KR19990029593A

KR19990029593A - 스크루 압축기

Info

Publication number: KR19990029593A
Application number: KR1019980036753A
Authority: KR
Inventors: 가츠유키 스즈키; 노보루 츠보이; 마사키 마츠쿠마
Original assignee: 토요다 히로시; 가부시키 가이샤 고베세이코쇼
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 1999-04-26
Also published as: EP0902188A1; CN1134592C; TW533275B; KR100315871B1; EP0902188B1; US6082985A; DE69815005T2; CN1211686A; DE69815005D1

Abstract

(과제) 슬라이드 밸브와 스크루 로터와의 접촉방지를 가능하게 한 압축기를 제공한다.

(해결수단) 토출측에 배치된 유체압력으로 작동하는 피스톤(5)에 의하여 피스톤 로드(6)를 통하여 진퇴가능하게 설치되고, 흡입측의 스크루 로터(1, 2)의 직경방향의 개구부의 크기를 조절하는 용량 제어용 슬라이드 밸브(3)를 구비한 스크루 압축기에 있어서, 슬라이드 밸브(3)의 흡입측의 단부의 스크루 로터(1, 2)로부터 떨어진 위치에서 스크루 로터(1, 2)의 축심과 평행하게 연장된 돌출부(8)와, 슬라이드 밸브와 함께 진퇴하는 돌출부(8)의 상기 스크루 로터(1, 2)의 축심측의 면(9)에, 상대적으로 미끄럼운동 가능하게 맞닿음하고, 돌출부(8)를 지지하는 지지부(10)를 설치하여 형성하고 있다.

Description

스크루 압축기

본 발명은, 용량제어용 슬라이드 밸브를 구비한 스크루 압축기에 관한 것이다.

종래, 도 7, 8에 도시된 용량제어용 슬라이드 밸브(21)를 구비한 스크루 압축기가 공지이다(일본 특공평 7-62477호 공보). 이 슬라이드 밸브(21)는 토출측에 배치된 유압실린더(22)의 피스톤 로드(23)에 결합되고, 토출구(24)를 관통하는 이 피스톤 로드(23)를 통하여 피스톤(25)과 함께 진퇴가능하게 설치되어 있다. 주지하는 바와 같이, 이 슬라이드 밸브(21)는 서로 맞물리는 암수 한쌍의 스크루 로터(26, 27)와, 이 스크루 로터(26, 27)와는 반대측, 즉 배면측의 케이싱(28)의 내면에 미끄럼 접합하고, 진퇴한다. 그 슬라이드 밸브(21)의 동작에 의하여 스크루 로터(26, 27)의 흡입측의 직경방향의 개구부의 크기를 조절한다. 더우기, 도 8에서는 한쪽의 스크루 로터(26)의 이 직경방향의 개구부(29)만을 도시하고 있다.

또, 이 압축기에서는, 축방향 토출포트(30)가 형성된 토출측 사이드커버(31)에 슬라이드 밸브(21)의 직경방향의 움직임을 규제하는 돌기부(32)가 설치된다(도 7에서는 크로스 해칭으로 도시되어 있다). 이 돌기부(32)의 슬라이드 밸브(21)측의 면은, 슬라이드 밸브(21)에 미끄럼 접합하는 안내면으로 되어 있다.

(발명이 해결하려고 하는 과제)

