KR20070034093A - 회전식 유체기계 - Google Patents

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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

고리형의 실린더 실(50)을 갖는 실린더(21)와, 실린더(21)에 대해 편심되어 실린더 실(50)에 수납되고, 실린더 실(50)을 외측 압축실(51)과 내측 압축실(52)로 구획하는 고리형의 피스톤(22)과, 실린더 실(50)에 배치되어 각 작동실(51, 52)을 고압측과 저압측으로 구획하는 블레이드(23)를 가지며, 실린더(21)와 피스톤(22)이 상대적으로 회전하는 회전기구(20)를 구비한다. 그리고 실린더 실(50)은, 회전 시의 실린더(21) 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 틈새가 소정값이 되도록, 실린더 실(50)의 폭(T1)이 이 실린더 실(50)의 1회전 궤도 상에서 변화한다. 또 피스톤(22)은, 회전 시의 실린더(21) 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 틈새가 소정값이 되도록, 피스톤(22)의 폭(T2)이 이 피스톤(22)의 1회전 궤도 상에서 변화한다.
실린더 실, 실린더, 압축실, 피스톤, 회전기구

Description

회전식 유체기계{ROTARY FLUID MACHINE}
본 발명은 회전식 유체기계에 관한 것이며, 특히 실린더와 피스톤 사이의 틈새 대책에 관한 것이다.
종래, 유체기계에는, [특허문헌 1]에 개시된 바와 같이, 고리형의 실린더 실을 갖는 실린더와, 이 실린더 실에 수납되어 편심 회전운동을 하는 고리형의 피스톤은 갖는 편심 회전형의 피스톤 기구를 구비하는 압축기가 있다. 그리고, 상기 유체기계는, 피스톤의 편심 회전운동에 따르는 실린더 실의 용적 변화에 의해 냉매를 압축한다.
[특허문헌 1] 일본특허공개공보 제6-288358호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 종래의 유체기계는, 실린더의 벽면과 피스톤 벽면과의 사이에 생기는 틈새에 대해 아무런 고려도 없었다. 그 결과, 냉매가 고압실로부터 저압실로 누출되어, 효율이 나쁘다는 문제가 있다.
특히, 상기 유체기계의 경우, 외측 압축실과 내측 압축실이 형성되므로, 외측 압축실과 내측 압축실에서의 냉매압력에 의한 하중(가스 하중)의 작용방향이 다 르며, 실린더의 벽면과 피스톤 벽면 사이에 생기는 틈새에 대하여 아무런 고려도 없었다.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 실린더의 벽면과 피스톤 벽면과의 사이에 생기는 틈새를 저감하여 효율의 향상을 도모하는 것을 목적으로 하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
구체적으로 도1에 나타내는 바와 같이, 제1 발명은, 고리형의 실린더 실(50)을 갖는 실린더(21)와, 이 실린더(21)에 대해 편심되어 실린더 실(50)에 수납되고, 실린더 실(50)을 외측 작동실(51)과 내측 작동실(52)로 구획하는 고리형의 피스톤(22)과, 상기 실린더 실(50)에 배치되어 각 작동실을 고압측과 저압측으로 구획하는 블레이드(23)를 가지며, 상기 실린더(21)와 피스톤(22)이 상대적으로 회전하는 회전기구(20)를 구비한다. 그리고, 상기 실린더 실(50)은, 회전 시의 실린더(21) 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 틈새가 소정값이 되도록, 실린더 실(50)의 폭(T1)이 이 실린더 실(50)의 1회전 궤도 상에서 변화한다.
상기 제1 발명에서는, 회전기구(20)가 구동되면, 실린더(21)와 피스톤(22)이 상대적으로 회전하고, 작동실(51, 52)의 용적이 변화하여, 유체의 압축 또는 팽창이 이루어진다. 그리고 상기 실린더 실(50)의 폭(T1)이 이 실린더 실(50)의 1회전 궤도 상에서 변화하므로, 실린더(21)의 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 사이에 생기는 틈새가 최소로 된다.
또한, 제2 발명은, 고리형의 실린더 실(50)을 갖는 실린더(21)와, 이 실린더(21)에 대해 편심되어 실린더 실(50)에 수납되고, 실린더 실(50)을 외측 작동실(51)과 내측 작동실(52)로 구획하는 고리형의 피스톤(22)과, 상기 실린더 실(50)에 배치되어 각 작동실을 고압측과 저압측으로 구획하는 블레이드(23)를 가지며, 상기 실린더(21) 및 피스톤(22)이 자전운동하는 일없이 이 실린더(21)와 피스톤(22)이 상대적으로 회전하는 회전기구(20)를 구비한다. 그리고 상기 피스톤(22)은, 회전 시의 실린더(21) 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 틈새가 소정값이 되도록, 피스톤(22)의 폭(T2)이 이 피스톤(22)의 1회전 궤도 상에서 변화한다.
상기 제2 발명에서는, 회전기구(20)가 구동되면, 실린더(21)와 피스톤(22)이 상대적으로 회전하고, 작동실(51, 52)의 용적이 변화하여, 유체의 압축 또는 팽창이 이루어진다. 그리고, 상기 피스톤(22)의 폭(T2)이 이 피스톤(22)의 1회전 궤도 상에서 변화하므로, 실린더(21)의 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 사이에 생기는 틈새가 최소로 된다.
또한, 제3 발명은, 상기 제2 발명에 있어서, 상기 실린더 실(50)은, 회전 시의 실린더(21) 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 틈새가 소정값이 되도록, 실린더 실(50)의 폭(T1)이 이 실린더 실(50)의 1회전 궤도 상에서 변화한다.
상기 제3 발명에서는, 상기 실린더 실(50)의 폭(T1)이 이 실린더 실(50)의 1회전 궤도 상에서 변화함과 동시에, 상기 피스톤(22)의 폭(T2)이 이 피스톤(22)의 1회전 궤도 상에서 변화하므로, 실린더(21)의 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 사이에 생기는 틈새가 최소로 된다.
또한, 제4 발명은, 상기 제1 또는 제3 발명에 있어서, 상기 실린더 실(50)의 폭(T1)은, 실린더 실(50) 1주의 시작점을 블레이드(23)의 중심선으로 하여, 시작점부터 180도까지 넓게, 180도를 초과하여 360도 미만에서 좁게 형성된다.
