JPH0735068A - Fluid compressor - Google Patents

Fluid compressor

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Publication number
JPH0735068A
JPH0735068A JP5175374A JP17537493A JPH0735068A JP H0735068 A JPH0735068 A JP H0735068A JP 5175374 A JP5175374 A JP 5175374A JP 17537493 A JP17537493 A JP 17537493A JP H0735068 A JPH0735068 A JP H0735068A
Authority
JP
Japan
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blade
compression chamber
cylinder
chamber
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP5175374A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Okuda
正幸 奥田
Hisayoshi Fujiwara
尚義 藤原
Yoshikuni Sone
良訓 曽根
Takashi Motokatsu
隆 本勝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5175374A priority Critical patent/JPH0735068A/en
Publication of JPH0735068A publication Critical patent/JPH0735068A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce pressure loss by setting the spiral pitch form of a blade groove so that a specific capacity ratio formula is met by the number of turns of the blade, the capacities of compression chambers, and capacities of groove bottom spaces. CONSTITUTION:The spiral pitch form of a blade groove 13 is set so that the capacity ratio formula (V1+Va)/(Vn-1+Vb)=3 thru 12 is met, where (n) is the number of turns of a blade 14, V1 is compression chamber capacity of the suction side first chamber, Va is the groove bottom space capacity of the first turn of blade in communication with the same compression chamber, Vn-1 is the compression chamber capacity of the discharge side final chamber, and Vb is the groove bottom space capacity of the prior-to-final turn in communication with the discharge side final chamber. Thereby the range of compression chamber capacity ratio to the number of turns of the blade, or the range of the pressure ratio, can be set appropriately, which allows preventing counterflow of the discharge gas with no risk of out of attainment of the pressure rise, reducing pressure loss, and enhancing the compressing performance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば冷凍サイクル
装置に用いられ、冷媒ガスを圧縮する流体圧縮機に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid compressor used for, for example, a refrigerating cycle apparatus and for compressing a refrigerant gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば冷凍サイクル装置において、冷
媒を圧縮する圧縮機として、レシプロ方式やロータリ方
式の圧縮機が知られている。ところが、この種の構造は
極めて複雑であって、部品点数が多いという不具合があ
った。
2. Description of the Related Art Reciprocating compressors and rotary compressors are known as compressors for compressing a refrigerant in, for example, a refrigeration cycle apparatus. However, this kind of structure is extremely complicated and has a problem that the number of parts is large.

【0003】そこで、近時、比較的簡単な構成として、
しかもシ―ル性を向上させ、効率の良い圧縮ができると
ともに、部品の製造および組立が容易な流体圧縮機が提
案されている。
Therefore, recently, as a relatively simple structure,
In addition, there has been proposed a fluid compressor that improves the sealability and enables efficient compression, and that facilitates the manufacture and assembly of parts.

【0004】これは、シリンダ内に、両端軸部がシリン
ダと偏心して回転自在に枢支される回転体を配置し、こ
の回転体の周面に螺旋状の溝を設けて、ここにブレード
を突没自在に巻装し、シリンダと回転体とを回転させ
て、シリンダと回転体およびブレードがなす空間室であ
る圧縮室に冷媒ガスを取込み、移送しながら圧縮する構
成である。
In this structure, a rotating body is arranged in a cylinder, the shaft portions of which are eccentric to the cylinder and rotatably supported, and a spiral groove is provided on the peripheral surface of the rotating body, and a blade is provided therein. It is configured to be wound up and down freely, to rotate a cylinder and a rotating body, to take in a refrigerant gas into a compression chamber which is a space chamber formed by the cylinder, the rotating body and a blade, and to compress while transferring.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この種の圧縮機におけ
る圧縮室についてなお説明すると、図2に示すように、
ブレード溝13に巻装されるブレード14の2巻分の間
と、シリンダ2および回転体であるピストン10とで囲
撓される空間部が、圧縮室Vに相当する。
The compression chamber in this type of compressor will be described below. As shown in FIG.
The space between the two windings of the blade 14 wound around the blade groove 13 and the cylinder 2 and the piston 10, which is the rotating body, corresponds to the compression chamber V.

【0006】そして、上記空間部容積を1つの圧縮室容
積として、吸込側と吐出側との容積比および圧縮比を設
定していた。しかるに、図3に示すように、ブレード1
4を境にして隣り合う圧縮室から、ブレードにかかる圧
力に差がある。図におけるブレードの左側圧縮室(吐出
側)の圧力をPm 、右側圧縮室(吸込側)の圧力をPn
としたとき、Pm >Pn の関係にある。
Further, the volume ratio and the compression ratio between the suction side and the discharge side are set with the space volume as one compression chamber volume. However, as shown in FIG. 3, the blade 1
There is a difference in the pressure applied to the blade from the adjacent compression chambers at the boundary of 4. The pressure in the left compression chamber (discharge side) of the blade in the figure is P m , and the pressure in the right compression chamber (suction side) is P n
Then, there is a relation of P m > P n .

【0007】本来、ブレード14の幅寸法は、ブレード
溝13の幅寸法よりも僅かに小さく形成され、ブレード
は溝に対して突没自在に移動するが、上記圧力差の関係
から、ブレードは低圧側に押されて、この側面がブレー
ド溝側面に接する。
Originally, the width dimension of the blade 14 is formed slightly smaller than the width dimension of the blade groove 13, and the blade moves so as to be capable of projecting and retracting with respect to the groove. It is pushed to the side, and this side surface contacts the blade groove side surface.

