JP2804060B2 - 流体圧縮機 - Google Patents
流体圧縮機Info
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- JP2804060B2 JP2804060B2 JP1020216A JP2021689A JP2804060B2 JP 2804060 B2 JP2804060 B2 JP 2804060B2 JP 1020216 A JP1020216 A JP 1020216A JP 2021689 A JP2021689 A JP 2021689A JP 2804060 B2 JP2804060 B2 JP 2804060B2
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- cylinder
- piston
- groove
- suction side
- peripheral surface
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/063—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
- F04C18/07—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them having crankshaft-and-connecting-rod type drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-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
- F04C18/10—Rotary-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
- F04C18/107—Rotary-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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
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
流体圧縮機に関する。
流体圧縮機に関する。
（従来の技術） 従来より圧縮機としてレシプロ方式，ロータリ方式等
各種のものが知られている。しかし，これらの圧縮機に
おいては，回転力を圧縮機部に伝達するクランクシャフ
ト等の駆動部や，圧縮部の構造が複雑であり，また，部
品点数も多い。さらに，このような従来の圧縮機では圧
縮効率を高めるために，吐出側に逆止弁を設ける必要が
あるが，この逆止弁の両サイドの圧力差は非常に大きい
ため，逆止弁からガスがリークし易く圧縮効率が低い。
そして，このような問題を解消するためには各部品の寸
法精度や組立精度を高める必要があり，このため製造コ
ストが高くなる。
各種のものが知られている。しかし，これらの圧縮機に
おいては，回転力を圧縮機部に伝達するクランクシャフ
ト等の駆動部や，圧縮部の構造が複雑であり，また，部
品点数も多い。さらに，このような従来の圧縮機では圧
縮効率を高めるために，吐出側に逆止弁を設ける必要が
あるが，この逆止弁の両サイドの圧力差は非常に大きい
ため，逆止弁からガスがリークし易く圧縮効率が低い。
そして，このような問題を解消するためには各部品の寸
法精度や組立精度を高める必要があり，このため製造コ
ストが高くなる。
また，米国特許第2,401,189号明細書にはスクリュー
ポンプが開示されている。このポンプによれば，スリー
ブ内に円柱形状の回転体が配設され，この回転体の外周
面には螺旋状の溝が形成されている。また，この溝には
螺旋状のブレードが摺動自在に嵌合されている。そし
て，回転体を回転駆動することにより，回転体の外周面
とスリーブの内周面との間においてブレードの隣接する
２つの巻き間に閉じこめられた流体をスリーブの一端側
から他端側へ移送する。つまり，上述のスクリューポン
プは流体を一端側から他端側へ移送するだけのものであ
り，流体を圧縮する機能は持っていない。
ポンプが開示されている。このポンプによれば，スリー
ブ内に円柱形状の回転体が配設され，この回転体の外周
面には螺旋状の溝が形成されている。また，この溝には
螺旋状のブレードが摺動自在に嵌合されている。そし
て，回転体を回転駆動することにより，回転体の外周面
とスリーブの内周面との間においてブレードの隣接する
