KR101271272B1 - 밀폐형 압축기, 2기통 회전식 압축기 및 냉동 사이클 장치 - Google Patents

Abstract

밀폐 용기(1) 내에 제 2 실린더(6B)에 설치되는 제 2 블레이드실(10b)의 압력을 토출압과 흡입압으로 전환하기 위한 압력 전환 밸브(K)의 일부를 내장하고, 압력 전환 밸브(K)는 축 방향을 따라서 슬라이더용 구멍(25)을 구비한 밸브 본체(21)와 슬라이더용 구멍(25)에 배치되는 슬라이더(24)를 구비하고, 슬라이더(24)는 제 2 블레이드실(10b)과 밀폐 용기(1) 내 공간을 연통하는 제 1 동작 위치와, 제 2 블레이드실(10b)과 제 2 실린더실(Sb)에 접속되는 흡입 연통로(26)를 연통하는 제 2 동작 위치로 전환 가능하게 하여 전능력 운전과 능력 반감 운전의 능력 가변을 하고, 구성의 간소화와 부품수를 저감하여 공정수의 삭감화를 도모하고, 비용으로의 영향을 억제하며, 운전 전환 시간의 단축화를 도모할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

밀폐형 압축기, 2기통 회전식 압축기 및 냉동 사이클 장치{ENCLOSED COMPRESSOR, TWO-CYLINDER ROTARY COMPRESSOR, AND REFRIGERATING CYCLE APPARATUS}

본 발명은 압축 능력의 전환이 가능한 밀폐형 압축기, 전능력 운전과 능력 반감 운전의 전환이 가능한 2기통 회전식 압축기와 이들 압축기를 구비하여 냉동 사이클을 구성하는 냉동 사이클 장치에 관한 것이다.

(밀폐형 압축기)

제 1 압축기구부를 구성하는 제 1 실린더와, 제 2 압축기구부를 구성하는 제 2 실린더의 각각에 실린더실을 구비한 밀폐형 압축기가 다용(多用)된다. 이 종류의 압축기에서 2개의 실린더실 동시 압축 작용을 실시하거나 또는 어느 한쪽의 실린더실에서의 압축 작용을 중단하여 압축 일을 저감하는 이른바 능력 가변이 가능하면 유리하다.

예를 들면 어큐뮬레이터와 제 2 실린더실을 연통하는 흡입관으로부터 분기하는 분기관을 설치하고, 이 분기관과 제 2 실린더에 설치되는 블레이드실에 연통하며 또한 밀폐 용기의 내저부에 연통하는 배관 구성을 구비하고, 분기관에 제 1 밀폐 밸브를 구비하며, 밀폐 용기 내저부에 연통하는 배관에 제 2 개폐 밸브를 구비한 발명이 개시되어 있다(일본 공개특허공보 제2006-300460호).

제 1 개폐 밸브를 폐쇄하고, 제 2 개폐 밸브를 개방하면, 밀폐 용기 내의 토출압(의 윤활유)이 블레이드실로 인도되어 블레이드에 고압의 배압을 부여하여 실린더실에서 압축 작용을 실시하게 한다. 다른쪽 실린더실에서는 통상의 압축 작용이 실시되고, 2 실 동시의 압축 작용이 되어 전능력 운전이 된다.

제 1 개폐 밸브를 개방하고, 제 2 개폐 밸브를 폐쇄하면, 어큐뮬레이터로부터 도출되는 흡입압(저압 가스 냉매)이 상기 블레이드실로 인도된다. 블레이드에 저압의 배압이 부여되어 실린더실과 동압(動壓)의 저압 분위기가 된다. 이 실린더실에서는 압축 작용이 실시되지 않고, 다른쪽 실린더실만의 압축 작용이 되어 능력 반감 운전이 된다.

또한, 실린더와 밀폐 용기로 블레이드실을 칸막이함과 동시에, 전자 코일에 의해 슬라이더를 왕복 구동시키고, 흡입관과 블레이드실을 연통하는 흡입 통로를 개폐하는 발명이 개시되어 있다(일본 공개특허공보 평5-256286호).

슬라이더를 이동시켜 흡입 통로를 개방하고, 블레이드실과 흡입관이 연통하면, 블레이드실이 저압이 된다. 블레이드는 스프링 부재로 인장되어 한쪽의 실린더실에서는 압축 작용이 실시되지 않지만, 다른쪽 실린더실에서는 압축 운전을 한다.

슬라이더를 역방향으로 이동하여 흡입 통로를 폐쇄하면, 실린더와 밀폐 용기의 사이로부터 토출압의 가스가 블레이드실로 인도된다. 블레이드실은 고압이 되고, 블레이드가 눌려 힘이 가해져 실린더실에서 압축 작용이 실시된다. 다른쪽 실린더실에서는 통상의 압축 작용을 하여 2실 동시의 운전이 된다.

(2기통 회전식 압축기)

제 1 압축기구부를 구성하는 제 1 실린더와, 제 2 압축기구부를 구성하는 제 2 실린더의 각각에 실린더실을 구비한 2기통 회전식 압축기가 많이 사용된다. 이 종류의 압축기에서 2개의 실린더실 동시에 압축 작용을 실시하거나 또는 어느 한쪽의 실린더실에서의 압축 작용을 중단하여 압축 일을 저감하는 능력 가변 운전을 할 수 있으면 유리하다.

예를 들면 실린더실을 2실 구비하고, 각각의 실린더실에 편심 회전하는 롤러와, 상기 롤러에 탄성적으로 접촉하는 블레이드 등으로 이루어진 압축 기구를 구비하고, 한쪽의 실린더실의 블레이드를 롤러로부터 이간(離間) 유지함과 동시에 실린더실을 고압화하여 압축 작용을 중단시키는 고압 도입 수단을 구비한 2 실린더형 로터리식 압축기가 개시되어 있다(일본 공개특허공보 평1-247786호).

제 1 실린더와 제 2 실린더의 실린더실을 이분하는 베인을 베인실에 수용하고, 제 1 실린더측의 베인은 스프링 부재에 의해 눌러 힘을 가하고, 제 2 실린더측의 베인은 베인실로 인도되는 케이스 내 압력과, 실린더실로 인도되는 흡입압 또는 토출압의 차압에 의해 눌러 힘을 가하는 로터리식 밀폐형 압축기가 개시되어 있다(일본 공개특허공보 제2004-30111호).

(밀폐형 압축기)

그러나, 일본 공개특허공보 제2006-300460호에 개시된 밀폐형 압축기에서는 흡입관으로부터 분기하는 분기관, 밀폐 용기 내저부에 연통하는 배관, 블레이드실에 연통하는 배관 및 2개의 개폐 밸브를 구비하지 않으면 안되고, 또한 블레이드실을 폐쇄 공간으로 칸막이하는 부재도 필요하여 부품 수가 많아져 부품비용이 높아진다.

당연하지만 각 부품의 장착과 조립에 많은 공정수가 필요하고, 비용에 악영향이 있다. 또한, 밀폐 용기의 외부에 배관 부품과 개폐 밸브가 장착되므로 압축기의 설치에 있어서 넓은 공간이 요구되고, 또한 방음재의 장착을 실시하기 어려워진다.

일본 공개특허공보 평5-256286호에 개시된 밀폐형 압축기에서는 토출 가스가 실린더와 밀폐 용기와의 틈을 통해 블레이드실로 인도되도록 구성되어 있으므로 블레이드실이 고압화되기까지 시간이 걸린다. 이 때문에 제 2 실린더실의 압축 휴지(休止)로부터 압축 작용으로의 전환에 지연이 생긴다. 상기 틈을 크게 하면 압축 휴지 시에 토출 가스가 흡입측으로 누출되는 양이 많아져 효율 저하를 초래한다.

실린더 형상이 특수하고, 상시 압축 운전을 하는 실린더와의 표준화를 실시하기 어렵다. 슬라이더와 실린더의 위치 맞춤을 고정밀로 하지 않으면, 슬라이더로 흡입 연통로를 막을 수 없다. 실린더와 밀폐 용기로 블레이드실을 칸막이하는 구성은 가공상 곤란하다. 압축 작용 시에 블레이드실에 윤활유가 공급되지 않아 블레이드와 실린더의 슬라이딩에 지장을 초래하기 어렵다.

(2기통 회전식 압축기)

상술한 전능력 운전과, 능력 반감 운전의 전환이 가능한 2기통 회전식형 압축기에서는 회전수가 낮아지면 전동기부의 모터 효율이 저하된다. 이 때문에 능력 반감 운전을 하는 저능력역에서는 회전축의 회전수를 2배로 하여 모터 효율의 향상을 도모할 필요가 있다.

상술한 압축기에서 가장 축 슬라이딩 손실이 큰 부분은 회전축의 편심부이므로 이 편심부의 슬라이딩 손실을 저감하지 않으면 안된다. 그러나 일본 공개특허공보 평1-247786호 및 일본 공개특허공보 제2004-301114호에 기재된 압축기에서는 모두 회전수를 올리는 것에 따라서 축 슬라이딩 손실 비율이 커져 능력 반감 운전 시의 모터 효율의 향상을 얻기 어렵다.

또한, 회전축은 주 베어링에 축지지되는 주축부와, 부 베어링에 축지지되는 부축부를 구비하고 있지만, 회전축의 편심부에 편심 롤러를 조립할 때, 축 방향 길이가 주축부 보다 짧은 부축부측으로부터 편심 롤러를 삽입하면, 작업을 용이하게 실시할 수 있다. 따라서 편심 롤러의 삽입을 더 용이하게 하기 위해 단순히 부축부의 축 직경을 작게 설정하는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 그 반면 단순히 부축부의 축 직경을 작게 설정하면, 실제의 압축 운전 시에 부축부의 축면의 면압이 상승하기 쉬워진다. 특히 저회전역(저능력역)에서 윤활유의 유막이 형성되기 어려워져 신뢰성의 저하를 초래한다.

본 발명은 상기 사정에 기초하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 2 실린더 타입이고, 압축 능력 가변을 하는 것을 전제로 하여 구성의 간소화와 부품수를 저감하여 공정수의 삭감화를 도모하며, 비용으로의 영향을 억제하고, 또한 운전 전환에 필요한 시간의 단축화를 도모하는 밀폐형 압축기와, 이 밀폐형 압축기를 구비하여 냉동 사이클 효율의 향상화를 얻을 수 있는 냉동 사이클 장치를 제공하는 것이다.

또한, 2 실린더 타입으로 전 능력 운전과 능력 반감 운전의 능력 가변을 하는 것을 전제로 하여 신뢰성을 확보하면서 능력 반감 운전 시의 모터 효율의 향상을 확실히 얻을 수 있도록 한 2기통 회전식 압축기와, 이 2기통 회전식 압축기를 구비하여 냉동 사이클 효율의 향상화를 얻을 수 있는 냉동 사이클 장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 만족하기 위해 본 발명의 밀폐형 압축기는 밀폐 용기 내에 전동기부와 압축기구부를 수용하고, 상기 압축기구부는 중간 칸막이판을 개재하여 제 1 실린더 및 제 2 실린더를 구비하고, 각각의 내경부에 실린더실을 형성하여 각각의 실린더실에 연통하는 블레이드실을 구비했다.

상기 목적을 만족하기 위한 본 발명의 2기통 회전식 압축기는 밀폐 용기 내에 전동기부와 압축기구부를 수용하고, 상기 압축기구부는 중간 칸막이판을 개재하여 내경부를 가진 제 1 실린더와 제 2 실린더를 설치하고, 제 1 실린더의 전동 기부 측에 중간 칸막이판과 제 1 실린더의 내경부를 덮어 제 1 실린더실을 형성하는 주 베어링을 장착하고, 제 2 실린더의 전동기부 반대측에 중간 칸막이판과 제 2 실린더의 내경부를 덮어 제 2 실린더실을 형성하는 부 베어링을 장착하며, 전동기부에 연결되는 회전축은 제 1 실린더실과 제 2 실린더실에 서로 회전각을 180°어긋나게 한 2개의 편심부와, 주 베어링에 축지지되는 주축부와 부 베어링에 축지지되는 부축부를 구비하고, 이 회전축의 편심부에 편심 롤러를 끼워 제 1 실린더실과 제 2 실린더실 내에서 회전 구동하며, 제 2 실린더실에서 압축 운전과 비압축 운전의 전환을 가능하게 한 전환 기구를 구비하고, 부 베어링에 축지지되는 회전축의 부축부 축 직경(φDb)은 식 (1)이 성립하도록 구성된다.

‥‥ (1)

φDa: 주 베어링에 축지지되는 회전축의 주축부 축 직경. L1: 제 1 실린더의 축 방향 중심 위치에서 회전축 주축부의 축 부하 위치(주축부의 제 1 실린더실측 단부에서 주축부 축 직경의 절반의 거리)까지의 축방향 거리. L2: 제 1 실린더의 축 방향 중심 위치에서 제 2 실린더의 축 방향 중심 위치까지의 축방향 거리. L3: 제 2 실린더의 축 방향 중심 위치로부터 회전축 부축부의 축 부하 위치(부축부의 제 2 실린더실측 단부로부터 부축부 축 직경의 절반의 거리)까지의 축 방향 거리. L4: 회전축의 편심부와 편심 롤러의 슬라이딩 길이. E: 회전축의 편심부의 편심량.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 압력 전환 밸브를 구비한 밀폐형 압축기의 일부 생략한 종단면 및 냉동 사이클 장치의 냉동 사이클 구성을 도시한 설명도,
도 2는 상기 밀폐형 압축기의 횡단평면도,
도 3a는 상기 압력 전환 밸브를 도시한 정면도,
도 3b는 상기 압력 전환 밸브를 도시한 평면도,
도 3c는 상기 압력 전환 밸브의 다른 상태를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 압력 전환 밸브를 구비한 밀폐형 압축기의 일부 생략한 단면도,
도 5는 상기 제 2 실시형태에 따른 밀폐형 압축기의 전능력 운전 시의 상태를 주요부를 확대하여 도시한 종단면도,
도 6은 상기 밀폐형 압축기의 능력 반감 운전 시의 상태를 주요부를 확대하여 도시한 종단면도,
도 7은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 밀폐형 압축기 주요부의 횡단평면도,
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 밀폐형 압축기 주요부의 종단면도,
도 9a는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 압력 전환 밸브의 평면도,
도 9b는 상기 압력 전환 밸브를 도 9a의 B-B선으로 절단하여 화살표 방향으로 본 종단면도,
도 10a는 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 밀폐형 압축기의 전능력 운전 시의 압력 전환 밸브의 상태를 도시한 종단면도,
도 10b는 상기 밀폐형 압축기의 능력 반감 운전 시의 압력 전환 밸브의 상태를 도시한 종단면도,
도 11은 상기 밀폐형 압축기의 변형예의 전능력 운전 시의 압력 전환 밸브의 상태를 도시한 종단면도,
도 12는 상기 밀폐형 압축기의 또 다른 변형예의 전능력 운전 시의 압력 전환 밸브의 상태를 도시한 종단면도,
도 13a는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 밀폐형 압축기의 능력 반감 운전 시의 압력 전환 밸브의 상태를 도시한 종단면도,
도 13b는 상기 밀폐형 압축기의 능력 반감 운전 시의 압력 전환 밸브의 상태를 나타내는 횡단평면도,
도 14a는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 밀폐형 압축기의 전능력 운전 시의 압력 전환 밸브의 상태를 도시한 종단면도,
도 14b는 상기 밀폐형 압축기의 전 능력 운전 시의 압력 전환 밸브의 상태를 도시한 횡단평면도,
도 15는 상기 제 7 실시형태에서의 변형예에 따른 능력 반감 운전 시의 압력 전환 밸브의 상태를 도시한 밀폐형 압축기 주요부의 종단면도,
도 16은 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 영구자석의 장착 구조를 도시한 실린더부의 평면도,
도 17a는 상기 영구자석을 유지하는 제 1 유지 부재에 의한 장착 구조의 실린더 일부를 도시한 평면도,
도 17b는 상기 영구자석을 유지하는 제 1 유지 부재에 의한 장착 구조의 제 2 유지 부재를 도시한 평면도,
도 18a는 상기 제 8 실시형태에서의 변형예에 따른 제 1 유지 부재를 도시한 사시도,
도 18b는 상기 제 1 유지 부재를 도시한 정면도,
도 18c는 상기 제 1 유지 부재를 도시한 측면도,
도 19는 본 발명의 제 9 실시형태에 따른 2기통 회전식 압축기의 개략 종단면 및 냉동 사이클 장치의 냉동 사이클 구성을 도시한 설명도,
도 20은 상기 2기통 회전식 압축기의 주요부를 확대하여 도시한 종단면도,
도 21은 상기 2기통 회전식 압축기의 주요부를 나타내는 일부 분해 사시도,
도 22는 상기 2기통 회전식 압축기의 편심부 슬라이딩 길이/편신부 축 직경에 대한 편심부 슬라이딩 손실의 특성도 및
도 23은 상기 2기통 회전식 압축기의 편심부 슬라이딩 길이/편심부 축 직경에 대한 종합 효율의 특성도이다.

