JP3259974B2 - コンプレッサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機や冷凍機等
の冷凍サイクルに組込まれるコンプレッサに係り、特に
圧縮機構にヘリカルブレードを組込んだタイプのコンプ
レッサに関する。
の冷凍サイクルに組込まれるコンプレッサに係り、特に
圧縮機構にヘリカルブレードを組込んだタイプのコンプ
レッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】室内を冷暖房する空気調和機、冷蔵庫、
ショーケース等の各種冷凍機には、冷凍サイクルが備え
られており、この冷凍サイクルには循環冷媒を圧縮する
コンプレッサが組込まれている。従来、この種のコンプ
レッサとしてレシプロタイプあるいはロータリタイプの
ものがよく知られている。
ショーケース等の各種冷凍機には、冷凍サイクルが備え
られており、この冷凍サイクルには循環冷媒を圧縮する
コンプレッサが組込まれている。従来、この種のコンプ
レッサとしてレシプロタイプあるいはロータリタイプの
ものがよく知られている。
【０００３】一方、最近レシプロタイプやロータリタイ
プのコンプレッサに代わり、ヘリカルブレードを組込ん
だ新しいタイプのコンプレッサが開発されている。この
コンプレッサの特徴は、部品点数を少なくでき、圧縮機
構を簡素化でき、圧縮効率の向上、コストダウンを図
れ、しかも、回転部に偏心質量が無いため、騒音、振動
を小さくできる等の利点を有している。
プのコンプレッサに代わり、ヘリカルブレードを組込ん
だ新しいタイプのコンプレッサが開発されている。この
コンプレッサの特徴は、部品点数を少なくでき、圧縮機
構を簡素化でき、圧縮効率の向上、コストダウンを図
れ、しかも、回転部に偏心質量が無いため、騒音、振動
を小さくできる等の利点を有している。
【０００４】しかしながら、圧縮機構にヘリカルブレー
ドを組込んだコンプレッサにあっても、次のような問題
があった。すなわち、このタイプのコンプレッサでは、
ローラピストンに不等ピッチに形成されたヘリカル溝に
ヘリカルブレードを出没自在に設けている。このヘリカ
ルブレードは、運転時に弾性変形しながらヘリカル溝に
対して出没し、これによって高圧側と低圧側とを仕切る
役目をする。このため、ヘリカルブレードにはブレード
を境にした両側の差圧分の力が作用する。この力によっ
て、ヘリカルブレードが変形したり、摩耗したり、破損
したり、耐久性が低いという問題があった。
ドを組込んだコンプレッサにあっても、次のような問題
があった。すなわち、このタイプのコンプレッサでは、
ローラピストンに不等ピッチに形成されたヘリカル溝に
ヘリカルブレードを出没自在に設けている。このヘリカ
ルブレードは、運転時に弾性変形しながらヘリカル溝に
対して出没し、これによって高圧側と低圧側とを仕切る
役目をする。このため、ヘリカルブレードにはブレード
を境にした両側の差圧分の力が作用する。この力によっ
て、ヘリカルブレードが変形したり、摩耗したり、破損
したり、耐久性が低いという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、圧縮機構
にヘリカルブレードを組込んだ従来のコンブレッサにあ
っては、その構造上、ヘリカルブレードの耐久性が低い
という問題があった。
にヘリカルブレードを組込んだ従来のコンブレッサにあ
っては、その構造上、ヘリカルブレードの耐久性が低い
という問題があった。
【０００６】そこで本発明は、圧縮機構にヘリカルブレ
ードを組込んだタイプのコンプレッサにおいて、構造の
複雑化を招くことなく、ヘリカルブレードの耐久性を向
