KR100524242B1 - 피스톤식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더 헤드의 내부를 밀폐시키는 시일부재의 부하를 경감시킬 수 있는 피스톤식 압축기를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 프로트 하우징 (13) 에는, 흡입실 (22) 과 격리된 냉각실 (54A) 이 토출실 (21A) 에 인접되고 토출실 (21A) 의 외부둘레를 둘러싸며 형성되어 있다. 리테이너 형성판 (15A) 의 앞면 (18A) 에 형성된 시일부재 (19) 는 냉각실 (54A) 과 압축기 외부의 분위기 사이를 차단시킴으로써 프로트 하우징 (13) 의 내부를 밀폐시킨다. 또한, 리어 하우징 (14) 에는, 흡입실 (22) 과 격리된 냉각실 (54B) 이 토출실 (21B) 에 인접되고 토출실 (21B) 의 외부둘레를 둘러싸며 형성되어 있다. 리테이너 형성판 (15B) 의 뒷면 (18B) 에 형성된 시일부재 (19) 는 냉각실 (54B) 과 압축기 외부의 분위기 사이를 차단시킴으로써 리어 하우징 (14) 의 내부를 밀폐시킨다.

Description

피스톤식 압축기{PISTON TYPE COMPRESSOR}

본 발명은 토출실을 형성한 실린더 헤드를 포함한 하우징 및 실린더 헤드의 내부를 밀폐시키는 시일부재를 구비한 피스톤식 압축기에 관한 것이다. 특히, 하우징 내에는, 흡입실 및 회전축의 회전 운동을 피스톤의 왕복 운동으로 변환시키는 캠체를 수용하는 크랭크실이 구획 형성되어 있고, 피스톤의 왕복 운동에 따라 흡입실로부터 압축실로의 가스 흡입 및 압축실 내에서의 가스 압축 그리고 압축실로부터 토출실로의 가스 토출을 행하는 구성을 갖는 피스톤식 압축기에 관한 것이다.

차량 공조 장치에 사용되는 피스톤식 압축기로는, 예컨대 특허 문헌 1 (일본 공개특허공보 평7-63165호 (p.3∼4, 도 1)) 에 나타낸 바와 같은 양두 타입의 피스톤을 구비한 것이 있다.

즉, 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 피스톤식 압축기는 토출실 (111A) 이 형성된 프론트측 실린더 헤드 (101) 및, 흡입실 (112) 과 토출실 (111B) 이 형성된 리어측 실린더 헤드 (102) 를 구비하고 있다. 또한, 상기 피스톤식 압축기는 각 실린더 헤드 (101, 102) 가 가스킷 (103A, 103B) 을 통해 접합된 한 쌍의 실린더 블럭 (104A, 104B) 을 구비하고 있다. 상기 피스톤식 압축기의 하우징은 이들 실린더 헤드 (101, 102) 및 실린더 블럭 (104A, 104B) 으로 구성되어 있다. 프론트측 실린더 블럭 (104A) 내에는 프론트측 압축실 (113A) 이, 그리고 리어측 실린더 블럭 (104B) 내에는 리어측 압축실 (113B) 이 각각 피스톤 (114) 에 의해 구획되어 있다.

상기 각 실린더 헤드 (101, 102) 와 실린더 블럭 (104A, 104B) 의 접합 부분에서 가스킷 (103A, 103B) 의 외부둘레 시일부 (103a) 는 토출실 (111A, 111B) 과 압축기 외부의 분위기 (공기) 를 차단시킨다.

상기 프론트측 압축실 (113A) 에 적용되는 흡입 밸브 장치 (115A) 및 리어측 압축실 (113B) 에 적용되는 흡입 밸브 장치 (115B) 에는 로터리 밸브 (117A, 117B) 가 각각 사용되고 있다. 각 로터리 밸브 (117A, 117B) 는 회전축 (116) 에 형성되고 이 회전축 (116) 과 동기 회전함으로써, 각각 대응하는 압축실 (113A, 113B) 과 흡입실 (112) 사이의 가스 통로를 개폐할 수 있다. 상기 가스 통로의 일부는 회전축 (116) 에 형성된 축내 통로 (116a) 로 구성되어 있다. 그리고, 외부 냉매 회로로부터 리어측 실린더 헤드 (102) 의 흡입실 (112) 에 도입된 냉매는 회전축 (116) 의 축내 통로 (116a) 및 리어측 로터리 밸브 (117B) 를 통해 압축실 (113B) 에 도입되는 동시에, 축내 통로 (116a) 및 프론트측 로터리 밸브 (117A) 를 통해 압축실 (113A) 에도 도입된다.

또, 상기 피스톤식 압축기는 축내 통로 (116a) 와 흡입실 (112) 의 접속 구조를 간단히 하기 위해서, 리어측 실린더 헤드 (102) 에서는 그 중앙부 즉 토출실 (111B) 의 내측에 흡입실 (112) 이 형성되어 있다.

그러나, 실린더 헤드 (101, 102) 와 실린더 블럭 (104A, 104B) 의 접합 부분에서 가스킷 (103A, 103B) 의 외부둘레 시일부 (103a) 는 토출실 (111A, 111B) 의 고온 냉매 가스나 토출실 (111A, 111B) 의 고압 냉매 가스와 저압 대기의 큰 압력 차이에 노출되게 된다. 따라서, 토출실 (111A, 111B) 로부터 압축기 외부로의 냉매 가스 누출을 방지하기 위해서, 상기 가스킷 (103A, 103B) 의 외부둘레 시일부 (103a) 에는 내열성 및 내압성에 대해서 충분히 배려할 필요가 있어 비용이 비싸졌다.

특히, 상기 특허 문헌 1의 피스톤식 압축기에서는 흡입 밸브 장치 (115A, 115B) 로서 로터리 밸브 (117A, 117B) 를 사용하고 있다. 즉, 상기 피스톤식 압축기에서는 외부 냉매 회로로부터의 냉매 가스를, 리어측 실린더 헤드 (102) 에 형성된 흡입실 (112) 로부터 리어측 로터리 밸브 (117B) 및 프론트측 로터리 밸브 (117A) 에 분배하도록 되어 있다. 따라서, 흡입실 (112) 로부터의 거리가 리어측 압축실 (113B) 보다 프론트측 압축실 (113A) 이 떨어져 있다.

그러므로, 프론트측 압축실 (113A) 에서는 흡입되는 냉매 가스가 부족하여 압축비가 증대하고, 프론트측 토출실 (111A) 에 토출되는 냉매 가스 온도가 리어측 토출실 (111B) 에 토출되는 냉매 가스 온도와 비교하여 상승한다. 그 결과, 프론트측 토출실 (111A) 과 압축기 외부를 차단시키는 가스킷 (103A) 의 외부둘레 시일부 (103a) 가 리어측 토출실 (111B) 과 압축기 외부를 차단시키는 가스킷 (103B) 의 외부둘레 시일부 (103a) 와 비교하여 열적으로 엄격하게 되어 있다.

본 발명의 목적은 실린더 헤드의 내부를 밀폐시키는 시일부재의 부하를 경감시킬 수 있는 피스톤식 압축기를 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항 1 발명은 실린더 헤드에는 흡입실과 격리된 냉각실이 토출실에 인접되고 토출실의 외부둘레를 둘러싸며 형성되어 있다. 시일부재는 냉각실과 압축기 외부의 분위기 사이를 차단시킴으로써 실린더 헤드의 내부를 밀폐시킨다. 즉, 냉각실은 압축기 외부의 분위기에 인접되어 있다. 따라서, 시일부재는 냉각실의 가스의 열 영향을 크게 받는다. 또, 시일부재에는 냉각실과 압축기 외부의 분위기의 압력 차이가 작용하게 된다.