도 1은 밀폐형 압축기(R)의 일부를 생략한 단면 구조와, 이 밀폐형 압축기(R)를 구비한 냉동 사이클 장치의 냉동 사이클 구성을 도시한 도면이다.

우선 밀폐형 압축기(R)부터 설명하면, 도면부호 "1"은 밀폐 용기이며, 이 밀폐 용기(1) 내의 하부에는 중간 칸막이판(2)을 통해 제 1 압축기구부(3A)와, 제 2 압축기구부(3B)가 설치되고, 상부에는 전동기부(4)가 설치된다. 이들 제 1 압축기구부(3A) 및 제 2 압축기구부(3B)는 회전축(5)에 의해 전동기부(4)에 연결된다.

제 1 압축기구부(3A)는 제 1 실린더(6A)를 구비하고, 제 2 압축기구부(3B)는 제 2 실린더(6B)를 구비하고 있다. 제 1 실린더(6A)의 상면부에 주 베어링(7)이 장착 고정되고, 제 2 실린더(6B)의 하면부에 부 베어링(8)이 장착 고정된다. 상기 회전축(5)은 각 실린더(6A, 6B) 내부를 관통하고, 또한 약 180°의 위상차를 갖고 형성되는 제 1 편심부(Xa)와 제 2 편심부(Xb)를 일체로 구비하고 있다.

각 편심부(Xa, Xb)는 서로 동일한 직경으로 이루어지고, 각 실린더(6A, 6B)의 내경부에 위치하도록 조립된다. 제 1 편심부(Xa)의 둘레면에는 제 1 편심 롤러(9a)가 끼워 맞춰지고, 제 2 편심부(Xb)의 둘레면에는 제 2 편심 롤러(9b)가 끼워 맞춰진다.

상기 제 1 실린더(6A)의 내경부에 제 1 실린더실(Sa)이 형성되고, 제 2 실린더(6B)의 내경부에 제 2 실린더실(Sb)이 형성된다. 각 실린더실(Sa, Sb)은 서로 동일 직경 및 높이로 형성되고, 상기 편심 롤러(9a, 9b)의 둘레벽 일부가 각 실린더실(Sa, Sb)의 둘레벽 일부에 선 접촉하면서 편심 회전 자유롭게 수용된다.

제 1 실린더(6A)에는 제 1 실린더실(Sa)과 연통하는 제 1 블레이드실(10a)이 설치되며, 제 1 블레이드(11a)가 이동 자유롭게 수용된다. 제 2 실린더(6B)에는 제 2 실린더실(Sb)과 연통하는 제 2 블레이드실(10b)이 설치되며, 제 2 블레이드(11b)가 이동 자유롭게 수용된다.

제 1, 제 2 블레이드(11a, 11b)의 선단부는, 평면에서 봐서 반원 형상으로 형성되어 있고, 대향하는 실린더실(Sa, Sb)로 돌출하여, 평면에서 봐서 원 형상의 상기 제 1, 제 2 편심 롤러(9a, 9b)의 둘레벽에, 그 회전 각도에 관계없이 선접촉할 수 있다.

상기 제 1 실린더(6A)만 제 1 블레이드실(10a)과, 이 실린더(6A)의 외주면을 연통하는 가로 구멍이 설치되어 압축 스프링인 스프링 부재(14)가 수용된다. 스프링 부재(14)는 제 1 블레이드(11a)의 후단부 단면과 밀폐 용기(1) 내주벽 사이에 개재되며, 이 블레이드(11a)에 탄성력(배압)을 부여한다.

상기 제 2 실린더(6B)에 설치되는 제 2 블레이드실(10b)에는 제 2 블레이드(11b)와, 후술하는 압력 전환 밸브(K)가 설치되어 있다. 상기 압력 전환 밸브(K)의 전환 동작에 따라서 블레이드(11b)에 토출압(고압) 또는 흡입압(저압)의 배압을 부여하고, 이 선단 테두리를 편심 롤러(9b)에 접촉 또는 이간시킬 수 있다.

상기 밀폐 용기(1)의 내저부에는 윤활유를 집류(集流)하는 기름 저장부(15)가 형성된다. 도 1에서 상기 주 베어링(7)의 플랜지부를 가로지르는 파선은 윤활유의 액면을 나타내며, 제 1 압축기구부(3A)의 거의 전부와 제 2 압축기구부(3B)의 전부가 상기 기름 저장부(15)의 윤활유 중에 침지된다.

이와 같이 구성되는 밀폐형 압축기(R)이자, 상기 밀폐 용기(1)의 상단부에는 토출관(P)이 접속된다. 토출관(P)은 응축기(17), 팽창 장치(18) 및 증발기(19)를 통해 어큐뮬레이터(20)의 상단부에 접속된다. 상기 어큐뮬레이터(20)와 밀폐형 압축기(R)는 제 1 흡입관(Pa)과 제 2 흡입관(Pb)을 통해 접속된다.

상기 제 1 흡입관(Pa)은 밀폐형 압축기(R)를 구성하는 밀폐 용기(1)와 제 1 실린더(6A) 측부를 관통하여 제 1 실린더실(Sa)에 연통하고 있다. 상기 제 2 흡입관(Pb)은 밀폐 용기(1)와 제 2 실린더(6B) 측부를 관통하여 제 2 실린더실(Sb)에 연통하고 있다.

이상에서 설명한 밀폐형 압축기(R), 응축기(17), 팽창 장치(18), 증발기(19) 및 어큐뮬레이터(20)를 순차 배관 접속하여 냉동 사이클 장치가 구성된다.

계속해서 상기 압력 전환 밸브(K)에 대해 상술한다. 도 2는 제 1 실시형태의 압력 전환 밸브(K)를 구비한 밀폐형 압축기(R)의 횡단평면도, 도 3a는 상기 압력 전환 밸브(K)의 모식적인 정면도, 도 3b와 도 3c는 서로 다른 상태의 압력 전환 밸브(K)의 모식적인 평면도이다.

상기 압력 전환 밸브(K)는 밀폐 용기(1) 내저부에 형성되는 기름 저장부(15)의 윤활유 중에 침지되어 있고, 밸브 본체(21), 전자 코일(22) 및 자성 부재(23)가 일체로 연결설치(連設)되는, 슬라이더(24)로 구성된다.

상기 밸브 본체(21)는, 도 2, 도 3b 및 도 3c에 도시한 평면에서 봐서, 내측부와 외측부가 만곡 형성되고, 도 3a에 도시한 정면에서 봐서 상단면과 하단면이 평탄한 형상으로 형성된 대략 각기둥 형상의 것이다. 이 밸브 본체(21)의 좌우 양 단면 사이에 걸쳐 단면이 진원 형상의 슬라이더용 구멍(25)이 관통하여 설치된다.

밸브 본체(21)의 한쪽의 단면으로부터 소정 거리의 부위에 구멍부로 이루어진 흡입 연통로(26)와, 블레이드실 연통로(27) 및 토출 연통로(28)가 서로 이간되어 나란히 설치된다. 각 연통로(26~28)는 밸브 본체(21) 외주면으로부터 슬라이더용 구멍(25)에 걸쳐 설치되어 있고, 밸브 본체(21) 외부와 슬라이더용 구멍(25)을 연통한다.

상기 흡입 연통로(26)와 블레이드실 연통로(27)는 밸브 본체(21)의 동일 측면으로 개구되고, 토출 연통로(28)는 흡입 연통로(26)와 블레이드실 연통로(27)와는 반대측의 밸브 본체(21)의 측면으로 개구된다.

상기 블레이드실 연통로(27)를 기준으로 하여 흡입 연통로(26)과의 사이의 거리와 토출 연통로(28)의 사이의 거리는 서로 동일하게 설정되어 있다. 블레이드실 연통로(27)와 토출 연통로(28)의 직경은 서로 동일하게 설정되고, 이들 직경 보다도 흡입 연통로(26)의 직경은 작게 형성된다.

상기 전자 코일(22)은 상기 밸브 본체(21)의 토출 연통로(28)가 설치되는 측의 단면에 일체로 연결설치되어 있고, 상기 슬라이더용 구멍(25)과 대략 동일 직경의 내주부(29)를 갖는다.

상기 슬라이더(24)는 밸브 본체(21)에 설치되는 슬라이더용 구멍(25)과, 전자 코일(22)의 내주부(29)에 걸쳐 이동 자유롭게 끼워진 원기둥 형상의 것이다. 이 슬라이더(24)의 둘레면에서 또한 축 방향을 따르는 대략 중간부에는 외경이 더 좁혀진 절개부(30)가 설치되어 있다.

상기 자성 부재(23)는 상기 슬라이더(24)의 한쪽의 단면에 연결 또는 일체 성형되어 있고, 도 3c에만 도시하며, 도 3b에서는 생략하고 있다. 자성 부재(23)의 외경은 슬라이더(24)의 외경과 동일하게 형성되고, 슬라이더(24)는 반대측의 단면에는 도시하지 않은 압축 스프링이 접촉하며, 자성 부재(23)와 슬라이더(24)는 축 방향을 따라서 탄성적으로 눌려 힘이 가해져 있다.

이에 의해 전자 코일(22)에 통전하고, 압축 스프링의 탄성력에 저항하여 자성 부재(23)를 자기적으로 흡인하면, 도 3b에 도시한 바와 같이, 슬라이더(24)는 절개부(30)가 블레이드실 연통로(27) 및 토출 연통로(28)와 대향하는 위치로 변위한다. 이 때의 슬라이더(24)의 위치를 「제 1 동작 위치」라고 한다.

전자 코일(22)을 단전하면, 자성 부재(23)에 대한 자기적인 흡인 작용이 없어진다. 따라서 압축 스프링의 탄성력이 작용하여, 도 3c에 도시한 바와 같이, 슬라이더(24)는 절개부(30)가 블레이드실 연통로(27) 및 흡입 연통로(26)와 대향하는 위치로 변위한다. 이 때의 슬라이더(24)의 위치를 「제 2 동작 위치」라고 한다.

다시, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 압력 전환 밸브(K)는 제 2 실린더(6B)의 하면에 장착되고, 제 2 블레이드실(10b)의 하측 개방면을 폐쇄한다. 또한, 제 2 블레이드실(10b)의 상측 개방면은 제 1 실린더(6A)와 제 2 실린더(6B) 사이에 개재되는 상기 중간 칸막이판(2)에 의해 폐쇄되어, 제 2 블레이드실(10b)의 상하면은 폐쇄 상태에 있다.

상기 제 2 실린더(6B)에는 상기 제 2 흡입관(Pb)이 접속되는 흡입 구멍과, 제 2 실린더(6B)의 하면을 연통하는 연통 구멍이 설치되어 있다. 도 2에 개략적으로 도시한 바와 같이, 압축 전환 밸브(K)에서 밸브 본체(21)에 설치되는 상기 흡입 연통로(26)는 상기 연통 구멍을 통해 상기 제 2 흡입관(Pb)과 연통하도록 구성된다.

또한, 상기 블레이드실 연통로(27)는 제 2 블레이드실(10b)에 대해 개구되고, 상기 토출 연통로(28)는 밀폐 용기(1) 내의 기름 저장부(15)에 대해 개구된다.

이상에서 설명한 압력 전환 밸브(K)를 내장한 밀폐형 압축기(R)와, 상기 밀폐형 압축기(R)를 구비한 냉동 사이클 장치에서 압력 전환 밸브(K)의 작용에 의해 통상 운전(전능력 운력)과, 휴통(休筒) 운전(능력 반감 운전)의 전환 선택이 가능하다.

통상 운전을 선택하면, 압력 전환 밸브(K)의 전자 코일(22)에 통전되어 자성 부재(23)와 슬라이더(24)가 압축 스프링의 탄성력에 저항하여 자기적으로 흡인된다. 슬라이더(24)는 도 3b에 도시한 제 1 동작 위치로 이동 변위되고, 절개부(30)에 대해 블레이드실 연통로(27)와 토출 연통로(28)가 연통된다. 따라서 제 2 블레이드실(10b)과 기름 저장부(15)가 압력 전환 밸브(K)를 통해 연통된다.

전동기부(4)에 운전 신호가 보내지면, 회전축(5)이 회전 구동되어 제 1, 제 2 편심 롤러(9a, 9b)는 각각의 실린더실(Sa, Sb) 내에서 편심 회전을 실시한다. 제 1 실린더(6A)에서 블레이드(11a)가 스프링 부재(14)에 눌려 힘이 가해지고, 이 선단 테두리가 편심 롤러(9a) 둘레벽에 슬라이딩 접촉(摺接)하여 제 1 실린더실(Sa) 내를 이분한다.

냉매 가스는 어큐뮬레이터(20)로부터 제 1 흡입관(Pa)을 통해 제 1 실린더실(Sa)로 흡입되어 가득 찬다. 편심 롤러(9a)의 편심 회전에 따라서 실린더실(Sa)의 구획된 한쪽의 용적이 감소하며, 흡입된 가스가 서서히 압축된다. 소정압까지 상승하면 토출 밸브가 개방되어 고압 가스는 밸브 커버를 통해 밀폐 용기(1) 내로 인도된다.