２つの巻き間に閉じこめられた流体をスリーブの一端側
から他端側へ移送する。つまり，上述のスクリューポン
プは流体を一端側から他端側へ移送するだけのものであ
り，流体を圧縮する機能は持っていない。
また，上述のような，螺旋状のブレードを巻装した回
転体をシリンダ内に配置したタイプのスクリューポンプ
では，流体の移送容量は，螺旋状の溝およびブレードの
ピッチの大きさに比例する。したがって，この種のスク
リューポンプは，螺旋状の溝およびブレードのピッチを
大きく設定すれば，それに伴って大容量になる。しか
し，螺旋状の溝およびブレードのピッチを大きく設定す
ると，回転体やシリンダ等も大寸法となり，装置が大型
化するという不具合がある。
転体をシリンダ内に配置したタイプのスクリューポンプ
では，流体の移送容量は，螺旋状の溝およびブレードの
ピッチの大きさに比例する。したがって，この種のスク
リューポンプは，螺旋状の溝およびブレードのピッチを
大きく設定すれば，それに伴って大容量になる。しか
し，螺旋状の溝およびブレードのピッチを大きく設定す
ると，回転体やシリンダ等も大寸法となり，装置が大型
化するという不具合がある。
（発明が解決しようとする課題） 上述のように従来の流体圧縮機では，その構造が複雑
であり，部品点数が大だった。さらに，高圧側と低圧側
との境界に設けられた逆止弁からガスがリークすること
があり，圧縮効率が低かった。また，螺旋状のブレード
を巻装した回転体をスリーブに中に配置したタイプのス
クリューポンプは，単に流体を移送するものであり，圧
縮作用はなかった。さらに，この種のスクリューポンプ
を大容量化するには，装置を大型化する必要があった。
であり，部品点数が大だった。さらに，高圧側と低圧側
との境界に設けられた逆止弁からガスがリークすること
があり，圧縮効率が低かった。また，螺旋状のブレード
を巻装した回転体をスリーブに中に配置したタイプのス
クリューポンプは，単に流体を移送するものであり，圧
縮作用はなかった。さらに，この種のスクリューポンプ
を大容量化するには，装置を大型化する必要があった。
本発明の目的とするところは，比較的簡単な構成によ
りシール性を向上させて効率良く流体圧縮できるととも
に，小型で容量の大きな流体圧縮機を提供することにあ
る。
りシール性を向上させて効率良く流体圧縮できるととも
に，小型で容量の大きな流体圧縮機を提供することにあ
る。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用） 上記目的を達成するために本発明は、吸込側と吐出側
とを有するシリンダと，このシリンダ内にシリンダの軸
方向に沿うとともに偏心して配置され，その一部が上記
シリンダの内周面に接触した状態で上記シリンダと相対
的に回転可能な円柱状の回転体と，この回転体の外周に
設けられ，その大部分を上記シリンダの吸込側から吐出
側へ徐々に小さくなるピッチで形成されるとともに，そ
の一部に上記シリンダの吸込側から吐出側にかけて徐々
にピッチを大きくする拡張部を有する螺旋状の溝と，上
記溝に，回転体の略径方向に出入自在に嵌め込まれると
ともに，上記シリンダの内周面に密着する外周面を有
し，上記シリンダの内周面と上記回転体の外周面との間
の空間を複数の作動室に区画する螺旋状のブレードと，
上記シリンダと上記回転体とを相対的に回転させ，シリ
ンダの吸込側から上記作動室に流入した流体をシリンダ
の吐出側の作動室へ順次移送する駆動手段とを具備した
ことにある。
とを有するシリンダと，このシリンダ内にシリンダの軸
方向に沿うとともに偏心して配置され，その一部が上記
シリンダの内周面に接触した状態で上記シリンダと相対
的に回転可能な円柱状の回転体と，この回転体の外周に
設けられ，その大部分を上記シリンダの吸込側から吐出
側へ徐々に小さくなるピッチで形成されるとともに，そ
の一部に上記シリンダの吸込側から吐出側にかけて徐々
にピッチを大きくする拡張部を有する螺旋状の溝と，上
記溝に，回転体の略径方向に出入自在に嵌め込まれると
ともに，上記シリンダの内周面に密着する外周面を有
し，上記シリンダの内周面と上記回転体の外周面との間
の空間を複数の作動室に区画する螺旋状のブレードと，
上記シリンダと上記回転体とを相対的に回転させ，シリ
ンダの吸込側から上記作動室に流入した流体をシリンダ
の吐出側の作動室へ順次移送する駆動手段とを具備した
ことにある。
こうすることによって本発明は，シール性を向上させ
て効率良く圧縮できるようにするとともに，圧縮機を大