【0008】したがって、反対面である高圧側の側面と
ブレード溝側面とに隙間が生じて、高圧側の圧縮室と、
ブレード底面とブレード溝底とのなす空間室とが連通し
てしまう。
Therefore, a gap is formed between the side surface on the high pressure side and the side surface of the blade groove, which are opposite surfaces, and the compression chamber on the high pressure side,
The space between the bottom surface of the blade and the bottom of the blade groove communicates with each other.

【0009】上記空間室には潤滑油が導かれて、ブレー
ド14に背圧をかけているが、ここに上記隙間を介して
圧縮室Vのガスが混入する。したがって、実質的な圧縮
室容量は、先に説明したものと相違しており、その結
果、容積比および圧縮比ともに設計値と相違することに
なる。
Lubricating oil is introduced into the space chamber to apply back pressure to the blade 14, and the gas in the compression chamber V is mixed therein through the gap. Therefore, the substantial compression chamber capacity is different from that described above, and as a result, both the volume ratio and the compression ratio are different from the designed values.

【0010】なお説明すれば、一般に、 Pm / Pn = (Vn / Vmn の式が成立する。Pm ,Pn :隣り合う圧縮室それぞれ
の圧力、Vm ,Vn :隣り合う圧縮室それぞれの容積、
n :ポリトロープ指数。
To explain further, in general, the equation P m / P n = (V n / V m ) n holds. P m, P n: compression chamber respective pressure adjacent, V m, V n: the compression chambers each volume adjacent,
n : polytropic index.

【0011】たとえば、ブレードの巻数nを5巻とした
とき、ここには4室の圧縮室が形成される。吸込側第1
室目圧縮室はブレードの1巻目と2巻目との間に形成さ
れ、この容積をV12。最終室の圧縮室は、ブレードの4
巻目と5巻目との間に形成され、この容積をV45とす
る。Pm を吸込圧Ps、Pn を吐出圧Pdとして、上記
式に代入すると、 Pd =(V12 / V45n ・Ps の設計吐出圧値が得られる。
For example, when the number of turns n of the blade is 5, four compression chambers are formed here. Suction side first
The chamber compression chamber is formed between the first and second rolls of the blade, and its volume is V 12 . The compression chamber of the final chamber is the blade
It is formed between the fifth roll and the fifth roll, and its volume is V 45 . Substituting P m into the suction pressure Ps and P n into the discharge pressure Pd in the above equation yields a design discharge pressure value of Pd = (V 12 / V 45 ) n · Ps.

【0012】しかしながら、実際には先に説明したよう
に、高圧側の圧縮室と、ブレード底面とブレード溝底と
のなす空間室とが連通する。第1室目圧縮室と連通する
ブレード1巻目の溝底空間容積をv1 。最終圧縮室と連
通するブレード最終手前巻目である4巻目の溝底空間容
積v4 とすると、実際の吐出圧P3 は P3 ={(V12 + v1 )/(V45 + v4 )}
n ・Ps となる。したがって、図5に示すように、設計的には正
規の吐出圧Pdを求めているにも拘らず、実際には、そ
れよりも低い値である吐出圧P3 しか得られていない。
However, in actuality, as described above, the compression chamber on the high pressure side and the space chamber formed by the blade bottom surface and the blade groove bottom communicate with each other. The groove bottom space volume of the first roll of the blade communicating with the first chamber compression chamber is v 1 . Assuming that the groove bottom space volume of the fourth roll, which is the final front roll of the blade communicating with the final compression chamber, is v 4 , the actual discharge pressure P 3 is P 3 = {(V 12 + v 1 ) / (V 45 + v 4 )}
n · Ps. Therefore, as shown in FIG. 5, although the normal discharge pressure Pd is calculated in design, only the discharge pressure P 3 which is lower than that is actually obtained.

【0013】そのため、圧力上昇が未達であり、吐出ガ
スの逆流があり、圧力損失が生じている。冷凍サイクル
装置にこの圧縮機を用いると、最適なサイクルマッチン
グをとることができず、性能低下の悪影響をきたしてい
る。
As a result, the pressure rise has not reached, backflow of the discharge gas has occurred, and pressure loss has occurred. If this compressor is used in a refrigeration cycle device, optimum cycle matching cannot be achieved, resulting in the adverse effect of performance degradation.