상기 밀폐 용기(1) 내에 가득 찬 고압 가스는 토출관(P)으로 토출되고, 응축기(17)로 인도된다. 고압 가스는 응축기(17)에서 응축 액화되어 액 냉매로 변하고, 팽창 장치(18)로 인도되어 단열 팽창하며, 증발기(19)에서 증발하여 증발기(19)를 유통하는 공기로부터 증발 잠열을 빼앗는다.

증발기(19)에서 증발한 냉매가 어큐뮬레이터(20)로 인도되어 기액 분리되고, 분리된 저압의 가스 냉매가 어큐뮬레이터(20)로부터 제 1 흡입관(Pa)을 통해 제 1 실린더실(Sa)로 인도된다. 다시 압축되어 밀폐 용기(1) 내로 토출되며, 상술한 바와 같은 냉동 사이클을 구성한다.

한편, 어큐뮬레이터(20)로 기액 분리된 저압의 가스 냉매는 제 1 흡입관(Pa)과 함께 제 2 흡입관(Pb)을 통해 제 2 실린더실(Sb)로 인도된다. 제 2 실린더실(Sb)에 저압의 가스 냉매가 가득 차 흡입압(저압) 분위기가 된다.

상술한 바와 같이, 압력 전환 밸브(K) 내의 슬라이더(24)가 제 1 동작 위치로 유지되고, 기름 저장부(15)와 제 2 블레이드실(10b)이 연통되어 있다. 상기 밀폐 용기(1) 내에는 제 1 실린더실(Sa)에서 압축되어 토출된 고압 가스가 가득 차 있고, 밀폐 용기(1) 내저부의 기름 저장부(15)에 있는 윤활유는 고압의 영향을 받는다.

기름 저장부(15)의 윤활유는 압력 전환 밸브(K)의 토출 연통로(28)에 침입하고, 또 슬라이더(24)의 절개부(30)와 슬라이더용 구멍(25)의 틈을 통해 블레이드실 연통로(27)로 인도된다. 블레이드실 연통로(27)는 제 2 블레이드실(10b)에 연통되어 있으므로 고압화된 윤활유는 제 2 블레이드실(10b)에 가득 차 제 2 블레이드(11b)에 배압을 부여한다.

제 2 블레이드(11b)는 후단부가 토출압(고압) 하에 있는 한편 선단부는 제 2 흡입관(Pb)으로부터 제 2 실린더실(Sb)로 인도되는 저압의 가스 냉매에 의해 저압 분위기하에 있다. 제 2 블레이드(11b)의 선후단부에서 차압이 존재하게 되어 이 차압의 영향으로 블레이드(11b)의 선단부가 제 2 편심 롤러(9b) 둘레벽에 슬라이딩 접촉하도록 눌려 힘이 가해진다.

제 1 실린더실(Sa)과 모두 동일한 압축 작용이 제 2 실린더실(Sb)에서도 실시되며, 결국 제 1 실린더실(Sa) 및 제 2 실린더실(Sb)의 양쪽에서 압축 작용이 실시되는 전능력 운전이 된다.

휴통 운전을 선택하면, 압력 전환 밸브(K)에 대한 통전이 차단되고, 전자 코일(220은 소자(消磁)된다.

자성 부재(23)와 슬라이더(24)가 압축 스프링의 탄성력을 받고, 슬라이더(24)는 제 2 동작 위치로 이동 변위된다. 따라서 절개부(30)에 대해 블레이드실 연통로(27)와 흡입 연통로(26)가 연통되며, 제 2 블레이드실(10b)과 제 2 흡입관(Pb)이 압력 전환 밸브(K)를 통해 연통된다.

제 1 실린더실(Sa)에서는 상술한 통상의 압축 작용이 이루어지고, 토출관(P)으로부터 토출되는 고압 가스는 응축기(17), 팽창 장치(18) 및 증발기(19)로 인도되어 냉동 사이클 작용을 한다. 그리고, 어큐뮬레이터(20)로부터 제 1 흡입관(Pa)을 통해 제 1 실린더실(Sa)로 흡입되어 압축된다.

어큐뮬레이터(20)에서 기액 분리된 저압의 가스 냉매는 제 1 흡입관(Pa)과 함께 제 2 흡입관(Pb)을 통해 제 2 실린더실(Sb)로 인도된다. 제 2 실린더실(Sb)에 저압의 가스 냉매가 가득 차 흡입압(저압) 분위기가 된다.

상술한 바와 같이 압력 전환 밸브(K) 내의 슬라이더(24)가 제 2 동작 위치로 유지되고, 제 2 흡입관(Pb)과 제 2 블레이드실(10b)이 연통되어 있다. 따라서 제 2 블레이드실(10b)에는 저압의 가스 냉매가 가득 차게 되고, 제 2 블레이드(11b)에 저압의 배압을 부여한다.

제 2 블레이드(11b)는 후단부가 흡입압(저압) 하에 있는 한편, 선단부는 제 2 흡입관(Pb)으로부터 제 2 실린더실(Sb)로 인도되는 가스 냉매에 의해 저압 분위기하에 있다. 따라서 제 2 블레이드(11b)의 선후단부에서 차압이 존재하지 않고, 블레이드(11b)의 선단부가 편심 롤러(9b)의 둘레벽에 차여 후퇴한 위치로 유지된다.

결국, 제 1 실린더실(Sa)에서만 압축 작용이 실시되고, 제 2 실린더실(Sb)에서는 압축 작용이 실시되지 않아 능력 반감 운전이 된다.

이와 같이 압력 전환 밸브(K)를 밀폐 용기(1)에 내장하였으므로 제 2 블레이드실(10b)에 토출압 및 흡입압을 전환하여 도입하기 위한 배관이 불필요해지고, 구조가 간소화되며, 또한 부재의 감소에 의해 비용의 저감화에 기여한다.

제 2 실린더실(Sb)의 압축 작용 시에는 압력 전환 밸브(K)의 전환 동작에 의해 제 2 블레이드실(10b)에 토출압이 도입되므로 압축 휴지 상태에서 압축 작용으로의 전환을 단시간에 할 수 있고, 냉동 사이클 효율의 향상화를 얻을 수 있다.

또한, 제 2 실린더(6B)의 압력 전환 밸브(K)를 장착하기 위해 장착 나사의 나사 구멍을 설치하는 것만으로 좋고, 제 1 실린더(6A)와의 표준화가 용이하다.

제 2 실린더실(Sb)의 압축 작용 시에는 제 2 블레이드(11b)의 왕복 운동에 의해 제 2 블레이드실(10b)에 윤활유의 출입이 있으므로, 블레이드실 연통로(27)와 토출 연통로(28)는 단면적이 큰 것이 바람직하다. 또한, 흡입 연통로(26)는 제 2 블레이드실(10b)과 연통 후에는 가스 냉매 또는 윤활유의 출입이 없으므로 단면적이 작아도 좋다.

따라서, 도 3a, 도 3b 및 도 3c에 도시한 바와 같이, 흡입 연통로(26)의 직경을 작게 형성하고, 블레이드실 연통로(27)와 토출 연통로(28)의 직경은 흡입 연통로(26)의 직경 보다도 크게 형성했다.

상기 압력 전환 밸브(K)의 슬라이더용 구멍(25)에 제 2 블레이드실(10b)과 연통하는 블레이드실 연통로(27)와, 제 2 흡입관(Pb)을 통해 제 2 실린더실(Sb)에 연통하는 흡입 연통로(26) 및 기름 저장부(15)인 밀폐 용기(1) 내에 연통하는 토출 연통로(28)를 접속하고, 슬라이더(24)의 둘레면 일부에 절개부(30)가 설치된다.

상기 슬라이더(24)를 상기 제 1 동작 위치로 변위함으로써, 절개부(30)를 통해 블레이드실 연통로(27)와 토출 연통로(28)가 연통한다. 슬라이더(24)를 제 2 동작 위치로 변위함으로써, 절개부(30)를 통해 블레이드실 연통로(27)와 흡입 연통로(26)가 연통한다.

즉, 슬라이더(24)를 왕복 이동시키는 간단한 기구이면서 제 2 블레이드실(10b)로 인도되는 토출압과 흡입압을 원활하게 또 확실히 전환할 수 있다.

상기 밀폐 용기(1) 내저부에 윤활유를 집류하는 기름 저장부(15)를 설치하고, 압력 전환 밸브(K)를 기름 저장부(15)의 윤활유 중에 침지하도록 했다.

따라서 제 2 블레이드실(10b)에 고압의 윤활유를 인도할 수 있고, 제 2 블레이드실(10b)과 제 2 블레이드(11b)의 슬라이딩면에 윤활유가 효율적으로 도입되므로 제 2 블레이드(11b)의 슬라이딩성이 양호하게 유지된다.

또한, 압력 전환 밸브(K)를 기름 저장부(15)의 윤활유 중에 침지함으로써 흡입 연통로(26)에 누출하는 것이 윤활유만이 되고, 토출압측에서 흡입측으로의 냉매의 누출이 적어져 성능 저하가 억제된다.

제 2 블레이드실(10b)에 고압을 인도하기 위해 압력 전환 밸브(K)에 설치되는 토출 연통로(28)를 윤활유 중에 개구하도록 했다. 압축 작용 시에 왕복 이동하는 제 2 블레이드(11b)에 의해 제 2 블레이드실(10b)에 윤활유가 출입하므로 저항이 적게 되고, 제 2 블레이드(11b)의 동작이 원활하여 손실이 적어진다.

계속해서, 제 2 실시형태의 압력 전환 밸브(Ka)에 대해 설명한다.

도 4는 압력 전환 밸브(Ka)를 구비한 밀폐형 압축기(R)의 주요부의 종단면도, 도 5와 도 6은 서로 다른 상태의 압력 전환 밸브(Ka)를 확대한 종단면도이다.

후술하는 압력 전환 밸브(Ka)를 제외한 밀폐형 압축기(R)의 구성은 상기 도 1에 도시한 것과 동일하므로 여기서는 도 1을 적용하고, 도 4에서 동일한 구성 부품에 대해서는 동일 번호를 붙이고 새로운 설명은 생략한다.

또한, 도 4는 압력 전환 밸브(Ka)의 개략을 도시하고, 일부의 구성 부품에만 부호를 붙이며, 도 5, 도 6에서는 상세하게 도시하고, 모든 구성 부품에 부호를 붙이고 있다.

상기 압력 전환 밸브(Ka)는 밸브 본체(21A), 자성 부재(23A), 슬라이더(24A), 전자 코일(22A) 및 비자성체로 이루어진 원통 부재(31)로 구성된다.

상기 밸브 본체(21A)는 상기 제 2 실린더(6B)의 하면에 제 2 블레이드실(10b)의 하측 개방면을 폐쇄하도록 장착된다. 밸브 본체(21A)의 좌우 양단면 사이에 걸쳐 슬라이더용 구멍(25A)이 관통하여 설치되고, 이 슬라이더용 구멍(25A)에 슬라이더(24A)가 슬라이딩 자유롭게 수용된다.

상기 슬라이더용 구멍(25A)의 단면은 밀폐 용기(1) 내의 기름 저장부(15)에 대해 개방되어 토출 연통로(28A)가 형성된다. 슬라이더용 구멍(25A)과 제 2 블레이드실(10b)은 블레이드실 연통로(27A)에서 연통된다. 제 2 실린더실(Sb)에 접속되는 제 2 흡입관(Pb)과 슬라이더용 구멍(25A)은 밸브 본체(21A)와 밸브 본체(21A)에 걸쳐 형성된 흡입 연통로(26A)에서 연통된다.

여기서는 흡입 연통로(26A)의 직경은 가장 작게 형성되고, 블레이드실 연통로(27A)의 직경은 흡입 연통로(26A)의 직경 보다도 크게 형성되며, 토출 연통로(28A)의 직경은 블레이드실 연통로(27A)의 직경 보다도 크게 형성된다.

상기 밸브 본체(21A)의 토출 연통로(28A)가 개구되는 단면과는 반대측의 단면에서 또 슬라이더용 구멍(25A)을 따라서 홈부(32)가 설치되어 있고, 상기 원통 부재(31)의 단부가 끼워 맞춰져 고정된다. 원통 부재(31)는 밀폐 용기(1)에 설치되는 삽입 통과용 구멍(33)에 밀폐 용기(1) 외부로부터 삽입 통과되고, 이 선단 개구가 상기 밸브 본체(21A)의 홈부(32)에 끼워 맞춰져 고정된다.

밸브 본체(21A) 단면과 밀폐 용기(1)의 내주벽은 협소한 틈이 형성되고, 원통 부재(31)의 일부가 노출된다. 이 원통 부재(31)의 노출 부분에 복수의 소구멍으로 이루어진 기름 구멍(34)이 설치되고, 원통 부재(31)의 외면측과 내부가 연통한다. 즉, 기름 구멍(34)으로부터 원통 부재(31) 내로 윤활유가 인도되고, 후술하는 바와 같이 슬라이더(24)의 원활한 이동을 확보한다.

밀폐 용기(1)의 삽입 통과용 구멍(33)과, 여기에 삽입 통과하는 원통 부재(31)의 둘레면은 납재(시일재)를 이용한 납땜 가공이 이루어져 있고(도면중 V 참조), 완전한 시일이 실시되어 있다. 원통 부재(31)의 폐쇄된 단면이 밀폐 용기(1) 외부로 돌출되어 있고, 이 단부 외주면에 상기 전자 코일(22A)이 끼워져 장착 고정된다.

또한, 원통 부재(31) 단부 내에 압축 스프링(35)이 삽입되고, 원통 부재(31) 내부에 삽입된 자성 부재(23A)의 단면에 접촉한다. 자성 부재(23A)는 원통 부재(31) 내에 슬라이딩 자유로운 직경으로 형성되고, 상기 슬라이더(24A)가 일체로 연결설치된다.

상기 슬라이더(24A)는 자성 부재(23A)와 연결설치되는 기단부로부터 원통 부재(31)와 밸브 본체(21A)의 끼워맞춤부에 걸쳐 원통 부재(31) 내부 직경과 틈을 가진 소직경으로 형성된 막대부(Xd)를 갖는다. 이 막대부(Xd)의 선단에는 절개부(30A)를 끼우고, 이 절개부(30A)의 양측에 슬라이딩 접촉부(Xe)가 일체로 연결설치된다.

상기 슬라이딩 접촉부(Xe)는 슬라이더용 구멍(25A)에 슬라이딩 자유롭게 끼워져 있다. 상기 절개부(30A)는 슬라이더용 구멍(25A)의 직경 보다 작고, 상기 막대부(Xd)의 직경과 대략 동일 직경으로 설계된다. 따라서, 절개부(30A) 둘레면과 슬라이더용 구멍(25A) 둘레면의 사이와, 막대부(Xd)의 둘레면과 원통 부재(31) 내주면의 사이에는 협소한 틈이 형성된다.

전자 코일(22A)에 통전하여 압축 스프링(25)의 탄성력에 저항하여 자성 부재(23A)를 자기적으로 흡인하면, 도 5에 도시한 바와 같이, 절개부(30A)가 흡입 연통로(26A)와 대향하지만, 슬라이더(24A)의 선단면이 밸브 본체(21A)의 블레이드실 연통로(27A)를 개방하는 위치로 후퇴한다. 이 때의 슬라이더(24A)의 위치를 「제 1 동작 위치」라고 한다.

