KR930009734B1 - 가변용량형 회전식 압축기 - Google Patents

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내용 없음.

Description

가변용량형 회전식 압축기

제 1 도는 본원 발명의 가변용량형 회전식 압축기의 일실시예의 단면도.

제 2 도는 제 1 도의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도.

제 3 도는 제 2 도의 Ⅲ-Ⅲ선 확대 단면도.

제 4a 도는 제 1 도 Ⅳa-Ⅳa선 단면도.

제 4b 도는 제 4a 도에 있어서의 회전식 압축기에 사용한 솔레노이드 밸브를 설명하기 위한 부분도.

제 4c 도는 제 4a 도의 Ⅳc-Ⅳc선 단면도.

제 4d 도는 제 4b 도의 Ⅳd-Ⅳd선 단면도.

제 5 도는 제 1 도 내지 제 4d 도의 실시예에 있어서의 100% 용량운전시의 회전식 압축기의 작동설명도.

제 6 도는 제 1 도 내지 제 4d 도의 실시예에 있어서의 용량제어 운전시의 회전식 압축기의 작동설명도.

제 7 도는 본원 발명에 있어서의 용량제어범위 설명도.

제 8a 도는 본원 발명의 다른 실시예에 있어서의 가변용량형 회전식 압축기의 단면도.

제 8b 도는 제 8a 도의 Ⅷb-Ⅷb선 단면도.

제 8c 도는 제 8a 도의 Ⅷc-Ⅷc선 단면도.

제 9 도는 제 8a 내지 제 8c 도의 실시예에 있어서의 중간용량 제어 운전시의 회전식 압축기의 작동설명도.

제 10 도는 제 8a 내지 제 8c 도의 실시예에 있어서의 100% 용량 제어 운전시의 회전식 압축기의 작동설명도.

제 11 도는 본원 발명의 또 하나의 실시예의 가변용량형 회전식 압축기의 단면도.

제 12a 도는 제 11 도의 XIIa-XIIa선 단면도.

제 12b 도는 제 12a 도의 XIIb-XIIb선 단면도.

제 13a 도는 제 11 도의 실시예에 있어서의 최소용량 운전시의 설명도.

제 13b 도는 제 12a 도의 실시예에 있어서의 중간용량 운전시의 설명도.

제 13c 도는 제 12b 도의 실시예에 있어서의 최대용량 운전시의 설명도.

제 14 도, 제 15 도는 각각 본원 발명의 다른 실시예에 있어서의 가변용량 회전식 압축기의 단면도.

제 16 도는 제 15 도의 XVI-XVI선 단면도.

제 17 도는 본원 발명의 가변용량형 회전식 압축기의 일실시예의 단면도.

제 18 도는 제 17 도의 변형예의 단면도.

본원 발명은 가변용량형 회전식 압축기에 관한 것이며, 특히 차량용 공조장치에 적합한 가변용량형 회전식 압축기에 관한 것이다.

종래의 가변용량형 회전식 압축기는 일본국 실개소 57(1982)-58,791호 공보에 기재된 바와 같이, 원통형 내면을 가진 하우징과, 이 하우징의 내면에 회전가능하게 배설된 얇은 실린더와, 가동베인을 가지며, 실린더에 편심하여 실린더에 회전가능하게 배설된 로터로 이루어지고, 실린더 내면과 로터의 외면으로 형성되는 작동실이 있으며, 이 작동실은 베인에 의해 복수의 작동실로 분할된다. 로토가 회전하면 유체는 흡입포트에서 흡입행정하에 작동실 안으로 흡입되어 압축된 후, 토출포트를 통하여 토출된다.

실린더에는 유체를 흡입하기 위한 개구가 있으며, 이 개구는 유체가 겹쳐진 개구를 통하여 작동실 안으로 흡입되도록 하우징에 형성된 개구와 거의 동일한 면의 위치에 있다. 개구는 로터의 회전방향으로 개시점에서 종료점으로 뻗는다. 회전식 압축기는 하우징의 개구에 대하여 실린더의 회전을 통하여 실린더의 개구를 변화시키고, 겹쳐진 개구면을 변화시킴으로써 그 용량을 제어하여 흡입유체량을 변화시킨다.

상기 종래 기술에 있어서는 작동실에의 흡입개시는 흡입행정하에서 작동실 전방의 베인이 흡입포트의 개시점을 통과한 때이며, 흡입종료는 작동실 후방의 베인이 흡입포트의 종료점을 통과한 때이다. 로터회전중심에 대해 흡입포트개구각을 θp, 베인의 피치를 θv로 하면, 작동실에서의 흡입은 로터회전각에서 θp+θv의 각도만큼 행하여진다. 종래의 회전식 압축기의 용량제어기술에 있어서는 흡입개구각 Qp 을 실린더의 회전에 의해 변화시켜서 압축기의 용량을 변화시킨다. 용량을 최소용량으로 제어할때 θp를 O 에 가깝도록 하는 것은 가능하나, 베인의 피치 θv는 변화될 수 없고, 어떤 유한한 값을 가지고 있으므로 흡입행정은 베인피치 θv의 회전각도만 행하여지며, 용량제어할 때의 최소용량에는 한도가 있었다.