【0014】本発明は、上記事情によりなされたもので
あり、その目的とするところは、圧縮室に連通するブレ
ード溝底空間を勘案して、容積比および圧力比を設定す
ることにより、圧力損失の低減を図り、圧縮性能の向上
を図れる流体圧縮機を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to set a volume ratio and a pressure ratio in consideration of a bottom space of a blade groove communicating with a compression chamber, so as to achieve a pressure loss. The object is to provide a fluid compressor capable of reducing the above-mentioned problem and improving the compression performance.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第1の発明の流体圧縮機は、シリンダの両端部を保持し
て回転自在に枢支し、このシリンダに吸込部および吐出
部を設け、シリンダ内周壁に一部が当接するよう、回転
体の両端軸部をシリンダと偏心させて回転自在に枢支
し、この回転体の周面に、上記吸込部から吐出部に向っ
てピッチが漸次小さくなる螺旋状のブレード溝を設け、
このブレード溝にブレードを突没自在に巻装し、回転力
伝達機構によりシリンダと回転体とを同期して回転さ
せ、被圧縮流体を吸込部から導入して、シリンダと回転
体および各ブレードとがなす空間室である圧縮室に取込
み、順次、吐出部方向へ移送し、圧縮室の容積の縮小に
ともなって圧縮させ、所定圧まで圧縮したところで吐出
部から吐出させ、ブレードの巻数:n、吸込側第1室目
の圧縮室容積:V1 、この圧縮室と連通するブレード1
巻目の溝底空間容積:va 、吐出側最終室の圧縮室容
積:Vn-1 、この圧縮室と連通するブレード最終手前巻
目の溝底空間容積:vb としたとき、 (V1 + va )/(Vn-1 + vb )=3〜12 の容積比式が成立するように、ブレード溝の螺旋ピッチ
形状を設定した。
In order to achieve the above object, a fluid compressor according to a first aspect of the present invention holds both end portions of a cylinder and rotatably supports the cylinder, and a suction portion and a discharge portion are provided in the cylinder. , The both end shafts of the rotating body are eccentrically and rotatably pivotally supported on the cylinder so that a part of the rotating body is brought into contact with the inner peripheral wall of the rotating body. Providing a spiral blade groove that gradually becomes smaller,
The blade is wound around the blade groove so as to be able to project and retract, and the cylinder and the rotating body are synchronously rotated by the rotational force transmission mechanism, and the fluid to be compressed is introduced from the suction portion, and the cylinder, the rotating body, and each blade It is taken into the compression chamber, which is a space chamber formed by, and sequentially transferred in the direction of the discharge part, and compressed as the volume of the compression chamber is reduced, and discharged from the discharge part when compressed to a predetermined pressure, the number of blade turns: n, Volume of compression chamber of suction-side first chamber: V 1 , blade 1 communicating with this compression chamber
When the groove bottom space volume of the winding: v a , the compression chamber volume of the discharge-side final chamber: V n−1 , and the groove bottom space volume of the last winding before the blade communicating with this compression chamber: v b , (V 1 + v a) / (V n-1 + v b) = 3~12 of such volume ratio equation is satisfied, sets the helical pitch shape of the blade groove.

【0016】また、第2の発明の流体圧縮機は、第1の
発明と同構造で、ブレードの巻数:n、吸込側第1室目
の圧縮室圧力:P1 、この圧縮室と連通するブレード1
巻目の溝底空間圧力:pa 、吐出側最終室の圧縮室圧
力:Pn-1 、この圧縮室と連通するブレード最終手前巻
目の溝底空間圧力:pb としたとき、 (Pn-1 + pb )/(P1 + pa )=3〜12 の圧力比式が成立するように、ブレード溝の螺旋ピッチ
形状を設定した。
The fluid compressor according to the second aspect of the invention has the same structure as the first aspect of the invention, and the number of blade turns is n, the pressure of the suction side first chamber is the pressure of the compression chamber: P 1 , and the fluid compression chamber communicates with this compression chamber. Blade 1
When the groove bottom space pressure of the winding is p a , the compression chamber pressure of the discharge-side final chamber is P n-1 , and the groove bottom space pressure of the last winding before the blade communicating with this compression chamber is p b , (P The spiral pitch shape of the blade groove was set so that the pressure ratio formula of ( n-1 + p b ) / (P 1 + p a ) = 3 to 12 was established.

【0017】[0017]

【作用】第1の発明では、(V1 + va )/(V
n-1 + vb )=3〜12の容積比範囲内に、ブレー
ド溝の螺旋ピッチ形状を設定した。第2の発明では、
(Pn-1 + pb )/(P1 + pa )=3〜12
の圧力比範囲内に、ブレード溝の螺旋ピッチ形状を設定
した。したがって、実際の圧縮状態に適応させ、ブレー
ド溝に流れる被圧縮流体の容量も入れた容量比であり、
圧縮比となって、圧力損失がなくなる。
[Action] In the first invention, (V 1 + v a) / (V
to n-1 + v b) = 3~12 volume ratio range, setting the helical pitch shape of the blade groove. In the second invention,
(P n-1 + p b ) / (P 1 + p a) = 3~12
The spiral pitch shape of the blade groove was set within the pressure ratio range of. Therefore, it is a capacity ratio that is adapted to the actual compression state and also contains the capacity of the compressed fluid flowing in the blade groove,
The compression ratio results in no pressure loss.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面にもとづい
て説明する。図1は、たとえば冷凍サイクル装置に用い
られる流体圧縮機であって、密閉ケ−ス1内に、シリン
ダ2が収容される。このシリンダ2の軸方向中央部の外
周壁には、環状のロータ3が嵌着されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a fluid compressor used in, for example, a refrigeration cycle apparatus, in which a cylinder 2 is housed in a closed case 1. An annular rotor 3 is fitted on the outer peripheral wall of the central portion of the cylinder 2 in the axial direction.

【0019】このロータ3の外周面に対応する位置に
は、狭小の間隙をもってステータ4が設けられている。
上記ステータ4は、上記ロータ3の外側に同心状に位置
され、円環状に形成されて、上記密閉ケース1の内周壁
に嵌着される。
A stator 4 is provided at a position corresponding to the outer peripheral surface of the rotor 3 with a narrow gap.
The stator 4 is concentrically located outside the rotor 3, is formed into an annular shape, and is fitted to the inner peripheral wall of the closed case 1.

【0020】このようなロータ3とステータ4とから電
動機部5が形成され、シリンダ2が回転駆動させられる
ようになっている。シリンダ2の両端開口部は、主軸受
6と副軸受7とにより気密を保持して塞がれており、か
つそれぞれに回転自在に支持される。上記主軸受6に
は、吸込孔8が設けられ、副軸受7には吐出孔9が設け
られる。
An electric motor section 5 is formed from the rotor 3 and the stator 4 as described above, and the cylinder 2 is driven to rotate. The openings at both ends of the cylinder 2 are closed by the main bearing 6 and the sub bearing 7 while maintaining airtightness, and are rotatably supported by the respective bearings. The main bearing 6 is provided with a suction hole 8 and the auxiliary bearing 7 is provided with a discharge hole 9.

