JPH0333487A - 流体機械 - Google Patents

流体機械

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JPH0333487A
JPH0333487A JP1166887A JP16688789A JPH0333487A JP H0333487 A JPH0333487 A JP H0333487A JP 1166887 A JP1166887 A JP 1166887A JP 16688789 A JP16688789 A JP 16688789A JP H0333487 A JPH0333487 A JP H0333487A
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cylinder
piston
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compressor
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Hisayoshi Fujiwara
尚義 藤原
Moriaki Shimoda
下田 盛彰
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    • 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
    • F04C18/12Rotary-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 other than internal-axis type
    • F04C18/14Rotary-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 other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16Rotary-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 other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • 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

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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) 例えば、本出願人による特願昭63− 170692号明細書、或いは特開昭64−36990
号明細書などに開示されているような流体圧縮機(以下
、圧縮機と称する)1が知られている。すなわち、この
タイプの圧縮機1は、第3図に示すように、密閉ケース
2の内部に設けられロータ3とステータ4とからなるモ
ータ5により、ロータ3に固定され圧縮機構部6を構成
するシリンダ7を回転させるものである。
そして、この圧縮機1は、シリンダ2内に、シリンダ7
の内部にシリンダ7の軸心Aに対して偏心Hkeを有す
るピストン8を軸支している。さらに、圧縮機1は、こ
のピストン8に外周に1つの螺旋状の溝9を、TS4図
に概略的に示すように、ピストン8の軸方向一端側から
他端側へ徐々に小さくなるピッチで連続的に形成してい
る。そして、圧縮機1はこの溝9に、適度な可撓性を有
する螺旋状のブレード10を嵌め込んでいる。
ここで、図中のBはピストン8の軸心を示している。
さらに、この圧縮機1は、シリンダ7の内部に、上記ブ
レード10によって仕切られ、シリンダ7の吐出端側に
位置するものほど徐々に容積が小さくなる複数の作動室
11・・・を6’ している。そして、最も吸込端側の
端に位置する吸込室11aに例えば冷凍サイクル中の冷
媒ガスを吸込み、シリンダ7とピストン8とを相対的に
、且つ同期的に回転させる。そして、圧縮機1は、上記
冷媒ガスを圧縮しながらシリンダ7の吐出端側へ移送し
、圧縮した冷媒ガスを密閉ケース内等に吐出して冷凍サ
イクル中に戻す。
また、ピストン8の外周に螺旋状のブレード1oを巻装
したタイプの圧縮機として、例えば、本出願人が特願昭
63−170693号明細書に開示したようなものがあ
る。
すなわち、このタイプのものは、第5図に概略的に示す
