KR960010647B1

KR960010647B1 - 가변 용량형 요동 사판식 압축기

Info

Publication number: KR960010647B1
Application number: KR1019920016792A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 후지사와; 히로아끼 가유까와; 가즈야 기무라; 쯔우이찌 가와무라; 히데끼 미즈따니
Original assignee: 가부시끼가이샤 도요다지도쇽끼 세이사꾸쇼; 도요다 요시또시
Priority date: 1991-09-18
Filing date: 1992-09-16
Publication date: 1996-08-07
Also published as: US5205718A; JP3082417B2; JPH05133326A; KR930006322A; DE4230407A1

Abstract

내용 없음.

Description

가변 용량형 요동 사판식 압축기

제1도는 본 발명을 구체화한 제1실시예를 나타내는 요동 사판식 압축기 전체의 측단면도.

제2도는 제1도의 주요부 확대 단연도.

제3도는 토출압력과 벨로우즈 내외실의 차이압의 관계를 나타내는 그래프.

제4도는 트로틀구멍 통과유량과 벨로우즈 내외실의 차이압의 관계를 나타내는 그래프.

제5도는 토출압력과 크랭크실에 대한 가스 공급량의 관계를 나타내는 그래프.

제6도는 본 발명을 구체화한 제 2실시예를 나타내는 주요부 단면도.

제7도는 본 발명을 구체화한 제3실시예를 나타내는 주요부 단면도.

제8도는 제3실시예의 토출압력과 크랭크실에 대한 가스 공급량의 관계 및 트로틀 구멍 통과 유량과 벨로우즈 내외설 차이압의 관계를 나타내는 그래프.

제9a도 내지 제9d도는 각각 본 발명의 다른 예를 나타내는 부분 단면도.

제10도는 본 발명의 다른 예를 나타내는 부분 단면도.

제11도는 종래예에 있어서의 토출압력과 크랭크실에 대한 가스 공급량의 관계를 나타내는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 크랭크실 9 : 피스톤

18 : 요동 경사판 22 : 흡입실

23 : 토출실 39 : 자동 용량 제어밸브

40 : 자동용량 조절밸브 41 : 토출 압력실

42 : 중간 압력실 42b : 제2감압실으로서의 벨로우즈 내실

42a : 제 1감압실으로서의 벨로우즈 외실

46 : 밸브 구멍 47 : 밸브 본체

48:감압 부재 및 복귀 부재를 겸용하는 벨로우즈

51 : 트로틀 구멍 53 : 감압 부채로서의 스풀

54,60 : 복귀 부재로서의 코일 스프링 58 : 밸브 본체로서의 볼 밸브

R : 가스 공급 경로.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 요동 경사판을 수용하는 크랭크실안의 가스를 흡입실로 방출 가능한 용량 제어 밸브에 의해 크랭크실 압력을 제어하는 것에 의해 피스톤을 매개로 압축실 압력과 크랭크실 압력의 차이압에 기인하여 요동 경사판의 경사각을 변화시켜 토출 용량을 가변 제어하는 가변 용량형 요동 사판식 압축기에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래, 일본 특허 공개 소60-175783호 공보 및 특허 공개소 63-16177호 공보에 명시되어 있는 바와 가변용량형 요동 사판식 압축기에 있어서는 압축 행정도중에 압축실에서 피스톤 바깥 둘레면과 실린더 보어 안쪽 둘레면의 사이드 클리어런스(간극)를 통과하여 크랭크실로 누설된 블로우 바이 가스를 자동 용량 제어밸브에 의해 적당하게 흡입실로 방출하여 크랭크실안의 가스압을 제어하고 있으며 이 가스압제어에 의해 요동 경사판의 경사각, 즉 압축기의 토출 용량을 가변 제어하고 있다.

[발명이 해결하려는 과제]

상술한 압축실에서 크탱크실로의 블로우 바이 가스의 공급은 불안정하며 특히 토출압력이 낮은 경우 블로우 바이 가스만으로는 크랭크실에 대한 가스 공급량이 부족하다.

그러므로,경사판 경사각의 신속한 제어를 행할 수 없으며 토출 용량의 가변 제어에 지장을 초래했었다. 그 때문에 압축기의 토출실과 크랭크실을 연결하는 가스 공급 경로를 설치함과 동시에 이 경로위에 트로틀구멍을 개재시키고 트로틀량에 따른 토출 가스를 항상 크랭크실로 도입하고 블로우 바이 가스에 의한 가스공급량의 부족을 보충하는 것이 제안되고 있다.

