KR100988176B1 - 양두 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조 - Google Patents

양두 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조 Download PDF

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Abstract

과제
양두 피스톤식 압축기에 있어서의 압축실에서 압축된 냉매의 고온화를 억제한다.
해결 수단
회전축 (21) 에는 제 1 로터리 밸브 (35) 및 제 2 로터리 밸브 (36) 가 실린더 블록 (11, 12) 에 대응하여 형성되어 있다. 회전축 (21) 내에는 축내 통로 (31) 가 회전축 (21) 의 회전축선 (210) 을 따라 형성되어 있다. 축내 통로 (31) 의 입구 (311) 는 리어 하우징 (14) 내의 흡입실 (142) 에 개구되어 있다. 실린더 블록 (11) 에는 제 1 연통로 (32) 가 제 1 실린더 보어 (27) 에 연통되도록 형성되어 있다. 실린더 블록 (12) 에는 제 2 연통로 (33) 가 제 2 실린더 보어 (28) 에 연통되도록 형성되어 있다. 회전축 (21) 의 회전에 수반하여, 축내 통로 (31) 의 출구 (312, 313) 는 연통로 (32, 33) 에 간헐적으로 연통된다. 제 1 연통로 (32) 및 제 2 연통로 (33) 의 횡단면 형상은 원형이고, 제 1 연통로 (32) 의 통로 직경은 제 2 연통로 (33) 의 통로 직경보다 크다.
Figure R1020080067549
양두 피스톤식 압축기, 냉매 흡입 구조.

Description

양두 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조{REFRIGERANT INHALATION STRUCTURE FOR DOUBLE HEAD PISTON TYPE COMPRESSOR}
본 발명은, 양두 피스톤에 의해 실린더 보어 내에 구획되는 압축실에 흡입압 영역에서부터 냉매를 도입하기 위한 도입 통로를 갖는 로터리 밸브를 구비하고, 그 로터리 밸브가 상기 회전축과 일체적으로 회전하는 양두 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조에 관한 것이다.
로터리 밸브를 이용한 양두 피스톤식 압축기 (예를 들어 특허 문헌 3 을 참조) 는, 리드 밸브형의 흡입 밸브를 이용한 양두 피스톤식 압축기 (예를 들어 특허 문헌 2 를 참조) 에 비하여, 실린더 보어 내로 흡입 가스를 흡입할 때의 흡입 저항이 적어 에너지 효율이 우수하다.
특허 문헌 3 에 개시된 압축기에서는, 회전축의 회전에 연동하는 양두 피스톤이 전후로 쌍이 되는 전측 실린더 보어와 후측 실린더 보어에 수용되어 있고, 양두 피스톤은 전측 실린더 보어 내에 압축실을 구획함과 함께, 후측 실린더 보어 내에 압축실을 구획한다. 회전축에는 전측 로터리 밸브와 후측 로터리 밸브가 일체로 형성되어 있다. 회전축 내에는 공급 통로가 형성되어 있고, 전측 로터리 밸브와 후측 로터리 밸브는 공급 통로의 출구를 구비하고 있다. 실린더 블록에는 연통로가 압축실에 연통되도록 형성되어 있고, 공급 통로의 출구는 회전축의 회전, 즉 로터리 밸브의 회전에 수반하여 간헐적으로 연통로에 연통된다. 공급 통로의 출구와 연통로가 연통되면 공급 통로의 냉매가 압축실에 유입된다.
연통로의 횡단면 형상으로서는, 예를 들어 특허 문헌 1 에 도통로로서 개시되도록, 회전축의 축방향으로 기다란 장공 (長孔) 형상이 채용되어 있다. 장공 형상의 채용은 압축실 내의 잔류 가스를 회수하여 체적 효율을 높이기 위해서 실시된다.
공급 통로는 리어 하우징 내의 흡입실에 연통하고 있고, 흡입실 내의 냉매가 공급 통로를 경유하여 전측 실린더 보어측의 압축실과 후측 실린더 보어측의 압축실에 공급된다. 전측 실린더 보어측의 압축실 내의 냉매는 토출 밸브를 밀어 내어 프론트 하우징 내의 토출실로 토출되고, 후측 실린더 보어측의 압축실 내의 냉매는 토출 밸브를 밀어 내어 리어 하우징 내의 토출실로 토출된다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평6-129350호
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2000-145629호
특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 2007-32445호
프론트 하우징측의 토출실에 있어서의 냉매 압력과 리어 하우징측의 토출실에 있어서의 냉매 압력은 동일하고, 압축실 내의 냉매는 토출실에 있어서의 압력으로 될 때까지 압축실 내에서 압축된다. 그 때문에, 압축실에 공급되는 냉매량이 적을수록 냉매의 압축 비율이 높아지는데, 압축 비율이 높아질수록 압축된 냉매의 온도가 높아진다.