전자 코일(22B)을 단전하면, 자성 부재(23A)에 대한 자기적인 흡인 작용이 없어진다. 따라서 압축 스프링(35)의 탄성력이 작용하여, 도 6에 도시한 바와 같이, 슬라이더(24A)의 선단면이 블레이드실 연통로(27A)를 넘어 밸브 본체(21A)의 단면 근방 위치까지 이동한다.

이에 의해 밸브 본체(21A)의 단면에 형성되는 개구인 토출 연통로(28A)가 폐쇄된다. 동시에 슬라이더(24A)의 절개부(30A)는 블레이드실 연통로(27A)와 흡입 연통로(26A)의 양쪽에 대향하는 위치에 있다.

이 때의 슬라이더(24A)의 위치를 「제 2 동작 위치」라고 한다. 또한, 슬라이더(24A)의 위치 이동에 관계없이 원통 부재(31)에 설치되는 기름 구멍(34)은 슬라이더(24A)에 의해 폐쇄되는 것이 아니라 항상 개방 상태에 있다.

이와 같이 구성되는 압력 전환 밸브(Ka)로서 통상 운전을 선택하면 압력 전환 밸브(Ka)의 전자 코일(22A)에 통전되고, 자성 부재(23A)와 슬라이더(24A)가 압축 스프링(35)의 탄성력에 저항하여 자기적으로 흡인된다.

슬라이더(24A)는 도 5에 도시한 제 1 동작 위치로 이동 변위되고, 블레이드실 연통로(27A)와 토출 연통로(28A)가 연통된다. 따라서 제 2 블레이드실(10B)과 기름 저장부(15)가 압력 전환 밸브(Ka)를 통해 연통된다.

전동기부(4)에 운전 신호가 보내져 회전축(5)이 회전 구동되며, 제 1 실린더실(Sa)에서 압축 작용이 실시된다. 밀폐 용기(1) 내에는 압축된 가스 냉매가 가득 차고, 또한 밀폐형 압축기(R)로부터 토출관(P)으로 토출되어 냉동 사이클을 구성한다.

어큐뮬레이터(20)에서 기액 분리된 저압의 가스 냉매는 제 1 흡입관(Pa)과 함께 제 2 흡입관(Pb)을 통해 제 2 실린더실(Sb)로 인도된다. 제 2 실린더실(Sb)에 저압의 가스 냉매가 가득 차 흡입압(저압) 분위기가 된다.

한편, 압력 전환 밸브(Ka) 내의 슬라이더(24A)가 제 1 동작 위치로 유지되고, 기름 저장부(15)의 윤활유는 압력 전환 밸브(Ka)의 토출 연통로(28A)로부터 블레이드실 연통로(27A)로 인도되어 제 2 블레이드실(10b)에 가득 차고, 제 2 블레이드(11b)에 토출압(고압)의 배압을 부여한다.

제 2 블레이드(11b)는 선후단부에서 차압이 존재하고, 이 차압의 영향으로 블레이드(11b)의 선단부가 편심 롤러(9b) 둘레벽에 슬라이딩 접촉하도록 눌려져 힘이 가해진다. 제 1 실린더실(Sa)과 완전히 동일한 압축 작용이 제 2 실린더실(Sb)에서도 실시되고, 결국 제 1 실린더실(Sa) 및 제 2 실린더실(Sb)의 양쪽에서 압축 작용이 실시되는 전능력 운전이 된다.

휴통 운전을 선택하면, 전자 코일(22A)에 대한 통전이 차단되고, 자성 부재(23A)와 슬라이더(24A)가 압축 스프링(35)의 탄성력을 받는다. 슬라이더(24A)는 도 6에 도시한 제 2 동작 위치에 있으므로 절개부(30A)를 통해 블레이드실 연통로(27A)와 흡입 연통로(26A)가 연통하고, 제 2 블레이드실(10b)과 제 2 흡입관(Pb)이 연통된다.

어큐뮬레이터(20)에서 기액 분리된 저압의 가스 냉매는 제 1 흡입관(Pa)과 함께 제 2 흡입관(Pb)을 통해 제 2 실린더실(Sb)로 인도된다. 제 2 실린더실(Sb)에 저압의 가스 냉매가 가득 차 흡입압(저압)의 분위기가 된다.

압력 전환 밸브(Ka) 내의 슬라이더(24A)가 제 2 동작 위치로 유지되고, 제 2 흡입관(Pb)과 제 2 블레이드실(10b)가 연통되어 있으므로 제 2 블레이드실(10b)에는 저압의 가스 냉매가 가득 차 저압의 분위기하에 있고, 제 2 블레이드(11b)에 흡입압(저압)의 배압을 부여한다.

제 2 블레이드(11b)는 후단부가 흡입압(저압) 하에 있는 한편, 선단부는 제 2 실린더실(Sb)의 저압 분위기하에 있다. 따라서 제 2 블레이드(11b)의 선후단부에서 차압이 존재하지 않고, 편심 롤러(9b)는 공회전한다. 결국, 제 1 실린더실(Sa)에서만 압축 작용이 실시되고, 제 2 실린더실(Sb)에서는 실시되지 않는 능력 반감 운전이 된다.

여기서도, 자성 부재(23A) 및 전자 코일(22A)의 조합에 의한 비교적 간단한 구성으로 슬라이더(24A)의 왕복 이동을 실시할 수 있다. 전자 코일(22A)을 밀폐 용기(1)의 외부 공간에 장착하므로 통전을 위한 밀봉 단자를 밀폐 용기(1)에 장착할 필요가 없어 배선 구성의 간소화를 도모할 수 있다.

전자 코일(22A)을 기름 저장부(15)의 윤활유 중에 침지하지 않고 해결되므로 전자 코일(22A)에 내유성과 내냉매성을 갖게 할 필요가 없다. 자성 부재(23A) 및슬라이더(24A)를 수용하는 원통 부재(31)가 밸브 본체(21A)에 설치된 홈부(32)에 끼워 맞춰져 고정되므로 슬라이더용 구멍(25A)과 슬라이더(24A)의 출입(芯出)이 용이하며, 조립성이 좋다.

또한 상술한 실시형태에서 밀폐형 압축기(R)에 압력 전환 밸브(Ka)를 조립하는 데에는 먼저 제 2 압축기구부(3B)에 압력 전환 밸브(Ka)의 밸브 본체(21A)만을 장착한 상태로 하여 밀폐 용기(1) 내에 수납한다.

그리고 밀폐 용기(1) 내에 설치된 삽입 통과용 구멍(33)을 통해 슬라이더(24A)와 자성 부재(23A) 및 압축 스프링(35)을 수용한 원통 부재(31)를 삽입하고, 이 단부를 밸브 본체(21A)의 홈부(32)에 끼워 고정한다. 그 후, 밀폐 용기(1)의 삽입 통과용 구멍(33)과 원통 부재(31)의 삽입 통과 부분의 둘레면을 땜납 가공에 의해 밀봉한다.

상기 전자 코일(22A)은 미리 원통 부재(31)에 장착해도 좋고, 또는 압축기 조립 후에 장착해도 좋다. 따라서 특별한 조립 공정이나 특수한 밀폐 용기를 필요로 하지 않고, 종래의 압축기 조립 방법에 부가하는 것만으로 압력 전환 밸브(Ka)의 조립을 할 수 있고, 공정수의 증대를 최소한으로 억제할 수 있다.

상기 원통 부재(31)는 전자 코일(22A)이 자성 부재(23A)를 자기 흡착하기 위해 비자성체로 이루어진 것이 바람직하지만, 자성 부재(23A)의 동작을 정상으로 실시할 수 있으면 다소 자성을 갖고 있어도 좋다.

도 7은 제 3 실시형태에 따른 압력 전환 밸브(Ka)를 설명하기 위한 밀폐형 압축기(R)의 횡단평면도이다.

작용적으로는 상기 제 2 실시형태에서 설명한 것과 동일하므로 작용 설명은 생략하고, 구성에 대해서만 설명한다.

압력 전환 밸브(Ka)는 제 1 실린더(6A)와 제 2 실린더(6B)의 사이에 개재되는 중간 칸막이판(2)에 설치된다. 즉, 중간 칸막이판(2)의 외주면 일부로부터 제 2 블레이드실(10b)과 대향하는 위치까지 슬라이더용 구멍(25B)이 설치되고, 상기 슬라이더(24A)와 자성 부재(23A) 및 압축 스프링(35)을 수용한 원통 부재(31)가 장착된다.

슬라이더용 구멍(25B)에는 제 2 블레이드실(10b)과 연통하는 블레이드실 연통로(도시 생략)와, 제 2 흡입관(Pb)과 연통하는 흡입 연통로(26A) 및 밀폐 용기(1) 내에 개구되는 토출 연통로(도시 생략)가 설치된다.

상기 제 2 블레이드실(10b)의 상면은 중간 칸막이판(2)에 의해 폐쇄되지만, 하면은 밀폐 용기(1) 내에 개방 상태로 있어 토출압에 노출되므로 어떤 폐쇄 부재가 필요하다.

이상의 구성이면, 본래 압력 전환 밸브(Ka)에 구비되는 밸브 본체를 상기 중간 칸막이판(2)이 겸용한다. 따라서 부품개수가 감소하고, 또한 밸브 본체를 장착하기 위한 공정수나 제 2 실린더(6B)에 대한 장착용 나사 구멍의 가공이 불필요해져 더욱 비용으로의 영향을 억제할 수 있다.

또한, 상기 밀폐형 압축기(R)는 제 1 실린더실(Sa)과 제 2 실린더실(Sb)의 각각에 독립된 제 1 흡입관(Pa)과 제 2 흡입관(Pb)을 접속하는 구성으로 했지만, 이에 한정되지 않는다.

도 8은 제 4 실시형태로서 밀폐형 압축기(R)의 주요부의 종단면도이다.

상기 제 1, 제 2 흡입관(Pa, Pb)을 대신하여 1개의 흡입관(P)을 중간 칸막이판(2A)에 설치되는 흡입 안내로(40)에 접속하는 타입의 것이라도 좋다.

상기 흡입 안내로(40)는 중간 칸막이판(2A) 내부에서 2개의 안내로(40a, 40b)로 분기되고, 한쪽의 분기 안내로(40a)가 제 1 실린더실(Sa)에 연통하며, 다른쪽 분기 안내로(40b)가 제 2 실린더실(Sb)에 연통하도록 형성된다.

여기서 이용되는 압력 전환 밸브(Ka)는 상기 도 4와 도 5 및 도 6에 기초하여 제 2 실시형태에서 설명한 것과 동일 구성이며, 동일 위치에 장착된다.

단, 밸브 본체(21A)에 설치되는 흡입 연통로(26A)와, 중간 칸막이판(2)에 설치되는 흡입 안내로(40)를 연통하기 위한 구멍부(42)를 제 2 실린더(6B)의 상하 단면을 관통하여 설치하고, 또한 중간 칸막이판(2A)에도 설치할 필요가 있다.

또한, 상술한 압력 전환 밸브(K)에서 전자 코일(22), 자성 부재(23)와, 상기 자성 부재(23)에 일체로 연결설치되는 슬라이더(24)를 구비하고, 슬라이더(24)를 축 방향으로 왕복 구동하도록 구성했지만 이에 한정되지 않는다.

제 5 실시형태로서, 도 9a 및 도 9b에 도시한 압력 전환 밸브(K)라도 좋다.

즉, 회전축(24D)의 둘레면 일부를 절개 가공한 제 1 절개부(30Da)가 설치되고, 또한 이 제 1 절개부(30Da)와는 180°대햐하는 둘레면 부위에서, 또 축 방향으로 위치를 어긋나게 하여 제 2 절개부(30Db)가 설치된다. 회전축(24D)의 단부는 펄스 모터 등의 액츄에이터(50)에 연결된다.

밸브 본체(21D)에는, 흡입 연통로(26D)와 블레이드실 연통로(27D)가 서로 소정의 간격을 두고, 또한 동일 측면에서 슬라이더용 구멍(25D)에 걸쳐 설치된다. 상기 블레이드실 연통로(27D)와 소정 간격을 두고, 반대측의 측면에서 슬라이더용 구멍(25D)에 걸쳐 토출 연통로(28D)가 설치된다.

따라서, 도 9a에 도시한 바와 같이, 회전축(24D)의 제 1 절개부(30Da)가 흡입 연통로(26D)와 블레이드실 연통로(27)를 연통할 수 있다. 또한, 회전축(24D)을 180°회전시키면 제 2 절개부(30Db)가 블레이드실 연통로(27D)와 토출 연통로(28D)를 연통한다.

이와 같은 구성의 압력 전환 밸브(Ka)이면 밸브 본체(21D)로부터의 액츄에이터(50)의 돌출량을 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 내유·내냉매성을 구비한 액츄에이터이면 밀폐 용기(1) 내에 수용할 수 있어 외부 공간의 확보가 불필요해진다.

또한, 상기 실시형태에서 휴통 운전(능력 반감 운전)을 이루기 위해 슬라이더(24)를 「제 2 동작 위치」로 변위시킨다. 이 때문에 전자 코일(22)에 대한 통전을 차단하여 슬라이더(24)와 자성 부재(23)에 대한 자기적인 흡인 작용을 없애고, 압축 스프링(35)의 탄성력을 슬라이더(24)에 작용시키고 있다.

이 제 2 동작 위치에서 확실히 슬라이더(24)의 절개부(30)가 블레이드실 연통로(27) 및 흡입 연통로(26)와 대향하도록 슬라이더(24)의 위치를 변위시키고, 또한 정지하지 않으면 안된다.

제 6 실시형태로서 슬라이더(24A)를 제 2 동작 위치로 변위했을 때의 슬라이더(24A)에 대한 위치 결정 수단에 대해 설명한다.

도 10a 및 도 10b는 제 6 실시형태의 압력 전환 밸브(Kb)와 이 압력 전환 밸브(Kb)를 구비한 밀폐형 압축기 일부의 모식적인 종단면도이다. 도 10a는 전능력 운전 시, 도 10b는 능력 반감 운전 시의 상태를 도시하고 있다.

이 실시형태에 이용되는 압력 전환 밸브(Kb)의 기본 구성은 상기 제 2 실시형태(도 4~도 6)에서 설명한 압력 전환 밸브(Ka)의 기본 구성을 채용하고 있다. 중간 칸막이판(2A)과, 이 중간 칸막이판(2A)에 설치되는 흡입 안내로(40)에 대해서는 상기 제 4 실시형태(도 8)에서 설명한 것을 채용하고 있다.

압력 전환 밸브(Kb)는 밸브 본체(21B), 자성 부재(23A), 자성 부재(23A)와 일체 형성 또는 결합된 슬라이더(24A)와, 전자 코일(22B), 비자성체로 이루어진 원통 부재(31) 및 상기 원통 부재(31)에 고정된 슬라이더 유지 부재로서의 영구자석(31A)으로 구성된다.

여기서 이용되는 전자 코일(22B)은 이제까지 설명한 통전의 유무에 의해 전환 제어하는 타입의 것이 아니라 역극성으로 전환하여 그 상태를 유지하는, 이른바 자기 유지형이다.

