KR100730456B1

KR100730456B1 - 스윙 압축기

Info

Publication number: KR100730456B1
Application number: KR1020067014874A
Authority: KR
Inventors: 타카히로 도이; 히로유키 타니와
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-01-22
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2007-06-19
Also published as: US20080240961A1; AU2005207221B2; AU2005207221A1; EP1710439A1; EP1710439A4; CN1910369A; CN100427761C; EP1710439B1; JP3731127B2; US7556484B2; JP2005207302A; KR20060129299A; WO2005071269A1; ES2594620T3

Abstract

피스톤(4)은, 원통상(圓筒狀)의 롤러(2)와, 그 원통상의 롤러(2)에 일체로 형성된 블레이드(blade, 3)로 이루어진다. 상기 피스톤(2)은, 실린더(6)의 실린더실(8) 내를 공전하면서 요동 운동을 한다. 상기 롤러(2)의 내주(內周) 접동면(摺動面)(4)의 경부하 측을, 중부하 측의 광폭부(廣幅部, 15)보다도 협폭(狹幅)인 협폭부(16)로 한다. 상기 협폭부(16)는, 롤러(2)에 있어서의 블레이드 연설부 중심(O)을 기점으로 하고, 그리고 구동축(1)의 회전 방향으로 30°변위한 점(A)로부터 180°변위한 점(B)까지의 범위 내에 형성한다. 피스톤(4)이 수평면 내를 공전하도록 배치하고, 상기 롤러(2)의 협폭부(16)는, 접동면(14)의 상측 부분을 절제한 태양(態樣)으로, 오일 저장소로 한다. 피스톤(4)은 소결재(燒結材)에 의하여 형성한다.

스윙 압축기, 피스톤, 롤러, 실린더, 블레이드

Description

스윙 압축기{SWING COMPRESSOR}

본 발명은 압축기에 관한 것이다.

종래, 압축기로서는, 실린더실을 형성하는 실린더와, 상기 실린더실 내를 공전하면서 자전하는 원통상(圓筒狀)의 롤러와, 상기 롤러와는 별체인 것과 함께 실린더에 실린더실 내를 향하여 진퇴(進退) 가능하게 유지된 블레이드(blade)와, 상기 롤러의 내주(內周) 접동면(摺動面)에 감합(嵌合)하는 편심부(偏心部)를 가지는 구동축을 구비한 로터리 압축기가 있다. 이 로터리 압축기는, 상기 구동축을 회전 구동하는 것에 의하여, 상기 롤러가, 상기 실린더실 내를 자전 및 공전하는 것과 함께, 상기 블레이드에 대하여 상대 운동한다. 그리고, 상기 롤러 및 블레이드에 의하여, 상기 실린더실 내는 흡입실과 압축실로 구획되어, 흡입 작용과 압축 작용이 행하여진다.

상기 로터리 압축기에 있어서, 상기 편심부의 외주(外周) 접동면과 롤러의 내주 접동면에서의 윤활유의 점성 전단 손실을 작게하여, 기계 손실을 저감하기 때문에, 다음과 같은 대책이 제안되어 있다 (일본국 특허공보 특허제2541182호 공보). 이 대책은, 구동축의 편심부의 외주 접동면 중, 하중이 최대로 될 때에, 하중량이 적은 반 부하측, 즉, 경부하 측에 있어서, 외주 접동면의 축 방향 폭을, 중부 하 측의 광폭부(廣幅部)보다도 축소시킨 협폭부(狹幅部)를 설치하여, 상기 편심부의 외주 접동면과 롤러의 내주 접동면에서의 오일의 점성 전단 손실을 작게 하여, 기계 손실을 저감한다고 하는 것이 있다.

그런데, 상기 접동축의 편심부의 외주 접동면의 협폭부는, 주로 기계 가공에 의하여 형성된다. 이 경우, 상기 편심부의 축 방향의 양측에 위치하는 상기 구동축의 본체의 중심을 가공기의 회전축의 중심에 대하여 편심시킨 상태에서, 상기 편심부의 중심을 가공기의 회전축의 중심에 정확한 위치 결정하여, 상기 편심부의 협폭부의 가공 작업을 행할 필요가 있기 때문에, 이 가공 작업이 극히 번잡하다. 따라서, 상기 협폭부의 가공에는, 극히 많은 수고를 요하여, 결과적으로, 상기 종래의 압축기는 코스트가 비싼 것으로 되어 있다.

