JPH0571482A - 流体圧縮機 - Google Patents

流体圧縮機

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JPH0571482A
JPH0571482A JP3232671A JP23267191A JPH0571482A JP H0571482 A JPH0571482 A JP H0571482A JP 3232671 A JP3232671 A JP 3232671A JP 23267191 A JP23267191 A JP 23267191A JP H0571482 A JPH0571482 A JP H0571482A
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pressure
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JP3232671A
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Takuya Hirayama
卓也 平山
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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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Abstract

(57)【要約】 【目的】 過圧縮時の圧力を吐出側となる高圧の作動室
内へ逃がし、ブレードの破損を防ぐ。 【構成】 内側に回転体21を具備すると共に、吸込端
側と吐出端側とを有するシリンダ17の内周面に密着す
る外周面を有し前記シリンダ17の内周面と回転体21
の外周面との間を複数の作動室35に区画する螺旋状の
ブレード33と、前記回転体21とシリンダ17とを相
対的に旋回させる駆動手段9とを備え、前記回転体21
とシリンダ17の相対的な旋回時にシリンダ17の吸込
端側から作動室35に流入した流体を吐出端側の作動室
35へ順次圧縮しながら移送し外部へ吐出する流体圧縮
機において、前記作動室35を区画するブレード33
に、圧縮工程中の圧力が規定圧を越えた時に、その圧力
を吐出側となる高圧の作動室内へ逃がす逃がし通路41
を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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のに適する螺旋方式の流体圧縮機
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より一般的な圧縮機として、レシプ
ロ方式、ロータリ方式等のものが知られており、その外
に、シリンダの吸込端側から作動室に流入した冷媒をシ
リンダの吐出端側の作動室へ順次移送させながら圧縮し
ていき外部へ吐出する螺旋方式の流体圧縮機が提供され
ている。
【0003】螺旋方式の圧縮機の概要は、例えば、図6
に示す如くステータ101及びロータ103から成る駆
動手段によって回転するシリンダ105と、シリンダ1
05内にeだけ偏心して配置されオルダムリング107
を介してシリンダ105に対し相対的に旋回可能な回転
ロッド109とを備え、回転ロッド109の外周面には
ロッド109の略全長に亘って螺旋状の溝111が形成
され、この溝111に螺旋状のブレード113が出入自
在に嵌合されている。ブレード113の外周面はシリン
ダ105の内周面と密着し合い、ブレード113は回転
ロッド109と一体的に旋回する。シリンダ105に対
する回転ロッド109は偏心して旋回するためロッド外
周面とこれに対向するシリンダ内周面との間には、相対
速度が生じ、さらにこの相対速度は一回転を一周期して
変化する。そのために、前記した如くブレード113が
螺旋状の溝111に対して出入することで回転ロッド1
09とシリンダ105との間の空間に複数の作動室11
5が軸方向に沿って形成されるようになる。作動室11
5の容積は、図7に示す如くブレード113が嵌合され
る螺旋状の溝111のピッチPによって決定され、溝1
11のピッチPは、回転ロッド109の一端から他端に
向かって徐々に小さくなっている。したがって、前記ブ
レード113によって形成される作動室111の容積
は、吸込パイプ117側となる回転ロッド109の吸込
端側から吐出パイプ119側となる吐出端側に向かって
徐々に小さくなるため、冷媒は吐出端側へ向けて順次移
送される間に圧縮されて外に吐出される構造となってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記した如く螺旋方式
の流体圧縮機において、作動室115は、ピッチの異な
るブレード113により形成され、作動室115に冷媒
を閉じ込んだ時の体積と、吐出する直前の作動室115
の体積は機構的に決まるようになり、吸込圧力によって
吐出圧力が決定される。したがって一定の吐出圧力条件
に基づいて運転されるようになるが、例えば、運転中の
作動室115内に規定量を越える冷媒を取り込んだり、
ブレードを潤滑する潤滑液を取り込んだ場合には、過圧
縮の状態が起きる。過圧縮の状態が起きると、圧力の逃
げる所がないため、ブレードに大きな負担がかかり、場
合によっては破損につながる問題を招来する。
【0005】そこで、この発明にあっては、圧縮行程中
において過圧縮の状態が発生してもブレードに無理な負
荷が働かないようにした流体圧縮機を提供することを目
的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明にあっては、吸込端側と吐出端側とを有す
るシリンダと、このシリンダの軸方向に沿って偏心して
配置され、前記シリンダの内周面に一部が接触した状態
で前記シリンダと相対的に旋回可能な円筒状の回転体
と、この回転体の外周に設けられ前記シリンダの吸込端
側から吐出端側へ向かって順次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合されると
ともに前記シリンダの内周面に密着する外周面を有し前
記シリンダの内周面と回転体の外周面との間を複数の作
動室に区画する螺旋状のブレードと、前記回転体とシリ
ンダとを相対的に旋回させる駆動手段とを備え、前記回
転体とシリンダの相対的な旋回時にシリンダの吸込端側
から作動室に流入した流体を吐出端側の作動室へ順次圧
縮しながら移送し外部へ吐出する流体圧縮機において、
前記作動室を区画するブレードに、圧縮工程中の圧力が
規定圧を越えた時に、その圧力を吐出側となる高圧の作
動室内へ逃がす逃がし通路を設けてある。
【0007】
【作用】かかる流体圧縮機によれば、圧縮行程中におい
て、例えば、作動室内が過圧縮の状態になると、その圧
力によりブレードは、吐出側となる高圧の作動室側へ強
く押圧され、該作動室と溝が連通し合うようになる。こ
の時、規定圧を越えた圧力は、逃がし通路を介して吐出
側となる作動室内へ逃げるようになり、圧力制御が行な
われる。この結果、ブレードには大きな負荷が作用する
ことはない。
【0008】
【実施例】以下、図1乃至図5の図面を参照しながらこ
の発明の一実施例を詳細に説明する。図1において、1
は冷凍サイクルに使用される密閉型の流体圧縮機3の密
閉ケースを示しており、密閉ケース1の一方には冷凍サ
