(57)【要約】圧縮機の密閉型ケーシング（１１０）と、ケーシングの内部に収納されているシリンダー組立体（１３１）と、シリンダー組立体（１３１）の内部空間を複数の圧縮空間に区画し且つ駆動ユニットにより回転させられている際に流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレート（１３５）と、Ｚ−プレート（１３５）の両方側に接触して往復運動を行うベーン（１３８、１３９）とを備える圧縮機であって、シリンダー組立体（１１０）には、ベーンを挿入するベーンスロット（１４２、１６２）を含み、このベーンスロットの開放部分が前記シリンダー組立体の外周に向かって開放されていることにより、ベーンスロット（１４２、１６２）の加工を容易にし、シリンダー組立体の生産性を向上させて生産費用を節減し得る。
2005508481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉型ケーシングと、該ケーシング内に収納され且つ吸入流路及び吐出流路を有するシリンダー組立体と、該シリンダー組立体内の内部空間を複数の圧縮空間に区画し且つ駆動ユニットにより回転されている際に流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレートと、往復運動をするように該Ｚ−プレートの両方側面に接触させられており且つ前記圧縮空間の各々を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンとを備える圧縮機であって、
前記シリンダー組立体には、前記ベーンを挿入するために前記シリンダー組立体を貫通してベーンスロットが形成されており、該ベーンスロットは、前記シリンダー組立体の外周に向かって開放された開放部分を有することを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記ベーンスロットの開放部分には、固定部材が挿入、固定されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記固定部材は、前記ベーンスロットの開放部分に挿入され、前記ベーンを支持する支持部と、
該支持部から延長されて、前記シリンダー組立体の外側面に固定される固定部とを含むことを特徴とする請求項２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記シリンダー組立体は、シリンダーと、該シリンダーの両方側に固定されて、該シリンダーと一緒に前記圧縮空間を形成する第１及び第２ベアリングプレートとを含み、
前記ベーンスロットは、前記ベアリングプレートに形成されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記ベアリングプレートは、前記シリンダーの内径に相応する外径を有し且つ前記圧縮空間の内側に向かって突出している係合突出部を含むことを特徴とする請求項４に記載の圧縮機。
【請求項６】
シリンダーの両方側に固定されて、前記シリンダーと一緒に圧縮空間を形成し、
ベーンが挿入されて往復運動を案内するように前記シリンダーを貫通してベーンスロットが形成されており、該ベーンスロットは前記シリンダーの外周面に向けて開放された開放部分を有することを特徴とする圧縮機のベアリングプレート。
【請求項７】
前記シリンダーの内径に相応する外径を有し且つ圧縮空間の内側に突出している係合突出部が形成されることを特徴とする請求項６に記載の圧縮機のベアリングプレート。
【請求項８】
前記ベーンスロットの開放部分には、前記ベーンを支持する固定部材が挿入、固定されることを特徴とする請求項６に記載の圧縮機のベアリングプレート。
【請求項９】
前記固定部材は、前記ベーンスロットの開放部分に挿入されて、前記ベーンを支持する支持部と、
該支持部から延長されて、前記ベアリングプレートの上面に固定される固定部と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の圧縮機のベアリングプレート。