型とすることなく容量を大きく設定できるようにしたこ
とにある。
て効率良く圧縮できるようにするとともに，圧縮機を大
型とすることなく容量を大きく設定できるようにしたこ
とにある。
（実施例） 以下，本発明の一実施例を第１図〜第５図に基づいて
説明する。
説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すものである。そし
て，第１図は冷凍サイクルに使用する冷媒ガス用の密閉
型圧縮機１を示している。この圧縮機１は密閉ケース２
と，この密閉ケース２の中に配設された駆動手段として
の電動要素３および圧縮要素４とを備えている。上記電
動要素３は，密閉ケース２の内面に固定されたほぼ環状
のステータ５と，このステータ５の内側に設けられた環
状のロータ６とを有している。
て，第１図は冷凍サイクルに使用する冷媒ガス用の密閉
型圧縮機１を示している。この圧縮機１は密閉ケース２
と，この密閉ケース２の中に配設された駆動手段として
の電動要素３および圧縮要素４とを備えている。上記電
動要素３は，密閉ケース２の内面に固定されたほぼ環状
のステータ５と，このステータ５の内側に設けられた環
状のロータ６とを有している。
また，上記圧縮要素４はシリンダ７を有しており，こ
のシリンダ７の外周面には上記ロータ６が同軸的に固定
されている。そして，シリンダ７の両端は密閉ケース２
の内面に固定された軸受8,9により回転自在に支持され
ており，この軸受8,9によってシリンダ７の両端は気密
的に閉塞されている。
のシリンダ７の外周面には上記ロータ６が同軸的に固定
されている。そして，シリンダ７の両端は密閉ケース２
の内面に固定された軸受8,9により回転自在に支持され
ており，この軸受8,9によってシリンダ７の両端は気密
的に閉塞されている。
さらに，上記シリンダ７の中には，シリンダ７の内径
よりも小さな外径の円柱形状の，回転体としてのピスト
ン10が，シリンダ７の軸方向に沿って配設されている。
このピストン10は，その中心軸Ａがシリンダ７の中心軸
Ｂに対して距離ｅだけ偏心して配置されており，ピスト
ン10の外周面の一部はシリンダ７の内周面に接触してい
る。そして，ピストン10の両端部は上記軸受8,9にそれ
ぞれ回転自在に支持されている。
よりも小さな外径の円柱形状の，回転体としてのピスト
ン10が，シリンダ７の軸方向に沿って配設されている。
このピストン10は，その中心軸Ａがシリンダ７の中心軸
Ｂに対して距離ｅだけ偏心して配置されており，ピスト
ン10の外周面の一部はシリンダ７の内周面に接触してい
る。そして，ピストン10の両端部は上記軸受8,9にそれ
ぞれ回転自在に支持されている。
また，第１図中に示すように，ピストン10の一端部の
外周には係合溝（図示しない）が形成されており，この
係合溝には，シリンダ７の内周面から突出した駆動ピン
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。したがって，電動要素３に通電してシリンダ７が
ロータ６と一体に回転駆動されると，これに応じてシリ
ンダ７内の駆動ピン11も回転する。この時，駆動ピン11
は図示しない係合溝に挿入され互いに係合しているの
で，シリンダ７の回転力は，駆動ピン11及び係合溝を介
してピストン10に伝達される。加えて，駆動ピン11は係
合溝内に進退自在に挿入されているので，シリンダ７の
回転に応じて，駆動ピン11は，係合溝にわずかに挿入さ
れた状態から，係合溝内に完全に没入された状態に進退
するので，ピストン10はシリンダ７の中で，その一部が
シリンダ７の内面に接触した状態で内転する。
外周には係合溝（図示しない）が形成されており，この
係合溝には，シリンダ７の内周面から突出した駆動ピン
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。したがって，電動要素３に通電してシリンダ７が
ロータ６と一体に回転駆動されると，これに応じてシリ
ンダ７内の駆動ピン11も回転する。この時，駆動ピン11
は図示しない係合溝に挿入され互いに係合しているの
で，シリンダ７の回転力は，駆動ピン11及び係合溝を介
してピストン10に伝達される。加えて，駆動ピン11は係
合溝内に進退自在に挿入されているので，シリンダ７の
回転に応じて，駆動ピン11は，係合溝にわずかに挿入さ
れた状態から，係合溝内に完全に没入された状態に進退
するので，ピストン10はシリンダ７の中で，その一部が
シリンダ７の内面に接触した状態で内転する。
また，第２図に示すように上記ピストン10の外周面に
