JP2829018B2 - Fluid compressor - Google Patents

Fluid compressor

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JP2829018B2
JP2829018B2 JP1021101A JP2110189A JP2829018B2 JP 2829018 B2 JP2829018 B2 JP 2829018B2 JP 1021101 A JP1021101 A JP 1021101A JP 2110189 A JP2110189 A JP 2110189A JP 2829018 B2 JP2829018 B2 JP 2829018B2
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cylinder
peripheral surface
groove
blade
suction
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誠 早野
寛二 坂田
仁司 服部
尚哉 両角
正幸 奥田
盛彰 下田
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Toshiba Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明はたとえば冷凍サイクルの冷媒ガスを圧縮す
る流体圧縮機に係り、特にヘリカルブレード方式の流体
圧縮機に関する。
The present invention relates to a fluid compressor for compressing a refrigerant gas of a refrigeration cycle, for example, and more particularly to a helical blade type fluid compressor.

(従来の技術) 従来より圧縮機としてレシプロ式、ロータリ式など各
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
などの駆動部や圧縮機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
精度や組立て精度を高める必要があるが、そうすると製
造コストが高くなる。
(Prior Art) Conventionally, various compressors such as a reciprocating compressor and a rotary compressor have been known. However, in these compressors, the structure of a drive unit such as a crankshaft for transmitting the rotational force to the compressor unit and the compressor unit is complicated, and the number of parts is large. Further, in such a conventional compressor, it is necessary to provide a check valve on the discharge side in order to increase the compression efficiency. However, since the pressure difference between the two sides of the check valve is very large, Gas leaks easily and compression efficiency is low. In order to solve such a problem, it is necessary to increase the dimensional accuracy and the assembling accuracy of each component, but this increases the manufacturing cost.

一方、上記のような問題がない密閉形圧縮機として本
出願人は先に第11図を示すヘリカルブレード方式のもの
を出願した。第11図は従来のヘリカルブレード方式の流
体圧縮機の主要部である、これは、シリンダaと、この
シリンダaの内側に偏心(第11図中eは偏心量を示
す。)して配置され、シリンダaに対して相対的に旋回
運動(偏心回転運動)する回転体bと、回転体bの外面
に螺旋状に形成された溝c(第12図参照)に挿入された
ブレードdとを備えている。ブレードdはシリンダaに
対する回転体bの旋回運動に伴って、上記溝c内を摺動
してその深さ方向に出入りする。そして、シリンダaお
よび回転体bの両端は軸受f,gに回転自在に支持され、
各軸受f,gにはそれぞれ吸込み口h及び吐出し口jが設
けられている。上記溝cは吸込み口hから吐出し口jに
向かって徐々にピッチが狭くなっている。
On the other hand, the present applicant has previously filed a helical blade type compressor shown in FIG. FIG. 11 shows a main part of a conventional helical blade type fluid compressor, which is disposed eccentrically (e in FIG. 11 indicates the amount of eccentricity) inside a cylinder a. A rotating body b that makes a revolving motion (eccentric rotating motion) relative to the cylinder a, and a blade d inserted into a groove c (see FIG. 12) formed in a spiral shape on the outer surface of the rotating body b. Have. The blade d slides in the groove c and moves in and out in the depth direction along with the turning movement of the rotating body b with respect to the cylinder a. And both ends of the cylinder a and the rotating body b are rotatably supported by bearings f and g,
Each of the bearings f and g is provided with a suction port h and a discharge port j. The pitch of the groove c gradually narrows from the suction port h toward the discharge port j.

このピッチ変化にもとづき深さ方向に出入りするブレ
ードdと回転体bとの摩擦力により、吸込端側における
シリンダa方向へのブレードdの押し上げ力が小さくな
り、したがって吸込端側でブレードdとシリンダaとの
間に隙間が発生し易くなる。そこで、このような問題を
解決するために、ブレードdの吸込側端は1巻以内の範
囲で螺旋ピッチを小さくして、シリンダaからブレード
dへの押し上げ力を垂直に受ける部分を設けて、吸込み
端側でブレード端の出入りをし易くしている。
Due to the frictional force between the rotating body b and the blade d that moves in and out in the depth direction based on this pitch change, the pushing-up force of the blade d in the direction of the cylinder a on the suction end side decreases, and therefore, the blade d and the cylinder a is likely to be generated between them. Therefore, in order to solve such a problem, the suction side end of the blade d has a helical pitch reduced within a range of one turn, and a portion for vertically receiving a pushing force from the cylinder a to the blade d is provided. The end of the blade is easily moved in and out on the suction end side.

