KR20070012737A

KR20070012737A - 회전식 압축기

Info

Publication number: KR20070012737A
Application number: KR1020067026171A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 마스다
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2005-05-12
Publication date: 2007-01-26
Also published as: US20070031276A1; EP1640615A4; CN1950609A; KR100803505B1; EP1640615A1; CN100396933C; AU2005243371B2; AU2005243371A1; EP1640615B1; US7789641B2; WO2005111427A1

Abstract

편심회전체(21)의 거울판(26A)과 지지판(17) 사이에 실링(29)을 형성하고, 이 거울판(26A)에 고압의 유체압력을 작용시킴으로써, 이 거울판(26A)에 축방향으로 미는 힘을 작용시킨다. 여기서 실링(29)을 편심회전체인 실린더(21) 중심에서 편심시킴으로써, 편심회전체(21)의 거울판(26A)에서 스러스트하중과 축방향으로 미는 힘의 지름방향 편차를 감소시켜, 전복모멘트를 효과적으로 경감할 수 있다.

편심회전체, 프레스기구, 전복모멘트

Description

회전식 압축기{ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은, 회전식 압축기에 관한 것이며, 특히 실린더실을 갖는 실린더와, 실린더실에 편심되어 수납된 피스톤과, 실린더측 거울판과 피스톤측 거울판을 서로 근접시키는 프레스기구(pressing mechanism)를 구비한 회전식 압축기에 관한 것이다.

종래, 실린더실 내부에서 피스톤(편심회전체)이 편심회전운동 하는 압축기구를 구비한 회전식 압축기로서, 고리형 피스톤의 편심회전운동에 따르는 실린더실의 용적 변화에 의해 냉매를 압축하는 회전식 압축기가 있다(예를 들어 특허문헌1; 일특개평 6-288358호 공보 참조).

이 압축기(100)는, 도 12 및 도 13(도 12의 XIII-XIII 단면도)에 나타낸 바와 같이, 밀폐형 케이싱(110) 내에 압축기구(120)와, 이 압축기구(120)를 구동시키는 구동기구(전동기)(도시 생략)가 수납된다.

상기 압축기구(120)는, 고리형 실린더실(C1, C2)을 갖는 실린더(121)와, 상기 실린더실(C1, C2)에 배치된 고리형 피스톤(122)을 갖는다. 상기 실린더(121)는, 서로 동심원 상에 배치된 외측실린더(124)와 내측실린더(125)를 구비하며, 외측실린더(124)와 내측실린더(125) 사이에 상기 실린더실(C1, C2)이 형성된다. 외 측실린더(124)와 내측실린더(125)는, 그 상단면에 형성된 실린더측 거울판(126A)에 의해 일체화된다.

또 상기 고리형 피스톤(122)은, 전동기에 연결된 구동축(133)의 편심부(133a)에 거의 원형의 피스톤 베이스(피스톤측 거울판)(126B)를 개재하고 연결되며, 구동축(133) 중심에 대해 편심회전운동을 하도록 구성된다. 또 상기 고리형 피스톤(122)은, 외주 면의 1점이 외측 실린더(124)의 내주 면에 실질적으로 접하는("실질적으로 접한다"란, 엄밀하게 말하면 유막이 생길 정도의 미세한 틈새가 있으나, 그 틈새에서의 냉매 누출이 문제가 되지 않는 상태를 말함) 동시에, 이 접점과 위상이 180° 다른 위치에서 내주 면의 1점이 내측실린더(125)의 외주 면에 실질적으로 접하는 상태를 유지하면서 편심회전운동을 하도록 구성된다. 그 결과, 고리형 피스톤(122)의 바깥쪽에는 외측실린더실(C1)이 형성되며, 안쪽에는 내측실린더실(C2)이 형성된다.

상기 고리형 피스톤(122)의 바깥쪽에는 외측 블레이드(123A)가 배치된다. 이 외측 블레이드(123A)는 고리형 피스톤(122)의 지름방향 안쪽으로 밀려, 내주 끝단이 이 고리형 피스톤(122)의 외주 면에 압접된다. 그리고 외측 블레이드(123A)는 상기 외측 실린더실(C1)을 고압실(제 1 실)(C1-Hp)과 저압실(제 2 실)(C1-Lp)로 구획한다.

한편 상기 고리형 피스톤(122) 안쪽에는, 상기 외측 블레이드(123A)의 연장선상에 내측 블레이드(123B)가 배치된다. 이 내측 블레이드(123B)는 고리형 피스톤(122)의 지름방향 바깥쪽으로 밀려, 외주 끝단이 이 고리형 피스톤(122)의 내주 면에 압접된다. 그리고 내측 블레이드(123B)는, 내측 실린더실(C2)을 고압실(제 1 실)(C2-Hp)과 저압실(제 2 실)(C2-Lp)로 구획한다.

또 외측 실린더(124)에는, 상기 케이싱(110)에 형성되는 흡입관(114)으로부터 외측 실린더실(C1)로 연통되는 흡입구(141)가 외측 블레이드(123A) 근방에 형성된다. 또 고리형 피스톤(122)에는, 이 흡입구(141)의 근방에 관통공(143)이 형성되며, 이 관통공(143)에 의해 외측 실린더실(C1)의 저압실(C1-Lp)과 내측 실린더실(C2)의 저압실(C2-Lp)이 서로 연통된다. 또한 상기 압축기구(120)에는, 상기 양 실린더실(C1, C2)의 고압실(C1-Hp, C2-Hp)을 케이싱(110) 내의 고압공간(S)으로 연통시키는 토출구(도시 생략)가 형성된다.

이상과 같은 구성의 압축기(100)에 있어서, 구동축(133)이 회전하여 상기 고리형 피스톤(122)이 편심회전운동을 하면, 외측 실린더실(C1)과 내측 실린더실(C2) 쌍방에서, 용적의 확대와 축소가 교대로 반복된다. 그리고 각 실린더실(C1, C2)의 용적이 확대될 때에는 냉매를 흡입구(141)로부터 실린더실(C1, C2) 내로 흡입하는 흡입행정이 이루어지는 한편, 용적이 축소될 때에는 냉매를 각 실린더실(C1, C2) 내에서 압축하는 압축행정과, 냉매를 각 실린더실(C1, C2)로부터 토출구를 통해 케이싱(110) 내의 고압공간(S)으로 토출하는 토출행정이 이루어진다. 이상과 같이 하여 케이싱(110)의 고압공간(S)으로 토출된 고압의 냉매는, 이 케이싱(110)에 설치된 토출관(115)을 통해 냉매회로의 응축기로 유출된다.

여기서 이 예의 압축기(100)에는, 상기 고리형 피스톤(122)이 연결되는 피스톤측 거울판(126B) 하면 쪽에, 이 거울판(126B)을 지지하는 지지판(117)이 형성된 다. 피스톤측 거울판(126B)과 지지판(117)이 대향하는 대향부에는, 고리형 피스톤(122)의 중심과 동심원의 실링(seal ring)(129)이 배치된다. 그리고 상기 피스톤측 거울판(126B)에는 상기 실링(129) 내주 쪽으로 고압공간(S)의 냉매압력을 작용시킨다. 이와 같이 함으로써, 상기 피스톤측 거울판(126B)을 축방향으로 밀어 올려 실린더(121) 쪽으로 밀고, 실린더(121)와 고리형 피스톤(123)과의 축방향 틈새(실린더(121)의 축방향 하단면과 피스톤측 거울판(126B) 사이의 제 1 축방향 틈새 및 피스톤(122)의 축방향 상단면과 실린더측 거울판(126A) 사이의 제 2 축방향 틈새)를 축소하도록 한다.

[발명의 개시]

[발명이 해결하고자 하는 과제]

그런데, 도 12 및 도 13에 나타낸 종래의 구성에서, 예를 들어 압축행정 시에 실린더실(C1, C2) 내의 압력이 높아지면, 고리형 피스톤(122)의 하단부에 형성된 피스톤측 거울판(126B)에 축방향의 가스력(하향의 스러스트 하중)이 작용하기 쉬워진다. 여기서, 이 스러스트하중이 커지거나, 혹은 스러스트하중의 작용점이 구동축(133) 축심에서 떨어짐으로써, 피스톤측 거울판(126B)에 작용하는 모멘트(전복모멘트)가 소정값 이상이 되면, 피스톤측 거울판(126B) 및 이 거울판(126B)에 고정된 고리형 피스톤(122)이 구동축(133)에 대해 경사(전복)져버릴 가능성이 있다. 그리고 이와 같은 고리형 피스톤(122)의 전복에 의해 고리형 피스톤(122)과 실린더(121) 사이에 틈새가 생기면, 이 틈새로부터 냉매가 누출되어 압축효율이 떨어져버린다.

여기서 이 종래의 구성에서는, 피스톤측 거울판(126B)에 배치된 실링(129) 내주면의 압력에 의해 얻어지는 축방향으로 미는 힘이 상기 스러스트하중에 대항하여 피스톤측 거울판(126B)에 작용함으로써, 상기 스러스트하중에 기인하는 전복모멘트가 경감될 것으로 생각할 수 있으나, 그 경감작용은 이하에 서술하는 바와 같이 불충분하다.

도 14는 종래 구성의 고리형 피스톤(122)의 편심운동을 단계적으로 나타낸 설명도이다. 고리형 피스톤(122)은 구동축(133)으로 구동됨으로써, 실린더실(C1, C2) 내를 도 14의 (A)에서 (D)에 나타낸 순서로 편심회전 한다. 여기서 고리형 피스톤(122)이 예를 들어 (A)의 상태로 되면, 내측실린더실(C2)의 고압실(C2-Hp)에서의 냉매 압력이 상승한다. 그 결과 피스톤측 거울판(126B)의 상면에서 스러스트하중(PT) 중심이 도 14의 화살표(PT)로 나타낸 바와 같이 지름방향에서 고압실(C2-Hp) 쪽으로 작용한다. 이 스러스트하중(PT)에 대해, 실링(129)으로 얻어지는 축방향으로 미는 힘의 중심(도 14의 화살표(P))은, 피스톤측 거울판(126B)의 하면에서 실링(129)의 중심위치, 바꾸어 말하면 상기 고리형 피스톤(122)의 중심위치에 작용한다. 그러나 이 때는, 피스톤측 거울판(126B)에 작용하는 상기 스러스트하중(PT)의 작용점과 상기 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점이 지름방향에서 서로 어긋나버리므로, 전복모멘트를 효과적으로 경감하기는 어려워진다.