上させることができるコンプレッサを提供することを目
的としている。
ードを組込んだタイプのコンプレッサにおいて、構造の
複雑化を招くことなく、ヘリカルブレードの耐久性を向
上させることができるコンプレッサを提供することを目
的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のコンプレッサは、回転駆動されるシリンダ
と、このシリンダの内部に上記シリンダとは偏心状態に
配置されるとともに上記シリンダに同期して回転駆動さ
れるローラピストンと、このローラピストンの外周面に
形成されたヘリカル溝と、このヘリカル溝内に出没自在
に装着されたヘリカルブレードとを含む圧縮機構を備え
てなるコンプレッサにおいて、上記ヘリカルブレード
は、上記ローラピストンの軸心線方向の厚みをＢ、上記
軸心線方向と直交する方向の厚みをＴ、上記ヘリカル溝
からの露出高さをＬ、摩擦係数をμとしたとき、上記Ｂ
は、 （１＋μ２ ）（α／β）＜（Ｌ＋μＢ） を満足するように形成されてなることを特徴としてい
る。ただし、α，βはそれぞれ以下の式で表される。 α＝（Ｂ2 ＋２ＴＬ−Ｌ2 ）／２ ＋｛−Ｂ2 （１−μ2 ）＋μＢＴ＋μ2 ＴＬ｝／（１−μ2 ） β＝Ｔ−Ｌ＋｛μＢ（１＋μ2 ）＋２μ（μＴ−Ｂ）｝／（１−μ2 ）
に、本発明のコンプレッサは、回転駆動されるシリンダ
と、このシリンダの内部に上記シリンダとは偏心状態に
配置されるとともに上記シリンダに同期して回転駆動さ
れるローラピストンと、このローラピストンの外周面に
形成されたヘリカル溝と、このヘリカル溝内に出没自在
に装着されたヘリカルブレードとを含む圧縮機構を備え
てなるコンプレッサにおいて、上記ヘリカルブレード
は、上記ローラピストンの軸心線方向の厚みをＢ、上記
軸心線方向と直交する方向の厚みをＴ、上記ヘリカル溝
からの露出高さをＬ、摩擦係数をμとしたとき、上記Ｂ
は、 （１＋μ２ ）（α／β）＜（Ｌ＋μＢ） を満足するように形成されてなることを特徴としてい
る。ただし、α，βはそれぞれ以下の式で表される。 α＝（Ｂ2 ＋２ＴＬ−Ｌ2 ）／２ ＋｛−Ｂ2 （１−μ2 ）＋μＢＴ＋μ2 ＴＬ｝／（１−μ2 ） β＝Ｔ−Ｌ＋｛μＢ（１＋μ2 ）＋２μ（μＴ−Ｂ）｝／（１−μ2 ）
【０００８】
【作用】上述の如く構成された本発明のコンプレッサに
よれば、ローラピストンに形成されたヘリカル溝内に出
没自在に装着されたヘリカルブレードに局所的な集中荷
重は存在しない。従って、ヘリカルブレードの摩耗、破
損を防止でき、耐久性の向上に寄与できる。
よれば、ローラピストンに形成されたヘリカル溝内に出
没自在に装着されたヘリカルブレードに局所的な集中荷
重は存在しない。従って、ヘリカルブレードの摩耗、破
損を防止でき、耐久性の向上に寄与できる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１には本発明の一実施例に係るコンプレッ
サの縦断面図が示されている。
説明する。図１には本発明の一実施例に係るコンプレッ
サの縦断面図が示されている。
【００１０】このコンプレッサ１は、大きく分けて、密
閉ケーシング２と、この密閉ケーシング２内に収容され
た圧縮機構３と、この圧縮機構３に回転駆動力を与える
電動機４とで構成されている。
閉ケーシング２と、この密閉ケーシング２内に収容され
た圧縮機構３と、この圧縮機構３に回転駆動力を与える
電動機４とで構成されている。
【００１１】圧縮機構３は、スリーブ状に形成されたシ
リンダ５と、このシリンダ５内に、その外周面の一部が
シリンダ５の内周面の一部に軸方向に直線状に接触し、
かつシリンダ５の軸心線に対してｅだけ偏心状態に配置