그런데, 본 발명의 과제는, 구동축의 편심부의 외주 접동면과 롤러의 내주 접동면의 사이에서의 윤활유의 점성 전단 손실을 작게 하여, 기계 손실을 저감하는 것이 가능하면서, 가공이 용이하고, 염가이며 또한 고정도(高精度)인 압축기를 제공하는 것에 있다.

본 발명자는, 상기 종래예의 로터리 압축기에서는, 롤러와 블레이드가 별체이고, 롤러가 자전하기 때문에, 그 롤러의 자전에 따라, 롤러의 내주 접동면의 경부하 측과 중부하 측이 변화하므로, 롤러의 내주 접동면에 협폭부와 광폭부를 설치하는 것이 불가능하여, 기계 가공이 곤란하여도, 편심부의 외주 접동면에, 협폭부와 광폭부를 설치하고 있다고 고찰하였다. 그래서, 본 발명자는, 롤러가 자전하지 않도록 하여, 롤러의 내주 접동면의 경부하 측과 중부하 측이 고정되도록 하면, 롤러의 내주 접동면에 협폭부와 광폭부를 설치하는 것이 가능하다고 고찰하였다.

본 발명은, 상기 고찰에 기초하여 행하여진 것으로, 본 발명에 의하면,

실린더실을 형성하는 실린더와,

상기 실린더실의 내면을 따라 공전 운동을 하는 대략 원통상의 롤러와, 이 롤러와 일체로 형성되는 것과 함께 상기 실린더에 요동 가능하게 유지된 블레이드로 이루어지는 피스톤과,

상기 롤러의 내주 접동면에 접동(摺動, 접촉하여 미끄러져 움직임) 가능하게 감합하는 편심부를 가지는 구동축

을 구비하고,

상기 피스톤은, 상기 실린더실을 흡입실과 압축실로 구획하는 것과 함께, 상기 구동축의 회전에 의하여 요동 운동을 행하며,

상기 롤러의 내주 접동면은,

중부하를 받는 광폭부와,

이 광폭부보다도 폭이 좁고 경부하를 받는 협폭부

를 가지는 것을 특징으로 하는 스윙 압축기

가 제공된다.

상기 구성의 스윙 압축기에 의하면, 롤러는 공전 운동을 하고 자전 운동을 하지 않으며, 상기 롤러와 블레이드가 일체로 된 피스톤은, 요동 운전을 하고, 자전을 하지 않는다. 따라서, 상기 롤러의 내주 접동면의 중부하 측과 경부하 측은, 고정되어 있고, 변화하지 않는다. 따라서, 본 발명에 의하면, 롤러의 내주 접동면의 협폭부는 항상 마모, 부식이 생기기 어려운 경부하 측에 위치하고, 광폭부는 항상 중부하 측에 위치하고 있으며, 경부하 측에서는 협폭부에 의하여 구동축의 편심부의 외주 접동면과 롤러의 내주 접동면의 사이에서의 윤활유의 점성 전단 손실을 작게 하여, 기계 손실을 저감하는 것이 가능하며, 가공이 용이하고, 염가이며 또한 고정도인 스윙 압축기를 제공할 수 있다. 또한, 중부하 측에서는 롤러의 내주 접동면의 광폭부에 의하여 마모, 부식을 방지할 수 있다.

또한, 상기 롤러가 원통상이고 내주면 및 외주면이 동심의 대략 원통면상(圓筒面狀)이기 때문에, 롤러의 내주 접동면의 협폭부의 기계 가공을, 구동축의 편심부의 외주 접동면의 협폭부의 기계 가공에 비하여, 용이하고, 염가이며 또한 고정도로 할 수 있다. 나아가, 구동축 본체 및 편심부는, 구동축의 중심축에 직교하는 동일 평면 상에 없는 것에 대하여, 상기 롤러 및 블레이드는, 상기 롤러의 중심축에 직교하는 대략 동일 평면 상에 위치하기 때문에, 상기 롤러의 내주 접동면의 협폭부의 기계 가공을 용이하고, 염가이며 또한 고정도로 할 수 있다.

일실시예에서는, 상기 협폭부는, 상기 블레이드의 중심을 통하여 상기 블레이드에 평행한 평면과 상기 롤러의 내주 접동면의 교선을 기준선으로 하여, 상기 내주 접동면에 있어서, 상기 기준선으로부터 상기 구동축의 회전 방향으로 30°변위한 선으로부터 180°변위한 선까지의 범위에 형성되어 있다.