그러나, 본 발명에서는 상기 냉각실과 크랭크실이 도입 통로를 통해 연통되어 있다. 따라서, 냉각실에는 토출실의 가스와 비교하면 저온 저압의 크랭크실 가스가 도입된다. 그러므로, 시일부재의 열적 부하 및 냉각실과 압축기 외부의 분위기의 압력 차이에 따른 부하를 경감시킬 수 있어 이 시일부재의 내구성을 향상시킬 수 있다.

청구항 2 발명은 청구항 1에 있어서, 상기 냉각실과 크랭크실은 복수개의 도입 통로에 의해 연통되어 있다. 따라서, 냉각실과 크랭크실 사이에는 복수개의 도입 통로에 의해 가스의 순환류가 형성되기 쉬워진다. 그러므로, 가스 정체에서 기인된 냉각실의 실온 상승을 회피할 수 있어 시일부재의 열적 부하를 더 경감시킬 수 있다.

청구항 3 발명은 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 하우징 내에는, 실린더 헤드를 다른 하우징 구성체와 체결 고정시키기 위한 볼트를 삽입 관통하는 볼트 삽입관통 구멍이 형성되어 있다. 그리고, 볼트 삽입관통 구멍의 내부둘레면과 볼트의 외부둘레면의 간극을 도입 통로로서 이용하였다. 따라서, 도입 통로를 형성하기 위한 가공을 생략할 수 있어 비용 절감을 도모할 수 있게 된다.

청구항 4 발명은 청구항 1∼3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각실은 토출실 주위에 무단 (無端) 고리 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 이 고리 형상에 따라 냉각실 내를 가스가 순환하기 쉬워진다. 그러므로, 가스류 정체에 의해 냉각실의 일부 부분에서의 실온이 매우 높아지는 것이 억제되고, 냉각실의 가스에 의한 열 부하는 시일부재의 시일영역의 전체 영역에 걸쳐 균등하게 부하된다. 그 결과, 시일부재의 시일 성능의 저하를, 시일부재의 시일영역의 전체 영역에 걸쳐 보다 균등하게 방지할 수 있다.

청구항 5 발명은 청구항 1∼4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤은 하우징 내의 제 1 가장자리측 및 제 2 가장자리측에 각각 압축실을 구획하는 양두 피스톤이다. 상기 하우징은 토출실을 형성한 제 1 가장자리측 실린더 헤드 및, 흡입실과 토출실을 형성한 제 2 가장자리측 실린더 헤드를 포함하고 있다. 제 2 가장자리측 실린더 헤드의 흡입실과 제 1 가장자리측 압축실은 흡입 통로를 통해 연통되어 있다. 그리고, 외부 회로로부터의 가스는 제 2 가장자리측 실린더 헤드의 흡입실을 통해 제 2 가장자리측 압축실에 도입되는 동시에, 제 2 가장자리측 실린더 헤드의 흡입실 및 흡입 통로를 통해 제 1 가장자리측 압축실에도 도입된다.

즉, 상기 흡입실로부터의 거리가 제 2 가장자리측 압축실보다 제 1 가장자리측 압축실이 떨어져 있다. 따라서, 상기 「종래 기술」란에서도 설명한 바와 같이 제 1 가장자리측 압축실에서는 흡입되는 가스가 부족하여 압축비가 증대하고, 제 1 가장자리측 토출실에 토출되는 가스 온도가 제 2 가장자리측 토출실에 토출되는 가스 온도와 비교하여 상승한다.

그러나, 본 발명에서는 적어도 상기 제 1 가장자리측 실린더 헤드에 냉각실을 형성하고 있다. 따라서, 제 1 가장자리측 시일부재는 토출실의 고온 고압 가스에 노출되지는 않고, 이 시일부재의 열적 부하 및 압력 차이에 따른 부하를 경감시켜 이 시일부재의 내구성을 향상시킬 수 있다.

청구항 6 발명은 청구항 5 구성을 채택하는 데에 특히 유효한 태양에 대해서 언급한다. 즉, 상기 제 2 가장자리측 실린더 헤드에서 토출실은 흡입실의 외측을 둘러싸도록 형성되어 있다. 상기 제 1 가장자리측 압축실에 적용되는 흡입 밸브 장치 및 제 2 가장자리측 압축실에 적용되는 흡입 밸브 장치에는, 회전축에 형성되고 이 회전축과 동기 회전함으로써, 압축실과 흡입실 사이의 가스 통로를 개폐할 수 있는 로터리 밸브가 각각 사용되고 있다. 상기 가스 통로를 구성하는 상기 흡입 통로의 일부는 회전축에 형성된 축내 통로로 구성되어 있다.

청구항 7 발명은 청구항 1∼4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡입실은 크랭크실이 겸하고 있다. 외부로부터의 가스는 상기 크랭크실로부터 실린더 헤드 내를 경유하지 않고 압축실에 도입된다.

본 발명에 따르면, 예컨대 외부로부터 크랭크실에 도입된 가스를, 실린더 헤드 내를 경유하여 압축실에 도입되도록 한 태양과 비교하여 크랭크실로부터 압축실까지의 가스 경로를 짧게 하기 쉬워진다.

또, 흡입실은 크랭크실이 겸하고 있기 때문에, 압축실에서 누출된 블로 바이 가스 등의 영향으로 인해 상기 흡입실의 압력은 예컨대 흡입실이 크랭크실과 격리된 태양에서의 흡입실의 압력보다 높아지는 경향이 있다. 따라서, 크랭크실과 연통된 냉각실의 압력을 토출실의 압력과 비슷하게 하기 쉬워져 냉각실과 토출실의 압력 차이에 따른 시일부재의 부하를 경감시키기 쉬워진다.

발명의 실시 형태

(제 1 실시 형태)

다음에, 차량 공조 장치의 냉매 순환 회로를 구성하는 동시에 양두 피스톤을 구비한 고정 용량형 피스톤식 압축기 (이하, 간단히 압축기라고 함) 에서 본 발명을 구체화한 제 1 실시 형태를 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한다. 한편, 도 1의 좌측을 압축기의 앞측으로 하고 우측을 뒷측으로 한다.

도 1에 나타낸 바와 같이 압축기의 하우징은 한 쌍의 실린더 블럭 (11A, 11B), 제 1 가장자리측인 프론트측 실린더 헤드로서의 프론트 하우징 (13) 및 제 2 가장자리측인 리어측 실린더 헤드로서의 리어 하우징 (14) 으로 이루어져 있다. 프론트 하우징 (13) 은 프론트측 밸브ㆍ포트 형성체 (12A) 를 통해 실린더 블럭 (11A) 의 앞측에 접합되어 있다. 리어 하우징 (14) 은 리어측 밸브ㆍ포트 형성체 (12B) 를 통해 실린더 블럭 (11B) 의 뒷측에 접합되어 있다.

상기 실린더 블럭 (11A, 11B), 프론트 하우징 (13) 및 리어 하우징 (14) 은 각각 압축기의 하우징을 구성하는 하우징 구성체에 상당한다. 이들 각 하우징 구성체는 복수개 (도 2 참조) 의 관통 볼트 (16) 에 의해 서로 체결 고정되어 있다.