상기 종래의 압축기의 경우, 슬라이드 밸브(21)와 그 배후의 케이싱(28)의 내면과의 사이의 미소한 간극에 토출구(24)로부터의 압축가스가 들어간다. 이 압축가스에 의한 압력이 도 8에서 화살표 A로 도시하는 바와 같이 슬라이드 밸브(21)의 배면에 작용한다. 이 슬라이드 밸브(21)에 작용하는 배압에 대하여, 돌기부(32)에 의하여 슬라이드 밸브(21)의 토출측에 있어서 직경방향의 움직임은 규제할 수 있다. 그러나 한편, 흡입측에서는 도 8에서 화살표 B로 도시하는 바와 같이, 슬라이드 밸브(21)가 스크루 로터(26, 27)측으로 휘는 것을 방지할 수는 없다. 이 때문에, 이 배압의 작용에 의하여, 슬라이드 밸브(21)와, 스크루 로터(26, 27)와의 접촉, 그에 의한 슬라이드 밸브(21), 스크루 로터(26, 27)의 손상, 이상소음, 성능저하 등의 문제가 생긴다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 없이 하는 것을 과제로 하여 이루어진 것으로, 슬라이드 밸브와 스크루 로터와의 접촉방지를 가능하게 한 스크루 압축기를 제공하려고 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 스크루 압축기의 단면도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 스크루 압축기의 단면도이다.

도 5는 도 4에 있어서 V부 확대 단면도이다.

도 6은 도 4에 있어서 미끄럼부재의 사시도이다.

도 7은 종래의 스크루 압축기의 토출측을 도시하는 도면이다.

도 8은 도 7에 도시된 압축기의 부분 단면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1, 2 : 스크루 로터 3 : 슬라이드 밸브

4 : 케이싱 5 : 피스톤

6 : 피스톤 로드 7 : 토출구

8 : 돌출부 9 : 면

10 : 지지부 10a, 10b : 면

11 : O링 12 : 미끄럼부재

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 스크루 압축기로서, 서로 맞물리는 암수 한쌍의 스크루 로터, 상기 스크루 로터의 흡입측의 직경방향의 크기를 조절하는 슬라이드 밸브, 상기 슬라이드 밸브의 흡입측의 단부의, 상기 스크루 로터로부터 떨어진 위치에서, 상기 스크루 로터의 축심과 평행하게 연장된 돌출부, 및 상기 돌출부의 상기 스크루 로터의 축심측의 면에, 미끄럼운동 가능하게 맞닿음하고, 상기 돌출부를 지지하는 지지부로 이루어진다.

여기서, 상기 돌출부와 지지부와의 서로 맞닿음하는 면을, 상기 슬라이드 밸브의 축심으로부터 떨어진 위치에 복수 설치하도록 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 슬라이드 밸브의 토출측에 배치되고, 피스톤 로드를 통하여 상기 슬라이드 밸브와 결합되는 피스톤이 존재하고, 상기 피스톤에 가해지는 유체압력에 의하여 상기 슬라이드 밸브를 작동시키는 경우, 상기 구성에 더하여, 상기 피스톤의 외주부에 설치되는 시일부재, 및 상기 피스톤의 외주부의 상기 시일부재와는 떨어진 위치에 설치되는 환상의 미끄럼부재를 장착하는 것이 바람직하다.

(발명실시의 형태)

다음에, 본 발명의 실시의 일 형태를 도면에 따라 설명한다.

도 1∼3은, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 스크루 압축기를 도시하고 있으며, 스크루 로터(1, 2), 슬라이드 밸브(3) 및 케이싱(4) 각각의 상호관계는 도 4, 도 5에 도시된 압축기의 경우와 마찬가지이다.

슬라이드 밸브(3)는, 토출측에 배치된 피스톤(5)에 피스톤 로드(6)를 통하여 결합되어 있다. 도 1에서, 피스톤(5)을 우방향으로 이동시켜 압축기의 용량을 크게 하는 제1의 경우에는, 피스톤(5)의 좌측의 공간에 압유를 유도한다. 역으로 피스톤(5)을 좌방향으로 이동시켜 압축기의 용량을 작게 하는 제2의 경우에는, 상기 좌측공간의 압유를 이 공간 외부로 배출시킨다. 슬라이드 밸브(3)에는, 도시하지 않는 스프링에 의하여 상기 슬라이드 밸브(3)를 토출측으로 눌르는 힘이 작용하고 있으므로, 이 제2의 경우, 이 스프링력에 의하여, 더욱더 압축기의 작동중에는 토출구(7)의 압력도 가해지고 슬라이드 밸브(3)가 왼쪽으로 이동하도록 되어 있다.