상기 실시예에 의하면, 상기 협폭부는, 상기 블레이드의 중심을 통하여 상기 블레이드에 평행한 평면과 상기 롤러의 내주 접동면의 교선을 기준선으로 하여, 상기 내주 접동면에 있어서, 상기 기준선으로부터 상기 구동축의 회전 방향으로 30°변위한 선으로부터 180°변위한 선까지의 범위에 형성되어 있기 때문에, 즉, 협폭부의 시점(始點)을 경부하 부분의 시점으로 되는 블레이드와 롤러의 연결부로부터 30°벗어나게 하고 있기 때문에, 토출 동작 시에, 블레이드와 롤러의 연결부의 근방에 큰 하중이 작용하여도, 그 근방은, 협폭부가 아니라 광폭부이기 때문에, 파손하는 일 없이, 충분한 내구성을 확보할 수 있고, 안전성을 확보할 수 있다.

상기 협폭부가, 상기 내주 접동면에 있어서, 상기 기준선으로부터 상기 구동축의 회전 방향으로 30°변위하는 미만의 영역에 설치하면, 블레이드와 롤러의 연결부에 충분한 강도를 확보할 수 없는 것을 알았다. 또한, 상기 협폭부를, 상기 내주 접동면에 있어서, 상기 기준선으로부터 상기 구동축의 회전 방향으로 180°를 넘어 변위한 위치에 설치하면, 협폭부가 중부하 측에 위치하게 되어, 부식의 원인이 되는 것을 알았다. 따라서, 이 실시예에서는, 상기 협폭부가, 상기 롤러의 내주 접동면에 있어서, 상기 기준선으로부터 상기 구동축의 회전 방향으로 30°변위한 선으로부터 180°변위한 선까지의 범위 내에 형성되어 있는 것이다. 이것에 의하여, 상기 실시예에서는, 블레이드와 롤러의 연결부, 즉, 블레이드의 근본부의 근방의 강도를 충분히 확보할 수 있고, 또한 구동축의 편심부의 외주 접동면과 롤러의 내주 접동면의 협폭부의 사이에서의 윤활유의 점성 전단 손실을 작게 하여, 기계 손실을 저감할 수 있고, 또한 부식을 방지할 수 있다.

일실시예에서는, 상기 협폭부는, 상기 블레이드의 중심을 통하여 이 블레이드에 평행한 평면에 관하여, 상기 실린더에 설치되는 것과 함께 상기 흡입실에 연통(連通)하는 흡입구 측에 설치되어 있다.

상기 실시예에 의하면, 상기 협폭부는, 상기 블레이드의 중심을 통하여 이 블레이드에 평행한 평면에 관하여, 상기 실린더의 흡입구 측에 설치되어 있다. 따라서, 상기 협폭부가, 스윙 압축기의 롤러의 내주 접동면 특유의 경부하 측에 위치하고, 중부하 측에 위치하는 일은 없다. 따라서, 상기 롤러의 내주 접동면의 부식을 방지할 수 있다.

일실시예에서는, 상기 피스톤은 수평면을 따라 공전하도록 배치되어 있고, 상기 협폭부의 위 가장자리는 상기 광폭부의 위 가장자리보다도 하측에 위치하고 있다.

상기 실시예에 의하면, 상기 협폭부의 위 가장자리는 상기 광폭부의 위 가장자리보다도 하측에 위치하고 있기 때문에, 상기 협폭부의 위 가장자리로부터 상기 광폭부의 위 가장자리에 이르는 사이의 영역이 윤활유의 오일 저장소로서 기능하여, 편심부의 외주 접동면과 롤러의 내주 접동면에 있어서의 윤활유 부족의 발생을 방지할 수 있어, 마모나 부식의 발생을 방지할 수 있다. 예를 들면, 상기 롤러의 내주 접동면의 협폭부의 위 가장자리보다도 윗 부분은, 수평 배치되는 롤러의 축 방향 상측 부분에, 절제부(切除部)를 설치하는 태양(態樣)으로 형성된다. 이 절제부는, 압축기의 동작 중에 오일 저장소로서 기능하여, 편심부의 외주 접동면과 롤러의 내주면의 접동면에서의 윤활유의 부족의 발생을 방지할 수 있어, 마모나 부식의 발생을 방지할 수 있다.

일실시예에서는, 상기 구동축은, 수평면에 대하여 경사하여 배치되어 있고, 상기 협폭부의 위 가장자리는 상기 광폭부의 위 가장자리보다도 상기 구동축의 방향에 관하여 하측에 위치하고 있다.

