JPH041493A - 流体圧縮機 - Google Patents

流体圧縮機

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Publication number
JPH041493A
JPH041493A JP9843690A JP9843690A JPH041493A JP H041493 A JPH041493 A JP H041493A JP 9843690 A JP9843690 A JP 9843690A JP 9843690 A JP9843690 A JP 9843690A JP H041493 A JPH041493 A JP H041493A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
suction
discharge
end side
bearing member
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.)
Pending
Application number
JP9843690A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshikuni Sone
曽根 良訓
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
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9843690A priority Critical patent/JPH041493A/ja
Publication of JPH041493A publication Critical patent/JPH041493A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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)
  • Rotary Pumps (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。

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、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、特願昭63−170696号明細書に記載され
ているようなタイプの流体圧縮a!(以下、圧縮機と称
する)が本出願人により提案されている。そして、この
タイプの圧縮機は:ii3図に示すような圧縮機構部1
を備えている。
つまり、上記圧縮機構部1は、軸方向両端を開放したシ
リンダ2と、このシリンダ2の中に偏心配置されその外
周部に徐々に小さくなるピッチで形成された螺旋状の溝
3aを有するとともにこの溝38に螺旋状のブレード3
を巻装した円柱状の、回転体としてのピストン4とを有
している。さらに、圧縮機構部1はシリンダ2の吸込端
側、即ち図中の右側に、吸込側軸受部材としての主軸受
5を、また、シリンダ2の吐出端側、即ち図中の左側に
吐出側軸受部材として副軸受6をそれぞれ気密的に嵌合
している。
また、圧縮機構部1は、ピストン3を同心的に貫通する
支持軸7を有している。そして、圧縮機構部1は、支持
軸7の吸込側端部を主軸受5に差込んでおり、支持軸7
の吐出側端部を副軸受6に貫通させている。そして、圧
縮機構部1は副軸受6を、副軸受6の連結用突部8と支
持軸7とに差込まれた係止ビン9を介して、支持軸7に
連結している。
そして、圧縮機構部1は主軸受5を、図示しない密閉ケ
ースの内壁面に結合しており、上記密閉ケース内に片持
ち支持されている。さらに、圧縮機構部1は副軸受6を
、上記ケースに対して自由な状態としフローティング式
に保持している。
そして、圧縮機構部1は、モータ等の駆動手段により駆
動され、シリンダ2とピストン4とを、ブレード3をピ
ストン4の径方向に出入りさせながら、相対的に且つ同
期的に回転させる。そして、ブレード3により仕切られ
シリンダ2の吸込端側から吐出端側へ徐々にその容積を
小とする作動室10・・・に、例えば冷凍サイクル中の
冷媒ガスを順次送り込み、この冷媒ガスを移送しながら
圧縮する。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上述のように支持軸7に副軸受6を連結し、
副軸受6をフローティング式に保持したタイプの圧縮機
Aにおいては、図中に矢印Bで示すように圧縮機構部1
に吐出側から吸込側へはたらくスラスト力が生じる。そ
して、このスラスト力の鎧は、冷媒ガスの吸込圧と吐出
圧とをそれぞれPs、Pdとし、支持軸7の断面積とシ
リンダ2の内径断面積とをそれぞれSC,、Sdとする
と、(Pd−Ps)(Sd−Se)となる。
このため、スラスト軸受が必要になり部品点数が大とな
るとともに、上記スラスト力を原因として摩擦ロスが発
