KR970001137B1 - 피스톤식 압축기에서 냉매가스 흡입구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

피스톤식 압축기에서 냉매가스 흡입구조

본 발명은 회전축의 주위에 배열된 복수의 실린더내에 피스톤을 수용함과 동시에 회전축의 회전에 연동해서 피스톤을 왕복운동시키는 피스톤식 압축기에 있어서 냉매가스 흡입구조에 관한 것이다.

(종래의 기술)

종래의 피스톤식 압축기(예를들면 일본국 특개평 3-92587호 공보참조)에서는 피스톤에 의해 실린더내에 구획된 작동실과 흡입실의 사이의 흡입포트가 작동실내의 교축밸브에 의해 개폐되도록 되어 있다.

흡입실내의 냉매가스는 상사점으로부터 하사점으로 이동하는 피스톤의 흡입작동에 의해 교축밸브를 밀어서 열면서 작동실로 유입된다.

피스톤이 하사점으로부터 상사점측으로 이동하는 토출행정에서는 교축밸브가 흡입포트를 닫고, 작동실내의 냉매가스가 토출포트로부터 토출실로 토출된다.

교축밸브의 개폐동작은 작동실과 흡입실 사이의 압력차에 기인한 것이며, 흡입실의 압력이 작동실의 압력보다도 높으면 교축밸브는 굽힘변형을 해서 흡입포트를 연다.

흡입실의 압력이 작동실의 압력보다도 높게되는 것은 상사점측으로부터 하사점측으로 이동하는 피스톤의 흡입작동시이다.

탄성변형하는 교축밸브의 굽힘변형은 탄성저항으로서 작용하고, 흡입실의 압력이 작동실의 압력을 약간 상회할 경우에는 교축밸브는 개방되지 않는다.

즉, 교축밸브의 개방이 지연된다.

압축기내의 윤활을 행하기 위해 압축기내의 냉매가스에서는 윤활유가 혼입되게 되며, 이 윤활유가 냉매가스와 함께 압축실내의 필요한 윤활부위에 이송된다.

이 윤활유는 냉매가스의 유통영역이라면 어디라도 이송가능하며, 흡입포트를 폐쇄하고 있는 교축밸브와 그 접촉면과의 사이에서도 윤활유가 부착된다.

이 부착된 윤활유는 전기한 접촉면과 교축밸브 사이의 부착력을 높이며, 교축밸브의 굽힘변형 개시 시기가 한층 지연된다.

이와같은 굽힘변형 개시의 지연은 작동실로의 냉매가스의 유입량을 저하시키고, 즉 체적효율의 저하를 초래한다.

또, 교축밸브가 열려 있는 경우에도 교축밸브의 탄성저항이 흡입저항으로 작용하고, 냉매가스 유입량이 저하한다.

피스톤식 압축기의 한 종류인 경판식 압축기에서는 흡입실내의 냉매가스가 양두 피스톤의 왕복운동에 의해 작동실내로 흡입되며, 작동실내의 냉매가스가 양두 피스톤의 왕복동작에 의해 토출실로 토출된다.

양두피스톤은 여러개 사용되고 있으며, 회전축의 주위에 일정한 각도의 간격으로 배열된 실린더내에 수용된다.

작동실은 토출포트를 통해서 토출실로 접속되며, 토출포트를 통해서 흡입로 접속된다.

토출포트는 토출밸브에 의해 개폐되며, 작동실내의 냉매가스는 토출밸브를 밀면서 토출실로 토출된다.

흡입포트는 흡입밸브에 의해 개폐되며, 흡입실의 냉매가스는 흡입밸브를 밀면서 작동실로 흡입된다.

흡입실은 실린더의 전후에 하나씩 설치되며, 실린더블록내의 흡입통로를 통해서 경사판실로 연결된다.

외부의 냉매가스관로는 도입구를 통해서 경사판실에 연결되며 냉매가스는 양두피스톤의 왕복동작에 따른 흡입작용에 의해 우선 경사판실로 도입되며, 실린더블록내의 흡입통로 및 흡입실을 거쳐서 작동실로 도입된다.

실린더의 배열간격은 실린더블록의 필요한 강도를 확보할 수 있을 정도까지 확장된다.

이 배열간격의 크기와 실린더의 배열반경의 크기는 비례하며, 배열간격을 확장하면 배열반경이 증대하고, 배열간격을 적게하면 배열반경도 감소한다.

그러나 통상, 전기한 흡입통로가 회전축의 주위에 같은 각도위치에 배열된 복수의 실린더의 좁은 틈에 하나씩 설치되며, 이같은 통로의 존재가 실린더 블록의 강도저하를 초래한다.

따라서, 흡입통로를 실린더블록내에 설치한 구성이 채용되는 한 실린더의 배열반경을 줄이는 것은 곤란하며, 압축기의 컴펙트화는 곤란하다.

게다가 실린더블록내의 흡입통로의 존재는 압력손실의 원인이 되며, 압축 효율이 저하한다.

