JPH0882295A - Helical blade type compressor - Google Patents

Helical blade type compressor

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Publication number
JPH0882295A
JPH0882295A JP22062494A JP22062494A JPH0882295A JP H0882295 A JPH0882295 A JP H0882295A JP 22062494 A JP22062494 A JP 22062494A JP 22062494 A JP22062494 A JP 22062494A JP H0882295 A JPH0882295 A JP H0882295A
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JP
Japan
Prior art keywords
groove
helical
helical blade
pressure side
cylinder
Prior art date
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Pending
Application number
JP22062494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Tsunoda
田 和 久 角
Hiroyasu Yoshizawa
沢 弘 泰 吉
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 JP22062494A priority Critical patent/JPH0882295A/en
Publication of JPH0882295A publication Critical patent/JPH0882295A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04C18/10Rotary-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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

PURPOSE: To improve the compression efficiency of a compressor by decreasing stress concentration applied to a helical blade. CONSTITUTION: A helical groove 17 provided with a pair of spiral groove walls 17a, 17b is formed at the outer periphery 16a of a roller piston 16. In the helical groove 17, a helical blade 18 made of elastic material is formed so as to advance and retreat. A curved surface is formed at the edge part 26 of a low pressure side groove wall 17a. The curved surface is brought into contact with the low pressure side groove wall 17a and the outer periphery 16a of the roller piston 16 in a cross section orthogonal to the helical groove 17, and its radius of curvature is 0.1mm-0.7mm.

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、空気調和機や冷凍サイ
クルに組み込まれるヘリカルブレード式コンプレッサに
係り、とりわけ圧縮効率や寿命を延長させることができ
るヘリカルブレード式コンプレッサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a helical blade type compressor incorporated in an air conditioner or a refrigeration cycle, and more particularly to a helical blade type compressor capable of extending compression efficiency and life.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14乃至図16により、従来のヘリカ
ルブレード式コンプレッサを簡単に説明する。図15に
示すようにコンプレッサは、圧縮機部10と、電動機部
11とを有し、これらを互いに密閉ケーシング12内に
同心円状に収容して構成されている。
2. Description of the Related Art A conventional helical blade compressor will be briefly described with reference to FIGS. As shown in FIG. 15, the compressor has a compressor section 10 and an electric motor section 11, which are concentrically housed in a hermetically sealed casing 12.

【0003】次に圧縮機部10の構造と原理を簡単に説
明する。中空円筒形状のシリンダ15の内部に、ローラ
ピストン16がシリンダ15の中心軸線Oから偏心した
平行軸回りに回転可能に設けられている。ローラピスト
ン16の外周面には、ヘリカル溝17が軸方向に不等間
隔な螺旋状、すなわち、一端から他端に向かうに従いピ
ッチが漸次変化するように設けられている。また偏心し
たローラピストン16のヘリカル溝17に、ヘリカルブ
レード18が装着されている。
Next, the structure and principle of the compressor section 10 will be briefly described. Inside the hollow cylindrical cylinder 15, a roller piston 16 is provided rotatably around a parallel axis eccentric from the central axis O of the cylinder 15. Helical grooves 17 are provided on the outer peripheral surface of the roller piston 16 in a spiral shape with unequal intervals in the axial direction, that is, the pitch gradually changes from one end to the other end. Further, a helical blade 18 is attached to the helical groove 17 of the eccentric roller piston 16.

【0004】このヘリカルブレード18は、断面矩形状
でかつローラピストン16のヘリカル溝17にほぼ沿っ
た螺旋形状となっており、そのヘリカル溝17に対し進
退自在に摺動している。またヘリカルブレード18の外
側面が前記シリンダ15の内周面に摺接している。
The helical blade 18 has a rectangular cross section and a spiral shape substantially along the helical groove 17 of the roller piston 16, and slides in and out of the helical groove 17. The outer surface of the helical blade 18 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder 15.

【0005】またシリンダ15の内周面とローラピスト
ン16の外周面とヘリカルブレード18によって複数の
圧縮室25a,25b,25cが形成されている。すな
わち、シリンダ15の内周と偏心状態のローラピストン
16の外周面との間の空間を、螺旋状で且つ一端側から
他端側に行くに従いピッチが小さくなるヘリカルブレー
ド18で区分することにより、それぞれ断面がほぼ三日
月状をなす多段圧縮室25a,25b,25cが形成さ
れている。
A plurality of compression chambers 25a, 25b, 25c are formed by the inner peripheral surface of the cylinder 15, the outer peripheral surface of the roller piston 16 and the helical blade 18. That is, by partitioning the space between the inner circumference of the cylinder 15 and the outer circumferential surface of the eccentric roller piston 16 by the helical blade 18 which is spiral and whose pitch decreases from one end side to the other end side, Multi-stage compression chambers 25a, 25b, 25c each having a substantially crescent-shaped cross section are formed.

【0006】従来、空調用として用いられてきたレシプ
ロタイプのコンプレッサにおいては、圧縮室まわりのシ
ール性が必要とされるため、摺動部品のエッジ部分に対
しては、0.1mm程度の糸面取りや、バフ仕上げが施さ
れている。
In the reciprocating type compressor which has been conventionally used for air conditioning, a sealing property around the compression chamber is required. Therefore, the edge chamfering of the sliding component is about 0.1 mm. Or, it is buffed.

【0007】これまでのヘリカルブレード式コンプレッ
サは、この前例に習い、エッジに対する加工が施されて
いる。ヘリカルブレード18の螺旋方向に垂直な断面は
ほぼ矩形状の形をしている。図14にヘリカルブレード
の拡大図を示す。このうち図14(a)はヘリカルブレ
ード18の螺旋方向に垂直な方向から見た断面図であ
り、図中の矢印は圧力を表している。図14(a)にお
いて、ヘリカルブレード18の左側面およびヘリカル溝
17内に高圧気体が作用し、ヘリカルブレード18の右
側面に低圧気体が作用している。さらに図14(b),
(c),(d)に、ヘリカル溝17のエッジ部分付近の
図14(a)のA部拡大図を示す。ヘリカル溝17のエ
ッジ部分は糸面取り(b)、R面取り(c)およびバフ
仕上げ(d)が行われ、このようにして角部が落とされ
ている。
In the conventional helical blade type compressor, the edge is machined in accordance with the preceding example. The cross section of the helical blade 18 perpendicular to the spiral direction has a substantially rectangular shape. FIG. 14 shows an enlarged view of the helical blade. Of these, FIG. 14A is a cross-sectional view as seen from a direction perpendicular to the spiral direction of the helical blade 18, and the arrow in the drawing represents the pressure. In FIG. 14A, the high pressure gas acts on the left side surface of the helical blade 18 and the helical groove 17, and the low pressure gas acts on the right side surface of the helical blade 18. Further, FIG. 14 (b),
14 (c) and 14 (d) are enlarged views of the portion A in FIG. 14 (a) near the edge of the helical groove 17. Thread chamfering (b), R chamfering (c) and buffing (d) are performed on the edge portion of the helical groove 17, and the corners are thus cut off.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ヘリカルブレード式コンプレッサでは次のような不都合
があった。すなわち図14(a)に示すように、圧縮運
転中、ほとんどの場合、ヘリカルブレード18は圧縮室
間の差圧により、低圧室側(図14(a)右側)に押さ
れて、ヘリカル溝17壁の一方と接触し摺動する。さら
に、ヘリカル溝17内にも高圧ガスが回り込むため、ヘ
リカルブレード18はシリンダ15内周壁とも接触し摺
動する。運転中、ヘリカルブレード18はヘリカル溝1
7内で出入りを繰り返すが、ヘリカルブレード18に作
用する圧力差により、ピストンエッジ角部と接する付近
でヘリカルブレード18に応力集中が生じる。
However, the conventional helical blade compressor has the following disadvantages. That is, as shown in FIG. 14A, in most cases, during compression operation, the helical blade 18 is pushed toward the low pressure chamber side (right side in FIG. 14A) by the pressure difference between the compression chambers, and the helical groove 17 is pressed. It contacts one of the walls and slides. Further, since the high pressure gas also flows into the helical groove 17, the helical blade 18 also contacts the inner peripheral wall of the cylinder 15 and slides. During operation, the helical blade 18 has a helical groove 1
Although it repeatedly goes in and out in 7, the stress concentration occurs in the helical blade 18 near the contact with the piston edge corner due to the pressure difference acting on the helical blade 18.