본원 발명의 목적은 용량제어시의 최소용량을 충분히 작게 취할 수 있고, 용량제어범위가 넓은 가변용량형 회전식 압축기를 제공하는데 있다.

본원 발명의 목적을 달성하기 위하여, 가변용량형 회전식 압축기는 실린더와, 로터의 외면이 한위치에서 실린더의 내면과 접촉하거나 또는 근접한 관계에 있도록 하며, 다른 위치에서는 실린더의 내면으로부터 떨어지게 함으로써 실린더의 내면과 로터의 외면 사이에 작동실을 형성하는 로터와, 로터에 설치되어 작동실을 복수의 작동실로 분할하는 최소한 하나의 가동베인과, 실린더의 측면을 덮는 사이드플레이트로 이루어지며, 로터가 회전하면 작동실이 증대되는 로터 측면과 접촉하는 위치에서 상기 하나의 사이드플레이트에 형성된 흡입포트로 이루어지는 흡입로가 있으며, 이 흡입로는 사이드플레이트의 흡입포트와 증대되는 작동실을 연통시키기 위하여 로터에 형성되어서 유체가 사이드플레이트의 흡입포트와 로터의 흡입로를 통해 작동실 안으로 흡입되도록 구성되어 있다.

이 회전식 압축기에 있어서는 로터의 측면에 개구되어 있는 흡입로의 개구가 사이드 플레이트의 흡입포트에 유체로 접속될 때 흡입이 행하여진다.

로터의 흡입통로의 개구회전각은 충분히 작게 할 수있으며, 사이드플레이트의 흡입포트의 회전각도 베인피치에 관계없이 작게 할 수 있다. 따라서, 회전식 압축기의 용량제어의 최소용량을 충분히 작게 할 수 있으며, 용량제어범위를 넓게 할 수 있다.

다음에, 본원 발명의 일실시예를 제 1 도 - 제 4 도에 의해 설명한다.

제 1 도에 있어서, 회전식 압축기는 원통형 내면을 가진 실린더(5)와, 샤프트부(100)을 가지고, 제 2 도에 나타낸 바와같이 한 위치에서 실린더(5)의 원통형 내면과 접촉하며, 다른 위치에서 실린더로부터 떨어지도록 실린더(5)에 편심된 상태로 배치되어 작동실(7)을 형성하는 로터(1)와, 각각 실리던(5)와 로터(1)의 한 측면을 폐쇄하는 프론트사이드플레이트(2)와, 이 프론트사이드플레이트(2)측에 배치된 프론트커버(3)와, 실리던(5)와 로터(1)의 다른 측면을 덮는 리어사이드 플레이트(6)와, 리어사이드플레이트(6)측에 배치된 리어커버(12)와, 로터(1)에 슬라이드 가능하게 결합된 베인(8)으로 이루어져 있다. 프론트커버(3), 프론트사이드플레이트(2), 실린더(5), 리어사이드플레이트(6) 및 리어커버(12)는 축방향으로 배설되어 볼트로 고정되어 있다. 로터(1)는 서로 간격을 두고 떨어진 베어링(4a), (4b)을 통하여 프론트커버(3)에 의해 회전가능하게 지지되어 있다. 로터(1)의 샤프트부(100)에는 전자(電磁)클러치(22)가 구비되어 있으며, 이 클러치(22)를 통하여 외부회전력이 로터(1)에 전달되어 로터는 회전하게 된다.

제 2 도에 있어서, 베인(8)은 베인의 길이방향으로 슬라이드하도록 로터(1)에 형성된 베인홈(101)을 통하여 로터(1)에 결합되어 있다. 베인(8)은 중심부에 가이드(801)가 있다. 가이드(801)는 로터(1)의 공간 g에 배치되어 있으며, 베인의 길이방향에 수직방향으로 뻗은 원통형 슬라이드(802)을 가지고 있다. 슬라이드면(802)에는 베어링(23)으로 슬라이더핀(11)에 회전가능하게 장착된 슬라이드(10)가 슬라이드가능하게 삽입되어 있다. 슬라이더핀(11)은 플랜지부(111)에 의해, 그리고 볼트부(112)에 나사고정된 너트(24)에 의해 리어사이드 플레이트(6)에 고정되어서 실린더(5)의 원통형 내주면의 중심축에, 그리고 로터(1)의 축에 편심된 상태의 위치로 배치된다.

베인(8)의 양 끝부분에는 예를들면 주철제의 팁실(tip seal) (9)이 장착되고, 베인팁과 실리더(5)의 원통형 내주면과의 사이에 밀봉을 유지하는 기능을 갖는다.