상기 실시예에 의하면, 상기 협폭부의 위 가장자리는 상기 광폭부의 위 가장자리보다도 상기 구동축의 방향에 관하여 하측에 위치하고 있기 때문에, 상기 협폭부의 위 가장자리로부터 상기 광폭부의 위 가장자리에 이르는 사이의 영역이 윤활유의 오일 저장소로서 기능하여, 편심부의 외주 접동면과 롤러의 내주 접동면의 마모나 부식의 발생을 방지할 수 있다.

일실시예에서는, 상기 구동축은 연직(鉛直) 방향으로 배치되어 있다.

상기 실시예에 의하면, 상기 협폭부의 위 가장자리와 상기 광폭부의 위 가장자리의 사이의 영역을 모두 오일 저장소로서 이용할 수 있어, 큰 용적의 오일 저장소를 형성하여, 편심부의 외주 접동면과 롤러의 내주 접동면의 마모나 부식의 발생을 확실히 방지할 수 있다.

일실시예에서는, 상기 피스톤은 소결재(燒結材)에 의하여 형성되어 있다.

상기 실시예에 의하면, 상기 피스톤이 다공질의 소결재로 이루어지기 때문에, 피스톤의 표면 및 내부에 형성된 구멍에 윤활유가 유지되어, 충분한 윤활성을 확보할 수 있다. 게다가, 피스톤을 소결재로 성형하면, 후가공을 생략할 수도 있기 때문에, 피스톤의 제조 코스트를 저감할 수 있다. 특히, 협폭부를, 절제부를 설치하는 것에 의하여 형성하는 경우에는, 피스톤의 성형 시에, 절제부를 동시에 성형할 수 있기 때문에, 제품 정도(精度)를 향상할 수 있고, 제품 코스트도 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 스윙 압축기의 롤러를 도시하는 사시도이다.

도 2A는 상기 롤러의 평면도이다.

도 2B는 상기 롤러의 내주 접동면의 전개도이다.

도 3(A), (B), (C), (D)는 스윙 압축기의 동작 상태를 도시하는 평면약도이다.

도 4는 롤러의 접동면의 변형예를 도시하는 전개도이다.

도 5는 롤러의 접동면의 다른 변형예를 도시하는 전개도이다.

이하, 본 발명의 스윙 압축기의 구체적인 실시예에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 3(A), (B), (C), (D)는 스윙 압축기의 요부 평면 간략도이다. 이 스윙 압축기는, 예를 들면, HFC(hydro fluoro carbon)계 냉매를 이용하는 냉동기의 압축기로서 이용되는 것이다. 이 스윙 압축기는, 대략 원통 형상의 롤러(2)와, 이 롤러(2)의 직경 방향 외측으로 돌출하는 블레이드(3)가 일체적으로 형성되어 이루어지는 피스톤(4)을 가진다. 상기 롤러(2)의 외주 원통면과 내주 원통면은 동심이다. 이 피스톤(4)의 롤러(2)의 내주 원통면, 즉, 내주 접동면은, 구동축(1)에 일체적으로 형성된 편심부(5)의 외주 접동면에 접동 가능하게 감합하고 있다. 상기 피스톤(4)은, 실린더(6)에 형성되고 대략 원형의 단면을 가지는 실린더실(8) 내에 수용되어 있다. 상기 실린더(6)에는, 상기 실린더실(8)에 접하여 부시 감합 구멍 (7)이 형성되어 있고, 이 부시 감합 구멍(7)에, 대략 반원기둥 형상의 부시(9, 9)를 감합하고 있다. 이 부시(9, 9)는, 부시(9, 9)의 평탄면을 서로 대향시켜, 이 평탄면에서 상기 피스톤(4)의 블레이드(3)의 양 측면을 접동 가능하게 끼우고 있다. 상기 실린더실(8)은 피스톤(4)의 롤러(2) 및 블레이드(3)에 의하여 2개의 실, 즉, 흡입실(12)과 압축실(13)로 구획되어 있고, 상기 블레이드(3)의 도 3(B), (C), (D)에 있어서 우측의 실은, 흡입구(11)가 실린더실(8)의 내주면에 개구(開口)하여, 흡입실(12)을 형성하고 있다. 한편, 상기 블레이드(3)의 도 3(B), (C), (D)에 있어서 좌측의 실은, 도시하지 않는 토출구가 실린더실(8)의 내주면에 개구하여, 압축실(13)을 형성하고 있다.