상기 제4 발명에서는, 보다 확실하게 실린더(21)의 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 사이에 생기는 틈새가 최소로 된다.
또한, 제5 발명은, 상기 제4 발명에 있어서, 상기 실린더 실(50)을 평면적으로 볼 때, 내벽 원 중심과 외벽 원 중심이 다르다.
상기 제5 발명에서는, 상기 실린더 실(50)의 내벽과 외벽이 중심이 다른 것뿐이므로, 실린더(21)가 쉽게 작성된다.
또한, 제6 발명은, 상기 제1 또는 제3 발명에 있어서, 상기 실린더 실(50)은, 1주를 둘레방향으로 4개의 영역으로 구분하여 폭이 넓은 광역부(Z1, Z3)와 폭이 좁은 협(狹)역부(Z2, Z4)가 교대로 연속되도록 형성된다.
상기 제6 발명에서는, 실린더(21)와 피스톤(22)의 상대회전 전(全)영역에서, 확실하게 실린더(21)의 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 사이에 생기는 틈새가 최소로 된다.
또한, 제7 발명은, 상기 제2 또는 제3 발명에 있어서, 상기 피스톤(22)과 블레이드(23)는, 소정의 요동 중심에서 상대적으로 요동하며, 상기 피스톤(22)의 폭(T2)은, 피스톤(22) 1주의 시작점을 피스톤(22)과 블레이드(23)의 요동 중심으로 하여, 시작점부터 180도까지는 좁게, 180도를 초과하여 360도까지가 넓게 형성된다.
상기 제7 발명에서는, 보다 확실하게 실린더(21)의 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 사이에 생기는 틈새가 최소로 된다.
또한, 제8 발명은, 상기 제7 발명에 있어서, 상기 피스톤(22)을 평면적으로 볼 때, 내벽 원 중심과 외벽 원의 중심이 다르다.
상기 제8 발명에서는, 상기 피스톤(22)의 내벽과 외벽이 중심이 다른 것뿐이므로, 피스톤(22)이 쉽게 작성된다.
또한, 제9 발명은, 상기 제2 또는 제3 발명에 있어서, 상기 피스톤(22)과 블레이드(23)는, 소정의 요동 중심에서 상대적으로 요동하며, 상기 피스톤(22)은, 둘레방향으로 4개의 영역으로 구분되어 폭이 좁은 협역부(W1, W3)와 폭이 넓은 광역부(W2, W4)가 교대로 연속되도록 형성된다.
상기 제9 발명에서는, 실린더(21)와 피스톤(22)의 상대회전 전 영역에서, 확실하게 실린더(21)의 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 사이에 생기는 틈새가 최소로 된다.
또한, 제10 발명은, 상기 제1 발명에 있어서, 상기 회전기구(20)의 피스톤(22)은, 원형 고리의 일부분이 분단된 분단부를 갖는 C자형으로 형성된다. 또 상기 회전기구(20)의 블레이드(23)는, 실린더 실(50)의 내주 쪽 벽면부터 외주 쪽 벽면까지 이어지며, 피스톤(22)의 분단부를 삽입 통과하여 형성된다. 이에 더불어 상기 피스톤(22)의 분단부에는, 피스톤(22)과 블레이드(23)에 면 접촉하는 요동부시가 블레이드(23)의 진퇴가 자유롭게, 또한 블레이드(23)의 피스톤(22)과의 상대적 요동이 자유롭게 장착된다.
상기 제10 발명에서는, 블레이드(23)가 요동부시(27) 사이에서 진퇴동작을 하며, 또한 블레이드(23)와 요동부시(27)가 일체적으로 되어 피스톤(22)에 대해 요동동작을 한다. 이로써, 실린더(21)와 피스톤(22)이 상대적으로 요동하면서 회전하며, 회전기구(20)가 소정의 압축 등의 동작을 한다.
발명의 효과
따라서 본 발명에 의하면, 실린더 실(50)의 폭(T1) 및 피스톤(22)의 폭(T2) 중 적어도 어느 하나를 1회전 궤도 상에서 변화시키도록 하므로, 실린더(21)와 피스톤(22) 사이의 틈새를 1회전 전체에 걸쳐 일정하게 할 수 있다. 그 결과, 외측 작동실(51) 및 내측 작동실(52)에서, 고압측으로부터 저압측으로의 냉매 누출을 억제할 수 있다. 이 점에서, 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또 제4 발명에 의하면, 상기 실린더 실(50)의 폭(T1)을, 실린더 실(50) 1주의 시작점부터 180도까지 넓게, 180도를 초과하여 360도 미만에서 좁게 형성하는 한편, 제7 발명에 의하면, 상기 피스톤(22)의 폭(T2)을, 피스톤(22) 1주의 시작점부터 180도까지 좁게, 180도를 초과하여 360도까지 넓게 형성하므로, 1회전 전체에 걸쳐 냉매의 누출을 확실하게 억제할 수 있다. 이로써, 효율의 향상을 확실하게 도모할 수 있다.
또한, 제5 발명에 의하면, 상기 실린더 실(50)을 평면적으로 볼 때, 내벽 원 중심과 외벽 원 중심이 다르도록 하는 한편, 제8 발명에 의하면, 상기 피스톤(22)을 평면적으로 볼 때, 내벽 원 중심과 외벽 원 중심이 다르게 되도록 하므로, 실린더 실(50)의 폭(T1) 변화와 피스톤(22)의 폭(T2) 변화를 쉽게 실행할 수 있다.
또한, 제6 발명에 의하면, 상기 실린더 실(50)을 폭이 넓은 광역부(Z1, Z3)와 폭이 좁은 협역부(Z2, Z4)가 교대로 연속되는 4개의 영역으로 형성하며, 또 제9 발명에 의하면, 상기 피스톤(22)을 폭이 좁은 협역부(W1, W3)와 폭이 넓은 광역부(W2, W4)가 교대로 연속되는 4개의 영역으로 형성하므로, 실린더(21)와 피스톤(22)과의 상대회전 전 영역에서, 확실하게 실린더(21)의 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 사이에 생기는 틈새를 최소로 할 수 있다.
