더의 개구부가 폐쇄된다.The
이러한 주베어링(6)과 부베어링(8)의 축심을 따라서 크랭크샤프트(9)가 삽입 통과 되고 회전 자유롭게 지지된다. 상기 크랭크샤프트(9)는 주베어링(6)과 부베어링(8)과의 사이인 실린더(5) 내로 관통할 뿐만 아니라 주 베어링(6)에서 도면의 좌측 방향으로 돌출 설치되고 전동기부(4)의 회전축부(9Z)를 구성한다.Along the shaft center of the main bearing 6 and the
상기 크랭크샤프트(9)에 대해서 다시 설명하면, 상기 주베어링(6)과 부베어링(8)의 사이의 둘레면에서는 서로 떨어진 위치이고 동시에 크랭크샤프트 축심(a)과는 소정크기(e)만큼 편심한 축심(b)의 두개의 크랭크부(9a, 9b)가 일체로 설치된다.The crankshaft 9 will be described again in a circumferential surface between the main bearing 6 and the
도면의 좌측의 크랭크부(9a)를 제 1 크랭크부라고 부르고 우측의 크랭크부(9b)를 제 2 크랭크부라고 부른다. 서로의 크랭크부(9a, 9b)는 동일한 소정의 폭치수로 형성된다.The
제 1 크랭크부(9a)의 더욱 좌측 부위에 인접하여 카운터 밸런스부(9c)가 크랭크샤프트와 일체로 설치된다. 이 카운터 밸런스부(9c)는 상기 제 1 크랭크부(9a)의 편심 돌출 방향과는 축심을 통해서 반대측의 둘레면 부위로 편심하여 있다.The
또, 제 2 크랭크부(9b)의 더욱 우측 부위에 인접하여 크랭크샤프트(9)와는 별체의 카운터 밸런스(10)가 끼워 장착된다. 이 카운터 밸런스(10)는 상기 제 2 크랭크부(9b)의 편심 돌출 방향과는 반대측의 둘레면 부위로 편심하여 있다.The counter balance 10, which is separate from the crankshaft 9, is fitted to be adjacent to the further right portion of the second crank portion 9b. The counter balance 10 is eccentric to the peripheral surface portion on the side opposite to the eccentric protrusion direction of the second crank portion 9b.
이와 같은 크랭크샤프트(9)와 상기 실린더(5)와의 사이에는 그 재질이 철보다도 비중이 작은 예를 들어 알루미늄 합금 소재의 롤러(11)가 끼워진다. 이 롤러(11)는 양단이 개구하는 원통체이고 축방향 길이는 실린더의 축방향 길이와 일치한다.Between such a crankshaft 9 and the said
롤러(11)의 내부둘레부에는 계단형상의 내부 공동부(12)가 형성되어 있고 특히 상기 크랭크샤프트(9)의 제 1, 제 2 크렝크부(9a, 9b)와 대향하는 부위는 이들 크랭크부와 동일 폭으로 또한 외부둘레면과 회전 자유롭게 미끄럼 접촉하는 제 1, 제 2의 내부공동 피봇부(12a, 12b)로 되어 있다.Stepped
이에 의해 롤러(11)의 축심(b)은 제 1, 제 2 크랭크부(9a, 9b)의 축심(b)과 일치하고 실린더(5) 등의 축심(a)에 대해서 e치수만큼 편심하게 된다. 그리고 롤러(11)의 외부둘레벽 일부는 실린더(5)의 내부둘레벽 일부에 축방향을 따라서 구름접촉하도록 치수가 설정된다.As a result, the shaft center b of the
상기 롤러(11)의 주베어링(6) 측단부와 롤러(11) 부위와의 사이에는 올덤즈기구(13)가 끼워 설치된다. 이 올덤즈기구(13)는 롤러(11)의 자전을 규제하는 것이다.The