このような構成において、シリンダaおよび回転体b
を相対的に旋回運動させると、吸込み口hからシリンダ
aと回転体bとの間の空間に吸込まれたガスなどの被圧
縮流体は圧縮される。すなわち、上記空間はシリンダa
に対する回転体bの旋回運動に伴い、吐出し口j側に移
動されるが、上記溝cのピッチが徐々に小さくなってい
るため、ブレードdで仕切られた上記空間、つまり複数
の作動室の容積は吐出し口j側に行くにつれて次第に小
さくなっている。したがって、上記空間に入った被圧縮
流体は徐々に圧縮されて、最終的に吐出し口jから吐出
される。
In such a configuration, the cylinder a and the rotating body b
Is relatively swirled, the fluid to be compressed such as gas sucked into the space between the cylinder a and the rotating body b from the suction port h is compressed. That is, the space is cylinder a
Is moved to the discharge port j side in accordance with the turning motion of the rotating body b with respect to the above, but since the pitch of the groove c is gradually reduced, the space partitioned by the blade d, that is, the plurality of working chambers The volume gradually decreases toward the discharge port j side. Therefore, the compressed fluid entering the space is gradually compressed and finally discharged from the discharge port j.

この圧縮動作において吸込側の1番目の作動室kへの
被圧縮流体の導入は、ブレードdの吸込側端部とシリン
ダaおよび回転体bによって形成される導入通路を通し
て行われる。この時の作動室kは、吸込側端における1
巻以上の範囲でピッチを狭めたブレードdの符号d2で示
される端部側部分を使用して形成している。このため、
作動室kが2番目の作動室lより容積が小さくなる状態
が発生し、吸込んだガスを膨張させる欠点がある。した
がって、圧縮のための入力増大を招く欠点がある。
In this compression operation, the introduction of the fluid to be compressed into the first working chamber k on the suction side is performed through an introduction passage formed by the suction side end of the blade d and the cylinder a and the rotating body b. The working chamber k at this time is 1 at the suction side end.
The blade d is formed by using an end portion of the blade d whose pitch is narrowed in the range of the winding or more, which is indicated by reference numeral d2. For this reason,
A state in which the working chamber k has a smaller volume than the second working chamber 1 occurs, and there is a disadvantage that the sucked gas expands. Therefore, there is a disadvantage that the input for compression is increased.

(発明が解決しようとする課題) この発明は上記事情に基づきなされたもので、その目
的とするところは、ヘリカルブレード方式のものにあっ
て、被圧縮流体の膨張による損失を防止し効率を向上で
きる流体圧縮機を得ることにある。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is a helical blade type, which prevents loss due to expansion of a fluid to be compressed and improves efficiency. To obtain a fluid compressor that can be used.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するためにこの発明は、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、外周面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旋回可能な円柱
状の回転体と、この回転体の外周面に設けられ上記シリ
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
成された螺旋状の溝と、この溝に出入自在に嵌込まれる
とともに上記シリンダの内周面に密接する外周面を有し
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、を備
え、上記吸込側に位置する上記回転体の端部外周面に、
上記螺旋状の溝を横切ってこの溝よりも深く形成される
とともに上記吸込側に形成される1番目の作動室のみに
被圧縮流体を導入する吸入溝を設けたことを特徴とする
ものである。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, the present invention provides a cylinder,
A cylindrical rotating body which is disposed eccentrically along the axial direction of the cylinder and is rotatable relative to the cylinder with a part of the outer peripheral surface being in contact with the inner peripheral surface of the cylinder; A helical groove provided on the outer peripheral surface of the rotating body and formed at a pitch that gradually decreases from the suction side to the discharge side of the cylinder; A helical blade having an outer peripheral surface to define a space between an inner peripheral surface of the cylinder and an outer peripheral surface of the rotating body into a plurality of working chambers, and the rotating body positioned on the suction side. On the outer peripheral surface of the end of
A suction groove is formed so as to cross the spiral groove and to be deeper than the groove and to introduce a compressed fluid only into a first working chamber formed on the suction side. .

(作用) この発明の流体圧縮機において、回転体の端部外面に
設けた吸入溝は螺旋状の溝よりも深いから、螺旋状の溝
にブレードが最大に埋没した状態においても、このブレ
ードによって吸入溝が塞がることがない。そして、吸入
溝は螺旋状の溝を横切っているから、この吸入溝を通し
て1番目の作動室は常に吸込側との連通した関係を維持
する。すなわち、1番目の作動室への被圧縮流体の導入
通路を常時確保できる。したがって、吸込側と連通した
1番目の作動室の実質的な容積を2番目以降の作動室の
容積よりも大きく確保でき、それにより吸込んだ被圧縮
流体の膨張を防止できる。
(Operation) In the fluid compressor of the present invention, since the suction groove provided on the outer surface of the end portion of the rotating body is deeper than the spiral groove, even when the blade is maximally buried in the spiral groove, the blade is formed by the blade. The suction groove is not blocked. Since the suction groove traverses the spiral groove, the first working chamber always maintains a communication relationship with the suction side through the suction groove. That is, the introduction passage of the fluid to be compressed into the first working chamber can be always secured. Therefore, the substantial volume of the first working chamber communicating with the suction side can be ensured larger than the volumes of the second and subsequent working chambers, thereby preventing the suctioned compressed fluid from expanding.

