KR920007053B1 - Capacity variable type compressor - Google Patents

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KR920007053B1
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산덴 가부시끼가이샤
우시구보 모리지
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Abstract

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Description

용량가변형 압축기Capacity variable compressor
제1도는 경사판의 경사각이 최대일때를 나타내는, 본 발명에 따른 용량가변형 압축기에 대한 단면도.1 is a cross-sectional view of a variable displacement compressor according to the present invention, showing when the inclination angle of the inclined plate is the maximum.
제2도는 경사판의 경사각이 최소일때를 나타내는, 용량가변형 압축기에 대한 단면도.2 is a cross-sectional view of a variable displacement compressor showing when the inclination angle of the inclined plate is minimum.
제3a도는 종래에 사용된 피스톤과 경사판의 연결장치에 대한 단면도.Figure 3a is a cross-sectional view of a conventional connection between the piston and the inclined plate.
제3b도는 경사판의 경사각의 변화로 인하여 경사판과 미끄럼 슈우(shoe) 사이에서 틈새가 발생되어지는 상태를 설명한, 종래의 연결장치에 대한 단면도.Figure 3b is a cross-sectional view of a conventional connecting device illustrating a state in which a gap is generated between the inclined plate and the slip shoe due to the change of the inclined angle of the inclined plate.
제4도는 본 발명에 따른 피스톤과 경사판 사이의 연결장치에 대한 단면도.4 is a cross-sectional view of the connecting device between the piston and the inclined plate according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 실린더케이싱 1a : 크랭크실1: Cylinder casing 1a: Crankcase
2 : 실린더블록 3 : 전방하우징2: Cylinder block 3: Front housing
4 : 구동샤프트 5 : 방사상 베어링4: driving shaft 5: radial bearing
8 : 로우터(회전자) 8a : 로우터돌출부8: rotor (rotor) 8a: rotor protrusion
8b : (로우터 돌출부의)기다란 구멍8b: long hole (in the rotor protrusion)
9 : 구면 부시(spherical surface bush)9: spherical surface bush
10 : 경사판 10a : 경사판돌출부10: inclined plate 10a: inclined plate protrusion
10b : 경사판돌출부의 구멍 11 : 핀10b: hole 11 for inclined plate protrusion
12 : 스프링 13 : 드러스트 궤도12 spring 13: thrust trajectory
14, 16 : 드러스트 니들 베어링 15 : 방사상 니들 베어링14, 16: thrust needle bearing 15: radial needle bearing
17 : 판스프링 18 : 조절스크루17: leaf spring 18: adjustment screw
19 : 미끄럼 슈우(sliding shoe) 20 : 피스톤로드19: sliding shoe 20: piston rod
21 : 피스톤 22 : 흡입구멍21: piston 22: suction hole
23 : 배출구멍 24 : 밸브플레이트23: discharge hole 24: valve plate
25, 29 : 가스켓 26 : 실린더헤드25, 29: gasket 26: cylinder head
26a : 격벽 27 : 흡입실26a: bulkhead 27: suction chamber
27a : 흡입구 28 : 배출실27a: suction port 28: discharge chamber
28a : 배출구 30, 30a, 30b, 31a, 33a : 구멍28a: outlet 30, 30a, 30b, 31a, 33a: hole
31 : 연결장치 31b : 밸브시이트31: connecting device 31b: valve seat
32 : O-링 33 : 받침대32: O-ring 33: stand
34 : 벨로우즈 34a : 니이들34: bellows 34a: needle
40 : 압축기40: compressor
본 발명은 냉동기 등에 사용되는 경사판형 압축기, 특히, 용량가변형 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to an inclined plate compressor, in particular, a variable displacement compressor for use in a refrigerator.
피스톤의 왕복운동으로 경사판의 경사각을 변화시키므로써 유체를 압축하는 압축기는 종래에도 있었고, 경사판의 경사각을 변화시키므로써 경사판에 연결된 피스톤의 행정길이를 변화시켜 압축량을 변환시키는 압축기 역시 있었다.Compressors for compressing fluid by changing the inclination angle of the inclined plate by the reciprocating motion of the piston have conventionally existed, and there has also been a compressor for converting the amount of compression by changing the stroke length of the piston connected to the inclined plate by changing the inclination angle of the inclined plate.
위에서 언급 되어진 바와 같은 용량가변형 압축기에서, 경사판은 캠로우터(cam rotor)와 사판(swash plate)을 포함하고 있다. 회전샤프트에 연결된 캠로우터의 각은 변화될 수 있다. 사판은 캠로우터의 운동에 따라서 함께 움직이고, 캠로우터의 각도 변화에 따라 그 경사각이 변화된다. 피스톤은 커넥팅 로드를 통하여 사판에 연결되어져 있고, 그 행정길이는 사판의 경사각의 변화에 따라서 변경되어 진다. 이러한 방법으로 압축기의 압축용량이 변화되어 진다.In the variable displacement compressor as mentioned above, the swash plate comprises a cam rotor and a swash plate. The angle of the cam rotor connected to the rotating shaft can be changed. The swash plate moves together in accordance with the movement of the cam rotor, and its inclination angle changes in accordance with the change of the angle of the cam rotor. The piston is connected to the swash plate through the connecting rod, and its stroke length is changed according to the change of the inclination angle of the swash plate. In this way the compression capacity of the compressor is varied.