상기 롤러(11)의 외부둘레면에는 부베어링(8) 부착측단부에서 주베어링(6) 부착측단부로 서서히 피치를 작게 하는 나선형 홈(14)이 설치되고 이 홈에는 나선형의 블레이드(15)가 출입 자유롭게 장착된다.On the outer circumferential surface of the
상기 블레이드(15)는 예를 들면 불소 수지 등 고활성 소재가 이용되고 이 내경치수는 롤러(11)의 외경치수보다도 크게 형성된다. 즉, 블레이드(15)는 강제적으로 직경을 축소한 상태에서 나선형 홈(14)에 끼워 넣어지고 그 결과 롤러(11)마다 실린더(5) 내에 조립된 상태로 블레이드(15)의 외부둘레면이 항상 실린더 내부둘래벽에 탄성적으로 접촉하도록 팽창 변형하고 있다.The
상기 실린더(5)와 롤러(11)를 지름방향을 따라서 단면하여 보면, 실린더(5)에 대해서 롤러(11)가 편심하여 수용되고 동시에 롤러의 둘레면 일부가 실린더에 구름접촉 상태에 있기 때문에 이들 실린더와 롤러의 사이에 초승달모양의 공간부가 형성된다.When the
또, 상기 공간부를 축방향을 따라서 보면, 롤러(11)의 나선형 홈(14)에 블레이드(15)가 장착되고 그 외부둘레면이 실린더(5) 내부둘레벽에 구름접촉하고 있는 점때문에 롤러와 실린더와의 사이는 블레이드에 의해 복수의 공간부로 간막이 된다.In addition, when the space portion is viewed along the axial direction, the
이들 간막이 된 공간부를 작동실(16)이라고 부른다. 각 작동실(16)의 용적은 상기 나선형 홈(14)의 피치 설정에서 부베어링(8) 측단부에서 주베어링(6)측단부을 따라서 서서히 용적이 작게 된다.These spaces which become membranes are called
그리고 각 작동실(16)에는 각각 후술하는 릴리스 통로(20)가 설치된다.Each
상기 밀폐 케이스(1) 측부에는 도시하지 않는 냉동사이클을 구성하는 중발기에 연통되는 흡입관(17)이 관통하여 설치되고 밀폐 케이스(1) 내부에서 상기 부베어링(8)에 설치되는 접속부(8a)에 접속된다. 이 접속부(8a)는 실린더 차양부(5b)에 설치되는 오목부(19)에 대해서 개구하고 있고 실린더(11) 단부 외부둘레면에 설치되는 버퍼부(21)과 연통한다.On the side of the sealed case 1, a suction pipe 17 communicating with a heavy machinery constituting a refrigeration cycle (not shown) penetrates and is connected to a connection part 8a installed in the
상기 베어링(6)의 측면부에는 토출용 구멍(24)이 설치된다. 이 토출용 구멍(24)을 통해서 실린더(5) 및 롤러(11)측단 공간부와 전동기부(4)측 공간부가 연통된다.A
상기 나선형 홈(14)의 피치의 설정으로 상기 버퍼부(21)가 설치되는 측의 작동실(16)이 흡입부(A)가 되고 이것과 반대측 토출용 구멍(24)이 설치되는 측의 작동실(16)이 토출부(B)가 된다.By setting the pitch of the
상기 주베어링(6)과 크랭크샤프트(9) 및 롤러(11)로서 주위를 둘러싸는 제 1 공간부(25)가 형성되고 크랭크샤프트(9)와 롤러(11)로서 주위를 둘러싸는 제 2 공간부(26)가 형성되고 동시에 부베어링(8)과 크랭크샤프트(9) 및 롤러(11)로서 주위를 둘러싸는 제 3 공간부(27)가 형성된다.The
상기 크랭크샤프트(9)의 부베어링(8) 측단면에서 중도부인 주베어링(6)의 피봇부에 걸쳐서 크랭크샤프트의 축심을 따라 안내용 구멍(28)이 설치된다. 이 안내용 구멍(28)의 개구단부와 부베어링(8)의 샤프트 피봇부 개구단부는 부베어링 단면에 고정부재(29)를 통하여 설치되어진 폐쇄판(30)에 의해 폐쇄된다.A guide hole 28 is provided along the axis of the crankshaft over the pivot portion of the
