KR900004610B1

KR900004610B1 - 베인형 압축기

Info

Publication number: KR900004610B1
Application number: KR1019880000142A
Authority: KR
Inventors: 노부유끼 나까지마
Original assignee: 지이제루 기기 가부시기가이샤; 이다가끼 유끼오
Priority date: 1987-07-31
Filing date: 1988-01-11
Publication date: 1990-06-30
Also published as: DE301312T1; EP0301312B1; DE3868755D1; EP0301312A2; JPS6436997A; EP0301312A3; US4813854A; KR890002551A

Abstract

내용 없음.

Description

베인형 압축기

제1도-제10도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸 것으로, 제1도는 베인형 압축기의 종단면도.

제2도는 제1도의 II-II선에 잇따른 단면도.

제3도는 제어부재를 리어사이드블록의 환상요부내에 장착한 상태를 나타낸 로우터측에서 본 평면도.

제4도는 제1도의 IV-IV선에 잇따른 단면도.

제5도는 주요부분의 분해사시도.

제6도는 리어사이드블록과 제어부재의 확대 분해사시도.

제7도는 리어사이드블록의 로우터측에서 본 평면도.

제8도는 제어부재의 평면도.

제9도는 전가동위치에 있어서의 각 베인과 제어부재의 노치부의 관계 및 그때 얻어지는 압축량을 설명하기 위한 작동설명도.

제10도는 반가동위치에 있어서의 제9도와 마찬가지의 작동설명도.

제11도-제14도는 종래예를 나타내고 있으며, 제11도는 전가동위치에 있어서의 각 베인과 제어부재의 노치부의 관계 및 그때 얻어지는 압축량을 설명하기 위한 작동설명도.

제12도는 반가동위치에 있어서의 제11도와 마찬가지의 작동설명도.

제13도는 제어부재를 리어사이드블록의 환상요부내에 장착한 상태를 나타낸 로우터측에서 본 평면도.

제14도는 제어부재의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7 : 캠링 8 : 프런트 사이드블록

9 : 리어사이드블록 10 : 로우터

13₁13₂: 압축실 14 : 베인홈

15₁15₂: 베인 16 : 흡입구

17 : 흡입실 18 : 배출포오트

19 : 배출실 20 : 배출밸브

22 : 환상요부 24 : 제어부재

25₁25₂: 노치부 25₁₀, 25₂₀: 노치부의 로우터 회전방향 후측단부

26 : 수압부 27 : 압력작동실

27₁: 제1실 27₂: 제2실

28 : 연통로

본 발명은 예컨대 자동차용 공기조화장치의 냉매압축기로서 사용되는 베인형 압축기, 특히 압축개시시기를 제어하여 배출용량을 가변 제어할 수 있는 베인형 압축기에 관한 것이다.

종래, 이와같은 베인형 압축기로서는 예컨대, 본출원인에 의하여 출원된 일본국 특원소 62-053268호가 있다.

동 베인형 압축기는 제11도 및 제12도에 나타낸 바와같이 양측이 사이드블록으로 폐쇄된 캠링(A)의 내주면과 그 캠링(A)내에서 회전하는 로우터(B)의 외주면 사이의 대칭인 위치에 구획 형성된 2개의 압축실(C₁), (C₂)과 로우터(B)의 베인홈내를 방사방향으로 출몰하는 여러개의 베인(D₁-D₅)을 구비하고, 그 여러개의 베인(D₁-D₅)중의 서로 전후하는 2개의 베인사이의 용적이 확대하는 흡입행정에서 유체를 흡입실측으로부터 흡입구(E), (E)(제13도를 참조)를 개재하여 각 압축실(C₁), (C₂)내에 흡임함과 동시에 전술한 용적이 축소하는 압축행정에서 유체를 압축하여 배출포오트(F), (F)로부터 배출밸브(G), (G)를 개재하여 배출실쪽으로 배출하므로, 흡입구(E), (E)를 지닌 한쪽의 사이드블록(H)의 로우터(B)측 단면에 환상요부(1)를 설치하여 그 환상요부(1)내에 흡입실과 배출실에 연통하는 2개의 압력작동실(J), (J)을 대칭한 위치에 설치하고 그 각 압력작동실(J), (J)내를 흡입실측으로 연통하는 제1실과 배출실측으로 연통하는 제2실에 기밀하게 구획하도록 압력 작동실(J), (J)내에 슬라이드할 수 있도록 끼운 수압부(K), (K)를 한쪽면에 지님과 동시에 제1실과 제2실의 차압에 따라서 전가동위치와 반가동위치 사이에서 정역전할 수 있는 제어부재(L)를 환상요부(1)내에 끼운 다음, 제어부재(L)의 외주의 대칭위치에 원호상으로 뻗친 2개의 노치부(L₁), (L₂)를 설치하여 서로 전후하는 2개의 베인중의 후측베인이 각 노치부(L₁), (L₂)의 로우터(B)의 회전방향 후측단부(L₁₀), (L₂₀)를 통과한 시점을 유체의 압축개시시기로 함과 동시에 제어부재(L)를 제11도 및 제13도의 실선으로 나타낸 전가동위치와 반가동위치사에서 정역회전시킴에 따라 압축개시시기를 바꾸었으며, 이에 따라 압축량을 제11도의 사선으로 나타낸 최대압축량으로부터 제12도의 사선으로 나타낸 최소 압축량까지 변화시켜서 배출용량을 가변으로 할 수 있다.