그러나, 이러한 종래의 압축기에 있어서, 캠로우터의 각을 변화하기 위한 베어링 구성부, 사판 및 캠로우터에 대한 지지부의 구성은 매우 복잡하게 되어 있다. 또한, 회전 방지장치가 사판의 회전을 방지하기 위하여 필요하다.However, in such a conventional compressor, the configuration of the bearing configuration for changing the angle of the cam rotor, the swash plate and the support for the cam rotor is very complicated. In addition, a rotation preventing device is necessary to prevent rotation of the swash plate.
더구나 경사판의 경사각이 변화할 경우 회전방지장치가 용량가변형 압축기 내에서 정확히 작용되어져야만 하기 때문에, 회전 방지장치는 고정용량형 압축기에서 사용되어지는 바와 같은 베벨기어의 구조를 사용할 수 없다. 따라서, 용량가변형 압축기에서의 회전방지장치는, 사판의 외측원주로부터 방사상으로 돌출된 미끄럼 로드 및 크랭크 케이스 내에 축방향으로 형성된 안내홈을 포함하고 있다. 사판의 회전은, 안내홈 내에서 미끄럼로드의 미끄럼운동에 의해 방지되어진다. 그러나, 회전 방지장치 내의 고무부분 때문에 내구성에 문제가 있다. 또한, 미끄럼마찰은 사판의 이동범위에 따라 변화하므로, 사판에 전달되어지는 각 속도는 경사각의 변화중에 균일하지가 않고, 진동이 발생되어 진다.In addition, the rotation prevention device cannot use the structure of the bevel gear as used in the fixed capacity compressor because the rotation prevention device must be operated correctly in the variable displacement compressor when the inclination angle of the inclination plate is changed. Accordingly, the rotation preventing device in the variable displacement compressor includes a sliding rod protruding radially from the outer circumference of the swash plate and a guide groove formed axially in the crankcase. Rotation of the swash plate is prevented by sliding of the sliding rod in the guide groove. However, there is a problem in durability because of the rubber part in the anti-rotation device. In addition, since the sliding friction changes according to the movement range of the swash plate, the angular velocity transmitted to the swash plate is not uniform during the change of the inclination angle, and vibration is generated.
본 발명의 목적은 단순한 구조 및 고도의 신뢰성을 갖춘 회전 방지장치를 가지는 용량가변형 압축기를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a variable displacement compressor having a simple structure and a highly reliable anti-rotation device.
본 발명은 용량가변형 압축기에 관한 것으로서, 이 압축기는 크랭크실을 포함하는 하우징과, 이 하우징내에서 회전 가능하게 지지된 구동샤프트와, 구동샤프트에 연결된 경사판으로 구성되어 있다. 다수의 피스톤이 경사판의 회전에 의해 왕복운동되어진다. 연결장치가 경사판에 피스톤을 연결하며, 이 연결장치는 경사판의 원주면을 따라서 활주할 수 있도록 한다. 경첩연결부가 구동샤프트에 경사판을 연결하고 있으므로, 경사판의 경사각은 소정의 범위 내에서 변화되어진다. 제어수단이 크랭크실 내의 압력을 조절한다. 연결장치는 한쌍의 미끄럼 슈우와, 이 미끄럼 슈우를 지지하는 피스톤의 지지부를 포함하고 있다.The present invention relates to a variable displacement compressor comprising a housing including a crank chamber, a drive shaft rotatably supported in the housing, and an inclined plate connected to the drive shaft. A plurality of pistons are reciprocated by the rotation of the inclined plate. The connecting device connects the piston to the swash plate, which makes it possible to slide along the circumferential surface of the swash plate. Since the hinge connecting portion connects the inclined plate to the drive shaft, the inclination angle of the inclined plate is varied within a predetermined range. The control means regulates the pressure in the crankcase. The connecting device includes a pair of sliding shoes and a support of a piston for supporting the sliding shoes.
각 슈우는 경사판의 주표면에 접한 제1면과, 그 반대쪽의 구면을 가지고 있다. 이 구면은 공동 중심을 가지는 외부면을 형성하고 있다.Each shoe has a first surface in contact with the major surface of the inclined plate and a spherical surface opposite thereto. This spherical surface forms an outer surface with a cavity center.
본 발명에 대한 그외의 목적과 특징 및 또다른 형태는, 이하 첨부된 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에서 설명되어지는 명세서에 따라 이해되어질 것이다.Other objects, features and other forms of the present invention will be understood in accordance with the following description in the preferred embodiments of the present invention with reference to the attached drawings.