그래서 본 출원인은 압축효율을 향상시킬 수가 있는 피스톤식 압축기를 제한하고 있다.(예를들면, 일본국 특개평 4-211165호 참조)이 압축기는 피스톤에 의해 실린더내에 구획된 작동실에 냉매가스를 도입하기 위한 흡입통로를 로타리밸브내에 형성하고 있다.

또, 로타리밸브의 주위면을 테이퍼상으로 형성함과 동시에 로타리밸브를 수용하는 수용실의 내주면을 테이퍼상으로 형성한다.

게다가 피스톤의 왕복운동에 동기해서 전기한 작동실과 전기한 흡입통로를 차례로 연결하도록 하면서 로타리밸브의 축방향에서 슬라이드가능한 전기한 로타리밸브를 전기한 수용실에 수용하고 있다.

그리고 로타리밸브를 직경이 큰쪽의 끝에서부터 직경이 작은 쪽으로 힘을 가하는 밀폐력을 로타리밸브에 작용시키도록 하고 있다.

그러나 이 새로운 압축기는 로타리밸브의 테이퍼형의 외주면이 수용실의 테이퍼형 내주면에 미끄럼 접합하고 있으므로 윤활에 있어 특히 문제는 없지만 항상 소정의 압력으로 미끄럼 접합을 하고 있는 접촉면에 있어서는 높은 윤활성이 얻어지지 않는다는 새로운 문제가 발생한다.

본 발명은 체적효율을 향상시킬 수가 있음과 동시에 압축기 전체의 컴펙트화를 도모하고, 로타리밸브의 외주면과 그것을 수용하는 수용실의 내주면과의 미끄럼 접합면의 윤활특성이 우수한 피스톤식 압축기에서 냉매가스 흡입구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(문제점을 해결하고자 하는 수단)

그를 위해 본 발명에서는 회전축의 주위에 배열된 복수의 실린더내에 피스톤을 수용함과 동시에, 회전축의 회전에 연동해서 피스톤을 왕복운동시키는 피스톤식 압축기에서 피스톤에 의해 실린더내에 구획된 작동실에 냉매가스를 도입하기 위한 흡입통로를 로타리밸브에 형성하고, 전기한 로타리밸브를 수용하는 수용실의 내주면에서는 흡입행정중의 작동실과 전기한 로타리밸브의 흡입통로의 출구 등을 연결하는 연결로를 형성하고, 더욱이 전기한 로타리밸브의 외주면에 윤활홈을 형성하고 그 윤활홈의 기단부를 전기한 흡입통로 출구의 밸브회전방향에 대해서 후단부에 연결하고, 윤활홈의 선단부를 바깥쪽으로 지향했다.

제1도는 본 발명을 구체화한 제1실시예를 나타낸 압축기 전체의 측단면도.

제2도는 주요부분의 확대단면도.

제3도는 로타리밸브의 사시도.

제4도는 제1도의 A-A선 단면도.

제5도는 제1도의 B-B선 단면도.

제6도는 제1도의 C-C선 단면도.

제7도는 제1도의 D-D선 단면도.

제8도는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 압축기 전체의 측단면도.

제9도는 제8도의 E-E선 단면도.

제10도는 로타리밸브의 사시도.

제11도는 본 발명의 제3실시예를 나타낸 압축기 전체의 측단면도.

제12도는 로타리밸브의 다른 예를 나타낸 정면도.

제13도는 로타리밸브의 다른 예를 나타낸 부분 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1a,2a,41b,43b : 수용실 1b,2b,41c : 연결로인 흡입포트

7 : 회전축 11 : 경사판실

23,24 : 토출실 27,28,54,58,59 : 로타리밸브

27c,28c,54c,58c,59c : 테이퍼외주면 27d,28d,54d,58d,59d : 윤활홈

29,30,57 : 흡입통로 29b,30b,57b : 흡입통로의 출구

29c,30c,57c : 출구의 뒤쪽끝면 P : 작동실

로타리밸브내의 흡입통로는 로타리밸브의 회전에 따라서 복수의 작동실에 차례로 연결되며 이 연결은 전후한쪽의 작동실에 대한 피스톤의 흡입동작에 동기해서 행해진다.

흡입통로와 작동실등이 연결되어 있을때에 피스톤이 하사점으로 향하고, 작동실의 압력이 흡입통로의 압력(흡입압) 이하까지 저하된다.

이 압력저하에 의해 흡입통로의 냉매가스가 연결로를 통해서 작동실로 유입된다.

로타리밸브의 회전에 의해 흡입통로의 출구의 회전방향에 관해서 뒤쪽끝면에는 수용실의 내주면에 부착된 미스트상의 윤활유가 모아지도록 해서 회수된다.

이 윤활유는 로타리밸브의 외주면에 형성된 윤활홈에 진입하고, 전기한 출구의 바깥쪽으로 안내되므로 윤활유가 로타리밸브의 외주면가 수용실의 내주면과 항상 미끄럼 접합하고 있는 미세한 간극에 공급된다.