상기 안내용 구멍(28)과 크랭크샤프트(9) 외부둘레면 및 각 베어링(6, 8)과는 복수의 가스용 구멍(31, 32)으로 연통된다. 실린더 차양부(5a)의 도면의 상부측에는 양측면을 관통하여 가스안내 구멍(43)이 설치된다.The guiding hole 28 and the outer circumferential surface of the crankshaft 9 and the
상기 전동기부(4)는 주베어링(6)에서 돌출하는 크랭크샤프트(9)의 회전부(9Z)에 끼워장착된 로터(45)와 이 로터의 외부둘레면과 소정의 간격을 두고서 상기 케이스 본체(1a) 내부둘레면에 끼워장착되는 스테이터(46)로 구성된다.The motor unit 4 has a
상기 릴리스 통로(20)는 도 1 및 도 2에도 나타나는 바와 같이 롤러(11)에 형성되는 나선형 홈(14)의 1권(나선 위치각360°)마다 위치의 나선형 홈(14) 벽면에 설치된다. 또 설명하면, 각 릴리스 통로(20)는 각 작동실(16)에 대향하여 토출부(B)측의 벽면에만 설치된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the
그리고 릴리스 통로(20)은 단면이 거의 반원형상을 이루고, 일단부는 롤러(11)의 둘레면에 개구되고 타단부는 나선형 홈(14) 저면과 거의 동일하게 되도록 롤러(11)의 지름방향을 따라서 설치된다.The
이와 같이 하여 구성된 헬리컬 블레이드식 압축기이고 전동기부(4)에 통전하고 롤러(45)와 함께 크랭크샤프트(9)를 일체로 회전구동한다. 이 크랭크샤프트(9)의 회전력은 제 1, 제 2의 크랭크부(9a, 9b)를 통해서 롤러(11)에 전달된다.It is a helical blade type compressor comprised in this way, it energizes the electric motor part 4, and rotates the crankshaft 9 integrally with the
즉, 크랭크부(9a, 9b)가 편심하여 설치되어 있고 여기에 롤러(11)의 내부공동의 피봇부(12a, 12b)가 회전 자유롭게 걸어 맞춰져 있기 때문에 롤러(11)는 크랭크부에 눌려진다. 게다가 크랭크샤프트(9)와 롤러(11)와의 사이에 가설되는 올덤즈기구(13)는 롤러의 자전을 규제하는 것이기 때문에 롤러는 공전 운동을 이룬다.That is, since the crank
그 한편에서 흡입관(17)에서 저압의 냉매가스가 흡입되고 실린더(5)와 롤러(11)에서 형성되는 버퍼부(21)에 일시적으로 멈춘다. 그리고 흡입부(A)측의 작동실(16)로 인도된다.On the other hand, low pressure refrigerant gas is sucked from the suction pipe 17 and temporarily stopped at the buffer portion 21 formed in the
롤러(11)의 공전 운동에 따라서 롤러의 실린더(5) 내주면에 대한 구름접촉 위치가 둘레방향으로 순차 이동하고 블레이드(15)는 나선형 홈(14)에 대하여 출입한다. 즉, 블레이드(15)는 롤러의 지름방향으로 돌파 이동한다.According to the orbiting motion of the
흡입부(A)측의 작동실(16)로 인도된 냉매 가스는 블레이드(15)가 나선형으로 형성되는 것이기 때문에 롤러(11)의 공전 운동에 따라서 토출부(B)방향의 작동실(16)로 순차적으로 이송된다.Since the coolant gas guided to the