그런데,상기 트로틀 구멍을 구비한 가스 공급 경로를 설치한 경우 제11도에 나타낸 바와 같이 가스 공급경로를 경유한 가스 공급량(곡선(E₃)으로 도시)과 블로우 바이 가스에 의한 가스 공급량(곡선(E₄)으로 도시)이 동시에 토출압력(P_d)의 증대에 따라 증대한다.그 때문에 쌍방의 가스 공급량의 총합(곡선(E₃₊₄)으로도시)은 토출압력(P_d)이 높은 경우 상당히 큰 것이 된다.

이처럼 가변 용량형 요동 사판식 압축기는,예를 들면 냉각장치에 있어서의 냉각 회로계통을 구성하는 냉매 가스 압축기로 많이 이용되고 있지만 토출압력(P_d)이 높은 경우에 필요 이상의 토출 가스가 토출실에서 상기 트로틀 구멍을 구비한 가스 공급 경로, 크랭크실 및 자동 용량 제어 밸브를 매개로 흡입실로 돌아오게 된다.그때문에 토출실에서 냉각 장치의 냉각 회로계통을 토출 공급되어야 하는 냉매 가스의 공급 비율이 상대적으로 저하하며 냉각 장치의 냉각 능력을 저하시키는 새로운 문제가 발생했다.

본 발명의 목적은 압축기의 토출압력 변동에 영향을 받지 않고 토출용량을 원활하게 가변 제어함과 동시에 압축 가스를 효율적로 공급할 수 있는 가변 용량형 요동 사판식 압축기를 제공하는 것에 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 토출실과 크탱크실을 연결 통하는 가스 공급 통로를 마련하며,또한 상기 토출실에 연결통하는 토출 압력실과,상기 가스 공급 경로에 설치된 밸브 구멍을 통해 상기 토출압력실에 연결통하는 중간 압력실과,상기 중간 압력실을 상기 토출 압력실에 연결통하는 제 1 감압실과 상기 크탱크실 또는 흡입실에 연결통하는 제2감압실로 구획하는 감압 부재와,상기 제1감압실과 크랭크실을 서로 연이어 통하도록 상기 가스 공급 경로에 설치된 트로틀 구멍과 상기 감압 부재와 동기되어 변위 가능하게 연계됨과 동시에 토출 압력실측에서 밸브 구멍에 분리 접합 가능한 밸브 본체와,상기 토출 압력실이 대기압으로된 경우에 상기 감압 부재 및 밸브 본체를 밸브 개방로 위치로 복귀하는 부재에 의해 구성되는 유량 조절밸브를 구비하고 있다.

또한,상기 감압 부재 및 복귀 부재를 중간 압력실에 수용한 자기 탄성을 갖는 벨로우즈로 해도 좋다.

또한,감압 부재를 중간 압력실에 수용한 스풀로하고 복귀 부재를 상기 스풀에 힘을 더하는 스프링으로해도 좋다.

[작용]

본 발명은 토출 압력실이 토출압력으로 되고,제2감압실이 크랭크설 압력 또는 흡입실 압력으로 된다.제1감압실은 밸브 구멍을 매개로 토출 압력실에서 토출 가스의 공급을 받는다.감압 부재를 사이에 두는 제1감압실과 제2감압실의 차이압 및 토출 압력실의 압력(토출압력)에 기인하고 밸브 본체는 감압 부재와 함께 위치 제어된다.이 밸브 본체에 의해 밸브 구멍의 벌어진 정도가 조절되며 이것에 의해 제1감압실의 압력이 조절된다.

토출압력은 밸브 구멍의 벌어진 정도를 작게하도록 밸브 본체에 작용한다.그때문에 토출압력의 증대에 따라 밸브 구멍의 개방도가 감소하고 유량 조절밸브를 경유하여 크랭크실에 공급되는 가스 공급량이 감소한다.

한편,블로우 바이 가스에 의한 크랭크실로의 가스 공급량은 토출압력의 증대에 따라서 증대한다.따라서,토출압력이 높고 블로우 바이 가스의 공급량이 많은 경우에는,유량 조절밸브를 경유하는 공급 가스가 감소하고 필요이상의 가스 공급이 억제된다.반대로 토출압력이 낮고 블로우 바이 가스의 공급량이 적은 경우에는 유량 조절밸브를 경유하는 공급 가스량이 증대하며 크랭크실에 대한 팔요량의 가스 공급이 보상된다.