그러나, 상술한 베인형 압축기에 있어서는 배출용량의 가변율을 크게 하기 위하여, 반가동위치에서의 압축개시시기를 더욱 지연시켜서 최소압축량을 다시금 적게 하여 난아가면 일반적으로 베인형 압축기에서는 배출구(F), (F)부근에서 데드 볼륨(압축되지 않는 용적)이 일정한 비율로 존재하기 때문에 전술한 최소 압축량에 대한 데드 볼륨의 비율이 커져서 압축 불량을 발생하게 되어 버리고, 또 각 노치부(L₁), (L₂)의 단부 (L₁₀), (L₂₀)가 대칭인 위치에 있고 2개의 압축실(C₁), (C₂)의 압축개시시기가 같기 때문에, 이러한 2개의 압축실(C₁), (C₂)의 양쪽에서 압축 불량이 발생하여 버려서 반가동 위치쪽에서 희망하는 배출압을 얻을 수 없게 되어 버리는 염려가 있다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점에 착안하여 성취한 것으로 압축실이 2개 있음을 이용함과 동시에 그2개의 압축실의 압축개시시기를 서로 다르게 함에 따라 배출용량의 가변율을 크게 할 수 있으며, 또한 압축량이 최소인 반가동 위치측에 있어서도 충분한 배출압을 얻을 수 있는 베인형 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요지는 양측이 사이드블록으로 폐쇄된 캠링의 내주면과 그 캠링내에서 회전하는 로우터의 외주면 사이의 대칭인 위치에 구획 형성된 2개의 압축실과 로우터의 베인홈에 방사방향으로 출몰이 자유롭도록 끼워진 여러개의 베인을 구비하여서 되는 베인형 압축기에 있어서, 흡입구를 지닌 한쪽의 사이드블록의 로우터측 단면에 환상요부를 설치하고, 환상요부내에 일단측이 흡입구를 개재하여 흡입실과 연통하며 또한 타단측이 연통로를 개재하여 배출실과 연통하는 2개의 압력작동실을 대칭인 위치에 설치하여 그 각 압력작동 실내를 흡입실측으로 연통하는 제1실과 배출실측으로 연통하는 제2실로 기밀하게 구획하도록 그 압력작동 실내에 슬라이드할 수 있도록 끼운 수압부를 한쪽면에 지님과 동시에 제1실과 제2실의 차압에 따라서 전가동 위치와 반가동 위치 사이에서 정역으로 회전할 수 있는 제어부재를 환상요부내에 끼운 다음, 그 제어 부재의 외주의 대략 대칭 위치에 원호상으로 뻗친 2개의 노치부를 설치하여 전술한 바 여러개의 베인중의 흡입행정에 있는 서로 전후하는 2개의 베인의 후측베인이 각 노치부의 전술한 로우터의 회전방향 후측단부를 통과하는 시점을 유체의 압축개시시기로 함과 동시에 제어부재의 회전에 의한 단부의 변위에 따라 압축개시시기를 변할 수 있게 하고, 나아가서 각 노치부의 단부를 주방향의 비대칭인 위치에 형성하여 2개의 압축실에서의 압축개시시기를 서로 다르게 하여서 성취하는 것을 특징으로 하는 베인형 압축기에 있다.

