JPH1047272A - 流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、何らかの理由で作動室が異常高圧と
なった場合は、その圧力を確実に逃がすとともにブレー
ドにかかるストレスを解消し、ブレードの信頼性を向上
するとともに、過圧縮状態を確実に防止して、性能向上
に寄与する流体機械を提供する。 【解決手段】シリンダ５と、このシリンダ内に偏心配置
されたローラ１１と、このローラの周面に沿って設けら
れた螺旋状溝１４と、この螺旋状溝に出入り自在に嵌め
込まれシリンダとの空間を複数の作動室１６に区画形成
する螺旋状のブレード１５とを備えたヘリカルブレード
式の作動機構３を備え、上記螺旋状溝の吐出側壁面に、
作動室内が所定の圧力を越えたとき、この圧力を吐出側
の作動室へ逃がすレリース通路２０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば冷凍サイ
クル装置に用いられるヘリカルブレード式圧縮機である
流体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体機械の範疇にある冷凍サイクルを構
成する圧縮機は、従来、レシプロ方式、ロ―タリ方式等
の各種のものが多用されているが、回転力を圧縮機構部
に伝達する駆動部や、圧縮部の構造が複雑であり、部品
点数が多い。

【０００３】また、圧縮効率を高めるため吐出側に逆止
弁を設けているが、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―クし易い。この
ような問題を解消するために、各部品の寸法精度や組立
精度を高める必要があり、その結果、製造コストが高く
なる。

【０００４】そこで近時、流体圧縮機とも呼ばれるヘリ
カルブレード式圧縮機が提案されている。これは、回転
駆動源に連結されるシリンダ内に回転体であるローラが
偏心して配置され、シリンダと同期して回転駆動され
る。このローラの周面に螺旋状溝が設けられ、ブレード
が出入り自在に巻装される。

【０００５】上記ブレードとローラ周面およびシリンダ
内周面との間に作動室である圧縮室が形成され、作動流
体である冷媒ガスを上記圧縮室の一端部に吸込んで、他
端部側に徐々に移送しながら圧縮する。

【０００６】したがって、従来の圧縮機における上述の
ごとき不具合を除去でき、比較的簡単な構成によりシ―
ル性を向上させて効率の良い圧縮が可能であるととも
に、部品の製造および組立が容易となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の圧
縮機においても、螺旋形状により圧縮比が決定されてい
て、設計圧縮比から外れる領域である低回転時や起動時
など、圧縮比が低い運転状態では過圧縮が生じて、圧縮
性能が著しく低下する。

【０００８】また、たとえば空調負荷の小さいときに液
戻り現象がある。圧縮室は所定圧力を越えて異常高圧と
なり、特に合成樹脂系の弾性部材であるブレードにスト
レスがかかり、破損に至り易い。

【０００９】圧縮室の異常高圧状態は所定の条件下で確
実に生じており、避けることができない。この状態にな
ってもブレードの破損を阻止する手段を備えることが必
要であり、当出願人は先に、特開平５−７１４８２号公
報で開示される流体圧縮機を提案した。

【００１０】この技術は、圧縮室を区画するブレード
に、圧縮工程中の圧力が所定圧を越えたとき、その圧力
を吐出側の作動室内へ逃がす逃がし通路を設けたことを
特徴としていて、上記ブレードにかかるストレスが低減
する。

【００１１】しかしながら、逃がし通路を設けた分だ
け、ブレードの肉厚が削減されるので、今度はねじりな
どの変形によりブレードが折損し易くなり、信頼性が低
下してしまう。

【００１２】また、ブレードの成形手段として、一旦、
ブレードを所定の形状に成形したあと、切削加工により
上記逃がし通路を設けているので、製造性が悪いもので
あった。

【００１３】本発明は上記事情にもとづいてなされたも
のであり、その目的とするところは、何らかの理由で作
動室が異常高圧となった場合は、その圧力を確実に逃が
すとともにブレードにかかるストレスを解消し、ブレー
ドの信頼性を向上するとともに、過圧縮状態を確実に防
止して、性能向上に寄与する流体機械を提供することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の流体機械は、請求項１として、シリンダと、こ
のシリンダ内に偏心配置されたローラと、このローラの
周面に沿って設けられた螺旋状溝と、この螺旋状溝に出
入り自在に嵌め込まれシリンダとの空間を複数の作動室
に区画形成する螺旋状のブレードとを備えたヘリカルブ
レード式の作動機構を備えた流体機械において、上記螺
旋状溝の吐出側壁面に設けられ、作動室内が所定の圧力
を越えたとき、この圧力を吐出側の作動室へ逃がすレリ
ース通路を具備したことを特徴とする。

