KR100554553B1 - 피스톤식 압축기의 냉매 흡입기구 및 피스톤식 압축기 - Google Patents

피스톤식 압축기의 냉매 흡입기구 및 피스톤식 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR100554553B1
KR100554553B1 KR1020020072319A KR20020072319A KR100554553B1 KR 100554553 B1 KR100554553 B1 KR 100554553B1 KR 1020020072319 A KR1020020072319 A KR 1020020072319A KR 20020072319 A KR20020072319 A KR 20020072319A KR 100554553 B1 KR100554553 B1 KR 100554553B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotary
piston
refrigerant
suction
compression chamber
Prior art date
Application number
KR1020020072319A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030041825A (ko
Inventor
다루따니도모지
오따마사끼
신또꾸노리유끼
가와무라히사또
다나까히로히꼬
사이끼아끼오
곤도준
Original Assignee
가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26624634&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR100554553(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 filed Critical 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Publication of KR20030041825A publication Critical patent/KR20030041825A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100554553B1 publication Critical patent/KR100554553B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1009—Distribution members
    • F04B27/1018—Cylindrical distribution members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/12—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders having plural sets of cylinders or pistons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

피스톤식 압축기에 사용되는 냉매 흡입기구로서, 상기 압축기는 회전축과 일체로 회전하기 위해 회전축상에 장착된 캠부재를 포함한다. 상기 회전축은 이 회전축을 통해 신장하는 냉매통로를 구비한다. 캠부재는 회전축의 회전을 회전축 주위에 배치된 실린더 보어내 피스톤의 직선 왕복운동으로 변환시킨다. 각각의 실린더보어는 연관된 피스톤에 의해 압축실을 한정한다. 피스톤이 각각 흡입행정, 압축행정, 및 토출행정에 있는 때에는 상기 냉매의 압축실에의 도입, 압축실내에서의 압축, 및 압축실로부터의 토출이 행해지며, 압축실에서 발생한 반력이, 토출행정에 있는 피스톤 (29, 29A, 51, 51A) 에 작용한다. 회전축 (21, 46) 근처에 위치한 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 는 냉매통로와 소통하는 도입통로 (31, 32, 57, 66, 67) 를 포함한다. 흡입통로 (33, 33A, 34, 34A, 58, 58A) 는 그 일단에서 각각의 실린더 보어 (27, 27A, 28, 28A, 50, 50A) 에 연결되며, 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 의 회전에 따라 선택적으로 상기 도입통로 (31, 32, 57, 66, 67) 에 연결되고 또한 그로부터 분리된다. 상기 피스톤 (29, 29A, 51, 51A) 에 작용하는 반력이 상기 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 에 전달됨으로써, 그 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 가, 실린더 보어 (27, 27A, 28, 28A, 50, 50A) 에 연결된 흡입통로 (33, 33A, 34, 34A, 58, 58A) 의 타단 (331, 341, 581) 에 대해 힘을 받는다.
피스톤식 압축기, 냉매 흡입기구