또한, 제10 발명에 의하면, 피스톤(22)과 블레이드(23)를 연결하는 연결부재로서 요동부시(27)를 장착하여, 요동부시(27)가 피스톤(22) 및 블레이드(23)와 실질적으로 면 접촉을 하도록 구성하므로, 운전 시에 피스톤(22)이나 블레이드(23)가 마모되거나, 그 접촉부에 시저(seizure)가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 요동부시(27)를 설치하여, 요동부시(27)와 피스톤(22) 및 블레이드(23)가 면 접촉을 하도록 구성하므로, 접촉부의 밀봉성도 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 일체적으로 형성되어, 그 양 끝단에서 실린더(21)에 의해 유지되므로, 운전 중에 블레이드(23)에 이상한 집중하중이 가해지거나, 응력 집중이 일어나거나 하기 어렵다. 이로써, 습동부가 손상되기 어려워지며, 이 점에서도 기구의 신뢰성을 높일 수 있다.
도1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 압축기의 종단면도이다.
도2는 압축기를 나타낸 횡단면도이다.
도3은 압축기의 동작을 나타낸 횡단면도이다.
도4의 (A)는 실린더의 횡단면도이며, (B)는 실린더 실의 폭 변화를 나타낸 변화특성도이다.
도5의 (A)는 피스톤의 횡단면도이며, (B)는 피스톤의 폭 변화를 나타낸 변화특성도이다.
도6은 압축기의 동작별 가스하중 작용방향을 나타낸 횡단면도이다.
도7은 제2 실시형태의 실린더를 나타낸 횡단면도이다.
도8은 제2 실시형태의 피스톤을 나타낸 횡단면도이다.
도9는 실린더와 피스톤의 기하학적 간격 변화를 나타낸 변화특성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 압축기
10 : 케이싱
20 : 압축기구
21 : 실린더
22 : 피스톤
23 : 블레이드
24 : 외측 실린더
25 : 내측 실린더
27 : 요동부시
30 : 전동기(구동기구)
33 : 구동축
50 : 실린더 실
51 : 외측 압축실
52 : 내측 압축실
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
[제1 실시형태]
본 실시형태는, 도1 내지 도3에 나타내는 바와 같이, 본 발명을 압축기(1)에 적용한 것이다. 이 압축기(1)는, 예를 들어 냉매회로에 설치된다.
상기 냉매회로는, 예를 들어 냉방 및 난방의 적어도 어느 한쪽 운전을 실행하도록 구성된다. 즉, 상기 냉매회로는, 예를 들어 압축기(1)에 열원측 열교환기인 실외 열교환기와 팽창기구인 팽창밸브와 이용측 열교환기인 실내 열교환기가 차례로 접속되어 구성된다. 그리고 상기 압축기(1)에서 압축된 냉매는 실외 열교환기에서 방열한 후, 팽창밸브에서 팽창한다. 이 팽창한 냉매는 실내 열교환기에서 흡열하여 압축기(1)로 돌아온다. 이 순환을 반복하여, 실내 열교환기에서 실내공기를 냉각한다.
상기 압축기(1)는, 케이싱(10) 내에, 압축기구(20)와 전동기(30)가 수납되어, 전밀폐형으로 구성된 회전식 유체기계이다.
상기 케이싱(10)은, 원통형의 몸체부(11)와, 이 몸체부(11)의 상단부에 고정 된 상부 거울판(12)과, 몸체부(11)의 하단부에 고정된 하부 거울판(13)으로 구성된다. 상기 상부 거울판(12)에는, 이 거울판(12)을 관통하는 흡입관(14)이 설치된다. 이 흡입관(14)은 실내 열교환기에 접속된다. 또 상기 몸체부(11)에는, 이 몸체부(11)를 관통하는 토출관(15)이 설치된다. 이 토출관(15)은 실외 열교환기에 접속된다.
상기 전동기(30)는 고정자(31)와 회전자(32)를 구비하며, 구동기구를 구성한다. 상기 고정자(31)는, 압축기구(20)의 하방에 배치되며, 케이싱(10)의 몸체부(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 축방향으로 이어지는 급유로(도시 생략)가 형성된다. 또 구동축(33)의 하단부에는 급유펌프(34)가 배치된다. 그리고, 상기 급유로는, 이 급유펌프(34)부터 위쪽으로 이어진다. 상기 급유로는, 케이싱(10) 내의 저부에 저류되는 윤활유를 급유펌프(34)에 의해 압축기구(20)의 습동부로 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 축심에서 소정량만큼 편심된다.
상기 압축기구(20)는 회전기구를 구성하며, 케이싱(10)에 고정된 상부 하우징(16)과 하부 하우징(17) 사이에 구성된다.
상기 압축기구(20)는, 고리형의 실린더 실(50)을 갖는 실린더(21)와, 이 실 린더 실(50) 내에 배치되어 실린더 실(50)을 외측 압축실(51)과 내측 압축실(52)로 구획하는 고리형의 피스톤(22)과, 도2에 나타내는 바와 같이, 외측 압축실(51) 및 내측 압축실(52)을 고압측과 저압측으로 구획하는 블레이드(23)를 구비한다. 상기 피스톤(22)은, 실린더 실(50) 내에서 실린더(21)에 대해 상대적으로 편심 회전운동을 하도록 구성된다. 즉, 상기 피스톤(22)과 실린더(21)는 상대적으로 편심 회전한다. 본 제1 실시형태에서는, 실린더 실(50)을 갖는 실린더(21)가 가동측과 함께 기능하는 부재를 구성하며, 실린더 실(50) 내에 배치되는 피스톤(22)이 고정측과 함께 기능하는 부재를 구성한다.
상기 실린더(21)는, 외측 실린더(24) 및 내측 실린더(25)를 구비한다. 외측 실린더(24)와 내측 실린더(25)는, 하단부가 거울판(26)으로 연결됨으로써 일체화된다. 그리고 상기 내측 실린더(25)는 구동축(33)의 편심부(35)에 미끄럼이동 자유롭게 끼워진다. 즉, 상기 구동축(33)은 상기 실린더 실(50)을 상하방향으로 관통한다.
상기 피스톤(22)은, 상부 하우징(16)과 일체적으로 형성된다. 또 상부 하우징(16)과 하부 하우징(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 실린더 실(50)을 상하방향으로 관통하며, 편심부(35)의 축방향 양측부분이 베어링부(18, 19)를 개재하고 케이싱(10)에 유지되는 관통 축 구조로 구성된다.