【請求項１０】
密閉型ケーシングと、該ケーシングの内部に収納され且つ吸入流路及び吐出流路を有するシリンダー組立体と、該シリンダー組立体の内部空間を複数の圧縮空間に区画し且つ駆動ユニットにより回転されている際に流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレートと、往復運動をするように該Ｚ−プレートの両方側面に接触させられており且つ前記圧縮空間の各々を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンとを備える圧縮機であって、
前記シリンダー組立体には、前記ベーンを挿入するために前記シリンダー組立体を貫通してベーンスロットが形成されており、該ベーンスロットは、前記ベーンの運動方向とは異なる何れか一つの部分が開放して構成されることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベーンが使用される圧縮機に係るもので、詳しくは、加工を容易にして生産性を向上させ、生産費用を節減し得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、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に大別される。
【０００３】
本出願人は、回転式圧縮機に分類され得る新しい概念のＺ−圧縮機を開発した。該圧縮機は、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０１日）され、大韓民国特許庁に登録（登録番号１０−０３１５９５４、登録日２００１年１１月１４日）されている。
【０００４】
以下、図１を参照して本出願人の前出の出願の発明を説明する。
図１はこのような従来技術のＺ−圧縮機を示した縦断面図で、図２は従来技術のＺ−圧縮機の圧縮部を示した切開斜視図である。
【０００５】
図１及び図２に示したように、従来技術のＺ−圧縮機は、回転式圧縮機に分類される圧縮機であって、密閉型のケーシング１０と、前記ケーシング１０の内部に収納装着されて回転力を発生する電動機構部２０と、該電動機構部２０から発生した回転力により流体を吸入、圧縮及び吐出する圧縮機構部３０と、から構成されている。
【０００６】
前記電動機構部２０は、通常の電動モータのように、ステーター２２と回転子２３とから構成される。
【０００７】
前記圧縮機構部３０は、前記ケーシング１０の内部に収納固定されて、外部から吸入された流体を圧縮して圧縮空間Ｖを形成するシリンダー組立体３１と、前記電動機構部２０の回転子２３に嵌合されて、該回転子２３から発生した回転動力を伝達する回転軸２５と、該回転軸２５に結合されて、回転の時、前記シリンダー組立体３１の圧縮空間Ｖを第１の空間Ｖ１と第２の空間Ｖ２とに区画するＺ−プレート３５と、該Ｚ−プレート３５の上面及び下面に夫々接触させられ、前記Ｚ−プレート３５が回転するとき、各空間Ｖ１、Ｖ２を吸入領域と圧縮領域とに夫々区画する第１のベーン３８及び第２のベーン３９と、から構成されている。
【０００８】
前記シリンダー組立体３１は、中空円筒状のシリンダー５０と、該シリンダー５０の上面及び下面に固定されて、シリンダー５０と一緒に圧縮空間Ｖを形成する第１のベアリングプレート４０及び第２のベアリングプレート６０と、から構成されている。
【０００９】
前記第１及び第２のベアリングプレート４０、６０は、所定厚さ及び面積を有した円板状に形成され、その中央が所定高さ及び径を有して延長されて中心部が穿孔形成されることで、前記回転軸２５に回転自在に挿入されるジャーナル部４４、６４と、それらジャーナル部４４、６４の一方側に前記第１及び第２のベーン３８、３９が挿入されるように切削形成された第１及び第２のベーンスロット４２、６２とから形成される。
【００１０】