【００１５】請求項２として、請求項１記載の上記レリ
ース通路は、吸込み側から吐出側の各作動室に対向する
螺旋状溝壁面に径方向に沿って設けられ、かつ吸込み側
から吐出側の各作動室に亘って、漸次、通路面積を大き
く形成したことを特徴とする。

【００１６】請求項３として、請求項１記載の上記レリ
ース通路は、吸込み側から吐出側の各作動室に対向する
螺旋状溝壁面に径方向に沿って設けられ、かつ吸込み側
から吐出側の各作動室に亘って、漸次、通路数を増加し
たことを特徴とする。

【００１７】請求項４として、請求項１ないし請求項３
記載の上記レリース通路は、上記ローラ周面からの深さ
寸法を、上記螺旋状溝の深さ寸法よりも浅く形成したこ
とを特徴とする。

【００１８】請求項５として、請求項１記載において、
上記作動機構は、上記シリンダの中央部を境に左右対称
に２組設けられるツイン式であり、上記レリース通路は
各作動機構において互いに同位相に備えられることを特
徴とする。

【００１９】このような課題を解決する手段を備えるこ
とにより、請求項１の発明では、所定以上の圧力を作動
室から吐出側の作動室に逃がすことができ、しかもブレ
ードにかかるストレスが全くなく、ブレードに対する特
別な加工が不要である。

【００２０】請求項２および請求項３の発明では、高圧
側の作動室ほどレリース通路面積が大になり、したがっ
て、レリースを促進できるとともに、吸込み側にもレリ
ース通路があるので、圧縮工程の早い時期に生じた過圧
縮や液圧縮に対してもレリースする。

【００２１】請求項４記載の発明では、所定圧以下の通
常の圧縮工程で、隣接する作動室相互の螺旋状溝底面か
らのリークを阻止する。請求項５記載の発明では、各作
動系統が同じ圧力に達した時点で同時にレリースできる
ので、各作動系統の圧力が不均一にならずにすむ。

【００２２】

【実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図面にも
とづいて説明するに、ここに開示される流体機械である
ヘリカルブレード式圧縮機は、たとえば空気調和機の冷
凍サイクルに用いられるものである。

【００２３】図１に示すように、密閉ケース１内には、
密閉ケース１の軸方向ほぼ中央部を境に、図において右
側の部分が圧縮機構部３、左側の部分が電動機部４とし
て、それぞれ収容される。

【００２４】上記圧縮機構部３は、両側端が開口する中
空筒体であり、かつその両側端の外周面に鍔部５ａ，５
ｂが一体に突設されたシリンダ５を有している。上記シ
リンダ５の一端側（図の左側）の側面には、主軸受け６
が固定具７を介して取付け固定され、シリンダの開口部
が閉成される。他端側（図の右側）の側面には、副軸受
け８が固定具７を介して取付け固定され、シリンダの開
口部が閉成される。

【００２５】このような主軸受け６と副軸受け８の軸芯
に沿ってクランクシャフト９が挿通され、回転自在に枢
支される。上記クランクシャフト９は、主軸受け６と副
軸受け８との間であるシリンダ５内に貫通するばかりで
なく、主軸受け６から図の左側方向に突設され、電動機
部４の回転軸部９Ｚを構成する。

【００２６】上記クランクシャフト９についてなお説明
すると、上記主軸受け６と副軸受け８との間の周面に
は、互いに離間した位置で、かつクランクシャフト軸芯
ａとは所定寸法ｅだけ偏心した軸芯ｂの２つのクランク
部９ａ，９ｂが一体に設けられる。

【００２７】図の左側のクランク部９ａを第１のクラン
ク部と呼び、右側のクランク部９ｂを第２のクランク部
と呼ぶ。互いのクランク部９ａ，９ｂは同一の所定幅寸
法に形成される。