生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、部品点数を増やすことな
くスラスト力をバランスさせることができ、スラスト力
を原因とする摩擦ロスの発生を防止することが可能な流
体圧縮機を提供することにある。
[発明の構成〕 (r!i題を解決するための手段および作用)上記目的
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、このシリンダの中に偏心配置されその
外周部に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を有し、この溝に
螺旋状のブレードを嵌込まれたピストンと、シリンダの
吸込端側に気密的に嵌合しシリンダを密閉ケース内で片
持ち支持する吸込側軸受部材と、シリンダ内に配置され
その一端部を吸込側軸受部材に差込まれるとともに回転
体を同心的に貫通して回転体を支持する支持軸と、シリ
ンダの吐出端側に嵌合し支持軸と一体的に連結された吐
出側軸受部材とからなる圧縮機構部を備え、シリンダと
回転体とを相対的に回転させシリンダ内に吸込まれた作
動流体をシリンダの吸込端側から吐出端側へ徐々に移送
しながら圧縮する流体圧縮機において、回転体と吸込側
軸受部材との間に形成され吐出圧まで高まった作動流体
を導入する吐出圧導入用閉空間、および、回転体と吐出
側軸受部材との間に形成され吸込圧の作動流体を導入す
る吸込圧導入用閉空間のうちの少なくとも一方を設けた
ことにある。
こうすることによって本発明は、部品点数を増やすこと
なくスラスト力をバランスさせることができ、さらに、
スラスト力を原因とする摩擦ロスを低減できるようにし
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。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、図中の
符号Aは例えば冷凍サイクルに利用される流体圧縮機(
以下、圧縮機と称する)、符号11はこの圧縮機Aに設
けられ図示しない密閉ケース内に片持ち支持された圧縮
機構部を示している。
上記圧縮機構部11は、軸方向両端を開放したシリンダ
2と、このシリンダ2の中に偏心配置され外周部に螺旋
状の溝38を有するとともにこの溝38に螺旋状のブレ
ード3を嵌込んだ円柱状の、回転体としてのピストン1
2を有している。さらに、圧縮機構部11は、シリンダ
2の吸込端側に気密的に嵌合された段付き円柱状の、吸
込側軸受部材としての主軸受13と、シリンダ2の吐出
端側に気密的に嵌合された同じく段付き円柱状の、吐出
側軸受部材としての副軸受14とを有している。
ここで、第1図では、圧縮機構部11は吸込端側を図中
の右側に、また、吐出端側を図中の左側に向けている。
また、圧縮機構部11は、全長に亘って略同径に設定さ
れた丸棒状の支持軸7を、ピストン12に同心的に貫通
させている。そして、圧縮機構部11は、支持軸14の
吸込側端部を、主軸受13に差込み主軸受13の軸方向
途中の部位に到達させている。
また、圧縮機構部11は、支持軸7の吐出側端部を副軸
受14に貫通させている。そして、支持軸7の吐出側の
先端部15を副軸受14の外側端面16から略垂直に突
出させている。そして、圧縮機構部11は副軸受14を
、後述する係止ピン9を介して支持軸7に連結し、支持
軸7によってフローティング式に保持している。
上記係止ビン9は例えば円柱状に成形されており、支持
軸7の上記先端部15を貫通している。
さらに、係止ビン9はその両端部を、副軸受14の外側
端面16に設けられ外側端面16から突出した支持軸7
の先端部15を挾むよう配置された連結用突部17.1
7に差込んでいる。そして、係止ビン9は、連結用突部
17.17から抜は落ちることがないよう、副軸受14
に固定されている。
ここで、図中に符号2aで示すのは、シリンダ2の内面
に突設されてピストン12に係止し、シリンダ2の回転
力をピストン12に伝えるドライブピンである。
また、第1図中に符号18で示すのは、吐出圧導入用閉
空間(以下、吐出圧空間と称する)である。この吐出圧
空間18は、ピストン12の吸込側に設けられピストン
12の吸込側端面に開口する円形路状の空間形成用の凹
部19と、主軸受13の内側端面20に垂設され上記空
間形成用の凹部19に嵌合した空間形成用の突部21と
の間に形成されている。
さらに、吐出圧空間18は、主軸受13の内部に形成さ
れ主軸受13の径方向および軸方向に沿って延びる吐出
圧バランス通路22を介して、上記密閉ケースの内部空
間と連通している。そして、吐出圧空間18は、圧縮機
構部11により移送・圧縮されて吐出圧(以下、Pdと
称する)に達し上記密閉ケース内に吐出された作動流体
としての冷媒ガスを導入し、吐出圧空間18を囲む壁面
にPdを付与する。
また、第1図中に符号23で示すのは、吸込圧導入用閉
空間(以下、吸込圧空間と称する)である。この吸込圧