상기 밸브 본체(21B)는 제 2 실린더(6B)의 하면에 제 2 블레이드실(10b)의 하측 개방면을 폐쇄하도록 장착되고, 이 밸브 본체(21B)에 원통 부재(31)가 연결된다. 밸브 본체(21B)와 원통 부재(31)에 걸쳐 슬라이더용 구멍(25A)이 설치되고, 이 슬라이더용 구멍(25A)에 슬라이더(24A)가 슬라이딩 자유롭게 수용된다.

상기 밸브 본체(21B)의 단면에는 슬라이더용 구멍(25A)의 직경 보다도 더 작은 직경의 구멍부가 설치되어 있고, 여기를 토출 연통로(28A)라고 한다. 상기 토출 연통로(28A)의 직경을 슬라이더용 구멍(25A)의 직경 보다도 작게 형성했으므로 밸브 본체(21B)의 단부에 슬라이더 위치 결정 수단인 단차부(60)가 설치되게 된다.

상기 슬라이더(24A)는 이 중심축 위치에 축 방향을 따라서 관통 구멍(61)이 설치되어 있고, 슬라이더(24A)의 양 단부는 관통 구멍(61)을 통해 동일한 분위기가 된다. 즉, 관통 구멍(61)을 설치함으로써 슬라이더(24A)의 양 단부는 동일 압력을 유지할 수 있고, 압력 밸런스를 얻을 수 있다.

상기에서 설명한 형태와 마찬가지로 이 실시형태에서도 제 2 블레이드실(10b)에 흡입압을 인도하여 제 2 실린더실(Sb)을 대상으로 한 휴통 운전을 가능하게 하고 있지만, 특히 제 2 블레이드실(10b)의 제 2 블레이드(11b)가 접촉하고 떨어지는(接離) 둘레면을 따라서 영구자석(Z)이 장착되어 있다.

이상 설명한 점만이 상기 제 2 실시형태에서 설명한 구성과 상위하고, 다른 구성 부위에 대해 기본적으로는 동일하므로 동일 부호를 붙이고 새로운 설명을 생략한다.

통상 운전을 선택하면 전자 코일(22B)에 통전되어 슬라이딩 힘을 가하는 부재로서의 압축 스프링(35)의 탄성력에 저항하여 자성 부재(23A)가 자기적으로 흡인된다.

도 10a에 도시한 바와 같이, 슬라이더(24A) 단면이 밸브 본체(21A)의 블레이드실 연통로(27A)를 개방하는 위치로 후퇴하고, 블레이드실 연통로(27A)와 토출 연통로(28A)를 연통하는 「제 1 동작 위치」로 변위한다. 이 상태에서 전자 코일(22B)로의 통전을 중지해도 자성 부재(23A)가 영구자석(31A)으로 흡인되어 슬라이더(24A)의 위치는 유지된다.

밀폐 용기(1) 내의 토출압(고압)이 압력 전환 밸브(Kb)의 토출 연통로(28A)로부터 블레이드실 연통로(27A)를 통해 제 2 블레이드실(10b)로 인도되고, 제 2 블레이드(11b)에 대해 고압의 배압이 부여된다. 따라서 제 2 블레이드(11b)의 선후단부에서 차압이 생기고, 제 2 실린더실(Sb)에서도 압축 작용을 하는 전능력 운전이 실시된다.

또한, 이 때 슬라이더(24A)의 절개부(30A)가 흡입 연통로(26A)와의 대향 위치에서 어긋나 있고, 이 점은 제 2 실시형태(도 5)와 상위하지만, 기본적으로는 흡입 연통로(26A)가 슬라이더(24A)에 의해 폐쇄되는 것에는 변화가 없다.

휴통 운전을 선택하면, 상기 전자 코일(22B)이 역극성으로 전환되고, 자성 부재(23A)와 함께 슬라이더(24A)에 반발력이 작용하며, 또한 압축 스프링(35)의 탄성력이 작용하여 영구 자석(31A)에 흡인력을 극복하여 슬라이더(24A)가 이동한다.

도 10b에 도시한 바와 같이, 슬라이더(24A)의 선단면이 블레이드실 연통로(27A)를 넘어 밸브 본체(21B)의 단면에 설치되는 단차부(60)에 충돌하여 정지(衡止)된다. 이 상태로 전자 코일(22B)로의 통전을 중지해도 압축 스프링(35)의 탄성력에 의해 슬라이더(24A)의 위치는 유지된다.

슬라이더(24A)는 단차부(60)에 의해 위치가 정해지고, 토출 연통로(28A)와 밸브 본체(21B) 외주면과의 사이를 차단하며, 이제까지 연통되어 있던 토출 연통로(28A)와 블레이드실 연통로(27)의 사이를 폐쇄한다. 한편, 슬라이더(24A)의 절개부(30A)를 통해 블레이드실 연통로(27A)와 흡입 연통로(26A)를 연통하는 「제 2 동작 위치」로 변위한다.

어큐뮬레이터(20)로부터 도입되는 흡입압(저압)이 압력 전환 밸브(Kb)의 흡입 연통로(26A)와 블레이드실 연통로(27A)를 통해 제 2 블레이드실(10b)로 인도되고, 제 2 블레이드(11b)에 대해 저압의 배압이 부여된다.

제 2 블레이드(11b)는 선후단부가 동일한 저압이 되고, 선단부가 편심 롤러(9b)로 차여 제 2 블레이드실(10b) 내로 후퇴하고, 후단부는 영구자석(Z)에 자기 흡착되어 위치를 유지한다. 제 2 실린더실(Sb)에서는 압축 작용이 정지하는 능력 반감 운전이 실시된다.

이와 같이 제 2 블레이드실(10b)에 대한 압력 조정을 압력 전환 밸브(Kb)에 의해 밀폐 용기(1) 내에서 실시하는 데에는 압력 전환 밸브(Kb)의 보다 소형화가 요구된다. 이 때문에 슬라이더(24A)를 항상 정확히 위치를 결정할 수 있으면 슬라이더(24A)의 공차를 포함한 필요 스트로크를 작게 할 수 있고, 압력 전환 밸브(Kb)의 소형화를 실현할 수 있다.

그런데 제 2 블레이드실(10b)과 흡입 연통로(26A)가 연통하는 위치에서는 주위가 토출 압력 분위기일 수도 있고, 고저압 시일부가 많으며, 슬라이더(24A)를 정확히 위치 결정하지 않으면 누출량이 많아져 성능 저하를 발생한다.

상술한 실시형태에 의하면 압력 전환 밸브(Kb)의 슬라이더(24A)가 제 2 블레이드실(10b)과 흡입 연통로(26A)을 연통하는 위치에서 제지되도록 단차부(슬라이더 위치 결정 수단)(60)를 구비하였으므로, 압력 전환 밸브(Kb)의 소형화가 가능해진다. 또한, 누출량의 저감을 도모하여 성능의 향상을 얻을 수 있다.

또한, 밀폐형 압축기(R)로서 압력 전환 밸브(Kb)의 적어도 일부를 내장할 수 있고, 외관 배관을 불필요하게 하여 저비용화를 실현할 수 있다. 또한, 상기 단차부(60)는 밸브 본체(21A)에 슬라이더용 구멍(25A)을 설치하고, 밸브 본체(21A)의 단부만을 가공하여 설치하거나 다른 피스로 형성하면 좋다.

아무튼 슬라이더(24A)에 대한 위치 결정 수단으로서 단차부(60)를 구비한 것에 의해 슬라이더(24A)의 위치 정밀도를 확보하기 쉽고, 더 정확한 위치 결정을 가능하게 한다.

이 실시형태에서는 전자 코일(22B)을 슬라이더(24A)의 위치 이동시에만 통전하고, 역극성으로 전환하는 자기 유지 타입의 것을 사용했다. 상기 실시형태에서 설명한 통전의 유무에 의해 제어하는 타입의 것에 대해 전환시만의 통전으로 동일한 효과가 얻어지고, 소비전력을 대폭 저감할 수 있다.

슬라이더(24A)의 축 방향을 따라서 관통 구멍(61)을 설치하여 슬라이더(24A)의 양 단부의 압력을 항상 동일하게 유지할 수 있다. 따라서 슬라이더(24A)의 위치 이동이 원활하게 개시되고, 동작의 신뢰성 향상을 얻을 수 있다.

도 11은 제 6 실시형태의 제 1 변형예를 나타내는 압력 전환 밸브(Kc)와, 이 압력 전환 밸브(Kc)를 구비한 밀폐형 압축기 일부의 모식적인 종단면도이고, 통상 운전(전능력 운전) 시의 상태를 도시하고 있다.

밸브 본체(21C)에 설치되는 슬라이더용 구멍(25B)은 밸브 본체(21C) 단부에서도 동일 직경으로 개구되어 토출 연통로(28A)가 형성된다. 밸브 본체(21C)의 단부(f)는 특히 상측의 일부만 축 방향으로 돌출 설치되고, 부 베어링(8)의 고리부(8a) 둘레면에 접촉한다. 이 돌출부(f)의 돌출 길이는 부 베어링(8)의 고리부(8a) 둘레면에 끼워 넣어지는 밸브 커버(12)의 판 두께와 대략 동일하다.

슬라이더(24A) 자체의 구조와, 이 슬라이더(24A)에 장착되는 전자 코일(22B)과, 자성 부재(23A)와, 압축 스프링(35)에 대해서는 전혀 변화가 없다. 그리고 다른 구성은 상기 도 10a, 도 10b에 도시한 것과 동일하므로 동일 번호를 붙이고 새로운 설명을 생략한다.

휴통 운전 시는 전자 코일(22B)에 대해 역극성으로 전환하여 슬라이더(24A)가 도면의 상태에서 좌측 방향으로 이동하고, 결국 슬라이더(24A) 단부가 밸브 커버(12)에 충돌하여 정지된다. 즉, 여기서는 밸브 커버(12)가 슬라이더(24A)의 위치 결정 수단을 구성하여 슬라이더(24A)를 제 2 동작 위치에 위치를 결정한다.

이와 같이 밸브 본체(21C)에 슬라이더 위치 결정 수단을 설치하는 것이 아니라 기존의 부품인 밸브 커버(12)로 겸용시킬 수 있어 비용으로의 영향을 억제한다. 또한, 압력 전환 밸브(Kc) 자체를 부 베어링(8)의 외주면에 접촉하여 제 2 블레이드실(10b)의 폐색성이 향상된다,

도 12는 제 6 실시형태의 제 2 변형예를 나타내는 압력 전환 밸브(Kd)와, 상기 압력 전환 밸브(Kd)를 구비한 밀폐형 압축기 일부의 모식적인 종단면도이고, 통상 운전(전능력 운전) 시의 상태를 도시하고 있다.

본래의 밸브 본체를 구비한 부위인 밀폐 용기(1)의 내주벽 근방 위치까지 부 베어링(8A)의 일부를 연장화하여 이루어지고, 부 베어링(8A)은 압력 전환 밸브(Kd)의 일부를 겸용한 구성으로 되어 있다. 부 베어링(8A)의 연장 부분 외주면으로부터 축심을 향해 슬라이더용 구멍(25C)이 설치되어 있고, 이 슬라이더용 구멍(25C) 단부가 슬라이더 위치 결정 수단이 된다.

또한 부 베어링(8A)의 연장 부분에 흡입 연통로(26A)와, 블레이드실 연통로(27A) 및 토출 연통로(28A)가 설치된다.

슬라이더(24A) 자체의 구조와, 이 슬라이더(24A)에 장착되는 전자 코일(22B)과, 자성 부재(23A)와, 압축 스프링(35)에 대해서는 전혀 변화가 없다. 그리고, 다른 구성은 상기 도 10a, 도 10b에 도시한 것과 동일하므로 동일 번호를 붙이고 새로운 설명을 생략한다.

휴통 운전 시는 전자 코일(22B)에 대해 역극성으로 전환하여 슬라이더(24A)는 도면의 상태에서 좌측 방향으로 이동하고, 결국 슬라이더(24A) 단부가 슬라이더 위치 결정 수단인 슬라이더용 구멍(25C)의 단면에 충돌하여 정지되며, 제 2 동작 위치에 위치가 정해진다.

여기서도 슬라이더 위치 결정 수단을 기존의 부품인 부 베어링(8A)으로 겸용시킬 수 있어 비용으로의 영향을 억제한다. 공간 효율이 좋아져 압력 전환 밸브(Kd)의 내장이 더 용이해지고, 설계 자유도의 향상을 얻을 수 있다. 압력 전환 밸브(Kd) 자체를 부 베어링(8A)의 슬라이더용 구멍(24C)의 단면에 접촉하여 제 2 블레이드실(10b)의 폐색성이 향상된다.

또한 상술한 원통 부재(31)를 구비한 압력 전환 밸브(Ka~Kd)에 있어서 원통 부재(31)를 밀폐 용기(1)에 납땜 가공에 의해 장착하도록 했지만, 이에 한정되지 않고, 이하에 설명하는 것처럼 해도 좋다.

도 13a, 도 13b 및 도 14a, 도 14b는 제 7 실시형태의 압력 전환 밸브(Ke)와, 상기 압력 전환 밸브(Ke)를 구비한 밀폐형 압축기 일부의 모식적인 종단면도와 개략의 횡단면도이다.

도 13a, 도 13b는 능력 반감 운전 시의 상태를 도시하고, 도 14a, 도 14b는 전능력 운전 시의 상태를 도시하고 있다.

그리고, 상기 실시형태에서는 능력 반감 운전 시에 있어서 모두 제 2 실린더실(Sb)을 대상으로 하여 휴통 운전을 하도록 했지만, 여기서는 제 1 실린더실린더을 대상으로 하여 휴통 운전을 하도록 구성되어 있다.

제 2 실린더(6B)에 제 2 블레이드실(10b)이 설치되고, 제 2 블레이드(11b)와, 이 제 2 블레이드(11b)에 항상 배압을 부여하는 압축 스프링인 스프링 부재(14)가 수용된다. 따라서 제 2 블레이드(11b)의 선단부는 제 2 실린더실(Sb)에 수용되는 제 2 편심 롤러(9b)에 항상 접촉 상태에 있다.

중간 칸막이판(2A)의 외주면으로부터 회전축이 삽입 통과하는 구멍부에 걸쳐 슬라이더용 구멍(25D)이 설치되어 있고, 슬라이더(24A)가 삽입된다. 구체적으로는 밀폐 용기(1)에 장착용 구멍이 설치되고, 가이드 파이프(70)의 일 단부가 장착된다. 가이드 파이프(70)의 타단부는 밀폐 용기(1)로부터 외부에 필요최소한의 길이로 돌출되어 있다.

상기 가이드 파이프(70)에 비자성체로 이루어진 원통 부재(31)가 삽입 통과되어 있고, 가이드 파이프(70)에 대해 원통 부재(31)는 고주파 유도 가열에 의해 접합 고착되어 있다.

상술한 밀폐 용기(1)(또는 가이드 파이프(70))에 원통 부재(31)를 납땜 가공하는 것과 비교하여 고주파 유도 가열은 단시간에 균일한 가열 가공을 실시할 수 있다. 따라서 원통 부재(31)의 열 변형을 확실히 저지한 장착 고정을 하여 슬라이더용 구멍(25D)과 원통 부재(31)의 동심도(同芯度)를 확보할 수 있다.