【００２８】第１のクランク部９ａのさらに左側の部位
に隣接して、カウンタバランス部９ｃがクランクシャフ
トと一体に設けられる。このカウンタバランス部９ｃ
は、上記第１のクランク部９ａの偏心突出方向とは軸芯
を介して反対側の周面部位に偏心している。

【００２９】また、第２のクランク部９ｂのさらに右側
の部位に隣接して、クランクシャフト９とは別体のカウ
ンタバランサ１０が嵌着される。このカウンタバランサ
１０は、上記第２のクランク部９ｂの偏心突出方向とは
反対側の周面部位に偏心している。

【００３０】このようなクランクシャフト９と上記シリ
ンダ５との間には、その材質が鉄よりも比重の小さなた
とえばアルミニュウム合金素材のローラ１１が介在され
る。このローラ１１は、両端が開口する円筒体であり、
軸方向長さはシリンダの軸方向長さと一致する。

【００３１】ローラ１１の内周部には段状の内腔部１２
が形成されていて、特に、上記クランクシャフト９の第
１，第２のクランク部９ａ，９ｂと対向する部位は、こ
れらクランク部と同一幅で、かつ外周面と回転自在に摺
接する第１，第２の内腔枢支部１２ａ，１２ｂとなって
いる。

【００３２】このことにより、ローラ１１の軸芯ｂは第
１，第２のクランク部９ａ，９ｂの軸芯ｂと一致し、シ
リンダ５などの軸芯ａに対してｅ寸法だけ偏心している
ことになる。そして、ローラ１１の外周壁一部はシリン
ダ５の内周壁一部に軸方向に沿って転接するよう寸法設
定される。

【００３３】上記ローラ１１の主軸受け６側端部と、ロ
ーラ１１部位との間には、オルダム機構１３が介設され
る。このオルダム機構１３は、ローラ１１の自転を規制
するものである。

【００３４】上記ローラ１１の外周面には、副軸受け８
取付け側端部から主軸受け６取付け側端部へ徐々にピッ
チを小とする螺旋状溝１４が設けられ、この溝には螺旋
状のブレ−ド１５が出入り自在に巻装される。

【００３５】上記ブレード１５は、たとえば弗素樹脂な
ど高滑性素材が用いられ、その内径寸法はローラ１１の
外径寸法よりも大に形成される。すなわち、ブレード１
５は強制的に直径を縮小した状態で螺旋状溝１４に嵌め
込まれており、その結果、ローラ１１ごとシリンダ５内
に組み込まれた状態でブレード１５の外周面が常にシリ
ンダ内周壁に弾性的に当接するよう膨出変形している。

【００３６】上記シリンダ５とローラ１１を径方向に沿
って断面してみると、シリンダ５に対してローラ１１が
偏心して収容され、かつローラの周面一部がシリンダに
転接状態にあるところから、これらシリンダとローラと
の間に三ケ月状の空間部が形成される。

【００３７】また、上記空間部を軸方向に沿ってみる
と、ローラ１１の螺旋状溝１４にブレード１５が巻装さ
れ、その外周面がシリンダ５内周壁に転接しているとこ
ろから、ローラとシリンダとの間はブレードによって複
数の空間部に仕切られる。

【００３８】これら仕切られた空間部を作動室１６…と
呼ぶ。各作動室１６の容積は、上記螺旋状溝１４のピッ
チ設定から、副軸受け８側端部から主軸受け６側端部に
亘って、徐々に容積が小となる。

【００３９】そして、各作動室１６…には、それぞれ後
述するレリース通路２０が設けられる。上記密閉ケース
１側部には、図示しない冷凍サイクルを構成する蒸発器
に連通される吸込み管１７が貫通して設けられ、密閉ケ
ース１内部において、上記副軸受け８に設けられる接続
部８ａに接続される。この接続部８ａは、シリンダ鍔部
５ｂに設けられる凹陥部１９に対して開口していて、シ
リンダ１１端部外周面に設けられるバッファ部２１と連
通する。

【００４０】上記主軸受け６の側面部には吐出用孔２４
が設けられる。この吐出用孔２４を介して、シリンダ５
およびローラ１１側端空間部と、電動機部４側空間部と
が連通される。