다음으로, 상기 구성의 스윙 압축기의 동작에 대하여, 도 3(A), (B), (C), (D)에 기초하여 설명한다. 우선, 도 3(A)에 도시하는 상태로부터, 편심부(5)가 구동축(1)의 축심의 둘레에 시계의 침과 같은 방향으로 편심 회전하고, 이 편심부(5)에 감합한 롤러(2)가, 외주면이 실린더실(8)의 내주면에 접하여 공전한다. 예를 들면, 이 압축기는, 수평으로 배치되고, 상기 롤러(2)는 수평면을 따라 공전한다. 상기 롤러(2)가 실린더실(8) 내에서 공전하는 것에 따라, 상기 블레이드(3)는 그 양 측면이 부시(9, 9)에 의하여 유지되어, 요동하면서 진퇴 동작한다. 그렇게 하면, 상기 흡입구(11)로부터 저압의 HFC계 냉매를 흡입실(12)로 흡입하면서 (도 3(B), (C)), 상기 압축실(13)에서 압축하여 고압으로 한 후, 토출구 (도시하지 않음)로부터 고압의 HFC계 냉매를 토출한다 (도 3(C), (D), (A)). 덧붙여, 이 HFC계 냉매에는 윤활유로서의 합성유가 혼합되어 있고, 스윙 압축기가 압축 동작하면, 스 윙 압축기 내부의 접동면, 예를 들면 롤러(2)의 내주면, 편심부(5)의 외주면, 롤러(2)의 외주면과 실린더실(8)의 내주면 등이, 상기 냉매에 혼합된 윤활유에 의하여 윤활된다.

상기 스윙 압축기의 피스톤(4)은, 예를 들면 철계(鐵系)의 소결재에 의하여 형성되어 있다. 상기 부시(9, 9)도 또한, 예를 들면, 철계의 소결재에 의하여 형성되어 있다

그리고, 도 1 및 도 2A, 2B에 도시하는 바와 같이, 상기 롤러(2)의 내주에는, 편심부(5)가 접동하는 내주 접동면(14)이 형성되어 있다. 도 2B에 도시하는 바와 같이, 이 내주 접동면(14)에는, 롤러(2)의 축 방향 폭이 광폭인 광폭부(15)와, 그 광폭부(15)보다도 협폭인 협폭부(16)가 형성되어 있다. 이 협폭부(16)는, 수평 배치되는 롤러(2)의 축 방향 상측 부분에, 전개도인 도 2B에 있어서 사다리꼴 형상의 절제부(17)를 설치하는 태양으로 형성되어 있다. 즉, 폭 W인 상기 내주 접동면(14)의 광폭부(15)의 상측 부분을 소정 폭 u (폭 W의 20%정도)만큼 절제한 태양으로 설치되어 있다. 그리고, 상기 협폭부(16)는, 롤러(2)에 있어서의 블레이드(3)의 연설점(O)으로부터, 시계의 침의 회전 방향인 구동축(1)의 회전 방향으로 30°진행한 점(A)을 시점으로 하고, 그리고 구동축(1)의 회전 방향으로 150°진행한 점(B)을 종점(終點)으로 하는 범위에 설치되어 있다. 그 이유는 다음과 같다.

즉, 도 3(A)에 도시하는 상태로부터, 도 3(B)에 도시하는 상태를 지나, 도 3(C)에 도시하는 상태에 이르기까지의 공전 동작 과정에 있어서는, 롤러(2)의 흡입실(12) 측 (도면에 있어서 우측)의 내주 접동면(14)은, 경부하 부분으로 되고, 부 하는 거의 작용하지 않는다. 또한, 도 3(C)에 도시하는 상태로부터, 도 3(D)에 도시하는 상태를 지나, 도 3(A)에 도시하는 상태에 이르기까지의 공전 동작 과정에 있어서는, 롤러(2)의 압축실(13) 측 (도면에 있어서 좌측)의 내주 접동면(14)에 부하는 작용하지만, 롤러(2)의 흡입실(12) 측 (도면에 있어서 우측)의 내주 접동면(14)에는, 부하는 거의 작용하지 않는다. 따라서, 내주 접동면(14)에 있어서의 이 부분, 즉 롤러(2)에 있어서의 블레이드(3)의 연설부(O)를 기점으로 하고, 그리고 구동축(1)의 회전 방향으로 진행한 점(B)에 이르기까지의 180°의 범위는 경부하 부분으로 된다. 그 때문에, 이 경부하 부분에 협폭부(16)를 형성하고, 편심부(5)의 외주면과 롤러(2)의 내주면과의 접동면에서의 오일의 점성 전단 손실을 작게 하여, 기계 손실을 저감하는 것이다. 그리고, 상기 협폭부(16)의 시점(A)을 경부하 부분의 기점으로 되는 블레이드(3)의 연설부(O)로부터 30°벗어나게 하고 있는 것은, 토출 동작 시 (도 3(D))에, 블레이드(3)의 연설부(O)의 근방에 하중이 작용하는 것을 고려하여, 안전성을 확보하기 위함이다.