그리고, 상기한 베인형 압축기에서는 2개의 압축실에서의 압축개시시기를 서로 다르게 하고 있으므로, 한편의 압축실에 대하여는 반가동 위치에서 확실한 압축이 이루어져서 충분한 배출압을 얻을 수 있는 정도의 압축새시 시기로서 배출용량의 가변율을 억제하고 또한 다른편의 압축실에 대하여는 반가동 위치에서 거의 압축을 할 수 없는 위치까지 압축개시시기를 지연시켜 배출용량이 가변율을 크게 하도록 되어 있다.

다음에 본 발명의 한 실시예를 첨부도면에 따라 설명한다.

제1도-제10도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸 것으로, 제1도는 본 발명의 베인형 압축기의 종단면도이며, 이 도면 중 (1)은 하우징이고, 일단면이 개구하는 원통형의 케이스(2)와 그 케이스(2)의 일단면에 그 개구면을 폐쇄하도록 보울트(도면에 없음)로 부착한 리어헤드 등으로 형성되어 있다. 전술한 케이스(2)의 프런트측 상면에는 열매체인 냉매가스의 배출구(4)가 또 전술한 리어헤드(3)의 상면에는 냉매가스의 흡입구(5)가 각기 설치되어 있다.

이것들 배출구(4)와 흡입구(5)는 나중에 설명하는 배출실과 흡입실로 각기 연통되어 있다.

하우징(1)의 내부에는 펌프본체(6)가 수납되어 있다.

그 펌프본체(6)는 캠링(7)과 그 캠링(7)의 양측 개구단에 그 개구면을 폐쇄하도록 장착한 프런트 사이드블록(8) 및 리어사이드블록(9)와 캠링(7)의 내부에 회전이 자유롭도록 수납한 원통상의 로우터(10)와 그 로우터(10)의 회전축(11)을 주요구성 요소로 하고 있으며, 그 회전축(11)은 양 사이드블록(8), (9)에 각기 설치한 베어링(12), (12)에 회전할 수 있도록 지지되어 있다.

캠링(7)의 내주면은 제2도에 나타낸 바와같이 타원형상을 이루고, 그 캠링(7)의 내주면과 로우터(10)의 외주면 사이에 둘레방향으로 180°편위하여 대칭적으로 2개의 압축실(13₁), (13₂)이 구획 형성되어 있다.

로우터(10)에는 그 지름방향으로 잇따른 베인홈(14)이 둘레방향으로 같은 간격을 두고 여러개(예컨대 5개) 설치되어 있으며, 이것들 베인홈(14)내에 베인(15₁-15₅)이 각기 방사방향으로 잇따라서 출몰이 자유롭도록 끼워져 있다.

리어사이드블록(9)에는 둘레방향으로 180°편위하여 대칭적으로 흡입구(16), (16)가 설치되어 있다(제2도 및 제3도 참조). 이것들 흡입구(16), (16)는 베인(15₁-15₅)중의 서로 전후하는 2개의 베인사이의 용적이 최대로 되는 위치에 배치되어 있다. 흡입구(16), (16)는 리어사이드 블록(9)의 두께방향으로 관통하고 있으며, 이러한 흡입구(16), (16)를 개재하여 리어헤드(3)와 리어사이드블록(9) 사이의 흡입실(17)과 압축실(131), (13₂)이 각기 연통되어 있다.

캠링(7)의 양쪽 주벽에는 제1도 및 제2도에 나타낸 바와같이 둘레방향으로 180°편위하여 대칭적으로 배출포오트(18), (18)가 설치되어 있으며, 그 배출포오트(18), (18)의 각각은 축방향으로 여러개(예컨대 4개)씩 설치되어 있다. 이것들 배출구(18), (18)를 개재하여 케이스(2)의 내주면과 캠링(7)의 외주면 사이의 배출실(19)과 압축실(13₁), (13₂)이 각각 연통되어 있다.