は，ピストン10の両端間に延びる一本の螺旋状の溝12が
設けられている。この螺旋状の溝12は，ピストン10の一
端部から他端部に亘り連続して形成されている。そし
て，溝12はピストン10の外周部で巻回しており，その始
点12aから終点12bまでの間に複数個のターンを形成して
いる。さらに，溝12はピストン10の径方向に対して傾斜
しており，その大部分における，ピストン10の径方向に
対する勾配は上記始点12aから終点12bへ徐々に小さくな
っている。
は，ピストン10の両端間に延びる一本の螺旋状の溝12が
設けられている。この螺旋状の溝12は，ピストン10の一
端部から他端部に亘り連続して形成されている。そし
て，溝12はピストン10の外周部で巻回しており，その始
点12aから終点12bまでの間に複数個のターンを形成して
いる。さらに，溝12はピストン10の径方向に対して傾斜
しており，その大部分における，ピストン10の径方向に
対する勾配は上記始点12aから終点12bへ徐々に小さくな
っている。
さらに，溝12はその大部分において，ある部位とその
部位から360度進行した部位との間の直線距離（以下，
ピッチと称する）を，図中の右側から左側，つまり，シ
リンダ７の吸込側から吐出側に向かって徐々に小さく設
定されている。
部位から360度進行した部位との間の直線距離（以下，
ピッチと称する）を，図中の右側から左側，つまり，シ
リンダ７の吸込側から吐出側に向かって徐々に小さく設
定されている。
また，この溝12はその吸込側の部位に，吸込端側へ放
物線状に湾曲する拡張部13を有している。この拡張部13
は上記溝12の始点12aから始まっており，上記始点12aか
ら１ターンの間に形成されている。そして，この拡張部
13は第２図および第３図に示すように，その始点13aか
ら中間部においては，上記溝12のピッチを徐々に拡大し
ている。
物線状に湾曲する拡張部13を有している。この拡張部13
は上記溝12の始点12aから始まっており，上記始点12aか
ら１ターンの間に形成されている。そして，この拡張部
13は第２図および第３図に示すように，その始点13aか
ら中間部においては，上記溝12のピッチを徐々に拡大し
ている。
さらに，拡張部13は，その中間部から終点13bまでの
間においては，上記溝12のピッチを徐々に縮小してい
る。ここで，第３図は，ピストン10に形成された螺旋状
の溝12の展開形状を示している。そして，図中の横軸は
ピストン10の外周を進行する溝12の位相を示しており，
また，縦軸は，ピストン10の軸方向に関する，上記始点
12aからの距離を示している。
間においては，上記溝12のピッチを徐々に縮小してい
る。ここで，第３図は，ピストン10に形成された螺旋状
の溝12の展開形状を示している。そして，図中の横軸は
ピストン10の外周を進行する溝12の位相を示しており，
また，縦軸は，ピストン10の軸方向に関する，上記始点
12aからの距離を示している。
また，上記溝12には，第４図に示す螺旋状のブレード
14が嵌め込まれている。このブレード14は例えば合成樹
脂材料からなるもので，適度な弾性を有している。そし
て，このブレード14の厚さｔは上記螺旋状の溝12の幅と
ほぼ一致している。さらに，ブレード14の各部分は，溝
12の形状に追従して弾性変形しており，且つ，溝12に対
してピストン10の径方向に沿って進退自在になってい
る。
14が嵌め込まれている。このブレード14は例えば合成樹
脂材料からなるもので，適度な弾性を有している。そし
て，このブレード14の厚さｔは上記螺旋状の溝12の幅と
ほぼ一致している。さらに，ブレード14の各部分は，溝
12の形状に追従して弾性変形しており，且つ，溝12に対
してピストン10の径方向に沿って進退自在になってい
る。
また，ブレード14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。な
お，ブレード14は，その弾性を利用してねじ込むことに
より，上記螺旋状の溝12に装着されている。
着した状態でシリンダ７の内周面上をスライドする。な
お，ブレード14は，その弾性を利用してねじ込むことに
より，上記螺旋状の溝12に装着されている。
そして，シリンダ７の内周面とピストン10の外周面と
の間の空間は，上記ブレード14によって複数の作動室15
…に仕切られている。つまり，各作動室15はブレード14
の隣合う２つの巻き間に形成されており，ブレード14に
沿ってピストン10とシリンダ７の内周面との接触部から