【００４１】上記螺旋状溝１４のピッチの設定から、上
記バッファ部２１が設けられる側の作動室１６が吸込み
部Ａとなり、これと反対側の吐出用孔２４が設けられる
側の作動室１６が吐出部Ｂとなる。

【００４２】上記主軸受け６とクランクシャフト９およ
びローラ１１とで囲繞される第１の空間部２５が形成さ
れ、クランクシャフト９とローラ１１とで囲繞される第
２の空間部２６が形成され、かつ副軸受け８とクランク
シャフト９およびローラ１１とで囲繞される第３の空間
部２７が形成される。

【００４３】上記クランクシャフト９の副軸受け８側端
面から中途部である主軸受け６の枢支部分に亘り、クラ
ンクシャフトの軸芯に沿って案内用孔２８が設けられ
る。この案内用孔２８の開口端と、副軸受け８のシャフ
ト枢支部開口端は、副軸受け端面に固定具２９を介して
取付けられる閉塞板３０によって閉塞される。

【００４４】上記案内用孔２８とクランクシャフト９外
周面および各軸受け６，８とは、複数のガス用孔３１，
３２で連通される。シリンダ鍔部５ａの図の上部側に
は、両側面を貫通してガス案内孔４３が設けられる。

【００４５】上記電動機部４は、主軸受け６から突出す
るクランクシャフト９の回転軸部９Ｚに嵌着されるロー
タ４５と、このロータの外周面と所定の間隙を存して上
記ケース本体１ａ内周面に嵌着されるステータ４６とか
ら構成される。

【００４６】上記レリース通路２０は、図１および図２
にも示すように、ローラ１１に形成される螺旋状溝１４
の１巻（螺旋位置角３６０°）毎の位置の螺旋状溝１４
壁面に設けられる。なお説明すれば、各レリース通路２
０は、各作動室１６に対向し、吐出部Ｂ側の壁面にのみ
設けられる。

【００４７】そして、レリース通路２０は、断面がほぼ
半円状をなし、一端部はローラ１１の周面に開口され、
他端部は螺旋状溝１４底面とほぼ同一となるよう、ロー
ラ１１の径方向に沿って設けられる。

【００４８】このようにして構成されるヘリカルブレー
ド式圧縮機であり、電動機部４に通電してロータ４５と
ともにクランクシャフト９を一体に回転駆動する。この
クランクシャフト９の回転力は、第１，第２のクランク
部９ａ，９ｂを介してローラ１１に伝達される。

【００４９】すなわち、クランク部９ａ，９ｂが偏心し
て設けられており、ここにローラ１１の内腔枢支部１２
ａ，１２ｂが回転自在に掛合しているので、ローラ１１
はクランク部に押される。しかも、クランクシャフト９
とローラ１１との間に架設されるオルダム機構１３はロ
ーラの自転を規制するところから、ローラは公転運動を
なす。

【００５０】その一方で、吸込み管１７から低圧の冷媒
ガスが吸込まれ、シリンダ５とローラ１１とで形成され
るバッファ部２１に一時的に溜められる。そして、吸込
み部Ａ側の作動室１６に導かれる。

【００５１】ローラ１１の公転運動にともなって、ロー
ラのシリンダ５内周面に対する転接位置が周方向に漸次
移動し、ブレ−ド１５は螺旋状溝１４に対して出入りす
る。すなわち、ブレード１５はローラの径方向に突没移
動する。

【００５２】吸込み部Ａ側の作動室１６に導かれた冷媒
ガスは、ブレード１５が螺旋状に形成されるところか
ら、ローラ１１の公転運動にともなって吐出部Ｂ方向の
作動室１６に順次移送される。

【００５３】上記ブレード１５は吸込み部Ａから吐出部
Ｂ側へ順次ピッチが小さくなるよう設定されており、こ
のブレードによって仕切られる作動室１６の容積は順次
縮小されるので、冷媒ガスは作動室を順次移送される間
に圧縮され、最も吐出部Ｂ側の作動室において所定圧ま
で上昇し高圧化する。

【００５４】高圧ガスは、吐出部Ｂの作動室１６から吐
出され、第１の空間部２５に充満してから、主軸受け６
に設けられる吐出用孔２４を介して電動機部４側の空間
部に導かれる。そして、シリンダ５の鍔部５ａに設けら
れるガス案内孔４３を介して圧縮機構部３側の空間部に
導かれ充満する。