(実施例) 以下、この発明の一実施例を第1図から第10図を参照
して説明する。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を示す。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。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a hermetic compressor 1 for a refrigerant gas used in a refrigeration cycle. The compressor 1 includes a closed case 2, and an electric element 3 and a compression element 4 as driving means disposed in the closed case 2. The electric element 3 includes a substantially annular stator 5 fixed to the inner surface of the closed case 2 and an annular rotor 6 provided inside the stator 5.

第1,2図に示すように上記圧縮要素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、これら軸受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。すなわち、上
記軸受8、9は上記シリンダ7の端部が回転自在に嵌合
したボス部8a、9aと、これらボス部8a、9aよりも大径で
上記密閉ケース2の内面に固定された基部8b、9bとから
なる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the compression element 4 has a cylinder 7, and the rotor 6 is coaxially fixed to the outer peripheral surface of the cylinder 7. Both ends of the cylinder 7 are rotatably supported by bearings 8 and 9 fixed to the inner surface of the sealed case 2. Both ends of the cylinder 7 are hermetically closed by these bearings 8 and 9. That is, the bearings 8 and 9 are composed of boss portions 8a and 9a in which the ends of the cylinder 7 are rotatably fitted, and a base portion which is larger in diameter than the boss portions 8a and 9a and is fixed to the inner surface of the sealed case 2. 8b and 9b.

上記シリンダ7の中には、シリンダ7の内径よりも小
さな外径の円柱状の回転体としてのピストン11がシリン
ダ7の軸方向に沿って配設されている。ピストン11は鉄
系その他の材料からなり、これは、その中心軸Aがシリ
ンダ7の中心軸Bに対して偏心量eだけ第1,2図におい
て下方に偏心して配設されており、それによってピスト
ン11の外周面の一部はシリンダ7の内周面に線接触して
いる。
In the cylinder 7, a piston 11 as a columnar rotating body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylinder 7 is disposed along the axial direction of the cylinder 7. The piston 11 is made of an iron-based or other material, and its central axis A is disposed eccentrically downward with respect to the central axis B of the cylinder 7 in FIG. Part of the outer peripheral surface of the piston 11 is in line contact with the inner peripheral surface of the cylinder 7.

上記ピストン11の軸方向両端部にはそれぞれ支軸部12
a、12bが設けられ、これら支軸部12a、12bはそれぞれ上
記軸受8、9に形成された軸受穴8c、9cに回転自在に挿
入支持されている。
At both ends in the axial direction of the piston 11, a support shaft portion 12 is provided.
a and 12b are provided, and these shaft portions 12a and 12b are rotatably inserted and supported in bearing holes 8c and 9c formed in the bearings 8 and 9, respectively.

上記ピストン11の一方の支軸部12aには第3,4図に夫々
示すように断面正方形状の角柱部13が形成されている。
この角柱部13には第4図に示すように矩形状の長孔14が
穿設されたオルダムリング15が設けられている。つま
り、角柱部13には、オルダムリング15がその長孔14の長
手方向に沿ってスライド自在に嵌合されている。上記オ
ルダムリング15の外周面には、上記長孔14の長手方向と
直交する径方向に一対のピン16の一端部がそれぞれスラ
イド自在に嵌挿されている。これらピン16の他端部は上
記シリンダ7の周壁に穿設された嵌合孔17に嵌合固定さ
れている。
A prism section 13 having a square cross section is formed on one support shaft section 12a of the piston 11 as shown in FIGS.
As shown in FIG. 4, the prism 13 is provided with an Oldham ring 15 having a rectangular long hole 14 formed therein. That is, the Oldham ring 15 is slidably fitted in the prism 13 along the longitudinal direction of the long hole 14. One end of a pair of pins 16 is slidably fitted on the outer peripheral surface of the Oldham ring 15 in a radial direction orthogonal to the longitudinal direction of the long hole 14. The other ends of the pins 16 are fitted and fixed in fitting holes 17 formed in the peripheral wall of the cylinder 7.

