JPH11264384A - Displacement fluid machine - Google Patents

Displacement fluid machine

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Publication number
JPH11264384A
JPH11264384A JP6978498A JP6978498A JPH11264384A JP H11264384 A JPH11264384 A JP H11264384A JP 6978498 A JP6978498 A JP 6978498A JP 6978498 A JP6978498 A JP 6978498A JP H11264384 A JPH11264384 A JP H11264384A
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JP
Japan
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displacer
cylinder
wall
rotation
working
Prior art date
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Pending
Application number
JP6978498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirokatsu Kosokabe
弘勝 香曽我部
Masahiro Takebayashi
昌寛 竹林
Shiyunichi Mitsuya
俊一 三津谷
Kunihiko Takao
邦彦 高尾
Kazuo Sekigami
和夫 関上
Shigetaro Tagawa
茂太郎 田川
Kenichi Oshima
健一 大島
Kenji Tojo
健司 東條
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP6978498A priority Critical patent/JPH11264384A/en
Publication of JPH11264384A publication Critical patent/JPH11264384A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce abrasion caused by a self-rotation moment applied on a displacer by forming profiles of a cylinder and the displacer so as to reverse a self-rotation moment of one operating chamber to that of the other operating chamber, by the self-rotation moment applied on the displacer per operating chamber. SOLUTION: In a positive displacement compressive element 1 driven by a. motor in a sealed container, an inner circumference of a cylinder 4 is formed so as to form hollow parts in the same shape per 120 deg., and a nearly circular arc shaped vane 4b is arranged on an end part of each hollow part. A displacer 5 engaged with a cylinder inner circumferential wall 4a and the vane 4b is housed in the cylinder 4. In this case, a negative self-rotation moment is acted on the displacer 5 by inner pressure of the operating fluid in an operating space while a rotary shaft 6 is rotated once, and an inner wall curve of the cylinder 4 and an outer wall curve of the displacer 5 are formed so as to set the total sum of the self-rotation moments by all operating spaces to be positive while the rotary shaft 6 is rotated once.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばポンプ、圧
縮機、膨張機等に係り、特に容積形流体機械に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pump, a compressor, an expander, and the like, and more particularly, to a positive displacement fluid machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】古くから容積形の流体機械として、円筒
状のシリンダ内をピストンが往復運動を繰り返すことに
より作動流体を移動させるレシプロ式流体機械、円筒状
のシリンダ内を円筒状のピストンが偏心回転運動するこ
とにより作動流体を移動させるロータリ式(ローリング
ピストン型)流体機械、端板上に直立した渦巻状のラッ
プを有する一対の固定スクロール及び旋回スクロールを
噛み合わせ、旋回スクロールを旋回運動させることによ
り作動流体を移動させるスクロール式流体機械が知られ
ている。
2. Description of the Related Art A reciprocating type fluid machine which moves a working fluid by repeating a reciprocating motion of a piston in a cylindrical cylinder has been used as a positive displacement type fluid machine, and a cylindrical piston has been eccentric in a cylindrical cylinder. A rotary (rolling piston type) fluid machine that moves a working fluid by rotating, meshing a pair of fixed scroll and orbiting scroll having an upright spiral wrap on an end plate, and orbiting the orbiting scroll. 2. Description of the Related Art A scroll type fluid machine that moves a working fluid by a hydraulic fluid is known.

【0003】レシプロ式流体機械は、その構造が単純で
あることから製作が容易でかつ安価であるという利点が
ある反面、吸入終了から吐出終了までの行程が回転軸の
回転角で180°と短く、吐出過程の流速が速くなるた
め圧力損失の増加による性能低下という問題、及び、ピ
ストンを往復させる運動を必要とするため回転軸系を完
全にバランスさせることができず振動や騒音が大きいと
いう問題がある。
[0003] Reciprocating fluid machines have the advantage of being easy and inexpensive to manufacture because of their simple structure, but the stroke from the end of suction to the end of discharge is as short as 180 ° in terms of the rotation angle of the rotating shaft. The problem is that the flow rate of the discharge process is high and the performance is reduced due to the increase in pressure loss, and the reciprocating motion of the piston is not enough to completely balance the rotating shaft system, resulting in large vibration and noise. There is.

【0004】また、ロータリ式流体機械は、吸入終了か
ら吐出終了までの行程は回転軸の回転角で360°であ
るため吐出過程の圧力損失が増加するという問題はレシ
プロ式流体機械に比べ少ないものの、軸1回転に1回吐
出するものであるためガス圧縮トルクの変動が比較的大
きくレシプロ式流体機械同様振動と騒音の問題がある。
[0004] In the rotary type fluid machine, although the stroke from the end of suction to the end of discharge is 360 ° in the rotation angle of the rotating shaft, the problem that the pressure loss in the discharge process increases is smaller than that of the reciprocating type fluid machine. Since the gas is discharged once per rotation of the shaft, the fluctuation of the gas compression torque is relatively large, and there is a problem of vibration and noise as in the reciprocating fluid machine.

【0005】さらに、スクロール式流体機械は、吸入終
了から吐出終了までの行程が回転軸の回転角で360°
以上と長い(空調用として実用化されているものは通常
900°程度)ため吐出過程の圧力損失が小さく、か
つ、一般に複数の作動室が形成されるためガス圧縮トル
クの変動も小さく振動及び騒音が小さいという利点があ
る。しかし、ラップ噛み合い状態での渦巻状のラップ間
のクリアランスや、端板とラップ歯先間のクリアランス
の管理が必要で、そのために精度の高い加工を施さねば
ならず加工費用が高価になるという問題がある。また、
吸入終了から吐出終了までの行程が回転軸の回転角で3
60°以上と長く、圧縮行程の期間が長ければ長いほど
内部漏れが増加するという問題があった。
Further, in the scroll type fluid machine, the stroke from the end of the suction to the end of the discharge requires a rotation angle of the rotary shaft of 360 °.
The pressure loss during the discharge process is small due to the long length as described above (usually about 900 ° for those used for air conditioning), and the fluctuation of gas compression torque is small due to the formation of a plurality of working chambers. Has the advantage of being small. However, it is necessary to manage the clearance between the spiral wrap in the lap meshing state and the clearance between the end plate and the tip of the lap, so that high-precision processing must be performed and the processing cost is high. There is. Also,
The stroke from the end of suction to the end of discharge is 3
There is a problem that the internal leakage increases as the compression stroke is longer, that is, as long as 60 ° or more.

【0006】ところで、作動流体を移動させるデイスプ
レ−サ(ディスプレーサ)が作動流体が吸入されたシリ
ンダに対して相対的に自転運動せずにほぼ一定の半径で
公転運動、すなわち旋回運動することにより作動流体を
搬送する容積形機械の一種が特開昭55−23353号
公報(文献1)、米国特許2112890号公報(文献
2)、特開平5−202869号公報(文献3)及び特
開平6−280758号公報(文献4)に提案されてい
る。ここに提案されている容積形流体機械は、複数の部
材(ベーン)が中心より放射状に延びている花びら形状
を有するディスプレーサと、このディスプレーサとほぼ
相似形の中空部を有するシリンダとから構成され、この
ディスプレーサがこのシリンダ内を旋回運動することに
よって、作動流体を移動させるものである。
By the way, the displacer for displacing the working fluid does not rotate relative to the cylinder into which the working fluid is sucked, but revolves around a substantially constant radius, that is, turns. Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-23353 (Document 1), US Pat. No. 2,112,890 (Document 2), Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-202869 (Document 3) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-280758 disclose one type of positive displacement machine for transporting fluid. No. 4 (Document 4). The displacement type fluid machine proposed here comprises a displacer having a petal shape in which a plurality of members (vanes) extend radially from the center, and a cylinder having a hollow portion substantially similar to the displacer, The displacer moves the working fluid by revolving in the cylinder.

【0007】上記文献1乃至文献4に示された容積形流
体機械は、レシプロ式のように往復運動する部分を持た
ないため、回転軸系の不釣り合いをバランスさせること
ができる。このため振動が小さく、さらに、ディスプレ
ーサとシリンダ間の相対滑り速度が小さいので摩擦損失
を比較的少なくできるといった特長を備えている。
[0007] The positive displacement fluid machines disclosed in the above-mentioned documents 1 to 4 do not have a reciprocating portion unlike the reciprocating type, so that the imbalance of the rotating shaft system can be balanced. For this reason, vibration is small, and furthermore, since the relative sliding speed between the displacer and the cylinder is small, friction loss can be relatively reduced.

【0008】しかしながら、ディスプレーサを構成する
複数のベ−ンとシリンダとによって形成される個々の作
動室の吸入終了から吐出終了までの行程が、回転軸の回
転角で約180°(210゜)と短い(ロ−タリ式の約
半分でレシプロ式と同程度)ため、吐出過程における流
体の流速が速くなり圧力損失が増加して性能が低下する
問題がある。また、これら文献に示された流体機械で
は、個々の作動室の吸入終了から吐出終了までの回転軸
の回転角が短く、作動流体の吐出が終了してから次の
(圧縮)行程が始まる(吸入終了)までの時間的なずれ
(タイムラグ)が存在していることとなり、吸入終了か
ら吐出終了までの作動室が回転軸周りに偏って形成され
るようになるため力学的なバランスが悪い。
However, the stroke from the end of suction to the end of discharge of each working chamber formed by the plurality of vanes and cylinders constituting the displacer is about 180 ° (210 °) in terms of the rotation angle of the rotating shaft. Since it is short (about half of the rotary type and about the same as the reciprocating type), there is a problem in that the flow velocity of the fluid in the discharge process increases, the pressure loss increases, and the performance decreases. In the fluid machines disclosed in these documents, the rotation angle of the rotating shaft from the end of suction to the end of discharge of each working chamber is short, and the next (compression) stroke starts after the discharge of the working fluid is completed ( There is a time lag (time lag) from the end of the suction to the end of the suction, and the working chamber from the end of the suction to the end of the discharge is formed to be biased around the rotation axis, so that the mechanical balance is poor.

【0009】この問題を解決するため、特開平9−26
8987号公報(文献5)に示される容積型流体機械が
提案された。この文献5に記載された容積型流体機械
は、吸入終了から吐出終了までの行程が360度と長
く、圧縮行程を行っている作動室の隣接作動室では吸入
行程が同時に行われているので、圧損が少なく力学的バ
ランスが良いという、上記文献1乃至4に記載の課題を
克服したものである。
In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 9-26 is disclosed.
A positive displacement fluid machine disclosed in JP 8987 (Document 5) has been proposed. In the positive displacement fluid machine described in Document 5, the stroke from the end of suction to the end of discharge is as long as 360 degrees, and the suction stroke is simultaneously performed in the working chamber adjacent to the working chamber performing the compression stroke. The object of the present invention is to overcome the problems described in the above-mentioned documents 1 to 4 that the pressure loss is small and the mechanical balance is good.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献5に記載された容積型流体機械では、圧縮された作動
流体からの反力としてディスプレーサに、ディスプレー
サ自身を回転させようとする自転モ−メントが過大に作
用し、ベ−ンの摩擦や摩耗といった信頼性上の問題が起
こりやすいという欠点がある。さらに、従来技術ではこ
のような容積形流体機械の騒音低減に関しては何ら言及
されていなかった。
However, in the positive displacement type fluid machine described in the above-mentioned document 5, the displacer has a rotation moment for rotating the displacer itself as a reaction force from the compressed working fluid. It has a drawback that it acts excessively and easily causes reliability problems such as vane friction and wear. Further, in the prior art, no mention was made of such noise reduction of the positive displacement fluid machine.

【0011】本発明の目的は、種々の条件下でディスプ
レーサに働く自転モ−メントを効果的に低減し、摩擦・
摩耗の問題を解決して、信頼性が高くかつ高効率の容積
形流体機械を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to effectively reduce the rotation moment acting on the displacer under various conditions, and to reduce friction and friction.
It is an object of the present invention to solve the problem of wear and to provide a reliable and efficient displacement type fluid machine.

【0012】本発明の他の目的は、シリンダとディスプ
レーサの噛み合いによる騒音を低減できる容積形流体機
械を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a positive displacement fluid machine capable of reducing noise caused by engagement between a cylinder and a displacer.

【0013】また、本発明の他の目的は、この容積型流
体機械にマッチした自転防止機構を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a rotation preventing mechanism that matches this displacement type fluid machine.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的は、端板間に設
けられ平面形状が連続した曲線で構成される内壁を有す
るシリンダと、このシリンダの内壁に対向するように設
けられた外壁を有し、回転軸の回転によって旋回運動し
たとき前記内壁とこの外壁と前記端板により複数の作動
空間を形成するディスプレーサとを備えた容積形流体機
械において、前記回転軸の回転方向をモーメントの負と
したとき、前記作動空間はそれぞれ回転軸1回転中に前
記ディスプレーサに前記作動空間内の作動流体の内圧に
よって負の自転モーメントが作用し、かつ全ての作動空
間による自転モーメントの総和が回転軸の1回転中にお
いて正となるように前記シリンダ内壁曲線及び前記ディ
スプレーサ外壁曲線を形成することによって達成され
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cylinder having an inner wall provided between end plates and having an inner wall constituted by a continuous curved surface, and an outer wall provided so as to face the inner wall of the cylinder. In the displacement type fluid machine including the inner wall, the outer wall, and a displacer forming a plurality of working spaces by the end plate when the rotary motion is caused by the rotation of the rotation shaft, the rotation direction of the rotation shaft is defined as a negative moment. Then, in the working space, a negative rotation moment acts on the displacer due to the internal pressure of the working fluid in the working space during one rotation of the rotation shaft, and the sum of the rotation moments in all the working spaces is equal to one rotation shaft. This is achieved by forming the cylinder inner wall curve and the displacer outer wall curve to be positive during rotation.

【0015】また、上記目的は、端板間にディスプレー
サとシリンダとを配置し、前記シリンダ中心と前記ディ
スプレーサ中心を合わせたとき前記シリンダ内壁面及び
前記ディスプレーサ外壁面により1つの空間が形成さ
れ、前記ディスプレーサ及び前記シリンダとの位置関係
を旋回位置においたときは複数の作動空間が形成される
容積形流体機械において、前記ディスプレーサを旋回運
動させる回転軸の回転方向をモーメントの負としたと
き、前記作動空間はそれぞれ回転軸1回転中に前記ディ
スプレーサに前記作動空間内の作動流体の内圧によって
負の自転モーメントが作用し、かつ全ての作動空間によ
る自転モーメントの総和が回転軸の1回転中において正
となるように前記シリンダ内壁曲線及び前記ディスプレ
ーサ外壁曲線を形成することによって達成される。
Further, the above object is achieved by disposing a displacer and a cylinder between end plates, and when the cylinder center and the displacer center are aligned, one space is formed by the cylinder inner wall surface and the displacer outer wall surface, In the displacement type fluid machine in which a plurality of working spaces are formed when the positional relationship between the displacer and the cylinder is set at the turning position, when the rotation direction of the rotating shaft for swiveling the displacer is defined as a negative moment, In each of the spaces, a negative rotation moment acts on the displacer due to the internal pressure of the working fluid in the working space during one rotation of the rotation shaft, and the sum of the rotation moments in all the working spaces is positive during one rotation of the rotation shaft. Forming the cylinder inner wall curve and the displacer outer wall curve so that It is achieved by.