イクルの吸込パイプ5が、他方には吐出パイプ7がそれ
ぞれ設けられている。密閉ケース1内には駆動手段とし
ての電動要素9および圧縮手段としての圧縮要素11が
それぞれ配置されている。
【0009】電動要素9は、密閉ケース1の内面に固定
されたステータ13と、その内側に設けられた回転可能
なロータ15とを有している。
【0010】圧縮要素11は両端が開放されたシリンダ
17を有しており、シリンダ17は密閉ケース1の内面
に固定された軸受19,20により回転自在に両端支持
されている。軸受19,20はシリンダ17の端部が回
転自在に嵌合したボス部19a,20aと、これらボス
部19a,20aよりも大径で前記密閉ケース1の内面
に固定された基部19b,20bとからなり、シリンダ
17の両端は気密的に閉塞されている。
【0011】シリンダ17の内部には、シリンダ17の
内径よりも小さい円筒状の回転体21がシリンダ17の
軸方向に沿って配設されている。回転体21は鉄系また
は、その他の材料からなり、その中心軸線Aがシリンダ
17の中心軸線Bに対して距離eだけ図1において下方
に偏心して配設され一部が内周面と線接触している。
【0012】回転体21の両端部にはそれぞれ径の細い
支軸部21a,21bが設けられ、これら支軸部21
a,21bはそれぞれ前記軸受19,20のボス部19
a,20aに形成された軸受穴19c,20cに回転自
在に挿入支持されている。
【0013】回転体21の一方の支軸部21aには図5
に示すようにオルダムリング23を介してシリンダ17
側からの回転動力が伝達される動力伝達面として機能す
る断面正方形状の角柱部25が形成されている。この角
柱部25は、前記オルダムリング23に形成された矩形
状の長孔26と遊びを有して嵌合し合うと共に、遊びの
範囲内において角柱部25のスライドが可能となってい
る。また、オルダムリング23の外周面には、前記長孔
26の長手方向と直交する径方向に一対の伝達ピン2
7,27の一端部がそれぞれスライド自在に嵌挿され、
伝達ピン27,27の他端部は前記シリンダ17の周壁
に穿設された嵌合孔29に嵌合固定されている。これに
より、前記回転体21はシリンダ17に対して偏心した
位置で無理なく結合状態が確保されると共に、シリンダ
17の回転力はオルダムリング23を介して回転体21
に伝達されるようになっている。
【0014】従って、電動要素9の作動によりシリンダ
17がロータ15と一体的に回転することで、シリンダ
17に対して回転体21はオルダムリング23を介して
偏心して回転運動する。この時、回転体21の外周面
と、それに対向するシリンダ17の内周面との間には相
対速度が生じ、この相対速度は一回転を一周期として変
化しながらシリンダ17内で内転し、シリンダ17に対
して旋回運転するようになる。
【0015】一方、前記回転体21の外周面には螺旋状
の溝31が設けられており、この螺旋状の溝31は、吸
込端側(図1右側)のピッチPが一番大きく、以下、吐
出端側(図面左側)へ向けてピッチが順次小さくなるよ
う設定されている。
【0016】螺旋状の溝31には、合成樹脂系等の弾性
材料で形成された螺旋状のブレード33が弾性力を利用
して出入自在に嵌め込まれている。ブレード33には、
図3に示すように吐出側となる左側の高圧の作動室35
側へ強く押圧された時に、螺旋状の溝31と高圧側とな
る作動室35内とそれぞれ連通し合う逃がし通路41が
設けられている。なお、逃がし通路41を設ける位置は
この実施例に限定されることなく、例えば、図4に示す
ようにブレード33を貫通するよう設けることも可能で
ある。
【0017】また、ブレード33によって形成された吸
込端側となる作動室35の容積が一番大きく、以下、吐
出端側へ向けて各作動室35の容積が順次小さくなるよ
う設定され、吐出側となる最終の作動室35は、軸受2
0に形成され密閉ケース1内に開放された吐出孔37と
接続連通している。各作動室35は、図5に示す如くブ
レード33に沿って回転体21とシリンダ17の内周面
17aとの接触部から次の接触部までのびたほぼ三日月
状の領域となっている。また、吸込端側の第1番目の作
動室35は、回転体21の軸端部に設けられた連絡用の
第1の吸込孔39と、軸受19に設けられた第2の吸込
孔43とを介して前記冷凍サイクルの吸込パイプ5と接
続連通している。これにより、吸込パイプ5からシリン
ダ17内に吸引される冷媒は第1番目の作動室35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。
【0018】なお、図1において、45は回転体21に
設けられた油導入路を示しており、この油導入路45の
一端は前記螺旋状の溝31と連通し、他端は吸込端側の
軸受19に穿設された連通孔47を介して前記密閉ケー
ス1の底部に吸込口49aが臨む導入管49と接続連通
している。したがって、密閉ケース1内の圧力が上昇す
れば、密閉ケース1の底部に蓄えられた潤滑液が導入管
49、連通孔47および油導入路45を通って前記溝3
1内に送り込まれることでブレード33の出入時の潤滑
が確保されるようになっている。
【0019】次に、このように構成された流体圧縮機の
動作について説明する。
【0020】まず、電動要素9に通電するとロータ15
が回転し、このロータ15と一体にシリンダ17も回転
する。シリンダ17が回転すれば、オルダムリング23
を介して回転体21も回転する。シリンダ17に対する
回転体21は、偏心して旋回するため回転体21の外周
面とそれに対向するシリンダ17の内周面との間には相
対速度が生じ、さらに、その相対速度は一回転を周期と
して変化しながらシリンダ17内で内転し、シリンダ1
7に対して回転体21は旋回運動する。この結果、吸込
端側の作動室35に送り込まれた冷媒等の流体は吐出端
側の作動室35へ向けて順次送られながら圧縮され、吐
出パイプ7から外へ吐出されるようになる。
【0021】この作動時において、規定圧の運転状態に
ある時、図2に示すようにブレード33は、吐出側の作
動室35の圧力が高いため、吸込側となる右側の作動室
35側へ押圧され通常の圧縮が行なわれる。この運転中
に、例えば、潤滑液又は冷媒を多量に作動室35内に取
り込んだ時に作動室35は、規定圧を越えた過圧縮の状
態となる。この過圧縮の状態が発生すると、図3に示す
如くその圧力によりブレード33を高圧となる作動室3
5側へ押圧し、ブレード33は溝31の壁面に強く押し
つけられる。この時に、過圧縮状態の作動室35内の圧
力は溝31から矢印の如く逃がし通路41を介して吐出
側となる高圧の作動室35内へ逃げて圧力制御が行なわ
れる。この結果、ブレード33に大きな負荷が働くこと
がなくなる。
【0022】
【発明の効果】以上、説明したようにこの発明の流体圧
縮機によれば、逃がし通路によって作動室内の過圧縮等
がなくなり、ブレードの破損を防ぎ長期間に亘り安定し
た作動圧が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】流体圧縮機の切断面図である。
【図2】要部の説明図である。
【図3】要部の説明図である。
【図4】逃がし通路の変形例を示した図2と同様の説明
図である。
【図5】オルダムリングの切断面図である。
【図6】従来例を示した図1と同様の切断面図である。
【図7】同上の回転体の斜視図である。
【符号の説明】
9 駆動手段 17 シリンダ 21 回転体 31 螺旋状の溝 33 ブレード 35 作動室