Description

피스톤식 압축기의 냉매 흡입기구 및 피스톤식 압축기{REFRIGERATION SUCTION MECHANISM FOR A PISTON TYPE COMPRESSOR AND A PISTON TYPE COMPRESSOR}
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압축기를 도시하는 측단면도이다.
도 2a 는 도 1 의 선 2A-2A 를 따라 취한 단면도이다.
도 2b 는 도 2a 내 도시된 냉매통로부의 확대 측단면도이다.
도 3a 는 도 1 의 선 3A-3A 를 따라 취한 단면도이다.
도 3b 는 도 3a 에 도시된 냉매통로부의 확대 단면도이다.
도 4 는 회전축의 전방단부를 도시하는 확대 단면도이다.
도 5 는 회전축의 후방단부를 도시하는 확대 단면도이다.
도 6a 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 압축기를 도시하는 측단면도이다.
도 6b 는 도 6a 로부터 부분적으로 취한 로터리 밸브를 도시하는 확대 측단면도이다.
도 7 은 도 6a 의 선 7-7 을 따라 취한 단면도이다.
도 8 은 도 6a 의 선 8-8 을 따라 취한 단면도이다.
도 9 는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 압축기를 도시하는 측단면도이다.
도 10 은 도 9 의 선 10-10 을 따라 취한 단면도이다.
도 11 은 도 9 의 선 11-11 을 따라 취한 단면도이다.
도 12a 는 다른 실시예에 따른 쌍두 피스톤을 도시하는 단면도이다.
도 12b 는 다른 실시예에 따른 편두 피스톤을 도시하는 단면도이다.
[도면의 주요부호에 대한 설명]
29, 29A, 51, 51A ; 피스톤
35, 36, 59, 62, 63 ; 로터리 밸브
21, 46 ; 회전축
31, 32, 57, 66, 67 ; 도입통로
27, 27A, 28, 28A, 50, 50A ; 실린더 보어
33, 33A, 34, 34A, 58, 58A ; 흡입통로
37, 38, 60, 64, 65 ; 밸브수용부
23, 49 ; 캠부재
113, 123, 392 ; 시일면
25, 26, 53, 68 ; 스러스트 베어링
23, 49 ; 사판
본 발명은 피스톤식 압축기의 냉매 흡입기구에 관한 것이다. 본 발명에 따른 냉매 흡입기구는, 냉매를 실린더 보어내의 압축실로 도입하도록 회전축을 통해 신장하는 통로와 소통하고 있는 냉매 도입통로를 구비하는 로터리 밸브를 포함 한다.
피스톤식 압축기는 회전축의 외주에 있는 실린더 보어에 각각 배치된 다수의 피스톤을 구비하여, 캠을 통해 회전축의 회전을 피스톤의 직선 왕복운동으로 변환시킨다.
일본 특허공개공보 제 5-113174 호 및 일본 특허공개공보 제 7-63165 호에 개시된 피스톤식 압축기는, 실린더 보어로 냉매를 도입하기 위한 로터리 밸브를 포함한다. 일본 특허공개공보 제 5-113174 호에 개시된 가변용량형 사판(斜板)식 압축기는, 회전축으로부터 개별적으로 형성되고 연결된 로터리 밸브를 포함한다. 상기 로터리 밸브는, 회전축이 회전운동하도록 밸브실내에 회전가능하게 포함된다.
일본 특허공개공보 제 7-63165 호는 쌍두 피스톤을 사용하는 사판식 압축기를 개시하고 있다. 상기 압축기는 회전축의 저널부에서 방사상으로 신장하며, 회전축을 통해 신장하는 냉매통로와 소통하는 흡입통로를 구비하고 있다. 상기 흡입통로는, 흡입통로가 회전할 때 흡입행정중인 실린더 중 하나의 흡입포트와 소통한다. 즉, 상기 회전축은 로터리 밸브로서 작용한다. 상기 공보에 개시된 흡입포트는 로터리 밸브에 의해 선택적으로 개방되어 냉매를 실린더 보어로 도입한다. 이것은, 비틀어질 수 있는 흡입밸브에 의해 선택적으로 개방된 흡입포트를 갖는 압축기와 비교하여 체적효율을 향상시킨다.
그러나 상기 공보에 개시된 압축기중 어느것에서도, 흡입행정중 실린더 보어내에 포함된 냉매가, 로터리 밸브의 외면을 따라 흡입통로로부터 누설되려는 경향이 있다. 더 구체적으로, 일본 특허공개공보 제 5-113174 호에 개시된 압축기 는, 냉매누설을 최소화하기 위해 밸브실의 내면과 로터리 밸브의 외면 사이의 간격이 최소가 되도록 하는 것이 바람직하지만, 그러한 제조는 매우 어렵다. 일본 특허공개공보 제 7-63165 호에 개시된 압축기는, 실린더 블록에 있는 관통홀과 로터리 밸브의 외면 사이의 간격에 대하여 유사한 문제점을 갖고 있다. 냉매의 그러한 누설은 압축기의 체적효율을 저하시킨다.
본 발명의 목적은 로터리 밸브를 사용하는 피스톤식 압축기의 체적효율을 향상시키는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은,
피스톤식 압축기에 사용되는 냉매 흡입기구로서, 상기 압축기는 회전축과 일체로 회전하기 위해 회전축상에 장착된 캠부재를 포함하며, 상기 압축기는 냉매를 압축실을 향해 유동시키기 위한 냉매통로를 구비하며, 상기 캠부재는 회전축의 회전을 그 회전축 주위에 배치된 실린더 보어내에서 피스톤의 직선 왕복운동으로 변환시키며, 각각의 실린더 보어는 연관된 피스톤에 의해 압축실을 한정하며, 피스톤이 각각 흡입행정, 압축행정, 및 토출행정에 있는 때에는 상기 냉매의 압축실에의 도입, 압축실내에서의 압축, 및 압축실로부터의 토출이 행해지며, 압축실에서 발생한 반력이, 토출행정에 있는 피스톤 (29, 29A, 51, 51A) 에 작용하는 냉매흡입기구에 있어서,
회전축 (21, 46) 부근에 위치한 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 는 상기 냉매통로와 소통하고 있는 도입통로 (31, 32, 57, 66, 67) 를 포함하고, 일단이 각 각의 실린더 보어 (27, 27A, 28, 28A, 50, 50A) 에 연결된 흡입통로 (33, 33A, 34, 34A, 58, 58A) 는, 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 의 회전에 따라 선택적으로 상기 도입통로 (31, 32, 57, 66, 67) 에 연결되고 또한 그로부터 분리되며, 상기 피스톤 (29, 29A, 51, 51A) 에 작용하는 반력이 상기 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 에 전달됨으로써, 그 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 가, 실린더 보어 (27, 27A, 28, 28A, 50, 50A) 에 연결된 흡입통로 (33, 33A, 34, 34A, 58, 58A) 의 타단 (331, 341, 581) 에 대해 힘을 받는 것을 특징으로 하는 냉매 흡입기구를 제공한다.
본 발명의 다른 측면 및 잇점들은, 본 발명의 원리를 실시예로 도시하는 동봉된 도면과 함께 이하의 설명으로부터 명백해 질 것이다.
본 발명의 제 1 실시예는 도 1 내지 도 5 를 참조하여 서술된다. 상기 제 1 실시예는 쌍두 피스톤을 포함하는 고정식 토출 압축기와 관련있다.
도 1 에 도시된 것처럼, 전방 하우징 (13) 및 후방 하우징 (14) 이 실린더 블록 (11 및 12) 에 각각 연결되며, 이 블록은 서로 연결되어 있다. 토출실 (131) 은 전방 하우징 (13) 내에 한정된다. 토출실 (141) 및 흡입실 (142) 은 후방 하우징 (14) 에 한정된다.
압축기의 전방부에 있어서, 밸브판 (15), 밸브형성판 (16) 및 리테이너 형성판 (17) 은 실린더 블록 (11) 과 전방 하우징 (13) 사이에 개재된다. 밸브판 (18), 밸브형성판 (19) 및 리테이너 형성판 (20) 은 실린더 블록 (12) 과 후방 하 우징 (14) 사이에 개재된다. 토출포트 (151 및 181) 는 밸브판 (15 및 18) 에 각각 형성된다. 토출밸브 (161 및 191) 는 밸브형성판 (16 및 19) 에 각각 형성된다. 상기 토출밸브 (161) 는 상기 토출포트 (151) 를 선택적으로 개방한다. 리테이너 (171) 는 토출밸브 (161) 의 개방크기를 조절한다. 이와 유사하게, 압축기의 후방부에 있어서, 토출밸브 (191) 및 토출포트 (181) 를 갖는 밸브판 조립체는 실린더 블록 (12) 과 후방 하우징 (14) 사이에 위치한다. 상기 토출밸브 (191) 는 상기 토출포트 (181) 를 선택적으로 개방한다. 리테이너 (201) 는 상기 토출밸브 (191) 의 개방크기를 조절한다.