원통 부재(31)의 일 단부는 밀폐 용기(1)의 내부에 삽입되고, 상기 중간 칸막이판(2A)의 슬라이더용 구멍(25D)의 둘레면에 설치되는 단부에 압입 끼워맞춤된다. 원통 부재(31)의 타단부는 밀폐 용기(1)로부터 외부로 돌출되고, 이 단부에 전자 코일(22B)이 장착되며, 원통 부재(31) 단부는 전자 코일(22B)에 의해 폐쇄된다.

상기 슬라이더용 구멍(25D)으로부터 원통 부재(31) 내부에 걸쳐 슬라이더(24A)와, 상기 슬라이더(24A)와 일체로 설치되거나 또는 다른 부품으로서 연결되는 자성 부재(23A)와, 압축 스프링(35)이 수용된다. 슬라이더용 구멍(25D)의 소정 부위에 스토퍼 핀(72)이 슬라이더용 구멍(25D)을 횡단하여 설치된다.

어큐뮬레이터(20)로부터 연장되는 흡입관(P)이 밀폐 용기(1)를 관통하고, 중간 칸막이판(2A)에 설치되는 흡입 안내로(40)에 접속된다. 흡입 안내로(40)는 2개의 안내로(40a, 40b)로 분기되고, 한쪽의 분기 안내로(40a)가 제 1 실린더실(Sa)에 연통하며, 다른쪽 분기 안내로(40b)가 제 2 실린더실(Sb)에 연통하는 것은 상술한 바와 같다.

이 실시형태에서는 중간 칸막이판(2A)의 측면부로부터 가로 구멍(73)이 설치되고, 상기 슬라이더용 구멍(25D)의 둘레면 부위로부터 축심을 통해 대향하는 둘레면 부위에 관통하며, 또한 상기 흡입 안내로(40)에 연통하도록 설치된다.

또한, 가로 구멍(73)의 중간 칸막이판(2A) 부위는 마개체(74)로 폐쇄되어 있다. 따라서 가로 구멍(73)은 슬라이더용 구멍(25D)과 흡입 안내로(40)를 연통하는 흡입 연통로(26B)를 형성하게 된다.

이 흡입 연통로(26B)는 도면에 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 중간 칸막이판(2A)의 반대측의 측면부로부터 흡입 안내로(40)를 통해 슬라이더용 구멍(25D)까지 설치되는 가로 구멍(73a)으로 구성해도 좋다.

단, 가로 구멍(73a)의 중간 칸막이판(2A)의 측면부로부터 흡입 안내로(40)에 이르기까지의 부분은 흡입 안내로(40)에 삽입하여 접속되는 흡입관(P)의 둘레면부로 폐쇄되는 위치를 선택할 필요가 있다. 결국, 이 가로 구멍(73a)에 의해서도 슬라이더용 구멍(25D)과 흡입 안내로(40)를 연통하는 흡입 연통로(26B)가 형성된다.

상기 중간 칸막이판(2A)에는 슬라이더용 구멍(25D)과, 제 1 블레이드실(10a)를 연통하는 블레이드실 연통로(27B)가 설치되고, 또한 중간 칸막이판(2A)과 제 1 실린더(6A)에는 슬라이더용 구멍(25D)과 밀폐 용기(1) 내부를 연통하는 토출 연통로(28B)가 설치된다.

이와 같이 구성되어 있고, 도 13a, 도 13b에서는 슬라이더(24A)가 제 2 동작 위치에 있으며, 슬라이더(24A)의 절개부(30)와 슬라이더용 구멍(25D)을 통해 흡입 연통로(26B)와 블레이드실 연통로(27B)가 연통한다. 제 1 블레이드실(10a)에 흡입압(저압)이 인도되고, 제 1 실린더실(Sa)에서는 휴통 운전(능력 반감 운전)이 된다.

도 14a, 도 14b에 도시한 바와 같이, 전자 코일(22B)로의 통전을 차단하면, 압축 스프링(35)의 탄성력이 작용하여 슬라이더(24A)는 중간 칸막이판(2A)의 중심축 방향으로 슬라이딩 힘을 가한다. 슬라이더(24A)의 선단부가 스토퍼 핀(72)에 충돌하여 정지되어 제 1 동작 위치에 위치가 정해진다.

이 상태에서 슬라이더(24A)의 절개부(30A)와 슬라이더용 구멍(25D)을 통해 블레이드실 연통로(27B)와 토출 연통로(28B)가 연통하고, 밀폐 용기(1) 내의 토출압(고압)이 제 1 블레이드실(10a)로 인도된다. 따라서 제 2 실린더실(Sb)와 함께 제 1 실린더실(Sa)에서도 압축 작용이 실시되는 통상 운전(전능력 운전)이 된다.

상술한 바와 같이 밀폐 용기(1)에 가이드 파이프(70)를 설치하고, 이 가이드 파이프(70)에 압력 전환 밸브(Ke)를 구성하는 원통 부재(31)를 고주파 유도 가열에 의해 접합 고착했으므로 납땜 가공과 비교하여 단시간에 균일한 가열 가공을 실시할 수 있다. 원통 부재(31)의 열변형을 확실히 저지하여 슬라이더용 구멍(25D)과 원통 부재(31)의 동심도를 확보할 수 있다.

따라서 원통 부재(31)에 수용되는 슬라이더(24A)의 동작 불량을 방지하여 신뢰성의 향상을 얻을 수 있다. 또한, 밀폐 용기(1)에 가이드 파이프(70)를 설치했으므로 원통 부재(31)의 밀폐 용기로의 장착을 가열량을 크게 하는 것 없이 용이하게 실시할 수 있다.

도 15는 제 7 실시형태의 변형예이다. 제 7 실시형태와는 상위한 구성에 대해서만 기재하고, 동일 부품과 동일 구성에 대해 도 13 및 도 14를 적용하여 동일 번호를 붙이고 설명을 생략한다.

밀폐 용기(1)에 설치되는 가이드 파이프(70)를 밀폐 용기(1) 보다도 영률이 작은 (강성이 작은 재질 또는 형태) 소재를 선택한다. 원통 부재(31)에는 보조 파이프(3)가 고착되어 있고, 이 보조 파이프(73)는 원통 부재(31) 보다도 영률이 작은 소재(강성이 작은 재질 또는 형태)로 구성한다.

그리고 가이드 파이프(70)와 보조 파이프(73)를 납땜 가공에 의해 접합 고착하여 원통 부재(31)는 밀폐 용기(1)에 장착된다.

즉, 가이드 파이프(70)와 보조 파이프(73)는 납땜 가공 시에 가열되지만, 이들은 강성이 작은 재질의 것이 선택되어 있고, 밀폐 용기(1)에 장착되는 원통 부재(31)의 변형을 방지할 수 있다. 따라서 원통 부재(31)의 내부에 수용되는 슬라이더(24A)의 동작 불량을 방지하여 신뢰성의 향상을 얻을 수 있다.

또한, 가이드 파이프(70)와 보조 파이프(73)는 모두 구리 파이프를 선택하여 이루어지고, 이들 가이드 파이프(70)와 보조 파이프(73)를 구리 납땜 가공에 의해 접합 고정해도 상술한 작용 효과가 얻어지는 것은 물론이다.

또한, 제 7 실시형태에서는 휴통 운전을 이루는 대상을 제 1 실린더실(Sa)로 하고, 이 이외의 실시형태에서는 제 2 실린더실(Sb)로 하며, 각각에 작용하는 블레이드실(10a, 10b)에 영구자석(Z)을 부착하고, 휴통 운전 시에는 블레이드실(10a, 10b)에 수용되는 블레이드(11a, 11b)의 후단부를 자기 흡착한다.

본래, 압축 작용을 휴지하는 휴통 운전 중의 블레이드에는 토출압과 흡입압의 차압에 의한 힘은 작용하지 않고, 편심 롤러에 의해 외경측으로 밀려 있다. 그러나 실린더실의 가스 교반에 의한 압력 맥동(脈動) 등에 의해 미동할 수 있고, 소음 발생에 연결되므로 이를 방지하기 위해 영구자석으로 블레이드를 자기 흡착하고 있다.

예를 들면 일본 공개특허공보 제2004-301114호에는 실린더의 측면부로부터 블레이드실에 걸쳐 영구자석 부착용 가로 구멍이 설치되어 있다. 이 가로 구멍에 삽입되는 영구자석은 일 단면이 실린더측 면부와 동일 면을 이루고, 타단면은 블레이드실에 돌출하여 장착 고정되는 구성이 개시되어 있다.

블레이드는 세로로 긴 판 형상을 이루고 있는 것에 대해 영구자석은 블레이드를 확실히 자기 흡착하고, 또한 확실히 실린더에 장착 고정하기 위해 축 방향을 실린더 단면으로부터 블레이드실을 향한 원기둥 형상의 것이 이용된다.

상술한 개시 기술에 의하면 실린더의 두께 내에 직경이 큰 가로 구멍을 설치하므로 남겨진 실린더의 두께가 얇아지고, 강성이 강하하여 가공이나 조립 시에 변형이 발생하기 쉽다.

원기둥 형상으로 성형되는 영구자석은 직경 방향으로 자화되어 있지만, 외주측에 자성 부재가 없다. 이 때문에 자기 회로의 저항이 커서 자속이 적고, 충분한 자력을 발생할 수 없다. 소정의 자력을 얻기 위해서는 더 영구자석을 대형화시키지 않을 수 없는 다른 문제점이 있다.

제 8 실시형태에서는 상기 문제점을 감안하여 블레이드실의 영구자석의 장착 구조의 개량화를 도모하고 있다.

이하, 예를 들면 제 2 블레이드실(10b)을 대상으로 하여 설명하지만, 제 1 블레이드실(10a)에 대상을 바꿔도 전혀 지장이 없다.

도 16에 도시한 바와 같이, 제 2 실린더(6B)에 제 2 블레이드실(10b)이 설치된다. 이 블레이드실(10b)은 제 2 실린더(6B)의 내경부에 형성되는 제 2 실린더실(Sb)에 대해 개구되고, 제 2 실린더(6B)의 외경 방향을 따라서 설치되는 홈부(10b1)와, 이 홈부(10b1)의 단부에 설치되는 세로 구멍부(10b2)로 이루어진다.

제 2 블레이드실(10b)을 구성하는 홈부(10b1) 및 세로 구멍부(10b2) 모두 제 2 실린더(6B)의 상면에서 하면에 걸쳐 실린더(6B)의 판두께 방향인 상하 양면을 관통하여 설치된다.

상기 홈부(10b1)와 세로 구멍부(10b2)에 걸쳐 제 2 블레이드(11b)가 이동 자유롭게 수용된다. 즉, 제 2 실린더실(Sb)로부터의 가스 누출 방지를 위해 제 2 블레이드(11b)의 양 측면은 홈부(10b1)의 양 측면에 대해 거의 틈이 없는 상태로 끼워져 슬라이딩 접촉 상태로 이동한다.

제 2 블레이드실(10b)의 세로 구멍부(10b2)에서 홈부(10b1)와 대향하는 둘레면 부위에 실린더(6B)의 판두께 방향을 따라서 블레이드(11b)의 폭 크기와 대략 동일한 폭 크기의 영구자석(Z)이 장착된다. 영구자석(Z)의 세로 구멍부(10b2)로의 장착은 접착제를 이용해도 좋고, 또는 후술하는 바와 같이 유지 부재를 이용해도 좋다.

제 2 블레이드(11b)는 이 선단부가 제 2 실린더실(Sb)의 둘레면으로부터 약간 함몰되는 위치에 있을 때, 후단부는 영구자석(Z)에 접착하는 길이로 형성된다. 지면의 전후 방향인 세로 방향의 길이는 제 2 실린더의 두께와 동일하다.

이와 같이 블레이드실(10b) 내에 영구자석(Z)을 장착하여 블레이드(11b)를 자기 흡착함으로써 실린더(6B)~영구자석(Z)~블레이드(11b)에 이르는 자기 회로가 형성되고, 영구자석(Z)의 자력을 효율적으로 이용할 수 있으며, 이에 의해 영구자석(Z)의 사용량의 억제화가 가능해진다.

영구자석(Z)을 장착하기 위해 실린더(6B)나 블레이드실(10b)에 가공을 실시할 필요가 없고, 가공 공정수가 삭감되며, 또한 실린더(6B)가 깎이지 않으므로 실린더(6B)의 강성 저하를 해소할 수 있다.

도 17a, 도 17b와 도 18a, 도 18b, 도 18c는 제 8 실시형태의 변형예이다.

도 17a는 제 2 블레이드(11b)를 제 2 블레이드실(10b)에 유지하는 제 1 유지부재(80A)의 평면도, 도 17b는 제 2 블레이드(11b)를 제 2 블레이드실(10b)에 유지하는 제 2 유지부재(80B)의 평면도이다.

도 18a는 제 1 유지부재의 사시도, 도 18b는 제 1 유지부재의 정면도, 도 18c는 제 1 유지부재의 측면도이다.

제 1 유지부재(80A)는 상하 방향으로 이간되는 한 쌍의 수평 부재와, 이들 한 쌍의 수평 부재의 중앙부 서로를 연결하는 세로 부재로부터 대략 H자 형상으로 형성되며, 또한 하부측의 수평 부재 중앙에서 하방으로 돌출되는 편부(片部)가 설치되는 기체부(基體部)(Xg)와, 기체부(Xg)의 수평 부재 양 단으로부터 일체로 만곡 형성되는 곡성부(曲成部)(Xm)와, 기체부(Xg)에 설치되는 후술하는 유지용 돌출부(Xh)로 이루어진다.

유지용 돌출부(Xh)는 기체부(Xg)의 세로 부재 중앙부에서 상하 방향으로 소정 간격을 두고, 곡성부(Xm)의 곡성 방향과는 역방향으로 떼어낸 한 쌍의 돌출부와, 돌출부 상호간에 대향하는 부위에서 기체부(Xg)의 양측 테두리를 따라서 곡성부(Xm)의 곡성 방향과는 역방향으로 절곡되는 절곡 부재로 구성된다. 유지용 돌출부(Xh)의 돌출(절곡) 높이는 영구자석(Z)의 두께 보다 크게 한다.

유지용 돌출부(Xh)를 구성하는 한 쌍의 돌출부와 절곡 부재 사이에 영구자석(Z)을 삽입하여 유지한다. 더 신뢰성을 확보하는 데에는 유지용 돌출부(Xh)와 영구자석(Z) 사이에 접착제를 도포하면 좋다. 유지용 돌출부(h)의 돌출 높이의 설정에 의해, 그 단 테두리는 영구자석(Z)의 면에서 돌출하게 된다.

그리고, 영구자석(Z)을 유지한 제 1 유지 부재(80A)를 제 2 블레이드실(10b)에 삽입하여 장착한다. 이 때도 미리 제 1 유지 부재(80A)의 곡성부(Xm) 장착면에 접착제를 도포하면 좋다.