상기 프론트측 밸브ㆍ포트 형성체 (12A) 는 프론트 하우징 (13) 측에서부터 뒷쪽으로 순서대로 리테이너 형성판 (15A), 토출 밸브 형성판 (26A) 및 밸브 플레이트 (25A) 가 중합 배치되어 이루어진다. 리어측 밸브ㆍ포트 형성체 (12B) 는 리어 하우징 (14) 측에서부터 앞쪽으로 순서대로 리테이너 형성판 (15B), 토출 밸브 형성판 (26B) 및 밸브 플레이트 (25B) 가 중합 배치되어 이루어진다. 압축기의 하우징에는, 관통 볼트 (16) 를 삽입 관통하기 위한 볼트 삽입관통 구멍 (17) 이 실린더 블럭 (11A, 11B), 밸브 플레이트 (25A, 25B), 토출 밸브 형성판 (26A, 26B) 및 리테이너 형성판 (15A, 15B) 을 관통하도록 하여 복수개 (도 2 참조) 형성되어 있다.

상기 프론트 하우징 (13) 과 리테이너 형성판 (15A) 사이에는 토출실 (21A) 이 구획 형성되어 있다. 토출실 (21A) 은 리테이너 형성판 (15A) 의 앞면 (18A) 과 이 앞면 (18A) 에 맞닿는 프론트 하우징 (13) 의 가장자리면 (13a) 이 접합됨으로써 구획 형성되어 있다. 또, 리어 하우징 (14) 과 리테이너 형성판 (15B) 사이에는 토출실 (21B) 및 흡입실 (22) 이 구획 형성되어 있다. 토출실 (21B) 및 흡입실 (22) 은 리테이너 형성판 (15B) 의 뒷면 (18B) 과 이 뒷면 (18B) 에 맞닿는 리어 하우징 (14) 의 가장자리면 (14a) 이 접합됨으로써 구획 형성되어 있다.

또, 상기 리테이너 형성판 (15A, 15B) 의 각 앞뒷면에는, 이들 각 면에 맞닿게 되는 실린더 블럭 (11A, 11B), 프론트 하우징 (13) 및 리어 하우징 (14) 의 각 가장자리면과의 근소한 간극을 밀봉시키기 위한 시일부재 (19) 가 형성되어 있다. 또, 도 1에서는 리테이너 형성판 (15A) 측 시일부재 (19) 만 도시되어 있다 (리테이너 형성판 (15B) 측 시일부재 (19) 가 도시되어 있지 않음).

상기 밸브 플레이트 (25A) 에는 토출 포트 (27A) 가 형성되어 있고, 밸브 플레이트 (25B) 에는 토출 포트 (27B) 가 형성되어 있다. 토출 밸브 형성판 (26A) 에는 토출 밸브 (28A) 가 형성되어 있고, 토출 밸브 형성판 (26B) 에는 토출 밸브 (28B) 가 형성되어 있다. 토출 밸브 (28A) 는 토출 포트 (27A) 를, 그리고 토출 밸브 (28B) 는 토출 포트 (27B) 를 개폐한다. 리테이너 형성판 (15A) 에는 리테이너 (29A) 가 형성되어 있고, 리테이너 형성판 (15B) 에는 리테이너 (29B) 가 형성되어 있다. 리테이너 (29A) 는 토출 밸브 (28A) 의 개방도를, 그리고 리테이너 (29B) 는 토출 밸브 (28B) 의 개방도를 규제한다.

상기 실린더 블럭 (11A, 11B) 에는 앞가장자리부가 엔진 (Eg) 에 작동 연결된 회전축 (31) 이 회전 가능하게 지지되고 있다. 회전축 (31) 은 실린더 블럭 (11A, 11B) 의 중심부에서 관통 형성된 축 구멍 (32A, 32B) 에 삽입 관통되어 있다. 회전축 (31) 은 축 구멍 (32A, 32B) 을 통해 실린더 블럭 (11A, 11B) 에 의해 직접 지지되고 있다.

상기 회전축 (31) 의 앞가장자리부는 프론트 하우징 (13), 리테이너 형성판 (15A), 밸브 플레이트 (25A) 및 토출 밸브 형성판 (26A) 을 관통하도록 형성된 삽입관통 구멍 (33) 을 통해 압축기의 하우징 밖으로 돌출되어 있다. 삽입관통 구멍 (33) 에서 프론트 하우징 (13) 과 회전축 (31) 사이에는 축 시일부재 (34) 가 개재되어 있다. 또, 상기 기술한 토출실 (21A) 은 삽입관통 구멍 (33) 의 외부둘레를 둘러싸도록 하여 이 삽입관통 구멍 (33) 에 인접된 상태에서 고리 형상으로 형성되어 있다.

상기 회전축 (31) 에는 캠체 (35) 가 고착되어 있다. 캠체 (35) 는 실린더 블럭 (11A, 11B) 사이에 형성된 크랭크실 (36) 에 수용되어 있다. 캠체 (35) 는 슈 (41) 와 슬라이딩하며 접하는 사판부 (35a) 가 회전축 (31) 의 축선 (L) 과 직교하는 평면과의 사이에서 이루는 각도 (사판 경사각) 가 일정해진 타입이다.

상기 캠체 (35) 의 원고리 형상의 기부 (35b) 의 앞면과 이 앞면에 대향하는 실린더 블럭 (11A) 의 가장자리면 사이에는 스러스트 베어링 (37A) 이 개재되어 있다. 또, 캠체 (35) 의 기부 (35b) 의 뒷면과 이 뒷면에 대향하는 실린더 블럭 (11B) 의 가장자리면 사이에는 스러스트 베어링 (37B) 이 개재되어 있다. 회전축 (31) 은 전후 한 쌍의 스러스트 베어링 (37A, 37B) 사이에 끼워짐으로써 축선 L 방향으로의 위치 결정이 이루어진다.

상기 실린더 블럭 (11A) 에는 복수개의 실린더 보어 (38A) 가, 그리고 실린더 블럭 (11B) 에는 복수개의 실린더 보어 (38B) 가 각각 회전축 (31) 의 축선 L 주위에 배열되도록 형성되어 있다. 또, 도 1에서는 각 실린더 보어 (38A, 38B) 는 각각 하나만 도시되어 있다. 실린더 보어 (38A) 와 실린더 보어 (38B) 는 서로 전후 방향으로 쌍을 이루며 배치되어 있다. 이들 전후로 쌍을 이루는 실린더 보어 (38A, 38B) 에는 양두 피스톤 (39) 이 전후 방향으로 왕복 운동 가능하게 수용되어 있다. 양두 피스톤 (39) 은 실린더 보어 (38A, 38B) 내에 압축실 (40A, 40B) 을 구획한다.

상기 회전축 (31) 의 회전 운동은 이 회전축 (31) 과 일체적으로 회전하는 캠체 (35) 에 의해 양두 피스톤 (39) 의 왕복 운동으로 변환된다. 즉, 캠체 (35) 의 회전 운동은 슈 (41) 를 통해 양두 피스톤 (39) 에 전달되어 양두 피스톤 (39) 은 실린더 보어 (38A, 38B) 내를 전후로 왕복 운동한다.

상기 회전축 (31) 내에는 축선 L 방향으로 연장되도록 축내 통로 (45) 가 형성되어 있다. 회전축 (31) 의 뒷가장자리에는 축내 통로 (45) 의 흡입구 (45a) 가 개구되어 있다. 흡입구 (45a) 는 밸브 플레이트 (25B), 토출 밸브 형성판 (26B) 및 리테이너 형성판 (15B) 을 관통하도록 형성된 연통 구멍 (46) 을 통해 리어 하우징 (14) 의 중심부에 배치된 흡입실 (22) 에 연통되어 있다. 또, 상기 기술한 토출실 (21B) 은 흡입실 (22) 의 외부둘레를 둘러싸도록 하여 이 흡입실 (22) 에 인접된 상태에서 고리 형상으로 형성되어 있다.