또한 내측실린더실(C2)의 고압실(C2-Hp) 내압이 높아지고, 외측실린더실(C1)의 고압실(C1-Hp) 내압도 조금 높아지는 도 14의 (B) 상태에서는, 스러스트하중(PT)이 상기 고압실(C1-Hp, C2-Hp) 쪽으로 작용하는데 반해, 실링(129)으로 얻어지는 축방향으로 미는 힘(P)은, 고리형 피스톤(122)의 중심위치인 저압실(C2-Lp) 쪽으로 작용한다. 이로써 상기 스러스트하중(PT)의 작용점과 상기 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점이 더욱 어긋나버려, 전복모멘트의 경감도 더욱 어려워진다.

또 예를 들어 외측실린더(C1)의 고압실(C1-Hp) 내압이 높아지고, 내측실린더실(C2)의 고압실(C2-Hp) 내압도 조금 높아지는 도 14의 (D) 상태에서도, 스러스트하중(PT)의 중심이 상기 고압실(C1-Hp, C2-Hp) 쪽으로 작용하므로, 스러스트하중(PT)의 작용점과 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점이 어긋나버려, 역시 전복모멘트의 효과적인 경감은 어려워진다.

이상과 같이 종래의 구성에서는, 고리형 피스톤(122)의 편심회전 시에 실링(129)으로 얻어지는 축방향으로 미는 힘(P)이 스러스트하중(P)에 대해 합치되기 어려우므로, 고리형 피스톤(122)의 전복을 효과적으로 억제할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 편심회전체의 거울판에 작용하는 스러스트하중에 대해 효과적으로 축방향의 미는 힘을 작용시킴으로써, 고리형 피스톤 등 편심회전체의 전복을 억제하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명은, 거울판에 작용시키는 축방향 미는 힘을 편심회전체의 중심에서 편심시켜 작용시키도록 하는 것이다.

구체적으로 제 1 발명은, 실린더실(C)(C1, C2)을 갖는 실린더(21)와, 이 실린더(21)에 대해 편심되어 실린더실(C)(C1, C2)에 수납된 피스톤(22)과, 상기 실린더실(C)(C1, C2)에 배치되며, 이 실린더실(C)(C1, C2)을 제 1 실(C-Hp)(C1-Hp, C2-Hp)과 제 2 실(C-Lp)(C1-Lp, C2-Lp)로 구획하는 블레이드(23)를 갖고, 상기 실린더(21)와 상기 피스톤(22)의 적어도 한쪽이 편심회전체(21, 22)로서 편심회전운동을 하는 압축기구(20)와, 상기 압축기구(20)를 구동시키는 구동축(33)과, 상기 실린더실(C)(C1, C2)의 축방향 한끝 쪽에 형성되어 피스톤(22)의 축방향 끝면에 대향하는 실린더측 거울판(26A)과, 이 실린더실(C)(C1, C2)의 축방향 다른 끝 쪽에 형성되어 실린더(21)의 축방향 끝면에 대향하는 피스톤측 거울판(26B)을 상기 구동축(33) 축방향으로 서로 근접시키는 프레스기구(60)와, 상기 압축기구(20)와 구동축(33)과 프레스기구(60)를 수납하는 케이싱(10)을 구비한 회전식 압축기를 전제로 한다. 그리고 상기 회전식 압축기는, 상기 프레스기구(60)가 상기 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B) 중심에서 편심되며, 또 구동축(33) 중심에서 편심된 위치가 축방향으로 미는 힘의 작용중심이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다. 여기서 이하의 설명에서는, "편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B) 중심에서 편심되며, 또 구동축(33) 중심에서 편심된 위치"를 "편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B) 중심에서 편심된 위치"로 줄여 표현한다.

상기 제 1 발명에서는, 구동축(33)에 의해 편심회전체(21, 22)가 편심회전운동 함으로써, 실린더실(C)(C1, C2)에 형성된 제 1 실(C-Hp)(C1-Hp, C2-Hp)과 제 2 실(C-Lp)(C1-Lp, C2-Lp)의 용적이 변화되어 피처리유체의 압축이 이루어진다. 이 때, 프레스기구(60)에 의해 피스톤측 거울판(26B)과 실린더측 거울판(26A)이 축방향에서 서로 근접됨으로써, 상기 피스톤(22)과 실린더(21) 사이의 축방향 틈새(실린더(21)의 축방향 끝단 면과 피스톤측 거울판(26B) 사이의 제 1 축방향 틈새 및 피스톤(22)의 축방향 끝단 면과 실린더측 거울판(26A) 사이의 제 2 축방향 틈새)가 축소된다.

여기서 본 발명에서는, 상기 프레스기구(60)에 의해 얻어지는 축방향으로 미는 힘의 합력 중심을, 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B) 중심에서 편심되는 위치에 작용시키도록 한다. 따라서 전술한 종래기술과는 달리, 스러스트하중(PT)의 작용점과 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점이 축방향에서 어긋나버리는 것을 억제할 수 있으며, 그 결과 스러스트하중(PT)에 기인하는 전복모멘트를 효과적으로 억제할 수 있다.

제 2 발명은 제 1 발명의 회전식 압축기에 있어서, 실린더실(C)의 축 직각단면형상이 원형으로 형성되며, 피스톤(22)이 상기 실린더실(C) 내에 배치된 원형 피스톤(22)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다. 여기서 말하는 "축 직각단면"은, 구동축(회전중심)에 대해 직각인 단면을 말한다.

이 제 2 발명에서는, 실린더실(C)의 축 직각단면형상이 원형으로 형성되며, 피스톤(22)이 원형 피스톤(22)으로 구성된 회전식 압축기에 있어서, 상기 프레스기구(60)에 의해 얻어지는 축방향으로 미는 힘의 합력 중심을, 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B) 중심에서 편심되는 위치에 작용시키도록 하므로, 스러스트하중(PT)의 작용점과 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점이 축방향에서 어긋나버리는 것을 억제할 수 있으며, 그 결과 스러스트하중(PT)에 기인하는 전복모멘트를 효과적으로 억제할 수 있다.

제 3 발명은 제 1 발명의 회전식 압축기에 있어서, 실린더실(C1, C2)의 축 직각단면형상이 고리형으로 형성되며, 피스톤(22)이 상기 실린더실(C1, C2) 내에 배치되고 이 실린더실(C1, C2)을 외측실린더실(C1)과 내측실린더실(C2)로 구획하는 고리형 피스톤(22)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 제 3 발명에서는, 고리형 실린더실(C1, C2) 내에 고리형 피스톤(22)을 배치함으로써, 실린더실(C1, C2) 외주 쪽 벽면과 고리형 피스톤(22)의 외주면 사이에 바깥쪽 실린더실(외측실린더실)(C1)을 형성할 수 있는 한편, 실린더실 내주 쪽 벽면과 고리형 피스톤(22)의 내주면 사이에 안쪽 실린더실(내측실린더실)(C2)을 형성할 수 있다. 즉 전술한 종래의 회전식 압축기와 같이, 외측실린더실(C1)과 내측실린더실(C2) 쌍방에서, 용적의 확대와 축소를 교대로 반복 실행하여 피처리유체의 압축을 행하는 회전식 압축기를 구성할 수 있다.

여기서 본 발명에서는 제 1, 제 2 발명과 마찬가지로, 프레스기구(60)에 의해 얻어지는 축방향으로 미는 힘의 합력 중심을, 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B) 중심에서 편심되는 위치에 작용시키도록 하므로, 스러스트하중(PT)의 작용점과 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점이 축방향에서 어긋나버리는 것을 억제할 수 있으며, 그 결과 스러스트하중(PT)에 기인하는 전복모멘트를 효과적으로 억제할 수 있다.

제 4 발명은 제 3 발명의 회전식 압축기에 있어서, 피스톤(22)은 고리형의 일부분이 분단된 C자형으로 형성되며, 상기 피스톤(22)의 분단개소에는, 블레이드(23)를 진퇴 가능하게 유지하는 블레이드 홈(28)을 갖는 요동부시(27)가 요동 자유롭게 유지되고, 상기 블레이드(23)는, 고리형의 실린더실(C1, C2)의 내주 쪽 벽면에서 외주 쪽 벽면까지, 상기 블레이드 홈(28)을 삽입 통과하여 이어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 제 4 발명에서는, 실린더(21) 또는 피스톤(22) 중 적어도 한쪽이 편심회전체(21, 22)로서 편심운동하면, 블레이드(23)는 요동부시(27)의 블레이드 홈(28) 내에서 면 접촉하면서 진퇴하는 한편, 요동부시(27)는 피스톤(22) 분단개소에서 면 접촉하면서 요동한다. 따라서 편심회전체(21, 22)의 편심운동 시에 블레이드(23)를 원활하게 동작시키면서 실린더실(C1, C2)을 제 1 실(C1-Hp, C2-Hp)과 제 2 실(C1-Lp, C2-Lp)로 구획할 수 있다.

제 5 발명은 제 1 발명의 회전식 압축기에 있어서, 압축기구(20)에는, 실린더실(C1, C2)에서 압축된 유체를 압축기구(20)의 외부로 배출하는 토출구(45, 46)가 형성되며, 프레스기구(60)는, 상기 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B) 중심에서 상기 토출구(45, 46) 쪽으로 편심되는 위치가 축방향으로 미는 힘의 작용중심이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 제 5 발명에서는, 예를 들어 제 1 실(C1-Hp, C2-Hp)에서 압축되어 고압이 된 피처리유체가 토출구(45, 46)에서 압축기구(20)의 외부로 배출된다.

여기서 본 발명에서는, 특히 피처리유체의 압력이 고압으로 되기 쉬운 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B)에 작용하는 스러스트하중(PT)도 커지기 쉬운, 이 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B)에서의 토출구(45, 46) 쪽 부위를 축방향으로 미는 힘(P)의 합력이 작용하는 중심으로 한다. 따라서 스러스트하중(PT)의 작용점과 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점을 축방향에서 합치시키기 쉬우며, 그 결과 스러스트하중(PT)에 기인하는 전복모멘트를 한층 효과적으로 억제할 수 있다.