次の接触部まで伸びたほぼ三日月状をなしている。そし
て，各作動室15…は，ピストン10の溝12及びブレード14
の１ターンの間に形成されている。さらに，作動室15…
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。
の間の空間は，上記ブレード14によって複数の作動室15
…に仕切られている。つまり，各作動室15はブレード14
の隣合う２つの巻き間に形成されており，ブレード14に
沿ってピストン10とシリンダ７の内周面との接触部から
次の接触部まで伸びたほぼ三日月状をなしている。そし
て，各作動室15…は，ピストン10の溝12及びブレード14
の１ターンの間に形成されている。さらに，作動室15…
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。
また，第１図中に示すように，シリンダ７の吸込側に
位置する軸受８にはシリンダ７の軸方向に延びる吸込孔
16が貫通している。そして，この吸込孔16の一端はシリ
ンダ７の中に開口しており，他端には冷凍サイクルの吸
込チューブ17が接続されている。また，他方の軸受９に
は吐出孔18が形成されている。この吐出孔18の一端はシ
リンダ７の中の吐出端側に開口しており，他端は密閉ケ
ース２の内部に開口している。ここで，第１図中に19で
示すのは密閉ケース２の内部と外部とを連通させる吐出
チューブである。
位置する軸受８にはシリンダ７の軸方向に延びる吸込孔
16が貫通している。そして，この吸込孔16の一端はシリ
ンダ７の中に開口しており，他端には冷凍サイクルの吸
込チューブ17が接続されている。また，他方の軸受９に
は吐出孔18が形成されている。この吐出孔18の一端はシ
リンダ７の中の吐出端側に開口しており，他端は密閉ケ
ース２の内部に開口している。ここで，第１図中に19で
示すのは密閉ケース２の内部と外部とを連通させる吐出
チューブである。
次に，以上のように構成された圧縮機の動作について
説明する。
説明する。
まず，電動要素３に通電されるとロータ６が回転し，
このロータ６と一体にシリンダ７も回転する。そして，
これと同時に，ピストン10はその外周面の一部がシリン
ダ７の内周面に接触した状態で回転駆動される。このよ
うに，ピストン10とシリンダ７との相対的な回転運動
は，上記駆動ピン12と前記係合溝とからなる規制手段に
よって確保される。そして，ブレード14もピストン10と
一体的に回転する。
このロータ６と一体にシリンダ７も回転する。そして，
これと同時に，ピストン10はその外周面の一部がシリン
ダ７の内周面に接触した状態で回転駆動される。このよ
うに，ピストン10とシリンダ７との相対的な回転運動
は，上記駆動ピン12と前記係合溝とからなる規制手段に
よって確保される。そして，ブレード14もピストン10と
一体的に回転する。
さらに，ブレード14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14の各部
は，ピストン10の外周面とシリンダ７の内周面との接触
部に近づくに従って上記溝13に押込まれ，また，接触部
から離れるに従って上記溝13から飛出す方向に移動す
る。一方，圧縮要素４が作動されると，吸込チューブ17
および吸込孔16を通してシリンダ７に冷媒ガス（図示し
ない）が吸込まれる。
面に接触した状態で回転するため，ブレード14の各部
は，ピストン10の外周面とシリンダ７の内周面との接触
部に近づくに従って上記溝13に押込まれ，また，接触部
から離れるに従って上記溝13から飛出す方向に移動す
る。一方，圧縮要素４が作動されると，吸込チューブ17
および吸込孔16を通してシリンダ７に冷媒ガス（図示し
ない）が吸込まれる。
そして，吸込まれた冷媒ガスは，第５図（ａ）〜
（ｄ）に示すように，ブレード14の巻き間の三日月状の
作動室15に閉込められた状態で，ピストン10の回転に伴
って吐出側の作動室15に順次移送される。そして，移送
されて圧縮された冷媒ガスは，吐出側の軸受９に形成さ
れた吐出孔18から密閉ケース２の空間内に吐出され，更
に，吐出チューブ19を通して冷凍サイクル中に戻され
る。
（ｄ）に示すように，ブレード14の巻き間の三日月状の
作動室15に閉込められた状態で，ピストン10の回転に伴
って吐出側の作動室15に順次移送される。そして，移送
されて圧縮された冷媒ガスは，吐出側の軸受９に形成さ
れた吐出孔18から密閉ケース２の空間内に吐出され，更
に，吐出チューブ19を通して冷凍サイクル中に戻され
る。
