JPH11125193A - 流体機械 - Google Patents

流体機械

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Publication number
JPH11125193A
JPH11125193A JP9289847A JP28984797A JPH11125193A JP H11125193 A JPH11125193 A JP H11125193A JP 9289847 A JP9289847 A JP 9289847A JP 28984797 A JP28984797 A JP 28984797A JP H11125193 A JPH11125193 A JP H11125193A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
suction
fluid machine
sealed case
machine according
compression mechanism
Prior art date
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Pending
Application number
JP9289847A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Hayano
誠 早野
Kanji Sakata
寛二 坂田
Akira Morishima
明 森嶋
Masao Ozu
政雄 小津
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 JP9289847A priority Critical patent/JPH11125193A/ja
Priority to US09/165,122 priority patent/US6162035A/en
Priority to KR1019980043093A priority patent/KR100299589B1/ko
Priority to CN98123457A priority patent/CN1118632C/zh
Publication of JPH11125193A publication Critical patent/JPH11125193A/ja
Priority to US09/697,152 priority patent/US6338617B1/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)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉ケースを低圧の雰囲気とする一方、圧縮
機構部の確実な潤滑状態を確保する。 【解決手段】 ステータ11とロータ15とから成る電
動機構部17を密閉ケース1の上部に、電動機構部7に
よってシリンダ23に対して旋回運動が与えられるロー
ラ25に設けられ、螺旋ピッチの異なる螺旋状のブレー
ド39で作動室41を形成する圧縮機構部9を密閉ケー
ス1の下部にそれぞれ配置して、潤滑油の給油揚程を低
くする一方、前記密閉ケース1内を、吸込管5を介して
密閉ケース1内に吸込ガスを導き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、圧縮
機、膨張機、ポンプ等に好適な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作動室を形成している。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作動室に流入した冷媒を、シリン
ダの吐出端側へ向け順次移送していき、一旦、密閉ケー
ス内に吐出されたガスを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、密閉ケースに設け
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】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なり、特に、軸受けの距離が長く
なる圧縮機構部の潤滑不良が生じ易くなる。
【0006】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。
【0007】そこで、この発明は、前記課題の解消を図
った流体機械を提供することを目的としている。
【0008】
【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において、前記密閉
ケース内を、吸込管を介して密閉ケース内に吸込ガスを
導き低圧の雰囲気とする一方、圧縮機構部を密閉ケース
の下部に、電動機構部を密閉ケースの上部にそれぞれ配
置する。
【0009】かかる流体機械によれば、吸込ガスは吸込
管から密閉ケース内へ導かれるため低圧の雰囲気とな
る。これにより、潤滑油は圧力、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。しかも、
密閉ケースの下部に配置された圧縮機構部に対して、密
閉ケース底部からの給油揚程が小さくて済むようにな
る。この結果、軸受や圧縮機構部の円滑な潤滑状態が得
られる。また、密閉ケースの薄肉化が可能となり、軽量
化が図れる。
【0010】また、この発明にあっては、吸込管から吸
込ガスと一緒に送り込まれる液冷媒が直接作動室内へ送
り込まれることがないよう、吸込管を、電動機構部の上
部空間領域内に配置し、熱によりガス化する。
【0011】あるいは、電動機構部を構成するロータの
上端部に、吸込管から冷媒ガスと一緒に送り込まれる液
冷媒を外周へ振り出す回転板を設ける。
【0012】また、この発明にあっては、吸込ガスによ
って電動機構部の冷却を行ない、効率の向上が図れるよ
う、吸込管を、電動機構部と圧縮機構部との間に配置す
る。
【0013】また、この発明にあっては、効率のよい吸
込が得られるように、圧縮機構部の作動室を、電動機構
部側となる上方から吸込み、下方から吐出する。
【0014】あるいは、作動室の吸込ポートを、ローラ
の内側に形成されたシャフトのバランサが回転するバラ
ンサ室の周壁に設け、遠心力で吸込ガスを送り込めるよ
うにする。
【0015】あるいは、作動室の吸込ポートを、バラン
サ室からシャフトに設けられた吸込通路を介して密閉ケ
ース内と連通させる。
【0016】あるいは、シャフトに設けられた吸込通路
に、吸込ガスと潤滑油とを分離する潤滑油分離部材を設
ける。
【0017】あるいは、シャフトに設けられた吸込通路
に、密閉ケース内から吸込通路側へのみ流れを許す逆止
弁を設ける。
【0018】
【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。
【0019】図1において、1は圧縮機として使用され