흡입실에서부터 공급 통로를 경유하여 전측 실린더 보어측의 압축실에 이르는 거리는, 흡입실에서부터 공급 통로를 경유하여 후측 실린더 보어측의 압축실에 이르는 거리보다 길다. 그 때문에, 전측 실린더 보어측의 압축실에 연통되는 연통로와, 전측 로터리 밸브 상의 출구가 연통되어 있는 사이에, 전측 실린더 보어측의 압축실에 공급되는 냉매량은, 후측 실린더 보어측의 압축실에 연통되는 연통로와, 후측 로터리 밸브 상의 출구가 연통되어 있는 사이에, 후측 실린더 보어측의 압축실에 공급되는 냉매량에 비하여 적다. 그 때문에, 전측 실린더 보어측의 압축실에서 압축된 냉매의 온도는, 후측 실린더 보어측의 압축실에서 압축된 냉매의 온도보다 높아진다.
전측 실린더 보어측의 압축실에서 압축된 냉매의 온도가 너무 높아지면, 프론트 하우징이 고온이 되어 프론트 하우징과 실린더 블록 사이에 개재되는 시일 부재의 시일 기능이 손상된다.
본 발명은 양두 피스톤식 압축기에 있어서의 압축실에서 압축된 냉매의 고온 화를 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 회전축의 회전에 연동하는 양두 피스톤이 쌍이 되는 제 1 실린더 보어와 제 2 실린더 보어에 수용되어 있고, 상기 제 1 실린더 보어 내에 구획되는 제 1 압축실에 흡입압 영역으로부터 냉매를 도입하기 위한 제 1 도입 통로를 갖는 제 1 로터리 밸브와, 상기 제 2 실린더 보어 내에 구획되는 제 2 압축실에 상기 흡입압 영역으로부터 냉매를 도입하기 위한 제 2 도입 통로를 갖는 제 2 로터리 밸브가 구비되어 있고, 상기 제 1 압축실에 연통되어 상기 제 1 도입 통로에 연통 가능한 제 1 연통로 및 상기 제 2 압축실에 연통되어 상기 제 2 도입 통로에 연통 가능한 제 2 연통로가 실린더 블록에 형성되어 있고, 상기 제 1 도입 통로 및 상기 제 2 도입 통로의 적어도 일부는, 상기 회전축에 형성되어 있고, 상기 제 2 도입 통로는 상기 제 1 도입 통로의 일부로서 상기 회전축에 있어서 겹쳐지고, 상기 제 1 도입 통로의 거리는 상기 제 2 도입 통로의 거리보다 긴 양두 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조를 대상으로 하고, 청구항 1 의 발명은, 상기 제 1 연통로와 상기 제 2 연통로의 횡단면 형상은 원형으로서, 상기 제 1 연통로에 있어서의 통로 직경은 상기 제 2 연통로에 있어서의 통로 직경보다 큰 것을 특징으로 한다.
제 1 연통로에 있어서의 통로 직경을 제 2 연통로에 있어서의 통로 직경보다 크게 한 구성은 제 1 연통로를 경유하여 제 1 압축실에 공급되는 냉매량과, 제 2 연통로를 경유하여 제 2 압축실에 공급되는 냉매량의 차이를 저감시킨다. 이러한 냉매량의 차이 저감은 제 1 압축실에서 압축된 냉매의 고온화의 억제에 유효하 다. 또, 제 1 연통로와 제 2 연통로의 횡단면 형상을 원형으로 한 구성은 제 1 연통로 및 제 2 연통로의 가공을 용이하게 한다.
바람직한 예로는, 상기 제 1 연통로에 있어서의 통로 직경은 상기 제 2 연통로에 있어서의 통로 직경의 1.8 배 이하이다.
이러한 통로 직경의 비율은 제 1 압축실에서 압축된 냉매의 고온화의 억제에 유효하다.
바람직한 예로는, 상기 제 1 연통로에 있어서의 통로 직경은 상기 제 2 연통로에 있어서의 통로 직경의 1.4 배 이하이다.
이러한 통로 직경의 비율은 제 1 연통로와 제 2 연통로의 통로 직경을 동일하게 한 경우보다 제 1 압축실에서 압축된 냉매의 온도를 낮게 한다.
