JP2753017B2 - Fluid compressor - Google Patents

Fluid compressor

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JP2753017B2
JP2753017B2 JP1020535A JP2053589A JP2753017B2 JP 2753017 B2 JP2753017 B2 JP 2753017B2 JP 1020535 A JP1020535 A JP 1020535A JP 2053589 A JP2053589 A JP 2053589A JP 2753017 B2 JP2753017 B2 JP 2753017B2
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健治 小峰
年庸 井上
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/10Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C18/107Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は例えば、冷凍サイクルの冷媒ガスを圧縮する
圧縮機に好適な流体圧縮機に係り、特に、シリンダ内の
軸方向中間部に流体を導入し、その両端方向へ順次移送
しながら圧縮する流体圧縮機に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to, for example, a fluid compressor suitable for a compressor for compressing a refrigerant gas of a refrigeration cycle, and in particular, an axial direction in a cylinder. The present invention relates to a fluid compressor for introducing a fluid into an intermediate portion and compressing the fluid while sequentially moving the fluid toward both ends.

(従来の技術) 従来、この種の流体圧縮機としては第6図に示すよう
に構成されたものがある。
(Prior Art) Conventionally, as this kind of fluid compressor, there is a fluid compressor configured as shown in FIG.

この流体圧縮機1は公知ではなく、密閉ケース2内に
モータ部3および圧縮部4等を内蔵している。
This fluid compressor 1 is not publicly known, and includes a motor unit 3 and a compression unit 4 in a closed case 2.

モータ部3は、密閉ケース2の内周面に固定されたほ
ぼ環状のモータステータ5内にほぼ環状のモータロータ
6を配設している。
The motor unit 3 has a substantially annular motor rotor 6 disposed in a substantially annular motor stator 5 fixed to the inner peripheral surface of the sealed case 2.

圧縮部4は円筒状のシリンダ7をモータロータ6の中
心孔内に内嵌固着しており、シリンダ7の軸方向両端
を、密閉ケース2の内面に固定した図中左右一対の軸受
8,9により回転自在に支持すると共に、気密に閉塞して
いる。
The compression portion 4 has a cylindrical cylinder 7 fitted and fixed in the center hole of the motor rotor 6, and a pair of left and right bearings in the figure in which both axial ends of the cylinder 7 are fixed to the inner surface of the closed case 2.
It is rotatably supported by 8, 9 and is airtightly closed.

シリンダ7内にはその内径よりも小径の円柱状のロー
タピストン10がシリンダ7の軸方向に沿って配設されて
いる。
Inside the cylinder 7, a columnar rotor piston 10 having a smaller diameter than its inner diameter is provided along the axial direction of the cylinder 7.

ロータピストン10は、その中心軸Aをシリンダ7の中
心軸Bに対して、距離eだけ偏心させていると共に、ロ
ータピストン10の外周面の一部をシリンダ7の内周面に
接触させている。
The center axis A of the rotor piston 10 is eccentric with respect to the center axis B of the cylinder 7 by a distance e, and a part of the outer peripheral surface of the rotor piston 10 is in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 7. .

ロータピストン10の両端部は、軸受8,9によりそれぞ
れ回転自在に支持されている。
Both ends of the rotor piston 10 are rotatably supported by bearings 8 and 9, respectively.

また、ロータピストン10の図中右端部外周面に穿設さ
れた図示しない係合溝内には、シリンダ7の内周面から
半径方向に突出する駆動ピン11がシリンダ7の径方向に
沿って進退自在に挿入されている。
A drive pin 11 projecting radially from the inner peripheral surface of the cylinder 7 is provided in an engagement groove (not shown) formed in the outer peripheral surface of the right end portion of the rotor piston 10 in the drawing along the radial direction of the cylinder 7. It is inserted to move forward and backward.

したがって、モータ部3に通電してシリンダ7がモー
タロータ6と一体的に回動すると、このシリンダ7の回
転力が駆動ピン11を介してロータピストン10に伝達さ
れ、そのために、ロータピストン10の一部がシリンダ7
の内周面に接触した状態で回転する。
Therefore, when the motor 7 is energized and the cylinder 7 rotates integrally with the motor rotor 6, the rotational force of the cylinder 7 is transmitted to the rotor piston 10 via the drive pin 11. Part is cylinder 7
It rotates in contact with the inner peripheral surface of the.

そして、ロータピストン10の外周面には、その軸方向
に延びる螺旋状の螺旋溝12が形成されている。
On the outer peripheral surface of the rotor piston 10, a spiral spiral groove 12 extending in the axial direction is formed.

この螺旋溝12は、そのピッチがシリンダ7の図中右端
から左端に向って、すなわち、シリンダ7の吸込管13側
から吐出管14側に向って、徐々に小さくなるように形成
されている。
The spiral groove 12 is formed so that its pitch gradually decreases from the right end to the left end of the cylinder 7 in the drawing, that is, from the suction pipe 13 side to the discharge pipe 14 side of the cylinder 7.

この螺旋溝12には、螺旋状のブレード15が嵌合されて
おり、ブレード15の各部は螺旋溝12に対してロータピス
トン10の径方向に沿って進退自在となっている。
A spiral blade 15 is fitted in the spiral groove 12, and each part of the blade 15 is movable with respect to the spiral groove 12 along the radial direction of the rotor piston 10.