또는 곡성부(Xm)의 곡률반경을 세로 구멍부(10b2)의 곡률반경 보다도 크게 형성하고, 곡성부(Xm)를 줄인 상태로 세로 구멍부(10b2)에 삽입하고, 곡성부(Xm)의 탄성 반발력을 이용한 장착이라도 좋다. 어쨌든 영구자석(Z)은 제 1 유지부재(80A)에 의해 제 2 블레이드실(10b)에 장착된다.

제 1 유지 부재(80A)는 판금의 프레스 성형으로 얻어지고, 고정밀도이면서 저렴한 가격으로 제작할 수 있다. 영구자석의 블레이드실(10b)로의 장착은 유지 부재(80A)에 장착한 후 블레이드실(10b)에 삽입하면 좋고, 용이하게 실시할 수 있다.

제 1 유지 부재(80A)를 구성하는 유지용 돌출부(Xh)의 돌출(절곡) 높이를 영구자석(Z)의 두께 보다도 크게 했으므로 영구자석(Z)이 블레이드(11b)를 자기 흡착한 상태에서의 충격을 유지부재(80A)가 받는다. 따라서 영구자석(Z)의 손상을 방지하여 신뢰성의 향상을 얻을 수 있다.

계속해서 도 17b에 도시한 제 2 유지 부재(80B)에 대해 설명한다.

제 2 유지부재(80B)는 제 2 블레이드실(10b)의 둘레면 일부를 따르도록 만곡성되고, 또한 이 일면에 유지용 돌출부(Xn)가 일체로 설치되어 이루어진다. 제 2 블레이드실(10b)의 가로 방향 길이와, 제 2 유지부재(80B)의 길이가 일치한다.

제 2 유지부재(80B)를 제 2 블레이드실(10b)에 장착하는 데에 미리 제 2 유지부재(80B)에 영구자석(Z)을 장착하여 블레이드실(10b)에 삽입한다. 유지부재(80B)에 접착제를 도포해두거나 유지부재(80B)의 곡률반경을 블레이드실(10b)의 곡률반경 보다도 크게 하고, 수축 상태로 삽입하여 반발력을 블레이드실(10b)에 작용시켜도 좋다.

유지용 돌출부(Xm)의 돌출 높이는 영구자석(Z)의 판두께 보다 약간 높게 형성되어 있고, 블레이드(11b)를 자기 흡착했을 때, 영구자석(Z)에 블레이드(11b)가 접촉하지 않는다. 따라서 영구자석(Z)의 손상을 방지할 수 있고, 신뢰성의 향상을 얻을 수 있다.

영구자석(Z)이 블레이드(11b)에 직접 대면하므로 영구자석(Z)의 자력이 블레이드(11b)에 확실히 작용하여 보다 신뢰성의 향상을 얻을 수 있다.

또한, 이상 설명한 실시형태에서는 통상 운전인 양쪽의 실린더실에서 압축 작용을 실시하는 전능력 운전에 대해 한 쌍의 실린더실에서의 휴통 운전을 실시하는 전능력의 절반의 능력 반감 운전을 이루도록 했지만, 이에 한정되지 않는다.

즉, 휴통 운전을 하는 측의 실린더실의 배제 용적을 적절히 변경하여 전능력 운전과, 임의의 압축 능력으로의 운전 전환이 가능해진다.

도 19는 2기통 회전식 압축기(Q)의 종단면도 및 냉동 사이클 장치의 냉동 사이클 구성을 도시한 도면, 도 20은 2기통 회전식 압축기(Q)의 주요부를 확대한 종단면도. 도 21은 2기통 회전식 압축기(Q)의 일부를 분해한 사시도이다. (또한 도면상의 번잡함을 해소하기 위해 설명해도 부호를 붙이지 않은 부품이 있고, 도시해도 설명하지 않는 부품도 있다. 이하 동일).

우선 2기통 회전식 압축기(Q)부터 설명하면, 도면부호 "101"은 밀폐 용기이고, 이 밀폐 용기(101) 내의 하부에는 압축기구부(103)가 설치되며, 상부에는 전동기부(104)가 설치된다. 이들 압축기구부(103)와 전동기부(104)는 회전축(105)에 의해 연결된다.

상기 압축기구부(103)는 중간 칸막이판(102)을 통해 이 중간 칸막이판(102)의 상면부에 제 1 실린더(106A)를 구비하고, 하면부에 제 2 실린더(106B)를 구비하고 있다. 또한, 제 1 실린더(106A)의 상면부에 주 베어링(7)이 장착 고정되고, 제 2 실린더(106B)의 하면부에 부 베어링(108)이 장착 고정된다.

상기 주 베어링(107)은 회전축(105)의 주축부(105a)를 축지지하고, 부 베어링(108)은 회전축(105)의 부축부(105b)를 축지지한다. 또한, 상기 회전축(105)은 제 1, 제 2 실린더(106A, 106B)의 내부를 관통하고, 또한 대략 180°의 위상차로 형성되는 제 1 편심부(Ya)와 제 2 편심부(Yb)를 일체로 구비하고 있다.

제 1, 제 2 축심부(Ya, b)는 서로 동일한 축 직경을 이루고, 제 1, 제 2 실린더(106A, 106B)의 내경부에 위치하도록 조립된다. 제 1 편심부(Ya)의 둘레면에는 제 1 편심 롤러(109a)가 끼워 맞춰지고, 제 2 편심부(Yb)의 둘레면에는 제 2 편심 롤러(109b)가 끼워 맞춰진다.

상기 제 1 실린더(106A)의 내경부는 주 베어링(107)과 중간 칸막이판(102)에 의해 둘러싸여 있고, 제 1 실린더실(Ta)이 형성된다. 제 2 실린더(106B)의 내경부는 부 베어링(108)과 중간 칸막이판(102)에 의해 둘러싸여 있으며, 제 2 실린더실(Tb)이 형성된다.

각 실린더실(Ta, Tb)은 서로 동일한 축직경 및 높이로 형성되고, 상기 편심 롤러(109a, 109b)의 둘레벽 일부가 각 실린더실(Ta, Tb)의 둘레벽 일부에 선 접촉하면서 편심 회전 자유롭게 수용된다.

특히, 도 21에 도시한 바와 같이, 제 1 실린더(106A)에는 제 1 실린더실(Ta)과 연통하는 제 1 베인실(110a)이 설치되고, 제 1 베인(111a)이 이동 자유롭게 수용된다. 제 2 실린더(106B)에는 제 2 실린더실(Tb)과 연통하는 제 2 베인실(110b)이 설치되며, 제 2 베인(111b)이 이동 자유롭게 수용된다.

제 1, 제 2 베인(111a, 111b)의 선단부는 평면에서 봐서 반원 형상으로 형성되어 있고, 대향하는 실린더실(Ta, Tb)로 돌출하여 평면에서 봐서 원 형상의 상기 제 1, 제 2 편심 롤러(109a, 109b)의 둘레벽에 이 회전 각도에 관계없이 선접촉할 수 있다.

상기 제 1 실린더(106A)에만, 제 1 베인실(110a)과 이 실린더(106A)의 외주면을 연통하는 가로 구멍(f)이 설치되고, 압축 스프링인 스프링 부재(112)가 수용된다. 스프링 부재(112)는 제 1 베인(111a)의 후단측 단면과 밀폐 용기(101)의 내주벽 사이에 개재되며, 이 베인(111a)에 탄성력(배압)을 부여한다.

상기 제 2 베인실(110b)에는 제 2 베인(111b) 이외에 어떤 부재도 수용되어 있지 않지만, 후술하는 바와 같이 제 2 베인실(110b)의 설정 환경 및 전환 기구(M)의 작용에 따라서 제 2 베인(111b)의 선단 테두리를 상기 제 2 편심 롤러(109b)의 둘레면에 접촉할 수 있도록 되어 있다.

즉, 제 2 실린더(106B)의 외형 크기 형상과, 중간 칸막이판(102) 및 부 베어링(108)의 외경 크기의 관계 때문에 제 2 실린더(106B)의 외형 일부는 밀폐 용기(101) 내에 노출된다. 이 밀폐 용기(101)로의 노출 부분이 베인실(110b)에 상당하도록 설계되어 있고, 따라서 베인실(110b) 및 베인(111b)의 후단부는 케이스 내 압력을 직접적으로 받는다.

특히, 제 2 실린더(106B) 및 제 2 베인실(110b)은 구조물이므로 케이스 내 압력을 받아도 전혀 영향이 없지만, 제 2 베인(111b)은 제 2 베인실(110b)에 슬라이딩 자유롭게 수용되고, 또한 그 후단부가 제 2 베인실(110b)에 위치하므로 밀폐 용기(101) 내의 압력을 직접적으로 받게 된다.

그리고, 제 2 베인(111b)의 선단부가 제 2 실린더실(Tb)에 대향하고, 베인(111b)의 선단부는 이 실린더실(Tb) 내의 압력을 받는다. 결국, 제 2 베인(111b)은 선단부와 후단부가 받는 서로의 압력의 대소에 따라서 압력이 큰 쪽에서 압력이 작은 방향으로 이동하도록 구성되어 있다.

다시, 도 19에 도시한 바와 같이, 밀폐 용기(101)의 상단부에는 냉매관(G)이 접속된다. 냉매관(G)은 응축기(115), 팽창 장치(116) 및 증발기(117)를 통해 어큐뮬레이터(118)에 접속되고, 또한 어큐뮬레이터(118)로부터 상기 2기통 회전식 압축기(Q)에 접속되어 냉동 사이클이 구성된다.

더 설명하면 상기 어큐뮬레이터(118)의 저부로부터 2기통 회전식 압축기(Q)에 대해 2개의 흡입 냉매관(Ga, Gb)이 접속된다. 한쪽의 흡입 냉매관(Ga)은 밀폐 용기(101)와 제 1 실린더(106A)의 측부를 관통하고, 제 1 실린더실(Ta) 내에 직접 연통한다. 다른쪽 흡입 냉매관(Gb)은 밀폐 용기(101)를 통해 제 2 실린더(106B)측부를 관통하고, 제 2 실린더실(Tb) 내에 직접 연통한다.

또한, 2기통 회전식 압축기(Q)와 응축기(115)를 연통하는 냉매관(G)의 중도부로부터 분기 냉매관(Gc)이 분기하여 설치된다. 이 분기 냉매관(Gc)은 중도부에 제 1 개폐 밸브(120)가 설치되고, 어큐뮬레이터(118)와 제 2 실린더실(Tb)을 연통하는 흡입 냉매관(Gb)의 중도부에 접속된다.

또한, 상기 흡입 냉매관(Gb)에서 분기 냉매관(Gc)의 접속부 보다도 상류측에는 제 2 개폐 밸브(121)가 설치된다. 상기 제 1 개폐 밸브(120) 및 제 2 개폐 밸브(121)는 각각 전자 개폐 밸브이다.

이와 같이 제 2 실린더실(Tb)에 접속되는 흡입 냉매관(Gb), 분기 냉매관(Gc), 제 1 개폐 밸브(120) 및 제 2 개폐 밸브(121)에서, 상기 전환 기구(M)가 구성된다. 그리고 전환 기구(M)의 전환 작동에 따라서 제 2 실린더(106B)의 실린더실(Tb)에 흡입압 또는 토출압이 인도되도록 되어 있다.

계속해서 상기 2기통 회전식 압축기(Q)를 구비한 냉동 사이클 장치의 작용에 대해 설명한다.

a) 통상 운전(전능력 운전)을 선택한 경우:

통상 운전의 지시가 입력되면 제어부는 전환 기구(M)의 제 1 개폐 밸브(120)를 폐쇄하고, 제 2 개폐 밸브(121)를 개방하도록 제어하며, 또한 인버터를 통해 전동기부(104)에 운전 신호를 보낸다. 회전축(105)이 회전 구동되고, 제 1, 제 2 편심 롤러(109a, 109b)는 동시에 제 1, 제 2 실린더실(Ta, Tb) 내에서 편심 회전을 실시한다.

제 1 실린더(106A)에서는 제 1 베인(111a)이 스프링 부재(112)에 의해 항상 탄성적으로 눌려져 힘이 가해지므로 제 1 베인(111a)의 선단 테두리가 제 1 편심 롤러(109a) 둘레벽에 슬라이딩 접촉하여 제 1 실린더실(Ta) 내를 흡입실과 압축실로 이분한다.

제 1 편심 롤러(109a) 둘레면이 구름접촉(轉接)하는 제 1 실린더실(Ta)의 내주면 위치와 제 1 베인(111a)의 선단이 일치하며, 제 1 베인(111a)이 가장 후퇴한 상태에서 제 1 실린더실(Ta)의 공간 용량이 최대가 된다. 냉매 가스는 어큐뮬레이터(118)로부터 흡입 냉매관(Ga)을 통해 제 1 실린더실(Ta)에 흡입되어 가득 찬다.

또한 제 1 편심 롤러(109a)의 편심 회전에 따라 제 1 편심 롤러(109a)의 둘레면의 제 1 실린더실(Ta)의 내주면과의 구름접촉 위치가 이동하고, 제 1 실린더실(Ta)의 구획된 압축실의 용적이 감소한다. 즉, 먼저 제 1 실린더실(ta)로 유도된 가스가 서서히 압축된다.

회전축(105)이 계속하여 회전되고, 제 1 실린더실(Ta)에 구획된 압축실의 용량이 더 감소하여 가스가 압축되며, 소정압까지 상승한 곳에서 토출 밸브가 개방된다. 고압 가스는 밸브 커버를 통해 밀폐 용기(101) 내로 토출되어 가득 찬다. 그리고, 밀폐 용기(101) 상부에 접속되는 냉매관(G)으로부터 토출된다.

한편, 전환 기구(M)를 구성하는 제 1 개폐 밸브(120)가 폐쇄되어 있으므로 제 2 실린더실(Tb)에 토출압(고압)이 유도되지 않는다. 그리고, 제 2 개폐 밸브(121)가 개방되어 있으므로 증발기(117)에서 증발하여 어큐뮬레이터(118)로 기액 분리된 저압의 증발 냉매가 제 2 실린더실(Tb)로 인도된다.

상기 제 2 실린더실(Tb)은 흡입압(저압) 분위기가 되는 한편 제 2 베인실(110b)이 밀폐 용기(101) 내에 노출되어 토출압(고압) 하에 있다. 제 2 베인(111b)에서는 그 선단부가 저압 조건이 되고, 또한 후단부가 고압 조건이 되어 전후 단부에서 차압이 존재한다.

이 차압의 영향으로 제 2 베인(111b)의 선단부가 제 2 편심 롤러(109b)에 슬라이딩 접촉하도록 눌려 힘이 가해진다. 따라서 제 2 실린더실(Tb)에서도 압축 작용이 실시되게 되고, 제 1 실린더실(Ta)과 제 2 실린더실(Tb)의 양쪽에서 압축 작용이 이루어지는 전능력 운전이 된다.

밀폐 용기(101)로부터 냉매관(G)을 통해 토출되는 고압 가스는 응축기(115)로 외기 또는 물과 열교환하여 응축 액화되고, 팽창 장치(116)에서 단열 팽창하며, 증발기(117)에서 열교환 공기로부터 증발 잠열을 빼앗아 냉동 작용을 한다.