상기 블레이드(15)는 흡입부(A)에서 토출부(B)측으로 순차 피치가 작게 되도록 설정되어 있고 이 블레이드에 의해 간막이 되는 작동실(16)의 용적은 순차 축소되기 때문에 냉매 가스는 작동실을 순차적으로 이송되는 사이에 압축되고 가장 토출부(B)측의 작동실에서 소정압까지 상승하고 고압화한다.The
고압 가스는 토출부(B)의 작동실(16)에서 토출되고 제 1 공간부(25)로 충만하고 나서 주베어링(6)에 설치되는 토출용 구멍(24)를 통해서 전동기부(4) 측의 공간부로 인도된다. 그리고 실린더(5)의 차양부(5a)에 설치되는 가스 안내 구멍(43)을 통해서 압축기구부(3) 측의 공간부로 인도되어 충만한다.The high pressure gas is discharged from the
이 공간부에는 토출관(18)의 개구단부가 대향하여 있기 때문에 고압 가스는 토출관(18)에 인도되고 거기에서 응축기로 도출된다.Since the open end of the
또한, 상기 릴리스 통로(20)는 이하의 상태에서 유효하다. 즉, 도 3a에 나타나는 바와 같이 통상의 압축 공정에서는 도면의 좌측 부위에 토출부(B)가 형성되고 우측 부위에 흡입부(A)가 형성되기 때문에 우측의 작동실(16a)보다도 좌측의 작동실(16b)이 고압 상태에 있다.In addition, the
따라서 나선형 홈(14)에 끼워 맞추는 블레이드(15)는 도면의 좌측면에 압력이 걸리고 나선형 홈(14)의 우측면에 밀착하도록 눌려진다. 작동실(16b)을 구획하는 블레이드(15)는 인접하는 작동실(16a)측(흡입부 A측)의 벽면으로 눌려짐과 동시에 인접하는 작동실(16c)과는 반대측의 벽면 즉, 이 토출부(B)측에 부착되는 릴리스 통로(20)와는 반대측의 벽면으로 눌려진다.Thus, the
상기 블레이드의 감기 시작부분에서 감기 종료부분에 이르기 까지 동일 형태로 형성되고 따라서 각 작동실(16)의 시일이 확실하게 이루어진다.It is formed in the same shape from the winding start part to the winding end part of the blade, so that the seal of each operating
어떠한 사정으로 과압축 상태에 되거나 작동실(16b)의 압력이 소정 압력을 넘기는 경우가 있다. 이 때는 동일 도 3b에 나타난 바와 같이 작동실(16b)을 구획하는 블레이드(15)는 좌우의 인접하는 작동실(16a, 16c)측으로 눌려진다.In some circumstances, it may be in an overcompression state or the pressure in the
즉, 블레이드(15)가 흡입측부(A)측의 작동실(16a)측으로 눌려지는 것은 통상의 압축 작용시와 변함이 없다. 이에 대해 인접하는 작동실(16c)측의 블레이드(15)는 이 작동실(16b)의 토출측(B)에 설치되는 릴리스 통로(20)에 밀착하도록 눌려진다. 따라서 블레이드(15)는 이제까지 밀접 상태에 있는 반 릴리스 통로의 벽면으로부터 이반(離反)하게 되어 이 벽면과 간격이 형성된다.That is, the
이상 고압 상태의 작동실(16b)에서는 나선형 홈(14) 벽면과 블래이드(15)와의 간격때문에 고압의 가스가 작동실(16c)측의 나선형 홈(14) 내로 방출된다. 이 나선형 홈(14)에는 릴리스 통로(20)가 형성되어 있기 때문에 고압 가스는 이 릴리스 통로를 통해서 토출부(B)측의 작동실(16c)로 인도된다.In the
그 결과 이상 고압상태에 있던 작동실(16b)의 압력이 즉시 강하하는 압력제어가 실시되고 압력손실의 방지가 달성됨과 동시에 블레이드(15)에 큰 부하가 걸리지 않고서 끝나고 이 신뢰성을 유지한다.As a result, pressure control in which the pressure in the
상기 릴리스 통로는 이하와 같은 구성이어도 좋다.The release passage may have the following configuration.