상기 압축기구(20)는, 피스톤(22)과 블레이드(23)를 상호 가동으로 연결시키는 요동부시(27)를 구비한다. 상기 피스톤(22)은, 원형고리의 일부분이 분단된 C 자형으로 형성된다. 상기 블레이드(23)는, 실린더 실(50)의 지름방향 선 상이며, 실린더 실(50)의 내주 쪽 벽면부터 외주 쪽 벽면까지, 피스톤(22)의 분단부분을 삽입 통과하여 이어지도록 구성되며, 외측 실린더(24) 및 내측 실린더(25)에 고정된다. 상기 요동부시(27)는, 피스톤(22)의 분단부분에서, 피스톤(22)과 블레이드(23)를 연결하는 연결부재를 구성한다.
상기 외측 실린더(24)의 내주 면과 내측 실린더(25)의 외주 면은 서로 동일중심 상에 배치된 원통 면이며, 그 사이에 1개의 실린더 실(50)이 형성된다. 상기 피스톤(22)은, 외주 면이 외측 실린더(24)의 내주 면보다 작은 지름이며, 내주 면이 내측 실린더(25)의 외주 면보다 큰 지름으로 형성된다. 이로써, 피스톤(22)의 외주 면과 외측 실린더(24) 내주 면과의 사이에 작동실인 외측 압축실(51)이 형성되며, 피스톤(22)의 내주 면과 내측 실린더(25) 외주 면과의 사이에 작동실인 내측 압축실(52)이 형성된다.
상기 피스톤(22)과 실린더(21)는, 피스톤(22)의 외주 면과 외측 실린더(24)의 내주 면이 1점에서 실질적으로 접하는 상태(엄밀하게는 미크론오더의 틈새가 있지만, 그 틈새에서의 냉매 누출이 문제가 되지 않는 상태)에서, 그 접점과 위상이 180°다른 위치에서, 피스톤(22)의 내주 면과 내측 실린더(25)의 외주 면이 1점에서 실질적으로 접하도록 형성된다.
상기 요동부시(27)는, 블레이드(23)에 대해 토출측에 위치하는 토출측 부시(2a)와, 블레이드(23)에 대해 흡입측에 위치하는 흡입측 부시(2b)로 구성된다. 상기 토출측 부시(2a)와 흡입측 부시(2b)는 모두 단면형상이 거의 반원형이며 동일 형상으로 형성되고, 평탄한 면이 서로 대향하도록 배치된다. 그리고, 상기 토출측 부시(2a)와 흡입측 부시(2b)의 대향 면 사이의 공간이 블레이드 홈(28)을 구성한다.
이 블레이드 홈(28)에는 블레이드(23)가 삽입되어, 요동부시(27)의 평탄한 면이 블레이드(23)와 실질적으로 면 접촉하며, 원호형의 외주 면이 피스톤(22)과 실질적으로 면 접촉한다. 요동부시(27)는, 블레이드 홈(28)에 블레이드(23)를 끼운 상태에서, 블레이드(23)가 그 면 방향으로 블레이드 홈(28) 내를 진퇴하도록 구성된다. 동시에 요동부시(27)는, 피스톤(22)에 대해 블레이드(23)와 일체적으로 요동하도록 구성된다. 따라서, 상기 요동부시(27)는, 이 요동부시(27)의 중심점을 요동 중심으로 하여 상기 블레이드(23)와 피스톤(22)이 상대적으로 요동 가능해지며 또 상기 블레이드(23)가 피스톤(22)에 대해 이 블레이드(23)의 면 방향으로 진퇴 가능해지도록 구성된다.
그리고, 이 실시형태에서는 토출측 부시(2a)와 흡입측 부시(2b)를 별개로 한 예에 대해 설명했지만, 이 양 부시(2a, 2b)는 일부에서 연결함으로써 일체구조로 해도 된다.
이상의 구성에서, 구동축(33)이 회전하면, 외측 실린더(24) 및 내측 실린더(25)는, 블레이드(23)가 블레이드 홈(28) 내를 진퇴하면서, 요동부시(27)의 중심점을 요동중심으로 하여 요동한다. 이 요동동작에 의해, 피스톤(22)과 실린더(21)의 접촉점이, 도3에서 (A)부터 (D)로 차례로 이동한다. 이 때, 상기 외측 실린더(24) 및 내측 실린더(25)는 구동축(33) 둘레를 공전운동 하지만, 자전운동은 하 지 않는다.
또한, 상기 외측 압축실(51)은, 피스톤(22)의 바깥쪽에서, 도3의 (C), (D), (A), (B) 순으로 용적이 감소한다. 상기 내측 압축실(52)은, 피스톤(22)의 안쪽에서, 도3의 (A), (B), (C), (D) 순으로 용적이 감소한다.
상기 상부 하우징(16)에는, 상부 커버플레이트(40)가 설치된다. 그리고 상기 케이싱(10) 내에서, 상부 하우징(16)과 상부 카버플레이트(40)의 위쪽이 흡입공간(4a)으로 형성되며, 하부 하우징(17)의 하측이 토출공간(4b)으로 형성된다. 상기 흡입공간(4a)에는 흡입관(14)의 한끝이 개구되며, 상기 토출공간(4b)에는 토출관(15)의 한끝이 개구된다.
상기 상부 하우징(16)과 상부 카버플레이트(40) 사이에는, 챔버(4c)가 형성된다.
상기 상부 하우징(16)에는, 흡입공간(4a)으로 개구하며 반지름 방향으로 길게 또 축방향으로 관통하는 종공(縱孔)(42)이 형성된다. 상기 상부 하우징(16)과 하부 하우징(17)에는, 외측 실린더(24)의 바깥둘레에 위치하는 포켓(4f)이 형성된다. 이 포켓(4f)은, 상부 하우징(16)의 종공(42)을 개재하고 흡입공간(4a)으로 연통되며, 흡입압력의 저압분위기로 구성된다.
상기 상부 하우징(16)의 종공(42)은, 도2에서 블레이드(23)의 오른쪽에 형성된다. 상기 종공(42)은, 외측 압축실(51) 및 내측 압축실(52)로 개구되어 이 외측 압축실(51) 및 내측 압축실(52)과 흡입공간(4a)을 연통시킨다.