회전축 (21) 은 실린더 블록 (11 및 12) 에 회전가능하게 지지된다. 상기 회전축 (21) 은, 실린더 블록 (11 및 12) 을 통해 형성된 관통홀 (112 및 122) 을 통과한다. 상기 회전축 (21) 은 관통홀 (112 및 122) 의 위치에서 실린더 블록 (11 및 12) 에 의해 직접 지지된다.
축시일 (22) 은 전방 하우징 (13) 과 회전축 (21) 사이에 개재된다. 알루미늄(알루미늄 합금을 포함하는)으로 이루어진 캠부재처럼 작용하는 사판 (23) 은, 실린더 블록 (11 및 12) 사이에서 한정되는 사판실 (24) 내의 회전축 (21) 상에 장착된다. 상기 사판 (23) 은 슈 (301 및 302) 와 활주가능하게 접촉하도록 판형상부 (235) 를 갖는다. 판형상부 (235) 와 회전축의 축선 (211) 에 수직인 평면사이의 각 (사판 경사각) 은 고정된다. 한 쌍의 스러스트 베어링 (25,26) 은, 실린더 블록 (11, 12) 의 에지와 사판 (23) 의 원형 베이스부 (231) 양측 사이에 각각 개재된다. 사판 (23) 및 그 사판 (23) 에 고정된 회전축 (21) 이 회전 축 (21) 의 축선 (211) 방향으로의 상대적 운동에 대해 조절되도록, 한 쌍의 스러스트 베어링 (25 및 26) 사이에 사판 (23) 이 개재된다.
도 4 에 도시된 것처럼, 스러스트 베어링 (25) 은 한쌍의 레이스 (251 및 252) 및 그 사이에 배치된 다수의 롤러 (253) 을 포함한다. 돌출부 (111) 는 실린더 블록 (11) 의 에지면에 형성된다. 상기 레이스 (251) 는 돌출부 (111) 와 인접한다. 스러스트 베어링 (25) 의 레이스 (252) 는 사판 (23) 의 베이스부 (231) 의 단부면 (232) 과 접촉한다. 스러스트 베어링 (25) 이 회전축 (21) 에 대하여 일단으로부터 타단까지 관찰되는 경우, 돌출부 (111) 와 레이스 (251) 가 접촉하는 영역과 단부면 (232) 과 레이스 (252) 가 접촉하는 영역이 실질적으로 겹쳐진다. 따라서, 레이스 (251 및 252) 는 스러스트 부하에 의해 비틀어지지 않으므로, 스러스트 베어링 (25) 이 스러스트 부하를 흡수하는 기능을 제공받지 않는다.
도 5 에 도시된 것처럼, 스러스트 베어링 (26) 은 한 쌍의 레이스 (261 및 262) 및 그 사이에 배치된 다수의 롤러 (263) 를 포함한다. 돌출부 (121) 는 실린더 블록 (12) 의 단부면상에 형성된다. 레이스 (261) 는 돌출부 (121) 와 인접한다. 돌출부 (234) 는 사판 (23) 의 베이스부 (231) 의 에지면 (233) 에 형성된다. 레이스 (262) 는 돌출부 (234) 와 인접한다. 돌출부 (234) 와 레이스 (262) 가 인접하는 위치와 회전축 (21) 사이의 거리는, 돌출부 (121) 와 레이스 (261) 가 인접하는 위치와 회전축 (21) 사이의 거리보다 더 길다. 스러스트 베어링 (26) 이 회전축 (21) 에 대해 일단부터 타단까지 관찰되는 경우, 돌출부 (121) 및 레이스 (261) 가 접촉하는 영역과 돌출부 (234) 및 레이스 (262) 가 접촉하는 영역이 겹쳐지 않는다. 따라서, 레이스 (261 및 262) 는 스러스트 부하에 의해 비틀어져, 스러스트 베어링 (26) 은 스러스트 부하를 흡수하는 기능을 제공받는다.
도 2A 에 도시된 것처럼, 다수의 실린더 보어 (27 및 27A) 는 회전축 (21) 의 외주에 서로 일정한 각으로 간격을 두도록 실린더 블록 (11) 에 형성된다. 이와 유사하게, 도 3A 에 도시된 것처럼, 다수의 실린더 보어 (28, 28A 및 28B) 는 회전축 (21) 의 외주에 서로 일정한 각으로 간격을 두도록 실린더 블록 (12) 에 형성된다. 실린더 보어 (27 및 27A) 는 쌍두 피스톤 (29 및 29A) 을 각각 수용하도록 실린더 보어 (28, 28A 및 28B) 와 대향한다.
회전축 (21) 과 일체로 회전하는 사판 (23) 의 회전은, 슈 (301 및 302) 를 통해 쌍두 피스톤 (29 및 29A) 각각에 전달되어 연관된 실린더 보어 (27, 27A, 28, 28A, 28B) 내의 쌍두 피스톤 (29 및 29A) 을 직선으로 왕복운동시킨다. 압축실 (271 및 281) 은 실린더 보어 (27, 27A, 28, 28A 및 28B) 내에 한정된다.
관통홀 (112 및 122) 은 회전축 (21) 이 이곳을 통해 신장하도록 실린더 블록 (11 및 12) 에 각각 형성된다. 각각의 관통홀 (112 및 122) 은 회전축 (21) 의 길이방향을 따라 상이한 반경으로 신장한다. 관통홀이 가장 작은 반경을 갖는 부분에서 회전축 (21) 과의 접촉으로 시일면 (113 및 123) 이 형성된다. 회전축 (21) 은 시일면 (113 및 123) 상의 실린더 블록 (11 및 12) 에 의해 직접 지지된다.
통로 (212) 는 회전축 (21) 을 통해 형성된다. 통로 (212) 의 단부는 회전축 (21) 의 내부 에지에 있어 후방 하우징 (14) 내에 한정된 흡입실 (142) 로 개방된다. 도입통로 (31 및 32) 는 통로 (212) 와 유체소통하는 회전축 (21) 내에 각각 형성된다.
도 2A, 2B 및 4 에 도시된 것처럼, 실린더 보어 (27 및 27A) 가 관통홀 (112) 과 소통되도록 흡입통로 (33 및 33A) 가 실린더 블록 (11) 에 형성된다. 흡입통로 (33 및 33A) 의 입구 (331) 는 시일면 (113) 상에 개방된다. 도 3A, 3B 및 5 에 도시된 것처럼, 실린더 보어 (28, 28B 및 28A) 가 홀 (122) 과 소통하도록 흡입통로 (34 및 34A) 가 실린더 블록 (12) 에 형성된다. 흡입통로 (34 및 34A) 의 입구 (341) 는 시일면 (123) 에 개방된다. 도입통로 (31 및 32) 의 단부 (311 및 321) 는, 회전축 (21) 의 회전과 연계하여 흡입통로 (33, 33A, 34 및 34A) 의 입구 (331 및 231) 와 간헐적으로 소통하고 있다.
실린더 보어 (27 및 27A) 로 냉매가 도입되는 동안 도입통로 (31) 의 단부 (311) 및 흡입통로 (33 및 33A) 의 입구 (331) 가 소통한다(즉 쌍두 피스톤 (29 및 29A) 이 도 1 의 왼쪽으로부터 오른쪽으로 이동한다). 회전축 (21) 의 통로 (212) 내 냉매는, 도입통로 (31) 및 흡입통로 (33 및 33A) 를 경유해 실린더 보어 (27 및 27A) 의 압축실 (271) 로 도입된다.
실린더 보어 (27 및 27A) 내 냉매가 압축되는 동안, 흡입통로 (33 및 33A) 의 단부 (311) 와 입구 (331) 사이의 유체소통이 금지된다(즉 쌍두 피스톤 (29 및 29A) 이 도 1 의 오른쪽에서 왼쪽으로 이동한다). 토출밸브 (161) 를 밀어냄으 로써 압축실 (271) 에서 압축된 냉매를 토출포트 (151) 로부터 토출실 (131) 로 토출한다. 토출실 (131) 로 토출된 냉매는 도면에는 도시되지 않은 외부의 냉매회로로 배출된다.
냉매가 실린더 보어 (28, 28A 및 28B) 로 도입되는 동안, 도입통로 (32) 의 단부 (321) 및 흡입통로 (34 및 34A) 의 입구 (341) 는 서로 소통되어 유지된다(즉 쌍두 피스톤 (29 및 29A) 이 도 1 의 오른쪽으로부터 왼쪽으로 이동한다). 따라서 회전축 (21) 의 통로 (212) 내 냉매는, 도입통로 (32) 와 흡입통로 (34 및 34A) 를 경유해 실린더 보어 (28, 28A 및 28B) 의 압축실 (281) 로 도입된다.
실린더 보어 (28, 28A 및 28B) 내 냉매가 압축되는 동안, 흡입통로 (34 및 34A) 의 단부 (321) 와 입구 (341) 사이의 유체소통이 금지된다(즉 쌍두 피스톤 (29 및 29A) 이 도 1 의 왼쪽에서 오른쪽으로 이동한다). 실린더 보어 (28, 28A 및 28B) 가 토출행정에 있는 중 토출밸브 (191) 를 밀어냄으로써, 압축실 (281) 에서 압축된 냉매를 토출포트 (181) 로부터 토출실 (141) 로 토출한다. 토출실 (141) 로 토출된 냉매는 외부의 냉매회로로 배출된다. 외부의 냉매회로로 배출된 냉매는 흡입실 (142) 로 순환한다.