베인(8)은 로터(1)의 외면으로 부터 돌출한 2 개의 돌출베인부분과 실린더(5)의 원통형 내부면과 로터(1)의 외면 사이의 접촉부분에 의해 작동실(7)을 3개 작동실(7a), (7b), (7c)로 분할한다.

제 3 도에 나타낸 바와 같이, 로터(1)는 이곳에 형성된 흡입로(102)를 가지고 있다. 흡입로(102)의 일단은 작동실(7)에 개구되어 있고, 타단은 로터(1)의 측면과 리어사이드플레이트(6)의 접촉면에 개구되어 있으며, 흡입로(102)는 로터(1)의 회전방향에 대하여 베인(8)의 배면에 위치하고 있다. 리어사이드플레이트(6)는 이곳에 형성된 흡입 로트(601)를 가지고 있다. 흡입포트(601)의 일단은 리어사이드플레이트(6)와 리어커버(12)에 의해 형성된 저압실(13)에 개구되어 있고, 흡입포트(601)의 타단은 상기 접촉면에 개구되어 있다. 여기서, 흡입로(102) 및 흡입포트(301)는 흡입계로 (吸入系路)를 형성한다.

흡입포트(301)는 회전방향으로 뻗어 있다. 로터(1)가 회전하여 로터(1)의 흡입로(102)가 리어사이드플레이트(6)의 흡입포트(601)와 연통될 때, 흡입행정하에 저압실(13)로부터 작동실(7a)안으로의 유체흡입은 개시되고, 연통이 멈추면 유체흡입은 종료된다.

회전방향의 흡입포트(601)의 개시점 또는 종료점은 용적이 증가하는 작동실(7a)에 들어간 흡입로가 흡입포트(601)와 연통되기 시작하는 개시점에 설치할 수 있으며, 흡입포트(601)의 종료점은 흡입행정하에 작동실이 최대용량에 도달하기 전의 어느 지점에서나 원하는 지점에 설치할 수 있는 것이 바람직하다. 필요에 따라, 흡입포트(601)의 종료점은 개시점과 근접하여 둘 수 있으므로, 필요에 따라 최소용량을 줄일 수 있게 한다.

제 4a 도 - 제 4d 도에 나타낸 바와 같이, 압축기 용량을 제어하기 위해 가변용량형 회전식 압축기에는 리어사이드플레이트(6)에 형성된 다른 제 2 의 흡입포트(602)를 구비하고 있다 제 2 의 흡입포트(602)는 흡입행정하에 저압실(13)과 작동실(7a)에 연통된다. 즉, 제 2 의 흡입포트(602)는 저압실(13)에서 작동실(7a)로 리어사이드플레이트(6)를 직접 통과하도록 형성되고, 작동실이 최대용량 또는 용적에 달할때까지 저압실(13)이 작동실(7)과 연통되는 위치에 설치된다(제 2 도에 나타낸 바와같은 작동실(7b)의 상태). 제 2 의 흡입포트(602)의 개구는 직경이 베인(8)의 두께보다 작다.

또, 압축기는 제 2 의 흡입포트(602)에 솔레노이드밸브(14)를 구비하고 있어서 솔레노이드밸브(14)의 조작에 따라 제 2 의 흡입포트(602)가 개폐됨으로써 작동실(7)과 저압실(13)간에 액체가 연통 또는 단절된다.

제 4a 도-제 6 도를 참조하면서 회전식 압축기의 동작을 설명한다.

먼저, 자동차의 공조기를 위하여 회전식 압축기를 사용하여 냉풍을 필요로 할 때는 압축기를 구동한다. 솔레노이드밸브(14)에의 통전이 이루어져서 제 2 의 흡입포트(602)가 "개방"상태(제 4a 도, 제 4c 도의 상태)로 되면 제 5 도에 나타낸 바와 같이 압축기는 (b)의 상태에서 흡입포트(602)에 위치한 후방베인에 의해서 제 2 의 흡입포트(602)가 차단되는 (f)의 상태 즉 최대용적까지 흡입을 행하고, 그 후 압축, 토출을 행하여 토출용량은 최대가 되며, 솔레노이드밸브(14)는 용적을 제어하는 수단이다.

한편, 솔레노이드밸브(14)에의 통전이 오프이고, 제 2 의 흡입포트(602)가 "폐쇄"의 상태(제 4b 도, 제 4d 도의 상태)에서는 제 6 도에 나타낸 바와 같이 압축기는 (b)의 상태로부터 제 1 의 흡입포트(601)와 로터의 흡입로(102)가 연락되어 있는 (c)의 상태까지 흡입행정을 행하고, 그 후 (f)의 상태까지 단열팽창을 행한다. 이 경우, 흡입포트(601)는 흡입로(102)에서 단절되고, 제 6 도의 밀폐된 작동실(7)에서 팽창행정이 행하여진다. 그 후, 압축, 토출을 제 6 도에 나타낸 바와 같이 행하지만 제 6c 도의 상태 외에는 흡입을 행하지 않으므로 흡입 포트(601)와 흡입로(102)는 단절되고, 토출용량은 제 2 의 흡입포트가 개구되었을 때에 비해 대폭적으로 저하된다.

