JPH02201087A - Fluid compressor - Google Patents

Fluid compressor

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Publication number
JPH02201087A
JPH02201087A JP2109789A JP2109789A JPH02201087A JP H02201087 A JPH02201087 A JP H02201087A JP 2109789 A JP2109789 A JP 2109789A JP 2109789 A JP2109789 A JP 2109789A JP H02201087 A JPH02201087 A JP H02201087A
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JP
Japan
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cylinder
blade
piston
end side
rotating body
Prior art date
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Pending
Application number
JP2109789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Hattori
仁司 服部
Kanji Sakata
坂田 寛二
Makoto Hayano
早野 誠
Naoya Morozumi
尚哉 両角
Masayuki Okuda
正幸 奥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH02201087A publication Critical patent/JPH02201087A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/10Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C18/107Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To facilitate installation of a blade into a fluid compressor, in which a rotor with a spiral blade fitted on a spiral groove formed at the periphery is fitted in a cylinder, by dividing the blade into a plurality of divisions, and putting tapered surfaces one over another provided at the ends of these divisions. CONSTITUTION:A stator 5 of an electromotive element 3 is fixed to the inner surface of an enclosed case 2, and a cylinder 7 is fitted on a rotor 6 arranged inside thereof, wherein the two ends are supported rotatably by bearings 8, 9. A piston 11 is fitted in this cylinder 7 as a rotating element eccentrically in an amount (e). This piston 11 is provided at its periphery with a spiral groove 19 reducing its pitch from the suction side gradually toward the discharge side, and a spiral blade 21 is fitted in this groove 19 in such a way that it can advance and retreat freely. Therein the blade 21 is composed of a plurality of divisional blades 21a-21c, which are provided with tapered surfaces 20 at their ends, and these tapered surfaces 20 of adjoining blades are put one over another in the axial direction of the piston 11.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明はたとえば冷凍サイクルの冷媒ガスを圧縮する
流体圧tIIi機に係り、特にヘリカルブレード方式の
流体圧縮機に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a fluid pressure tIIi machine that compresses refrigerant gas in a refrigeration cycle, for example, and particularly to a helical blade type fluid compressor.

(従来の技術) 従来より圧縮機としてレシプロ式、ロータリ弐など各踵
のものが知られている。しかし、これらの圧縮機におい
ては、回転力を圧縮機部に伝達するクランクシャフトな
どの駆動部や圧縮機部の構造が複雑であり、また部品点
数も多い。さらに、このような従来の圧縮機では圧縮効
率を高めるために、吐出側に逆止弁を設ける必要がある
が、この逆止弁の両サイドの圧力差は非常に大きいため
、逆止弁からガスがリークし易く圧縮効率が低い。
(Prior Art) Conventionally, compressors of various types, such as reciprocating type and rotary type, have been known. However, in these compressors, the drive section such as a crankshaft that transmits rotational force to the compressor section and the structure of the compressor section are complicated, and the number of parts is large. Furthermore, in order to improve compression efficiency in such conventional compressors, it is necessary to install a check valve on the discharge side, but since the pressure difference on both sides of this check valve is very large, Gas easily leaks and compression efficiency is low.

一方、上記のような問題がない密閉形圧縮機としてヘリ
カルブレード方式のものがある。第15図は従来のヘリ
カルブレード方式の流体圧縮機の主要部であり、これは
、シリンダaと、このシリンダaの内側に偏心(同図中
eは偏心量を示す。)して配置され、シリンダaに対し
て相対的に旋回運動(偏心回転運動)する回転体すと、
回転体すの外面に螺旋状に形成された溝Cに挿入された
ブレードdとを備えている。ブレードdは第16図に示
すように少なくとも2巻以上でかつ不等ピッチの螺旋構
造をなす単一構造物からなり、これはシリンダaに対す
る回転体すの旋回運動に伴って、上記満C内を摺動して
その深さ方向に出入りする。
On the other hand, there is a helical blade type compressor that does not have the above problems. FIG. 15 shows the main parts of a conventional helical blade type fluid compressor, which includes a cylinder a, and an eccentric arrangement inside the cylinder a (e in the figure indicates the amount of eccentricity). A rotating body that makes a rotational movement (eccentric rotational movement) relative to the cylinder a,
The rotating body has a blade d inserted into a groove C formed in a spiral shape on the outer surface of the rotating body. As shown in FIG. 16, the blade d consists of a single structure with at least two turns and an unequal pitch spiral structure. slide in and out in the depth direction.

そして、シリンダaおよび回転体すの両端は軸受f、g
に回転自在に支持され、各軸受f、gにはそれぞれ吸込
み口り及び吐出し口jが設けられている。上記溝Cは吸
込み60hから吐出し口jに向かって徐々にピッチが狭
くなっている。
Both ends of the cylinder a and the rotating body are bearings f and g.
Each of the bearings f and g is provided with a suction port and a discharge port j, respectively. The pitch of the grooves C gradually narrows from the suction port 60h toward the discharge port j.

したがって、シリンダa及び回転体すを相対的に旋回運
動させると、吸込み口りからシリンダaと回転体すとの
間の空間に吸込まれたガスなどの被圧縮流体は圧縮され
る。すなわち、上記空間はシリンダaに対する回転体す
の旋回運動に伴い、吐出し口j側に移動されるが、上記
?Fi Cのピッチが徐々に小さくなっているため、ブ
レードdで仕切られた上記空間の容積は次第に小さくな
っている“。したがって、上記空間に入った被圧縮流体
は徐々に圧縮されて、最終的に吐出し口jから吐出され
る。
Therefore, when the cylinder a and the rotating body are caused to rotate relative to each other, the fluid to be compressed, such as gas, sucked into the space between the cylinder a and the rotating body from the suction port is compressed. That is, the above space is moved toward the discharge port j with the rotational movement of the rotating body relative to the cylinder a, but the above? As the pitch of Fi C gradually decreases, the volume of the space partitioned by the blades d gradually decreases. Therefore, the fluid to be compressed that enters the space is gradually compressed, and the final It is discharged from the discharge port j.

このような従来構造の流体圧縮機におけるブレードdは
、シリンダaと回転体すとの相対的な旋回運動に伴って
溝Cの深さ方向に往復動じながら、それと同時にブレー
ドdの各部両側面に作用する圧力の差によって、このシ
リンダaに対して上記溝Cに沿う螺旋方向の力を受ける
。そして、このような力によりブレードdは上記螺旋方
向に沿って往復移動されるから、このような運動により
シリンダaとブレードdと間に大きな777 # IM
失を生じる。
In a fluid compressor with such a conventional structure, the blade d reciprocates in the depth direction of the groove C with the relative rotational motion between the cylinder a and the rotating body, and at the same time, the blade d moves on both sides of each part of the blade d. Due to the difference in the applied pressure, the cylinder a receives a force in a helical direction along the groove C. Since the blade d is reciprocated along the helical direction due to such force, a large 777 # IM is generated between the cylinder a and the blade d due to such movement.
cause loss.

また、従来のブレードdは少なくとも2巻以上の螺旋構
造をなしているから、これを回転体すの溝Cに嵌込む作
業が面倒であるとともに、このような2巻以上のブレー
ドdは不等ピッチの螺旋構造であるために、その製造も
面倒であった。
In addition, since the conventional blade d has a helical structure with at least two turns, it is troublesome to fit it into the groove C of the rotating body. Because of its pitched spiral structure, its manufacture was also troublesome.

(発明が解決しようとする課題) 上述のように従来のヘリカルブレード方式の流体圧縮機
では、回転体に取付けられるブレードが少なくとも2巻
以上でかつ不等ピッチの螺旋構造をなしていることから
、ブレードとシリンダとの間に大きな摺動JM失を生じ
、また、組立て性及びブレードの製造性が良くないとい
う問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in the conventional helical blade type fluid compressor, the blades attached to the rotating body have a helical structure with at least two turns and an uneven pitch. There was a problem in that a large sliding JM loss occurred between the blade and the cylinder, and the assemblability and manufacturability of the blade were poor.

この発明の目的は、ブレードとシリンダとの摺動損失を
低減できるとともに、組立て性およびブレードの製造性
を向上できる流体圧縮機を得ることにある。
An object of the present invention is to provide a fluid compressor that can reduce sliding loss between blades and cylinders, and improve assemblability and blade manufacturability.

〔発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するためにこの発明は、シリンダ内にこ
のシリンダの軸方向に沿うとともに偏心して配置され、
その一部が上記シリンダの内周面に接触した状態で上記
シリンダと相対的に旋回可能な円柱状の回転体の外周に
設けられた不等ピッチの螺旋状の溝に嵌込まれる螺旋状
のブレードを、複数の分割ブレードで形成するとともに
、隣接する分割ブレードの端部に夫々形成されたテーパ
面同志を上記回転体の軸方向に重ね合わせたものである
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the present invention provides a cylinder that is arranged eccentrically along the axial direction of the cylinder,
A spiral shaped member is fitted into a spiral groove with an uneven pitch provided on the outer periphery of a cylindrical rotating body that can rotate relative to the cylinder while a part of the rotating body is in contact with the inner circumferential surface of the cylinder. The blade is formed of a plurality of divided blades, and tapered surfaces formed at the ends of adjacent divided blades are overlapped in the axial direction of the rotating body.

(作用) この発明のヘリカルブレード方式の流体圧縮機において
、シリンダと回転体との相対的な旋回運動(偏心回転運
動)に伴いブレードの各部両側面に作用する圧力差によ
って、ブレードがシリンダに対して上記溝に沿う螺旋方
向の力を受けることには変わりはない。しかし、ブレー
ドによって仕切られた各作動室の圧力は吸込端側から吐
出端側の作動室に行くにしたがって徐々に高くなってい
るから、各作動室がブレードに与える螺旋方向の力も各
作動室ごとに異なる。しかして、ブレードは各作動室を
仕切る分割ブレードで形成されているため、これら分割
ブレードに与えられる螺旋方向の移動力も異なる。つま
り、吸込端側の分割ブレード程与えられる螺旋方向の移
動力は小さく、逆に、吐出端側の分割ブレード程与えら
れる螺旋方向の移動力は大きい。このため、相対的には
吸込端側の分割ブレードの螺旋方向への移動距離が吐出
端側の分割ブレードの移動距離よりも小さくなる。その
結果、吐出端側の分割ブレードのテーパ端部は吸込端側
のブレードのテーパ端部と溝における吐出端側の側面と
の間に入込む。したがって、溝内において隣接する分割
ブレードのテーパ端部が互いにくさび作用を起こし、ブ
レード全体が螺旋方向に沿って動くことを抑制する。ま
た、分割ブレードの巻数は少ないから、これを回転体の
溝に対して容易に嵌込むことができるとともに、これら
分割ブレードの製造も容易にできる。
(Function) In the helical blade type fluid compressor of the present invention, the blade is moved against the cylinder due to the pressure difference that acts on both sides of each part of the blade due to the relative rotational movement (eccentric rotational movement) between the cylinder and the rotating body. There is no change in the fact that it receives a force in a helical direction along the groove. However, since the pressure in each working chamber partitioned by the blade gradually increases from the suction end to the discharge end, the helical force exerted by each working chamber on the blade also increases for each working chamber. Different. Since the blade is formed of divided blades that partition each working chamber, the moving forces in the helical direction applied to these divided blades are also different. That is, the closer the divided blades are to the suction end, the smaller the moving force in the helical direction is applied, and conversely, the closer the divided blades are to the discharge end, the larger the moving force in the helical direction is applied. Therefore, relatively speaking, the moving distance of the split blade on the suction end side in the helical direction is smaller than the moving distance of the split blade on the discharge end side. As a result, the tapered end of the split blade on the discharge end side fits between the tapered end of the blade on the suction end side and the side surface of the groove on the discharge end side. Therefore, the tapered ends of adjacent split blades create a wedge effect with each other within the groove, thereby suppressing movement of the entire blade in the helical direction. Furthermore, since the number of turns of the split blade is small, it can be easily fitted into the groove of the rotating body, and these split blades can also be easily manufactured.

(実施例) 以丁、この発明の一実施例を第1図乃至第1】図を参照
して説明する。第7図は冷凍サイクルに使用する冷媒ガ
ス用の密閉型圧縮機1を示す。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a hermetic compressor 1 for refrigerant gas used in a refrigeration cycle.

この圧縮機1は密閉ケース2と、この密閉ケース2の中
に配設された駆動手段としての電動要素3および圧縮要
素4とを備えている。上記電動要素3は、密閉ケース2
の内面に固定されたほぼ環状のステータ5と、このステ
ータ5の内側に設けられた環状のロータ6とを有してい
る。
The compressor 1 includes a closed case 2, and an electric element 3 and a compression element 4 as driving means arranged inside the closed case 2. The electric element 3 is in a closed case 2
The stator 5 has a substantially annular stator 5 fixed to the inner surface of the stator 5, and an annular rotor 6 provided inside the stator 5.

第1.7図に示すように上記圧縮要素4はシリンダ7を
何しており、このシリンダ7の外周面に上記ロータ6が
同軸的に固定されている。そして、シリンダ7の両端は
密閉ケース2の内面に固定された軸受8.9により回転
自在に支持されており、これら軸受8.9によってシリ
ンダ7の両端は気密的に閉塞されている。すなわち、上
記軸受8.9は上記シリンダ7の端部が回転自在に嵌合
したボス部8a、9aと、これらボス部88% 9aよ
りも大径で上記密閉ケース2の内面に固定された基部8
b、9bとからなる。
As shown in FIG. 1.7, the compression element 4 forms a cylinder 7, and the rotor 6 is coaxially fixed to the outer peripheral surface of the cylinder 7. Both ends of the cylinder 7 are rotatably supported by bearings 8.9 fixed to the inner surface of the sealed case 2, and both ends of the cylinder 7 are hermetically closed by these bearings 8.9. That is, the bearing 8.9 has boss portions 8a and 9a into which the ends of the cylinder 7 are rotatably fitted, and a base portion having a diameter larger than the boss portions 88% and 9a and fixed to the inner surface of the sealed case 2. 8
b, 9b.

上記シリンダ7の中には、シリンダ7の内径よりも小さ
な外径の円柱状の回転体としてのピストン11がシリン
ダ7の軸方向に沿って配設されている。ピストン11は
鉄系その他の材料からなり、これは、その中心軸Aがシ
リンダ7の中心軸Bに灯して距11ieだけ第1,7図
において下方に偏心して配設されており、それによって
ピストン11の外周面の一部はシリンダ7の内周面に線
接触している。
Inside the cylinder 7, a piston 11 as a cylindrical rotating body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylinder 7 is disposed along the axial direction of the cylinder 7. The piston 11 is made of iron or other material, and its central axis A is eccentrically disposed downward in FIGS. 1 and 7 by a distance 11ie relative to the central axis B of the cylinder 7. A portion of the outer peripheral surface of the piston 11 is in line contact with the inner peripheral surface of the cylinder 7.

上記ピストン11の軸方向両端部にはそれぞれ支軸部1
.2a、12bが設けられ、これら支軸部12a、12
bはそれぞれ上記軸受8.9に形成された軸受穴8c、
9cに回転自在に挿入支持されている。
Support shaft portions 1 are provided at both axial ends of the piston 11, respectively.
.. 2a, 12b are provided, and these support shafts 12a, 12
b are bearing holes 8c formed in the bearings 8 and 9, respectively;
It is rotatably inserted and supported by 9c.

上記ピストン11の一方の支軸部12aには第5.6図
に大々示すように断面正方形状の角柱部13が形成され
ている。この角柱部13には第6図に示すように矩形状
の長孔14が穿設されたオルダムリング15が設けられ
ている。つまり、角柱部13には、オルダムリング15
がその長孔14の長手方向に沿ってスライド自在に嵌合
されている。上記オルダムリング15の外周面には、上
記長孔14の長手方向と直交する径方向に一対のビン1
6の一端部がそれぞれスライド自在に嵌挿されている。
A prismatic portion 13 having a square cross section is formed on one of the support shaft portions 12a of the piston 11, as roughly shown in FIG. 5.6. As shown in FIG. 6, this prismatic portion 13 is provided with an Oldham ring 15 in which a rectangular long hole 14 is bored. In other words, the Oldham ring 15 is attached to the prismatic portion 13.
is slidably fitted along the longitudinal direction of the elongated hole 14. A pair of bins 1 are provided on the outer peripheral surface of the Oldham ring 15 in a radial direction perpendicular to the longitudinal direction of the elongated hole 14.
6 are slidably inserted into each other.

これらピン16の他端部は上記シリンダ7の周壁に穿設
された嵌合孔17に嵌合固定されている。
The other ends of these pins 16 are fitted and fixed into fitting holes 17 formed in the peripheral wall of the cylinder 7.

それによって、土工己ピストン11はシリンご〆7に、
このシリンダ7の径方向に対して偏心自7Eに結合され
ている。したがって、上記電動要素3に通電してシリン
ダ7とロータ6とが一体に回転駆動されると、シリンダ
7の回転力は上記オルダムリング15を介してピストン
11に伝達されるようになっている。なお、上記嵌合孔
17は蓋部材18によって気密に閉塞されている。そし
て、ピストン11はシリンダ7の中でその一部がシリン
ダ7の内面に接触した状態で内転する。
As a result, the earthworker's piston 11 moves to the cylinder 7,
The cylinder 7 is connected to an eccentric member 7E in the radial direction. Therefore, when the electric element 3 is energized and the cylinder 7 and rotor 6 are rotated together, the rotational force of the cylinder 7 is transmitted to the piston 11 via the Oldham ring 15. Note that the fitting hole 17 is hermetically closed by a cover member 18. Then, the piston 11 internally rotates within the cylinder 7 with a portion of the piston 11 in contact with the inner surface of the cylinder 7.

上記ピストン11の外周面には、第7,8図に夫々示す
ようにピストン11の軸方向に沿って螺旋状の溝19が
形成されている。この溝19のピッチはこれら図面にお
ける右側から左側、つまりシリンダ7の吸込端側から吐
出端側に向かって徐々に小さく形成されている。
A spiral groove 19 is formed on the outer peripheral surface of the piston 11 along the axial direction of the piston 11, as shown in FIGS. 7 and 8, respectively. The pitch of the grooves 19 is gradually reduced from the right side to the left side in these drawings, that is, from the suction end side to the discharge end side of the cylinder 7.

上2?M19には全体として螺旋状をなすプレード21
が嵌込まれている。このブレード21は合成樹脂系その
他の材料製であって、その両端部はそれぞれピストン1
1の略輔直角方向に沿う平面内に設けられている。さら
に、ブレード21の厚さ寸法は上記螺旋状の溝19の幅
寸法とほぼ一致しており、ブレード21の6部は溝19
に対してピストン】1のほぼ径方向に進退自在となって
いる。上記ブレード21の外周面はシリンダ7の内周面
に密着しており、その状態でシリンダ7の内周面上をス
ライドする。
Top 2? M19 has a plate 21 that has a spiral shape as a whole.
is embedded. This blade 21 is made of synthetic resin or other material, and both ends thereof are connected to the piston 1.
1 in a plane substantially perpendicular to the bottom. Further, the thickness of the blade 21 is approximately the same as the width of the spiral groove 19, and the 6th part of the blade 21 is in the groove 19.
The piston] 1 can freely move forward and backward in the radial direction. The outer circumferential surface of the blade 21 is in close contact with the inner circumferential surface of the cylinder 7, and slides on the inner circumferential surface of the cylinder 7 in this state.

そして、ブレード21は第1,2図に示すように複数の
分割ブレード218〜21cで形成されている。これら
分割ブレード21a〜21Cは、それ単独で後述する作
動室22を少なくとも一つは形成できるできるように1
巻゛ト以上に巻かれるもので、この実施例は1巻半であ
る。しかも、隣接する各分割ブレード213〜21cの
端部にはテーパ面20が夫々形成されている。
The blade 21 is formed of a plurality of divided blades 218 to 21c as shown in FIGS. 1 and 2. These divided blades 21a to 21C are arranged so that at least one working chamber 22, which will be described later, can be formed by itself.
It can be wound more than one turn, and in this embodiment it is one and a half turns. Moreover, a tapered surface 20 is formed at the end of each of the adjacent divided blades 213 to 21c.

各テーパ面20は例えば略土周にわたって設けられ、か
つ、互いにピストン11の軸方向に重ね合わされている
。つまり、隣接する各分割ブレード21a〜21cのテ
ーパ面20は、第3図に示すように隣接する作動室22
同志の関係において、高圧P22部動室を仕切って設け
られた分割ブレードの上記テーパ面を有したテーパ端部
を上記高圧P22部動室に臨ませて配置するとともに、
低圧P、側作動室を仕切って設けられた分割ブレードの
上記テーパ面20を有したテーパ端部を上ご己低圧P、
側作動室に臨ませて配置することによって、互いにピス
トン11の軸方向に重ね合わされている。
The respective tapered surfaces 20 are provided, for example, substantially over the earth's circumference, and are overlapped with each other in the axial direction of the piston 11. In other words, the tapered surfaces 20 of the adjacent divided blades 21a to 21c are connected to the adjacent working chambers 20 as shown in FIG.
In a comradely relationship, the tapered end portion having the tapered surface of the divided blade provided to partition the high-pressure P22 portion movement chamber is arranged so as to face the high-pressure P22 portion movement chamber,
Low pressure P, the tapered end of the split blade provided to partition the side working chamber with the tapered surface 20,
By arranging them facing the side working chambers, they are superimposed on each other in the axial direction of the piston 11.

上記シリンダ7の内周面とピストン11の外周面との間
の空間は、上記ブレード21によって複数の作動室22
に仕切られている。つまり、各作動室22は、ブレード
21の隣り合う2つの巻き間に形成されており、ブレー
ド21に沿ってピストン11とシリンダ7の内周面との
接触部からつぎの接触部まで伸びたほぼ三日月状をなし
ている。
The space between the inner circumferential surface of the cylinder 7 and the outer circumferential surface of the piston 11 is formed by the blade 21 into a plurality of working chambers 22.
It is divided into That is, each working chamber 22 is formed between two adjacent windings of the blade 21, and extends along the blade 21 from the contact point between the piston 11 and the inner peripheral surface of the cylinder 7 to the next contact point. It is crescent-shaped.

そして、作動室22の容積は、シリンダ7の吸込側から
吐出側へゆくにしたがって徐々に小さくなっている。
The volume of the working chamber 22 gradually decreases from the suction side to the discharge side of the cylinder 7.

上記シリンダ7の吸込端側に位置する一方の軸受8には
第7図に示すように吸込孔23が軸方向に貫通している
。この吸込孔23の一端はシリンダ7の内部に連通し、
他端には冷凍サイクルの吸込チューブ24が接続されて
いる。また、他方の軸受9には吐出孔25が穿設されて
いる。この吐出孔25の一端はシリンダ7内の吐出端側
に連通しており、他端は密閉ケース2の内部に開口して
いる。
As shown in FIG. 7, one of the bearings 8 located on the suction end side of the cylinder 7 has a suction hole 23 passing through it in the axial direction. One end of this suction hole 23 communicates with the inside of the cylinder 7,
A suction tube 24 of a refrigeration cycle is connected to the other end. Further, the other bearing 9 is provided with a discharge hole 25 . One end of this discharge hole 25 communicates with the discharge end side inside the cylinder 7, and the other end opens into the inside of the sealed case 2.

上記ピストン11には第7図に示すように補導入路26
がその中心軸Aに沿って穿設されている。
The piston 11 has an auxiliary introduction passage 26 as shown in FIG.
is bored along its central axis A.

この油導入路26の一端は螺旋状の溝19の吐出側の底
部に連通し、他端は一方の軸受8に穿設された通孔27
の一端に連通している。この通孔27の他端には一端を
密閉ケース2の底部に位置させた導入管28の他端が接
続されている。密閉ケース2の底部には潤滑オイル29
が蓄えられている。したがって、密閉ケース2内の圧力
が上昇すれば、上記潤滑オイル2つが導入管28、通孔
27および補導入路26を通って上二己溝19の底部と
ブレード21との間の空間に導入される。
One end of this oil introduction path 26 communicates with the bottom of the spiral groove 19 on the discharge side, and the other end communicates with a through hole 27 bored in one of the bearings 8.
It is connected to one end of the. The other end of this through hole 27 is connected to the other end of an introduction pipe 28 whose one end is located at the bottom of the sealed case 2 . Lubricating oil 29 is placed at the bottom of the sealed case 2.
is stored. Therefore, when the pressure inside the sealed case 2 increases, the two lubricating oils are introduced into the space between the bottom of the upper two grooves 19 and the blade 21 through the introduction pipe 28, the through hole 27 and the auxiliary introduction passage 26. be done.

さらに、上記ピストン11の吸込側に位置する端部の外
周面に吸入溝31が刻設されている。この吸入溝31は
ピストン11の外周面に形成された螺旋状の溝19より
も深く形成されていて、その一端はピストン11の大径
部11aの端面に開放され、他端はシリンダ7の吸込端
側に位置する11目の作動室22に連通ずる位置にある
。それによって、吸込チューブ24からシリンダ7内へ
吸引された冷媒ガスは上記吸入溝31を通って上記1番
目の作動室22に途切れることなく確実に導入されるよ
うになっている。
Further, a suction groove 31 is formed on the outer circumferential surface of the end of the piston 11 located on the suction side. This suction groove 31 is formed deeper than the spiral groove 19 formed on the outer peripheral surface of the piston 11, and one end thereof is open to the end surface of the large diameter portion 11a of the piston 11, and the other end is a suction groove of the cylinder 7. It is located in a position communicating with the eleventh working chamber 22 located on the end side. Thereby, the refrigerant gas sucked into the cylinder 7 from the suction tube 24 is reliably introduced into the first working chamber 22 through the suction groove 31 without interruption.

なお、密閉ケース2には第7図に示すようにその内部と
外部とを連通させる吐出チューブ32が接続されている
Note that a discharge tube 32 is connected to the sealed case 2, as shown in FIG. 7, for communicating the inside and outside of the case.

つぎに、以上のように構成された圧縮機の動作について
説明する。
Next, the operation of the compressor configured as above will be explained.

まず、電動要素3に通電するとロータ6が回転し、この
ロータ6と一体にシリンダ76回転する。
First, when the electric element 3 is energized, the rotor 6 rotates, and the cylinder 76 rotates together with the rotor 6.

シリンダ7が回転すれば、ピストン11はその外周面の
一部がシリンダ7の内周面に接触した状態で回転駆動さ
れる。なお、第14図中矢印で示すようにシリンダ7お
よびピストン11の回転方向は吸込端側から見て時計回
り方向である。このような、ピストン11とシリンダ7
との参〇)1′1的な旋回運動(偏心回転運動)は、ピ
ストン11の角柱部13に設けられたオルダムリング1
5によって確保される。そして、ブレード21もピスト
ン11と一体的に回転する。
When the cylinder 7 rotates, the piston 11 is driven to rotate with a portion of its outer circumferential surface in contact with the inner circumferential surface of the cylinder 7 . Note that, as shown by the arrow in FIG. 14, the rotation direction of the cylinder 7 and the piston 11 is clockwise when viewed from the suction end side. Piston 11 and cylinder 7 like this
The 1'1 rotational movement (eccentric rotational movement) is caused by the Oldham ring 1 provided on the prismatic portion 13 of the piston 11.
5. The blade 21 also rotates integrally with the piston 11.

上記ブレード21はその外周面がシリンダ7の内周面に
接触した状態で回転するため、ブレード21の各部は、
ピストン11の外周面とシリンダ7の内周面との接触部
に近付くにしたがって上記溝19に押込まれ、また接触
部から離れるにしたがって上記溝19から突出する方向
に移動する。
Since the blade 21 rotates with its outer peripheral surface in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 7, each part of the blade 21 is
As it approaches the contact area between the outer circumferential surface of the piston 11 and the inner circumferential surface of the cylinder 7, it is pushed into the groove 19, and as it moves away from the contact area, it moves in the direction of protruding from the groove 19.

以上のような圧縮要素4の作動により、吸込チューブ2
4および吸込孔23を通してシリンダ7内に冷奴ガスが
吸込まれる。そして、第9図に示すように1番1:Jの
作動室22に吸込まれた冷媒ガスは、ここに閉込められ
た状態でピストン11の回転にともなって第10図乃至
第13図に示すように吐出端側の作動室22へ順次移送
される。そして、移送されて圧縮された冷媒ガスは、吐
出端側の軸受9に形成された吐出孔25から密閉ケース
2内の空間に吐出され、吐出チューブ32を通って冷凍
サイクル中に戻される。
Due to the operation of the compression element 4 as described above, the suction tube 2
Cold tofu gas is sucked into the cylinder 7 through the cylinder 4 and the suction hole 23. As shown in FIG. 9, the refrigerant gas sucked into the working chamber 22 of No. 1 1:J is trapped there as the piston 11 rotates, as shown in FIGS. 10 to 13. The liquid is sequentially transferred to the working chamber 22 on the discharge end side. The transferred and compressed refrigerant gas is then discharged into the space inside the sealed case 2 from the discharge hole 25 formed in the bearing 9 on the discharge end side, and is returned to the refrigeration cycle through the discharge tube 32.

ところで、ピストン11に形成された螺旋状の溝19は
シリンダ7の吸込端側から吐出端側に向かって徐々にピ
ッチが小さくなるように形成されている。つまり、ブレ
ード21によって仕切られた作動室22は吐出端側に向
かって徐々に容積が小さくなるように形成されている。
Incidentally, the spiral grooves 19 formed in the piston 11 are formed such that the pitch thereof gradually decreases from the suction end side to the discharge end side of the cylinder 7. In other words, the working chamber 22 partitioned by the blade 21 is formed so that its volume gradually decreases toward the discharge end side.

したがって、冷媒ガスをシリンダ7の吸込端側から吐出
端側へ移送する間に、この冷媒ガスを圧縮することがで
きる。また、冷奴ガスは作動室22内に閉込められた状
態で移送かつ圧縮されるため、圧縮機の吐出側に逆止弁
を設けることなく冷媒ガスを効率よく圧縮することがで
きる。
Therefore, while the refrigerant gas is transferred from the suction end side to the discharge end side of the cylinder 7, this refrigerant gas can be compressed. Moreover, since the cold tofu gas is transferred and compressed while being confined within the working chamber 22, the refrigerant gas can be efficiently compressed without providing a check valve on the discharge side of the compressor.

圧縮された冷媒ガスが密閉ケース2内へ吐出され、この
密閉ケース2内の圧力が上昇すると、内部に蓄えられた
潤滑オイル29が加圧され、潤滑オイル29は油導入路
26を通って螺旋状の溝19の底とブレード21との間
の空間に導入される。そのため、ブレード21は油圧に
より上記溝19から押出される方向、つまりシリンダ7
の内1.1面に向かって常に押圧される。したがって、
ブレード21の外周面はシリンダ7の内周面に常に密着
した状態に保持される、このことから、作動室22相互
間のガスのリークが防止される。
When the compressed refrigerant gas is discharged into the sealed case 2 and the pressure inside the sealed case 2 increases, the lubricating oil 29 stored inside is pressurized, and the lubricating oil 29 passes through the oil introduction path 26 and spirals. The blade 21 is introduced into the space between the bottom of the shaped groove 19 and the blade 21. Therefore, the blade 21 is moved in the direction in which it is pushed out from the groove 19 by hydraulic pressure, that is, in the direction in which the blade 21 is pushed out from the groove 19 by the hydraulic pressure.
1. It is always pressed towards the first side. therefore,
The outer circumferential surface of the blade 21 is always kept in close contact with the inner circumferential surface of the cylinder 7, which prevents gas from leaking between the working chambers 22.

一方、圧縮要lA4の上記作動において、シリンダ7と
ピストン11との相対的な旋回運動に伴うブレード21
の外周面とシリンダ7の内周面との摩擦や隣接した作動
室22の圧力差(第3.4図中p、、p2は隣接した作
動室のガス圧を示し、PlくF2である。)によって、
ブレード21はシリンダ7に対して上記溝19に沿う螺
旋方向の力を受ける。
On the other hand, in the above-mentioned operation of the compression element 1A4, the blade 21 is
Friction between the outer circumferential surface of the cylinder 7 and the inner circumferential surface of the cylinder 7 and the pressure difference between the adjacent working chambers 22 (in FIG. 3.4, p, , p2 indicate the gas pressure in the adjacent working chambers, and Pl is F2. ) by
The blade 21 receives a force in a helical direction along the groove 19 against the cylinder 7 .

しかし、ブレード21は各作動室22を仕切る複数の分
割ブレード21a〜21cで形成されているため、これ
ら分割ブレード21a〜2ICに与えられる螺旋方向の
移動力(第3.4図中矢印F l r  F2で示す。
However, since the blade 21 is formed of a plurality of divided blades 21a to 21c that partition each working chamber 22, the moving force in the helical direction (arrow F l r in Fig. 3.4) applied to these divided blades 21a to 2IC Indicated by F2.

)も異なる。このように螺旋方向の移動力FI+  F
2の差にもとづいて、第4図において吸込端側の分割ブ
レード(例えば符号21bで示す分割ブレード)が、こ
れに与えられる螺旋方向F1の移動力によって動く移動
距離Δxbは小さく、吐出端側の分割ブレード(例えば
符号21cで示す分割ブレード)が、これに与えられる
螺旋方向の移動力F2によって動く移動距離ΔXCは大
きくなる。
) are also different. In this way, the moving force in the spiral direction FI+F
Based on the difference between The moving distance ΔXC that the splitting blade (for example, the splitting blade indicated by reference numeral 21c) moves due to the helical moving force F2 applied thereto increases.

このような移動距離の差によって、吐出端側の分割ブレ
ード21cのテーパ端部が吸込端側の分割ブレード21
bのテーパ端部と溝19における吐出端側の側面(第4
図中符号19aで示す)との間に入込む。それによって
、溝19内において隣接する分割ブレード21b、21
C同志がそのテーパ端部でくさび作用を起こす。なお、
このような作用は隣接する分割ブレード21a、21b
との間においてもなされる。
Due to such a difference in moving distance, the tapered end of the split blade 21c on the discharge end side becomes closer to the split blade 21 on the suction end side.
b and the side surface of the discharge end side of the groove 19 (the fourth
(indicated by reference numeral 19a in the figure). Thereby, adjacent split blades 21b, 21 in the groove 19
C creates a wedge effect at its tapered end. In addition,
Such an effect is caused by the adjacent split blades 21a, 21b.
It is also done between.

したがって、ブレード21仝体が溝を案内として螺旋方
向に沿って動くことが抑制され、ブレード21全体はシ
リンダ7に対してほとんど1n動することがなくなる。
Therefore, the blade 21 body is restrained from moving along the helical direction using the groove as a guide, and the blade 21 as a whole hardly moves 1n relative to the cylinder 7.

このため、ブレード21仝体とシリンダ7の摺動損失を
低減できるものであり、効率を向上させることができる
Therefore, the sliding loss between the blade 21 body and the cylinder 7 can be reduced, and efficiency can be improved.

また、既述のようにブレード21を!lt−構造の螺旋
ではなく、複数の分割ブレード21a〜21(で113
成した構成によれば、各分割プレート213〜21Cの
巻数が少ないから、これらをピストン11の満19に対
して8品に嵌込むことができ、製造性を向上できる。そ
れだけでなく、これら分割ブレード21a〜21cの製
造も容易にできる。
Also, as mentioned above, Blade 21! Instead of a spiral structure, a plurality of divided blades 21a to 21 (with 113
According to this configuration, since the number of turns of each of the divided plates 213 to 21C is small, these parts can be fitted into 8 parts compared to 19 parts of the piston 11, and productivity can be improved. In addition, these divided blades 21a to 21c can be easily manufactured.

なお、この圧縮機では逆止弁を省略できることから、圧
縮機の1&成の簡略化および部品点数の削減を図るこる
ができる。また、電動要素3のロータ6は圧縮要素4の
シリンダ7によって支持されていることから、ロータ6
を支持するための専用の回転軸や軸受などを設ける必要
がない。しだがって、圧縮機の構成をより一層簡略化す
ることができ、部品点数の削減が可能になることは勿論
である。
In addition, since the check valve can be omitted in this compressor, it is possible to simplify the construction of the compressor and reduce the number of parts. Furthermore, since the rotor 6 of the electric element 3 is supported by the cylinder 7 of the compression element 4, the rotor 6
There is no need to provide a dedicated rotating shaft or bearing to support the system. Therefore, it goes without saying that the configuration of the compressor can be further simplified and the number of parts can be reduced.

[発明の効果] 以上述べたようにこの発明は、シリンダとこれに内接し
て相対的に旋回運動する回転体の外周に設けた螺旋状の
溝に出入自在に嵌込まれる螺旋状のブレードを、複数の
分割ブレードから形成するとともに、隣接する分割ブレ
ードの端部に夫々形成されたテーパ面同志を上記回転体
の軸方向に重ね合わせたから、シリンダに対するブレー
ドの軸方向摺動を抑制して、これらの間でのJff動1
i失を低減できるとともに、ブレードを回転体の溝に嵌
込む作業を容易化でき、かつブレード自体の製造性も向
上できる。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides a spiral blade that is fitted in and out of a spiral groove provided on the outer periphery of a cylinder and a rotating body that is inscribed therein and rotates relative to the cylinder. , is formed from a plurality of divided blades, and the tapered surfaces formed at the ends of adjacent divided blades are overlapped in the axial direction of the rotating body, so that the axial sliding of the blades with respect to the cylinder is suppressed, Jff movement between these 1
It is possible to reduce i loss, facilitate the work of fitting the blade into the groove of the rotating body, and improve the manufacturability of the blade itself.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第14図はこの発明の一丈施例を示し、第1
図は圧縮要素の断面図、第2図はブレードを分解して示
す側面図、第3図は圧縮要素の一部を拡大して示す断面
図、第4図は分割ブレード同志の接合部における作用を
示す説明図、第5図はブレードを取付けたピストンの斜
視図、第6図はピストンとシリンダとのオルダムリング
にょる結0部分の断面図、第7図は流体圧縮機全体を示
す縦断面図、第8図は圧縮要素の分解図、第9図乃至第
13図は冷媒ガスの圧縮過程を順次示した説明図、第1
4図は圧縮要素の側面図;ユ=ヰである。 第15図は従来のヘリカルブレード方式の圧縮機におけ
る圧縮要素の断面図、第16図は第15図に示した圧縮
要素に使用されているブレードの側面図である。 3・・・電動要素(駆動手段)、7・・・シリンダ、1
1・・・ピストン(回転体)  15・・・オルダムリ
ング、19・・・溝、20・・・テーパ面、21・・・
ブレード、21a〜21c・・・分割ブレード、22・
・・作動室。 第3図 出願人代理人 弁理士 片圧武彦 第4図 第 図 四 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
Figures 1 to 14 show a first embodiment of the present invention.
The figure is a cross-sectional view of the compression element, Figure 2 is an exploded side view of the blade, Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the compression element, and Figure 4 is the action at the joint between the split blades. Fig. 5 is a perspective view of the piston with a blade attached, Fig. 6 is a cross-sectional view of the connection between the piston and cylinder by the Oldham ring, and Fig. 7 is a vertical cross-section showing the entire fluid compressor. 8 is an exploded view of the compression element, FIGS. 9 to 13 are explanatory diagrams sequentially showing the refrigerant gas compression process, and FIG.
Figure 4 is a side view of the compression element; FIG. 15 is a sectional view of a compression element in a conventional helical blade type compressor, and FIG. 16 is a side view of a blade used in the compression element shown in FIG. 15. 3... Electric element (driving means), 7... Cylinder, 1
1... Piston (rotating body) 15... Oldham ring, 19... Groove, 20... Tapered surface, 21...
Blades, 21a to 21c... split blades, 22.
...Working room. Figure 3 Applicant's agent Patent attorney Takehiko Kataura Figure 4 Figure 4 Figure 4 Figure Figure 4 Figure Figure Figure Figure Figure Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 吸込端側と吐出端側とを有するシリンダと、このシリン
ダ内にシリンダの軸方向に沿うとともに偏心して配置さ
れ、その一部が上記シリンダの内周面に接触した状態で
上記シリンダと相対的に旋回可能な円柱状の回転体と、
この回転体の外周に設けられ上記シリンダの吸込端側か
ら吐出端側へ徐々に小さくなるピッチで形成された螺旋
状の溝と、この溝に出入自在に嵌込まれるとともに上記
シリンダの内周面に密着する外周面を有し上記シリンダ
の内周面と上記回転体の外周面との間の空間を複数の作
動室に区画する螺旋状のブレードと、上記回転体を上記
シリンダに同期回転させ上記シリンダの吸込端側から上
記作動室に流入した流体を上記シリンダの吐出端側の作
動室へ順次移送する機構とを具備した流体圧縮機におい
て、上記ブレードを複数の分割ブレードで形成するとと
もに、隣接する分割ブレードの端部に夫々形成されたテ
ーパ面同志を上記回転体の軸方向に重ね合わせたことを
特徴とする流体圧縮機。
A cylinder having a suction end side and a discharge end side, and a cylinder disposed eccentrically along the axial direction of the cylinder within this cylinder, with a part of the cylinder in contact with the inner circumferential surface of the cylinder, and relative to the cylinder. A rotatable cylindrical rotating body,
A spiral groove is provided on the outer periphery of the rotating body and is formed at a pitch that gradually decreases from the suction end side to the discharge end side of the cylinder, and a spiral groove is fitted into the groove so as to be able to move in and out. a spiral blade having an outer circumferential surface in close contact with the cylinder and dividing a space between the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the rotating body into a plurality of working chambers, and rotating the rotating body synchronously with the cylinder; In a fluid compressor equipped with a mechanism for sequentially transferring fluid flowing into the working chamber from the suction end side of the cylinder to the working chamber on the discharge end side of the cylinder, the blade is formed of a plurality of divided blades, A fluid compressor characterized in that tapered surfaces formed at the ends of adjacent divided blades are overlapped in the axial direction of the rotating body.
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