이와 같이 본 발명에 의하연 토출압력의 변동에 영향을 받지 않고 크랭크실에 대해 적정량의 가스가 안정되게 공급된다. 또한,상기 감압 부재 및 복귀 부재를 중간 압력실에 수용한 벨로우즈로한 경우에는 벨로우즈로가 밸브 본체와 함께 제1감압실과 제2감압실의 차이압 및 벨로우즈 자체의 탄성력이 균형되는 위치로 이동 제어된다.

더우기 상기 감압 부재를 중간 압력실에 수용한 스풀로하고 복귀 부재를 상기 스풀에 힘을 더하는 스프링으로 한 경우에는 벨루우즈가 밸브 본체와 함께 제1감압실과 제2감압실의 차이압 및 스프링 탄력성의 밸런스 위치로 이동 제어된다.

실시예

이하,본 발명을 구체화한 제l실시예를 제1도 내지 제5도에 따라 설명한다.

제1도에 도시한 바와 같이 실린더 블록(l)의 한끝쪽에는 전방 하우징(2)이 접합되고 다른 끝쪽에는 밸브플레이트(4)를 개재시켜 후방 하우징(3)이 접합되어 있다.전방 하우징(2)안의 크랭크설(5)에는 회전축(6)이 수용되며 회전축(6)은 레이디얼 베어링(7A,7B)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.

실린더 블록(1)에는 레이디얼 베어링(7B)올 둘러싸는 위치에 복수개의 실린더 보어(8)(한개만 도시)기 뚫려 설치되어 있고 각 실린더 보어(8)는 크랭크실(5)에 연이어 통하게 되어 있다.각 실린더 보어(8)에는 피스톤(9)이 각각 끼워 넣어져 있으며 각 피스톤(9)과 밸브 플레이트(4)의 사이에는 압축실(10)이 형성된다.

크랭크실(5)안에 있어서 회전축(6)에는 러그 플레이트(11)가 회전축(6)과 같은 시기에 회전 가능하게 지지됨과 동시에 슬리브(12)가 미끄러짐 가능하게 지지되어 있다.러그 프레이트(11)와 슬리브(12)의 사이에는 누름 스프링(13)이 개재되어 있다.

슬리브(12)에는 좌우 한쌍의 연결핀(14)을 매개로 회전 구동판(15)이 요동 가능하게 지지되어 있다.회전구동판(15)은 회전축(6)을 포위하는 것 같은 고리형상으로 형성되어 있으며 그 일부에는 브래킷(15a)이 돌출 설치되어 있다.러그 플레이트(11)에는 지지 아암(11a)이 돌출 설치되고 지지아암(1la)에는 긴 구멍(16)이 뚫려 마련되어 있다.

블래킷(15a)의 선단에는 안내핀(17)이 설치되어 있고 안내핀(l7)은 긴 구멍(16)에 의해 결합 안내된다.긴 구멍(16)과 안내핀(17)의 결합에 근거하여 회전 구동판(15)은 전후 요동 가능한 상태로 회전축(6)및 러그 플레이트(11)와 일체적으로 회전된다.

회전 구동판(15)의 전후 요동에 따른 슬리브(12)는 회전축(6)위를 전후로 미끄럼 운동한다.제1도에 도시한 누름 스프링(13)의 최고 수축 상태에서는 슬리브(12)는 레이디얼 베어링(7A)방향으로의 미끄러짐을 규제한다.또한,회전 구동판(15)이 러그 플레이트(11)에 경사 모양으로 형성된 맞닿는 연(11b)에 맞닿게 되며,맞닿는 면(11b)에 의해 회전 구동판(15)은 경사각 중대 방향으로의 경사운동이 규제된다.

회전 구동판(15)위에는 요동 경사판(18)이 드러스트 베어링(19)을 끼워 지지되어 있다.요동 경사판(18)은 회전 구동판(15)과 마찬가지로 회전축(6)을 포위하도록 고리형상으로 형성되어 있고 연결 로드(20)를 통해 각 피스톤(9)과 작동 연결되어 있다.또한,요동 경사판(18)은 회전축(6)및 경사 상태의 회전 구동판(15)의 회전에 연동하고 도시하지 않은 회전 방지 로드에 의해 회전을 저지된 상태에서 전후 방향요로 요동된다.이 요동 경사판(18)의 전후 요동에 따른 각 피스톤(9)은 실린더 보어(8)안을 왕복 운동한다.