즉, 솔레노이드(14)의 온, 오프에 의해 콤프레이서의 용량을 변화시키는 것이 가능하다.

즉, 본 실시예와 같이 제 1 의 흡입포트(601)를 로터(1)의 측면으로 덮히는 사이드플레이트(6)의 측면에 개구시키고, 제 7 도에 나타낸 바와 같이 로터(1)를 회전시킴에 따라 로터(1)에 형성되고, 흡입포트(601)에 연통되어 있는 흡입로(102)가 흡입포트(601)에서 차단되는 구조로 하면, 제 1 의 흡입포트(601)에 의한 흡입행정 종료시의 용적을 충분히 작게 하는 것이 가능하며, 용량제어의 범위는 솔레노이드밸브(14)에 의해 제어되는 제 2 의 흡입포트(602)를 설치함으로써 충분히 넓어질 수 있다.

다음에, 제 8a 도 - 제 10 도에 의해 본원 발명의 다른 실시예를 설명한다.

압축기는 리어사이드플레이트(6a)와 이 리어사이드플레이트(6a)에 결합된 솔레노이드밸브의 구조를 제외하고는 제 1 도 - 제 4 도에 나타낸 실시예와 동일하다. 이 실시예의 리어사이드플레이트(6a)에는 제 8a 도에 나타낸 바와 같이, 제 1 의 흡입포트(61a), 제 2 의 흡입포트(611a) 및 제 23 의 흡입포트(621a)의 3개의 흡입포트가 로터(1)의 측면으로 덮히는 리어사이드플레이트(6a)의 측면에 원주방향으로 나란히 개구되어 있다. 이중 제 1 의 흡입포트(601a)는 항상 흡입실(13)과 연통되고, 로터(1)에 형성된 흡입로(102)를 통해 작동실(7)과 연통되지만, 제 2, 제 3 의 흡입포트(611a), (621a)는 각각 리어사이드플레이트(6a)에 설치된 솔레노이드밸브(141), (141a)에 의해 작동실(7)과 저압실(13)과의 연통을 제어할 수 있는 구조로 되어 있다. 즉, 제 1 의 흡입포트(601a)는 앞의 실시예의 흡입포트(601)의 구조와 동일하게 리어사이드플레이트(6a)에 형성된다. 제 2 및 제 3 의 흡입포트(611a), (621a)는 각각 그 한끝이 리어사이드플레이트(6a)에 형성된 흡입로(612a), (622a)를 통해 저압실(13)에 개구되고, 다른 끝이 로터(1)의 측면에 개구되어서, 로터가 회전함에 따라 제 2 및 제 3 의 흡입포트(611a), (621a)가 흡입로(102)를 통해 작동실(7)에 연통할 수 있게 된다. 흡입로(612a), (622a)에는 각각 흡입로(612a), (622a)를 개폐하도록 솔레노이드밸브(141), (141a)가 구비되어 있으며, 솔레노이드밸브(141), (141a)는 흡입포트(611a), (621a) 및 흡입로(612a), (622a)로 형성되는 흡입계로를 개폐하는 수단이다.

제 8a 도에 나타낸 각 솔레노이드밸브(141), (141a)는 각각 8b 도 및 제 8c 도의 상태를 나타낸다. 즉, 통전된 솔레노이드밸브(141)는 제 2 의 흡입포트(611a)를 개방하고, 솔레노이드밸브(141a)는 단전되어 제 3 의 흡입포트(621a)를 폐쇄한다. 또한, 상기 제 3 의 흡입포트(621a)는 흡입행정의 작동실(7)의 용적이 최대가 될때까지 로터(1)의 흡입로(102)와 연통되는 위치에 배설되어 있다.

제 9 도는 제 8a 도의 상태에서의 압축기의 작동상태를 설명한 것이다. 제 1 또는 제 2 의 흡입포트(601a)(611a)와, 로터(1)의 흡입로(102)와는 제 9b 도의 상태에서 (d)의 상태까지 연통되고, 제 1 및 제 2 의 흡입포트(601a), (611a)와 이들에 연통되는 흡입로(102)를 통하여 흡입행정을 행하지만, 그 후는 베인(8)에 의해 밀폐된 작동실(7)에서 개스가 팽창되는 밀폐상태에서 (f)의 최대용적까지 팽창행정을 행한 후 , 압축행정, 토출행정을 제 9 도에 나타낸 바와 같이 행한다.

제 10 도는 로터(10)의 흡입로(102)가 로터(1)의 회전을 통하여 흡입포트(601a), (611a), (621a)와 연통될 때, 제 3 의 흡입포트(621a)를 개폐하는 솔레노이드밸브(141a)로 온되고, 제 1, 제 2, 제 3 의 흡입포트(601a), (611a), (621a)가 모두 작동실(7)에 연통된 상태에서의 압축기의 작동을 설명한 것이다. 작동실(7)은 (b)의 상태에서 (f)의 상태까지 흡입행정을 행하고, 그후 압축, 토출행정을 행하여 토출용량은 최대가 된다.

