JP3805911B2 - Fluid compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばヘリカルブレード式圧縮機と呼ばれる流体圧縮機に係わり、特にブレードのシリンダに対する密着構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、図11および図12(A)(B)に示すように、ヘリカルブレード式圧縮機と呼ばれる流体圧縮機において、螺旋状に巻回形成されるブレードAが螺旋状溝fに沿った方向に動く範囲を規制するために、ブレードストッパSが備えられている。
【0003】
このブレードストッパSは、その一部がシリンダCから圧縮室D側へ突出してブレードA端面に対向し、この突出面tがブレードA端面を衝止して、ブレードAの移動を規制する。
【0004】
上記ブレードストッパSがブレードAの移動を規制する突出面tは、シリンダCの中心oとの垂直な断面において、シリンダ中心oに対する半径方向に沿う線mとほぼ平行となるように形成されている。
【0005】
特に、圧縮運転中は各圧縮室Da,Db相互間に差圧が生じ、この差圧による力でブレードA周面がシリンダC内周面に押し付けられる。したがって、各圧縮室Da,Db間が確実にシールされ、体積効率が高く保持される。
【0006】
さらに、上記ブレードAは、それ自体の形状構造および素材の選択から、いわゆる“張り”を有する。このブレードAの張りと上記差圧の相乗効果によって、圧縮室のシール性を確保している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧縮運転中は、ブレードAがローラRに設けられる螺旋状溝fを出入りし、ブレードAが溝fから出ていくときに溝fとの摩擦力はシリンダC内周面からブレードAが離れる方向に作用する。
【0008】
ただし、上記摩擦力と比べて差圧による押し付け力とブレードA自体の張りとの合計の力が大きいと、ブレードA周面がシリンダC内周面から離れることがなく、体積効率の良い圧縮運転が行われる。
【0009】
当然、通常の運転条件において、差圧による押し付け力とブレードA自体の張りとの合計力が、ブレードAが螺旋状溝fを出入りするときの摩擦力に比べ大きくなるように設計されているが、運転条件が変わってブレードAの温度が上昇すると、ブレードAが軟化して張りが減少する傾向にある。
【0010】
このときは、ブレードAをシリンダC内周面に押し付ける力が不十分になり、ブレードAがシリンダC内周面と確実に接触しないことから、圧縮室Da,Dbに対するシール性が悪くなり、体積効率の低下を招いてしまう。
【0011】
また、圧縮運転起動時は差圧が存在しないので、ブレードAをシリンダC内周面に押し付ける力が弱い。そのため、圧縮室Da,Db間をシールすることができずに、しばらくは空運転の状態となる。
【0012】
なお、上記圧縮室Dの吸込み部と吐出部に対向するブレードAの両端部は、それぞれの圧縮室Dが吸込み側もしくは吐出側に開口しているため、他の部分に比べて差圧が小さい。
【0013】
したがって、ブレードA両端部においては、それ以外の部分と比較してブレードAのシリンダCに対する押し付け力が弱く、圧縮室Dとのシール部分から漏れ易くて体積効率の低下を招くなどの問題点があった。
【0014】
本発明は、上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、ブレードのシリンダ内周面への押し付け状態を改善して、圧縮室に対するシールを確実になし、よって体積効率の向上を図れる流体圧縮機を提供しようとするものである。
【0015】
【課題を解決する手段】
上記目的を満足するため本発明の流体圧縮機は、請求項1として、円筒状のシリンダと、このシリンダ内に偏心配置されるローラと、このローラの外周面に一端部から他端部に向かって漸次小さいピッチに設けられる螺旋状の溝と、この螺旋状溝に出入り自在に嵌め込まれ上記シリンダとローラとの間に複数の圧縮室を形成するブレードと、このブレードの端面と対向する部位に設けられ、ブレード端面を衝止してブレードの螺旋方向への移動を規制するブレードストッパとを具備し、上記ブレードストッパのブレード衝止面は、その面方向が上記シリンダの中心線に対して傾斜して形成されブレード端面を衝止した状態でブレード周面がシリンダ内周面に密接するよう付勢することを特徴とする。
【0016】
請求項2として、請求項1記載の流体圧縮機において上記ブレード端面は、上記ブレードストッパのブレード衝止面に沿うよう面方向が上記シリンダの中心線に対して傾斜して形成されることを特徴とする。
【0017】
上記目的を満足するため本発明の流体圧縮機は、請求項3として、円筒状のシリンダと、このシリンダ内に偏心配置されるローラと、このローラの外周面に一端部から他端部に向かって漸次小さいピッチに設けられる螺旋状の溝と、この螺旋状溝に出入り自在に嵌め込まれ上記シリンダとローラとの間に複数の圧縮室を形成するブレードと、このブレード端部と上記シリンダとの間に介設され、ブレード周面が上記シリンダ内周面に密接するよう弾性的に引張り付勢する引張り弾性体とを具備したことを特徴とする。
【0021】
