(57)【要約】  円柱状ベーン（１２０）を有する圧縮機が、内部空間と連通される吸入流路（１００）及び吐出流路を有し、上面及び下面（４１、４５）に円形状に貫通形成されたベーン挿合孔（４５、５５）を有するシリンダ組立体（Ｄ）と、該シリンダ組立体（Ｄ）の内部で内部空間を複数の圧縮空間に区画し、電動機構部により回転されながら流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレート（２２）と、ベーン挿合孔（４５、５５）に挿合された状態でＺ−プレート（２２）の両側面に接触されて往復運動を行うことで、各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画する円柱状ベーン（１２０）とを具備する。円柱状ベーン（１２０）を有する圧縮機では、ベーンの動作が円滑になるだけでなく、構成部品の加工が容易になり、その構成部品が簡単で運転の安全性が向上すると共に、組立生産性が向上する。
2005515353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間と連通される吸入流路及び吐出流路を有し、上面及び下面に円形状に貫通形成されたベーン挿合孔を有するシリンダ組立体と、
該シリンダ組立体の内部で内部空間を複数の圧縮空間に区画し、電動機構部により回転されながら流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレートと、
円柱状に形成され、前記ベーン挿合孔に挿合された状態で、前記Ｚ−プレートの両側面に接触されて往復運動を行うことで、前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画する円柱状ベーンと、
を包含して構成されることを特徴とする円柱状ベーンを有する圧縮機。
【請求項２】
前記シリンダ組立体は、リング状のシリンダと、該シリンダの上下面にそれぞれ結合されて、前記Ｚ−プレートを回転させる回転軸を支持する上部ベアリング及び下部ベアリングと、から構成されることを特徴とする請求項１記載の円柱状ベーンを有する圧縮機。
【請求項３】
前記ベーン挿合孔は、前記上部ベアリング及び下部ベアリングにそれぞれ切削形成されることを特徴とする請求項２記載の円柱状ベーンを有する圧縮機。
【請求項４】
前記ベーンの一方側で該ベーンを前記Ｚ−プレートに密着するための弾性支持手段が更に包含されることを特徴とする請求項１記載の円柱状ベーンを有する圧縮機。
【請求項５】
前記弾性支持手段は、一つのワイヤーバネにより構成され、該ワイヤーバネは、前記二つのベーンに同時に弾性力を提供するように構成されることを特徴とする請求項４記載の円柱状ベーンを有する圧縮機。
【請求項６】
前記ベーンには、前記ワイヤーバネが係止される固定溝が切削形成されることを特徴とする請求項５記載の円柱状ベーンを有する圧縮機。
【請求項７】
前記ワイヤーバネは、全体的にＣ形構造を有することを特徴とする請求項５記載の円柱状ベーンを有する圧縮機。
【請求項８】
前記ワイヤーバネは、Ｃ形に形成された折曲ワイヤー部と、該折曲ワイヤー部の両方端から直線状にそれぞれ折曲延長された延長ワイヤー部と、該延長ワイヤー部の両方端からそれぞれ折曲延長され、前記円柱状ベーンにそれぞれ固定される固定ワイヤー部と、から構成されることを特徴とする請求項５記載の円柱状ベーンを有する圧縮機。
【請求項９】
内部空間と連通される吸入流路及び吐出流路を有し、上面及び下面に円形状に貫通形成されたベーン挿合孔を有するシリンダ組立体と、
該シリンダ組立体の内部で内部空間を複数の圧縮空間に区画し、電動機構部により回転されながら流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレートと、
円柱状に形成され、前記ベーン挿合孔に挿合された状態で、前記Ｚ−プレートの両側面に接触されて往復運動を行うことで、前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画する二つのベーンと、
それら二つのベーンが前記Ｚ−プレートに密着されるように弾性力を提供する一つのワイヤーバネと、
を包含して構成されることを特徴とする円柱状ベーンを有する圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｚ−プレートが利用されるＺ−圧縮機に係るもので、詳しくは、Ｚ−プレートの両側面に密着されることで、シリンダ組立体の内部空間を吸入領域と圧縮領域とに転換させる円柱状ベーンを有する圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧縮機は、機械的エネルギーを圧縮性流体の圧縮エネルギーに変換する装置であって、その中でも、冷凍圧縮機は、圧縮方式によって、往復動式圧縮機、スクロール式圧縮機、遠心式圧縮機及び回転式圧縮機などに大別される。