また、ブレード15の外周面はシリンダ7の内周面に密
着した状態でシリンダ7の内周面上をスライドする。
Further, the outer peripheral surface of the blade 15 slides on the inner peripheral surface of the cylinder 7 in a state of being in close contact with the inner peripheral surface of the cylinder 7.

このブレード15はテフロン等の弾性材料により、所要
の厚さtと所要の径方向高さhとに形成されており、そ
の弾性を利用して螺旋溝12に挿入することにより、螺旋
溝12内に進退自在に装着される。
The blade 15 is formed with a required thickness t and a required radial height h by using an elastic material such as Teflon. The blade 15 is inserted into the spiral groove 12 by utilizing its elasticity, so that the inside of the spiral groove 12 is formed. It is attached to the back and forth freely.

前記シリンダ7の内周面とロータピストン10の外周面
との空間は、シリンダ7の軸方向に沿って、ブレード15
により複数の作動室16,16…に仕切られている。
The space between the inner peripheral surface of the cylinder 7 and the outer peripheral surface of the rotor piston 10 is formed along the axial direction of the cylinder 7 by the blades 15.
Are partitioned into a plurality of working chambers 16, 16,.

各作動室16はブレード15の隣合う2つの巻き間に規定
されており、ブレード15に沿ってロータピストン10のシ
リンダ7の内周面との接触部から、次の接触部まで延び
たほぼ三日月状をなしている。これら作動室16の容積は
シリンダ7の吸込側から吐出側に行くに従って徐々に小
さくなっている。
Each working chamber 16 is defined between two adjacent turns of the blade 15 and extends approximately from the contact portion of the rotor piston 10 with the inner peripheral surface of the cylinder 7 along the blade 15 to the next contact portion. It is in a state. The volumes of these working chambers 16 gradually decrease from the suction side to the discharge side of the cylinder 7.

また、軸受9にはその軸方向に延びて吸込管13と連通
する吸込口17が貫通形成されている。
Further, a suction port 17 extending in the axial direction and communicating with the suction pipe 13 is formed through the bearing 9.

一方の軸受8に穿設された吐出孔18の一端はシリンダ
7の吐出側端内に開口し、吐出孔18の他端は密閉ケース
2内部に開口している。
One end of a discharge hole 18 formed in one of the bearings 8 opens into the discharge-side end of the cylinder 7, and the other end of the discharge hole 18 opens inside the closed case 2.

このように構成された流体圧縮機1では、モータ部3
が通電されると、モータロータ6が回転し、これと一体
にシリンダ7が回転する。
In the fluid compressor 1 configured as described above, the motor unit 3
Is energized, the motor rotor 6 rotates, and the cylinder 7 rotates integrally therewith.

さらに、これと同時に、ロータピストン10がその外周
面の一部をシリンダ7の内周面に接触させた状態で回転
される。
Further, at the same time, the rotor piston 10 is rotated with a part of the outer peripheral surface thereof in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 7.

このようなロータピストン10とシリンダ7との相対的
な回転運動は、駆動ピン11とこれを係合せしめている係
合溝(図示せず)とからなる規制手段によって確保さ
れ、ブレード15もロータピストン10と一体的に回転す
る。
Such a relative rotational movement between the rotor piston 10 and the cylinder 7 is ensured by regulating means including a drive pin 11 and an engagement groove (not shown) for engaging the drive pin 11, and the blade 15 is also fixed to the rotor piston. It rotates together with 10.

すなわち、ブレード15はその外周面がシリンダ7の内
周面に接触した状態で回転するため、ブレード15の各部
は、ロータピストン10の外周面とシリンダ7の内周面と
の接触部に付近くに従って螺旋溝12内に押込まれ、接触
部から離れるに従って、螺旋溝12から外径方向に飛出す
方向に突出する。
That is, since the blade 15 rotates while its outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 7, each part of the blade 15 is close to the contact portion between the outer peripheral surface of the rotor piston 10 and the inner peripheral surface of the cylinder 7. Is pushed into the helical groove 12 and protrudes from the helical groove 12 in the direction of the outer diameter as the distance from the contact portion increases.

そして、圧縮部4が作動されると、冷媒ガスが吸込管
13および吸込口17を通してシリンダ7内に吸い込まれ
る。
When the compression unit 4 is operated, the refrigerant gas is supplied to the suction pipe.
It is sucked into the cylinder 7 through 13 and the suction port 17.

この冷媒ガスはブレード15の隣接する2つの巻き間に
閉じ込められた状態で、吐出側の作動室16,16…に順次
移送される。
This refrigerant gas is sequentially transferred to the discharge-side working chambers 16, 16,... While being confined between two adjacent windings of the blade 15.

これら作動室16,16…の容積が、シリンダ7の吸込側
から吐出側に行くに従って徐々に小さくなっていること
から、冷媒ガスは、吐出側へ順次移送される間に、徐々
に圧縮される。
Since the volumes of the working chambers 16, 16,... Gradually decrease from the suction side to the discharge side of the cylinder 7, the refrigerant gas is gradually compressed while being sequentially transferred to the discharge side. .

そして、圧縮された冷媒ガスは吐出口18から密閉ケー
ス2内に吐出され、さらに吐出管14を通して冷凍サイク
ル内に戻される。
Then, the compressed refrigerant gas is discharged from the discharge port 18 into the closed case 2, and further returned to the refrigeration cycle through the discharge pipe 14.