【0016】上記他の目的は、端板間に平面形状が連続
した曲線で構成される内壁を有するシリンダと、このシ
リンダの内壁に対向するように設けられた外壁を有し、
旋回運動したとき前記内壁とこの外壁とで複数の空間を
形成するディスプレーサとを備えた容積形流体機械にお
いて、作動流体の内圧等により前記ディスプレーサに働
くモーメントが一定方向となるように前記シリンダ内壁
及び前記ディスプレーサ外壁曲線を形成するとともに、
少なくとも前記シリンダの内壁あるいは前記ディスプレ
ーサの外壁のいずれか一方の表面に、母材よりも軟質で
なじみ性のある表面処理層を設けることにより達成され
る。
Another object of the present invention is to provide a cylinder having an inner wall formed by a continuous curved surface between end plates, and an outer wall provided to face the inner wall of the cylinder.
In a displacement type fluid machine including a displacer that forms a plurality of spaces with the inner wall and the outer wall when the orbital motion is performed, the cylinder inner wall and the cylinder inner wall are arranged such that a moment acting on the displacer due to an internal pressure of a working fluid or the like is in a fixed direction. While forming the displacer outer wall curve,
At least one of the inner wall of the cylinder and the outer wall of the displacer is provided with a surface treatment layer that is softer and more compliant than the base material.

【0017】また、上記他の目的は、端板間にディスプ
レーサとシリンダとを配置し、前記シリンダ中心と前記
ディスプレーサ中心を合わせたとき前記シリンダ内壁面
及び前記ディスプレーサ外壁面により1つの空間が形成
され、前記ディスプレーサ及び前記シリンダとの位置関
係を旋回位置においたときは複数の空間が形成され、前
記シリンダに対する前記ディスプレーサ自身の相対的な
回転運動を阻止する自転防止機構を備えた容積形流体機
械において、前記ディスプレーサを旋回運動させて作動
流体を圧縮したとき、圧縮反力によって前記ディスプレ
ーサに働くモーメントが一定方向になるように前記シリ
ンダの内壁面及び前記ディスプレーサの外壁面を形成し
て前記自転防止機構とすることによって達成される。
Another object of the present invention is to dispose a displacer and a cylinder between end plates, and when the cylinder center and the displacer center are aligned, one space is formed by the cylinder inner wall surface and the displacer outer wall surface. A plurality of spaces are formed when the positional relationship between the displacer and the cylinder is set at a swivel position, and the displacement type fluid machine includes a rotation preventing mechanism that prevents the displacer itself from rotating relative to the cylinder. Forming an inner wall surface of the cylinder and an outer wall surface of the displacer such that a moment acting on the displacer due to a compression reaction force is in a fixed direction when the displacer is swirled to compress the working fluid; Is achieved by:

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以上説明した本発明の特徴は以下
の実施形態によりさらに明確になる。以下、本発明の一
実施の形態を図を用いて説明する。まず、本発明の一実
施形態である容積形流体機械の構造を図1乃至図3を用
いて説明する。図1(a)は本発明の一実施形態である容
積形流体機械を圧縮機として用いた場合における密閉形
圧縮機の縦断面図((b)のA-A断面図)、(b)は(a)のB-B
矢視で圧縮室を形成している状態を示す平面図、図2は
容積形圧縮要素の作動原理図、図3は本発明の一実施形
態である容積形流体機械を圧縮機として用いた場合にお
ける密閉形圧縮機の縦断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The features of the present invention described above will be further clarified by the following embodiments. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the structure of a positive displacement fluid machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a longitudinal sectional view of a hermetic compressor (a sectional view taken along line AA in FIG. 1B) when a positive displacement fluid machine according to an embodiment of the present invention is used as a compressor, and FIG. ) BB
FIG. 2 is a plan view showing a state in which a compression chamber is formed in the direction of an arrow, FIG. 2 is an operation principle diagram of a displacement type compression element, and FIG. 3 is a case where a displacement type fluid machine according to an embodiment of the present invention is used as a compressor. It is a longitudinal cross-sectional view of the hermetic compressor in FIG.

【0019】図1において、密閉容器3内には、本発明
に係る容積形圧縮要素1及びこれを駆動する電動要素2
(図示なし)が収納されている。容積形圧縮要素1の詳
細を説明する。図1(b)には同一輪郭形状が3組組み合
わされた圧縮要素(3条ラップと呼称する)が示されて
いる。シリンダ4の内周形状は、中空部が120°(中
心o’)毎に同一の形状が表れるように形成されてい
る。この個々の中空部の端部には、内方に向かって突出
する複数(この場合は3条ラップであるので3つ存在し
ており、この突出部の数を条数と称し記号Nで表す)の
略円弧形状のベ−ン4bを有する。ディスプレーサ5
は、このシリンダ4の内側に配設されシリンダ4の内周
壁4a(ベーン4bよりも曲率が大きい部分)及びベ−
ン4bと噛み合うように構成されている。尚、シリンダ
4の中心o’とディスプレーサ5の中心oを一致させる
と、両者の輪郭形状の間には基本形状として一定幅の隙
間が形成される。
In FIG. 1, a positive displacement element 1 according to the present invention and an electric element 2 for driving the same are provided in a closed container 3.
(Not shown) are stored. The details of the positive displacement compression element 1 will be described. FIG. 1B shows a compression element (referred to as a three-line wrap) in which three sets of the same contour shape are combined. The inner peripheral shape of the cylinder 4 is formed such that the hollow portion has the same shape every 120 ° (center o ′). At the end of each hollow portion, there are a plurality of protruding inward (in this case, three wraps so that there are three wraps, and the number of the protrusions is referred to as the number of ridges and is represented by symbol N). ) Has a substantially arc-shaped vane 4b. Displacer 5
Are disposed inside the cylinder 4 and have an inner peripheral wall 4a (a portion having a larger curvature than the vane 4b) of the cylinder 4 and a base.
4b. When the center o 'of the cylinder 4 matches the center o of the displacer 5, a gap having a constant width is formed as a basic shape between the two contours.

【0020】次に、容積形圧縮要素1の作動原理を図1
及び図2により説明する。記号oはデイスプレ−サ5の
中心、記号o’はシリンダ4(あるいは回転軸6)の中
心である。記号a,b,c,d,e,fはシリンダ4の
内周壁4a及びベ−ン4bとディスプレーサ5の噛み合
いの接点を表す。ここで、シリンダ4の内周輪郭形状を
みると、同じ曲線の組合せが3箇所連続して滑らかに接
続されている。このうちの1箇所に着目すると、内周壁
4a、ベ−ン4bを形作る曲線を、厚みのある一つの渦
曲線(ベーン4bの吐出口8a側先端を渦の巻始めと考
える)とみることができ、その内壁曲線(g−a)は巻
き角がほぼ360°(設計思想は360°であるが製造
誤差のため丁度その値にはならないという意味である。
以下、同様。尚、この巻き角については詳細を後述す
る)の渦曲線で、外壁曲線(g−b)は巻き角がほぼ3
60°の渦曲線である。このように、上記1箇所の内周
輪郭形状は、内壁曲線及び外壁曲線から形成されてい
る。これら2つの曲線円周上にほぼ等ピッチ(3条ラッ
プであるので120°)に配設し、隣合う渦巻体の外壁
曲線と内壁曲線とは円弧等の滑らかな接続曲線(b−
b’)で結ぶことによって、シリンダ4の内周輪郭形状
全体が構成されている。ディスプレーサ5の外周輪郭形
状も上記シリンダ4と同じ原理で構成されている。
Next, the operation principle of the displacement type compression element 1 is shown in FIG.
And FIG. The symbol o is the center of the displacer 5, and the symbol o 'is the center of the cylinder 4 (or the rotating shaft 6). Symbols a, b, c, d, e, and f denote contact points at which the inner peripheral wall 4a and the vane 4b of the cylinder 4 mesh with the displacer 5. Here, looking at the inner peripheral contour shape of the cylinder 4, three combinations of the same curves are connected smoothly in succession at three locations. Paying attention to one of these, the curve forming the inner peripheral wall 4a and the vane 4b can be regarded as one thick vortex curve (the tip of the vane 4b on the discharge port 8a side is regarded as the start of the vortex). The inner wall curve (ga) indicates that the winding angle is approximately 360 ° (the design concept is 360 °, but the value is not exactly the same value due to a manufacturing error).
The same applies hereinafter. Note that this winding angle is a vortex curve of which details will be described later. The outer wall curve (gb) has a winding angle of about 3
It is a 60 degree vortex curve. As described above, the one inner peripheral contour shape is formed from the inner wall curve and the outer wall curve. The two spiral curves are arranged at substantially equal pitches (120 ° because of three-line wrap), and the outer wall curve and the inner wall curve of the adjacent spiral body are connected smoothly with each other by a smooth connection curve (b−
The connection at b ′) forms the entire inner peripheral contour shape of the cylinder 4. The outer peripheral shape of the displacer 5 is also configured in the same principle as that of the cylinder 4.

【0021】なお、3つの曲線からなる渦巻体を円周上
にほぼ等ピッチ(120°)に配設するとしたが、これ
は後述する圧縮動作に伴う荷重を均等に分散させる目的
と製造のし易さを配慮したためで、特に、これらのこと
が問題にならない場合は、不等ピッチでもよい。
The spiral body composed of three curves is arranged at a substantially equal pitch (120 °) on the circumference. This is for the purpose of uniformly distributing the load accompanying the compressing operation described later and for the purpose of manufacturing. In consideration of easiness, especially when these are not a problem, the pitch may be unequal.

【0022】さて、このように構成されたシリンダ4と
ディスプレーサ5による圧縮動作を図2を用いて説明す
る。7aは吸入口であり、8aは吐出口であり、夫々3
か所対応する端板に設けられている。回転軸6を時計回
りの方向に回転させることにより、ディスプレーサ5が
固定側であるシリンダ4の中心o’の周りを自転するこ
となしに旋回半径ε(=oo’)で公転運動し、ディス
プレーサ5の中心o周りに複数の作動室15(シリンダ
内周輪郭(内壁)とディスプレーサ外周輪郭(側壁)と
により囲まれて密閉された複数の空間のうち、吸入が終
了し圧縮(吐出)行程となっている空間をいう。すなわ
ち吸入終了から吐出終了までの期間となっている空間。
前述の巻き角が360゜の場合に限ると、圧縮終了時点
ではこの空間は無くなるが、その瞬間に吸入も終了する
のでこの空間を1つと勘定する。但し、ポンプとして用
いる場合は、吐出口を介して外部と連通している空間を
いう)が形成される(本実施の形態では常時3個の作動
室)。接点aと接点bで囲まれハッチングが施された1
つの作動室(吸入終了時点では2つに別れているが、圧
縮行程が開始されると直ぐにこの2つの作動室はつなが
って1つになる)に着目して説明する。図2(1)が吸
入ポ−ト7aからこの作動室への作動ガスの吸入が終了
した状態である。この状態から90°回転軸6が回転し
た状態が図2(2)で、回転が進み最初から180°回
転した状態が図2(3)で、さらに回転が進み最初から
270°回転した状態が図2(4)である。図2(4)
から90°回転すると最初の図2(1)の状態に戻る。
これより、回転が進むに従って作動室15はその容積を
縮少し、吐出口8aは吐出弁9(図1に示す)で閉じら
れているため作動流体の圧縮作用が行われることにな
る。そして、作動室15内の圧力が外部の吐出圧力より
も高くなると圧力差で吐出弁9が自動的に開き、圧縮さ
れた作動ガスは吐出口8aを通って吐き出される。吸入
終了(圧縮開始)から、吐出終了までの回転軸の回転角
は360°で、圧縮、吐出の各行程が実施されている間
に次の吸入行程が準備されており、吐出終了時が次の圧
縮開始となる。例えば、接点aとdによって形成される
空間に着目すると、図2(1)の段階で既に吸入口7a
から吸入が開始されており、回転が進むにつれてその容
積が増し、図2(4)の状態になると、この空間は分断
される。この分断された量に相当する流体は接点bとe
によって形成される空間から補われる。
The compression operation of the cylinder 4 and the displacer 5 configured as described above will be described with reference to FIG. 7a is a suction port, 8a is a discharge port, 3
It is provided on the corresponding end plate. By rotating the rotation shaft 6 in the clockwise direction, the displacer 5 revolves around the turning radius ε (= oo ′) without rotating around the center o ′ of the cylinder 4 on the fixed side, and the displacer 5 rotates. Of the plurality of working chambers 15 (in a plurality of hermetically sealed spaces surrounded by the inner peripheral contour (inner wall) of the cylinder and the outer peripheral contour (side wall) of the displacer), suction is completed and a compression (discharge) process is performed. In other words, the space from the end of inhalation to the end of discharge.
If the above-mentioned winding angle is limited to 360 °, this space is lost at the end of compression, but at that moment, the suction ends, so this space is counted as one. However, when used as a pump, a space that communicates with the outside through a discharge port is formed (in the present embodiment, there are always three working chambers). Hatched 1 surrounded by contact a and contact b
The following description focuses on two working chambers (they are divided into two at the end of suction, but the two working chambers are connected and become one as soon as the compression stroke is started). FIG. 2A shows a state in which the suction of the working gas from the suction port 7a into this working chamber is completed. FIG. 2 (2) shows a state in which the 90 ° rotation shaft 6 has rotated from this state, FIG. 2 (3) shows a state in which the rotation has advanced 180 ° from the beginning, and FIG. 2 (3) shows a state in which the rotation has further advanced and has rotated 270 ° from the beginning. It is FIG.2 (4). Fig. 2 (4)
When it is rotated 90 ° from, it returns to the initial state of FIG.
As a result, the working chamber 15 decreases its volume as the rotation proceeds, and the discharge port 8a is closed by the discharge valve 9 (shown in FIG. 1), so that the working fluid is compressed. When the pressure in the working chamber 15 becomes higher than the external discharge pressure, the discharge valve 9 opens automatically due to the pressure difference, and the compressed working gas is discharged through the discharge port 8a. The rotation angle of the rotating shaft from the end of suction (compression start) to the end of discharge is 360 °, and the next suction stroke is prepared while each compression and discharge stroke is being performed. Starts compression. For example, focusing on the space formed by the contacts a and d, the suction port 7a has already been formed in the stage of FIG.
Inhalation is started from, and the volume increases as the rotation proceeds, and when the state of FIG. 2D is reached, this space is divided. The fluid corresponding to the divided amount is the contacts b and e.
Supplemented by the space formed by

【0023】この補われ方について詳述する。図2
(1)の状態の接点aとbとにより形成された作動室に
着目すると、隣の接点aとdによって形成された空間は
吸入が始まっている。この空間は、一旦図2(3)に示
されるように広がった後、図2(4)になると分断され
ている。従って、接点aとdによって形成された空間の
全ての流体が接点aとbによって形成される空間で圧縮
される訳ではない。分断されて接点aとdによって形成
された空間に取り込まれなかった流体体積と同量の流体
は、図2(4)において吸入過程にある接点bとeによ
って形成される空間が、図2(1)に示されるように分
断されて、吐出口付近の接点eと接点bとにより形成さ
れる空間に流入している流体によって充当される。これ
は、前述したように、各ラップを均等ピッチで配置した
ことによる。即ち、ディスプレーサおよびシリンダの形
状が同一輪郭形状の繰返しにより形成されているため、
いずれの作動室も異なる空間から流体を得てもほぼ同量
の流体を圧縮することができるのである。なお、不均等
ピッチであっても各空間に形成される容積が等しくなる
ように加工を施すことは可能であるが製作性が悪い。前
出のいずれの従来技術においても吸込過程にある空間が
閉じられてそのまま圧縮され吐出されるのに対して、こ
のように作動室に隣合う吸入過程にある空間が分断され
て圧縮動作を行うことは本実施形態の特徴の一つであ
る。
The manner of making up for this will be described in detail. FIG.
Focusing on the working chamber formed by the contacts a and b in the state (1), the suction formed by the space formed by the adjacent contacts a and d has begun. This space is once expanded as shown in FIG. 2 (3), and then divided as shown in FIG. 2 (4). Therefore, not all the fluid in the space formed by the contacts a and d is compressed in the space formed by the contacts a and b. 2 (4), the space formed by the contacts b and e in the suction process in FIG. 2 (4) has the same volume as the fluid volume that has been divided and not taken into the space formed by the contacts a and d. As shown in 1), it is divided and filled with the fluid flowing into the space formed by the contact point e and the contact point b near the discharge port. This is because, as described above, the wraps are arranged at a uniform pitch. That is, since the shapes of the displacer and the cylinder are formed by repeating the same contour shape,
Each working chamber can compress substantially the same amount of fluid even if fluid is obtained from different spaces. Although it is possible to perform processing so that the volumes formed in the respective spaces are equal even if the pitch is not uniform, the productivity is poor. In any of the prior arts described above, the space in the suction process is closed and compressed and discharged as it is, whereas the space in the suction process adjacent to the working chamber is divided to perform the compression operation. This is one of the features of the present embodiment.

