JP2005509800A - Ｚ−プレートを備えた圧縮機 - Google Patents
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Abstract
圧縮機は、シリンダの内部空間を複数の圧縮空間に区画すると共に、流体を吸入、圧縮及び吐出させるZ-プレート（１０）と、Z-プレート（１０）の上下両側面に接触されて往復動することで、前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーン（６Ａ，６Ｂ）と、を有する。Z-プレート（１０）は、ベーン（６Ａ，６Ｂ）と接触する上下両側面のための特定関数により形成された曲面部（１１）と、変曲点を含む曲面部の変曲点の周辺に形成された平面部と、それら曲面部と平面部との間に丸め処理により形成された滑らか部（１２）と、を有する。ベーン（６Ａ，６Ｂ）がZ-プレート（１０）のカム面に常に接触された状態を維持するため、それらベーン（６Ａ，６Ｂ）とZ-プレート（１０）との間の衝突騒音が防止可能となる。
Description
本発明は回転式圧縮機の一種のZ-プレートを備えた圧縮機に係るもので、詳しくは、Z-プレートの上下両側面の上死点に形成される平面部と曲面部との相互連結部位を湾曲状に形成したZ-プレートを用いることで、圧縮性能を向上し得るようにしたZ-プレートを備えた圧縮機に関するものである。
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させる装置であって、その中でも、冷凍圧縮機は、圧縮方式によって、大きく往復動式圧縮機、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区分される。
本出願人は、それら圧縮機のうち、回転式圧縮機に分類される新しい概念のZ-プレートを備えた圧縮機を開発して、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。
以下、従来のZ-プレートを備えた圧縮機に対し、図1を参照して説明する。
従来のZ-プレートを備えた圧縮機においては、ケーシング1の内側上部に収納装着され、固定子Ms及び回転子Mrから構成されて動力を発生する電動機構部と、前記回転子Mrに係合されて流体を吸入及び圧縮して吐出させる圧縮機構部とから構成されている。
又、前記圧縮機構部は、ケーシング1の下部に収納装着されるシリンダ2と、該シリンダ2の上面及び下面に係合されることで、該シリンダ2に内部空間を形成する第1及び第2ベアリングプレート3A、3Bと、前記電動機構部の回転子Mrに嵌合されると共に前記各ベアリングプレート3A、3Bに貫通結合されて、前記電動機構部の動力を前記圧縮機構部に伝達する回転軸4と、該回転軸4に係合されるか、又は一体に成形されて、前記シリンダ2の内部空間を第1及び第2空間S1、S2に区画するZ-プレート5と、該Z-プレート5の上下両側面にそれぞれ下端及び上端が接触されて、前記回転軸4の回転時、前記各空間S1、S2を吸入領域と圧縮領域とに区画する第1及び第2ベーン6A、6Bと、それら各ベーン6A、6Bを弾性支持する第1及び第2バネ組立体8A、8Bと、を包含して構成されている。
又、前記Z-プレート5の外周面は、図2に示したように、前記シリンダ2の内周面に滑り接触されるように平面投影時円板状に形成され、展開時、その側面には、正弦波状の曲面部5aが形成されている。
又、前記Z-プレート5の上下両側面の上死点部位は、前記第1及び第2ベアリングプレート3A、3Bの各ベアリング面に接触され、その接触部位には、前記各ベアリングプレート3A、3Bのベアリング面に面接触されて、シーリング面積を広げるための平面部5bが形成されている。
又、前記第1及び第2ベーン6A、6Bは、平行六面体として形成され、その上端面は、前記各バネ組立体8A、8Bによりそれぞれ弾性支持され、下端面は、前記各ベアリングプレート3A、3Bをそれぞれ貫通して、前述したように、前記Z-プレート5の上下両側面にそれぞれ接触されるようになっている。
図1において、未説明符号2a及び2bは各空間の吸入口、3a及び3bは吐出口、7A及び7Bは吐出マフラー、7a及び7bは吐出孔、DPは吐出管、SPは吸入管をそれぞれ示したものである。
以下、このように構成された従来のZ-プレートを備えた圧縮機の動作に対して説明する。
前記電動機構部に電源を印加して前記回転子Mrが回転されると、該回転子Mrに嵌合された前記回転軸4が前記Z-プレート5と一緒にいずれか一方向に回転され、前記Z-プレート5の上下両側面にそれぞれ接触された前記各ベーン6A、6Bが、前記Z-プレート5の高低に沿って相互上下反対方向に往復動されることで前記第1及び第2空間S1、S2の容積が変化すると共に、それら第1及び第2空間S1、S2の各吸入口2a、2bを通して新しい流体が同時に吸入されて徐々に圧縮された後、前記Z-プレート5の上死点又は下死点が吐出開始点に到達する瞬間、前記各空間S1、S2の吐出口3a、3bを通して圧縮された流体が同時に吐出される。
