KR20070010082A

KR20070010082A - 회전식 유체기계

Info

Publication number: KR20070010082A
Application number: KR1020067025892A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 마스다
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2007-01-19
Also published as: WO2005108795A1; AU2005240932B2; US20080240958A1; AU2005240932A1; JP3757977B2; CN1961154A; JP2005320929A; EP1662145A4; KR100850847B1; CN100487250C; EP1662145A1; US7549851B2

Abstract

실린더실(50)을 갖는 실린더(21)와, 실린더(21)에 대해 편심되어 실린더실(50)에 수납되며, 실린더실(50)을 외측 압축실(51)과 내측 압축실(52)로 구획하는 고리형 피스톤(22)을 갖고, 피스톤(22)과 실린더(21)가 피스톤(22)에 대해 회전하는 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)를 구비한다. 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)는, 구획판(2c)을 개재하고 서로 인접하도록 배치된다. 제 1 회전기구(2F)의 실린더(21)와 제 2 회전기구(2S)의 실린더(21)는, 구획판(2c)의 한쪽과 다른 한쪽에 각각 형성된다. 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)에는, 실린더(21) 사이에 생기는 구동축(33)의 축 방향 틈새를 작게 하기 위한 컴플라이언스(compliance)기구(60)가 배치된다.

컴플라이언스기구, 분단부, 협동부재, 고리형 피스톤

Description

회전식 유체기계{ROTARY FLUID MACHINE}

본 발명은, 회전식 유체기계에 관한 것이며, 특히 축 방향 힘의 억제대책에 관한 것이다.

종래 유체기계에는, 특허문헌1(일특개평 6-288358호 공보)에 개시된 바와 같이, 고리형의 실린더실을 갖는 실린더와, 이 실린더실에 수납되어 편심회전운동을 하는 고리형의 피스톤을 갖는 편심회전형 피스톤기구를 구비한 압축기가 있다. 그리고 상기 유체기계는, 피스톤의 편심회전운동에 따르는 실린더실의 용적변화에 의해 냉매를 압축한다.

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그러나 종래의 유체기계는, 모터에 연결된 1개의 피스톤기구만을 구비하므로, 구동축의 축 방향 유체압력을 받는 부재가 필요했다. 즉 종래의 유체기계에서의 피스톤은, 압축된 유체압력에 의해 실린더에 눌린다. 그 결과 피스톤과 실린더 사이의 미끄럼 손실이 커 효율이 나쁘다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 축 방향의 유체압력을 저감하고 미끄럼 손실을 작게 하여 효율 향상을 도모하는 것을 목적으로 하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

도 1에 나타내는 바와 같이 제 1 발명은, 고리형의 실린더실(50)을 갖는 실린더(21)와, 이 실린더(21)에 대해 편심되어 실린더실(50)에 수납되며, 실린더실(50)을 외측 작동실(51)과 내측 작동실(52)로 구획하는 고리형 피스톤(22)과, 상기 실린더실(50)에 배치되며 각 작동실(51, 52)을 고압측과 저압측으로 구획하는 블레이드(23)를 갖고, 상기 피스톤(22) 및 실린더(21) 중 어느 한쪽이 고정측 협동부재(cooperating parts)(22)로 구성되고 다른 쪽이 가동측 협동부재(21)로 구성되어, 가동측 협동부재(21)가 고정측 협동부재(22)에 대해 회전하는 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)를 구비한다. 그리고 상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)는, 구획판(2c)을 개재하고 서로 인접하도록 배치된다. 추가로 상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)의 2개의 가동측 협동부재(21) 또는 2개의 고정측 협동부재(22)는, 구획판(2c)의 한쪽과 다른 쪽에 각각 형성된다.

상기 제 1 발명에서는, 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)가 구동되면, 가동측 협동부재(21)가 고정측 협동부재(22)에 대해 회전하고, 작동(51, 52) 용적이 변화하여 유체의 압축 또는 팽창이 이루어진다.

또 제 2 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)에서 실린더실(50)의 내측 작동실(52)은, 저단측 압축실로 구성되며, 상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)에서 실린더실(50)의 외측 작동실(51)이, 저단측 압축실에서 압축된 유체를 다시 압축하는 고단측 압축실로 구성된다.

상기 제 2 발명에서는, 상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)에서 유체가 각각 2단 압축된다.

또 제 3 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)에서 실린더실(50)의 외측 작동실(51)이 압축실로 구성되며, 상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)에서 실린더실(50)의 내측 작동실(52)이 팽창실로 구성된다.

상기 제 3 발명에서는, 상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)에서 유체의 압축과 팽창이 각각 이루어진다.

또한 제 4 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 구획판(2c)이 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)의 협동부재(21)의 거울판(26)을 겸용한다.

또 제 5 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 서로 인접하는 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)의 협동부재(21)가, 각각 별개의 거울판(26)을 구비하며, 상기 구획판(2c)이, 양 회전기구(2F, 2S)의 협동부재(21)의 거울판(26)으로 구성된다.

또한 제 6 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 양 회전기구(2F, 2S)의 가동측 협동부재(21)가 구동축(33)에 연결되며, 상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)에는, 협동부재(21, 22)의 구동축(33) 축 방향 위치를 조정하기 위한 컴플라이언스(compliance)기구(60)가 구성된다.

상기 제 6 발명에서는, 축 방향의 컴플라이언스기구(60)에 의해, 협동부재(21, 22) 선단으로부터의 누출이 방지된다.

또 제 7 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 양 회전기구(2F, 2S)의 가동측 협동부재(21)가 구동축(33)에 연결되며, 상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)에는, 협동부재(21) 구동축(33)의 직교방향 위치를 조정하기 위한 컴플라이언스기구(60)가 구성된다.

상기 제 7 발명에서는, 직교방향의 컴플라이언스기구(60)에 의해, 각 협동부재(21)의 지름방향 틈새가 각기 최소로 조정된다.

또한 제 8 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 양 회전기구(2F, 2S)의 가동측 협동부재(21)가 구동축(33)에 연결되며, 이 구동축(33)에는, 서로 인접하는 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)에서 협동부재의 거울판(26) 사이에 위치하여 균형추(75)가 배치된다.

상기 제 8 발명에서는, 균형추(75)에 의해 협동부재(21)의 회전에 의한 불균형이 해소된다.