【0009】これまでローラピストン16のヘリカル溝
17のエッジ部分は、レシプロタイプのコンプレッサの
例に習って、0.1mm程度の糸面取り(図14
(b))、R面取り(図14(b))およびバフ仕上げ
(図14(c))を施していた。これらの状態で運転を
行うと、ヘリカルブレード18のヘリカル溝17のエッ
ジ部分と接している付近には、図14(b),(c),
(d)に示すような応力集中が生じる。特にヘリカルブ
レード18がヘリカル溝17内から最も飛び出している
ような位置関係にあるとき、ヘリカル溝17のエッジ部
分と接するヘリカルブレード18の応力値は高くなる。
そのため、ヘリカルブレード18に変形・異常摩耗が発
生する場合があり、この状態で運転を続けると、性能の
低下や、回転がロックする現状が見られる。
Up to now, the edge portion of the helical groove 17 of the roller piston 16 has been chamfered with a thread chamfer of about 0.1 mm, as in the case of a reciprocating type compressor (see FIG. 14).
(B)), R chamfering (Fig. 14 (b)) and buffing (Fig. 14 (c)). When the operation is performed in these states, in the vicinity of the edge portion of the helical groove 17 of the helical blade 18 which is in contact with the edge portions of FIGS. 14 (b), (c),
Stress concentration occurs as shown in (d). In particular, when the helical blade 18 is in a positional relationship such that it is most protruded from the inside of the helical groove 17, the stress value of the helical blade 18 in contact with the edge portion of the helical groove 17 becomes high.
Therefore, the helical blade 18 may be deformed / abnormally worn, and if the operation is continued in this state, the performance is degraded and the rotation is locked.

【0010】また、図14(c)に示すように、ローラ
ピストン16のヘリカル溝17のRを大きくすれば、応
力集中を軽減できるのは明白である。しかしこの場合、
図16に示すように、エッジ部分のRが大きいと、この
Rとシリンダ15とヘリカルブレード18で囲まれた部
分19は、ヘリカルブレード18がヘリカル溝17内に
全部入り込んでいるとき、圧縮室間の大きなすきまにな
ってしまう。したがってあまりエッジ部分のRを大きく
すると、シール性の低下により、圧縮冷媒の圧縮室間の
漏れ量が増えるため、効率や能力の低下につながってし
まう。
Further, as shown in FIG. 14C, it is obvious that stress concentration can be reduced by increasing the radius R of the helical groove 17 of the roller piston 16. But in this case,
As shown in FIG. 16, if the R of the edge portion is large, the portion 19 surrounded by this R, the cylinder 15 and the helical blade 18 will not be compressed between the compression chambers when the helical blade 18 is completely inserted in the helical groove 17. Will result in a large gap. Therefore, if the radius R of the edge portion is increased too much, the sealing performance is deteriorated and the amount of leakage of the compressed refrigerant between the compression chambers is increased, resulting in a decrease in efficiency and capacity.

【0011】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、圧縮機部のヘリカルブレードが要求される
シール機能を満足するとともに、ヘリカルブレードが受
けるヘリカル溝のエッジ部分における高い応力集中を軽
減でき、かつコンプレッサ自体の寿命を延長させること
ができるヘリカルブレード式コンプレッサを提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above points, and satisfies the sealing function required by the helical blade of the compressor portion, and high stress concentration at the edge portion of the helical groove received by the helical blade. It is an object of the present invention to provide a helical blade type compressor capable of reducing the above-mentioned problem and extending the life of the compressor itself.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
中空円筒状のシリンダと、このシリンダ内部に設けられ
シリンダの中心軸から偏心した回転軸回りを回転するロ
ーラピストンと、ローラピストン外周面に軸方向に沿っ
てらせん状に設けられるとともに一対の溝壁を有するヘ
リカル溝と、このヘリカル溝内に進退自在に設けられ弾
性材料からなるヘリカルブレードとを備え、前記ヘリカ
ル溝の一対の溝壁のうち低圧側溝壁のエッジ部分に、ヘ
リカル溝と直交する断面において低圧側溝壁とローラピ
ストン外周面とに接する曲率半径0.1mm〜0.7mmの
曲率を有するエッジ曲面を形成したことを特徴とするヘ
リカルブレード式コンプレッサである。
According to the first aspect of the present invention,
A hollow cylindrical cylinder, a roller piston that is provided inside the cylinder and that rotates around a rotation axis that is eccentric from the center axis of the cylinder, and a pair of groove walls that are provided spirally along the axial direction on the outer peripheral surface of the roller piston. And a helical blade made of an elastic material provided in the helical groove so as to be able to move forward and backward, the edge portion of the low-pressure side groove wall of the pair of groove walls of the helical groove, and a cross section orthogonal to the helical groove. In the helical blade type compressor, an edge curved surface having a curvature radius of 0.1 mm to 0.7 mm in contact with the low pressure side groove wall and the roller piston outer peripheral surface is formed.

【0013】請求項2記載の発明は、中空円筒状のシリ
ンダと、このシリンダ内部に設けられシリンダの中心軸
から偏心した回転軸回りを回転するローラピストンと、
ローラピストン外周面に軸方向に沿ってらせん状に設け
られるとともに一対の溝壁を有するヘリカル溝と、この
ヘリカル溝内に進退自在に設けられ弾性材料からなるヘ
リカルブレードとを備え、前記ヘリカル溝の一対の溝壁
のうち低圧側溝壁のエッジ部分に、ヘリカル溝と直交す
る断面において低圧側溝壁と、ローラピストン外周面と
平行する半径方向外方の面とに接するエッジ曲面を形成
したことを特徴とするヘリカルブレード式コンプレッサ
である。
According to a second aspect of the present invention, a hollow cylindrical cylinder, and a roller piston that is provided inside the cylinder and that rotates about a rotation axis that is eccentric from the center axis of the cylinder,
A helical groove provided on the outer circumferential surface of the roller piston along the axial direction and having a pair of groove walls, and a helical blade made of an elastic material that is provided in the helical groove so as to move forward and backward, and the helical groove In the edge portion of the low pressure side groove wall of the pair of groove walls, an edge curved surface is formed which is in contact with the low pressure side groove wall in a cross section orthogonal to the helical groove and a radially outer surface parallel to the roller piston outer peripheral surface. This is a helical blade compressor.

