JPH11107952A - 流体機械 - Google Patents

流体機械

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JPH11107952A
JPH11107952A JP9271635A JP27163597A JPH11107952A JP H11107952 A JPH11107952 A JP H11107952A JP 9271635 A JP9271635 A JP 9271635A JP 27163597 A JP27163597 A JP 27163597A JP H11107952 A JPH11107952 A JP H11107952A
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JP
Japan
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fluid machine
shaft
machine according
compression
compression mechanism
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Application number
JP9271635A
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English (en)
Inventor
Kanji Sakata
寛二 坂田
Makoto Hayano
誠 早野
Akira Morishima
明 森嶋
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to US09/165,122 priority patent/US6162035A/en
Publication of JPH11107952A publication Critical patent/JPH11107952A/ja
Priority to US09/697,152 priority patent/US6338617B1/en
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    • 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
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • 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
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/02Lubrication; Lubricant separation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉ケースの軽量化を図ると共に、圧縮機構
部の円滑な潤滑を確保する。 【解決手段】 密閉ケース1内に、電動機構部7と、電
動機構部7によって回転動力が与えられる圧縮機構部9
とを設け、前記密閉ケース1内へ吸込ガスを導き、圧縮
機構部9で圧縮したガスを密閉ケース1の外へ吐出する
一方、圧縮機構部9を電動機構部7の上方に配置した構
造とし、密閉ケース1内を吸込ガスが送り込まれる低圧
の雰囲気とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、冷凍サ
イクルの冷媒ガスを圧縮するのに適するヘリカルブレー
ド式の流体機械に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ヘリカルブレード式流体機械は、
シリンダ内に、ローラピストンを偏心させて配置し、こ
のローラピストンの外周面に形成した螺旋状溝にブレー
ドを巻装してシリンダ内に圧縮室を形成している。そし
て、シリンダとローラピストンとの相対運動によって、
シリンダの吸込端から圧縮室に取り込まれた冷媒をシリ
ンダの吐出側へ順次移送させながら圧縮していき、一
旦、密閉ケース内を圧縮ガスで満たした後に外部へ吐出
するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ヘリカルブレード式の
流体機械は、第1に圧縮機構部へ直接吸込ガスを導き、
圧縮した後、密閉ケース内へ吐出し、ケースに設けた吐
出管から外へ送り出されるため、密閉ケース内は高圧の
雰囲気となる。
【0004】第2に、圧縮構造上、圧縮部が軸方向に沿
って伸びているので軸受けの距離が長くなる。
【0005】第3に、圧縮機構部の一部が潤滑油の液面
下に臨む構造となっている。
【0006】このために、高圧の雰囲気となる密閉ケー
ス内の潤滑油には冷媒が多く溶け込み、油温が高くなる
ので粘性が低下し易く、特に、軸受けの距離が長くなる
ヘリカルブレード式流体機械にあっては、圧縮機構部の
軸受けにおいて潤滑不良が生じ易くなる。
【0007】また、冷媒にHFC系の高圧冷媒、例えば
R410Aを使用すると、従来のR22に比べて飽和圧
力が約1.5倍と高くなるので、高圧となる密閉ケース
の耐圧を十分確保する必要がある。そのため、密閉ケー
スの肉厚をアップしなくてはならず、重量増につながる
と共に、コストの面でも望ましくない。
【0008】また、液面下にある圧縮機構部のローラが
回転すると、潤滑油を撹拌するため、給油の不安定、ト
ルク変動や入力の増加等不安定な運転状態となる問題を
招く。
【0009】そこで、この発明は、前記問題点の解消を
図った流体機械を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、シリンダ、ローラ、ブレードからなる
圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動する電動機構部と
を密閉ケース内に配置した流体機械おいて、前記密閉ケ
ース内へ吸入ガスを導き、圧縮機構部で圧縮したガスを
前記密閉ケースの外へ吐出する一方、圧縮機構部を電動
機構部の上方に配置した構造とする。
【0011】そして好ましい実施形態として、圧縮機構
部の圧縮室の圧縮方向を、下方から吸込ガスを吸込み、
上方へ向けて圧縮していく。
【0012】あるいは、吸込ガスを、シリンダの外周面
から圧縮室に吸込むようにする。
【0013】あるいは、吸込ガスを、ローラの下部から
圧縮室に吸込むようにする。
【0014】かかる流体機械によれば、吸込ガスは潤滑
油と分離され、圧縮室内へ効率よく送り込まれるように
なる。また、潤滑油は、密閉ケース内が吸込ガスによっ
て満される低圧の雰囲気となるため、圧力,温度の影響
を強く受けることがなくなり、十分な粘性が確保され
る。この結果、距離が長くなる軸受けに対して円滑な潤
滑が可能となる。また、密閉ケースの薄肉化が可能とな
り、軽量化が図れる。また、ローラが、潤滑油を撹拌す
ることがなくなり、圧縮機構部の安定した運転状態が得
られる。
【0015】また、この発明にあっては、潤滑し終った
潤滑油が下方へ落下する時に、回転する電動機構部のロ
ータによって外へ振り出されることがないように、圧縮
機構部の軸受けを潤滑した潤滑油を、圧縮機構部のシャ
フトを回転自在に支持する第1の支持フレームに設けた
油通路を介してステータ領域内へ落下させる。
【0016】あるいは、吐出ガスと潤滑油を分離し、消
音と通路抵抗を小さくするよう最終の圧縮室と連通し合
う第1のボリューム室をシリンダに形成し、第1のボリ
ュームと連通し合う第2のボリューム室をシリンダの上
方に設ける。
【0017】この場合、第1のボリューム室の断面を、
第2のボリューム室に向って拡大することが好ましい。
【0018】また、吐出ガスの逆流を阻止するために、
第1のボリューム室と第2のボリューム室とをつなぐ連
絡ポートに、第2のボリューム室からの流れを阻止する
逆止弁を設ける。
【0019】あるいは、安定したシール状態が長期間に
亘って得られるよう第2のボリューム室側とローラ端面
側のいずれか一方に、高圧領域と低圧領域をシールする
環状のシール手段を設け、環状のシール手段の中心とシ
ャフトの軸中心と一致させる。
【0020】この場合、第2のボリューム室の下部壁
に、シャフト上端部を回転自在に支持する軸受を形成す
ることが好ましい。
【0021】あるいは、最上部位の潤滑が確実に確保さ
れるよう、シャフト上端部を回転自在に支持する第2の
支持フレームの軸受面を、シフトに設けた上下に貫通す