されたローラピストン６と、このローラピストン６の外
周面に図２に示すように、図中左側に向うにしたがって
ピッチが小さくなる関係に形成されたヘリカル溝７と、
このヘリカル溝７内に出没自在に装着されてシリンダ５
内の内周面との間に図中左側に向うにしたがって容積の
小さくなる圧縮空間８を形成するヘリカルブレード９
と、密閉ケーシング２の内面に対向する関係に固定され
てシリンダ５の両端部内周面を支持するすべりジャーナ
ル軸受１０ａ，１０ｂと、これらすべりジャーナル軸受
１０ａ，１０ｂを構成している部材に形成されてローラ
ピストン６の両端に突設された小軸１１ａ，１１ｂを支
持するすべりジャーナル軸受１２ａ，１２ｂと、シリン
ダ５とローラピストン６とを同期回転させるためにシリ
ンダ５の内面に突設された係合ピン１３およびローラピ
ストン６に形成された係合孔１４とで構成されている。
そして、シリンダ５とローラピストン６との間に形成さ
れた空間で図中左端空間２６はすべりジャーナル軸受１
０ａを構成している部材に形成された孔１５を介して密
閉ケーシング２内の電動機４が設けられている空間１６
に通じている。また、図中右端空間２７はすべりジャー
ナル軸受１０ｂを構成している部材に形成された孔１７
を介して低圧ガス供給管１８に通じている。
リンダ５と、このシリンダ５内に、その外周面の一部が
シリンダ５の内周面の一部に軸方向に直線状に接触し、
かつシリンダ５の軸心線に対してｅだけ偏心状態に配置
されたローラピストン６と、このローラピストン６の外
周面に図２に示すように、図中左側に向うにしたがって
ピッチが小さくなる関係に形成されたヘリカル溝７と、
このヘリカル溝７内に出没自在に装着されてシリンダ５
内の内周面との間に図中左側に向うにしたがって容積の
小さくなる圧縮空間８を形成するヘリカルブレード９
と、密閉ケーシング２の内面に対向する関係に固定され
てシリンダ５の両端部内周面を支持するすべりジャーナ
ル軸受１０ａ，１０ｂと、これらすべりジャーナル軸受
１０ａ，１０ｂを構成している部材に形成されてローラ
ピストン６の両端に突設された小軸１１ａ，１１ｂを支
持するすべりジャーナル軸受１２ａ，１２ｂと、シリン
ダ５とローラピストン６とを同期回転させるためにシリ
ンダ５の内面に突設された係合ピン１３およびローラピ
ストン６に形成された係合孔１４とで構成されている。
そして、シリンダ５とローラピストン６との間に形成さ
れた空間で図中左端空間２６はすべりジャーナル軸受１
０ａを構成している部材に形成された孔１５を介して密
閉ケーシング２内の電動機４が設けられている空間１６
に通じている。また、図中右端空間２７はすべりジャー
ナル軸受１０ｂを構成している部材に形成された孔１７
を介して低圧ガス供給管１８に通じている。
【００１２】電動機４は、誘導電動機であって、シリン
ダ５の外周面に固定されたロータ１９と、このロータ１
９の外側に配置されるとともに密閉ケーシング２の内面
に固定された固定子２０とで構成されている。なお、図
１中、２３は高圧ガスを吐出させる吐出管を示し、２４
は各すべりジャーナル軸受を潤滑するための潤滑油を示
している。
ダ５の外周面に固定されたロータ１９と、このロータ１
９の外側に配置されるとともに密閉ケーシング２の内面
に固定された固定子２０とで構成されている。なお、図
１中、２３は高圧ガスを吐出させる吐出管を示し、２４
は各すべりジャーナル軸受を潤滑するための潤滑油を示
している。
【００１３】ヘリカルブレード９は、図３に示すよう
に、樹脂等で形成されており、図４に示すようにローラ
ピストン６に形成されたヘリカル溝７に装着されてい
る。図５は、図４中のＡ部の拡大断面図である。ヘリカ