본 발명은 양두 피스톤식 압축기에 있어서의 압축실에서 압축된 냉매의 고온화를 억제할 수 있다는 우수한 효과를 발휘한다.
이하, 본 발명을 구체화한 일 실시형태를 도 1 ∼ 도 3 에 기초하여 설명한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 연결된 1 쌍의 실린더 블록 (11, 12) 의 일방의 실린더 블록 (11) 에는 프론트 하우징 (13) 이 연결되어 있고, 타방의 실린더 블록 (12) 에는 리어 하우징 (14) 이 연결되어 있다. 실린더 블록 (11, 12), 프론트 하우징 (13) 및 리어 하우징 (14) 은 양두 피스톤식 압축기 (10) 의 전체 하우징을 구성한다. 프론트 하우징 (13) 에는 압축기 내의 토출압 영역으로서의 토출실 (131) 이 형성되어 있고, 리어 하우징 (14) 에는 압축기 내의 토출압 영역으로서의 토출실 (141) 및 압축기 내의 흡입압 영역으로서의 흡입실 (142) 이 형성되어 있다. 압축기 내란, 양두 피스톤식 압축기 (10) 의 전체 하우징의 내부를 말하며, 압축기 외란, 양두 피스톤식 압축기 (10) 의 전체 하우징의 외부를 말한다.
실린더 블록 (11) 과 프론트 하우징 (13) 사이에는 밸브 플레이트 (15), 밸브 형성 플레이트 (16) 및 리테이너 형성 플레이트 (17) 가 개재되어 있다. 실린더 블록 (12) 과 리어 하우징 (14) 사이에는 밸브 플레이트 (18), 밸브 형성 플레이트 (19) 및 리테이너 형성 플레이트 (20) 가 개재되어 있다. 밸브 플레이트 (15, 18) 에는 토출 포트 (151, 181) 가 형성되어 있고, 밸브 형성 플레이트 (16, 19) 에는 토출 밸브 (161, 191) 가 형성되어 있다. 토출 밸브 (161, 191) 는 토출 포트 (151, 181) 를 개폐한다. 리테이너 형성 플레이트 (17, 20) 에는 리테이너 (171, 201) 가 형성되어 있다. 리테이너 (171, 201) 는 토출 밸브 (161, 191) 의 개도를 규제한다.
또한, 실린더 블록 (11) 과 실린더 블록 (12) 사이, 실린더 블록 (11) 과 프론트 하우징 (13) 사이, 실린더 블록 (12) 과 리어 하우징 (14) 사이에는, 도시되지 않은 개스킷이 적절히 개재되어 있다. 이들 개스킷은 고무제 시일층을 금속판의 양면에 형성한 것이다. 이들 개스킷은 실린더 블록 (11, 12) 간, 실린더 블록 (11) 과 프론트 하우징 (13) 사이, 실린더 블록 (12) 과 리어 하우징 (14) 사 이로부터의 냉매 누설을 방지한다.
실린더 블록 (11, 12) 에는 회전축 (21) 이 회전 가능하게 지지되어 있다. 실린더 블록 (11, 12) 에는 축 구멍 (111, 121) 이 관통 형성되어 있고, 축 구멍 (111, 121) 에는 회전축 (21) 이 통과되어 있다. 회전축 (21) 의 외주면은, 축 구멍 (111, 121) 의 내주면에 접하고 있고, 회전축 (21) 은 축 구멍 (111, 121) 의 내주면을 통하여 실린더 블록 (11, 12) 에 의해 직접 지지되고 있다. 축 구멍 (111) 에 접하는 회전축 (21) 의 외주면 부분은, 시일 둘레면 (211) 으로 되어 있고, 축 구멍 (121) 에 접하는 회전축 (21) 의 외주면 부분은, 시일 둘레면 (212) 으로 되어 있다.
회전축 (21) 에는 캠체로서의 경사판 (23) 이 고착되어 있다. 경사판 (23) 은 실린더 블록 (11, 12) 간의 경사판실 (24) 에 수용되어 있다. 프론트 하우징 (13) 과 회전축 (21) 사이에는 립 시일형의 축시일 부재 (22) 가 개재되어 있다. 축시일 부재 (22) 는 프론트 하우징 (13) 과 회전축 (21) 사이로부터의 냉매 누설을 방지한다. 프론트 하우징 (13) 에서 외부로 돌출되는 회전축 (21) 의 돌출 단부는 전자 클러치 (25) 를 개재하여 외부 구동원인 차량 엔진 (26) 에 접속되어 있다. 회전축 (21) 은 전자 클러치 (25) 를 통하여 차량 엔진 (26) 으로부터 회전 구동력을 얻는다.