또한, 제 8a 도에 나타낸 회전식 압축기에 있어서 솔레노이드밸브(141)를 오프함으로써 흡입로(621a)를 폐쇄하고, 제 2 의 흡입포트(611a)는 저압실(13)과의 연통이 차단되며, 제 1 의 흡입포트(601a)만이 로터(1)의 흡입로(102)를 통하여 작동실(7)과 저압실(13)에 연통 가능하게 되었을 때 압축기의 작동상태는 제 6 도와 같다. 이때, 작동실은 제 10b 도의 위치에서 (c)의 위치 외에는 흡입행정을 하지 않고, 압축기의 토출용량은 가장 작다.

상기와 같이, 이 실시예에 의하면 압축기의 용량을 3 단계로 전환할 수 있다.

제 11 도 - 제 13 도에 본원 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다.

제 11 도, 제 12a 도, 제 12b 도에 있어서, 리어사이드플레이트(6b)의 전방 또는 좌측에서의 회전식 압축기의 구조는 상기 제 1 및 제 2 실시예와 공통이다.

제 12a 도에 나타낸 바와 같이 리어사이드플레이트(6b)에는 로터(1)의 측면에 대응하는 위치에 형성된 링형의 홈(601b)이 있다. 상기 홈(601b)의 원주면에는 이것도 역시 링형의 부재(15)가 제 12b 도에 나타낸 바와 같이 슬라이드가능하게 삽입되어 있다. 링부재(15)의 두께는 홈(601b)의 깊이와 대략 동일하며, 또한 그 링부재(15)의 외경은 홈(601b)의 외주지름보다 작게 양자의 사이에 링형의 공간이 남아 있다. 상기 링형 공간을 2 개의 공간(602b), (604b)으로 분할하는 형태로 간막이 부재(16) 및 간막이부재(17)가 각각 상기 리어사이드플레이트(6b) 및 링부재(15)에 고정되어 있다. 링부재(15)에는 역시 스토퍼핀(21)의 고정되어 있으며, 한쪽 방향에 대해서 링부재(15)의 회전각을 규제하고 있다.

또한, 링부재(15)의 원주면에는 치형(齒形) (151)이 성형되어 있고, 이 치형(151)은 서보모터(19)의 샤프트에 고정된 피니언(18)과 맞물려 있으며, 피니언(18)은 리어커버(12b)의 외부에 장착된 서보모터(19)로 회전시킬 수 있는 구조로 되어 있다. 공간(602b)은 원호형으로 되어 있으며, 이 원호형 공간(602b)의 개시단은 간막이부재(16)에 의해 형성되고, 공간(602b)의 종료단은 이동가능한 링형의 부재(15)에 고착된 간막이부재(17)에 의해 형성된다. 공간(602b)은 연통공(603b)을 통하여 저압흡입실(13b)에 개구되어 있으며, 로터(1)의 측면에 의해 작동실(7)에 폐쇄되어 있다. 공간(602b)은 제 13a 도-제 13c 도에 도시된 바와 같이 로터(1)의 회전을 통하여 로터(1)에 형성된 흡입로(102)에 의해 작동실(7)에 연통된다. 다른 공간(604d)은 저압실(13b)에 개구되어 있지 않다.

상기 원호형 공간(602b)은 링부재(15)의 회전을 통하여 간막이부재(17)가 회전함으로써 제 13a 도, 제 13b 도 및 제 13c 도와 같이 연속적으로 그 길이를 변화하고, 이에 따라 용적도 연속적으로 변화한다.

제 13a 도에 나타낸 원호형 공간(602b)의 상태는 간막이부재(17)가 스토퍼핀(21)이 간막이부재(16)에 도달할 때까지 회전하는 상태에 있으며, 이 상태를 공간이 최소이다. 이와 같은 상태의 압축기는 연통공(603b), 공간(602b) 및 로터(1)의 회전에 의해 이 공간(602b)과 연통되는 흡입로(102)를 통하여 저압실(13b)로부터 작동실(7)로 개스를 흡입한다. 제 13a 도, 제 13b 도 및 제 13c 도의 상태에서는 압축기의 작동상태는 각각 상기 제 6 도, 제 9 도 및 제 10 도와 대략 같다. 제 13b 도의 상태에 있는 회전식 압축기는 제 13a 도의 상태에 있는 것보다 용량이 더 크며, 제 13c 도의 상태에 있는 것보다는 작다.

서보모터(9)는 콘트롤러(20)에 의해 제어되며, 에바포레이터핀(evaporator fin)의 온도나, 흡입압력 등의 냉동사이클 운전상항을 나타내는 신호와, 현시점에서의 용량제어위치를 전하는 위치검출신호를 수신하고, 제어신호를 콘트롤러(20)에 출력하여 원하는 용량에 도달하도록 간막이부재(17)를 이동시킨다.