시일면 (113 및 123) 과 접촉하는 회전축 (21) 부분은, 도 4 및 5 에 도시된 것처럼 회전축 (21) 과 일체로 형성된 로터리 밸브 (35 및 36) 처럼 작용한다. 회전축 (21) 을 시일면과 접촉시키는 대신에, 이들은 냉매의 누설을 방지하도록 그들 사이의 간격을 최소화 하도록 위치할 수 있다. 로터리 밸브 (35 및 36) 는 그 외면 (351 및 361) 에서 시일면 (113 및 123) 과 접촉한다. 상기 시일면 (113) 은, 로터리 밸브 (35) 를 덮는 밸브수용부 (37)(도 4 에 도시) 의 내면에 있다. 시일면 (123) 은 로터리 밸브 (36) 를 덮는 밸브수용부 (38)(도 5 에 도시)의 내면에 있다.
도 1 에 도시된 실린더 보어 (27A) 가 토출행정에 있는 경우, 도 3 에 도시된 하부 실린더 보어 (28B) 또한 토출행정에 있다. 실린더 보어 (27A) 내의 냉매를 압축하고 그 냉매를 토출실 (131) 로 토출하는 동안, 토출행정 중인 실린더 보어 (27A) 내 쌍두 피스톤 (29A) 은 반력을 받는다. 이 반력은 쌍두 피스톤 (29A), 슈 (301) 및 사판 (23) 을 경유해 회전축 (21) 에 전달된다. 쌍두 피스톤 (29A) 을 통해 사판 (23) 에 전달된 반력은, 도 1 의 화살표 F1 으로 도시된 힘으로써 사판 (23) 에 가해진다. 또한 실린더 보어 (28B) 내의 쌍두 피스톤 (29) 을 통해 사판 (23) 에 전달된 반력은 도 1 의 화살표 F2 로 도시된 유사한 힘 F2 로써 사판 (23) 에 가해진다. 이러한 힘 F1 및 F2 는, 사판 (23) 을 일체로 지지하는 회전축 (21) 을 사판 (23) 의 중심에서 중앙으로 기울이도록 한다. 회전축 (21) 은 베어링에 의해 지지되어 관통홀 (112 및 122) 의 내면으로부터 해방가능하다. 회전축 (21) 의 관통홀 (112 및 122) 의 내면에 대한 변위가 로터리 밸브 (35 및 36) 로 전달된다. 즉, 압축에 대한 반력은, 토출행정중인 실린더 보어 (27A 및 28B) 내 쌍두 피스톤 (29A 및 29) 을 통해 회전축 (21) 으로 전달되어 토출행정 중인 실린더 보어 (27A) 의 방향으로 로터리 밸브 (35) 를 치우치게 한다. 유사하게, 로터리 밸브 (36) 는 또한 반력에 의해 실린더 보어 (28B) 의 방향으로 치우친다.
반력에 의해 슈 (301 및 302), 사판 (23) 및 회전축 (21) 은, 토출행정 중인 실린더 보어와 소통하고 있는 흡입통로의 입구 (331 및 341) 쪽으로 로터리 밸브 (35 및 36) 를 치우치게 한다.
로터리 밸브 (35) 의 외면 (351) 은, 토출행정 중인 실린더 보어 (27A) 쪽으로 치우친다. 상기 외면 (351) 은 흡입통로 (33A) 의 입구 (331) 근처에서 시일면 (113) 쪽으로 몰린다. 흡입통로 (33A) 는 토출행정 중인 실린더 보어 (27A) 와 소통되어 있다. 토출행정 중인 실린더 보어 (28B) 쪽으로 치우친 로터리 밸브 (36) 의 외면 (361) 은, 흡입통로 (34) 의 입구 (341) 근처의 시일면 (123) 쪽으로 밀어진다. 흡입통로 (34) 는 토출행정중인 실린더 보어 (28B) 와 소통되어 있다. 그 결과, 토출행정중인 실린더 보어 (27A 및 28B) 의 압축실 (271 및 281) 내의 냉매가 흡입통로 (33A 및 34) 로부터 누설되는 것이 방지된다. 따라서, 압축기의 체적효율이 향상된다.
스러스트 베어링 (25) 이 스러스트 부하를 흡수하는 기능을 제공받지 못하는 반면, 베어링 (26) 은 스러스트 부하를 흡수하는 기능을 제공받는다. 스러스트 부하를 흡수하는 베어링 (26) 의 기능은 부품의 치수오차로 인한 선택의 허용오차를 완화시킨다. 따라서, 베어링 (26) 은 사판 (23) 의 중심에서 도 1 에 도시된 F1 및 F2 의 방향으로 사판 (23) 이 회전하도록 한다. 즉, 반력에 의해 베어링 (26) 은 토출행정 중인 실린더 보어와 소통하는 흡입통로의 입구의 방향으로 로터리 밸브 (35 및 36) 를 치우치게 한다. 반력을 전달하는 스러스트 베어링 (26) 을 갖는 형상은 단순하여, 압축실 (271 및 281) 내 냉매는 흡입통로를 통해 누설되지 않는다.
로터리 밸브 (35) 를 향해 사판 (23) 으로부터 멀리 신장하는 회전축 (21) 부분은, 로터리 밸브 (35) 의 외면 (351) 과 시일면 (113)(밸브수용부 (37) 의 내면)을 포함하는 방사상 베어링만에 의해 지지된다. 밸브수용부 (37) 의 시일면 (113) 은 로터리 밸브 (35) 를 통해 회전축 (21) 을 지지하는 방사상 베어링처럼 작용한다. 시일면 (113) 은 토출행정중인 실린더 보어 (27A) 와 소통하는 흡입통로 (33A) 의 입구 (331) 를 향해 반력을 전달함으로써 로터리 밸브 (35) 를 치우치게 한다.
로터리 밸브 (36) 를 향해 사판 (23) 으로부터 멀리 신장하는 회전축 (21) 부분은, 로터리 밸브 (35) 의 외면 (351) 과 시일면 (123)(밸브수용부 (38) 의 내면)을 포함하는 방사상 베어링만에 의해 지지된다. 밸브수용부 (38) 의 시일면 (123) 은 로터리 밸브 (36) 를 통해 회전축 (21) 을 지지하는 방사상 베어링처럼 작용한다. 시일면 (123) 은 토출행정중인 실린더 보어 (28B) 와 소통하는 흡입통로 (34) 의 입구 (341) 를 향해 반력을 전달함으로써 로터리 밸브 (36) 를 치우치게 한다.
로터리 밸브를 향해 사판 (23) 으로부터 멀리 신장하는 회전축 (21) 의 외면의 일부에 배치된 방사상 베어링에 의해 지지된 회전축 (21) 을 갖는 형상은, 로터리 밸브 (35 및 36) 에 의해 흡입통로 (33A 및 34A) 의 입구 (331 및 341) 를 폐쇄하는 효과를 향상시킨다.
토출행정 중인 실린더 보어 (27A 및 28B) 와 각각 소통하는 흡입통로 (33A 및 34) 의 입구 (331 및 341) 는, 로터리 밸브 (35 및 36) 에 가해진 힘 과 반력에 의해 밀폐된다. 이 밀폐된 상태는 로터리 밸브 (35 및 36) 의 외면 (351 및 361) 과 시일면 (113 및 123) 사이의 간격의 크기에 영향을 받지 않는다. 따라서, 간격의 허용오차에 대한 정밀한 제어가 필요없기 때문에, 간격의 정확도가 낮은 경우에 조차, 압축실 (271 및 281) 로부터 흡입통로 (33A 및 34) 를 통한 냉매의 누설이 방지된다. 즉, 간격이 정확히 허용오차내에 있지 않은 경우에도 압축기의 체적효율이 향상된다.
회전축 (21) 은 로터리 밸브 (35) 의 위치에 있는 실린더 블록 (11) 의 시일면 (113) 에 대해 가압된다. 상기 축 (21) 은 로터리 밸브 (36) 의 위치에 있는 실린더 블록 (12) 의 시일면 (123) 에 대해 가압된다. 더욱 구체적으로, 상기 축 (21) 은 반대방향에서 가압된다. 따라서, 회전축 (21) 은 단면내 중심, 즉 사판 (23) 의 중심과 함께 쉽게 기울어질 필요가 있다. 회전축 (21) 의 면과 홀 (112 및 122) 의 내면은 길이방향으로 작은 영역에서 접촉한다. 이것은 회전축 (21) 이 쉽게 기울어지도록 한다. 홀 (112 및 122) 의 반경보다 더 작은 반경을 갖는 시일면 (113 및 123) 을 갖는 형상은 회전축 (21) 이 쉽게 기울어지게 한다.
회전축 (21) 상에 고정 지지된 로터리 밸브 (35 및 36) 를 갖는 형상은 많은 부품들을 절약시키며, 그 결과 압축기의 조립공정이 단순해진다.
이하에서는 도 6A 내지 도 8 을 참조하여 제 2 실시예가 서술되어 있다.
전방 하우징 (40) 및 후방 하우징 (41) 은 도 6A 에 도시된 것처럼 실린더 블록 (39) 에 연결되어 있다. 밸브판 조립체는 실린더 블록 (39) 과 후방 하우징 (41) 사이에 배치된다. 압력을 제어하기 위한 챔버 (401) 를 한정하는 전방 하우징 (40) 및 실린더 블록 (39) 에 회전축 (46) 이 회전가능하게 지지된다. 전방 하우징 (40) 은 방사상 베어링 (47) 을 통해 회전축 (46) 을 지지한다. 회전축 (46) 은 실린더 블록 (39) 내에 형성된 관통홀 (391) 을 통해 신장하며, 실린더 블록 (39) 은 직접 회전축 (46) 을 지지한다.