【０００３】
本出願人は、それら圧縮機中、回転式圧縮機に分類される新しい概念のＺ−プレートを有する圧縮機（以下、Ｚ−圧縮機と略称す）を開発して、大韓民国特許庁に出願（特許出願番号：１０−１９９９−００４２３８１、出願日：１９９９年１０月１日）し、大韓民国特許庁発行の特許公開公報（特許２００１−００３５６８７）に２００１年５月７日付開示された。
【０００４】
図１〜図３は、本願出願人により先出願されたＺ−圧縮機の圧縮機構部を示した構成図で、図示されたように、Ｚ−圧縮機の圧縮機構部は、密閉容器１０の内部にシリンダ組立体Ｄが収納装着され、該シリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖに連通される吸入流路ｆ１及び吐出流路ｆ２がそれぞれ切削形成され、シリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖに、回転軸２０が貫通挿合されることで、駆動力を発生する電動機構部Ｍに係合されている。
【０００５】
シリンダ組立体Ｄは、リング状のシリンダ３０と、該シリンダ３０の上下面にそれぞれ覆蓋結合されることで、該シリンダ３０と一緒に内部空間Ｖを形成すると共に、回転軸２０を支持する上部ベアリング４０及び下部ベアリング５０と、から構成される。
【０００６】
上部ベアリング４０及び下部ベアリング５０は、各ベアリングプレート部４１、５１と、それらベアリングプレート部４１、５１の中央に所定高さ及び外径を有するように延長形成された支持部４２、５２と、それら支持部４２、５２及びベアリングプレート部４１、５１の中央に貫通形成された軸挿合孔４３、５３と、各プレート部４１、５１の一方側に貫通形成されたベーンスロット４４、５４と、から構成される。
【０００７】
上部ベアリング４０は、そのベアリングプレート部４１がシリンダ３０の一方側面を覆蓋すると共に、軸挿合孔４３に挿合された回転軸２０を支承し、下部ベアリング５０は、そのベアリングプレート部５１がシリンダ３０の他方側面を覆蓋すると共に、軸挿合孔５３に挿合された回転軸２０を支承するようになっている。
【０００８】
回転軸２０は、所定外径及び所定長さを有するように形成され、上部ベアリング４０及び下部ベアリング５０の軸挿合孔４３、５３に挿合された軸部２１と、該軸部２１の一方側に延長形成されて、シリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖを第１、２空間Ｖ１、Ｖ２に区画するＺ−プレート２２と、から構成される。
【０００９】
Ｚ−プレート２２は、所定厚さを有する円板状に形成され、側面から見たとき、凸面を有する上側の凸曲面部ｒ１と、凹面を有する下側の凹曲面部ｒ２と、それら凸曲面部ｒ１と凹曲面部ｒ２とを連結する連結曲面部ｒ３と、から構成される。即ち、Ｚ−プレート２２は、正弦波状の波形曲面を有し、その凸曲面部ｒ１と凹曲面部ｒ２とは、１８０゜の位相に位置するように形成される。
【００１０】
上部ベアリング４０及び下部ベアリング５０の各ベーンスロット４４、５４に、ベーン７０がそれぞれ挿合されることで、上部ベアリング４０及び下部ベアリング５０に、ベーン７０を弾性支持する弾性支持手段８０がそれぞれ係合され、このとき、それらベーン７０は、シリンダ組立体Ｄを水平方向から見たとき同一位相を有するように、Ｚ−プレート２２の上下面にそれぞれ位置される。
【００１１】
ベーン７０は、所定厚さを有する矩形状のベーン体７１の一方側面に形成され、Ｚ−プレート２２の波形曲面に接触されるラウンド状Ｚ−プレート接触曲面部７２と、ベーン体７１の両側面に形成され、前記シリンダ組立体の内部空間Ｖの内壁面に接触される外側曲面部７３と、回転軸２０の外周面に接触される内側曲面部７４と、から構成される。ベーン７０が挿合されるベーンスロット４４、５４は、ベーン７０の断面形状と相応するように矩形状に切削形成される。
【００１２】
弾性支持手段８０は、上部ベアリング４０及び下部ベアリング５０の端面に覆蓋結合されたストッパ８１と、該ストッパ８１の内部に係止されて、ベーン７０を弾性支持する圧縮コイルバネ８２と、から構成される。
【００１３】
シリンダ組立体Ｄには、吐出流路ｆ２をそれぞれ開閉しながら第１、２空間Ｖ１、Ｖ２の圧縮領域Ｖ１ｂ、Ｖ２ｂで圧縮されたガスを吐出させる開閉手段９０が結合され、密閉容器１０には、吸入流路ｆ１と連通される吸入管１００が係合される。