即ち、前記第１及び第２のベーンスロット４２、６２は、円板状の第１及び第２のベアリングプレート４０、６０の外周部から中央部に向かって、前記第１及び第２のベーン３８、３９の大きさに相応するように、四角形孔状に切削形成される。また、前記Ｚ−プレート３５は、外周面が前記シリンダー５０の内周面に滑り接触するように、平面投影のときは円板状に形成され、側面投影のときは内周面から外周面まで同様な厚さを有する正弦波曲線のカム面に形成されることで、その上死点Ｄ１をなす面は前記第１のベアリングプレート４０の下面に接触されて回転し、下死点Ｄ２をなす面は前記第２のベアリングプレート６０の上面に密着された状態で回転される。
【００１１】
前記第１のベーン３８及び第２のベーン３９は、夫々四角板状に形成されることで、前記シリンダー組立体３１の圧縮空間Ｖ内で前記Ｚ−プレート３５の正弦波曲面と密着されるようになっている。
【００１２】
また、前記第１及び第２のベーン３８、３９の一方の側面３８ａ、３９ａは、前記回転軸２５に突成されたハブ部２５ａの外周面に面接触されるように、くぼんだ曲面状（凹状）に形成され、他方の側面３８ｂ、３９ｂは前記シリンダー組立体３１の内周面に面接触されるように、膨らんだ曲面状（凸状）に形成される。
【００１３】
このような第１及び第２のベーン３８、３９は、前記Ｚ−プレート３５が回転されるときに、前記シリンダー組立体３１の圧縮空間Ｖ内で前記第１及び第２のベーンスロット４２、６２により案内されることで、前記Ｚ−プレート３５のカム面の高低部位に沿って上下に往復運動をすると共に、圧縮空間Ｖを吸入領域と圧縮領域とに区画させる。
【００１４】
図中、参照符号１４は、ケーシング１０及びシリンダー組立体３１内に流体が吸入される吸入流路を示し、参照符号１５は、ケーシング１０の外部に流体が吐出される吐出管を示したものである。また、参照符号４０及び４１は、吐出騷音を低減させる吐出マフラーを示したものである。
【００１５】
このように構成された従来Ｚ−圧縮機の動作に対し説明する。
まず、前記電動機構部２０の駆動により前記回転軸２５が回転すると、前記シリンダー組立体３１の前記回転軸２５に結合されたＺ−プレート３５も同時に回転し、流体を吸入、圧縮及び吐出させる動作が行われる。
【００１６】
即ち、前記Ｚ−プレート３５の上方の第１の空間Ｖ１は、前記Ｚ−プレート３５の上死点（Ｄ１）及び前記第１のベーン３８を境界として吸入領域と圧縮領域とに分けられ、前記Ｚ−プレート３５の下方の第２の空間Ｖ２は、前記Ｚ−プレート３５の下死点Ｄ２及び第２のベーン３９を境界として吸入領域と圧縮領域とに分けられる。このような状態で前記Ｚ−プレート３５が回転することで、該Ｚ−プレート３５の上死点Ｄ１及び下死点Ｄ２が移動し、各空間の吸入領域及び圧縮領域の容積を可変させるようになる。
【００１７】
このとき、前記第１のベーン３８及び第２のベーン３９は、前記Ｚ−プレート３５のカム面の高さ方向に互いに反対向きに往復動を行う。
【００１８】
従って、流体が前記吸入流路１４を通して第１の空間Ｖ１及び第２の空間Ｖ２の各吸入領域内に同時に吸入されて、漸次圧縮された後、Ｚ−プレート３５の上死点Ｄ１又は下死点Ｄ２が吐出開始点に到達する瞬間、それら第１及び第２の空間Ｖ１、Ｖ２の吐出流路（図示せず）を通して圧縮された流体が、同時に前記シリンダー組立体３１の外部に吐出され、その後、各吐出マフラー４０、４１及びケーシング１０の内部を経て、吐出管１５を通して外部に排出される。
【００１９】
このとき、前記第１及び第２のベーンスロット４２、６２は、前記第１及び第２のベーン３８、３９を上下運動自在に支持すると共に、案内する役割をする。
【００２０】
従って、前記第１及び第２のベーンスロット４２、６２は、前記シリンダー組立体３１の内部に形成された前記圧縮空間Ｖ１、Ｖ２の気密性を維持した状態で、前記第１及び第２のベーン３８、３９を上下方向滑動自在に支持するように形成すべきであって、加工度を極めて精密に加工されるべきである。
【００２１】
しかしながら、このような従来技術のＺ−圧縮機においては、前記第１及び第２のベーンスロット４２、６２が、前記第１及び第２のベーン３８、３９の形状に相応するように、前記第１及び第２のベアリングプレート４０、６０に四角形孔の構造に形成されるため、前記第１及び第２のベーンスロット４２、６２を四角形孔の構造に加工するとき、ワイヤリング（ｗｉｒｉｎｇ）加工のような精密加工法を利用するようになって、前記シリンダー組立体３１の製作工程が煩雑になり、生産性が低下するという問題点がある。