상기 실린더 블럭 (11A) 에는 흡입 구멍 (47A) 이 실린더 보어 (38A) 와 축 구멍 (32A) 을 연통하도록, 그리고 실린더 블럭 (11B) 에는 흡입 구멍 (47B) 이 실린더 보어 (38B) 와 축 구멍 (32B) 을 연통하도록 형성되어 있다.

상기 회전축 (31) 에는 도입 구멍 (48A, 48B) 이 축내 통로 (45) 에 연통되도록 형성되어 있다. 회전축 (31) 의 도입 구멍 (48A) 은 실린더 블럭 (11A) 의 흡입 구멍 (47A) 에 대응하여, 그리고 도입 구멍 (48B) 은 실린더 블럭 (11B) 의 흡입 구멍 (47B) 에 대응하여 각각 형성되어 있다. 도입 구멍 (48A) 은 회전축 (31) 의 회전에 따라 축내 통로 (45) 와 흡입 구멍 (47A) 을 간헐적으로 연통시키고, 도입 구멍 (48B) 은 회전축 (31) 의 회전에 따라 축내 통로 (45) 와 흡입 구멍 (47B) 을 간헐적으로 연통시킨다.

상기 실린더 보어 (38A) 가 흡입 행정 상태에 있을 때에는, 도입 구멍 (48A) 을 통해 축내 통로 (45) 와 흡입 구멍 (47A) 이 연통된다. 이 상태에서는 흡입실 (22) 의 냉매 가스가 연통 구멍 (46), 축내 통로 (45), 도입 구멍 (48A) 및 흡입 구멍 (47A) 을 경유하여 실린더 보어 (38A) 의 압축실 (40A) 에 흡입된다.

상기 실린더 보어 (38A) 가 압축 및 토출 행정 상태에 있을 때에는, 축내 통로 (45) 와 흡입 구멍 (47A) 의 연통이 차단된다. 이 상태에서는 압축실 (40A) 에서 냉매 가스가 압축되는 동시에, 이 압축된 냉매 가스가 토출 포트 (27A) 로부터 토출 밸브 (28A) 를 밀어 내어 토출실 (21A) 에 토출된다. 토출실 (21A) 에 토출된 냉매 가스는 압축기와 함께 냉매 순환 회로를 구성하는 외부 냉매 회로 (외부 회로: 도시 생략) 로 유출된다.

마찬가지로 상기 실린더 보어 (38B) 가 흡입 행정 상태에 있을 때에는, 도입 구멍 (48B) 을 통해 축내 통로 (45) 와 흡입 구멍 (47B) 이 연통되고, 흡입실 (22) 의 냉매 가스가 연통 구멍 (46), 축내 통로 (45), 도입 구멍 (48B) 및 흡입 구멍 (47B) 을 경유하여 실린더 보어 (38B) 의 압축실 (40B) 에 흡입된다.

상기 실린더 보어 (38B) 가 압축 및 토출 행정 상태에 있을 때에는, 축내 통로 (45) 와 흡입 구멍 (47B) 의 연통이 차단되어 압축실 (40B) 에서 냉매 가스가 압축되는 동시에, 이 압축된 냉매 가스가 토출 포트 (27B) 및 토출 밸브 (28B) 를 통해 토출실 (21B) 에 토출된다. 토출실 (21B) 에 토출된 냉매 가스는 외부 냉매 회로로 유출된다. 외부 냉매 회로로 유출된 냉매 가스는 흡입실 (22) 로 환류된다.

또, 리어 하우징 (14) 에 형성된 흡입실 (22) 과 앞측 압축실 (40A) 사이의 가스 통로 (흡입실 (22) 과 압축실 (40A) 을 연통시키는 흡입 통로) 는 연통 구멍 (46), 축내 통로 (45), 도입 구멍 (48A) 및 흡입 구멍 (47A) 으로 구성된다. 또, 흡입실 (22) 과 뒷측 압축실 (40B) 사이의 가스 통로는 연통 구멍 (46), 축내 통로 (45), 도입 구멍 (48B) 및 흡입 구멍 (47B) 으로 구성된다. 압축실 (40A) 에 대응하는 상기 가스 통로를 구성하는 축내 통로 (45) 의 길이는 압축실 (40B) 에 대응하는 상기 가스 통로를 구성하는 축내 통로 (45) 의 길이에 비해 길다.

상기 축 구멍 (32A) 에 의해 포위된 회전축 (31) 부분은 흡입 밸브 장치 (49A) 를 구성하는 동시에 회전축 (31) 에 일체 형성된 로터리 밸브 (50A) 가 된다. 또한, 축 구멍 (32B) 에 의해 포위된 회전축 (31) 부분은 흡입 밸브 장치 (49B) 를 구성하는 동시에 회전축 (31) 에 일체 형성된 로터리 밸브 (50B) 가 된다. 로터리 밸브 (50A, 50B) 는 회전축 (31) 과 동기 회전함으로써, 각각 대응하는 압축실 (40A, 40B) 과 흡입실 (22) 사이의 가스 통로를 개폐할 수 있다.

상기 회전축 (31) 에는 오일 공급 통로 (51A, 51B) 가 축내 통로 (45) 에 연통되도록 형성되어 있다. 오일 공급 통로 (51A) 는 앞측 스러스트 베어링 (37A) 에, 그리고 오일 공급 통로 (51B) 는 뒷측 스러스트 베어링 (37B) 에 각각 대응하여 형성되어 있다. 오일 공급 통로 (51A, 51B) 는 냉매 가스에서 분리되어 축내 통로 (45) 의 내부둘레면에 부착된 윤활 오일을, 회전축 (31) 의 회전에 따라 각각 대응하는 스러스트 베어링 (37A, 37B) 에 공급하기 위한 것이다.

상기 크랭크실 (36) 은 토출실 (21A, 21B) 및 흡입실 (22) 과 구획 형성되어 있다. 압축실 (40A, 40B) 에서 냉매 가스가 압축되어 있는 상태에서 크랭크실 (36) 은 실린더 보어 (38A, 38B) 와 양두 피스톤 (39) 의 간극을 통해 압축실 (40A, 40B) 로부터 고압 냉매 가스가 누출됨으로써 흡입실 (22) 보다 고압이며 토출실 (21A, 21B) 보다 저압 상태로 된다.

상기 실린더 블럭 (11A) 에는, 상기 기술한 누출 냉매 가스 등에 의해 크랭크실 (36) 에 도입된 윤활 오일을, 축 시일부재 (34) 가 수용된 삽입관통 구멍 (33) 내에 도입하기 위한 오일 도입 통로 (52A) 가 형성되어 있다. 그리고, 실린더 블럭 (11B) 에는, 크랭크실 (36) 에 도입된 윤활 오일을, 흡입실 (22) 에 도입하기 위한 오일 도입 통로 (52B) 가 형성되어 있다. 오일 도입 통로 (52B) 는 밸브 플레이트 (25B), 토출 밸브 형성판 (26B) 및 리테이너 형성판 (15B) 을 관통하도록 형성된 연통 구멍 (55) 을 통해 흡입실 (22) 에 연통되어 있다.