또 제 9 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)가 90도의 회전위상차가 발생하도록 설정된다.

상기 제 9 발명에서는, 구동축(33)의 1회전으로 4회의 토출이 이루어져, 토크변동이 억제된다.

또한 제 10 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 상기 양 회전기구(2F, 2S)의 피스톤(22)은, 고리형의 일부가 분단된 분단부를 갖는 C자형 형상으로 형성된다. 그리고 상기 양 회전기구(2F, 2S)의 블레이드(23)는, 실린더실(50)의 내주 쪽 벽면으로부터 외주 쪽 벽면까지 이어지며, 피스톤(22)의 분단부를 삽입 통과하여 형성된다. 더불어, 상기 피스톤(22)의 분단부에는, 피스톤(22)과 블레이드(23)에 면 접촉하는 요동부시가, 블레이드(23)의 진퇴가 자유롭고 또 블레이드(23)의 피스톤(22)과의 상대적 요동이 자유롭게 형성된다.

상기 제 10 발명에서는, 블레이드(23)가 요동부시(27) 사이에서 진퇴동작을 행하며, 또 블레이드(23)와 요동부시(27)가 일체로 되어, 피스톤(22)에 대해 요동동작을 행한다. 이로써 실린더(21)와 피스톤(22)이 상대적으로 요동하면서 회전하여, 각 회전기구(2F, 2S)가 소정의 압축 등의 동작을 행한다.

(발명의 효과)

따라서 본 발명에 의하면, 2개의 회전기구(2F, 2S)에서 협동부재(21)의 거울판(26) 양쪽에 작동실(51, 52)을 형성하도록 하므로, 2개의 협동부재(21)에 작용하는 유체압력을 상쇄할 수 있다. 협동부재(21)의 회전에 따르는 습동부의 손실을 저감할 수 있어 효율의 향상을 도모할 수 있다.

또 제 4 발명에 의하면, 상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)의 협동부재(21) 거울판(26)이 일체로 형성되므로, 협동부재(21)의 경사(전복)를 방지할 수 있어 원활한 동작을 가능하게 할 수 있다.

또한 제 5 발명에 의하면, 상기 제 1 회전기구(2F)의 실린더(21)와 제 2 회전기구(2S)의 협동부재(21)를 개별로 구성하므로, 스러스트 손실이 발생하는 일없이 개별로 동작시킬 수 있다.

또 제 6 발명에 의하면, 축 방향의 컴플라이언스기구(60)를 배치하므로, 협동부재(21, 22) 선단으로부터의 누출을 확실하게 방지할 수 있다. 특히 2개의 회전기구(2F, 2S)를 배치하므로, 상기 컴플라이언스기구(60)의 간략화를 도모할 수 있어 협동부재(21, 22) 선단의 틈새를 작게 할 수 있다.

또한 제 7 발명에 의하면, 구동축(33)과 직교방향의 컴플라이언스기구(60)를 배치하므로, 제 1 회전기구(2F)의 협동부재(21)와 제 2 회전기구(2S)의 협동부재(21)가 서로 지름방향으로 이동하여, 각 협동부재(21)의 지름방향 틈새가 각기 최소로 조정된다. 그 결과 스러스트 손실이 발생하는 일없이 각 협동부재(21)의 지름방향 틈새를 작게 할 수 있다.

또 제 8 발명에 의하면, 균형추(75)를 배치하므로 편심된 협동부재(21)의 회전에 의한 불균형을 해소할 수 있다.

또한 상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S) 사이에 균형추(75)를 배치하므로, 구동축(33)의 휨을 방지할 수 있다.

또 제 9 발명에 의하면, 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)가 90도의 위상차를 갖고 회전하므로, 구동축(33) 1회전으로 4회의 토출이 이루어짐으로써 토크변동을 크게 억제할 수 있다.

또한 제 10 발명에 의하면, 피스톤(22)과 블레이드(23)를 연결하는 연결부재로서 요동부시(27)를 배치하여, 요동부시(27)가 피스톤(22) 및 블레이드(23)와 실질적으로 면 접촉하도록 구성하므로, 운전 시에 피스톤(22)이나 블레이드(23)가 마모되거나, 그 접촉부에 시저(seizure)가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또 상기 요동부시(27)를 배치하여, 요동부시(27)와 피스톤(22) 및 블레이드(23)가 면 접촉하도록 구성하므로, 접촉부의 차폐성도 우수하다. 이로써 압축실(51)과 팽창실(52)에서의 냉매 누출을 확실하게 방지할 수 있어, 압축효율 및 팽창효율의 저하를 방지할 수 있다.

또한 상기 블레이드(23)가 실린더(21)에 일체로 형성되어, 그 양단에서 실린더(21)로 유지되므로 운전 중에 블레이드(23)에 비정상적인 집중 하중이 걸리거나, 응력 집중이 일어나기 어려워진다. 이로써 습동부가 쉬이 손상되거나 하지 않아, 이 점에서도 기구의 신뢰성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 압축기의 종단면도.

도 2는 압축기구를 나타내는 횡단면도.

도 3은 압축기구의 동작을 나타내는 횡단면도.

도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 압축기의 종단면도.

도 5는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 압축기의 종단면도.

도 6은 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 압축기의 종단면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 토크변동을 나타내는 특성도.

(부호의 설명)

1 : 압축기 10 : 케이싱

20 : 압축기구 2F : 제 1 회전기구

2S : 제 2 회전기구 21 : 실린더

22 : 피스톤 23 : 블레이드

24 : 외측 실린더 25 : 내측 실린더

27 : 요동부시 30 : 전동기(구동기구)

33 : 구동축 50 : 실린더실

51 : 외측 압축실 52 : 내측 압축실

60 : 컴플라이언스기구 71 : 핀

75 : 균형추

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

(제 1 실시형태)

본 실시형태는 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 발명을 압축기(1)에 적용한 것이다. 이 압축기(1)는 예를 들어 냉매회로에 설치된다.

상기 냉매회로는, 예를 들어 냉방 및 난방 중 적어도 한쪽의 운전을 행하도록 구성된다. 즉 상기 냉매회로는, 예를 들어 압축기(1)에 열원측 열교환기인 실외열교환기와 팽창기구인 팽창밸브와 이용측 열교환기인 실내열교환기가 차례로 접속되어 구성된다. 그리고 상기 압축기(1)에서 압축된 냉매는 실외열교환기에서 방열한 후 팽창밸브로 팽창된다. 이 팽창된 냉매는 실내열교환기에서 흡열하고 압축기(1)로 돌아온다. 이 순환을 반복하여 실내열교환기로 실내공기를 냉각시킨다.