【0014】請求項4記載の発明は、中空円筒状のシリ
ンダと、このシリンダ内部に設けられシリンダの中心軸
から偏心した回転軸回りを回転するローラピストンと、
ローラピストン外周面に軸方向に沿ってらせん状に設け
られるとともに一対の溝壁を有するヘリカル溝と、この
ヘリカル溝内に進退自在に設けられ弾性材料からなるヘ
リカルブレードとを備え、前記ヘリカル溝の一対の溝壁
のうち低圧側溝壁は、ヘリカル溝と直交する断面におい
て半径方向外方に向って低圧側へ傾斜することを特徴と
するヘリカルブレード式コンプレッサである。
According to a fourth aspect of the present invention, a hollow cylindrical cylinder, and a roller piston that is provided inside the cylinder and that rotates about a rotation axis that is eccentric from the center axis of the cylinder,
A helical groove provided on the outer circumferential surface of the roller piston along the axial direction and having a pair of groove walls, and a helical blade made of an elastic material that is provided in the helical groove so as to move forward and backward, and the helical groove The low-pressure side groove wall of the pair of groove walls is a helical blade compressor characterized in that the low-pressure side groove wall inclines toward the low-pressure side radially outward in a cross section orthogonal to the helical groove.

【0015】請求項5記載の発明は、中空円筒状のシリ
ンダと、このシリンダ内部に設けられシリンダの中心軸
から偏心した回転軸回りを回転するローラピストンと、
ローラピストン外周面に軸方向に沿ってらせん状に設け
られるとともに一対の溝壁を有するヘリカル溝と、この
ヘリカル溝内に進退自在に設けられ弾性材料からなるヘ
リカルブレードとを備え、前記ヘリカルブレードの低圧
側の面は、ヘリカル溝と直交する断面において、半径方
向外方に向って高圧側へ傾斜することを特徴とするヘリ
カルブレード式コンプレッサである。
According to a fifth aspect of the present invention, a hollow cylindrical cylinder, and a roller piston that is provided inside the cylinder and that rotates about a rotation axis that is eccentric from the center axis of the cylinder,
A helical groove provided on the outer circumferential surface of the roller piston along the axial direction and having a pair of groove walls, and a helical blade made of an elastic material that is provided in the helical groove so as to advance and retract, and the helical blade The low-pressure side surface is a helical blade compressor characterized in that, in a cross section orthogonal to the helical groove, the surface is inclined outward in the radial direction toward the high-pressure side.

【0016】請求項6記載の発明は、中空円筒状のシリ
ンダと、このシリンダ内部に設けられシリンダの中心軸
から偏心した回転軸回りを回転するローラピストンと、
ローラピストン外周面に軸方向に沿ってらせん状に設け
られるとともに一対の溝壁を有するヘリカル溝と、この
ヘリカル溝内に進退自在に設けられ弾性材料からなるヘ
リカルブレードとを備え前記ヘリカル溝の一対の溝型の
対低圧側溝壁のエッジ部分は、ヘリカル溝と直交する断
面において2階微分した結果が連続するような任意関数
が描く曲線の一部から形成されていることを特徴とする
ヘリカルブレード式コンプレッサである。
According to a sixth aspect of the present invention, a hollow cylindrical cylinder, and a roller piston that is provided inside the cylinder and that rotates around a rotation axis that is eccentric from the center axis of the cylinder,
The helical groove is provided on the outer peripheral surface of the roller piston in a spiral shape along the axial direction and has a pair of groove walls, and a helical blade made of an elastic material and movable in and out of the helical groove. The edge portion of the groove wall of the groove type with respect to the low-pressure side is formed by a part of a curve drawn by an arbitrary function such that the result of the second differentiation is continuous in the cross section orthogonal to the helical groove. It is a formula compressor.

【0017】[0017]

【作用】請求項1記載の発明によれば、低圧側溝壁のエ
ッジ部分に低圧側溝壁とローラピストン外周面とに接す
る半径0.1mm〜0.7mmの曲率を有するエッジ曲面を
形成したので、エッジ部分におけるすきまを少なくして
ヘリカルブレードに加わる応力集中を軽減することがで
きる。
According to the first aspect of the present invention, since the edge curved surface having a radius of 0.1 mm to 0.7 mm which is in contact with the low pressure side groove wall and the roller piston outer peripheral surface is formed at the edge portion of the low pressure side groove wall. It is possible to reduce the clearance at the edge portion and reduce the stress concentration applied to the helical blade.

【0018】請求項2記載の発明によれば、低圧側溝壁
のエッジ部分に形成されるエッジ曲面の中心を半径方向
外方へずらすことにより、エッジ部分におけるすきまを
大きくすることなくエッジ曲面の大きさを大きくするこ
とができる。
According to the second aspect of the invention, the center of the edge curved surface formed at the edge portion of the low-pressure side groove wall is shifted outward in the radial direction, so that the size of the edge curved surface can be increased without increasing the clearance at the edge portion. Can be increased.

【0019】請求項4記載の発明によれば、ヘリカル溝
の低圧側溝壁を半径方向外方に向って低圧側へ傾斜させ
ることにより、低圧側溝壁のエッジ部分におけるすきま
を大きくすることなくヘリカルブレードに加わる応力集
中を軽減することができる。
According to the invention described in claim 4, the low pressure side groove wall of the helical groove is inclined outward in the radial direction toward the low pressure side, so that the helical blade can be formed without increasing the clearance at the edge portion of the low pressure side groove wall. It is possible to reduce the stress concentration applied to.

【0020】請求項5記載の発明によれば、ヘリカルブ
レードの低圧側の面が半径方向外方に向け高圧側へ傾斜
しているので、低圧側溝壁のエッジ部分におけるすきま
を大きくすることなくヘリカルブレードに加わる応力集
中を軽減することができる。
According to the invention described in claim 5, since the surface of the helical blade on the low pressure side is inclined radially outward toward the high pressure side, the helical blade can be formed without increasing the clearance at the edge portion of the low pressure side groove wall. The stress concentration applied to the blade can be reduced.

【0021】請求項6記載の発明によれば、低圧側溝壁
のエッジ部分は2階微分した結果が連続するような任意
の関数が描く曲線の一部から形成されているので、低圧
側溝壁のエッジ部分におけるすきまを大きくすることな
くヘリカルブレードに加わる応力集中を軽減することが
できる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the edge portion of the low-pressure side groove wall is formed from a part of a curve drawn by an arbitrary function such that the result of the second-order differentiation is continuous, the low-pressure side groove wall is formed. It is possible to reduce the stress concentration applied to the helical blade without increasing the clearance at the edge portion.