このような課題を解決する手段を作用することにより、ブレード周面がシリンダ内周面へ確実に密接することとなり、圧縮室に対するシール性を確保し、よって体積効率が向上する。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図1は、流体圧縮機であるヘリカルブレード式圧縮機であり、これは、密閉ケース1内に、回転軸2を介して連結される圧縮機構部3および一部を省略して示す電動機部4が収容されてなる。
【0023】
上記密閉ケース1の上端部には図示しない吐出冷媒管が接続され、側面部には吸込み冷媒管7が接続される。上記吐出冷媒管から吸込み冷媒管7に亘って順次、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器が冷媒管(いずれも図示しない)を介して接続され、これらでたとえば空気調和機の冷凍サイクルが構成される。
【0024】
つぎに、上記圧縮機構部3について詳述する。
図中8はシリンダであって、このシリンダ8上端の外周面に一体に突設される鍔部8aが上記密閉ケース1内周壁に嵌合され、密閉ケース1外周側から溶接手段をもって取付け固定される。
【0025】
上記シリンダ8の上端開口部は主軸受け具10によって閉塞され、下端開口部は副軸受け具11によって閉塞される。上記主軸受け具10は回転軸2のほぼ中間部を回転自在に軸支し、上記副軸受け具11は回転軸2の下端部を回転自在に軸支する。この副軸受け具11の下面には受け板14が取付けられていて、回転軸2の下端面を支持している。
【0026】
上記シリンダ8内にローラ18が偏心して配置されている。このローラ18の下端面は上記副軸受け具11に支持され、かつローラ18の回転軸2中心軸に対する偏心量は、偏心クランク部2aの偏心量と同一である。
【0027】
上記ローラ18は、回転軸2に一体に設けられる偏心クランク部2a周面に、回転自在に嵌め込まれる。したがって、回転軸2の回転にともなって偏心クランク部2aが偏心回転すると、ローラ18が偏心運動するとともに、ローラ18の外周面一部は軸方向に沿ってシリンダ8内周面に転接するようになっている。
【0028】
また、上記副軸受け具11とローラ18下端部との間には、たとえばオルダム機構などの自転規制部材20が設けられていて、ローラ18の自転を規制して公転運動をなすよう制御する。
【0029】
上記ローラ18の周面には、この下端部から上端部に亘って、徐々にピッチが小となる螺旋状の溝23が設けられる。螺旋状溝23には螺旋状のブレード24が突没自在に嵌め込まれ、ブレード24の外径面はシリンダ8の内周面に密接状態となっている。
【0030】
上記ローラ18とシリンダ8周面との間はブレード24によって連続した複数の空間部に仕切られる。これら空間部を圧縮室25と呼ぶ。上記螺旋状溝23のピッチの設定から、各圧縮室25の容積は上部側圧縮室25から下部側圧縮室25に亘って徐々に大となっている。
【0031】
最下部の圧縮室25は上記吸込み管7と連通しており、したがって吸込み部25Sとなす。最上部の圧縮室25は上記主軸受け具10に設けられる吐出ポート12と連通しており、したがって吐出部25Dとなす。
【0032】
上記吸込み部25Sと吐出部25Dとに対向するブレード24端部は、後述するブレードストッパ(図1には図示しない)によって螺旋方向の移動を規制されるようになっている。
【0033】
上記電動機部4は、回転軸2に嵌着されるロータと、このロータの周面に狭小の間隙を介して対向し、上記密閉ケース1の内周面に嵌着されるステータ(いずれも図示しない)とから構成される。
【0034】
このようにして構成されるヘリカルブレード式圧縮機であり、電動機部4に通電して回転軸2を回転駆動する。回転軸2の回転力は、偏心クランク部2aを介してローラ18に伝達される。
【0035】
上記自転規制部材20はローラ18の自転を規制するので、ローラ18は公転運動をなす。上記ローラ18の公転運動にともなって、シリンダ8に対する転接位置が周方向に漸次移動する。上記ブレード24は、螺旋状溝23に対して出入りしながらローラ18の半径方向に突没移動する。
【0036】
これらの一連の作動により、蒸発器から低圧の冷媒ガスが吸込み冷媒管7を介して最下部圧縮室25である吸込み部25Sに吸込まれる。そして、ローラ14の公転運動にともなって上部側の圧縮室25へ順次移送される。
【0037】
上記各圧縮室25の容積が吸込み部25Sである下部側から、吐出部25Dである上部側に亘って順次縮小しているので、冷媒ガスは各圧縮室25を順次移送される間に圧縮され、最上端の圧縮室25において所定圧まで高圧化する。
【0038】
この吐出部25Dにおける圧縮室25内の高圧ガスは吐出ポート12から一旦密閉ケース1内に吐出され、ここに充満してから吐出冷媒管を介して凝縮器へ導かれ、周知の冷凍サイクル作用が行われる。
【0039】
図2に、ブレード24とブレードストッパ30との関係に係わる第1の実施の形態を示す。
上記ブレードストッパ30は、その基端部がシリンダ8に埋設され、一端部は圧縮室25内へ突出している。このブレードストッパ30の突出部一側面30aがブレード24に対する実際の衝止面となって、ブレード24の螺旋方向への移動を規制するようになっている。
【0040】
ブレードストッパ30の少なくともブレード衝止面30aの面方向とその延長線Laは、上記シリンダ8の中心線(シリンダ8の中心oと、ブレードストッパ30の衝止面30aの先端とを結ぶ線)Lsに対して傾斜して形成される。