또, 이 압축기에서는, 슬라이드 밸브(3)의 흡입측의 단부의 스크루 로터(1, 2)로부터 떨어진 위치에서 스크루 로터(1, 2)의 축심과 평행하게 연장된 2개의 돌출부(8)와, 슬라이드 밸브(3)와 함께 진퇴하는 돌출부(8)의 스크루 로터(1, 2)의 축심측의 면(9)에, 상대적으로 미끄럼운동 가능하게 맞닿음하고, 돌출부(8)를 지지하는 지지부(1)를 설치하고 있다. 그리고, 토출측에서는 직경방향의 움직임이 규제된 피스톤(5)을 통하여, 흡입측은 이 지지부(10)에 의하여 지지된 돌출부(8)를 통하여, 슬라이드 밸브(3)를 소위 양단 지지의 상태로 유지하고, 그 직경방향의 움직임을 규제하도록 되어 있다.

더우기, 상기면(9)은, 도 3에서 지지부(10)의 상측에서 또한 슬라이드 밸브(3)의 축심에서 좌우로 떨어진 부위에 위치하는 2개의 면(10a, 10b)과 맞닿음하도록 되어 있다. 이와 같이 구성함으로서, 슬라이드 밸브(3)의 그 축심의 회전방향에 있어서 움직임을 규제하도록 되어 있다.

따라서, 슬라이드 밸브(3)에는, 상술한 압축기의 경우와 꼭같이 배압이 작용하지만, 그 토출측은 물론, 흡입측에서도 스크루 로터(1, 2)측으로 휘는 일은 없고, 슬라이드 밸브(3)와 스크루 로터(1, 2)와의 접촉사고가 해소되게 되어 있다. 더우기, 피스톤(5), 피스톤 로드(6)의 부분에 대하여는 상술된 압축기의 경우와 꼭같이, 유압실린더의 구조의 것으로 하여도 좋다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 스크루 압축기를 도시한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 제1 실시형태에 관한 스크루 압축기와 공통하는 부분에 대하여는, 서로 동일부호를 붙여 설명을 생략한다. 이 스크루 압축기에서는, 피스톤(5)의 외주부에 설치되는 시일부재의 일예인 O링(11) 외에, 피스톤(5)의 외주부로 또한 이 O링(11)과는 떨어진 위치에, 환상의 미끄럼부재(12)를 장착하고 있다. 이 미끄럼부재(12)는 플루오르카본 수지, 예를 들면 폴리테트라플루오르에틸렌과 같은 미끄럼운동시에서 미끄럼마찰이 작은 부재로 이루어져 있다.

또, 피스톤(5)의 주위의 시일은 O링(11)에 의하여 행한다. 미끄럼부재(12)는 시일을 목적으로 하는 것은 아니다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 피스톤(5)이 경사져 있지 않는 상태에서는 미끄럼부재(12)는 그 주위를 둘러싸는 내벽면과는 접촉하여 있을 필요는 없다.

한편, 피스톤(5)에 이를 경사시키려 하면 큰 힘이 작용하여, 피스톤(5)이 지나치게 경사지면, O링(11)이 변형한다. 이 때문에 경우에 따라서는 피스톤(5)과 상기 내벽면이 접촉하여 미끄럼마찰이 증대하여 피스톤(5)이 원활히 작동하지 않을 염려가 있다. 그러나, 본 스크루 압축기에서는, 미끄럼부재(12)가 설치되어 있기 때문에, 피스톤(5)이 경사지기 시작하면, 그 경사각이 크게 되기 전에 미끄럼부재(12)가 상기 내벽면에 접촉함으로서, 상기 경사각의 증대는 저지된다. 더욱더 미끄럼부재(12)와 상기 내벽면과의 사이의 미끄럼마찰이 작기 때문에 피스톤(5)의 원활한 작동이 보존된다. 더욱이, 도 5에서는, O링(11)을 좌로, 미끄럼부재(12)를 우로 배치한 예를 도시하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, O링을 우로, 미끄럼부재(12)를 좌로 배치한 스크루 압축기도 포함하는 것이다.