제 6 발명은 제 1 발명의 회전식 압축기에 있어서, 케이싱(10)에는 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B)에서 실린더실(C1, C2) 쪽 면의 반대면을 따라 지지판(17)이 배치되며, 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B)과 지지판(17)의 한쪽에는, 이 거울판(26A, 26B)과 지지판(17)의 대향부(61, 62)를 지름방향 내외로 분리하여 제 1 대향부(61)와 제 2 대향부(62)로 구획하는 실링(29)이 편심회전체(21, 22)의 중심에서 편심된 위치에 배치되고, 프레스기구(60)는, 압축기구(20)의 외부로 배출된 유체의 압력을 상기 거울판(26A, 26B)의 제 1 대향부(61)에 작용시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 제 6 발명에서는, 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B)과 지지판(17) 사이에 실링(29)이 배치됨으로써 이 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B)과 지지판(17) 사이의 대향부가 2 이상의 대향부(61, 62)로 구획된다. 여기서 제 1 대향부(61)로 압축기구(20)에서 고압이 된 유체를 도입하여, 이 유체의 압력을 편심회전체(21, 22) 거울판(26A, 26B)의 제 1 대향부(61)에 작용시킴으로써, 이 편심회전체(21, 22) 거울판(26A, 26B)에 대한, 축방향으로 미는 힘을 얻을 수 있다.

본 발명에서는, 상기 실링(29)을 편심회전체(21, 22)의 중심에서 편심된 위치에 배치한다. 이로써 실링(29)에 의해 얻어지는 축방향으로 미는 힘의 중심은, 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B) 중심에서 편심된 위치에 작용한다. 따라서 전술한 바와 같이 스러스트하중(PT)의 작용점과 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점의 지름방향에서의 어긋남을 억제할 수 있다.

제 7 발명은 제 6 발명의 회전식 압축기에 있어서, 상기 실링(29)은, 편심회전체(21, 22) 또는 지지판(17)의 어느 한쪽에 형성된 고리형 홈(17b)에 끼워지는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 제 7 발명에서는, 실링(29)이 고리형 홈(17b)에 끼워짐으로써, 이 실링(29)을 편심회전체(21, 22)의 중심에서 편심된 위치에 확실하게 유지시킬 수 있다.

제 8 발명은 제 1 발명의 회전식 압축기에 있어서, 편심회전체(21)의 거울판(26A)에서 실린더실(C1, C2) 쪽 면의 반대 면이면서, 또 편심회전체(21)의 중심에서 편심된 위치에 슬릿(63)이 형성되며, 프레스기구(60)는, 압축기구(20)의 외부로 배출된 유체의 압력을 상기 슬릿(63)에 작용시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 제 8 발명에서는, 압축기구(20)에서 고압이 된 유체의 압력을 슬릿(63)에 작용시킴으로써, 편심회전체(21) 거울판(26A)의 슬릿(63) 근방에 축방향으로 미는 힘(P)이 작용하기 쉬워진다. 여기서 본 발명에서는, 상기 슬릿(63)을 편심회전체(21)의 중심에서 편심된 위치에 형성한다. 이로써 슬릿(63) 형성에 의해 얻어지는 축방향으로 미는 힘의 중심은, 거울판(26A)에서 편심회전체(21)의 중심으로부터 편심된 위치에 작용한다. 따라서 전술한 바와 같이 스러스트하중(PT)의 작용점과 축방향으로 미는 힘(P) 작용점의, 지름방향에서의 어긋남을 억제할 수 있다.

제 9 발명은 제 1 발명의 회전식 압축기에 있어서, 편심회전체(21)의 거울판(26A)에서 실린더실(C1, C2) 쪽 면의 반대 면이면서, 또 편심회전체(21)의 중심에서 편심된 위치에 형성된 홈부(65)와, 이 홈부(65)와 실린더실(C1, C2)을 연통시키도록 거울판(26A)에 형성된 관통공(64)을 구비하며, 프레스기구(60)는, 실린더실(C1, C2) 내에서 압축된 유체의 일부를 관통공(64)으로부터 상기 홈부(65)로 도입하고, 이 유체의 압력을 상기 홈부(65)에 작용시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 제 9 발명에서는, 압축기구(20)에서 압축된 유체의 일부가 관통공(64)으로부터 홈부(65)로 도입되어, 편심회전체(21)의 거울판(26A) 홈부(65) 근방에 축방향으로 미는 힘이 작용하기 쉬워진다. 여기서 본 발명에서는, 상기 홈부(65)를 편심회전체(21)의 중심에서 편심된 위치에 형성한다. 이로써 홈부(65) 형성에 의해 얻어지는 축방향으로 미는 힘의 중심은, 거울판(26A)에서 편심회전체(21)의 중심으로부터 편심된 위치에 작용한다. 따라서 전술한 바와 같이 스러스트하중(PT)의 작용점과 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점이 지름방향에서 어긋남을 억제할 수 있다.

제 10 발명은 제 1 발명의 회전식 압축기에 있어서, 실린더(21)의 축방향 끝단면과 피스톤측 거울판(26B) 사이의 제 1 축방향 틈새 및 피스톤(22)의 축방향 끝단면과 실린더측 거울판(26A)사이의 제 2 축방향 틈새 중 적어도 한쪽의 유체 누출을 억제하는 실기구(71, 72, 73)를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 제 10 발명에서는, 전술한 프레스기구(60)와 별도로 실린더(21)와 피스톤(22)의 축방향 틈새를 축소시키는 실 기구가 배치됨으로써, 편심회전체(21, 22)의 편심운동 시에, 예를 들어 제 1 실(C1-Hp, C2-Hp)에서 고압이 된 유체가 상기 축방향 틈새에 의해 제 2 실(C1-Lp, C2-Lp)로 누출되는 것을 억제할 수 있다.

제 11 발명은 제 10 발명의 회전식 압축기에 있어서, 실기구가 제 1 축방향 틈새 및 제 2 축방향 틈새 중 적어도 한쪽에 형성된 칩 실(chip seal)(71, 72, 73)로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 제 11 발명에서는, 실린더(21)와 피스톤(22) 사이의 제 1 축방향 틈새 및 제 2 축방향 틈새 중 적어도 한쪽에 칩 실(chip seal)(71, 72, 73)이 형성됨으로써, 이 축방향 틈새가 축소되어 이 틈새에서의 유체 누출을 억제할 수 있다.

[발명의 효과]

상기 제 1 발명에 의하면, 실린더실(C)(C1, C2)을 갖는 실린더(21)와, 피스톤(22)을 구비한 압축기구(20)에 있어서, 프레스기구(60)에 의해 피스톤(22)과 실린더(21) 사이의 축방향 틈새를 축소함과 더불어, 편심회전체(21, 22)가 편심운동 함으로써 실린더실(C)(C1, C2) 내에서 발생하는 스러스트하중(PT)에 대항하는 축방향으로 미는 힘(P)을 작용시킬 수 있다. 여기서 상기 축방향으로 미는 힘(P)을 편심회전체(21, 22)의 중심에서 편심시켜 거울판(26A, 26B)에 작용시킴으로써, 스러스트하중(PT)과 축방향으로 미는 힘(P)의 지름방향에서의 어긋남을 적게 하여, 전복모멘트를 효과적으로 억제할 수 있다.

상기 제 2 발명에 의하면, 원형의 실린더실(C1)을 갖는 실린더(21)와, 원형의 피스톤(22)을 구비한 압축기구(20)에 있어서, 프레스기구(60)에 의해 피스톤(22)과 실린더(21) 사이의 축방향 틈새를 축소함과 더불어, 편심회전체(21, 22)가 편심운동 함으로써 실린더실(C1) 내에서 발생하는 스러스트하중(PT)에 대항하는 축방향으로 미는 힘(P)을 작용시킬 수 있다. 여기서 상기 축방향으로 미는 힘(P)을 편심회전체(21, 22)의 중심에서 편심시켜 거울판(26A, 26B)에 작용시킴으로써, 스러스트하중(PT)과 축방향으로 미는 힘(P)의 지름방향에서의 어긋남을 적게 하여, 전복모멘트를 효과적으로 억제할 수 있다.

상기 제 3 발명에 의하면, 고리형의 실린더실(C1)을 갖는 실린더(21)와, 고리형의 피스톤(22)을 구비한 압축기구(20)에 있어서, 프레스기구(60)에 의해 피스톤(22)과 실린더(21) 사이의 축방향 틈새를 축소함과 더불어, 편심회전체(21, 22)가 편심운동 함으로써 실린더실(C1, C2) 내에서 발생하는 스러스트하중(PT)에 대항하는 축방향으로 미는 힘(P)을 작용시킬 수 있다. 여기서 상기 축방향으로 미는 힘(P)을 편심회전체(21, 22)의 중심에서 편심시켜 거울판(26A, 26B)에 작용시킴으로써, 스러스트하중(PT)과 축방향으로 미는 힘(P)의 지름방향에서의 어긋남을 적게 하여, 전복모멘트를 효과적으로 억제할 수 있다.

상기 제 4 발명에 의하면 제 3 발명의 회전식 압축기에 있어서, 요동부시(27)의 블레이드 홈(28) 내에서 블레이드(23)를 면 접촉시키면서 진퇴시킴과 동시에, 피스톤(22) 분단개소에서 요동부시(27)를 요동시킴으로써, 실린더실(C1, C2)을 구획하면서 편심회전체(21, 22)를 원활하게 편심회전운동 수 있도록 한다. 따라서 블레이드(23)와 요동부시(27) 접촉부에서의 시저(seizure)현상이나 마모를 억제할 수 있음과 더불어, 제 1 실(C1-Hp, C2-Hp)과 제 2 실(C1-Lp, C2-Lp) 사이에서 가스가 누출되는 것도 방지할 수 있다.

상기 제 5 발명에 의하면, 프레스기구(60)에 의해 얻어지는 거울판(26A, 26B)에 대한 축방향으로 미는 힘(P)을, 실린더실(C1, C2) 내에서 스러스트하중(PT)이 작용하기 쉬운 토출구(45, 46) 쪽으로 작용시키도록 구성한다. 이로써 스러스트하중(PT)과 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점을 근접시킬 수 있어, 전복모멘트를 한층 효과적으로 경감할 수 있다.

상기 제 6 발명에 의하면, 실링(29)으로 구획된 제 1 대향부(61)에서 거울판(26A, 26B)에 고압 유체의 압력을 작용시킴으로써, 프레스기구(60)를 구성할 수 있도록 한다. 여기서 프레스기구(60)는, 실링(29)을 편심회전체(21, 22) 중심에서 편심시킴으로써 용이하게 구성할 수 있어, 전복모멘트를 효과적으로 경감할 수 있다. 즉 단순한 구조로 전복모멘트의 저감효과를 얻을 수 있다.

또 상기 실링(29)을 배치함으로써, 실린더실(C)(C1, C2) 내의 냉매가, 지지판(17)과 거울판(26A, 26B) 사이의 제 1 대향부(61)에서 압축기구(20) 외부로 누출되어버리는 것을 억제할 수 있다.