상기 압축기(1)는, 케이싱(10) 내에 압축기구(20)와 전동기(30)가 수납되며, 전밀폐형으로 구성된 회전식 유체기계이다.

상기 케이싱(10)은, 원통형의 보디부(11)와, 이 보디부(11)의 상단부에 고정된 상부 거울판(12)과, 보디부(11)의 하단부에 고정된 하부 거울판(13)으로 구성된다. 상기 상부 거울판(12)에는, 이 거울판(12)을 관통하는 흡입관(14)이 배치된다. 이 흡입관(14)은 실내열교환기에 접속된다. 또 상기 보디부(11)에는, 이 보디부(11)를 관통하는 토출관(15)이 배치된다. 이 토출관(15)은 실외열교환기에 접속된다.

상기 전동기(30)는, 고정자(31)와 회전자(32)를 구비하며, 구동기구를 구성한다. 상기 고정자(31)는, 압축기구(20)의 아래쪽에 배치되어 케이싱(10)의 보디부(11)에 고정된다. 상기 회전자(32)에는 구동축(33)이 연결되며, 이 구동축(33)이 회전자(32)와 함께 회전하도록 구성된다.

상기 구동축(33)에는, 이 구동축(33)의 내부를 축 방향으로 이어지는 급유로(도시 생략)가 배치된다. 또 구동축(33) 하단부에는, 급유펌프(34)가 배치된다. 그리고 상기 급유로는, 이 급유펌프(34)에서 위쪽으로 연장된다. 상기 급유로는, 케이싱(10) 내의 저부에 고이는 윤활유를 급유펌프(34)에 의해 압축기구(20)의 습동부에 공급한다.

상기 구동축(33)에는 상부에 편심부(35)가 형성된다. 상기 편심부(35)는, 이 편심부(35)의 상하 부분보다 큰 지름으로 형성되며, 구동축(33)의 축심으로부터 소정 양만큼 편심된다.

상기 압축기구(20)는, 회전기구를 구성하며 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)로 구성된다. 상기 압축기구(20)는, 케이싱(10)에 고정된 상부하우징(16) 과 하부하우징(17) 사이에 구성된다. 상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)는 상하가 역 구조로 구성되나, 동일 구성으로 형성된다. 여기서 상기 제 1 회전기구(2F)를 예로 설명한다.

상기 제 1 회전기구(2F)는, 고리형의 실린더실(50)을 갖는 실린더(21)와, 이 실린더실(50) 내에 배치되어 실린더실(50)을 외측 압축실(51)과 내측 압축실(52)로 구획하는 고리형의 피스톤(22)과, 도 2에 나타내는 바와 같이 외측 압축실(51) 및 내측 압축실(52)을 고압측과 저압측으로 구획하는 블레이드(23)를 갖는다. 상기 피스톤(22)은, 실린더실(50) 내에서 실린더(21)에 대해 상대적으로 편심 회전운동 하도록 구성된다. 즉 상기 피스톤(22)과 실린더(21)는 상대적으로 편심 회전한다. 본 제 1 실시형태에서는, 실린더실(50)을 갖는 실린더(21)가 가동측 협동부재(cooperating parts)를 구성하고, 실린더실(50) 내에 배치되는 피스톤(22)이 고정측 협동부재를 구성한다.

상기 실린더(21)는, 외측실린더(24) 및 내측실린더(25)를 구비한다. 외측실린더(24)와 내측실린더(25)는, 하단부가 거울판(26)으로 연결됨으로써 일체화된다. 그리고 상기 내측실린더(25)는, 구동축(33)의 편심부(35)에 미끄럼운동이 자유롭게 끼워진다. 즉 상기 구동축(33)은, 상기 실린더실(50)을 상하방향으로 관통한다.

상기 피스톤(22)은, 상부하우징(16)과 일체로 형성된다. 또 상부하우징(16)과 하부하우징(17)에는 각각, 상기 구동축(33)을 지지하기 위한 베어링부(18, 19)가 형성된다. 이와 같이 본 실시형태의 압축기(1)는, 상기 구동축(33)이 상기 실린더실(50)을 상하방향으로 관통하며, 편심부(35)의 축 방향 양쪽 부분이 베어링 부(18, 19)를 개재하고 케이싱(10)에 유지되는 관통축 구조로 구성된다.

상기 제 1 회전기구(2F)는, 피스톤(22)과 블레이드(23)를 상호 가동으로 연결하는 요동부시(27)를 구비한다. 상기 피스톤(22)은, 원형 고리의 일부분이 분단된 C자형 형상으로 형성된다. 상기 블레이드(23)는, 실린더실(50)의 지름방향 선상에서, 실린더실(50)의 내주 쪽 벽면에서 외주 쪽 벽면까지, 피스톤(22)의 분단 개소를 삽입 통과하여 이어지도록 구성되며, 외측실린더(24)와 내측실린더(25)에 고정된다. 상기 요동부시(27)는, 피스톤(22)의 분단부에서 피스톤(22)과 블레이드(23)를 연결하는 연결부재를 구성한다.

상기 외측실린더(24)의 내주면과 내측실린더(25)의 외주면은, 서로 동일 중심 상에서 배치된 원통면이며, 그 사이에 1개의 실린더실(50)이 형성된다. 상기 피스톤(22)은, 외주면이 외측실린더(24)의 내주면보다 작은 지름이며, 내주면이 내측실린더(25)의 외주면보다 큰 지름으로 형성된다. 이로써 피스톤(22)의 외주면과 외측실린더(24)의 내주면 사이에 작동실인 외측압축실(51)이 형성되고, 피스톤(22)의 내주면과 내측실린더(25)의 외주면 사이에 작동실인 내측압축실(52)이 형성된다.

상기 피스톤(22)과 실린더(21)는, 피스톤(22) 외주면과 외측실린더(24)의 내주면이 1점에서 실질적으로 접하는 상태(엄밀하게는 미크론 규격의 틈새가 있으나, 이 틈새에서의 냉매 누출이 문제가 되지 않는 상태)에서, 이 접점과 위상이 180도 다른 위치이며, 피스톤(22) 내주면과 내측실린더(25)의 외주면이 1점에서 실질적으로 접하도록 구성된다.