【0021】さらに、シリンダ2内には、シリンダの回
転中心に対して平行で、かつ所定寸法dだけ偏心された
軸心を持つ、回転体としてのピストン10が配置されて
いる。上記偏心分の設定から、ピストン10の外周壁の
軸方向に沿う一部は、シリンダ2の内周壁に密に接す
る。
Further, inside the cylinder 2, there is arranged a piston 10 as a rotating body, which has a shaft center parallel to the center of rotation of the cylinder and eccentric by a predetermined dimension d. Due to the eccentricity setting, a part of the outer peripheral wall of the piston 10 along the axial direction is in close contact with the inner peripheral wall of the cylinder 2.

【0022】上記ピストン10の両端部には、軸方向長
さの長い第1の軸部10aと、軸方向長さの短い第2の
軸部10bとが一体に設けられていて、それぞれ、主軸
受6と副軸受7に設けられる枢支孔11,12に回転自
在に枢支される。
At both ends of the piston 10, a first shaft portion 10a having a long axial length and a second shaft portion 10b having a short axial length are integrally provided, each of which is a main body. The bearing 6 and the sub bearing 7 are rotatably supported in pivot holes 11 and 12 provided in the sub bearing 7.

【0023】ピストン10の周面には、一端である第1
の軸部10a側から他端である第2の軸部10b側へ、
後述するようにして、徐々にピッチを小とする螺旋状の
ブレード溝13が形成されている。
On the circumferential surface of the piston 10, one end which is one end
From the shaft portion 10a side to the second shaft portion 10b side which is the other end,
As will be described later, spiral blade grooves 13 having a gradually decreasing pitch are formed.

【0024】このブレード溝13自体の断面形状は、略
矩形状であり、同じ断面形状の螺旋状のブレ−ド14
が、溝に対して突没自在に嵌込まれている。上記ブレー
ド溝13には常に一定の給油圧が供給され、この油圧を
受けてブレード14は突出する方向に付勢される。した
がって、ブレード14の内周縁部はブレード溝13内に
あり、外周面はシリンダ2内周壁に摺接する。
The cross section of the blade groove 13 itself is substantially rectangular, and the spiral blade 14 having the same cross section.
However, it is fitted in the groove so that it can be projected and retracted. A constant hydraulic pressure is always supplied to the blade groove 13, and the blade 14 is urged in the protruding direction in response to the hydraulic pressure. Therefore, the inner peripheral edge portion of the blade 14 is in the blade groove 13, and the outer peripheral surface is in sliding contact with the inner peripheral wall of the cylinder 2.

【0025】シリンダ2内周壁の軸方向に沿う一部に
は、ピストン10の外周壁が接し、かつ螺旋状のブレー
ド14外周面が接するところから、シリンダ内には、こ
れら部材相互間に空間室である複数の圧縮室Vが形成さ
れる。各圧縮室Vの容量は、ブレード溝13のピッチの
設定から吸込孔8側から吐出孔9側に亘って、漸次、小
容量になるよう形成される。
Since the outer peripheral wall of the piston 10 is in contact with a part of the inner peripheral wall of the cylinder 2 along the axial direction and the outer peripheral surface of the spiral blade 14 is in contact with the inner peripheral wall of the cylinder 2, a space chamber is formed between these members in the cylinder. A plurality of compression chambers V are formed. The capacity of each compression chamber V is formed so as to gradually decrease from the setting of the pitch of the blade grooves 13 to the side of the suction hole 8 to the side of the discharge hole 9.

【0026】シリンダ2の吸込側部位には、内側に突出
する駆動ピン15が設けられていて、この駆動ピンに対
向するピストン10周面部位には、係合穴16が設けら
れる。駆動ピン15と係合穴16とで、回転力伝達機構
17が形成されていて、シリンダ2の回転駆動力をピス
トン10に伝達し、互いに同期した回転駆動をなす。
A drive pin 15 projecting inward is provided at a suction side portion of the cylinder 2, and an engagement hole 16 is provided at a peripheral surface portion of the piston 10 facing the drive pin. A rotational force transmission mechanism 17 is formed by the drive pin 15 and the engagement hole 16, and the rotational drive force of the cylinder 2 is transmitted to the piston 10 to perform rotational drive in synchronization with each other.

【0027】一方、上記主軸受6の枢支孔11には、第
1の軸部10a端面と密閉ケース1内周壁との間の空間
部に開口する給油管路18が設けられる。この給油管路
18の下端開口部は、密閉ケース1の内底部に形成され
る油溜り部19の潤滑油に浸漬される。
On the other hand, the pivot hole 11 of the main bearing 6 is provided with an oil supply pipe line 18 which opens to a space between the end face of the first shaft portion 10a and the inner peripheral wall of the closed case 1. The opening at the lower end of the oil supply conduit 18 is immersed in the lubricating oil in the oil sump 19 formed in the inner bottom of the closed case 1.

【0028】ピストン10の第1の軸部10a端面に、
小孔からなる給油路20の開口端が設けられ、同軸部端
面と密閉ケース2内周壁との間の空間部に連通する。上
記給油路20は、ピストン10の軸方向に沿って延設さ
れ、略中央部において屈曲されて上記ブレード溝13の
底面に連通する。
On the end face of the first shaft portion 10a of the piston 10,
An open end of the oil supply passage 20 formed of a small hole is provided, and communicates with a space portion between the end surface of the coaxial portion and the inner peripheral wall of the closed case 2. The oil supply passage 20 extends along the axial direction of the piston 10, is bent at a substantially central portion, and communicates with the bottom surface of the blade groove 13.

