JPH02176186A - 流体圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

（従来の技術） 一般的に冷凍サイクルの冷媒を圧縮するために使用され
る流体圧縮機は、レシプロ方式や、ロークリ方式のもの
が知られている。ところがこのような流体圧縮機はその
構造が複雑であり、部品点数が多いといった欠点があっ
た。

こうした問題を解決するために現在、特願昭６３−１７
０６８２号（未公開）等に示されるコンプレッサの開発
が進められている。このコンプレッサは例えば第５図お
よび第６図に示されるように構成されている。このコン
プレッサ１は密閉容器２によって外壁部が形成されてお
り、この密閉容器２の略中央部にはシリンダー３が設け
られている。このシリンダー３は円管状に形成されてお
り、端部間の略中央部外壁には回転子４が外嵌されてい
る。この回転子４の外周面に対応する位置には小隙間を
もって固定子５が設けられている。

この固定子５は上記回転子４の外側に同心状に位置され
、外周面が密閉容器２の内周面に嵌合固定されている。

このようにモータ４，５によって回転駆動されるシリン
ダ３は両端部がそれぞれ第１および第２の軸受部６．７
によって回転自在に支持され、−方の第１の軸受部６側
には吸込口８が形成されており、上記シリンダ３内と密
閉容器２の外部から接続された吸込管９とが連通されて
いる。

また、他方の第２の軸受部７には上記シリンダ３の内部
と密閉容器２の内部とを連通ずる吐出口１０が形成され
ている。

このようなシリンダ３内にはこのシリンダ３の回転の中
心に対して所定寸法ｄ偏心された平行な軸心を有するロ
ータピストン１１が設けられている。このロータピスト
ン１１の両端部には上記第１および第２の軸受部６．７
に回転自在に支持される支軸部１２．１３が設けられて
おり、このロタピストン１１は周面の一部が上記シリン
ダ３の内周面に当接する位置に支持されている。さらに
、このロータピストン１１の周面に螺旋状のブレード溝
１４が形成されており、このブレード溝１４は第７図に
示されるように上記吸込口８側から吐出口１０側に向か
って漸次ピッチが小さくなる螺旋状に形成されており、
断面形状は凹字形状に形成されている。

このブレード溝１４には弾性をもって螺旋状に形成され
たブレード１５が挿着されている。このブレード１５は
上記ブレード溝１４に対応する矩形状断面で形成されて
おり、内周縁は常にロータピストン１１のブレード溝１
４内に位置し、且つ外周縁はシリンダー３の内周面に常
に当接するようになっている。

そして上記シリンダー３の内周面には内側に突出する突
起部３ａが形成されており、この突起部３ａに対応する
ロータピストン１１にはこの突起部３ａが係合する係合
孔が穿設されている。上記シリンダー３が回転すること
でロータピストン１１も回転されるようになっている。

また、上記第２の軸受部７には支軸部１３の端部と密閉
容器２の内側下部とを連通ずる管路１６が形成されてお
り、下部に収容された潤滑オイル１７を摺動部に供給す
るようになっている。

このように構成さｔたコンプレッサ１はモータ４．５が
駆動されることでシリンダー３が回転され、シリンダー
３の回転にともないロータピストン１１が同一角速度で
回転される。この際シリンダー３とロータピストン１１
とは回転の中心がずれているので、隙出１が開いた部分
にブレード１５が突出した状態となり、複数の動作室を
形成する。

これらの動作室はブレード１５の螺旋ピッチに従って容
積が変化しており、吸込口８側から突出口１０側へ向け
て容積は小さくなっている。そして、ロータピストン１
１が回転することにより上記吸込口８から吸込まれた圧
縮ガス（冷媒ガス）はヘリカルブレード１５で仕切られ
た動作室が軸方向に移動しながら無段階的にその容積が
縮小し、吐出口１０側に送り込まれるようになっている
。

圧縮された冷媒ガスは密閉容器２内に放出され、さらに
密閉容器２の壁面に貫通状態に設けられた吐出管１８か
ら吐出されるようになっている。

こうしたコンプレッサ１は従来のコンプレッサに比較し
て構造が簡単であり、部品数も低減できるという利点を
もっている。

しかしながら、ヘリカルブレード１５は弾性体によって
形成されているので、特にシリンダー３の内周面との間
でガスリークが発生しやすいという問題点があった。

（発明が解決しようとする課題） 近時開発が行われているコンプレッサはヘリカルブレー
ドが弾性体で作られる必要があり、特にヘリカルブレー
ドとシリンダーの内周面との間でガスリークが発生しや
すいものであった。