상기 요동부시(27)는, 블레이드(23)에 대해 토출 쪽에 위치하는 토출측 부시(2a)와, 블레이드(23)에 대해 흡입 쪽에 위치하는 흡입측 부시(2b)로 구성된다. 상기 토출측 부시(2a)와 흡입측 부시(2b)는, 모두 단면형상이 거의 반원형이며 동일 형상으로 형성되어, 평탄한 면이 서로 대향하도록 배치된다. 그리고 상기 토출측 부시(2a)와 흡입측 부시(2b)의 대향 면 사이의 공간이 블레이드홈(28)을 구성한다.

이 블레이드홈(28)에는 블레이드(23)가 삽입되어, 요동부시(27)의 평탄면이 블레이드(23)와 실질적으로 면 접촉하며, 원호형의 외주면이 피스톤(2)과 실질적으로 면 접촉한다. 요동부시(27)는, 블레이드홈(28)에 블레이드(23)를 개재한 상태로, 블레이드(23)가 그 면 방향으로 블레이드홈(28) 내를 진퇴하도록 구성된다. 동시에, 요동부시(27)는, 피스톤(22)에 대해 블레이드(23)와 일체로 요동하도록 구성된다. 따라서 상기 요동부시(27)는, 이 요동부시(27)의 중심점을 요동중심으로 하여 상기 블레이드(23)와 피스톤(22)이 상대적으로 요동 가능하게 되며, 또 상기 블레이드(23)가 피스톤(22)에 대해 이 블레이드(23)의 면 방향으로 진퇴 가능해지도록 구성된다.

여기서 이 실시형태에서는 토출측 부시(2a)와 흡입측 부시(2b)를 별개로 한 예에 대해 설명했으나, 이 양 부시(2a, 2b)는 일부에서 연결시킴으로써 일체 구조로 해도 된다.

이상의 구성에 있어서, 구동축(33)이 회전하면 외측 실린더(24) 및 내측 실린더(25)는, 블레이드(23)가 블레이드홈(28) 내를 진퇴하면서, 요동부시(27)의 중 심점을 요동 중심으로 하여 요동한다. 이 요동동작에 의해, 피스톤(22)과 실린더(21)의 접촉점이 도 3에서 (A)부터 (D)로 순차 이동한다. 이 때 상기 외측 실린더(24) 및 내측 실린더(25)는 구동축(33)의 둘레를 공전하나, 자전은 하지 않는다.

또 상기 외측압축실(51)은, 피스톤(22) 외측에서 도 3의 (C), (D), (A), (B) 순으로 용적이 감소된다. 상기 내측압축실(52)은, 피스톤(22) 내측에서 도 3의 (A), (B), (C), (D) 순으로 용적이 감소된다.

한편, 상기 제 2 회전기구(2S)는, 제 1 회전기구(2F)와 상하 반대로 형성되며, 피스톤(22)이 하부하우징(17)과 일체로 형성된다. 즉 상기 제 1 회전기구(2F)의 피스톤(22)과 제 2 회전기구(2S)의 피스톤(22)은 상하 역구조로 형성된다.

상기 제 2 회전기구(2S)의 실린더(21)는, 외측실린더(24) 및 내측실린더(25)를 구비한다. 외측실린더(24)와 내측실린더(25)는, 상단부가 거울판(26)으로 연결됨으로써 일체화된다. 그리고 상기 내측실린더(25)는, 구동축(33)의 편심부(35)에 미끄럼운동이 자유롭게 끼워진다.

상기 제 1 회전기구(2F)의 실린더(21)와 제 2 회전기구(2S)의 실린더(21)는 일체로 형성되며, 상기 제 1 회전기구(2F) 실린더(21)의 거울판(26)과 제 2 회전기구(2S) 실린더(21)의 거울판(26)은 1개의 구획판(2c)을 형성한다. 즉 상기 구획판(2c)은, 상기 제 1 회전기구(2F) 실린더(21)의 거울판(26)과 제 2 회전기구(2S) 실린더(21)의 거울판(26)을 겸용하며, 상기 구획판(2c)의 한쪽 면에 제 1 회전기구(2F)의 실린더(21)가 형성되고, 상기 구획판(2c)의 다른 쪽 면에 제 2 회전기구(2S) 실린더(21)가 형성된다.

상기 상부하우징(16)에는 상부 커버플레이트(40)가 배치되고, 하부하우징(17)에는 하부 커버플레이트(41)가 배치된다. 그리고 상기 케이싱(10) 내에서, 상부 커버플레이트(40)의 위쪽이 흡입공간(4a)으로 형성되며, 하부 커버플레이트(41)의 아래쪽이 토출공간(4b)으로 형성된다. 상기 흡입공간(4a)에는 흡입관(14)의 한끝이 개구되며, 상기 토출공간(4b)에는 토출관(15)의 한끝이 개구된다.

또 상기 하부하우징(17)과 하부 커버플레이트(41) 사이에는, 제 1 챔버(4c)와 제 2 챔버(4d)가 형성되는 한편, 상부하우징(16)과 상부 커버플레이트(40) 사이에는, 제 3 챔버(4e)가 형성된다.

상기 상부하우징(16) 및 하부하우징(17)에는, 반지름 방향으로 길면서 축 방향으로 관통하는 종공(42)이 형성된다. 상기 상부하우징(16)과 하부하우징(17)에는, 외측실린더(24)의 외주에 위치하여 포켓(4f)이 형성된다. 이 포켓(4f)은, 상부하우징(16)의 종공(42)을 통해 흡입공간(4a)으로 연통되며, 흡입압력의 저압분위기로 구성된다. 또 상기 포켓(4f)과 제 1 챔버(4c)는 하부 커버플레이트(41)의 종공(42)을 통해 연통되며, 상기 제 1 챔버(4c)가 흡입압력의 저압분위기로 구성된다.

상기 상부하우징(16) 및 하부하우징(17)의 종공(42)은, 도 2에서 블레이드(23)의 오른쪽에 형성된다. 상기 종공(42)은, 외측압축실(51) 및 내측압축실(52)로 개구되어 이 외측압축실(51) 및 내측압축실(52)과 흡입공간(4a)을 연통시킨다.