후방 하우징(3)안은 칸막이 벽(21)에 의해 흡입실(22)및 토출실(23)로 구획 형성되어 있다.밸브 플레이트(4)에는 각 실린더 보어(8)에 대응하여 흡입구(24)및 토출구(25)가 개구 형성되 있고,이들을 통해 각압축실(10)이 흡입실(22)벚 토출실(23)과 연이어 통하게 된다.각 흡입구(24)및 토출구(25)에는 흡입 밸브(26)및 토출 밸브(27)가 각각 설치되어 있요며, 피스톤(9)의 흡입 행정에서는 흡입 밸브(26)가 밸브를 개방함과 함께 토출구(27)가 밸브를 폐쇄하고,피스톤(9)의 토출 행정에서는 흡입 밸브(26)가 밸브를 닫음과 동시에 토출구(27)가 밸브를 개방한다. 흡입실(22)및 토출실(23)에는 각각 흡입 포트(28)및 토출 포트(29)가 설치되어 있으며,이들을 통해 본 압축기는 예를들면 냉각 장치의 냉각 회로(도시생략)에 접속된다.

제1도에 나타낸 바와 같이 실린더 블록(l)에는 수용공간(30)이 설치되고,밸브 플레이트(4)에는 수용공간(30)과 흡입실(22)을 연결통하는 연결 통로 구멍(31)이 설치되어 있다.

수용 공간(30)의 크랭크설(5)측에는 커플링(coupling)(32)이 밀폐링(33)을 끼어 넣어져 있다.커플링(32)에는 가느다란 구멍(34)이 투설되어 있고,가느다란 구멍(34)은 수용 공간(30)과 크랭크실(5)을 연이어 통한다.

수용 공간(30)의 밸브 플레이트(4)쪽에는 받침 시트(35)가 고정되어 있으며,받침 시트(35)에는 복수의 통기 구멍(36)이 뚫려 마련되어 있다.

받침 시트(35)위에는 벨로우즈(37)가 배치 고정되어 있다.이 벨로우즈(37)안에는 소정 압력의 가스가 봉업되어 있고,벨로우즈(37)안의 가스압력과 수용 공간(30)안의 가스압력의 차이압에 기인하여 벨로우즈(37)는 신축한다.

벨로우즈(37)의 선단부에는 니들(38)이 장착되어 있으며,벨로우즈(37)의 신축에 따라 니들(38)이 가느다란 구멍(34)의 밸브 씨트부(34a)에 분리 접속된다.

밸브 씨트부(34a)에 대한 니들(38)의 분리 접합에 의해 크랭크실(5)이 가느다란 구멍(34), 수용공간(30), 통기 구멍(36)및 연결 통로 구멍(31)을 통해 흡입실(22)에 연이어 통해 차단되며, 크랭크실(5)의 압력이 제어된다. 이와 같이, 커플링(32), 벨로우즈(37), 니들(38)등에 의해 자동 용량 제어 밸브(39)가 구성되어 있다.

제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이, 후방 하우징(3)에는 자동 유량 조절밸브(40)가 설치되어 았다. 자동 유량 조절밸브(40)는 토출 압력실(41), 중간 압력실(42)및 크랭크 압력실(43)을 구비하고 있다.토출압력실(41)은 연결 통로 구멍(44)을 통해 토출실(23)로 연결 통하며, 크랭크 압력실(43)은 후방 하우징(3)및 실린더 블록(1)안에 설치된 통로(45)를 통해 크랭크실(5)로 연이어 통하게 되어 있다.

토출 압력실(41)과 중간 압력실(42)을 연결통하는 밸브 구멍(46)안에는 밸브 본체(47)가 상하 운동 가능하게 끼워져 있다. 밸브 본체(47)의 헤드부(47a)는 토출압력실(41)안에 수용되어 있으며, 밸브 본체(47)의 상하 운동에 따라 헤드부(47a)가 밸브 구멍(46)윗 가장자리의 밸브 씨트부(46a)에 분리 접속된다.

이것에 의해,토출 압력실(41)과 중간 압력실(42)이 연이어 통해 차단된다.

중간 압력실(42)안에는 자체 탄성 복원력을 갖는 감압 부재 및 복귀 부재를 겸용하는 벨로우즈(48)가 수용되어 있다.

벨로우즈(48)의 하단부는 중간 압력실(42)과 크랭크 압력실(43)의 칸막이 벽(49)위에 고정됨과 동시에 벨로우즈(48)의 상단부는 밸브 본체(47)의 하단부에 연결되어 있다. 이 벨로우즈(48)에 의해 중간 압력실(42)은 토출 압력실(41)에 연결통하는 제1감압실로서 벨로우즈 외실(42a)과 크랭크실(5)에 연결통하는 제2감압실로서 벨로우즈 내실(42b)로 구획되어 았다.또한 압축기가 정지상태인 토출압력이 O인 경우에는,벨로우즈(48)자체의 탄성력에 의해 밸브 본체(47)는 밸브 구멍(46)의 최대 개구 위치로 유지된다.