상기 외측 실린더(24) 및 피스톤(22)에는, 반지름 방향으로 관통하는 횡공 (橫孔)(43)이 형성되며, 이 횡공(43)은 도2에서 블레이드(23)의 오른쪽에 형성된다. 상기 외측 실린더(24)의 횡공(43)은, 외측 압축실(51)과 포켓(4f)을 연통시키며, 외측 압축실(51)을 흡입공간(4a)으로 연통시킨다. 또 상기 피스톤(22)의 횡공(43)은, 내측 압축실(52)과 외측 압축실(51)을 연통시키며, 내측 압축실(52)을 흡입공간(4a)으로 연통시킨다. 그리고 상기 각 종공(42) 및 각 횡공(43)이 각각 냉매의 흡입구를 구성한다. 여기서 냉매의 흡입구로는, 종공(42) 및 횡공(43)의 어느 한쪽만을 형성하는 것이라도 된다.
상기 상부 하우징(16)에는 2개의 토출구(44)가 형성된다. 이 토출구(44)는 상부 하우징(16)을 축방향으로 관통한다. 상기 한쪽 토출구(44)의 한끝은 외측 압축실(51)의 고압측에 임하도록, 다른 쪽 토출구(44)의 한끝은 내측 압축실(52)의 고압측에 임하도록 개구된다. 즉 상기 토출구(44)는 블레이드(23) 근방에 형성되며, 블레이드(23)에 대해 종공(24)과는 반대쪽에 위치한다. 한편 상기 토출구(44)의 다른 끝은, 상기 챔버(4c)로 연통된다. 그리고 상기 토출구(44)의 바깥쪽 끝단에는, 이 토출구(44)를 개폐하는 리드밸브인 토출밸브(45)가 배치된다.
상기 챔버(4c)와 토출공간(4b)은, 상부 하우징(16)과 하부 하우징(17)에 형성된 토출통로(4g)에 의해 연통된다.
상기 하부 하우징(17)에는 실 링(6a)이 장전(裝塡)된다. 이 실 링(6a)은 하부 하우징(17)의 고리형 홈(17b)에 장전되며, 실린더(21)의 거울판(26) 하면에 압착된다. 또 상기 실린더(21)와 하부 하우징(17)의 접촉면에는, 실 링(6a)의 지름방향 안쪽부분에 고압의 윤활유가 도입되도록 구성된다. 이상의 구성에 의해, 상 기 실 링(6a)은, 실린더(21)의 축방향 위치를 조정하는 컴플라이언스(compliance) 기구를 구성하며, 피스톤(22)과 실린더(21)와 상부 하우징(16) 사이의 축방향 틈새를 축소한다.
한편, 상기 실린더 실(50)은, 도4에 나타내는 바와 같이, 회전 시의 실린더(21) 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 틈새가 소정값이 되도록, 실린더 실(50)의 폭(T1)이 이 실린더 실(50)의 1회전 궤도 상에서 변화한다.
또한, 상기 피스톤(22)은, 도5에 나타내는 바와 같이, 회전 시의 실린더(21) 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 틈새가 소정값이 되도록, 피스톤(22)의 폭(T2)이 이 피스톤(22)의 1회전 궤도 상에서 변화한다.
상기 실린더 실(50)의 폭(T1)은, 실린더 실(50)의 1주 시작점을 블레이드(23)의 중심선으로 하여, 시작점부터 180도까지 넓게, 180도를 초과하여 360도 미만에서 좁게 형성된다. 구체적으로 상기 실린더 실(50)의 평면적으로 볼 때의 내벽 원 중심과 외벽 원 중심이 다르다. 즉, 상기 실린더 실(50)의 내벽 원 중심이, 외벽 원의 중심부터 회전각 270도 방향으로 변위한다. 그 결과, 상기 실린더 실(50)의 폭(T1)은, 회전각 0도부터 넓어지고, 회전각 90도에서 가장 넓어진다. 그 후, 상기 실린더 실(50)의 폭(T1)은, 회전각 270도까지 좁아지며, 이 회전각 270도에서 가장 좁아진다. 또 상기 실린더 실(50)의 폭(T1)은, 회전각 270도부터 회전각 0도까지 넓어진다.
여기서, 상기 실린더 실(50)의 폭(T1)은, 70도∼160도에서 넓게, 250도∼340도에서 좁게 형성되면 된다.
상기 피스톤(22)의 폭(T2)은, 피스톤(22) 1주의 시작점을 피스톤(22)과 블레이드(23)의 요동중심으로 하여, 시작점부터 180도까지 좁게, 180도를 초과하여 360도까지가 넓게 형성된다. 구체적으로, 상기 피스톤(22)을 평면적으로 볼 때, 내벽 원 중심과 외벽 원 중심이 다르다. 즉, 상기 피스톤(22)의 내벽 원 중심이 외벽 원의 중심부터 회전각 270도 방향으로 변위한다. 그 결과, 상기 피스톤(22)의 폭(T2)은, 회전각 0도부터 좁아져, 회전각 90도에서 가장 좁아진다. 그 후, 상기 피스톤(22)의 폭(T2)은, 회전각 270도까지 넓어져, 이 회전각 270도에서 가장 넓어진다. 또한, 상기 피스톤(22)의 폭(T2)은, 회전각 270도부터 회전각 0도까지 좁아진다.
여기서, 상기 피스톤(22)의 폭(T2)은, 70도 ∼ 160도에서 좁게, 250도 ∼ 340도에서 넓게 형성되면 된다.
그래서, 상기 실린더 실(50)의 폭(T1)과 피스톤(22)의 폭(T2)을 다르게 하도록 한 기본적 원리에 대해 설명한다.
실린더(21)의 1회전 중에, 도6에 나타내는 바와 같이, 냉매압력, 즉 가스하중의 작용방향이 변화한다. 여기서, 도6에서 구동축의 축심을 중심으로 하여, 피스톤(22)의 요동중심(블레이드의 중심)을 지나는 선을 Y축으로 하며, Y축과 직교하는 선을 X축으로 한다.
우선 도6의 (A)의 상태에서, 피스톤(22)이 하측 사점(dead point)에 위치한다. 이 하측 사점에서 외측 압축실(51)은, 흡입측의 저압실(5b)과, 토출측의 고압실(5a)로 구분되는 한편, 내측 압축실(52)은 하나의 방으로 형성되어, 흡입압력의 저압실(5b)이 된다. 따라서 실린더(21) 및 피스톤(22)에는, 외측 압축실(51)의 고압실(5a) 가스하중만이 작용하여, 실린더 실(50)의 투영면에 작용한다. 그 작용방향은, X축 방향이며 도6의 왼쪽방향이다.