【0022】[0022]

【実施例】第1の実施例 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。図1、図2および図9は本発明によるヘリカルブレ
ード式コンプレッサの第1の実施例を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1, 2 and 9 are views showing a first embodiment of a helical blade type compressor according to the present invention.

【0023】図1に示すように、ヘリカルブレード式コ
ンプレッサは、中空円筒状のシリンダ15と、シリンダ
15の内部に設けられシリンダの中心軸から偏心した回
転軸回りを回転するローラピストン16とを有する圧縮
機部10を備えている。またローラピストン16の外周
面に、軸方向に沿ってらせん状にヘリカル溝17が設け
られている。このヘリカル溝17は一対の溝壁17a,
17bを有し、このうち溝壁17aは低圧側溝壁となっ
ており、また溝壁17bは高圧側溝壁となっている。
As shown in FIG. 1, the helical blade compressor has a hollow cylindrical cylinder 15 and a roller piston 16 which is provided inside the cylinder 15 and rotates around a rotation axis eccentric from the center axis of the cylinder. A compressor unit 10 is provided. A helical groove 17 is provided on the outer peripheral surface of the roller piston 16 in a spiral shape along the axial direction. The helical groove 17 includes a pair of groove walls 17a,
The groove wall 17a is a low-pressure side groove wall, and the groove wall 17b is a high-pressure side groove wall.

【0024】さらにヘリカル溝17内には、高分子材料
等、金属に比較して弾力性を有する材料(弾性材料)か
らなるヘリカルブレード18が進退自在に設けられてい
る。ヘリカルブレード18の外周面はシリンダ15内周
面に摺接し、シリンダ15の内周面と、ローラピストン
16の外周面と、ヘリカルブレード18とによって複数
の多段圧縮室25a,25b,25cが形成されてい
る。この圧縮室25a,25b,25cは、圧縮室25
aから圧縮室25cに向って徐々に圧力が高くなってい
る。
Further, in the helical groove 17, a helical blade 18 made of a material (elastic material) having elasticity as compared with metal such as a polymer material is provided so as to be able to move back and forth. The outer peripheral surface of the helical blade 18 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder 15, and the inner peripheral surface of the cylinder 15, the outer peripheral surface of the roller piston 16, and the helical blade 18 form a plurality of multi-stage compression chambers 25a, 25b, 25c. ing. The compression chambers 25a, 25b, 25c are
The pressure gradually increases from a toward the compression chamber 25c.

【0025】また、図1および図2に示すように、ヘリ
カル溝17の低圧側溝壁17aのエッジ部分26にR状
の曲率を有する曲面形状(以下Rという)が形成されて
いる。図2に示すように、このRはヘリカル溝17に直
交する断面において、低圧側溝壁17aとローラピスト
ン16の外周面16aとに接しており、このRの半径は
0.1mm〜0.7mmとなっている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a curved surface shape (hereinafter referred to as R) having an R-shaped curvature is formed on the edge portion 26 of the low pressure side groove wall 17a of the helical groove 17. As shown in FIG. 2, this R is in contact with the low pressure side groove wall 17a and the outer peripheral surface 16a of the roller piston 16 in a cross section orthogonal to the helical groove 17, and the radius of this R is 0.1 mm to 0.7 mm. Has become.

【0026】次に図9により、ヘリカル溝17の溝壁1
7aのエッジ部分26に形成されたRが溝壁17aとロ
ーラピストン16の外周面16aに接する場合におけ
る、Rの半径とコンプレッサの成績係数との関係を説明
する。仮にヘリカルブレード18が金属系の材料であれ
ば、エッジ部分26のRの半径が0.1mm以上の大きさ
になると冷媒のもれが大きく、効率が悪くなり、コンプ
レッサとして機能しない。
Next, referring to FIG. 9, the groove wall 1 of the helical groove 17 is shown.
The relationship between the radius of R and the coefficient of performance of the compressor when the R formed on the edge portion 26 of 7a contacts the groove wall 17a and the outer peripheral surface 16a of the roller piston 16 will be described. If the helical blade 18 is made of a metal-based material, if the radius of the R of the edge portion 26 is 0.1 mm or more, the leakage of the refrigerant is large, the efficiency is deteriorated, and the helical blade 18 does not function as a compressor.

【0027】しかしながら、ヘリカルブレード18が高
分子材などの金属に比較し比較的やわらかい弾性体で作
られているため、ヘリカル溝17のエッジ部分26のR
の半径が0.1mm以上の大きさでも、ヘリカルブレード
18がヘリカル溝17内でヘリカル溝17の形状にうま
く変形し、ある程度ならう。このためヘリカルブレード
18によるシール性が保たれ、成績係数が落ちることは
ない。したがって、従来のレシプロタイプのコンプレッ
サより大きいすきま部の寸法を取ることが可能である。
However, since the helical blade 18 is made of an elastic material which is relatively soft as compared with a metal such as a polymer material, the R of the edge portion 26 of the helical groove 17 is rounded.
Even if the radius is 0.1 mm or more, the helical blade 18 is properly deformed in the helical groove 17 into the shape of the helical groove 17, and the helical blade 18 becomes uniform to some extent. Therefore, the sealing performance of the helical blade 18 is maintained, and the coefficient of performance does not drop. Therefore, it is possible to make the size of the clearance larger than that of the conventional reciprocating type compressor.

【0028】なお当然、エッジ部分26のRを大きくし
ていけば応力集中が軽減するため、ヘリカルブレード1
8の信頼性を向上させることができる。しかしながらそ
れにも限界がある。図9に示すように、ヘリカル溝17
のエッジ部分26に溝壁17aとローラピストン16の
外周面に接するRが形成された場合、成績係数が落ちる
Rの大きさの限界値としては、30Hz運転でRの半径
=0.3mm、60Hz運転でRの半径=0.7mmとな
る。ここでは、一般的な運転状態でしかも高い冷凍効率
が得られる60Hz以上の高回転時において高い成績係
数が実現していることが好ましい。この場合、ヘリカル
溝17のエッジ部分26に形成されたRの半径の上限値
は、0.7mmとなる。
Naturally, since the stress concentration is reduced by increasing the radius R of the edge portion 26, the helical blade 1
8 can improve reliability. However, there are limits to that. As shown in FIG. 9, the helical groove 17
When R that is in contact with the groove wall 17a and the outer peripheral surface of the roller piston 16 is formed in the edge portion 26, the limit value of the magnitude of R at which the coefficient of performance drops is a radius of R = 0.3 mm, 60 Hz at 30 Hz operation. In operation, the radius of R is 0.7 mm. Here, it is preferable that a high coefficient of performance is realized at a high rotation speed of 60 Hz or higher where a high refrigeration efficiency is obtained in a general operating condition. In this case, the upper limit of the radius of R formed on the edge portion 26 of the helical groove 17 is 0.7 mm.