칸막이 벽(49)에는 연결 통로 구멍(50)과 트로틀 구멍(51)이 뚫려 마련되어 있다.연결 통로 구멍(50)은 벨로우즈 내실(42b)과 크랭크 압력실(43)을 연이어 통하고 있다.상기 연결 통로 구멍(50)은 벨로우즈 내실(42b)로 크랭크실(5)안의 냉매 가스를 도입하고 트로틀 구멍(51)은 벨로우즈 외실(42a)로 도입되는 압축냉매 가스가 크랭크 압력실(43)및 통로(45)를 지나서 크랭크실(5)로 공급될 때의 유량을 조절한다.본 제1실시예에서는 연결 통로 구멍(44),토출 압력실(41),밸브 구멍(46),벨로우즈 외실(42a),트로툴 구멍(51),크랭크 압력실(43)및 통로(45)등에 의해 토출실(23)에서 크랭크실(5)로의 가스 공급 경로(R)가 구성되어 있다.

여기에서,토출압력을 Pd, 흡입 압력을 Ps, 크랭크실(5)안의 압력(이하,크랭크실 압이라 한다)을 Pc, 벨로우즈 외실(42a)압력(이하,중간압이라 한다)을 Pw로 하면 자동 유량 조절밸브(40)는 제3도 내지 제5도의 그래프에 나타낸 것과 같은 특성을 갖는다.

즉,제3도에 도시한 바와 같이 토출압력(P_d)이 O에서 설정압력(P_ds)으로 되기까지의 사이는 중간압(Pw)과 크랭크실압(Pc)의 차이압 △P(△P=Pw-P_C)이 증대하고 설정압력(Pds)으로 되면 차이압(△P)이최대로 된다.이 설정압력(Pds)은 벨로우즈(48)자신의 탄성력에 대항하여 밸브 본체(47)가 밸브 구멍(46)의 개방도롤 감소하기 시작하는 시기가 적정하게 되도록 다시 말하면 상가 최대 차이압(△Pmax)이 적정값이 되도록 벨로우즈(48)의 탄성력이 설정된다. 또한 토출압력(Pd)이 설정압력(Pds)에서 경계 토출압력(Pdo)까지의 범위에 있어서는 토출압력(Pd)의 증대에 따라 차이압(△P)이 직선적으로 감소한다. 이것은, 토출압력(Pd)이 증가하면 중간압(Pw)도 증대하여 벨로우즈(48)및 밸브 본체(47)에 대해 밸브 구멍(46)의 개방도를 작게하는 방향으로 작동하며 밸브 구멍(46)의 개방도 정도 감소에 의해 토출 압력실(41)에서 벨로우즈 외실(42a)에 대한 가스 공급량이 감소하고 트로틀 구멍(51)에서의 가스 방출량도 감소하기 때문이다. 그러므로 토출압력(Pd)이 안정되어 있는 경우 중간압(Pw)과 크랭크실압(Pc)의 균형에 의해 밸브 본체(47)에 의한 밸브 구멍(46)의 개방도 조절이 행해지며 차이압(△P)이 거의 일정하게 유지된다.

더우기, 토출압력(Pd)이 경계 토출압력(Pdo)이상에서는 밸브 본체(47)는 밸브 씨트부(46a)에 맞닿게 되며 밸브 구멍(46)이 완전히 폐쇄된다. 그 결과 중간압(Pw)과 크랭크실압(PC)의 차이압(△P)이 0이 된다.

제4도에 도시한 바와 같이 트로틀 구멍(51)을 흘러 통하는 가스의 유량(9)과 상기 차이압(△P)의 사이에는 차이압(△P)의 증대에 따라 트로틀 구멍 통과 유량(9)도 직선적으로 증대한다고 하는 비례 관계가 존재한다.제3도 및 제4도에 있어서 토출압력(Pd₁,Pd₂)에 대해 각각 대응하는 차이압을 △P_l,△P₂트로툴 구멍 통과 유량을 q₁,q₂라 하면 Pd₂Pd₁의 조건에서는 q₁q₂라는 관계가 성립한다. 또한, 토출압력(Pd)이 설정압력(Pds)에서 경계 토출압력(Pdo)까지의 범위에 있는 한 토출압력(Pd)이 높은만큼 트로틀 구멍 통과유량(q), 즉 크뱅크실(5)로 공급되는 냉매 가스의 양이 감소한다.