空間23は、ピストン12の吐出側に設けられピストン
12の吐出側端面に開口する円形路状の空間形成用の凹
部24と、副軸受14の内側端面25に垂設され上記空
間形成用の凹部24に嵌合した空間形成用の突部26と
の間に形成されている。
さらに、吸込圧空間23は、ピストン12の内部に形成
されピストン12の径方向および軸方向に沿って延びる
吸込圧バランス通路27を介して、作動室lO・・・の
一部を構成しシリンダ2内の吸込側に位置する吸込む吸
込室10aと連通している。
そして、吸込圧空間23は、吸込室10gに吸込まれ吸
込圧(以下、Psと称する)にある冷媒ガスを導入し、
吸込圧空間23を囲む壁面にPsを付与する。
そして、吐出圧空間18と吸込圧空間23とは、それぞ
れの断面積Sb、Saを、支持軸7の断面積Scおよび
シリンダ2の内径断面積Sdとともに下式、 Sd+5c−5a+Sb   −■ を満たすよう設定されている。
すなわち、このような構成の流体圧縮機Aは、PdとP
sとにより圧縮機構部11に、吐出側から吸込側へはた
らく力、および、吸込側から吐出側へはたらく力をそれ
ぞれ発生させる。そして、吐出側から吸込側へはたらく
力は、 Pd (Sd−Sa) 十Ps (Sa−Sc)−〇 であられされる。
また、吸込側から吐出側へはたらく力は、Pd (Sb
−5c)+Ps  (Sd−5b)−■ であられされる。
そして、■−■とすると、 Pd  (Sd−5a)+Ps  (Sa−5c)−P
d  (Sb−5c)+Ps  (Sd−8b)となり
、変形すると、 Pd (Sd+5c−3a−3b) +Ps (Sa十5b−8e−3d)=0(Pd−Ps
)(Sd+5c−9a−5b)−0−■ となる。
そして、Pd−Psがいかなる場合でも■式を成立させ
るためには、 Sd+5c−5a−8b−O 5d+5c−5a十Sb   −■ とすればよい。
したがって、前述のように吐出圧空間18と吸込圧空間
23とを設け、これらの大きさをSd+5c−5a+S
bの関係を満たすよう設定し、さらに、吐出圧空間18
11:Pdの冷媒ガスを導くとともに、吸込圧空間23
にPsの冷媒ガスを導くことにより、圧縮機構部11に
はたらくスラスト力をバランスさせることができる。
そして、アンバランスなスラスト力を受けるスラスト軸
受等を設けることなくスラスト力をバランスさせること
ができるとともに、吐出側から吸込側へはたらくスラス
ト力を係止ビン9のみによって受けることができるため
、スラスト力のバランスのために部品点数を増やす必要
がない。
さらに、スラスト力を原因とする摩擦ロスを低減するこ
とができるとともに、電気入力を低く設定することが可
能である。
なお、式■が完全には成り立たない場合でもスラスト力
を低減することができ、上述の各効果と同様の効果を得
ることができる。
また、本実施例では、圧縮機構部11の吸込側に配置さ
れた吐出圧空間18と、吐出側に配置された吸込圧空間
23との2つの閉空間を設けているが、本発明はこれに
限定されるものではなく、例えば両開空間18.23の
うちのいずれか一方を設けるようにしてもよい。そして
、両開空間18.23のうちの一方のみを設けた場合で
も、スラスト力を低減することが可能である。
また、本実施例では、吸込圧空間23を形成するために
ピストン12の側を凹形状とし、両軸受13.14の側
を凸形状としているが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、例えばピストン12の少なくとも一端部に凸
部を設けこの凸部を対応する軸受に形成された凹部に嵌
合させるようにしてもよい。
また、本発明の流体圧縮機は、その用途を冷凍サイクル
に限定されるものではない。
[発明の効果] 以上説明したように本発明は、吸込端側と吐出端側とを
有するシリンダの中に螺旋状のブレードを巻装したピス
トンを偏心配置し、シリンダの吸込端側に吸込側軸受部
材を気密的に嵌合しこの吸込側軸受部材によりシリンダ
を片持ち支持し、その一端部を吸込側軸受部材に差込ま
れた支持軸を回転体に同心的に貫通させ、シリンダの吐
出端側に吐出端軸受部材を気密的に嵌合しこの吐出端軸
受部材を支持軸と一体的に連結してなる圧縮機構部を備
え、シリンダと回転体とを相対的に回転させシリンダ内
に吸込まれた作動流体をシリンダの吸込端側から吐出端
側へ徐々に移送しながら圧縮する流体圧縮機において、
回転体と吸込側軸受部材との間に形成され吐出圧まで高
まった作動流体を導入する吐出圧導入用閉空間、および
、回転体と吐出側軸受部材との間に形成され吸込圧の作
動流体を導入する吸込圧導入用閉空間のうちの少なくと
も一方を設けたものである。
したがって本発明は、部品点数を増やすことなくスラス
ト力をバランスさせることができ、さらに、スラスト力
を原因とする摩擦ロスを低減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図は要部を示す断面図、第2図は同じく要部を分解
して示す断面図、第3図は従来例を示す同じく断面図で
ある。