이 실시예에 의하면, 용량제어를 연속적으로 행할 수 있다. 제 14 도에 나타낸 회전식 압축기는 제 8a 도, 제 8b 도, 제 8c 도의 실시예의 변형예이다. 압축기는 로터(1c)에서 형성된 홈에 각각 슬라이드가능하게 삽입된 한쌍의 베인(8c)을 구비하고 있다. 홈의 저부 공간(101c)은 가압됨으로써 베인(8c)의 저부면을 누르고, 베인팁을 실린더(5)와 접촉시킨다. 기타 구조는 제 8a 도-제 8c 도에 나타낸 바와같다. 동작의 일예로서, 리어사이드플레이트(도시되지 않음)에 형성된 흡입포트(601a)가 로터(Ic)에 형성된 흡입로(102c)와 연통되는 동안 압축기는 흡입행정하에 저압실로부터 작동실 안으로 유체를 흡입하고, 이 유체는 회전하는 베인(8c)에 의해 압축된다.

제 15 도에 나타낸 회전식 압축기는 서로 90°로 교차하여 로터(1d)를 통과하는 한쌍의 베인(8c)을 구비한다. 베인(8d)의 양끝중 하나는 항상 실린더(5)와 접촉함으로써, 베인은 로터(1d)에 대하여 반경 방향으로 운동한다. 압축기의 구조는 베인(8d)과 로터(1d)를 제외하고는 제 1 실시예와 대략 동일하다.

흡입포트(601d)는 제 3 도의 흡입포트(601)와 동일하다. 즉, 흡입포트(601d)는 저압실(도시되지 않음)과 로터(1d)의 측면에 개구된 리어사이드플레이트(6d)에 형성되어 있다. 로터(1d)는 이 로터(1d)의 회전방향에 대하여 베인(8d)의 바로 후면위치에 각각 형성된 흡입로를 가지고 있다. 흡입로(102d)는 로터(1d)의 회전을 통하여 흡입포트(601d)와 연통되어서 압축기는 개스를 흡입한다. 회전식 압축기의 다른 기능은 제 1 실시예와 동일하다.

또한, 본 실시예에 있어서의 흡입로(102d)는 제 16 도에 나타낸 바와 같이 로터(1d) 의 외주 코너부의 일부에 모접기함으로써 형성되어 있고, 다른 실시예의 흡입로에 비해 단순화되어 있다.

본원 발명은 베인매수, 베인구동방식에 관계없이 모든 회전식 압축기에 적용이 가능하다.

또한, 지금까지의 실시예에서는 로터의 형성된 흡입로 및 사이드 플레이트에 형성된 흡입포트는 모두 회전식 압축기의 리어사이드측에 배설되어 있었으나, 이것은 회전식 압축기의 프론트사이드측에 배설할 수도 있다. 즉 흡입포트는 프론트커버에 형성할 수 있고, 흡입로는 로터의 프론트사이에 형성할 수 있다.

상기 회전식 압축기의 예를 제 17 도에 나타낸다.

제 17 도에 있어서, 프론트사이드플레이트(6e)에는 제 4a 도의 흡입포트(60)와 유사한 흡입포트(도시되지 않음)가 배설되어 있으며, 로터(1e)는 이 로터(1e)의 회전을 통하여 프론트사이드플레이트(6e)의 흡입포트에 연통되는 흡입로(도시되지 않음)를 구비함으로써 압축기는 프론트커버(3)에 형성된 저압실(13e)로부터 실린더(5)와 로터(1e)로 형성된 작동실(7)안으로 개스를 흡입한다. 리어사이드플레이트(2e)와 리어커버(12e)가 겹쳐지고, 볼트에 의해 프론트커버(3), 프론트사이드플레이트(6e) 및 실린더(5)와 함께 접속된다. 리어사이드플레이트(2e)는 그 중앙부에 고착된 슬라이더핀(11e)을 구비하고 있다. 슬라이더핀(11e)은 그 위에 회전가능하게 장착된 슬라이더(10)를 구비한다. 슬리이더(10)는 베어링수단(23)을 통하여 베인(8)의 중앙가이드부(801)에 슬라이드가능하게 삽입된다. 이 구조는 제 2 도의 것과 같다. 리어커버(12e)는 리어사이드플레이트(2e)와 접촉되는 보스부(121e)가 형성되도록 중앙부에 변형된다. 슬라이더핀(11e)은 플랜지(111e)와 이 플랜지(111e)로부터 밖으로 돌출하는 볼트부(112e)를 구비하고, 리어사이드플레이트(2e)의 구멍(201e)과 리어커버(12e)의 보스부(121e)를 통과하여 리어사이드플레이트(2e)와 리어커버를 너트(24)로 결합하여 이들을 고정시킨다. 볼트부(112e)와 보스부(121e)사이에 밀봉용 O-링(26)이 삽입된다. 토출실(25)은 리어사이드플레이트(2e)와 리어커버(12e)에 의해 형성된다.