이러한 배출포오트(18₁), (18₂)에는 배출밸브(20), (20) 및 배출밸브정지구(21), (21)가 각기 설치되어 있다.

리어사이드블록(9)에는 제3도, 제5도, 제6도, 특히 제7도에 나타낸 바와같이 그 로우터(10)측 표면에 환상요부(22)가 설치되어 있으며, 그 환상요부(22)내에는 2개의 압력작동실(27), (27)이 둘레방향으로 180° 편위하여 대칭적으로 설치되어 있다. 각 압력작동실(27), (27)의 일단측(로우터(10)의 회전방향 앞쪽끝)은 흡입구(16), (16)를 개재하여 흡입실(17)과 연통하고 있으며, 그 타단측(로우터(10)의 회전방향 뒤쪽끝)은 나중에 설명하는 연통로(28)를 개재하여 배출실(19)에 연통하고 있다.

환상요부(22)내에는 제6도 및 제8도에 나타낸 바와같은 링형상의 제어부재(24)가 제3도에 나타낸 바와 같이 정역으로 회전할 수 있도록 끼워있다. 그 제어부재(24)의 외주연에는 그 둘레방향으로 180°편위하여 대략 대칭인 위치에 원호상의 노치부(25₁), (25₅)가 설치되어 있다.

제어부재(24)의 한측면에는 둘레방향으로 180°편위하여 대칭적으로 돌편상의 수압부(26), (26)가 일체적으로 돌출 설치되어 있다. 이것들 수압부(26), (26)는 전술한 압력작동실(27), (27)내에 각기 슬라이드할 수 있도록 끼워져 있다.

각 압력작동실(27)안은 각 수압부(26)에 의하여 제1실(27₁)과 제2실(27₂)로 구분되어(제4도를 참조), 각 제1실(27₁)은 흡입구(16)를 개재하여 흡입실(17)로 제2실(27₂)은 연통로(28)를 개재하여 배출실(19)로 각기 연통하고 있다. 제1도 및 제4도에 나타낸 바와같이, 제2실(27₂), (27₂)의 한편과 다른편은 연통로(30)를 개재하여 서로 연통되어 있다.

그 연통로(30)는 리어사이드블록(9)의 로우터측면 중앙 반대쪽에 돌출 설치된 보스부(9a)에 그 중심부를 사이에 두고 대칭으로 설치한 한쌍의 연통구멍(30a), (30a)와 보스부(9a)의 돌출단면과 리어헤드(3)의 내측면 사이에 구획 형성된 환상압축실(30b)등으로 되어 있다.

연통구멍(30a), (30a)의 각 일단은 제2실(27₂), (27₂)로 각 다단은 환상압축실(30b)로 각기 개구하고 있다.

더우기, 연통로(28)는 리어사이드블록(9)의 내부에 설치되어 있으며(제1도를 참조), 그 연통로(28)의 도중에는 개폐밸브기구(31)가 설치되어 있다.

그 개폐밸브기구(31)는 흡입실(17)측 (저압실측)의 압력에 감응하여 개폐작동하여 분사밸브 개방시에 제2실(27₂)내의 압력을 저압측에 있는 흡입실(17)내에 누출하게 한다.

그 개폐밸브기구(31)는 주름통(32)과 케이스(33)와 보올밸브(34)와 그 보올밸브(34)를 분사밸브 폐쇄방향으로 가압하는 스프링(35)등으로 구성되어 있다.

주름통(32)은 흡입실(17)내에 위치하여 그 축선(shaft line)을 회전축(11)의 그것과 평행으로 하여 신축할 수 있도록 배설되어 있다. 그리고, 주름통(32)은 흡입실(17) 측의 압력이 소정치 이상인때는 축소상태로 되고, 소정치 이한인때는 신장상태로 된다.

케이스(33)는 연통로(28)의 도중에 형성된 장착구멍(29)내에 장착되어 주름통(32)과 대향하고 있다. 그 케이스(33)의 양단에는 챔버(33a)를 개재하여 서로 연통하는 구멍(33b), (33c)이 형성되어 있다. 전술한 보올밸브(34)는 케이스(33)의 챔버(33a)내에 배설되어서 구멍(33c)을 개폐한다.