도 4에 나타난 바와 같이 나선형 홈(14)의 벽면으로 여기에서는 도시하지 않는 각 작동실에 각각 대향하도록 릴리스 통로(20a, 20b, 20c…)가 설치된다. 다만, 각 릴리스 통로(20a…)에 있어서는 흡입부(A)측에서 토출부(B)측의 작동실에 걸쳐서 점차 통로 면적이 크게 형성된다.As shown in Fig. 4, the
또 설명한다면 각 릴리스 통로(20a…)는 단면이 반원형상으로 형성되기 때문에 그 직경인 릴리스 통로의 폭치수(D, E, F…)가 흡입부(A)측에서 토출부(B)측의 작동실에 걸쳐서 점차 크게 된다.In addition, since each cross-section is formed in semicircle shape, each release channel |
이러한 릴리스 통로(20a…)의 구성이라면 흡입측에도 릴리스 통로(20a)가 있기 때문에 압축 공정의 초기에 발생한 과압축 내지는 액압축에 대해서도 극히 유효하게 압력저하한다.In the case of such a
또한 도시하지 않은 릴리스 통로의 폭치수(D, E, F…)는 모두 동일 폭의 구성이라도 좋다.In addition, the width dimensions D, E, F ... of the release passage which are not shown in figure may all be the structure of the same width.
도 5에 도시한 바와 같이 나선형 홈(14) 벽면에서 도시하지 않은 각 작동실에 대향하여 설치되는 릴리스 통로(20)의 수를 흡입부(A)측에서 토출부(B)측의 작동실에 걸쳐서 점차 증가하도록 구성해도 좋다. 당연히 각각의 릴리스 통로의 면적은 서로 동일하다.As shown in FIG. 5, the number of
이러한 릴리스 통로(20)의 구성도 동일하고 과압축 내지는 액압축에 대해서도 유효하게 압력저하한다.The configuration of such a
도 6에 나타난 바와 같이 헬리컬 블레이드식 압축기에도 적용할 수 있다.It is also applicable to the helical blade type compressor as shown in FIG.
밀폐 케이스(50) 내에 압축기구부(51)와 전동기부(52)를 수납하고 있다. 상기 압축기구부(51)는 실린더(53) 내에 롤러피스톤(이하 롤러라고 부름)(54)이 편심 배치되어 있다.The
상기 롤러(54)는 그 양단의 축부(54a, 54b)가 밀폐 케이스(51) 내벽에 고정된 주베어링(55)과 부베어링(56)의 피봇 구멍부에 끼워넣고 회동 자유롭게 피봇된다.The
한편 실린더(53)의 양단 내경에는 각각 금속으로 이루어진 실린더 베어링(57, 58)이 눌려서 끼워맞춰지고 각각 주, 부베어링(55, 56) 외부둘레와의 사이에 끼워 넣어진다. 상기 롤러(54)의 축심은 상기 실린더(53)의 축심과는 e만큼 편심하여 있다. 그리고 실린더(53)와 롤러(54)와의 사이에는 회전력 전달기구(66)가 끼워 설치되고 실린더(53)의 회전력을 롤러(54)에 전달하도록 되어 있다.On the other hand, the
여기에서 도면의 우측인 주베어링(55)측의 실린더 베어링(57)을 제 1 실린더 베어링이라고 부른다. 도면의 좌측인 부베어링(56)측의 실린더 베어링(58)을 제 2의 실린더 베어링이라고 부른다.Here, the cylinder bearing 57 of the
제 2 실린더 베어링(58)에만 가스 통로(G)가 설치된다. 이 가스 통로(G)는 토출 통로로서 이용되기 때문에 이에 의해 토출통로라고 부른다. 그리고 이 토출 통로(G)가 설치되는 측의 밀폐 케이스(50) 둘레벽에 토출관(65)이 설치된다.The gas passage G is provided only in the second cylinder bearing 58. Since this gas passage G is used as the discharge passage, it is called a discharge passage by this. And the