즉,제5도의 곡선(E_l)으로 도시한 바와 같이 자동 유량 조절밸브(40)에 의한 크랭크실(5)로의 가스 공급량(q)은 토출압력(Pd)이 O에서 설정압력(Pds)으로 되기까지는 토출압력(Pd)의 중대에 비례하여 증대하고 그후, 토출압력(Pd)이 설정압력(Pds)에서 경계 토출압력(Pdo)으로 달성될 때까지의 사이에서 직선적으로 감소하며 경계 토출압력(Pdo)이상에서는 크랭크실(5)로의 가스 공급이 정지된다.이것에 대해 제5도의 곡선(E₂)으로 나타낸 바와 같이 크랭크실(5)에 대한 블로우 바이 가스의 누설양은 토출압력(Pd)의 증대에 따라 단조롭게 증가한다. 따라서,자동 유량 조절밸브(40)에 의한 가스 공급량과 블로우 바이 가스에 의한 가스 공급량의 합은 제5도의 곡선(E_l+₂)으로 나타낸 바와 같이 토출압력(Pd)이 설정압력(Pds)에서 임계 토출압력(Pdo)까지의 범위에 있어서 공급량(q_l~q₂)의 범위에서 안정된다.

더우기,상기 트로틀 구멍 통과유량(q)과 차이압(△P)의 비례 기울기는 크랭크실(5)의 크랭크실압(PC)의 함수이고 제4도의 실선 및 일점 쇄선으로 도시한 바와 같이 크랭크실압(PC)이 큰 만큼(P_C2P_C1으로 한다)상기 비례 기울기는 감소하는 경향이 있다. 따라서,차이압(△P)이 일정하더라도 크랭크실압(Pc)이 변동하면 트로틀 구멍 통과유량(q)이 변동한다.

이와 같이 제 1실시예에 의하연 토출압력(Pd)의 변동에 관계없이 크랭크실(5)에 대해 냉매 가스가 일정범위안에서 안정 공급된다. 따라서, 종래와 달리 냉각 회로의 부하가 낮아서 토출압력(Pd)이 낮은 경우에서도 크랭크실(5)에 대한 토출 가스의 공급이 부족하지 않고 토출 가스의 공급 부족에 의해 토출 용량의 제어성이 저하한다는 사태를 발생하지 않는다. 또한, 냉각 회로의 부하가 높아서 토출압력(Pd)이 높은 경우에서도 크랭크실(5)에 대한 토출 가스의 공급이 과잉되지 않고 냉각 회로에 대한 토출 가스의 공급량이 상대적으로 감소하여 냉각 능력이 저하되는 사태가 발생되지 않는다.

또한, 제1실시예에 있어서는 회전축(6)의 회전이 정지하면 토출압력(Pd)이 저하하고 벨로우즈(48)가 그자신의 탄성력에 의해 밸브 본채(47)를 제2도에 있어서 밸브 구멍(46)의 개방도가 최대로 되는 방향으로 변위된다.이 때문에 토출실(23)의 압축 가스가 자동 유량 조절밸브(40)를 경유하여 크랭크실(5)로 직접 유입되며 크랭크실압(Pc)이 급격히 흡입압(Ps)보다 커진다(PsPc). 이때,누름 스프링(13)의 작용도 함께 슬리브(12)가 재빠르게 실린더 블록(1)방향으로 접근 미끄럼 운동하며 요동 경사판(18)의 경사각이 최소경사각으로 되돌아오게 된다. 따라서,다음에 압축기를 기동하는 때에는 토출 용량이 최소 상태인 압축기를 기동하는 것이 되기 때문에 회전축(6)의 토오크 부하가 극소로 되며 압축기를 원활하게 기동할 수 있다.

이어서,본 발명의 제2실시예를 제6도에 기인하여 설명한다.

이 제2실시예는 제6도에 도시한 바와 같이 통로(52)에 의해 벨로우즈 내실(42b)과 흡입실(22)을 연이어 통하고 벨로우즈 내실(42b)로 흡입실(Ps)의 냉매 가스를 도입하도록 하고 있다. 더우기, 통로(52)를 흡입실(22)에 대신하여 흡입 관로(도시생략)등의 흡입압 영역에 연이어 통하도록 하여도 좋다. 마찬가지로 토출 압력실(41)을 예를들면 토출관로(도시생략)등의 토출압력 영역에 접속하여도 좋다.