제1도를 참조하면, 본 발명에 따른 용량가변형 압축기에 대한 실시예가 도시되어져 있다. 압축기(40)는 전방하우징(3), 밸브플레이트(24), 전방하우징(3)의 끝단면과 밸브플레이트(24)의 끝단면에 부착된 실린더헤드(26)를 포함하고 있다. 실린더블록(2)이 실린더 케이싱(1)의 끝단에 형성되어 있으며, 실린더보어(2a)를 형성하고 있다. 전방하우징(3)의 중심에는 구동샤프트(4)가 관통하도록 구멍(3a)이 형성되어져 있다. 방사상베어링(5)이 구동샤프트(4)를 회전 가능하게 지지하기 위해 구멍(3a) 안으로 배치되어 있다.1, an embodiment of a variable displacement compressor according to the present invention is shown. The compressor 40 includes a front housing 3, a valve plate 24, a cylinder head 26 attached to an end surface of the front housing 3 and an end surface of the valve plate 24. The cylinder block 2 is formed at the end of the cylinder casing 1, and forms the cylinder bore 2a. In the center of the front housing 3, a hole 3a is formed so that the drive shaft 4 penetrates. A radial bearing 5 is arranged into the hole 3a for rotatably supporting the drive shaft 4.
슬리이브(3b)가 전방하우징(3)의 구멍(3a)의 외측 끝단부로부터 연장하여 구동샤프트(4)를 둘러싸고 있다. 구동샤프트(4)의 외측면과 슬리이브(3b)의 내부벽 사이에 형성된 밀봉실(6) 내에 밀봉장치(7)가 배치되어 있다. 전방하우징(3)의 내부벽과 실린더블록(2)의 끝단면 사이에 크랭크실(1a)이 형성되어 있다. 로우터(회전자)(8)가 크랭크실(1a)내의 구동샤프트(4)의 한 끝단부에 배치되어져 있다.The sleeve 3b extends from the outer end of the hole 3a of the front housing 3 to surround the drive shaft 4. The sealing device 7 is arranged in the sealing chamber 6 formed between the outer surface of the drive shaft 4 and the inner wall of the sleeve 3b. A crank chamber 1a is formed between the inner wall of the front housing 3 and the end surface of the cylinder block 2. A rotor (rotor) 8 is disposed at one end of the drive shaft 4 in the crank chamber 1a.
로우터(8)의 끝단에는 귀모양의 돌출부(8a)가 형성되어 있다. 이 귀모양의 로우터돌출부(8a)내에 기다란 구멍(8b)이 형성되어 있다.At the end of the rotor 8, an ear-shaped protrusion 8a is formed. An elongated hole 8b is formed in this ear-shaped rotor projection 8a.
구면 부시(spherical surface bush)(9)가 회전자(8)와 어느 정도의 간격을 두고서 구동샤프트(4) 상에 배치되어, 이 구동샤프트(4) 상에서 활주한다. 원판형 경사판(10)의 구면부시(9) 상에서 활주할 수 있도록 배치되어 있다. 이 경사판의 한 끝단면에는 로우터(8)의 돌출부(8a)쪽으로 귀모양의 돌출부(10a)가 형성되어 있으며, 이 돌출부(10)에는 로우터(8)의 기다란 구멍(8b)과 정렬되는 구멍(10b)이 형성되어 있다. 로우터(8)의 기다란 구멍(8b)와 경사판(10)의 돌출부구멍(10b)을 모두 관통하여 핀(11)이 끼워져 있으며, 핀(11)은 로우터(8)의 기다란 구멍(8b) 안쪽에서 활주할 수 있다. 이와 같이, 구동샤프트(4)에 경사판(10)을 연결하는 경첩연결부는 로우터(8)의 돌출부(8a) 내에 제공된 기다란구멍(8b)과, 경사판(10)의 돌출부구멍(10b)과, 그리고 핀(11)으로 이루어져 있다. 스프링(12)이 구동샤프트(4)의 외측면에 제공되어서, 양쪽으로 로우터(8)와 구면부시(9) 모두에 접촉하고 있다. 한쌍의 드러스트 퀘도(thrust race)(13)가 전방하우징(3)의 내부 벽면 및 로우터(8)의 마주한 면에 배치되어져 있다. 드러스트 니들베어링(14)이 드러스트 궤도(13)사이에 배치되어 있다.A spherical surface bush 9 is arranged on the drive shaft 4 at some distance from the rotor 8 and slides on this drive shaft 4. It is arrange | positioned so that it may slide on the spherical bush 9 of the disk-shaped inclination board 10. As shown in FIG. On one end surface of the inclined plate, an ear-shaped protrusion 10a is formed toward the protrusion 8a of the rotor 8, and the protrusion 10 has a hole aligned with the elongated hole 8b of the rotor 8 ( 10b) is formed. The pin 11 is inserted through both the elongated hole 8b of the rotor 8 and the protrusion hole 10b of the inclined plate 10, and the pin 11 is inserted into the elongated hole 8b of the rotor 8. Can slide. As such, the hinge connection portion connecting the inclined plate 10 to the drive shaft 4 has an elongated hole 8b provided in the protrusion 8a of the rotor 8, a protruding hole 10b of the inclined plate 10, and It consists of a pin (11). A spring 12 is provided on the outer side of the drive shaft 4 so as to contact both the rotor 8 and the spherical bush 9 on both sides. A pair of thrust races 13 are arranged on the inner wall surface of the front housing 3 and on the opposite surface of the rotor 8. A thrust needle bearing 14 is arranged between the thrust trajectories 13.