そして、このように構成された流体圧縮機1の排除容
積の増大を図った改良型としては、シリンダ7の軸方向
中間部から冷媒ガスを吸い込み、この冷媒ガスをシリン
ダ7の軸方向両端部へ順次移送しながら、圧縮するもの
が考えられる。
As an improved type in which the displacement volume of the fluid compressor 1 configured as described above is increased, a refrigerant gas is sucked from an axial middle portion of the cylinder 7 and the refrigerant gas is sent to both axial end portions of the cylinder 7. It is conceivable that the material is compressed while being sequentially transferred.

この改良型は吸込孔をシリンダおよびモータロータの
軸方向中間部にて径方向に貫通させて開口させ、この吸
込孔を、モータロータの外周面とモータステータの内周
面との環状間隙、密閉ケースの内部をそれぞれ介して吸
込管に連通させている。
In this improved type, a suction hole is radially penetrated and opened at an intermediate portion in the axial direction of the cylinder and the motor rotor, and the suction hole is formed into an annular gap between an outer peripheral surface of the motor rotor and an inner peripheral surface of the motor stator, and a closed case. It communicates with the suction pipe through each inside.

したがって、この吸込管から密閉ケース内に吸い込ま
れた冷媒を、モータロータとモータステータとの環状間
隙を通して、前記モータロータおよびシリンダの吸込孔
に通し、シリンダ内に吸い込むようになっている。
Therefore, the refrigerant sucked into the sealed case from the suction pipe is passed through the annular gap between the motor rotor and the motor stator, through the suction holes of the motor rotor and the cylinder, and sucked into the cylinder.

また、このシリンダ内の軸方向両端部で圧縮された流
体を、軸受に穿設した吐出孔を介して吐出管へ吐出する
ようになっている。
The fluid compressed at both axial ends of the cylinder is discharged to a discharge pipe through a discharge hole formed in a bearing.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような改良型では次のような問題
点がある。
(Problems to be solved by the invention) However, such an improved type has the following problems.

すなわち、シリンダとモータロータが一体的に回転す
るので、これらに穿設された吸込孔もシリンダと同時に
回転し、そのために、液体損失が大きい。
That is, since the cylinder and the motor rotor rotate integrally, the suction holes formed therein also rotate at the same time as the cylinder, so that the liquid loss is large.

また、吸込ガスが過熱状態のモータロータとモータス
テータとの間を通過するために、加熱されるので、体積
効率が低下する。
Further, since the suction gas passes between the motor rotor and the motor stator in the overheated state and is heated, the volume efficiency is reduced.

さらに、このような吸込ガスの過熱はモータロータの
位置を前記吸込孔から遠避けることによって防止するこ
とができるが、圧縮機全体として大型化を招き、コスト
高となるという課題が考えられる。
Further, such overheating of the suction gas can be prevented by avoiding the position of the motor rotor far from the suction hole. However, there is a problem that the overall size of the compressor is increased and the cost is increased.

そこで本発明は前記事情を考慮してなされたもので、
その目的は効率向上とコスト低減を共に図ることができ
る流体圧縮機を提供することにある。
Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide a fluid compressor capable of improving efficiency and reducing costs.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明は前記目的を達成するために、次のように構成
されている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

すなわち本発明は、シリンダと、このシリンダ内にそ
の内周面に一部が接触するように偏心して収容された回
転自在のロータピストンと、このロータピストンおよび
前記シリンダの軸方向両端部をそれぞれ回転自在に支持
すると共に、このシリンダの両端部を気密に支持する一
対の軸受と、前記ロータピストンの外周に、それぞれが
互いに異なる軸方向に沿ってピッチが次第に小さくなる
ように螺旋溝を形成し、この螺旋溝内に弾性ブレードを
進退自在に挿入し、このブレードにより前記シリンダと
ロータピストンとの間隙を複数の作動室に仕切るように
構成した流体圧縮機において、 前記ロータピストンに、前記一方の軸受に設けられた
吸込孔と連通する導入孔を軸方向に穿設し、この導入孔
の出口を前記ロータピストンの軸方向中間部外周面に開
口させると共に、この導入孔に連通する均圧孔をロータ
ピストンの軸方向に穿設して、この均圧孔の一端を前記
他方の軸受の空隙に連通させたことを特徴とする。
That is, the present invention provides a cylinder, a rotatable rotor piston housed eccentrically in the cylinder so as to partially contact the inner peripheral surface thereof, and rotating both ends of the rotor piston and the cylinder in the axial direction. While freely supporting, a pair of bearings that hermetically support both ends of the cylinder, and a spiral groove is formed on the outer periphery of the rotor piston so that the pitch gradually decreases along different axial directions. In the fluid compressor, an elastic blade is inserted into the spiral groove so as to be able to advance and retreat, and the blade partitions the gap between the cylinder and the rotor piston into a plurality of working chambers. An introduction hole communicating with the suction hole provided on the rotor piston is formed in the axial direction. An equalizing hole communicating with the introduction hole is bored in the axial direction of the rotor piston, and one end of the equalizing hole is communicated with a gap of the other bearing. .

(作用) 流体圧縮機が運転されると、冷媒ガス等の流体が吸込
管、軸受の吸込孔およびロータピストンの導入孔をそれ
ぞれ経て、シリンダ内にその軸方向中間部に吸い込まれ
る。
(Operation) When the fluid compressor is operated, a fluid such as a refrigerant gas is sucked into the cylinder at an axially intermediate portion thereof through the suction pipe, the suction hole of the bearing, and the introduction hole of the rotor piston.