然るに、このような従来のZ-プレートを備えた圧縮機においては、図2及び図3に示したように、前記Z-プレート5の曲面部5aと平面部5bとが相互連結される部位(θ1、θ2)が角状に形成されるため、前記ベーン6A、6Bが往復動するとき微細な振動が発生して、流体の漏れや衝突騒音が発生するという不都合な点がある。
又、前記曲面部5aと前記平面部5bとが相互連結される角部位が、前記各ベーン6A、6Bの接触面や前記各ベアリングプレート3A、3Bのベアリング面に接触されることで、引っ掻きによる磨耗が発生し、激しい場合は、前記平面部5bを中心として両側空間の間に隙間が発生するため、圧力流体の漏れにより圧縮性能が顕著に低下するという不都合な点がある。
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、本発明の目的は、Z-プレートに接触されるベーンの往復動を安定にすることで、流体の漏れや衝突騒音はもちろん、ベーンやベアリングプレートの磨耗を防止して、圧縮機の性能を向上し得るZ-プレートを備えた圧縮機を提供することにある。
このような目的を達成するため、本発明に係るZ-プレートを備えた圧縮機においては、吸入口及び吐出口が形成されたシリンダと、該シリンダの内部空間を複数の圧縮空間に区画すると共に、駆動手段により回転されて流体を吸入、圧縮及び吐出させるZ-プレートと、該Z-プレートの上下両側面に接触されて往復動することで、前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンと、を有するZ-プレートを備えた圧縮機であって、前記Z-プレートは、前記ベーンが接触される上下両側面のための特定関数により形成された曲面部と、変曲点を含む該曲面部の変曲点の周辺に形成される平面部と、それら曲面部と平面部との間の丸め処理により形成された滑らか部と、が具備されることを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
図4は本発明に係るZ-プレートを備えた圧縮機のZ-プレートを示した斜視図、図5は本発明に係るZ-プレートを備えた圧縮機のZ-プレートのカム面を展開して概略的に示したグラフである。
本発明に係るZ-プレートを備えた圧縮機は、図1に示したように、前記ケーシング1の内部の電動機構部の一方側に収納装着されたシリンダ2と、該シリンダ2の上面及び下面に係合されることで、該シリンダ2に内部空間を形成する第1及び第2ベアリングプレート3A、3Bと、前記電動機構部に嵌合されると共に前記各ベアリングプレート3A、3Bに貫通結合されて、前記電動機構部の動力を圧縮機構部に伝達する回転軸4と、該回転軸4に係合されるか、又は一体に成形されて、前記シリンダ2の内部空間を第1及び第2空間S1、S2に区画するZ-プレート10(図4参照)と、該Z-プレート10の上下両側面にそれぞれ下端及び上端が接触されて、前記回転軸4の回転時、前記各空間S1、S2を吸入領域と圧縮領域とに転換させる第1及び第2ベーン6A、6Bと、を包含して構成されている。
このように、本発明の圧縮機の全体的な構成は従来の主要構成と同様であるが、図4に示したように、前記Z-プレート10の構成のみが従来と異なるようになっている。
前記Z-プレート10の外周面は、前記シリンダ2の内周面に滑り接触されるように平面投影時円板状に形成される。
又、図4及び図5に示したように、前記Z-プレート10の上下両側面は、それぞれ正弦波状のカム面に形成され、該カム面は、下死点の両方側の所定区間(0〜θ1)、(θ4〜2π)に特定関数により曲面部11が形成され、該曲面部11の両方側の所定区間(θ1〜θ2)、(θ3〜θ4)には丸め処理された滑らか部12がそれぞれ形成され、それら各滑らか部12の間の所定区間(θ2〜θ3)には変曲点を包含する平面部13が形成されている。
又、前記第1及び第2ベーン6A、6Bは、図1に示したように、平行六面体として形成され、その上端面は、各バネ組立体8A、8Bによりそれぞれ弾性支持され、下端面は、前記各ベアリングプレート3A、3Bをそれぞれ貫通して、前述したように、前記Z-プレート10の上下両側面にそれぞれ接触されるようになっている。
従来技術と同様な部分には同じ符号を付して説明した。
以下、このように構成された本発明に係るZ-プレートを備えた圧縮機の動作に対して説明する。
前記電動機構部に電源を印加して前記回転軸4が前記Z-プレート10と一緒にいずれか一方向に回転されると、前記第1及び第2空間S1、S2の容積が変化して、それら各空間に新しい流体が同時に吸入されて徐々に圧縮された後に吐出される。