ルブレード９の各部において、図５中、３０で示す低圧
側の側面領域が最も摩耗しやすい場所である。すなわ
ち、運転時に、ヘリカルブレード９は、差圧によって図
６に示すように、傾いた状態で低圧側に押し付けられ、
３箇所（ａ，ｂ，ｃ）において支持される形態となる。
このときヘリカルブレード９の周りには、同図に示すよ
うに、高圧側側面に高圧Ｐ1 、ヘリカル溝７内に位置す
る面に背圧として高圧Ｐ1、低圧側側面に低圧Ｐ2 と背
圧から周り込んだ高圧Ｐ1 、さらにシリンダ５の内面に
対向する面に低圧Ｐ2 が作用する。
に、樹脂等で形成されており、図４に示すようにローラ
ピストン６に形成されたヘリカル溝７に装着されてい
る。図５は、図４中のＡ部の拡大断面図である。ヘリカ
ルブレード９の各部において、図５中、３０で示す低圧
側の側面領域が最も摩耗しやすい場所である。すなわ
ち、運転時に、ヘリカルブレード９は、差圧によって図
６に示すように、傾いた状態で低圧側に押し付けられ、
３箇所（ａ，ｂ，ｃ）において支持される形態となる。
このときヘリカルブレード９の周りには、同図に示すよ
うに、高圧側側面に高圧Ｐ1 、ヘリカル溝７内に位置す
る面に背圧として高圧Ｐ1、低圧側側面に低圧Ｐ2 と背
圧から周り込んだ高圧Ｐ1 、さらにシリンダ５の内面に
対向する面に低圧Ｐ2 が作用する。
【００１４】また、支持している３箇所（ａ，ｂ，ｃ）
にはそれぞれ、シリンダ５とローラピストン６からの反
力として、図７に示すようなＦ1 ，Ｆ2，Ｆ3 が集中荷
重として作用する。さらにヘリカルブレード９には、反
力Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 に伴う摩擦力が作用する。摩擦係数
をμとすると、摩擦力はそれぞれれμＦ1 ，μＦ2 ，μ
Ｆ3 で示される。摩擦力の向きは圧縮機構の一回転中に
おいて、ヘリカルブレード９とシリンダ５およびローラ
ピストン６との相対回転により変化し、図７はその一例
を示している。
にはそれぞれ、シリンダ５とローラピストン６からの反
力として、図７に示すようなＦ1 ，Ｆ2，Ｆ3 が集中荷
重として作用する。さらにヘリカルブレード９には、反
力Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 に伴う摩擦力が作用する。摩擦係数
をμとすると、摩擦力はそれぞれれμＦ1 ，μＦ2 ，μ
Ｆ3 で示される。摩擦力の向きは圧縮機構の一回転中に
おいて、ヘリカルブレード９とシリンダ５およびローラ
ピストン６との相対回転により変化し、図７はその一例
を示している。
【００１５】このような力がヘリカルブレード９に作用
し、この力によって特に、図５中に３０で示す低圧側の
側面が摩耗する。そこで、この実施例では、ヘリカルブ
レード９の断面形状を次のように設定して摩耗を抑制し
ている。すなわち、図７において力とモーメントの釣合
いの式を立てると次のようになる。 ・力の釣合い Ｐ1 Ｔ＋Ｆ1 ＋μＦ3 ＝Ｐ2 Ｌ＋Ｐ1 （Ｔ−Ｌ）＋Ｆ2 …(1) Ｐ2 Ｂ＋Ｆ3 ＋μＦ2 ＋μＦ1 ＝Ｐ1 Ｂ …(2) ただし、ここでＦi (i=1,2,3) は単位長さあたりの集中
荷重であり、単位は［kgf/m ］である。 ・モーメントの釣合い
し、この力によって特に、図５中に３０で示す低圧側の
側面が摩耗する。そこで、この実施例では、ヘリカルブ
レード９の断面形状を次のように設定して摩耗を抑制し
ている。すなわち、図７において力とモーメントの釣合
いの式を立てると次のようになる。 ・力の釣合い Ｐ1 Ｔ＋Ｆ1 ＋μＦ3 ＝Ｐ2 Ｌ＋Ｐ1 （Ｔ−Ｌ）＋Ｆ2 …(1) Ｐ2 Ｂ＋Ｆ3 ＋μＦ2 ＋μＦ1 ＝Ｐ1 Ｂ …(2) ただし、ここでＦi (i=1,2,3) は単位長さあたりの集中