る給油通路とシャフト上端部と軸受との間に形成した軸
受空間を介して、潤滑する。
【0022】この場合、潤滑油が遠心力の作用を受けて
円滑に上昇するよう、シャフトに設けられた給油通路
を、シャフトの軸心よりづらすようにすることが望まし
い。
【0023】あるいは、摺動部の安定した給油が得られ
るよう、シャフトに設けられた給油通路を、第1の支持
フレームの軸受下部と、ローラの軸受上部とそれぞれ連
通させる。
【0024】あるいは、電動機構部の振れ回りを防ぐた
めに、シャフトは、電動機構部のシャフトを兼ねると共
に、電動機構部を貫通したシャフト軸端を第3の支持フ
レームで回転自在に支持する。
【0025】あるいは、圧縮機構部の遠心バランスを確
保するために、圧縮機構部のシャフトに、ローラ内に配
置された第1のバランサと第2のバランサをそれぞれ設
ける。
【0026】あるいは、吸込ガスの加熱を防ぐと共に、
潤滑油の巻込みを防ぐために、圧縮機構部の圧縮室の圧
縮方向を、上方から吸込ガスを吸込み、下方へ向けて圧
縮していく。
【0027】あるいは、吐出側領域の安定したシール状
態が確保できるよう、圧縮機構部を構成するローラの吐
出側に、高圧部と低圧部をシールするシール手段を設け
る。
【0028】あるいは、消音効果が得られるよう、圧縮
機構部を構成するシリンダの外周部に、最終の圧縮室の
連通し合うボリューム室を形成する。
【0029】あるいは、最短距離の配索を可能とするよ
う電動機構部の端子取付部を、圧縮機構部の領域で、シ
リンダと対向し合う空間領域を有する密閉ケースに取付
ける。
【0030】この場合、端子取付部は、圧縮機構部のシ
ャフトを支持する第1の支持フレームの切欠部に配置す
ることが好ましい。
【0031】あるいは、自転防止機構となるオルダムリ
ングが常に潤滑状態が得られるよう、圧縮機構部のロー
ラに旋回運動を与えるオルダムリングを、第1の支持フ
レームに設けられ、潤滑し終った潤滑油をステータ領域
内へ落下させる油通路領域と、ローラの下面との間に設
ける。
【0032】あるいは、構造を簡潔にして電動機構部の
振れ回りを阻止するよう、シリンダ、ローラ、ブレード
からなる圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動する電動
機構部とを密閉ケース内に配置した流体機械おいて、前
記密閉ケース内へ吸込ガスを導き、圧縮機構部で圧縮し
たガスを密閉ケースの外へ吐出する一方、圧縮機構部
を、電動機構部の上方に配置し、圧縮機構部と電動機構
部を貫通したシャフトを、電動機構部を挟んで2箇所の
支持フレームで回転自在に支持する。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、図1と図2の図面を参照し
ながらこの発明の実施の形態を具体的に説明する。
【0034】図1において、1は冷凍サイクルに使用さ
れる密閉型の流体機械3の密閉ケースを示している。密
閉ケース1の外周面には、冷凍サイクルの吸込パイプ5
が設けられ、内部には、駆動手段としての電動機構部7
と、圧縮手段としての圧縮機構部9がそれぞれ配置さ
れ、圧縮機構部9は、電動機構部7の上方に配置された
構造となっている。
【0035】電動機構部7は、密閉ケース1の内壁面に
固定されたステータ11とシャフト13に装着されたロ
ータ15とから成り、後述する端子取付部17を介して
ステータ11が通電されることでロータ15を介してシ
ャフト13に回転動力が与えられるようになっている。
【0036】シャフト13は、圧縮機構部9のシャフト
を兼ねた上下に長い形状となっていて、ケース1の内壁
面に固定され、シャフト13の略中間部を軸受部19a
によって回転自在に支持する第1の支持フレーム19
と、シャフト13の上端部を軸受部21aによって回転
自在に支持する第2の支持フレーム21と、シャフト1
3の下端部を軸受部23aによって回転自在に支持する
第3の支持フレーム23とで3点支持された構造となっ
ている。但し、シャフト13に偏心軸部31を介して加
わるガス負荷は、第1の支持フレーム19と第2の支持
フレーム21で両持ちで支えることができるため、ガス
負荷を支える意味では、第3の軸受を配置しなくてもよ
い。
【0037】圧縮機構部9は、前記第1の支持フレーム