도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록 (11) 에는 복수의 제 1 실린더 보어 (27) 가 회전축 (21) 의 주위에 배열되도록 형성되어 있다. 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록 (12) 에는 복수의 제 2 실린더 보어 (28) 가 회 전축 (21) 의 주위에 배열되도록 형성되어 있다. 전후 (프론트 하우징 (13) 측을 전측, 리어 하우징 (14) 를 후측으로 하고 있다) 로 쌍이 되는 제 1 실린더 보어 (27) 와 제 2 실린더 보어 (28) 에는 양두 피스톤 (29) 이 수용되어 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 회전축 (21) 과 일체적으로 회전하는 경사판 (23) 의 회전운동은, 슈 (30) 를 통하여 양두 피스톤 (29) 으로 전달되어 양두 피스톤 (29) 이 실린더 보어 (27, 28) 내를 전후로 왕복 운동한다. 양두 피스톤 (29) 의 원주 형상의 헤드부 (291) 는 제 1 실린더 보어 (27) 내에 제 1 압축실 (271) 을 구획하고, 양두 피스톤 (29) 의 원주 형상의 헤드부 (292) 는 제 2 실린더 보어 (28) 내에 압축실 (281) 을 구획한다.
회전축 (21) 내에는 축내 통로 (31) 가 회전축 (21) 의 회전축선 (210) 을 따라 형성되어 있다. 축내 통로 (31) 의 입구 (311) 는 리어 하우징 (14) 내의 흡입실 (142) 에 개구되어 있다. 축 구멍 (111) 내의 회전축 (21) 에는 축내 통로 (31) 의 제 1 출구 (312) 가 회전축 (21) 의 시일 둘레면 (211) 에 개구되도록 형성되어 있다. 축 구멍 (121) 내의 회전축 (21) 에는 축내 통로 (31) 의 제 2 출구 (313) 가 회전축 (21) 의 시일 둘레면 (212) 에 개구되도록 형성되어 있다.
도 2(a) 및 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록 (11) 에는 제 1 연통로 (32) 가 제 1 실린더 보어 (27) 와 축 구멍 (111) 에 연통되도록 형성되어 있다. 도 2(a) 및 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록 (12) 에는 제 2 연통로 (33) 가 제 2 실린더 보어 (28) 와 축 구멍 (121) 에 연통되도록 형성되어 있다. 회전축 (21) 의 회전에 수반하여, 축내 통로 (31) 의 제 1 출구 (312) 는, 제 1 연통로 (32) 에 간헐적으로 연통되고, 축내 통로 (31) 의 제 2 출구 (313) 는, 제 2 연통로 (33) 에 간헐적으로 연통된다.
양두 피스톤 (29) 이 제 1 실린더 보어 (27) 측에서 흡입 행정 상태 (양두 피스톤 (29) 이 도 1 의 좌측에서 우측으로 이동하는 행정) 에 있을 때는, 제 1 출구 (312) 와 제 1 연통로 (32) 가 연통된다. 양두 피스톤 (29) 이 제 1 실린더 보어 (27) 측에서 흡입 행정 상태에 있을 때는, 흡입실 (142) 내의 냉매가 축내 통로 (31) 내, 제 1 출구 (312) 및 제 1 연통로 (32) 를 경유하여 제 1 실린더 보어 (27) 의 제 1 압축실 (271) 로 흡입된다.
양두 피스톤 (29) 이 제 1 실린더 보어 (27) 측에서 토출 행정 상태 (양두 피스톤 (29) 이 도 1 의 우측에서 좌측으로 이동하는 행정) 에 있을 때는, 제 1 출구 (312) 와 제 1 연통로 (32) 의 연통이 차단된다. 양두 피스톤 (29) 이 제 1 실린더 보어 (27) 측에서 토출 행정 상태에 있을 때에는, 제 1 압축실 (271) 내의 냉매가 토출 포트 (151) 에서부터 토출 밸브 (161) 을 밀어 내어 토출실 (131) 로 토출된다. 토출실 (131) 로 토출된 냉매는 통로 (341) 를 통하여 외부 냉매 회로 (34) 로 유출된다.