参照符号１１０は消音器である。
【特許文献１】韓国特許公開２００１−００３５６８７号
【００１４】
以下、このように構成された従来のＺ−圧縮機の動作を説明する。
まず、電動機構部Ｍの駆動力が伝達されることで回転軸２０が回転されると、該回転軸２０のＺ−プレート２２がシリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖで回転される。このように前記回転軸のＺ−プレート２２がシリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖで回転されることで、該Ｚ−プレート２２に接触されたベーン７０が一緒に連動しながら、該Ｚ−プレート２２により区画された内部空間Ｖの第１空間Ｖ１及び第２空間Ｖ２をそれぞれ吸入領域Ｖ１ａ、Ｖ２ａと圧縮領域Ｖ１ｂ、Ｖ２ｂとに転換させると共に、開閉手段９０の動作により第１空間Ｖ１及び第２空間Ｖ２にガスが吸入されて圧縮及び吐出され、このような過程が繰り返される。
【００１５】
このとき、図３及び図４に示したように、回転軸のＺ−プレート２２がシリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖで回転されることで、該Ｚ−プレート２２の垂直放射状に位置されるベーン７０が弾性支持手段８０の圧縮コイルバネ８２により弾性支持された状態で、ベーンスロット４４、５４の内部で案内されながら、Ｚ−プレート２２の波形曲面に沿って上下（図面上）方向に直線往復運動を行うようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
然るに、このような従来のＺ−圧縮機においては、Ｚ−プレート２２に沿って上下方向に連動しながら内部空間を第１空間Ｖ１と第２空間Ｖ２とにそれぞれ区画し、それら第１空間Ｖ１及び第２空間Ｖ２をそれぞれ吸入領域Ｖ１ａ、Ｖ２ａと圧縮領域Ｖ１ｂ、Ｖ２ｂとに転換させるベーン７０が６面体の曲面状に形成されるため、加工が難しいという問題がある。
【００１７】
ベーン７０が挿合されるベーンスロット４４、５４が、所定幅及び長さを有するだけでなく、その両方内壁面が６面体の曲面状に対応して形成されるため、それらベーンスロット４４、５４の加工が難しくて加工生産性が低下されるという問題がある。
【００１８】
特に、ベーン７０と該ベーン７０の挿合されるベーンスロット４４、５４間に圧縮ガスが漏洩されないように精密加工処理を施すべきであるため、加工性の低下により大量生産に適合しないという問題がある。
ベーン７０を弾性支持する弾性支持手段８０の構成が複雑であるため、生産性が低下するという問題がある。
【００１９】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、Ｚ−プレートの両側面に接触されて、該Ｚ−プレートにより区画される内部空間を吸入領域と圧縮領域とに転換させるベーンを円柱状に構成することで、加工を容易にすると共に、構成を簡便にし得る円柱状ベーンを有する圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
このような目的を達成するため、本発明に係る円柱状ベーンを有する圧縮機は、内部空間と連通される吸入流路及び吐出流路を有し、上面及び下面に円形状に貫通形成されたベーン挿合孔を有するシリンダ組立体と、該シリンダ組立体の内部で内部空間を複数の圧縮空間に区画し、電動機構部により回転されながら流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレートと、円柱状に形成され、前記ベーン挿合孔に挿合された状態で、前記Ｚ−プレートの両側面に接触されて往復運動を行うことで、前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画する円柱状ベーンと、を包含して構成されることを特徴とする。
前記ベーンが前記Ｚ−プレートに密着されるように弾性力を提供する一つのワイヤーバネが更に包含されることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図５〜図７は、本発明に係る円柱状ベーンを有するＺ−圧縮機の圧縮機構部を示したもので、従来技術と同一類似の構成部分に対しては同じ符号を付して説明する。
【００２２】