이 때문에 윤활효율이 향상되어 로타리밸브의 마모가 제어된다.

경사판실의 냉매가스를 작동실에 로타리밸브를 통해서 도입하는 구성은 종래의 실린더블록내의 흡입통로를 필요로 하지 않는다.

실린더블록내의 흡입통로의 생략에 의해 실린더내의 배열반경의 축소가 가능하며, 압축기 전체가 컴펙트화한다.

(실시예)

이하 본 발명을 경사판식 압축기로 구체화한 제1실시예를 제1~제7도를 바탕으로 설명한다.

제1도에 도시한 바와같이 접합된 전후 한쌍의 실린더블록(1),(2)의 중심부에는 수용실(1a),(2a)가 설치되어 있다.

실린더블록(1),(2)단면에는 밸브플레이트(3),(4)가 접합되며, 밸브플레이트(3),(4)에는 지지공(3a),(4a)가 설치되어 있다.

지지공(3a),(4a)의 원주의 가장자리에는 띠모양의 위치결정돌기(3b),(4b)가 설치되어 있으며, 위치결정돌기(3b),(4b)는 수용실(1a),(2a)에 끼워져 있다.

밸브플레이트(3),(4) 및 실린더블록(1),(2)에는 핀(5),(6)이 삽입되며, 실린더블록(1),(2)에 대한 밸브플레이트(3),(4)의 회전이 핀(5),(6)에 의해 저지되고 있다.

밸브플레이트(3),(4)의 지지공(3a),(4a)에서는 회전축(7)이 원추형 구름베어링(8),(9)을 통해서 회전가능하게 형성되며, 회전축(7)에서는 경사판(10)이 고정지지되어 있다.

경사판실(11)을 형성하는 실린더블록(1),(2)에는 도입구(12)가 형성되며, 도입구(12)에는 도시하지 않은 외부흡입 냉매가스관로가 접속되어 있다.

제4도 및 제5도에 도시한 바와같이, 회전축(7)을 중심으로 하는 일정한 각도의 간격에는 복수의 실린더(13),(13A),(14),(14A)가 형성되어 있다.

제1도에 도시한 바와같이, 전후에 쌍을 이루는 실린더(13),(14),(13A),(14A)(본 실시예에서는 5쌍)내에서는 양두피스톤(15),(15A)가 왕복가능하게 수용되어 있다.

양두피스톤(15),(15A)와 경사판(10)의 전후양면의 사이에는 반구형의 슈우(16),(17)을 끼우고 있다.

따라서, 경사판(10)이 회전함으로써 양두피스톤(15),(15A)가 실린더(13),(14),(13A),(14A)를 전후로 움직인다.

밸브플레이트(3)의 앞측면에는 전면하우징(18)이 접합되며, 밸브플레이트(4)의 후단면에는 후부하우징(19)가 접합되어 있다.

제6도 및 제7도에 도시한 바와같이 양 하우징(18),(19)의 내벽면에는 복수의 누름돌기(18a),(19a)가 돌출되어 설치되어 있다.

누름돌기(18a)와 원추형 구름베어링(8)의 외륜(8a) 사이에는 고리모양의 가압스프링(20)이 끼워져 있다.

외륜(8a),(9a)와 동시에 베어링(8c),(9c)를 끼운 내륜(8b),(9b)는 회전축(7)의 단차부(7a),(7b)에 밀착하고 있다.

실린더블록(1), 밸브플레이트(3) 및 전면하우징(18)은 볼트(21)에 의해 체결되어 고정된다.

실린더블록(1),(2), 밸브플레이트(4) 및 후부하우징(19)은 볼트(22)에 의해 체결되어 고정된다.

원추형 구름베어링(8),(9)는 회전축(7)에 대한 레이디얼방향의 하중 및 스러스트방향의 하중 양방을 지지한다.

볼트(21)의 체결은 가압스프링(20)을 굽힘변형시키고, 이 굽힘변형이 원추 형 구름베어링(8)을 통해서 회전축(7)에 스러스트방향의 하중을 가한다.

양하우징(18),(19)내에는 토출실(23),(24)가 형성된다.

양두피스톤(15),(15A)에 의해 실린더(13),(14)(13A),(14A)내에 구획된 작동실(Pa),(Pb)는 밸브플레이트(3),(4)상의 토출포트(3c),(4c)를 통해서 토출실(23),(24)에 접속된다.

토출포트(3c),(4c)는 교축밸브형의 토출밸브(31),(32)에 의해 개폐된다.

토출밸브(31),(32)의 열림정도는 리테이너(33),(34)에 의해 규제된다.

토출밸브(31),(32) 및 리테이너(33),(34)는 볼트(35),(36)에 의해 밸브플레이트(3),(4)상에 체결되어 고정된다.

토출실(23)은 배출통로(25)를 통해서 도시하지 않은 외부토출 냉매가스관로에 연결된다.