상기 삽입관통 구멍 (33) 내에 도입된 윤활 오일의 일부는 축 시일부재 (34) 와 회전축 (31) 의 슬라이딩 접촉부의 윤활에 사용되고, 나머지 일부는 회전축 (31) 에 형성된 투과 구멍 (53) 을 통해 축내 통로 (45) 에 도입된다. 흡입실 (22) 의 윤활 오일은 연통 구멍 (46) 을 통해 축내 통로 (45) 에 도입된다. 축내 통로 (45) 의 윤활 오일은 도입 구멍 (48A, 48B) 을 통해 각각 대응하는 실린더 보어 (38A, 38B) 의 윤활에 사용된다.

상기 프론트 하우징 (13) 과 리테이너 형성판 (15A) 사이에는, 토출실 (21A) 에 인접되고 이 토출실 (21A) 의 외부둘레를 둘러싸도록 하여 냉각실 (54A) 이 구획 형성되어 있다 (도 2 참조). 냉각실 (54A) 은 리테이너 형성판 (15A) 의 앞면 (18A) 과 이 앞면 (18A) 에 맞닿는 프론트 하우징 (13) 의 가장자리면 (13a) 이 접합됨으로써 구획 형성되어 있다. 리테이너 형성판 (15A) 의 앞면 (18A) 에 형성된 시일부재 (19) 는 냉각실 (54A) 과 압축기 외부의 분위기 (대기) 사이를 차단시킴으로써 프론트 하우징 (13) 의 내부를 밀폐시킨다.

또, 상기 리어 하우징 (14) 과 리테이너 형성판 (15B) 사이에는, 토출실 (21B) 에 인접되고 이 토출실 (21B) 의 외부둘레를 둘러싸도록 하여 냉각실 (54B) 이 구획 형성되어 있다. 냉각실 (54B) 은 리테이너 형성판 (15B) 의 뒷면 (18B) 과 이 뒷면 (18B) 에 맞닿는 리어 하우징 (14) 의 가장자리면 (14a) 이 접합됨으로써 구획 형성되어 있다. 리테이너 형성판 (15B) 의 뒷면 (18B) 에 형성된 시일부재 (19) 는 냉각실 (54B) 과 압축기 외부의 분위기 사이를 차단시킴으로써 리어 하우징 (14) 의 내부를 밀폐시킨다. 또, 냉각실 (54A, 54B) 은 각각 흡입실 (22) 과 격리되어 있다.

상기 냉각실 (54A, 54B) 은 각각 대응하는 토출실 (21A, 21B) 주위에 무단 형상으로 형성되어 있다 (냉각실 (54A) 에 대해서는 도 2 참조).

상기 냉각실 (54A, 54B) 은 복수개 형성된 상기 기술한 볼트 삽입관통 구멍 (17) 을 통해 크랭크실 (36) 과 연통되어 있다. 냉각실 (54A, 54B) 에는 볼트 삽입관통 구멍 (17) 의 내부둘레면과 관통 볼트 (16) 의 외부둘레면의 간극을 통해 크랭크실 (36) 의 냉매 가스가 도입된다. 즉, 이 볼트 삽입관통 구멍 (17) 의 내부둘레면과 관통 볼트 (16) 의 외부둘레면의 간극은 도입 통로로서 기능한다.

본 실시 형태에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 프론트 하우징 (13) 에는, 흡입실 (22) 과 격리된 냉각실 (54A) 이 토출실 (21A) 에 인접되고 토출실 (21A) 의 외부둘레를 둘러싸며 형성되어 있다. 리테이너 형성판 (15A) 의 앞면 (18A) 에 형성된 시일부재 (19) 는 냉각실 (54A) 과 압축기 외부의 분위기 사이를 차단시킴으로써 프론트 하우징 (13) 의 내부를 밀폐시킨다. 또한, 리어 하우징 (14) 에는, 흡입실 (22) 과 격리된 냉각실 (54B) 이 토출실 (21B) 에 인접되고 토출실 (21B) 의 외부둘레를 둘러싸며 형성되어 있다. 리리테이너 형성판 (15B) 의 뒷면 (18B) 에 형성된 시일부재 (19) 는 냉각실 (54B) 과 압축기 외부의 분위기 사이를 차단시킴으로써 리어 하우징 (14) 의 내부를 밀폐시킨다. 즉, 냉각실 (54A, 54B) 은 압축기 외부의 분위기에 인접되어 있다.

따라서, 상기 시일부재 (19) 는 냉각실 (54A, 54B) 의 냉매 가스의 열 영향을 크게 받는다. 또한, 상기 시일부재 (19) 에는 냉각실 (54A, 54B) 과 압축기 외부의 분위기의 압력 차이가 작용하게 된다.

그러나, 본 실시 형태에서는 냉각실 (54A, 54B) 과 크랭크실 (36) 이 도입 통로 (볼트 삽입관통 구멍 (17) 의 내부둘레면과 관통 볼트 (16) 의 외부둘레면의 간극) 를 통해 연통되어 있다. 따라서, 냉각실 (54A, 54B) 에는 토출실 (21A, 21B) 의 냉매 가스와 비교하면 저온 저압의 크랭크실 (36) 의 냉매 가스가 도입된다. 그러므로, 상기 시일부재 (19) 의 열적 부하 및 냉각실 (54A, 54B) 과 압축기 외부의 분위기의 압력 차이에 따른 부하를 경감시킬 수 있어 이 시일부재 (19) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.

(2) 냉각실 (54A, 54B) 과 크랭크실 (36) 은 복수개의 도입 통로 (볼트 삽입관통 구멍 (17) 의 내부둘레면과 관통 볼트 (16) 의 외부둘레면의 간극) 에 의해 연통되어 있다. 따라서, 냉각실 (54A, 54B) 과 크랭크실 (36) 사이에는 복수개의 도입 통로에 의해 냉매 가스의 순환류가 형성되기 쉬어진다. 그러므로, 냉매 가스 정체에서 기인된 냉각실 (54A, 54B) 의 실온 상승을 회피할 수 있어 상기 시일부재 (19) 의 열적 부하를 더 경감시킬 수 있다.

(3) 볼트 삽입관통 구멍 (17) 의 내부둘레면과 관통 볼트 (16) 의 외부둘레면의 간극을 도입 통로로서 이용하였다. 따라서, 이 도입 통로를 형성하기 위한 가공을 생략할 수 있어 비용 절감을 도모할 수 있게 된다.

(4) 냉각실 (54A, 54B) 은 각각 대응하는 토출실 (21A, 21B) 주위에 무단 고리 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 이 고리 형상을 따라 냉각실 (54A, 54B) 내를 냉매 가스가 순환하기 쉬워진다. 그러므로, 냉매 가스류 정체에 의해 냉각실 (54A, 54B) 의 일부 부분에서의 실온이 매우 높아지는 것이 억제되고, 냉각실 (54A, 54B) 의 냉매 가스에 의한 열 부하는 상기 시일부재 (19) 의 시일영역의 전체 영역에 걸쳐 균등하게 부하된다. 그 결과, 상기 시일부재 (19) 의 시일 성능의 저하를, 이 시일부재 (19) 의 시일영역의 전체 영역에 걸쳐 보다 균등하게 방지할 수 있다.