구동샤프트(4)의 다른 끝단은 실린더블록(2)내의 방사상 니들베어링(15)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 더구나, 구동샤프트(4)의 다른 끝단은 조절스크루(18)에 의해서 판스프링(17) 및 드러스트 니들베어링(16)에 마주하여 회전 가능하게 지지되어 있다.The other end of the drive shaft 4 is rotatably supported by the radial needle bearing 15 in the cylinder block 2. Moreover, the other end of the drive shaft 4 is rotatably supported opposite the leaf spring 17 and the thrust needle bearing 16 by means of an adjusting screw 18.
경사판(10)상에는 양쪽으로 미끄럼 슈우(sliding shue)(19)가 제공되어 있는데, 각 미끄럼 슈우(19)의 평면 사이에 경사판(10)의 주표면이 각각 배치되어져 있다. 미끄럼 슈우(19)는 경사판과 접하는 면의 반대쪽으로 구형 곡면을 형성하고 있다. 미끄럼 슈우(19)와 접하는 경사판(10)의 주표면은 슈우(19)의 평면을 따라 활주한다. 제1도에 도시되어진 바와 같이, 한쌍의 미끄럼 슈우(19)의 바깥쪽 곡면은 대체로 반경(R)의 구를 형성하도록 배치되어 있다. 미끄럼 슈우(19)의 바깥쪽 곡면에 의해 형성된 구의 중심은 경사판(10)을 양분하는 평면 즉, 경사판(10)의 두께의 중심을 따라서 놓여져 있다. 그 한쪽 끝단이 둘로 갈라지도록 형성된 피스톤로드(20)와 경사판(10)의 사이에 미끄럼 슈우(19)가 지지된다. 피스톤(21)은 피스톤로드(20)의 다른 끝단에 배치되거나 또는 피스톤 로드와 일체로 형성되며, 실린더 보더(2a)내에 활주 가능하게 수용되어 있다. 이러한 다수의 피스톤 로드 및 여러 상의 미끄럼 슈우가 압축기 내에 설치되어 있다.Sliding shue 19 is provided on both sides of the inclined plate 10, and the major surface of the inclined plate 10 is arrange | positioned between the planes of each sliding shoe 19, respectively. The sliding shoe 19 forms the spherical curved surface on the opposite side to the surface which contact | connects the inclined board. The main surface of the inclined plate 10 in contact with the sliding shoe 19 slides along the plane of the shoe 19. As shown in FIG. 1, the outer curved surfaces of the pair of sliding shoes 19 are arranged to form a sphere of radius R generally. The center of the sphere formed by the outer curved surface of the sliding shoe 19 is located along the plane dividing the inclined plate 10, that is, the center of the thickness of the inclined plate 10. A sliding shoe 19 is supported between the piston rod 20 and the inclined plate 10 formed so that one end thereof is divided into two. The piston 21 is disposed at the other end of the piston rod 20 or integrally formed with the piston rod, and is slidably housed in the cylinder border 2a. Many such piston rods and several phase slip shoes are installed in the compressor.
유체를 유입하기 위한 흡입구멍(22)과 유체를 배출하기 위한 배출구멍(23)이 밸브플레이트(24)를 관통하여 형성되어 있다. 밸브 플레이트(24)의 한면은 가스켓(25)을 통하여 실린더블록(2)에 연결되어져 있고, 밸브플레이트(24)의 다른 한면은 가스켓(29)을 통하여 실린더헤드(26)에 연결되어져 있다. 실린더헤드(26)의 격벽(26a)은 흡입실(27)과 배출실(28)로 실린더헤드(26)를 분할한다. 실린더케이싱(1)은 실린더블록(2)의 상부에 밸브플레이트(24)와 실린더헤드(26)를 부착하므로써 밀폐되어 진다. 흡입구(27a)는 흡입실(27) 안쪽으로 제공되어있고, 배출구(28a)는 배출실(28)바깥쪽으로 제공되어 있다.A suction hole 22 for introducing the fluid and a discharge hole 23 for discharging the fluid are formed through the valve plate 24. One side of the valve plate 24 is connected to the cylinder block 2 via the gasket 25, and the other side of the valve plate 24 is connected to the cylinder head 26 via the gasket 29. The partition 26a of the cylinder head 26 divides the cylinder head 26 into the suction chamber 27 and the discharge chamber 28. The cylinder casing 1 is sealed by attaching the valve plate 24 and the cylinder head 26 to the upper portion of the cylinder block 2. The suction port 27a is provided inside the suction chamber 27, and the discharge port 28a is provided outside the discharge chamber 28.