(26)은 회전축(7)의 주면에 따라서 토출실(23)으로부터 압측기 외부로의 냉매가스누출을 방지하는 립씰이다.

회전축(7)상의 단차부(7a),(7b)에는 로타리밸브(27),(28)이 슬라이드 가능하게 지지되고 있다.

로타리밸브(27),(28)과 회전축(7)의 사이에는 씰링(39),(40)이 끼워져 있다.

로타리밸브(27),(28)은 회전축(7)과 함께 제4도에 화살표(Q)방향으로 회전 가능하게 수용실(1a),(2a)내에 수용된다.

제2도에서 도시된 바와같이, 수용실(1a),(2a)는 테이퍼형이며, 실린더블록(1),(2)의 단면으로부터 내부를 향해서 직경이 작아지게 되어 있다.

로타리밸브(27),(28)의 외주면(27c),(28c)는 수용실(1a),(2a)와 같은 형태의 테이퍼형이다.

양외주면(27c),(28c)은 수용실(1a),(2a)의 내주면에 정확하게 결합가능하다.

즉, 로타리밸브(27)의 직경이 큰 끝부분(27a)쪽은 토출실(23)쪽을 향하며, 로타리밸브(27)의 직경이 작은 끝부분(28a)측은 경사판실(11)측을 향하고 있다.

또, 로타리밸브(28)의 직경이 큰 끝부분(27a)측은 토출실(24)측을 향하며, 로타리밸브(28)의 직경이 작은 끝부분(28a)측은 경사판실(11)측을 향하고 있다.

로타리밸브(27),(28)내에는 흡입통로(29),(30)이 형성되고 있다.

흡입통로(29),(30)의 입구(29a),(30a)는 직경이 작은 끝부분(27b),(28b)상으로 열려 있으며, 흡입통로(29),(30)의 출구(29b),(30b)는 테이퍼의 외주면(27c),(28c)상으로 열려 있다.

제3도에 도시한 바와같이, 로타리밸브(27)의 테이퍼의 외주면(27c)에는 윤활홈(27d)가 형성되어 있다.

윤활홈(27d)는 흡입통로(29)의 로타리밸브의 회전방향에 관해서 뒤쪽의 단면(29c)와 대응하는 위치에 있어서, 경사진 바깥쪽으로 향하도록 형성하고 있다.

그리고 전기한 단면(29c)에 의해 수용실(1a)의 내주면에 부착된 윤활유가 모임과 동시에 전기한 윤활홈(27d)에 의해 로타리밸브(27)의 테이퍼형 외주면(27c)와 수용실(1a)의 내주면과 항상 미끄럼 접촉을 하고 있는 좁은 틈에 윤활유를 공급해서 로타리밸브(27)의 윤활을 행할 수 있도록 하고 있다.

또한, 윤활홈(27d)의 선단은 로타리밸브(27)에 의해 구획되어 있는 경사판실(11)과 토출실(23)을 연결하지 않도록 형성하고 있다.

로타리밸브(27)과 같은 형태로 로타리밸브(28)에도 뒤쪽의 끝면(30c)와 대응하는 위치에 윤활홈(28d)가 형성되어 있고, 로타리밸브(28)이 테이퍼 외주면(28c)와 수용실(2a)와의 미끄럼 접촉면의 윤활을 행하도록 하고 있다.

제4도에 도시한 바와같이, 로타리밸브(27)을 수용하는 수용실(1a)의 내주면에는 실린더(13),(13A)와 같은 수의 연결로인 흡입포트(1b)가 같은 간격의 각도로 위치하고 있으며 흡입포트(1b)는 흡입통로(29)의 출구(29b)에 접속된다.

같은 형태로 제5도에 도시한 바와같이, 로타리밸브(28)을 수용하는 수용실(2a)의 내주면에는 실린더(14),(14A)와 같은 수의 흡입포트(2b)가 같은 간격 의 각도로 위치하고 있으며 흡입포트(2b)는 흡입통로(30)의 출구(30b)에 접속된다.

제1도, 제4도 및 제5도에 도시한 상태에서는 양두피스톤(15A)는 한쪽의 실린더(13A)에 대해서 상사점 위치에 있고, 다른쪽 실린더(14A)에 대해서 하사점 위치에 있다.

양두피스톤(15A)가 실린더(13)에 대해서 상사점으로부터 하사점을 향하는 흡입행정에 들어간 때에는 흡입통로(29)는 실린더(13A)의 작동실(Pa)에 연결된다.

이 연결에 의해 경사판실(11)내의 냉매가스가 흡입통로(29)를 경유해서 실린더(14A)에 대해서 하사점으로부터 상사점으로 향하는 토출행정에 들어간 때에는 흡입통로(30)은 실린더(14A)의 작동실(Pb)와의 연결을 차단한다.

이 연결차단에 의해 실린더(14A)의 작동실(Pb)내의 냉매가스가 토출밸브(32)을 밀면서 토출포트(4c)로부터 토출실(24)로 토출된다.