또 상기 외측실린더(24) 및 피스톤(22)에는, 반지름 방향으로 관통하는 횡 공(43)이 형성되며, 이 횡공(43)은 도 2에서 블레이드(23)의 오른쪽에 형성된다. 상기 외측실린더(24)의 횡공(43)은 외측압축실(51)과 포켓(4f)을 연통시키며, 외측압축실(51)을 흡입공간(4a)으로 연통시킨다. 또 상기 피스톤(22)의 횡공(43)은 내측압축실(52)과 외측압축실(51)연통시키며, 내측압축실(52)을 흡입공간(4a)으로 연통시킨다. 그리고 상기 각 종공(42) 및 각 횡공(43)이 각각 냉매의 흡입구를 구성한다. 여기서 냉매의 흡입구는, 종공(42) 및 횡공(43) 중 어느 한쪽만을 형성하는 것이라도 된다.

또 상기 상부하우징(16) 및 하부하우징(17)에는 토출구(44)가 형성된다. 이 토출구(44)는, 상부하우징(16)과 하부하우징(17)을 축방향으로 관통한다. 상기 2개 토출구(44)의 한끝은 외측압축실(51)의 고압측을 향하며, 2개 토출구(44)의 다른 한끝은 내측압축실(52)의 고압측을 향하도록 개구된다. 즉 상기 토출구(44)는 블레이드(23) 근방에 형성되며, 블레이드(23)에 대해 종공(42)과는 반대쪽에 위치한다. 한편 상기 토출구(44)의 다른 끝은 상기 제 2 챔버(4d) 또는 제 3 챔버(4e)에 연통된다. 그리고 상기 토출구(44)의 바깥 끝단은 이 토출구(44)를 개폐하는 리드밸브인 토출밸브(45)가 배치된다.

상기 제 2 챔버(4d)와 제 3 챔버(4e)는, 상부하우징(16)과 하부하우징(17)에 형성된 토출통로(4g)에 의해 연통되며, 상기 제 2 챔버(4d)가 토출공간(4b)으로 연통된다.

한편, 상기 외측실린더(24) 및 피스톤(22)의 끝단면에는, 실 링(seal ring)(6a, 6b)이 형성된다. 이 외측실린더(24)의 실 링(6a)은, 상부하우징(16) 또 는 하부하우징(17)에 눌리며, 상기 피스톤(22)의 실 링(6a)은, 실린더(21)의 거울판(26)에 눌린다. 이로써 상기 실 링(6a, 6b)은, 실린더(21)의 축방향 위치를 조정하는 컴플라이언스기구(60)를 구성하며, 피스톤(22)과 실린더(21)와 상부하우징(16) 및 하부하우징(17) 사이의 축방향 틈새를 축소한다.

-운전동작-

다음으로 이 압축기(1)의 운전동작에 대해 설명한다.

전동기(30)를 기동시키면, 회전자(32)의 회전이 구동축(33)을 통해 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)의 외측실린더(24) 및 내측실린더(25)로 전달된다. 그러면, 상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)에서, 블레이드(23)가 요동부시(27) 사이에서 왕복운동(진퇴동작)을 행하면서, 또 블레이드(23)와 요동부시(27)가 일체로 되어, 피스톤(22)에 대해 요동동작을 실행한다. 이로써 외측실린더(24) 및 내측실린더(25)가 피스톤(22)에 대해 요동하면서 공전하여, 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)가 각각 소정의 압축동작을 행한다.

구체적으로 제 1 회전기구(2F)에 대해 설명하면, 피스톤(22)이 상사점(上死点)인 도 3의 (C) 상태에서 구동축(33)이 오른쪽으로 회전하면, 외측압축실(51)에서 흡입행정이 개시되고, 도 3의 (D), (A), (B) 상태로 변화하여 외측압축실(51)의 용적이 증대되며, 냉매가 종공(42) 및 횡공(43)을 통해 흡입된다.

상기 피스톤(22)이 상사점인 도 3의 (C) 상태에서, 1개의 외측압축실(51)이 피스톤(22) 외측에 형성된다. 이 상태에 있어서 외측압축실(51)의 용적이 거의 최대이다. 이 상태로부터 구동축(33)이 오른쪽으로 회전하여, 도 3의 (D), (A), (B) 상태로 변화함에 따라 외측압축실(51)은 용적이 감소되어 냉매가 압축된다. 이 외측압축실(51)의 압력이 소정값이 되어 토출공간(4b)과의 차압이 설정값에 달하면, 외측압축실(51)의 고압냉매에 의해 토출밸브(45)가 개방되어 고압냉매가 토출공간(4b)에서 토출관(15)으로 유출된다.

한편, 내측압축실(52)은, 피스톤(22)이 하사점(下死点)인 도 3의 (A) 상태에서 구동축(33)이 오른쪽으로 회전하면, 흡입행정이 개시되어 도 3의 (B), (C), (D)의 상태로 변화하고, 내측압축실(52)의 용적이 증대하여 냉매가 종공(42) 및 횡공(43)을 통해 흡입된다.

상기 피스톤(22)이 하사점인 도 3의 (A) 상태에서, 1개의 내측압축실(52)이 피스톤(22) 내측에 형성된다. 이 상태에서 내측압축실(52)의 용적이 거의 최대이다. 이 상태로부터 구동축(33)이 오른쪽으로 회전하여, 도 3의 (B), (C), (D) 상태로 변화함에 따라 내측압축실(52)은 용적이 감소되어 냉매가 압축된다. 이 내측압축실(52)의 압력이 소정값이 되어 토출공간(4b)과의 차압이 설정값에 달하면, 내측압축실(52)의 고압냉매에 의해 토출밸브(45)가 열리고 고압냉매가 토출공간(4b)에서 토출관(15)으로 유출된다.

또 상기 제 2 회전기구(2S)에서도 제 1 회전기구(2F)와 마찬가지로 압축동작이 이루어져, 고압냉매가 토출공간(4b)에서 토출관(15)으로 유출된다.

이와 같이 하여 상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S) 각각의 외측압축실(51)과 내측압축실(52)에서 압축된 고압냉매는, 실외열교환기에서 응축된다. 상기 응축된 냉매는 팽창밸브에서 팽창된 후, 실내열교환기에서 증발되고, 이 저압 냉매가 외측압축실(51) 및 내측압축실(52)로 돌아온다. 이 순환동작이 실행된다.