그리고, 증발한 후의 냉매는 어큐뮬레이터(118)로 인도되어 기액 분리되고, 다시 각 흡입 냉매관(Ga, Gb)으로부터 2기통 회전식 압축기(Q)의 제 1 실린더실(Ta)과 제 2 실린더실(Tb2)로 흡입되어 상술한 작용이 이루어지고, 상술한 경로를 순환한다.

b) 특별 운전(능력 반감 운전)을 선택한 경우:

특별 운전(압축 능력을 반감하는 운전)을 선택하면, 전환 기구(M)는 제 1 개폐 밸브(120)를 개방하고, 제 2 개폐 밸브(121)를 폐쇄하도록 전환 설정한다. 제 1 실린더실(Ta)에서는 상술한 바와 같이 통상의 압축 작용이 이루어지고, 밀폐 용기(101) 내에 토출된 고압 가스가 가득 차 케이스 내 고압이 된다.

냉매관(G)으로부터 토출되는 고압 가스의 일부가 분기 냉매관(Gc)으로 분류(分流)되고, 개방된 제 1 개폐 밸브(120))와 흡입 냉매관(Gb)을 통해 제 2 실린더실(Tb) 내로 도입된다. 상기 제 2 실린더실(Tb)이 토출압(고압) 분위기가 되는 한편 제 2 베인실(110b)은 케이스 내 고압과 동일한 상황 하에 있는 것에는 변화가 없다.

이 때문에 제 2 베인(111b)은 전후 단부 모두 고압을 영향을 받고, 전후 단부에서 차압이 존재하지 않는다. 제 2 베인(111b)은 편심 롤러(109b)의 회전에 따라서 차여 이 둘레면으로부터 떨어진 위치에서 정지 상태를 유지한다.

제 2 편심 롤러(109b)는 공회전을 한 그대로이고, 제 2 실린더실(Tb)에서의 압축 작용은 실시되지 않는다(비압축 운전 상태). 결국, 제 1 실린더실(Ta)에서의 압축 작용만이 유효하고, 능력을 반감한 운전이 이루어지게 된다.

또한, 제 2 실린더실(Tb)에서는 압축 운전과 비압축 운전을 전환하는 전환 기구(M)는 상기 실시형태에서 나타낸 것에 한정되지 않는다. 예를 들면 제 2 베인실(110b)의 압력을 고압과 저압으로 전환하고, 제 2 베인실(110b)의 압력을 고압으로 했을 때 제 2 실린더실(Tb)에서 압축 운전을 하고, 저압으로 했을 때는 비압축 운전을 실시하도록 해도 좋다.

이와 같이 부 베어링(108)측의 실린더실, 즉 제 2 실린더실(Tb)에서 압축 운전과 비압축 운전의 전환을 가능하게 한 2기통 회전식 압축기(Q)에서 부 베어링(108)에 축지지되는 회전축(105)의 부축부(105b) 축 직경(φDb)은 이하의 식 (1)이 성립하도록 설정된다.

‥‥ (1)

상기 식 (1)에서,

φDa: 주 베어링(107)에 축지지되는 회전축(105)의 주축부(105a)의 축 직경.

L1: 제 1 실린더(106A)의 축방향 중심 위치에서 회전축 주축부(105a)의 축 부하 위치(주축부(105a)의 제 1 실린더실(Ta)측 단부에서 주축부(105a) 축 직경(φDa)의 절반의 거리(Da/2))까지의 축방향 거리.

L2: 제 1 실린더(106A)의 축방향 중심 위치에서 제 2 실린더(106B)의 축방향 중심 위치까지의 축방향 거리.

L3: 제2 실린더(106B)의 축방향 중심 위치에서 회전축 부축부(105b)의 축 부하 위치(부축부(105b)의 제 2 실린더실(Ta)측 단부에서 부축부(105b)의 축 직경(φDb)의 절반의 거리(Db/2))까지의 축방향 거리.

L4: 회전축(105)의 편심부(Yb)와 편심 롤러(109b)의 슬라이딩 길이.

E: 회전축(105)의 편심부(Yb)의 편심량.

즉, 상술한 2기통 회전식 압축기(Q)에서는 회전축(105)의 회전수가 낮아지면 전동기부(104)인 모터의 효율이 저하한다. 이 때문에 저능력역에서는 제 2 실린더실(Tb)에서 비압축 운전 상태(이하, 「휴통 운전」이라고 함)라고 하고, 또한 회전수를 2배로 올려 모터 효율을 올리도록 제어하고 있다.

그러나 이 경우는 회전수를 올리는 것에 의한 축 슬라이딩 손실의 증가를 초래하고, 축 슬라이딩 손실 비율이 큰 설계 사양에서는 휴통 운전에 의한 모터 효율의 향상이 얻어지지 않는다. 특히 2기통 회전식 압축기(Q)에서 가장 축 슬라이딩 손실이 큰 부분은 회전축(105)에 형성되는 편심부(Ya, Yb)이므로 이들 편심부(Ya, Yb)에서의 슬라이딩 손실을 저감시킬 필요가 있다.

도 20에 확대하여 도시한 바와 같이, 회전축(5)에 형성되는 제 1 편심부(Ya)와 제 2 편심부(Yb)의 제 1 편심 롤러(109a)와 제 2 편심 롤러(109b)에 대한 슬라이딩 길이를 "L4"라고 하고, 제 1 편심부(Ya)와 제 2 편심부(Yb)의 축직경을 "φDcr"로 한다.

도 22는 가로축에 (L4/φDcr)을 취하고, 세로축에 편심부 슬라이딩 손실 [W]를 취한 경우의 L4/φDcr와 편심부 슬라이딩 손실의 특성도이며, 2기통 운전 시 및 휴통 운전 시 각각에 대해 동일 능력하에서 비교하여 나타낸다.

또한, 편심부 슬라이딩 손실 [W]의 값은 제 1, 제 2 편심부(Ya, Yb)의 제 1, 제 2 편심 롤러(109a, 109b)에 대한 슬라이딩 길이(L4)를 일정하게 하고, 제 1, 제 2 편심부 축 직경(φDcr)을 변화시켜 인도하고 있다. 또한, 휴통 운전 시의 회전수는 2기통 운전 시의 2배로 하고, 휴통측 편심부인 제 2 편심부(Yb)의 슬라이딩 손실은 「0」으로 가정하고 있다.

2기통 운전 시의 변화를 파선으로 나타내고, 휴통 운전 시의 변화를 실선으로 나타낸다. 이 도면에서 L4/φDcr값의 감소와 함께 손실 차가 커지는 것을 알 수 있다.

도 23은 공기조화기로서의 냉방 중간 조건의 동일 능력 시의 L4/φDcr와 종합 효율의 특성도이다. 여기서도 횡축에 L4/φDcr를 취하고, 편심부 슬라이딩 길이(L4)를 일정하게 하며, 편심부 축 직경(φDcr)을 변화시켜 인도하고 있다. 세로축은 종합 효율이다.

이 도면에서 휴통 운전에 의한 효율 향상을 얻는데에는 식 (2)를 만족할 필요가 있다.

‥‥ (2)

상술한 냉방 중간 조건을 얻기 위한 측정 조건을 이하에 나타낸다.

또한, 상기 표 1 중의 kPaA는 절대압이다.

다시, 도 20에 도시한 바와 같이, 제 1, 제 2 편심부(Ya, Yb)의 축 직경(φDcr)과 부축부(105b)의 축 직경(φDb) 사이에는 특히 제 1 편심부(Ya)에 제 1 편심 롤러(109a)를 부축부(105b)측에서 조립하기 위해 식 (3)을 만족할 필요가 있다.

‥‥ (3)

따라서 식 (2)와 식 (3)을 전개하고, 휴통 운전에 의한 효율 향상이 얻어지는 조건으로서 식 (4)를 만족하지 않으면 안된다.

‥‥ (4)

한편, 상기 부축부(105b)의 축 직경(φDb)을 작게 함에 따라서 축면에 대한 면압이 올라가고, 특히 저회전역(저능력역)에서 윤활유의 유막이 형성되기 어려워져 신뢰성이 악화된다.

상술한 2기통 회전식 압축기(Q)에서는 저능력역에서 부축부(105b)측인 제 2 실린더실(Tb)을 휴통시키기 위해 회전축(105)의 주축부(105a)에 따른 가스 부하(Fa)와, 부축부(105b)에 가하는 가스 부하(Fb)의 비는, 도 20에 도시한 바와 같이 식 (5)가 된다.

‥‥ (5)

또한, 주축부(105a)에 대한 면압(Na)과, 부축부(105b)에 대한 면압(Nb)의 비는 부하를 받는 슬라이딩 길이 비가 축 직경 비와 동등하면 식 (6)이 된다.

‥‥ (6)

여기서 회전축(105)의 부축부(105b)에서 주축부(105a)와 동등 이상의 면압을 확보하기 위해서는 식 (7)을 만족할 필요가 있다.

‥‥ (7)

따라서 이 때문에 식 (1)이 도출된다.

‥‥ (1)

즉, 상기 식 (1)을 만족하여 신뢰성을 확보하면서 휴통 운전에 의한 효율 향상을 충분히 얻을 수 있다.

이하에 나타내는 것은 식 (1)을 구체적으로 표현한 설계예이다.

그리고, 이와 같은 2기통 회전식 압축기(Q)를 구비하여 냉동 사이클을 구성하는 냉동 사이클 장치는 냉동 효율의 향상을 더 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 실시 단계에서는 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 그리고 상기 실시형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해 여러 가지 발명을 형성할 수 있다.

본 발명에 의하면 2실린더 타입으로 압축 능력의 가변을 이루는 것을 전제로 하여 구성의 간소화와 부품수를 저감하여 공정수의 삭감화를 도모하고, 비용으로의 영향을 억제함과 동시에 운전 전환에 필요한 시간의 단축화를 도모할 수 있는 밀폐형 압축기와, 이 밀폐형 압축기를 구비하여 냉동 사이클 효율의 향상화가 얻어지는 냉동 사이클 장치를 제공할 수 있다.

또한, 2실린더 타입으로 전능력 운전과 능력 반감 운전의 능력 가변을 이루는 것을 전제로 하여 신뢰성을 확보하면서 능력 반감 운전 시의 모터 효율의 향상을 확실히 얻어지도록 한 2기통 회전식 압축기와, 이 2기통 회전식 압축기를 구비하여 냉동 사이클 효율의 향상화를 얻을 수 있는 냉동 사이클 장치를 제공할 수 있다.

Claims (12)

1. 밀폐 용기 내에 전동기부와 압축기구부를 수용하고,
   상기 압축기구부는,
   중간 칸막이판을 개재하여 설치되어 각각의 내경부에 실린더실이 형성되며, 또한 각각의 실린더실로 연통하는 블레이드실을 구비한 제 1 실린더 및 제 2 실린더,
   상기 제 1 실린더와 제 2 실린더의 실린더실에 각각 수용되어 제 1 편심부와 제 2 편심부를 구비하며, 상기 전동기부에 연결되는 회전축,
   상기 회전축의 상기 제 1 편심부와 제 2 편심부 각각에 끼워 맞춰진 제 1 편심 롤러 및 제 2 편심 롤러, 및
   상기 블레이드실에 이동 자유롭게 수용되고, 상기 제 1 편심 롤러와 제 2 편심 롤러 각각에 접촉하여 실린더실을 구획하는 제 1 블레이드 및 제 2 블레이드를 구비하고,
   상기 제 2 블레이드는 상기 제 2 블레이드실로 인도되는 토출압에 의해 상기 제 2 편심 롤러에 접촉하도록 눌려 힘이 가해지고, 또한 제 2 블레이드실로 인도되는 흡입압에 의해 제 2 편심 롤러로부터 간격이 떨어져 유지되며,
   제 2 실린더에 설치되는 제 2 블레이드실의 압력을 토출압과 흡입압으로 전환하는 압력 전환 밸브의 적어도 일부를 상기 밀폐 용기에 내장하고,
   상기 압력 전환 밸브는 슬라이더용 구멍을 가진 밸브 본체와, 상기 밸브 본체의 상기 슬라이더용 구멍에 배치되는 슬라이더를 구비하고,
   상기 슬라이더는,
   상기 제 2 블레이드실과 밀폐 용기 내 공간을 연통하는 제 1 동작 위치와,
   상기 제 2 블레이드실과 제 2 실린더실의 흡입측을 연통하는 제 2 동작 위치로 전환 가능하게 하고,
   상기 밀폐 용기 내저부에 윤활유를 집류하는 기름 저장부가 설치되고,
   상기 압력 전환 밸브는 상기 기름 저장부의 윤활유 중에 침지되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 1 항에 기재된 밀폐형 압축기, 응축기, 팽창 장치 및 증발기를 구비하여 냉동 사이클을 구성하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.
11. 밀폐 용기 내에 전동기부와 압축기구부를 수용하고,
    상기 압축기구부는,
    중간 칸막이판을 개재하여 설치되어 각각이 내경부를 가진 제 1 실린더 및 제 2 실린더,
    상기 제 1 실린더의 상기 전동기부 측에 장착되어 상기 중간 칸막이판과 함께 제 1 실린더의 내경부를 덮어 제 1 실린더실을 형성하는 주 베어링,
    상기 제 2 실린더의 전동기부 반대측에 장착되어 상기 중간 칸막이판과 함께 제 2 실린더의 내경부를 덮어 제 2 실린더실을 형성하는 부 베어링,
    상기 제 1 실린더실과 제 2 실린더실 각각에 수용되어 서로 회전각을 180°어긋나게 한 2개의 편심부와, 상기 주 베어링에 축지지되는 주축부 및 상기 부 베어링에 축지지되는 부축부를 구비하고, 상기 전동기부에 연결되는 회전축,
    상기 회전축의 상기 편심부 각각에 끼워 맞춰져 상기 제 1 실린더실과 제 2 실린더실 내에서 회전 구동되는 편심 롤러, 및
    상기 제 2 실린더실에서 압축 운전과 비압축 운전의 전환을 하는 전환 기구를 구비하는 2기통 회전식 압축기에 있어서,
    상기 부 베어링에 축지지되는 상기 회전축의 부축부의 축 직경(φDb)은,
    

    

    ‥‥ (1)
    φDa: 주 베어링에 축지지되는 회전축의 주축부 축 직경,
    L1: 제 1 실린더의 축방향 중심 위치에서 회전축 주축부의 축 부하 위치(주축부의 제 1 실린더실측 단부에서 주축부 축 직경의 절반의 거리)까지의 축방향 거리,
    L2: 제 1 실린더의 축방향 중심 위치에서 제 2 실린더의 축방향 중심 위치까지의 축방향 거리,
    L3: 제 2 실린더의 축방향 중심 위치에서 회전축 부축부의 축 부하 위치(부축부의 제 2 실린더실측 단부에서 부축부 축 직경의 절반의 거리)까지의 축방향 거리,
    L4: 회전축의 편심부와 편심 롤러의 슬라이딩 길이,
    E: 회전축의 편심부의 편심량,
    상기 식 (1)이 성립하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 2기통 회전식 압축기.
12. 제 11 항에 기재된 2기통 회전식 압축기, 응축기, 팽창 장치 및 증발기를 구비하여 냉동 사이클을 구성하는 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.

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