JPH0396688A

JPH0396688A - 流体圧縮機

Info

Publication number: JPH0396688A
Application number: JP1233411A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Honma; 本間　久憲; Hisayoshi Fujiwara; 尚義藤原; Yoshikuni Sone; 曽根　良訓; Hidekazu Aikawa; 相川　英一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1991-04-22
Also published as: KR940007759B1; KR910006617A

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、例えば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、本出願人による特開昭６４− ３６９９０号公報に開示されているような流体圧縮機（
以下、圧縮機と称する）が知られている。

すなわち、第３図に示すように、このタイプの圧縮機１
は密閉ケース２の中に、密閉ケース２に固定された固定
子３とこの固定子３の内側に同軸的に配置された回転子
４とからなるモータ５を有している。そして、圧縮機１
は回転子４の内側に同軸的に配置されたシリンダ６を回
転子４と同芯的に回転させるようになっている。

さらに、圧縮機１はシリンダ６内に、シリンダ６に対し
て偏心したピストン７を有している。そして、圧縮機１
は、ピストン７の外周に螺旋状の溝を形威されており、
この螺旋状の溝に適度な可撓性を有する螺旋状のブレー
ド８を嵌込んでいる。

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作動室を形成しており、シリンダ
６の吸込側の端部に位置する吸込室に例えば冷凍サイク
ル中の作動流体を吸込む。そして、圧縮機１は、モータ
５によりシリンダ６を回転させ、上記作動流体をシリン
ダの吐出側へ移送しながら徐々に圧縮し、圧縮されて高
圧になった作動流体を一旦密閉ケース４内に吐出して冷
凍サイクル中に戻す。

また、圧縮＃１１は、シリンダ６の吸込側の端部に、密
閉ケース２の内壁面に固定された主軸受９を気密的に且
つ同軸的に嵌合している。さらに、圧縮機１は、吐出側
の端部に副軸受１０を同じく気密的に且つ同軸的に嵌合
している。そして、圧縮機１はシリンダ６およびピスト
ン７等を片側固定支持しており、副軸受１０を密閉ケー
ス２内に取付けられた仮ばね等の弾性支持部材１１に押
付けている。そして、圧縮機１は、弾性支持部材１１に
よって副軸受１０を回転，しないように規制している。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上述のような圧縮機１は、モータ５をシリン
ダ６の軸方向中間部に配置しており、さらに、モータ５
の重心部Ａをシリンダ６の軸方向中間部に位置させてい
た。そして、圧縮機１は、モータ５の重心部Ａを主軸受
９の先端側端而１２よりもシリンダ６の軸方向中間部寄
りの部位に位置させていた。

すなわち、第３図中に示すように、主軸受９の基端側端
面１３上の上記モータ５（および、シリンダ６等）の軸
芯Ｂが通過する部位を基準位置Ｏとし、モータの重心部
Ａの位置をＬＭとし、さらに、生軸受９の先端側端面１
２上の上記モータ５（および、シリンダ６等）の軸芯Ｂ
が通過する部位をＬＢとすると、主軸受９の基端側端面
１３からとモータの重心部Ａまでの距ｉｆｆｌｔ　Ｏ　
Ｌ　Ｍと、主軸受９の基端側端面１３から主軸受９の先
端側端面１２までの距離σＬＢとの関係は、すＬ，＞▼
Ｔ）となる。

そして、上述のようなタイプの圧縮機１の振動や騒音は
、回転運動の特性、および、シリンダ６やピストン７等
の支持方式等に起因し大きく影響を受ける。そして、従
来は、上述のようにＯＬ．＞ＯＬ，だったことから、例
えば調芯が不十分で固定子３と同転子４、或いは、同転
子４とシリンダ６との互いの軸芯の間にずれがあると、
ふれ回りが増長され、圧縮機１の運転振動や騒音が増大
するとともに、軸受摺動部の摩擦損失が増加してしまう
という不具合があった。