【発明の開示】
【００２２】
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、ベーンを挿入し且つベーンの往復運動を案内するベーンスロットが、シリンダー組立体の外周に向かって開放された構造に形成されることで、加工を容易にして生産性を向上し、生産費用を節減し得る圧縮機を提供することを目的とする。
【００２３】
このような目的を達成するため、本発明に係るＺ−圧縮機においては、密閉型ケーシングと、該ケーシングの内部に収容装着され且つ吸入流路及び吐出流路を有するシリンダー組立体と、該シリンダー組立体内で内部空間を複数の圧縮空間に区画し且つ駆動ユニットにより回転されている際に流体を吸入、圧縮及び吐出させるＺ−プレートと、往復運動をするように該Ｚ−プレートの両方側面に接触させられており且つ前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンとを備える圧縮機であって、前記シリンダー組立体には、前記ベーンが挿入されて往復運動をするように、ベーンスロットが内方及び外方に向かって貫通形成され、該ベーンスロットは、前記シリンダー組立体の外周に向けて開放された開放部分を有することを特徴とする。
【００２４】
また、上記目的を達成するために、本発明に係るＺ−圧縮機においては、前記ベーンスロットの開放部分に固定部材が挿入、固定されることを特徴とする。
【００２５】
また、上記目的を達成するために、本発明に係るＺ−圧縮機においては、前記固定部材は、前記ベーンスロットの開放部分に挿入されて、前記ベーンを滑動自在に支持する支持部と、該支持部から延長されて、前記シリンダー組立体の外側面に固定される固定部とを含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面の基づいて説明する。
図３は本発明に係るＺ−圧縮機の第１の好ましい実施形態の主要部を示した縦断面図で、図４は本発明に係るＺ−圧縮機の第１の好ましい実施形態の圧縮機構部を部分的に示した切開斜視図である。
【００２７】
図３及び図４に示したように、本発明に係るＺ−圧縮機の第１の好ましい実施形態においては、密閉型ケーシング１１０と、該ケーシング１１０の内部に収納装着されて回転力を発生する電動機構部１２０と、該電動機構部１２０から発生した回転力により流体を吸入、圧縮及び吐出する圧縮機構部１３０とを包含して構成されている。
【００２８】
前記電動機構部１２０は、通常の電動モータのように、ステーター１２２と回転子１２３とから構成されている。
【００２９】
前記圧縮機構部１３０は、前記ケーシング１１０の下側に固定されて、外部から吸入された流体が圧縮される圧縮空間を形成するシリンダー組立体１３１と、前記電動機構部１２０の回転子１２３に連結されて回転動力を伝達する回転軸１２５と、前記シリンダー組立体１３１の内部で前記回転軸１２５に係合されて、前記圧縮空間を第１の空間Ｖ１と第２の空間Ｖ２とに区画するＺ−プレート１３５と、該Ｚ−プレート１３５の上面及び下面に夫々接触させられており、前記Ｚ−プレート１３５が回転するときに、前記第１及び第２の空間Ｖ１、Ｖ２を吸入領域と圧縮領域とに区画する第１のベーン１３８及び第２のベーン１３９とから構成されている。
【００３０】
前記シリンダー組立体１３１は、中空円筒状のシリンダー１５０と、該シリンダー１５０の両方側に固定されて、該シリンダー１５０と一緒に圧縮空間を形成する第１のベアリングプレート１４０及び第２のベアリングプレート１６０とから構成されている。
【００３１】
前記第１及び第２のベアリングプレート１４０、１６０は、所定厚さ及び面積を有する円板状に形成され、その中央に所定高さ及び外径を有して延長形成されることで、前記回転軸１２５の上下両方に夫々回転自在に挿入された各ジャーナル部１４４、１６４と、それらジャーナル部１４４、１６４の一方側に前記第１のベーン１３８及び第２のベーン１３９が挿入される第１のベーンスロット１４２及び第２のベーンスロット１６２とが切削形成されている。