크랭크실(1a)과 흡입실(27)을 연결하기 위하여, 구멍(30)이 실린더블록(2)을 관통하여 형성되어 있다. 구멍(30)은, 밸브 플레이트(24) 및 가스켓(25, 29)을 관통하는 구멍(30a)과, 내부에 벨로우즈(34)가 들어있는 구멍(30b)으로 이루어져 있다.In order to connect the crank chamber 1a and the suction chamber 27, a hole 30 is formed through the cylinder block 2. The hole 30 consists of the hole 30a which penetrates the valve plate 24 and the gaskets 25 and 29, and the hole 30b in which the bellows 34 is contained.
구멍(31a)과 밸브시이트(31b)를 갖추고 있는 연결장치(31)가 구멍(30b)내의 크랭크실(1a)을 향한 면 상에 배치되어 있다. 유체가스의 누출을 방지하기 위하여 연결장치(31)와 실린더블록(2) 사이에 O링(32)이 끼워져 있다. 상단 양편에 구멍(33a)을 갖춘 받침대(33)가 구멍(30b)내에 고정되어 있다. 상부끝단에 니들(34a)을 가진 벨로우즈(34)가 받침대(33)상에 배치되어 있으며 일정한 압력 하에 가스로 채워져 있다. 니이들(34a)의 상단부가 구멍(31a) 내로 끼워지면, 구멍(31a)은 니이들(34a)과 연결장치(31)의 밸브시이트(31b)에 의해 밀폐되어 진다.A connecting device 31 having a hole 31a and a valve seat 31b is disposed on the surface facing the crank chamber 1a in the hole 30b. The O-ring 32 is sandwiched between the connecting device 31 and the cylinder block 2 to prevent leakage of the fluid gas. A pedestal 33 having holes 33a at both upper ends thereof is fixed in the hole 30b. A bellows 34 having a needle 34a at its upper end is arranged on the pedestal 33 and filled with gas under constant pressure. When the upper end of the needle 34a is fitted into the hole 31a, the hole 31a is sealed by the needle 34a and the valve seat 31b of the connecting device 31.
제1도와 제2도를 참조하면, 냉동회로 시스템에서 사용되어지는 상기한 바와 같은 압축기의 작동이 도시되어져 있다.1 and 2, the operation of a compressor as described above for use in a refrigeration circuit system is shown.
구동원으로부터의 회전력이 구동샤프트(4)를 회전시킬 경우, 이 회전력은 로우터(8)와 경첩연결부를 통하여 경사판(10)에 전달되어지고, 경사판(10)이 회전되어진다. 그러나, 경사판(10)의 주 표면이 경사판(10)의 회전중에 한쌍의 미끄럼 슈우(19)의 마주하는 평면사이에서 활주되어지므로, 미끄럼슈우(19)에 연결되어진 피스톤로드(20)까지는 회전력이 전달되지 않는다. 즉, 피스톤(21)은 도면의 상.하 방향으로 이동하지 못한다. 따라서, 경사판(10)의 회전력은 도면의 좌우방향으로 피스톤(21)의 왕복운동으로 변환된다. 이러한 피스톤(21)의 왕복운동으로 인하여, 흡입구멍(22)으로부터 실린더보어(2a)까지 흡입되는 유체가 압축되고 배출구멍(23)을 통하여 배출실(28)로 배출되어진다.When the rotational force from the drive source rotates the drive shaft 4, this rotational force is transmitted to the inclined plate 10 through the rotor 8 and the hinge connection portion, and the inclined plate 10 is rotated. However, since the main surface of the inclined plate 10 is slid between the opposing planes of the pair of slip shoes 19 during the rotation of the inclined plate 10, the rotational force is applied to the piston rod 20 connected to the slip shoes 19. Not delivered. That is, the piston 21 does not move in the up and down direction of the drawing. Therefore, the rotational force of the inclined plate 10 is converted into the reciprocating motion of the piston 21 in the left and right directions of the drawing. Due to the reciprocating motion of the piston 21, the fluid sucked from the suction hole 22 to the cylinder bore 2a is compressed and discharged to the discharge chamber 28 through the discharge hole 23.
이하, 압축기의 압축용량을 변화시키는 방법을 설명한다. 공기조절부하가 공기 조화장치의 설정온도 보다 높을 때, 그리고 냉동 능력이 충분하지 않을 때, 냉매의 흡입압력이 상승되고 따라서 흡입실 내에서의 압력도 상승된다. 따라서, 흡입실(27)에 연결된 구멍(30b)내의 압력 또한 상승된다.Hereinafter, a method of changing the compression capacity of the compressor will be described. When the air regulating load is higher than the set temperature of the air conditioner, and when the freezing capacity is insufficient, the suction pressure of the refrigerant is increased and thus the pressure in the suction chamber is also raised. Therefore, the pressure in the hole 30b connected to the suction chamber 27 also rises.