이와 같은 종류의 회전식 압축기에 있어서는 작동실(7)과 고압실(25)사이에 압력차가 발생한다. 즉, 작동실(7)에 개스를 흡입한 후에 작동실(7)에는 저압개스로 충진된 부분이 있으며, 고압실(25)은 압축된 고압개스를 포함하고 있어서, 리어사이드플레이트(2e)는 작동실(7)을 형성하고, 고압실(25)은 한편에서는 저압에 따르게 되며, 다른편에서는 고압에 따르게 된다. 또, 리어커버(12e)도 그 외측이 주위에서 저압에 따르게 되어 있고, 내측은 고압에 있으므로, 압력차에 따르게 된다.

이 실시예에 의한 회전식 압축기에는 외주부가 중앙부에서 리어사이드플레이트(2e)와 이 플레이트(2e)에 고착된 리어커버(12e)가 구비되어 있으므로, 강성이 크게 향상된다. 따라서, 리어사이드플레이트(2e)와 리어커버(12e)는 매우 얇은 판으로 제조 가능하며, 압력차로 인한 변형을 피하는데 충분한 강성을 가질 수 있다.

또, 개스흐름에 대해 밸브(27)의 상류쪽의 토출포트(202e)의 공간용적이 감소하고, 그 결과로서 그 곳에 잔류하는 개스의 양도 감소하여 압축효율의 향상 및 토출개스의 온도의 저감효과를 달성할 수 있다.

또, 로터(1e)는 캔틸레버식으로 서로 다른 베어링(4a), (4b)를 통해 프론트커버(3)에 의해 지지되어 있으므로, 리어사이드플레이트(2e)는 보스와 같을 돌출부 및 평판을 구비하지 않는다. 따라서, 리어커버(12e)의 보스부(121e)의 장착면은 그 외주부의 장착면과 동일 평면으로 형성할 수 있으므로, 이들 장착부의 평면 감축이 용이해지고, 치수정밀도를 높이는 것이 용이해진다.

리어사이드플레이트 및 리어커버(12f)의 구조의 변형예를 제 18 도에 나타낸다.

제 18 도에 있어서, 슬라이더핀(11f)은 그 한쪽에 볼트부(112f)를 구비하고 있으며, 리어커버(12f)는 그 안에 나사홈이 형성된 블라인드홀이 형성되어 있어 보스(21f)를 구비하고 있다. 블라인드홀을 이용함으로써 O-링 없이도 높은 밀봉성을 확보할 수 있다. 보스(21f)는 슬라이더핀(11f)에 의해 리어사이드플레이트에 고정된다. 다른 구조는 제 17 도와 같다.

본원 발명에 의하면, 가변용량형 회전식 압축기는 필요에 따라 그 용량을 제어할 수 있다. 용량의 제어범위를 넓게 취할 수 있으므로, 공조기의 냉동용량을 제어하기 위해 빈번하게 사용되었던 자기클러치의 온-오프동작이 매우 적어지고, 자기클러치의 작동에 따르는 가감속의 충격을 방지할 수 있다.

또한, 회전식 압축기를 소형 경량화할 수 있다.

Claims (12)

