JPS59145379A - 流体機械 - Google Patents
流体機械Info
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- JPS59145379A JPS59145379A JP1603483A JP1603483A JPS59145379A JP S59145379 A JPS59145379 A JP S59145379A JP 1603483 A JP1603483 A JP 1603483A JP 1603483 A JP1603483 A JP 1603483A JP S59145379 A JPS59145379 A JP S59145379A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- working chamber
- piston
- fluid
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
- F04C28/16—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using lift valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/005—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 changing the phase relationship of two working pistons in one working chamber or the phase-relationship of a piston and a driven distribution member
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
不発明はポンプや圧縮機等の様に非圧縮性流体や圧縮性
流体の搬送に供する流体機械に関し、殊に原動機によっ
て回転駆動されるシャフトの回転速IJJをピストンの
往復運動に変換し、該ピストンの往復運動によって流体
搬送作用を招起する、いわゆる往復動ピストン型の圧縮
機に関する。
流体の搬送に供する流体機械に関し、殊に原動機によっ
て回転駆動されるシャフトの回転速IJJをピストンの
往復運動に変換し、該ピストンの往復運動によって流体
搬送作用を招起する、いわゆる往復動ピストン型の圧縮
機に関する。
従来のこの椙流体機械において、往復動するピストンを
持つものでは、米国特許3,781,135号明細1!
IF (F’1led:MaY19. ’72:In
ventoryC1audeH0Nike−111に示
される如く、シリンダは(ml定されるのが常である。
持つものでは、米国特許3,781,135号明細1!
IF (F’1led:MaY19. ’72:In
ventoryC1audeH0Nike−111に示
される如く、シリンダは(ml定されるのが常である。
この為、シャフトの回転運動をピストンの往復運動に変
換するクランク機構が複雑で部品点数が多く圧縮機に占
める占有容積も大きかった。
換するクランク機構が複雑で部品点数が多く圧縮機に占
める占有容積も大きかった。
これに対し、米国!許第3,200,797号明細書く
F目edHk(1g、 29. ’62 : 工nve
ntor ;)(OralD目1enberg)に示さ
れる如く、内燃IF!に関の分野ではピストンが滑合す
るシリンダ自体を機体の外郭内で回転される様に構成し
、シリンダ自体をピストンの往復運動をシャフトの回転
運動に変換する為のクランク機構の一部に兼用して、ク
ランク機構を簡単な構造にすることが苅られている。
F目edHk(1g、 29. ’62 : 工nve
ntor ;)(OralD目1enberg)に示さ
れる如く、内燃IF!に関の分野ではピストンが滑合す
るシリンダ自体を機体の外郭内で回転される様に構成し
、シリンダ自体をピストンの往復運動をシャフトの回転
運動に変換する為のクランク機構の一部に兼用して、ク
ランク機構を簡単な構造にすることが苅られている。
本発明の目的は、クランク機構の構造が簡単で、全体の
部品点数が少なく、またクランク機構の占有容積も少な
い往復動ピストン型の流体機械を得るにある。
部品点数が少なく、またクランク機構の占有容積も少な
い往復動ピストン型の流体機械を得るにある。
本発明の特徴はピストンが滑合するシリンダボアを有す
るシリンダを機体の外郭内に回転可能に支承し、シリン
ダの回転によりシリンダボアとシリング周面とが交互に
通過する外郭部の壁面に吸入ボートと吐出ボートとを開
口し、シリンダの回転によって容積変化するところのピ
ストン頭部、ボア内壁及び外郭の内周面とによって囲ま
れた作動室を、前記吸入ボートと吐出ボートに交互に連
通ずることによって前記吸入ボートから吐出ボートへ流
体を搬送する様にした点にある。
るシリンダを機体の外郭内に回転可能に支承し、シリン
ダの回転によりシリンダボアとシリング周面とが交互に
通過する外郭部の壁面に吸入ボートと吐出ボートとを開
口し、シリンダの回転によって容積変化するところのピ
ストン頭部、ボア内壁及び外郭の内周面とによって囲ま
れた作動室を、前記吸入ボートと吐出ボートに交互に連
通ずることによって前記吸入ボートから吐出ボートへ流
体を搬送する様にした点にある。
不発明の一実施例を第1図乃至第3図に基づき詳説する
。
。
機体の外郭を形成するシェルlは、内部に円筒状壁面1
aで囲まれた円筒状空間を有する。
aで囲まれた円筒状空間を有する。
シェル1の両端は、サイドプレー)2a、2bで閉じら