図５に示したように、本発明に係る円柱状ベーンを有するＺ−圧縮機の圧縮機構部は、密閉容器１０の内部にシリンダ組立体Ｄが収納装着され、該シリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖに連通される吸入流路ｆ１及び吐出流路ｆ２がそれぞれ切削形成され、シリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖに、回転軸２０が貫通挿合されることで、駆動力を発生する電動機構部Ｍに係合されている。
【００２３】
シリンダ組立体Ｄは、リング状のシリンダ３０と、該シリンダ３０の上下面にそれぞれ覆蓋結合されることで、該シリンダ３０と一緒に内部空間Ｖを形成すると共に、回転軸２０を支持する上部ベアリング４０及び下部ベアリング５０と、から構成される。
【００２４】
上部ベアリング４０及び下部ベアリング５０は、各ベアリングプレート部４１、５１と、それらベアリングプレート部４１、５１の中央に所定高さ及び外径を有するように延長形成された支持部４２、５２と、それら支持部４２、５２及びベアリングプレート部４１、５１の中央に貫通形成された軸挿合孔４３、５３と、各プレート部４１、５１の一方側に円形に貫通形成されたベーン挿合孔４５、５５と、から構成される。
【００２５】
上部ベアリング４０は、そのベアリングプレート部４１がシリンダ３０の一方側面を覆蓋すると共に、軸挿合孔４３に挿合された回転軸２０を支承し、下部ベアリング５０は、そのベアリングプレート部５１がシリンダ３０の他方側面を覆蓋すると共に、軸挿合孔５３に挿合された回転軸２０を支承するようになっている。
【００２６】
回転軸２０は、所定外径及び所定長さを有するように形成され、上部ベアリング４０及び下部ベアリング５０の軸挿合孔４３、５３に挿合された軸部２１と、該軸部２１の一方側に延長形成されて、シリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖを第１、２空間Ｖ１、Ｖ２に区画するＺ−プレート２２と、から構成される。
【００２７】
Ｚ−プレート２２は、所定厚さを有する円板状に形成され、側面から見たとき、凸面を有する上側の凸曲面部ｒ１と、凹面を有する下側の凹曲面部ｒ２と、それら凸曲面部ｒ１と凹曲面部ｒ２とを連結する連結曲面部ｒ３と、から構成される。即ち、Ｚ−プレート２２は、正弦波状の波形曲面を有し、その凸曲面部ｒ１と凹曲面部ｒ２とは、１８０゜の位相に位置するように形成される。
【００２８】
上部ベアリング４０及び下部ベアリング５０の各ベーン挿合孔４５、５５に、所定長さを有する円柱状のベーン１２０がそれぞれ挿合されることで、該ベーン１２０は、第１空間Ｖ１及び第２空間Ｖ２の内部にそれぞれ位置される。上部ベアリング４０及び下部ベアリング５０に、ベーン１２０を弾性支持する弾性支持手段１３０がそれぞれ係合され、このとき、それらベーン１２０は、シリンダ組立体Ｄを水平方向から見たとき同一位相を有するように、Ｚ−プレート２２の上下面にそれぞれ位置される。
【００２９】
ベーン１２０は、図８に示したように、ベーン挿合孔４５、５５の内径と相応する外径及び所定長さを有するように形成された円棒体１２１と、該円棒体１２１の一方端にＺ−プレート２２の曲面と線接触されるようにラウンド処理された接触曲面部１２２と、から構成される。ベーン挿合孔４５、５５の内径及びベーン１２０の外径は、シリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖの内側壁面と回転軸２２の外周面間の距離と同様に形成される。
【００３０】
弾性支持手段１３０は、各ベーン１２０の一方端に所定幅及び深さを有して切削形成された固定溝１２３と、それら固定溝１２３に両方端が係止される所定形状のワイヤーバネ１３１と、から構成される。
【００３１】
ベーン１２０の固定溝１２３は、円棒体１２１の一方端面に一字状に切削形成され、ワイヤーバネ１３１は、Ｃ形に形成された折曲ワイヤー部１３１ａと、該折曲ワイヤー部１３１ａの両方端から直線状にそれぞれ折曲延長された延長ワイヤー部１３１ｂと、該延長ワイヤー部１３１ｂの両方端からそれぞれ折曲延長され、ベーン１２０の固定溝１２３にそれぞれ係止される固定ワイヤー部１３１ｃと、から構成される。
【００３２】
シリンダ組立体Ｄには、吐出流路ｆ２をそれぞれ開閉しながら第１、２空間Ｖ１、Ｖ２の圧縮領域Ｖ１ｂ、Ｖ２ｂで圧縮されたガスを吐出させる開閉手段９０が結合され、密閉容器１０には、吸入流路ｆ１と連通されるように吸入管１００が係合される。
参照符号１１０は消音器である。
【００３３】
以下、このように構成された本発明に係る円柱状ベーンを有するＺ−圧縮機の動作及び作用効果を説明する。