스프링(35)은 챔버(33a)내에 배설되어 보올밸브(34)를 그 분사밸브 폐쇄방향으로 가압하고 있다. 그리고, 흡입실(17)측의 압력이 소정치 이상이고 주름통(32)이 축소상태에 있을 때 보올밸브(34)에 의하여 케이스(33)의 구멍(33c)이 폐쇄된다.

또, 흡입실(17)측의 압력이 소정의 설정치 이하이고, 주름통(32)이 신장상태에 있을 때 그 주름통(32)과 일체로 구멍(33c)에 헐겁게 끼운 로드(32a)의 선단이 보올밸브(34)를 스프링(35)의 가압력에 저항하여 분사밸브 개방측으로 가압함에 따라 구멍(33c)은 개구된다.

제어부재(24)의 한쪽면 중앙부 및 수압부(26)의 양단면에 걸쳐서 특수형상의 시일부재(36)가 장착되어 있다. 그 시일부재(36)에 의하여 제4도에 나타낸 바와같이 제1실(27₁)과 제2실(27₂)사이가 또 제1도에 나타낸 바와같이 제어부재(24)의 내외국면과 리어사이드블록(9)의 환상요부(22)의 내외주면 사이가 각기 기밀상태로 밀봉되어 있다.

제1도 및 제5도에 나타낸 바와같이 제어부재(24)는 비틀림 코일스프링(37)에 의하여 제3도중 시계방향으로 가압되어 있다. 동 비틀림 코일스프링(37)은 흡입실(17)측으로 뻗쳐나온 리어사이드블록(9)의 보스부(9a)의 외주에 배치되어 있으며, 그 일단(37a)는 제어부재(24)의 한쪽면에 설치된 거는 구멍(24a)에 걸려 있으며, 그 타단(37b)은 보스부(9a)의 단면에 형성된 거는 구멍(9b)에 걸려 있다.

이와같이 하여, 제어부재(24)는 제1실(27₁)내의 압력과 비틀림 코일스프링(37)의 가압력의 합력과 제2실(27₂) 내의 압력의 차압에 따라 제3도의 실선으로 나타낸 최대의 배출용량을 얻을 수 있는 전가동위치(동위치에서는 수압부(26)의 좌단벽이 전가동측 스토퍼(27a)에 맞닿는다)와 동 도면의 2점쇄선으로 나타낸 반가동위치(동위치에서는 수압부(26)의 우단벽이 반가동측 스토퍼(27b)에 맞닿는다)의 사이에서 정역으로 회동하도록 되어 있다.

즉, 제2도에 나타낸 여러개의 베인(15₁-15₅)중의 서로 전후하는 2개의 베인(예컨대, 베인(15₁), (15₂))사이의 용적을 확대하는 흡입행정에서 유체를 흡입실(17)측으로부터 흡입구(16)을 개재하여 2개의 베인 사이에 흡입함과 동시에 그 서로 전후하는 2개의 베인의 뒤쪽 베인(예컨대, 베인(15₁), (15₂)중의 뒤쪽 베인(15₂))이 각 노치부(25₁), (25₂)의 로우터(10)의 회전방향 후측단부(25₁₀), (25₂₀)를 통과하고, 이에 따라서 그 2개의 베인사이의 압축실과 흡입구(16)측의 연통이 단절되는 시점에서 압축행정이 개시하는 것이며, 동압축개시시기는 제어부재(24)가 전가동위치로부터 반가동위치측에 제3도의 시계방향으로 회전함에 따라서 지연되고, 이에 따라서 배출용량이 연속적으로 감소하도록 되어 있다.

또 제3도에 나타낸 바와같이 각 노치부(25₁), (25₂)의 단부(25₁₀), (25₂₀) 는 둘레방향의 대칭위치보다 소정의 각도만큼 어긋난 비대칭위치에 형성되어 있다. 이에 따라서, 노치부(25₁)의 단부(25₁₀)에 의하여 제어되는 쪽의 압축실(13₁)의 압축개시시기와 노치부(25₂)의 단부(25₂₀)에 의하여 제어되는 쪽의 압축실(13₂)의 압축개시시기가 서로 다르도록 되어 있다.

