KR960001636B1

KR960001636B1 - 용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기

Info

Publication number: KR960001636B1
Application number: KR1019880001823A
Authority: KR
Inventors: 세이 키구찌; 키요시 테라우찌; 카즈히꼬 타까이; 테루오 히구찌
Original assignee: 산덴 가부시기가이샤; 우시구보 도모아끼
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1988-02-20
Publication date: 1996-02-03
Also published as: KR880010248A; AU609092B2; EP0281824A1; JPS63205469A; JPH0313432B2; US4878817A; EP0281824B1; AU1202588A; DE3860270D1

Abstract

내용 없음.

Description

용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기

제1도는 용량 가변용 제어 기구를 지닌 종래의 사판식 압축기를 나타내는 단면도.

제2도는 제1도의 선 A-A를 따른 단면도.

제3도는 용량 가변용 제어 기구를 지닌 또 다른 종래의 사판식 압축기를 나타내는 단면도.

제4도는 본 발명의 1실시예에 따른 용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기의 단면도.

제5도는 제4도의 선 B-B를 따라 취한 단면도.

제6도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 사판식 압축기 2 : 전단판

3 : 실린더 케이싱 4 : 밸브판

5 : 실린더 헤드 7 : 구동축

8, 14 : 레이디얼 베어링 9 : 캠 로터

11 : 경사판 13 : 요동판

18 : 피스톤 로드 19 : 피스톤

20 : 제어 밸브 20a, 62 : 벨로우즈

31 : 실린더 블록 35 : 실린더 보어

61 : 원통형 케이싱

제1도는 용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판(wobble plate)식 압축기, 특히 압축기의 용량을 제어하기 위한 제어 기구의 위치에 관한 것이다.

캠 로터의 회전 운동을 사판의 요동 운동으로 바꾸어 줌으로써 피스톤의 왕복 운동을 일으키는 사판식 압축기는, 공개된 일본 특허 출원 공고 번호 58-158,382호에서 기술된 것처럼 공지 기술로서 잘 알려진 것이다. 사판의 경사각을 변경시키면 피스톤의 행정을 변화시킬 수 있고, 따라서 압축 용량을 변화시킬 수 있다.

제1도에는 종래의 사판식 압축기의 구조가 도시되어 있다. 사판식 압축기(1)는 전단판(2), 실린더 블록(21)을 갖는 실린더 케이싱(3)과, 밸브판(4) 및 실린더 헤드(5)로 구성되어 있다. 전단판(2)은 나사(도시되지 않음)를 조여서 실린더 케이싱(3)의 한끝에 고정된다. 전단판(2)의 중심부에 형성된 축 구멍(21)은 구동축(7)을 수용한다. 레이디얼 베어링(8)은 구동축(7)을 회전할 수 있도록 지지하기 위해 축 구멍(21)에 배치된다. 고리 모양의 슬리이브부(22)는 전단판(2)에서 돌출하여, 구동축(7)을 둘러싸고, 밀봉공동을 형성한다. 실린더 케이싱(3)에는 실린더 블록(31)과 크랭크실(32)이 설비된다. 실린더 블록(31)내에는 다수의 등각으로 실린더(33)들이 배치되어 있다.

캠 로터(9)는 핀(103)에 의해 구동축(7)에 고정된다. 트러스트 니들베어링(10)은 전단판(2)의 내벽면과 캠 로터(9)의 인접 축 단부면 사이에 배치된다. 상기 캠 로터(9)의 제1아암부(91)는 실린더 블록(31)의 방향에서 연장되어 있다. 가늘고 긴 구멍(92)은 아암부(91)를 관통하여 형성된다. 플랜지부(111), 제2아암부(112) 및 원통부(113)로 구성된 경사판(11)은 구동축(7) 둘레에 배치된다. 제2아암부(112)는 경사판(11)의 플랜지부(111)의 바깥면에 형성되고 캠 로터(9)의 제1아암부(91)를 마주본다. 제2아암부(112)에 형성된 구멍(도시되지 않음)은 가늘고 긴 구멍(32)과 동심을 이룬다. 구멍을 통해 고정적으로 배치된 안내핀(12)은 가늘고 긴 구멍(92)내에서 미끄러져 움직일 수 있다. 링 모양의 요동판(13)은 레이디얼 베어링(14)을 통하여 경사판(11)의 원통부(113)의 바깥면에 설비되고, 플랜지부(111)와 원통부(113)에 배치된 걸쇠링(15)에 의해 방향의 운동이 억제된다. 또한, 상기 요동판(13)은 크랭크실(32)내에서 연장되는 안내판(25)에 의해 회전운동도 억제된다. 트러스트 니들 베어링(14)은 플랜지부(111)와 요동판(13) 사이의 틈에 배치된다. 구동축(7)의 다른쪽 단부는 실린더 블록(31)의 중심구멍(34)에 장착된 레이디얼 베어링(17)을 통해 회전할 수 있도록 지지된다. 피스톤 로드(18)의 일단부는 요동판(13)의 접수면(131)에 회전할 수 있도록 연결된다. 피스톤 로드(18)의 타단부는 실린더(33)내에서 활주 가능하도록 맞물리는 피스톤(19)에 연결된다. 흡입구(41)와 배출구(42)는 밸브판(4)에 형성되어 있다. 흡입 리이드 밸브(도시되지 않음)는 밸브판(4)에 배치된다. 배출 리이드 밸브(도시되지 않음)는 흡입 리이드 밸브의 반대쪽에서, 밸브판(4)에 배치된다. 실린더 헤드(5)는 개스킷(도시되지 않음)과 밸브판(4)을 통해 실린더 케이싱(3)에 결합된다. 분리벽(51)은 실린더 헤드(5)의 내면에서 축방향으로 뻗어 있고, 실린더 헤드(5)의 내부를 흡입실(52)과 배출실(53)로 분할한다. 흡입실(52)은 실린더 헤드(5)에 형성된 유체 유입 포트(54)를 통해 외부 유체 회로에 연결된다.