이 같은 냉매가스의 흡입 및 토출은 다른 실린더(13),(14)의 작동실(P)에 있어서도 같은 형태로 행해진다.

회전축(7)의 한쪽 끝은 전면 하우징(18)로부터 외부로 돌출되어 있으며, 다른쪽은 후부 하우징(19)쪽의 토출실(24)의 안쪽으로 돌출되어 있다.

회전축(7)의 축심부에는 토출통로(37)이 형성되어 있다.

토출통로(37)은 토출실(24)로 뚫려 있다.

전면 하우징(18)측의 토출실(23)에 의해 둘러싸여진 회전축(7)의 둘레부위에는 도출구(38)이 형성되며, 토출실(23)과 토출통로(37)등이 도출구(38)에 의해 연결되어 있다.

따라서, 전후의 토출실(23),(24)가 토출통로(37)에 의해 연결되며, 토출실(24)의 냉매가스는 토출통로(37)로부터 토출실(23)에 합류된다.

교축밸브타입의 흡입밸브의 경우에는 윤활유가 흡입밸브와 그 접촉면과의 흡착력을 증대시켜 버리고, 흡입밸브의 개방타이밍이 전기한 흡착력에 의해 지연된다.

이 지연, 흡입밸브의 탄성저항에 의한 흡입저항이 체적효율을 저하시킨다.

그러나, 강제로 회전된 로타리밸브(27),(28)의 채용으로는 윤활유에 기인하는 흡착력 및 흡입밸브의 탄성저항에 의한 흡입저항의 문제는 없고, 작동실(Pa),(Pb)내의 압력이 경사판실(11)내의 흡입압을 겨우 밑돌면 냉매가스가 곧바로 작동실(Pa),(Pb)로 유입된다.

따라서, 로타리밸브(27),(28)을 채용한 경우에는 체적효율이 교축밸브타입의 흡입밸브를 쓰는 경우에 비해서 크게 향상된다.

경사판실(11)의 흡입 냉매가스가 로타리밸브(27),(28)내의 흡입통로(29),(30)을 경유해서 작동실(Pa),(Pb)로 흡입되는 구성은 종래의 경사판식 압축기에서 실린더블록내의 복수의 흡입통로를 필요로 하지 않는다.

또한, 토출실(2)로 토출된 토출냉매가스를 회전축(7)내의 토출통로(37)을 경유해서 배출통로(25)로 도입하는 구성은 종래의 경사판식 압축기에서 실린더블록내의 토출통로를 필요로 하지 않는다.

실린더블록(1),(2)로부터 흡입통로 및 토출통로를 제거함으로써 실린더(13),(13A),(14),(14A)의 배열간격을 좁힐 수가 있다.

실린더(13),(13A),(14),(14A)의 배열간격의 감소는 실린더(13),(13A),(14)(14A)의 배열반경의 축소와 연관되며, 실린더블록(1),(2) 전체의 직경의 축소가 달성된다.

따라서, 압축기 전체 직경의 축소 및 경량화가 달성된다.

경사판실(11)내의 냉매가스는 작동실(Pa),(Pb)내의 압력이 경사판실(11)내의 압력을 밑돌면 작동실(Pa),(Pb)에 흡입된다.

경사판실(11)로부터 작동실(Pa),(Pb)에 이르는 냉매가스통로에서 유로저항, 즉, 흡입저항이 높아지면 압력손실이 증대하며, 압축효율이 저하된다.

로타리밸브(27),(28)을 채용함으로써 경사판(11)로부터 작동실(Pa),(Pb)에 이르는 냉매가스의 유로길이가 짧아지며, 흡입저항이 종래보다 줄어든다.

따라서, 손실이 줄어들며, 압축효율이 향상된다.

경사판실(11)은 흡입압 영역이며, 토출실(23),(24)는 토출압 영역이다.

그 때문에 토출실(23),(24)의 토출냉매가스가 로타리밸브(27),(28)의 외주면(27c),(28c)에 따라서 누설될 가능성이 있다.

로타리밸브(27),(28)의 외주면(27c),(28c)는 테이퍼형으로 되어 있으며, 로타리밸브(27),(28)을 수용하는 수용실(1a),(2a)의 내주면도 같은 형태의 테이퍼 로 되어 있다.

또한, 로타리밸브(27),(28)은 직경이 큰 부분(27a),(28a)는 토출영역에 노출되어 있으며, 직경이 작은 끝부분(27b),(28b)는 흡입압 영역에 노출되어 있다.

즉, 로타리밸브(27),(28)은 직경이 큰 끝부분(27a),(28a)쪽으로부터 직경이 작은 끝부분(27b),(28b)쪽으로 향해서 힘을 가하고 있다.

이 가압에 의해 로타리밸브(27),(28)의 테이퍼 외주면(27c),(28c)는 수용실(1a),(2a)의 내주면에 접하게 되며, 로타리밸브(27),(28)은 수용실(1a),(2a)의 내주면에 미끄럼 접합을 하면서 회전한다.