일반적으로, 크랭크실(5)의 내압에 있는 크랭크실압(Pc)보다도 흡입압(Ps)쪽이 압력 변동이 적다. 그 때문에 제2실시예처럼 벨로우즈 내실(42b)로 흡입압(Ps)을 도입하는 구성에 의하면 중간압(Pw)과 흡입압(Ps)의 차이압 △P(△P’=Pw-Ps)이 거의 일정하고 크랭크실 압(Pc)이 지나치게 상승하지 않는다. 또한, 트로틀구멍(51)을 통과하는 트로틀 구멍 통과 유량(q)이 안정된다.

다음으로,본 발명의 제3실시예를 제7도 및 제8도에 기인하여 설명한다.

본 제3실시예에서는 감압 부재로서 상술한 벨로우즈(48)에 대신하여 뚜껑있는 원통형의 스풀(53)을 사용함과 동시에 이 스풀에 밸브 본체(47)를 연결하고 있다. 또한, 상기 스풀(53)의 상부에는 제1감압실로서의 스풀 외실(42c),제2감압실로서의 스풀 내실(42d)을 형성하고 있다. 더우기, 상기 스풀 내실(42d)안에는 스풀(53)을 밸브 본체(47)와 함께 개방 위치로 힘을 더하는 복귀 부재로서의 코일 스프링(54)을 개재하고 있다.상기 스풀(53)의 상부에는 스풀 외실(42c)과 스풀 내실(42d)을 연결통하는 트로틀 구멍(51)이 형성되어 있다.

따라서,이 제 3실시예에서는 스풀(53)이 스풀 외실(42c)의 중간압(Pw)과 스풀 내실(42d)의 크랭크실압(Pc)의 차이압(△P)에 의해 위치 제어된다. 즉, 압축기가 기동되며 제8도에 나타낸 바와 같이 토출 압력(Pd)이 O에서 설정압력(Pds)으로 상승하기 까지의 사이는 스풀(53)의 변위 동작은 행해지지 않으므로 차이압(△P)이 직선적으로 상승하고 토출 압력(Pd)이 설정압력(Pds)으로 되면 차이압(△P)이 최대로 된다. 그리고,토출 압력(Pd)이 거듭 상승하면 중간압(Pw)도 증대하므로 밸브 본체(47)가 스풀(53)과 함께 스프링(54)을 압축하면서 밸브 구멍(46)의 개방도를 감소하는 방향으로 이동된다. 이 결과 설정압력(Pds)을 넘어 경계 압력(Pdo)으로 되기까지의 사이는 토출압역(Pd)의 증가에 따라 차이압(△P)이 감소한다.

그런데,이 제3실시예에셔는 상기 밸브 구멍(46)의 모든 통로 면적을 S_l, 스풀(53)의 외실(42c)측의 중간압(Pw)의 수압 면적을 S₂, 스프링(54)의 탄성력을 F라 하면 스풀(53)의 밸런스 식은 다음과 같이 된다.

상기 식에서 스풀(53)에 작용하는 차이압 P(Pw-Pc)을 구하는 식으로 변형하면 다음과 같이 된다.

따라서, 스풀(53)의 외실(42c)측의 수압면적(S₂)이 커지는 만큼 제8도에 도시한 그래프의 기울기가 실선에서 2점 쇄선으로 도시한 것쳐럼 완만하게 된다.

또한, 상기 트로틀 구멍(51)의 통로 면적을 S₃라 하면 가스 통과유량(q)은 다음식으로 구해진다.

따라서,가스 통과 유량(q)은 제8도에 도시한 바와 같이 곡선이 된다.

또한, 이 실시예에서는 스풀(53)의 외주면과 중간 압력실(42)의 내주면의 사이드 클리어런스에서의 블로우 바이의 영향을 적게하기 때문에 윤활유(냉동기유)의 표면 장력(정도)이 움직이는 것 같은 작은 사이드 클리어런스와 트로틀 구멍(51)의 통로 면적(S₃)을 상기 클리어런스의 누설 면적보다 충분히 크게하고 있다. 그리고,사이드 클리어런스에서의 블로우 바이를 억제하기 위해 스풀(53)에 작용하는 차이압(△P)이 낮은영역에서 스풀(53)올 동작시키도록 하고 있다.

본 제3실시예에서는 스풀(53)및 스프링(54)의 제조 및 조립 작업을 제1실시예와 비교하여 용이하게 행할 수 있고 자동 유량 조절밸브(40)의 원가 절감을 도모할 수 있다.

더우기,이 제3실시예의 기타 구성 및 작용,효과는 상기 제1실시예와 같다.

또한,본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며 다음과 같이 구체화 할 수도 있다.