상기 스윙 압축기에 의하면, 구동축(1)의 회전 시에 있어서, 구동축(1)의 편심부(5)가 접접(摺接, 미끄러지는 상태로 접함)하는 롤러(2)의 접동면에 작용하는 하중량이 대(大)로 될 때의 중부하 측에 있어서는, 이 중하중에 견딜 수 있을 만큼의 충분한 접동 면적을 광폭부(5)에 의하여 확보하고, 이 하중량이 많은 편심부(5)의 접동면과 상기 롤러(2)의 내주 접동면(14)의 광폭부(15)의 사이의 오일 막 두께를 충분히 확보할 수 있기 때문에, 이 접동에 의한 마모, 부식을 방지할 수 있다. 게다가, 마모, 부식의 영향이 적은 내주 접동면(14)의 하중량이 적은 경부하 부분 의 내주 접동면(14)에 있어서, 상기 협폭부(16)를 형성하는 것에 의하여, 접동 면적을 축소시키고, 편심부(5)의 접동면과 상기 롤러(2)의 내주 접동면(14)의 협폭부(16)의 사이에서의 오일의 점성 전단 손실을 작게 할 수 있기 때문에, 전체적으로 압축기의 구동 시의 기계 손실을 저감할 수 있는 것과 함께, 윤활 불량에 의한 문제도 해소할 수 있다.

게다가, 내주 접동면(14)을 형성하는데는, 개략 원통상의 롤러(2)의 내주면을 가공하면 되기 때문에, 종래와 같이 편심부(5)를 가공하는 것에 비교하여, 가공 작업을 용이하고 또한 염가이며, 게다가 고정도로 행할 수 있게 된다. 즉, 상기 롤러(2)가 원통상이고 내주 접동면(14) 및 외주면이 동심의 대략 원통면상이기 때문에, 롤러(2)의 내주 접동면(14)의 협폭부(16)의 기계 가공이, 종래예에 있어서의 구동축(1)의 편심부(5)의 외주 접동면에 협폭부를 설치하는 가공에 비하여, 용이하고, 염가이며 또한 고정도로 할 수 있다. 나아가, 구동축(1)의 본체 및 편심부(5)는, 구동축(1)의 중심축에 직교하는 동일 평면상에 없는 것에 대하여, 상기 롤러(2) 및 블레이드(3)는, 상기 롤러(2)의 중심축에 직교하는 대략 동일 평면상에 위치하기 때문에, 상기 롤러(2)의 내주 접동면(14)의 협폭부(16)의 기계 가공이 용이하고, 염가이며 또한 고정도로 할 수 있다.

또한, 상기 협폭부(16)의 시점(A)을 경부하 부분의 기점으로 되는 블레이드(3)의 연설부(O)로부터 30°벗어나게 하고 있기 때문에, 토출 동작 시 (도 3(D))에, 블레이드(3)의 연설부(O)의 근방에 하중이 작용하여도, 충분한 내구성을 확보할 수 있고, 안전성을 확보할 수 있다.

이상의 것을 보다 정확하게 서술하면, 도 2A, 2B에 도시하는 바와 같이, 상기 협폭부(16)는, 상기 블레이드(3)의 중심을 통하여 상기 블레이드(3)에 평행한 평면(P)과 상기 롤러(2)의 내주 접동면(14)과의 교선(O)을 기준선(O)으로 하여, 상기 내주 접동면(14)에 있어서, 상기 기준선(O)으로부터 상기 구동축(1)의 회전 방향으로 30°변위한 선(A)로부터 180°변위한 선(B)까지의 범위 내에 형성되어 있기 때문에, 즉, 협폭부(16)의 시점(A)을 경부하 부분의 시점(O)으로 되는 블레이드와 롤러의 연결부(O)로부터 30°벗어나게 하고 있기 때문에, 토출 동작 시에, 블레이드(3)와 롤러(2)의 연결부의 근방에 큰 하중이 작용하여도, 그 근방은, 협폭부(16)가 아니라 광폭부(15)이기 때문에, 파손하는 일이 없고, 충분한 내구성을 확보할 수 있고, 안전성을 확보할 수 있다.