【0024】以上説明したように、連続的な圧縮動作と
なる作動室がディスプレーサ5の中心部に位置する駆動
軸受5aの周りにほぼ等ピッチで分散して配設され、各
作動室は各々位相がずれて圧縮が行われる。すなわち、
一つの空間に着目すると吸入から吐出までは回転軸の回
転角で360°ではあるが、本実施形態の場合3個の作
動室が形成され、これらが120°ずれた位相で吐出を
するので、圧縮機として回転軸の回転角で360°間に
3回冷媒を吐出することになる。
As described above, the working chambers that perform a continuous compression operation are disposed at substantially equal pitches around the drive bearing 5a located at the center of the displacer 5, and each working chamber has a phase. And the compression is performed. That is,
Focusing on one space, the rotation angle of the rotating shaft is 360 ° from the suction to the discharge, but in the case of the present embodiment, three working chambers are formed and these discharge at a phase shifted by 120 °. As a compressor, the refrigerant is discharged three times during a rotation angle of the rotation shaft of 360 °.

【0025】さて、吸入動作を終了した瞬間の空間(接
点aとbによって囲まれた空間)を一つの空間として見
做すと、本実施形態の如く巻き角が360゜の場合、い
ずれの圧縮機動作状態においても、吸入行程となってい
る空間と圧縮行程となっている空間とが交互になるよう
に設計されており、このため、圧縮行程が終了した瞬間
直ちに次の圧縮行程に移行することができ、滑らかで連
続的に流体を圧縮することができる。
Assuming that the space at the moment when the suction operation is completed (the space surrounded by the contact points a and b) is one space, when the winding angle is 360 ° as in this embodiment, any compression Even in the machine operating state, the space in the suction stroke and the space in the compression stroke are designed to be alternated, so that the next compression stroke is started immediately after the compression stroke is completed. Fluid can be compressed smoothly and continuously.

【0026】次に、このような形状をした容積形圧縮要
素1を組み込んだ圧縮機を図1及び図3を用いて説明す
る。図3において、容積形圧縮要素1は、上記詳述した
シリンダ4及びディスプレーサ5に加えて、ディスプレ
ーサ5の中心部の軸受にクランク部6aが嵌合してディ
スプレーサ5を駆動する回転軸6、前記シリンダ4の両
端開口部を閉塞する端板と回転軸6を軸支する軸受を兼
ねた主軸受7と副軸受8、前記主軸受7の端板に形成さ
れた吸入口7a、前記副軸受8の端板に形成された吐出
口8a、この吐出口8aを差圧で開閉する吐出弁9を有
する。但し吐出弁9は機械式等の強制弁でもよい。5b
はディスプレーサ5に形成された貫通穴である。また、
10は主軸受7に取り付けられた吸入カバ−、11は副
軸受8に一体的に吐出室8bを形成するための吐出カバ
−である。
Next, a compressor incorporating the volumetric compression element 1 having such a shape will be described with reference to FIGS. In FIG. 3, in addition to the cylinder 4 and the displacer 5 described above in detail, the positive displacement element 1 includes a rotating shaft 6 for driving the displacer 5 by fitting a crank part 6a to a bearing at the center of the displacer 5, A main bearing 7 and a sub-bearing 8 which also serve as an end plate for closing the openings at both ends of the cylinder 4 and a bearing for supporting the rotary shaft 6; a suction port 7a formed in the end plate of the main bearing 7; And a discharge valve 9 that opens and closes the discharge port 8a with a differential pressure. However, the discharge valve 9 may be a mechanical or other forced valve. 5b
Is a through hole formed in the displacer 5. Also,
Reference numeral 10 denotes a suction cover attached to the main bearing 7, and reference numeral 11 denotes a discharge cover for forming a discharge chamber 8b integrally with the sub-bearing 8.

【0027】電動要素2は、固定子2aと回転子2bか
らなり、回転子2bは回転軸6の一端に焼き嵌め等で固
定されている。この電動要素2は、電動機効率向上のた
め、ブラシレスモータで構成され、3相インバータによ
り駆動制御される。ただし、他の電動機形式、例えば、
直流電動機や誘導電動機でも差し支えない。
The electric element 2 includes a stator 2a and a rotor 2b. The rotor 2b is fixed to one end of the rotating shaft 6 by shrink fitting or the like. The electric element 2 is constituted by a brushless motor for improving electric motor efficiency, and is driven and controlled by a three-phase inverter. However, other motor types, for example,
A DC motor or an induction motor can be used.

【0028】12は密閉容器3の底部に溜められた潤滑
油で、この中に回転軸6の下端部が浸かっている。13
は吸入パイプ、14は吐出パイプ、15はシリンダ4の
内周壁4a及びベ−ン4bとディスプレーサ5の噛み合
いによって形成される前述した作動室である。また、吐
出室8bはOリング等のシ−ル部材16により密閉容器
3内の圧力と区画されている。
Numeral 12 denotes lubricating oil stored at the bottom of the sealed container 3, in which the lower end of the rotary shaft 6 is immersed. 13
Is a suction pipe, 14 is a discharge pipe, and 15 is the above-described working chamber formed by meshing of the inner peripheral wall 4a and the vane 4b of the cylinder 4 with the displacer 5. The discharge chamber 8b is separated from the pressure in the sealed container 3 by a seal member 16 such as an O-ring.

【0029】本実施形態における容積形流体機械を空調
用圧縮機として利用した場合、その作動ガス(冷媒ガ
ス)の流れを図1により説明する。図中に矢印で示すよ
うに、吸入パイプ13を通って密閉容器3に入った作動
ガスは、主軸受7に取り付けられた吸入カバ−10内に
入り吸入ポ−ト7aを通って容積形圧縮要素1に入り、
ここで回転軸6の回転によってディスプレーサ5が旋回
運動を行い作動室の容積が縮少することにより圧縮され
る。圧縮された作動ガスは、副軸受8の端板に形成され
た吐出ポ−ト8aを通り吐出弁9を押し上げて吐出室8
b内に入り、吐出パイプ14を通って外部に流出する。
尚、吸入パイプ13と吸入カバー10との間に隙間が形
成されている理由は、作動ガスを電動機要素2内にも流
通させることによって電動機要素を冷却するためであ
る。
The flow of the working gas (refrigerant gas) when the positive displacement fluid machine in this embodiment is used as an air conditioning compressor will be described with reference to FIG. As indicated by the arrow in the drawing, the working gas that has entered the closed casing 3 through the suction pipe 13 enters the suction cover 10 attached to the main bearing 7, and passes through the suction port 7a to perform positive displacement compression. Enter element 1,
Here, the rotation of the rotating shaft 6 causes the displacer 5 to perform a revolving motion, and the volume of the working chamber is reduced, so that the working chamber is compressed. The compressed working gas passes through a discharge port 8a formed on the end plate of the sub bearing 8, pushes up the discharge valve 9, and pressurizes the discharge chamber 8.
b, and flows out through the discharge pipe 14.
The reason why the gap is formed between the suction pipe 13 and the suction cover 10 is to cool the electric motor element by flowing the working gas into the electric motor element 2 as well.

【0030】内部に溜められた潤滑油12は遠心ポンプ
作用等によって底部から回転軸6内部に設けられた穴を
通って、各軸受摺動部に送られ潤滑される。また、この
給油された潤滑油の一部は作動室内部にも供給される。
The lubricating oil 12 stored inside is sent to each bearing sliding portion from the bottom through a hole provided in the rotary shaft 6 by a centrifugal pump or the like, and is lubricated. A part of the supplied lubricating oil is also supplied to the inside of the working chamber.

【0031】図1乃至図3にて説明した本容積型流体機
械の効果を以下説明する。図4は、吸入終了時からの回
転軸の回転角θを横軸にとって本発明における作動室の
容積変化特性(吸入容積Vsと作動室容積Vの比で表
す)を他形式の圧縮機と比較して示す。これより本実施
形態に係る容積形圧縮要素1の容積変化特性は、吐出開
始容積比0.37の空調機の一種の条件(例えば作動ガ
スがフロンHCFC22の場合、吸入圧力Ps=0.6
4MPa,吐出圧力Pd=2.07MPa)で比べて見
ると、圧縮過程はレシプロ式とほぼ同等で、短時間に圧
縮過程が終了するため作動ガスの漏れが低減され、圧縮
機の能力及び効率を向上することができる。一方、吐出
過程はロ−タリ式(ロ−リングピストン型)よりも約5
0%長くなり、吐出流速が遅くなるため圧力損失が低減
され、吐出過程の流体損失(過圧縮損失)を大幅に低減
して性能向上を図ることができる。
The effects of the positive displacement type fluid machine described with reference to FIGS. 1 to 3 will be described below. FIG. 4 shows the change in the working chamber volume (characterized by the ratio between the suction volume Vs and the working chamber volume V) in the present invention, using the rotation angle θ of the rotation shaft from the end of suction as the horizontal axis, compared with other types of compressors. Shown. Accordingly, the volume change characteristic of the positive displacement compression element 1 according to the present embodiment is based on a kind of condition of an air conditioner having a discharge start volume ratio of 0.37 (for example, when the working gas is Freon HCFC22, the suction pressure Ps = 0.6).
4MPa, discharge pressure Pd = 2.07MPa), the compression process is almost the same as the reciprocating type, and the compression process is completed in a short time, so that leakage of working gas is reduced, and the capacity and efficiency of the compressor are reduced. Can be improved. On the other hand, the discharge process is about 5 times longer than the rotary type (rolling piston type).
The pressure loss is reduced by 0% longer and the discharge flow rate is reduced, and the fluid loss (excess compression loss) in the discharge process can be greatly reduced to improve the performance.

【0032】図5は、本実施形態における軸1回転中の
仕事量の変化、すなわちガス圧縮トルクTの変化を他形
式の圧縮機と比較して示す(ここに、Tmは平均トルク
である)。これより本発明の容積形圧縮要素1のトルク
変動はロ−タリ式の約1/10と非常に小さく、スクロ
−ル式と同等だが、スクロ−ル式のオルダムリングのよ
うな旋回スクロ−ル自転防止のために往復摺動する機構
をもたないため、回転軸系の慣性バランスがとれ圧縮機
の振動・騒音を低減することができる。また、スクロ−
ル式のような長い渦巻き形状でないため、加工時間の短
縮、コスト低減が図れるとともに、渦巻き形状を保持す
るための端板(鏡板)が無いので工具を貫通させて加工
ができ、工具を貫通させて加工することができなかった
スクロール式に比べてロータリ式並の加工コストで製作
することができる。
FIG. 5 shows a change in the amount of work during one rotation of the shaft, that is, a change in the gas compression torque T in this embodiment, in comparison with other types of compressors (where Tm is an average torque). . Thus, the torque fluctuation of the positive displacement type compression element 1 of the present invention is very small, about 1/10 of the rotary type, and is equivalent to the scroll type, but is a swirling scroll like a scroll type Oldham ring. Since there is no reciprocating sliding mechanism for preventing rotation, the inertia balance of the rotating shaft system can be maintained and the vibration and noise of the compressor can be reduced. In addition, scroll
Since it does not have a long spiral shape like the conventional type, the processing time can be reduced and the cost can be reduced. In addition, since there is no end plate (end plate) for maintaining the spiral shape, the tool can be penetrated and processed, and the tool can be penetrated. It can be manufactured at the same processing cost as a rotary type as compared with a scroll type which could not be processed.

【0033】さらに、ガス圧によるスラスト荷重はディ
スプレーサに作用しないので、スクロール圧縮機に見ら
れるような圧縮機の性能に重要な影響をおよぼす軸方向
クリアランスの管理もしやすくなるため性能向上が図れ
る。さらに、計算の結果、同一行程容積、同一外径のス
クロール圧縮機と比較すると、圧縮要素の厚みを薄くす
ることができ、圧縮機の小型、軽量化にも寄与すること
ができる。
Further, since the thrust load due to the gas pressure does not act on the displacer, it is easy to manage the axial clearance which has an important effect on the performance of the compressor as seen in a scroll compressor, so that the performance can be improved. Further, as a result of the calculation, the thickness of the compression element can be reduced as compared with a scroll compressor having the same stroke volume and the same outer diameter, which can contribute to the reduction in size and weight of the compressor.

【0034】次に前述の巻き角と吸入終了から吐出終了
までの回転軸の回転角θcとの関係について説明する。
前述の一実施形態では巻き角を360°として説明した
が、巻き角を変えることによって圧縮行程の回転軸の回
転角θcを変えることが可能である。例えば、図2で
は、巻き角が360°であるので、吸入終了から吐出終
了までの回転軸の回転角θcが360°で元の状態に戻
る。この巻き角を360°よりも小さくすることによっ
て吸入終了から吐出終了までの回転軸の回転角θcを小
さくする場合、吐出口と吸入口が連通する状態が生じ、
吐出口内の流体の膨張作用で一旦吸入された流体が逆流
するといった問題が起こる。巻き角を360°よりも大
きくすると圧縮行程の回転軸の回転角θcも360°よ
り大きくなり、吸入終了から吐出口のある空間に連通す
るまでの間に大きさの異なるの2つの作動室が形成され
る。これを圧縮機として用いたとき、これら2つの作動
室の圧力上昇が各々異なるために両者合流時に不可逆的
な混合ロスが生じ、圧縮動力の増加になる。また、液体
ポンプとして用いようとしても、吐出口に連通しない作
動室が形成されることからポンプとしては適用しにくく
なる。このため、巻き角は許容される精度の範囲内にお
いて極力360°が望ましいといえる。
Next, the relationship between the above-mentioned winding angle and the rotation angle θc of the rotating shaft from the end of suction to the end of discharge will be described.
In the above-described embodiment, the winding angle is described as 360 °. However, it is possible to change the rotation angle θc of the rotating shaft in the compression stroke by changing the winding angle. For example, in FIG. 2, since the winding angle is 360 °, the rotation angle θc of the rotating shaft from the end of suction to the end of discharge returns to the original state when the rotation angle θc is 360 °. When the rotation angle θc of the rotating shaft from the end of suction to the end of discharge is reduced by making the winding angle smaller than 360 °, a state occurs in which the discharge port and the suction port communicate with each other,
There is a problem that the fluid once sucked flows backward due to the expansion action of the fluid in the discharge port. When the winding angle is larger than 360 °, the rotation angle θc of the rotating shaft in the compression stroke also becomes larger than 360 °, and two working chambers having different sizes from the end of the suction to the communication with the space having the discharge port are formed. It is formed. When this is used as a compressor, irreversible mixing loss occurs when the two working chambers merge because the pressure rises of these two working chambers are different from each other, resulting in an increase in compression power. Further, even if it is used as a liquid pump, it is difficult to apply the pump as a working chamber which is not communicated with the discharge port is formed. For this reason, it can be said that the winding angle is desirably 360 ° as much as possible within the range of allowable accuracy.