れて、シェルl内の空間は実質的に閉じられた空間とな
る。
れて、シェルl内の空間は実質的に閉じられた空間とな
る。
シェル1内に挿入される円筒シリンダ3は2つの直交す
るボア4a、4bを有する。
るボア4a、4bを有する。
ボア4a、4bには双頭ピストン5a、5bがそれぞれ
挿入される。
挿入される。
双頭ピストン5a、5bの各頭部にシリンダ3の外周面
の一部を成す曲面形状に切削加工される。
の一部を成す曲面形状に切削加工される。
シリンダ3の中心にはシャフト7の挿入用の孔3aが貫
設されていて、シリンダ3の両端面の孔3aのまわりに
はベアリング6a、6bの内輪が固定さnる環状突起3
b、3Cが一体に形成されている。
設されていて、シリンダ3の両端面の孔3aのまわりに
はベアリング6a、6bの内輪が固定さnる環状突起3
b、3Cが一体に形成されている。
ベアリング6a、6bの外輪はサイドプレート2a、2
bの両端面に形成され几環状突起2c。
bの両端面に形成され几環状突起2c。
2dの内周に固定されている。
サイドプレー)2a、2.bの環状突起2C。
2dの外周はシェルlの円筒状壁面1aの両端に嵌入さ
れ、この環状突起2C,2dと、サイドプレー)2a、
2bのフランジ都2e、2fとの接触する部分にはシー
ルリング2g、2hが設けられ、各4本のねじ23,2
jでサイドプレート2a、2bがシェルの耳1b、IC
にねじ止めされる時、両者間をシールする。
れ、この環状突起2C,2dと、サイドプレー)2a、
2bのフランジ都2e、2fとの接触する部分にはシー
ルリング2g、2hが設けられ、各4本のねじ23,2
jでサイドプレート2a、2bがシェルの耳1b、IC
にねじ止めされる時、両者間をシールする。
一点鎖gtはシェルlの内部全問の中心軸線及び円筒状
シリンダ30回転中心軸を示し、ベアリング6a、6b
の回転中心はこの軸線tに一致する。
シリンダ30回転中心軸を示し、ベアリング6a、6b
の回転中心はこの軸線tに一致する。
サイドプレー)2a、2bの内部にはもう一対別のベア
リング8a、8bが固定されている。
リング8a、8bが固定されている。
ベアリングsa、sbはベアリング6a、6bの外側で
、且つシリンダ3の外側に位置する。
、且つシリンダ3の外側に位置する。
ベアリングga、8bの内輪はシャフト70回転を受け
るべくシャフト7に圧入されている。
るべくシャフト7に圧入されている。
シャフト7はシリンダ3を軸方向に貫通し、その一端は
ベアリング8bの内輪に支承され、他端はベアリング8
aの内輪に支承されると共にサイドプレート2aの内部
に形成されたシャフトシール室9を介して機体の外部に
突出している。
ベアリング8bの内輪に支承され、他端はベアリング8
aの内輪に支承されると共にサイドプレート2aの内部
に形成されたシャフトシール室9を介して機体の外部に
突出している。
9a、9bはシャフトシール装置を構成する固足壌と摺
動子を示す。
動子を示す。
シャフト7はシリンダ30回転中心(軸?f4t)に対
して第2図、3図に示す如く寸法Sだけ図面上側に偏心
した位置に回転中心(軸線m及び点Pで示す)t−有す
る。
して第2図、3図に示す如く寸法Sだけ図面上側に偏心
した位置に回転中心(軸線m及び点Pで示す)t−有す
る。
5C〜5eはシャフト7を通す為にシリンダ3に貫設さ
れた通孔の−sを示す。
れた通孔の−sを示す。
ボア4a、4bに滑動可能に挿入されるピストン5a、
5bにもシャフト7が貫通する孔5f。
5bにもシャフト7が貫通する孔5f。
5gが形成さnている。
シャフト7にはピストン5a、5b(軸方向中心位置に
あたる部分に対応してカム7a、7bが一体に形成され
て匹る。
あたる部分に対応してカム7a、7bが一体に形成され
て匹る。
カム7a、7bは互いに180°ずれた位置に膨出部が
来る様形成されている。
来る様形成されている。
カム7a、7bはいずれもシャフト70回転中心から寸
法Sだけ偏心した位置に中心を有する。
法Sだけ偏心した位置に中心を有する。
カム7a、7brjそれぞれピストン5a、5bの孔5
f、5gの中に回転できる様に挿入される。
f、5gの中に回転できる様に挿入される。
第3図、4図に基づいて作動原理を説明する。
第3図、4図において0はシリンダ30回転中心合、P
はシャフト70回転中心を、Qはカムの中心点をそれぞ
れ示す。
はシャフト70回転中心を、Qはカムの中心点をそれぞ
れ示す。
シリンダ3とシャフト7とはそれぞれベアリング6a、
6b及び8a、8bによってシェルに支承されているの
でその回転中心は固定されている。
6b及び8a、8bによってシェルに支承されているの
でその回転中心は固定されている。
シャフト7が第3,4図矢印方向に回転すると、カム7
によってピストン5aは図面右方に向う力を受ける。
によってピストン5aは図面右方に向う力を受ける。
この力はピストン5aとシリンダ3との組体をシャフト
7の回転方向と同じ方向に回転させる。
7の回転方向と同じ方向に回転させる。
第4図(b)に示す如くシャフト7が90°回転してシ
ャフト7の回転中心Pとカムの中心点Qとを通る軸線が
基線Yに対して90度の角を成す状態になった時シリン
ダ3は45度回転し、シリンダボア4aの中心軸線(点
0.Qを通る軸線)は基線Yに対して45度の角度を成
す。
ャフト7の回転中心Pとカムの中心点Qとを通る軸線が
基線Yに対して90度の角を成す状態になった時シリン
ダ3は45度回転し、シリンダボア4aの中心軸線(点
0.Qを通る軸線)は基線Yに対して45度の角度を成
す。
この時ピストン5aはシリンダボア4a内をボこのスト
ロークはカム7aの偏心量Sよりも短い。
ロークはカム7aの偏心量Sよりも短い。