래그 플레이트 (48) 는 회전축 (46) 에 고정된다. 한 쌍의 안내공 (481 및 482)(도 7 에 도시됨) 이 래그 플레이트 (48) 에 형성된다. 캠부재로 작용하는 사판 (49) 은, 길이방향으로 미끄럼가능하고 기울어질 수 있게 회전축 (46) 상에 지지된다. 홀 (493) 은 회전축 (46) 을 통해 사판 (49) 에 형성된다. 한 쌍의 안내핀 (491 및 492)(도 7 에 도시됨) 이 사판 (49) 에 고정된다. 사판 (49) 은, 축 방향(축선 (461) 에 대해)으로 기울어 질 수 있으며, 안내공 (481 및 482) 과 안내핀 (491 및 492) 의 연계로 인해 회전축 (46) 과 일체로 회전가능하다. 도 6A 에서 사판 (49) 은 실선과 점선으로 도시되어 있는바, 실선은 사판의 최대 경사각에서의 사판을 도시하며 점선은 최소 경사각에서의 사판을 도시하고 있다.
도 6A 및 도 8 에 도시된 것처럼, 다수의 단두 피스톤 (51 및 51A) 이 실린더 블록 (39) 에 형성된 다수의 실린더 보어 (50 및 50A) 에 각각 수용된다. 압축실 (501) 은 각각의 실린더 보어 (50 및 50A) 내에 한정된다. 사판 (49) 의 회전운동은 슈 (521 및 522) 를 통해 단두 피스톤 (51 및 51A) 에 전달되어 실 린더 보어 (50 및 50A) 내의 단두 피스톤 (51 및 51A) 의 직선 왕복운동으로 변환된다.
토출실 (411) 및 흡입실 (412) 은 도 6A 에 도시된 것처럼 후방 하우징 (41) 내에 형성된다. 토출포트 (421) 및 토출밸브 (431) 는 밸브판 조립체에 포함된다. 토출밸브 (431) 는 토출포트 (421) 를 선택적으로 개방한다. 리테이너 (441) 는 토출밸브 (431) 의 개방크기를 조절하도록 형성된다.
스러스트 베어링 (53) 은 래그 플레이트 (48) 와 전방 하우징 (40) 사이에 배치된다. 축 시일 (45) 은 전방 하우징 (40) 과 회전축 (46) 사이에 개재된다. 통로 (462) 는 회전축 (46) 을 통해 형성된다. 후방 하우징 (41) 내의 흡입실 (412) 로 개방하도록 통로 (462) 의 단부가 회전축 (46) 의 내부에지내에 존재한다.
토출실 (411) 및 챔버 (401) 는 냉매통로 (54) 를 통해 소통되어 있다. 변위제어밸브 (55) 는 냉매통로 (54) 상에 배치되어 있다. 변위제어밸브 (55) 는, 토출실 (411) 로부터 챔버 (401) 로 유동하는 냉매의 양, 제어된 냉매의 압력을 제어한다. 통로 (462) 및 냉매통로 (56) 를 통해 챔버 (401) 와 흡입실 (412) 이 소통되어 있다. 냉매통로 (56) 를 통해 챔버 (401) 내 냉매가 흡입실 (412) 로 유출한다. 챔버 (401) 내 압력이 증가함에 따라 사판 (49) 의 경사각이 감소하며, 챔버 (401) 내 압력이 감소함에 따라 그 경사각은 증가한다. 변위제어밸브 (55) 는 챔버 (401) 내 압력을 조절함으로써 사판의 경사각을 제어한다.
회전축 (46) 이 신장하는 관통홀의 반경은 길이방향으로 변하며 관통홀의 내면의 일부는 시일면 (392) 으로 작용한다. 시일면 (392) 에서의 반경은, 관통홀 (391) 의 내면의 다른 부분의 반경보다 더 작다. 회전축 (46) 은 시일면 (392) 을 통해 실린더 블록 (39) 에 의해 직접 지지된다.
도 8 에 도시된 것처럼, 실린더 보어 (50 및 50A) 가 관통홀 (391) 과 소통하도록 다수의 흡입통로 (58 및 58A) 가 실린더 블록 (39) 에 형성된다. 흡입통로 (58 및 58A) 의 입구 (581) 는 시일면 (392) 에 개방되어 있다. 도입통로 (57) 는 통로 (462) 와 소통되도록 회전축 (46) 에 형성된다. 도입통로 (57) 의 단부 (571) 는, 회전축 (46) 의 회전과 연계되어 있는 흡입통로 (58 및 58A) 의 입구와 간헐적으로 소통한다.
냉매가 실린더 보어 (50 및 50A) 로 도입되는 동안, 흡입통로 (58 및 58A) 의 입구 (581) 와 단부 (571) 는 소통한다(즉 단두피스톤 (51 및 51A) 이 도 6A 의 오른쪽에서 왼쪽으로 이동한다). 실린더 보어 (50 및 50A) 가 흡입행정에 있는 동안, 회전축 (46) 의 통로 (462) 내 냉매는 도입통로 (57) 및 흡입통로 (58 및 58A) 를 통해 실린더 보어 (50 및 50A) 의 압축실 (501) 로 도입된다.
실린더 보어 (50 및 50A) 내 냉매가 압축되는 동안, 흡입통로 (58 및 58A) 의 입구 (581) 와 단부 (571) 의 유체소통이 방해된다(즉 단두 피스톤 (51 및 51A) 이 도 6A 의 왼쪽에서 오른쪽으로 이동한다). 냉매는 압축행정 중 압축실 (501) 에서 압축되어, 토출밸브 (431) 를 밀어냄으로써 토출포트 (421) 로부터 토출실 (411) 로 토출된다. 토출실 (411) 로 토출된 냉매는 도면에 도시되지 않 은 외부 냉매회로로 방출된다. 외부냉매회로로 방출된 냉매는 흡입실 (412) 로 순환한다.
로터리 밸브 (59) 로서 작용하는 시일면 (392) 과 접촉하는 회전축 (46) 부분은 도 6B 에 도시된 것처럼 회전축 (46) 과 일체로 형성된다. 회전축을 시일면과 접촉시키는 대신, 누설을 방지하기 위해 시일면 사이의 간격을 최소화하도록 위치시킬 수 있다. 로터리 밸브 (59) 의 외면 (591) 이 접촉하는 시일면 (392) 는, 로터리 밸브 (59) 가 포함된 밸브수용부 (60) 의 내면에 존재한다.
실린더 보어 (50A) 내 단두 피스톤 (51A) 은, 도 6A 에 도시된 실린더 보어 (50A) 의 토출행정 중, 실린더 보어 (50A) 의 냉매를 토출실 (411) 로 압축 및 토출하는 동안 냉매로 부터의 반력을 수용한다. 반력의 일부는, 단두 피스톤 (51A), 슈 (521), 사판 (49), 안내핀 (491 및 492), 래그 플레이트 (48) 및 스러스트 베어링 (53) 을 경유해 전방 하우징 (40) 에 전달된다. 단두 피스톤 (51A) 을 통해 사판 (49) 에 전달된 반력은 도 6A 의 화살표 F3 로 도시된 힘으로서 사판 (49) 에 가해진다. 힘 F3 는 도 6A 의 상부 방향으로 사판 (49) 을 치우치게 한다. 안내공 (481 및 482) 은 실질적으로 회전축 (46) 의 방사상 방향으로 향하는 형태에 있다. 따라서, 안내공 (481 및 482) 에 안내핀 (491 및 492) 의 결합으로 인해 도 6A 에 도시된 상부 방향을 향하는 사판 (49) 의 운동이 방해되지 않을 것이다. 도 6A 의 상부방향을 향하는 사판 (49) 의 운동은, 회전축 (46) 의 면과 홀 (493) 의 결합을 통해 도 6A 의 상부 방향으로 회전축 (46) 을 치우치게 한다. 치우침 힘은 회전축 (46) 과 방사상 베어링 (47) 사이의 결합위치에 중심을 갖는 모멘트 부하로서 작용하여, 로터리 밸브 (59) 가 토출행정 중 실린더 보어 (50A) 방향으로 치우치게 된다. 즉, 토출행정 중 실린더 보어 (50A) 내 단두 피스톤 (51A) 을 통해 회전축 (46) 에 전달된 반력은, 실린더 보어 (50A) 의 방향으로 로터리 밸브 (59) 를 치우치게 한다.
토출행정 중에 있는 실린더 보어와 소통되어 있는 흡입통로의 입구 (581) 방향으로의 반력에 의해 슈 (521), 사판 (49), 홀 (493) 및 회전축 (46) 이 로터리 밸브 (59) 를 치우치게 한다.
토출행정에서 실린더 보어 (50A) 의 방향으로 치우쳐진 로터리 밸브 (59) 의 외면 (591) 은, 흡입통로 (58A) 의 입구 (581) 를 폐쇄하도록 시일면 (392) 에 대해 밀린다. 그 결과, 토출행정에서 실린더 보어 (50A) 내 압축실 (501) 의 냉매는 누설이 방지되어 압축기의 체적효율을 향상시킨다.
사판 (49) 으로부터 로터리 밸브 (59) 를 향해 신장하는 회전축 (46) 의 일부는, 로터리 밸브 (59) 의 외면 (591) 및 시일면 (392)(밸브수용부 (60) 의 내면) 을 포함하는 방사상 베어링만에 의해 지지된다. 밸브수용부 (60) 의 내면인 시일면 (392) 은 로터리 밸브 (59) 를 통해 회전축 (46) 을 지지하는 방사상 베어링의 일부로서 작용한다. 또한, 시일면 (392) 은 압축된 냉매로부터 반력을 전달한다. 사판 (49) 으로부터 로터리 밸브 (59) 를 향해 신장하는 회전축 (46) 부분에서 회전축 (46) 이 오직 방사상 베어링에 의해 지지되는 구조는, 로터리 밸브로 흡입통로의 입구를 폐쇄하는 효과를 향상시킨다.