それによって、上記ピストン11はシリンダ7に、この
シリンダ7の径方向に対して偏心自在に結合されてい
る。したがって、上記電動要素3に通電してシリンダ7
とロータ6とが一体に回転駆動されると、シリンダ7の
回転力は上記オルダムリング15を介してピストン11に伝
達されるようになっている。なお、上記嵌合孔17は蓋部
材18によって気密に閉塞されている。そして、ピストン
11はシリンダ7の中でその一部がシリンダ7の内面に接
触した状態で前記偏心量eを半径として旋回する。この
ようなシリンダ7に対するピストン11の相対的旋回運動
を行なわせる手段は、上記電動要素3、ロータ6、シリ
ンダ7、及び上記オルダム機構等により形成されてい
る。
Thereby, the piston 11 is connected to the cylinder 7 eccentrically in the radial direction of the cylinder 7. Therefore, the electric element 3 is energized to
When the rotor 6 and the rotor 6 are integrally rotated, the rotational force of the cylinder 7 is transmitted to the piston 11 via the Oldham ring 15. The fitting hole 17 is hermetically closed by a cover member 18. And the piston
Numeral 11 turns around the eccentricity e as a radius in a state where a part of the cylinder 7 is in contact with the inner surface of the cylinder 7. Means for causing the relative rotation of the piston 11 with respect to the cylinder 7 is formed by the electric element 3, the rotor 6, the cylinder 7, the Oldham mechanism, and the like.

上記ピストン11の外周面には、第1,2図に夫々示すよ
うにピストン11の軸方向に沿って螺旋状の溝19が形成さ
れている。この溝19のピッチはこれら図面における右側
から左側、つまりシリンダ7の吸込側から吐出側に向か
って徐々に小さく形成されている。
A spiral groove 19 is formed on the outer peripheral surface of the piston 11 along the axial direction of the piston 11, as shown in FIGS. The pitch of the groove 19 is gradually reduced from the right side to the left side in these drawings, that is, from the suction side to the discharge side of the cylinder 7.

上記溝19には螺旋状をなすブレード21が嵌込まれてい
る。このブレード21は合成樹脂系その他の材料製であっ
て、その両端部はそれぞれピストン11の略軸直角方向に
沿う平面内に設けられている。このような端部処理によ
って、ブレード21の溝19への出入りを容易にして、ブレ
ード21とシリンダ7との間に隙間が発生しないようにし
てある。さらに、ブレード21の厚さ寸法は上記螺旋状の
溝19の幅寸法とほぼ一致しており、ブレード21の各部は
溝19に対してピストン11のほぼ径方向に進退自在となっ
ている。上記ブレード21の外周面はシリンダ7の内周面
に密接しており、その状態でシリンダ7の内周面上をス
ライドする。
A spiral blade 21 is fitted in the groove 19. The blade 21 is made of a synthetic resin or other material, and both ends of the blade 21 are provided in a plane substantially perpendicular to the axis of the piston 11. By such end treatment, the blade 21 can easily enter and exit the groove 19 so that no gap is generated between the blade 21 and the cylinder 7. Further, the thickness dimension of the blade 21 is substantially equal to the width dimension of the spiral groove 19, and each part of the blade 21 can freely advance and retreat in the radial direction of the piston 11 with respect to the groove 19. The outer peripheral surface of the blade 21 is in close contact with the inner peripheral surface of the cylinder 7 and slides on the inner peripheral surface of the cylinder 7 in this state.

上記シリンダ7の内周面とピストン11の外周面との間
の空間は、上記ブレード21によって複数の作動室22に仕
切られている。つまり、各作動室22は、ブレード21の隣
り合う2つの巻き間に形成されており、ブレード21に沿
ってピストン11とシリンダ7の内周面との接触部からつ
ぎの接触部まで伸びたほぼ三日月状をなしている。そし
て、作動室22の容積は、シリンダ7の吸込側から吐出側
へゆくにしたがって徐々に小さくなっている。
The space between the inner peripheral surface of the cylinder 7 and the outer peripheral surface of the piston 11 is partitioned into a plurality of working chambers 22 by the blade 21. That is, each working chamber 22 is formed between two adjacent turns of the blade 21, and extends substantially from the contact portion between the piston 11 and the inner peripheral surface of the cylinder 7 along the blade 21 to the next contact portion. It has a crescent shape. The volume of the working chamber 22 gradually decreases as going from the suction side to the discharge side of the cylinder 7.

上記シリンダ7の吸込側に位置する一方の軸受8には
第1図に示すように吸込孔23が軸方向に貫通している。
この吸込孔23の一端はシリンダ7の内部に連通し、他端
には冷凍サイクルの吸込チューブ24が接続されている。
また、上記シリンダ7の吐出側に位置する他方の軸受9
には第1図に示すように吐出孔25が穿設されている。こ
の吐出孔25の一端はシリンダ7の吐出側に連通されてお
り、他端は密閉ケース2の内部に開口されている。
One of the bearings 8 located on the suction side of the cylinder 7 has a suction hole 23 penetrating in the axial direction as shown in FIG.
One end of the suction hole 23 communicates with the inside of the cylinder 7, and the other end is connected to a suction tube 24 of a refrigeration cycle.
The other bearing 9 located on the discharge side of the cylinder 7
In FIG. 1, a discharge hole 25 is formed as shown in FIG. One end of the discharge hole 25 communicates with the discharge side of the cylinder 7, and the other end is opened inside the closed case 2.