【0029】上記副軸受7は、調芯機構21に支持され
る。この調芯機構21は、副軸受7の端面に突設される
ピン22と、このピンをX方向に位置調整自在に係合
し、かつそれ自体副軸受端面側に凸状に湾曲形成される
板ばね23と、この板ばねのY方向端部と係合する保持
具24とからなる。
The sub bearing 7 is supported by the centering mechanism 21. The centering mechanism 21 engages a pin 22 projecting from the end surface of the sub bearing 7 with the pin so that the position of the pin 22 can be adjusted in the X direction, and is itself formed in a convex shape on the sub bearing end surface side. It is composed of a leaf spring 23 and a holder 24 that engages with the end of the leaf spring in the Y direction.

【0030】そして、板ばね23の形状から、シリンダ
2とピストン10端部を枢支する副軸受7を軸方向に沿
って押圧保持するとともに、ピン22の掛止構造および
板ばね23の保持具24に対する掛止構造から、副軸受
7をX−Y方向に調芯支持できるようになっている。
From the shape of the leaf spring 23, the auxiliary bearing 7 pivotally supporting the cylinder 2 and the end of the piston 10 is pressed and held along the axial direction, and the pin 22 locking structure and the leaf spring 23 holder are provided. Due to the hooking structure with respect to 24, the auxiliary bearing 7 can be aligned and supported in the XY directions.

【0031】上記吸込孔8には吸込管25が接続されて
いて、これは冷凍サイクル装置を構成する蒸発器(図示
しない)に連通される。さらに吸込管25接続側には、
吐出管26が接続されていて、やはり冷凍サイクル装置
を構成する凝縮器(図示しない)に連通される。
A suction pipe 25 is connected to the suction hole 8 and communicates with an evaporator (not shown) constituting the refrigeration cycle apparatus. Furthermore, on the suction pipe 25 connection side,
A discharge pipe 26 is connected and communicates with a condenser (not shown) that also constitutes the refrigeration cycle apparatus.

【0032】しかして、電動機部5に通電することによ
って、シリンダ2が回転駆動され、回転力伝達機構17
を介してピストン10が同期して回転する。このとき、
シリンダ2とピストン10は回転中心が偏心したまま枢
支されているので、これらの間隔が開いた部分にブレー
ド14が突出して、空間室である複数の圧縮室Vを形成
する。
By energizing the electric motor section 5, the cylinder 2 is rotationally driven, and the rotational force transmission mechanism 17
The piston 10 rotates synchronously via the. At this time,
Since the cylinder 2 and the piston 10 are pivotally supported while their rotation centers are eccentric, the blades 14 project at the portions where the intervals are open to form a plurality of compression chambers V which are space chambers.

【0033】これら圧縮室Vは、ブレード溝13および
ブレード14の螺旋ピッチにしたがって容積が変化して
おり、吸込孔8側から吐出孔9へ向けて容積が順次小さ
くなっている。
The volume of these compression chambers V changes according to the spiral pitch of the blade grooves 13 and the blades 14, and the volume gradually decreases from the suction hole 8 side toward the discharge hole 9.

【0034】上記シリンダ2およびピストン10が回転
駆動されることによって、冷媒ガスが蒸発器から吸込管
25を介して、吸込孔8に吸込まれる。さらに、圧縮室
Vが軸方向に移動しながら無段階にその容積が縮小して
いくにしたがって圧縮され、かつ移送される。
When the cylinder 2 and the piston 10 are rotationally driven, the refrigerant gas is sucked into the suction hole 8 from the evaporator through the suction pipe 25. Further, the compression chamber V is compressed and transferred as the volume thereof is continuously reduced while moving in the axial direction.

【0035】最終の圧縮室Vで所定圧まで圧縮されたガ
スは、吐出孔9から密閉ケース1内に放出される。ここ
に充満してから、吐出管26を介して外部の凝縮器へ導
出される。
The gas compressed to a predetermined pressure in the final compression chamber V is discharged from the discharge hole 9 into the closed case 1. After filling up here, it is led out to the external condenser via the discharge pipe 26.

【0036】また、密閉ケース1内に高圧ガスが充満す
るところから、油溜り部19の潤滑油液面が押されて、
給油管路18に潤滑油が吸上げられる。この潤滑油は、
主軸受6の枢支孔11における第1の軸部10a端面と
密閉ケース1との間の空間部に充満し、されに給油路2
0に沿って導かれる。
From the place where the high-pressure gas is filled in the closed case 1, the surface of the lubricating oil in the oil sump 19 is pushed,
Lubricating oil is sucked up into the oil supply line 18. This lubricant is
The space between the end face of the first shaft portion 10a in the pivot hole 11 of the main bearing 6 and the sealed case 1 is filled with the oil supply passage 2
Guided along 0.

【0037】最終的に、ブレード溝13に導かれて、ブ
レード14に背圧をかける。ブレード14は、ブレード
溝13に対する突没動作を円滑になすとともに、その外
周面がシリンダ2内周面に確実に摺接する。
Finally, the back pressure is applied to the blade 14 by being guided to the blade groove 13. The blade 14 smoothly performs a projecting and retracting operation with respect to the blade groove 13, and its outer peripheral surface surely comes into sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder 2.