상기 제 7 발명에 의하면, 피스톤(22) 또는 지지판(17)에 고리형 홈(17b)을 형성함으로써 실링(29)의 위치 결정을 하면서 이 실링(29)을 확실하게 유지시킬 수 있다.

상기 제 8 발명에 의하면, 거울판(26A)에 형성된 슬릿(63)에 고압 유체의 압력을 작용시킴으로써, 프레스기구(60)를 구성할 수 있도록 한다. 여기서 프레스기구(60)는, 슬릿(63)을 편심회전체(21, 22) 중심에서 편심시킴으로써 용이하게 구성할 수 있어, 전복모멘트를 효과적으로 경감할 수 있다. 즉 단순한 구조로 전복모멘트의 저감효과를 얻을 수 있다.

또 상기 슬릿(63)은, 거울판(26A)에 단차를 형성함으로써 용이하게 형성할 수 있으므로, 예를 들어 슬릿(63)이 형성된 편심회전체(21)를 갖는 거울판(26A)을 소결이나 단조(forging)에 의해 일체로 성형할 수 있다.

상기 제 9 발명에 의하면, 실린더실(C1, C2) 내에서 압축된 유체의 일부 압력을 관통공(64)을 통해 홈부(65)에 작용시킴으로써, 프레스기구(60)를 구성할 수 있도록 한다. 여기서 프레스기구(60)는, 홈부(65)를 편심회전체(21) 중심에서 편심 시킴으로써 용이하게 구성할 수 있어, 전복모멘트를 효과적으로 경감할 수 있다.

또 본 발명에 의하면, 실린더실(C1, C2) 내의 압력이 상승하여 스러스트하중(PT)이 커질 때, 홈부(65)에 작용하는 축방향으로 미는 힘(P)도 크게 할 수 있는 한편, 스러스트하중(PT)이 작아질 때 축방향으로 미는 힘(P)을 작게 할 수 있다. 따라서 여분의 축방향으로 미는 힘(P)에 의해 편심회전체(21)의 기계손실이 커지는 것을 억제할 수 있어, 효과적인 전복모멘트 저감을 도모할 수 있다.

상기 제 10 및 제 11 발명에 의하면, 프레스기구(60)와 별도로 실기구(71, 72, 73)를 형성함으로서, 실린더(21)와 피스톤(22) 사이의 축방향 틈새에서 유체 누출을 억제할 수 있어, 압축효율을 한층 향상시킬 수 있다.

도 1은 제 1 실시형태에 관한 회전식 압축기의 종단면도이다.

도 2는 압축기구의 횡단면도이다.

도 3은 압축기구의 동작을 나타낸 횡단면도이다.

도 4는 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 관한 회전식 압축기의 압축기구 동작을 나타낸 횡단면도이다.

도 5는 제 1 실시형태의 제 2 변형예에 관한 회전식 압축기의 압축기구 종단면도이다.

도 6은 제 1 실시형태의 제 3 변형예에 관한 회전식 압축기의 압축기구 종단면도이다.

도 7은 제 2 실시형태에 관한 회전식 압축기의 종단면도이다.

도 8은 압축기구 동작을 나타낸 횡단면도이다.

도 9는 제 3 실시형태에 관한 회전식 압축기의 종단면도이다.

도 10은 제 3 실시형태의 변형예에 관한 회전식 압축기의 종단면도이다.

도 11은 그 밖의 실시형태의 회전식 압축기 압축기구를 나타낸 종단면도이다.

도 12는 종래 기술에 관한 회전식 압축기의 부분 종단면도이다.

도 13은 도 12의 XIII-XIII 단면도이다.

도 14는 압축기구의 동작을 나타낸 횡단면도이다.

[부호의 설명]

1 : 압축기 10 : 케이싱

17 : 하부하우징(지지판) 20 : 압축기구

21 : 실린더 22 : 피스톤

23 : 블레이드 26A : 실린더측 거울판

26B : 피스톤측 거울판 27 : 요동부시

29 : 실링 33 : 구동축

C1 : 실린더실(외측 실린더실) C2 : 실린더실(내측 실린더실)

C1-Hp, C2-Hp : 제 1 실(고압실) C1-Lp, C2-Lp : 제 2 실(흡입실)

45, 46 : 토출구 60 : 프레스기구

61 : 제 1 대향부 71, 72, 73 : 칩실

이하 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명하기로 한다.

[제 1 실시형태]

제 1 실시형태에 관한 압축기는, 편심회전체가 편심회전운동을 함으로써 후술하는 실린더실 내의 용적을 확대, 축소시켜 유체의 압축을 행하는 회전식 압축기이다. 또 이 회전식 압축기는, 예를 들어 공기조화장치의 냉매회로에 접속되어, 증발기로부터 흡입한 냉매를 압축시켜 응축기로 토출시키기 위해 이용된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 회전식 압축기(1)는 케이싱(10) 내에 압축기구(20)와 전동기(구동기구)(30)가 수납되며, 전밀폐형으로 구성된다.

케이싱(10)은 원통형 보디부(11)와, 이 보디부(11) 위끝단부에 고정된 상부거울판(12)과, 보디부 아래끝단부에 고정된 하부거울판(13)으로 구성된다. 상부거 울판(12)에는, 이 상부거울판(12)을 관통하는 흡입관(14)이 배치된다. 한편 보디부(11)에는 이 보디부(11)를 관통하는 토출관(15)이 배치된다.

케이싱(10) 내의 위쪽으로는 상기 압축기구(20)가 구비된다. 압축기구(20)는, 케이싱(10)에 고정된 상부하우징(16)과 하부하우징(지지판)(17) 사이에 구성된다. 이 압축기구(20)는, 축 직각단면형상이 고리형인 실린더실(C1, C2)을 갖는 실린더(21)와, 이 실린더실(C1, C2) 내에 배치된 고리형 피스톤(피스톤)(22)과, 실린더실(C1, C2)을 제 1 실인 고압실(압축실)(C1-Hp, C2-Hp)과 제 2 실인 저압실(흡입실)(C1-Lp, C2-Lp)로 구획하는 블레이드(23)를 갖는다(도 2 참조). 또한 상기 실린더(21) 하단부에는, 실린더측 거울판(26A)이 형성되며, 이 실린더측 거울판(26A)은 상기 실린더실(C1, C2)과 면한다. 또 본 실시형태에서는, 상기 실린더(21)가 편심회전체로서 편심회전운동을 행하도록 구성된다.

케이싱(10) 내의 아래쪽에는 전동기(30)가 구비된다. 이 전동기(30)는 고정자(31)와 회전자(32)를 구비한다. 고정자(31)는, 케이싱(10)의 보디부(11) 내벽에 고정된다. 회전자(32)는, 구동축(33)과 연결되며 이 구동축(33)이 회전자(32)와 함께 회전하도록 구성된다.

상기 구동축(33)은, 하부 거울판(13) 근방에서 상부거울판(12) 근방까지 상하방향으로 이어진다. 구동축(33) 하단부에는 급유펌프(34)가 배치된다. 이 급유펌프(34)는, 구동축(33) 내부를 위쪽으로 연장시켜 압축기구(20)와 연통되는 급유로(도시 생략)와 접속된다. 그리고 급유펌프(34)는, 케이싱(10)내의 저부에 고이는 윤활유를 상기 급유로를 통해 압축기구(20)의 습동부까지 공급하도록 구성된다.

또 구동축(33)에는, 실린더실(C1, C2) 안에 위치하는 부분에 편심부(33a)가 형성된다. 편심부(33a)는, 이 편심부(33a) 상하 부분보다 큰 지름으로 형성되며, 구동축(33)의 축심에서 소정량만큼 편심된다.

상기 실린더(21)는, 외측실린더(24) 및 내측실린더(25)를 구비한다. 외측실린더(24)와 내측실린더(25)는, 하단부가 상기 실린더측 거울판(26A)으로 연결됨으로써 일체화된다. 그리고 구동축(33)의 편심부(33a)에, 상기 내측실린더(25)가 미끄럼운동 자유롭게 끼워진다.

상기 고리형 피스톤(22)은 상부하우징(16)과 일체로 형성되며, 피스톤측 거울판(26B)을 갖는다. 또 상부하우징(16)과 하부하우징(17)에는, 각각 상기 구동축(33)을 지지하기 위한 베어링부(16a, 17a)가 형성된다. 이와 같이 본 실시형태의 압축기(1)는, 상기 구동축(33)이 상기 실린더실(C1, C2)을 상하방향으로 관통하며, 편심부(33a)의 축방향 양쪽부분이 베어링부(16a, 17a)를 개재하고 케이싱(10)에 유지되는 관통축 구조로 구성된다.

또 상기 압축기구(20)에서 실린더측 거울판(26A)은, 상기 실린더실(C1, C2)의 축방향 한끝 쪽(하단 쪽)에 형성된 피스톤(22)의 축방향 하단면과 대향하며, 피스톤측 거울판(26B)은, 이 실린더실(C1, C2)의 축방향 다른 끝 쪽(상단 쪽)에 형성된 실린더(21)의 축방향 상단면과 대향하도록 구성된다.

도 2에 나타내는 바와 같이 상기 압축기구(20)는, 고리형 피스톤(22)과 블레이드(23)를 상호 가동으로 연결하는 요동부시(27)를 구비한다. 고리형 피스톤(22)은, 고리형의 일부분이 분단된 C자형으로 형성된다. 상기 블레이드(23)는, 실린더 실(C1, C2)의 지름방향 선상에서 실린더실(C1, C2)의 내주 쪽 벽면(내측실린더(25)의 외주면)에서 외주 쪽 벽면(외측실린더(24)의 내주면)까지 고리형 피스톤(22)의 분단개소를 통과하여 이어지도록 구성되며, 외측실린더(24) 및 내측실린더(25)에 고정된다. 그리고 요동부시(27)는, 고리형 피스톤(22)의 분단개소에서 이 고리형 피스톤(22)과 블레이드(23)를 연결한다. 그리고 블레이드(23)는, 외측실린더(24) 및 내측실린더(25)와 일체로 형성되어도 되며, 별도 부재를 양 실린더(24, 25)에 일체화시켜 형성해도 된다.