그 후, 실린더(21)가 90도 회전하여 도6의 (B)의 상태로 되면, 외측 압축실(51)에서 저압실(5b)의 용적이 확대하며, 고압실(5a)의 용적이 감소한다. 한편 내측 압축실(52)은, 흡입측의 저압실(5b)과, 토출측의 고압실(5a)로 구분됨과 동시에, 고압실(5a)의 압축과 저압실(5b)의 흡입이 이루어진다. 따라서, 실린더(21) 및 피스톤(22)에는, 외측 압축실(51)과 내측 압축실(52)의 고압실(5a) 가스하중이 작용하여, 실린더 실(50)의 투영면에 작용한다. 그 작용방향은, X축부터 45도 진행한 도6의 왼쪽 상방향이다. 이 경우, 외측 실린더(24)와 피스톤(22)이 X축의 왼쪽 끝에서 근접된다. 그리고, 실린더(21)가 가스하중의 작용방향으로 눌러지므로, 외측 실린더(24)와 피스톤(22)과의 근접부 틈새(M1)가 커짐과 동시에, X축의 오른쪽 끝에서는, 외측 실린더(24)와 피스톤(22)과의 근접부 틈새(N1)가 커진다.
또한, 실린더(21)가 90도 회전하여 도6의 (C)의 상태로 되면, 피스톤(22)이 상측 사점에 위치한다. 이 상측 사점에서 내측 압축실(52)은, 흡입측의 저압실(5b)과, 토출측의 고압실(5a)로 구분되는 한편, 외측 압축실(51)은 하나의 방으로 형성되어, 흡입압력의 저압실(5b)이 된다. 따라서, 실린더(21) 및 피스톤(22)에는, 내측 압축실(52)의 고압실(5a) 가스하중만이 작용하여, 실린더 실(50)의 투영면에 작용한다. 그 작용방향은, X축 방향이며 도6의 오른쪽방향이다.
이어서, 실린더(21)가 90도 회전하여 도6의 (D)의 상태로 되면, 내측 압축 실(52)에서 저압실(5b)의 용적이 확대하며, 고압실(5a)의 용적이 감소한다. 한편 외측 압축실(51)은, 흡입측의 저압실(5b)과, 토출측의 고압실(5a)로 구분됨과 동시에, 고압실(5a)의 압축과 저압실(5b)의 흡입이 이루어진다. 따라서 실린더(21) 및 피스톤(22)에는, 외측 압축실(51)과 내측 압축실(52)의 고압실(5a) 가스하중이 작용하여, 실린더 실(50)의 투영면에 작용한다. 그 작용방향은, X축부터 45도 진행한 도6의 오른쪽 하방향이다. 이 경우, 내측 실린더(25)와 피스톤(22)이 X축의 왼쪽 끝에서 근접한다. 그리고 실린더(21)가 가스하중의 작용방향으로 눌러지므로, 내측 실린더(25)와 피스톤(22)과의 근접부 틈새(M2)가 커짐과 동시에, X축의 오른쪽 끝에서는, 외측 실린더(24)와 피스톤(22)과의 근접부 틈새(N2)가 커진다.
이상의 점에서, 상기 실린더 실(50)의 내벽 원 중심을 외벽 원의 중심부터 회전각 270도의 방향으로 변위시켜, 실린더 실(50)의 폭(T1)을, 회전각 90도에서 가장 넓게, 회전각 270도에서 가장 좁게 하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 피스톤(22)의 외벽 원 중심을 내벽 원의 중심부터 회전각 270도의 방향으로 변위시켜, 상기 피스톤(22)의 폭(T2)을, 회전각 90도에서 가장 좁게, 회전각 270도에서 가장 넓게 하는 것이 바람직하다. 그 결과, 틈새(M1 및 M2)가 좁아진다. 따라서 전술한 바와 같이, 도4 및 도5에 나타내는 바와 같이, 실린더 실(50) 및 피스톤(22)의 폭(T1, T2)을 설정한다.
- 운전동작 -
다음에, 이 압축기(1)의 운전동작에 대해 설명한다.
전동기(30)를 기동시키면, 회전자(32)의 회전이 구동축(33)을 통해 압축기 구(20)의 외측 실린더(24) 및 내측 실린더(25)에 전달된다. 그리 되면, 상기 압축기구(20)에서, 블레이드(23)가 요동부시(27) 사이에서 왕복운동(진퇴동작)을 하며, 또, 블레이드(23)와 요동부시(27)가 일체적으로 되어, 피스톤(22)에 대해 요동동작을 한다. 이로써, 외측 실린더(24) 및 내측 실린더(25)가 피스톤(22)에 대해 요동하면서 공전운동을 하며, 압축기구(20)가 각각 소정의 압축동작을 한다.
구체적으로, 피스톤(22)이 상측 사점에 있는 도3의 (C)의 상태부터 구동축(33)이 시계방향으로 회전하면, 외측 압축실(51)에서 흡입행정이 시작되고, 도3의 (D), (A), (B)의 상태로 변화하여, 외측 압축실(51)의 용적이 증대하며, 냉매가 종공(42) 및 횡공(43)을 통해 흡입된다.
상기 피스톤(22)이 상측 사점에 있는 도3의 (C)의 상태에서, 1개의 외측 압축실(51)이 피스톤(22)의 바깥쪽에 형성된다. 이 상태에서 외측 압축실(51)의 용적은 거의 최대이다. 이 상태로부터 구동축(33)이 시계방향으로 회전하고 도3의 (D), (A), (B)의 상태로 변화함에 따라 외측 압축실(51)은 용적이 감소되어, 냉매가 압축된다. 이 외측 압축실(51)의 압력이 소정값으로 되어 토출공간(4b)과의 차압이 설정값에 달하면, 외측 압축실(51)의 고압냉매에 의해 토출밸브(45)가 열어, 고압냉매가 토출공간(4b)으로부터 토출관(15)으로 유출된다.
한편, 내측 압축실(52)은, 피스톤(22)이 하측 사점에 있는 도3의 (A)의 상태부터 구동축(33)이 시계방향으로 회전하면, 흡입행정이 시작되고, 도3의 (B), (C), (D)의 상태로 변화하여, 내측 압축실(52)의 용적이 증대하며, 냉매가 종공(42) 및 횡공(43)을 통해 흡입된다.