따라서, 토출실(23),(24)의 토출냉매가스가 로타리밸브(27),(28)의 주위면(27c),(28c)와 수용실(1a),(2a)의 내주면의 사이로부터 경사판실(11)쪽으로 누설되는 일은 없다.

테이퍼 외주면(27c),(28c)에 있어서, 밀폐는 냉매가스의 고저압력차에 의해 얻어지며, 로타리밸브(27),(28)와 회전축(7) 사이의 밀폐는 씰링(39),(40)에 의해 보장된다.

로타리밸브(27),(28)의 미끄럼 둘레면(27c),(28c)를 테이퍼형태로 구성하므로써 냉매가스의 누설이 방지되며, 체적효율이 향상된다.

게다가 수용실(1a),(2a)에 로타리밸브(27),(28)를 끼워 맞추는 작업도 쉽게 된다.

로타리밸브(27),(28)의 미끄럼 접합 주위면(27c),(28c)를 테이퍼지게 하는 구성은 또한 다음과 같은 잇점을 가져온다.

수용실(1a),(2a)의 테이퍼내주면과 로타리밸브(27),(28)의 테이퍼외주면(27c),(28c)와의 접촉은 미끄럼 접합 주위면에서 마모를 초래하지만 로타리밸브(27),(28)은 수용실(1a),(2a)에 대해 항상 양호하게 미끄럼 접합한다.

즉, 로타리밸브(27),(28)과 수용실(1a),(2a) 사이의 씰은 자기보충기능을 가지며, 밀폐성응이 저하되는 일이 없다.

로타리밸브(27),(28)의 선팽창계수와 실린더블록(1),(2)의 선팽창계수가 다르더라도 씰의 자기보충기능은 항상 확보된다.

따라서, 압축기내의 온도변화에 대해서도 밀폐성능은 변화하지 않는다.

더욱이 로타리밸브(27),(28)의 미끄럼 접합 주위면(27c),(28c)을 합성수지로 할 수가 있으며, 로타리밸브(27),(28)의 미끄럼 접합 주위면(27c),(28c)의 테이퍼구성은 압축기의 경량화에도 기여한다.

특히 전기한 실시예에서는 로타리밸브(27),(28)에 대해 윤활홈(27d),(28d)를 구성하므로 소정의 압력을 가지고 항상 미끄럼 접합하는 테이퍼외주면(27c),(28c)의 윤활성을 향상시킬 수가 있다.

즉, 로타리밸브(27),(28)의 회전에 의해 흡입통로(29),(30)의 출구(29b),(30b)의 회전방향에 대해 뒤쪽단면(29c),(30c)에서는 수용실(1a),(2a)의 내주면에 부착된 미스트상의 윤활유가 모이도록 해서 회수한다.

이 윤활유는 로타리밸브(27),(28)의 테이퍼외주면(27c),(28c)에 형성된 윤활홈(27d),(28d)에 진입해서 출구(29a),(30c)의 바깥쪽으로 안내하므로 윤활유가 테이퍼외주면(27c),(28c)와 수용실(1a),(2a)의 내주면과 항상 접하고 있는 미세간극에 공급된다.

이 때문에 윤활효율이 향상되고, 로타리밸브의 마모가 제어된다.

다음으로 제8도~제10도에 도시한 바와같이 용량가변형의 요동경사판식 압축기로 구체화한 제2실시예에 대해서 설명한다.

제8도에 도시한 바와같이 실린더블록(41) 및 전면하우징(42)에는 회전축(44)가 원추형 구름베어링(56A),(56B)를 통해서 회전가능하게 지지되어 있다.

회전축(44)에 멈춘 회전지지체(45)에는 회전구동체(46)이 아암(45a)상의 긴구멍(45b)와 핀(47)의 결합에 의해 경사각이 변할 수 있게 연결 지지된다.

회전구동체(46)은 회전축(44)상의 가이드 슬리브(48)의 좌우양측에 설치된 축핀(48a)에 의해 요동가능하게 지지되며, 회전구동체(46)상에는 요동경사판(49)가 상대회전이 가능하게 지지된다.

복수의 실린더(41a)(본 실시예에서는 6개)내의 각 실린더(50),(50A),(50B)는 피스톤로드(50a)를 통해서 요동경사판(49)에 연결되어 있다.

회전축(44)의 회전운동은 회전지지체(45) 및 회전구도체(46)을 통해서 요동경사판(49)의 전후왕복요동으로 변환되며, 피스톤(50),(50A),(50B)가 실린더 (41a)내를 앞뒤로 요동한다.

실린더블록(41)과 후부하우징(43)의 사이에는 밸브플레이트(51),밸브형성플레이트(52) 및 리테이너형성플레이트(53)이 끼워져 있다.

후면하우징(43)내의 토출실(43a)와 작동실(P),(P1),(P2)와는 밸브플레이트(51)상의 토출포트(51a)를 통해서 연결되어 있다.