【００３２】
また、前記第１及び第２のベアリングプレート１４０、１６０には、前記シリンダー１５０の内径に相応する外径を有して所定高さだけ圧縮空間Ｖ１、Ｖ２の内側に突出した円板状の係合突出部１４６、１６６が夫々形成され、それら係合突出部１４６、１６６の突出面は、圧縮機の動作時、前記Ｚ−プレート１３５の上死点Ｄ１又は下死点Ｄ２に該当するカム面として滑動する。
【００３３】
このとき、前記第１及び第２のベーンスロット１４２、１６２は、図４に示したように、前記第１及び第２のベーン１３８、１３９の形状に相応するように、前記シリンダー組立体１３１の外周に向かって一方側が開放されるように切削形成される。
【００３４】
詳細には、前記第１及び第２のベーンスロット１４２、１６２は、前記第１及び第２のベーン１３８、１３９が挿入されるベーン挿入部１４２ａ、１６２ａと、それらベーン挿入部１４２ａ、１６２ａからベアリングプレートの外周に向かって開放される開放部１４２ｂ、１６２ｂとから形成されている。
【００３５】
従って、前記第１及び第２のベーンスロット１４２、１６２に挿入される前記第１及び第２のベーン１３８、１３９の一方の側面１３８ａ、１３９ａは、前記回転軸１２５に形成されたハブ部１２５ａの外周面に面接触させられ、他方の側面１３８ｂ、１３９ｂは、前記シリンダー１５０の内周面と面接触させられた状態で前記第１及び第２のベーンスロット１４２、１６２に支持されて往復運動を行うようになる。
【００３６】
以下、このように構成された本発明に係るＺ−圧縮機の第１の好ましい実施形態の作用及び効果について説明する。
まず、前記電動機構部１２０に電力が付与されると、前記回転子１２３の回転により前記回転軸１２５が回転され、該回転軸１２５のハブ部１２５ａに係合される前記Ｚ−プレート１３５が回転されることで、前記シリンダー１４０内部の各圧縮空間Ｖ１、Ｖ２が、前記第１及び第２のベーン１３８、１３９により吸入領域及び圧縮領域に転換されて、吸入流路１５２から流体が吸入・圧縮された後、各吐出流路（図示せず）を通して吐出される。
【００３７】
このとき、前記第１及び第２のベーン１３８、１３９は、前記Ｚ−プレート１３５が回転されるとき、圧縮空間内部で前記Ｚ−プレート１３５のカム面の高低によって上下に往復運動を行って、前記圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区分する役割を果たす。
【００３８】
このとき、前記第１及び第２のベアリングプレート１４０、１６０の第１及び第２のベーンスロット１４２、１６２は、前記第１及び第２のベーン１３８、１３９の上下方向の往復運動を案内する役割を果たす。
【００３９】
一方、前記第１及び第２のベアリングプレート１４０、１６０に前記係合突出部１４６、１６６が夫々形成されることで、前記第１及び第２のベーン１３８、１３９が夫々上死点に該当する位置に置かれても、前記シリンダー組立体１３１内の圧縮空間は気密性を維持するようになる。
【００４０】
このように構成された本発明に係るＺ−圧縮機の第１の好ましい実施形態のベアリングプレートは、前記第１及び第２のベーンスロットが前記第１及び第２のベアリングプレートの外周面に向かって開放された形態に形成されるため、前記ベーンスロットの加工が容易に行われ、前記ベアリングプレートの生産性が向上されるという利点がある。特に、一回の加工で、均一度が高くて大量生産に有利なブローチ削り（ｂｒｏａｃｈｉｎｇ）加工を適用し得るため、前記ベアリングプレートの生産性及び品質を向上し得るという効果がある。
【００４１】
以下、本発明に係るＺ−圧縮機の第２の好ましい実施形態のベーンスロット構造に対し、図５に基づいて説明するが、本発明の第１の実施形態と同様な構成部品には、同様な符号を付けて、説明を省略した。
【００４２】