【0029】また、図10に発明者の計算によるエッジ
部分26のRの半径と、ヘリカルブレード18に生じる
最大応力値の関係を、ヘリカルブレード18に作用する
差圧が5kgf/cm2 と10kgf/cm2 の場合に
ついて示す。エッジ部分26のRの半径が小さければ、
ヘリカルブレード18に生じる最大応力値は大きなもの
となる。差圧が5kgf/cm2 の場合、エッジ部分2
6のRの半径が0.1mmより小さくなるとヘリカルブレ
ード18の高分子材料の耐圧限界値を越えてしまい、短
い運転時間で以上摩耗が起こってしまう。定常運転中、
ヘリカルブレード18に作用する差圧は小さい場合で5
kgf/cm2 程度であり、エッジ部26のRの半径の
下限値はこの0.1mmとなる。
Further, FIG. 10 shows the relationship between the radius of R of the edge portion 26 calculated by the inventor and the maximum stress value generated in the helical blade 18, showing that the differential pressure acting on the helical blade 18 is 5 kgf / cm 2 and 10 kgf / The case of cm 2 is shown. If the radius of R of the edge portion 26 is small,
The maximum stress value generated in the helical blade 18 becomes large. When the pressure difference is 5 kgf / cm 2 , the edge part 2
If the radius of R of 6 becomes smaller than 0.1 mm, the pressure resistance limit value of the polymer material of the helical blade 18 will be exceeded, and wear will occur over a short operating time. During steady operation,
If the differential pressure acting on the helical blade 18 is small,
It is about kgf / cm 2 , and the lower limit of the radius of R of the edge portion 26 is 0.1 mm.

【0030】本実施例においては、Rの半径を0.7mm
以下にしているため、高いシール性を維持することがで
き、かつRの半径を0.1mm以上にしているため、高分
子材料の耐圧限界値以内の応力で使用することができ
る。したがって、ヘリカルブレード18が要求されるシ
ール機能を満足するとともに、ヘリカルブレード18が
受けるヘリカル溝17のエッジ部分26付近の高い応力
集中を軽減でき、コンプレッサ自体の要求寿命を達成す
ることができる。
In this embodiment, the radius of R is 0.7 mm.
Since it is below, high sealability can be maintained, and since the radius of R is 0.1 mm or more, it can be used with a stress within the pressure resistance limit value of the polymer material. Therefore, it is possible to satisfy the sealing function required by the helical blade 18, reduce high stress concentration near the edge portion 26 of the helical groove 17 which the helical blade 18 receives, and achieve the required life of the compressor itself.

【0031】第2の実施例 次に図3および図11により本発明の第2の実施例につ
いて説明する。図3において、第1の実施例と同一部分
には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 11. In FIG. 3, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0032】図3はヘリカルブレード18を、ヘリカル
溝17と直交する方向の断面から見た図であり、ヘリカ
ル溝17のエッジ部分26付近のヘリカルブレード18
の拡大図である。第1の実施例でも述べたように、ヘリ
カル溝17のエッジ部分26のRの半径を大きくすれ
ば、ヘリカルブレード18が受けるエッジ部分26付近
の高い応力集中を軽減できる。したがって、第1の実施
例での上限値であるエッジ部分26のRの半径を0.7
mmよりさらに大きくできれば、ヘリカルブレード18の
信頼性を向上させるとともに、コンプレッサの寿命をさ
らに延ばすことができる。しかしながら、第1の実施例
のようなエッジ部分26の形状のままRの半径を0.7
mmからさらに大きくしてしまうと、図9のように、シー
ル性が悪くなり、成績係数が落ちてしまう。
FIG. 3 is a view of the helical blade 18 seen from a cross section in a direction orthogonal to the helical groove 17, and the helical blade 18 near the edge portion 26 of the helical groove 17 is shown.
FIG. As described in the first embodiment, if the radius of R of the edge portion 26 of the helical groove 17 is increased, the high stress concentration near the edge portion 26 received by the helical blade 18 can be reduced. Therefore, the radius of R of the edge portion 26, which is the upper limit value in the first embodiment, is 0.7.
If it can be made larger than mm, the reliability of the helical blade 18 can be improved and the life of the compressor can be further extended. However, the radius of R is 0.7 with the shape of the edge portion 26 as in the first embodiment.
If the value is further increased from mm, as shown in FIG. 9, the sealing property is deteriorated and the coefficient of performance is lowered.

【0033】そこで本実施例においては、エッジ部分2
6のRがヘリカル溝17の溝壁17aと接し、かつロー
ラピストン16外周面16aと平行する半径方向外方の
面27と接するよう、Rの中心を図2に示す場合より半
径方向外方へずらしている。エッジ部分をこのようなR
形状とすることにより、エッジ部分26のすきまを大き
くすることなく、エッジ部分26のRを大きくすること
ができる。
Therefore, in this embodiment, the edge portion 2
2 so that the R of 6 contacts the groove wall 17a of the helical groove 17 and the radially outer surface 27 parallel to the outer peripheral surface 16a of the roller piston 16 as compared with the case shown in FIG. They are staggering. Edge part like this
With the shape, the R of the edge portion 26 can be increased without increasing the clearance of the edge portion 26.

【0034】したがって、ヘリカルブレード18が要求
されるシール機能を満足するとともに、ヘリカルブレー
ド18が受けるエッジ部分26付近の高い応力集中を軽
減でき、コンプレッサ自体の要求寿命を達成できる。
Therefore, the helical blade 18 can satisfy the required sealing function, and high stress concentration near the edge portion 26 received by the helical blade 18 can be reduced, so that the required life of the compressor itself can be achieved.

【0035】第3の実施例 次に図11により本発明の第3の実施例について説明す
る。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0036】図11には、エッジ部分26のRの形状が
ヘリカル溝17の溝壁17aと接し、かつ面27と接す
る場合の、エッジ部分26のRの半径とコンプレッサの
成績係数の関係が示されている。第1の実施例では、高
いコンプレッサの成績係数を維持するために必要なRの
半径の上限値が0.7mmであったが、図11に示すよう
にRの中心をローラピストン16の外周面16aに接す
るものより半径方向外方へずらすことにより、Rの半径
を20mmまで大きくできる。なお、これ以上Rを大きく
すると、ヘリカルブレード18に作用する圧力により、
ヘリカルブレード18は弾性変形し、エッジ部26の先
端とブレード18との接触がおこるため、ヘリカルブレ
ード18がRの先端と接触して異常摩耗が発生する場合
がある。このためRの上限値は20mmが好ましい。エッ
ジ部分26のRをできるだけ大きくできれば、さらにヘ
リカルブレード18が受けるエッジ部分26付近の高い
応力集中を軽減できることは明白である。
FIG. 11 shows the relationship between the radius of R of the edge portion 26 and the coefficient of performance of the compressor when the R shape of the edge portion 26 is in contact with the groove wall 17a of the helical groove 17 and is in contact with the surface 27. Has been done. In the first embodiment, the upper limit value of the radius of R required to maintain the high coefficient of performance of the compressor was 0.7 mm, but as shown in FIG. 11, the center of R is the outer peripheral surface of the roller piston 16. The radius of R can be increased up to 20 mm by displacing it radially outward from the contact with 16a. In addition, if R is made larger than this, due to the pressure acting on the helical blade 18,
Since the helical blade 18 elastically deforms and the tip of the edge portion 26 comes into contact with the blade 18, the helical blade 18 may come into contact with the tip of the R and abnormal wear may occur. Therefore, the upper limit of R is preferably 20 mm. It is obvious that if the radius R of the edge portion 26 can be made as large as possible, the high stress concentration near the edge portion 26 that the helical blade 18 receives can be further reduced.