その結果シリンダボア4a内でピストン5a、の応する
分だけ減少し、空間内部の流体が圧縮される。
分だけ減少し、空間内部の流体が圧縮される。
この時逆にピストン5aHの頭部とシェルlとのする容
積の作動室4alが形成される。同時にそれまでシリン
ダ30周壁によって閉じられていた吸入ボー)10が作
動室4aHに開口し、作動室4a1に吸入口1d、通路
ICを通って流体が吸入される。
積の作動室4alが形成される。同時にそれまでシリン
ダ30周壁によって閉じられていた吸入ボー)10が作
動室4aHに開口し、作動室4a1に吸入口1d、通路
ICを通って流体が吸入される。
第4図(C)に示す如くシャフト7が180度回転して
カム7aの中心Qがシリンダ3の回転中心に重る位置に
来ると、シリンダ3は90度回転し、ピストン5aはボ
ア4 a、内を作動室4ariftllへ第4図(a)
の位置から1/2ストロークだけ変位する。
カム7aの中心Qがシリンダ3の回転中心に重る位置に
来ると、シリンダ3は90度回転し、ピストン5aはボ
ア4 a、内を作動室4ariftllへ第4図(a)
の位置から1/2ストロークだけ変位する。
その結果作動室4a、では流体が1/2の容積に圧縮嘔
れ一方作動室4町内には(b)の(2+4) 倍流体
が吸入される。
れ一方作動室4町内には(b)の(2+4) 倍流体
が吸入される。
この時作動室4a2はシェル1に設けた吐出ボー)11
に連通し、圧縮された流体は吐出ボート11から第3図
の吐出弁機構1gを介して吐出され、通路1hから吐出
口1iに至る。
に連通し、圧縮された流体は吐出ボート11から第3図
の吐出弁機構1gを介して吐出され、通路1hから吐出
口1iに至る。
シャフト7が更に90度回転し7て第4図(d)の位置
までシリンダ3が回転するとピストン5aは更少させ、
作動室48gの容積金増大させる。
までシリンダ3が回転するとピストン5aは更少させ、
作動室48gの容積金増大させる。
かくしてシャフト7が360度回転した第4図(e)の
状態ではシリンダ周面によって吸入ボート10と吐出ボ
’:3ト11とが閉じられる。
状態ではシリンダ周面によって吸入ボート10と吐出ボ
’:3ト11とが閉じられる。
その結果この位置が作動室4alの最大容積位置となる
。この時、ピストンはシリンダが90度回転する毎に寸
法2Sだけストロークするので、シリンダが180°
回転した(elの状態ではピストンは4Sだけストロー
クしたことになる。
。この時、ピストンはシリンダが90度回転する毎に寸
法2Sだけストロークするので、シリンダが180°
回転した(elの状態ではピストンは4Sだけストロー
クしたことになる。
更にシャフト7が回転をつづけるとこんどは作動室4町
の容積が減少、作動室4a2の容積が増大し、シャフト
が360度回転すると第4図(a)の状態に戻りこれで
、各作動室4at+48zが吸入・圧縮の一工程を終了
する。
の容積が減少、作動室4a2の容積が増大し、シャフト
が360度回転すると第4図(a)の状態に戻りこれで
、各作動室4at+48zが吸入・圧縮の一工程を終了
する。
従って、シャフト7が2回転するとシリンダ3が一回転
し、ピストン5aがボア4内を一往復する。
し、ピストン5aがボア4内を一往復する。
結局、このクランク機構ではシャフトの回転の1/20
角速厩でシリンダが回転し、ピストンが往復動する。
角速厩でシリンダが回転し、ピストンが往復動する。
その結果、シャフト金従来の流体機械のシャフトの2倍
の回転数で回転させれば、シャフトを回転させるのに必
要な駆動トルク(t7’cはシャフト1回転当りの所要
仕事量)は半分となりシャフトを回転させる為の原動機
として高速型のものが使用でき、結局小型の原動機が使
用できる。
の回転数で回転させれば、シャフトを回転させるのに必
要な駆動トルク(t7’cはシャフト1回転当りの所要
仕事量)は半分となりシャフトを回転させる為の原動機
として高速型のものが使用でき、結局小型の原動機が使
用できる。
例えば卓両全調機の冷凍サイクル全構成する圧縮機に適
用した場合はエンジンの回転力を圧縮機に伝えるのにV
ベルトとプーリとを用いているが、圧縮機のシャツトラ
従来の2倍速で回転名せる為にはプーリ比を大きくとる
必要がある。これは圧縮機側のプーリを小径にできるこ
とであり、回転力伝堰m構の小型化が可能になることを
意味している。
用した場合はエンジンの回転力を圧縮機に伝えるのにV
ベルトとプーリとを用いているが、圧縮機のシャツトラ
従来の2倍速で回転名せる為にはプーリ比を大きくとる
必要がある。これは圧縮機側のプーリを小径にできるこ
とであり、回転力伝堰m構の小型化が可能になることを
意味している。
更に圧縮機のシャフトの入力端には電磁クラッチが設け
られていてエンジンの回転力の伝達を電磁り2ツテで伝
達遮断可能に構成されているが、圧縮機の駆動トルクを
上述の如く小さくできるということはクラッチの摩擦面
に作用する剪断トルクも小さいということになり、クラ
ッチの電磁吸引力も小さくてすむ。その結果電磁吸引力
を発生する電磁石装置やg振板を小さくできる。上述の
プーリはこの′+taクラッチに形成されているので、
プーリが小径化できることと電磁石装置やs/1擦板金
小さくできることにより、伝達機構、即ち電磁クラッチ
を小型化できる。
られていてエンジンの回転力の伝達を電磁り2ツテで伝
達遮断可能に構成されているが、圧縮機の駆動トルクを
上述の如く小さくできるということはクラッチの摩擦面
に作用する剪断トルクも小さいということになり、クラ
ッチの電磁吸引力も小さくてすむ。その結果電磁吸引力
を発生する電磁石装置やg振板を小さくできる。上述の