このとき、前記Z-プレート10の上下両側面にそれぞれ接触された前記各ベーン6A、6Bは、前記Z-プレート10の高低面に沿って相互上下反対方向に往復動するが、前記Z-プレート10の上下両側のカム面に、前記曲面部11及び前記平面部13と共に、それら曲面部11と平面部13との間に滑らか部12が形成されることで、前記各ベーン6A、6Bは前記Z-プレート10のカム面に常に接触された状態を維持しながら滑り運動を行うようになる。
従って、従来前記各ベーン6A、6Bが前記Z-プレート10から急に離れた後再び接触されるとき発生された各ベーン6A、6BとZ-プレート10間の衝突騒音を防止することができるだけでなく、前記Z-プレート10の曲面部11と平面部13との間の相互連結部位が丸め処理されているため、前記Z-プレート10に滑り接触される前記各ベアリングプレート3A、3Bのベアリング面が前記Z-プレートに引っ掻かれて磨耗されることを防止することができる。
一方、それら曲面部11及び湾曲部12は、図6に示したように、所定区間(0〜θ1)(θ1〜θ2)．．．．．．(θ12〜θ13)(θ13〜2π)毎に関数が異なるように連続的に組み合わせて形成して構成することもできる。
即ち、正弦波サイン曲線が図6の曲線Iに該当する場合、曲面を形成する関数値をより大きく設定するか、又は小さく設定することで、曲線II又は曲線III になるように形成することができる。このとき、前記Z-プレート10の上下両側面にそれぞれ接触された前記ベーン6A、6Bが、前記Z-プレート10の高低に沿って相互上下反対方向に往復動するが、前記Z-プレート10の上下両側のカム面を全て各区間毎に相互異なる多様な関数の組み合わせにより左右対称する曲面に形成して、吐出開始角及び圧縮過程を多様に変更設計することで、吐出脈動及び騒音などを低減させることができる。
以上説明したように、本発明に係るZ-プレートを備えた圧縮機においては、ベーンに接触されるZ-プレートの上下両側面において、変曲点周辺に形成される平面部と曲面部との相互連結部位を丸め処理して形成することで、前記ベーンが前記Z-プレートのカム面に恒常接触された状態を維持するため、それらベーンとZ-プレートとの間の衝突騒音を防止するだけでなく、前記ベアリングプレートのベアリング面が引っ掻かれて磨耗されることを防止して、圧縮性能を向上し得るという効果がある。
又、Z-プレートの上下両側のカム面を所定区間毎に相互異なる関数の組み合わせにより形成し、圧縮機の設計条件によって吐出開始角及び圧縮過程を多様に変更設計することで、吐出脈動を低減して圧縮性能を向上し得るという効果がある。
Claims (4)
- 吸入口及び吐出口が形成されたシリンダと、該シリンダの内部空間を複数の圧縮空間に区画すると共に、駆動手段により回転されて流体を吸入、圧縮及び吐出させるZ-プレートと、該Z-プレートの上下両側面に接触されて往復動することで、前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンと、を有するZ-プレートを備えた圧縮機であって、
前記Z-プレートは、前記ベーンが接触される上下両側面のための特定関数により形成された曲面部と、変曲点を含む該曲面部の変曲点の周辺に形成された平面部と、前記曲面部と前記平面部との間の丸め処理により形成される滑らか部と、を有することを特徴とするZ-プレートを備えた圧縮機。 - 吸入口及び吐出口が形成されたシリンダと、該シリンダの内部空間を複数の圧縮空間に区画すると共に、駆動手段により回転されて流体を吸入、圧縮及び吐出させるZ-プレートと、該Z-プレートの上下両側面に接触されて往復動することで、前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンと、を有するZ-プレートを備えた圧縮機であって、
前記ベーンが接触される上下両側の曲面部が複数の関数の組み合わせにより形成されることを特徴とするZ-プレートを備えた圧縮機。 - 前記Z-プレートは、前記ベーンが接触される上下両側面のための複数の関数により形成された曲面部と、変曲点を含む該曲面部の変曲点の周辺に形成された平面部と、前記曲面部と前記平面部との間の丸め処理により形成された滑らか部と、を有することを特徴とする請求項2に記載のZ-プレートを備えた圧縮機。
- 吸入口及び吐出口が形成されたシリンダと、該シリンダの内部空間を複数の圧縮空間に区画すると共に、駆動手段により回転された流体を吸入、圧縮及び吐出させるZ-プレートと、該Z-プレートの上下両側面に接触されて往復動することで、前記各圧縮空間を吸入領域と圧縮領域とに区画するベーンと、を有するZ-プレートを備えた圧縮機であって、
前記ベーンに接触される上死点部位が平面から形成され、該平面を有する上死点を形成しない部位が滑らかな曲面として形成されて連結されることを特徴とするZ-プレートを備えた圧縮機。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070221 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070703 |