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、シリ
ンダーの内周面に対するヘリカルブレードの当接状態を
確実にしガスリークの発生を低減できる流体圧縮機を提
供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） （１）密閉容器の内側にモータで回転駆動され且つ端部
側にそれぞれ吸込口と吐出口が形成されたシリンダーを
設け、このシリンダー内の回転の中心に対して偏心した
状態で周面の一部が常に上記シリンダーの内壁に当接す
るようにロータピストンを設け、このロータピストンの
周面に上記吸込側から吐出側に向かってピッチが小さく
なる螺旋状のブレード溝を形成し、このブレード溝の上
記吸込側の端部に１巻以内の小ピッチ溝部を形成し、さ
らに、この小ピッチ溝部を含むブレード溝にブレードを
嵌め込んだ流体圧縮機。

（２）密閉容器内にモータによって回転駆動されるシリ
ンダーを設け、このシリンダーの回転の中心に対して偏
心した状態でロータピストンを設け、このロータピスト
ンの周面に螺旋状に形成されたブレード溝を設け、この
ブレード溝に弾性体からなる螺旋状のブレードを径方向
に突没自在に嵌め込み、このブレードの突没方向の高さ
寸法りは幅寸法ｔよりも大きな矩形状断面に形成した流
体圧縮機。

（作　用） （１）シリンダーの外周面に形成されたブレード溝の吸
込側の端部に１巻以下の小ピッチ溝部を形成することで
、ピッチが大きなブレードの吸込側の端部をシリンダー
の内壁に強く抑圧でき、シリンダーの内壁に対するブレ
ードの密着性を高めることができる。

（２）ブレードの断面形状の突没方向の寸法りを幅寸法
ｔよりも大きい矩形状にしたことで、圧力差をもつ隣接
する動作室間に位置するブレードの剛性を高め、シリン
ダーに対するブレードの当接状態を保持することができ
る。

（実施例） 本発明における第１実施例を第１図乃至第３図を参照し
て説明する。本発明における一実施例の基本的な構成は
従来構造と同様なので、改良点についてのみ図示して説
明する。

図中に示されるシリンダー３は従来構造で説明したよう
に密閉容器内にモータ構造を介して回転駆動されるよう
に設けられている。このシリンダー３は中空円管状に形
成されており、このシリンダー３の中心と回転の中心が
一致するようになっている。

このシリンダー３の一方の端部には冷媒ガスの吸込口が
設けられており、他方の端部には吐出口が形成されてい
る。

そして、このシリンダー３の内側には、回転の中心に平
行なロータピストン２０が設けられている。このロータ
ピストン２０の回転の中心は上記シリンダー３の回転の
中心から寸法ｄ離れて支持されており、ロータピストン
２０の一部は上記シリンダー３の内周面に当接されるよ
うになっている。そして、ロータピストン２０は上記シ
リンダー３の回転にともない同一の角速度で同一方向に
回転駆動されるようになっている。

さらに、上記ロータピストン２０の周面には螺旋状のブ
レード溝２１が形成されており、このブレード溝２１の
螺旋形状の八で示される位置から構成される装置までの
ピッチは上記吐出側１から吸込側■に向かってピッチが
大きくなるように形成されている。そして、ブレード溝
２１の上記吸込側の端部Ｚにはさらに小ピッチ溝部２２
が延長して形成されている。この小ピッチ溝部２２は、
吸込側の溝のピッチよりも小さく形成されている。

ここで、小ピッチ部２２が始まるＺの位置に近接してロ
ータピストン２０の軸方向に吸込溝２２８が形成されて
いる。この吸込溝２２ａは斜線部Ｖで示される排除容積
を限定するために設けられており、この吸込溝を２２ａ
を設けることにより冷媒ガスの吸込に対する抵抗を低減
している。そして、この小ピッチ溝部２２を含むブレー
ド溝２１には螺旋状に形成されたブレード２３が嵌め込
まれている。

この状態を第２図に示す。図示したようにブレード２３
は従来第３図に示される状態にあり、吸込側端部■に位
置するブレード２３ａをシリンダー３の内壁面に押圧す
る力は、このブレード２３ａと斜め方向に対向する位置
にあるブレード２３ｂに起因する。ここで、ブレード２
３ａ。

２３ｂはそれぞれ同一のブレード２３の一部を示してい
る。つまり、矢印Ｂの入力によって、矢印Ａの力が働く
ことで、シリンダー３とブレード２３との密閉状態が保
たれるようになっている。

これに対して、本発明はブレード２３ａを抑圧する部分
が２つある。ブレード２３ｂと、小ピッチ溝部２２に位
置するブレード２３ｃである。これらブ・レード２３の
２か所がシリンダー３に当接して矢印Ｅ、Ｆ方向に押圧
される。これにより、ブレード２３ａが矢印Ｇ方向に押
圧される。つまり、ブレード２３ａに近い位置にブレー
ド２３ｃがあるのでブレード２３ａをシリンダー３に押
圧する力を強めることができ、ブレード２３とシリンダ
ー３の内周面との間でガスリークが発生することを防止
できる。