(1)제9a도에 도시한 바와 같이 스풀(53)의 외주면에 예를 들면 4가 에틸렌 등의 코팅을 행하고 사이드클리어런스를 거듭 감소하도록 할 수도 있다. 또한 제9b도에 도시한 바와 같이 스풀(53)의 외주면에 링(56)을 끼워 넣거나, 제9c도에 도시한 바와 같이 스풀(53)의 외주면에 O링(56)을 끼워넣어 사이드 클리어런스에서 블로우 바이 가스양을 억제하도록 하여도 좋다. 더우기,제9d도에 나타낸 바와같이 스풀(53)의압축 구멍(51)을 생략함과 동시에 스풀(53)의 사이드 클리어런스 자신을 트로틀 구멍(51)으로 하여도 좋다.

(2)상기 각 실시에에서는 밸브 본체(47)를 벨로우즈(48)또는 스풀(53)에 연결했지만 이것을 제10도에 도시한 바와 같이 분리함과 동시에 밸브 본체로서의 볼 밸브(58)를 파지구(59)를 통해 스프링(60)에 의해 스풀(53)의 지지로드(53a) 단면에 누름 힘을 더하도록 해도 좋다.

(3)상기 실시예에서는 복귀 부재로서 벨로우즈(48)자신에 탄성을 부여하기도 하고 스풀(53)에 힘을 더하는 스프링(54)등을 사용했지만 이것에 대신하여 예를들면 제2도에 있어서 상하 반대로 설치되는 구조로하고 압축기의 정지시에 밸브 본체(47)가 스스로의 무게에 의해 최대 개구 위치로 복원되도록 해도 좋다.

발명의 효과

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 토출압력 변동에 영향을 받는일 없이, 크랭크실에 대해 적정량의 가스를 안정적 공급하여 토출 용량을 원활히 가변 제어 할 수 있음과 동시에 압축 가스를 효율적으로 공급할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

또한, 감압 부재 및 복귀 부재로 벨로우즈를 사용한 경우에는 상술한 효과에 덧붙여 부품 점수를 감소하여 구성을 간소화할 수 있다.

더우기,강압 부재로 스풀을 사용하고 복귀 부재로 스프링을 사용한 경우에는 상술한 효과에 덧붙여 제작 및 조립 작업을 용이하게 실행하여 원가 절감을 도모할 수 있다.

Claims

흡입실(22),토출실(23)및 크랭크실(5)을 구비하고 요동 사판을 수용하는 크뱅크실 안의 가스를 흡입실(22)로 방출 가능한 용량 제어 밸브(39)에 의해 크랭크실 압력을 제어하는 것에 의해 실린더 보어안의 피스톤(9)을 통한 압축실 압력과 크랭크실 압력의 차이압에 근거하여 요동 사판의 경사각을 변화시켜 토출 용량을 가변 제어하는 가변 용량형 요동 사판식 압축기에 있어서, 토출실(23)과 크랭크실(5)을 연결 통하는가스 공급 경로(R)가 설치되며,상기 토출실(23)에 연결 통하는 토출 압력실(41)과,상기 가스 공급 경로(R)에 설치된 밸브 구멍(46)을 통해 상기 토출 압력실(41)에 연결 통하는 중간 압력실(42)과,상기 중간압력실(42)을 상가 토출 압력실(41)에 연결 통하는 제1감압실과,상기 크랭크실(5)또는 흡입실(22)에 연결 통하는 제2감압실로 구획되는 감압 부재와,상기 제1감압실과 크랭크실(5)을 서로 연결 통하도록 상기 가스 공급 경로(R)에 설치된 트로틀 구멍(51)과,상기 감압 부재와 동기되어 변위 가능하게 연계됨과 함께, 토출 압력실(4l)측에서 밸브 구멍(46)에 분리 접속 가능한 밸브체(47)와, 상기 토출 압력실(41)이 대기압이 된 경우에 상기 감압 부재 및 밸브 본체(47)를 밸브구멍(46)의 개방로 위치로 복귀하는 북귀 부재에 의해 유량 조절밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 가변 용량형 요동 사판식 압축기.
제1항에 있어서, 상기 감압 부재 및 복귀 부재는 중간 압력실(42)에 수용된 자체 탄성을 갖는 벨로우즈인 것을 특징으로 하는 가면 용량형 요동 사판식 압축기.
제1항에 있어서, 상기 감압 부재는 중간 압력실(42)에 수용된 스풀이며, 복귀 부재는 상기 스풀을 부가하는 스프링인 것을 특징으로 하는 가면 용량형 요동 사판식 압축기.