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸込端側と吐出端側とを有するシリンダ
    と、このシリンダの軸方向に沿って偏心して配置され、
    前記シリンダの内周面に一部が接触した状態で前記シリ
    ンダと相対的に旋回可能な円筒状の回転体と、この回転
    体の外周に設けられ前記シリンダの吸込端側から吐出端
    側へ向かって順次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合されるとともに前記シ
    リンダの内周面に密着する外周面を有し前記シリンダの
    内周面と回転体の外周面との間を複数の作動室に区画す
    る螺旋状のブレードと、前記回転体とシリンダとを相対
    的に旋回させる駆動手段とを備え、前記回転体とシリン
    ダの相対的な旋回時にシリンダの吸込端側から作動室に
    流入した流体を吐出端側の作動室へ順次圧縮しながら移
    送し外部へ吐出する流体圧縮機において、 前記作動室を区画するブレードに、圧縮行程中の圧力が
    規定圧を越えた時に、その圧力を吐出側となる高圧の作
    動室内へ逃がす逃がし通路を設けたことを特徴とする流
    体圧縮機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005520988A (ja) * 2002-03-22 2005-07-14 ライボルト ヴァークウム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 偏心型ポンプおよび該ポンプを運転するための方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005520988A (ja) * 2002-03-22 2005-07-14 ライボルト ヴァークウム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 偏心型ポンプおよび該ポンプを運転するための方法

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