제 1, 제 2 실린더 베어링(57, 58)은 두께가 두꺼운 링형상으로 형성된다. 상기 토출 통로(G)는 제 2 실린더 베어링(58)의 두께 부분에 이 축방향을 따라서 동시에 실린더 베어링의 축심 대칭의 위치에 한쌍 설치되는 구멍부로 이루어진다.The first and
상기 밀폐 케이스(50)의 일측면에는 흡입관(59)가 접속되어 있고 이것에 연통하는 흡입 안내 통로(60)가 주베어링(55)에 설치된다. 이 안내 흡입 통로(60)는 롤러축부(54a)의 한쪽 면에서 이 축방향을 따라서 설치되고 또한 롤러 축부(54a, 54b) 상호간의 롤러 본체(54c)의 단부 외부둘레면에 개구하는 흡입 통로(61)에 연통하고 있다.A
상기 롤러 본체(54c)의 둘레면에는 일단측에서 타단측으로 서서히 피치를 작게 하는 나선형 홈(62)이 형성되고 이 홈에 나선형의 블레이드(63)가 자유롭게 출입하도록 끼워맞춰진다. 따라서, 실린더(53) 내부둘레면과 롤러(54) 둘레면과의 사이 공간은 상기 블레이드(63)에 의해 복수로 간막이 되고 이들 일단측에서 타단측 즉, 흡입측(A)측에서 토출부(B)측으로 서서히 그 용적을 작게 하는 복수의 작동실(64)이 형성된다.On the circumferential surface of the
이들 작동실(64)에 대향하는 나선형 홈(62)의 토출부(B)측 벽면에는 각각 앞에 설명한 블레이드식 압축기의 릴리스 통로(20)와 동일한 형태의 릴리스 통로(20A)가 설치된다.On the wall surface of the discharge part B side of the
다만 여기에서는 각 릴리스 통로(20A)를 나선 위치각으로 360°이하로 특정하고 있다.However, here, each
이렇게 하여 구성된 압축기로 전동기부(52)의 통전에 따라서 실린더(53)가 회전되고 실린더의 회전력은 회전력 전달기구(66)를 통해서 롤러(54)로 전달된다. 실린더(53)와 롤러(54)는 서로 반경이 상위하기 때문에 상대적인 속도이고 또한 서로의 위치관계를 유지한 채 동기적으로 회전한다.The
이들 실린더(53)와 롤러(54)와의 회전에 따라서 블레이드(63)가 나선형 홈(62)에 대해서 출입하고 롤러 지름방향으로 돌몰(突沒)한다. 예를 들면 냉매 가스가 흡입관(59)에서 흡입되고 주베어링(55)에 형성되는 안내 통로(60)와 롤러(54)에 설치되는 흡입 통로(61)를 통해서 실린더(53) 내로 인도된다.As the
그리고 실린더(53) 내로 흡입된 냉매가스는 각 작동실(64) 안에서 가장 흡입부(A)측에 위치하는 작동실(64)에서 가장 토출부(B)측에 위치하는 작동실(64)로 순차적으로 이송된다. 또한, 냉매가스는 이들 작동실(64)를 순차 이송되는 사이에 서서히 압축된다.The refrigerant gas sucked into the
가장 토출부(B)측의 작동실로 이송된 점에서 소정압까지 상승하고 여기에서 제 2 실린더 베어링(58)의 토출 통로(G)를 따라서 인도된다. 그리고 토출 통로(G)에서 밀폐 케이스(60) 내에 고압 가스가 토출되고 이 케이스 내에서 일단 충만하고 나서 토출관(65)으로 인도되고 외부의 냉매 사이클 기기로 도출된다.At the point most conveyed to the operation chamber on the discharge part B side, it rises to a predetermined pressure and is guided along the discharge passage G of the second cylinder bearing 58 here. The high pressure gas is discharged into the sealed case 60 in the discharge passage G, and once filled in the case, guided to the
이러한 헬리컬 불레이드식 압축기에 있어서 작동실(64)이 과압축 상태가 된 경우는 그 작동실의 토출부(B)측에 설치되는 릴리스 통로(20A)가 블레이드(63)에서 개방되고 고압의 가스가 인도된다.In such a helical blade compressor, when the operating