上記ピストン11には第1図に示すように油導入路26が
その中心軸Aに沿って穿設されている。この油導入路26
の一端は螺旋状の溝19の吐出側の底部に連通し、他端は
一方の軸受8に穿設された通孔27の一端に連通してい
る。この通孔27の他端には一端を密閉ケース2の底部に
位置させた導入管28の他端が接続されている。密閉ケー
ス2の底部には潤滑オイル29が蓄えられている。したが
って、密閉ケース2内の圧力が上昇すれば、上記潤滑オ
イル29が導入管28、通孔27および油導入路26を通って上
記溝19の底部とブレード21との間の空間に導入される。
As shown in FIG. 1, an oil introduction passage 26 is formed in the piston 11 along the center axis A thereof. This oil introduction channel 26
Has one end communicating with the bottom of the spiral groove 19 on the discharge side, and the other end communicating with one end of a through hole 27 formed in one bearing 8. The other end of the through hole 27 is connected to the other end of the introduction pipe 28 whose one end is located at the bottom of the sealed case 2. A lubricating oil 29 is stored at the bottom of the closed case 2. Therefore, when the pressure in the sealed case 2 increases, the lubricating oil 29 is introduced into the space between the bottom of the groove 19 and the blade 21 through the introduction pipe 28, the through hole 27, and the oil introduction passage 26. .

さらに、上記シリンダ7の吸込側に位置するピストン
11の端部の外周面には、第1図〜第3図に示すように螺
旋状の溝19を横切って吸入溝31が刻設されている。この
吸入溝31は、螺旋状の溝19よりも深く形成されていると
ともに、例えばピストン11の軸方向に沿って形成されて
いて、その一端はピストン11の大径部11aの端面に開放
されている。しかも、この実施例ではシリンダ7の吸込
側にオルダムリング15を配設した関係により、このリン
グ15の長孔14と対向して(第1,4図参照)上記一端は大
径部11aの端面に開放されている。このような長孔14と
吸入溝31の一端との位置関係により、長孔14を冷媒ガス
の通路として利用し、オリダムリング15か吸込まれる冷
媒ガスの通路抵抗となることを少なくしている。また、
吸入溝31の他端側はシリンダ7の吸入側に位置する1番
目の作動室22のみに連通して開放されている。
Further, a piston located on the suction side of the cylinder 7
As shown in FIGS. 1 to 3, a suction groove 31 is cut across the spiral groove 19 on the outer peripheral surface of the end portion of the eleventh portion. The suction groove 31 is formed deeper than the spiral groove 19, and is formed, for example, along the axial direction of the piston 11, one end of which is open to the end surface of the large diameter portion 11a of the piston 11. I have. In addition, in this embodiment, due to the arrangement of the Oldham ring 15 on the suction side of the cylinder 7, the one end faces the long hole 14 of the ring 15 (see FIGS. 1 and 4). Open to the public. Due to such a positional relationship between the long hole 14 and one end of the suction groove 31, the long hole 14 is used as a passage for the refrigerant gas, and the passage resistance of the refrigerant gas sucked into the orifice ring 15 is reduced. I have. Also,
The other end of the suction groove 31 is opened to communicate only with the first working chamber 22 located on the suction side of the cylinder 7.

以上の構成の吸入溝31によって、吸込チューブ24から
シリンダ7内へ吸引される冷媒ガスを、上記吸入溝31を
通して上記1番目の作動室22に途切れることなく確実に
導入させるようにしている。
With the suction groove 31 having the above-described configuration, the refrigerant gas sucked from the suction tube 24 into the cylinder 7 can be reliably introduced into the first working chamber 22 through the suction groove 31 without interruption.

また、吸入溝31は第3図に示すように吸込側のブレー
ド端21aからピストン11の周方向にずれた位置において
設けてあり、それによって1番目の作動室の軸方向寸法
が略最大になった部分に配置された吸入溝31を通して冷
媒ガスを吸込んで、このガスを膨張させることなく、よ
り効率よく圧縮できるようにしてある。
The suction groove 31 is provided at a position shifted in the circumferential direction of the piston 11 from the blade end 21a on the suction side as shown in FIG. 3, so that the axial dimension of the first working chamber becomes substantially maximum. The refrigerant gas is sucked through the suction groove 31 disposed at the portion where the gas flows, so that the gas can be compressed more efficiently without expanding.

なお、密閉ケース2には第1図に示すようにその内部
と外部とを連通させる吐出チューブ32が接続されてい
る。
As shown in FIG. 1, a discharge tube 32 that connects the inside and the outside of the closed case 2 is connected to the closed case 2.

つぎに、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。
Next, the operation of the compressor configured as described above will be described.