この吸い込まれた冷媒は螺旋状のブレードに案内され
て、シリンダの軸方向両端側へ左右に振り分けられるよ
うに順次移送され、その間に圧縮され、軸受の吐出孔を
経て密閉ケース内へ吐出されてから、吐出管を経て冷凍
サイクルへ戻される。
The sucked refrigerant is guided by the helical blade, is sequentially transferred so as to be distributed to the left and right sides of the cylinder in the axial direction, is compressed during that time, and is discharged into the sealed case through the discharge hole of the bearing. From the refrigeration cycle through the discharge pipe.

したがって本発明によれば、冷媒等の吸入ガスをシリ
ンダの軸方向中間部に吸い込み、シリンダの軸方向両端
方向へ左右に振り分けて圧縮するので、圧縮部が2箇所
となり、圧縮効率の向上を図ることができる。
Therefore, according to the present invention, the suction gas such as the refrigerant is sucked into the axially intermediate portion of the cylinder, and is distributed to the left and right sides in the axial direction of the cylinder for compression. be able to.

また、吸込管に吸い込まれた冷媒等の流体はロータピ
ストンの導入孔を経てシリンダ内に吸い込まれるので、
流体と接触する部材が少なく、その接触面積の縮小を図
ることができるので、流体の過熱の低減を図ることがで
きる。また、均圧孔により左右一対の軸受の圧力バラン
スの均衡をとることができるので、この軸受に作用する
スラストを低減することができる。
Also, fluid such as refrigerant sucked into the suction pipe is sucked into the cylinder through the introduction hole of the rotor piston,
Since the number of members that contact the fluid is small and the contact area can be reduced, overheating of the fluid can be reduced. Further, since the pressure balance of the pair of left and right bearings can be balanced by the pressure equalizing holes, thrust acting on the bearings can be reduced.

(実施例) 以下本発明の実施例を第1図〜第5図に基づいて説明
する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIGS.

第1図は本発明の一実施例の全体構成を示す縦断面図
であり、図において、流体圧縮機21は密閉ケース22内に
モータ部23および圧縮部24等を内蔵している。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, a fluid compressor 21 has a motor case 23, a compression unit 24 and the like built in a closed case 22.

モータ部23は、密閉ケース22の内周面に固定されたほ
ぼ環状のモータステータ25内にほぼ環状のモータロータ
26を配設している。
The motor part 23 has a substantially annular motor rotor inside a substantially annular motor stator 25 fixed to the inner peripheral surface of the closed case 22.
26 are arranged.

圧縮部24は円筒状のシリンダ27をモータロータ26の中
心孔内に内嵌固着しており、シリンダ27の軸方向両端
を、密閉ケース22の内面に固定した図中左右一対の軸受
28,29により回転自在に支持すると共に、気密に閉塞し
ている。
The compression portion 24 has a cylindrical cylinder 27 fixedly fitted in the center hole of the motor rotor 26, and both ends in the axial direction of the cylinder 27 are fixed to the inner surface of the sealed case 22.
It is rotatably supported by 28 and 29 and is airtightly closed.

シリンダ27内にはその内径よりも小径の円柱状のロー
タピストン30がシリンダ27の軸方向に沿って配設されて
いる。
Inside the cylinder 27, a columnar rotor piston 30 having a smaller diameter than its inner diameter is provided along the axial direction of the cylinder 27.

ロータピストン30は、その中心軸Aをシリンダ27の中
心軸Bに対して、距離eだけ偏心させていると共に、ロ
ータピストン30の外周面の一部をシリンダ27の内周面に
接触させている。
The center axis A of the rotor piston 30 is eccentric with respect to the center axis B of the cylinder 27 by a distance e, and a part of the outer peripheral surface of the rotor piston 30 is in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 27. .

ロータピストン30の両端部は、軸受28,29によりそれ
ぞれ回転自在に支持されている。
Both ends of the rotor piston 30 are rotatably supported by bearings 28 and 29, respectively.

一方の軸受29にはその軸方向に貫通する吸込孔31が穿
設され、この吸込孔31に連通する吸込管32が密閉ケース
22に接続されている。
One bearing 29 is provided with a suction hole 31 penetrating in the axial direction thereof, and a suction pipe 32 communicating with the suction hole 31 is provided in a sealed case.
Connected to 22.

また、ロータピストン30の図中右端部外周面に穿設さ
れた係合溝31a内には、シリンダ27の内周面から半径方
向に突出する駆動ピン31bがシリンダ27の径方向に沿っ
て進退自在に挿入されている。
A drive pin 31b radially protruding from the inner peripheral surface of the cylinder 27 advances and retreats along the radial direction of the cylinder 27 in an engagement groove 31a formed in the outer peripheral surface of the right end portion of the rotor piston 30 in the drawing. It is freely inserted.

したがって、モータ部23に通電してシリンダ27がモー
タロータ26と一体的に回動すると、このシリンダ27の回
転力が駆動ピン31bを介してロータピストン30に伝達さ
れ、そのために、ロータピストン30の一部がシリンダ27
の内周面に接触した状態で回転する。
Therefore, when the motor portion 23 is energized and the cylinder 27 rotates integrally with the motor rotor 26, the rotational force of the cylinder 27 is transmitted to the rotor piston 30 via the drive pin 31b, and as a result, Part is cylinder 27
It rotates in contact with the inner peripheral surface of the.