【0035】前述の特開昭55−23353号公報(文
献1)に記載の流体機械における圧縮行程の回転軸の回
転角θcは、θc=180゜であり、特開平5−202
869号公報(文献3)及び特開平6−280758号
公報(文献4)に記載の流体機械における圧縮行程の回
転軸の回転角θcは、θc=210゜である。作動流体
の吐出が終了してから次の圧縮行程が始まる(吸入終
了)までの期間は、文献1においては回転軸の回転角で
180゜、文献3及び文献4においては150゜であ
る。
The rotation angle θc of the rotating shaft during the compression stroke in the fluid machine described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-23353 (Document 1) is θc = 180 °.
The rotation angle θc of the rotating shaft during the compression stroke in the fluid machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 869 (Reference 3) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-280758 (Reference 4) is θc = 210 °. The period from the end of discharge of the working fluid to the start of the next compression stroke (end of suction) is 180 ° in the rotation angle of the rotating shaft in Reference 1, and 150 ° in References 3 and 4.

【0036】圧縮行程の回転軸の回転角θcが210゜
の場合における軸の1回転中の各作動室(符号I、II、I
II、IVで示す)の圧縮行程線図を図6(a)に示す。但
し、条数N=4である。回転軸の回転角θcが360゜
内には4個の作動室が形成されるが、ある角度において
同時に形成される作動室数nは、n=2あるいは3とな
っている。同時に形成される作動室数の最大値は条数よ
りも少ない3である。
When the rotation angle θc of the rotating shaft in the compression stroke is 210 °, each working chamber (reference numerals I, II, I
FIG. 6 (a) shows a compression stroke diagram of the compression strokes indicated by II and IV). However, the number of rows N = 4. Four working chambers are formed when the rotation angle θc of the rotating shaft is 360 °, and the number n of working chambers simultaneously formed at a certain angle is n = 2 or 3. The maximum value of the number of working chambers formed simultaneously is 3, which is smaller than the number of working chambers.

【0037】同様に条数N=3であり圧縮行程の回転軸
の回転角θcが210゜の場合を図7(a)に示す。こ
の場合も同時に形成される作動室数nは、n=1あるい
は2であり、同時に形成される作動室数の最大値は条数
よりも少ない2である。
Similarly, FIG. 7A shows the case where the number of threads N = 3 and the rotation angle θc of the rotating shaft in the compression stroke is 210 °. Also in this case, the number n of working chambers formed at the same time is n = 1 or 2, and the maximum value of the number of working chambers formed at the same time is 2, which is smaller than the number of rows.

【0038】このような状態では、作動室が回転軸の周
りに偏って形成されるため、力学的アンバランスが発生
し、ディスプレーサに働く自転モーメントが過大にな
り、ディスプレーサとシリンダとの接触荷重が増大し機
械摩擦損失の増加による性能低下やベーンの摩耗による
信頼性低下の問題がある。
In such a state, the working chamber is formed so as to be deviated around the rotation axis, so that a mechanical imbalance occurs, the rotation moment acting on the displacer becomes excessive, and the contact load between the displacer and the cylinder is reduced. There is a problem in that the performance is reduced due to an increase in mechanical friction loss and the reliability is reduced due to vane wear.

【0039】この問題を解決するため、本実施の形態で
は、圧縮行程の回転軸の回転角θcが、◆ (((N−1)/N)・360゜)<θc≦360゜(数1)◆ を満たすように、ディスプレーサの外周輪郭形状及びシ
リンダの内周輪郭形状を形成している。換言すると、前
述の巻き角が数式1の範囲になっている。図6(b)を
参照すると、圧縮行程の回転軸の回転角θcが、270
゜より大きくなっており、同時に形成される作動室数n
は、n=3あるいは4となり、作動室数の最大値は4で
ある。この値は、条数N(=4)に一致する。また、図
7(b)では、圧縮行程の回転軸の回転角θcが、24
0゜より大きくなっており、同時に形成される作動室数
nは、n=2あるいは3となり、作動室数の最大値は3
である。この値は、条数N(=3)と一致する。
In order to solve this problem, in the present embodiment, the rotation angle θc of the rotating shaft in the compression stroke is given by: ◆ (((N−1) / N) · 360 °) <θc ≦ 360 ° (Equation 1) The outer contour of the displacer and the inner contour of the cylinder are formed so as to satisfy ◆. In other words, the above-mentioned winding angle is in the range of Expression 1. Referring to FIG. 6B, when the rotation angle θc of the rotation shaft in the compression stroke is 270
゜, the number of working chambers formed simultaneously n
Is n = 3 or 4, and the maximum value of the number of working chambers is 4. This value corresponds to the number N of rows (= 4). In FIG. 7B, the rotation angle θc of the rotation shaft during the compression stroke is 24 degrees.
0 °, the number n of working chambers formed simultaneously is n = 2 or 3, and the maximum value of the number of working chambers is 3
It is. This value is equal to the number N of rows (= 3).

【0040】このように圧縮行程の回転軸の回転角θc
の下限値を数式1の左辺の値よりも大きくすることによ
り、作動室数の最大値が条数N以上となり、作動室が回
転軸の周りに分散して配置されるようになるため、力学
的なバランスがよくなり、ディスプレーサに働く自転モ
ーメントが低減され、ディスプレーサとシリンダとの接
触荷重も低減され機械摩擦損失の低減による性能向上と
共に接触部の信頼性を向上することができる。
As described above, the rotation angle θc of the rotating shaft in the compression stroke
Since the maximum value of the number of working chambers becomes equal to or more than the number N of rows by making the lower limit value of the left side of Equation 1 larger than the value on the left side of Equation 1, the working chambers are dispersedly arranged around the rotation axis. In addition, the rotational balance acting on the displacer is reduced, the contact load between the displacer and the cylinder is reduced, and the reliability of the contact portion can be improved as well as the performance is improved by reducing the mechanical friction loss.

【0041】一方、圧縮行程の回転軸の回転角θcの上
限は数式1によると360゜となっている。この圧縮行
程の回転軸の回転角θcの上限は360゜が理想であ
る。前述したように、作動流体の吐出が終了してから次
の圧縮行程が始まる(吸入終了)までのタイムラグを0
にすることができ、θc<360゜の場合に起こる隙間
容積内のガスの再膨張による吸入効率の低下を防止する
ことができると共に、θc>360゜の場合に起こる2
つの作動室の圧力上昇が異なるために両者合体時に発生
する不可逆的な混合ロスを防止することができる。後者
について図8を用いて説明する。
On the other hand, the upper limit of the rotation angle θc of the rotation shaft in the compression stroke is 360 ° according to the equation (1). The upper limit of the rotation angle θc of the rotation shaft in the compression stroke is ideally 360 °. As described above, the time lag from the end of discharge of the working fluid to the start of the next compression stroke (end of suction) is set to 0.
It is possible to prevent a decrease in the suction efficiency due to the re-expansion of the gas in the gap volume that occurs when θc <360 °, and to reduce the suction efficiency when θc> 360 °.
Since the pressure rises of the two working chambers are different from each other, irreversible mixing loss that occurs when the two are combined can be prevented. The latter will be described with reference to FIG.

【0042】圧縮行程の回転軸の回転角θcで375゜
となる容積形流体機械を図8に示す。図8(a)は、図
中2つの作動室15aと15bの吸入が終了した状態で
ある。このとき2つの作動室15aと15bの圧力は吸
入圧力Psで両者等しくなっている。吐出口8aは作動
室15aと15bの間に位置しており、両作動室とは連
通していない。この状態から回転軸の回転角で15゜回
転が進んだ状態を図8(b)に示す。吐出口8aと両作
動室15aと15bが連通する直前の状態である。この
とき作動室15aの容積は図8(a)の吸入終了時より
も小さく圧縮が進行しており圧力も吸入圧力Psよりも
高い圧力になっている。これに対して、作動室15bの
容積は逆に吸入終了時よりも大きくなっており、膨張作
用により圧力も吸入圧力Psよりも低くなっている。次
の瞬間作動室15aと15bが合流(連通)する際に、
図8(c)に矢印で示すような不可逆的な混合が起こ
り、圧縮動力の増加による性能低下が発生することとな
る。従って、圧縮行程の回転軸の回転角θcの上限は3
60゜が望ましい状態である。
FIG. 8 shows a displacement type fluid machine in which the rotation angle θc of the rotating shaft in the compression stroke is 375 °. FIG. 8A shows a state in which the suction of the two working chambers 15a and 15b in the figure has been completed. At this time, the pressures of the two working chambers 15a and 15b are equal at the suction pressure Ps. The discharge port 8a is located between the working chambers 15a and 15b, and does not communicate with both working chambers. FIG. 8B shows a state in which the rotation of the rotary shaft has been advanced by 15 ° from this state. This is a state immediately before the discharge port 8a and both working chambers 15a and 15b communicate with each other. At this time, the volume of the working chamber 15a is smaller than that at the end of the suction in FIG. 8A, the compression is progressing, and the pressure is higher than the suction pressure Ps. On the other hand, the volume of the working chamber 15b is larger than that at the end of suction, and the pressure is also lower than the suction pressure Ps due to the expansion action. When the next instantaneous working chambers 15a and 15b join (communicate),
The irreversible mixing as shown by the arrow in FIG. 8C occurs, and the performance decreases due to the increase in the compression power. Therefore, the upper limit of the rotation angle θc of the rotation shaft in the compression stroke is 3
60 ° is a desirable state.

【0043】図9は文献3若しくは文献4に記載された
容積形流体機械の圧縮要素であり、(a)が平面図
(b)が側面図である。条数Nは3であり、圧縮行程の
回転軸の回転角θc(巻き角)は210゜である。この
図において、作動室数nは図7(a)に示したようにn
=1あるいは2となる。この図は回転軸の回転角θが0
゜の状態を示しており、作動室数nは2である。本図か
ら明らかなように、ディスプレーサの外周輪郭形状とシ
リンダの内周輪郭形状とにより形成される空間の内、右
側の空間は作動室となってなく、吸入口7aと吐出口8
aが連通している。このため、吐出口8aの隙間容積内
ガスの再膨張により一旦吸入口8aからシリンダ4内に
流入したガスが逆流し、吸入効率が低下する問題があ
る。
FIGS. 9A and 9B show a compression element of a positive displacement fluid machine described in Document 3 or 4, wherein FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a side view. The number of threads N is 3, and the rotation angle θc (winding angle) of the rotating shaft in the compression stroke is 210 °. In this figure, the number n of working chambers is n as shown in FIG.
= 1 or 2. This figure shows that the rotation angle θ of the rotating shaft is 0.
The state of ゜ is shown, and the number n of working chambers is two. As is clear from this drawing, the space on the right side of the space formed by the outer peripheral contour of the displacer and the inner peripheral contour of the cylinder does not serve as a working chamber, but instead has a suction port 7 a and a discharge port 8.
a communicates. Therefore, there is a problem that the gas once flowing into the cylinder 4 from the suction port 8a flows backward due to the re-expansion of the gas in the clearance volume of the discharge port 8a, and the suction efficiency is reduced.

【0044】ところで、この図に示された容積形流体機
械の圧縮行程の回転軸の回転角θcを、本実施の形態の
考え方を用いて拡大する場合を考える。圧縮行程の回転
軸の回転角θcを拡大するためには2点鎖線で図示する
ようにシリンダ4の輪郭曲線の巻き角を大きくしなけれ
ばならないが、図示の如くベーン4bの厚さが極端に薄
くなり、作動室数nの最大値が条数N(N=3)以上と
なるように圧縮行程の回転軸の回転角θcを240゜よ
り大きくすることは困難である。
Now, consider a case where the rotation angle θc of the rotation shaft in the compression stroke of the displacement type fluid machine shown in FIG. In order to increase the rotation angle θc of the rotation shaft during the compression stroke, the winding angle of the contour curve of the cylinder 4 must be increased as shown by a two-dot chain line. It is difficult to make the rotation angle θc of the rotation shaft of the compression stroke larger than 240 ° so that the thickness becomes thin and the maximum value of the number n of the working chambers becomes more than the number N of rows (N = 3).

【0045】図10に図9に示された容積形流体機械と
同一行程容積(吸入容積)、同一外径寸法、同一旋回半
径の容積形流体機械の圧縮要素の実施形態の一例を示
す。この図10に示された圧縮要素の圧縮行程の回転軸
の回転角θcは240゜より大きい360゜を実現して
いる。これは、図9に示された圧縮要素では、作動室を
形成するシール点間が一様な曲線によって構成されてい
るため、例え、本実施の形態の考え方に基づいて圧縮行
程の回転軸の回転角θcを拡大しようとしても最大で2
40゜が限界であるが、図10に示された本実施の形態
による圧縮要素では、シール点間(a−c)が一様な曲
線ではなく、接点b付近の形状がディスプレーサから見
て突出するように形成され、ディスプレーサの各条が中
心部から先端部に向かう途中にくびれ部が存在してい
る。これらは図1に示した実施の形態についても云える
ことである。これらの形状により、図10の接点aから
接点bまでの巻き角を240゜より大きい360゜とす
ることができ、接点bから接点cまでの巻き角を240
゜より大きい360゜とすることができる。この結果、
圧縮行程の回転軸の回転角θcを240゜より大きな3
60゜とすることができ、作動室数nの最大値を条数N
以上とすることができる。このため、作動室が分散配置
され自転モーメントを小さくすることができる。
FIG. 10 shows an embodiment of a compression element of a positive displacement fluid machine having the same stroke volume (suction volume), the same outer diameter, and the same turning radius as the positive displacement fluid machine shown in FIG. The rotation angle θc of the rotation shaft in the compression stroke of the compression element shown in FIG. 10 realizes 360 ° larger than 240 °. This is because, in the compression element shown in FIG. 9, the interval between the seal points forming the working chamber is constituted by a uniform curve. Even if the rotation angle θc is to be increased, the maximum is 2
Although the limit is 40 °, in the compression element according to the present embodiment shown in FIG. 10, the space between the seal points (ac) is not a uniform curve, and the shape near the contact point b projects from the displacer. There is a constriction on the way from the center to the tip of each displacer strip. These are also applicable to the embodiment shown in FIG. With these shapes, the winding angle from the contact point a to the contact point b in FIG. 10 can be set to 360 ° larger than 240 °, and the winding angle from the contact point b to the contact point c is 240 °.
It can be greater than {360}. As a result,
The rotation angle θc of the rotation shaft in the compression stroke should be
60 °, and the maximum value of the number n of working chambers is
The above can be considered. For this reason, the working chambers are dispersed and the rotation moment can be reduced.

【0046】さらに、このように有効に機能しうる作動
室数が増加したことで、図9に記載の圧縮要素のシリン
ダ高さ(厚み)をHとしたとき、図10に記載の圧縮要
素のシリンダ高さは0.7Hとなり、30%低くなるの
で、圧縮要素の小型化を図ることができる。
Further, by increasing the number of working chambers that can function effectively, assuming that the cylinder height (thickness) of the compression element shown in FIG. 9 is H, the compression chamber shown in FIG. Since the cylinder height is 0.7H, which is 30% lower, the size of the compression element can be reduced.