구멍(30b)내에 배치된 벨로우즈(34)속의 가스는 가스의 압력이 냉동 시스템 내의 설정온도에 상응하는 흡입압력 보다 약간 높도록 밀폐되어져 있다.The gas in the bellows 34 disposed in the hole 30b is sealed so that the pressure of the gas is slightly higher than the suction pressure corresponding to the set temperature in the refrigeration system.
따라서, 공기 조절부하가 공기 조화장치의 설저온도 보다 높을 경우에, 벨로우즈(34)는 제1도에 도시된 바와 같이 오른쪽으로 수측되며, 니들(34a)이 밸브시이트(31b)와 떨어져서 구멍(31a)을 개방시킨다. 따라서, 흡입실(27)은 크랭크실(1a)에 연결되어 진다. 압축기의 작동에 의해 크랭크실(1a)로 누출된 가스가 흡입실(27)로 반환되어지기 때문에, 크랭크실(1a) 내의 압력은 흡입실(27)내의 압력과 거의 동일하다.Therefore, when the air control load is higher than the temperature of the air conditioner, the bellows 34 is leveled to the right as shown in FIG. 1, and the needle 34a is separated from the valve seat 31b so that the hole 31a is opened. ). Therefore, the suction chamber 27 is connected to the crank chamber 1a. Since the gas leaked into the crank chamber 1a by the operation of the compressor is returned to the suction chamber 27, the pressure in the crank chamber 1a is almost equal to the pressure in the suction chamber 27.
이러한 상태에서, 가스압축의 반작용력은 경사판(10)에 동일한 각도로 배치된 다수의 피스톤에 의해서 압축 싸이클중에 경사판(10)에 대해서 작용하고, 따라서 상기한 경첩연결부에 작용한다. 피스톤(21)상에 작용하는 반작용력에 의해 모멘트(M1)가 발생되며, 크랭크실(1a)과 흡입실(27)간의 압력차에 의하여 모멘트(M3)가 발생되어진다. 따라서, 구멍(31a)이 개방되고 크랭크실(1a)과 흡입실(27)간의 압력차가 없을 경우, 모멘트(M2)만이 모멘트(M1)에 대항한다.In this state, the reaction force of the gas compression acts on the inclined plate 10 in the compression cycle by a plurality of pistons arranged at the same angle on the inclined plate 10, and thus acts on the hinge connection portion described above. The moment M 1 is generated by the reaction force acting on the piston 21, and the moment M 3 is generated by the pressure difference between the crank chamber 1a and the suction chamber 27. Therefore, when the hole 31a is opened and there is no pressure difference between the crank chamber 1a and the suction chamber 27, only the moment M 2 is opposed to the moment M 1 .
따라서, 만약에 코일스프링(12)의 복원력이 모멘트(M2)가 모멘트(M1)보다 더 커지도록 설정되어 있다면, 경사판(10)의 로우터(8)쪽으로 이동하여 경첩연결부의 핀(11)을 중심으로 회전되며, 핀(11)은 로우터(8)의 기다란구멍(8b)의 상단부로 말린다. 따라서, 경사판(10)의 경사각은 수직면에 대하여 최대로 되어진다.Thus, if the restoring force of the coil spring 12 is set such that the moment M 2 is greater than the moment M 1 , it moves toward the rotor 8 of the inclined plate 10 and the pin 11 of the hinge connection portion. It is rotated about the pin 11 is dried to the upper end of the elongated hole (8b) of the rotor (8). Therefore, the inclination angle of the inclined plate 10 is maximum with respect to the vertical plane.
이것은 압축기의 통상의 냉매용량에 대응하는 실린더(2a) 내에서의 피스톤(21)의 최대 행정을 제공한다.This provides the maximum stroke of the piston 21 in the cylinder 2a corresponding to the normal refrigerant capacity of the compressor.
공기조절 부하가 낮아질 경우, 그리고 압축기가 고속으로 가동될 경우, 압축기의 압축용량은 과도하게 되어진다. 그러므로, 흡입실(27)내의 압력은 감소되어지고, 벨로우즈(34)는 니이들(34a)에 의해 구멍(31a)을 폐쇄하도록 왼쪽으로 이동되어진다. 이러한 상태는 제2도에 도시되어 있다. 이러한 경우에 있어서, 크랭크실(1a)내의 압력은 점차로 증가하고, 압축 행정중에 피스톤과 실린더 사이의 틈새를 통하여 실린더실로부터 크랭크실로 누출되어지는 블로우-바이 가스(blow-by gas)가 크랭크실 내에 포함되기 때문에, 작은 압력차가 발생한다. 크랭크실(1a)내의 압력이 증가하는 동안, 모멘트(M3)가 발생되어지고, 크랭크실(1a) 내에서 압력의 증가에 대응하여 그 크기가 증가한다.When the air conditioning load is low and the compressor is running at high speed, the compression capacity of the compressor becomes excessive. Therefore, the pressure in the suction chamber 27 is reduced, and the bellows 34 is moved to the left to close the hole 31a by the needles 34a. This state is shown in FIG. In this case, the pressure in the crank chamber 1a gradually increases, and blow-by gas leaking from the cylinder chamber into the crank chamber through the gap between the piston and the cylinder during the compression stroke is introduced into the crank chamber. As it is included, a small pressure difference occurs. While the pressure in the crank chamber 1a increases, the moment M 3 is generated, and its magnitude increases in response to the increase in the pressure in the crank chamber 1a.