荷重であり、単位は［kgf/m ］である。 ・モーメントの釣合い
【００１６】
【数１】
【００１７】なお、ブレードの寸法として、Ｔはブレー
ド高さ、Ｌは露出高さ、Ｂはブレード幅を示す。ただ
し、露出高さＬは、コンブレッサの運転中において、１
回転につき０ｍｍから、シリンダ内径とローラピストン
内径の差の間で変化する。
ド高さ、Ｌは露出高さ、Ｂはブレード幅を示す。ただ
し、露出高さＬは、コンブレッサの運転中において、１
回転につき０ｍｍから、シリンダ内径とローラピストン
内径の差の間で変化する。
【００１８】ここで、圧力Ｐ1 ，Ｐ2 、ブレード寸法
Ｔ，Ｌ，Ｂ、摩擦係数μが与えられるとすれば、前述の
(1),(2),(3) の３つの式よりブレードが受ける反力Ｆ1
，Ｆ2，Ｆ3 は次の式で求められる。 Ｆ2 ＝（α／β）（Ｐ1 −Ｐ2 ） …(4) Ｆ3 ＝｛−２μＦ2 ＋（Ｂ＋μＬ）（Ｐ1 −Ｐ2 ）｝／（１−μ2 ）…(5) Ｆ1 ＝｛（１＋μ2 ）Ｆ2 −（Ｌ＋μＢ）（Ｐ1 −Ｐ2 ）｝／（１−μ2 ） …(6) ただし、 α＝（Ｂ2 ＋２ＴＬ−Ｌ2 ）／２ ＋｛−Ｂ2 （１−μ2 ）＋μＢＴ＋μ2 ＴＬ｝／（１−μ2 ） β＝Ｔ−Ｌ＋｛μＢ（１＋μ2 ）＋２μ（μＴ−Ｂ）｝／（１−μ2 ）
Ｔ，Ｌ，Ｂ、摩擦係数μが与えられるとすれば、前述の
(1),(2),(3) の３つの式よりブレードが受ける反力Ｆ1
，Ｆ2，Ｆ3 は次の式で求められる。 Ｆ2 ＝（α／β）（Ｐ1 −Ｐ2 ） …(4) Ｆ3 ＝｛−２μＦ2 ＋（Ｂ＋μＬ）（Ｐ1 −Ｐ2 ）｝／（１−μ2 ）…(5) Ｆ1 ＝｛（１＋μ2 ）Ｆ2 −（Ｌ＋μＢ）（Ｐ1 −Ｐ2 ）｝／（１−μ2 ） …(6) ただし、 α＝（Ｂ2 ＋２ＴＬ−Ｌ2 ）／２ ＋｛−Ｂ2 （１−μ2 ）＋μＢＴ＋μ2 ＴＬ｝／（１−μ2 ） β＝Ｔ−Ｌ＋｛μＢ（１＋μ2 ）＋２μ（μＴ−Ｂ）｝／（１−μ2 ）
【００１９】今、ある圧力Ｐ1，Ｐ2、あるブレード寸法
Ｔ，Ｌを与え、ブレード幅Ｂを増加させたときの、反力
Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3を調べてみると、図８に示すようにな
る。ブレード幅Ｂの増加に伴って反力Ｆ3のモーメント
の効果が大きくなるために、反力Ｆ1，Ｆ2が小さくな
る。ところで、Ｆ1＝０となるブレード幅Ｂを境に、反
力モードが図９に示すように変化し、反力が集中荷重か
ら分布荷重になる。この分布荷重状態であればブレード
の過度の摩耗を引き起こすことなく圧縮運転が可能とな
る。その条件は式(6)より、 １＋μ2（α／β）＜（Ｌ＋μＢ） …(7) となる。
Ｔ，Ｌを与え、ブレード幅Ｂを増加させたときの、反力
Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3を調べてみると、図８に示すようにな
る。ブレード幅Ｂの増加に伴って反力Ｆ3のモーメント
の効果が大きくなるために、反力Ｆ1，Ｆ2が小さくな
る。ところで、Ｆ1＝０となるブレード幅Ｂを境に、反
力モードが図９に示すように変化し、反力が集中荷重か
ら分布荷重になる。この分布荷重状態であればブレード
の過度の摩耗を引き起こすことなく圧縮運転が可能とな
る。その条件は式(6)より、 １＋μ2（α／β）＜（Ｌ＋μＢ） …(7) となる。
【００２０】図１０にはブレード幅Ｂの増加に伴なって
反力Ｆ2 が集中荷重から分布荷重になる様子が示されて
いる。圧力差（Ｐ1 −Ｐ2 ）＝３．２kgf/cm2 ，Ｔ（変
数），Ｌ＝１．８mm，摩擦係数μ＝０．１において、ブ