ように2つの螺旋状の満9.9を、ピストン8に軸心方
向中間部から両端部に亘ってそれぞれ形成し、この溝9
.9にそれぞれ螺旋状のブレードを嵌め込んでいる。そ
して、このタイプの圧縮機は、冷媒ガスをシリンダの、
例えば軸心方向中間部から吸込み、この冷媒ガスを2方
向、即ちシリンダの軸心方向両端部へそれぞれ移送しな
がら圧縮して、シリンダ両端部から吐出するようになっ
ている@ ここで、第5図中に12で示すのは、シリンダ内に冷媒
ガスを供給する吸込み通路である。
(発明が解決しようとする課題) ところで、第5図に要部を示すようにピストン8(およ
び、シリンダ)の軸心方向両端部から、移送・圧縮した
冷媒ガスを吐出するようにした圧縮機には、ピストン8
に両端側から中間部側へ向かって作用するスラスト力が
衡り合うこと、および、ピストンに1つの溝を形成した
タイプのものに比べて、同し能力をわ゛する場合には、
ブレードの変形応力が小さいこさなどの長所がある。
さらに、第3図〜第5図に示すようなタイプの圧縮機で
は、負荷トルクや吐出脈動は、第6図中に示すように、
ピストンの回転角に伴ってsinカーブを描きながら変
動するが、第5図に示すような、冷媒ガスの移送・圧縮
を2方向に行うタイプのものでは、負GIトルクや吐出
脈動の値は、1方向への移送・圧縮に関する値を2倍し
た大きさに略等しくなる。
このため、冷奴ガスの移送・圧縮を2方向に行うタイプ
の圧縮機り前述のような長所をのばし、圧縮機の性能を
高めるためには、負荷トルクや吐出脈動等の変動を小と
することが必要である。
本発明の目的とするところは、負荷トルクや吐出脈動等
の変動の小さい流体圧縮機を提供することにある。
[発明の構成〕 (課題を解決するための手段および作用)上記目的を達
成するために本発明は、吸込側と吐出側とを有するシリ
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、その一部がシリンダの内周面に
接触1.た状態でシリンダと相対的に回転可能な円柱状
の回転体と、この回転体の外周に設けられ、それぞれが
互いに異なる向きに形成され回転体の中間部から両端部
に互って形成されるとともに、互いに位相を約180度
ずらした2つの螺旋状の溝と、両溝に回転体の略径方向
に出入自在にそれぞれ嵌め込まれるとともに、シリンダ
の内周面に密着する外周面を有し、シリンダの内周面と
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
2つの螺旋状のブレードと、シリンダと回転体とを相対
的に回転させ、シリンダの吸込側から作動室に流入した
流体をシリンダの吐出側の作動室へ順次移送する駆動手
段とを具備したことにある。
こうすることによって本発明は、負荷トルクや吐出脈動
等の変動を大幅に低減できるようにしたことにある。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を第1図および第2図に基づい
て説明する。
第1図は本発明の一実施例の要部を概略的に示すもので
ある。そして、図中の21は、例えば冷凍サイクルに使
用される流体圧縮機の圧縮機構部を構成する、回転体と
してのピストンである。このピストン21は、略一定の
外径を有する円柱状に成形されたもので、図示しないシ
リンダの中に収納され軸支されている。そして、ピスト
ン21は、上記シリンダの軸心に対して偏心しており、
さらに、その外周面の一部の軸心方向略全長に亘る部分
をシリンダに接している。
また、ピストン21はその外周面に、ピストン21の軸
心方向中間部と両端部との間に亘ってそれぞれ形成され
た2つの螺旋状の溝22.23を有している。そして、
ピストン21は、この溝22.23の幅を略一定に設定
されており、さらに、溝22.23の深さ方向をピスト
ンその径方向に略一致させている。
さらに、ピストン21は溝22.23を互いに逆向きに
傾斜させており、溝22.23のそれぞれの巻方向を互
いに逆方向に設定されている。また、ピストン21は、
溝22.23のそ玖れぞれのピッチを、軸心方向中間部
から両端部へいくほど徐々に小さくなるよう設定されて
いる。そして、ピストン21は溝22.23を、それぞ
れの位相を互いに約】80°ずらした状態で形成されて
いる。そして、ピストン21は両?i22.23の始点
を、満22.23を互いに交差させることなく、近接さ
せている。
そして、ピストン21は溝22.23に、適度な可撓性
を有する螺旋状のブレード(図示しない)を出入口γ!