【0047】図11は、本実施形態におけるディスプレ
ーサ5に作用する荷重及びモ−メントの説明図である。
記号θは回転軸6の回転角、εは旋回半径である。作動
ガスの圧縮に伴い、各作動室15の内圧によってディス
プレーサ5には、図に示すように偏心方向に直角な接線
方向力Ftと偏心方向にあたる半径方向力Frが作用す
る。FtとFrの合力がFである。この合力Fのディス
プレーサ5の中心oからのずれ(腕の長さl)によって
ディスプレーサを回転させようとする自転モ−メントM
(=F・l)が働く。この自転モ−メントMを支えるの
がディスプレーサ5とシリンダ4の接点eと接点bにお
ける反力R1と反力R2である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the load and moment acting on the displacer 5 in the present embodiment.
The symbol θ is the rotation angle of the rotating shaft 6, and ε is the turning radius. With the compression of the working gas, a tangential force Ft perpendicular to the eccentric direction and a radial force Fr corresponding to the eccentric direction act on the displacer 5 due to the internal pressure of each working chamber 15 as shown in the figure. The resultant force of Ft and Fr is F. A rotational moment M that attempts to rotate the displacer due to the deviation of the resultant force F from the center o of the displacer 5 (arm length 1).
(= F · l) works. Supporting the rotation moment M are reaction forces R1 and R2 at the contact points e and b of the displacer 5 and the cylinder 4.

【0048】本実施例における容積型流体機械では常
時、吸入口7aに近い2ないし3箇所の接点でモ−メン
トを受け、その他の接点には反力が作用しない輪郭形状
となっている(詳細は後述)。本実施例におけるの容積
形圧縮要素1は、ディスプレーサ5の中心部に嵌合され
た回転軸6のクランク部6aの周りにほぼ等ピッチで吸
入終了から吐出終了までの回転軸の回転角がほぼ360
°となる作動室を分散して配設しているため、合力Fの
作用点をディスプレーサ5の中心oに近付けることがで
き、モ−メントの腕の長さlを縮少して自転モ−メント
Mを低減することができる。したがって、反力R1と反
力R2が軽減される。また、接点eと接点bの位置から
わかるように、自転モ−メントMをうけるディスプレー
サ5とシリンダ4の摺動部位を、温度が低く油粘度の高
い作動ガスの吸入口7a付近になるようにしているため
摺動部の油膜が確保され、摩擦・摩耗の問題を解決した
信頼性の高い容積形圧縮機を提供することが出来る。
In the displacement type fluid machine of this embodiment, the moment is always received at two or three contact points near the suction port 7a, and the other contact points have a contour shape in which no reaction force acts (details). Will be described later). The displacement type compression element 1 according to the present embodiment has a substantially equal pitch around the crank part 6a of the rotating shaft 6 fitted to the center of the displacer 5, and the rotation angle of the rotating shaft from the end of suction to the end of discharge is substantially equal. 360
°, the working point of the resultant force F can be closer to the center o of the displacer 5, and the length l of the arm of the moment can be reduced to rotate the moment. M can be reduced. Therefore, the reaction force R1 and the reaction force R2 are reduced. Further, as can be seen from the positions of the contact points e and b, the sliding portion of the displacer 5 and the cylinder 4 receiving the rotation moment M is set so as to be near the working gas inlet port 7a of a low temperature and high oil viscosity. Therefore, an oil film on the sliding portion is secured, and a highly reliable positive displacement compressor that solves the problem of friction and wear can be provided.

【0049】図12は作動流体の内圧によってディスプ
レーサに働く軸1回転中の自転モーメントMを図9に示
された圧縮要素及び図13に示された圧縮要素で比較し
たものである。計算条件は作動流体HFC134aの冷
凍条件(吸入圧力Ps=0.095Mpa、吐出圧力P
d=1.043Mpa)である。これにより作動室数n
の最大値が条数以上となる本実施の形態による圧縮要素
では、吸入終了から吐出終了までの圧縮行程にある作動
室が回転軸の周りにほぼ等ピッチで分散して配置される
ため力学的なバランスがよくなり、圧縮による荷重ベク
トルがほぼ中心を向くように構成できる。このためディ
スプレーサに働く自転モーメントMを低減することがで
きる。この結果、ディスプレーサとシリンダの接触荷重
も軽減され機械効率を向上することができると共に圧縮
機としての信頼性を向上することができる。
FIG. 12 shows a comparison between the compression element shown in FIG. 9 and the compression element shown in FIG. 13 in terms of the rotational moment M acting on the displacer during one rotation of the shaft due to the internal pressure of the working fluid. The calculation conditions are the refrigeration conditions of the working fluid HFC134a (intake pressure Ps = 0.095 Mpa, discharge pressure Ps
d = 1.043 Mpa). Thus, the number of working chambers n
In the compression element according to the present embodiment in which the maximum value is equal to or greater than the number of rows, the working chambers in the compression stroke from the end of suction to the end of discharge are dispersed at substantially equal pitches around the rotation axis, so that The balance can be improved, and the load vector due to compression can be configured to be substantially directed to the center. Therefore, the rotation moment M acting on the displacer can be reduced. As a result, the contact load between the displacer and the cylinder is reduced, so that the mechanical efficiency can be improved and the reliability as a compressor can be improved.

【0050】ここで、吸入口7aと吐出口8aとが連通
する期間と圧縮行程の回転軸の回転角との関係について
説明する。吸入口と吐出口が連通する期間、すなわち作
動流体の吐出が終了してから次の圧縮行程が始まる(吸
入終了)までの間の回転軸の回転角で表すタイムラグΔ
θは、圧縮行程の回転軸の回転角θcとして、Δθ=3
60゜−θcで表される。
Here, the relationship between the period in which the suction port 7a and the discharge port 8a communicate with each other and the rotation angle of the rotating shaft in the compression stroke will be described. A time lag Δ represented by the rotation angle of the rotating shaft during a period in which the suction port and the discharge port communicate with each other, that is, from the end of discharge of the working fluid to the start of the next compression stroke (end of suction)
θ is the rotation angle θc of the rotation shaft during the compression stroke, and Δθ = 3
It is expressed by 60 ° -θc.

【0051】Δθ≦0゜の場合は、吸入口と吐出口が連
通する期間が存在しないため、吐出口の隙間容積内ガス
の再膨張による吸入効率の低下はない。
When Δθ ≦ 0 °, there is no period in which the suction port and the discharge port communicate with each other, so that the suction efficiency does not decrease due to the re-expansion of the gas in the gap volume of the discharge port.

【0052】Δθ>0゜の場合には吸入口と吐出口が連
通する期間が存在するため、吐出口の隙間容積内ガスの
再膨張に起因する吸入効率の低下が起こり、圧縮機の
(冷凍)能力が低下することになる。また、吸入効率
(体積効率)の低下は圧縮機のエネルギ効率である断熱
効率あるいは成績係数の低下にもつながる。
When Δθ> 0 °, since there is a period in which the suction port and the discharge port communicate with each other, the suction efficiency decreases due to the re-expansion of the gas in the clearance volume of the discharge port, and the compressor (refrigeration) ) Capability will be reduced. Further, a decrease in the suction efficiency (volume efficiency) leads to a decrease in the adiabatic efficiency, which is the energy efficiency of the compressor, or the coefficient of performance.

【0053】圧縮行程の回転軸の回転角θcはディスプ
レーサあるいはシリンダの輪郭曲線の巻き角と吸入口及
び吐出口の位置によって決定される。ディスプレーサあ
るいはシリンダの輪郭曲線の巻き角を360゜にした場
合には、圧縮行程の回転軸の回転角θcは360゜にで
きると共に吸入口あるいは吐出口のシール点を移動する
ことによってθc<360゜にもすることができる。し
かし、θc>360゜にはすることはできない。例え
ば、前述の図8に示した圧縮要素の圧縮行程の回転軸の
回転角θc=375゜を吐出口の位置や大きさを変える
ことによりθc=360゜に変更することができる。こ
れは、図8における吸入終了状態の直後に作動室15a
と作動室15bとが連通するように吐出口を大きくする
ことにより実現することができる。このような変更を行
うことによりθc=375゜の時に発生していた2つの
作動室の圧力上昇が異なるために起こる不可逆的な混合
ロスを低減することができる。従って、輪郭曲線の巻き
角は、圧縮行程の回転軸の回転角θcを決定する必要条
件ではあるが十分条件ではないと云うことができる。
The rotation angle θc of the rotation shaft in the compression stroke is determined by the winding angle of the contour curve of the displacer or cylinder and the positions of the suction port and the discharge port. When the winding angle of the contour curve of the displacer or the cylinder is set to 360 °, the rotation angle θc of the rotating shaft in the compression stroke can be set to 360 ° and θc <360 ° by moving the seal point of the suction port or the discharge port. Can also be. However, θc> 360 ° cannot be achieved. For example, the rotation angle θc = 375 ° of the rotary shaft in the compression stroke of the compression element shown in FIG. 8 can be changed to θc = 360 ° by changing the position and size of the discharge port. This is because immediately after the suction end state in FIG.
It can be realized by enlarging the discharge port so that the and the working chamber 15b communicate with each other. By performing such a change, it is possible to reduce irreversible mixing loss that occurs due to the difference in pressure rise between the two working chambers that occurred when θc = 375 °. Therefore, it can be said that the winding angle of the contour curve is a necessary condition for determining the rotation angle θc of the rotating shaft in the compression stroke, but is not a sufficient condition.

【0054】さて、上記説明した本実施形態では、密閉
容器3内の圧力が低圧(吸入圧力)タイプの密閉形圧縮
機について説明したが、低圧タイプにすることにより以
下のような利点がある。
In the above-described embodiment, the closed type compressor in which the pressure in the closed casing 3 is low (suction pressure) has been described. However, the use of the low pressure type has the following advantages.

【0055】(1)圧縮された高温の作動ガスによる電
動要素2の加熱が少ないため、固定子2a,回転子2b
の温度が低下し、モ−タ効率が向上して性能向上を図る
ことができる。
(1) Since the heating of the electric element 2 by the compressed high-temperature working gas is small, the stator 2a and the rotor 2b
, The motor efficiency is improved and the performance can be improved.

【0056】(2)フロン等の潤滑油12と相溶性のあ
る作動流体では、圧力が低いため潤滑油12中に溶解す
る作動ガスの割合が少なくなり、軸受等での油の発泡現
象が起こりにくく、信頼性を向上することができる。
(2) With a working fluid compatible with the lubricating oil 12 such as chlorofluorocarbon, the pressure is low, so that the proportion of the working gas dissolved in the lubricating oil 12 decreases, and the oil bubbling phenomenon occurs in bearings and the like. And reliability can be improved.

【0057】(3)密閉容器3の耐圧を低くでき、薄肉
・軽量化を図ることができる。
(3) The pressure resistance of the sealed container 3 can be reduced, and the thickness and weight can be reduced.

【0058】次に、密閉容器3内の圧力が高圧(吐出圧
力)タイプのものについて説明する。図13は、本発明
の他の実施形態に係る容積形流体機械を圧縮機として用
いた高圧タイプの密閉形圧縮機の要部拡大断面図であ
る。図13において、前述の図1〜図3と同一符号を付
したものは同一部品であり、同一の作用をなす。図にお
いて、7bは吸入カバ−10によって主軸受7に一体的
に形成された吸入室で、シ−ル部材16等によって密閉
容器3内の圧力(吐出圧力)と区画されている。17は
吐出室8b内と密閉容器3内を連通する吐出通路であ
る。容積形圧縮要素1の作動原理等は前述した低圧(吸
入圧力)タイプと同様である。
Next, a case where the pressure in the closed container 3 is high (discharge pressure) will be described. FIG. 13 is an enlarged sectional view of a main part of a high-pressure hermetic compressor using a positive displacement fluid machine as a compressor according to another embodiment of the present invention. In FIG. 13, components denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 are the same components and perform the same operations. In the figure, reference numeral 7b denotes a suction chamber formed integrally with the main bearing 7 by a suction cover 10, which is separated from the pressure (discharge pressure) in the sealed container 3 by a seal member 16 or the like. Reference numeral 17 denotes a discharge passage communicating between the inside of the discharge chamber 8b and the closed container 3. The operation principle and the like of the positive displacement compression element 1 are the same as those of the low pressure (suction pressure) type described above.

【0059】作動ガスの流れは図中に矢印で示すよう
に、吸入パイプ13を通って吸入室7bに入った作動ガ
スは、主軸受7に形成された吸入口7aを通って容積形
圧縮要素1に入り、ここで回転軸6の回転によってディ
スプレーサ5が旋回運動を行い作動室15の容積が縮少
することにより圧縮される。圧縮された作動ガスは、副
軸受8の端板に形成された吐出口8aを通り吐出弁9を
押し上げて吐出室8b内に入り、吐出通路17を通って
密閉容器3内に入り、この密閉容器3に接続された吐出
パイプ(図示せず)より外部に流出する。
The flow of the working gas, as indicated by the arrow in the drawing, flows through the suction pipe 13 and enters the suction chamber 7b. The working gas passes through a suction port 7a formed in the main bearing 7 and is displaced by a positive displacement element. 1, where the rotation of the rotating shaft 6 causes the displacer 5 to make a revolving motion, and the volume of the working chamber 15 is reduced, thereby being compressed. The compressed working gas pushes up the discharge valve 9 through the discharge port 8 a formed in the end plate of the sub bearing 8, enters the discharge chamber 8 b, passes through the discharge passage 17, and enters the closed container 3. It flows out from a discharge pipe (not shown) connected to the container 3.

【0060】このような高圧タイプの利点は、潤滑油1
2が高圧になっているため、回転軸6の回転による遠心
ポンプ作用あるいは差圧等によって各軸受摺動部に給油
された潤滑油12がディスプレーサ5の端面の隙間等を
通ってシリンダ4内に供給され易くなるため、作動室1
5のシ−ル性及び摺動部の潤滑性を向上できる点にあ
る。
The advantage of such a high pressure type is that lubricating oil 1
2 is at a high pressure, the lubricating oil 12 supplied to each bearing sliding portion by the centrifugal pump action or the differential pressure due to the rotation of the rotating shaft 6 passes through the gap at the end face of the displacer 5 and enters the cylinder 4. The working chamber 1
5 in that the sealability and the lubricity of the sliding portion can be improved.

【0061】以上、本発明の容積形流体機械を用いた圧
縮機では機器の仕様や用途あるいは生産設備等に応じて
低圧タイプ、高圧タイプどちらでも選択することが可能
となり、設計の自由度が大幅に拡大する。
As described above, in the compressor using the positive displacement fluid machine of the present invention, it is possible to select either the low-pressure type or the high-pressure type according to the specifications and use of the equipment, the production equipment, etc., and the degree of freedom in design is greatly increased. To expand.