【0038】なお、先に説明したように、ブレード14
の幅寸法は、ブレード溝13の幅寸法よりも僅かに小さ
く形成され、ブレードは溝に対して突没自在に移動する
が、ブレード両側の圧縮室V,Vにおける圧力差の関係
から、ブレードは低圧側に押されて、この側面がブレー
ド溝側面に接する。
As described above, the blade 14
The width of the blade is formed slightly smaller than the width of the blade groove 13, and the blade moves so as to project and retract with respect to the groove. However, due to the pressure difference between the compression chambers V on both sides of the blade, Pushed to the low pressure side, this side surface contacts the blade groove side surface.

【0039】したがって、ブレード14の反対面である
高圧側の側面と、ブレード溝13側面とに隙間が生じ
て、高圧側の圧縮室と、ブレード底面とブレード溝底と
のなす空間室とが連通することになる。
Therefore, a gap is formed between the side surface on the high pressure side, which is the opposite surface of the blade 14, and the side surface of the blade groove 13, so that the compression chamber on the high pressure side communicates with the space chamber formed by the blade bottom surface and the blade groove bottom. Will be done.

【0040】上記空間室には潤滑油が導かれて、ブレー
ド14に背圧をかけているが、ここに上記隙間を介して
圧縮室Vのガスが混入する。したがって、実質的な圧縮
室容量は、先に説明したものと相違し、容積比および圧
縮比ともに設計値とは相違する。
Lubricating oil is introduced into the space chamber to apply back pressure to the blade 14, and the gas in the compression chamber V is mixed therein through the gap. Therefore, the substantial compression chamber capacity is different from that described above, and both the volume ratio and the compression ratio are different from the designed values.

【0041】そこで、後述するようにして、ピストン1
0に設けられるブレード溝13と、ここに突没自在に嵌
められるブレード14の螺旋ピッチ形状の設定をなす。
上記ブレード14の巻数をn、吸込側第1室目の圧縮室
容積をV1 、この圧縮室と連通するブレード溝空間容積
をva 、吐出側最終室の圧縮室容積をVn-1 、この圧縮
室と連通するブレード溝空間容積をvb としたとき、 (V1 + va )/(Vn-1 + vb )=3〜12 の容積比式が成立するように、ブレード溝13の螺旋ピ
ッチ形状を設定する。
Therefore, as will be described later, the piston 1
The spiral pitch shape of the blade groove 13 provided at 0 and the blade 14 that is fitted in the blade groove 13 so that the blade groove 13 can be inserted and retracted is set.
The number of windings of the blade 14 is n, the compression chamber volume of the suction-side first chamber is V 1 , the blade groove space volume communicating with this compression chamber is v a , the compression chamber volume of the discharge-side final chamber is V n-1 , in this case the compression chamber and communicating with the blade groove chamber volume was v b, (V 1 + v a) / (V n-1 + v b) = 3~12 of such volume ratio equation is satisfied, the blade groove 13 spiral pitch shapes are set.

【0042】上記実施例において、ブレード14の巻数
nを5巻に設定したので、ここには4室の圧縮室が形成
される。吸込側第1室目圧縮室はブレードの1巻目と2
巻目との間に形成されるので、この容積をV12。この第
1室目圧縮室と連通するブレード1巻目の溝底空間容積
をv1 。最終室の圧縮室は、ブレードの4巻目と5巻目
との間に形成されるので、この容積をV45。この最終圧
縮室と連通するブレード最終手前巻目である4巻目の溝
底空間容積v4 とする。
In the above embodiment, since the number of turns n of the blade 14 is set to 5, four compression chambers are formed here. The first chamber of the suction side is the first chamber and the second chamber of the blade is
This volume is V 12 because it is formed between the winding and the winding. The groove bottom space volume of the first roll of the blade communicating with the first chamber compression chamber is v 1 . Since the compression chamber of the final chamber is formed between the fourth and fifth rolls of the blade, this volume is set to V 45 . The groove bottom space volume of the fourth roll, which is the final front roll of the blade communicating with the final compression chamber, is v 4 .

【0043】この状態で、容積比が、 (V12 + v1 )/(V45 + v4 )=3〜12 の範囲に納まるように、ブレード溝の螺旋ピッチ形状を
設定すればよい。
In this state, the spiral pitch shape of the blade groove may be set so that the volume ratio falls within the range of (V 12 + v 1 ) / (V 45 + v 4 ) = 3 to 12.

【0044】上記v1 と、v4 は、概略等しいので、容
積比が小さくなり、先に図5に示したような圧力上昇の
未達がなく、圧力損失がないから、サイクルとマッチン
グがとり易くなって、入力の低下が得られ、圧縮性能の
向上が図れる。
Since v 1 and v 4 are substantially equal to each other, the volume ratio becomes small, the pressure rise does not reach the level shown in FIG. 5, and there is no pressure loss. This facilitates the reduction of input and improves the compression performance.

【0045】圧力比から言うと、ブレードの巻数をn、
吸込側第1室目の圧縮室圧力をP1、この圧縮室と連通
するブレード1巻目の溝空間圧力をpa 、吐出側最終室
の圧縮室圧力をPn-1 、この圧縮室と連通するブレード
最終手前巻目である4巻目の溝空間圧力をpb としたと
き、 (Pn-1 + pb )/(P1 + pa )=3〜12 の範囲内に納まるように、ブレード溝13の螺旋ピッチ
形状を設定する。
From the pressure ratio, the number of turns of the blade is n,
The pressure of the compression chamber of the suction-side first chamber is P 1 , the pressure of the groove space of the first winding of the blade communicating with this compression chamber is p a , the pressure of the compression chamber of the discharge-side final chamber is P n-1 , and this compression chamber When the groove space pressure of the fourth roll, which is the final front roll of the blade in communication, is p b , it should be within the range of (P n-1 + p b ) / (P 1 + p a ) = 3 to 12. Then, the spiral pitch shape of the blade groove 13 is set.

