KR900003797B1 - 용량가변기구를 가지는 베인형 회전압축기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

용량가변기구를 가지는 베인형 회전압축기

제 1 도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 베인형 회전압축기를 표시하는 종단면도.

제 2 도는 제 1 도의 II-II 선 단면도.

제 3 도는 제 1 도의 III-III 선 단면도.

제 4 도는 제 1 도의 IV-IV 선 단면도.

제 5 도는 동상에 있어서의 요부의 분해사시도.

제 6 도는 동상에 사용한 제 2의 제어밸브를 표시하는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 2 : 로우터

6 : 베인 7a, 7b : 사이드블록

8 : 압축실 10 : 저압실

11 : 고압실 22 : 조절부재

25 : 스프링 28a,28b : 압력실

34 : 오리피스 35 : 제 1의 제어밸브

43 : 제 2의 제어밸브

본 발명은 베인형 회전압축기, 특히 용량가변기구를 가지는 베인형 회전압축기로서 예를들면, 자동차용공조장치에 사용되는 것이다.

베인형 회전압축기에 있어서, 용량을 가변으로 하는 기구는 여러가지의 것이 공지이지만, 예를들면 일본국 특원소 61-142600호로서, 본원 출원인은 내부제어식의 것을 제안하고 있다. 이것은 사이드블록에 회동자재의 조절부재를 마련하고 이 조절부재를 스프링의 부세력과 압력실의 압압력과의 균형으로 회동시키고 압축개시 위치를 조절하게 되어있다. 압력실은 고압가스가 죄어져서 도입되는 동시에 연통로를 거쳐서 저압실에 연통하게 되어있고 이 압력실과 저압실과의 연통로를 저압실의 압력에 따라서 조절하는 제어밸브가 마련되어 있다. 압축기의 회전수가 증대하면 저압실의 압력이 저하하고 제어밸브에 의하여 연통로가 열려저 압력실의 압력이 저하하고 스프링에 의하여 조절부재가 용량증가의 방향에 회동하고 그의 역으로 압축기의 회전수가 저하하면 조절부재가 반대방향에 회동하여 용량을 저하시킨다.

그러나 상기 출원예에 있어서는 용량이 저압실의 압력에 따라서 제어되게 되어 있으므로 예를들면 자동차의 가속시에는 용량을 적게하여 엔진의 부하를 경감하여 가속성을 높이고 싶은데도 불구하고 가속된 뒤가 아니면 저압실의 압력이 감소하지 않으므로 용량이 작게되지 않아 외부변화에 응하여 적절하게 제어할 수가 없다는 문제점이 있었다. 그래서 본 발명은 상기의 문제점을 해소하고 내부변화만 아니라 외부변화에 따라서 용량을 제어하고 따라서 최적으로 용량을 제어할 수가 있는 베인형 회전압축기를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

그리하여 본 발명의 요지로 하는 점은, 베인이 접동자재로 삽입된 로우터를 실린더와 시이드블록에 둘러쌓여진 공간내에 삽입하고 상기 실린더 로우터 사이드블록 및 베인에 둘러쌓여진 압축실이 상기 로우터의 회전에 수반하여 용적변화하는 베인형 회전압축기에 있어서 압축 개시위치를 조절하고 상기 사이드블록에 회동자재로 마련된 조절부재와 이 조절부재를 한회동방향에 부세하는 탄성수단과 상기 조절부재를 탄성수단의 반부세방향에 압압하는 압력을 발생하게 고압실에 오리피스를 커쳐서 연통하는 압력실과 이 압력실과 저압실과의 연통로를 상기 저압실의 압력에 따라서 조절하는 제1의 제어밸브와 상기 압력실과 저압실과의 연통로를 외부로 부터의 신호에 따라서 조절하는 제 2의 제어밸브를 구비하는 것이있다.