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の上面には、冷凍サイクルの吸込管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は密閉ケース1の下部に、電動機構部7は密閉ケ
ース1の上部にそれぞれ配置された構造となっている。
【0020】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、端子取付部2を介してステータ1
1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。
【0021】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17a
によって回転自在に支持する主軸受部材17と、シャフ
ト13の下端部を軸受部19aによって回転自在に支持
する副軸受部材19とで支持された構造となっている。
【0022】圧縮機構部9は、前記主軸受部材17及び
副軸受部材19とにより上下両端が固定支持されたシリ
ンダ23の内部に、円筒状のローラ25がシリンダ23
の軸方向に沿って配置されている。ローラ25の軸受部
27は、シャフト13の偏心軸部29に嵌挿し、偏心軸
部29の回転によりローラ25の外周は、後述するオル
ダムリング31により、一部分がシリンダ23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。
【0023】ローラ25の内側には、シャフト13の偏
心軸部29に作用する遠心力の釣り合いを取るために、
偏心軸部29と180度向きが反対で、ローラ25の内
側に形成されたバランサ室33内を回転するバランサ3
5が配置され、風損が小さく抑えられている。ローラ2
5の外周面には、螺旋状の溝37が設けられており、こ
の螺旋状の溝37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設定されている。
【0024】螺旋状の溝37には、螺旋状のブレード3
9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、各作動室41が形成されると共に、
吸込端側の作動室41の容積が一番大きくなっている。
以下、吐出端側となる下方へ向けて各作動室41の容積
が順次小さくなるよう設定され、作動室41の圧縮方向
を、ローラ15のバランサ室33の周壁面に設けられた
吸込ポート43から吸込ガスを導き、上方から下方へ向
けて圧縮していくようになっている。
【0025】下方となる最終の作動室41は、密閉ケー
ス1の外へ延長された吐出管47と接続連通している。
【0026】バランサ室33の周壁面に設けられた吸込
ポート43は、シャフト13の軸心に沿って設けられた
吸込通路49を介して密閉ケース1内と連通している。
【0027】吸込通路49は、シャフト13の上半分領
域に設けられると共に、シャフト13の下半分領域は潤
滑通路51となっている。
【0028】潤滑通路51は、加工上、吸込通路49と
接続連通し合う形状となっているが、吸込通路49を潤
滑通路51より径大として、その吸込通路49内に設け
られた潤滑分離部材53により分離独立している。
【0029】吸込通路49の上端部には、付勢ばね54
による上向きの付勢力によって密閉ケース1側から吸込
通路49へのみ流れを許す逆止弁55が設けられ、逆止
弁55の上方には、ロータ15と一緒に回転可能な回転
板57が固着され、逆止弁55の上方をカバーする構造
となっている。
【0030】潤滑通路51は、シャフト13の下部に設
けられたオイルポンプ59と連通し、オイルポンプ59
によって油汲上げパイプ61から汲上げられた潤滑油
は、潤滑通路51を介して各摺動部へ給油されるように
なっている。
【0031】オルダムリング31は、リング状に形成さ
れ、一方はローラ25の下端縁に形成された係合凹部2
5aと、他方は副軸受部材19の係合凹部19bとそれ
ぞれ係合し、ローラ25に自転の伴なわない旋回運動を
与えるよう機能する。
【0032】このように構成された流体機械3によれ
ば、吸込管5から密閉ケース1内に送り込まれた吸込ガ
スは、吸込通路49、バランサ室33、吸込ポート43
を介して作動室41に導かれ、上方から下方へ向かって
圧縮される。
【0033】一方、吸込管5から吸込ガスと一緒に送り
込まれた液冷媒は、一旦、密閉ケース1内に導入される
ので、直接、圧縮機構部7の作動室へ吸込まれることが
なく、液圧縮を防止できる。また、液冷媒は電動機構部
の熱によってガス化されると共に、ガス化されない液冷
媒は回転する回転板57によって外周へ振り出される結
果、液冷媒の吸込みがなくなり過負荷運転の防止ができ
る。
【0034】また、運転停止時に、逆止弁55によって
吸込通路49内の吸込ガスが密閉ケース1内へ逆戻りす
る虞れはない。
【0035】また、オイルポンプ59からの潤滑油は、
潤滑通路51を通り、各摺動部位に供給される。この
時、潤滑油は、高温・高圧の影響を受けることがないと
共に、圧縮機構部を下部に配置したので給油揚程も低く
て済むので、軸受や圧縮機構部9に対して確実な潤滑が
行なえるようになる。
【0036】また、図2は、吸込管5を、電動機構部7
と圧縮機構部9の間に配置した実施形態を示すもので、
密閉ケース1内に送り込まれた吸込ガスは電動機構部7
を通り、吸込通路49へ向かう流れにより電動機構部7
の冷却が行なえるようになり、特に電動機構部7の効率
の向上が図れる。
【0037】なお、この実施形態にあっては、圧縮機に
ついて説明したが、膨張機、ポンプ等に実施することも
可能である。
【0038】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、密閉ケース内を低圧の雰囲気としたので、潤滑油
は、高温・高圧の影響を強く受けることがないため、良
好な粘性が確保されると共に、密閉ケースの下部に配置
された圧縮機構部への給油揚程が低くて済むため、軸受
や圧縮機構部の確実な潤滑状態が得られる。しかも、密
閉ケースの薄肉化が可能となり、軽量化が図れる。
【0039】また、密閉ケース内に送りこまれる液冷媒
は、吸込ガスと確実に分離されるため、作動室への吸込
みがなくなり、過負荷運転となるのを防止する一方、電
動機構部の冷却により、効率のよい運転状態が得られ
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切断面図。
【図2】吸込管を、電動機構部と圧縮機構との間に設け
た図1と同様の概要切断面図。
【符号の説明】
1 密閉ケース 5 吸込管 7 電動機構部 9 圧縮機構部 11 ステータ 15 ロータ 23 シリンダ 25 ローラ 39 螺旋状のブレード 41 作動室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小津 政雄 静岡県富士市蓼原336 株式会社東芝富士 工場内

