JPS63167095A - ロ−タリピストン圧縮機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ロータリピストン形圧縮機に関し、特にブレ
ードに対づる押圧力調整対策に関する。

（従来の技術） 従来より、この種の〔１−タリピストン圧縮機には各種
の６のが知られている。例えば、密閉状のケーシング内
に高圧ガス室が溝成される一方、ケーシング内にベーン
ポンプ（固定買形ポンプ）が設けられ、該ベーンポンプ
は、シリンダと、該シリンダ内に偏心して設けられるロ
ータリピストンと、上記シリンダ内に出没自在に１■挿
されるブレードと、該ブレードを付勢してブレード先端
部を上記ロータリピストンに圧接せしめるバネとを備え
てなる。さらに、上記ベーンポンプから吐出された高圧
ガス室の吐出ガスを−ｌ二記ブレードの背面に作用させ
るようにしている。

（発明が解決しようとＪる問題点） そして、上記従来のものでは、圧縮起動時には、吐出ガ
スの温度が低く、かつ吐出ガスが高圧ガス室内に余り満
されていないことから、高圧ガス室内が略常温でかつ略
大気圧状態であるので、ブレ−ドはバネの付勢力のみを
受けて、先端部がロータリピストンに良好に圧接されて
いる。しかるに、その後の定常運転時には、高圧ガス室
内が高温高圧の吐出ガスで充分に満されて、高圧ガス室
内が高温高圧雰囲気になり、その吐出ガスの圧力が上記
ブレードに６作用して該ブレードをロータリピストン側
に押圧することになる。このため、ブレードにはバネの
押圧力とガス圧による押圧力との合力が作用し、その先
端部のロータリピストンに対する圧接力が強いしのにな
りすぎて、ブレード先端部の機械損失が高くなるという
問題があった。

さりとて、この機械損失を低減づるために、予め上記バ
ネの付勢力を小さくすると、起動時にブレードへの付勢
力が不足して、ブレード先端部がロータリピストンへ良
好に圧接されなくなり、ブレードの飛びなどによって圧
縮不良を起してしまうという問題がある。

そこで、本発明の目的とするところは、起動時と通常運
転時とでバネによるブレードに対する押圧力を変化させ
て、ブレードのロータリピストンへの圧接力を全運転状
態に亘って一定とすることにより、ブレードの飛び等を
生じることなく機械損失を右りｊに低下させることにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記目的の達成のため、本発明では、ロータリピストン
形圧縮機において、ブレードの背面に作用する吐出ガス
の温１哀が起動時には低く、通常運転時には高いことに
着目し、この温度変化を利用してそれに応動して形状変
化する形状記憶合金製のバネによりブレードを押圧し、
通常運転時にはこのバネの押圧力を低下させることにあ
る。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、第１図および第
２図に示すように、ケーシング（２）内に設けられたシ
リンダ（１２）と、該シリンダ（１２）内に偏心して設
けられたロータリピストン（１３）と、上記シリンダ（
１２）内に出没自在に嵌挿されたブレード（１６）と、
該ブレード（１６）をロータリピストン（１３）に圧接
させるよう押圧するバネ（２０）を備え、上記ブレード
（１６）の背面に吐出ガスの圧力が作用するロータリピ
ストン圧縮機をＩｙＩＩＩ！とする。

そして、上記バネ（２０）が、上記吐出ガスで所定温度
以上に加熱されると、上記ブレード（１６）に対する押
圧力が低下するように形状変化する形状記憶合金で形成
する構成にしたものである。

（作用） 上記構成により、本発明では、圧縮Ｒ（１）の起動時、
ブレード（１６）背面に作用する吐出ガスが略常温で略
大気圧に等しいので、ブレード（１６）はバネ（２０）
による付勢力のみを受けて、ブレード（１６）の先端部
をロータリビス１−ン（１３）へ良好に圧接させる。

そして、圧縮機（１）のその後の通常運転時には、吐出
ガスが高温高圧になって、バネ（２０）はこの吐出ガス
によって所定′ｌｒＡ度以上に加熱されるので、バネ（
２０）はブレード（１６）に対して離隔する方向に変形
するなど、ブレード（１６）に対する押圧力を低下させ
るよう形状変化する。

このことにより、上記高圧の吐出ガスの作用のために、
過度に押圧されるブレード（１６）への押圧力が弱めら
れて、ブレード（１６）のロータリビス１−ン（１３）
への圧接力を適度なものにすることができる。このよう
に、圧縮機（１）の起動時および通常運転時に亘って、
その圧接力がほぼ一定になる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図および第２図に示すように、（１）は冷凍機に設
けられるロータリピストン形のフロン圧縮機であって、
蒸発器で気化した冷媒ガス（フロンガス）を圧縮して凝
縮器に送り出すように成っている。

該フロン圧縮機（１）は、全密開形圧縮機であり、ケー
シング（２）が気密状に密閉形成され、該ケーシング〈
２〉内に電動モータ（３）と該［−タ（３）により駆動
されるベーンポンプ（４）とが収納されて構成されてい
る。該モータ（３）はケーシング（２）に固定支持され
、ベーンポンプ（４）のクランク軸（５）が嵌合接続さ
れている。上記ケーシング（２）には吸入管（６）が貫
通して取付けられ、該吸入管（６）はベーンポンプ（４
）に直結されて蒸発器からの冷媒ガスがベーンポンプ（
４）に送り込まれるように成っている。また、ケーシン
グ（２）内は高圧ガス室（７）に構成されており、該高
圧ガス室（７）内にはベーンポンプ（４）で圧縮された
高温高圧の吐出ガスが充満するように成っている。さら
に、ケーシング（２）上部には吐出管（８）が上記高圧
ガス室（７）に連通して接続され、上記高圧ガス室（７
）内の圧縮された吐出ガスが吐出管（８）を通って凝縮
器に送り出されるように構成されている。

一方、上記ベーンポンプ（４）は、固定翼形ポンプであ
り、シリンダ（１２）内にロータリビス１−ン〈１３）
が設けられて構成されている。該シリンダ（１２）はケ
ーシング（２）に固定支持され、上下両側にはサイドカ
バー（１４ａ）、（１４ｂ）が取付けられている。上記
ロータリピストン（１３）は上記モータ（３）に直結さ
れたクランク軸（５）の下端部にカム（１５）を介して
偏心して設けられ、周面の一部がシリンダ（１２）の内
面に接づると共に、両端面がサイドカバー（１４ａ　）
、（１４ｂ　）に摺接して回転するように構成されてい
る。また、上記シリンダ（１２）にはブレード（１６）
が設けられると共に、吸入口（１７）と吐出口（１８）
とが開設されている。

該ブレード（１６）はシリンダ（１２）に穿設された１
習勅孔（１９）に嵌合され、シリンダ（１２）内に出没
自在に設けられている。該ブレード（１６）の背面側端
部には、その端部の表面を切り欠いて形成した溝部（１
６ａ）が設けられ、溝部（１６ａ＞にコイルスプリング
（２０）、（２０）、（２０＞の一端部が係止接続され
ている。また、各コイルスプリング（２０）の他端部は
、ケーシング（２）の内側下部に設けられたスプリング
支持部（２ａ）に固定されている。そして、この各コイ
ルスプリング（２ｏ）のバネ力により、上記ブレード（
１６）の先端がロークリピストン（１３）に圧接され、
該ブレード（１６）とロータリピストン（１３）により
シリンダ〈１２）内に圧縮室（２１）が区画形成されて
いる。上記吸入口（１７）および吐出口（１８）はブレ
ード（１６）の両側近傍においてシリンダ（１２）内に
開口されでいる。そして、吸入口（１７）には上記吸入
管（６）が接続されて吐出ガスが圧縮室（２１）に導入
される一方、吐出口（１８）には吐出弁（２２）が設け
られて圧縮された吐出ガスが高圧ガス室（７）内に吐出
されるように成っている。

そして、この高圧ガス室（７）内は、圧縮機（１）の起
動時においては、吐出ガスの温１支が低くかつ吐出ガス
が十分に充満されていないことから、略常温で略大気圧
に等しく成っている。一方、圧縮機（１）が定常運転時
になると、吐出ガスはａｉ調高圧となり、この高温高圧
の吐出ガスがガス室（７）に充満し、該高圧ガス室（７
）が高湿高圧雰囲気に成る。また、上記コイルスプリン
グ（２０）は、ブレード（１６）の背面にあって上記高
圧ガス室（７）の雰囲気に晒されている。また、上記ブ
レード（１６）の背面には、上記高圧ガス室（７）内の
吐出ガスの圧力が作用するにうに成っている。

そして、発明の特徴としては、上記コイルスプリング（
２０）は、上記吐出ガスで所定温変成Ｅに加熱されると
、そのブレード接続端（一端）が上記ブレード（１６）
に対して離隔する方向に変形してブレード（１Ｇ）に対
する押圧力が低下するように形状変化する形状記憶合金
で形成されている。すなわち、コイルスプリング（２ｏ
）は、第３図に示すように、上記ブレード（１６）がシ
リンダ（１２）内に最も突出した状態におけるブレード
（１６）背面からシリンダ（１２）外周面までの距離を
Ｘ　ｌａｘにすると、常温１１・１におい−Ｃは、上記
距離Ｘ　ｉａｘに所定長さｄ、を加えた自由長さＬ＋　
＝Ｘ１１ａＸ　十ｄ　ｌ　ニ１ｇサレ、７Ｌ／−ド（１
６）を力Ｆ＋　−ｋ　ｘｄ　１　でもってロータリピス
トン（１３）に押し付けるように成っている。また、コ
イルスプリング（２０）が所定ｍ＋２以上に加熱される
と、そのブレード接続端がブレード（１６）に対する離
隔方向に変化し、上記距離Ｘ　ｗａｘに所定長さｄ２を
差し引いた長さＬ２−　Ｘｌｌ１ａＸ　−ｄ　２に縮ん
で、ブレード（１Ｇ）を力Ｆ２　＝ｋ　ｘｄ　２でもっ
て引き寄せるように成っている。尚、ｋはバネ定数であ
る。

したがって、本実施例によれば、圧縮機（１）の起動時
においては、ポンプ（４）より吐出された吐出ガスの温
度が低くかつ高圧ガス室（７）に、充満されていないの
で、該高圧ガス室〈７）は略常温で略大気圧雰囲気であ
る。従って、コイルスプリング（２０）は自由良さがＬ
＋　−Ｘｍａｘ　＋ｄ１に良く伸びていて、圧縮スプリ
ングとしてブレードく１Ｇ）に作用し、ブレード（２６
）をロータリピストン（１３）に押圧している。しかも
、その際、ブレード（１６）背面には吐出ガスのガス圧
は略作用しでいないので、ブレード（１６）はコイルス
プリング（２０）の押圧力のみでロークリピストン（１
３）に押圧されており、ブレード（１６）先端部がロー
クリピストン（１３）へ良好に圧接される。

その後、圧縮機（１）が定常運転時になると、高圧ガス
室（７）内が、高温高圧の吐出ガスのために高温高圧雰
囲気となり、所定温度以上に成っているので、コイルス
プリング（２０）は、この高温の吐出ガスによって所定
温度以上に加熱される。このことににす、この形状記憶
合金製のコイルスプリング（２０）は、その自由長さが
Ｌ２＝Ｘｍａｘ　−ｄ　２に短縮づる。一方、その際に
は、ブレード（１６）の背面には高圧の吐出ガスが作用
し、そのガス圧で【」−クリピストン（１３〉側に押圧
されることになる。従って、コイルスプリング（２ｏ）
は、このガス圧に抗してブレード（１Ｇ）を、シリンダ
（１２）外側に引張る引張スプリングとしてブレード（
１６）に作用し、そのときブレード（１６）にかかる押
圧力「は、上記ガス圧によるブレード（１６）への押圧
力を「））とすると、Ｆ＝Ｆｐ　−ｋ　ｘｄ　２　トな
り、コｔｆ）　ｆ）　Ｆ　ｔｆｉＦ＋に等しく設定され
る。にって、ブレード（１６）先端部のロークリピスト
ン（１３）への圧接力が全運転状態に亘ってほぼ一定で
良好なものとなり、その機械損失が低下して、圧縮効率
の向上を図ることができる。また、ブレード（１６）先
端の圧接力が低下しｒＰＶｆａが低下づるので、オイル
レス圧縮機にする上でも桟めて有利である。

尚、−１：記実施例では、ブレード用のバネにコイルス
プリング（２０）を用いたが、第４図に示すように、一
端が固定され、他端がブレード（１６）に接続されてブ
レード（１Ｇ）を抑圧作用する円弧状の板バネ（２０’
　　）を用いてもよい。そして、この板バネ（２０’　
）の場合、円弧状で、高圧ガス室（７）への露出度が大
きくなっているので、高圧ガス室（７）内の吐出ガス温
度に対する応答性が良くなり、該板バネ（２０’　）の
形状変化を安定性良く確実に行うことができ有利である
。

（発明の効果〉 以、［の如く、本発明のロータリピストン圧縮機によれ
ば、ブレードをロークリピストン側へ押圧するバネを形
状記憶合金で形成し、吐出ガス温度が十分に高温高圧と
なる通常運転時に該バネによるブレードの押圧力を低下
さゼるようにしたので、ブレードのロータリピストンへ
の圧接力を起動時及び通常運転時の全運転状態に亘６て
ほぼ一定として、ブレードの先端部をロータリピストン
へ良好な圧接させることができる。このことにより、機
械損失を低下させることができ、圧縮効率の向上を図る
ことができ、また、オイルレス圧縮機の実用化にも寄与
できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はフロン圧縮機の
縦断面図、第２図はベーンポンプの概略横断面図、第３
図は起動時および運転時におけるコイルスプリングの形
状変化を示す説明図、第４図は変形例を示す第２図相当
図である。 （２）・・・ケーシング、（７）・・・高圧ガス室、（
１２）・・・シリンダ、（１３）・・・ロータリピスト
ン、（１６）・・・ブレード、（２０）・・・コイルス
プリング、（２０’　　）・・・板バネ。 特　許　出　願　人　ダイキンエ朶株式会社ｒ代　　　
　　理　　　　　人　　　前　　ｒｒｌ　　　　　　弘
　　　　Ｊ”ｉｌ、Ｈ第１図 １（７０ン圧Ｈ臆わ職） 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング（２）内に設けられたシリンダ（１２
   ）と、該シリンダ（１２）内に偏心して設けられたロー
   タリピストン（１３）と、上記シリンダ（１２）内に出
   没自在に嵌挿されたブレード（１６）と、該ブレード（
   １６）をロータリピストン（１３）に圧接させるよう押
   圧するバネ（２０）とを備え、上記ブレード（１６）の
   背面に吐出ガスの圧力が作用するロータリピストン形圧
   縮機であって、上記バネ（２０）は、上記吐出ガスで所
   定温度以上に加熱されると、上記ブレード（１６）に対
   する押圧力を低下させるよう形状変化する形状記憶合金
   で形成されていることを特徴とするロータリピストン形
   圧縮機。