【0046】上記実施例において、ブレード14の巻数
nを5巻に設定したので、ここには4室の圧縮室が形成
される。吸込側第1室目圧縮室はブレードの1巻目と2
巻目との間に形成されるので、この圧力をP12。この第
1室目圧縮室と連通するブレード1巻目の溝底空間圧力
をp1 。最終室の圧縮室は、ブレードの4巻目と5巻目
との間に形成されるので、この圧力をP45。この最終圧
縮室と連通するブレード4巻目の溝底空間容積p4 とな
る。
In the above embodiment, since the number of turns n of the blade 14 is set to 5, four compression chambers are formed here. The first chamber of the suction side is the first chamber and the second chamber of the blade is
This pressure is P 12 because it is formed between the winding and the winding. The groove bottom space pressure of the first roll of the blade communicating with the first compression chamber is p 1 . Since the compression chamber of the final chamber is formed between the fourth and fifth rolls of the blade, this pressure is set to P 45 . It becomes the groove bottom space volume p 4 of the fourth blade that communicates with the final compression chamber.

【0047】この状態で、圧力比が、 (P45 + p4 )/(P12 + p1 )=3〜12 の範囲に納まるように、ブレード溝13の螺旋ピッチ形
状を設定する。
In this state, the spiral pitch shape of the blade groove 13 is set so that the pressure ratio falls within the range of (P 45 + p 4 ) / (P 12 + p 1 ) = 3 to 12.

【0048】先に説明した、ポリトロープ指数を考慮し
た圧力比と容積比との関係式を上記実施例に当てはめる
と、吐出圧Pdは、 Pd={(V12 + v1 )/(V45 + v4 )}n
・Ps となる。
When the relational expression between the pressure ratio and the volume ratio in consideration of the polytropic index described above is applied to the above embodiment, the discharge pressure Pd is Pd = {(V 12 + v 1 ) / (V 45 + v 4 )} n
・ It becomes Ps.

【0049】その結果、図4に示すように、吸込行程で
吸込圧Psから4回転で吐出圧Pdに上昇し、この間に
至るまで何らの圧力損失もなく、円滑にして正確な、所
定の吐出圧が得られることになる。
As a result, as shown in FIG. 4, the suction pressure Ps rises from the suction pressure Ps to the discharge pressure Pd in four rotations during the suction stroke, and there is no pressure loss up to this time, and a smooth and accurate predetermined discharge is achieved. Pressure will be obtained.

【0050】なお、上記実施例においては、ブレード1
4の巻数nを5巻として説明したが、これに限定される
ものではなく、少なくとも5巻、好ましくはそれ以上設
けるとよい。いずれにしても、先に設定した範囲の容積
比もしくは圧力比にすることで、圧縮性能の向上を図れ
る。
In the above embodiment, the blade 1
Although the number of turns n of 4 has been described as 5, the number of turns is not limited to this, and at least 5, preferably more turns may be provided. In any case, the compression performance can be improved by setting the volume ratio or the pressure ratio in the range set previously.

【0051】なお、本発明の流体圧縮機は、その用途を
冷凍サイクルに限定されるものではない。そして、本発
明は、要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可
能である。
The application of the fluid compressor of the present invention is not limited to the refrigeration cycle. The present invention can be variously modified without departing from the scope of the invention.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ブレード
の巻数に対する圧縮室容量比の範囲と、もしくは圧力比
の範囲を、上記のように設定したから、従来のような圧
力上昇の未達がなく、吐出ガスの逆流を防止して、圧力
損失の低減を図り、圧縮性能の向上を図れるという効果
を奏する。
As described above, according to the present invention, the range of the compression chamber volume ratio or the range of the pressure ratio with respect to the number of turns of the blade is set as described above. Therefore, the reverse flow of the discharge gas can be prevented, the pressure loss can be reduced, and the compression performance can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の、流体圧縮機の概略の断面
図。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a fluid compressor according to an embodiment of the present invention.

【図2】ピストンとブレードおよび圧縮室の関係を示し
た図。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship among a piston, a blade, and a compression chamber.

【図3】ブレード両側の圧縮室の圧力関係と、それにも
とづく作用説明図。
FIG. 3 is a pressure relationship between compression chambers on both sides of the blade, and an operation explanatory diagram based on the pressure relationship.

【図4】上記実施例の、圧力上昇特性を示した図。FIG. 4 is a diagram showing pressure rise characteristics of the above embodiment.