【0037】したがって、ヘリカルブレード18が要求
されるシール機能を満足するとともに、ヘリカルブレー
ド18が受けるエッジ部分26付近の高い応力集中を軽
減でき、ヘリカルブレード18の信頼性を向上させると
共にコンプレッサ自体の要求寿命を達成できる。
Accordingly, the helical blade 18 can satisfy the required sealing function, and high stress concentration near the edge portion 26 received by the helical blade 18 can be reduced, so that the reliability of the helical blade 18 can be improved and the requirement of the compressor itself can be obtained. A lifetime can be achieved.

【0038】第4の実施例 次に図4および図12により本発明の第4の実施例につ
いて説明する。図4において、第1の実施例と同一部分
には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 12. In FIG. 4, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0039】図4(a)はヘリカルブレード18をヘリ
カル溝17と直交する方向の断面から見た図であり、図
4(b)(c)はヘリカルブレード18とヘリカル溝1
7のエッジ部分26の図4(a)のA部拡大図である。
FIG. 4A is a view of the helical blade 18 as seen from a cross section in a direction orthogonal to the helical groove 17, and FIGS. 4B and 4C are the helical blade 18 and the helical groove 1.
7 is an enlarged view of an A portion of FIG. 4A of the edge portion 26 of FIG.

【0040】ヘリカル溝17と直交する断面で見たと
き、2つの溝壁17a,17bのうち、低圧側溝壁17
aは半径方向外方へ向って低圧圧縮室側(図4の右側)
へ傾いている。この場合、その傾斜とヘリカルブレード
18が受けるエッジ部分26付近に生じる最大応力値の
関係は図12のようになる。
Of the two groove walls 17a and 17b, when viewed in a cross section orthogonal to the helical groove 17, the low-pressure side groove wall 17
a is the low-pressure compression chamber side (the right side in FIG. 4) radially outward.
Leaning toward. In this case, the relationship between the inclination and the maximum stress value generated near the edge portion 26 received by the helical blade 18 is as shown in FIG.

【0041】図12に示すように、ヘリカル溝17の低
圧側溝壁17aを半径方向外方に向けて低圧圧縮室側へ
傾けることにより、最大応力値が小さくなっていること
が分かる。また、低圧側溝壁17aを傾けても、ヘリカ
ルブレード18は、高分子材等の弾性体であるため、運
転中負荷が作用することにより、ヘリカル溝17内に入
り込んだ場合、ある程度溝の形状にあわせて変形する。
このため圧縮室25a〜25c間のすきまが大きくなる
ことはないので、シール性が低下することはない。した
がって、ヘリカルブレード18が要求されるシール機能
を満足するとともに、ヘリカルブレード18が受けるエ
ッジ部分26付近の高い応力集中を軽減でき、コンプレ
ッサ自体の要求寿命を達成できる。
As shown in FIG. 12, it can be seen that the maximum stress value is reduced by inclining the low pressure side groove wall 17a of the helical groove 17 outward in the radial direction toward the low pressure compression chamber side. Further, even if the low-pressure side groove wall 17a is inclined, the helical blade 18 is an elastic body such as a polymer material, and therefore, when it enters the helical groove 17 due to the load applied during operation, the helical blade 18 has a groove shape to some extent. Deforms together.
Therefore, the clearance between the compression chambers 25a to 25c does not become large, and the sealing performance does not deteriorate. Therefore, it is possible to satisfy the sealing function required by the helical blade 18, reduce high stress concentration near the edge portion 26 received by the helical blade 18, and achieve the required life of the compressor itself.

【0042】第5の実施例 次に図5および図13により、本発明の第5の実施例に
ついて説明する。図5において、第1の実施例と同一部
分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 5, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0043】図5(a)はヘリカルブレード18をヘリ
カル溝17と直交する方向の断面から見た図であり、図
5(b)(c)はヘリカルブレード18とヘリカル溝1
7のエッジ部分26の図5(a)のA部拡大図である。
FIG. 5A is a view of the helical blade 18 seen from a cross section in a direction orthogonal to the helical groove 17, and FIGS. 5B and 5C are the helical blade 18 and the helical groove 1.
7 is an enlarged view of a portion A of FIG. 5A of the edge portion 26 of FIG.

【0044】ヘリカル溝17と直交する断面で見たと
き、ヘリカルブレード18のうち低圧側溝壁17aと摺
動する低圧側の面18aは、半径方向外方に向けて高圧
圧縮室側(図5の左側)へ傾いている。この場合、その
傾斜とヘリカルブレード18が受けるエッジ部分26付
近に生じる最大応力値の関係は、図13のようになる。
ヘリカルブレード18は、低圧側溝壁17aと摺動する
低圧側の面18aが半径方向外方へ向けて高圧圧縮室側
へ傾いているので最大応力値が小さくなっていることが
分かる。また、ヘリカルブレード18の面18aが傾い
ていても、ヘリカルブレード18は、高分子材等の弾性
体であるため、運転中負荷が作用することにより、ヘリ
カル溝17内に入り込んだ場合、ある程度溝の形状に変
形する。このため圧縮室25a〜25c間のすきまが大
きくなることはないので、シール性が低下することはな
い。したがって、ヘリカルブレード18が要求されるシ
ール機能を満足するととともに、ヘリカルブレード18
が受けるエッジ部分26付近の高い応力集中を軽減で
き、コンプレッサ自体の要求寿命を達成できる。
When viewed in a cross section orthogonal to the helical groove 17, the surface 18a of the helical blade 18 on the low pressure side that slides on the groove wall 17a on the low pressure side is radially outwardly directed toward the high pressure compression chamber (see FIG. 5). Leaning to the left). In this case, the relationship between the inclination and the maximum stress value generated in the vicinity of the edge portion 26 received by the helical blade 18 is as shown in FIG.
It can be seen that the maximum stress value of the helical blade 18 is small because the low-pressure side surface 18a that slides on the low-pressure side groove wall 17a is inclined radially outward toward the high-pressure compression chamber side. Further, even if the surface 18a of the helical blade 18 is inclined, since the helical blade 18 is an elastic body such as a polymer material, when the helical blade 18 enters into the helical groove 17 due to a load applied during operation, the helical blade 18 will have a groove to some extent. Transforms into the shape of. Therefore, the clearance between the compression chambers 25a to 25c does not become large, and the sealing performance does not deteriorate. Therefore, the helical blade 18 satisfies the required sealing function, and at the same time, the helical blade 18
It is possible to reduce high stress concentration in the vicinity of the edge portion 26 received by the compressor and to achieve the required life of the compressor itself.