양두 피스톤 (29) 이 제 2 실린더 보어 (28) 측에서 흡입 행정 상태 (양두 피스톤 (29) 이 도 1 의 우측에서 좌측에 이동하는 행정) 에 있을 때는, 제 2 출구 (313) 와 제 2 연통로 (33) 가 연통된다. 양두 피스톤 (29) 이 제 2 실린더 보어 (28) 측에서 흡입 행정 상태에 있을 때는, 흡입실 (142) 내의 냉매가 축내 통로 (31), 제 2 출구 (313) 및 제 2 연통로 (33) 를 경유하여 제 2 실린더 보어 (28) 의 제 2 압축실 (281) 로 흡입된다.
양두 피스톤 (29) 이 제 2 실린더 보어 (28) 측에서 토출 행정 상태 (양두 피스톤 (29) 이 도 1 의 좌측에서 우측으로 이동하는 행정) 에 있을 때에는, 제 2 출구 (313) 와 제 2 연통로 (33) 의 연통이 차단된다. 양두 피스톤 (29) 이 제 2 실린더 보어 (28) 측에서 토출 행정 상태에 있을 때에는, 제 2 압축실 (281) 내의 냉매가 토출 포트 (181) 에서부터 토출 밸브 (191) 을 밀어 내어 토출실 (141) 로 토출된다. 토출실 (141) 로 토출된 냉매는 통로 (342) 를 통하여 외부 냉매 회로 (34) 로 유출된다.
외부 냉매 회로 (34) 상에는, 냉매로부터 열을 빼앗기 위한 열교환기 (37), 팽창 밸브 (38) 및 주위의 열을 냉매로 옮기기 위한 열교환기 (39) 가 개재되어 있다. 팽창 밸브 (38) 는 열교환기 (39) 의 출구측의 가스 온도의 변동에 따라 냉매 유량을 제어한다. 외부 냉매 회로 (34) 로 유출된 냉매는 흡입실 (142) 로 환류된다.
회전축 (21) 의 시일 둘레면 (211) 의 부분은, 회전축 (21) 에 일체로 형성된 제 1 로터리 밸브 (35) 가 되고, 회전축 (21) 의 시일 둘레면 (212) 의 부분은 회전축 (21) 에 일체로 형성된 제 2 로터리 밸브 (36) 가 된다. 축내 통로 (31) 및 제 1 출구 (312) 는 제 1 로터리 밸브 (35) 의 제 1 도입 통로 (40) 를 구성하고, 축내 통로 (31) 및 제 2 출구 (313) 는 제 2 로터리 밸브 (36) 의 제 2 도입 통로 (41) 를 구성한다. 제 2 도입 통로 (41) 는, 제 1 도입 통로 (40) 의 일부로서 회전축 (21) 내에 있어서 제 1 도입 통로 (40) 와 겹쳐진다. 제 1 도입 통로 (40) 의 길이는, 제 2 도입 통로 (41) 의 길이보다 길고, 흡입실 (142) 에서부터 제 1 도입 통로 (40) 를 경유하여 제 1 연통로 (32) 에 이르는 거리는, 흡입실 (142) 에서부터 제 2 도입 통로 (41) 를 경유하여 제 2 연통로 (33) 에 이르는 거리보다 길다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 전자 클러치 (25) 는 제어 컴퓨터 (C) 의 여소자 (勵消磁) 제어를 받는다. 제어 컴퓨터 (C) 에는 공조 장치 작동 스위치 (W), 실온 설정기 (S) 및 실온 검출기 (F) 가 신호 접속되어 있다. 공조 장치 작동 스위치 (W) 가 ON 상태에 있는 경우, 제어 컴퓨터 (C) 는 실온 설정기 (S) 에 의해 설정된 목표 실온과 실온 검출기 (F) 에 의해 검출된 검출 실온의 온도차에 기초하여 전자 클러치 (25) 에 대한 전류 공급 (여소자) 을 제어한다.
검출 온도가 목표 온도보다 낮은 경우, 또는, 검출 온도가 목표 온도보다 높고, 또한 검출 온도와 목표 온도의 온도차가 허용차 이하인 경우, 제어 컴퓨터 (C) 는 전자 클러치 (25) 에 대한 전류 공급을 정지시킨다. 이 때에는, 전자 클러치 (25) 는 차단 상태가 되어 차량 엔진 (26) 의 회전 구동력이 회전축 (21) 에 전달될 일은 없다. 검출 온도가 목표 온도보다 높고, 또한 검출 온도와 목표 온도의 온도차가 허용차를 초과하는 경우, 제어 컴퓨터 (C) 는 전자 클러치 (25) 에 대한 전류 공급을 실시한다. 이 때에는, 전자 클러치 (25) 는 연결 상태가 되어 차량 엔진 (26) 의 회전 구동력이 회전축 (21) 에 전달된다.