외측실린더(24)의 내주면과 내측실린더(25)의 외주면은, 서로 동일 중심 상에 배치된 원통 면이며, 그 사이에 상기 실린더실(C1, C2)이 형성된다. 상기 고리형 피스톤(22)은, 그 외주면이 외측실린더(24)의 내주면보다 작은 지름이며, 내주면이 내측실린더(25)의 외주면보다 큰 지름으로 형성된다. 이로써 고리형 피스톤(22)의 외주면과 외측실린더(24)의 내주면 사이에 외측실린더실(C1)이 형성되며, 고리형 피스톤(22)의 내주면과 내측실린더(25)의 외주면 사이에 내측실린더실(C2)이 형성된다.

또 고리형 피스톤(22)과 실린더(21)는, 고리형 피스톤(22)의 외주면과 외측실린더(24)의 내주면이 1점에서 실질적으로 접하는 상태(엄밀하게는 미크론 오더의 틈새가 있으나, 그 틈새에서의 냉매 누출이 문제가 되지 않는 상태)에 있어서, 그 접점과 위상이 180° 다른 위치에서, 고리형 피스톤(22)의 내주면과 내측실린더(25)의 외주면이 1점에서 실질적으로 접하도록 구성된다.

상기 요동부시(27)는, 블레이드(23)에 대해 고압실(C1-Hp, C2-Hp) 쪽에 위치 하는 토출측 부시(27A)와, 블레이드(23)에 대해 저압실(C1-Lp, C2-Lp) 쪽에 위치하는 흡입측 부시(27B)로 구성된다. 토출측 부시(27A)와 흡입측 부시(27B)는, 모두 단면형상이 거의 반원형으로 동일형상으로 형성되며, 평판면끼리 서로 대향하도록 배치된다. 그리고 양 부시(27A, 27B) 대향면 사이의 공간이 블레이드 홈(28)을 구성한다.

이 블레이드 홈(28)에 블레이드(23)가 삽입되어, 요동부시(27A, 27B)의 평판면이 블레이드(23)와 실질적으로 면 접촉하며, 원호형의 외주면이 고리형 피스톤(22)과 실질적으로 면 접촉한다. 요동부시(27A, 27B)는, 블레이드 홈(28)에 블레이드(23)를 끼운 상태에서, 블레이드(23)가 그 면 방향으로 블레이드 홈(28) 내를 진퇴하도록 구성된다. 동시에 요동부시(27A, 27B)는, 고리형 피스톤(22)에 대해 블레이드(23)와 일체로 요동하도록 구성된다. 따라서 상기 요동부시(27)는, 이 요동부시(27)의 중심점을 요동중심으로 상기 블레이드(23)와 고리형 피스톤(22)이 상대적으로 요동 가능해지며, 또 상기 블레이드(23)가 고리형 피스톤(22)에 대해 이 블레이드(23)의 면 방향으로 진퇴 가능해지도록 구성된다.

여기서 이 실시형태에서는 양 부시(27A, 27B)를 별체로 한 예에 대해 설명했으나, 양 부시(27A, 27B)는 일부에서 연결됨으로써 일체구조로 해도 된다.

이상의 구성에 있어서 구동축(33)이 회전하면, 외측실린더(24) 및 내측실린더(25)는, 블레이드(23)가 블레이드 홈(28) 내를 진퇴하면서 요동부시(27)의 중심점을 요동중심으로 요동한다. 이 요동동작에 의해, 실린더(21)는 구동축(33)에 대해 편심하면서 회전(공전)운동한다(도 3의 (A)∼(D) 참조).

도 1에 나타낸 바와 같이 상부하우징(16)에는, 흡입관(14) 하방 위치에 흡입구(41)가 형성된다. 이 흡입구(41)는 내측실린더실(C2)에서 외측실린더(24)의 외주에 형성된 흡입공간(42)에 걸쳐 긴 구멍 형상으로 형성된다. 이 흡입구(41)는, 상부하우징(16)을 그 축방향으로 관통하며, 실린더실(C1, C2)의 저압실(C1-Lp, C2-Lp) 및 흡입공간(42)과 상부하우징(16)의 위쪽 공간(저압공간(S1))을 연통한다. 또 외측실린더(24)에는, 상기 흡입공간(42)과 외측실린더실(C1)의 저압실(C1-Lp)을 연통하는 관통공(43)이 형성되며, 고리형 피스톤(22)에는 외측실린더실(C1)의 저압실(C1-Lp)과 내측실린더실(C2)의 저압실(C2-Lp)을 연통하는 관통공(44)이 형성된다.

또 상부하우징(16)에는 토출구(45, 46)가 형성된다. 이들 토출구(45, 46)는 각각 상부하우징(16)을 그 축방향으로 관통한다. 토출구(45) 하단은 외측실린더실(C1)의 고압실(C1-Hp)과 면하도록 개구되며, 토출구(46) 하단은 내측실린더실(C2)의 고압실(C2-Hp)과 면하도록 개구된다. 한편 이들 토출구(45, 46)의 상단은, 이 토출구(45, 46)를 개폐하는 토출밸브(리드밸브)(47, 48)를 개재하고 토출공간(49)에 연통된다.

이 토출공간(49)은, 상부하우징(16)과 커버플레이트(18) 사이에 형성된다. 상부하우징(16) 및 하부하우징(17)에는, 토출공간(49)으로부터 하부하우징(17)의 아래쪽 공간(고압공간(S2))으로 연통하는 토출통로(49a)가 형성된다.

또 본 발명의 특징으로서, 상기 실린더측 거울판(26A)과 하부하우징(17) 사이에는, 상기 실린더측 거울판(26A)과 피스톤측 거울판(26B)을 상기 구동축(33)의 축방향으로 서로 근접시키는 프레스기구(60)가 배치된다. 구체적으로 이 프레스기구(60)는, 상기 하부하우징(17)과 상기 실린더측 거울판(26A) 사이의 대향부(61, 62)에 배치된 실링(29)으로 구성된다. 이 실링(29)은, 하부하우징(17)에 형성된 고리형 홈(17b)에 끼워지며, 상기 실린더측 거울판(26A)과 하부하우징(17) 사이의 대향부를 실링(29) 지름방향 안쪽의 대향부(제 1 대향부)(61)와 이 실링(29) 지름방향 바깥쪽의 대향부(제 2 대향부)(62)로 구획한다.

상기 실링(29)은 그 중심이, 구동축(33)의 편심부(33a)에 끼워진 실린더(21)의 중심에서 전술한 토출구(45, 46) 쪽으로 편심되도록 배치된다(도 2 참조). 바꾸어 말하면 구동축(33) 중심에서 블레이드(23)로 이어지는 방향(도 2에 나타낸 X축)을 기준각도 0도로 하고, 편심회전체(본 실시형태에서 실린더(21))의 회전방향(본 실시형태에서 우회전 방향)으로 각도를 볼 때, 실링(29)의 중심은 270도에서 360도 사이의 범위 쪽으로 편심된다.

이상의 구성으로써, 압축기구(20)의 실린더실(C1, C2)에서 압축된 냉매가 고압공간(S2)으로 배출되면, 이 냉매의 압력이 구동축(33)과 베어링(17a)의 틈새를 통해, 상기 제 1 대향부(61)를 구성하는 실린더측 거울판(26A) 하면에 작용한다. 이 제 1 대향부(61)에는, 케이싱(10) 내의 윤활유 압력도 작용한다. 그 결과, 실린더측 거울판(26A)에는 위쪽으로의 축방향으로 미는 힘이 작용한다. 여기서 상기 실링(29)은, 실린더(21)의 중심 및 구동축(33) 중심에서 편심 배치되므로, 이 축방향으로 미는 힘도, 실린더측 거울판(26A)에서 실린더(21)의 중심으로부터 편심된 위치에 작용한다. 즉 상기 프레스기구(60)에서는, 상기 실린더(21)가 갖는 실린더 측 거울판(26A) 중심으로부터 편심된 위치가 축방향으로 미는 힘의 작용 중심이 된다.

그리고 제 1 실시형태의 회전식 압축기(1)에는, 상기 실린더(21)와 고리형 피스톤(22)의 축방향 틈새를 축소하여 이 틈새에서의 유체 누출을 억제하는 실 기구가 구비된다. 구체적으로 실 기구는, 외측실린더(24)의 상단면(축방향 끝단면)과 피스톤측 거울판(26B) 하면과의 사이(제 1 축방향 틈새)에 형성된 고리형의 제 1 칩 실(71)과, 내측실린더(25)의 상단면(축방향 끝단면)과 피스톤측 거울판(26B) 하면과의 사이(제 1 축방향 틈새)에 형성된 고리형의 제 2 칩 실(72)을 구비한다. 또한 실 기구는, 고리형 피스톤(22)의 하단면(축방향 끝단면)과 실린더측 거울판(26A) 상면과의 사이(제 2 축방향 틈새)에 형성된 제 3 칩 실(73)을 구비한다.

-운전동작-

다음으로, 이 회전식 압축기(1)의 운전동작에 대해 도 3을 참조하면서 설명한다.

전동기(30)를 기동시키면, 회전자(32)의 회전이 구동축(33)을 통해 압축기구(20)의 외측실린더(24) 및 내측실린더(25)에 전달된다. 그 결과, 블레이드(23)가 요동부시(27A, 27B) 사이에서 왕복운동(진퇴동작)을 하며, 또 블레이드(23)와 요동부시(27A, 27B)가 일체로 되어 고리형 피스톤(22)에 대해 요동동작을 한다. 그리고 외측실린더(24) 및 내측실린더(25)가 고리형 피스톤(22)에 대해 요동하면서 공전하여, 압축기구(20)가 소정의 압축동작을 행한다.

여기서 외측 실린더실(C1)에서는, 도 3 (D)의 상태(저압실(C1-Lp)이 거의 최 소용적인 상태)에서 실린더(21)가 도면 오른쪽 방향으로 공전함으로써, 흡입구(41)에서 저압실(C1-Lp)로 냉매가 흡입된다. 동시에, 냉매는 흡입구(41)와 연통하는 흡입공간(42)으로부터 관통공(43)을 통해 저압실(C1-Lp)로 흡입된다. 그리고 실린더(21)가 도 3의 (A), (B), (C)순으로 공전하여 다시 도 3 (D)의 상태로 되면, 상기 저압실(C1-Lp)로의 냉매 흡입이 완료된다.