【0045】第6の実施例 次に図6により本発明の第6の実施例について説明す
る。図6において、第1の実施例と同一部分には同一符
号を付して詳細な説明は省略する。
Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0046】図6はヘリカルブレード18をヘリカル溝
17と直交する方向の垂直な断面から見た図であり、ヘ
リカルブレード18とヘリカル溝17のエッジ部分26
の拡大図である。ヘリカル溝17と直交する断面で見た
とき、ヘリカル溝17の2つの溝壁17a,17bのう
ち、少なくとも低圧側溝壁17aのエッジ部分26は、
ローラピストン16の回転軸をx軸とし、このx軸に直
交する軸をy軸とした場合のx,yの関係式y=f
(x)において、yをxで2階微分した結果が連続な分
布を有するような指数関数、三角関数、逆三角関数、双
曲線関数、逆双曲線関数等により描かれている。
FIG. 6 is a view of the helical blade 18 seen from a vertical cross section in a direction orthogonal to the helical groove 17, and shows the helical blade 18 and the edge portion 26 of the helical groove 17.
FIG. When viewed in a cross section orthogonal to the helical groove 17, of the two groove walls 17a and 17b of the helical groove 17, at least the edge portion 26 of the low-pressure side groove wall 17a is
When the rotation axis of the roller piston 16 is the x axis and the axis orthogonal to this x axis is the y axis, the relational expression of x, y y = f
In (x), the result of second-order differentiation of y with respect to x is drawn by an exponential function, a trigonometric function, an inverse trigonometric function, a hyperbolic function, an inverse hyperbolic function, or the like having a continuous distribution.

【0047】本実施例によれば、ヘリカルブレード18
が要求されるシール機能を満足するとともに、ヘリカル
ブレード18が受けるエッジ部分26付近の高い応力集
中を軽減でき、コンプレッサ自体の要求寿命を達成でき
る。
According to this embodiment, the helical blade 18
Can satisfy the required sealing function, reduce high stress concentration near the edge portion 26 received by the helical blade 18, and achieve the required life of the compressor itself.

【0048】なお、上記第1〜第6の各実施例の他、図
7(a)〜(b)に示すように、ヘリカルブレード18
のヘリカル溝に直交する断面を傾斜させてもよい。すな
わちヘリカルブレード18の両側面18a,18bは直
線に限られる事なく曲線であってもよい。また、二つの
側面18a,18bを共に傾斜させても、台形状にして
もよい。
In addition to the first to sixth embodiments, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the helical blade 18
The cross section orthogonal to the helical groove may be inclined. That is, the both side surfaces 18a and 18b of the helical blade 18 are not limited to straight lines but may be curved lines. Further, the two side surfaces 18a and 18b may both be inclined or may have a trapezoidal shape.

【0049】さらに、図8に示すように、ヘリカル溝1
7の低圧側溝壁17aのエッジ部分26にRを設けたり
曲面を形成するだけでなく、高圧側溝壁17bのエッジ
部分27にRを設けたり曲面を形成してもよい。
Further, as shown in FIG. 8, the helical groove 1
In addition to providing R or forming a curved surface on the edge portion 26 of the low pressure side groove wall 17a of FIG. 7, R may be provided or forming a curved surface on the edge portion 27 of the high pressure side groove wall 17b.

【0050】なお、上述した各実施例はそれぞれ単独で
用いることもできるが、組合せて用いることももちろん
可能である。例えば図4(c)は第4および第6の実施
例を組合わせたものであり、図5(b)は第2および第
5の実施例を組合せたものである。このように各実施例
を組合せて用いることにより、より一層の効果を期待す
ることができる。
The above-mentioned embodiments can be used individually, but can also be used in combination. For example, FIG. 4C shows a combination of the fourth and sixth embodiments, and FIG. 5B shows a combination of the second and fifth embodiments. By using the embodiments in combination as described above, it is possible to expect a further effect.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヘリカル溝の低圧側溝壁のエッジ部分におけるすきまを
大きくすることなく、ヘリカルブレードに加わる応力集
中を軽減することができる。このためコンプレッサの寿
命を延長させることができるとともに、コンプレッサの
圧縮効率を向上させることができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to reduce the stress concentration applied to the helical blade without increasing the clearance at the edge portion of the low pressure side groove wall of the helical groove. Therefore, the life of the compressor can be extended and the compression efficiency of the compressor can be improved.

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

【図1】本発明によるヘリカルブレード式コンプレッサ
の第1の実施例を示す全体断面図。
FIG. 1 is an overall sectional view showing a first embodiment of a helical blade type compressor according to the present invention.

【図2】低圧側溝壁のエッジ部分の拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of an edge portion of a low pressure side groove wall.

【図3】本発明の第2の実施例を示すヘリカル溝の低圧
側溝壁のエッジ部分の拡大図。
FIG. 3 is an enlarged view of an edge portion of a low pressure side groove wall of a helical groove showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例を示すヘリカル溝の低圧
側溝壁のエッジ部分の拡大図。
FIG. 4 is an enlarged view of an edge portion of a low pressure side groove wall of a helical groove showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例を示すヘリカル溝の低圧
側溝壁のエッジ部分の拡大図。
FIG. 5 is an enlarged view of an edge portion of a low pressure side groove wall of a helical groove showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5の実施例を示すヘリカル溝の低圧
側溝壁のエッジ部分の拡大図。
FIG. 6 is an enlarged view of an edge portion of a low-pressure side groove wall of a helical groove showing a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の変形例を示すヘリカルブレードの側面
形状を示す図。
FIG. 7 is a view showing a side surface shape of a helical blade showing a modified example of the invention.

【図8】本発明の変形例を示すヘリカル溝の溝壁を示す
図。
FIG. 8 is a view showing a groove wall of a helical groove showing a modified example of the invention.

【図9】本発明の第1の実施例におけるRの半径と成績
係数との関係を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the radius of R and the coefficient of performance in the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1の実施例におけるRの半径と最
大応力値との関係を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the radius of R and the maximum stress value in the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2および第3の実施例におけるR
の半径と成績係数との関係を示す図。
FIG. 11 shows R in the second and third embodiments of the present invention.
The figure which shows the relationship between the radius and the coefficient of performance.

【図12】本発明の第4の実施例における低圧側溝壁の
傾斜角と最大応力値との関係を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the inclination angle of the low-pressure side groove wall and the maximum stress value in the fourth example of the present invention.

【図13】本発明の第5の実施例におけるヘリカルブレ
ードの低圧側の面の傾斜角と最大応力値との関係を示す
図。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the inclination angle of the surface on the low pressure side of the helical blade and the maximum stress value in the fifth embodiment of the present invention.

【図14】従来のヘリカルブレード式コンプレッサのヘ
リカル溝の低圧側溝壁のエッジ部分を示す図。
FIG. 14 is a view showing an edge portion of a low pressure side groove wall of a helical groove of a conventional helical blade compressor.

【図15】従来のヘリカルブレード式コンプレッサの全
体断面図。
FIG. 15 is an overall sectional view of a conventional helical blade compressor.