【0062】ところで、ディスプレーサに働く自転モー
メントが、文献1乃至4に記載された容積型流体機械に
比較して、作動室を分散して配置する輪郭形状とするこ
とによって軽減されていることを前記した。しかしなが
ら、単に作動室を分散配置するだけではまだ自転モーメ
ントが大きく、自転モーメントを受ける接点における摩
耗が大きいという問題があることが判明した。この問題
を解決する実施例を図14を用いて説明する。図14に
おいて、前述の図1と同一符号を付したものは同一部品
であり同一の作用をなす。圧縮機が運転される種々の圧
力条件、特に吐出圧力Pdと吸入圧力Psの比で表され
る圧力比が高いといった過酷な条件下でも、作動ガスの
圧縮反力としてディスプレーサ5に働く自転モーメント
を効果的に軽減できる圧縮要素形状を示している。図に
おいて、15a,15b,15cの3つの作動室が形成
されており、条数N=3である3条ラップで前述した数
式1の基本関係を満足している。
Incidentally, the fact that the rotational moment acting on the displacer is reduced by adopting a contour shape in which the working chambers are arranged in a dispersed manner as compared with the positive displacement fluid machines described in Documents 1 to 4 is described above. did. However, it has been found that simply dispersing the working chambers still has a problem in that the rotation moment is still large and the contact receiving the rotation moment has large wear. An embodiment for solving this problem will be described with reference to FIG. In FIG. 14, components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same components and perform the same operations. Even under various pressure conditions under which the compressor is operated, particularly under severe conditions such as a high pressure ratio represented by the ratio of the discharge pressure Pd to the suction pressure Ps, the rotation moment acting on the displacer 5 as the compression reaction force of the working gas is obtained. Fig. 3 shows a compression element shape that can be effectively reduced. In the figure, three working chambers 15a, 15b, and 15c are formed, and the three-row wrap where the number of threads N = 3 satisfies the above-described basic relationship of Equation 1.

【0063】圧縮要素形状として、図1に示したラップ
形状(輪郭形状)に比べて、吐出口8a近傍のシリンダ
4の内壁及びディスプレーサ5の外壁の輪郭形状を変更
している。すなわち、吐出口8a近傍のシリンダ4の内
壁輪郭先端部を図1に示したシリンダ4よりも外方(軸
中心から離れる方向)に向け、これに呼応するディスプ
レーサ5の外壁輪郭先端部を図1に示したディスプレー
サ5よりも内方(軸中心に近づく方向)に向け、太くな
るように変更している。これによりディスプレーサ5に
働く自転モーメントに抗する逆向き(負)のモーメント
を発生させてトータルの自転モーメントが軽減される。
以下この作用を説明する。
As the compression element shape, the contour shapes of the inner wall of the cylinder 4 and the outer wall of the displacer 5 near the discharge port 8a are changed as compared with the wrap shape (contour shape) shown in FIG. That is, the tip of the contour of the inner wall of the cylinder 4 near the discharge port 8a is directed more outward (in the direction away from the axis center) than the cylinder 4 shown in FIG. The thickness is changed inward (in a direction closer to the axis center) than the displacer 5 shown in FIG. Thus, a reverse (negative) moment against the rotation moment acting on the displacer 5 is generated, and the total rotation moment is reduced.
Hereinafter, this operation will be described.

【0064】作動室15aの内圧による荷重F1は作動
室15aを構成する2つの接点a,bを結ぶ線分長さと
ディスプレーサ5の高さを乗じた面積に作動室15a内
の圧力と吸入圧力Psとの差圧を乗じて計算され、その
作用位置は接点a,bを結ぶ線分の垂直2等分線上に代
表して表される。同様に作動室15bの内圧による荷重
F2及び作動室15cの内圧による荷重F3も求めら
れ、これらの3つの荷重の合力がFとなり、合力Fの作
用位置を図1及び図10で示した輪郭形状の圧縮部より
もディスプレーサ5の中心oに近づけられることから自
転モーメントMを軽減することができる。図15は作動
流体HFC134aの冷凍条件(吸入圧力Ps=0.0
95MPa、吐出圧力Pd=1.043MPa)におけ
る軸1回転中の自転モーメントMとこの自転モーメント
Mを構成する各作動室の内圧による荷重F1,F2,F
3によるモーメントM1,M2,M3を分解して図示し
たものである。
The load F1 due to the internal pressure of the working chamber 15a is obtained by multiplying the area obtained by multiplying the length of the line connecting the two contacts a and b constituting the working chamber 15a by the height of the displacer 5 and the pressure in the working chamber 15a and the suction pressure Ps. The action position is represented by a vertical bisector of a line connecting the contact points a and b. Similarly, a load F2 due to the internal pressure of the working chamber 15b and a load F3 due to the internal pressure of the working chamber 15c are also obtained. The resultant force of these three loads is F, and the position where the resultant force F is applied is indicated by the contour shown in FIGS. , The rotation moment M can be reduced. FIG. 15 shows the refrigerating condition of the working fluid HFC134a (the suction pressure Ps = 0.0
(95 MPa, discharge pressure Pd = 1.043 MPa), the rotation moment M during one rotation of the shaft, and the loads F1, F2, F due to the internal pressures of the working chambers constituting the rotation moment M.
3 is an exploded view of the moments M1, M2, and M3.

【0065】これより、1つの作動室、細い実線で図示
した作動室15aの内圧によるモーメントM1の変化を
みると、軸回転角θの後半にモーメントが負になり自転
モーメントMと逆方向のモーメントが発生しているのが
分かる。他の2つの作動室もモーメントM1を120°
位相をずらした形(それぞれ破線、一点鎖線で図示)で
表されることから、ある軸回転角θにおける自転モーメ
ントの和は、この逆方向のモーメントの作用により自転
モーメントMが小さくなる。この自転モーメントMを支
えるシリンダ4との接点(図14の接点a,b,g)に
おける反力(接触荷重)が軽減され、接触部の信頼性を
向上できるとともに、機械摩擦損失も低減して容積形流
体機械の高効率化を図ることができる。また、シリンダ
4とディスプレーサ5の接触荷重が低減されることか
ら、ディスプレーサ5中心に位置する軸受5aの軸受荷
重の大きさ及び荷重変動が低減され、回転軸6のガス圧
縮トルクの変動もより少なくできることから振動・騒音
の低減にも寄与できる。
When the moment M1 due to the internal pressure of one working chamber, ie, the working chamber 15a shown by a thin solid line, is changed, the moment becomes negative in the latter half of the shaft rotation angle θ, and the moment in the opposite direction to the rotation moment M is obtained. It can be seen that has occurred. The other two working chambers also increase the moment M1 by 120 °
Since the phases are shifted (shown by broken lines and dashed-dotted lines, respectively), the sum of the rotation moments at a certain shaft rotation angle θ becomes smaller due to the action of the moment in the opposite direction. The reaction force (contact load) at the contact points (contact points a, b, and g in FIG. 14) with the cylinder 4 that supports the rotation moment M is reduced, so that the reliability of the contact portion can be improved and the mechanical friction loss is reduced. High efficiency of the positive displacement fluid machine can be achieved. Further, since the contact load between the cylinder 4 and the displacer 5 is reduced, the magnitude and variation of the bearing load of the bearing 5a located at the center of the displacer 5 are reduced, and the variation of the gas compression torque of the rotating shaft 6 is further reduced. It can contribute to the reduction of vibration and noise.

【0066】図16は本発明の別の実施形態に係わる容
積形流体機械の圧縮要素である。図16の実施形態は、
図14に示した圧縮要素よりもさらに吐出口8a近傍の
シリンダ4の内壁及びディスプレーサ5の外壁を拡大し
て、自転モーメントMの低減を図ったものである。圧縮
行程後半に当たる作動室15cの内圧による荷重F3に
よるモーメントが自転モーメントMと逆方向となってお
り、合力Fの作用位置がディスプレーサ5のほぼ中心o
を向いていることからも自転モーメントが低減されてこ
とが分かる。
FIG. 16 shows a compression element of a positive displacement fluid machine according to another embodiment of the present invention. The embodiment of FIG.
The inner wall of the cylinder 4 and the outer wall of the displacer 5 near the discharge port 8a are further enlarged than the compression element shown in FIG. The moment due to the load F3 due to the internal pressure of the working chamber 15c in the latter half of the compression stroke is in the opposite direction to the rotation moment M, and the acting position of the resultant force F is substantially at the center o of the displacer 5.
, It can be seen that the rotational moment is reduced.

【0067】ここで、図14に示した輪郭形状と図16
に示した輪郭形状について詳説する。両図にのディスプ
レーサ位置は、軸回転角で図1に示したディスプレーサ
位置より数度進んでいる。接点a及び接点bにより囲ま
れた作動室は、吸入行程が終了した直後であるので、内
圧荷重F1は小さく、またベクトルの向きは旋回方向と
反対の反時計回りである。接点c及び接点dにより囲ま
れた作動室は、吐出行程に入っているので、内圧荷重F
2の大きさは比較的大きく向きは自転方向である。
Here, the contour shape shown in FIG.
Will be described in detail. The displacer position in both figures is several degrees ahead of the displacer position shown in FIG. Since the working chamber surrounded by the contact points a and b has just finished the suction stroke, the internal pressure load F1 is small, and the direction of the vector is counterclockwise opposite to the turning direction. Since the working chamber surrounded by the contact points c and d is in the discharge stroke, the internal pressure load F
The size of 2 is relatively large and the direction is the rotation direction.

【0068】一方、接点e及び接点fにより囲まれた作
動室は吐出行程であるので、内圧荷重F3はこの図に示
された軸回転角度では、最も大きな値である。この内圧
荷重F3のベクトルの向きは、図14の軸回転角位置で
は、ほぼ中心方向を向いているが、この状態から旋回が
進むと、接点eと接点fとを結ぶ直線の法線の方向は軸
中心よりも図上で右寄りになり、この内圧ベクトルによ
って負(時計回り)の自転モーメントが発生する。これ
に対して、図16に示した輪郭形状の圧縮機では、図1
4に示した軸回転角であるにも拘わらず接点e及び接点
fにより囲まれる作動室の内圧荷重F3の方向は、既に
負の自転モーメントとなっている。これは、前述した如
く、吐出口8a近傍のディスプレーサ先端形状及びシリ
ンダ先端形状を、ベーン先端を外方に、ディスプレーサ
先端を内方に向かうよう形成したことによる。尚、この
部分の形状を種々変えることで合力Fによる自転モーメ
ントMの大きさを設計的に変化させることができる。
On the other hand, since the working chamber surrounded by the contact points e and f is in the discharge stroke, the internal pressure load F3 has the largest value at the shaft rotation angle shown in FIG. The direction of the vector of the internal pressure load F3 is almost in the center direction at the shaft rotation angle position in FIG. 14, but when turning proceeds from this state, the direction of the normal line of the straight line connecting the contact point e and the contact point f is obtained. Is closer to the right than the axis center in the figure, and a negative (clockwise) rotation moment is generated by this internal pressure vector. On the other hand, in the compressor having the contour shape shown in FIG.
In spite of the shaft rotation angle shown in FIG. 4, the direction of the internal pressure load F3 of the working chamber surrounded by the contacts e and f has already a negative rotation moment. This is because, as described above, the shape of the tip of the displacer and the tip of the cylinder near the discharge port 8a are formed such that the tip of the vane faces outward and the tip of the displacer faces inward. The magnitude of the rotation moment M due to the resultant force F can be designed to be changed by variously changing the shape of this portion.

【0069】図17は、前掲のHFC134aの冷凍条
件で、本発明の一実施形態である図10、図14、図1
6に示された圧縮要素のディスプレーサに働く軸1回転
中の自転モーメントを比較したものである。自転モーメ
ントの大きさは図10の圧縮要素、図14の圧縮要素、
図16の圧縮要素の順となり、図16に示された圧縮要
素では軸1回転中に自転モーメントが正負に振れる交番
のモーメントになっている。
FIG. 17 shows an embodiment of the present invention under the refrigeration conditions of HFC134a described above, and FIG. 10, FIG.
6 is a comparison of the rotation moment during one rotation of the shaft acting on the displacer of the compression element shown in FIG. The magnitude of the rotation moment is determined by the compression element in FIG. 10, the compression element in FIG.
The compression element shown in FIG. 16 is in order, and in the compression element shown in FIG. 16, the rotation moment is an alternating moment in which the rotation moment swings positively and negatively during one rotation of the shaft.

【0070】図18はさらにこれら3つの圧縮要素の圧
力比変化時(作動流体HFC134a、吸入圧力Ps=
0.095MPa一定)の自転モーメントの変化を計算
したものである。尚、ここで自転モーメントは軸1回転
中の平均値で比較している。これより、図14に示され
た圧縮要素は圧力比の高い条件で図10に示された圧縮
要素よりも自転モーメントが低減されることから、特に
高圧力比(10以上)となる冷蔵庫などの冷凍システム
に好適な容積形圧縮機の圧縮要素といえる。一方、図1
6に示された圧縮要素は高圧力比になると自転モーメン
トは負になるが、通常の空調システムの圧力条件である
圧力比10以下(ルームエアコン、パッケージエアコン
ともに3〜5)の範囲では最も自転モーメントが小さく
なり、空調システムに好適な容積形圧縮機の圧縮要素と
いえる。尚、ここでは吸入圧力Psの低い条件しか示し
ていないが吸入圧力の高い空調条件でも図18と同様の
傾向となることを確認している。
FIG. 18 further shows a change in pressure ratio of these three compression elements (working fluid HFC134a, suction pressure Ps =
The change in the rotation moment of 0.095 MPa is calculated. Here, the rotation moment is compared with the average value during one rotation of the shaft. Thus, the compression element shown in FIG. 14 has a smaller rotation moment than the compression element shown in FIG. 10 under the condition of a high pressure ratio. It can be said that this is a compression element of a positive displacement compressor suitable for a refrigeration system. On the other hand, FIG.
In the compression element shown in FIG. 6, the rotation moment becomes negative when the pressure ratio becomes high, but it turns most when the pressure ratio is 10 or less (3-5 for both the room air conditioner and the package air conditioner) which is the pressure condition of the ordinary air conditioning system. The moment is small, and can be said to be a compression element of a positive displacement compressor suitable for an air conditioning system. Note that only the condition where the suction pressure Ps is low is shown here, but it is confirmed that the same tendency as in FIG. 18 is obtained even under the air conditioning condition where the suction pressure is high.

【0071】以上述べた本発明の一実施形態によれば、
運転圧力条件等のシステム側の要求仕様に適合するよう
に圧縮要素形状を任意に選定するすることが可能とな
り、設計の自由度が広く、各システムに最適な容積形圧
縮機を提供できるため、システム性能をより向上するこ
とができる。
According to one embodiment of the present invention described above,
Since it is possible to arbitrarily select the compression element shape so as to conform to the required specifications of the system such as operating pressure conditions, etc., the degree of freedom of design is wide, and it is possible to provide the most suitable positive displacement compressor for each system. System performance can be further improved.