まず、電動要素3に通電するとロータ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。シリンダ7
が回転すれば、ピストン11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。つま
り、上記偏心量eを半径としてピストン11がシリンダ7
に対して旋回される。なお、第10図中矢印で示すように
ピストン7およびピストン11の回転方向は吸込側から見
て時計回り方向である。このような、ピストン11とシリ
ンダ7との相対的な旋回運動(回転偏心運動)は、ピス
トン11の角柱部13に設けられたオルダムリング15によっ
て確保される。そして、ブレード21もピストン11と一体
的に回転する。
First, when power is supplied to the electric element 3, the rotor 6 rotates, and the cylinder 7 also rotates integrally with the rotor 6. Cylinder 7
Is rotated, the piston 11 is driven to rotate with a part of its outer peripheral surface in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 7. That is, using the eccentricity e as a radius, the piston 11
Is turned against. As shown by arrows in FIG. 10, the rotation directions of the piston 7 and the piston 11 are clockwise as viewed from the suction side. Such a relative pivoting motion (rotational eccentric motion) between the piston 11 and the cylinder 7 is ensured by the Oldham ring 15 provided on the prism 13 of the piston 11. Then, the blade 21 also rotates integrally with the piston 11.

上記ブレード21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21の各部は、ピ
ストン11の外周面とシリンダ7の内周面との接触部に近
付くにしたがって上記溝19に押込まれ、また接触部から
離れるにしたがって上記溝19から突出する方向に移動す
る。
Since the blade 21 rotates with its outer peripheral surface being in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 7, each part of the blade 21 moves toward the contact portion between the outer peripheral surface of the piston 11 and the inner peripheral surface of the cylinder 7. It is pushed into the groove 19 and moves in a direction protruding from the groove 19 as it moves away from the contact portion.

以上のような圧縮要素4の作動により、吸込チューブ
24および吸込孔23を通った冷媒ガスがシリンダ7内に吸
込まれる。そして、この吸込みは途切れることなく連続
してなされる。
By the operation of the compression element 4 as described above, the suction tube
The refrigerant gas that has passed through 24 and the suction hole 23 is sucked into the cylinder 7. This suction is performed continuously without interruption.

つまり、ピストン11の端部外面に螺旋状の溝19を横切
って設けられている吸入溝31は螺旋状の溝19よりも深い
から、ブレード21が押込まれて溝19に最大に埋没した状
態においても、このブレード21によって吸入溝31が塞が
れることがない。このため、1番目の作動室22と吸込端
側空間(オルダムリング15側の空間)とは、吸入溝31を
通して常に連通した状態を維持できる。すなわち、1番
目の作動室22への冷媒ガスの導入通路を上記吸入溝31に
より常時確保できる。
That is, since the suction groove 31 provided across the spiral groove 19 on the outer surface of the end of the piston 11 is deeper than the spiral groove 19, in a state where the blade 21 is pushed in and buried in the groove 19 to the maximum. Also, the suction groove 31 is not blocked by the blade 21. For this reason, the first working chamber 22 and the suction end side space (the space on the Oldham ring 15 side) can be maintained in a state of always communicating with each other through the suction groove 31. That is, a passage for introducing the refrigerant gas into the first working chamber 22 can be always secured by the suction groove 31.

したがって、シリンダ7とピストン11との相対的な回
転運動によりピストン11がシリンダ7内を1回旋回する
たびに、ブレード21の吸込側端部のブレード端21aが完
全に溝19内に埋没して、ブレード21とシリンダ7および
ピストン11によって形成される導入通路の入口が、シリ
ンダ7の内周面で閉じられるにも拘らず、上記吸入溝31
を通して吸込側1番目の作動室22へ冷媒ガスが常に導入
される。
Therefore, each time the piston 11 rotates once in the cylinder 7 due to the relative rotational movement between the cylinder 7 and the piston 11, the blade end 21a of the suction side end of the blade 21 is completely buried in the groove 19. Although the inlet of the introduction passage formed by the blade 21, the cylinder 7, and the piston 11 is closed by the inner peripheral surface of the cylinder 7, the suction groove 31
The refrigerant gas is always introduced into the first working chamber 22 on the suction side.

このため、後述の圧縮作動における冷媒ガスの膨張を
防止できる。つまり、吸入溝31の連通により吸込側と連
通した1番目の作動室22の実質的な容積を、2番目以降
の作動室22の容積よりも常に大きく確保できるので、そ
れにより吸込んだ冷媒ガスの膨張を防止できるものであ
る。したがって、圧縮のための入力の増大を抑制でき、
圧縮機の効率を向上できる。
Therefore, expansion of the refrigerant gas in the compression operation described below can be prevented. In other words, the substantial volume of the first working chamber 22 that is in communication with the suction side due to the communication of the suction groove 31 can always be ensured to be larger than the volumes of the second and subsequent working chambers 22. It can prevent expansion. Therefore, an increase in input for compression can be suppressed,
The efficiency of the compressor can be improved.