토출행정에서 실린더 보어 (50A) 와 소통하는 흡입통로 (58A) 의 입구 (581) 는 반력에 의해 로터리 밸브 (59) 를 밀어냄으로써 밀폐된다. 이 밀폐된 상태는 시일면 (392) 과 로터리 밸브의 외면 (591) 사이의 간격 크기에 영향을 받지 않는다. 따라서, 이 간격의 허용오차와 관련하여 정확한 제어가 필요하지 않으며, 간격을 제조하는 정확도가 낮은 경우에도 토출행정에서 실린더 보어 (50A) 내의 압축실 (501) 로부터 흡입통로 (58A) 로 통과하는 냉매의 누설이 방지된다. 즉, 간격의 정확한 제조가 떨어지는 경우에도 압축기 내의 체적효율이 향상된다.
로터리 밸브 (59) 의 위치에서 회전축 (46) 이 실린더 블록 (39) 의 시일면 (392) 에 대해 밀리도록, 회전축 (46) 이 토출행정 중인 실린더 보어 (50A) 를 향하는 방향으로 쉽게 경사질 필요가 있다. 홀 (391) 의 내면과 회전축 (46) 의 외면이 접촉하는 영역이 회전축 (46) 의 길이방향에서 더 작을 수록, 회전축 (46) 은 더 쉽게 경사진다. 관통홀 (391) 내의 다른 부분에 비해 더 작은 반경을 갖는 시일면 (392) 을 제공하는 구조는 회전축 (46) 이 더 쉽게 경사지도록 한다.
로터리 밸브 (59) 가 회전축 (46) 일체로 형성되는 구조는 부품의 수를 감소시키며 압축기의 조립공정을 단순화시킨다.
도 9 내지 도 11 에 도시된 제 3 실시예가 이하에 서술되어 있다. 제 1 실시예서 서술된 요소와 유사한 요소는 동일한 도면부호를 붙였다.
로터리 밸브 (62 및 63) 는 회전축 (61) 에 고정되며 밸브수용부 (64 및 65) 내에 포함된다. 로터리 밸브 (62 및 63) 에 형성된 도입통로 (66 및 67) 는 사판실 (24) 과 소통하고 있다. 사판실 (24) 은 외부의 냉매회로(비도시)와 소통하는 흡입실이다. 도입통로 (66 및 67) 의 단부 (661 및 671) 와 흡입통로 (33,33A,34 및 34A) 의 입구 (331 및 341) 는 로터리 밸브 (62 및 63) 의 회전을 따라 간헐적으로 소통한다. 사판실 (24) 내의 냉매는, 도입통로 (66 및 67) 및 흡입통로 (33,33A,34 및 34A) 를 경유해, 흡입행정중인 실린더 보어 (27 및 28) 의 압축실 (271 및 281) 로 도입된다.
축선 (611) 방향으로의 회전축 (61) 의 변위는 한 쌍의 스러스트 베어링 (68 및 69) 에 의해 조정된다. 스러스트 베어링 (68) 및 (69) 둘 다 스러스트 부하를 흡수하는 기능을 제공받는다. 스러스트 베어링 (68 및 69) 은 제 1 실시예와 관련하여 서술된 스러스트 베어링 (26) 처럼 유사하게 압축에 대한 반력을 전달하도록 작용한다. 로터리 밸브 (62 및 63) 가 회전축 (61) 으로부터 개별적으로 제공되기 때문에 제 3 실시예에 있어서 부품의 수가 증가하는 반면, 제 1 실시예와 관련하여 서술된 다른 잇점들을 유사하게 얻을 수 있다.
본 발명은 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 구체적인 형태로 구체화 될 수 있다는 것이 당업자에게 명백하다. 특히, 본 발명이 다음의 형태로 구체화될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
제 1 실시예의 스러스트 베어링 (25) 은 스러스트 부하를 흡수하는 기능을 제공받을 수 있다. 그러한 기능을 제공함으로써, 압축반력에 의해 로터리 밸브 (35 및 36) 는 토출행정에서 실린더 보어와 소통하는 흡입통로의 입구를 향해 더 쉽게 밀리게 된다. 그 결과, 토출행정중인 실린더 보어내 압축실내의 냉매는 누설이 방지되며, 압축기의 체적효율이 향상된다.
로터리 밸브가 회전축과 일체로 형성되는 경우에, 로터리 밸브가 형성되는 위치 가까이에서 회전축이 최대 반경을 갖도록 제조될 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 사판으로부터 로터리 밸브를 향해 신장하는 회전축 부분은, 로터리 밸브의 외면과 시일면(밸브 수용부의 내면)을 포함하는 방사상 베어링에 의해서만 지지되어, 로터리 밸브에 의해 흡입통로의 입구를 폐쇄하는 효과를 향상시킨다.
피스톤은 중공구조를 가질 수 있다. 그러한 예는 도 12A 및 12B 에 도시되어 있다. 즉, 도 12A 의 쌍두 피스톤은 슈 (301 및 302) 에 연결된 본체 (701), 및 이 본체 (701) 의 왕복운동하는 단부에 고정된 캡부 (702) 를 포함한다. 쌍두 피스톤 (29A) 은, 본체 (701) 및 캡부 (702) 로 둘러싸인 공간 (703) 을 갖는 중공구조를 갖고 있다. 다른 쌍두 피스톤 (29) 도 유사한 구조를 갖는다.
도 12B 의 단두 피스톤 (51A) 은 슈 (521 및 522) 와 결합되는 결합부 (711), 및 그 결합부 (711) 의 후방 단부에 고정되는 헤드부 (712) 를 포함한다. 단두 피스톤 (51A) 은, 결합부 (711) 와 헤드부 (712) 로 둘러싸인 공간 (713) 을 갖는 중공구조를 갖는다. 이러한 경우, 다른 단두 피스톤 (51) 은 유사한 구조를 갖는다.
피스톤은 압축반력의 반대방향으로 향하는 관성력을 수용한다. 따라서, 압축반력으로 인해 사판 (23) 에 작용하는 힘 F1, F2 및 F3 는 관성력이 증가함에 따라 더 작아진다. 냉매로 부터 피스톤이 압축반력을 수용하는 경우, 흡입통로 근처의 시일면을 향해 로터리 밸브의 외면을 밀어내는 치우침 힘이 약해진다.
따라서, 피스톤이 속이 비지 않은 경우와 비교해서, 중공구조를 채택함으로써 피스톤의 중량이 감소되는 경우에 관성력이 저하된다. 이러한 방법에 있어 서, 흡입통로를 통해 토출행정 중인 압축실내 냉매의 누설로 인한 체적효율의 감소가 억제된다.
제 1 및 제 3 실시예에서, 사판 (23) 은 알루미늄보다 더 큰 비중을 갖는 철(철 합금을 포함)등의 재료로 만들어 질 수 있다. 이 방법에서, 회전축 (12) 의 회전중 사판 (23) 에 작용하는 원심력은, 사판 (23) 이 알루미늄으로 만들어 지는 경우와 비교해서, 더 큰 사판을 만들필요없이 증가될 수 있다.
판형상부 (235) 의 길이방향과 하우징의 중심축선 사이의 각이 90도를 향해 증가하는 방향으로 사판 (23) 과 고정식 회전축 (21) 을 회전시키도록 작용하는 힘을 회전축 (21) 이 수용한다. 도 1 및 도 9 에서 이러한 방향은 시계방향이다. 즉, 그러한 힘은 로터리 밸브 (35 및 36) 가 토출행정 중인 실린더 보어와 소통하는 흡입통로의 입구 (331 및 341) 를 향하도록 작용한다.
제 1 및 제 3 실시예의 사판 (23) 이 알루미늄을 포함하기 때문에, 사판은 비교적 가벼운 중량을 갖는다. 흡입통로의 입구 (331 및 341) 를 향해 로터리 밸브 (35 및 36) 를 밀어내는 원심력의 상기 서술된 효과는 이러한 실시예에서 완전히 나타나지는 않는다. 한편, 사판 (23) 이 철을 포함하는 재료처럼 비교적 큰 비중을 갖는 물질로 형성되는 경우, 토출행정에서 실린더 보어와 소통하는 흡입통로의 입구 (331 및 341) 를 향해 로터리 밸브 (35 및 36) 를 밀어내는 힘은 증가된다. 이 방법으로 토출행정에서 압축실내의 냉매는 흡입실을 통해 누설되는 것이 방지되어, 압축기의 체적효율이 증가된다.
제 1 및 제 2 실시예의 로터리 밸브가 밸브수용부의 내면에 대해 밀리는 것 으로 서술되는 동시에, 밸브수용부의 내면과 접촉하지 않고, 누설을 방지하도록 그 사이의 간격이 감소하도록 형성될 수 있다.
또한 본 발명을, 일본 특허공개공보 제 5-113174 호에 개시된 요동형 가변용량 압축기, 단두 피스톤을 갖는 일정용량 피스톤식 압축기 및 사판 이외의 형태를 갖는 캠부재, 예를 들어 웨이브 캠을 갖는 피스톤식 압축기에 적용하는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명의 실시예 및 실시형태는 한정적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되며, 본 발명은 여기서 주어진 상세한 설명에 한정되는 것이 아니라, 첨부된 청구항의 균등범위 내에서 수정될 수 있다.
이상 상술한 본 발명에 따르면, 압축반력에 의해 로터리 밸브는 토출행정에서 실린더 보어와 소통하는 흡입통로의 입구를 향해 더 쉽게 밀리게 된다. 그 결과, 토출행정중인 실린더 보어내 압축실내의 냉매는 누설이 방지되며, 압축기의 체적효율이 향상된다.