【0072】図19は、前述の図10及び図16に示さ
れた圧縮要素をそれぞれ電動要素と一体化し密閉形圧縮
機に組み立てて、作動流体HFC134aの冷凍条件
(吸入圧力Ps=0.095MPa、吐出圧力Pd=
1.043MPa)で圧縮機単体の騒音を比較した実験
結果を示す。横軸に圧縮機回転数をとって両者の音圧レ
ベルを比較した結果、図10に示された圧縮要素(実
線)は図16に示された圧縮要素(一点鎖線)に比べ、
約7〜13dB(デシベル)騒音低減できることが分か
った。また、この騒音の違いはディスプレーサに働く自
転モーメントの差に起因していることが確認された。す
なわち、図17をみると、図10に示された圧縮要素は
自転モーメントが常に正となり、ディスプレーサに一定
方向のモーメントが働いているのに対し、図16に示さ
れた圧縮要素では、軸1回転中に3回正負に切り替わる
交番の自転モーメントとなっている。このため、図10
に示された圧縮要素ではシリンダとディスプレーサの接
触部である自転防止区間でのみ両者の接触は保たれ、そ
れ以外では接触しないのに対し、図16に示された圧縮
要素では交番の自転モーメントにより自転防止区間の途
中でシリンダとディスプレーサの接触が断たれ、これま
での自転モーメントの方向とは反対側の部位で接触し、
この接触の衝撃により加振される歯面分離振動を起こし
ていることが実験後の摺動部の観察からも確認された。
従って、作動流体の内圧によってディスプレーサに働く
モーメントを一定方向になるようにシリンダ内壁面及び
ディスプレーサ外壁面を形成することにより容積形流体
機械の騒音低減を図ることができる。すなわち、この種
の圧縮機の自転防止機構としては、常に一方向に自転モ
ーメントを働かせ、かつ複数の作動室のうち少なくとも
一つの作動室の内圧荷重に起因した自転モーメントを他
の作動室の内圧荷重による自転モーメントと反対の自転
モーメントとなるようにラップの輪郭形状を形成するこ
とで、オルダム継手などの別部材の自転防止機構を用い
ずに、自転防止機構を構築することができる。尚、ここ
では自転防止機構をディスプレーサに働く自転モーメン
トをシリンダとの接触で受ける場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、オルダム
継手等の自転防止機構を別に設けた場合にも、この自転
防止機構の振動が低減されて同様の騒音低減効果を奏す
る。
FIG. 19 shows that the compression elements shown in FIGS. 10 and 16 are each integrated with an electric element and assembled into a hermetic compressor, and the refrigeration conditions of the working fluid HFC134a (suction pressure Ps = 0.095 MPa, Discharge pressure Pd =
The experimental result comparing the noise of the compressor alone at 1.043 MPa) is shown. As a result of comparing the sound pressure levels of both compressors with the horizontal axis representing the rotational speed of the compressor, the compression element (solid line) shown in FIG. 10 is compared with the compression element (dashed line) shown in FIG.
It has been found that the noise can be reduced by about 7 to 13 dB (decibel). It was also confirmed that this difference in noise was caused by the difference in rotation moment acting on the displacer. That is, referring to FIG. 17, the compression element shown in FIG. 10 always has a positive rotation moment and a moment in a fixed direction acts on the displacer, whereas the compression element shown in FIG. It is an alternating rotation moment that switches between positive and negative three times during rotation. Therefore, FIG.
In the compression element shown in FIG. 16, the contact between the cylinder and the displacer is kept only in the rotation prevention section which is the contact portion between the cylinder and the displacer. In the compression element shown in FIG. In the middle of the rotation prevention section, the contact between the cylinder and the displacer is cut off, and the cylinder contacts the displacer on the opposite side to the direction of the previous rotation moment,
It was also confirmed from the observation of the sliding portion after the experiment that the tooth surface separation vibration caused by the impact of the contact was caused.
Therefore, the noise of the displacement type fluid machine can be reduced by forming the inner wall surface of the cylinder and the outer wall surface of the displacer so that the moment acting on the displacer by the internal pressure of the working fluid is in a certain direction. That is, as a rotation preventing mechanism of this type of compressor, the rotation moment always acts in one direction, and the rotation moment caused by the internal pressure load of at least one of the plurality of working chambers is reduced to the internal pressure of another working chamber. By forming the contour of the wrap so that the rotation moment is opposite to the rotation moment due to the load, the rotation prevention mechanism can be constructed without using the rotation prevention mechanism of another member such as the Oldham coupling. Here, the case where the rotation preventing mechanism receives the rotation moment acting on the displacer by contact with the cylinder has been described, but the present invention is not limited to this, and the case where a rotation preventing mechanism such as an Oldham coupling is separately provided is provided. In addition, the vibration of the anti-rotation mechanism is reduced, and the same noise reduction effect is achieved.

【0073】図19には、さらに、図10に示された圧
縮要素のシリンダの内壁面に表面処理を施した場合の騒
音実験結果も破線で併記している。これより、シリンダ
内壁のディスプレーサとの接触摺動部に表面処理層を形
成することにより、特に高速回転側でさらに10dB
(デシベル)以上の騒音低減が図れることが分かった。
図20はこの時のシリンダ内壁面に形成した表面処理層
の模式図である。図において、18はシリンダ4の内壁
面に形成された表面処理層であり、母材(実験では、シ
リンダ及びディスプレーサの材料は鋳鉄あるいは鉄系金
属である)よりも軟質でなじみ性があり、潤滑油の保持
性が高い皮膜でたとえばリン酸マンガン皮膜等である。
このような表面処理層をシリンダとディスプレーサの接
触部間に形成することにより、表面処理皮膜のなじみ性
の効果で摺動面が平滑化されるとともに、摺動部の潤滑
性も向上して金属接触が低減され、油膜のダンピング作
用等が働いてシリンダとディスプレーサの噛み合いに伴
う摺動騒音が大幅に低減されることが確認された。他に
同様の効果を発揮する表面処理法としては、母材が鋳
鉄、鋼関係では浸硫、窒化処理、アルミニウム合金では
陽極酸化にフッ素樹脂含浸処理等が挙げられる。尚、表
面処理層はシリンダ内壁でなくディスプレーサ外壁に形
成してもよく、また、摺動部に限らず表面の全面に形成
してもよい。
FIG. 19 also shows the results of noise experiments when the inner wall surface of the cylinder of the compression element shown in FIG. 10 is subjected to a surface treatment by using broken lines. Thus, by forming the surface treatment layer on the sliding portion of the inner wall of the cylinder that comes into contact with the displacer, an additional 10 dB can be obtained especially on the high-speed rotation side.
It was found that noise reduction of (dB) or more could be achieved.
FIG. 20 is a schematic diagram of the surface treatment layer formed on the inner wall surface of the cylinder at this time. In the figure, reference numeral 18 denotes a surface treatment layer formed on the inner wall surface of the cylinder 4, which is softer and more conformable than the base material (in the experiment, the material of the cylinder and the displacer is cast iron or iron-based metal), A film having a high oil retention, such as a manganese phosphate film.
By forming such a surface treatment layer between the contact part of the cylinder and the displacer, the sliding surface is smoothened by the effect of the conformity of the surface treatment film, and the lubricating property of the sliding part is also improved. It was confirmed that the contact was reduced, and the sliding noise caused by the engagement between the cylinder and the displacer was greatly reduced due to the damping action of the oil film and the like. Other surface treatment methods that exhibit the same effect include a sulfuration and nitriding treatment for a base material of cast iron and steel, and a fluororesin impregnation treatment for anodization of an aluminum alloy. The surface treatment layer may be formed not on the inner wall of the cylinder but on the outer wall of the displacer, and may be formed not only on the sliding portion but also on the entire surface.

【0074】以上、シリンダ4の内周に3箇所のベ−ン
4bをもつ容積形流体機械について説明してきたが、本
発明はこれに限定されるものではなく、ベ−ン4bの数
が2個以上N個の容積形流体機械に拡張される(Nの値
は実用上は8〜10以下となる)。このとき、負の自転
モーメントを発生させる作動室数は少なくとも一つあれ
ば自転モーメントを低減することができるが、不足の場
合負の自転モーメントを発生させる作動室数を増加させ
ても良い。ベ−ンの数Nが実用できる範囲でしだいに多
くなるにしたがって以下のような利点がある。
Although the displacement type fluid machine having three vanes 4b on the inner periphery of the cylinder 4 has been described above, the present invention is not limited to this, and the number of vanes 4b is two. This is expanded to at least N positive displacement fluid machines (the value of N is practically 8 to 10 or less). At this time, the rotation moment can be reduced if the number of working chambers that generate the negative rotation moment is at least one. However, if the number is insufficient, the number of working chambers that generate the negative rotation moment may be increased. There are the following advantages as the number N of vanes increases as much as practical.

【0075】(1)トルク変動が小さくなり、振動・騒
音が低減される。◆ (2)シリンダが同一外径で比較した場合、同じ吸入容
積Vsを確保するためのシリンダ高さが低くなり、圧縮
要素の寸法を小型化できる。◆ (3)ディスプレーサに働く自転モ−メントが小さくな
るため、ディスプレーサとシリンダの摺動部の機械摩擦
損失を低減できるとともに信頼性を向上できる。◆ (4)吸入・吐出配管内の圧力脈動が小さくなり、一層
の低振動、低騒音化を図ることができる。これにより、
医療用や産業用等で要求のある無脈流の流体機械(圧縮
機、ポンプ等)を実現できる。
(1) Torque fluctuation is reduced, and vibration and noise are reduced. (2) When the cylinders are compared with the same outer diameter, the cylinder height for securing the same suction volume Vs is reduced, and the size of the compression element can be reduced. (3) Since the rotation moment acting on the displacer is reduced, the mechanical friction loss of the sliding portion between the displacer and the cylinder can be reduced and the reliability can be improved. (4) The pressure pulsation in the suction / discharge pipe is reduced, and the vibration and noise can be further reduced. This allows
A non-pulsating flow fluid machine (compressor, pump, etc.) required for medical or industrial use can be realized.

【0076】以上説明した容積型流体機械は、冷暖房が
可能なヒ−トポンプサイクルの空調システムに適用でき
る。前述の図3で説明した容積形圧縮機30、室外熱交
換器とその室外ファン、膨張弁、室内熱交換器とその室
内ファン、4方弁から構成されている。容積形圧縮機3
0は、図2に示した作動原理図に従って動作し、圧縮機
を起動することによりシリンダ4とディスプレーサ5間
で作動流体(例えばフロンHCFC22やR407C,
R410A等)の圧縮作用が行われる。
The positive displacement fluid machine described above can be applied to an air conditioning system of a heat pump cycle capable of cooling and heating. It comprises the positive displacement compressor 30, the outdoor heat exchanger and its outdoor fan, the expansion valve, the indoor heat exchanger and its indoor fan, and the four-way valve described in FIG. Displacement compressor 3
0 operates in accordance with the operation principle diagram shown in FIG. 2, and operates the working fluid (for example, CFC HCFC22, R407C, or the like) between the cylinder 4 and the displacer 5 by starting the compressor.
R410A).

【0077】冷房運転の場合、圧縮された高温・高圧の
作動ガスは吐出パイプ14から4方弁を通り室外熱交換
器に流入して、室外ファンの送風作用で放熱、液化し、
膨張弁で絞られ、断熱膨張して低温・低圧となり、室内
熱交換器で室内の熱を吸熱してガス化された後、吸入パ
イプ13を経て容積形圧縮機30に吸入される。
In the cooling operation, the compressed high-temperature and high-pressure working gas flows into the outdoor heat exchanger from the discharge pipe 14 through the four-way valve, and radiates and liquefies by the blowing action of the outdoor fan.
It is throttled by an expansion valve, adiabatically expanded to a low temperature and a low pressure, absorbed by the indoor heat exchanger and gasified, and then sucked into the positive displacement compressor 30 through the suction pipe 13.

【0078】一方、暖房運転の場合は、4方弁を切り換
えることにより冷媒は冷房運転とは逆に流れ、圧縮され
た高温・高圧の作動ガスは吐出パイプ14から4方弁を
通り室内熱交換器に流入して、室内ファンの送風作用で
室内に放熱して、液化し、膨張弁で絞られ、断熱膨張し
て低温・低圧となり、室外熱交換器で外気から熱を吸熱
してガス化された後、吸入パイプ13を経て容積形圧縮
機30に吸入される。
On the other hand, in the heating operation, the refrigerant flows in the opposite direction to the cooling operation by switching the four-way valve, and the compressed high-temperature and high-pressure working gas passes through the four-way valve from the discharge pipe 14 to exchange indoor heat. Into the chamber, radiate heat into the room by the action of the indoor fan, liquefy, squeeze by the expansion valve, adiabatically expand to low temperature and low pressure, and absorb heat from the outside air to gasify by the outdoor heat exchanger After that, it is sucked into the positive displacement compressor 30 through the suction pipe 13.

【0079】また、この容積形圧縮機は冷蔵庫などの冷
凍(冷房)専用サイクルにも適用可能である。
The displacement compressor can be applied to a refrigerating (cooling) dedicated cycle such as a refrigerator.

【0080】容積形圧縮機30を起動することによりシ
リンダ4とディスプレーサ5間で作動流体の圧縮作用が
行われ、圧縮された高温・高圧の作動ガスは吐出パイプ
14から凝縮器に流入して、ファンの送風作用で放熱、
液化し、膨張弁で絞られ、断熱膨張して低温・低圧とな
り、蒸発器で吸熱ガス化された後、吸入パイプ13を経
て容積形圧縮機30に吸入される。ここに、ともに本発
明の容積形圧縮機を搭載しているので、エネルギ効率に
優れ、低振動・低騒音で信頼性の高い冷凍・空調システ
ムが得られる。なお、ここでは容積形圧縮機30として
低圧タイプを例にあげて説明したが、高圧タイプでも同
様に機能し、同様の効果を奏することができる。
By activating the positive displacement compressor 30, the working fluid is compressed between the cylinder 4 and the displacer 5, and the compressed high-temperature and high-pressure working gas flows from the discharge pipe 14 into the condenser. Dissipation of heat by the blowing action of the fan,
It is liquefied, squeezed by an expansion valve, adiabatically expanded to a low temperature and low pressure, is endothermic gasified by an evaporator, and is sucked into a positive displacement compressor 30 through a suction pipe 13. Here, since both of the positive displacement compressors of the present invention are mounted, a highly reliable refrigeration / air-conditioning system with excellent energy efficiency, low vibration and low noise can be obtained. Although the low-pressure type is described as an example of the positive displacement compressor 30 here, the high-pressure type also functions in the same manner and has the same effect.

【0081】これまでに述べた実施形態では、容積形流
体機械として圧縮機を例に挙げて説明したが、本発明は
これ以外にポンプや膨張機、動力機械にも応用すること
ができる。また、本発明では運動形態として、一方(シ
リンダ側)が固定しもう一方(ディスプレーサ)がほぼ
一定の旋回半径で自転せずに公転運動を行う形式とした
が、相対的に上記の運動と等価な運動形態となる両回転
式の容積形流体機械にも適用することができる。
In the embodiments described above, a compressor is described as an example of a positive displacement fluid machine. However, the present invention can be applied to a pump, an expander, and a power machine. Further, in the present invention, one (cylinder side) is fixed and the other (displacer) performs a revolving motion without rotating at a substantially constant turning radius, but is relatively equivalent to the above motion. The present invention can also be applied to a double-rotation type positive displacement fluid machine that has a simple movement form.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ディスプレーサに働く自転モ−メントを軽減して
ディスプレーサとシリンダ間の摩擦損失を低減すること
により、性能向上が図れかつ低騒音で信頼性の高い容積
形流体機械が得られる効果を有する。
As described above in detail, according to the present invention, the rotational moment acting on the displacer is reduced to reduce the friction loss between the displacer and the cylinder, thereby improving the performance and reducing the noise. And a highly reliable positive displacement fluid machine can be obtained.

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

【図1】本発明に係る容積形流体機械を圧縮機に適用し
た密閉形圧縮機の圧縮要素の縦断面図及び平面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view and a plan view of a compression element of a hermetic compressor in which a positive displacement fluid machine according to the present invention is applied to a compressor.

【図2】本発明に係る容積形流体機械の作動原理説明
図。
FIG. 2 is an explanatory view of the operation principle of the positive displacement fluid machine according to the present invention.

【図3】本発明に係る容積形流体機械の縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a positive displacement fluid machine according to the present invention.

【図4】本発明における作動室の容積変化特性図。FIG. 4 is a diagram showing a volume change characteristic of a working chamber according to the present invention.