따라서 저압실의 압력이 증감하는 것에 의하여 제1의 제어밸브가 작동하여 압력실의 압력을 조절하고 용량을 내부적으로 제어하는 한편 외부신호에 따라서 압력실의 압력을 조절하는 제2의 제어밸브를 마련하있으므로 이 제2의 제어밸브에 의하여 외부로부터도 용량을 제어할 수가 있어 그것 때문에 상기 과제를 달성할 수가 있는 것이다.

제 1 도 내지 제 4 도에 있어서, 베인형 회전압축기는 대략 타원형의 내면이 형성된 실린더(1)를 가지고 이 실린더(1)내에 로우터(2)가 실린더(1)의 양, 짧은 직경부 근처에서 접촉하게 삽입되어 있고 이 로우터(2)에 의하여 실린더(1)내에 2개의 동작공간(3a),(3b)이 대칭적으로 구성되어 있다. 로우터(2)는 이 로우터(2)의 중심에 구동축(4)이 장비되어 있는 동시에 이 로우터(2)의 거의 반경방향에 예를들면 5개의 베인홈(5)의 각각에 베인(6)이 접동자재로 삽입되어 있다.

사이드블록(7a),(76)은 실린더(1)의 양측에 고착되고 이 사이드블록(7a),(7b)에 로우터(2)와 베인(6)과 접하고 있고 실린더(1), 로우터(2), 베인(6) 및 사이드블록(7a),(7b)으로 부터 5개의 압축실(8)이 구성되어 있다.

셀(shell)(9a),(9b)은 각각의 개구단이 서로 끼워 맞추어져서 실린더(1)와 사이드블록(7a),(7b)의 주변을 둘러싸고 있다. 뒤측의 사이드블록(7b)과 셀(9b)에 의하여 저압실(10)이 앞측의 사이드블록(7a)과 셀(9a)에 의하여 고압실(11)이 각각 구성되어 있다. 저압실(10)은 셀(9b)에 형성된 흡입구(12)에 접속되고 또 고압실(11)은 셀(9a)에 형성된 토출구(13)에 접속되어 있다.

상술한 구동축(4)은 사이드블록(7a),(7b)에 레이디얼 베어링(14a),(14b)을 거쳐서 회전자재로 지지되어 있는 동시에 앞측의 셀(9a)에 형성된 원통상의 중심공까지 연장하고 이 연장한 부분에서 엔진으로부터의 토오크를 받게되어 있다. 구동축(4)과 셀(9a)과의 사이에는 기계밀봉(15)이 마련되어 있다.

흡입공(16a),(16b)은 뒤측의 사이드블록(7b)에 압축실(8)이 확대할때 저압실(10)과 연통하게 대칭적으로 형성되어 있다. 단, 이 흡입공(16a),(16b)의 압축실(8)에 대한 개구후단위치 즉, 압축 개시위치는 후술하는 조절부재에 의하여 조절되게 되어 있다. 토출공(17a),(17b)은 실린더(1)의 양측에 각기 부복수개 형성되고, 압축실(8) 이 축소할때 밸브삽입공간(18a),(18b)과 연통한다. 밸브삽입공간(18a),(18b)은 실린더(1)와 이 실린더(1)에 부착된 커버(19a),(19b)로부터 구성되고 각기 로울상의 토출밸브(20a),(20b)와 토출밸브(20a),(20b)를 규제하는 스토퍼(21a),(21b)가 배치되고 이 토출밸브(20a),(20b) 및 스토퍼(21a),(21b)가 커버(19a),(19b)에 지지되어 있다. 또 밸브삽입공간(18a),(18b)은 앞측의 사이드블록(7a)에 형성된 토출연통공(50)을 거쳐서 고압실(11)에 연통하고 있다.