19と第2の支持フレーム21とにより上下両端が固定
支持されたシリンダ25の内部に、円筒状のローラ27
がシリンダ25の軸方向に沿って配置されている。ロー
ラ27の軸受部29は、シャフト13の偏心軸部31に
嵌挿し、ローラ27の外周は、後述するオルダムリング
33により、一部分がシリンダ25の内周面と線接触し
ながら自転の伴なわない旋回運動が与えられる。
【0038】ローラ27の内側には、シャフト13の偏
心軸部31の遠心力の釣り合いを取るために、偏心軸部
31を挟んで、前記シャフト13に固着された上下一対
のバランサ35と第2バランサ37がそれぞれ配置され
ている。第2のバランサ37は、ロータ15の上端面に
配置しても良い。この場合バランサの厚みを薄くできる
ので風切り損失を低減できる。ローラ27の外周面に
は、螺旋状の溝39が設けられており、この螺旋状の溝
39は、吸込端側(図面下側)のピッチが一番大きく、
以下、吐出端側(図面上側)へ向けてピッチが順次小さ
くなるよう設定されている。
【0039】螺旋状の溝39には、螺旋状のブレード4
1が弾性力とガス圧を利用して出没自在に嵌め込まれて
いる。これにより、各圧縮室43が形成されると共に、
吸込端側の圧縮室43の容積が一番大きくなっている。
以下、吐出端側となる上方へ向けて各圧縮室43の容積
が順次小さくなるよう設定され、圧縮室43の圧縮方向
を、シリンダ25に設けられた下方の吸込口45から吸
込ガスを導き、上方へ向けて圧縮していくようになって
いる。
【0040】吸込パイプ5は、ステータ11と第1の支
持フレーム19との間に設けられている。これにより、
戻りの液冷媒により電動機構部7の冷却を行うと共に液
を有効に分離させて液圧縮などを防止できる。
【0041】吸込口45と吸込パイプ5との関係は、吸
込口45から離れた第1の支持フレーム19の下方に吸
込パイプ5が設けられ、戻りの液冷媒が直接吸込口45
へ送り込まれるのをなくして過負荷運転となるのを防止
できる。一方、直接的に吸込ガスを圧縮室43に吸込ま
せることができ吸込ガスの加熱を防止でき、高効率を達
成できる。
【0042】吐出側となる最終の圧縮室43は、ローラ
27の上端面と接触し合う第2の支持フレーム21の部
位に設けられた弾性的に支持されたリング状のシール部
材47によって、ローラ27の内周側空間とのシールが
確保されると共に、第1のボリューム室49と連通して
いる。
【0043】この実施形態では、シール部材47の構成
として、第2の支持フレーム21に環状溝を形成し、こ
の環状溝の底に弾性体を配置し、弾性体とローラ27の
上端面との間にリング体を挿入してシールを確保するよ
うにしても良い。
【0044】シール部材47は、シャフト13の軸中心
と一致している。これにより、ローラ27に加わるスラ
スト力の合力が常に軸心位置と一致するため、安定して
スラスト負荷を支えることができ、低い摺動損失で済む
ようになる。なお、シール部材47は、第2の支持フレ
ーム21と接触し合うローラ27の上端縁側に設けるよ
うにしてもよい。
【0045】第1のボリューム室49は、連絡ポート5
1を介して容積の大きい第2のボリューム室53と連通
し、第2のボリューム室53は、密閉ケース1の外へ延
長された吐出パイプ55と連通している。
【0046】第1のボリューム室49の断面を連絡ポー
ト51に向かってテーパをつけ拡大させておくと、流体
通路損失を低減できる。
【0047】連絡ポート51の出口には、逆止弁57が
設けられており、圧縮運転の停止時に、第2のボリュー
ム室53内の吐出ガスが第1のボリューム室49内へ逆
戻りするのを阻止するようになっている。
【0048】第2のボリューム室53は、消音を図るマ
フラ機能とオイルセパレータ機能とを有し、第2のボリ
ューム室53の下部壁は、第2の支持フレーム21によ
って、上部壁は第2の支持フレーム21に固着された吐
出カバー59によってそれぞれ形成されている。この場
合、第2のボリューム室53に仮想線で示す如く、外部
へ連通する潤滑油誘導路61又はキャピラリーチューブ
を設けることで、分離した潤滑油を密閉ケース1の下部
へ円滑に戻せるようになり、ケース1内の潤滑油を確保
できる。
【0049】オルダムリング33は、リング状に形成さ