以下、本発明における第２実施例を第４図を参照して説
明するが、実施の対象となる流体圧縮機の基本的構造は
従来例に示されるものと同様なので、構造の異なる点に
ついてのみ図示して説明する。図中に示されるブレード
２３は弾性を有し、ロータピストン２０の径方向に突没
可能に設けられており、この突没方向の高さ寸法りは幅
ｔよりも大きく形成されている。なお、この突没方向の
高さ寸法りはロータピストン２０の回転中心のシリンダ
ー３の回転中心に対する偏心量を寸法ｅとし、ブレード
２３のブレード溝２１に対する最小係合深さをｇとした
場合にｈ−２ｅ＋、１７で得られる寸法である。

このように構成されることで、ブレード２３の幅方向の
剛性を高め、圧力差により変形してガスリークを発生す
ることを防止できる。また、ガスリークを防止すること
で圧縮効率の高い流体圧縮機を提供できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではない
。

〔発明の効果〕

（１）吸込側端部のブレードを１巻以内の範囲で小ピッ
チ化することで、吸込側のブレードを確実にシリンダー
の内周面に押圧することができガスリークを低減するこ
とができる。

（２）ブレードの幅寸法ｔを突没方向の高さ寸法りより
も太き（することで、ブレードの剛性を高め、シリンダ
ーとロータピストンとの間に形成される動作室間で発生
する圧力差に対して変形しに＜＜シ、ガスリークを防止
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ｉ２図は本発明における第１実施例であり、第１
図はシリンダーに対してブレード溝が設けられた状態を
示す側面図、第２図は吸込側に位置するブレードの配置
を示す側断面図、第３図は第２図に対応する従来構造を
示す側断面図、第４図は本発明における第２実施例の要
部を示す側断面図、第５図乃至第７図は従来例であり、
第５図は流体圧縮機の側断面図、第６図はシリンダーの
内側部を示す側断面図、第７図はロータピストンに対す
るブレード溝の配設状態を示す側面図である。 ２・・・密閉容器、５・・・固定子、４・・・回転子、
３　・・・ シ リンダ− ８・・・吸込口、 ０・・・吐出口、 ロ ータピス ト　　ン　、 つ ブ レ ド溝、 ２２・・・小ピッチ溝部、 ２３・・・プレー ド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）密閉容器と、この密閉容器の内壁面に結合された
   固定子と、この固定子の内側に位置されてモータを構成
   する回転子と、この回転子の回転の中心に同心状に設け
   られた中空円筒形状のシリンダーと、このシリンダーの
   一端側に設けられた吸込口および他端鋼に設けられた吐
   出口と、上記シリンダー内に位置しこのシリンダーの回
   転中心に対して偏心した状態で周面の一部が常に上記シ
   リンダー内壁に当接されこのシリンダーと同一の角速度
   で回転する円柱形状のロータピストンと、このロータピ
   ストンの周面に吸込側から吐出側に向かってピッチが小
   さく形成された螺旋状のブレード満と、このブレード溝
   の吸込側端に形成された１巻以内の小ピッチ溝部と、上
   記小ピッチ溝部を含むブレード溝にロータピストンの略
   径方向に突没可能に嵌め込まれ上記シリンダーの内周面
   とロータピストンとの間の空間を複数の動作室に区画す
   る螺旋状のブレードとを具備することを特徴とする流体
   圧縮機。
2. （２）密閉容器と、この密閉容器の内壁面に結合された
   固定子と、この固定子の内側に位置されてモータを構成
   する回転子と、この回転子の回転の中心に同心状に設け
   られた中空円筒形状のシリンダーと、このシリンダーの
   一端側に設けられた吸込口および他端側に設けられた吐
   出口と、上記シリンダー内に位置しこのシリンダーの回
   転中心に対して偏心した状態で周面の一部が常に上記シ
   リンダー内壁に当接されこのシリンダーと同一の角速度
   で回転する円柱形状のロータピストンと、このロータピ
   ストンの周面に吸込側から吐出側に向かってピッチが小
   さく形成された螺旋状のブレード溝と、このブレード溝
   にロータピストンの略径方向に突没可能に嵌め込まれ上
   記シリンダーの内周面とロータピストンとの間の空間を
   複数の動作室に区画する弾性体からなる螺旋状のブレー
   ドとを具備し、このブレードの断面形状は突没方向の高
   さ寸法ｈが幅寸法ｔよりも大きな矩形状に形成されたこ
   とを特徴とする流体圧縮機。