구체적으로 제3도로부터 명백한 바와같이, 노치부(25₁)의 단부(25₁₀)는 노치부(25₂)의 단부(25₂₀)보다도 소정의 각도만큼 로우터(10)의 회전방향(도면의 시계방향)에 있어서의 후측위치에 있으며, 그 결과 단부(25₁₀)에 의하여 제어되는 쪽의 압축실(13₁)의 압축개시시기는 단부(25₂₀)에 의하여 제어되는 쪽의 압축실(13₂)의 압축개시시기보다도 지연된다.

또, 소정의 각도는 예컨대 10°정도이며, 단부(25₂₀)에 의하여 제어되는 쪽의 압축실(13₂)에 대하여는 반가동위치에서 확실한 압축이 이루어져서 충분한 배출압을 얻을 수 있는 정도의 압축개시시기로서 배출용량의 가변율을 억제하고 또한 단부(25₁₀)에 의하여 제어되는 쪽의 압축실(13₁)에 대하여는 반가동위치에서 거의 압축이 되지 않는 위치까지 압축개시시기를 지연시켜 배출용량의 가변율을 크게 하도록 되어 있다.

다음에 상술한 구성을 지닌 베인형압축기의 작동을 설명한다. 회전축(11)이 차량의 엔진에 관련하여 회전되어 로우터(10)가 제2도중 시계방향으로 회전하면, 베인(15₁-15₅)이 원심력 및 베인 배압에 의하여 베인홈(14)으로부터 방사방향으로 돌출하고, 그 선단면이 캠링(7)의 내주면에 미끄럼 접합하면서 로우터(10)와 일체로 회전하여, 베인(15₁-15₅)중의 서로 전후하는 2개의 베인(예컨대, (15₁), (15₂)) 사이의 용적이 확대하는 흡입행정에서 흡입구(16)로부터 압축실(13₁), (13₂)내에 열매체인 냉매가스를 흡입하며, 서로 전후하는 2개의 베인의 후측베인(예컨대 베인(15₁), (15₂)의 후측베인(15₂))이 각 노치부(25₁), (25₂)의 단부(25₁₀), (25₂₀)를 통과하고, 이에 따라서 그 2개의 베인 사이의 압축실과 흡입구(16) 측의 연통이 단절되는 시점에서 압축행정이 개시하여, 그 압축행정말기의 배출행정에서 그 압축 냉매가스의 압력으로 배출밸브(20)가 개방되어서 그 압축냉매가스는 배출포오트(18), 배출실(19) 및 배출구(4)를 순차로 개재하여 도면에 없는 공지고화장치의 열교환회로에 공급된다.

이와같은 압축기의 작동시에 있어서 저압축인 흡입실(17)내의 압력이 흡입구(16), (16)를 개재하여 양쪽의 압력작동실(27), (27)의 제1실 (27₁), (27₁) 내에 도입되고, 또 고압측인 배출실(19)내의 압력이 연통로(28)를 개재하여 양쪽의 압력작동실(27), (27)의 제2실(27₂), (27₂)내에 도입된다.

따라서, 제1실(27₁)내의 압력과 비틀림 코일스프링(37)의 가압력과의 합력(제어부재(24)를 반가동위치 방향으로 가압하는 힘, 즉 제3도중에서 시계방향으로 회전시키는 힘)과 제2실(27₂)내의 압력(제어부재(24)를 전가동위치측에 가압하는 힘, 즉 제3도중 반시계방향으로 회전시키는 힘)의 차압에 따라서 제어부재(24)가 제3도의 실선으로 나타낸 전가동위치와 같은 도면의 2점쇄선으로 나타낸 반가동위치 사이에서 정역 회전하여 각 노치부(25₁), (25₂)의 단부(25₁₀), (25₂₀)가 변위하고, 이에 따라서 압축개시시기가 변화하여 배출용량이 연속적으로 변화한다.