プーリはこの′+taクラッチに形成されているので、
プーリが小径化できることと電磁石装置やs/1擦板金
小さくできることにより、伝達機構、即ち電磁クラッチ
を小型化できる。
ここで、この実施例では作動室が最大容積位置になる位
置からシリンダが90度近く回転するまで吐出ボートと
作動室とが連通しない様に構成したがこれは流体を所定
の圧縮比で圧縮する為であって圧縮比に応じて吐出ボー
トと作動室との連通開始位置は自由に選択できる。
置からシリンダが90度近く回転するまで吐出ボートと
作動室とが連通しない様に構成したがこれは流体を所定
の圧縮比で圧縮する為であって圧縮比に応じて吐出ボー
トと作動室との連通開始位置は自由に選択できる。
非圧縮流体を搬送する場合は第4図(a)の破線11’
で示す如く吐出ボートを作動室の最大容積位置直後から
作動室に連通ずる様に構成することができる。
で示す如く吐出ボートを作動室の最大容積位置直後から
作動室に連通ずる様に構成することができる。
また、ピストンの変位量は、カム7 a (7b)の偏
心量Sの4倍となシ、従来の往復動ピストンを備えた流
体機械のクランク機構においてはビストンの変位前は、
クランクシャフトとクランクビン(不来施例のカムに相
当)との偏心量の2倍であるから、従来の2倍の変位が
得られる。
心量Sの4倍となシ、従来の往復動ピストンを備えた流
体機械のクランク機構においてはビストンの変位前は、
クランクシャフトとクランクビン(不来施例のカムに相
当)との偏心量の2倍であるから、従来の2倍の変位が
得られる。
第4図(a)′〜(e)′はピストン5bの作動の様子
を示すもので、ピストン5bはピストン5aに対してシ
リンダの回転角で90度だけ進んだ状態をとる。
を示すもので、ピストン5bはピストン5aに対してシ
リンダの回転角で90度だけ進んだ状態をとる。
従って第4図(a)′は第4図(C)に対応しくb)′
は(d)に、(C〕′は(e)にそれぞn対応し、(d
)′及び(e〕′は(e)の状態からシリンダの回転角
度でそれぞれ45度、90度進んだ状態にある。
は(d)に、(C〕′は(e)にそれぞn対応し、(d
)′及び(e〕′は(e)の状態からシリンダの回転角
度でそれぞれ45度、90度進んだ状態にある。
吸入圧縮作用については第4図(a)〜(e)で説明し
たのとまったく同一である。
たのとまったく同一である。
第5図〜第7図に改良されfC実施例を示す。
改良さ!1.fc、実施例ではカム7a、7bがニード
ルベアリング13a、13b’i介してピストン5a、
5bの孔5f、5gK嵌入されている。
ルベアリング13a、13b’i介してピストン5a、
5bの孔5f、5gK嵌入されている。
これによって、カムと孔との間の摩擦損失が低減でき回
転がスムースになる。また摩擦熱の発生も低減できるし
、潤滑油も少量で足りる。
転がスムースになる。また摩擦熱の発生も低減できるし
、潤滑油も少量で足りる。
改良された実施例では、吐出弁機構1gが廃止されてい
る。これは、吐出ボートの位置までシリンダボアが回転
するまで、シリンダ自体の局面がボート全閉じる機能合
有し、あたかも吐出弁の如く作用するからである。そし
て圧縮比は、吐出ボートの開口位置とボートの径によっ
て任意に決ボされる。
る。これは、吐出ボートの位置までシリンダボアが回転
するまで、シリンダ自体の局面がボート全閉じる機能合
有し、あたかも吐出弁の如く作用するからである。そし
て圧縮比は、吐出ボートの開口位置とボートの径によっ
て任意に決ボされる。
更にこの実施例ではシャ・フトの強度を低下させること
なく、機体の外径をできるだけ小さくする工夫がなされ
ている。
なく、機体の外径をできるだけ小さくする工夫がなされ
ている。
第1図に示す実施例のシャフト7とカム7a(7b)と
の関係は第8図に示す如くシャフト径をφd6、シャフ
トとカムの偏心量を8とするとカム7 a (7b)の
径φd、は φd、≧φd、+28 ・・・・・・・・・
・・・・・・(11となる。
の関係は第8図に示す如くシャフト径をφd6、シャフ
トとカムの偏心量を8とするとカム7 a (7b)の
径φd、は φd、≧φd、+28 ・・・・・・・・・
・・・・・・(11となる。
シャフトの強度全保持しつつビストンストローク(Sの
4倍)を確保する為にはカム径d、に相当な太き名にな
る。
4倍)を確保する為にはカム径d、に相当な太き名にな
る。
ところでピストンのカム挿入孔5f、5gの径が小さく
できればその分ピストンの軸長を短編できる。
できればその分ピストンの軸長を短編できる。
また第2図、m6図に示すダロくシリンダボア4a、4
bUシリンダ3のシャフト挿入孔5Cの端面を下死点と
する。従ってシャフト挿入孔5Cを小さくできれば、ビ
ストンストロークが1司じ場合その分だけ機体の外径を
小さくすることができる。
bUシリンダ3のシャフト挿入孔5Cの端面を下死点と
する。従ってシャフト挿入孔5Cを小さくできれば、ビ
ストンストロークが1司じ場合その分だけ機体の外径を
小さくすることができる。
そこで、カム7 a (7b)の膨出部のちょうど反対
側がシャフト7の外径よりシャフトの中心側になる様偏
心量を変えないでカム径を小さくシ、且つピストン組込
み用の逃げ7C〜7el力ム膨出部と反対側のカム周辺
のシャフト周面に形成した。
側がシャフト7の外径よりシャフトの中心側になる様偏
心量を変えないでカム径を小さくシ、且つピストン組込
み用の逃げ7C〜7el力ム膨出部と反対側のカム周辺
のシャフト周面に形成した。
シャフトの組込みについて第9図に基づき説明する。実
施例ではピストンのカム挿入孔のit小さくできた分を
利用してベアリング13a、13bを孔5f、5gに圧