【図16】従来のヘリカルブレード式コンプレッサのエ
ッジ部分のすきまを示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a clearance of an edge portion of a conventional helical blade compressor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15 シリンダ 16 ローラピストン 17 ヘリカル溝 17a 低圧側溝壁 17b 高圧側溝壁 18 ヘリカルブレード 18a 低圧側の面 18b 高圧側の面 25a,25b,25c 圧縮室 26 エッジ部 15 Cylinder 16 Roller piston 17 Helical groove 17a Low pressure side groove wall 17b High pressure side groove wall 18 Helical blade 18a Low pressure side surface 18b High pressure side surface 25a, 25b, 25c Compression chamber 26 Edge part

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】中空円筒状のシリンダと、 このシリンダ内部に設けられシリンダの中心軸から偏心
した回転軸回りを回転するローラピストンと、 ローラピストン外周面に軸方向に沿ってらせん状に設け
られるとともに一対の溝壁を有するヘリカル溝と、 このヘリカル溝内に進退自在に設けられ弾性材料からな
るヘリカルブレードとを備え、 前記ヘリカル溝の一対の溝壁のうち低圧側溝壁のエッジ
部分に、ヘリカル溝と直交する断面において低圧側溝壁
とローラピストン外周面とに接する曲率半径0.1mm〜
0.7mmの曲率を有するエッジ曲面を形成したことを特
徴とするヘリカルブレード式コンプレッサ。
1. A hollow cylindrical cylinder, a roller piston that is provided inside the cylinder and that rotates around a rotation axis that is eccentric from the center axis of the cylinder, and that is provided spirally on the outer circumferential surface of the roller piston along the axial direction. A helical groove having a pair of groove walls together with a helical blade made of an elastic material that is provided in the helical groove so as to advance and retreat, and the helical groove is provided at the edge portion of the low-pressure side groove wall of the pair of groove walls of the helical groove. In a cross section orthogonal to the groove, a radius of curvature of 0.1 mm which is in contact with the groove wall on the low pressure side and the outer peripheral surface of the roller piston
A helical blade type compressor characterized by forming an edge curved surface having a curvature of 0.7 mm.
【請求項2】中空円筒状のシリンダと、 このシリンダ内部に設けられシリンダの中心軸から偏心
した回転軸回りを回転するローラピストンと、 ローラピストン外周面に軸方向に沿ってらせん状に設け
られるとともに一対の溝壁を有するヘリカル溝と、 このヘリカル溝内に進退自在に設けられ弾性材料からな
るヘリカルブレードとを備え、 前記ヘリカル溝の一対の溝壁のうち低圧側溝壁のエッジ
部分に、ヘリカル溝と直交する断面において低圧側溝壁
と、ローラピストン外周面と平行する半径方向外方の面
とに接するエッジ曲面を形成したことを特徴とするヘリ
カルブレード式コンプレッサ。
2. A hollow cylindrical cylinder, a roller piston that is provided inside the cylinder and that rotates around a rotation axis that is eccentric from the center axis of the cylinder, and that is provided spirally on the outer peripheral surface of the roller piston along the axial direction. A helical groove having a pair of groove walls together with a helical blade made of an elastic material that is provided in the helical groove so as to advance and retreat, and the helical groove is provided at the edge portion of the low-pressure side groove wall of the pair of groove walls of the helical groove. A helical blade type compressor characterized in that an edge curved surface is formed in contact with a low-pressure side groove wall and a radially outward surface parallel to the roller piston outer peripheral surface in a cross section orthogonal to the groove.
【請求項3】低圧側溝壁のエッジ部分に形成されたエッ
ジ曲面の曲率半径は、0.1mm〜20mmであることを特
徴とする請求項2記載のヘリカルブレード式コンプレッ
サ。
3. The helical blade compressor according to claim 2, wherein the radius of curvature of the edge curved surface formed on the edge portion of the low pressure side groove wall is 0.1 mm to 20 mm.
【請求項4】中空円筒状のシリンダと、 このシリンダ内部に設けられシリンダの中心軸から偏心
した回転軸回りを回転するローラピストンと、 ローラピストン外周面に軸方向に沿ってらせん状に設け
られるとともに一対の溝壁を有するヘリカル溝と、 このヘリカル溝内に進退自在に設けられ弾性材料からな
るヘリカルブレードとを備え、 前記ヘリカル溝の一対の溝壁のうち低圧側溝壁は、ヘリ
カル溝と直交する断面において半径方向外方に向って低
圧側へ傾斜することを特徴とするヘリカルブレード式コ
ンプレッサ。
4. A hollow cylindrical cylinder, a roller piston that is provided inside the cylinder and that rotates around a rotation axis that is eccentric from the center axis of the cylinder, and that is provided spirally on the outer peripheral surface of the roller piston along the axial direction. And a helical groove having a pair of groove walls, and a helical blade made of an elastic material that is provided in the helical groove so as to move forward and backward, and the low-pressure side groove wall of the pair of groove walls of the helical groove is orthogonal to the helical groove. The helical blade type compressor is characterized in that it inclines toward the low pressure side radially outward in the cross section.
【請求項5】中空円筒状のシリンダと、 このシリンダ内部に設けられシリンダの中心軸から偏心
した回転軸回りを回転するローラピストンと、 ローラピストン外周面に軸方向に沿ってらせん状に設け
られるとともに一対の溝壁を有するヘリカル溝と、 このヘリカル溝内に進退自在に設けられ弾性材料からな
るヘリカルブレードとを備え、 前記ヘリカルブレードの低圧側の面は、ヘリカル溝と直
交する断面において、半径方向外方に向って高圧側へ傾
斜することを特徴とするヘリカルブレード式コンプレッ
サ。
5. A hollow cylindrical cylinder, a roller piston which is provided inside the cylinder and rotates around a rotation axis which is eccentric from the center axis of the cylinder, and which is provided spirally on the outer peripheral surface of the roller piston along the axial direction. A helical groove having a pair of groove walls together, and a helical blade made of an elastic material that is provided in the helical groove so as to be able to advance and retreat, and the surface on the low pressure side of the helical blade has a radius in a cross section orthogonal to the helical groove. A helical blade type compressor characterized in that it inclines toward the high pressure side in the outward direction.
【請求項6】中空円筒状のシリンダと、 このシリンダ内部に設けられシリンダの中心軸から偏心
した回転軸回りを回転するローラピストンと、 ローラピストン外周面に軸方向に沿ってらせん状に設け
られるとともに一対の溝壁を有するヘリカル溝と、 このヘリカル溝内に進退自在に設けられ弾性材料からな
るヘリカルブレードとを備え、 前記ヘリカル溝の一対の溝型の対低圧側溝壁のエッジ部
分は、ヘリカル溝と直交する断面において2階微分した
結果が連続するような任意関数が描く曲線の一部から形
成されていることを特徴とするヘリカルブレード式コン
プレッサ。
6. A hollow cylindrical cylinder, a roller piston that is provided inside the cylinder and that rotates around a rotation axis that is eccentric from the center axis of the cylinder, and that is provided spirally on the outer peripheral surface of the roller piston along the axial direction. A helical groove having a pair of groove walls together, and a helical blade made of an elastic material that is provided in the helical groove so as to be able to move forward and backward, and the edge portion of the pair of groove type low pressure side groove walls of the helical groove is a helical groove. A helical blade type compressor characterized in that it is formed from a part of a curve drawn by an arbitrary function such that the results of second-order differentiation are continuous in a cross section orthogonal to the groove.
JP22062494A 1994-09-14 1994-09-14 Helical blade type compressor Pending JPH0882295A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6663369B2 (en) 2000-08-09 2003-12-16 Toshiba Carrier Corporation Fluid compressor
JP2005351098A (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Scroll compressor

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