レード幅Ｂ＝２．２ｍｍがしきい値となり、これより大
きいブレード幅であればＦ1 ＝０でＦ2 を分布荷重にす
ることができる。また本発明では、ヘリカルブレード９
の断面寸法は上記(7)式の他に(10)式を満たすことにな
る。
反力Ｆ2 が集中荷重から分布荷重になる様子が示されて
いる。圧力差（Ｐ1 −Ｐ2 ）＝３．２kgf/cm2 ，Ｔ（変
数），Ｌ＝１．８mm，摩擦係数μ＝０．１において、ブ
レード幅Ｂ＝２．２ｍｍがしきい値となり、これより大
きいブレード幅であればＦ1 ＝０でＦ2 を分布荷重にす
ることができる。また本発明では、ヘリカルブレード９
の断面寸法は上記(7)式の他に(10)式を満たすことにな
る。
【００２１】つまり、摩擦係数μ＝０の場合（ヘリカル
ブレードとローラピストンとの間に摩擦が存在しないと
仮定した場合）、まず上記(7) 式を以下のように書き換
えることができる。 Ｂ＝Ｂ0 ＞Ｌmax …(8) 一方、現実には摩擦係数μ＞０（ヘリカルブレードとロ
ーラピストンとの間に摩擦が存在する）なので、 Ｂ＞Ｂ0 …(9) となる。つまり、上記(8) ，(9) 式より、ブレード幅Ｂ
と最大露出高さをＬmax との関係は、 Ｂ＞Ｌmax …(10) となるのである。次に上記のように構成されたコンプレ
ッサの動作を説明する。
ブレードとローラピストンとの間に摩擦が存在しないと
仮定した場合）、まず上記(7) 式を以下のように書き換
えることができる。 Ｂ＝Ｂ0 ＞Ｌmax …(8) 一方、現実には摩擦係数μ＞０（ヘリカルブレードとロ
ーラピストンとの間に摩擦が存在する）なので、 Ｂ＞Ｂ0 …(9) となる。つまり、上記(8) ，(9) 式より、ブレード幅Ｂ
と最大露出高さをＬmax との関係は、 Ｂ＞Ｌmax …(10) となるのである。次に上記のように構成されたコンプレ
ッサの動作を説明する。
【００２２】電動機４を回転開始させると、この電動機
４のロータ１９と同一回転数でシリンダ５が回転する。
また、係合ピン１３と係合孔１４との係合作用でローラ
ピストン６がシリンダ５に同期して回転する。前述の如
くローラピストン６の軸心線は、シリンダ５の軸心線に
対してｅだけ偏心しており、また、ヘリカルブレード９
はヘリカル溝７に出没自在で、しかも図１中左側に向か
うにしたがってピッチが小さくなるように装着されてい
る。したがって、シリンダ８とローラピストン６とヘリ
カルブレード９とによって形成された圧縮空間８が容積
を減少させながら図中左側に進行することになる。右端
空間２７に吸込まれた低圧のガスが圧縮されて左端空間
２６へ送られる。この送られた高圧ガスは、孔１５を通
して密閉ケーシング２内の空間１６へ吐出され、ここに
コンプレッサとしての機能が発揮される。そして、この
場合には、(7) 式を満たす関係にヘリカルブレード９の
断面寸法を設定しているので、ヘリカルブレード９の耐
久性を向上させることができる。
４のロータ１９と同一回転数でシリンダ５が回転する。
また、係合ピン１３と係合孔１４との係合作用でローラ
ピストン６がシリンダ５に同期して回転する。前述の如
くローラピストン６の軸心線は、シリンダ５の軸心線に
対してｅだけ偏心しており、また、ヘリカルブレード９
はヘリカル溝７に出没自在で、しかも図１中左側に向か
うにしたがってピッチが小さくなるように装着されてい
る。したがって、シリンダ８とローラピストン６とヘリ
カルブレード９とによって形成された圧縮空間８が容積
を減少させながら図中左側に進行することになる。右端
空間２７に吸込まれた低圧のガスが圧縮されて左端空間
２６へ送られる。この送られた高圧ガスは、孔１５を通