실린더 케이싱(3)의 크랭크실(32)과 실린더 헤드(5)의 흡입실(52)은 크랭크실(32)내의 압력을 제어하기 위해 바이패스구(bypass hole)(311)를 통해 연통되어 있고, 이것에 의해 경사판(11)과 요동판(13)의 각이 제어된다. 실린더 블록(31)내에 형성된 바이패스구(311)는 도관(311a)과 공동부(311b)를 포함하고 있고, 실린더 케이싱(3)의 크랭크실(32)을 실린더 헤드(5)의 흡입실(52)로 연통시켜, 크랭크실(32)의 유체 개스를 제어 밸브(20)의 작동에 따라 흡입실(52)로 유입되게 한다. 제어 밸브(20)는 벨로우즈(bellows)(20a)와 니들 밸브(20b)를 포함한다. 진공 상태가 된 벨로우즈(20a)의 일단은 공동부(311b)의 내벽면에 형성된 돌출부에 설치되고, 니들 밸브(20b)는 벨로우즈의 타단부에 고정된다. 크랭크실(32)의 압력이 벨로우즈(20a)의 작용 압력점 보다 높게되면, 벨로우즈(20a)는 수축하고, 그것에 의해 니들 밸브(20b)는 밸브판(4)을 관통하는 구멍(43)을 열게 된다. 따라서, 크랭크실(32)의 고압 개스가 흡입실(52)에 유입되고, 크랭크실(32)의 개스 압력이 줄어들게 된다. 따라서, 경사판(11)과 요동판(13)의 각은 증가되고, 그것에 의해 압축기의 용량은 커지게 된다. 반대로, 크랭크실(32)과 흡입실(52) 사이의 연통이 제어 밸브(20)의 닫힘 작동에 의해 방해되면, 크랭크실(32)의 개스압은 점차적으로 증가하고, 높은 개스 압력이 피스톤(19)의 후면에 작용하고, 그것에 의해 경사판(11)의 각을 감소시킨다. 따라서, 압축기의 용량은 작아지게 된다.

상기 용량 가변용 제어 기구를 지닌 사판식 압축기의 구조에 있어서, 제어 밸브(20)를 설치하기 위해서 실린더 블록(31)에 바이패스구(311)를 새롭게 형성하는 것이 필요하다. 더욱이, 공동부(311b)는 다수의 실린더(33)의 원주바깥에 형성되기 때문에, 실린더 케이싱(3)의 바깥면은 제2도에서 도시된 것처럼 원주방향에서 돌출한다. 반대로, 공동부(311b)가 실린더 케이싱(3)의 돌출을 막기 위해서 실린더(33)의 원주에 형성된다면, 각각의 실린더(33)는 일정한 간격으로 배치될 수 없고, 따라서 개스 압력의 맥동 현상을 일으키게 될 것이다. 더욱이, 제어 밸브(20)가 실린더 헤드내에 배치된다면, 흡입실과 배출실의 부피는 줄어들게 될 것이고, 그 결과 개스 압력의 맥동 현상을 일으키게 될 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 쉽게 조립될 수 있는 용랭 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 압축기 하우징이 실린더 모양으로 형성될 수 있는 용량 가변용 제어 기구를 구비하는 사판식 압축기를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기는 크랭크실과, 실린더 블록이 다수의 실린더가 형성되어 있는 압축기 하우징을 포함한다. 전단판은 압축기 하우징의 일단부면에 고정되어 있다. 흡입실과 배출실이 설비된 실린더 헤드는 압축기 하우징의 타단부면에 고정된다. 구동축은 하우징에 회전할 수 있도록 지지되고, 구동축의 한끝은 실린더 블록의 중심구멍에서 회전할 수 있도록 지지된다. 로터는 구동축에 고정되고 힌지 메카니즘을 통해 경사판에 가변적으로 결합된다. 요동판은 경사판에 인접하고, 경사판은 회전 운동을 요동 운동으로 바꾸는 역할을 한다. 다수의 피스톤은 다수의 커넥팅 로드를 통해 요동판과 결합되고, 각각의 커넥팅 로드는 각각의 실린더에 왕복할 수 있도록 맞물리며, 각각의 실린더의 행정 체적은 경사판의 각의 변화에 따라 변하게 된다. 제어 밸브는 도관을 통해 크랭크실과 흡입실 사이의 연통을 제어한다. 제어 밸브는 중앙에 형성된 실린더 보어(bore)에 위치한다.

이상의 본 발명의 목적, 특징 및 그밖의 다른 특징들은 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 양호한 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 이해될 것이다.

제4도 및 제5도는 용량 가변용 제어 기구를 지닌 사판식 압축기를 도시한 것이다. 동일한 도면 부호는 제1도와 제2도에서 도시된 것과 같은 구성 요소를 지시한다. 동일 구조에 대한 구체적인 설명은 본 명세서에서는 생략하기로 한다.

실린더 보어(35)는 실린더 블록(31)에 형성되어 제1실린더실(351)과 제2실린더(352)로 구획 짖는다. 이들 실린더실(351, 352)들은 구멍(353)을 통해 상호 연통된다. 구동축(7)의 일단부는 축구멍(21)에 배치된 레이디얼 베어링(8)에 의해 회전 가능하도록 지지되면, 구동축(7)의 타단부는 역시 제1실린더실(351)에 배치된 레이디얼 베어링(17)에 의해 회전할 수 있도록 배치된다. 제어 밸브 기구(60)는 실린더 보어(35)의 제2실린더실(352)에 고정 배치된다. 제어 밸브 기구(60)는 원통형 케이싱(61), 벨로우즈(62)와 니들 밸브(63)를 포함한다. 구멍(61a)는 원통형 케이싱(61)의 축방향으로 위치하는 단부를 관통하여 형성된다. 분리벽(61b)은 원통형 케이싱(61)의 내부에서 반경 방향으로 연장하여, 원통형 케이싱(61)의 내부를 제1케이싱실(610)과 제2케이싱실(611)로 분할한다, 구멍(61c)은 제1케이싱실(610)을 제2케이싱실(611)과 연통시키기 위해 분리벽(61b)에 형성된다. 구멍(61b)은 제2케이싱실(611)을 원통형 케이싱(61)의 외부와 연통시키도록 원통형 케이싱(61)의 원통형 벽표면을 관통하여 형성된다. 제2케이싱실(611)인 원통형 케이싱(61)의 외부는 도관(311)과 구멍(43)을 통해 흡입실(52)과 연통된다. 벨로우즈(62)는 제1케이싱실(610)의 한 내부벽면에 형성된 돌출부의 일단에 고정된다. 니들 밸브(63)는 구멍(61c)을 마주보는 벨로우즈(62)의 일단에 고정된다.

냉각 개스는 점선에 의해 도시된 대로 레이디얼 베어링(17)의 다수의 볼 사이의 틈새를 따라 실린더 보어(35)를 통해 흘러든다. 만일 구멍(61a)을 통하여 제1케이싱실(610)로 흘러든 개스의 압력이 벨로우즈(62)의 작동점 보다 높으면, 벨로우즈(62)는 수축하고 그것에 의해 니들 밸브(63)는 왼쪽으로 움직이게 된다. 따라서, 구멍(61c)의 개폐구는 열리고, 개스는 구멍(61c)을 통하여 제2케이싱실(611)로 흘러든다. 제2케이싱실(611)의 개스는 원통형 케이싱(61)의 외부로 흘러나가서 도관(311)과 구멍(43)을 통해 흡입실(52)로 흘러든다. 결과적으로, 크랭크실(32)의 개스 압력은 줄어들기 때문에 그것에 의해 경사판(11)의 각은 증가된다.

반대로, 제1케이싱실(610)의 개스 압력이 벨로우즈(62)의 작동점 이하이면, 벨로우즈(62)는 팽창하고, 그것에 의해 니들 밸브(63)는 오른쪽으로 움직이게 된다. 따라서, 구멍(61c)의 개폐구는 니들 밸브(63)에 의해 닫히고, 크랭크실(32)의 개스는 흡입실(52)로 흘러드는 것이 방지된다. 따라서, 크랭크실(32)의 개스 압력은 점차적으로 상승한다.