도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 연통로 (32) 의 횡단면 형상은 원형이 고, 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 연통로 (33) 의 횡단면 형상은 원형이다. 제 1 연통로 (32) 의 직경 D 는 제 2 연통로 (33) 의 직경 d 보다 크게 되어 있다. 축내 통로 (31) 의 횡단면 형상은 원형으로서, 축내 통로 (31) 의 직경은 제 1 연통로 (32) 의 직경 D 보다 크게 되어 있다.
도 2(d) 의 그래프에 있어서의 곡선 E 는 제 2 연통로 (33) 의 직경 d 를 일정하게 하여 제 1 연통로 (32) 의 직경 D 를 변화시켰을 때의 토출실 (131) 내의 온도의 변화를 나타낸다. 곡선 E 상의 흑점은 실측 데이터를 나타낸다. 횡축은 제 1 연통로 (32) 에 있어서의 통로 단면적 (π×D2÷4) 과, 제 2 연통로 (33) 에 있어서의 통로 단면적 (π×d2÷4) 의 비 (π×D2÷4)/(π×d2÷4) 를 나타내고, 종축은 토출실 (131) 내의 온도를 나타낸다.
도 2(d) 의 그래프에 있어서의 곡선 G 는, 횡단면 형상이 원형인 제 1 연통로 (32) 및 제 2 연통로 (33) 대신에, 횡단면 형상이 회전축 (21) 의 축방향으로 기다란 장공 (예를 들어 특허 문헌 1 에 개시된 도통로를 참조) 의 통로 단면적을 변화시켰을 때의 토출실 (131) 내의 온도의 변화를 나타낸다.
곡선 E, G 중 어느 경우에도, 압축실 (271, 281) 내의 용적은 200 ㏄ 로서, 양두 피스톤식 압축기 (10) 의 회전수는 4500 rpm 이고, 토출압 (Pd) 과 흡입압 (Ps) 의 비 Pd/Ps 는 12 이다.
도 2(d) 의 그래프에 의하면, 제 1 연통로 (32) 의 직경 D 가 제 2 연통로 (33) 의 직경 d 보다 크고, 또한 직경 d 의 1.8 배 이하이면, 토출실 (131) 내의 온도는 곡선 G 의 경우에 비하여 낮아진다. 또, 제 1 연통로 (32) 에 있어서의 직경 D 가 제 2 연통로 (33) 에 있어서의 직경 d 보다 크고, 또한 직경 d 의 1.4 배 이하이면, 제 1 연통로 (32) 및 제 2 연통로 (33) 에 있어서의 직경 D, d 를 동일하게 한 경우보다 토출실 (131) 내의 온도가 낮아진다. 또, 제 1 연통로 (32) 의 직경 D 가 제 2 연통로 (33) 의 직경 d 의 1.2 배일 때에 토출실 (131) 내의 온도가 가장 낮아진다.
제 1 실시형태에서는 이하의 효과가 얻어진다.
(1) 흡입실 (142) 에서부터 제 1 도입 통로 (40) 를 경유하여 제 1 압축실 (271) 에 이르는 거리는, 흡입실 (142) 에서부터 제 2 도입 통로 (41) 를 경유하여 제 2 압축실 (281) 에 이르는 거리에 비하여 길다. 그 때문에, 제 1 연통로 (32) 에 있어서의 통로 단면적과 제 2 연통로 (33) 에 있어서의 통로 단면적이 동일하다고 가정하면, 제 1 연통로 (32) 를 경유하여 제 1 압축실 (271) 에 공급되는 냉매량은 제 2 연통로 (33) 를 경유하여 제 2 압축실 (281) 에 공급되는 냉매량보다 적어진다. 그러면, 제 1 압축실 (271) 측에서의 압축비가 제 2 압축실 (281) 측에서의 압축비보다 높아지고, 토출실 (131) 내의 온도가 토출실 (141) 내의 온도보다 높아진다.
제 1 연통로 (32) 에 있어서의 통로 직경 (직경 D) 을 제 2 연통로 (33) 에 있어서의 통로 직경 (직경 d) 보다 크게 한 구성에서는, 제 1 연통로 (32) 에 있어서의 통로 단면적이 제 2 연통로 (33) 에 있어서의 통로 단면적보다 커진다. 이것은, 제 1 연통로 (32) 를 경유하여 제 1 압축실 (271) 에 공급되는 냉매량과, 제 2 연통로 (33) 를 경유하여 제 2 압축실 (281) 에 공급되는 냉매량의 차이를 저감시킨다. 이러한 냉매량의 차이 저감은 제 1 압축실 (271) 에서 압축된 냉매의 고온화의 억제에 유효하다.