して密閉ケーシング２内の空間１６へ吐出され、ここに
コンプレッサとしての機能が発揮される。そして、この
場合には、(7) 式を満たす関係にヘリカルブレード９の
断面寸法を設定しているので、ヘリカルブレード９の耐
久性を向上させることができる。
【００２３】図１１には、実機を用いて試験を行なった
後のヘリカルブレードの断面形状変化が示されている。
図１１(a) はＦ1 ＞０の場合であり、１００時間の運転
を行った状態で０．１６ｍｍの摩耗量が測定された。ま
た図１１(b) はＦ1 ＜０の場合、つまり(7) 式を満たす
条件に設定された場合であり、１００時間の運転を行っ
た状態で０．０９ｍｍの摩耗量しか測定されなかった。
これから、本発明の有用性が理解される。
後のヘリカルブレードの断面形状変化が示されている。
図１１(a) はＦ1 ＞０の場合であり、１００時間の運転
を行った状態で０．１６ｍｍの摩耗量が測定された。ま
た図１１(b) はＦ1 ＜０の場合、つまり(7) 式を満たす
条件に設定された場合であり、１００時間の運転を行っ
た状態で０．０９ｍｍの摩耗量しか測定されなかった。
これから、本発明の有用性が理解される。
【００２４】なお、上記式(10)は摩擦係数μが０と仮定
した場合の関係式であるが、実験によればμが０．１よ
りも小さければ常に上記式(10)を適用できることが確認
されている。なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおい
て、種々の変形が可能であるのは勿論である。
した場合の関係式であるが、実験によればμが０．１よ
りも小さければ常に上記式(10)を適用できることが確認
されている。なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおい
て、種々の変形が可能であるのは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のコンプレッ
サによればヘリカルブレードの耐久性を向上させること
ができる。
サによればヘリカルブレードの耐久性を向上させること
ができる。
【図１】本発明の一実施例に係るコンプレッサの概略構
成を示す縦断面図。
成を示す縦断面図。
【図２】本発明のコンプレッサにおける圧縮機構に組込
まれたローラピストンを示す側面図。
まれたローラピストンを示す側面図。
【図３】同ローラピストンに装着されたヘリカルブレー
ドを示す側面図。
ドを示す側面図。
【図４】同コンプレッサにおける圧縮機構だけを取出し
て示す縦断面図。
て示す縦断面図。
【図５】ヘリカルブレードが装着されている部分の拡大
断面図。
断面図。
【図６】ヘリカルブレードの周囲の力の状態を説明する
ための図。
ための図。
【図７】ヘリカルブレードに作用する反力を説明するた
めの図。
めの図。
【図８】ヘリカルブレードの幅を変化させたときに同ブ
レードに作用する反力の変化を示す図。
レードに作用する反力の変化を示す図。
【図９】反力Ｆ1 が零となるようにヘリカルブレード幅
を設定したときのヘリカルブレードに作用する反力を説
明するための図。
を設定したときのヘリカルブレードに作用する反力を説
明するための図。
【図１０】ブレード幅に対する最大面圧の変化を示す
図。
図。
【図１１】実験結果を説明するためのヘリカルブレード
の断面図。
の断面図。
【符号の説明】 １…コンプレッサ ２…密封ケーシング ３…圧縮機構 ４…電動機 ５…シリンダ ６…ローラピストン ７…ヘリカル溝 ９…ヘリカルブレード
Claims (2)
- 【請求項１】回転駆動されるシリンダと、 このシリンダの内部に上記シリンダとは偏心状態に配置
されるとともに上記シリンダに同期して回転駆動される