【0041】
換言すれば、上記シリンダ8の軸芯oに垂直な断面において、ブレード30のブレード衝止面30aはシリンダ8の半径方向に平行な方向よりも外側を向くよう取付けられる。
【0042】
一方、ブレード24の端面24aはシリンダ8の中心線Lsに沿って形成され、従来と変わらない。換言すれば、シリンダ8の軸芯oに垂直な断面において、シリンダ8の半径方向に平行な方向を向く。
【0043】
停止中は図のようにブレード24が螺旋方向に移動しようとしないから、ブレードストッパ30のブレード衝止面30aとブレード24の端面24aとの間に三角状の空間部31が形成される。
【0044】
圧縮運転が開始されると、吐出圧と吸込み圧との差圧から、ブレード24が吸込み部25S側へ押されたり、あるいは圧縮時のローラ18の運動にともなってブレード24が螺旋方向に沿って吐出部24D側へ押されるなどの要因で、ブレード24の長さ方向である螺旋方向に力がかかり、ブレード24はその方向に移動しようとする。
【0045】
ところが、ブレード24の移動方向にはブレードストッパ30が突出しているので、ブレード端面24aはブレードストッパ30の衝止面30aに衝止され、ブレード24の螺旋方向の移動が規制される。
【0046】
この状態で、ブレード24はある程度の柔軟性を有するところから、ブレード24端面が三角状の空間部31を進んでこれを埋め、ブレードストッパ30の衝止面30aに密着するよう変形する。
【0047】
ブレードストッパ30のブレード衝止面30aの形状と面方向から、特にブレード25端部においては、その周面がシリンダ8の内周面に密着するよう外径側へ膨出する。
【0048】
すなわち、ブレードストッパ30の存在により、ブレード24周面をシリンダ8の内周面8aに押し付ける力が発生し、ブレード24は安定して、かつ確実にシリンダ8に押し付けられる。
【0049】
圧縮室25のシール面のうち、特にシリンダ8とブレード24で構成する面でのシール性が向上し、体積効率の高い圧縮運転が行われる。当然、起動時に空運転することがなく、高性能化を得る。
【0050】
図3に、ブレード24とブレードストッパ30との関係に係わる第2の実施の形態を示す。なお、上記実施の形態と同一部品については、同番号を付して新たな説明は省略する。(以下、同じ)
先に第1の実施の形態で説明したブレードストッパ30は全体的にほぼ同一幅寸法をなし、それ全体がシリンダ8の中心線Lsに対して傾斜して取付けられるようにしたが、ここではブレードストッパ30Aは全体的にシリンダ8の中心線Lsに沿って取付けられる。
【0051】
そして、ブレードストッパ30Aのブレード端面24aと対向するブレード衝止面30aの面方向とその延長線Laのみがシリンダ8の中心線Lsに対して傾斜して形成される。
【0052】
上記ブレード端面24aはシリンダ8の中心線Lsに沿って形成されるから、ブレードストッパ30のブレード衝止面30aとの間に三角状の空間部31が形成される。結果として、先に説明した実施の形態と同一の形態となし、よって同様の作用効果を得る。
【0053】
図4は、ブレード24とブレードストッパ30との関係に係わる第3の実施の形態を示す。
ブレードストッパ30Aは、先に図3で説明したものをそのまま用いる。ここでは、ブレードストッパ30Aに衝止されるブレード24の端面24bの形状を、ブレードストッパ30Aのブレード衝止面30aにほぼ沿う形状となす。
【0054】
すなわち、ブレード端面24bとその延長線Lbは、ブレード衝止面30aとその延長線Laと同様、シリンダ8の中心線Lsに対して傾斜して形成される。換言すれば、シリンダ8の軸芯oに垂直な断面において、ブレード端面24bはシリンダ8の半径方向に平行な方向よりも外側を向く。
【0055】
以上の構成から、ブレード端面24bとブレードストッパ30Aのブレード衝止面30aと接触面積が拡大する。したがって、この面での面圧が請求項1の実施の形態の構成よりも低減して摩耗が生じ難くなり、圧縮室25に対するシール性が向上して体積効率の高い圧縮運転が行われることの他、信頼性がさらに向上する。
【0056】
図5に、ブレード24とブレードストッパ30との関係に係わる第4の実施の形態を示す。
ブレード24の両端部のうちの少なくとも一方端部と、上記シリンダ8との間に引張り弾性体である、たとえばコイルばね35が介設される。上記コイルばね35は引張りばねであって、その一端部はシリンダ8に設けられる固定部材36に取付け固定され、他端部はブレード端面24aに突設される掛止用ピン37に引掛けられる。
【0057】
上記ブレード24端部はコイルばね35によって、シリンダ8側へに引き寄せられる。上記コイルばね35はブレード24周面をシリンダ内周面8aに押し付ける力の発生源となり、ブレード24は安定して、かつ確実にシリンダ8に押し付けられる。
【0058】
したがって、圧縮室25のシール面のうち、シリンダ8とブレード24で構成する面でのシール性が向上し、体積効率の高い圧縮運転が行われる。当然、起動時に空運転することがなく、高性能化を得る。
【0059】
図6に、ブレード24とブレードストッパ30との関係に係わる変形例を示す。
ブレード24の両端部のうちの、少なくとも一方端部と対向するローラ18の螺旋状溝23底面部位に凹溝23aが設けられ、この凹溝23aとブレード24との間に押圧弾性体である、たとえばコイルばね40が介設される。