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
    ダの中に偏心配置されその外周部に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
    た螺旋状の溝を有し、この溝に螺旋状のブレードを嵌込
    まれたピストンと、上記シリンダの吸込端側に気密的に
    嵌合し上記シリンダを上記密閉ケース内で片持ち支持す
    る吸込側軸受部材と、上記シリンダ内に配置されその一
    端部を上記吸込側軸受部材に差込まれるとともに上記回
    転体を同心的に貫通して上記回転体を支持する支持軸と
    、上記シリンダの吐出端側に気密的に嵌合し上記支持軸
    と一体的に連結された吐出側軸受部材とからなる圧縮機
    構部を備え、上記シリンダと上記回転体とを相対的に回
    転させ上記シリンダ内に吸込まれた作動流体を上記シリ
    ンダの吸込端側から吐出端側へ徐々に移送しながら圧縮
    する流体圧縮機において、上記回転体と上記吸込側軸受
    部材との間に形成され吐出圧まで高まった作動流体を導
    入する吐出圧導入用閉空間、および、上記回転体と上記
    吐出側軸受部材との間に形成され吸込圧の作動流体を導
    入する吸込圧導入用閉空間のうちの少なくとも一方を設
    けたことを特徴とする流体圧縮機。
JP9843690A 1990-04-13 1990-04-13 流体圧縮機 Pending JPH041493A (ja)

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JP9843690A JPH041493A (ja) 1990-04-13 1990-04-13 流体圧縮機

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JPH041493A true JPH041493A (ja) 1992-01-06

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ID=14219739

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JP9843690A Pending JPH041493A (ja) 1990-04-13 1990-04-13 流体圧縮機

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JP (1) JPH041493A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5368456A (en) * 1992-03-26 1994-11-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Fluid compressor with bearing means disposed inside a rotary rod
US6383613B1 (en) 1998-10-16 2002-05-07 3M Innovative Properties Company Decorative film and method for the production of the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5368456A (en) * 1992-03-26 1994-11-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Fluid compressor with bearing means disposed inside a rotary rod
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