밸브형성플레이트(52)상의 토출밸브(52a)는 토출실(43a)축에서 토출포트(51a)를 개폐하고, 리테이너(53)형성플레이트상의 리테이너(53a)는 토출밸브(52a)의 굽힘변화량을 제어한다.

실린더블록(41) 및 후부하우징(43)의 대향 단면의 중심부에는 수용실(41b),(43b)가 형성되며, 회전축(44)의 단부가 수용실(41b)로 돌출되어 있다.

양 수용실(41b),(43b)는 회전축(44)의 축방향에서 축심을 갖는 원추형상의 수용실을 형성하고, 수용실(41b),(43b)내에는 로타리밸브(54)가 회전 가능하게 수용되어 있다.

로타리밸브(54)의 외주면(54c)는 테이퍼형으로 되어 있으며, 수용실(41b),(43b)도 같은 형태의 테이퍼로 구성된다.

수용실(43b)의 단면과 로타리밸브(54)의 직경이 작은 끝부분(54a)와의 사이에는 간극이 설치되며, 로타리밸브(54)의 직경이 큰 부분(54b)에는 커플링(55)가 끼워져 있다.

수용실(41b)내로 돌출된 회전축(44)의 돌출단부(44a)와 커플링(55)등은 상대 회전이 불가능하면서 슬라이드 가능하게 결합된다.

로타리밸브(54)는 회전축(44)와 함께 수용실(41b),(43b)내의 제9도에 화살표(R)방향으로 회전한다.

로타리밸브(54)내에서는 흡입통로(57)이 형성된다.

로타리밸브(54)의 수용실(43b)측의 끝면에는 흡입통로(57)의 입구(57a)가 형성되며, 로타리밸브(54)의 주위면에는 흡입통로(57)의 출구(57b)가 형성된다.

후부하우징(43)의 중심부에는 도입구(43c)가 수용실(43b)에 접속되도록 형성되며, 흡입통로(57)의 입구(57a)가 도입구(43c)에 연결된다.

수용실(41b)의 주면에는 작동실(P),(P1),(P2)와 같은 수의 흡입포트(41c)가 같은 간격의 각도로 배열되어 형성되어 있다.

각 흡입포트(41c)는 흡입통로(57)의 출구(57b)에 접속된다.

제8도 및 제9도에 도시한 상태에서 피스톤(50A)는 상사점 위치이며, 180℃의 상대회전 대칭위치인 피스톤(50B)는 하사점 위치이다.

작동실(P),(P₁),(P₂)내로 흡입된 냉매가스는 피스톤이 하사점으로부터 상사점 으로 향하는 토출동작에 의해 압축되면서 토출실(43a)로 토출되지만, 크랭크실(42a)내의 압력과 작동실내의 흡입압과의 피스톤을 통한 차압에 따라서 피스톤의 스트로크가 변하며, 압축용량을 좌우하는 요동경사판(49)의 경사각이 변화한다.

크랭크실(42a)내의 압력제어는 토출압영역의 냉매가스를 도시하지 않은 급기통로를 통해서 크랭크실(42a)로 공급함과 동시에, 크랭크실(42a)내의 냉매가스를 도시하지 않은 추가통로 및 그 도중에 설치한 제어밸브기구에 의해 흡입압 영역으로 방출제어함으로써 행해진다.

따라서, 크랭크실(42a)는 흡입압 영역보다도 고압의 압력영역이 된다.

크랭크실(42a)내의 압력은 로타리밸브(54)의 직경이 큰 끝부분(54b)에 작용하며, 도입구(43c)내의 압력은 로타리밸브(54)의 직경이 작은 끝부분(54a)에 작용한다.

이 압력작용에 의해 로타리밸브(54)는 직경이 큰 부분(54b)쪽으로부터 직경이 작은 끝부분(54a)쪽으로 힘이 가해지며, 로타리밸브(54)의 테이퍼외주면(54c)가 수용실(41b),(43b)의 테이퍼내주면에 압접된다.

따라서, 작동실의 고압냉매가스가 로타리밸브(54)의 미끄럼 접합주위면 (54c)로부터 도입구(43c) 혹은 크랭크실(42a)측으로 누설되는 일은 없다.

제10도에 도시한 바와같이 로타리밸브(54)의 테이퍼외주면(54c)에는 전기한 제1실시예에서 서술된 로타리밸브(27)의 윤활홈(27d)와 같은 형태의 윤활홈(54d)가 형성된다.

윤활홈(54d)는 흡입통로(57)의 추록(57b)의 끝면(57c)와 대응해서 형성되고 있다.

전기한 윤활홈(54d)에 의해 로타리밸브(54)의 수용실(41b),(43b)와 항상 접하는 테이퍼외주면(54c)의 윤활이 행해진다.

다음으로 이 발명의 제3실시예를 제11도를 바탕으로 설명한다.