(5) 흡입실 (22) 과 앞측 압축실 (40A) 사이의 가스 통로 (흡입실 (22) 과 압축실 (40A) 을 연통시키는 흡입 통로) 를 구성하는 축내 통로 (45) 의 길이는 흡입실 (22) 과 뒷측 압축실 (40B) 사이의 가스 통로를 구성하는 축내 통로 (45) 의 길이에 비해 길다. 즉, 흡입실 (22) 로부터의 거리가 압축실 (40B) 보다 압축실 (40A) 쪽이 떨어져 있다. 따라서, 상기 「종래 기술」란에서도 설명한 바와 같이 앞측 압축실 (40A) 에서는 흡입되는 냉매 가스가 부족하여 압축비가 증대하고, 토출실 (21A) 에 토출되는 냉매 가스 온도가 뒷측 압축실 (40B) 로부터 토출실 (21B) 에 토출되는 냉매 가스와 비교하여 상승된다.

그러나, 본 실시 형태에서는 프로트 하우징 (13) 에 형성된 냉각실 (54A) 에 의해 리테이너 형성판 (15A) 의 앞면 (18A) 에 형성된 시일부재 (19) 는 토출실 (21A) 의 고온 고압의 냉매 가스에 노출되지 않게 된다. 따라서, 상기 시일부재 (19) 의 열적 부하 및 압력 차이에 따른 부하를 경감시켜 이 시일부재 (19) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.

특히, 본 실시 형태와 같이 리어 하우징 (14) 에 형성된 흡입실 (22) 및 로터리 밸브 (50A, 50B) 를 사용한 흡입 밸브 장치 (49A, 49B) 를 구비한 구성에서는, 전후 압축실 (40A, 40B) 에서 상기 가스 통로의 길이에 차이가 생기게 되기 때문에, 상기 기술한 효과는 특히 유효하다.

(제 2 실시 형태)

다음에, 차량 공조 장치의 냉매 순환 회로를 구성하는 동시에 편두형 피스톤을 구비한 가변 용량형 피스톤식 압축기 (이하, 간단히 압축기라고 함) 에 있어서 본 발명을 구체화한 제 2 실시 형태를 도 3을 이용하여 설명한다. 한편, 도 3의 좌측을 압축기의 앞측으로 하고 우측을 뒷측으로 한다.

본 실시 형태에서는 압축기의 하우징은 하우징 구성체로서 앞측에서부터 프론트 하우징 (61), 실린더 블럭 (62), 밸브ㆍ포트 형성체 (63) 및 리어 하우징 (실린더 헤드: 64) 을 구비하고 있다. 크랭크실 (67) 은 프론트 하우징 (61) 과 실린더 블럭 (62) 사이에 구획 형성되어 있다. 회전축 (68) 은 크랭크실 (67) 을 삽입 관통하도록 하여 프론트 하우징 (61) 과 실린더 블럭 (62) 사이에서 회전 가능하게 가교 형성 지지되고 있다. 회전축 (68) 은 엔진 (Eg) 에 작동 연결되어 있다.

실린더 보어 (69) 는 상기 실린더 블럭 (62) 에서 회전축 (68) 의 축선 (L) 둘레에 복수개 (도 3에는 하나만 도시함) 가 관통 형성되어 있다. 편두형 피스톤 (70) 은 실린더 보어 (69) 에 수용되어 있다. 실린더 보어 (69) 에서 피스톤 (70) 과 밸브ㆍ포트 형성체 (63) 사이에 구획된 공간이 냉매 가스를 압축시키기 위한 압축실이 된다. 크랭크실 (67) 에는 회전축 (68) 의 회전 운동을 피스톤 (70) 의 왕복 운동으로 변환시키는 캠체 (사판 (86)) 를 구비한 크랭크 기구 (71) 가 수용되어 있다.

흡입실 (74) 및 토출실 (75) 은 상기 밸브ㆍ포트 형성체 (63) 와 리어 하우징 (64) 사이에 각각 구획 형성되어 있다. 흡입실 (74) 및 토출실 (75) 은 밸브ㆍ포트 형성체 (63) 의 뒷면 (63a) 과 이 뒷면 (63a) 에 맞닿는 리어 하우징 (64) 의 가장자리면 (64a) 이 접합됨으로써 구획 형성되어 있다. 토출실 (75) 은 리어 하우징 (64) 의 중심부에 배치된 흡입실 (74) 의 외부둘레를 둘러싸도록 하여 이 흡입실 (74) 에 인접된 상태에서 고리 형상으로 형성되어 있다.

또, 상기 밸브ㆍ포트 형성체 (63) 의 앞뒷면에는 이들 각 면에 맞닿는 실린더 블럭 (62) 및 리어 하우징 (14) 의 각 가장자리면의 근소한 간극을 밀봉시키기 위한 시일부재 (65) 가 형성되어 있다.

상기 흡입실 (74) 의 냉매 가스는 피스톤 (70) 의 상사점측에서 하사점측으로 이동함으로써, 밸브ㆍ포트 형성체 (63) 에 형성된 흡입 포트 (76) 및 흡입 밸브 (77) 를 통해 실린더 보어 (69) 에 흡입된다. 실린더 보어 (69) 에 흡입된 냉매 가스는 피스톤 (70) 의 하사점측에서 상사점측으로 이동함으로써, 소정 압력으로 될 때까지 압축된 후, 밸브ㆍ포트 형성체 (63) 에 형성된 토출 포트 (78) 및 토출 밸브 (79) 를 통해 토출실 (75) 에 토출된다. 또, 도 3에서 토출 밸브 (79) 의 개방도를 규제하는 리테이너의 도시는 생략되어 있다.

본 실시 형태의 압축기는 피스톤 (70) 의 스트로크량, 즉 토출 용량을 변경할 수 있는 구성으로 되어 있다. 즉, 급기 통로 (82) 는 토출실 (75) 과 크랭크실 (67) 을 연통시킨다. 추기통로 (83) 는 크랭크실 (67) 과 흡입실 (74) 을 연통시킨다. 용량 제어 밸브 (84) 는 전자 밸브로 이루어지고 급기 통로 (82) 위에 배치되어 있다. 용량 제어 밸브 (84) 는 급기 통로 (82) 를 개폐하는 밸브체 (84a) 및 여자 (勵磁) ㆍ소자 (消磁) 에 따라 밸브체 (84a) 를 작동시키는 솔레노이드 (84b) 를 구비하고 있다.

그리고, 상기 용량 제어 밸브 (84) 가 급기 통로 (82) 의 개방도를 변경함으로써 크랭크실 (67) 로의 고압 토출 냉매 가스의 도입량이 변경되고, 실린더 보어 (69) 로부터의 냉매 가스 누출량 및 추기 통로 (83) 를 통한 흡입실 (74) 로의 냉매 가스 도피량의 관계 때문에 크랭크실 (67) 의 압력 (크랭크압) 이 변경된다. 즉, 크랭크실 (67) 의 압력 크기는 용량 제어 밸브 (84) 에 의해 흡입실 (74) 의 압력과 토출실 (75) 의 압력 사이에서 증감 변경된다.

상기 크랭크 기구 (71) 는 힌지 기구 (85) 를 통해 회전축 (68) 에 일체 회전 가능하며 경사운동 가능하게 작동 연결된 사판 (캠체: 86) 을 구비하고 있고, 상기 기술한 크랭크압의 변경에 따라 이 크랭크압과 실린더 보어 (69) 의 압력의 피스톤 (70) 을 통한 차이가 변경되어 사판 (86) 의 경사 각도 (사판 경사각) 이 변경된다. 사판 (86) 의 외부둘레부는 슈 (87) 를 통해 피스톤 (70) 에 작동 연결되어 있어 상기 사판 경사각의 변경 결과, 피스톤 (70) 의 스트로크량이 변경되어 압축기의 토출 용량이 조절된다. 크랭크압이 상승되면 상기 사판 경사각이 작아져 토출 용량이 작아진다. 반대로 크랭크압이 저감되면 상기 사판 경사각이 커져 토출 용량이 커진다.