즉, 상술한 압축기의 저속운전시에 있어서는 흡입실(17)내의 냉매가스의 압력(흡입압력)이 비교적 높기 때문에 개폐밸브기구(31)의 주름통(32) 축소하고, 보올밸브(34)가 구멍(33c)을 폐쇄한 분사밸브폐쇄상태(제1도의 상태)에 있으며, 배출실(19)내의 압력이 연통로(28)를 개재하여 제2실(27₂)내에 공급되고, 제2실(27₂)내의 압력이 제1실(27₁)내의 압력과 비틀림 코일스프링(37)의 가압력의 합력에 견디어, 제어부재(24)는 제3도의 실선으로 나타낸 전가동위치측에 동도면중 반시계방향으로 회전 운동한다.

동 전가동위치에서는 각 노치부(25₁), (25₂)의 단부(25₁₀), (25₂₀)는 로우터(10)의 회전방향에 있어서 가장 앞쪽의 위치에 있으므로 흡입행정에 있는 서로 전후하는 2개의 베인의 후측베인(예컨대, 베인(15₁), (15₂)의 후측베인(15₂))이 각 노치부(25₁), (25₂)의 단부(25₁₀), (25₂₀)를 통과하여 그 2개의 베인 사이의 압축실과 흡입구(16)측의 연통을 단절한 시점, 즉 압축개시시기가 가장 빠르다.

따라서, 동 전가동위치에서는 제9도에 나타낸 바와같이 노치부(25₁)의 단부(25₁₀)에 의하여 제어되는 압축실(13₁)측에서 최대압축량(X₁)을 얻을 수 있는 한편, 노치부(25₂)의 단부(25₂₀)에 의하여 제어되는 압축실(13₂)측에서는 최대압축량(X₁)보다 큰 최대압축량(X₂)을 얻을 수 있다. 더우기, 동 전가동위치에서 단부(25₁₀), (25₂₀)의 위치가 둘레방향에서 10°정도 다름에 따라 압축실(13₁)측에서의 압축개시시기가 압축실(13₂)측에서의 그것과 10°정도 달라서도 흡입효율의 관계로 양압축실(13₁), (13₂)에 있어서 대략 같은 정도의 배출용량 및 배출압을 얻을 수 있으므로 실제상 문제는 없다.

다음에, 압축기가 고속운전상태로 되면 흡입실(17)내의 흡입압이 저하하기 때문에 개폐밸브기구(31)의 주름통(32)이 선장하여 로드(32a)가 보올밸브(34)를 스프링(35)의 가압력에 저항하여 분사밸브 개방측으로 가압하기 때문에 구멍(33c)이 개구한다. 이에 따라, 제2실(27₂)내의 압력이 연통로(28), 장착구멍(29), 구멍(33b), 챔버(33a) 및 구멍(33c)을 개재하여 저압측인 흡입실(17)내에 누출한다. 이에 따라, 제2실(27₂)내의 압력이 급속히 저하하며, 그 결과, 제어부재(24)는 제3도중 시계방향으로 동도면의 2점쇄선으로 나타낸 반가동위치측으로 즉시 회전한다.

동 반가동위치에서는 각 노치부(25₁), (25₂)의 단부(25₁₀), (25₂₀)는 로우터(10)의 회전방향에 있어서의 가장 후측의 위치에 있으므로, 흡입행정에 있는 서로 전후하는 2개의 베인의 후측베인(예컨대, 베인(15₁), (15₂)의 후측베인(15₂))이 각 노치부(25₁), (25₂)의 단부(25₁₀), (25₂₀)를 통과하여 그 2개의 베인사이의 압축실과 흡입구(16)측의 연통을 단절한 시점, 즉 압축개시시기가 가장 지연된다. 따라서 동 반가동위치에서는 제10도에 나타낸 바와같이, 노치부(25₁)의 단부(25₁₀)에 의하여 제어되는 압축실(13₁)측에서 최소압축량(Y₁)을 얻을 수 있는 한편, 노치부(25₂)의 단부(25₂₀)에 의하여 제어되는 압축실(13₂)측에서는 최소압축량(Y₁)보다 큰 최소압축량(Y₂)을 얻을 수 있다.

전술한 최소압축량(Y₁)에 대하여는 동압축량(Y₁)에 대한 데드볼륨의 차지하는 비율이 커서 거의 압축하지 않는 정도의 압축량이다. 즉, 노치부(25₁)의 단부(25₁₀)에 의하여 제어되는 압축실(13₁)측에서는 반가동위치에서 거의 압축이 되지 않는 위치까지 압축개시시기를 지연시켜서 배출용량의 가변율을 크게 얻고 있다. 한편, 최소압축량(Y₂)에 대하여는 동압축량(Y₂)에 대한 데드볼륨의 차지하는 비율이 그만큼 크지 않아서 확실히 압축되는 정도의 압축량이다.