Claims (7)

  1. 피스톤식 압축기에 사용되는 냉매 흡입기구로서, 상기 압축기는 회전축과 일체로 회전하기 위해 회전축상에 장착된 캠부재를 포함하며, 상기 압축기는 냉매를 압축실을 향해 유동시키기 위한 냉매통로를 구비하며, 상기 캠부재는 회전축의 회전을 그 회전축 주위에 배치된 실린더 보어내에서 피스톤의 직선 왕복운동으로 변환시키며, 각각의 실린더 보어는 연관된 피스톤에 의해 압축실을 한정하며, 피스톤이 각각 흡입행정, 압축행정, 및 토출행정에 있는 때에는 상기 냉매의 압축실에의 도입, 압축실내에서의 압축, 및 압축실로부터의 토출이 행해지며, 압축실에서 발생한 반력이, 토출행정에 있는 피스톤 (29, 29A, 51, 51A) 에 작용하는 냉매흡입기구에 있어서,
    상기 회전축 (21, 46) 과 일체로 형성되거나 상기 회전축 (21, 46) 에 고정되어 상기 회전축과 일체가 되는 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 는 상기 냉매통로와 소통하고 있는 도입통로 (31, 32, 57, 66, 67) 를 포함하고, 일단이 각각의 실린더 보어 (27, 27A, 28, 28A, 50, 50A) 에 연결된 흡입통로 (33, 33A, 34, 34A, 58, 58A) 는, 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 의 회전에 따라 선택적으로 상기 도입통로 (31, 32, 57, 66, 67) 에 연결되고 또한 그로부터 분리되며, 상기 피스톤 (29, 29A, 51, 51A) 에 작용하는 반력이 상기 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 에 전달됨으로써, 그 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 가, 토출행정에 있는 실린더 보어 (27, 27A, 28, 28A, 50, 50A) 에 연결된 흡입통로 (33, 33A, 34, 34A, 58, 58A) 의 타단 (331, 341, 581) 쪽으로 이동하여 상기 타단을 유체 밀봉하게 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 냉매 흡입기구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 는 상기 회전축 (21, 46) 과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉매 흡입기구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 를 수용하는 밸브수용부 (37, 38, 60, 64, 65) 를 포함하고, 이 밸브수용부 (37, 38, 60, 64, 65)의 내벽에서는 상기 흡입통로 (33, 33A, 34, 34A, 58, 58A) 의 타단 (331, 341, 581) 이 개방되며, 상기 내벽 및 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 의 외면은, 캠부재 (23, 49) 로부터 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 를 향해 신장하는 영역에서 회전축 (21, 46) 을 지지하는 단독의 방사상 베어링으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 냉매 흡입기구.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전축 (21, 46) 을 수용하는 관통홀 (112, 122, 391) 을 포함하고, 이 관통홀 (112, 122, 391) 은 시일면 (113, 123, 392) 으로서 기능하는 내면을 포함하는 작은 직경부를 구비하며, 상기 시일면은 회전축 (21, 46) 을 지지하는 것을 특징으로 하는 냉매 흡입기구.
  5. 제 2 항에 있어서, 각각의 피스톤은 피스톤에 대해 서로 대향하는 한 쌍의 실린더 보어 (27, 27A, 28, 28A) 에 수용된 쌍두 피스톤 (29, 29A) 이며, 상기 각각의 실린더 보어 (27, 27A, 28, 28A) 는 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 와 연 관되며, 상기 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 는 회전축 (21,46) 과 일체로 회전하며 상기 캠부재 (23, 49) 는 회전축 (21, 46) 과 일체로 회전하며, 캠부재에 대해 서로 대향해서는, 그 캠부재 (23, 49) 의 변위를 회전축 (21, 46) 을 따라 조절하는 한 쌍의 스러스트 베어링이 배치되며, 상기 반력은 스러스트 부하를 흡수할 수 있는 스러스트 베어링 (25, 26, 53, 68) 중 적어도 하나에 의해 전달되는 것을 특징으로 하는 냉매 흡입기구.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 압축기는 가변용량형 압축기이며, 상기 캠부재는 경사가능한 사판 (23, 49) 을 포함하며, 상기 피스톤은 단두 피스톤 (51, 51A) 이며, 상기 사판 (23, 49) 은 회전축 (21, 46) 을 관통시키는 구멍을 가지며, 상기 구멍은 내주면을 구비하며, 이 내주면은, 회전축과 결합하여, 사판으로부터 반력을 수용하고, 그 반력을 회전축에 의해 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 에 전달하는 것을 특징으로 하는 냉매 흡입기구.
  7. 피스톤식 압축기로서, 상기 압축기는 캠부재와 일체로 회전하기 위해 그 캠부재의 중심을 통해 하우징에서 신장하는 회전축상에 장착된 원반형 캠부재를 포함하며, 상기 캠부재는 회전축의 회전을 그 회전축 주위에 배치된 실린더 보어내에서 피스톤의 직선 왕복운동으로 변환시키며, 압축실은 연관된 피스톤에 의해 각각의 실린더 보어에서 한정되며, 피스톤이 각각 흡입행정, 압축행정, 및 토출행정에 있는 때에는 상기 냉매의 압축실에의 도입, 압축실내에서의 압축, 및 압축실로부터의 토출이 행해지며, 상기 피스톤은 토출행정에 있을 때에 냉매의 압축에 대한 반력을 수용하며, 상기 압축기는, 상기 회전축과 일체로 형성되거나 상기 회전축에 고정되어 상기 회전축과 일체가 되며, 압축실과 소통하는 도입통로를 포함하는 로터리 밸브를 구비하는 피스톤식 압축기에 있어서,
    캠부재 (23, 49) 의 중심을 통해 신장하는 회전축 (21, 46) 상에서 그 캠부재 (23, 49) 를 지지하는 스러스트 베어링 (25, 26, 53, 68) 을 포함하고, 이 스러스트 베어링 (25, 26, 53, 68) 은 회전축 (21, 46) 상의 캠부재 (23, 49) 를 반력에 의해 경사시키며, 상기 회전축 (21, 46) 은 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 의 외면을 통해 하우징 (11, 12, 39) 에 의해 지지되며, 상기 로터리 밸브 (35, 36, 59, 62, 63) 는 캠부재 (23, 49) 로부터 로터리 밸브를 향해 신장하는 회전축 (21, 46) 의 일부에서 단독의 방사상 베어링으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 피스톤식 압축기.
KR1020020072319A 2001-11-21 2002-11-20 피스톤식 압축기의 냉매 흡입기구 및 피스톤식 압축기 KR100554553B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001356475 2001-11-21
JPJP-P-2001-00356475 2001-11-21
JPJP-P-2002-00324043 2002-11-07
JP2002324043A JP4096703B2 (ja) 2001-11-21 2002-11-07 ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030041825A KR20030041825A (ko) 2003-05-27
KR100554553B1 true KR100554553B1 (ko) 2006-03-03