入しである。結局ベアリングの内径がカム7a、7bの
外径と等しくなっている。
施例ではピストンのカム挿入孔のit小さくできた分を
利用してベアリング13a、13bを孔5f、5gに圧
入しである。結局ベアリングの内径がカム7a、7bの
外径と等しくなっている。
第9図においてシャフト7は固定、ピストン5a、5b
はそれぞれシリンダ3のボア4a。
はそれぞれシリンダ3のボア4a。
4bに挿入されているが第9図で″はシリンダは図示さ
れていない。
れていない。
シリンダ3のシャフト挿入孔5Cにシャフト7のカム7
b側端を挿入し、シリンダ3を図面左方に送る。
b側端を挿入し、シリンダ3を図面左方に送る。
第9図(a)に示す如くピストン5aが逃げ7dに対応
する位置に米た時ベアリング13aが逃げ7dに当接す
る様にシリンダ3を移動させる。この状態で第9図(b
)に示す如くシリンダ3を図面左方に送シ込めばピスト
ン5aはカム7bi通過して逃げ7Cに対応する位1[
で移動する。
する位置に米た時ベアリング13aが逃げ7dに当接す
る様にシリンダ3を移動させる。この状態で第9図(b
)に示す如くシリンダ3を図面左方に送シ込めばピスト
ン5aはカム7bi通過して逃げ7Cに対応する位1[
で移動する。
次にピストン5a1時計方向に回転させながらシリンダ
3を更に左方に送り込めば第9図(d)に示す如くピス
トン5aは逃げ7eに対応する位置に、ピストン5bは
逃げ7dに対応する位置に移動する。
3を更に左方に送り込めば第9図(d)に示す如くピス
トン5aは逃げ7eに対応する位置に、ピストン5bは
逃げ7dに対応する位置に移動する。
ここで第9図(e)の如くシリンダ3?]l−上方に移
動してベアリング13aを逃げ7eに当接させると共に
ピストン5bt−下方に押し下げてベアリング13bを
逃げ7dに当接させる。
動してベアリング13aを逃げ7eに当接させると共に
ピストン5bt−下方に押し下げてベアリング13bを
逃げ7dに当接させる。
この状態でシリンダ3を左方に送り込めば、第9図(f
)に示す如く2つのピストン5a、5bがカム7a、7
bに装着される。
)に示す如く2つのピストン5a、5bがカム7a、7
bに装着される。
かくの如く、シャフトを固定してシリンダを一方向に送
υながらシリンダ及びピストンを上下、及び回転させる
だけでシャフトの組込みができ、組立の自動化も可能に
なる。
υながらシリンダ及びピストンを上下、及び回転させる
だけでシャフトの組込みができ、組立の自動化も可能に
なる。
ここで、逃げ7C〜7dがなかった場合について第9図
(a)を用いて説明すると、第9図(a)で逃げ7dの
寸法tだけシリンダが上方に持ち上げられたとすると、
ベアリング13aはカム7bの影出部にぶつかってシリ
ンダを左方に送り込めないことになる。この逃げを設け
ることは、ピストンのカム挿入孔の(Le小さくする上
で必ず必要である。
(a)を用いて説明すると、第9図(a)で逃げ7dの
寸法tだけシリンダが上方に持ち上げられたとすると、
ベアリング13aはカム7bの影出部にぶつかってシリ
ンダを左方に送り込めないことになる。この逃げを設け
ることは、ピストンのカム挿入孔の(Le小さくする上
で必ず必要である。
かくして、本実施例では、第1〜3図に示す実施例のも
のと同一の外径にもかかわらずカムとピストンの間にベ
アリングを介在させることができた。
のと同一の外径にもかかわらずカムとピストンの間にベ
アリングを介在させることができた。
また、カムの外径を小さくできたので、カム挿入孔5C
を第1実施例のものより小さくでき、ボアの下死点をよ
り中心側に移すことができる。従ってベアリングを介在
嘔せないでその分だけピストンの軸長を短縮すれば、機
体の外径を小さくできる。
を第1実施例のものより小さくでき、ボアの下死点をよ
り中心側に移すことができる。従ってベアリングを介在
嘔せないでその分だけピストンの軸長を短縮すれば、機
体の外径を小さくできる。
更に第2の実施例では吸入通路が1e1とlegとの2
つの通路に分岐され、それぞれの通路は吸入工程の直後
に開口する吸入ボー)10a及び吸入工程の中間位置で
作動室に連通する吸入ボート10bに連通している。
つの通路に分岐され、それぞれの通路は吸入工程の直後
に開口する吸入ボー)10a及び吸入工程の中間位置で
作動室に連通する吸入ボート10bに連通している。
そして、吸入ボートlObに連通する通路1e2の途中
に流路開閉弁12が設置されている。
に流路開閉弁12が設置されている。
この構成はシリンダボア4bに連通ずる吸入通路につい
ても同様に構成されている。
ても同様に構成されている。
この流路開閉弁12を切換制御することによって流体機
械の容t’を制御できる。
械の容t’を制御できる。
以下その動作全第10図、11図に基づいて説明する。
第10図は流路開閉弁12が21il路1e2を開いて
いる時の動作を示す。
いる時の動作を示す。
第1O図(a)の状態からシリンダ3が時計方向に回転
をはじめるとピストン5alの頭部とシェル内壁面との
間に作動室4a1が形成され、それまでシリンダ3の周
面で閉じられていた吸入ボート10aがこの作動室4a
lに連通して作動室4aHにおける吸入工程が開始する
。
をはじめるとピストン5alの頭部とシェル内壁面との
間に作動室4a1が形成され、それまでシリンダ3の周
面で閉じられていた吸入ボート10aがこの作動室4a
lに連通して作動室4aHにおける吸入工程が開始する
。
第1θ図(b)はシリンダ3が45度回転した状態を示
す。
す。
シリンダ3が第10図(a)の状態から90度回転する
と第1O図(C)に示す如く吸入ボー)10bが作動室
4alに連通する。その結果この状態では両ボー)1.