れ、第1の支持フレーム19に設けられた油通路63の
一部に臨むよう配置されたリング本体33aと、ローラ
27の下端係合凹部64と係合し合う係合凸部33bと
から成り、油通路63に流れ落ちる潤滑油によって潤滑
状態が確保されるようになっている。
【0050】第1の支持フレーム19に設けられた油通
路63の吐出端63aは、電動機構部7のステータ11
の領域上方に位置し、潤滑油が、回転するロータ15上
に直接落下しないようになっている。
【0051】一方、ステータ11に電流を供給する端子
取付部17は、図2に示す如く前記第1の支持フレーム
19の切欠部65内に配置されるよう密閉ケース1の外
周面に取付けられている。これにより、密閉ケース1の
全高を低く抑えることが可能となっている。
【0052】シャフト13は、上下に貫通するよう設け
られた給油通路67に、密閉ケース1下部の潤滑油を送
り込むポンプ69を有し、給油通路67は、遠心力によ
り揚程効率が高められるよう軸心よりづれた位置に配置
されると共に、第1の支持フレーム19の軸受部19a
と、第2の支持フレーム21の軸受部21aと、ローラ
27の軸受部29とそれぞれ連通している。
【0053】この場合、第2の支持フレーム21の軸受
部21aは、シャフト上端部の軸受空間71を介して連
通しているが、通路を介して連通するようにしてもよ
い。この構成では、密閉ケース1下部の潤滑油はポンプ
69によって吸い上げられて軸受け部21aの軸受空間
71に直接給油できるので、高い信頼性を確保できる。
【0054】また、ローラ27の偏心軸部31付近には
上下に貫通する連通穴27aが設けられている。そのた
め、軸受部21aを潤滑した油は、連通穴27aを通っ
て下方へ抜け落ちる。また、給油穴の位置として、偏心
軸部31には、その上部に形成し、上から下に潤滑油を
流し、第1の支持フレーム19の軸受部19aには下部
に形成し、下から上に潤滑油を流すと、潤滑油はローラ
27の下端面やオルダムリング33の摺動部である係合
凸部33b等を潤滑した後、油通路63を通ってロータ
で巻き上げられることなく密閉ケース1の底部へ戻され
る。従って、密閉ケース1内の潤滑油は、給油、潤滑、
戻りのサイクルを確実に繰り返すことができ高い信頼性
を確保できる。図3は、吸込口45を第1の支持フレー
ム19に設けるようにした実施形態を示したものであ
る。
【0055】即ち、吸込口45は圧縮機構部9の下部に
配置されるため、吸込ガスの加熱がなくなり、圧縮効率
の向上が図れる。
【0056】また、図4に示す如く、吸込口45と対向
する位置に吸込パイプ5を設ける実施形態にあっては、
吸込パイプ5に吸込ガスを下方へ誘導するガイド板73
を設け、液冷媒がガイド板73に当り吸込ガスと分離さ
れる手段としてもよい。
【0057】なお、仮想線で示す如く、吸込口45の下
方となるシリンダ25に切欠壁75を設け、この切欠壁
75に対向するよう図示しない吸込パイプ5を設けるこ
とで、ガイド板73の省略が図れる。
【0058】この切欠壁75は上記ガイド板73と同様
に傾斜を付けて下側を広くするようにすると、液冷媒が
下方へ落ち易くなり、気液分離の効果を確保できる。
【0059】図5は、シャフト13を2点支持で回転自
在に支持した実施形態を示したものである。
【0060】即ち、圧縮機構部9と電動機構部7を貫通
したシャフト13を、第1の支持フレーム19と第3の
支持フレーム23とで回転自在に支持したもので、上端
部側の第2の支持フレーム21には軸受を省略したもの
である。
【0061】シャフト13には、偏心軸部31を挟んで
第1のバランサ77と第2のバランサ79を固着するも
ので、シャフト13の上端部の第1のバランサ77は広
い自由空間によって風損の小さい任意の形状に選択でき
る。
【0062】なお、他の構成要素は、図1と同一のため
同一符号を符して詳細な説明を省略する。
【0063】したがって、この実施形態によれば、図1
の効果に加えて、圧縮室43で発生したガス負荷をシャ
フト13の偏心軸部31で支え、さらに、シャフト13
を第1の支持フレーム19と第3の支持フレーム23と
で支えることになるため、本ヘリカルブレード式コンプ
レッサのように長い圧縮部を有するためシャフト13が
長くなる場合、第1の支持フレーム19と第3の支持フ
レーム23との距離を離すことができるため、各第1,
第3の支持フレーム19,23の負荷を低減できる。
【0064】これは、偏心軸部31に加わる負荷をF,
第1と第3の支持フレーム19,23が支える負荷をそ
れぞれF1,F2、偏心軸部31と第1の支持フレーム
19までの距離、及び第3の支持フレーム23までの距
離をL1,L2とすると、F・L1=F2・L2………
(1) F+F2=F1……(2)となる。
【0065】(1)式から左辺は一定であるため、L2
が大きいとF2は小さくさなり、(2)式からF2が小
さいとF1小さくなるからである。また、この様に負荷
を第1と第3の支持フレーム19,23で支えることが
できるから、第2の支持フレーム21を省略することが
可能となり、高度の組立技術を必要とせずに組立てるこ
とができる。
【0066】図6は圧縮機構部9の圧縮方向を上方から
吸込ガスを吸込み、下方へ向けて圧縮していく実施形態
を示したものである。
【0067】即ち、圧縮機構部9は、第1の支持フレー
ム81と第2の支持フレーム83とにより上下両端が固
定支持されたシリンダ85の内部に、円筒状のローラ8
7がシリンダ85の軸方向に沿って配置されている。ロ
ーラ87の軸受部89は、シャフト13の偏心軸部31
に嵌挿し、ローラ87の外周は、オルダムリング33に
より、一部分がシリンダ85の内周面と線接触しながら
自転の伴なわない旋回運動が与えられる。
【0068】ローラ87の内側には、シャフト13の偏
心軸部31の遠心力の釣り合いを取るために、偏芯軸部
31を挟んで、前記シャフト13に固着された上下一対
の第1のバランサ91と第2のバランサ92がそれぞれ
配置されている。ローラ87の外周面には、螺旋状の溝
93が設けられており、この螺旋状の溝93は、吸込端
側(図面上側)のピッチが一番大きく、以下、吐出端側
(図面下側)へ向けてピッチが順次小さくなるように設
定されている。
【0069】螺旋状の溝93には、螺旋状のブレード9
5が弾性力とガス圧を利用して出没自在に嵌め込まれて
いる。これにより、各圧縮室97が形成されると共に、
吸込端側の圧縮室97の容積が一番大きくなっている。
以下、吐出端側へ向けて各圧縮室97の容積が順次小さ
くなるよう設定され、圧縮室97の圧縮方向を、シリン
ダ85に設けられた上方の吸込口99から吸込ガスを導
き、下方へ向けて圧縮していくようになっている。
【0070】吐出側となる最下位の最終の圧縮室97
は、ローラ87とシリンダ85との間に設けられたリン
グ状のシール部材101によってシールが確保されると
共に、第1のボリューム室103と連通している。
【0071】第1のボリューム室103は、容積の大き
い第2のボリューム室105と連通し、第2のボリュー
ム室105は、密閉ケース1の外へ延長された吐出パイ
プ107と連通している。
【0072】第2のボリューム室105は消音を図るマ
フラ機能とオイルセパレータ機能とを有している。
【0073】この場合、第2のボリューム室105に、
点線で示す如く外部へ誘導する潤滑油誘導路109又は
細径管を設けることで、分離した潤滑油を密閉ケース1
の下部へ円滑に戻せるようになる。
【0074】なお、他の構成要素は、図1と同一のため
同一符号を符して詳細な説明を省略する。
【0075】したがって、この図6に示す実施形態によ
れば、吸込パイプ5から送り込まれた吸込ガスは、上方
の吸込口99から圧縮室97に導かれ、下方に向かって
圧縮される。この時、吸込口99と吸込パイプ5とは離
れているため、吸込パイプ5からの戻りの液冷媒が吸込
口99に直接吸込まれることがなくなり、過負荷運転の
防止ができる。また、吸込口99は圧縮機構部9の上部
に配置されるため、吸込ガスの加熱がなくなり、体積効
率の向上が図れる。
【0076】また、ヘリカルブレード式コンプレッサの
場合、ガス負荷の軸方向の発生位置は、ローラ87の中
央部よりブレード41のピッチが狭い吐出側になるた
め、ガス負荷発生位置と駆動する電動機構部7とを近づ
けることが出来るので、シャフト13の曲げ力など負荷
を軽減できるようになるため軸受負荷も軽減でき、信頼
性向上、損失低減ができる。
【0077】一方、圧縮室97で圧縮された吐出ガス
は、第1のボリューム室103、第2のボリューム室1
04を通り、吐出パイプ107を介して外へ吐出され
る。吐出ガスが、第1,第2のボリューム室103,1
07を通過する時、消音が図られる。
【0078】また、第1,第2の支持フレーム81,8
3各軸受部81a,83aは給油通路67によって潤滑
され、長期間に亘り安定した回転状態が得られる。
【0079】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、次のような効果を奏する。
【0080】(1)潤滑油の高温・高圧の影響を強く受
けることがなくなり、圧縮機構部の摺動部に対する円滑
な潤滑状態が得られる。
【0081】(2)密閉ケースの薄肉化が可能となり軽
量化が図れる。
【0082】(3)ローラによって潤滑油を撹拌するこ
とがなくなり、圧縮機構部の安定した運転状態が得られ
る。
【0083】(4)吸込ガスと液冷媒とを分離して、液
冷媒の吸込をなくし、過負荷運転となるのを防ぐ一方、
吸込ガスの加熱を防止して効率のよい圧縮状態を確保す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる流体機械の概要断面図。
【図2】図1のA−A線断面図。
【図3】吸込口を第1の支持フレームに設けた図1と同
様の概要断面図。
【図4】吸込口と吸込パイプとを対向させた位置に設け
た図1と同様の概要断面図。
【図5】シャフトを、第1の支持フレームと第3の支持
フレームとで回転自在に支持し、第2の支持フレームを
省略した図1と同様の概要断面図。
【図6】圧縮機構部の圧縮方向を上方から下方へ向けて
圧縮していくようにした図1と同様の概要切断面図。
【符号の説明】
1 密閉ケース 7 電動機構部 9 圧縮機構部

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ、ローラ、ブレードからなる圧
    縮機溝部と、この圧縮機構部を駆動する電動機構部とを
    密閉ケース内に配置した流体機械において、 前記密閉ケース内へ吸入ガスを導き、圧縮機構部で圧縮
    したガスを前記ケースの外へ吐出する一方、圧縮機構部
    を電動機構部の上方に配置したことを特徴とする流体機
    械。
  2. 【請求項2】 圧縮機構部の圧縮室の圧縮方向を、下方
    から吸込ガスを吸込み、上方へ向けて圧縮していくこと
    を特徴とする請求項1記載の流体機械。
  3. 【請求項3】 吸込ガスを、シリンダの外周面から圧縮
    室に吸込むようにしたことを特徴とする請求項2記載の
    流体機械。
  4. 【請求項4】 吸込ガスを、ローラの下部から圧縮室に
    吸込むようにしたことを特徴とする請求項2記載の流体
    機械。
  5. 【請求項5】 圧縮機構部の軸受けを潤滑した潤滑油
    を、圧縮機構部のシャフトを回転自在に支持する第1の
    支持フレームに設けた油通路を介してステータ領域内へ
    落下させることを特徴とする請求項1記載の流体機械。
  6. 【請求項6】 最終の圧縮室と連通し合う第1のボリュ
    ーム室をシリンダに形成し、第1のボリュームと連通し
    合う第2のボリューム室をシリンダの上方に設けたこと
    を特徴とする請求項1記載の流体機械。
  7. 【請求項7】 第1のボリュームの断面を、第2のボリ
    ューム室に向って拡大したことを特徴とする請求項6記
    載の流体機械。
  8. 【請求項8】 第1のボリューム室と第2のボリューム
    室とをつなぐ連絡ポートに、第2のボリューム室からの
    流れを阻止する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項
    6記載の流体機械。
  9. 【請求項9】 第2のボリューム室側とローラ端面側の
    いずれか一方に、高圧領域と低圧領域をシールする環状
    のシール手段を設けたことを特徴とする請求項6記載の
    流体機械。
  10. 【請求項10】 環状のシール手段の中心とシャフトの
    軸中心とし一致させたことを特徴とする請求項9記載の
    流体機械。
  11. 【請求項11】 第2のボリューム室の下部壁に、シャ
    フト上端部を回転自在に支持する軸受を形成したことを
    特徴とする請求項6記載の流体機械。
  12. 【請求項12】 シャフト上端部を回転自在に支持する
    第2の支持フレームの軸受面は、シャフトに設けた上下
    に貫通する給油通路とシャフト上端部と軸受の間に形成
    した軸受空間を介して、潤滑されることを特徴とする請
    求項11記載の流体機械。
  13. 【請求項13】 シャフトに設けられた給油通路は、シ
    ャフトの軸心よりづれていることを特徴とする請求項1
    2記載の流体機械。
  14. 【請求項14】 シャフトに設けられた給油通路は、第
    1の支持フレームの軸受下部と、ローラの軸受上部とそ
    れぞれ連通していることを特徴とする請求項13記載の
    流体機械。
  15. 【請求項15】 シャフトは、電動機構部のシャフトを
    兼ねると共に、電動機構部を貫通したシャフト軸端を第
    3の支持フレームで回転自在に支持したことを特徴とす
    る請求項12,13,14記載の流体機械。
  16. 【請求項16】 圧縮機構部のシャフトに、ローラの内
    側に配置された第1,第2のバランサをそれぞれ設けた
    ことを特徴とする請求項1記載の流体機械。
  17. 【請求項17】 圧縮機構部の圧縮室の圧縮方向を、上
    方から吸込ガスを吸込み、下方へ向けて圧縮していくこ
    とを特徴とする請求項1記載の流体機械。
  18. 【請求項18】 圧縮機構部を構成するローラの吐出側
    に、高圧部と低圧部をシールするシール手段を設けたこ
    とを特徴とする請求項17記載の流体機械。
  19. 【請求項19】 圧縮機構部を構成するシリンダの外周
    部に、最終の圧縮室と連通し合うボリューム室を形成し
    たことを特徴とする請求項17記載の流体機械。
  20. 【請求項20】 電動機構部の端子取付部を、圧縮機構
    部の領域で、シリンダと対向し合う空間領域を有する密
    閉ケースに取付けたことを特徴とする請求項1記載の流
    体機械。
  21. 【請求項21】 端子取付部は、圧縮機構部のシャフト
    を支持する第1の支持フレームの切欠部内に配置するこ
    とを特徴とする請求項20記載の流体機械。
  22. 【請求項22】 圧縮機構部のローラに自転の伴なわな
    い旋回運動を与える自動防止機構を、第1の支持フレー
    ムに設けられ、潤滑し終った潤滑油をステータ領域内へ
    落下させる油通路領域と、ローラの下面との間に設けた
    ことを特徴とする請求項1記載の流体機械。
  23. 【請求項23】 シリンダ、ローラ、ブレードからなる
    圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動する電動機構部と
    を密閉ケース内に配置した流体機械において、 前記圧縮機構部の吸入ガスを、密閉ケース内へ導く一
    方、圧縮機構部を、電動機構部の上方に配置し、圧縮機
    構部と電動機構部を貫通したシャフトを、前記電動機構
    部を挟んで2箇所の支持フレームで回転自在に支持した
    ことを特徴とする流体機械。
JP9271635A 1997-10-03 1997-10-03 流体機械 Pending JPH11107952A (ja)

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KR1019980040425A KR100297177B1 (ko) 1997-10-03 1998-09-29 유체기계
US09/165,122 US6162035A (en) 1997-10-03 1998-10-02 Helical-blade fluid machine
US09/697,152 US6338617B1 (en) 1997-10-03 2000-10-27 Helical-blade fluid machine

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CN1213745A (zh) 1999-04-14
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