덧붙여, 상기 협폭부(16)를, 상기 롤러(2)의 내주 접동면(14)에 있어서, 상기 기준선(O)으로부터 상기 구동축(1)의 회전 방향으로 30°변위하는 미만의 영역에 설치하면, 블레이드(3)와 롤러의 연결부에 충분한 강도를 확보할 수 없는 경우가 있는 것을 알았다. 또한, 상기 협폭부(16)를, 상기 내주 접동면(14)에 있어서, 상기 기준선(O)으로부터 상기 구동축(1)의 회전 방향으로 180°를 넘어 변위한 위치에 설치하면, 협폭부(16)가 중부하 측에 위치하게 되어, 부식의 원인이 되는 것을 알았다. 따라서, 이 실시예에서는, 상기 협폭부(16)가, 상기 롤러(2)의 내주 접동면(14)에 있어서, 상기 기준선(O)으로부터 상기 구동축(1)의 회전 방향으로 30°변위한 선으로부터 180°변위한 선까지의 범위 내에 형성되어 있는 것이다. 이것에 의하여, 상기 실시예에서는, 블레이드(3)와 롤러(2)의 연결부, 즉, 블레이드 (3)의 근본부의 근방의 강도를 충분히 확보할 수 있고, 또한 구동축(1)의 편심부(5)의 외주 접동면과 롤러(2)의 내주 접동면(14)의 협폭부(16)의 사이에서의 윤활유의 점성 전단 손실을 작게하여, 기계 손실을 저감할 수 있고, 또한, 부식을 방지할 수 있다.

가장, 상기 협폭부(16)는, 상기 블레이드(3)의 중심을 통하여 이 블레이드(3)에 평행한 평면(P)에 관하여, 상기 실린더(6)의 흡입구(11) 측의 전체에 설치하여도 무방하다 (도 2A, 2B 및 도 3(A), (B), (C), (D)를 참조). 이렇게 하면, 상기 협폭부(16)가, 스윙 압축기의 롤러(2)의 내주 접동면 특유의 경부하 측에 위치하고, 중부하 측에 위치하는 일이 없다. 따라서, 상기 롤러(2)의 내주 접동면(14)의 부식을 방지할 수 있다.

상기 롤러(2)의 협폭부(16)는, 수평 배치되는 롤러(2)의 축 방향 상측 부분에 절제부(17)를 설치하는 태양으로 형성되어 있다. 즉, 상기 구동축(1)을 연직으로 배치한 상태에서, 롤러(2)의 내주 접동면(14)의 협폭부(16)의 상측에 절제부(17)가 배치하도록, 상기 협폭부(6)의 위 가장자리는, 광폭부(15)의 위 가장자리보다도 하측에 위치하고 있다. 따라서, 이 절제부(17)는, 압축기의 작동 중에 오일 저장소로서 기능하고, 편심부(5)의 외주면과 롤러(2)의 내주면은 접동면에서의 윤활 부족의 발생을 방지할 수 있고, 접동에 의한 마모나 부식의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 피스톤(4)이 다공질의 소결재로 이루어지기 때문에, 피스톤(4)의 표면 및 내부에 형성된 구멍에 윤활유가 유지되어, 충분한 윤활성을 확보할 수 있다. 게다가, 소결재로는, 피스톤(4)으로서는, 후가공을 생략하는 것도 가능하기 때문 에, 피스톤(4)의 제조 코스트를 저감할 수 있다. 특히, 협폭부(16)를, 절제부(17)를 설치하는 것에 의하여 형성하는 경우에는, 성형 시에 절제부(17)를 동시에 형성할 수 있기 때문에, 제조 정도를 향상할 수 있고, 제조 코스트도 저감할 수 있다.

도시하지 않지만, 상기 구동축(1)을, 수평면에 대하여 경사하여 배치하고, 상기 협폭부(16)의 위 가장자리를 상기 광폭부(15)의 위 가장자리보다도 상기 구동축(1)의 방향에 관하여 하측에 위치하도록 하여도 무방하다. 이렇게 하면, 상기 협폭부(16)의 위 가장자리로부터 상기 광폭부(15)의 위 가장자리에 이르는 영역이 윤활유의 오일 저장소로서 기능하여, 편심부(5)의 외주 접동면과 롤러(2)의 내주 접동면(14)의 마모나 부식의 발생을 방지할 수 있다.

상기 실시예에 의하면, 상기 피스톤(4)이 다공질의 소결재로 이루어지기 때문에, 피스톤(4)의 표면 및 내부에 형성된 구멍에 윤활유가 유지되어, 충분한 윤활성을 확보할 수 있다. 게다가, 피스톤(4)을 소결재로 성형하면, 후가공을 생략할 수 있기 때문에, 피스톤(4)의 제조 코스트를 저감할 수 있다. 특히, 협폭부(16)를, 절제부를 설치하는 것에 의하여 형성하는 경우에는, 피스톤(4)의 성형 시에, 절제부를 동시에 성형할 수 있기 때문에, 제조 정도를 향상할 수 있고, 제품 코스트도 저감할 수 있다.