여기서 이 저압실(C1-Lp)은, 냉매가 압축되는 고압실(C1-Hp)이 되는 한편, 블레이드(23)를 사이에 두고 새로운 저압실(C1-Lp)이 형성된다. 이 상태에서 실린더(21)가 다시 회전하면, 새로 형성된 저압실(C1-Lp)에서 냉매의 흡입이 반복되는 한편, 고압실(C1-Hp)의 용적이 감소되어, 이 고압실(C1-Hp)에서 냉매가 압축된다. 그리고 고압실(C1-Hp)의 압력이 소정값이 되어 토출공간(49)과의 차압이 설정값에 달하면, 이 고압실(C1-Hp)의 고압냉매에 의해 토출밸브(47)가 열리고, 고압냉매가 토출공간(49)으로부터 토출통로(49a)를 통해 고압공간(S2)으로 유출된다.

내측 실린더실(C2)에서는, 도 3 (B)의 상태(저압실(C2-Lp)의 용적이 거의 최소인 상태)로부터 실린더(21)가 도면 오른쪽 방향으로 공전함으로써, 흡입구(41)로부터 저압실(C2-Lp)로 냉매가 흡입된다. 동시에, 냉매는 흡입구(41)와 연통하는 흡입공간(42)으로부터 관통공(44)을 통해 저압실(C2-Lp)로 흡입된다. 그리고 실린더(21)가 도 3의 (C), (D), (A)순으로 공전하여 다시 도 3의 (B) 상태로 되면, 상기 저압실(C2-Lp)로의 냉매 흡입이 완료된다.

여기서 이 저압실(C2-Lp)은, 냉매가 압축되는 고압실(C2-Hp)로 되는 한편, 블레이드(23)를 사이에 두고 새로운 저압실(C2-Lp)이 형성된다. 이 상태에서 실린 더(21)가 다시 회전하면, 새로 형성된 저압실(C2-Lp)에서 냉매의 흡입이 반복되는 한편, 고압실(C2-Hp)의 용적이 감소되어, 이 고압실(C2-Hp)에서 냉매가 압축된다. 그리고 고압실(C2-Hp)의 압력이 소정값이 되어 토출공간(49)과의 차압이 설정값에 달하면, 이 고압실(C2-Hp)의 고압냉매에 의해 토출밸브(48)가 열리고, 고압냉매가 토출공간(49)으로부터 토출통로(49a)를 통해 고압공간(S2)으로 유출된다.

이와 같이 하여 외측실린더실(C1)과 내측실린더실(C2)에서 압축되어 고압공간(S2)으로 유출된 고압의 냉매는 토출관(15)으로부터 토출되어, 냉매회로에서 응축행정, 팽창행정, 및 증발행정을 거친 후, 다시 회전식 압축기(1)로 흡입된다.

-프레스기구의 동작-

다음으로 본 발명의 특징인 프레스기구(60)의 동작에 대해 도 3을 참조하면서 설명한다.

전술한 회전식 압축기(1)의 압축동작 시에 있어서, 실린더실(C1, C2) 내에서 냉매가 고압이 되면, 고압냉매의 압력이 축방향의 스러스트하중(PT)이 되어 실린더측 거울판(26A)에 작용한다. 여기서 이 스러스트하중(PT)이 커지거나, 혹은 스러스트하중(PT)의 작용점이 구동축(33)에서 떨어지면, 스러스트하중(PT)에 기인하는 전복모멘트가 발생하여, 편심회전체인 실린더(21)가 전복되어버릴 가능성이 있다.

때문에 본 실시형태의 회전식 압축기(1)에서는, 상기 스러스트하중(PT)에 대항하는 축방향으로 미는 힘을 작용시킴으로써, 상기 전복모멘트를 경감하도록 한다.

구체적으로, 실린더(21)가 도 3의 (A) 상태에서는, 외측실린더실(C1)의 고압 실(C1-Hp) 냉매가 고압이 되므로, 스러스트하중(PT)은 실린더(21) 중심에 대해 상기 고압실(C1-Hp) 쪽으로 작용한다. 한편 전술한 바와 같이, 실린더측 거울판(26A)과 하부하우징(17) 사이에 실링(29)을 배치함으로써, 고압냉매의 압력이 제 1 대향부(61)에서의 실린더측 거울판(26A) 하면에 작용하며, 그 결과 실린더측 거울판(26A)을 피스톤(22)에 대해 위쪽으로 미는 축방향의 미는 힘(P)이 상기 스러스트하중(P)이 상기 스러스트하중(PT)에 대항해 발생한다. 여기서 실링(29)은, 실린더(21) 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 편심되어 배치되며, 프레스기구(60)에 의해 얻어지는 축방향으로 미는 힘(P)도 실린더(21) 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 작용한다. 따라서 상기 스러스트하중(PT)의 작용점과 상기 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점이 지름방향에서 합치되기 쉬워져, 상기 전복모멘트가 효과적으로 저감된다.

또 실린더(21)가 도 3의 (B) 상태에서는, 외측실린더실(C1)의 고압실(C1-Hp) 혹은 내측실린더실(C2)의 고압실(C2-Hp) 냉매가 고압이 되어, 스러스트하중(PT)도 실린더(21) 중심에서 더욱 고압실(C1-Hp) 쪽으로 작용한다. 이 상태에서도, 프레스기구(60)의 축방향으로 미는 힘(PT)이 실린더(21) 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 작용하므로, 상기 스러스트하중(PT)의 작용점과 상기 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점이 지름방향에서 합치되기 쉬워져, 상기 전복모멘트가 효과적으로 저감된다.

또한 실린더(21)가 도 3의 (C), (D) 상태에서는, 내측실린더실(C2)의 고압실(C2-Hp) 냉매가 고압이 되어, 상기 스러스트하중(PT)이 실린더(21) 중심에서 고압실(C2-Hp) 쪽으로 작용한다. 이 상태에서도, 축방향으로 미는 힘(P)이 실린 더(21) 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 작용하므로, 상기 스러스트하중(PT)의 작용점과 상기 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점이 지름방향에서 합치되기 쉬워져, 상기 전복모멘트가 효과적으로 저감된다.

-제 1 실시형태의 효과-

상기 제 1 실시형태에서는 이하의 효과가 발휘된다.

본 실시형태에서는, 프레스기구(60)에 의해 얻어지는 실린더측 거울판(26A)에 대한 축방향으로 미는 힘(P)을, 실린더실(C1, C2) 내에서 스러스트하중(PT)이 작용하기 쉬운, 실린더(21) 중심에서 토출구(45, 46) 쪽의 위치에 작용시키도록 한다. 이로써 스러스트하중(PT)과 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점을 근접시킬 수 있어, 전복모멘트를 효과적으로 경감할 수 있다.

여기서 상기 프레스기구(60)는, 실린더측 거울판(26A)과 하부하우징(17) 사이에 실링(29)을 배치함으로써 용이하게 구성할 수 있다. 즉 단순한 구조에 의해 전술한 전복모멘트의 저감효과를 얻을 수 있다.

또 상기 프레스기구(60)에 의해, 실린더측 거울판(26A)과 피스톤측 거울판(26B)을 축방향에서 근접시킴으로써, 실린더(21)와 피스톤(22) 사이의 제 1 축방향 틈새와 제 2 축방향 틈새를 축소시킬 수 있어, 이 축방향 틈새에서의 냉매 누출을 억제할 수 있다. 따라서 이 회전식 압축기의 압축효율 향상을 도모할 수 있다.

또 제 1 실시형태에서는, 실린더(21)와 피스톤(22) 사이의 제 1 축방향 틈새와 제 2 축방향 틈새에 복수의 칩 실(71, 72, 73)을 배치한다. 이로써 실린더(21)와 피스톤(22) 사이의 축방향 틈새에서 유체 누출을 더욱 억제할 수 있어, 압축효 율을 한층 향상시킬 수 있다.

-제 1 실시형태의 제 1 변형예-

다음으로 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 대해 설명한다. 이 제 1 변형예는, 전술한 제 1 실시형태와 실링(29)을 배치한 위치가 다른 것이다. 구체적으로, 상기 제 1 실시형태의 실링(29)이 하부하우징(17)에 형성된 고리형 홈(17b)에 끼워져 배치되는데 반해, 이 변형예의 실링(29)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 실린더측 거울판(26A) 하면에 형성된 고리형 홈(17b)에 끼워져 배치된다. 여기서 실링(29)은 제 1 실시형태와 마찬가지로, 실린더(21) 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 편심 배치된다.

이 제 1 변형예에서도 도 4의 (A)에서 (D)에 나타낸 바와 같이, 프레스기구(60)에 의해 얻어지는 축방향으로 미는 힘(P)이 스러스트하중(PT)에 대해 지름방향으로 어긋나기 어려워 전복모멘트를 효과적으로 저감할 수 있다.

-제 1 실시형태의 제 2 변형예-

다음으로 제 1 실시형태의 제 2 변형예에 대해 설명한다. 이 제 2 변형예는, 전술한 제 1 실시형태와 프레스기구(60)의 구성이 다른 것이다. 구체적으로 제 2 변형예에서는, 프레스기구(60)로서 슬릿(63)을 이용한다.

도 5에 나타낸 바와 같이 제 2 변형예에서는, 실린더측 거울판(26A) 하면에 슬릿(63)이 형성된다. 이 슬릿(63)은, 상기 실린더(21) 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 편심 형성된다. 여기서 이 슬릿(63)에 고압 냉매의 압력이 작용하면 압력기울기가 발생하여, 실린더측 거울판(26A)에는 상기 실린더(21) 중심에서 토출 구(45, 46) 쪽으로(도 5에서 왼쪽) 편심된 축방향으로 미는 힘이 작용한다. 따라서 이 제 2 변형예에서도, 전술한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 실린더측 거울판(26A)에서 스러스트하중(PT)의 작용점과 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점을 근접시킬 수 있어, 전복모멘트를 효과적으로 저감시킬 수 있다.

또 상기 슬릿(63)은, 실린더측 거울판(26A)에 단차를 형성함으로써 용이하게 형성할 수 있으므로, 예를 들어 실린더(21) 및 실린더측 거울판(26A)을 소결이나 단조에 의해 일체 형성할 때, 상기 슬릿(63)도 용이하게 형성할 수 있다.

-제 1 실시형태의 제 3 변형예-

다음으로 제 1 실시형태의 제 3 변형예에 대해 설명한다. 이 제 3 변형예는, 전술한 제 1 실시형태나 제 2 변형예와 프레스기구(60)의 구성이 다른 것이다. 구체적으로 이 제 3 변형예에서는, 프레스기구(60)로서 실린더측 거울판(26A)에 형성된 관통공(64) 및 홈부(65)를 이용한다.