제6도에는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기의 구조가 도시되어 있다. 원통형 케이싱(61)의 내부는 분리벽(61g)에 의해 제1케이싱실(610)과 제2케이싱(611)로 분할된다. 벨로우즈(62)는 배출구(53)를 마주보는 제1케이싱실(610)의 내부벽면에 형성된 돌출부의 일단부에 고정되어 있다. 니들 밸브(63)는 벨로우즈(62)의 다른 단부면에 고정되어, 제1케이싱(610)에 형성된 구멍(61e)의 개폐를 제어한다. 구멍(61f)의 제1케이싱실(610)을 제2실린더실(352)인 원통형 케이싱(61)의 외부와 연통되도록 원통형 케이싱(61)의 원통면에 형성된다. 제1케이싱실(610)의 내부는 도관(311)과 구멍(43)을 통해 흡입실(52)과 연통된다. 흡입실(52)의 개스 압력이 벨로우즈(62)의 작동점보다 높으면, 벨로우즈(62)는 수축하고 그것에 의해 니들 밸브(63)는 오른쪽으로 움직이게 된다. 따라서, 구멍(61e)의 개폐구는 열려지고, 크랭크실(32)의 개스는 흡입실(52)로 흘러든다. 반대로, 흡입실(52)의 개스 압력이 벨로우즈(62)의 작동점보다 낮으면, 구멍(61e)의 개폐구는 니들 밸브(63)에 의해 닫히고 그것에 의해 크랭크실(32)의 개스는 제1케이싱실(610)로 흘러들어가는 것이 방지될 것이다.

벨로우즈(62)의 내부는 벨로우즈(62)의 작동이 개스 온도에 의해 영향을 받지 않도록 진공상태가 된다.

원통형 케이싱(61)의 외면에 의해 한정되는 제2실린더실(352)과 제1실린더실(351)간의 연통은 밀봉 요소(64)에 의해 방지된다.

본 발명은 양호한 실시예와 관련하여 자세히 설명되었으나, 이것들은 단지 예일 뿐이고, 본 발명이 거기에 제한되는 것은 아니다. 다른 변화와 수정이 본 발명의 범위내에서 쉽게 이루어질 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 쉽게 이해될 수 있다.

Claims

다수의 실린더와 크랭크실이 형성된 실린더 블록, 중앙부, 일단부에는 전단판이, 타단부에는 흡입실 및 배출실이 형성된 실린더 헤드로 이루어진 압축기 하우징과; 상기 각각의 실린더내에 활주 가능하게 수용된 피스톤과; 하우징내의 상기 실린더 블록에 형성된 실린더 보어에 삽입되어 회전 가능하게 지지되는 구동축과; 상기 구동축에 연결되어 그 축과 함께 회전하는 로터와; 상기 로터의 회전 운동을 상기 피스톤의 왕복 운동으로 전환시키도록 상기 로터를 피스톤에 구동 가능하게 연결시키고, 구동축의 종방향을 따라 연장하는 축에 대해 경사를 이루게 되는 경사면을 갖는 부재를 구비한 커플링 수단과; 그리고 상기 부재의 각도, 상기 피스톤의 행정 길이 및 압축기의 용량을 변화시키기 위해 크랭크실과 흡입실을 연통하는 유체를 제어하는 제어 수단으로 구성되는, 용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기로서; 상기 제어 수단은 제어 밸브를 구비하고 상기 구동축의 일단부에 인접하게 상기 실린더 블록의 실린더 보어내에 배치되며; 그리고 상기 실린더 블록을 지나 상기 실린더 보어로부터 흡입실로 연장하는 실린더 블록내의 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기.
제1항에 있어서, 상기 제어 밸브는 원통형 케이싱, 상기 원통형 케이싱의 내측 단부면에 일단부가 고정되어 배치되는 벨로우즈, 상기 벨로우즈의 타단부면에 고정된 니들 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기.
제2항에 있어서, 상기 벨로우즈는 상기 니들 밸브가 상기 크랭크실과 흡입실간의 연통을 제어하게 되도록 상기 크랭크실의 개스 압력에 따라 작동하는 것을 특징으로 하는 용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기.
제2항에 있어서, 상기 벨로우즈는 상기 니들 밸브가 상기 크랭크실과 흡입실간의 연통을 제어하게 되도록 상기 흡입실의 개스 압력에 따라 작동하는 것을 특징으로 하는 용량 가변용 제어 기구를 구비한 사판식 압축기.