以上のように構成された圧縮機によれば，ピストン10
に形成された螺旋状の溝13は、シリンダ７の吸込側から
吐出側に向かって徐々にピッチが小さくなるように形成
されている。つまり，ブレード14によって仕切られた作
動室15…は，吐出側に向かって徐々に容積が小さくなる
ように形成されている。したがって，冷媒ガスをシリン
ダ７の吸込側から吐出側に移送する間に，この冷媒ガス
を圧縮することができる。また，冷媒ガスは作動室15内
に閉込められた状態で移送かつ圧縮されるため，圧縮機
の吐出側に逆止弁を設けない場合でも，ガスを効率良く
圧縮できる。
に形成された螺旋状の溝13は、シリンダ７の吸込側から
吐出側に向かって徐々にピッチが小さくなるように形成
されている。つまり，ブレード14によって仕切られた作
動室15…は，吐出側に向かって徐々に容積が小さくなる
ように形成されている。したがって，冷媒ガスをシリン
ダ７の吸込側から吐出側に移送する間に，この冷媒ガス
を圧縮することができる。また，冷媒ガスは作動室15内
に閉込められた状態で移送かつ圧縮されるため，圧縮機
の吐出側に逆止弁を設けない場合でも，ガスを効率良く
圧縮できる。
さらに，逆止弁を省略できることから，圧縮機の構成
の簡略化および部品点数の削減を図ることができる。ま
た，電動要素３のロータ６は圧縮要素４のシリンダによ
って支持されていることから，ロータ６を支持するため
の専用の回転軸や軸受等を設ける必要がない。したがっ
て，圧縮機の構成をより一層簡略化することができ，部
品点数の削減が可能になる。
の簡略化および部品点数の削減を図ることができる。ま
た，電動要素３のロータ６は圧縮要素４のシリンダによ
って支持されていることから，ロータ６を支持するため
の専用の回転軸や軸受等を設ける必要がない。したがっ
て，圧縮機の構成をより一層簡略化することができ，部
品点数の削減が可能になる。
さらに，シリンダ７とピストン10とは，互いに同一方
向に回転した状態で互いに接触している。このため，こ
れらの部材間の摩擦は小さく，それぞれが円滑に回転で
きるので，振動や騒音が少ない。
向に回転した状態で互いに接触している。このため，こ
れらの部材間の摩擦は小さく，それぞれが円滑に回転で
きるので，振動や騒音が少ない。
さらに，溝12は拡張部13を有しているので，螺旋状の
溝が第３図中に２点鎖線12cで示すように単調に延びる
ものに比べて，吸込端側の作動室15aの容積が大きい。
つまり，上記溝12の１ターンの間に形成される上記作動
室15aの容積は，第２図中及び第３図中に一点鎖線12と
２点鎖線12cとで仕切られた領域Ｃで示す分を含んでい
る。このため，上記作動室15aの容積は，螺旋状の溝の
ピッチが始点から終点にかけて一貫して小さくなるもの
に比べて大となる。
溝が第３図中に２点鎖線12cで示すように単調に延びる
ものに比べて，吸込端側の作動室15aの容積が大きい。
つまり，上記溝12の１ターンの間に形成される上記作動
室15aの容積は，第２図中及び第３図中に一点鎖線12と
２点鎖線12cとで仕切られた領域Ｃで示す分を含んでい
る。このため，上記作動室15aの容積は，螺旋状の溝の
ピッチが始点から終点にかけて一貫して小さくなるもの
に比べて大となる。
そして，溝12に拡張部13を形成したものでは，ピスト
ン10や溝12のそれぞれの全長，および，溝12のターン数
などが等しいものに比べて排除容積が大となる。したが
って，装置を大型にすることなく大容量を得ることがで
き，冷凍サイクルの能力が大となる。
ン10や溝12のそれぞれの全長，および，溝12のターン数
などが等しいものに比べて排除容積が大となる。したが
って，装置を大型にすることなく大容量を得ることがで
き，冷凍サイクルの能力が大となる。
なお，第６図に示すように，螺旋状の溝12の一部に等
ピッチ部20,20を形成してもよい。つまり，この等ピッ
チ部20,20は，ピストン10の径方向に対して一定な勾配
で形成されている。そして，この等ピッチ部20,20によ
り，移送・圧縮される冷媒ガスの圧力変化の具合を調節
することができる。
ピッチ部20,20を形成してもよい。つまり，この等ピッ
チ部20,20は，ピストン10の径方向に対して一定な勾配
で形成されている。そして，この等ピッチ部20,20によ
り，移送・圧縮される冷媒ガスの圧力変化の具合を調節
することができる。
また，本実施例では拡張部13を，溝12の始点からの１
ターンに設定しているが，本発明はこれに限定されるも
のではなく，拡張部13の全長を，溝12の１ターンより大
きく，或いは，溝12の１ターンより小さく設定してもよ