1. 내면을 가진 실린더와, 로터의 외면이 상기 실린더의 최소한 하나의 원주위치에서 상기 실린더의 냄녀과 접촉하거나 또는 근접한 관계에 있도록 하며, 상기 실린더의 다른 원주위치에서 상기 실린더의 내면으로부터 떨어지게 함으로써 상기 실린더와 로터 사이에 작동실을 형성하도록 상기 실린더에 회전가능하게 배설된 로터와, 상기 실린더의 양측 끝부을 폐쇄하는 사이드플레이트와, 상기 로터의 외면에 대하여 내측 및 외측으로 운동하도록 상기 로터에 설치되어 상기 작동실을 복수의 작동실로 분할하는 최소한 하나의 베인과, 흡입행정하에 흡입계로(吸入系路)를 통하여 상기 분할된 작동실 중의 하나에 연통될 수 있는 저압실를 구비한 가변용량형 회전식 압축기에 있어서, 상기 흡입계로는, 상기 로터의 끝면에 상기 사이드플레이트가 접촉하거나 근접한 관계에 있는 위치에서 상기 사이드플레이트중의 하나에 형성되며, 상기 저압실과 연통되는 흡입포트와, 상기 로터에 형성되는 흡입로로서, 이 흡입로의 한끝은 상기 흡입포트를 가진 상기 사이드플레이트에 접촉한 상기 로터의 끝면에 개구되어 상기 로터의 회전에 따라서 상기 흡입포트에 연통되며, 상기 흡입로의 다른끝은 상기 로터의 외면을 통하여 상기 작동실에 개구되고, 이에 의하여 흡입행정하의 상기 작동실은 상기 사이드플레이트의 상기 흡입포트와 상기 로터의 흡입로를 통하여 상기 저압실과 연통하여 상기 저압실로부터 흡입행정하의 상기 작동실 안으로 유체를 흡입하는 흡입로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량형의 회전식 압축기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 사이드플레이트에 형성된 흡입포트는 상기 로터의 회전방향에 있어서 개시단에서 종료단으로 배설되며, 상기 흡입포트를 포함한 상기 흡입계로에 의한 상기 작동실과 상기 저압실간의 연통은 흡입행정하의 상기 작동실 용적이 최대용적으로 되기 전에 상기 종료단에서 차단되는 것을 특징으로 하는 가변용량형 회전식 압축기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 사이드플레이트에 형성된 흡입포트의 상기 종료단을 변화시키는 수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 회전식 압축기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 흡입포트의 종료단은 슬라이드가능한 간막이부재로 형성되며, 상기 사이드플레이트의 종료단의 위치는 상기 슬라이드가능한 간막이부재를 슬라이드시킴으로써 변화시키는 것을 특징으로 하는 가변용량형 회전식 압축기.
5. 제 1 항에 있어서, 흡입포트가 형성되어 있는 사이드플레이트의 흡입포트와는 별개로 형성된 제 2 의 흡입포트와, 이 제 2 의 흡입포트를 개폐하는 수단을 포함하며, 상기 제 2 의 흡입포트가 상기 저압실과 상기 작동실에 흡입행정하에 직접 연통되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량형 회전식 압축기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 의 흡입포트를 개폐하는 수단을 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 가변용량형 회전식 압축기.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입포트와는 별개로 로터의 측면에 개구되어 상기 로터의 흡입로와 연통되며, 상기 저압실에 개구되어 있는 흡입계로에 연통되는 흡입포트와, 상기 흡입계로에 설치되어 이 흡입계로를 개폐하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 가변용량형 회전식 압축기.
8. 제 1 항에 있어서, 고압실을 형성하기 위하여 설치된 상기 사이드플레이트중의 하나와 리어커버는 중앙부에서 나사수단으로 고정되는 것을 특징으로 하는 가변용량형 회전식 압축기.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 나사수단은 상기 베인의 중앙부를 가이드하는 슬라이더를 슬라이드가능하게 장착시키는 슬라이더핀인 것을 특징으로 하는 가변용량형 회전식 압축기.
10. 원통형 내면을 가지는 실린더와, 중심축 주위를 회전하고, 상기 실린더에 편심상태로 배설됨으로써, 로터의 외면이 원주방향에 대해서 한 위치에서 상기 실린더의 내면과 접촉하여 상기 실린더의 내면으로부터 떨어지는 로터와, 상기 로터와 상기 실린더의 측면에 배설됨으로써, 작동실이 사이드플레이트, 상기 실린더의 내면 및 상기 로터의 외면에 의해 형성되는 사이드플레이트와, 상기 사이드플레이트중 하나에 대향하여 배설되어 저압실을 형성한 커버플레이트와, 상기 로터에 배설되어, 상기 로터의 외면에 대하여 내측 및 외측으로 운동하며, 상기 작동실을 복수의 작동실로 분할하는 최소한 하나의 베인과, 상기 저압실을 형성하는 상기 사이드플레이트에 형성되고, 상기 저압실과 상기 로터의 측면에 접촉한 면에 개구되어 있고, 상기 로터의 회전방향으로 상기 로터와 상기 실린더 사이의 접촉부 부근의 위치로부터 배설되어 있는 제 1 의 흡입포트와, 상기 로토에 형성되어 상기 저압실과 상기 작동실을 형성하는 상기 사이드플레이트와 상기 로터의 접촉면에 개구되고, 상기 로터의 회전에 의해 상기 사이드플레이트의 제 1 의 흡입포트와 연통됨으로써, 흡입행정하의 분할된 작동실의 하나가 상기 로터의 흡입로와 상기 사이드플레이트의 제 1 의 흡입포트를 통해 상기 저압실에 연통되고, 이에 의하여 회전식 압축기가 흡입행정하의 상기 저압실로부터 상기 분할된 작동실로 유체를 흡입하며, 상기 제 1 의 흡입포트는 흡입행정하의 상기 분할된 작동실의 용작이 최대용적으로 되기 전에 상기 로터의 흡입로와의 연통이 차단되는 흡입로와, 상기 저압실을 형성하는 사이드플레이트에 형성되어, 흡입행정하에서의 분할된 작동실의 용적이 최대용적으로 될때까지 상기 작동실과 상기 저압실의 직접 연통되는 제 2 의 흡입포트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량형 회전식 압축기.
11. 제 10 항에 있어서, 하나 이상의 개구를 포함하는 상기 제 2 의 흡입포트는 상기 작동실에 개구되고, 상기 각 개구의 회전방향 길이는 상기 베인의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 가변용량형 회전식 압축기.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 의 흡입포트를 개폐하여 압축기의 용적을 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변용량형 회전식 압축기.

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