(2) 제 1 연통로 (32) 및 제 2 연통로 (33) 의 횡단면 형상을 원형으로 한 구성은 제 1 연통로 (32) 및 제 2 연통로 (33) 의 가공의 용이화에 기여한다.
(3) 제 1 연통로 (32) 에 있어서의 통로 직경 (직경 D) 을 제 2 연통로 (33) 에 있어서의 통로 직경 (직경 d) 보다 크고, 또한 1.8 배 이하로 한 구성은 제 1 압축실 (271) 에서 압축된 냉매의 고온화를 억제하는 데 있어서 바람직하다.
(4) 제 1 연통로 (32) 에 있어서의 통로 직경 (직경 D) 을 제 2 연통로 (33) 에 있어서의 통로 직경 (직경 d) 보다 크고, 또한 1.4 배 이하로 한 구성은, 제 1 연통로 (32) 및 제 2 연통로 (33) 에 있어서의 통로 직경 (직경 D, d) 을 동일하게 한 경우보다, 제 1 압축실 (271) 에서 압축된 냉매의 온도를 낮게 한다는 바람직한 결과를 가져온다.
(5) 제 1 연통로 (32) 의 직경 D 를 제 2 연통로 (33) 의 직경 d 의 1.2 배로 한 구성은, 제 1 압축실 (271) 에서 압축된 냉매의 고온화를 억제하는 데 있어서 특히 바람직하다.
(6) 원형인 제 1 연통로 (32) 및 제 2 연통로 (33) 에 있어서의 직경은, 회전축 (21) 의 축방향으로 기다란 장공 형상으로서 동일한 통로 단면적의 연통로에 있어서의 둘레 방향의 폭 (로터리 밸브의 둘레 방향) 에 비하여 크다. 그 때문에, 로터리 밸브 (35, 36) 의 회전에 수반하여 연통로 (32, 33) 가 열리는 타이밍 (축내 통로 (31) 의 출구 (312, 313) 가 연통로 (32, 33) 에 연통 개시되는 타이밍) 이 장공 형상의 연통로에 비하여 빨라진다. 또, 로터리 밸브 (35, 36) 의 회전에 수반하여 연통로 (32, 33) 가 닫히는 타이밍 (축내 통로 (31) 의 출구 (312, 313) 가 연통로 (32, 33) 에 연통되는 상태에서 차단되는 상태로 전환되는 타이밍) 이 장공 형상의 연통로에 비하여 늦어진다. 따라서, 제 1 연통로 (32) 및 제 2 연통로 (33) 의 횡단면 형상을 원형으로 한 구성은, 장공 형상의 연통로에 비해 압축실 (271, 281) 로의 냉매 공급이 많아진다는 바람직한 결과를 가져온다.
(7) 연통로 (32, 33) 에 있어서의 회전축 (21) 의 축방향의 길이 (Z1, Z2) (도 1 에 도시) 가 길수록, 양두 피스톤 (29) 의 헤드부 (291, 292) 의 길이 (x, y) (회전축 (21) 의 축방향의 길이로서 도 1 에 도시) 를 길게 할 필요가 있다. 헤드부 (291, 292) 의 길이 (x, y) 가 길어질수록 양두 피스톤 (29) 이 무거워진다.
원형인 제 1 연통로 (32) 및 제 2 연통로 (33) 에 있어서의 직경은, 회전축 (21) 의 축방향으로 기다란 장공 형상으로서 동일한 통로 단면적의 연통로에 있어서의 축방향의 길이에 비하여 작다. 그 때문에, 제 1 연통로 (32) 및 제 2 연통로 (33) 의 횡단면 형상을 원형으로 한 구성은, 장공 형상의 연통로에 비하여 헤드부 (291, 292) 의 길이 (x, y) 가 짧아진다는 바람직한 결과를 가져온다.
(8) 연통로 (32, 33) 의 횡단면 형상을 원형으로 함으로써, 장공 형상의 연통로보다 회전축 (21) 의 축방향의 길이 (Z1, Z2) 를 짧게 할 수 있으므로, 흡입 행정 중인 양두 피스톤 (29) 의 단면이 연통로 (32, 33) 를 완전히 통과하는 타이 밍이 빨라지는, 즉, 연통로 (32, 33) 의 횡단면 형상을 원형으로 한 구성에서는, 양두 피스톤 (29) 이 연통로 (32, 33) 를 완전히 개방하는 타이밍을 장공 형상의 연통로의 경우보다 빨리 할 수 있어서 냉매 공급량이 많아진다.