제 5 도에 표시된 바와같이 링상의 조절부재(22)는 뒤측의 사이드블록(7b)에 형성된 환상홈(23)에 회동자재로 되게 끼어 맞추어져 있다. 이 조절부재(22)는 상술한사이드블록(7b)의 흡입공(16a),(16b)에 상기 연통하는 절결부(24a),(24b)가 형성되어 있다. 따라서 이 조절부재(22)를 회동하면 절결부(24a),(24b)의 주위방향의 위치가 변화하고 그것때문에 상술한 베인(6)에 의하여 압축실(8)이 흡입공(16a),(16b)에 대한 연통이 차단되는 위치, 즉 압축 개시위치가 조절된다. 뒤측의 사이드블록(7b)과 조절부재(22)와의 사이에는 부세수단을 구성하는 코일상의 스프링(25)이 설치되어 조절부재(22)를 제 3 도, 제 4 도의 시계방향에 압압하고 있다. 또 조절부재(22)는 설편상의 수압부(26a),(26b)가 돌설되고 이 수압부(26a),(26b)가 사이드블록(7b)에 흡입공(16a),(16b)으로 부터 계속하여 형성된 접동홈(27a),(27b)에 끼워 맞추어져 있고 이 접동홈(27a),(27b)과 조절부재(22)에 둘러싸여져서 압력실(28a),(28b)이 구성되어 있다. 이 압력실(28a),(28b)은 조절부재(22)의 내주, 외주 및 수압부 주연에 끼워 맞추어진 시일부재(29)에 의하여 기밀이 유지되게 되어 있다. 또 이 압력실(28a),(28b)은 사이드블록(7b)에 형성된 접속공(30a),(30b) 및 사이드블록(7b)과 셀(9b)과에 둘러싸여진 접속공간(31)를 거쳐서 서로에 연통하고 있다. 또 이 압력실(28a),(28b)의 한쪽은 실린더(1) 및 사이드블록(7a),(7b)과 셀(9a),(9b)과의 사이에 형성된 제1의 고압도입로(32)와 사이드블록(7b)에 형성된 제2의 고압도입로(33)를 통하여 고압실(11)에 연통하고, 제 2의 고압도입로(33)에 마련된 오리피스(34)를 거쳐서 토출가스가 죄어져서 도입되게 되어있다.

제 1의 제어밸브(35)는 제 1 도, 제 4 도 및 제 5 도에 표시한 바와같이 저압실(10)의 압력에 따라서 저압실(10)과 압력실(28a),(28b)과의 연통도를 조절하기 위한 것으로서 저압실(10)과 압력실(28a),(28b)과를 연통하는 제 1의 연통로(36)에 보올상의 밸브체(37)와 이 밸브체(37)가 착좌하는 제 1의 밸좌(38)를 가진다. 밸브체(37)는 밸브스프링(39)에 의하여 착좌방향에 압압되어 있는 동시에 밸브봉(40)을 거쳐서 주름통(41)에 접속되어 있다. 이 주름통(41)은 저압실(10)에 배치되고 저압실(10)의 압력이 높으면 축소하고 낮으면 신장한다. 이 주름통(41)의 세트력은 조절나사(42)에 의하여 조절할 수 있게 되어있다.

제 2의 제어밸브(43)는 제 6 도에 표시한 바와같이 전자밸브로 부터 되고 제어유닛(44)으로 부터의 제어신호에 따라서 통전되는 여자코일(45)과 이 여자코일(45)에 의하여 자극이 발생하는 고정자(46) 및 침밸브(47)를 가진다. 이 침밸브(47)에 대향하여 사이드블록(7b)에는 저압실(10)과 압력실(28b)과를 연통하는 제 1의 연통로(48)가 형성되고 이 제 1의 연통로(48)의 일단주연에 형성된 제 2의 밸브좌(49)에 침밸브(47)의 선단이 착좌하게 되어있다. 제어유닛(44)에는 자동차의 가속도(Ap), 차실내의 온도(Tr) 및 외기온도(Ta)가 입력되고 이들의 입력신호로 부터 제어신호를 연산하게 되어있다.