【００５５】この空間部には吐出管１８の開口端が対向
しているところから、高圧ガスは吐出管１８に導かれ、
ここから凝縮器へ導出される。なお、上記レリース通路
２０は、以下の状態で有効である。すなわち、図３
（Ａ）に示すように、通常の圧縮工程では、図の左側部
位に吐出部Ｂが形成され、右側部位に吸込み部Ａが形成
されるところから、右側の作動室１６ａよりも左側の作
動室１６ｂが高圧状態にある。

【００５６】したがって、螺旋状溝１４に掛合するブレ
ード１５は、図の左側面に圧力がかかって、螺旋状溝１
４の右側面に密着するよう押圧される。作動室１６ｂを
区画するブレード１５は、隣接する作動室１６ａ側（吸
込み部Ａ側）の壁面に押し付けられるとともに、隣接す
る作動室１６ｃとは反対側の壁面、すなわちこの吐出部
Ｂ側に設けられるレリース通路２０とは反対側の側面に
押し付けられる。

【００５７】上記ブレードの巻き始め端から巻き終り端
に至るまで同様に形成され、したがって各作動室１６の
シールが確実になされる。何らかの事情で過圧縮状態に
なり、作動室１６ｂの圧力が所定圧力を越える場合があ
る。このときは同図（Ｂ）に示すように、作動室１６ｂ
を区画するブレード１５は左右の隣接する作動室１６
ａ，１６ｃ側に押し付けられる。

【００５８】すなわち、ブレード１５が吸込み部Ａ側の
作動室１６ａ側に押し付けられることは、通常の圧縮作
用時と変わりがない。これに対して隣接する作動室１６
ｃ側のブレード１５は、この作動室１６ｂの吐出部Ｂ側
に設けられるレリース通路２０に密着するよう押し付け
られる。したがって、ブレード１５は、これまで密接状
態にある反レリース通路の壁面から離反することにな
り、この壁面と隙間が形成される。

【００５９】異常高圧状態の作動室１６ｂでは、螺旋状
溝１４壁面とブレード１５との隙間から、高圧のガスが
作動室１６ｃ側の螺旋状溝１４内に逃げる。この螺旋状
溝１４にはレリース通路２０が形成されているから、高
圧ガスはこのレリース通路を介して吐出部Ｂ側の作動室
１６ｃに導かれる。

【００６０】その結果、異常高圧状態にあった作動室１
６ｂの圧力が直ちに降下する圧力制御が行なわれ、圧力
損の防止が図られるとともに、ブレード１５に大きな負
荷がかからずにすみ、この信頼性を保持する。

【００６１】上記レリース通路は、以下のごとき構成で
あってもよい。図４に示すように、螺旋状溝１４の壁面
であって、ここでは図示しない各作動室にそれぞれ対向
するようレリース通路２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，…が設
けられる。ただし、各レリース通路２０ａ…において
は、吸込み部Ａ側から吐出部Ｂ側の作動室に亘って、漸
次、通路面積が大に形成される。

【００６２】なお説明すれば、各レリース通路２０ａ…
は断面が半円状に形成されるので、その直径であるレリ
ース通路の幅寸法Ｄ，Ｅ，Ｆ，…が、吸込み部Ａ側から
吐出部Ｂ側の作動室に亘って、漸次、大になる。

【００６３】このようなレリース通路２０ａ…の構成で
あれば、吸込み側にもレリース通路２０ａがあるので、
圧縮工程のかなり早い時期に生じた過圧縮ないしは液圧
縮に対しても、極めて有効に圧力低下する。

【００６４】なお、図示しないがレリース通路の幅寸法
Ｄ，Ｅ，Ｆ，…は、全て同一幅の構成であってもよい。
図５に示すように、螺旋状溝１４壁面で、図示しない各
作動室に対向して設けられるレリース通路２０の数を、
吸込み部Ａ側から吐出部Ｂ側の作動室に亘って漸次、増
加するような構成であってもよい。当然、それぞれのレ
リース通路の面積は互いに同一である。

【００６５】このようなレリース通路２０の構成も同様
に、過圧縮ないしは液圧縮に対しても有効に圧力低下す
る。図６に示すような、ヘリカルブレード式圧縮機に
も、適用できる。