또한 상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)의 압축동작 중에서, 축 방향의 냉매압력이 작용하게 되는데, 제 1 회전기구(2F)의 축 방향 냉매압력과 제 2 회전기구(2S)의 축 방향 냉매압력이 상쇄된다. 즉 상기 제 1 회전기구(2F)의 축 방향 냉매압력은 실린더(21)를 아래쪽으로 누르며, 상기 제 2 회전기구(2S)의 축 방향 냉매압력은 실린더(21)를 위쪽으로 누른다. 그 결과, 2개의 실린더(21)에 작용하는 냉매압력이 상쇄된다.

-제 1 실시형태의 효과-

이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 2개 실린더(21)의 거울판(26) 양쪽에 외측압축실(51)과 내측압축실(52)을 형성하도록 하므로, 2개의 실린더(21)에 작용하는 냉매압력을 상쇄시킬 수 있다. 실린더(21)의 회전에 따르는 습동부의 손실을 저감할 수 있어 효율의 향상을 도모할 수 있다.

또 상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)의 실린더(21) 거울판(26)이 일체로 형성되므로, 실린더(21)의 경사(전복)를 방지할 수 있어 원활한 동작을 가능하게 할 수 있다.

또한 상기 축 방향의 컴플라이언스기구(60)를 배치하므로, 실린더(21)의 선단 및 피스톤(22) 선단으로부터의 누출을 확실하게 방지할 수 있다. 특히 2개의 회전기구(2F,2S)를 배치하므로, 상기 컴플라이언스기구(60)의 간략화를 도모할 수 있어, 실린더(21) 선단 및 피스톤(22) 선단의 틈새를 작게 할 수 있다.

또 상기 피스톤(22)과 블레이드(23)를 연결하는 연결부재로서 요동부시(27) 를 배치하여, 요동부시(27)가 피스톤(22) 및 블레이드(23)와 실질적으로 면 접촉하도록 구성하므로, 운전 시에 피스톤(22)이나 블레이드(23)가 마모되거나, 그 접촉부에 시저가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 상기 요동부시(27)를 배치하여, 요동부시(27)와 피스톤(22) 및 블레이드(23)가 면 접촉을 하도록 하므로, 접촉부의 차폐성도 우수하다. 이로써 외측압축실(51)과 내측압축실(52)에서의 냉매 누출을 확실하게 방지할 수 있어 압축효율의 저하를 방지할 수 있다.

또 상기 블레이드(23)가 실린더(21)에 일체로 형성되어, 그 양끝에서 실린더(21)에 유지되므로, 운전 중에 블레이드(23)에 비정상적인 집중 하중이 걸리거나 응력 집중이 쉬이 일어나지 않는다. 이로써 습동부가 쉬이 손상되지 않으며, 이 점에서도 기구의 신뢰성을 높일 수 있다.

(제 2 실시형태)

본 실시형태는 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태가 상부하우징(16)을 케이싱(10)에 고정시키는 것 대신, 상부하우징(16)을 축 방향으로 이동 가능하게 구성함과 더불어, 하부 커버플레이트(41)의 아래쪽을 흡입공간(4a)으로 구성한 것이다.

구체적으로 상부하우징(16)은, 케이싱(10)에 축 방향(상하방향)으로 이동 자유롭게 구성된다. 또 상기 상부하우징(16)은, 하부하우징(17)의 외주부에 형성된 핀(70)에 끼워져, 이 핀(70)을 따라 축 방향으로 이동한다.

또 상기 상부하우징(16)에 설치되는 상부 커버플레이트(40)는, 중앙부에 통 형부(71)가 형성되며, 이 통형부(71)는 지지판(72)의 중앙개구로 이동 자유롭게 삽입된다. 이 지지판(72)은, 원반형으로 형성되며 외주부가 케이싱(10)에 설치된다. 이로써 축 방향의 컴플라이언스기구(60)가 구성된다. 여기서 상기 상부 커버플레이트(40)의 통형부(71)에는, 지지판(72)과의 사이를 차폐시키는 실 링(73)이 형성된다.

한편, 상기 케이싱(10)의 보디부(11)에는 흡입관(14)이 접속되며, 상부 거울판(12)에는 토출관(15)이 접속된다. 그리고 상기 하부 커버플레이트(41)의 아래쪽이 흡입공간(4a)으로 구성되며, 지지판(72) 위쪽이 토출공간(4b)으로 구성된다.

또 상기 제 1 실시형태의 제 1 챔버(4c)는 생략되며, 상부 커버플레이트(40)와 하부 커버플레이트(41)의 포켓(4f)이 흡입공간(4a)으로 하부 커버플레이트(41)의 종공(42)을 통해 연통된다. 여기서 상부 커버플레이트(40)의 종공(42)은, 상면이 폐쇄된다.

상기 상부 커버플레이트(40)와 상부하우징(16) 사이의 제 3 챔버(4e)는, 통형부(71)를 통해 토출공간(4b)으로 연통되는 한편, 상기 하부 커버플레이트(41)와 하부하우징(17) 사이의 제 2 챔버(4d)는, 구동축(33)에 형성된 토출통로(4g)를 통해 제 3 챔버(4e)로 연통된다.

여기서 제 1 실시형태의 토출통로(4g)는 생략되는 한편, 구동축(33)의 하단은, 베어링부재(74)를 개재하고 케이싱(10)에 지지된다. 즉 제 1 실시형태의 상부하우징(16) 베어링(18)이 생략된다.

따라서 본 실시형태에서도, 구동축(33)이 회전하면 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)의 외측압축실(51)과 내측압축실(52)에서 냉매가 압축된다. 이 때 컴플라이언스기구(60)에 의해 피스톤(22)과 실린더(21)와 상부하우징(16) 및 하부하우징(17) 사이의 축방향 틈새가 최소로 조정된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.

(제 3 실시형태)

본 실시형태는 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태가 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)의 실린더(21)를 일체로 형성하는 것 대신, 제 1 회전기구(2F)의 실린더(21)와 제 2 회전기구(2S)의 실린더(21)를 별개로 형성한 것이다.