そして、以上のようにして第5図に示すように1番目
の作動室22に吸込まれた冷媒ガスは、ここに閉込められ
た状態でピストン11の回転にともなって第6図乃至第9
図に示すように吐出側の作動室22へ順次移送される。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25から密閉ケース2内の空間に吐
出され、吐出チューブ32を通って冷凍サイクル中に戻さ
れる。
As described above, the refrigerant gas sucked into the first working chamber 22 as shown in FIG. 5 is confined therein and rotates as the piston 11 rotates.
As shown in the figure, they are sequentially transferred to the working chamber 22 on the discharge side. Then, the transferred and compressed refrigerant gas is discharged into a space in the sealed case 2 from a discharge hole 25 formed in the bearing 9 on the discharge side, and returned to the refrigeration cycle through a discharge tube 32.

ところで、ピストン11に形成された螺旋状の溝19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21
によって仕切られた作動室22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へ移送する間
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22内へ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ることなく冷
媒ガスを効率よく圧縮することができる。
By the way, the spiral groove 19 formed in the piston 11 is formed so that the pitch gradually decreases from the suction side to the discharge side of the cylinder 7. That is, blade 21
The working chamber 22 partitioned by is formed so that the volume gradually decreases toward the discharge side. Therefore,
During the transfer of the refrigerant gas from the suction side to the discharge side of the cylinder 7, the refrigerant gas can be compressed. Further, since the refrigerant gas is transferred and compressed while being confined in the working chamber 22, the refrigerant gas can be efficiently compressed without providing a check valve on the discharge side of the compressor.

圧縮された冷媒ガスが密閉ケース2内へ吐出され、こ
の密閉ケース2内の圧力が上昇すると、内部に蓄えられ
た潤滑オイル29が加圧され、潤滑オイル29は油導入路26
を通って螺旋状の溝19の底とブレード21との間の空間に
導入される。そのため、ブレード21は油圧により上記溝
19から押出される方向、つまりシリンダ7の内周面に向
かって常に押圧される。したがって、ブレード21の外周
面はシリンダ7の内周面に常に密接した状態に保持され
る、このことから、作動室22相互間のガスのリークが防
止される。
The compressed refrigerant gas is discharged into the closed case 2, and when the pressure in the closed case 2 increases, the lubricating oil 29 stored therein is pressurized, and the lubricating oil 29 is supplied to the oil introduction passage 26.
Is introduced into the space between the bottom of the spiral groove 19 and the blade 21. For this reason, the blade 21
It is constantly pressed in the direction extruded from 19, that is, toward the inner peripheral surface of the cylinder 7. Therefore, the outer peripheral surface of the blade 21 is always kept in close contact with the inner peripheral surface of the cylinder 7, which prevents gas leakage between the working chambers 22.

そして、この圧縮機では既述のように逆止弁を省略で
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7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な
ど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
なることは勿論である。
In this compressor, since the check valve can be omitted as described above, the configuration of the compressor can be simplified and the number of parts can be reduced. The rotor 6 of the electric element 3
Is supported by the cylinder 7 of the compression element 4, there is no need to provide a dedicated rotating shaft or bearing for supporting the rotor 6. Therefore, the configuration of the compressor can be further simplified, and the number of parts can be reduced.

なお、この発明においてシリンダ7とピストン11とを
相対的に旋回させるオルダムリング部などの同期回転手
段は、吸込側ではなく、吐出側に配置してもよい。この
ようにする場合には、吸込まれる被圧縮流体の通路抵抗
を更に減らすことができる。
In the present invention, a synchronous rotating means such as an Oldham ring for relatively rotating the cylinder 7 and the piston 11 may be arranged on the discharge side instead of the suction side. In this case, the passage resistance of the sucked compressed fluid can be further reduced.

[発明の効果] 以上述べたようにこの発明は、シリンダ内に回転体を
偏心させるとともに内接させて設け、この回転体の外周
に一端側から他端側へ徐々にピッチが変化する螺旋状の
溝を設けるとともに、この溝に螺旋状のブレードを出入
自在に嵌込んで、このブレードによりシリンダと回転体
間の空間を複数の作動室に区画し、シリンダと回転体と
を相対的に旋回させて、シリンダの吸込側から上記作動
室に流入した被圧縮流体をシリンダの吐出側の作動室へ
順次移送しながら圧縮するようにしたヘリカルブレード
方式の流体圧縮機において、吸込側に位置するピストン
の端部外周面に、螺旋状の溝を横切ってこの溝よりも深
く形成されるとともに上記吸込側に位置される1番目の
作動室のみに被圧縮流体を導入する導入溝を設けたか
ら、被圧縮流体の膨張を防止でき、したがって、効率を
向上できる。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides a helical structure in which a rotating body is eccentrically provided and inscribed in a cylinder, and the pitch of which gradually changes from one end to the other end on the outer periphery of the rotating body. A spiral blade is inserted into this groove so that it can enter and exit freely, and the blade partitions the space between the cylinder and the rotating body into a plurality of working chambers, and the cylinder and the rotating body relatively rotate. In a helical blade type fluid compressor in which the fluid to be compressed flowing into the working chamber from the suction side of the cylinder is sequentially transferred to the working chamber on the discharge side of the cylinder and compressed, the piston located on the suction side The outer peripheral surface of the end is formed deeper than this groove across the spiral groove and has an introduction groove for introducing the compressed fluid only to the first working chamber located on the suction side. Expansion of the compressed fluid can be prevented, and thus efficiency can be improved.