まず、電動機構部Ｍの駆動力が伝達されることで回転軸２０が回転されると、該回転軸２０のＺ−プレート２２がシリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖで回転するようになる。
【００３４】
このようにＺ−プレート２２がシリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖで回転されることで、該Ｚ−プレート２２に接触されたベーン１２０が一緒に連動されながら、該Ｚ−プレート２２により区画された内部空間Ｖの第１空間Ｖ１及び第２空間Ｖ２をそれぞれ吸入領域Ｖ１ａ、Ｖ２ａと圧縮領域Ｖ１ｂ、Ｖ２ｂとに転換させると共に、開閉手段９０の動作により第１空間Ｖ１及び第２空間Ｖ２にガスが吸入されて圧縮及び吐出され、このような過程が繰り返される。
【００３５】
このとき、図９に示したように、Ｚ−プレート２２がシリンダ組立体Ｄの内部空間Ｖで回転されることで、弾性支持手段１３０のワイヤーバネ１３１によりＺ−プレート２２に弾性支持されたベーン１２０が、ベーン挿合孔４５、５５により案内されながら、Ｚ−プレート２２の波形面に沿って上下（図面上）方向に直線往復運動を行うようになる。
【００３６】
二つのベーン１２０は、ワイヤーバネ１３１により同時に弾性連結された状態であるため一緒に上下方向に連動され、それら二つのベーン１２０及びワイヤーバネ１３１が一緒に連動されることで、Ｚ−プレートの波形面に沿って動くベーン１２０の挙動が安定される。
【００３７】
本発明は、回転軸のＺ−プレート２２に沿って上下方向に直線往復運動されることで、内部空間Ｖを第１空間Ｖ１と第２空間Ｖ２とにそれぞれ区画し、それら第１空間Ｖ１及び第２空間Ｖ２をそれぞれ吸入領域Ｖ１ａ、Ｖ２ａと圧縮領域Ｖ１ｂ、Ｖ２ｂとに転換させるベーン１２０が円柱状に形成され、外径が一定の円筒状に形成されるため、加工が容易になると共に、該ベーン１２０の挿合されるベーン挿合孔４５、５５が所定内径を有する円形孔に形成されるため、加工が容易になる。
【００３８】
本発明は、ベーン１２０を弾性支持する弾性支持手段１３０が所定形状のワイヤーバネ１３１により構成されることで、構成部品が簡単になる。即ち、従来には、弾性支持手段がストッパ８１と圧縮コイルバネ８２とから構成されるだけでなく、それらストッパ８１及び圧縮コイルバネ８２が二つずつ使用されることで構成部品が複雑であったが、本発明は、ベーン１２０に具備された固定溝１２３とワイヤーバネ１３１とから構成されるため、構成部品が簡単になる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上説明したように、本発明に係る円柱状ベーンを有する圧縮機においては、ベーンが円柱状に二つ形成され、それらベーンに一つのワイヤーバネにより弾性力を与えるように構成することで、ベーンの動作が円滑になるだけでなく、構成部品の加工が容易になり、その構成部品が簡単で運転中の安全性が向上し、製作単価を低減するだけでなく、組立生産性を向上し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来のＺ−圧縮機の圧縮機構部を示した縦断面図である。
【図２】従来のＺ−圧縮機の圧縮機構部を示した横断面図である。
【図３】従来のＺ−圧縮機の圧縮機構部を示した部分切開斜視図及びベーンの拡大図である。
【図４】従来のＺ−圧縮機の弾性支持手段を示した詳細図である。
【図５】本発明に係る円柱状ベーンを有するＺ−圧縮機の圧縮機構部を示した縦断面図である。
【図６】本発明に係る円柱状ベーンを有するＺ−圧縮機の圧縮機構部を示した横断面図及びベーンの詳細図である。
【図７】本発明に係る円柱状ベーンを有するＺ−圧縮機の圧縮機構部を示した部分切開斜視図である。
【図８】本発明に係る円柱状ベーンを有するＺ−圧縮機の要部を示した分解斜視図である。
【図９】本発明に係る円柱状ベーンを有するＺ−圧縮機の要部を示した縦断面図である。
【図１】
2005515353.tif 000003
【図２】
2005515353.tif 000004
【図３】
2005515353.tif 000005
【図４】
2005515353.tif 000006
【図５】
2005515353.tif 000007
【図６】
2005515353.tif 000008
【図７】
2005515353.tif 000009
【図８】
2005515353.tif 000010
【図９】
2005515353.tif 000011
【国際調査報告】
2005515353.tif 000012
2005515353.tif 000013