Family

ID=26624634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020072319A KR100554553B1 (ko) 2001-11-21 2002-11-20 피스톤식 압축기의 냉매 흡입기구 및 피스톤식 압축기

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6837691B2 (ko)
EP (1) EP1314888B1 (ko)
JP (1) JP4096703B2 (ko)
KR (1) KR100554553B1 (ko)
CN (1) CN1316161C (ko)
BR (1) BR0208802A (ko)
DE (1) DE60217623T2 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101463262B1 (ko) 2008-10-16 2014-11-18 한라비스테온공조 주식회사 사판식 압축기
KR101463263B1 (ko) * 2008-10-16 2014-11-18 한라비스테온공조 주식회사 사판식 압축기
KR20150117872A (ko) 2014-04-11 2015-10-21 한온시스템 주식회사 양두 사판식 압축기
KR20160126735A (ko) 2015-04-24 2016-11-02 한온시스템 주식회사 양두 사판식 압축기 및 실린더 블록의 제작방법

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3985507B2 (ja) * 2001-11-22 2007-10-03 株式会社豊田自動織機 斜板型圧縮機
JP2005002927A (ja) * 2003-06-12 2005-01-06 Toyota Industries Corp ピストン式圧縮機
JP4513684B2 (ja) * 2005-07-27 2010-07-28 株式会社豊田自動織機 両頭ピストン式圧縮機
EP1915531B1 (en) * 2005-08-12 2018-09-19 Hanon Systems Compressor
JP4946340B2 (ja) * 2005-10-17 2012-06-06 株式会社豊田自動織機 両頭ピストン式圧縮機
KR101031812B1 (ko) * 2005-12-26 2011-04-29 한라공조주식회사 압축기
KR101159863B1 (ko) 2006-07-24 2012-06-25 한라공조주식회사 압축기
JP4730317B2 (ja) 2007-02-02 2011-07-20 株式会社豊田自動織機 両頭ピストン式圧縮機
KR100917449B1 (ko) * 2007-06-01 2009-09-14 한라공조주식회사 압축기
JP2009097379A (ja) * 2007-10-15 2009-05-07 Toyota Industries Corp 両頭ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造
JP5045555B2 (ja) * 2008-05-29 2012-10-10 株式会社豊田自動織機 両頭ピストン型斜板式圧縮機
US8365653B2 (en) * 2009-07-21 2013-02-05 Ultimate Pump, Inc. Hydraulic pump
JP5240311B2 (ja) * 2011-03-15 2013-07-17 株式会社豊田自動織機 ピストン式圧縮機のシリンダブロックおよびピストン式圧縮機のシリンダブロック加工方法
CN102817819B (zh) * 2011-06-10 2016-06-08 德昌电机(深圳)有限公司 微型气泵
CN106812676A (zh) * 2015-11-30 2017-06-09 苏州中成新能源科技股份有限公司 汽车空调装置的双向斜盘式定排量压缩机及压缩机用驱动主轴
JP6390655B2 (ja) * 2016-03-31 2018-09-19 株式会社豊田自動織機 両頭斜板式圧縮機、および斜板と回転軸との固定方法
US11015587B2 (en) 2018-03-30 2021-05-25 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Piston compressor
US11629709B2 (en) * 2020-06-15 2023-04-18 Hanon Systems Vapor injected piston compressor

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2707887B2 (ja) 1991-10-23 1998-02-04 株式会社豊田自動織機製作所 斜板式圧縮機における冷媒ガス案内機構
JPH06117368A (ja) * 1992-10-02 1994-04-26 Toyota Autom Loom Works Ltd 往復動型圧縮機
JP3080278B2 (ja) * 1992-10-05 2000-08-21 株式会社豊田自動織機製作所 往復動型圧縮機
JP3083002B2 (ja) 1992-10-30 2000-09-04 株式会社豊田自動織機製作所 往復動型圧縮機
JPH0763165A (ja) 1993-08-24 1995-03-07 Nippondenso Co Ltd 斜板型圧縮機
US5529461A (en) * 1993-12-27 1996-06-25 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Piston type variable displacement compressor
JPH07324678A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Nippondenso Co Ltd 斜板型圧縮機
JP3482686B2 (ja) * 1994-06-07 2003-12-22 株式会社豊田自動織機 往復動型圧縮機
JPH0861230A (ja) * 1994-08-25 1996-03-08 Nippondenso Co Ltd 斜板型圧縮機
JP3102292B2 (ja) * 1995-03-23 2000-10-23 株式会社豊田自動織機製作所 往復ピストン式圧縮機
JPH0991364A (ja) 1995-09-20 1997-04-04 Masayuki Matsuda 情報記録ディスク用出版物
JPH09151846A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Sanden Corp 可変容量型斜板式圧縮機
JP3928832B2 (ja) * 1998-08-10 2007-06-13 株式会社豊田自動織機 可変容量型圧縮機

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101463262B1 (ko) 2008-10-16 2014-11-18 한라비스테온공조 주식회사 사판식 압축기
KR101463263B1 (ko) * 2008-10-16 2014-11-18 한라비스테온공조 주식회사 사판식 압축기
KR20150117872A (ko) 2014-04-11 2015-10-21 한온시스템 주식회사 양두 사판식 압축기
KR20160126735A (ko) 2015-04-24 2016-11-02 한온시스템 주식회사 양두 사판식 압축기 및 실린더 블록의 제작방법
US10167858B2 (en) 2015-04-24 2019-01-01 Hanon Systems Double-headed swash type compressor and method for manufacturing cylinder block

Also Published As

Publication number Publication date
EP1314888A2 (en) 2003-05-28
CN1316161C (zh) 2007-05-16
JP4096703B2 (ja) 2008-06-04
US6837691B2 (en) 2005-01-04
JP2003222075A (ja) 2003-08-08
CN1432733A (zh) 2003-07-30
BR0208802A (pt) 2004-08-17
EP1314888A3 (en) 2005-09-07
DE60217623D1 (de) 2007-03-08
KR20030041825A (ko) 2003-05-27
US20030095873A1 (en) 2003-05-22
DE60217623T2 (de) 2007-11-22
EP1314888B1 (en) 2007-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100554553B1 (ko) 피스톤식 압축기의 냉매 흡입기구 및 피스톤식 압축기
KR960009855B1 (ko) 경사판식 압축기에 있는 냉매가스 안내기구
KR20110058017A (ko) 가변용량형 사판식 압축기
EP0809024B1 (en) Reciprocating pistons of piston type compressor
KR0158508B1 (ko) 왕복 운동형 압축기
JP3890966B2 (ja) 固定容量型ピストン式圧縮機における潤滑構造
JPH05231309A (ja) ピストン型圧縮機における潤滑構造
US6393964B1 (en) Compressor having piston rotation restricting structure with lubricating inclined guide surface
JP2004293388A (ja) 揺動斜板型ポンプ
US5533872A (en) Reciprocating piston compressor
KR20000031815A (ko) 가변용량사판식압축기
US8303263B2 (en) Swash plate type compressor
KR102547593B1 (ko) 가변 용량 사판식 압축기
KR101979027B1 (ko) 용량 가변형 사판식 압축기
JP4304544B2 (ja) ピストン式圧縮機における冷媒吸入構造
KR100274970B1 (ko) 가변용량형 사판식 압축기
JP3111668B2 (ja) ピストン式圧縮機における冷媒ガス吸入構造
US6912948B2 (en) Swash plate compressor
JP2022552920A (ja) 球形ポンプロータ静圧支持構造及び静圧支持構造を備える球形ポンプ
JPH09105376A (ja) 可変容量型斜板式圧縮機
JP3873861B2 (ja) 斜板型可変容量圧縮機
KR100558702B1 (ko) 가변용량 사판식 압축기
JPH10141213A (ja) 斜板式可変容量ピストンポンプ
KR100715261B1 (ko) 가변 용량형 사판식 압축기
KR20100031409A (ko) 사판식 압축기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
J204 Request for invalidation trial [patent]
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20100909

Effective date: 20120127

J202 Request for trial for correction [limitation]
J2X1 Appeal (before the patent court)

Free format text: INVALIDATION

J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR CORRECTION REQUESTED 20120425

Effective date: 20120807

J2X1 Appeal (before the patent court)

Free format text: CORRECTION

J302 Written judgement (patent court)

Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR CORRECTION REQUESTED 20120830

Effective date: 20130111

J2X2 Appeal (before the supreme court)

Free format text: APPEAL BEFORE THE SUPREME COURT FOR CORRECTION

Free format text: APPEAL BEFORE THE SUPREME COURT FOR INVALIDATION

J302 Written judgement (patent court)

Free format text: JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20120504

Effective date: 20130111

J221 Remand (intellectual property tribunal)

Free format text: REMAND (INTELLECTUAL PROPERTY TRIBUNAL) FOR CORRECTION

J303 Written judgement (supreme court)

Free format text: JUDGMENT (SUPREME COURT) FOR CORRECTION REQUESTED 20130201

Effective date: 20130613

J221 Remand (intellectual property tribunal)

Free format text: REMAND (INTELLECTUAL PROPERTY TRIBUNAL) FOR INVALIDATION

J303 Written judgement (supreme court)

Free format text: JUDGMENT (SUPREME COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20130201

Effective date: 20130613

J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR CORRECTION REQUESTED 20130627

Effective date: 20130722

Free format text: TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20130708

Effective date: 20130722

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140117

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150119

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160119

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170119

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180202

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190130

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200205

Year of fee payment: 15