상기 밸브ㆍ포트 형성체 (63) 와 리어 하우징 (64) 사이에는, 토출실 (75) 에 인접되고 이 토출실 (75) 의 외부둘레를 둘러싸도록 하여 냉각실 (88) 이 구획 형성되어 있다. 냉각실 (88) 은 밸브ㆍ포트 형성체 (63) 의 뒷면 (63a) 과 이 뒷면 (63a) 에 맞닿는 리어 하우징 (64) 의 가장자리면 (64a) 이 접합됨으로써 구획 형성되어 있다. 밸브ㆍ포트 형성체 (63) 의 뒷면에 형성된 시일부재 (65) 는 냉각실 (88) 과 압축기 외부의 분위기 (대기) 의 사이를 차단시킴으로써 리어 하우징 (64) 의 내부를 밀폐시킨다. 또, 냉각실 (88) 은 흡입실 (74) 과 격리되어 있다.

냉각실 (88) 은 토출실 (75) 주위에 무단 고리 형상으로 형성되어 있다. 냉각실 (88) 은 실린더 블럭 (62) 및 밸브ㆍ포트 형성체 (63) 를 관통하도록 하여 회전축 (68) 의 축선 L 주위에 복수개 (도 3에는 하나만 도시함) 형성된 도입 통로 (89) 를 통해 크랭크실 (67) 과 연통되어 있다.

본 실시 형태에서는 크랭크실 (67) 의 압력 크기는 용량 제어 밸브 (84) 에 의해 압축기 외부의 분위기보다 높은 흡입실 (74) 의 압력과 토출실 (75) 의 압력 사이에서 증감 변경된다. 따라서, 크랭크실 (67) 은 용량 제어 밸브 (84) 에 의해 그 압력이 토출실 (75) 의 압력과 동일한 높은 압력 상태로 되어 있지 않는 한 토출실 (75) 보다 낮은 압력 상태가 유지되게 된다.

즉, 본 실시 형태에서도 상기 제 1 실시 형태와 마찬가지로 토출실 (75) 에 인접되고 토출실 (75) 의 외부둘레를 둘러싸도록 형성되고, 압축기 외부의 분위기에 인접된 냉각실 (88) 이 형성됨으로써, 상기 시일부재 (65) 의 열적 부하 및 냉각실 (88) 과 압축기 외부의 분위기의 압력 차이에 따른 부하를 경감시킬 수 있다. 따라서, 상기 시일부재 (65) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태에서는 상기 기술한 본 실시 형태의 효과 이외에, 상기 제 1 실시 형태의 (2) 및 (4) 와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 취지에서 벗어나지 않는 범위에서 예컨대 다음 태양으로도 실시할 수 있다.

○ 상기 제 1 실시 형태에서 로터리 밸브 (50A, 50B) 를 구비한 흡입 밸브 장치 (49A, 49B) 대신에 리드 밸브를 구비한 흡입 밸브 장치를 사용할 수도 있다.

○ 상기 제 1 실시 형태에서는 크랭크실 (36) 과 격리되어 리어 하우징 (14) 내에 흡입실 (22) 을 형성하고, 이 흡입실 (22) 을 통해 각 압축실 (40a, 40B) 에 냉매 가스를 도입하도록 하였다. 그 대신에 크랭크실 (36) 을 외부로부터 냉매 가스가 도입되는 흡입실로서 겸용하고, 이 크랭크실 (36) 로부터 리어 하우징 (14) 내를 경유하지 않고 냉매 가스를 각 압축실 (40A, 40B) 에 도입하도록 할 수도 있다. 이 경우, 예컨대 도 4에 나타낸 바와 같이 구성한다. 한편, 도 4에서 상기 제 1 실시 형태와 동일한 구성 부재에는 상기 제 1 실시 형태와 동일한 부호가 사용된다.

실린더 블럭 (11A) 에는 상기 외부 냉매 회로로부터 크랭크실 (36) 에 냉매 가스를 도입하기 위한 연통 구멍 (90) 이 형성되어 있다. 이 구성에서는 상기 제 1 실시 형태와는 달리 리어 하우징 (14) 내에 흡입실 (22) 이 형성되어 있지 않다.

회전축 (31) 에는 이 회전축 (31) 의 외부둘레면 위에 대략 바닥이 있는 원통 형상의 로터리 밸브 (91A, 91B) 가 고착되어 있다. 로터리 밸브 (91A) 는 프론트측 압축실 (40A) 에 적용되는 흡입 밸브 장치 (92A) 를 구성하고, 로터리 밸브 (91B) 는 리어측 압축실 (40B) 에 적용되는 흡입 밸브 장치 (92B) 를 구성한다.

로터리 밸브 (91A, 91B) 는 축 구멍 (32A, 32B) 내에 슬라이딩 회전이 가능하게 수용되어 있다. 로터리 밸브 (91A, 91B) 에 형성된 도입 구멍 (48A, 48B) 은 크랭크실 (36) 에 연통되어 있다. 도입 구멍 (48A) 은 회전축 (31) 의 회전에 따라 크랭크실 (36) 과 흡입 구멍 (47A) 을 간헐적으로 연통시키고, 도입 구멍 (48B) 은 회전축 (31) 의 회전에 따라 크랭크실 (36) 과 흡입 구멍 (47B) 을 간헐적으로 연통시킨다. 크랭크실 (36) 의 냉매 가스는 도입 구멍 (48A, 48B) 을 경유하여 흡입 행정에 있는 압축실 (40A, 40B) 에 흡입된다.

이 구성에 따르면, 예컨대 외부 냉매 회로로부터 크랭크실 (36) 로 도입된 냉매 가스를, 실린더 헤드 내를 경유하여 압축실 (40A, 40B) 에 도입하도록 한 태양과 비교하여 크랭크실 (36) 로부터 압축실 (40A, 40B) 까지의 가스 경로를 짧게 하기 쉬워진다.

또, 흡입실은 크랭크실 (36) 이 겸하고 있기 때문에, 압축실 (40A, 40B) 에서 누출된 블로 바이 가스 등의 영향으로 인해 상기 흡입실의 압력은 예컨대 흡입실이 크랭크실 (36) 과 격리된 태양에서의 흡입실의 압력보다 높아지는 경향이 있다. 따라서, 크랭크실 (36) 과 연통된 냉각실 (54A, 54B) 의 압력을 토출실 (21A, 21B) 의 압력과 비슷하게 하기 쉬워져 냉각실 (54A, 54B) 과 토출실 (21A, 21B) 의 압력 차이에 따른 시일부재 (19) 의 부하를 경감시키기 쉬워진다.

○ 상기 제 1 실시 형태에서는 볼트 삽입관통 구멍 (17) 의 내부둘레면과 관통 볼트 (16) 의 외부둘레면의 간극을 도입 통로로서 이용했는데, 이에 한정되지 않는다. 크랭크실 (36) 과 각 냉각실 (54A, 54B) 을 연통시키는 도입 통로를 볼트 삽입관통 구멍 (17) 과 별개로 형성할 수도 있다.

○ 상기 제 1 실시 형태에서 냉각실 (54A, 54B) 의 한쪽을 생략할 수도 있다.