図５は本発明に係るＺ−圧縮機の第２の好ましい実施形態のベアリングプレートに形成されたベーンスロット及びベーンを示した斜視図、図６は本発明に係るＺ−圧縮機の第２の好ましい実施形態のベーンスロット構造及びベーンを示した部分断面図である。
【００４３】
本発明に係るＺ−圧縮機の第２の好ましい実施形態においては、ベアリングプレート２７０のジャーナル部２７２の一方側にベーンスロット２７６が切削形成され、ベーン１６０が挿入されるベーン挿入部２７６ａと、該ベーン挿入部２７６ａから前記ベアリングプレート２７０の外周に向かって開放形成された開放部２７６ｂとから構成されている。
【００４４】
また、前記開放部２７６ｂには、前記ベーン１６０が前記ベーンスロット２７６内で上下に往復運動をするとき、側方向（横方向）に揺れないようにすると共に、前記ベーンスロット２７６が一方側に開放形成されることで、前記ベアリングプレート２７０の円周方向への変形が発生する現象を防止するための固定部材２８０が挿入螺合されている。
【００４５】
該固定部材２８０は、前記ベーンスロット２７６に挿入されて前記ベーンを滑動自在に支持する支持部２８２と、該支持部２８２の上方両側に延長形成されて、前記ベアリングプレート２７０に係合される固定部２８４とを含む。
【００４６】
該固定部材２８０の該固定部２８４と前記ベアリングプレート２７０との間の相互に接続された部分の予め定められた部分には、ボルト孔２８８が形成されており、係合ボルト２８６が係合する。
【００４７】
このように構成された第２の好ましい実施形態のベーンスロット２７６は、前記ベアリングプレート２７０の外周に向かって一方側が開放された状態に形成されている。また、該開放部分には、固定部材２８０が挿入、固定され、前記ベーンスロット２７６の内部で前記ベーン１６０が上下方向に往復運動するとき、左右の揺れを防止すると共に、ベーンスロット２７６の一方側が開放された構造に形成されることで、前記ベアリングプレート２７０の加工を容易にして、変形を防止し得るという効果がある。
【００４８】
一方、ベーンスロットの一方側がベアリングプレートの外周に向かって開放された構造を例示して説明したが、ベアリングプレートの設置条件によって、ベーンスロットの一方側が、ベアリングプレートの内周方向、即ち、回転軸が位置される方向に開放する他の構造に形成することもできる。
【００４９】
以上説明したように、本発明に係るＺ−圧縮機においては、ベーンが滑動自在に挿入されるベーンスロットが、シリンダー組立体の外周に向かって開放された形態に形成されることで、ベーンスロットの加工を容易にし、圧縮機の生産性を向上して原価を節減し得る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来技術のＺ−圧縮機を示した縦断面図である。
【図２】従来技術のＺ−圧縮機の圧縮機構部を示した切開斜視図である。
【図３】本発明に係るＺ−圧縮機の第１の好ましい実施形態の主要部を示した縦断面図である。
【図４】本発明に係るＺ−圧縮機の圧縮機構部の第１の好ましい実施形態を部分的に示した切開斜視図である。
【図５】本発明に係るＺ−圧縮機の第２の好ましい実施形態のベーンスロット構造及びベーンを示した分解斜視図である。
【図６】本発明に係るＺ−圧縮機の第２の好ましい実施形態のベーンスロット構造及びベーンを示した部分断面図である。
【国際公開パンフレット】
2005508481.tif 000003
2005508481.tif 000004
2005508481.tif 000005
2005508481.tif 000006
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2005508481.tif 000010
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2005508481.tif 000024
2005508481.tif 000025
2005508481.tif 000026
【国際調査報告】
2005508481.tif 000027
2005508481.tif 000028