【0060】
ここでは、上記コイルばね40は圧縮ばねであって、その一端部はローラ螺旋状溝23の凹溝23a内へ挿入され、他端部は凹溝23aから突出してブレード24端面に当接している。
【0061】
上記ブレード24端部はコイルばね40によってシリンダ8側へ押圧付勢され、ブレード24周面はシリンダ内周面8aに弾性的に押し付けられる。コイルばね40は、ブレード24周面をシリンダ内周面8aに押し付ける力の発生源となり、ブレード24を安定して、かつ確実にシリンダ8に押し付ける。
【0062】
したがって、圧縮室25のシール面のうち、シリンダ8とブレード24で構成する面でのシール性が向上し、体積効率の高い圧縮運転が行われる。当然、起動時に空運転することがなく、高性能化を得る。
【0063】
図7に、ブレード24とブレードストッパ30との関係に係わるさらに異なる変形例を示す。
ブレード24の両端部のうちの少なくとも一方端部近傍の底面側から凹溝24cが設けられ、このブレード凹溝24cとローラ螺旋状溝23底面との間に押圧弾性体である、たとえばコイルばね40Aが介設される。
【0064】
ここでは、上記コイルばね40Aは圧縮ばねであって、ブレード24周面をシリンダ内周面8a側へ弾性的に押し付ける。したがって、ブレード24は安定して、かつ確実にシリンダ8に押し付けられ、さきに説明した実施の形態と同一の作用効果を得られる。
【0065】
なお、上記押圧弾性体40,40Aを、吸込部25S側の1巻き目、あるいは吐出部25D側の1巻き目に備えることにより、ブレード24のシリンダ8内周面への押しつけ力が弱いところに実施でき、部品点数の増加を最小限に抑えて上述の効果を得られる。
【0066】
図5ないし図7で説明した引張り弾性体と押圧弾性体を構成するコイルばね35,40,40Aに換えて、たとえば板ばねを同様の作用をなすよう用いてもよく、あるいは他の弾性部材を用いてもよい。
【0067】
図8は、ブレード24とブレードストッパ30との関係に係わるさらに異なる変形例を示す。
ブレード24の両端部のうちの少なくとも一方端部に断面が楕円状の孔部38が設けられ、ここに抵抗体である芯材45が挿入される。上記ブレード24はたとえばフッ素系樹脂材から形成されるのに対して、上記芯材45は金属材など剛性の高い素材が選択される。
【0068】
上記ブレード24に螺旋の径方向の力が加わった場合、ブレード24の端部においては芯材45が抵抗することとなり、他の芯材が挿入されない部分と比較して螺旋径方向に変形し難くなる。
【0069】
換言すれば、運転中において、特に芯材45が挿入されるブレード24端部はシリンダ内周面8aから離れ難い条件となり、ブレード24は安定して、かつ確実にシリンダ8に押し付けられる。
【0070】
したがって、圧縮室25のシール面のうち、シリンダ8とブレード24で構成する面でのシール性が向上し、体積効率の高い圧縮運転が行われる。当然、起動時に空運転することがなく、高性能化を得る。
【0071】
図9は、ブレード24とブレードストッパ30との関係に係わるさらに異なる変形例を示す。
ブレード24の両端部のうちの少なくとも一方端部で、かつローラ螺旋状溝23の底面と対向する側面に断面がほぼU字状の溝部39が設けられ、ここに抵抗体である芯材45Aが挿入される。上記ブレード24はフッ素系樹脂材からなり、上記芯材45Aは金属材など剛性の高い素材からなる。
【0072】
上記ブレード24に螺旋の径方向の力が加わった場合、ブレード24の端部においては芯材45Aが抵抗することとなり、他の芯材が挿入されない部分と比較して螺旋径方向に変形し難くなる。
【0073】
換言すれば、運転中において、特に芯材45が挿入されるブレード24端部はシリンダ内周面8aから離れ難い条件となり、ブレード24は安定して、かつ確実にシリンダ8に押し付けられ、上記実施の形態と同一の効果を得る。
【0074】
なお、上記抵抗体である芯材45,45Aを、吸込部25S側の1巻き目、あるいは吐出部25D側の1巻き目に備えることにより、ブレード24のシリンダ内周面8aへの押しつけ力が弱いところに実施でき、部品点数の増加を最小限に抑えて上述の効果を得られる。
【0075】
図10に、ブレード24とブレードストッパ30との関係に係わるさらに異なる変形例を示す。
上記ブレード24のシリンダ8側周面に沿って凹溝からなる低圧導入部50が設けられる。この低圧導入部50は、上記吸込み部25Sもしくは吸込み冷媒管7と適宜な手段を介して連通状態にあり、吸込み圧と同圧もしくはそれよりも低圧となっている。
【0076】
この状態で、ブレード24を境にした上下部の圧縮室25a,25bは、高圧側圧縮室25aの圧力Phighと低圧側圧縮室25bの圧力Plow が、それぞれ圧縮途中の圧力であり、その圧力は吸込み圧Ps 以上である。
【0077】
すなわち、 Phigh≧Plow ≧Ps の関係にあり、圧縮運転中にブレード24は圧力差によりシリンダ内周面8a側へ押し付けられる力を受ける。ブレード24はシリンダ8から離れに難くなり、ブレード24は安定して、かつ確実にシリンダ8に押し付けられる。
【0078】
したがって、圧縮室25のシール面のうち、シリンダ8とブレード24で構成する面でのシール性が向上し、体積効率の高い圧縮運転が行われる。当然、起動時に空運転することがなく、高性能化を得る。