제 3 변형예에서는 실린더측 거울판(26A)에, 도 6에 나타낸 바와 같은 2개의 관통공(64)과 2개의 홈부(65)가 형성된다. 구체적으로 상기 관통공(64)은, 외측실린더실(C1)과 연통하는 외측관통공(64a)과, 내측실린더실(C2)과 연통하는 내측관통공(64b)으로 구성된다. 한편 상기 홈부(65)는, 상기 외측관통공(64a)과 연통하는 외측 홈부(65a)와 상기 내측관통공(64b)과 연통하는 내측 홈부(65b)로 구성된다. 각 홈부(65a, 65b) 및 각 관통공(64a, 64b)은 각각 실린더(21) 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 편심 형성된다.

이상의 구성에 있어서 실린더실(C1, C2) 내에서 냉매의 압축이 이루어지면, 고압이 된 냉매가, 각 관통공(64)을 통해 각 홈부(65)로 유출된다. 여기서 각 홈부(65)로 냉매가 유출되면, 이 냉매의 압력이 각 홈부(65)에 작용한다. 이와 같이 제 3 변형예에서는, 실린더실(C1, C2) 내에서 압축된 냉매의 일부를 홈부(65)로 유출시켜 이 냉매의 압력을 이용함으로써, 실린더측 거울판(26A)을 위쪽으로 미는 축방향의 미는 힘을 얻도록 한다. 이 때 축방향으로 미는 힘(P)은 실린더(21) 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 작용하므로, 전복모멘트를 효과적으로 저감시킬 수 있다.

또 제 3 변형예에서는 프레스기구(60)로서 실린더실(C1, C2) 내에서 압축된 냉매의 압력을 이용한다. 이로써 실린더실(C1, C2) 내의 압력이 상승하여, 스러스트하중(PT)이 커질 때 홈부(65)에 작용하는 축방향으로 미는 힘(P)도 크게 할 수 있는 한편, 스러스트하중(PT)이 작아질 때는 축방향으로 미는 힘(P)을 작게 할 수 있다. 따라서 여분의 축방향으로 미는 힘(P)에 의해 편심회전체의 기계손실이 커져버리는 것을 억제할 수 있어, 효과적인 전복모멘트의 저감을 도모할 수 있다.

또한 이 제 3 변형예에서는, 실린더(21)의 공전위치에 의해 관통공(64) 상부개구를 피스톤(22) 하단부에 의해 막음으로써, 이 상부개구의 개방도를 조정할 수 있다. 이와 같이 하면, 예를 들어 실린더실(C1, C2) 내의 압력이 높아져, 홈부(65)에 작용하는 압력이 과잉이 될 경우, 관통공(64) 상부개구의 개방도를 작게 하여 이 압력을 감소시킬 수 있다. 한편, 예를 들어 실린더실(C1, C2) 내의 압력이 낮아져, 홈부(65)에 작용하는 압력이 부족해질 경우, 관통공(64) 상부개구의 개방도를 크게 하여 이 압력을 증가시킬 수 있다. 이와 같이, 실린더(21)의 공전위 치에 의해 변화하는 실린더실(C1, C2) 내의 압력과, 상기 관통공(64)의 개방도를 균형있게 함으로써, 홈부(65)에 작용하는 축방향으로 미는 힘(P)을 최적의 상태로 조정할 수도 있다.

[제 2 실시형태]

본 발명의 제 2 실시형태는, 제 1 실시형태가 실린더(21)를 편심회전체로서 편심회전운동 시키는 구성인데 반해, 고리형 피스톤(22)을 편심회전체로서 편심회전운동 시키는 구성으로 한 것이다.

이 제 2 실시형태에서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 압축기구(20)는 제 1 실시형태와 마찬가지로 케이싱(10) 내의 상부에 배치된다. 이 압축기구(20)는 제 1 실시형태와 마찬가지로, 상부하우징(16)과 하부하우징(17) 사이에 구성된다.

한편 상기 제 1 실시형태와는 달리, 상부하우징(16)에 외측실린더(24)와 내측실린더(25)가 배치된다. 이들 외측실린더(24)와 내측실린더(25)가 상부하우징(16)과 일체화되어 실린더(21)가 구성된다. 외측실린더(24)와 내측실린더(25)의 상단부에는 실린더측 거울판(26A)이 일체 형성된다.

상부하우징(16)과 하부하우징(17) 사이에는, 고리형 피스톤(22)이 유지된다. 그리고 고리형 피스톤(22) 하단부에 피스톤측 거울판(26B)이 일체 형성된다. 이 피스톤측 거울판(26B)에는 구동축(33)의 편심부(33a)에 미끄럼운동 자유롭게 끼워지는 허브(26a)가 형성된다. 따라서 이 구성에서는, 구동축(33)이 회전하면 고리형 피스톤(22)이 실린더실(C1, C2) 내에서 편심회전운동 한다. 여기서 블레이드(23)는 상기 각 실시형태와 마찬가지로 실린더(21)와 일체화된다.

상부하우징(16)에는, 케이싱(10) 내 압축기구(20) 위쪽의 저압공간(S1)으로부터 외측실린더실(C1) 및 내측실린더실(C2)로 연통하는 흡입구(41)와, 외측실린더실(C1)의 토출구(45) 및 내측실린더실(C2)의 토출구(46)가 형성된다. 또 상기 허브(26a)와 내측실린더(25) 사이에 상기 흡입구(41)와 연통하는 흡입공간(42)이 형성되며, 내측실린더(25)에 관통공(44)이, 고리형 피스톤(22)에 관통공(43)이 형성된다.

압축기구(20) 위쪽에는 커버플레이트(18)가 배치되며, 상부하우징(16)과 커버플레이트(18) 사이에 토출공간(49)이 형성된다. 이 토출공간(49)은, 상부하우징(16)과 하부하우징(17)에 형성된 토출통로(49a)를 통해 압축기구(20) 아래쪽의 고압공간(S2)과 연통된다.

이 제 2 실시형태의 구성에서는, 피스톤측 거울판(26B)과 하부하우징(17) 사이에 실링(29)이 배치된다. 여기서 실링(29)은, 편심회전체인 고리형 피스톤(22)의 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 편심 배치된다. 그리고 프레스기구(60)는, 피스톤측 거울판(26B)에서 고리형 피스톤(22)의 중심으로부터 토출구(45, 46) 쪽으로 편심되는 위치에 축방향으로 미는 힘을 작용시키도록 구성된다.

이 제 2 실시형태에서, 고리형 피스톤(22)이 도 8의 (A)에서 (D)순으로 공전했을 때도, 고리형 피스톤(22)의 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 편심되어 발생하는 스러스트하중(PT)과 프레스기구(60)에 의해 발생하는 축방향으로 미는 힘(P)이 합치되기 쉬워져, 고리형 피스톤(22)에 대한 전복모멘트를 효과적으로 저감할 수 있다.

여기서 도 7에서는 실링(29)을 하부하우징(17)에 배치하는데 반해, 도 8에서는 그 변형예로서 실링(29)을 피스톤측 거울판(26B)에 배치한 예를 나타내나 프레스기구(60)의 작용은 거의 동일하다.

[제 3 실시형태]

본 발명의 제 3 실시형태는, 케이싱(10) 내에서 압축기구(20)에 의해 구획되는 저압공간(S1)과 고압공간(S2)의 위치가, 제 1, 제 2 실시형태와 상하 역으로 되는 것이다.

구체적으로 제 3 실시형태에서는 도 9에 나타낸 바와 같이, 보디부(11)에 흡입관(14)이 관통하며, 상부거울판(12)에 토출관(15)이 관통한다. 그리고 흡입관(14)은, 압축기구(20) 아래쪽에 형성되는 저압공간(S1)과 연통하는 한편, 상기 토출관(15)은 압축기구(20) 위쪽에 형성되는 고압공간(S2)과 연통한다.

저압공간(S1)은, 하부하우징(17)에서 상부하우징(16)에 걸쳐 형성된 흡입공간(42)과 연통한다. 흡입공간(42)은, 그 축방향 중간부가 외측실린더(24) 및 피스톤(22)의 관통공(43, 44)을 통해 실린더실(C1, C2)과 연통한다. 또한 흡입공간(42)은, 그 상단부가 상부하우징(16)에 형성된 흡입구(41)와 연통한다. 그리고 흡입구(41)는 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 마찬가지로 실린더실(C1, C2)과 연통한다. 한편 상기 고압공간(S2)은, 도시하지 않는 토출통로를 통해 토출공간(49)과 연통한다.

또 제 3 실시형태에서는, 상부하우징(16) 및 고리형 피스톤(22)에 걸쳐 고압도입통로(66)가 형성된다. 이 고압도입통로(66)는, 그 상단개구가 2개의 토출밸 브(47, 48) 사이에 개재되는 한편, 그 하단개구가 고리형 피스톤(22)의 하단부까지 축방향으로 이어져 형성된다. 또 실린더(21)에는, 상기 고압도입통로(66)의 하단개구와 연통하는 관통공(64)이 형성된다. 이 관통공(64)은, 실린더측 거울판(26A)과 하부하우징(17) 사이의 대향부까지 축방향으로 이어진다. 또한 관통공(64) 하단부에는 2개의 실링(29)이 배치된다. 이들 2개의 실링(29)은, 실린더측 거울판(26A)과 하부하우징(17) 사이의 대향부를 3개의 대향부로 구획한다. 이 대향부 중 2개의 실링(29) 사이에 개재되는 고리형 대향부가 제 1 대향부(61)를 구성하고, 이 제 1 대향부(61)와 상기 관통공(64)이 연통된다.

이상의 구성에 의해, 압축기구(20)에서 압축되어 토출공간(49)으로 배출된 고압의 냉매는, 상기 고압도입통로(66), 관통공(64)을 통해 제 1 대향부(61)로 도입된다. 그 결과 이 고압 냉매의 압력이 제 1 대향부(61)에서 실린더측 거울판(26A)에 작용한다. 여기서 상기 실링(29)은, 실린더(21)의 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 편심 배치된다. 이로써 실린더측 거울판(26A)에 작용하는 위쪽으로의 축방향으로 미는 힘도 실린더(21) 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 편심되어 작용한다. 따라서 전술한 바와 같이, 스러스트하중에 기인하는 전복모멘트를 효과적으로 저감할 수 있다.

또 상기 실링(29)에 의해, 실린더(21)를 고리형 피스톤(22) 쪽으로, 축방향으로 밀어 실린더(21)와 고리형 피스톤(22)의 축방향 틈새를 축소시키는 실 기구를 구성할 수 있으므로, 실린더실(C1, C2)에서의 냉매 누출을 억제할 수 있다.