【００６６】密閉ケ−ス５０内に、圧縮機構部５１と電
動機部５２とを収納している。上記圧縮機構部５１は、
シリンダ５３内にローラピストン（以下、ローラと呼
ぶ）５４が偏心配置されている。

【００６７】上記ローラ５４は、その両端の軸部５４
ａ，５４ｂが密閉ケ−ス５１の内壁に固定された主軸受
け５５と、副軸受け５６の枢支孔部に差込まれて、回動
自在に枢支される。

【００６８】一方、シリンダ５３の両端内径には、それ
ぞれメタルからなるシリンダ軸受け５７，５８が圧入嵌
着され、それぞれ主，副軸受け５５，５６外周との間に
介在される。上記ローラ５４の軸芯は、上記シリンダ５
３の軸心とは、ｅだけ偏心している。そして、シリンダ
５３とローラ５４との間には、回転力伝達機構６６が介
設され、シリンダ５３の回転力をローラ５４に伝達する
ようになっている。

【００６９】ここで、図の右側である、主軸受け５５側
のシリンダ軸受け５７を第１のシリンダ軸受けと呼ぶ。
図の左側である、副軸受け５６側のシリンダ軸受け５８
を第２のシリンダ軸受けと呼ぶ。

【００７０】第２のシリンダ軸受け５８にのみガス通路
Ｇが設けられる。このガス通路Ｇは吐出通路として用い
られるので、これより吐出通路と呼ぶ。そして、この吐
出通路Ｇが設けられる側の密閉ケース５０周壁に吐出管
６５が設けられる。

【００７１】第１，第２のシリンダ軸受け５７，５８は
肉厚の厚いリング状に形成される。上記吐出通路Ｇは、
第２のシリンダ軸受け５８の肉厚部分に、この軸方向に
沿って、かつシリンダ軸受けの軸心対称の位置に一対設
けられる孔部からなる。

【００７２】上記密閉ケース５０の一側面には吸込管５
９が接続されていて、これに連通する吸込み案内通路６
０が主軸受け５５に設けられる。この案内吸込み通路６
０は、ローラ軸部５４ａの一端面から、この軸方向に沿
って設けられ、さらにローラ軸部５４ａ，５４ｂ相互間
のローラ本体５４ｃの端部外周面に開口する吸込み通路
６１に連通している。

【００７３】上記ローラ本体５４ｃの周面には、一端側
から他端側へ徐々にピッチを小とする螺旋状溝６２が形
成され、この溝に螺旋状のブレ−ド６３が出入り自在に
嵌込まれる。したがって、シリンダ５３内周面とローラ
５４周面との間の空間は上記ブレ−ド６３によって複数
に仕切られ、これらの一端側から他端側、すなわち吸込
み部Ａ側から吐出部Ｂ側へ徐々にその容積を小とする複
数の作動室６４…が形成される。

【００７４】これら作動室６４に対向する螺旋状溝６２
の吐出部Ｂ側壁面に、それぞれ、先に説明したブレード
式圧縮機のレリース通路２０と同一の形態のレリース通
路２０Ａが設けられる。

【００７５】ただし、ここでは各レリース通路２０Ａ
を、螺旋位置角で３６０°以下に特定している。このよ
うにして構成される圧縮機であり、電動機部５２への通
電にともなってシリンダ５３が回転され、シリンダの回
転力は回転力伝達機構６６を介してローラ５４へ伝達さ
れる。シリンダ５３とローラ５４は、互いの半径の相違
から相対的な周速で、かつ互いの位置関係を保ったまま
同期的に回転する。

【００７６】これらシリンダ５３とローラ５４との回転
にともなって、ブレ−ド６３が螺旋状溝６２に対して出
入し、ローラの径方向に突没する。たとえば冷媒ガスが
吸込管５９から吸込まれ、主軸受け５５に形成される案
内通路６０と、ローラ５４に設けられる吸込通路６１を
介してシリンダ５３内に導かれる。

【００７７】そして、シリンダ５３内に吸込まれた冷媒
ガスは、各作動室６４のうちで最も吸込み部Ａ側に位置
する作動室６４から、最も吐出部Ｂ側に位置する作動室
６４へ順次移送される。さらに冷媒ガスは、これら作動
室６４を順次移送される間に徐々に圧縮される。