따라서 고압가스는 그 작동실(64)에서 토출부(B)측의 작동실(64)로 각각 릴리스 통로(20A)를 통하여 순차적으로 인도되고 최종적으로는 가장 토출부(B)측의 작동실에서 토출 통로(G)를 통해서 밀폐 케이스(50) 내로 인도되게 되고 고압 저하가 신속하게 이루어지고 과압축에 의한 손실을 억제하고 안정한 압축작용으로 변한다.Therefore, the high pressure gas is sequentially delivered from the
도 7은 앞서 도 6에서 설명한 헬리컬 블레이드식의 압축기부(51)를 구비하는 것을 전제로서 실린더(53A)의 중앙부를 경계로 좌우 대칭적으로 2계통의 압축기구부(51A, 51B)가 설치된다. 이른바 트윈식이라고 불리워지는 압축기이다.(또 이 압축기는 도 6에서 설명한 압축기를 기본으로 하고 있기 때문에 여기에서는 그 상세한 구성에 대해서는 생략한다)FIG. 7 is provided with two systems of
각 작동실(64)의 토출부(B)측 벽면에는 릴리스 통로(20B)가 설치된다. 즉, 릴리스 통로(20B)는 각 계통의 압축기구부(51A, 52B)에 있어서 서로 동일 위상으로 구비된다. 각 계통의 압축기구부(51A, 51B)에 상기 릴리스 통로(20B)를 구비한 것에 의해 작용효과는 먼저 도 1 및 도 6에서 설명한 헬리컬 블레이드식의 압축기와 완전히 동일하다.The
게다가 이러한 트윈식 압축기부(51A, 51B)를 구비한 압축기에서 양방향의 압축기부의 동일 위상의 위치에 상기 릴리스 통로(20B)를 설치함으로서 각 압축기구부 계통에서 같은 압력에 도달한 시점에서 동시에 고압 강하작용이 개시된다.In addition, in the compressor having
따라서 양방향의 압축기구부(51A, 51B) 계통의 압축 공정에 있어서 압력 불균일이 없고 안정된 압축성능을 얻을 수 있다. 그리고 압력 불균일이 없기 때문에 롤러(54A)가 어느 한 쪽의 스러스트(Thrust) 방향으로 이동하는 일도 없고, 베어링 등 다른 부품에 닿아서 소음을 일으키는 일도 없다.Therefore, in the compression process of the bidirectional
도 8에 나타난 바와 같이 릴리스 통로(20C)의 깊이 치수L(즉 롤러(11) 둘레면에서 저면까지의 치수)를 나선형 홈(14)의 깊이 치수(즉 로러(11) 둘레면에서 저면까지의 치수)보다도 얕게 (L<D) 설정함으로서 통상의 압축상태에서 나선형 홈(14) 저면에서 인접한 작동실로 릴리스 통로(20C)를 통한 가스 누설을 방지할 수 있다.As shown in FIG. 8, the depth dimension L of the release passage 20C (that is, the dimension from the circumferential surface of the
도 9에 나타난 바와 같이 릴리스 통로(20D)의 폭치수(직경)을 X로 하고 나선형 홈(14)의 저경을 ψd0로서 한 때, X≤0.6 d0이라는 관계가 성립되도록 설정한다.As shown in Fig. 9, when the width dimension (diameter) of the
그리고 실제로 릴리스 통로(20D)를 작성하는 공구(바이트)(65)는 나선형 홈(20D)을 작성한 공구를 그대로 이용한다. 즉, 롤러(11) 둘레면을 깍아 나선형 홈(14)을 설치하면 그 공구를 교환하는 일 없이 릴리스 통로(20D)의 가공으로 옮겨진다.And the tool (byte) 65 which actually produces the
따라서 공구 교환수고를 생략할 수 있음과 동시에 공구 교환에 의해 번거로운 위치 맞추기가 불필요하게 된다.Therefore, the trouble of tool change can be omitted and troublesome positioning is unnecessary by tool change.