本発明の目的とするところは、振動や騙音を低減でき、
軸受摺動部の摩擦損失が少なく、高性能な流体圧縮機を
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）上記目的を達成
するために本発明は、螺旋状のブレードを巻装した回転
体を吸込側と吐出側とを有する円筒状のシリンダ内に偏
心配置しシリンダの吸込側から吐出側へ徐々にその容積
を小とする複数の作動室をシリンダ内に並設するととも
に、シリンダの少なくとも軸方向一端側にシリンダおよ
び回転体を支持する軸受部材を嵌合してなる圧縮機構部
と、シリンダと回転体とを相対的に回転させて作動室に
導入された作動流体をシリンダの吸込側から吐出側へ移
送しながら圧縮するとともに、その重心部を軸受部材内
の略軸芯上に位置させた駆動部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、振動や騒音を低減でき
、輔受摺動部の摩擦損失を小とするとともに、性能を向
上できるようにしたことにある。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図および第２図に基づい
て説明する。

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すものであ
る。そして、第１図は冷凍サイクルに使用する冷媒ガス
用の流体圧縮機２１（以下、圧縮機と称する）を示して
いる。この圧縮機２１は密閉ケース２２と、この密閉ケ
ース２２の中に配設された駆動部としてのモータ２３、
および、このモータ２３によって回転駆動される圧縮機
構部２４とを備えている。

上記モータ２３は、密閉ケース２２の内壁面に固定され
た環状の固定子２５と、この固定子２５の内側に配置さ
れた同じく環状の回転子２６とを有するものである。そ
して、モータ２３は、第２図中に示すようにその重心部
Ａの位置を、回転子２６の軸芯Ｂと回転子２６の径方向
に延びる中心線Ｃとの交点に位置させており、さらに、
その重心部Ａと回転子２６の重心部とを略同じ部位に位
置させている。そして、モータ２３は、密閉ケース２２
の軸方向一端側に偏倚した部位に配置されている。

また、第１図に示すように上記圧縮機構部２４は、円筒
状に成形され吸込側と吐出側とを有する円筒状のシリン
ダ２７を有しており、このシリンダ２７の吸込側の端部
の外周面を回転子２６の内周面に回転子２６と同軸的に
固定している。さらに、圧縮機構部２４はシリンダ２７
の吸込側の端部に、密閉ケース２２の内壁面に固定され
密閉ケース２２の内部に突出する軸受部材としての主軸
受２８を同軸的に且つ摺動自在に嵌合している。

さらに、圧縮機構部２４は、シリンダ２７の吸込側の端
部を主軸受２８によって気密的に閉塞されている。そし
て、圧縮機構部２４は、主軸受２８の先端側端面２９を
シリンダ２７の中に位置させており、この先端側端面２
９を回転子２６の内側に到達させている。そして、モー
タ２３の重心部Ａを主軸受２８内、即ち主軸受２８の先
端側端而２９と基端側端面３０この間における軸芯Ｂ上
の部位に位置させている。

また、圧縮機構部２４はシリンダ２７の他端側、即ち吐
出側の端部に副軸受３１を同軸的に且つ摺動自在に嵌合
している。そして、圧縮機構部２４はシリンダ２７の吐
出側を、密閉ケース２２の内壁に取付けられた板ばね等
の弾性支持部材３２に、副軸受３１を介して押付けてい
る。そして、圧縮機構部２４は弾性支持部材３２により
、副軸受３１を回転しないよう規制されている。つまり
、圧縮機構部２４は、シリンダ３１を片側固定支持され
ている。

また、圧縮機構部２４はシリンダ２７の中に、螺旋状の
ブレード３３を巻装した円柱状の、回転体としてのピス
トン３４を配置している。そして、圧縮機構部２４はピ
ストン３４をシリンダ２７（および、回転子２６）に対
して偏心させており、ピストン３５の軸方向両端部に形
成された吸込側ジャーナル部３５および吐出側ジャーナ
ル部３６を、主軸受２８と副軸受３１とにそれぞれ差込
んでいる。

さらに、圧縮機構部２４は、ブレード３３によってシリ
ンダ２７とピストン３５との間に、シリンダ２７の吸込
側から吐出側に亘って並んだ複数の作動室３７・・・を
形成している。そして、圧縮機構部２４は作動室３７・
・・の容積を、シリンダ２７の吸込側から吐出側へいく
ほど徐々に小さくなるよう設定されている。

そして、圧縮機構部２４は、モータ２５によりシリンダ
２７を回転駆動され、ブレード３３をピストン３４に形
成された螺旋状の溝に対して出入りさせながら、ピスト
ン３４をシリンダ２７と同期的に回転させるようになっ
ている。そして、シリンダ２７の吸込側から作動室３７
に導入した作動流体を、シリンダ２６の吐出側へ順次移
送しながら圧縮し、高温になった作動流体を一旦密閉ケ
ース２２内に吐出したのち、冷凍サイクル中に戻す。