상기 제 1 회전기구(2F)의 실린더(21)는, 외측실린더(24)와 내측실린더(25)가 거울판(26)으로 연결되어 형성된다. 또 상기 제 2 회전기구(2S)의 실린더(21)는 제 1 회전기구(2F)와 마찬가지로, 외측실린더(24)와 내측실린더(25)가 거울판(26)으로 연결되어 형성된다. 그리고 상기 제 1 회전기구(2F) 실린더(21)의 거울판(26)과 제 2 회전기구(2S) 실린더(21)의 거울판(26)은 한쪽 면끼리 미끄럼 운동 자유롭게 접한다.

상기 제 1 회전기구(2F) 실린더(21)의 거울판(26)과 제 2 회전기구(2S) 실린더(21)의 거울판(26)은 구획판(2c)을 구성하며, 양 거울판(26) 사이에 실 링(6c)이 형성된다. 이 실 링(6c)이 축 방향의 컴플라이언스기구(60)와, 축 방향에 직교하는 지름방향의 컴플라이언스기구(60)를 구성한다.

즉 상기 제 1 회전기구(2F) 실린더(21)와 제 2 회전기구(2S) 실린더(21)는, 서로 지름방향으로 이동하므로 각 실린더(21)의 지름방향 틈새가 각기 최소로 조정된다. 그 결과 스러스트 손실이 발생하는 일없이, 각 실린더(21)의 지름방향 틈새를 작게 할 수 있다. 이 때 상기 제 1 회전기구(2F)의 거울판(26)과 제 2 회전기구(2S)의 거울판(26) 사이는, 흡입압력의 저압으로 설정되거나, 또는 저압과 토출압력의 고압 사이의 중간압력으로 설정된다.

또 상기 제 1 회전기구(2F) 실린더(21)와 제 2 회전기구(2S) 실린더(21)를 별개로 구성하므로, 스러스트 손실이 발생하는 일없이, 개별로 동작시킬 수 있다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 1 실시형태와 마찬가지이다.

여기서 상기 제 1 회전기구(2F)의 거울판(26)과 제 2 회전기구(2S)의 거울판(26) 사이를 토출압력의 고압으로 설정할 경우, 2개의 실린더(21)에 작용하는 냉매압력은 상쇄되지 않는다.

(제 4 실시형태)

본 실시형태는 도 6에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시형태가 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)의 실린더(21)를 별개로 형성하는 것과 더불어, 균형추(75)를 배치하도록 하는 것이다.

구체적으로 상기 균형추(75)는, 구동축(33)의 편심부(35)에 설치된다. 그리고, 상기 균형추(75)는, 편심부(35)의 편심방향과는 반대방향으로 돌출되어, 제 1 회전기구(2F) 실린더(21)의 거울판(26)과 제 2 회전기구(2S)의 실린더(21) 거울판(26)과의 사이에 위치한다. 또 상기 균형추(75)와 반대방향은, 제 1 회전기구(2F)의 실린더(21) 거울판(26)과 제 2 회전기구(2S)의 실린더(21) 거울판(26)과 의 사이에 공간부가 형성된다.

따라서 상기 균형추(75)를 배치하므로, 편심된 실린더(21)의 회전에 의한 불균형을 해소할 수 있다.

또 상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S) 사이에 균형추(75)를 배치하므로, 구동축(33)의 휨을 방지할 수 있다.

또한 피스톤(22)의 선단에는 컴플라이언스기구(60)인 실 링(6b)이 배치된다. 그 밖의 구성, 작용 및 효과는 제 3 실시형태와 마찬가지이다. 이 때 상기 제 1 회전기구(2F)의 거울판(26)과 제 2 회전기구(2S)의 거울판(26)과의 사이는, 공간부를 포함하여 흡입압력의 저압으로 설정하거나, 또는 저압과 토출압력의 고압 사이의 중간압력으로 설정된다. 그 결과 2개의 실린더(21)에 작용하는 냉매압력이 상쇄된다.

상기 제 1 회전기구(2F)의 거울판(26)과 제 2 회전기구(2S) 거울판(26)과의 사이를 토출압력의 고압으로 설정할 경우, 2개의 실린더(21)에 작용하는 냉매압력은 상쇄되지 않는다.

(그 밖의 실시형태)

본 발명은, 상기 제 1 실시형태에 대해 다음과 같은 구성으로 해도 된다.

본 발명은, 실린더(21)를 고정시켜 고정측 협동부재로 하고, 피스톤(22)을 회전시켜 가동측 협동부재로 해도 된다. 이 경우, 제 1 회전기구(2F)의 피스톤(22)과 제 2 회전기구(2S)의 피스톤(22)이 구획판(2c) 양쪽에 배치되게 된다.

또 본 발명은, 제 1 회전기구(2F)의 피스톤(22)을 고정측 협동부재로 하고, 실린더(21)를 가동측 협동부재로 하는 한편, 제 1 회전기구(2F)의 실린더(21)를 고정측 협동부재로 하고, 피스톤(22)을 가동측 협동부재로 해도 된다.

또한 본 발명은, 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)에서의 가동측 협동부재의 편심방향을 역방향으로 해도 된다. 즉, 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)가 180도의 위상차를 갖고 회전하도록 해도 된다. 이 경우, 외측압축실(51)과 내측압축실(52)과의 용적 차에 의한 토크변동을 작게 할 수 있다.

그리고 본 발명은, 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)에서의 가동측 협동부재의 편심방향이 90도의 각도 차를 갖도록 해도 된다. 즉 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)가 90도의 위상차를 갖고 회전하도록 해도 된다.

구체적으로 압축기(1)는, 가동측 협동부재가 편심되는 점에서, 도 7에 나타내는 바와 같이 토크변동이 발생한다. 도 7의 A는 제 1 회전기구(2F)만을 구성시키고, 또 외측압축실(51)만을 형성한 경우의 토크변동이다. 이 경우, 흡입에서 토출에 걸쳐 토크가 크게 변동한다.

도 7의 B는, 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)를 구성시키고, 이 2개의 회전기구가 외측압축실(51)만을 가지며, 또 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)가 180도의 위상차를 갖고 회전하는 경우의 토크변동이다. 이 경우 구동축(33)의 1회전으로 2회의 토출이 이루어지는 점에서, 도 7 A의 경우에 비해 토크변동이 억제된다.

도 7의 C는, 제 1 회전기구(2F)만을 구성시키고, 이 제 1 회전기구(2F)가 외측압축실(51)과 내측압축실(52)을 갖는 경우의 토크변동이다. 이 경우 제 1 실시 형태의 도 3에 나타내는 바와 같이, 구동축(33)의 1회전으로 2회의 토출이 이루어지는 점에서, 도 7 A의 경우에 비해 토크변동이 억제된다.