い。そして，このようにすることにより，移送・圧縮さ
れる冷媒ガスの圧力を容易に調節することができる。
ターンに設定しているが，本発明はこれに限定されるも
のではなく，拡張部13の全長を，溝12の１ターンより大
きく，或いは，溝12の１ターンより小さく設定してもよ
い。そして，このようにすることにより，移送・圧縮さ
れる冷媒ガスの圧力を容易に調節することができる。
なお，本発明の圧縮機は，冷凍サイクルに限らず，他
の圧縮機にも適用することができる。
の圧縮機にも適用することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明は，流体の吸込側と吐出側
とを有するシリンダと，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配置されたピストンロー
タと，このピストンロータの外周にて前記吸込側から前
記吐出側に向けて次第にピッチが小さくなるように螺旋
状に形成された螺旋溝内に進退自在に嵌入されて，前記
ピストンロータと前記シリンダとの隙間をこのシリンダ
の軸方向に沿って複数の動作室に区画するブレードとを
有する流体圧縮機において，前記ピストンロータの螺旋
溝にはその吸込側の部位に吸込側へ放物線状に湾曲する
拡張部が形成されるようにしたものである。
とを有するシリンダと，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配置されたピストンロー
タと，このピストンロータの外周にて前記吸込側から前
記吐出側に向けて次第にピッチが小さくなるように螺旋
状に形成された螺旋溝内に進退自在に嵌入されて，前記
ピストンロータと前記シリンダとの隙間をこのシリンダ
の軸方向に沿って複数の動作室に区画するブレードとを
有する流体圧縮機において，前記ピストンロータの螺旋
溝にはその吸込側の部位に吸込側へ放物線状に湾曲する
拡張部が形成されるようにしたものである。
したがって，本発明はシール性に優れ効率よく流体を
圧縮できるとともに，溝に拡張部を形成したことによ
り，ピストンや溝のそれぞれの全長および溝のターン数
などを大きくしなくても，吸込側の作動室の容積を大と
することができ，装置を大型にすることなく大容量を得
て，冷凍サイクルの能力が大となる効果がある。
圧縮できるとともに，溝に拡張部を形成したことによ
り，ピストンや溝のそれぞれの全長および溝のターン数
などを大きくしなくても，吸込側の作動室の容積を大と
することができ，装置を大型にすることなく大容量を得
て，冷凍サイクルの能力が大となる効果がある。
第１図〜第５図は本発明の一実施例を示すもので，第１
図は流体圧縮機の全体を示す縦断側面図，第２図はピス
トン及び螺旋状の溝を概略的に示す側面図，第３図は螺
旋状の溝と作動室の容積との関係を示すグラフ，第４図
はブレードの側面図，第５図（ａ）〜第５図（ｄ）は冷
媒ガスの圧縮過程をそれぞれ示す一部縦断した側面図，
第６図は変形例を示すもので，螺旋状の溝と作動室の容
積との関係を示すグラフである。 ２……密閉ケース,3……電動要素（駆動手段）,7……シ
リンダ,10……ピストン（回転体）,12……螺旋状の溝,1
3……拡張部,14……ブレード,15……作動室。
図は流体圧縮機の全体を示す縦断側面図，第２図はピス
トン及び螺旋状の溝を概略的に示す側面図，第３図は螺
旋状の溝と作動室の容積との関係を示すグラフ，第４図
はブレードの側面図，第５図（ａ）〜第５図（ｄ）は冷
媒ガスの圧縮過程をそれぞれ示す一部縦断した側面図，
第６図は変形例を示すもので，螺旋状の溝と作動室の容
積との関係を示すグラフである。 ２……密閉ケース,3……電動要素（駆動手段）,7……シ
リンダ,10……ピストン（回転体）,12……螺旋状の溝,1
3……拡張部,14……ブレード,15……作動室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−51401（ＪＰ，Ｕ) 米国特許2527536（ＵＳ，Ａ) 米国特許2401189（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04C 18/30 - 18/352
Claims (1)
- 【請求項１】流体の吸込側と吐出側とを有するシリンダ
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
心して配置されたピストンロータと， このピストンロータの外周にて前記吸込側から前記吐出