三にねじ込まれている。そして、上記シリンダの内周面
とその外周面との間に、上記ブレードによって仕切られ
ピストン21の軸心方向に沿って並ぶとともに、ピスト
ン21の軸心方向中間部から端部へいくほどその容積が
小さくなる三日月状の複数の作動室を形成している。
ここで、第1図中に24で示すのは、シリンダ内に冷媒
ガスを供給する吸込み通路である。
すなわち、モータ等の駆動手段により圧縮機構部が駆動
されると、ピストン21と上記シリンダとが早退的に回
転し、シリンダ内の軸方向中間部の作動室に冷媒ガスが
吸い込まれる。そして、この冷媒ガスは、ピストン21
とシリンダとの相対回転にともない2方向に分かれて、
ピストン21(および、シリンダ)の軸心方向両端部側
の作動室に順次移送され圧縮される。そして、圧縮され
た冷媒ガスは、ピストン21(および、シリンダ)の軸
心方向両端部から、ピストン21が180゜回転する毎
に交互に吐出され、冷凍サイクル中に戻される。
さらに、上述の圧縮機の各移送・圧縮方向のそれぞれの
負荷トルクや吐出脈動は、第2図中に一点鎖線Cおよび
点線りで示すようにピストン21の回転角に伴ってsi
nカーブを描きながら変動する。しかし、ピストン21
の螺旋状の溝22.23の位相が互いにiso’ずれて
いることから、各方向の負荷トルクや吐出脈動は重なり
合い、圧縮機全体の負荷トルクや吐出脈動は、実線Eで
示すように変動の小さな曲線を描く。
したがって、上述の圧縮機は、負荷ト・ルクや吐出脈動
等の変動を大幅に低減することが可能である。
また、本太施例では満22.23の始点を、溝22.2
3を互いに交差させることなく、近接させているので、
第1図中に2点梢線Fで示すように、ピストン21の軸
心方向の寸法を従来のしののピストンよりも長さGの分
だけ小さく設定することが出来る。
さらに、溝22.23の形状を対称形状とし、満22.
23の傾きを軸心方向に対して略等しく設定すれば、負
荷トルクおよび吐出脈動の変動をより小さくすることが
できる。
なお、本発明の圧縮機は、冷凍サイクルを構成するもの
に限らず、他の用途の圧縮機にも適用することができる
[発明の効果] 以上説明したように本発明は、吸込側と吐出側とを有す
るシリンダと、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、その一部がシリンダの内
周面に接触した状態でシリンダと相対的に回転可能な円
柱状の回転体と、この回転体の外周に設けられ、それぞ
れが互いに異なる向きに形成され、回転体の中間部から
両端部に亘って形成されるとともに、互いに位相を約1
80度ずらした2つの螺旋状の溝と、両溝に回転体の略
径方向に出入自在にそれぞれ嵌め込まれるとともに、シ
リンダの内周面に密着する外周面を有し、シリンダの内
周面と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2つの螺旋状のブレードと、シリンダと回転体と
を相対的に回転させ、シリンダの吸込側から作動室に流
入した流体をシリンダの吐出側の作動室へ順次移送する
駆動手段とを備えたものである。
したがって本発明は、負荷トルクや吐出脈動等の変動を
大幅に低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の一実施例の要部を示すも
ので、第1図はピストンを概略的に示すは側面図、第2
図はピストンの回転角と負荀トルクおよび吐出脈動との
関係を示すグラフ、第3図〜第6図は従来例を示すもの
で、第3図は流体を1方向に移送・圧縮するタイプの流
体圧縮機の全体を示す側断面図、第4図は同じく流体を
1方向に移送・圧縮するタイプの流体圧縮機のピストン
を概略的に示す側面図、第5図は流体を2方向に移送・
圧縮するタイプの流体圧縮機の1ムJじくピストンを概
略的に示す側面図、第6図は同じく流体を2方向に移送
・圧縮するタイプの流体圧縮機のピストンの回転角と負
荷トルクおよび吐出脈動との関係を示すグラフである。 5・・・モータ(駆動手段)、7・・・シリンダ、10
・・・ブレード、21・・・ピストン(同転体)、22
.23・・・螺旋状の溝。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸込側と吐出側とを有するシリンダと、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、
    そ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回転可能な円柱状の回転体と、この
    回転体の外周に設けられ、それぞれが互いに異なる向き
    に形成され上記回転体の中間部から両端部に亘って延び
    るとともに、互いに位相を約180度ずらした2つの螺
    旋状の溝と、上記両溝に、回転体の略径方向に出入自在
    にそれぞれ嵌め込まれるとともに、上記シリンダの内周
    面に密着する外周面を有し、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2つの螺旋状のブレードと、上記シリンダと上記回転
    体とを相対的に回転させ、シリンダの吸込側から上記作
    動室に流入した流体をシリンダの吐出側の作動室へ順次
    移送する駆動手段とを具備した流体圧縮機。
JP1166887A 1989-06-30 1989-06-30 流体機械 Expired - Fee Related JP2798981B2 (ja)

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