【図5】従来構造の、圧力上昇特性を示した図。FIG. 5 is a diagram showing pressure rise characteristics of a conventional structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…シリンダ、6…主軸受、7…副軸受、10…回転体
(ピストン)、13…ブレード溝、14…ブレード、V
…圧縮室、17…回転力伝達機構。
2 ... Cylinder, 6 ... Main bearing, 7 ... Sub bearing, 10 ... Rotating body (piston), 13 ... Blade groove, 14 ... Blade, V
... compression chamber, 17 ... rotational force transmission mechanism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本勝 隆 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Motokatsu 70 Yanagimachi, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Toshiba Yanagimachi factory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】その両端部が保持され、かつ回転自在に枢
支されるシリンダと、 このシリンダに設けられる吸込部および吐出部と、 その両端軸部がシリンダと偏心して回転自在に枢支さ
れ、周壁一部が上記シリンダ内周壁に当接するよう配置
される回転体と、 この回転体の周面に設けられ、上記吸込部から吐出部に
向ってピッチが漸次小さくなる螺旋状に形成されたブレ
ード溝と、 このブレード溝に突没自在に巻装されるブレードと、 上記シリンダと回転体とを同期して回転させ、被圧縮流
体を上記吸込部から導入して、シリンダと回転体および
各ブレードとがなす空間室である圧縮室に取込み、順
次、吐出部方向へ移送し、圧縮室の容積の縮小にともな
って圧縮させ、所定圧まで圧縮したところで吐出部から
吐出させる回転力伝達機構とを具備し、 ブレードの巻数:n 吸込側第1室目の圧縮室容積:V1 この圧縮室と連通するブレード1巻目の溝底空間容積:
a 吐出側最終室の圧縮室容積:Vn-1 この圧縮室と連通するブレード最終手前巻目の溝底空間
容積:vb としたとき、 (V1 + va )/(Vn-1 + vb )=3〜12 の容積比式が成立するように、ブレード溝の螺旋ピッチ
形状を設定したことを特徴とする流体圧縮機。
1. A cylinder whose both ends are held and is rotatably supported, a suction part and a discharge part provided on the cylinder, and both end shaft parts thereof are rotatably supported eccentrically to the cylinder. A rotary member arranged such that a part of the peripheral wall is in contact with the inner peripheral wall of the cylinder; and a spiral member provided on the peripheral surface of the rotary member, the pitch of which gradually decreases from the suction unit toward the discharge unit. The blade groove, the blade wound so as to project into and retract from the blade groove, the cylinder and the rotating body are rotated in synchronization with each other, and the fluid to be compressed is introduced from the suction section to allow the cylinder, the rotating body, and It is taken into the compression chamber, which is a space chamber formed by the blade, and is sequentially transferred in the direction of the discharge part, and is compressed as the volume of the compression chamber is reduced. Provided with blades of turns: n suction side first chamber th compression chamber volume: V 1 groove bottom space volume of the blade 1 tum communicating with the compression chamber:
v a compression chamber volume of the discharge-side end chamber: V n-1 blade end before winding-th groove bottom space volume communicating with the compression chamber: v when the b, (V 1 + v a ) / (V n- 1 + v b) = 3~12 of such volume ratio equation is satisfied, a fluid compressor, characterized in that setting the helical pitch shape of the blade groove.
【請求項2】その両端部の密閉状態が保持され、かつ回
転自在に枢支されるシリンダと、 このシリンダの一端部に設けられる吸込部、および他端
部に設けられる吐出部と、 その両端軸部がシリンダと偏心して回転自在に枢支さ
れ、周壁一部が上記シリンダ内周壁に当接するよう配置
される回転体と、 この回転体の周面に設けられ、上記吸込部から吐出部に
向ってピッチが漸次小さくなる螺旋状に形成されたブレ
ード溝と、 このブレード溝に突没自在に巻装されるブレードと、 上記シリンダと回転体とを同期して回転させ、被圧縮流
体を上記吸込部から導入して、シリンダと回転体および
各ブレードとがなす空間室である圧縮室に取込み、順
次、吐出部方向へ移送し、圧縮室の容積の縮小にともな
って圧縮させ、所定圧まで圧縮したところで吐出部から
吐出させる回転力伝達機構とを具備した流体圧縮機にお
いて、 ブレードの巻数:n 吸込側第1室目の圧縮室圧力:P1 この圧縮室と連通するブレード1巻目の溝底空間圧力:
a 吐出側最終室の圧縮室圧力:Pn-1 この圧縮室と連通するブレード最終手前巻目の溝底空間
圧力:pb としたとき、 (Pn-1 + pb )/(P1 + pa )=3〜12 の圧力比式が成立するように、ブレード溝の螺旋ピッチ
形状を設定したことを特徴とする流体圧縮機。
2. A cylinder, which is rotatably supported at its both ends in a sealed state, a suction part provided at one end of the cylinder, and a discharge part provided at the other end, and both ends thereof. A rotating body whose shaft portion is eccentrically and rotatably supported by a cylinder, and a peripheral wall of which is arranged to abut on the cylinder inner peripheral wall, and a rotating body which is provided on the peripheral surface of the rotating body and is provided from the suction portion to the discharge portion. The spirally formed blade groove with the pitch gradually decreasing toward the blade, the blade wound so as to project into and retract from the blade groove, and the cylinder and the rotating body are rotated in synchronization with each other to compress the fluid to be compressed. Introduced from the suction part, taken into the compression chamber which is a space chamber formed by the cylinder, the rotating body and each blade, sequentially transferred in the discharge part direction, and compressed as the volume of the compression chamber is reduced to a predetermined pressure. When compressed The fluid compressor comprising a rotation force transmission mechanism for ejecting from the ejection unit, the blade of the number of turns: n suction side first chamber th compression chamber pressure: P 1 groove bottom space of the blade 1 tum communicating with the compression chamber pressure:
p a Pressure in compression chamber of discharge-side final chamber: P n-1 Pressure of groove bottom space in front of the blade last communicating with this compression chamber: p b , (P n-1 + p b ) / (P 1 + p a) = so that the pressure ratio equation 3-12 is satisfied, a fluid compressor, characterized in that setting the helical pitch shape of the blade groove.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6074184A (en) * 1996-08-20 2000-06-13 Imai; Atsushi Pump utilizing helical seal

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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