상기 피스톤(22)이 하측 사점에 있는 도3의 (A)의 상태에서, 1개의 내측 압축실(52)이 피스톤(22)의 안쪽에 형성된다. 이 상태에서 내측 압축실(52)의 용적은 거의 최대이다. 이 상태로부터 구동축(33)이 시계방향으로 회전하고 도3의 (B), (C), (D)의 상태로 변화함에 따라 내측 압축실(52)은 용적이 감소되어, 냉매가 압축된다. 이 내측 압축실(52)의 압력이 소정값으로 되어 토출공간(4b)과의 차압이 설정값에 달하면, 내측 압축실(52)의 고압냉매에 의해 토출밸브(45)가 열어, 고압냉매가 토출공간(4b)으로부터 토출관(15)으로 유출된다.
이 구동 시에 도6의 (B)의 상태로 되면, X축의 왼쪽 끝에서는, 외측 실린더(24)와 피스톤(22)과의 근접부 틈새(M1)가 커지는 경향이 있다. 동시에, X축의 오른쪽 끝에서는, 내측 실린더(25)와 피스톤(22)과의 근접부 틈새(N1)도 커지는 경향이 있다.
또, 도6의 (D)의 상태로 되면, X축의 왼쪽 끝에서는, 내측 실린더(25)와 피스톤(22)과의 근접부 틈새(M2)가 커지는 경향이 있다. 동시에, X축의 오른쪽 끝에서는, 외측 실린더(24)와 피스톤(22)과의 근접부 틈새(N2)도 커지는 경향이 있다.
그러나, 상기 실린더 실(50)의 폭(T1)은, 회전각 90도에서 가장 넓으며, 회전각 270도에서 가장 좁아지는 한편, 상기 피스톤(22)의 폭(T2)은 회전각 90도에서 가장 좁으며, 회전각 270도에서 가장 넓어진다. 이로써, 1회전 중에서, 틈새(M1 및 M2)가 좁아져, 실린더(21)와 피스톤(22)의 틈새가 좁게 유지된다.
-제1 실시형태의 효과-
이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 실린더 실(50)의 폭(T1)과 피스톤(22)의 폭(T2)을 1주위 상에서 변화시키도록 하므로, 외측 실린더(24)와 피스톤(22) 사이의 틈새, 및 내측 실린더(25)와 피스톤(22) 사이의 틈새를 1 회전 중에서, 일정하게 할 수 있다. 그 결과, 외측 압축실(51) 및 내측 압축실(52)에서, 고압측으로부터 저압측으로의 냉매 누출을 억제할 수 있다. 이로써 효율의 향상을 도모할 수 있다.
특히, 상기 실린더 실(50)의 폭(T1)을, 실린더 실(50)의 1주 시작점부터 180도까지 넓게, 180도를 초과하여 360도 미만에서 좁게 형성하는 한편, 상기 피스톤(22)의 폭(T2)을, 피스톤(22)의 1주 시작점부터 180도까지 좁게, 180도를 초과하여 360도까지 넓게 형성한다. 그 결과, 1 회전 전체에 걸쳐 냉매의 노출을 확실하게 억제할 수 있다. 이로써 효율의 향상을 확실하게 도모할 수 있다.
또한, 상기 실린더 실(50)을 평면적으로 볼 때, 내벽 원 중심과 외벽 원의 중심을 다르게 하는 한편, 상기 피스톤(22)을 평면적으로 볼 때, 내벽 원 중심과 외벽 원 중심이 다르게 되도록 하므로, 실린더 실(50)의 폭(T1) 변화와 피스톤(22)의 폭(T2) 변화를 쉽게 실행할 수 있다.
또한, 상기 피스톤(22)과 블레이드(23)를 연결하는 연결부재로서 요동부시(27)를 설치하여, 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 설치하여, 요동부시(27)와 피스톤(22) 및 블레이드(23)가 면 접촉을 하도록 하므로, 접촉부의 밀봉성도 우수하다. 이로써, 외측 압축실(51)과 내측 압축실(52)에서의 냉매 누출을 확실하게 방지할 수 있어, 압축효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 상기 블레이드(23)가 실린더(21)에 일체적으로 형성되고, 그 양 끝단에서 실린더(21)로 유지되므로, 운전 중에 블레이드(23)에 이상한 집중하중이 가해지거나 응력 집중이 일어나거나 하기 어렵다. 이로써, 습동부가 손상되거나 하기 어려워지며, 이 점에서도 기구의 신뢰성을 높일 수 있다.
[제2 실시형태]
다음에 본 발명의 제2 실시형태에 대해 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
본 실시형태는 도7∼도9에 나타내는 바와 같이, 상기 제1 실시형태가 실린더 실(50)의 폭(T1)과 피스톤(22)의 폭(T2)을 2개의 영역에서 변화시키도록 한 대신, 4개의 영역에서 변화시키도록 한 것이다.
구체적으로 상기 실린더 실(50)은, 1주를 둘레방향으로 4개의 영역으로 구분하여 폭이 넓은 광역부(Z1, Z3)와 폭이 좁은 협(狹)역부(Z2, Z4)가 교대로 연속되도록 형성된다.
즉, 상기 실린더 실(50)은, 도7에 나타내는 바와 같이, 블레이드(23)를 사이에 둔 제1 영역부(Z1)가 광역부(Z1)로서 90도의 범위에서 형성된다. 이 제1 영역부(Z1)부터 시계방향으로, 협역부(Z2)인 제2 영역부(Z2)와, 광역부(Z3)인 제3 영역부(Z3)와, 협역부(Z4)인 제4 영역부(Z4)가 차례로 90도의 범위에서 형성된다.
또한, 상기 피스톤(22)은 도8에 나타내는 바와 같이, 요동부시(27)의 분단부분을 사이에 둔 제1 영역부(W1)가 협역부(W1)로서 90도의 범위에서 형성된다. 이 제1 영역부(W1)부터 시계방향으로, 광역부(W2)인 제2 영역부(W2)와, 협역부(W3)인 제3 영역부(W3)와, 광역부(W4)인 제4 영역부(W4)가 차례로 90도의 범위에서 형성된다.