【0079】
なお、上述した各実施の形態においては、固定のシリンダ8内でロータ18が公転運動をなすヘリカルブレード式圧縮機に適用して説明したが、これに限定されるものではなく、駆動源に連結され回転駆動されるシリンダ内にロータピストンを偏心配置するタイプのヘリカルブレード式圧縮機(たとえば、特公平7−107391号に開示される)に適用してもよい。
【0080】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ブレードのシリンダ内周面への押し付け状態を改善して、圧縮室に対するシールを確実になし、よって体積効率の向上を図れるなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態に係わる、流体圧縮機であるヘリカルブレード式圧縮機の断面図。
【図2】 ブレードとブレードストッパとの関係に係る、第1の実施の形態を示す図。
【図3】 ブレードとブレードストッパとの関係に係る、第2の実施の形態を示す図。
【図4】 ブレードとブレードストッパとの関係に係る、第3の実施の形態を示す図。
【図5】 ブレードとブレードストッパとの関係に係る、第4の実施の形態を示す図。
【図6】 ブレードとブレードストッパとの関係に係る、変形例を示す図。
【図7】 ブレードとブレードストッパとの関係に係る、さらに異なる変形例を示す図。
【図8】 ブレードとブレードストッパとの関係に係る、さらに異なる変形例を示す図。
【図9】 ブレードとブレードストッパとの関係に係る、さらに異なる変形例を示す図。
【図10】 ブレードとブレードストッパとの関係に係る、さらに異なる変形例を示す図。
【図11】 従来の、ブレードとブレードストッパとの関係を示す図。
【図12】 ブレードの形態と、ブレードによる圧縮室のシール構成を説明する図。
【符号の説明】
8…シリンダ、18…ローラ、23…螺旋状溝、25…圧縮室、24…ブレード、30…ブレードストッパ、35…引張り弾性体(コイルばね)、40,40A…押圧弾性体(コイルばね)、45,45A…抵抗体(芯材)、50…低圧導入部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid compressor called, for example, a helical blade compressor, and more particularly to an improvement in a structure for closely attaching a blade to a cylinder.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 11 and FIGS. 12A and 12B, in a fluid compressor called a helical blade compressor, the blade A that is spirally wound is formed in a direction along the spiral groove f. A blade stopper S is provided to regulate the range of movement.
[0003]
A part of the blade stopper S protrudes from the cylinder C toward the compression chamber D and faces the end surface of the blade A, and the protruding surface t blocks the end surface of the blade A to restrict the movement of the blade A.
[0004]
The protruding surface t on which the blade stopper S restricts the movement of the blade A is formed to be substantially parallel to a line m along the radial direction with respect to the cylinder center o in a cross section perpendicular to the center o of the cylinder C. .
[0005]
In particular, a differential pressure is generated between the compression chambers Da and Db during the compression operation, and the blade A peripheral surface is pressed against the inner peripheral surface of the cylinder C by a force due to the differential pressure. Therefore, the space between the compression chambers Da and Db is reliably sealed, and the volumetric efficiency is kept high.
[0006]
Further, the blade A has a so-called “tension” due to its own shape structure and material selection. The sealing performance of the compression chamber is ensured by the synergistic effect of the tension of the blade A and the differential pressure.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, during the compression operation, the blade A enters and exits the spiral groove f provided in the roller R, and when the blade A exits the groove f, the frictional force with the groove f is determined by the blade A from the inner peripheral surface of the cylinder C. Acts in the direction of leaving.
[0008]
However, when the total force of the pressing force due to the differential pressure and the tension of the blade A itself is larger than the frictional force, the blade A peripheral surface does not move away from the inner peripheral surface of the cylinder C, and the volumetric compression operation is good. Is done.
[0009]
Naturally, under normal operating conditions, the total force of the pressing force due to the differential pressure and the tension of the blade A itself is designed to be larger than the frictional force when the blade A enters and exits the spiral groove f. When the operating conditions change and the temperature of the blade A rises, the blade A tends to soften and the tension tends to decrease.
[0010]
At this time, the force for pressing the blade A against the inner peripheral surface of the cylinder C becomes insufficient, and the blade A does not come into reliable contact with the inner peripheral surface of the cylinder C, so that the sealing performance against the compression chambers Da and Db is deteriorated. The efficiency will be reduced.
[0011]
In addition, since there is no differential pressure when starting the compression operation, the force for pressing the blade A against the inner peripheral surface of the cylinder C is weak. For this reason, the compression chambers Da and Db cannot be sealed, and an idle operation is performed for a while.
[0012]
In addition, since the compression chamber D is opened to the suction side or the discharge side at both ends of the blade A facing the suction portion and the discharge portion of the compression chamber D, the differential pressure is smaller than the other portions. .