そして、ロータピストン30の第1図中右半部の軸心部
には所要径の導入孔33が軸方向に穿設されている。
An introduction hole 33 having a required diameter is formed in the axial center of the right half of the rotor piston 30 in FIG. 1 in the axial direction.

この導入孔33の出口端33aはロータピストン30の軸方
向中間部にて半径方向にほぼ直角に屈曲して、ロータピ
ストン30の外周面まで延伸し、シリンダ27内の軸方向中
間部にて開口し、導入孔33の入口端33bは軸受29の吸込
孔31に連通している。
The outlet end 33a of the introduction hole 33 is bent almost at a right angle in the radial direction at the axial middle part of the rotor piston 30, extends to the outer peripheral surface of the rotor piston 30, and opens at the axial middle part in the cylinder 27. The inlet end 33b of the introduction hole 33 communicates with the suction hole 31 of the bearing 29.

したがって、吸込管32より吸い込まれた冷媒ガス等の
流体は軸受29の吸込孔31と導入孔33とを順次経て、シリ
ンダ27内の軸方向中間部に吸い込まれる。
Therefore, the fluid such as the refrigerant gas sucked from the suction pipe 32 passes through the suction hole 31 and the introduction hole 33 of the bearing 29 sequentially, and is sucked into the axially intermediate portion in the cylinder 27.

また、ロータピストン30の第1図中左半部の軸心部に
は導入孔33に連通して、導入孔33より小径の均圧孔34が
軸方向に貫通するように穿設されている。
Further, a pressure equalizing hole 34 having a diameter smaller than that of the introduction hole 33 is formed in the axial center of the left half of the rotor piston 30 in the left half of FIG. .

この均圧孔34の出口34aは他方の軸受28の空隙28aに連
通している。
The outlet 34a of the pressure equalizing hole 34 communicates with the gap 28a of the other bearing 28.

したがって、導入孔33内へ導入された流体の一部は均
圧孔34へ導入されて、軸受28の空隙28aへ案内されるの
で、この空隙28a内の圧力を均圧する。
Therefore, a part of the fluid introduced into the introduction hole 33 is introduced into the pressure equalizing hole 34 and guided to the gap 28a of the bearing 28, and equalizes the pressure in the gap 28a.

このため、導入孔33内へ流体を導入した際のロータピ
ストン30の両端部の圧力をほぼ均衡させることができる
ので、左右一対の軸受28,29で受けるロータピストン30
のスラストを低減することができる。
For this reason, since the pressures at both ends of the rotor piston 30 when the fluid is introduced into the introduction hole 33 can be substantially balanced, the rotor piston 30 received by the pair of left and right bearings 28 and 29 can be used.
Thrust can be reduced.

そして、ロータピストン30の外周面には、その軸方向
に延びる螺旋状の螺旋溝35が形成されている。
On the outer peripheral surface of the rotor piston 30, a spiral spiral groove 35 extending in the axial direction is formed.

この螺旋溝35は、導入孔33の出口端33aを中心にし
て、ロータピストン30の軸方向両端(図中左右端)へそ
れぞれ向けてピッチが次第に小さくなるように、左右方
向へそれぞれ2本形成されている。
Two spiral grooves 35 are formed in the left and right directions around the outlet end 33a of the introduction hole 33 so that the pitch gradually decreases toward both axial ends (left and right ends in the figure) of the rotor piston 30. Have been.

これら2本の螺旋溝35,35には、第2図で示す螺旋状
のブレード36がそれぞれ進退自在に嵌合されており、ブ
レード36の各部は螺旋溝35に対してロータピストン30の
径方向に沿って進退自在となっている。
A helical blade 36 shown in FIG. 2 is fitted in these two helical grooves 35 and 35 so as to be able to advance and retreat, respectively. It is free to advance and retreat along.

また、ブレード36の外周面はシリンダ27の内周面に密
着した状態でシリンダ27の内周面上をスライドする。
Further, the outer peripheral surface of the blade 36 slides on the inner peripheral surface of the cylinder 27 in a state of being in close contact with the inner peripheral surface of the cylinder 27.

このブレード36はテフロン等の弾性材料よりなり、そ
の弾性を利用して螺旋溝35に挿入することにより、螺旋
溝35内に進退自在に装着される。
The blade 36 is made of an elastic material such as Teflon, and is inserted into the spiral groove 35 by utilizing its elasticity, so that the blade 36 is mounted in the spiral groove 35 so as to be able to move forward and backward.

前記シリンダ27の内周面とロータピストン30の外周面
との空間は、シリンダ27の軸方向に沿って、ブレード36
により複数の作動室37,37…に仕切られている。
The space between the inner peripheral surface of the cylinder 27 and the outer peripheral surface of the rotor piston 30 is formed along the axial direction of the cylinder 27 by a blade 36.
Are divided into a plurality of working chambers 37, 37.

各作動室37はブレード36の隣合う2つの巻き間に規定
されており、ブレード36に沿ってロータピストン30とシ
リンダ27の内周面との接触部から、次の接触部まで延び
たほぼ三日月状をなしている。これら作動室37の容積は
シリンダ27の軸方向中間部からその両端に行くに従って
徐々に小さくなっている。
Each working chamber 37 is defined between two adjacent turns of the blade 36, and extends almost from the contact portion between the rotor piston 30 and the inner peripheral surface of the cylinder 27 along the blade 36 to the next contact portion. It is in a state. The volumes of these working chambers 37 gradually decrease from the axially intermediate portion of the cylinder 27 to both ends thereof.