○ 상기 제 2 실시 형태에서 도입 통로 (89) 를 생략하고, 급기 통로 (82) 위에 용량 제어 밸브 (84) 와 크랭크실 (67) 사이에 냉각실 (88) 을 개재시키도록 할 수도 있다. 급기 통로 (82) 에서의 용량 제어 밸브 (84) 의 밸브체 (84a) 근방 부분을 스로틀로서 기능하는 것으로 한 경우, 용량 제어 밸브 (84) 보다 하류측 급기 통로 (82) 내를 크랭크압과 거의 동일한 압력 상태로 할 수 있다. 즉, 이 경우 용량 제어 밸브 (84) 보다 하류측 급기 통로 (82) 위에 형성된 냉각실 (88) 은 크랭크압 상태가 된다. 이 구성에서는 냉각실 (88) 보다 하류측 급기 통로 (82) 가 도입 통로로서 기능한다.

○ 냉각실 (54A, 54B, 88) 은 반드시 무단 고리 형상이 아니어도 된다.

○ 도입 통로를 하나만 형성한 구성으로 할 수도 있다.

○ 와플 타입의 용량 가변형 압축기에서 본 발명을 적용시킬 수도 있다.

○ 사판 대신에 웨이브 캠을 캠체로서 사용한 웨이브 캠 타입의 피스톤식 압축기에 본 발명을 적용시킬 수도 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이 청구항 1∼7에 기재된 발명에 따르면, 피스톤식 압축기에서 실린더 헤드의 내부를 밀폐시키는 시일부재의 부하를 경감시킬 수 있게 된다.

도 1은 제 1 실시 형태의 피스톤식 압축기의 개요를 나타내는 단면도이다.

도 2는 도 1의 1-1선을 따라 자른 단면도이다.

도 3은 제 2 실시 형태의 피스톤식 압축기의 개요를 나타내는 단면도이다.

도 4는 다른 예의 피스톤식 압축기의 개요를 나타내는 단면도이다.

도 5는 종래 기술의 피스톤식 압축기의 개요를 나타내는 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

11A, 11B: 압축기의 하우징을 구성하는 하우징 구성체로서의 실린더 블럭

13: 압축기의 하우징을 구성하는 프론트측 실린더 헤드로서의 프론트 하우징

14: 압축기의 하우징을 구성하는 리어측 실린더 헤드로서의 리어 하우징

16: 관통 볼트

17: 도입 통로를 구성하는 볼트 삽입관통 구멍

19: 시일부재

21A, 21B: 토출실

22: 흡입실

31: 회전축

35: 캠체

36: 크랭크실

39: 양두 피스톤

40A, 40B: 압축실

45: 가스 통로 (흡입 통로) 를 구성하는 축내 통로

46: 가스 통로 (흡입 통로) 를 구성하는 연통 구멍

47A, 47B: 가스 통로를 구성하는 흡입 구멍

48A, 48B: 가스 통로를 구성하는 도입 구멍

49A, 49B: 흡입 밸브 장치

50A, 50B: 로터리 밸브

54A, 54B: 냉각실

61: 압축기의 하우징을 구성하는 하우징 구성체로서의 프론트 하우징 (제 2 실시 형태)

62: 압축기의 하우징을 구성하는 하우징 구성체로서의 실린더 블럭

63: 압축기의 하우징을 구성하는 하우징 구성체로서의 밸브ㆍ포트 형성체

64: 압축기의 하우징을 구성하는 실린더 헤드로서의 리어 하우징 (제 2 실시 형태)

65: 시일부재 (제 2 실시 형태)

67: 크랭크실 (제 2 실시 형태)

68: 회전축 (제 2 실시 형태)

70: 피스톤 (제 2 실시 형태)

74: 흡입실 (제 2 실시 형태)

75: 토출실 (제 2 실시 형태)

86: 캠체로서의 사판 (제 2 실시 형태)

88: 냉각실 (제 2 실시 형태)

89: 도입 통로 (제 2 실시 형태)

91A, 91B: 로터리 밸브 (다른 예)

92A, 92B: 흡입 밸브 장치 (다른 예)

Claims (7)

1. 토출실을 형성한 실린더 헤드를 포함한 하우징과, 상기 실린더 헤드의 내부를 밀폐시키는 시일부재를 구비하고, 상기 하우징 내에는, 외부로부터 가스가 도입되는 흡입실 및, 회전축의 회전 운동을 피스톤의 왕복 운동으로 변환시키는 캠체를 수용하는 크랭크실이 구비되고, 상기 피스톤의 왕복 운동에 따라 상기 흡입실로부터 압축실로의 가스 흡입 및 상기 압축실 내에서의 가스 압축 그리고 상기 압축실로부터 상기 토출실로의 가스 토출을 행하는 구성을 갖는 피스톤식 압축기에 있어서,

   상기 실린더 헤드에는 상기 흡입실과 격리된 냉각실이 상기 토출실에 인접되고 또한 상기 토출실의 외부둘레를 둘러싸며 형성되고, 상기 시일부재는 상기 냉각실과 압축기 외부의 분위기 사이를 차단시킴으로써 상기 실린더 헤드의 내부를 밀폐시키고, 상기 냉각실과 상기 크랭크실은 도입 통로를 통해 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각실과 크랭크실은 복수개의 도입 통로에 의해 연통되어 있는 피스톤식 압축기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하우징 내에는, 실린더 헤드를 다른 하우징 구성체와 체결 고정시키기 위한 볼트를 삽입 관통하는 볼트 삽입관통 구멍이 형성되어 있고, 이 볼트 삽입관통 구멍의 내부둘레면과 볼트의 외부둘레면의 간극을 도입 통로로서 이용한 피스톤식 압축기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 냉각실은 토출실 주위에 무단 (無端) 고리 형상으로 형성되어 있는 피스톤식 압축기.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 피스톤은 하우징 내의 제 1 가장자리측 및 제 2 가장자리측에 각각 압축실을 구획하는 양두 피스톤이며, 상기 하우징은, 토출실을 형성한 제 1 가장자리측 실린더 헤드와, 흡입실과 토출실을 형성한 제 2 가장자리측 실린더 헤드를 포함하고, 제 2 가장자리측 실린더 헤드의 흡입실과 제 1 가장자리측 압축실은 흡입 통로를 통해 연통되어 있고, 외부 회로로부터의 가스는 제 2 가장자리측 실린더 헤드의 흡입실을 통해 제 2 가장자리측 압축실에 도입되는 동시에, 제 2 가장자리측 실린더 헤드의 흡입실 및 흡입 통로를 통해 제 1 가장자리측 압축실에도 도입되며, 적어도 상기 제 1 가장자리측 실린더 헤드에 냉각실을 형성한 피스톤식 압축기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 가장자리측 실린더 헤드에서 토출실은 흡입실의 외측을 둘러싸도록 형성되어 있고, 상기 제 1 가장자리측 압축실에 적용되는 흡입 밸브 장치 및 제 2 가장자리측 압축실에 적용되는 흡입 밸브 장치에는, 회전축에 형성되고 이 회전축과 동기 회전함으로써, 압축실과 흡입실 사이의 가스 통로를 개폐할 수 있는 로터리 밸브가 각각 사용되고, 상기 가스 통로를 구성하는 상기 흡입 통로의 일부는 회전축에 형성된 축내 통로로 구성되어 있는 피스톤식 압축기.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 흡입실은 크랭크실이 겸하고 있고, 외부로부터의 가스는 이 크랭크실로부터 실린더 헤드 내를 경유하지 않고 압축실에 도입되는 피스톤식 압축기.