상기 실린더(21)와 피스톤(22) 사이의 기하학적 간격은, 도9에 나타내는 바와 같이, 코사인파형 곡선(S)을 따라 변화한다. 즉 제1 실시형태의 도6의 (B) 및 (D)에서, 틈새(M1, N1, M2, N2)가 커지는 점에서, 기하학적 간격이 곡선(S)을 따라 변화한다.
그래서 상기 실린더 실(50)에 광역부(Z1, Z3)와 협역부(Z2, Z4)를 교대로 형성한다. 이와 동시에, 이 실린더 실(50)의 광역부(Z1, Z3)와 협역부(Z2, Z4)에 대응하여, 상기 피스톤(22)에 협역부(W1, W3)와 광역부(W2, W4)를 교대로 형성한다.
그 결과, 상기 실린더(21)와 피스톤(22)과의 상대회전 전 영역에서, 확실하게 실린더(21)의 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 사이에 생기는 틈새가 최소로 된다.
[그 밖의 실시형태]
본 발명은 상기 제1 및 제2 실시형태에 대해 다음과 같은 구성으로 해도 된다.
상기 제1 및 제2 실시형태에서는, 실린더 실(50)의 폭(T1) 변화와 피스톤(22)의 폭(T2) 변화 쌍방을 행하도록 했지만, 제1 발명에서는 실린더 실(50)의 폭(T1) 변화만을 행하도록 해도 되며, 또 제2 발명에서는 피스톤(22)의 폭(T2) 변화만을 행하도록 해도 된다.
또한, 본 발명은 상기 실린더(21)를 고정측으로 하며, 상기 피스톤(22)을 가 동측으로 해도 된다.
또한, 상기 실린더(21)는, 외측 실린더(24)와 내측 실린더(25)를, 그 상단에서 거울판(26)으로 연결함으로써 일체적으로 하며, 상기 피스톤(22)은, 하부 하우징(17)에 일체적으로 형성해도 된다.
또한, 제1 발명에서는 피스톤(22)이 분단부분을 갖지 않는 완전한 고리형으로 형성하도록 해도 된다. 이 때 블레이드(23)는, 외측 블레이드(23)와 내측 블레이드(23)로 분할되어, 외측 블레이드(23)가 외측 실린더(21)부터 진퇴하여 피스톤(22)에 접하며, 내측 블레이드(23)가 내측 실린더(21)부터 진퇴하여 피스톤(22)에 접하도록 한다.
또한, 본 발명의 회전식 유체기계는, 압축기 외에, 냉매를 팽창시키는 팽창기나, 펌프 등이라도 됨은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 외측 작동실과 내측 작동실을 갖는 회전식 유체기계에 유용하다.

Claims (10)

  1. 고리형의 실린더 실(50)을 갖는 실린더(21)와, 이 실린더(21)에 대해 편심되어 실린더 실(50)에 수납되고, 실린더 실(50)을 외측 작동실(51)과 내측 작동실(52)로 구획하는 고리형의 피스톤(22)과, 상기 실린더 실(50)에 배치되어 각 작동실을 고압측과 저압측으로 구획하는 블레이드(23)를 가지며, 상기 실린더(21)와 피스톤(22)이 상대적으로 회전하는 회전기구(20)를 구비하고,
    상기 실린더 실(50)은, 회전 시의 실린더(21) 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 틈새가 소정값이 되도록, 실린더 실(50)의 폭(T1)이 이 실린더 실(50)의 1 회전 궤도 상에서 변화하는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
  2. 고리형의 실린더 실(50)을 갖는 실린더(21)와, 이 실린더(21)에 대해 편심되어 실린더 실(50)에 수납되고, 실린더 실(50)을 외측 작동실(51)과 내측 작동실(52)로 구획하는 고리형의 피스톤(22)과, 상기 실린더 실(50)에 배치되어 각 작동실을 고압측과 저압측으로 구획하는 블레이드(23)를 가지며, 상기 실린더(21) 및 피스톤(22)이 자전운동하는 일없이 이 실린더(21)와 피스톤(22)이 상대적으로 회전하는 회전기구(20)를 구비하고,
    상기 피스톤(22)은, 회전 시의 실린더(21) 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 틈새가 소정값이 되도록, 피스톤(22)의 폭(T2)이 이 피스톤(22)의 1 회전 궤도 상에서 변화하는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실린더 실(50)은, 회전 시의 실린더(21) 벽면과 피스톤(22) 벽면과의 틈새가 소정값이 되도록, 실린더 실(50)의 폭(T1)이 이 실린더 실(50)의 1 회전 궤도 상에서 변화하는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 실린더 실(50)의 폭(T1)은, 실린더 실(50) 1주의 시작점을 블레이드(23)의 중심선으로 하여, 시작점부터 180도까지 넓게, 180도를 초과하여 360도 미만에서 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실린더 실(50)을 평면적으로 볼 때, 내벽 원 중심과 외벽 원 중심이 다른 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 실린더 실(50)은, 1주를 둘레방향으로 4개의 영역으로 구분하여, 폭이 넓은 광역부(Z1, Z3)와 폭이 좁은 협(狹)역부(Z2, Z4)가 교대로 연속되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 피스톤(22)과 블레이드(23)는, 소정의 요동 중심에서 상대적으로 요동하며,
    상기 피스톤(22)의 폭(T2)은, 피스톤(22) 1주의 시작점을 피스톤(22)과 블레이드(23)의 요동 중심으로 하여, 시작점부터 180도까지는 좁게, 180도를 초과하여 360도까지가 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 피스톤(22)을 평면적으로 볼 때, 내벽 원 중심과 외벽 원 중심이 다른 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
  9. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 피스톤(22)과 블레이드(23)는, 소정의 요동 중심에서 상대적으로 요동하며,
    상기 피스톤(22)은, 둘레방향으로 4개의 영역으로 구분되어 폭이 좁은 협역부(W1, W3)와 폭이 넓은 광역부(W2, W4)가 교대로 연속되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 회전기구(20)의 피스톤(22)은, 원형 고리의 일부분이 분단된 분단부를 갖는 C자형으로 형성되며,
    상기 회전기구(20)의 블레이드(23)는, 실린더 실(50)의 내주 쪽 벽면부터 외주 쪽 벽면까지 이어지고, 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 자유로우며, 또 블레이드(23)의 피스톤(22)과의 상대적 요동이 자유롭게 설치되는 것을 특징으로 하는 회전식 유체기계.
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