また、一対の軸受28,29にはその外周部にて軸方向に
貫通する吐出孔38a,38bが穿設され、これら吐出孔38a,3
8bを介してシリンダ27内と密閉ケース22内とを連通して
いる。したがって、これら吐出孔38a,38bを介して密閉
ケース22内へ吐出された液体は、密閉ケース22に設けた
吐出管39を介して冷凍サイクル等の外部へ吐出される。
The pair of bearings 28, 29 are provided with discharge holes 38a, 38b penetrating in the axial direction at the outer peripheral portions thereof.
The inside of the cylinder 27 and the inside of the sealed case 22 are communicated via 8b. Therefore, the liquid discharged into the closed case 22 through the discharge holes 38a and 38b is discharged to the outside such as a refrigeration cycle through the discharge pipe 39 provided in the closed case 22.

次に本実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.

流体圧縮機21のモータ部23が通電されると、モータロ
ータ26が回転し、これと一体にシリンダ27が回転する。
When the motor section 23 of the fluid compressor 21 is energized, the motor rotor 26 rotates, and the cylinder 27 rotates integrally therewith.

さらに、これと同時に、ロータピストン30がその外周
面の一部をシリンダ27の内周面に接触させた状態で回転
される。
Further, at the same time, the rotor piston 30 is rotated with a part of its outer peripheral surface in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 27.

このようなロータピストン30とシリンダ27との相対的
な回転運動は、駆動ピン31bとこれを係合せしめている
係合溝31aとからなる規制手段によって確保され、ブレ
ード36もロータピストン30と一体的に回転する。
Such a relative rotational movement between the rotor piston 30 and the cylinder 27 is ensured by a regulating means including a drive pin 31b and an engagement groove 31a engaging the drive pin 31b, and the blade 36 is also integrated with the rotor piston 30. To rotate.

すなわち、ブレード36はその外周面がシリンダ27の内
周面に接触した状態で回転するため、ブレード36の各部
は、ロータピストン30の外周面とシリンダ27の内周面と
の接触部に近付くに従って螺旋溝35内に押込まれ、接触
部から離れるに従って、螺旋溝35から外径方向に飛出す
方向に突出する。
That is, since the blade 36 rotates in a state where its outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 27, each portion of the blade 36 approaches the contact portion between the outer peripheral surface of the rotor piston 30 and the inner peripheral surface of the cylinder 27. It is pushed into the spiral groove 35, and projects in a direction of projecting in the outer diameter direction from the spiral groove 35 as it moves away from the contact portion.

そして、圧縮部24が作動すると、冷媒ガスが吸入管3
2、吸込孔31および導入孔33をそれぞれ経てシリンダ27
内の軸方向中間部に吸い込まれる。
When the compression unit 24 operates, the refrigerant gas is supplied to the suction pipe 3.
2, cylinder 27 through suction hole 31 and introduction hole 33 respectively
Is sucked into the middle part in the axial direction.

この冷媒ガスが左右一対のブレード36,36の隣接する
2つの巻き間にそれぞれ閉じ込められた状態で、第1図
中左右方向に振り分けられて、左右の作動室37,37…に
より、それぞれ左右方向に順次移送される。
In a state where the refrigerant gas is confined between two adjacent windings of the pair of left and right blades 36, 36, the refrigerant gas is distributed in the left and right direction in FIG. Are sequentially transferred to

これら作動室37,37…の容積が、シリンダ27の軸方向
左右方向、すなわち、吸込側である導入孔33の出口33a
から吐出側の吐出孔38a,38bに行くに従って徐々に小さ
くなっていることから、冷媒ガスは、各吐出側へ順次移
送される間に、徐々に圧縮される。
The capacity of these working chambers 37, 37...
, The refrigerant gas gradually decreases as it goes to the discharge holes 38a, 38b on the discharge side, so that the refrigerant gas is gradually compressed while being sequentially transferred to each discharge side.

そして、圧縮された冷媒ガスは左右の吐出口38a,38b
から密閉ケース22内に一旦吐出され、さらに吐出管39を
通して冷凍サイクル内に戻される。
Then, the compressed refrigerant gas is supplied to the left and right discharge ports 38a, 38b.
Is discharged into the closed case 22 and then returned to the refrigeration cycle through the discharge pipe 39.

したがって本実施例によれば、1本のロータピストン
30上で、導入孔33の出口33aを中心にして、図中左右方
向に2箇所の流体圧縮部を形成しているので、圧縮効率
の向上を図ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, one rotor piston
Since two fluid compression portions are formed on the top 30 in the left-right direction in the figure with the outlet 33a of the introduction hole 33 as the center, the compression efficiency can be improved.

また、冷媒ガスはモータロータ26等の過熱部を通らず
に、ロータピストン30、導入孔33を通して、シリンダ27
内に吸い込まれるので、ガス過熱による冷媒ガスの体積
効率の低下を防止することができる。
Further, the refrigerant gas does not pass through the overheated portion such as the motor rotor 26, but passes through the rotor piston 30, the introduction hole 33, and the cylinder 27.
As a result, the volume efficiency of the refrigerant gas can be prevented from lowering due to overheating of the gas.