이러한 모멘트(M3)는 모멘트(M1)에 대항하므로, 어느 시점에서 모멘트(M2와 M3)의 총합 크기가 모멘트(M1)을 초과한다. 이렇게 되어질 경우, 경첩연결부의 핀(11)을 중심으로 반시계 방향으로의 모멘트가 경사판(10)에 작용하므로, 수직면에 관한 경사판(10)의 경사각이 감소되어 진다. 경사각의 감소는 핀(11)이 로우터(8)의 기다란 구멍(8b)의 하단부에 접할때까지 계속되어 진다.Since this moment M 3 is opposed to the moment M 1 , at some point the total size of the moments M 2 and M 3 exceeds the moment M 1 . In this case, since the moment in the counterclockwise direction acts on the inclined plate 10 about the pin 11 of the hinge connection portion, the inclination angle of the inclined plate 10 with respect to the vertical plane is reduced. The reduction of the inclination angle continues until the pin 11 contacts the lower end of the elongated hole 8b of the rotor 8.
경사각이 감소되어지므로써, 실린더 내에서 피스톤의 행정은 감소되어지고, 압축기의 용량도 점차로 감소되어 진다. 피스톤의 운동이 완전하게 정지되는 것은 냉매가스와 윤활유의 분출이 정지되기 때문에 바람직하지 못하므로, 압축기의 계속적인 윤활을 유지하기 위해서 피스톤의 약간의 운동을 유지시켜야 한다.As the angle of inclination is reduced, the stroke of the piston in the cylinder is reduced, and the capacity of the compressor is gradually reduced. A complete stop of the piston movement is undesirable because the ejection of refrigerant gas and lubricant is stopped, so some movement of the piston must be maintained to maintain continuous lubrication of the compressor.
경첩 연결부에서 로우터(8)의 기다란 구멍(8b)의 길이는, 최소 압축량이 최대 압축량의 20 내지 30퍼센트 정도가 되도록 결정되어 진다.The length of the elongated hole 8b of the rotor 8 at the hinge connection is determined so that the minimum compression amount is about 20 to 30 percent of the maximum compression amount.
제3a도를 참조하면, 종래에 사용된 피스톤과 경사판의 연결장치가 도시되어져 있다. 반경(B)을 가진 반구 형태로 된 미끄럼 슈우(19)가 두께(t)의 경사판(10)의 양쪽에 배치되어져 있는데, 한쌍의 미끄럼 슈우(19)의 구면 사이의 간격(A)는 이하의 공식(1)으로 표시되어 진다.Referring to FIG. 3A, there is shown a connection device of a piston and an inclined plate conventionally used. A hemispherical sliding shoe 19 having a radius B is arranged on both sides of the inclined plate 10 having a thickness t. The distance A between the spheres of the pair of sliding shoes 19 is as follows. It is represented by the formula (1).
Figure kpo00001
Figure kpo00001
여기서 α는 경사판(10)의 중심축에 대한 수직축의 각도이다.Α is the angle of the vertical axis with respect to the central axis of the inclined plate 10.
위에서 언급한 바와 같이, 경사판(10)의 경사각이 변화하므로, 공식(1)에 표기된 반구체의 구면 사이의 간격(A)는 경사판(10)의 경사각에 따라 변화한다. 구면 사이의 간격(A)이 경사판(10)의 경사각에 따라 변화하고, 다른 한편으로 지지부(35) 사이의 간격(C)은 고정되어 있으므로, 비록 구면 사이의 간격(A)가 제3a도에 도시되어진 바와 같이 피스톤로드(20)의 지지부(35) 사이의 간격(C)와 동일한 간격이 되어질지라도, 제3b도에 도시되어진 바와 같이, 미끄럼 슈우(19)와 경사판(10) 사이에 틈새가 생기고, 피스톤(21)의 매끄러운 동작이 방해되어 진다.As mentioned above, since the inclination angle of the inclined plate 10 changes, the spacing A between the spherical surfaces of the hemispheres shown in formula (1) changes according to the inclination angle of the inclined plate 10. Since the spacing A between the spherical surfaces changes according to the inclination angle of the inclined plate 10, and on the other hand, the spacing C between the supporting portions 35 is fixed, the spacing A between the spherical surfaces is shown in FIG. 3A. Although shown to be the same distance as the spacing (C) between the support portion 35 of the piston rod 20 as shown, as shown in Figure 3b, there is a gap between the sliding shoe 19 and the inclined plate 10 And smooth operation of the piston 21 is hindered.