이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 본 발명은, 스크루 압축기로서, 서로 맞물리는 암수 한쌍의 스크루 로터, 상기 스크루 로터의 흡입측의 직경방향의 크기를 조절하는 슬라이드 밸브, 상기 슬라이드 밸브의 흡입측의 단부의, 상기 스크루 로터로부터 떨어진 위치에서, 상기 스크루 로터의 축심과 평행하게 연장된 돌출부, 및 상기 돌출부의 상기 스크루 로터의 축심측의 면에, 미끄럼운동 가능하게 맞닿음하고, 상기 돌출부를 지지하는 지지부로 이루어진다. 이 때문에 슬라이드 밸브의 배압의 작용에 의한 슬라이드 밸브와 스크루 로터와의 접촉은 없어진다. 그 결과, 압축기 성능을 유지하면서, 이 접촉에 의한 슬라이드 밸브 및 스크루 로터의 손상의 회피, 및 이상소음의 해소라는 효과가 초래된다. 여기서, 상기 돌출부와 상기 지지부와의 서로 맞닿음하는 면을, 상기 슬라이드 밸브의 축심으로부터 떨어진 위치에 복수 설치하도록 하는 것이 바람직하다. 이로서 상기 효과에 더하여, 상기 돌출부와 상기 지지부와의 서로 맞닿음하는 면이 협소한 단일면에서 형성된 경우에 비하여, 그 맞닿음면에 걸리는 압력을 경감하면서, 상기 슬라이드 밸브의 그 축심의 회전방향에 있어서 변위도 해소한다라는 효과를 이룬다. 또, 상기 슬라이드 밸브의 토출측에 배치되고, 피스톤 로드를 통하여, 상기 슬라이드 밸브와 결합되는 피스톤이 존재하고, 상기 피스톤에 가해지는 유체압력에 의하여 상기 슬라이드 밸브를 작동시키는 경우, 상기 구성에 더하여, 상기 피스톤의 외주부에 설치되는 시일부재, 및 상기 피스톤의 외주부의 상기 시일부재와는 떨어진 위치에 설치되는 환상의 미끄럼부재를 장착하는 것이 바람직하다. 이로서, 상기 효과에 더하여, 상기 피스톤에 이를 경사시키려 하는 과대한 힘이 작용한 경우에도 상기 피스톤의 원활한 작동이 보증된다라는 효과를 가진다.

Claims

스크루 압축기로서,

서로 맞물리는 암수 한쌍의 스크루 로터;

상기 스크루 로터의 흡입측의 직경방향의 크기를 조절하는 슬라이드 밸브;

상기 슬라이드 밸브의 흡입측의 단부의, 상기 스크루 로터로부터 떨어진 위치에서, 상기 스크루 로터의 축심과 평행하게 연장된 돌출부; 및

상기 돌출부의 상기 스크루 로터의 축심측의 면에, 미끄럼운동 가능하게 맞닿음하고, 상기 돌출부를 지지하는 지지부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크루 압축기.
제 1 항에 있어서, 상기 돌출부와 상기 지지부와의 서로 맞닿음하는 면을, 상기 슬라이드 밸브의 축심으로부터 떨어진 위치에 복수 설치한 것을 특징으로 하는 스크루 압축기.
제 1 항에 있어서,

상기 슬라이드 밸브의 토출측에 배치되고, 피스톤 로드를 통하여, 상기 슬라이드 밸브와 결합되고, 유체압력에 의하여 상기 슬라이드 밸브를 작동시키는 피스톤;

상기 피스톤의 외주부에 설치되는 시일부재; 및

상기 피스톤의 외주부의 상기 시일부재와는 떨어진 위치에 설치되는 환상의 미끄럼부재를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 스크루 압축기.