さらに、導入孔33に導入した冷媒ガスの一部を均圧孔
34を通して一方の軸受28の空隙部28aに案内し、左右一
対の軸受28,29の圧力を均衡させ、これら軸受28,29に負
荷されるロータピストン30のスラストを低減し、これら
軸受28,29の摺動ロスの低減を図ることができる。
Further, a part of the refrigerant gas introduced into the introduction hole 33 is
34 to guide the gap 28a of one bearing 28 to balance the pressure of the pair of left and right bearings 28, 29, reduce the thrust of the rotor piston 30 loaded on these bearings 28, 29, The sliding loss can be reduced.

ところで、第3図および第4図にも示すように、ブレ
ード36の外周面OUTはシリンダ27の内周面に気密に接触
し、しかも、ブレード36はその厚さ方向の側面で高圧側
Phと低圧側Plの作動室37,37を気密に仕切るので、高剛
性および低摩擦係数が要求される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the outer peripheral surface OUT of the blade 36 is in airtight contact with the inner peripheral surface of the cylinder 27, and the blade 36 has a high-pressure side on its side in the thickness direction.
Since the working chambers 37, 37 of Ph and the low-pressure side Pl are airtightly partitioned, high rigidity and a low coefficient of friction are required.

一方、ブレード36の内周面IN部は螺旋溝35内に弾性変
形しながら出入されるので、高弾性が要求される。
On the other hand, since the inner peripheral surface IN portion of the blade 36 enters and exits while being elastically deformed into the spiral groove 35, high elasticity is required.

そこで、ブレード36のヤング率を内周面IN側から外周
面OUT側に向けて次第に低減させるために、第5図
(A),(B),(C)で示すように、例えばポリイミ
ド系プラスチックをマトリクスとして、ガラス、炭素繊
維、ガラスバルーンを充填とする複合材料により構成す
ることができる。
Therefore, in order to gradually reduce the Young's modulus of the blade 36 from the inner peripheral surface IN side toward the outer peripheral surface OUT side, as shown in FIGS. 5 (A), (B) and (C), for example, a polyimide-based plastic is used. As a matrix, a composite material filled with glass, carbon fiber, and glass balloon can be used.

第5図(A)〜(C)はブレード36の縦断面をそれぞ
れ示しており、(A)はブレード36のマトリクス36aに
充填したグラスファイバ36bの分布密度を、ブレード36
の内周面INからその外周面OUTへ向けて次第に高くした
ものであり、これにより、ブレード36の内周面IN部のヤ
ング率を高める一方、その外周面OUT部でヤング率を低
下させて高剛性と低摩擦係数とを図っている。
5A to 5C show longitudinal sections of the blade 36, respectively. FIG. 5A shows the distribution density of the glass fibers 36b filled in the matrix 36a of the blade 36, and FIG.
From the inner peripheral surface IN toward the outer peripheral surface OUT of the blade 36, thereby increasing the Young's modulus of the inner peripheral surface IN portion of the blade 36 and reducing the Young's modulus at the outer peripheral surface OUT portion. High rigidity and low friction coefficient are achieved.

また、第5図(B)のブレード36はマトリクス36a内
に充填したガラスバルーン36cの分布密度を、ブレード3
6の内周面INから外周面OUTへ向けて次第に高くしたもの
であり、これにより、ブレード36の内周面IN部のヤング
率を高めて高弾性を図ると共に、、外周面OUT部側でヤ
ング率を低めて高剛性と低摩擦係数の向上を図ってい
る。
The blade 36 in FIG. 5 (B) indicates the distribution density of the glass balloon 36c filled in the matrix 36a.
6 is gradually raised from the inner peripheral surface IN to the outer peripheral surface OUT, thereby increasing the Young's modulus of the inner peripheral surface IN portion of the blade 36 to achieve high elasticity, and at the outer peripheral surface OUT portion side. The Young's modulus is lowered to improve high rigidity and low coefficient of friction.

さらに、第5図(C)で示すブレード36はそのマトリ
クス36aにグラスファイバ36bを高圧Ph側から低圧Pl側に
向けて同心円弧状に充填することにより、ブレード36の
内周面IN部側のヤング率を高める一方、その外周面OUT
部のヤング率を低めて高剛性および低摩擦係数を図って
いる。
Further, the blade 36 shown in FIG. 5 (C) fills the matrix 36a with glass fibers 36b in a concentric arc shape from the high pressure Ph side to the low pressure Pl side, so that the Young on the inner surface IN side of the blade 36 is filled. While increasing the rate
The Young's modulus of the part is reduced to achieve high rigidity and a low coefficient of friction.

このような複合材料によりブレード36を構成したの
で、ブレード36の外周部における弾性変形の低減と摩擦
係数の低減等を図ることができるので、隣り合う作動室
37,37間のガスリークを低減し、圧縮効率の向上を図る
ことができる。
Since the blade 36 is made of such a composite material, the elastic deformation at the outer peripheral portion of the blade 36 and the friction coefficient can be reduced.
Gas leakage between 37 and 37 can be reduced, and the compression efficiency can be improved.

一方、ブレード36の内周部の弾性変形が容易となるの
で、この内周部が出入する螺旋溝35との摺動ロスを低減
することができる。
On the other hand, since the inner peripheral portion of the blade 36 is easily elastically deformed, a sliding loss between the inner peripheral portion and the spiral groove 35 into and out of the blade 36 can be reduced.