側に向けて次第にピッチが小さくなるように螺旋状に形
成された螺旋溝内に進退自在に嵌入されて，前記ピスト
ンロータと前記シリンダとの隙間をこのシリンダの軸方
向に沿って複数の動作室に区画するブレードと， 前記シリンダと前記ピストンロータとを相対的に回転さ
せ，シリンダの吸込側から前記作動室に流入した流体を
シリンダの吐出側の動作室へ順次移送する駆動手段とを
有する流体圧縮機において， 前記ピストンロータの吸込側の部位の螺旋溝は他の部位
の螺旋溝に対して吸込側へ放物線状に湾曲して形成され
ていることを特徴とする流体圧縮機。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1020216A JP2804060B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 流体圧縮機 |
| KR1019890020070A KR930004663B1 (ko) | 1989-01-30 | 1989-12-29 | 스크루형 유체 압축기 |
| US07/469,373 US4997352A (en) | 1989-01-30 | 1990-01-24 | Rotary fluid compressor having a spiral blade with an enlarging section |
| EP90101528A EP0381061B1 (en) | 1989-01-30 | 1990-01-25 | Fluid compressor |
| DE90101528T DE69001910T2 (de) | 1989-01-30 | 1990-01-25 | Fluid-Kompressor. |
| CN 90100434 CN1015486B (zh) | 1989-01-30 | 1990-01-26 | 流体压缩机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1020216A JP2804060B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 流体圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02201076A JPH02201076A (ja) | 1990-08-09 |
| JP2804060B2 true JP2804060B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=12020968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1020216A Expired - Lifetime JP2804060B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 流体圧縮機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804060B2 (ja) |
| KR (1) | KR930004663B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0495602B1 (en) * | 1991-01-14 | 1995-08-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Axial flow fluid compressor |
-
1989
- 1989-01-30 JP JP1020216A patent/JP2804060B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-29 KR KR1019890020070A patent/KR930004663B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02201076A (ja) | 1990-08-09 |
| KR900011992A (ko) | 1990-08-02 |
| KR930004663B1 (ko) | 1993-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080717 Year of fee payment: 10 |
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