상기 구성에 있어서 구동축(4)이 회전하면 로우터(2)와 함께 베인(5)이 실린더(1)의 내면에 연하여 회전하고 압축실(8)의 용적이 변화한다. 압축실(8)이 확대할때에는 압축실(8)과 저압실(10)이 흡입공(16a),(16b) 및 조절부재(22)의 절결부(24a),(24b)를 거쳐서 연통하므로 흡입구(12)로 부터 저압실(10)에 들어간 가스가 흡입공(16a),(16b) 및 절결부(24a),(24b)를 거쳐서 압축실(8)에 흡입된다. 다음에 압축실(8)의 용적이 축소하게 되지만 후방의 베인(5)이 절결부(24a),(24b)의 일단을 통과하고 있지않은 경우에는 압축실(8)의 가스는 절결부(24a), (24b) 및 흡입공(16a),(16b)을 거쳐서 저압실(10)에 역류하고 아직 압축은 개시되지 않는다. 그리고 후방의 베인(5)이 절결부(24a),(24b)를 통과하면 압축실(8)내의 가스가 폐쇄되어 압축이 개시된다. 더욱 로우터(2)가 회전하여 선행하는 베인(5)이 토출공(17a),(17b)을 통과하면 토출밸브(20a),(20b)가 그의 압축실(8)의 압력에 의하여 열려지고, 압축실(8)과 밸브삽입공간(18a),(18b)과 연통하고압축실(8)의 가스는 토출공(17a),(17b)을 거쳐서 밸브삽입공(18a),(18b)에 토출되고 토출연통공 (50)을 거쳐서 고압실(11)에 도달하고 토출구(13)로 부터 압축기 밖으로 토출된다.

다음에 용량가변기구의 작동에 대하여 설명하면 저속운전시와 같이 저압실(10)의 압력(Ps)이 높은 경우에는 제 1의 제어밸브(35)의 주름통(41)이 축소하여 밸브체(37)와 제 1의 밸브좌(38)와의 사이의 개구면적을 작게 하므로 제 2의 제어밸브(43)에 의한 제 2의 연통로(48)가 일정하게 죄어져 있는한 압력실(28a),(28b)의 압력(Pc)이 고압실(11)의 압력(Pd)에 가까와지게 상승하고 이것에 의하여 스프링(25)에 대항하여 조절부재(22)가 반시계방향에 회동하고 후방의 베인(5)이 절결부(24a),(24b)를 닫는시기 즉, 압축 개시시기가 빨라져서 압축기가 대용량으로 운전되는 것으로 된다.

고속운전시에는 그의 역으로 저압실(10)의 압력(Ps)이 낮으므로 제 1의 제어밸브(35)의 주름통(41)이 신장하여 밸브체(37)와 제 1의 밸브좌(38)와의 사이의 개구면적을 크게 하므로 제 2의 제어밸브(43)에 의한 제 2의 연통로(48)가 일정하게 죄어져 있는한 압력실(28a),(28b)의 압력(Pc)이 저압실(10)의 압력(Ps)에 가까와지게 저하하고 스프링(25)의 압압력에 의하여 조절부재(22)가 시계방향에 회동하고 후방의 베인이 절결부(24a),(24b)를 닫는시기가 늦게되어 압축기가 소용량으로 운전되게 된다.