-제 3 실시형태의 변형예-

다음으로 상기 제 3 실시형태의 변형예에 대해 도 10을 참조하면서 설명한다. 이 변형예는, 제 3 실시형태와 마찬가지로 저압공간(S1)이 압축기구(20) 아래쪽에 형성되며, 고압공간(S2)이 압축기구(20) 위쪽에 형성되나, 상부하우징(16)의 구조가 다른 것이다.

이 변형예의 상부하우징(16)에서는, 토출공간(49)이 상기 제 3 실시형태보다 지름방향으로 넓은 범위에 걸쳐 형성된다. 또 고압공간(S2)과 토출공간(49)을 연통시키는 토출통로(49a)는, 구동축(33)과 거의 동축 형태로 형성된다.

또한 상부하우징(16)은, 보디부(10) 내벽에 고정되지 않고, 하부하우징(17) 상면에서의 외주 쪽에 형성된 복수의 핀(67)으로 결합됨으로써 유지된다. 그리고 이 변형예에서는, 고리형 피스톤(22)의 하단면과 실린더측 거울판(26A) 상면 사이에 칩 실(71)이 배치된다.

이상의 구성으로써, 고압공간(S2)의 고압냉매 압력을 토출공간(49)과 면하는 상부하우징(16) 벽면에 작용시킴으로써, 상부하우징(16) 및 고리형 피스톤(22)을 실린더(21) 쪽에 축방향으로 미는 실 기구를 구성할 수 있다. 따라서 실린더(21)와 고리형 피스톤(22)의 축방향 틈새를 축소할 수 있다.

또 이 변형예에서도, 예를 들어 제 1 실시형태의 제 3 변형예와 거의 마찬가지로, 실린더(21)에 관통공(64) 및 홈부(65)를 형성함으로써, 실린더실(C1, C2) 내의 고압냉매를 홈부(65)에 작용시켜, 프레스기구(60)를 구성할 수 있다. 그리고 이 경우에도 프레스기구(60)에 의해 실린더(21)에서의 전복모멘트를 경감할 수 있다.

[그 밖의 실시형태]

본 발명은, 상기 실시형태에 대해 다음과 같은 구성으로 해도 된다.

상기 제 1 실시형태에서는, 하부하우징(17)에 배치되는 실링(29)의 중심을, 실린더(21) 중심에서 토출구(45, 46) 쪽으로 편심 배치한다. 그러나 상기 실링(29) 중심을 하부하우징(17) 중심(구동축(33) 중심)에서 토출구(45, 46) 쪽으로 편심 배치하도록 해도 된다. 이 경우에도 축방향으로 미는 힘의 중심을 토출구(45, 46) 쪽으로 작용시킬 수 있어, 스러스트하중(PT)과 축방향으로 미는 힘(P)의 작용점을 근접시킬 수 있다. 따라서 전복모멘트를 경감할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 실린더측 거울판(26A) 또는 피스톤측 거울판(26B)에 대해 축방향으로 미는 힘을 작용시키는 프레스기구(60)를, 2개의 실린더실(C1, C2)을 구비한 회전식 압축기(1)에 적용했다. 그러나 상기 프레스기구(60)를 이 이외의 회전식 압축기(1)에 적용할 수도 있다.

예를 들어 도 11에 나타낸 회전식 압축기(1)는, 축 직각단면형상이 원형인 실린더실(C)을 갖는 실린더(21)와 실린더실(C)에 배치된 원형의 피스톤(22)을 구비한다. 또 상기 실린더실(C)은, 도시하지 않는 블레이드에 의해 제 1 실(C-Hp)과 제 2 실(C-Lp)로 구획된다. 또한 상기 실린더(21)의 상단부에는, 실린더실(C) 안과 면하는 실린더측 거울판(26A)이 형성되며, 상기 피스톤(22)의 하단부에는, 실린더실(C)과 일부가 면하는 피스톤측 거울판(26B)이 형성된다.

이상의 구성에서도, 예를 들어 실링(29) 등을 배치함으로써 얻어지는 축방향으로 미는 힘을 피스톤(22)의 중심에서 편심시킴으로써, 스러스트하중과 축방향으 로 미는 힘의 작용점이 지름방향에서 어긋나버리는 것을 억제할 수 있어, 전복모멘트를 효과적으로 저감할 수 있다.

또 상기 실시형태에서는 고압공간(S2)의 고압 압력, 혹은 실린더실(C1, C2) 내의 압력(중간압력) 등에 의해 축방향으로 미는 힘을 얻도록 했다. 그러나 예를 들어 저압공간(S1)에 고압공간(S2)의 고압을 압력조정밸브 등을 개재하고 도입하여, 중간압력이 된 저압공간(S1)의 압력에 의해 축방향으로 미는 힘을 얻도록 해도 된다.

여기서 이상의 실시형태는, 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용물, 혹은 그 용도 범위의 제한을 의도하는 것은 아니다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 특히 피스톤이나 실린더 등의 편심회전체에 전복모멘트가 작용하기 쉬운 회전식 압축기에 유용하다.

Claims

실린더실(C)(C1, C2)을 갖는 실린더(21)와, 이 실린더(21)에 대해 편심되어 실린더실(C)(C1, C2)에 수납된 피스톤(22)과, 상기 실린더실(C)(C1, C2)에 배치되며, 이 실린더실(C)(C1, C2)을 제 1 실(C-Hp)(C1-Hp, C2-Hp)과 제 2 실(C-Lp)(C1-Lp, C2-Lp)로 구획하는 블레이드(23)를 갖고, 상기 실린더(21)와 상기 피스톤(22)의 적어도 한쪽이 편심회전체(21, 22)로서 편심회전운동을 하는 압축기구(20)와,

상기 압축기구(20)를 구동하는 구동축(33)과,

상기 실린더실(C)(C1, C2)의 축방향 한끝 쪽에 배치되어 피스톤(22)의 축방향 끝면에 대향하는 실린더측 거울판(26A)과, 이 실린더실(C)(C1, C2)의 축방향 다른 끝 쪽에 배치되어 실린더(21)의 축방향 끝면에 대향하는 피스톤측 거울판(26B)을 상기 구동축(33) 축방향으로 서로 근접시키는 프레스기구(pressing mechanism)(60)와,

상기 압축기구(20)와 구동축(33)과 프레스기구(60)를 수납하는 케이싱(10)을 구비한 회전식 압축기로서,

상기 프레스기구(60)는, 상기 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B) 중심에서 편심되며, 또 구동축(33) 중심에서 편심된 위치가 축방향으로 미는 힘의 작용중심이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.
청구항 1에 있어서,

실린더실(C)의 축 직각단면형상이 원형으로 형성되며,

피스톤(22)이 상기 실린더실(C) 내에 배치된 원형 피스톤(22)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.
청구항 1에 있어서,

실린더실(C1, C2)의 축 직각단면형상이 고리형으로 형성되며,

피스톤(22)이 상기 실린더실(C1, C2) 내에 배치되고 이 실린더실(C1, C2)을 외측실린더실(C1)과 내측실린더실(C2)로 구획하는 고리형 피스톤(22)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.
청구항 3에 있어서,

피스톤(22)은 고리형의 일부분이 분단된 C자형으로 형성되며,

상기 피스톤(22)의 분단개소에는, 블레이드(23)를 진퇴 가능하게 유지하는 블레이드 홈(28)을 갖는 요동부시(27)가 요동 자유롭게 유지되고,

상기 블레이드(23)는, 고리형의 실린더실(C1, C2)의 내주 쪽 벽면에서 외주 쪽 벽면까지, 상기 블레이드 홈(28)을 삽입 통과하여 이어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.
청구항 1에 있어서,

압축기구(20)에는, 실린더실(C1, C2)에서 압축된 유체를 압축기구(20)의 외 부로 배출하는 토출구(45, 46)가 형성되며,

프레스기구(60)는, 상기 편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B) 중심에서 상기 토출구(45, 46) 쪽으로 편심되는 위치가 축방향으로 미는 힘의 작용중심이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.
청구항 1에 있어서,

케이싱(10)에는, 편심회전체(21, 22) 거울판(26A, 26B)의 실린더실(C1, C2) 쪽 면의 반대면을 따라 지지판(17)이 배치되며,

편심회전체(21, 22)의 거울판(26A, 26B)과 지지판(17)의 한쪽에는, 이 거울판(26A, 26B)과 지지판(17)의 대향부(61, 62)를 지름방향 내외로 분리하여 제 1 대향부(61)와 제 2 대향부(62)로 구획하는 실링(29)이 편심회전체(21, 22)의 중심에서 편심된 위치에 배치되고,

프레스기구(60)는, 압축기구(20)의 외부로 배출된 유체의 압력을 상기 거울판(26A, 26B)의 제 1 대향부(61)에 작용시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.
청구항 6에 있어서,

상기 실링(29)은, 편심회전체(21, 22) 또는 지지판(17)의 어느 한쪽에 형성된 고리형 홈(17b)에 끼워지는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.
청구항 1에 있어서,

편심회전체(21)의 거울판(26A)에서 실린더실(C1, C2) 쪽 면의 반대면이면서, 또 편심회전체(21)의 중심에서 편심된 위치에 슬릿(63)이 형성되며,

프레스기구(60)는, 압축기구(20)의 외부로 배출된 유체의 압력을 상기 슬릿(63)에 작용시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.
청구항 1에 있어서,

편심회전체(21)의 거울판(26A)에서 실린더실(C1, C2) 쪽 면의 반대 면이면서, 또 편심회전체(21)의 중심에서 편심된 위치에 형성된 홈부(65)와, 이 홈부(65)와 실린더실(C1, C2)을 연통시키도록 거울판(26A)에 형성된 관통공(64)을 구비하며,

프레스기구(60)는, 실린더실(C1, C2) 내에서 압축된 유체의 일부를 관통공(64)으로부터 상기 홈부(65)로 도입하고, 이 유체의 압력을 상기 홈부(65)에 작용시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.
청구항 1에 있어서,

실린더(21)의 축방향 끝단 면과 피스톤측 거울판(26B) 사이의 제 1 축방향 틈새 및 피스톤(22)의 축방향 끝단 면과 실린더측 거울판(26A)사이의 제 2 축방향 틈새 중 적어도 한쪽의 유체 누출을 억제하는 실기구(71, 72, 73)를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.
청구항 10에 있어서,

실기구는, 제 1 축방향 틈새 및 제 2 축방향 틈새 중 적어도 한쪽에 형성된 칩 실(chip seal)(71, 72, 73)로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 압축기.