도 7의 D는, 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)를 구성시키고, 이 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)가 각각 외측압축실(51)과 내측압축실(52)을 가지며, 또 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)가 90도의 위상차를 갖고 회전하는 경우의 토크변동이다. 이 경우 제 1 회전기구(2F)의 외측압축실(51)과 내측압축실(52)에서 180도의 위상차가 있으며, 제 2 회전기구(2S)에서도 외측압축실(51)과 내측압축실(52)에서 180도의 위상차가 있다. 더불어 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)가 90도의 위상차를 갖고 회전하므로, 구동축(33)의 1회전으로 4회의 토출이 이루어지는 점에서, 도 7 A의 경우에 비해 토크변동이 크게 억제된다.

도 7의 E는, 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)를 구성시키고, 이 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)가 각각 외측압축실(51)과 내측압축실(52)을 갖고, 또 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)가 90도의 위상차를 갖고 회전하는 경우이며, 흡입구인 횡공(43)의 위치를 조정한 경우의 토크변동이다. 이 경우 상기 도 7의 D보다 토크변동이 더 크게 억제된다.

또 본 발명은 냉매를 2단 압축하도록 해도 된다. 즉 우선, 냉매를 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)의 내측압축실(52)로 유입시켜, 제 1단 압축을 실행한다. 즉 내측압축실(52)이 저단측 압축실이 된다. 그 후 이 압축된 냉매를 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)의 외측압축실(51)로 유입시켜, 제 2단 압축을 실행하고 토출시킨다. 즉 외측압축실(51)이 고단측 압축실이 된다. 이와 같이 하여 냉매를 2단 압축해도 된다.

또한 본 발명은 냉매의 압축과 팽창을 행하도록 해도 된다. 즉 우선 냉매를 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)의 외측 작동실로 유입시켜 냉매의 압축을 실행한다. 즉 외측 작동실이 압축실이 된다. 그 후 압축된 냉매를 냉각시킨 후, 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)의 내측 작동실로 유입시켜 냉매를 팽창시킨다. 즉 내측 작동실이 팽창실이 된다. 그 후 팽창된 냉매를 증발시킨 후, 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)의 외측 작동실로 유입시키고, 이 동작을 반복하도록 해도 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 실린더실 내에 2개의 작동실을 형성하는 회전식 유체기계에 유용하며, 특히 2개의 회전기구를 갖는 회전식 유체기계에 적합하다.

Claims

고리형의 실린더실(50)을 갖는 실린더(21)와, 이 실린더(21)에 대해 편심되어 실린더실(50)에 수납되며, 실린더실(50)을 외측 작동실(51)과 내측 작동실(52)로 구획하는 고리형 피스톤(22)과, 상기 실린더실(50)에 배치되어 각 작동실(51, 52)을 고압측과 저압측으로 구획하는 블레이드(23)를 갖고, 상기 피스톤(22) 및 실린더(21) 중 어느 한쪽이 고정측 협동부재(cooperating parts)(22)로 구성되고 다른 쪽이 가동측 협동부재(21)로 구성되어, 가동측 협동부재(21)가 고정측 협동부재(22)에 대해 회전하는 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)를 구비하며,

상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)는, 구획판(2c)을 개재하고 서로 인접하도록 배치되고,

상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)의 2개의 가동측 협동부재(21) 또는 2개의 고정측 협동부재(22)는, 구획판(2c)의 한쪽과 다른 한쪽에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
청구항 1에 있어서,

상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)에서 실린더실(50)의 내측 작동실(52)은, 저단측 압축실로 구성되며,

상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)에서 실린더실(50)의 외측 작동실(51)은, 저단측 압축실에서 압축된 유체를 다시 압축하는 고단측 압축실로 구 성되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
청구항 1에 있어서,

상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)에서 실린더실(50)의 외측 작동실(51)은 압축실로 구성되며,

상기 제 1 회전기구(2F) 및 제 2 회전기구(2S)에서 실린더실(50)의 내측 작동실(52)은, 팽창실로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
청구항 1에 있어서,

상기 구획판(2c)은, 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S) 협동부재(21)의 거울판(26)을 겸용하는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
청구항 1에 있어서,

상기 서로 인접하는 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)의 협동부재(21)는, 각각 별개의 거울판(26)을 구비하며,

상기 구획판(2c)은, 양 회전기구(2F, 2S) 협동부재(21)의 거울판(26)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
청구항 1에 있어서,

상기 양 회전기구(2F, 2S)의 가동측 협동부재(21)는, 구동축(33)에 연결되 며,

상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)에는, 협동부재(21, 22)의 구동축(33) 축 방향 위치를 조정하기 위한 컴플라이언스(compliance)기구(60)가 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
청구항 1에 있어서,

상기 양 회전기구(2F, 2S)의 가동측 협동부재(21)는, 구동축(33)에 연결되며,

상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)에는, 협동부재(21) 구동축(33)의 직교방향 위치를 조정하기 위한 컴플라이언스기구(60)가 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
청구항 4에 있어서,

상기 양 회전기구(2F, 2S)의 가동측 협동부재(21)는 구동축(33)에 연결되며,

이 구동축(33)에는, 서로 인접하는 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)에서 협동부재의 거울판(26) 사이에 위치하여 균형추(75)가 배치되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
청구항 1에 있어서,

상기 제 1 회전기구(2F)와 제 2 회전기구(2S)는, 90도의 회전위상차가 발생 하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
청구항 1에 있어서,

상기 양 회전기구(2F, 2S)의 피스톤(22)은, 고리형의 일부가 분단된 분단부를 갖는 C자형 형상으로 형성되며,

상기 양 회전기구(2F, 2S)의 블레이드(23)는, 실린더실(50)의 내주 쪽 벽면으로부터 외주 쪽 벽면까지 이어져, 피스톤(22)의 분단부를 삽입 통과하여 형성되는 한편,

상기 피스톤(22)의 분단부에는, 피스톤(22)과 블레이드(23)에 면 접촉하는 요동부시가, 블레이드(23)의 진퇴가 자유롭고 또 블레이드(23)의 피스톤(22)과의 상대적 요동이 자유롭게 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.