제 2의 제어밸브(43)는 보통의 상태에서는 여자코일(45)에 소전류가 흐르게 되고 침밸브(47)가 제 2의 밸브좌(49)로 부터 근소하게 떨어지고 미량의 가스가 압력실(28a),(28b)로 부터 저압실(10)에 누설되게 되고 항상 Pc〈Pd가 되게 되어있다. 예를들면 자동차의 가속시에는 제어유닛(44)은 가속신호(Ap)를 받어서 여자코일(45)에 통전을 증가시키고 제 2의 연통로(48)의 개방도를 크게한다. 이것때문에 제 1의 제어밸브(41)에 의하여 제 1의 연통로(36)가 폐쇄되어 있어도 압력실(28a),(28b)의 압력(Pc)이 저하하고 조절부재(22)가 시계방향으로 회동하여 소용량으로 되고 엔진의 부하를 경감하여 가속성을 향상시킬 수가 있다. 또, 외기온도(Ta)가 낮고 차내온도(Tr)가 높은 경우에는 제어유닛(44)은 여자코일(45)에 통전을 오프로하여 제 2의 제어밸브(43)에 의하여 제 2의 연통로(48)를 완전히 폐쇄하게 한다. 이러한 조건의 경우는 난방시에 습기제거를 목적으로 하여 압축기를 구동하는 경우이므로 그대로에서는 증발기의 열부하가 작아서 제 1의 제어밸브(35)가 열려서 압력실(28a),(28b)의 압력이 저압실(10)의 압력과 거의 동등하게 될때까지 저하되어서 무부하 운전에 가까운 상태로 되어 습기제거의 기능을 기할 수 없지만 제 2의 제어밸브(43)에 의하여 제 2의 연통로(48)를 완전이 폐쇄하는 것에 의하여 압력실(28a),(28b)의 압력을 상승시켜 소정의 용량으로 압축기를 구동하는 것이 가능하게 되어 습기제거를 가능하게 하는 것이다.

또 제 2의 제어밸브(43)를 제어하는 조건은 상술한 예밖으로 예를들면 고개를 올라갈시에는 용량을 작게하고 브레이크를 밟아서 감속할시에는 용량을 크게하고 엔진으로 부터의 구동력을 압축기에 전달하는 밸트전동창치에 미끄럼이 생겼을시에는 용량을 작게하고 혹은 압축시의 토출가스온도가 이상고온으로 되었을시에는 소용량으로 하는 등의 공지의 제어방식이 포함된다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 저압실의 압력이 증감하는 것에 의하여 제 1의 제어밸브가 작동하여 압력실의 압력을 조절하고 조절부재를 회동하여 압축 개시위치를 변해서 용량을 내부적으로 제어하는 한편 외부신호에 따라서 압력실의 압력을 조절하는 제 2의 제어밸브를 마련하였으므로 이 제 2의 제어밸브에 의하여 외부로 부터도 용량을 제어하여 내부적인 제어가 간편하지만 제어가 불충분하다는 결점을 보충할수가 있고 최적의 시스템으로 할수가 있다. 또 제 2의 제어밸브는 제 1의 제어밸브와 동일하게 압축기 내부에서 발생하는 고압실의 압력을 이용하여 조절부재를 움직이게 하였으므로 제 1의 제어밸브와 동일하게 이 제 2의 제어밸브도 소형의 것으로 할 수가 있다.

Claims (1)

1. 베인(6)이 접동자재로 삽입된 로우터(2)를 실린더(1)와 사이드블록(7a),(7b)에 둘러싸여진 공간내에 삽입하고 상기 실린더(1), 로우터(2), 사이드블록(7a),(7b) 및 베인(6)에 둘러싸여진 압축실(8)이 이 상기 로우터의 회전에 수반하여 용적이 변화하는 베인형 회전압축기에 있어서 압축 개시위치를 조절하게 상기 사이드블록에 회전자재로 마련된 조절부재(22)와 이 조절부재를 한회동방향에 부세하는 스프링(25)과 상기 조절부재를 스프링의 반대 부세방향에 압압하는 압력을 발생하게 고압실(11)에 오리피스(34)를 거쳐서 연통하는 압력실(28a),(28b)과 이 압력실과 저압실(10)과의 연통도를 상기 저압실의 압력에 따라서 조절하는 제1의 제어밸브(35)와 상기 압력실과 저압실과의 연통도를 외부로 부터의 신호에 따라서 조절하는 제2의 제어밸브(43)와 구비하는 것을 특징으로 하는 용량가변기구를 가지는 베인형 회전압축기.

   제 1 항에 있어서 제2의 제어밸브(43)는 전자밸브로 된것을 특징으로 하는 용량가변기구를 가지는 베인형 회전압축기.

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