ここで、第１図中のＤは、ピストン３４の軸芯を示して
いる。

つまり、上述の圧縮機２１では、第２図中に示すように
、主軸受２８の基端側端面３０上の上記主軸受２８の軸
心Ｂが通過する位置を基準位置Ｏとし、モータ２３の重
心部Ａの位置をＬＭとし、さらに、主軸受２８の先端側
端面２９上の上記主軸受２８の軸心Ｃが通過する位置を
Ｌ．こすると、主軸受２８の基端側端面３０からモータ
の重心部Ａまでの距離『Ｌと、主軸受９の基端側端面１
３から主軸受９の先端側端面１２までの距離ＯＬＢとの
関係は、▼Ｔ．＜　ＴＬとなる。

そして、圧縮機２１はモータ２３の重心部Ａを、主軸受
２８の、シリンダ２７を支持した部位に近づけており、
このことによって、回転子２６、シリンダ２７、および
主軸受２８等の径方向に働くモーメントを大幅に低減し
ている。

したがって、上述の圧縮機２１は、回転子２６の固有振
動数、回転子２６とシリンダ２７や主軸受２８等との軸
芯のずれ、および、モータ２３の固定子２５と回転子２
６との偏心等を原因として発生する“ふれ回り“を低減
することができる。

そして、圧縮機２１の運転振動や、振動に起因する騒音
等を低減でき、さらに、ふれ回りによる軸受摺動部の摩
擦損失を低減することができる。そして、軸受摺動部の
摩擦損失を低減できることから、圧縮機１１への入力を
低減することが可能になり、性能および信頼性を向上す
ることができる。

なお、本実施例では、モータ２３をシリンダ２７の吸込
側の端部に配置してモータ２３の重心部Ａが主軸受２８
内に位置するようにしたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば、モータ２３をシリンダ２７の軸
方向中間部に配置するとともに、主軸受２８の軸方向の
寸法を延長して、モータ２３の重心部Ａが主軸受２８内
に位置するようにしてもよい。

また、本発明の圧縮機は冷凍サイクルに用いられるもの
だけでなく、他の用途の圧縮機にも適用することが可能
である。

［発明の効果コ以上説明したように本発明は、螺旋状のブレードを巻装
した回転体を吸込側と吐出側とを有する固筒状のシリン
ダ内に偏心配置しシリンダの吸込側から吐出側へ徐々に
その容積を小とする複数の作動室をシリンダ内に並設す
るとともに、シリンダの少なくとも軸方向一端側にシリ
ンダおよび回転体を支持する軸受部材を嵌合してなる圧
縮機構部と、シリンダと回転体とを相対的に回転させて
作動室に導入された作動流体をシリンダの吸込側から吐
出側へ移送しながら圧縮するとともに、その重心部を軸
受部材内の略軸芯上に位置させた駆動部とを備えたもの
である。

したがって本発明は、振動や騒音を低減でき、軸受摺動
部の摩擦損失を小とするとともに、性能を向上できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は側断面図、第２図は要部を拡大しモータと主軸
受との位置関係を示す説明図、第３図は従来例を示す側
断面図である。２１・・・流体圧縮機、２３・・・モータ（駆動部）、
２４・・・圧縮機構部、２７・・・シリンダ、２８・・
・主軸受（軸受部材）、３３・・・ブレード、３４・・
・ピストン（回転体）、３７・・・作動室、Ａ・・・モ
ータの重心部、Ｂ・・・軸受部材の軸芯。

Claims

【特許請求の範囲】

螺旋状のブレードを巻装した回転体を吸込側と吐出側と
を有する円筒状のシリンダ内に偏心配置し上記シリンダ
の吸込側から吐出側へ徐々にその容積を小とする複数の
作動室を上記シリンダ内に並設するとともに、上記シリ
ンダの少なくとも軸方向一端側に上記シリンダおよび上
記回転体を支持する軸受部材を嵌合してなる圧縮機構部
と、上記シリンダと上記回転体とを相対的に回転させて
上記作動室に導入された作動流体を上記シリンダの吸込
側から吐出側へ移送しながら圧縮するとともに、その重
心部を上記軸受部材内の略軸芯上に位置させた駆動部と
を具備した流体圧縮機。