Oa、10bから流体が吸入される。
と第1O図(C)に示す如く吸入ボー)10bが作動室
4alに連通する。その結果この状態では両ボー)1.
Oa、10bから流体が吸入される。
更にシリンダ3が回転すると第10図(d)に示すμ口
くシリンダ30周面で吸入ボート10aか閉じられボー
ト10bのみから作動室4a1に流体が吸入される。
くシリンダ30周面で吸入ボート10aか閉じられボー
ト10bのみから作動室4a1に流体が吸入される。
シリンダが18080度回転と吸入ボー) 10a。
10bのいずれもシリンダ3の周面で閉じられ、作!S
室4alにおける吸入工程が終了する。
室4alにおける吸入工程が終了する。
かくして、流路開閉弁12が開いていると作動室が吸入
工程中にある間は吸入ボー)10aか吸入ボート10a
、10bの両方があるいは吸入ボート10bの匹ずれか
から作動室に流体が吸入されることになる。
工程中にある間は吸入ボー)10aか吸入ボート10a
、10bの両方があるいは吸入ボート10bの匹ずれか
から作動室に流体が吸入されることになる。
次に容iを低下させるべく流路開閉弁12を閉じた状態
での機械の動作を第11図に基づき説明する。
での機械の動作を第11図に基づき説明する。
シリンダ30回転によって作動室4a、と吸入ボー)1
0aとが吸入工程の開始直後に連通して流体の吸入が始
まる点は第10図と同じである。
0aとが吸入工程の開始直後に連通して流体の吸入が始
まる点は第10図と同じである。
ところがシリンダが90#回転して第11図(C)に示
す如く吸入ボート10bが作動室に臨む位置に来た時、
通路163が閉じているから、吸入ボート10bからは
流体が吸入されない。
す如く吸入ボート10bが作動室に臨む位置に来た時、
通路163が閉じているから、吸入ボート10bからは
流体が吸入されない。
そnばかりか、シリンダが更に回転して第11図(d)
に示す如くシリンダ局面が吸入ボー)10aを閉じる様
になると、もはや作動m4asには流体の吸入が行われ
ない。
に示す如くシリンダ局面が吸入ボー)10aを閉じる様
になると、もはや作動m4asには流体の吸入が行われ
ない。
この状態でシリンダ3が回転をつづけると、容積の増大
して行く作動室4a1の中で、閉じこめられた流体が膨
張する。
して行く作動室4a1の中で、閉じこめられた流体が膨
張する。
第11図(e)の状態を過ぎると作動室4alは圧縮工
程に入るが、あらかじめ流体が膨張しているので、この
膨張分がなくなるまで実質的に流体の圧縮は生じない。
程に入るが、あらかじめ流体が膨張しているので、この
膨張分がなくなるまで実質的に流体の圧縮は生じない。
従ってこの間は機械にとって実質的には何の仕事もして
ない期間となり、無損失状態である。
ない期間となり、無損失状態である。
これは、吸入通路を絞って容量制御を行う従来の各音1
fjlJ Hの場合に生じる無駄仕事がないので、駆動
エネルギの損失を生じない効果がある。
fjlJ Hの場合に生じる無駄仕事がないので、駆動
エネルギの損失を生じない効果がある。
かくして流路開閉弁12が閉じた場合は、吸入ボー)1
0aが作動室4alに連通している間に吸入され念流体
のみが圧縮され吐出されることになり、吐出流体の容量
が減少し、容量制御が達成される。
0aが作動室4alに連通している間に吸入され念流体
のみが圧縮され吐出されることになり、吐出流体の容量
が減少し、容量制御が達成される。
尚、この流体機械が前掲の自動車空調装置の冷凍サイク
ルを構成する圧縮機として適用される場合は、流路開閉
弁を゛1磁弁で構成し、熱負荷に応じて区磁弁を作動さ
せて容量制御したり、エンジンの回転数が所定値を越え
た時電磁弁を作動させ 1て通路を閉じて容量を制限す
るといった使い方ができる。
ルを構成する圧縮機として適用される場合は、流路開閉
弁を゛1磁弁で構成し、熱負荷に応じて区磁弁を作動さ
せて容量制御したり、エンジンの回転数が所定値を越え
た時電磁弁を作動させ 1て通路を閉じて容量を制限す
るといった使い方ができる。
本実施例では4気筒型の流体機械を説明したが両頭ピス
トンの数を増減して2気筒、6気筒とすることもできる
。
トンの数を増減して2気筒、6気筒とすることもできる
。
以上説明した様に本発明によれば、シェル内で回転する
シリンダ、シリンダ内に1ビ成されたボア、ボアに滑合
するピストン、シリンダをシェル内で回転させつつピス
トンをボア内で往復動させる回転駆動機構を設けると共
に前記ピストンの頭部、シェル内壁及びボア壁面で囲ま
れた作動室の容積が前記シリンダの回転に伴って増減を
繰返す様に構成し、前記作動室の容積の増大中にシェル
に設けた吸入ボートと作動室が連通して作動室内に流体
を吸入し、次いで作MJ室の容積の減少中にシェルに設
けた吐出ボートと作動室が連通して作動室内の流体を吐
出ボートから吐出する如< t4成し、もって吸入ボー
トから吐出ボートへ流体を搬送する様にしているので、
ピストンを往復動させるクランク機@を極めてコンパク
トに少ない部品で構成でき、クランク機構の占有容積の
小さい流体機械を得ることができる。
シリンダ、シリンダ内に1ビ成されたボア、ボアに滑合
するピストン、シリンダをシェル内で回転させつつピス
トンをボア内で往復動させる回転駆動機構を設けると共
に前記ピストンの頭部、シェル内壁及びボア壁面で囲ま
れた作動室の容積が前記シリンダの回転に伴って増減を
繰返す様に構成し、前記作動室の容積の増大中にシェル
に設けた吸入ボートと作動室が連通して作動室内に流体
を吸入し、次いで作MJ室の容積の減少中にシェルに設
けた吐出ボートと作動室が連通して作動室内の流体を吐
出ボートから吐出する如< t4成し、もって吸入ボー
トから吐出ボートへ流体を搬送する様にしているので、
ピストンを往復動させるクランク機@を極めてコンパク
トに少ない部品で構成でき、クランク機構の占有容積の
小さい流体機械を得ることができる。
更に本発明によれば吐出ボートの位置を任意に選ぶこと
によって流体の圧縮比を任意に調整できる効果も得られ
る。
によって流体の圧縮比を任意に調整できる効果も得られ
る。
第1図は本発明になる流体機械の一実施例を示す分解斜
視図、第2図は同横断面図、第3図は第2図のl[l−
111所面図、第4図(a)〜(e)及び(a)′〜(
e)′は本発明になる流体機械の動作原理′t−説明す
る為の図面、第5図は他の実施例の分解斜視図、第6図
は同横断面図、第7図は第6図の■−■断面図、第8図
は第1の実施例のシャフトとカムの形状を示す図面、第
9図(a)〜(f)は第2の実施例のシャフト組込み過
程を説明する為の図面、第1θ図(a)〜(e)及び第
11図(a)〜(e)は第2の実施例の容量制御機構の
動作を説明する為の図面である。 l・・・シェル、3・・・シリンダ、4a、4b81.
ボア、5a、5b・・・両頭ピストン、7・・・シャフ
ト、7a7b・・・カム、10・・・吸入ボート、11
・・・吐出ボート。 手続補正書(自発) 14,1□1 ”! ”)l ”fJ 特許庁長官若杉和夫 殿 !19件の大小 昭和58年特許屑1第16034 号発明の名称
流体機械 補正をする者 市外との関係 特許出願人 名 Mi (51(1+株式会士1 日 立 製 イ乍
所代 理 人 \+、。 補正の月象 明細書の発明の詳細な説明の欄 (e)’jとあるのを「第4図(A>〜(E)」と訂正
する。 2 同頁第8行目にr(a)’ j及びr(b)Jとお
るのをそれぞれr(A)J、r(B)Jと補正する。 以上 」 手続補正書(方式) %式% 串件の大小 昭和58年特許廓(第16034 号発明の名称
流体機械 補正をする者 二1q!1との関係 特許出願人 名 $51 +51111株式会(1日 立 M イ
乍 ■す1代 理 人 居 1す)(〒+++in東京都T−代田区丸の内−
下口5番1号tイ、式会(IF」立製作所内 電話重重
212−11111大代〕<)2図面 1、明細書第25頁第10行目乃至第11行目に「第4
図・・・・・・・・・(e)′は」とあるのを[第4図
(a)〜(e)及び(A)〜(E)は」と補正する。 2 図面の第4図を添付図面に未配する如く訂正する。 以上
視図、第2図は同横断面図、第3図は第2図のl[l−
111所面図、第4図(a)〜(e)及び(a)′〜(
e)′は本発明になる流体機械の動作原理′t−説明す
る為の図面、第5図は他の実施例の分解斜視図、第6図
は同横断面図、第7図は第6図の■−■断面図、第8図
は第1の実施例のシャフトとカムの形状を示す図面、第
9図(a)〜(f)は第2の実施例のシャフト組込み過
程を説明する為の図面、第1θ図(a)〜(e)及び第
11図(a)〜(e)は第2の実施例の容量制御機構の
動作を説明する為の図面である。 l・・・シェル、3・・・シリンダ、4a、4b81.
ボア、5a、5b・・・両頭ピストン、7・・・シャフ
ト、7a7b・・・カム、10・・・吸入ボート、11
・・・吐出ボート。 手続補正書(自発) 14,1□1 ”! ”)l ”fJ 特許庁長官若杉和夫 殿 !19件の大小 昭和58年特許屑1第16034 号発明の名称
流体機械 補正をする者 市外との関係 特許出願人 名 Mi (51(1+株式会士1 日 立 製 イ乍
所代 理 人 \+、。 補正の月象 明細書の発明の詳細な説明の欄 (e)’jとあるのを「第4図(A>〜(E)」と訂正
する。 2 同頁第8行目にr(a)’ j及びr(b)Jとお
るのをそれぞれr(A)J、r(B)Jと補正する。 以上 」 手続補正書(方式) %式% 串件の大小 昭和58年特許廓(第16034 号発明の名称
流体機械 補正をする者 二1q!1との関係 特許出願人 名 $51 +51111株式会(1日 立 M イ
乍 ■す1代 理 人 居 1す)(〒+++in東京都T−代田区丸の内−
下口5番1号tイ、式会(IF」立製作所内 電話重重
212−11111大代〕<)2図面 1、明細書第25頁第10行目乃至第11行目に「第4
図・・・・・・・・・(e)′は」とあるのを[第4図
(a)〜(e)及び(A)〜(E)は」と補正する。 2 図面の第4図を添付図面に未配する如く訂正する。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、機体の外郭を形成すると共に内部に円筒状の壁面に
よって囲まれ実質的に閉じた円筒9間を有する外郭部材
、該外郭部材内の円筒9間に挿入され、且つ該外郭部材
に回転可能に支承された円筒状シリンダ、該シリンダ内
に軸方向に貫設された軸孔へ挿入され、前記シリンダの
回転中心に対して所定量偏心した位置にその回転中心を
持つ様に前記外郭部材に支承された回転軸、前記シリン
ダの回転中心軸線に対して直交し、且つ互いの中心軸線
が所定の間隔を保って直交する様に前記シリンダに員設
芒れた一対のシリンダボア、各シリンダボア内を滑動す
る両頭ピストン、各ピストンに貫設され両頭部から等距
離の位置に中心を有するカム孔、前記シャフトに固定さ
れると共に前記カム孔に回転可能に挿入され、前記シリ
ンダの回転中心とシャフトの回転中心との間の偏心量と
等しい距離だけ偏心した位置に中心を有し、且つその偏
心方向が180°ずれた逆方向になる様構成された一対
の円板形カム、前記各ピストンの各頭部と前記外郭部材
の円筒状壁面及びシリンダボアによって囲まれ九作動室
内に流体を導入する導入通路、及び該作′m家から流体
を導出する導出通路とを有する流体機械。 2、時;vF開求の範囲第1項に記載したものにおいて
、前記両シリンダボアのピストン滑動方向中心部におい
て両シリンダボアの周側部の一部が互いに重なり合って
そこに前記軸孔の一部が形成されていること全特徴とす
る流体機械。 3、特許請求の範囲第1項に記載したものにおいて、前
記シリンダがその両端において前記外郭部材に固定され
たベアリングに支承されていることを特徴とする流体機
械。 4、特許請求の範囲第1項に記載したものにおいて、前
記回転軸がその両端において前記外郭部材に外輪が固定
されたベアリングの内輪に支承されていることを特徴と
する流体機械。 5、特許請求の範囲第1項に記載したものにおいて、前
記円筒空間の両端部において該円筒空間の中心軸′に対
して同/L?に前記外郭部材へ固定した第1の軸受部材
、該第1の軸受部材の軸心に対して所定量偏心した位置
に細心を待ち前記外郭部材に固定された第2の軸受部材
、前記第1の軸受部材に前記シリンダを、前記第2の軸
受部材に前記回転軸をそれぞれ支承したことを特徴とす
る流体機械。 6、シェル内で回転するシリンダ、シリンダ内に形成さ
れたボア、ボアに滑合するピストン、シリンダ全シェル
内で回転させててピストンをボア内で往復動させる回転
駆動機構を設けると共に前記ピストンの頭部、シェル内
壁及びボア壁面で囲まれた作動室の容積が前記シリンダ
の回転に伴って増減を繰返す様に構成し、前記作動室の
容積の増大中にシェルに設けた吸入ボートと作動室が連
通して作動室内に流体を吸入し、次いで作動室の容積の
減少中にシェルに設けた吐出ボートと作動室が連通して
作動室内の流体を吐出ボートから吐出する如く構成し、
もって吸入ボートから吐出ボートへ流体を搬送する様に
した流体機械。 7、特許請求の範囲第6項に記載したものにおいて、作
動室の容積が所定iまで減少した位置で前記吐出ボート
が作動室と連通ずる様に構成して前記作動室内に吸入さ
れた流体を所定の圧縮比で圧縮して吐出ボートから吐出
する様にした流体機械。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1603483A JPS59145379A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 流体機械 |
KR1019840000481A KR840007619A (ko) | 1983-02-04 | 1984-02-02 | 압축기의 용량제어방법 및 그 장치 |
DE8484101115T DE3473007D1 (en) | 1983-02-04 | 1984-02-03 | Positive displacement machine with discharge volume-control |
EP84101115A EP0118039B1 (en) | 1983-02-04 | 1984-02-03 | Positive displacement machine with discharge volume-control |
US06/774,704 US4723895A (en) | 1983-02-04 | 1985-09-11 | Method of and apparatus for effecting volume control of compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1603483A JPS59145379A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 流体機械 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59145379A true JPS59145379A (ja) | 1984-08-20 |
JPH0480237B2 JPH0480237B2 (ja) | 1992-12-18 |
Family
ID=11905287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1603483A Granted JPS59145379A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 流体機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59145379A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008523303A (ja) * | 2004-12-11 | 2008-07-03 | ヒムツール カンパニー リミテッド | ロータリーポンプ |
CN106065854A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-02 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 一种转缸活塞压缩机 |
CN106438359A (zh) * | 2015-08-07 | 2017-02-22 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 压缩机、换热设备和压缩机的运行方法 |
CN106438356A (zh) * | 2015-08-07 | 2017-02-22 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 压缩机、换热设备和压缩机的运行方法 |
WO2017125048A1 (zh) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 转缸活塞压缩机的泵体及具有其的压缩机 |
WO2023103871A1 (zh) * | 2021-12-07 | 2023-06-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 流体机械和换热设备 |
WO2023226413A1 (zh) * | 2022-05-23 | 2023-11-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 流体机械和换热设备 |
-
1983
- 1983-02-04 JP JP1603483A patent/JPS59145379A/ja active Granted
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008523303A (ja) * | 2004-12-11 | 2008-07-03 | ヒムツール カンパニー リミテッド | ロータリーポンプ |
JP4908425B2 (ja) * | 2004-12-11 | 2012-04-04 | ヒムツール カンパニー リミテッド | ロータリーポンプ |
CN106438359A (zh) * | 2015-08-07 | 2017-02-22 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 压缩机、换热设备和压缩机的运行方法 |
CN106438356A (zh) * | 2015-08-07 | 2017-02-22 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 压缩机、换热设备和压缩机的运行方法 |
WO2017125048A1 (zh) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 转缸活塞压缩机的泵体及具有其的压缩机 |
CN106065854A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-02 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 一种转缸活塞压缩机 |
WO2023103871A1 (zh) * | 2021-12-07 | 2023-06-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 流体机械和换热设备 |
WO2023226413A1 (zh) * | 2022-05-23 | 2023-11-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 流体机械和换热设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0480237B2 (ja) | 1992-12-18 |
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