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

第1図から第10図はこの発明の一実施例を示し、第1図
は流体圧縮機全体を示す縦断面図、第2図は圧縮要素の
分解図、第3図はブレードを取付けたピストンの斜視
図、第4図はピストンとシリンダとのオルダムリングに
よる結合部分の断面図、第5図乃至第9図は冷媒ガスの
圧縮過程を順次示した説明図、第10図は圧縮要素の側面
図である。第11図は従来のヘリカルブレード方式の圧縮
機における圧縮要素の断面図、第12図は第11図で使用さ
れる回転体の断面図である。 3…電動要素(駆動手段)、7…シリンダ、11…ピスト
ン(回転体)、15…オルダムリング、19…溝、21…ブレ
ード、22…作動室、31…吸入溝、e…偏心量。
1 to 10 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an entire fluid compressor, FIG. 2 is an exploded view of a compression element, and FIG. 3 is a piston with a blade attached. FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion where a piston and a cylinder are joined by an Oldham ring, FIGS. 5 to 9 are explanatory diagrams sequentially showing a process of compressing a refrigerant gas, and FIG. 10 is a side view of a compression element. FIG. FIG. 11 is a sectional view of a compression element in a conventional helical blade type compressor, and FIG. 12 is a sectional view of a rotating body used in FIG. 3 ... Electric element (drive means), 7 ... Cylinder, 11 ... Piston (rotating body), 15 ... Oldham ring, 19 ... Groove, 21 ... Blade, 22 ... Working chamber, 31 ... Suction groove, e ... Eccentricity.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 仁司 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 (72)発明者 両角 尚哉 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 (72)発明者 奥田 正幸 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 (72)発明者 下田 盛彰 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社東芝柳町工場内 (56)参考文献 特開 昭64−36990(JP,A) 実開 昭61−51401(JP,U) 米国特許2527536(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F04C 2/30 - 2/352 F04C 18/30 - 18/352──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hitoshi Hattori 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Home Appliances Research Laboratory, Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Naoya Sogakushi Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa No. 8 Toshiba Yokohama Works Home Appliances Research Laboratory (72) Inventor Masayuki Okuda 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Toshiba Yokohama Works Home Appliances Research Laboratory (72) Inventor Moriaki Shimoda Kanagawa 70, Yanagicho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Japan Inside the Toshiba Yanagimachi factory (56) References JP-A-64-36990 (JP, A) U.S.A. 61-51401 (JP, U) US Patent 2,527,536 (US, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F04C 2/30-2/352 F04C 18/30-18/352

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】シリンダと、 このシリンダ内にシリンダの軸方向に沿うとともに偏心
して配置され、外周面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旋回可能な円柱
状の回転体と、 この回転体の外周面に設けられ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た螺旋状
の溝と、 この溝に出入自在に嵌込まれるとともに上記シリンダの
内周面に密接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、 を備え、 上記吸込側に位置する上記回転体の端部外周面に、上記
螺旋状の溝を横切ってこの溝よりも深く形成されるとと
もに上記吸込側に形成される1番目の作動室のみに被圧
縮流体を導入する吸入溝を設けたことを特徴とする流体
圧縮機。
1. A cylinder, which is disposed eccentrically in the cylinder along the axial direction of the cylinder, and is rotatable relative to the cylinder with a part of the outer peripheral surface being in contact with the inner peripheral surface of the cylinder. A cylindrical rotator; a helical groove provided on the outer peripheral surface of the rotator and formed at a pitch that gradually decreases from the suction side to the discharge side of the cylinder; A helical blade having an outer peripheral surface that is in close contact with the inner peripheral surface of the cylinder and partitioning a space between the inner peripheral surface of the cylinder and the outer peripheral surface of the rotating body into a plurality of working chambers, The fluid to be compressed is formed only on the first working chamber formed on the outer peripheral surface of the end of the rotating body located on the suction side, crossing the spiral groove and deeper than the groove, and formed on the suction side. Provision of a suction groove for introduction Fluid compressor according to claim.
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