반면에, 제4도에 도시되어진 바와 같이, 본 발명에 따른 미끄럼 슈우(19)는 경사판(10)에 접합 평면의 반대쪽에 각각 구면을 형성하고 있다. 한쌍의 슈우(19)는 바깥쪽 구면이 경사판(10)의 중심평면(D)(경사판의 바깥쪽 주표면을 동일하게 절반으로 분할한 면)상의 한 지점에서 중심이 되는 공동 중심을 가진 반경(R)으로 된 구면을 형성하도록 경사판(10)의 주표면 외부에 배치되어져 있다. 구면 사이의 간격(A)은 경사판(10)의 경사각에 구속됨이 없이 항상 동일하다. 그러므로, 미끄럼 슈우(19)와 경사판(10) 사이에 틈새가 발생되지 않고, 피스톤(21)이 항상 매끄럽게 운동할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 4, the sliding shoe 19 according to the present invention forms a spherical surface on the inclined plate 10 opposite to the joining plane, respectively. The pair of shoes 19 has a radius with a common center that the outer sphere is centered at a point on the center plane D of the inclined plate 10 (the surface of which is divided equally in half by the outer major surface of the inclined plate). It is arrange | positioned outside the main surface of the inclination board 10 so that the spherical surface of R) may be formed. The spacing A between the spheres is always the same without being constrained by the inclination angle of the inclined plate 10. Therefore, no gap is generated between the sliding shoe 19 and the inclined plate 10, and the piston 21 can always move smoothly.
본 발명은 바람직한 실시예에 따라 상세하게 설명되어져 있으나, 이것은 본 발명을 여기에만 한정되는 것이 아니며 다만 실시예에 불과한 것이다. 다른 변경 및 수정이 본 발명의 범위 내에서 쉽게 이루어질 수 있다는 것은 이 분야에 통상의 지식을 가진자에게 쉽게 이해되어질 것이다.Although the present invention has been described in detail in accordance with the preferred embodiment, this is not limited to the present invention only, but is only an embodiment. It will be readily understood by those skilled in the art that other changes and modifications can be readily made within the scope of the present invention.

Claims (3)

  1. 크랭크실(1a)을 포함하고 있는 하우징(1)과, 상기 하우징내에 회전 가능하게 지지된 구동샤프트(4)와, 상기 구동샤프트에 연결된 경사판(10)과, 상기 경사판의 회전에 의해 왕복운동하는 다수의 피스톤(21)과, 상기 경사판의 원주면을 따라서 활주할 수 있도록 상기 피스톤을 상기 경사판에 연결하는 연결장치와, 상기 경사판의 경사각이 소정의 범위 내에서 변화되도록 상기 경사판을 상기 구동샤프트에 연결하는 경첩연결부(8b, 10b, 11)와, 그리고 상기 크랭크실 내의 압력을 조절하는 제어수단(34)으로 구성된 용량가변형 압축기로서, 상기 연결장치가 한쌍의 미끄럼 슈우(19), 및 이 미끄럼 슈우를 지지하는 상기 피스톤(21)의 지지면으로 이루어져 있고, 상기 한쌍의 미끄럼 슈우(19)가 상기 경사판(10)의 주 표면과 접하는 제1면 및 그 반대쪽 면을 각각 가지고 있으며, 상기 한쌍의 미끄럼 슈우의 상기 반대쪽 면들이 공동중심을 가지는 반경(R)의 구형 외면을 각각 형성하고 있는 용량가변형 압축기.A housing 1 including a crank chamber 1a, a drive shaft 4 rotatably supported within the housing, an inclined plate 10 connected to the drive shaft, and reciprocating by rotation of the inclined plate. A plurality of pistons 21, a connecting device for connecting the pistons to the inclined plate so as to slide along the circumferential surface of the inclined plate, and the inclined plate to the drive shaft so that the inclination angle of the inclined plate is changed within a predetermined range. A variable capacity compressor comprising a hinge connecting portion (8b, 10b, 11) for connecting and a control means (34) for adjusting the pressure in the crankcase, wherein the connecting device comprises a pair of sliding shoes (19), and the sliding shoes. It consists of a support surface of the piston 21 for supporting the, the pair of sliding shoes 19 has a first surface and the opposite surface in contact with the main surface of the inclined plate 10, respectively Was, the capacity modulation compressor, which forms the outer surface of the spherical radius (R) that has a hollow center Wu the opposite side of the pair of the sliding shoe, respectively.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단(34)이 벨로우즈로 되어 있는 용량가변형 압축기.A variable displacement compressor according to claim 1, wherein said control means (34) are bellows.
  3. 제1항에 있어서, 상기 미끄럼 슈우(18)의 구형 외면의 상기 공동 중심이 상기 경사판(10)의 두께를 양분하는 중심선(D)상에 놓여있는 용량가변형 압축기.The variable displacement compressor according to claim 1, wherein the cavity center of the spherical outer surface of the sliding shoe (18) lies on a center line (D) that bisects the thickness of the inclined plate (10).
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