즉, 노치부(25₂)의 단부(25₂₀)에 의하여 제어되는 압축실(13₂)측에서는 반가동위치에서 확실한 압축이 이루어져서 충분한 배출압을 얻을 수 있는 정도의 압축개시시기로서 배출용량의 가변율을 억제하고 있다.

또, 제어부재(24)는 제1실(27₁)의 압력과 제2실(27₂)의 압력의 차압에 따라서 전가동위치와 반가동위치사이의 위치를 잡을 수 있고, 동 위치에 따라서 단부(25₁₀), (25₂₀)의 위치가 변화하여 압축개시시기가 변화하고, 이에 따라서 배출용량이 변화한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명에 관한 베인형 압축기에 의하면 제어부재의 대략 대칭위치에 설치한 2개의 노치부의 로우터의 회전방향 후측단부를 둘레방향의 비대칭인 위치에 형성하여 2개의 압축실에서의 압축개시시기를 서로 다르게 함에 따라 한편의 압축실에 대하여는 반가동위치에서 확실한 압축이 이루어져서 충분한 배출압을 얻을 수 있는 정도의 압축개시시기로서 배출용량의 가변율을 억제하며, 또한 다른편의 압축실에 대하여는 반가동위치에서 거의 압축이 되지 않는 위치까지 압축개시시기를 지연시켜서 배출용량의 가변율을 크게 할 수 있고, 전체로서 배출용량의 가변율을 크게 할 수 있음과 동시에 반가동위치측에 있어서도, 압축불량을 일으키는 일이 없이 충분한 배출압을 얻을 수 있어 실용상 극히 유효하다.

Claims

양측이 사이드블록(8), (9)으로 폐쇄된 캠링(7)의 내주면과 그 캠링(7)내에서 회전하는 로우터(10)의 외주면 사이의 대칭인 위치에 구획 형성된 2개의 압축실(13₁), (13₂)과 로우터(10)의 베인홈(14)에 방사방향으로 출몰이 자유롭도록 끼운 여러개의 베인(15₁-15₅)을 구비하여서 된 베인형 압축기에 있어서, 흡입구(16)를 지닌 한쪽의 블록사이드의 로우터측 단면에 환상요부(22)를 설치하고, 그 환상요부(22)내에 한끝쪽이 흡입구(16)를 개재하여 흡입실(17)과 연통하며 또한 다른끝쪽이 연통로(28)를 개재하여 배출실(19)과 연통하는 2개의 압력작동실(27)을 대칭한 위치에 설치한 다음, 그 각 압력작동실(27)내를 흡입실(17)측으로 연통하는 제1실(27₁)과 배출실(19)측으로 연통하는 제2실(27₂)에 기밀히 구획하도록 그 압력작동실(27)내에 슬라이드할 수 있도록 끼운 수압부(26)를 한쪽면에 지님과 동시에 제1실과 제2실의 차압에 따라서 전가동위치와 반가동위치 사이에서 정역회전할 수 있는 제어부재(24)를 환상요부(22)내에 끼우고, 그 제어부재(24)의 외주의 대략 대칭위치에 원호상으로 뻗친 2개의 노치부(25₁), (25₂)를 설치하고, 여러개의 베인(15₁-15₅)중의 흡입행정에 있는 서로 전후하는 2개의 베인의 후측베인이 각 노치부(25₁), (25₂)의 로우터(10)위 회전방향 후측단부(25₁₀), (25₂₀)를 통과하는 시점을 유체의 압축개시시기로 함과 동시에 제어부재(24)의 회전에 의한 단부의 변위에 따라 압축개시시기를 가변하게 하고, 나아가서, 각 노치부(25₁), (25₂)의 단부를 주방향의 비대칭인 위치에 형성하여 2개의 압축실(13₁), (13₂)에서의 압축개시시기를 서로 다르게 하여서 되는 것을 특징으로 하는 베인형 압축기.