ローラピストンと、 このローラピストンの外周面に形成されたヘリカル溝
と、 このヘリカル溝内に出没自在に装着されたヘリカルブレ
ードとを含む圧縮機構を備えてなるコンプレッサにおい
て、 上記ヘリカルブレードは、上記ローラピストンの軸心線
方向の厚みをＢ、上記軸心線方向と直交する方向の厚み
をＴ、上記ヘリカル溝からの露出高さをＬ、摩擦係数を
μとしたとき、上記Ｂは、 （１＋μ2 ）（α／β）＜（Ｌ＋μＢ） を満足するように形成されてなることを特徴とするコン
プレッサ。ただし、α，βはそれぞれ以下の式で表され
る。 α＝（Ｂ2 ＋２ＴＬ−Ｌ2 ）／２ ＋｛−Ｂ2 （１−μ2 ）＋μＢＴ＋μ2 ＴＬ｝／（１−μ2 ） β＝Ｔ−Ｌ＋｛μＢ（１＋μ2 ）＋２μ（μＴ−Ｂ）｝／（１−μ2 ） - 【請求項２】回転駆動されるシリンダと、 このシリンダの内部に上記シリンダとは偏心状態に配置
されるとともに上記シリンダに同期して回転駆動される
ローラピストンと、 このローラピストンの外周面に形成されたヘリカル溝
と、 このヘリカル溝内に出没自在に装着されたヘリカルブレ
ードとを含む圧縮機構を備えてなるコンプレッサにおい
て、 上記ヘリカルブレードは、上記ローラピストンの軸心線
方向の厚みをＢ、上記ヘリカル溝からの最大露出高さを
Ｌmax としたとき、上記Ｂは、 Ｂ＞Ｌｍａｘ を満足するように形成されてなることを特徴とするコン
プレッサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00356992A JP3259974B2 (ja) | 1991-01-14 | 1992-01-13 | コンプレッサ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1467791 | 1991-01-14 | ||
| JP3-14677 | 1991-01-14 | ||
| JP00356992A JP3259974B2 (ja) | 1991-01-14 | 1992-01-13 | コンプレッサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539789A JPH0539789A (ja) | 1993-02-19 |
| JP3259974B2 true JP3259974B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=26337187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00356992A Expired - Fee Related JP3259974B2 (ja) | 1991-01-14 | 1992-01-13 | コンプレッサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3259974B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1061564A (ja) * | 1996-08-20 | 1998-03-03 | Atsushi Imai | 螺旋状シールを利用したポンプ |
-
1992
- 1992-01-13 JP JP00356992A patent/JP3259974B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0539789A (ja) | 1993-02-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |