JPH02264185A - 流体圧縮機 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は１例えば冷蔵庫やエアコン等に備えられ、冷凍
サイクルの冷媒ガスを圧縮する流体圧縮機に関する。

（従来の技術） 例えば１本出願人による特願昭６３− １７０６９２号明細書に開示されているような圧縮機］
が知られている。ずなわぢ、このタイプの圧縮機］は、
第５図に示すようにケース２の内部に設けられたロータ
ー３とステータ４とからなるモータ５により、ロータ３
に固定されたシリンダ６を回転させるものである。そし
て、この圧縮機１は、シリンダ６の内部にシリンダ６の
軸心Ａに対して偏心量ｅを有するピストン７を軸支して
いる。さらに、このピストン７の外周に螺旋状の溝８形
成しており、この溝８に可撓性を有する螺旋状のブレー
ド９を嵌め込んでいる。

さらに、この圧縮機１は、シリンダ６の内部に。

」１記ブレード９によって仕切られ吐出側に位置するも
のほど徐々に容積が小さくなるよう設定された複数の圧
縮室１０・・・を有している。そして、シリンダ６の吸
込端側に位置する吸込室１０ａに例えば冷凍サイクル中
の冷媒ガスを吸込み、シリンダ６とピストン７とを同期
回転させて、上記冷媒ガスを圧縮しながらシリンダ６の
吐出端側へ移送する。そして、移送・圧縮した冷媒ガス
を冷凍サイクル中に戻す。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述のようなタイプの圧縮機は。

ブレードを介して隣合った複数の圧縮室に流体を封じて
この流体を連続圧縮するため液圧縮を生じることかあり
、このようなときには起動不良が牛じたり、ブレードか
折損したりすることがあった。

また、圧縮室にガスのみを封じた場合でも過圧縮してし
まうと圧縮効率が低下し、さらに、圧力脈動や騒音か増
大することがあった。

本発明の目的とするところは、液圧縮による起動不良や
ブレードの欠損等の発生を防ぎ、さらに。

過圧縮することのない流体圧縮機を提供することにある
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用）」１記１」的を
達成するために本発明は、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、その一部がシリンダの内
周面に接触した状態でシリンダと相対的に回転可能な円
柱状のピストンと、このピストンの外周に設けられ　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、可撓性を合し螺旋状の溝
に、上記ピストンの略径方向に出入自在に嵌め込まれる
とともにシリンダの内周面に密着する外周面を有する螺
旋状のブレードと２　このブレードによって仕切られる
とともにシリンダの内周面とピストンの外周面との間に
形成され。

シリンダの吸込端側から吐出端側に亘って並ぶ複数の圧
縮室と、シリンダとピストンのうちの少なくともどちら
か一方に設けられ、少なくとも１つの圧縮室とシリンダ
の外部とを連通ずる連通孔を開閉し圧縮室に流入した流
体の圧力を制御する圧力制御弁と、シリンダとピストン
とを相対的に回転させ、シリンダの吸込端側からシリン
ダ内に流入した流体をシリンダの吐出端側へ順次移送す
る駆動手段とを具備したことにある。

こうすることによって本発明は、液圧縮による起動不良
やブレードの欠損等を防止できるようにしたことにある
。

（実施例） 以下２本発明の各実施例を第１図〜第４図に基づいて説
明する。なお、従来の技術の項で説明したものと重複す
るものについては同一番号を付し、その説明は省略する
。

第１図は本発明の一実施例の要部を示すものである。そ
して１図中の２１は冷凍ザイクルに使用する圧縮機の圧
縮機構部を示している。そして。

この圧縮機構部２１はピストン２２とシリンダ２３とを
有している。

これらのうちピストン２２は円柱状に成形されたちので
、その両端部にピストン２２よりも細径な円柱状の軸受
支持部２４．２５を有している。

そして、ピストン２２は、一方の軸受支持部２４を駆動
手段２６が存在する側に延ばしており２図中に矢印Ｃで
示すように、駆動手段２６によって上記軸受支持部２４
と一体に回転駆動されるようになっている。ここで１図
中にＢで示すのはピストン２］および両軸受支持部２４
．２５の軸心である。

また、ピストン２２の外周には、螺旋状の溝２７が設け
られている。すなわち、この溝２７は。

ピストン２２の一端側から他端側に亘って形成されてお
り、その幅を略一定に設定されている。さらに、満２７
は、その深さ方向をピストン２Ｘ−ｙの径方向に略一致
させている。そして、溝２７はそのピッチを、ピストン
２中の一端側から他端側へいくほど徐々に小さくなるよ
う設定されている。

さらに、上記ピストン２ｖの外周にはブレード２８が巻
装されている。このブレード２８は合成樹脂などの弾性
材料を螺旋状に成形してなるもので、可撓性を有してい
る。そして　ブレード２８はその厚みをピストン２ｖの
溝２７の幅とほぼ同沿って弾性変形した状態でピストン
２２に装着されている。

一方、上記シリンダ２３は略一定の内径を有する円筒状
に成形されたもので、その両端を開放している。そして
、シリンダ２３はその内側にピストン２２を差込まれて
いる。そして、シリンダ２３はその軸心Ａとピストン２
２の軸心Ｂとの間に、軸心方向の全長に亘って略一定な
偏心ｆｆｉ　ｅを介在させている。さらに、シリンダ２
３は、その内周面の一部をピストン２２の外周面に接し
ている。また、シリンダ２３は　シリンダ２３内に押込
まれたブレード２８の外周面２８ａを、その内周面に圧
接させている。ここで、シリンダ２３はピストン２２と
同期回転できるようになっていてもよい。

また８図中に２９．３０で示すのは軸受である。

この軸受２９，３０は上記軸受支持部２４．２５を貫通
させるとともに、シリンダ２３の両端部に気密的に嵌合
している。そして、一方の軸受２９はシリンダ２３の吸
込端側に配置されており、軸方向とほぼ平行に延びる吸
込孔３１を有している。

さらに、他方の軸受３０はシリンダ２３の吐出端側に配
置されており、軸方向とほぼ平行に延びる吐出孔３２を
有している。

さらに、シリンダ２３の内部には４つの圧縮室３３ａ、
３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが形成されている。この圧縮室
３３ａ〜３３ｄは、ピストン２２の外周面とシリンダ２
３の内周面との間に形成されており、ブレード２８によ
って互いに気密的に仕切られている。そして、圧縮室３
３ａ〜３３ｄは、ピストン２２とシリンダ２３との１つ
の接触部から次の接触部へ延びる三日月状をなしている
。

そして、これら圧縮室３３ａ〜３３ｄは　シリンダ２３
の吸込端側に位置する吸込室３３ａから吐出端側に位置
する吐出室３３ｄへいくほどその容積を小としている。

また２図中に３４．３５で示すのは圧力制御弁（以下、
弁と称する）である。この弁３４．３５は共にシリンダ
２３の外周面に一端側を固定されており、さらに、その
内側面をシリンダ２３の外周面に当接させている。そし
て、弁３４．３５はシリンダ２３との結合部を基端側と
して弾性変形できるようになっている。

さらに、シリンダ２３には、連通孔３６．３７が設けら
れている。この連通孔３６，３７は共にシリンダ２３の
厚み方向に形成されており、一端側をシリンダ２３の外
周面に開口している。そしで、一方の連通孔３６は、上
記吸込室３３ａの隣に位置する第２室３３ｂにその他端
側を開口しており、他方の連通孔３７は上記吐出室３３
ｄの隣に位置する第３室３３ｃにその他端側を開口して
いる。

すなわち、ピストン２２が回転駆動され、冷媒ガスが矢
印りで示すように吸込孔３１から吸込室３３ａに吸込ま
れると、この冷媒ガスはピストン２２の回転に伴って吐
出室３３ａの側へ移送される。そして、冷媒ガスは、移
送側の圧縮室へ移るごとに徐々に圧縮され、矢印Ｅで示
すように、吐出室３３ｄから吐出孔３２を介してシリン
ダ２３の外部へ吐出される。

また、上記第２室３３ｂあるいは第３室３３ｃの内部の
ガス圧が高まり弁３４．３５の作動値に達すると、各圧
縮室３３ｂ、３３ｃに対応する弁３４．３５が作動し１
弾性変形して連通孔３６゜３７を開放する。そして、弁
３４．３５が、対応する圧縮室３３ｂ、３３ｃの冷媒ガ
スをシリンダ２３の外部へ逃がし、上記圧縮室３３ｂ、
３３ｃのガス圧を正常な値に低下させる。

そして、ガス圧が正常な値にまで低下すると。

弁３４．３５がその復元力により復帰し連通孔３６３７
を閉じる。ここで、弁３４．３５はそれぞれの作動値を
互いに異なる値に設定されていてもよい。

このような構成のものでは、圧縮室内３３ｂ。

３３ｃの圧力が一定の値に達すると、弁３４゜或いは冷
媒ガスの過圧縮を防止することができる。

そして、このことによって、起動不良の発生を低減でき
、さらに、ブレード２８の損傷を防止できる。また、冷
媒ガスの過圧縮を防止できることから、圧縮効率の向上
、及び、吐出圧力脈動・騒音を低減することが可能にな
る。

第２図〜第４図は本発明の第２の実施例の要部を示すも
のである。そして、第２図中２２はピストンであり、２
３はシリンダである。このうちピストン２２は、圧力導
出路４１を有している。

すなわち、圧力導出路４１は、ピストン２２の軸心Ｂに
沿って吸込側へ延びており、その一端側］　１ を吐出側軸受支持部２５の端面に開口し、さらに。

他端側を、吸込側軸受支持部２４に達する手前の部位に
位置させている。そして、圧力導出路４１は　ピストン
２２の径方向に延びる連通孔４２゜４３を介して、第２
室３３ｂおよび第３室３３ｃと連通している。

また、圧力導出路４１の内部には、圧力制御弁（以下、
弁と称する）４４．４５か設けられている。この弁４４
．４５は、第４図中に示すように矩形板状体からなるも
ので１円弧状に成形されている。さらに、弁４４．４５
は、一端側に形成された平坦部４６．４７　（一方のみ
図示）を圧力導出路４１の内面に固定されており、その
外側面を圧力導出路４１の内面に沿わせている。そして
弁４４．４５はピストン２２との結合部を支点として弾
性変形できるようになっている。

つまり　弁４４．４５は、第２室３３ｂ或いは第３室３
３Ｃの内部のガス圧が弁３４．３５の作動値に達すると
２弾性変形して連通孔４２．４３を開放する。そして、
圧縮室３３ｂ、３３ｃの冷媒ガスをシリンダ２３の外部
へ逃がし、圧縮室３３ｂ、３３ｃのガス圧を正常な値に
低下させる。

そして、ガス圧が正常な値にまで低下すると、弁４４．
４５がその復元力により復帰し連通孔４２゜４３を閉じ
る。ここで、弁４２．４３は、それぞれの作動値を互い
に異なる値に設定されていてもよい。

このような構成のものでは、圧縮室内３３ｂ。

３３ｃの圧力を一定の値よりも低い値に保つことができ
るので、液圧縮、或いは冷媒ガスの過圧縮を防止するこ
とができる。そして、起動不良の発生を低減でき、さら
に、ブレード２８の損傷を防止できる。また、冷媒ガス
の過圧縮を防止できることから、圧縮効率の向上、及び
、吐出圧力脈動・騒音を低減する、ことが可能になる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明は、吸込端側と吐出端側とを
有するシリンダ、および、このシリンダ内に配置され螺
旋状のブレードを巻装したピストンのうちの少なくとも
どちらか一方に、シリンダの外部と、上記ブレードによ
って仕切られシリンダの軸心方向に沿って並んだ複数の
圧縮室のうちの少なくとも１つの圧縮室とを連通ずる連
通孔を設け、さらに、この連通孔を開閉し圧縮室に流入
した流体の圧力を制御する圧力制御弁を設けたものであ
る。

したがって本発明は、液圧縮や過圧縮を防止でき、さら
に、起動不良の発生を防ぎ、圧縮効率を向上できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の要部を示す側断面図、
第２図〜第４図は本発明の第２の実施例を示すもので、
第２図は要部を示す側断面図。 第３図は第２図中のＦ−Ｆ線に沿ったピストンの断面図
、第４図は圧力制御弁を示す斜視図、第５図は従来例を
示す側断面図である。 ２２・・・ピストン、２３・・・シリンダ、２６・・・
駆動手段、２７・・・螺旋状の溝、２８・・・ブレード
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ−＝圧縮室、３４゜３
５・・・圧力制御弁、３６．３７・・・連通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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回転可能な円柱状のピストンと
   、このピストンの外周に設けられ、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、可撓性を有し上記螺旋状の溝に、上記
   ピストンの略径方向に出入自在に嵌め込まれるとともに
   上記シリンダの内周面に密着する外周面を有する螺旋状
   のブレードと、このブレードによって仕切られるととも
   にシリンダの内周面と上記ピストンの外周面との間に形
   成され、上記シリンダの吸込端側から吐出端側にシリン
   ダの軸心方向に沿って並ぶ複数の圧縮室と、上記シリン
   ダと上記ピストンのうちの少なくともどちらか一方に設
   けられ、少なくとも１つの圧縮室とシリンダの外部とを
   連通する連通孔を開閉し上記圧縮室に流入した流体の圧
   力を制御する圧力制御弁と、上記シリンダと上記ピスト
   ンとを相対的に回転させ、シリンダの吸込端側からシリ
   ンダ内に流入した流体をシリンダの吐出端側へ順次移送
   する駆動手段とを具備した流体圧縮機。