[0013]
Therefore, at both ends of the blade A, the pressing force of the blade A against the cylinder C is weaker than the other portions, and it is easy to leak from the seal portion with the compression chamber D, leading to a decrease in volume efficiency. there were.
[0014]
The present invention has been made by paying attention to the above circumstances, and its purpose is to improve the pressing state of the blade against the inner peripheral surface of the cylinder, and to surely seal against the compression chamber, and thus volume efficiency. It is an object of the present invention to provide a fluid compressor capable of improving the above.
[0015]
[Means for solving the problems]
In order to satisfy the above object, a fluid compressor according to the present invention includes, as claimed in claim 1, a cylindrical cylinder, a roller arranged eccentrically in the cylinder, and an outer peripheral surface of the roller from one end to the other end. A spiral groove provided at a gradually smaller pitch, a blade that is fitted into the spiral groove so as to freely enter and exit and forms a plurality of compression chambers between the cylinder and the roller, and a portion that faces the end surface of the blade. A blade stopper for stopping the blade end surface and restricting the movement of the blade in the spiral direction, and the blade stopper surface of the blade stopper is inclined with respect to the center line of the cylinder. The blade peripheral surface is biased so that the blade peripheral surface comes into close contact with the cylinder inner peripheral surface in a state where the blade end surface is stopped.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the fluid compressor according to the first aspect, the blade end surface is formed such that a surface direction thereof is inclined with respect to a center line of the cylinder so as to follow the blade stop surface of the blade stopper. And
[0017]
In order to satisfy the above object, according to a third aspect of the present invention, a fluid compressor includes a cylindrical cylinder, a roller eccentrically disposed in the cylinder, and an outer peripheral surface of the roller from one end to the other end. A spiral groove provided at gradually smaller pitches, a blade that is fitted into the spiral groove so as to freely enter and exit and forms a plurality of compression chambers between the cylinder and the roller, and an end of the blade and the cylinder. And a tension elastic body that is interposed therebetween and elastically pulls and biases the blade peripheral surface so as to be in close contact with the inner peripheral surface of the cylinder.
[0021]
By acting the means for solving such a problem, the blade peripheral surface is surely brought into close contact with the cylinder inner peripheral surface, the sealing performance against the compression chamber is ensured, and thus the volume efficiency is improved.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a helical blade type compressor that is a fluid compressor, which includes a
[0023]
A discharge refrigerant pipe (not shown) is connected to the upper end portion of the sealed case 1, and a suction refrigerant pipe 7 is connected to the side surface portion. A condenser, an expansion valve, and an evaporator are sequentially connected from the discharge refrigerant pipe to the suction refrigerant pipe 7 via a refrigerant pipe (all not shown), and these constitute, for example, a refrigeration cycle of an air conditioner. Is done.
[0024]
Next, the
In the figure,
[0025]
The upper end opening of the
[0026]
A
[0027]
The
[0028]
Further, a
[0029]
On the peripheral surface of the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The end of the
[0033]
The
[0034]
This is a helical blade type compressor configured as described above, and energizes the
[0035]
Since the
[0036]
Through these series of operations, low-pressure refrigerant gas is sucked from the evaporator through the suction refrigerant pipe 7 into the suction portion 25S which is the
[0037]
Since the volume of each
[0038]
The high-pressure gas in the
[0039]
FIG. 2 shows a first embodiment relating to the relationship between the
The
[0040]
At least the surface direction of the
[0041]
In other words, in a cross section perpendicular to the axis o of the
[0042]
On the other hand, the end surface 24a of the
[0043]
Since the
[0044]
When the compression operation is started, the
[0045]
However, since the
[0046]
In this state, since the
[0047]
From the shape and surface direction of the
[0048]
That is, the presence of the
[0049]
Among the sealing surfaces of the
[0050]
FIG. 3 shows a second embodiment relating to the relationship between the
The
[0051]
Only the surface direction of the
[0052]
Since the blade end surface 24 a is formed along the center line Ls of the
[0053]
FIG. 4 shows a third embodiment relating to the relationship between the
The
[0054]
That is, the
[0055]
From the above configuration, the contact area between the
[0056]
FIG. 5 shows a fourth embodiment relating to the relationship between the
For example, a
[0057]
The end of the
[0058]
Therefore, among the sealing surfaces of the
[0059]
FIG. 6 shows a modification related to the relationship between the
A concave groove 23a is provided in the bottom surface portion of the
[0060]
Here, the
[0061]
The
[0062]
Therefore, among the sealing surfaces of the
[0063]
FIG. 7 shows still another modified example related to the relationship between the
A
[0064]
Here, the
[0065]
The pressing
[0066]
Instead of the coil springs 35, 40, and 40A constituting the tensile elastic body and the pressing elastic body described in FIGS. 5 to 7, for example, a leaf spring may be used to perform the same function, or another elastic member may be used. It may be used.
[0067]
FIG. 8 shows still another modification relating to the relationship between the
A
[0068]
When a spiral radial force is applied to the
[0069]
In other words, during operation, the end portion of the
[0070]
Therefore, among the sealing surfaces of the
[0071]
FIG. 9 shows still another modification relating to the relationship between the
A
[0072]
When a spiral radial force is applied to the
[0073]
In other words, during operation, particularly the end of the
[0074]
In addition, by providing the
[0075]
FIG. 10 shows still another modified example related to the relationship between the
A low pressure introduction part 50 formed of a concave groove is provided along the
[0076]
In this state, the upper and
[0077]
That is, Phigh ≧ Plow ≧ Ps, and during the compression operation, the
[0078]
Therefore, among the sealing surfaces of the
[0079]
In each of the above-described embodiments, the description has been made by applying to the helical blade type compressor in which the
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to improve the pressing state of the blade against the inner circumferential surface of the cylinder so as to securely seal the compression chamber, thereby improving the volume efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a helical blade compressor that is a fluid compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment relating to a relationship between a blade and a blade stopper.
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment relating to a relationship between a blade and a blade stopper.
FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment relating to a relationship between a blade and a blade stopper.
FIG. 5 is a diagram showing a fourth embodiment relating to a relationship between a blade and a blade stopper.
FIG. 6 is a view showing a modified example related to the relationship between a blade and a blade stopper.
FIG. 7 is a view showing still another modified example related to the relationship between the blade and the blade stopper.
FIG. 8 is a view showing still another modified example related to the relationship between the blade and the blade stopper.
FIG. 9 is a view showing still another modified example related to the relationship between the blade and the blade stopper.
FIG. 10 is a view showing still another modified example related to the relationship between the blade and the blade stopper.
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a conventional blade and a blade stopper.
FIG. 12 is a diagram for explaining the configuration of the blade and the sealing configuration of the compression chamber by the blade.
[Explanation of symbols]
8 ... Cylinder, 18 ... Roller, 23 ... Spiral groove, 25 ... Compression chamber, 24 ... Blade, 30 ... Blade stopper, 35 ... Tensile elastic body (coil spring), 40, 40A ... Press elastic body (coil spring), 45, 45A ... resistor (core material), 50 ... low pressure introduction part.
Claims (3)
上記ブレードストッパのブレード衝止面は、その面方向が上記シリンダの中心線に対して傾斜して形成され、ブレード端面を衝止した状態でブレード周面がシリンダ内周面に密接するよう付勢することを特徴とする流体圧縮機。A cylindrical cylinder, a roller arranged eccentrically in the cylinder, a spiral groove provided on the outer peripheral surface of the roller at a gradually smaller pitch from one end to the other end, and the spiral groove entering and exiting A blade that is freely fitted and forms a plurality of compression chambers between the cylinder and the roller, and is provided at a portion facing the end surface of the blade, and the blade end surface is abutted to restrict movement of the blade in the spiral direction. A blade stopper
The blade stopper surface of the blade stopper is formed so that the surface direction is inclined with respect to the center line of the cylinder, and the blade peripheral surface is urged so that the blade peripheral surface is in close contact with the cylinder inner peripheral surface with the blade end surface stopped. A fluid compressor characterized by:
を具備したことを特徴とする流体圧縮機。A cylindrical cylinder, a roller arranged eccentrically in the cylinder, a spiral groove provided on the outer peripheral surface of the roller at a gradually smaller pitch from one end to the other end, and the spiral groove entering and exiting A blade that is freely fitted and forms a plurality of compression chambers between the cylinder and the roller, and is interposed between the blade end and the cylinder so that the blade peripheral surface is in close contact with the cylinder inner peripheral surface. A tensile elastic body that elastically pulls and biases;
A fluid compressor characterized by comprising:
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