본 발명에서는 이하와 같은 실시형태도 가능하다.
○ 프론트 하우징 (13) 내에 흡입실을 형성하고, 이 흡입실에서부터 축내 통로 (31) 를 경유하여 압축실 (271, 281) 로 냉매를 도입하도록 해도 된다.
○ 압축기 외의 흡입압 영역에서부터 제 1, 2 도입 통로에 냉매를 도입하도록 해도 된다.
○ 제 1 로터리 밸브 (35) 및 제 2 로터리 밸브 (36) 를 회전축 (21) 과는 별체로 형성해도 된다.
상기한 실시형태로부터 파악할 수 있는 기술 사상에 대해 이하에 기재한다.
〔1〕상기 흡입압 영역은, 압축기 내의 흡입실인 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 양두 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
〔2〕상기 제 1 도입 통로는 회전축 내의 축내 통로와, 그 축내 통로의 제 1 출구로 구성되어 있고, 상기 제 2 도입 통로는 상기 축내 통로와, 그 축내 통로의 제 2 출구로 구성되어 있는 청구항 1 내지 청구항 3, 상기〔1〕항 중 어느 한 항에 기재된 양두 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
〔3〕상기 축내 통로에 있어서의 통로 단면적은, 상기 제 2 연통로에 있어서의 통로 단면적보다 큰 상기〔2〕항에 기재된 양두 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
도 1 은 일 실시형태를 나타내는 압축기 전체의 측단면도.
도 2(a) 는 부분 확대 측단면도.
도 2(b) 는 도 2(a) 의 C-C 선 확대 단면도.
도 2(c) 는 도 2(a) 의 D-D 선 확대 단면도.
도 2(d) 는 그래프.
도 3(a) 는 도 1 의 A-A 선 단면도.
도 3(b) 는 도 1 의 B-B 선 단면도.
부호의 설명
10 양두 피스톤식 압축기
11, 12 실린더 블록
131, 141 토출압 영역으로서의 토출실
14 리어 하우징
142 압축기 내의 흡입압 영역으로서의 흡입실
21 회전축 27 제 1 실린더 보어
271 제 1 압축실 28 제 2 실린더 보어
281 제 2 압축실 29 양두 피스톤
31 제 1 도입 통로 및 제 2 도입 통로를 구성하는 축내 통로
312 제 1 도입 통로를 구성하는 제 1 출구
313 제 2 도입 통로를 구성하는 제 2 출구
32 제 1 연통로 33 제 2 연통로
35 제 1 로터리 밸브 36 제 2 로터리 밸브
40 제 1 도입 통로 41 제 2 도입 통로
D, d 통로 직경으로서의 직경

Claims (3)

  1. 회전축의 회전에 연동하는 양두 피스톤이 쌍이 되는 제 1 실린더 보어와 제 2 실린더 보어에 수용되어 있고, 상기 제 1 실린더 보어 내에 구획되는 제 1 압축실에 흡입압 영역에서부터 냉매를 도입하기 위한 제 1 도입 통로를 갖는 제 1 로터리 밸브와, 상기 제 2 실린더 보어 내에 구획되는 제 2 압축실에 상기 흡입압 영역에서부터 냉매를 도입하기 위한 제 2 도입 통로를 갖는 제 2 로터리 밸브가 구비되어 있고, 상기 제 1 압축실에 연통되어 상기 제 1 도입 통로에 연통 가능한 제 1 연통로, 및 상기 제 2 압축실에 연통되어 상기 제 2 도입 통로에 연통 가능한 제 2 연통로가 실린더 블록에 형성되어 있고, 상기 제 1 도입 통로 및 상기 제 2 도입 통로의 적어도 일부는, 상기 회전축에 형성되어 있고, 상기 제 2 도입 통로는, 상기 제 1 도입 통로의 일부로서 상기 회전축에 있어서 상기 제 1 도입 통로와 겹쳐치고, 상기 제 1 도입 통로의 거리는, 상기 제 2 도입 통로의 거리보다 긴 양두 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조에 있어서,
    상기 제 1 연통로와 상기 제 2 연통로의 횡단면 형상은 원형이고, 상기 제 1 연통로에 있어서의 통로 직경은 상기 제 2 연통로에 있어서의 통로 직경보다 크고 1.8 배 이하인 양두 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 연통로에 있어서의 통로 직경은 상기 제 2 연통로에 있어서의 통로 직경의 1.4 배 이하인 양두 피스톤식 압축기에 있어서의 냉매 흡입 구조.
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