Claims (9)

    【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、 前記密閉ケース内を、吸込管を介して密閉ケース内に吸
    込ガスを導き低圧の雰囲気とする一方、圧縮機構部を密
    閉ケースの下部に、電動機構部を密閉ケースの上部にそ
    れぞれ配置したことを特徴とする流体機械。
  2. 【請求項2】 吸込管を、電動機構部の上部空間領域内
    に配置したことを特徴とする請求項1記載の流体機械。
  3. 【請求項3】 電動機構部を構成するロータの上端部
    に、吸込管から冷媒ガスと一緒に送り込まれる液冷媒を
    外周へ振り出す回転板を設け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】 吸込管を、電動機構部と圧縮機構部との
    間に配置したことを特徴とする請求項1記載の流体機
    械。
  5. 【請求項5】 圧縮機構部の作動室は、電動機構部側と
    なる上方から吸込み、下方から吐出するようにしたこと
    を特徴とする請求項1記載の流体機械。
  6. 【請求項6】 作動室の吸込ポートを、ローラの内側に
    形成されたシャフトのバランサが回転するバランサ室の
    周壁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】 作動室の吸込ポートは、バランサ室から
    シャフトに設けられた吸込通路を介して密閉ケース内と
    連通していることを特徴とする請求項6記載の流体機
    械。
  8. 【請求項8】 シャフトに設けられた吸込通路に、吸込
    ガスと潤滑油とを分離する潤滑油分離部材を設けたこと
    を特徴とする請求項7記載の流体機械。
  9. 【請求項9】 シャフトに設けられた吸込通路に、密閉
    ケース内から吸込通路側へのみ流れを許す逆止弁を設け
    たことを特徴とする請求項7記載の流体機械。
JP9289847A 1997-10-03 1997-10-22 流体機械 Pending JPH11125193A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9289847A JPH11125193A (ja) 1997-10-22 1997-10-22 流体機械
US09/165,122 US6162035A (en) 1997-10-03 1998-10-02 Helical-blade fluid machine
KR1019980043093A KR100299589B1 (ko) 1997-10-22 1998-10-12 유체기계
CN98123457A CN1118632C (zh) 1997-10-22 1998-10-22 流体机械
US09/697,152 US6338617B1 (en) 1997-10-03 2000-10-27 Helical-blade fluid machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9289847A JPH11125193A (ja) 1997-10-22 1997-10-22 流体機械

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11125193A true JPH11125193A (ja) 1999-05-11

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ID=17748544

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JP9289847A Pending JPH11125193A (ja) 1997-10-03 1997-10-22 流体機械

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KR (1) KR100299589B1 (ja)
CN (1) CN1118632C (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005520988A (ja) * 2002-03-22 2005-07-14 ライボルト ヴァークウム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 偏心型ポンプおよび該ポンプを運転するための方法

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CN1118632C (zh) 2003-08-20
CN1215133A (zh) 1999-04-28
KR19990037099A (ko) 1999-05-25
KR100299589B1 (ko) 2002-01-15

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