なお、ブレード36の外周面OUTに例えばアモルファス
セラミックスをコーティングしてもよく、これによれ
ば、摩擦係数を低減し、摺動ロスの低減を図って、効率
向上を図ることができる。
Note that the outer peripheral surface OUT of the blade 36 may be coated with, for example, amorphous ceramics, whereby the coefficient of friction is reduced, the sliding loss is reduced, and the efficiency can be improved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、ロータピストンに穿設
した導入孔を介して流体をシリンダの軸方向中間部内に
吸い込み、このシリンダの軸方向両端部へそれぞれ左右
に振り分けるようにして順次移送し、その間に圧縮する
ので、この導入流体をモータロータ等の過熱部を通して
流体の体積効率が低下するのを防止することができ、そ
の結果、圧縮効率の向上を図ることができる。
As described above, the present invention suctions fluid into the axially intermediate portion of the cylinder through the introduction hole formed in the rotor piston, and sequentially transfers the fluid to the axially opposite ends of the cylinder so as to be distributed left and right, respectively, Since the compressed fluid is compressed during this time, it is possible to prevent the volume efficiency of the fluid from lowering through the superheated portion such as the motor rotor, and as a result, it is possible to improve the compression efficiency.

また、導入孔に連通する均圧孔により、左右一対の軸
受の圧力の均衡をとることができるので、このロータピ
ストンを回転自在に支持する軸受のスラストの低減を図
ることができる。
Further, since the pressure of the pair of left and right bearings can be balanced by the pressure equalizing hole communicating with the introduction hole, the thrust of the bearing that rotatably supports the rotor piston can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係る流体圧縮機の一実施例の全体構成
を示す縦断面図、第2図は第1図で示すブレードの外観
斜視図、第3図は第1図の一部拡大図、第4図は第3図
のさらに一部を拡大して示す一部拡大図、第5図(A)
〜(C)は第1図〜第4図で示すブレードの縦断面図、
第6図は従来の流体圧縮機の縦断面図である。 21……流体圧縮機、22……密閉ケース、23……モータ
部、24……圧縮部、27……シリンダ、28,29……軸受、2
8a……空隙、30……ロータピストン、31……吸込孔、32
……吸込管、33……導入孔、33a……出口、34……均圧
孔、35……螺旋溝、36……ブレード、37……作動室、38
a,38b……吐出孔、39……吐出管。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of one embodiment of a fluid compressor according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the external appearance of the blade shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. FIG. 4 is a partially enlarged view showing a further enlarged part of FIG. 3, and FIG. 5 (A)
(C) is a longitudinal sectional view of the blade shown in FIGS. 1 to 4,
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional fluid compressor. 21 fluid compressor, 22 sealed case, 23 motor part, 24 compression part, 27 cylinder, 28, 29 bearing, 2
8a: air gap, 30: rotor piston, 31: suction hole, 32
…… Suction pipe, 33 …… Introduction hole, 33a …… Outlet, 34 …… Equalization hole, 35 …… Spiral groove, 36 …… Blade, 37 …… Working chamber, 38
a, 38b: discharge hole, 39: discharge pipe.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 寛二 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株式会社東芝横浜事業所家電技術研究所 内 (56)参考文献 特開 平2−176187(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Kanji Sakata 8-8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Home Appliances Research Laboratory, Toshiba Yokohama Office (56) References JP-A-2-176187 (JP, A )

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】シリンダと、このシリンダ内にその内周面
に一部が接触するように偏心して収容された回転自在の
ロータピストンと、このロータピストンおよび前記シリ
ンダの軸方向両端部をそれぞれ回転自在に支持すると共
に、このシリンダの両端部を気密に支持する一対の軸受
と、前記ロータピストンの外周に、それぞれが互いに異
なる軸方向に沿ってピッチが次第に小さくなるように螺
旋溝を形成し、この螺旋溝内に弾性ブレードの進退自在
に挿入し、このブレードにより前記シリンダとロータピ
ストンとの間隙を複数の作動室に仕切るように構成した
流体圧縮機において、 前記ロータピストンに、前記一方の軸受に設けられた吸
込孔と連通する導入孔を軸方向に穿設し、この導入孔の
出口を前記ロータピストンの軸方向中間部外周面に開口
させると共に、この導入孔に連通する均圧孔をロータピ
ストンの軸方向に穿設して、この均圧孔の一端を前記他
方の軸受の空隙に連通させたことを特徴とする流体圧縮
機。
1. A cylinder, a rotatable rotor piston housed eccentrically in the cylinder so as to partially contact the inner peripheral surface thereof, and rotating both axial ends of the rotor piston and the cylinder. While freely supporting, a pair of bearings that hermetically support both ends of the cylinder, and a spiral groove is formed on the outer periphery of the rotor piston so that the pitch gradually decreases along different axial directions. In the fluid compressor, an elastic blade is inserted into the spiral groove so as to advance and retreat, and the blade partitions the gap between the cylinder and the rotor piston into a plurality of working chambers. An introduction hole communicating with the suction hole provided in the hole is formed in the axial direction. A fluid pressure compressor, characterized in that an equalizing hole communicating with the introduction hole is bored in the axial direction of the rotor piston, and one end of the equalizing hole communicates with a gap of the other bearing. .
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