또 이상 설명한 작동기계는 모두 헬리컬 블레이드식의 압축기구를 구비한 압축기로서 설명했지만, 이것은 한정된 것은 아니며 헬리컬 블레이드식의 펌프기구를 구비한 펌프기구를 구비한 펌프로도 적용 가능하다.In addition, although all the operating machines demonstrated above were demonstrated as the compressor provided with the helical blade type | mold compression mechanism, this is not limited and it is applicable also to the pump provided with the pump mechanism provided with the helical blade type pump mechanism.
이상 설명한 바와 같이 청구항 1의 발명에 의하면 나선형 홈의 흡입측 벽면에 릴리스 통로을 설치, 작동실 내가 소정의 압력을 초월한 때, 이 압력을 토출측의 작동실로 방출하도록 했기 때문에 블레이드에 걸리는 응력이 전혀 없고 소정 이상의 압력을 작동실로부터 확실히 방출할 수 있어 효율이 좋은 고압 저하에 의해 압력 손실의 방지를 꾀하고 신뢰성의 향상을 얻을 수 있는 효과를 나타낸다.As described above, according to the invention of claim 1, a release passage is provided on the suction side wall surface of the spiral groove so that when the pressure inside the operating chamber exceeds the predetermined pressure, the pressure is discharged into the operating chamber on the discharge side. The above pressure can be reliably released from the operating chamber, and the effect of high pressure drop with good efficiency is to prevent pressure loss and to improve reliability.
청구항 2의 발명에 의하면 릴리스 통로를 각 작동실에 대향시키고 흡입측에서 토출측의 각 작동실에 걸쳐서 점차 통로 면적을 크게 했다. 청구항 3 발명에 의하면 릴리스 통로는 흡입측에서 토출측의 작동실에 걸쳐서 점차 통로수를 증가시킨다.According to the invention of claim 2, the release passage is opposed to each operation chamber, and the passage area is gradually increased from the suction side to each operation chamber on the discharge side. According to the third invention, the release passage gradually increases the number of passages from the suction side to the operation chamber on the discharge side.
따라서, 청구항 2 및 청구항 3의 발명에 의하면 고압측의 작동실만큼 릴리스 통로 면적이 크게 되고 따라서 고압 공정의 초기에 발생한 과압축과 액압축에 대해서도 확실한 릴리스가 이루어진다.Therefore, according to the inventions of claims 2 and 3, the release passage area becomes larger than that of the operating chamber on the high pressure side, and therefore, a reliable release is also achieved for the overcompression and the liquid compression generated at the beginning of the high pressure process.
청구항 4의 발명에 의하면 릴리스 통로의 깊이 치수를 나선형 홈의 깊이 치수를 나선형 홈의 깊이 치수보다도 얕게 형성했기 때문에 통상 상태의 압축 공정으로 인접하는 작동실 상호의 나선형 홈 저부에서의 누설을 확실하게 저지한다.According to the invention of claim 4, since the depth dimension of the release passage is made shallower than the depth dimension of the spiral groove, the release passage reliably prevents leakage at the bottom of the spiral grooves between adjacent operating chambers in the normal compression process. do.
청구항 5의 발명에 의하면 작동기구는 상기 실린더의 중앙부를 경계로 좌우 대칭적으로 설치되는 트윈식으로서 릴리스 통로는 트윈식 작동기구에 서로 같은 압력에 도달하는 동일 위상으로 구비했기 때문에 양 작동기구 계통 사이에서 압력의 불균일이 없고 안정한 압축 성능을 얻을 수 있다.According to the invention of
Claims (5)
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |