JP6682616B2 - 流体機械、熱交換装置及び流体機械の運転方法 - Google Patents
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Description
10…回転軸、16…軸体、17…コネクタ、11…滑りセグメント、111…滑り嵌合面、13…潤滑油通路、131…第2の潤滑油通路、14…通油穴、15…回転軸の軸心、20…シリンダー、21…圧縮吸気口、22…第1の圧縮排気口、23…圧縮吸気サージタンク、24…第2の圧縮排気口、25…収容溝、26…ストッパプレート、30…ピストンアセンブリ、31…可変容積チャンバ、311…ガイド穴、32…ピストン、321…滑り穴、322…ピストン質量中心軌跡、323…滑り溝、33…ピストンスリーブ、331…連結軸、332…第1のスラスト面、333…ピストンスリーブ軸心、334…連結リップリング、335…第3のスラスト面、336…第4のスラスト面、34…ピストンスリーブ軸、341…第1の潤滑油通路、40…排気弁アセンブリ、41…排気弁シート、42…弁シートリテーナ、43…第1の締結具、50…上フランジ、60…下フランジ、61…支持板、611…第2のスラスト面、70…第2の締結具、80…第3の締結具、81…第4の締結具、82…第5の締結具、90…ディスペンサー部材、91…ハウジングアセンブリ、92…モータアセンブリ、93…ポンプアセンブリ、94…上蓋アセンブリ、95…下蓋及び取付板。
Claims (28)
- 回転軸(10)と、
軸心が前記回転軸(10)の軸心と偏心して設けられ、且つ偏心距離が固定されるシリンダー(20)と、
可変容積チャンバ(31)を有し、前記シリンダー(20)内に回転可能に設けられるとともに、前記可変容積チャンバ(31)の容積を変化させるように前記回転軸(10)に駆動連結されているピストンアセンブリ(30)と、
上フランジ(50)と、
下フランジ(60)と
を含み、
前記シリンダー(20)は前記上フランジ(50)と前記下フランジ(60)との間に挟まれて設けられ、
前記ピストンアセンブリ(30)は、
前記シリンダー(20)内に回転可能に設けられたピストンスリーブ(33)と、
前記可変容積チャンバ(31)を形成するように前記ピストンスリーブ(33)内に摺動自在に設けられ、且つ摺動方向には前記可変容積チャンバ(31)があるピストン(32)と、
を含み、
前記ピストン(32)は前記回転軸(10)の軸方向に沿って貫通して設けられた滑り穴(321)を有し、前記回転軸(10)は前記滑り穴(321)を通りぬけ、前記ピストン(32)は、前記回転軸(10)の駆動により前記回転軸(10)とともに回転すると同時に、前記回転軸(10)の軸線に垂直な方向に沿って前記ピストンスリーブ(33)内を往復摺動し、前記回転軸(10)の下端が前記下フランジ(60)内を貫通し、
前記滑り穴(321)は長穴であり、
前記回転軸(10)は、前記ピストンアセンブリ(30)に摺動自在に嵌合される滑りセグメント(11)を有し、前記滑りセグメント(11)は前記回転軸(10)の両端間に位置し、且つ前記滑りセグメント(11)は滑り嵌合面(111)を有し、
前記滑り嵌合面(111)は、前記滑りセグメント(11)の両側に対称に設けられており、前記滑り嵌合面(111)と前記回転軸(10)の軸方向平面とが平行であり、前記滑り嵌合面(111)と前記ピストン(32)の前記滑り穴(321)の内壁面とは、前記回転軸(10)の軸線に垂直な方向において摺動自在に嵌合する、
ことを特徴とする流体機械。 - 前記ピストンスリーブ(33)には、前記ピストンスリーブ(33)の径方向に沿って貫通して設けられたガイド穴(311)を有し、前記ピストン(32)は、往復直線運動するように前記ガイド穴(311)内に摺動自在に設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の流体機械。 - 前記ピストン(32)は、前記ピストン(32)の垂直二等分面に沿って対称に設けられた一対の円弧形表面を有し、前記円弧形表面が前記シリンダー(20)の内表面に適応的に嵌合され、且つ前記円弧形表面の円弧面の曲率半径の2倍が前記シリンダー(20)の内径と等しい、
ことを特徴とする請求項1に記載の流体機械。 - 前記ピストン(32)は柱状である、
ことを特徴とする請求項1に記載の流体機械。 - 前記ガイド穴(311)が前記下フランジ(60)に正投影したものは、一対の平行した直線的セグメントを有し、前記一対の平行した直線的セグメントは、前記ピストンスリーブ(33)の一対の平行した内壁面が投影してなり、前記ピストン(32)は、前記ガイド穴(311)の一対の平行した内壁面に共形になるように形状設定されながら滑り嵌合される外形輪郭を有する、
ことを特徴とする請求項2に記載の流体機械。 - 前記流体機械は支持板(61)をさらに含み、前記支持板(61)は前記下フランジ(60)の前記シリンダー(20)側から離れた端面に設けられているとともに、前記支持板(61)は前記下フランジ(60)と同軸心となるように設けられ、前記回転軸(10)は前記下フランジ(60)における貫通孔を通りぬけて前記支持板(61)に支持され、前記支持板(61)は、前記回転軸(10)を支持するための第2のスラスト面(611)を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の流体機械。 - 前記流体機械はストッパプレート(26)をさらに含み、前記ストッパプレート(26)は、前記回転軸(10)を逃がすための逃がし穴を有し、前記ストッパプレート(26)は前記下フランジ(60)と前記ピストンスリーブ(33)との間に挟まれて設けられるとともに、前記ピストンスリーブ(33)と同軸に設けられる、
ことを特徴とする請求項1に記載の流体機械。 - 前記ピストンスリーブ(33)は、前記下フランジ(60)側に向かって突出する連結リップリング(334)を有し、前記連結リップリング(334)は前記逃がし穴内に入れ子式に設置されている、
ことを特徴とする請求項7に記載の流体機械。 - 前記上フランジ(50)及び前記下フランジ(60)は、前記回転軸(10)と同軸心となるように設けられ、且つ前記上フランジ(50)の軸心及び前記下フランジ(60)の軸心は前記シリンダー(20)の軸心と偏心して設けられる、
ことを特徴とする請求項6乃至8のうちいずれか一項に記載の流体機械。 - 前記ピストンスリーブ(33)の前記下フランジ(60)側に向かう第1のスラスト面(332)は前記下フランジ(60)の表面に接触する、
ことを特徴とする請求項1に記載の流体機械。 - 前記回転軸(10)は潤滑油通路(13)を有し、前記潤滑油通路(13)は、前記回転軸(10)の内部に設けられた内部油路、前記回転軸(10)の外部に設けられた外部油路、及び前記内部油路と前記外部油路とを連通する通油穴(14)を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の流体機械。 - 前記滑り嵌合面(111)には、前記回転軸(10)の軸方向に沿って延びる前記外部油路を有する、
ことを特徴とする請求項11に記載の流体機械。 - 前記シリンダー(20)のシリンダー壁には圧縮吸気口(21)及び第1の圧縮排気口(22)を有し、
前記ピストンアセンブリ(30)が吸気位置にある時、前記圧縮吸気口(21)が前記可変容積チャンバ(31)に接続され、
前記ピストンアセンブリ(30)が排気位置にある時、前記可変容積チャンバ(31)が前記第1の圧縮排気口(22)に接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載の流体機械。 - 前記シリンダー壁の内壁面には、前記圧縮吸気口(21)に連通する圧縮吸気サージタンク(23)を有する、
ことを特徴とする請求項13に記載の流体機械。 - 前記圧縮吸気サージタンク(23)は前記シリンダー(20)の径方向平面において円弧形のセグメントとなり、前記圧縮吸気サージタンク(23)は、前記圧縮吸気口(21)から前記第1の圧縮排気口(22)のある側へ延伸する、
ことを特徴とする請求項14に記載の流体機械。 - 前記シリンダー(20)のシリンダー壁には第2の圧縮排気口(24)を有し、前記第2の圧縮排気口(24)は前記圧縮吸気口(21)と前記第1の圧縮排気口(22)との間に位置し、且つ前記ピストンアセンブリ(30)の回動中、前記ピストンアセンブリ(30)内の気体は一部が前記第2の圧縮排気口(24)によって圧力をリリーフされてから、前記第1の圧縮排気口(22)からすべて排出される、
ことを特徴とする請求項15に記載の流体機械。 - 前記第2の圧縮排気口(24)に設けられた排気弁アセンブリ(40)をさらに含む、
ことを特徴とする請求項16に記載の流体機械。 - 前記シリンダー壁の外壁には収容溝(25)が開いており、前記第2の圧縮排気口(24)が前記収容溝(25)の溝底まで貫通し、前記排気弁アセンブリ(40)が前記収容溝(25)内に設けられている、
ことを特徴とする請求項17に記載の流体機械。 - 前記排気弁アセンブリ(40)は、
前記収容溝(25)内に設けられ、前記第2の圧縮排気口(24)を遮蔽する排気弁シート(41)と、
前記排気弁シート(41)に重畳される弁シートリテーナ(42)と、を含む、
ことを特徴とする請求項18に記載の流体機械。 - 圧縮機である、
ことを特徴とする請求項13乃至19のうちいずれか一項に記載の流体機械。 - 前記シリンダー(20)のシリンダー壁には膨張排気口及び第1の膨張吸気口を有し、
前記ピストンアセンブリ(30)が吸気位置にある時、前記膨張排気口が前記可変容積チャンバ(31)に接続され、
前記ピストンアセンブリ(30)が排気位置にある時、前記可変容積チャンバ(31)が前記第1の膨張吸気口に接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載の流体機械。 - 前記シリンダー壁の内壁面には、前記膨張排気口に連通する膨張排気サージタンクを有する、
ことを特徴とする請求項21に記載の流体機械。 - 前記膨張排気サージタンクは前記シリンダー(20)の径方向平面において円弧形のセグメントとなり、前記膨張排気サージタンクは、前記膨張排気口から前記第1の膨張吸気口のある側へ延伸し、且つ前記膨張排気サージタンクの延伸方向は前記ピストンアセンブリ(30)の回動方向と同方向である、
ことを特徴とする請求項22に記載の流体機械。 - 膨張機である、
ことを特徴とする請求項21乃至23のうちいずれか一項に記載の流体機械。 - 前記ガイド穴(311)が少なくとも2つであり、2つの前記ガイド穴(311)が前記回転軸(10)の軸方向に沿って間隔を置いて設けられ、前記ピストン(32)が少なくとも2つであり、それぞれの前記ガイド穴(311)ごとに1つの前記ピストン(32)が設けられている、
ことを特徴とする請求項2に記載の流体機械。 - 流体機械を備える熱交換装置であって、
前記流体機械は、請求項1乃至25のうちいずれか一項に記載の流体機械である、ことを特徴とする熱交換装置。 - 請求項1乃至25のうちいずれか一項に記載の流体機械の運転方法であって、
回転軸(10)は前記回転軸(10)の軸心O1回りに回動することと、
ピストンスリーブ(33)は前記シリンダー(20)の軸心O2回りに回動し、前記回転軸(10)の軸心と前記シリンダー(20)の軸心とが偏心して設けられ、且つ偏心距離が固定されることと、
ピストンアセンブリ(30)のピストン(32)は、前記回転軸(10)の駆動により前記回転軸(10)とともに回転すると同時に、前記回転軸(10)の軸線に垂直な方向に沿って前記ピストンアセンブリ(30)のピストンスリーブ(33)内を往復摺動することと、
を含むことを特徴とする流体機械の運転方法。 - 前記運転方法はクロススライダ機構原理を採用し、ただし、前記ピストン(32)をスライダとし、前記回転軸(10)の滑り嵌合面(111)を第1のリンクl1とし、前記ピストンスリーブ(33)のガイド穴(311)を第2のリンクl2とする、
ことを特徴とする請求項27に記載の運転方法。
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