【００７８】最も吐出部Ｂ側の作動室に移送されたとこ
ろで所定圧まで上昇し、ここから第２のシリンダ軸受け
５８の吐出通路Ｇに沿って導かれる。そして、吐出通路
Ｇから密閉ケース６０内に高圧ガスが吐出され、このケ
ース内で一旦充満してから吐出管６５に導かれ、外部の
冷凍サイクル機器に導出される。

【００７９】このようなヘリカルブレード式圧縮機にお
いて、作動室６４が過圧縮状態になった場合は、その作
動室の吐出部Ｂ側に設けられるレリース通路２０Ａがブ
レード６３から開放されて、高圧のガスが導かれる。

【００８０】したがって、高圧ガスは、その作動室６４
から吐出部Ｂ側の作動室６４へ、それぞれのレリース通
路２０Ａを介して順次導かれ、最終的には最も吐出部Ｂ
側の作動室から吐出通路Ｇを介して密閉ケース５０内に
導かれることとなり、高圧低下が迅速になされて過圧縮
による損失を抑制し、安定した圧縮作用に変る。

【００８１】図７は、先に図６で説明したヘリカルブレ
ード式の圧縮機構部５１を備えることを前提として、シ
リンダ５３Ａの中央部を境に左右対称的に２系統の圧縮
機構部５１Ａ，５１Ｂが設けられる、いわゆるツイン式
と呼ばれる圧縮機である。（なお、この圧縮機は図６で
説明した圧縮機を基本としているので、ここではその詳
細な構成作用については省略する）各作動室６４の吐出
部Ｂ側壁面にはレリース通路２０Ｂが設けられる。すな
わち、レリース通路２０Ｂは、各系統の圧縮機構部５１
Ａ，５１Ｂにおいて、互いに同位相に備えられる。

【００８２】各系統の圧縮機構部５１Ａ，５１Ｂに、上
記レリース通路２０Ｂを備えたことによる作用効果は、
先に図１および図６で説明したヘリカルブレード式の圧
縮機と全く同様である。

【００８３】しかも、このようなツイン式の圧縮機構部
５１Ａ，５１Ｂを備えた圧縮機で、両方の圧縮機構部の
同位相の位置に上記レリース通路２０Ｂを設けることに
よって、各圧縮機構部系統で同じ圧力に達した時点か
ら、同時に高圧降下作用が開始する。

【００８４】したがって両方の圧縮機構部５１Ａ，５１
Ｂ系統の圧縮工程において、圧力不均一がなく、安定し
た圧縮性能が得られる。そして、圧力不均一がないか
ら、ローラ５４Ａがいずれか一方のスラスト方向に移動
することもなく、軸受けなど他の部品に当たって騒音を
起こすようなこともない。

【００８５】図８に示すように、レリース通路２０Ｃの
深さ寸法Ｌ（すなわち、ローラ１１周面から底面までの
寸法）を、螺旋状溝１４の深さ寸法（すなわち、ローラ
１１周面から底面までの寸法）よりも浅く（Ｌ＜Ｄ）設
定することにより、通常の圧縮状態で螺旋状溝１４底面
から隣接する作動室へレリース通路２０Ｃを介してのガ
スリークを防止できる。

【００８６】図９に示すように、レリース通路２０Ｄの
幅寸法（直径）をＸとし、螺旋状溝１４の底径をφｄ0
としたとき、Ｘ≦０．６ｄ0 という関係が成り立つよう
に設定する。

【００８７】そして、実際にレリース通路２０Ｄを作成
する工具（バイト）６５は、螺旋状溝２０Ｄを作成した
工具をそのまま用いる。すなわち、ローラ１１周面を削
成して螺旋状溝１４を設けたあと、その工具を交換する
ことなく、レリース通路２０Ｄの削成に移れる。

【００８８】したがって、工具の交換手間を省略できる
とともに、工具交換による面倒な位置合せが不要とな
る。なお、以上説明した作動機械は、全てヘリカルブレ
ード式の圧縮機構を備えた圧縮機として説明したが、こ
れに限定されるものではなく、ヘリカルブレード式のポ
ンプ機構を備えたポンプであっても適用可能である。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、螺旋状溝の吸込み側壁面にレリース通路を設け、
作動室内が所定の圧力を越えたとき、この圧力を吐出側
の作動室へ逃がすようにしたから、ブレードにかかるス
トレスが全くなく、所定以上の圧力を作動室から確実に
逃がすことができ、効率のよい高圧低下による圧力損失
の防止を図り、信頼性の向上を得られる効果を奏する。