【図5】本発明におけるガス圧縮トルク変化図。FIG. 5 is a graph showing a change in gas compression torque according to the present invention.

【図6】4条ラップにおける回転軸の回転角と作動室と
の関係を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a rotation angle of a rotation shaft and a working chamber in a four-row wrap.

【図7】3条ラップにおける回転軸の回転角と作動室と
の関係を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a rotation angle of a rotation shaft and a working chamber in the three-row wrap.

【図8】圧縮要素の巻き角が360゜より大きい場合の
動作説明図。
FIG. 8 is an operation explanatory diagram when the winding angle of the compression element is larger than 360 °.

【図9】圧縮要素の巻き角の拡大を説明する図。FIG. 9 is a view for explaining the expansion of the winding angle of the compression element.

【図10】図1に示した容積形流体機械の変形例。FIG. 10 is a modified example of the positive displacement fluid machine shown in FIG. 1;

【図11】本発明のディスプレーサに作用する荷重及び
モ−メント説明図。
FIG. 11 is an explanatory view of a load and a moment acting on the displacer of the present invention.

【図12】圧縮要素の回転軸の回転角と自転モーメント
比との関係を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a rotation angle of a rotation shaft of a compression element and a rotation moment ratio.

【図13】本発明の他の実施形態に係る密閉形圧縮機の
要部縦断面図。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a main part of a hermetic compressor according to another embodiment of the present invention.

【図14】本発明の他の実施形態に係る容積形流体機械
の圧縮要素図。
FIG. 14 is a compression element diagram of a positive displacement fluid machine according to another embodiment of the present invention.

【図15】図14に示した容積形流体機械のディスプレ
ーサに働く軸1回転中の自転モーメント図。
FIG. 15 is a rotation moment diagram during one rotation of a shaft acting on a displacer of the positive displacement fluid machine shown in FIG. 14;

【図16】本発明の別の実施形態に係る容積形流体機械
の圧縮要素図。
FIG. 16 is a compression element diagram of a positive displacement fluid machine according to another embodiment of the present invention.

【図17】図10と図14と図16に示した圧縮要素の
軸1回転中の自転モーメントの比較図。
FIG. 17 is a comparison diagram of the rotation moment of the compression element shown in FIGS. 10, 14, and 16 during one rotation of the shaft.

【図18】図10と図14と図16に示した圧縮要素の
圧力比変化時の自転モーメント比較図。
FIG. 18 is a comparison diagram of the rotation moment when the pressure ratio of the compression element shown in FIGS. 10, 14, and 16 changes.

【図19】図10と図16に示した圧縮要素の回転数に
対する音圧レベルの比較図。
FIG. 19 is a comparison diagram of the sound pressure level with respect to the rotation speed of the compression element shown in FIGS. 10 and 16;

【図20】シリンダ内壁面に形成した表面処理層の模式
図。
FIG. 20 is a schematic view of a surface treatment layer formed on an inner wall surface of a cylinder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…容積形圧縮要素、2…電動要素、3…密閉容器、4
…シリンダ、4a…内周壁、4b…ベ−ン、5…ディス
プレーサ、5a…軸受、5b…貫通穴、6…回転軸、6
a…クランク部、7…主軸受、7a…吸入口、8…副軸
受、8a…吐出口、8b…吐出室、9…吐出弁、10…
吸入カバ−、11…吐出カバ−、12…潤滑油、13…
吸入パイプ、14…吐出パイプ、15…作動室、16…
シ−ル部材、17…吐出通路、18…表面処理層、30
…容積形圧縮機、o…ディスプレーサ中心、o’…シリ
ンダ中心。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Displacement type compression element, 2 ... Electric element, 3 ... Closed container, 4
... Cylinder, 4a ... Inner peripheral wall, 4b ... Vane, 5 ... Displacer, 5a ... Bearing, 5b ... Through hole, 6 ... Rotating shaft, 6
a ... Crank part, 7 ... Main bearing, 7a ... Suction port, 8 ... Sub bearing, 8a ... Discharge port, 8b ... Discharge chamber, 9 ... Discharge valve, 10 ...
Suction cover, 11 ... Discharge cover, 12 ... Lubricating oil, 13 ...
Suction pipe, 14 ... discharge pipe, 15 ... working chamber, 16 ...
Seal member, 17: discharge passage, 18: surface treatment layer, 30
... displacement compressor, o ... center of displacer, o '... center of cylinder.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高尾 邦彦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 関上 和夫 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者 田川 茂太郎 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者 大島 健一 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者 東條 健司 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Kunihiko Takao 502, Kandachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. Within Hitachi, Ltd.Cooling Division (72) Inventor, Shigetaro Tagawa 800, Oda-machi, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Prefecture Inside of Hitachi, Ltd.Cooling Division (72) Cooling and Heating Division (72) Inventor Kenji Tojo 390 Muramatsu, Shimizu-shi, Shizuoka Prefecture Inside Air Conditioning Systems Division, Hitachi, Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】端板間に設けられ平面形状が連続した曲線
で構成される内壁を有するシリンダと、このシリンダの
内壁に対向するように設けられた外壁を有し、回転軸の
回転によって旋回運動したとき前記内壁とこの外壁と前
記端板により複数の作動空間を形成するディスプレーサ
とを備えた容積形流体機械において、前記回転軸の回転
方向をモーメントの負としたとき、前記作動空間はそれ
ぞれ回転軸1回転中に前記ディスプレーサに前記作動空
間内の作動流体の内圧によって負の自転モーメントが作
用し、かつ全ての作動空間による自転モーメントの総和
が回転軸の1回転中において正となるように前記シリン
ダ内壁曲線及び前記ディスプレーサ外壁曲線を形成した
容積形流体機械。
1. A cylinder having an inner wall provided between end plates and having an inner wall composed of a continuous curved plane, and an outer wall provided so as to face the inner wall of the cylinder. In the displacement type fluid machine including the inner wall, the outer wall, and the displacer that forms a plurality of working spaces by the end plate when moved, when the rotation direction of the rotation shaft is a negative moment, the working space is A negative rotation moment acts on the displacer due to the internal pressure of the working fluid in the working space during one rotation of the rotation shaft, and the sum of the rotation moments of all the working spaces becomes positive during one rotation of the rotation shaft. A positive displacement fluid machine in which the cylinder inner wall curve and the displacer outer wall curve are formed.
【請求項2】端板間にディスプレーサとシリンダとを配
置し、前記シリンダ中心と前記ディスプレーサ中心を合
わせたとき前記シリンダ内壁面及び前記ディスプレーサ
外壁面により1つの空間が形成され、前記ディスプレー
サ及び前記シリンダとの位置関係を旋回位置においたと
きは複数の作動空間が形成される容積形流体機械におい
て、前記ディスプレーサを旋回運動させる回転軸の回転
方向をモーメントの負としたとき、前記作動空間はそれ
ぞれ回転軸1回転中に前記ディスプレーサに前記作動空
間内の作動流体の内圧によって負の自転モーメントが作
用し、かつ全ての作動空間による自転モーメントの総和
が回転軸の1回転中において正となるように前記シリン
ダ内壁曲線及び前記ディスプレーサ外壁曲線を形成した
容積形流体機械。
2. A displacer and a cylinder are arranged between end plates, and when the cylinder center and the displacer center are aligned, one space is formed by the cylinder inner wall surface and the displacer outer wall surface, and the displacer and the cylinder are formed. In the displacement type fluid machine in which a plurality of working spaces are formed when the positional relationship with the turning position is set, when the rotating direction of the rotating shaft for swiveling the displacer is set to a negative moment, the working spaces rotate. A negative rotation moment acts on the displacer due to the internal pressure of the working fluid in the working space during one rotation of the shaft, and the sum of the rotation moments of all the working spaces becomes positive during one rotation of the rotating shaft. A positive displacement fluid machine in which a cylinder inner wall curve and the displacer outer wall curve are formed.
【請求項3】端板間にディスプレーサとシリンダとを配
置し、前記シリンダ中心と前記ディスプレーサ中心を合
わせたとき前記シリンダ内壁面及び前記ディスプレーサ
外壁面により1つの空間が形成され、前記ディスプレー
サ及び前記シリンダとの位置関係を旋回位置においたと
きは複数の作動空間が形成される容積形流体機械におい
て、前記シリンダ内壁面に複数箇所の自転防止区間を備
え、この自転防止区間でのみ前記シリンダと前記ディス
プレーサが接触摺動する容積形流体機械。
3. A displacer and a cylinder are disposed between end plates, and when the cylinder center and the displacer center are aligned, one space is formed by the cylinder inner wall surface and the displacer outer wall surface, and the displacer and the cylinder are formed. In the displacement type fluid machine in which a plurality of working spaces are formed when the positional relationship with the rotation position is provided, a plurality of rotation preventing sections are provided on the inner wall surface of the cylinder, and the cylinder and the displacer are provided only in the rotation preventing section. Is a positive displacement fluid machine that slides in contact.
【請求項4】端板間にディスプレーサとシリンダとを配
置し、前記シリンダ中心と前記ディスプレーサ中心を合
わせたとき前記シリンダ内壁面及び前記ディスプレーサ
外壁面により1つの空間が形成され、前記ディスプレー
サ及び前記シリンダとの位置関係を旋回位置においたと
きは複数の作動空間が形成される容積形流体機械におい
て、前記ディスプレーサを旋回運動させる回転軸のある
回転角で、前記複数の作動空間のうち少なくとも一つの
作動空間の内圧荷重による前記ディスプレーサへの回転
モーメントが他の作動空間の回転モーメントと反対の回
転モーメントとなるように前記シリンダ内壁形状及び前
記ディスプレーサ外壁形状とした容積形流体機械。
4. A displacer and a cylinder are disposed between end plates, and when the cylinder center and the displacer center are aligned, one space is formed by the cylinder inner wall surface and the displacer outer wall surface, and the displacer and the cylinder are formed. In the displacement type fluid machine in which a plurality of working spaces are formed when the positional relationship with the swirling position is set, at least one of the plurality of working spaces is operated at a rotation angle of a rotating shaft for rotating the displacer. A positive displacement fluid machine having the cylinder inner wall shape and the displacer outer wall shape such that a rotational moment to the displacer due to an internal pressure load in a space has a rotational moment opposite to a rotational moment in another working space.
【請求項5】端板間にディスプレーサとシリンダとを配
置し、前記シリンダ中心と前記ディスプレーサ中心を合
わせたとき前記シリンダ内壁面及び前記ディスプレーサ
外壁面により1つの空間が形成され、前記ディスプレー
サ及び前記シリンダとの位置関係を旋回位置においたと
きは複数の空間が形成され、前記シリンダに対する前記
ディスプレーサ自身の相対的な回転運動を阻止する自転
防止機構を備えた容積形流体機械において、前記ディス
プレーサを旋回運動させて作動流体を圧縮したとき、圧
縮反力によって前記ディスプレーサに働くモーメントが
一定方向になるように前記シリンダの内壁面及び前記デ
ィスプレーサの外壁面を形成して前記自転防止機構とし
た容積形流体機械。
5. A displacer and a cylinder are arranged between end plates, and when the cylinder center and the displacer center are aligned, one space is formed by the cylinder inner wall surface and the displacer outer wall surface, and the displacer and the cylinder are formed. In a positive displacement fluid machine having a rotation preventing mechanism for preventing relative rotation of the displacer itself with respect to the cylinder, a plurality of spaces are formed when the positional relationship with When the working fluid is compressed in such a manner, the inner wall surface of the cylinder and the outer wall surface of the displacer are formed so that the moment acting on the displacer due to the compression reaction force is in a fixed direction, and the positive displacement fluid machine is used as the rotation preventing mechanism. .
【請求項6】端板間に平面形状が連続した曲線で構成さ
れる内壁を有するシリンダと、このシリンダの内壁に対
向するように設けられた外壁を有し、旋回運動したとき
前記内壁とこの外壁と前記端板により複数の作動空間を
形成するディスプレーサとを備えた容積形流体機械にお
いて、作動流体の内圧等によって前記ディスプレーサに
働くモーメントが一定方向となるように前記シリンダ内
壁及び前記ディスプレーサ外壁曲線を形成し、冷蔵庫用
圧縮機とした容積形流体機械。
6. A cylinder having an inner wall formed between a pair of end plates and having a continuous planar shape, and an outer wall provided so as to oppose the inner wall of the cylinder. In a displacement type fluid machine including an outer wall and a displacer forming a plurality of working spaces by the end plate, the cylinder inner wall and the displacer outer wall curve are such that a moment acting on the displacer due to an internal pressure of a working fluid or the like becomes a fixed direction. A positive displacement fluid machine formed as a compressor for a refrigerator.
【請求項7】端板間に平面形状が連続した曲線で構成さ
れる内壁を有するシリンダと、このシリンダの内壁に対
向するように設けられた外壁を有し、旋回運動したとき
前記内壁とこの外壁と前記端板により複数の作動空間を
形成するディスプレーサとを備えた容積形流体機械にお
いて、作動流体の内圧等によって前記ディスプレーサに
働くモーメントの方向が変化するように前記シリンダ内
壁及び前記ディスプレーサ外壁曲線を形成し、冷蔵庫用
圧縮機とした容積形流体機械。
7. A cylinder having an inner wall between a pair of end plates, the inner surface of which is formed by a continuous curved line, and an outer wall provided so as to face the inner wall of the cylinder. In a displacement type fluid machine including an outer wall and a displacer forming a plurality of working spaces by the end plate, the cylinder inner wall and the displacer outer wall curve are changed so that a direction of a moment acting on the displacer changes due to an internal pressure of a working fluid or the like. A positive displacement fluid machine formed as a compressor for a refrigerator.
【請求項8】端板間に平面形状が連続した曲線で構成さ
れる内壁を有するシリンダと、このシリンダの内壁に対
向するように設けられた外壁を有し、旋回運動したとき
前記内壁とこの外壁と前記端板により複数の空間を形成
するディスプレーサとを備えた容積形流体機械におい
て、少なくとも前記シリンダの内壁あるいは前記ディス
プレーサの外壁のいずれか一方の表面に表面処理層を設
けた容積形流体機械。
8. A cylinder having an inner wall formed between a pair of end plates and having a continuous curved plane, and an outer wall provided so as to face the inner wall of the cylinder. In a displacement type fluid machine including an outer wall and a displacer forming a plurality of spaces by the end plate, a displacement type fluid machine provided with a surface treatment layer on at least one of the inner wall of the cylinder and the outer wall of the displacer. .
【請求項9】端板間に平面形状が連続した曲線で構成さ
れる内壁を有するシリンダと、このシリンダの内壁に対
抗するように設けられた外壁を有し、旋回運動したとき
前記内壁とこの外壁と前記端板により複数の空間を形成
するディスプレーサとを備えた容積形流体機械におい
て、少なくとも前記シリンダの内壁あるいは前記ディス
プレーサの外壁のいずれか一方の表面に母材よりも軟質
の皮膜を形成した容積形流体機械。
9. A cylinder having an inner wall between end plates and having a plane shape formed by a continuous curve, and an outer wall provided so as to oppose the inner wall of the cylinder. In a displacement type fluid machine including an outer wall and a displacer forming a plurality of spaces by the end plate, a film softer than a base material is formed on at least one of the inner wall of the cylinder and the outer wall of the displacer. Positive displacement fluid machinery.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010164038A (en) * 2009-01-19 2010-07-29 Daikin Ind Ltd Expander
JP2014109243A (en) * 2012-12-03 2014-06-12 Ricchisutoon:Kk Scroll liquid pump

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