이 제3실시예에서는 경사판실(11)의 압력이 로타리밸브(58),(59)의 직경이 큰 끝부분(58a),(59a)에 작용하고, 토출실(23),(24)의 압력이 직경이 작은 끝부분(58b),(59b)에 작용하고 있다.

직경이 큰 끝부분(58a),(59a)와 경사판(10)과의 사이에는 밀폐스프링(60),(61)가 끼워져 있다.

로타리밸브(58),(59)의 테이퍼외주면(58c),(59c)는 밀폐스프링(60),(61)의 스프링힘에 의해 수용실(1a),(2a)의 테이퍼내주면에 접하고 있다.

로타리밸브(58),(59)의 테이퍼외주면(58c),(59c)에는 전기한 제1실시예에서 서술한 로타리밸브(27),(28)의 윤활홈(27d),(28d)와 같은 형태의 윤활홈(58d),(59d)가 형성된다.

이들 윤활홈에 의해 수용실(1a),(2a)와 항상 접하고 있는 로타리밸브(58),(59)의 테이퍼외주면(58c),(59c)의 윤활이 행하여진다.

직경이 큰 끝부분(58a),(59a)와 직경이 작은 끝부분(58b),(59b)에 작용하는 압력차를 웃돌도록 밀폐스프링(60),(61)의 스프링의 힘을 설정하면, 테이퍼 외주면(58c),(59c)에 있어서, 밀폐성을 적절하게 확보할 수 있다.

이 설정된 스프링의 힘을 가급적 작게하면 테이퍼외주면(58c),(59c)와 수용실(1a),(2a)의 과잉한 압접이 회피된다.

즉, 밀폐에 필요한 최소한의 스프링힘을 로타리밸브(58),(59)에 작용시키므로써 과도한 압력으로 접하는 것이 회피되며, 미끄럼 접합에 따른 동력손실도 최소한으로 제어할 수가 있다.

밀폐스프링을 채용한 구성은 제8도 및 제9도의 요동경사판식 압축기에도 적용될수 있다.

또한, 이 발명은 전기한 실시예에 한정된 것이 아니라, 다음과 같이 구체화할 수가 있다.

(1) 제12도에 도시된 바와같이 흡입통로(29)의 출구(29b)의 뒤쪽 끝면(29c)의 형상을 산모양으로 해서 윤활홈(27d)로의 윤활유의 진입을 촉진시키도록 하는 것.

또한, 같은 도면에서 점선으로 도시한 바와같이, 출구(29d)의 형상을 끝면(29c) 정도의 좁은 폭으로 된 테이퍼형으로 형성하고, 윤활유의 회수를 효율적으로 행할 수 있도록 하는 것.

(2) 제13도에 도시한 바와같이, 윤활홈(27d)의 선단에 미소한 다이어프램(27e)를 설치해 직경이 큰 끝부분(27a), 직경이 작은 끝부분(27b)쪽과 연달아 통하는 것.

또한, 같은 도면에서 점선으로 도시한 바와같이 윤활홈(27d)를 뒤쪽 끝면(29c)와 같은 방향으로 형성하는 것. 이 경우에는 가공이 쉬워진다.

(3) 로타리밸브의 접합면을 직선형으로 형성하고, 수용실의 내주면도 직선형으로 형성한 압축기로 구체화 하는 것.

이상 싱술한 바와같이, 본 발명은 로타리밸브의 외주면에 흡입통로의 출구의 회전방향에 관해서 뒤쪽의 끝면으로 뚫린 윤활홈을 형성하므로 로타리밸브 및 수용실의 접합면의 윤활성을 향상하고, 내구성을 향상할 수 있는 효과를 나타낸다.

Claims (1)

1. 회전축(7)의 주위에 배열된 복수의 실린더내에 피스톤을 수용함과 동시에 회전축(7)의 회전에 연동해서 피스톤을 왕복운동시키는 피스톤식 압축기에 있어서, 피스톤에 의해 실린더내에 구획된 작동실(P)에 냉매가스를 도입하기 위한 흡입통로(29),(30),(57)를 로타리밸브(27),(28),(54),(58),(59)내에 형성하고, 전기한 로타리밸브(27),(28),(54),(58),(59)를 수용하는 수용실(1a),(2a),(41b),(43b)의 내주면에서는 흡입행정중의 작동실(P)과 전기한 로타리밸브(27),(28),(54),(58),(59)의 흡입통로(29),(30),(57)의 출구(29b),(30b),(57b)을 연결하는 연결로를 형성하고, 더욱이 전기한 로타리밸브(27),(28),(54),(58),(59)의 외주면에 윤활홈(27d),(28d),(54d),(58d),(59d)을 형성하고 그 윤활홈(27d),(28d),(54d),(58d),(59d)의 기단부를 전기한 흡입통로(29),(30),(57)의 출구(29b),(30b),(57b)의 밸브회전방향에 대해서 후단부에 연결하고, 윤활홈(27d),(28d),(54d),(58d),(59d)의 선단부를 바깥쪽으로 지향한 피스톤식 압축기에 있어서 냉매가스 흡입구조.