【００９０】請求項２の発明によれば、レリース通路を
各作動室に対向し、かつ吸込み側から吐出側の各作動室
に亘って、漸次通路面積を大きくした。請求項３の発明
によれば、レリース通路は吸込み側から吐出側の作動室
に亘って、漸次通路数を増加した。

【００９１】したがって、請求項２および請求項３の発
明によれば、高圧側の作動室ほどレリース通路面積が大
になり、したがって圧縮工程の早い時期に生じた過圧縮
や液圧縮に対しても、確実なレリースがなされる。

【００９２】請求項４の発明によれば、レリース通路の
深さ寸法を、螺旋状溝の深さ寸法よりも浅く形成したか
ら、通常状態の圧縮工程で、隣接する作動室相互の螺旋
状溝底部からのリークを確実に阻止する。

【００９３】請求項５の発明によれば、作動機構は、上
記シリンダの中央部を境に左右対称的に設けられるツイ
ン式とし、レリース通路はツイン式作動機構に互いに同
一圧力に達する同位相に備えたから、両作動機構系統の
間で圧力の不均一がなく、安定した圧縮性能が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す、流体機械である
ヘリカルブレード式圧縮機の縦断側面図。

【図２】同実施の形態の、螺旋状溝にブレードを巻装し
たローラの斜視図。

【図３】（Ａ）は、同実施の形態の、通常の圧縮工程に
おけるブレードと螺旋状溝との関係を示す説明図。
（Ｂ）は、過圧縮状態での説明図。

【図４】他の実施の形態の、ローラの一部斜視図。

【図５】さらに他の実施の形態の、ローラの一部斜視
図。

【図６】さらに他の実施の形態の、ヘリカルブレード式
圧縮機の縦断側面図。

【図７】さらに他の実施の形態の、ヘリカルブレード式
圧縮機の縦断側面図。

【図８】さらに他の実施の形態の、ローラの一部斜視
図。

【図９】さらに他の実施の形態の、ローラの一部斜視
図。

【符号の説明】

５，５０…シリンダ、１１，５４，５４Ａ…ローラ、１
４，６２…螺旋状溝、１６，６４…作動室、１５，６３
…ブレード、３，５１，５１Ａ，５１Ｂ…作動機構部、
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ…レリース通
路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダと、このシリンダ内に偏心配置さ
   れたローラと、このローラの周面に沿って設けられた螺
   旋状溝と、この螺旋状溝に出入り自在に嵌め込まれシリ
   ンダとの空間を複数の作動室に区画形成する螺旋状のブ
   レードとを備えたヘリカルブレード式の作動機構を備え
   た流体機械において、 上記螺旋状溝の吐出側壁面に設けられ、作動室内が所定
   の圧力を越えたとき、この圧力を吐出側の作動室へ逃が
   すレリース通路を具備したことを特徴とする流体機械。
2. 【請求項２】上記レリース通路は、吸込み側から吐出側
   の各作動室に対向する螺旋状溝壁面に径方向に沿って設
   けられ、かつ吸込み側から吐出側の各作動室に亘って、
   漸次、通路面積を大きく形成したことを特徴とする請求
   項１記載の流体機械。
3. 【請求項３】上記レリース通路は、吸込み側から吐出側
   の各作動室に対向する螺旋状溝壁面に径方向に沿って設
   けられ、かつ吸込み側から吐出側の各作動室に亘って、
   漸次、通路数を増加したことを特徴とする請求項１記載
   の流体機械。
4. 【請求項４】上記レリース通路は、上記ローラ周面から
   の深さ寸法を、上記螺旋状溝の深さ寸法よりも浅く形成
   したことを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の流
   体機械。
5. 【請求項５】上記作動機構は、上記シリンダの中央部を
   境に左右対称に２組設けられるツイン式であり、上記レ
   リース通路は各作動機構において互いに同一圧力に達す
   る同位相に備えられることを特徴とする請求項１記載の
   流体機械。