덧붙여, 피스톤(4)을 형성하는 소결재는, 철계에 한정하지 않고, 알루미늄계, 티탄계, 니켈계여도 무방하다. 또한, 상기 피스톤은 세라믹으로 형성하여도 무방하다.

이상에 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위 내에서 여러 가지 변경하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 롤러(2)의 협폭부(16)는, 롤러(2)의 통상의 내주 접동면(14)의 축 방향 상측 부분에 절제부(17)를 설치하는 태양으로 형성되어 있지만, 도 4에 도시하는 바와 같이, 롤러(2)의 통상의 내주 접동면(14)의 상하 양측 부분에 절제부(17, 17)를 설치하는 것에 의하여 형성하여도 무방하다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 롤러(2)의 통상의 내주 접동면(14)의 중앙 부분에 요함부(凹陷部, 19)를 형성하는 것으로, 협폭부(16)를 형성하는 경우도 있다. 이 경우에는, 요함부(19)가 오일 저장소로서 기능하고, 편심부(5)의 외주면과 롤러(2)의 내주면의 접동면에서의 윤활 부족의 발생을 방지할 수 있으며, 접동에 의한 마모나 부식의 발생을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 구동축의 편심부의 외주 접동면과 롤러의 내주 접동면의 사이에서의 윤활유의 점성 전단 손실을 작게 하여, 기계 손실을 저감할 수 있으며, 가공이 용이하고, 염가이며, 고정도인 압축기를 제공할 수 있다.

Claims

실린더실(8)을 형성하는 실린더(6)와,

상기 실린더실(8)의 내면을 따라 공전 운동을 하는 대략 원통상(圓筒狀)의 롤러(2)와, 이 롤러(2)와 일체로 형성되는 것과 함께 상기 실린더(6)에 요동 가능하게 유지된 블레이드(blade, 3)로 이루어지는 피스톤(4)과,

상기 롤러의 내주(內周) 접동면(摺動面)(14)에 접동 가능하게 감합(嵌合)하는 편심부(偏心部, 5)를 가지는 구동축(1)

을 구비하고,

상기 피스톤(4)은, 상기 실린더실(6)을 흡입실(12)과 압축실(13)로 구획하는 것과 함께, 상기 구동축(1)의 회전에 의하여 요동 운전을 행하며,

상기 롤러(2)의 내주 접동면(14)은,

중부하를 받는 광폭부(廣幅部, 15)와,

이 광폭부(15)보다도 폭이 좁고 경부하를 받는 협폭부(狹幅部, 16)

를 가지는 것을 특징으로 하는 스윙 압축기.
제1항에 있어서,

상기 협폭부(16)는, 상기 블레이드(3)의 중심을 통하여 상기 블레이드(3)에 평행한 평면(P)과 상기 롤러(2)의 내주 접동면(14)의 교선을 기준선(O)으로 하여, 상기 내주 접동면(14)에 있어서, 상기 기준선(O)으로부터 상기 구동축(1)의 회전 방향으로 30°변위한 선(A)으로부터 180°변위한 선(B)까지의 범위에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스윙 압축기.
제1항에 있어서,

상기 협폭부(16)는, 상기 블레이드(3)의 중심을 통하여 이 블레이드(3)에 평행한 평면(P)에 관하여, 상기 실린더(6)에 설치되는 것과 함께 상기 흡입실(12)에 연통(連通)하는 흡입구(11) 측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스윙 압축기.
제1항에 있어서,

상기 피스톤(4)은 수평면을 따라 공전하도록 배치되어 있고,

상기 협폭부(16)의 위 가장자리는 상기 광폭부(15)의 위 가장자리보다도 하측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 스윙 압축기.
제1항에 있어서,

상기 구동축(1)은, 수평면에 대하여 경사하여 배치되어 있고,

상기 협폭부(16)의 위 가장자리는 상기 광폭부(15)의 위 가장자리보다도 상기 구동축(1)의 방향에 관하여 하측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 스윙 압축기.
제5항에 있어서,

상기 구동축(1)은 연직(鉛直) 방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스윙 압축기.
제1항에 있어서,

상기 피스톤(4)은 소결재(燒結材)에 의하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스윙 압축기.