JPS5965588A - 回転ピストン式圧縮機 - 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】 本発明は、２弧状のドロマイト曲線の外筒内面を有し、
該内面と、偏心軸の偏心体上を回転する３個の側面を有
するピストンが、その角部に設けた半径方向のシール帯
で一定に接触し、そのピストンのハウジングには溢流へ
こみが設けられ、該へこみを介して死点範囲で既に閉鎖
制御された後方の作動室がその前方の圧縮室と短時間的
に接続される回転ピストン式圧縮機に関する。

この種の溢流溝は、その位置が死点位置にある作動室内
で前方のピストン角部が決めるが、この溝は、死点位置
にある室内で流出口を閉鎖した後なおも存在するガス圧
力を圧縮を始めるとき前方の室方向に逃がし、この様に
しないとピストンが回転するにつれてこの残存圧力がそ
の死点位置から逆方向のトルクを発生することを防ぐと
いう目的を有している。

溢流溝は、ドイツ連邦共和国第２１５７５４６号公開公
報に示されている様に、ピストン回転方向で前方に外筒
内面にへこました溝でよく、その間に外筒内面の表面が
ウェブとして又はその縁には側部帯として直立させ、半
径方向シール帯のこの溝内への嵌入を防いでいる。しか
し、このウェブ及び側面帯の表面は作動中に短時間でシ
ール帯に傾きにより破壊されてしまう。

このだめの理由は、半径方向シール帯がとがってしまい
、この角が、後方の室の圧力がなくなシ、溢流溝の開放
制御時に溝内のガス圧力とその摩擦によシ傾動され、従
って溝ガスが溝内に封入され、その膨張を防ぐからであ
る。従って溝ガスによシ帯は、ウェブ及び外筒内面の縁
帯方向に騒音を発生しながら打付けられる。このときピ
ストンに発生する制動作用は、又伝達機構にも衝撃を与
える。傾動し又制動する帯の衝撃は溢流溝付近の外筒内
面の摩耗を発生させ、この摩耗は１０〜２０時間で０．
５　ミ！Ｊメートル程度まで生じることがある。１００
時間テストは、この種の圧縮機で実施することができな
いこともある。

ドイツ連邦共和国第２７００７３１号公開公報に示して
いるように、溢流溝を軸方向に設ける場合、ハウジング
の側部方向にこの種の作用は発生しない。その理由は、
溝ガスが横方向、溢流溝方向に膨張するからである。こ
の構成では、軸方向から見て、溢流溝を制御するピスト
ン側面が、外筒内面に対して鋭角をなすことは好ましく
ない。ガスを前方の室内に溢流させるだめ横方向の溢流
溝内に導入する場合その流通断面は非常に小さくなる。

死点位置を越えた室内の残存圧力を所望の如く膨張させ
ることには、圧縮機を静かに回転させ、又消費出力を出
来るだけ節約するためには、充分に急速に実施できない
。この断面が小さいことは、前述の半径方向に潅流溝を
設ける場合には欠点とはならない。即ち外筒内面の摩耗
、許容出来ない不整回転及びこれにより発生する消費動
力の増加は軸方向に溢流溝を設けることを強要する。

本発明の課題は、軸方向の溢流溝を制御する際に流通量
を充分とすることにある。

この課題は、ピストンの三つの側面のそれぞれの前方の
角部が半径方向内方で、半径方向のシール帯の溝方向に
傾斜することによシ解決する。別の構成を特許請求の範
囲第（２）項に示している。

側面角を傾斜させることによシ生じる空間は、充分でし
かもなめらかな流れを伴う横方向の溢流溝を制御するこ
とを可能としている。

次に図示の実施例によシ本発明の詳細な説明する。

先ず従来技術の既述の作用から説明する。

第１図には、溢流溝（ｂ）を有する外筒内面（ａ）を示
していて、溢流溝（ｂ）をピストン（ｄ）の半径方向の
シール帯（Ｃ）が制御する。後方の作動室（ｅ）内には
前方の室（ｆ）に比べて高い圧力が生じている。

従って、ガスは矢印（ｇ）の方向に作動室（ｅ）から作
動室（ｆ）の方向に溢流溝（ｇ）を通じて流れる。図中
矢印で示しているように室（ｆ）内の圧力減少及び解放
される溝ガス圧力によシシール帯（Ｃ）は傾動し、なお
作動室、、ｅ）内の圧力ガスをピストン溝（ｈ）内で封
入する。溝ガスの圧力は、シール帯（Ｃ）周シの上方の
高速で流れる膨張ガスの圧力よシ高い。従ってこの圧力
はシール帯（Ｃ）を騒音を発生させなから外筒内面（ａ
）及び溢流溝のウェブ（ｉ）方向に押付け、ここで変形
と破断を生じ、短時間内に外筒内面に完全に凹凸を生ぜ
しめる。

第２図には、カバー（１）と、ドロマイト曲線の外筒内
面（３）を有するハウジング外筒（２）と、左側部分（
４）と右側部分（５）とを有する回転ピストン式圧縮機
を示している。ピストン（６）は偏心体（７）を有する
軸（８）上で回転し、この軸（８）は側部分（４，５）
を貫通している。ピストン（６）はその角部に半径方向
シール帯（９）とシール軸（１０）と側方シール（１１
）を有している。半径方向シール帯（９）でピストンは
外筒内面（３）に一定に係合している。ピストンの運動
は歯車（１２）によυ制御される。側部分（４，５）に
は２個のポケット状の溢流溝（１３，４）がピストンの
回転方向で、それぞれ死点方向及び外筒内面（３）の次
の弧の３分の２で始まるように設けられている。第２図
に示しているようにこの溝（１３，１４）は・・ウジン
グ外筒（３）の下でその半径方向の延長の半分へ保合し
ている。この溢流溝（１３，１４）の位置は、次の様に
設定されている。ピストンの回転方向前方の制御縁（１
６）が死点位置にある室（１８）の前方のピストン角部
（１７）の直前に配置される（第１図参照）。ピストン
（６）の回転方向の溝（１３，１４）の後方制御縁（１
９）の位置は、その制御縁で室（１８）用の流入孔（２
１）を開口する位置にピストンが動くとき同じピストン
角部により設定される。流入孔（２１）は吸気室に通じ
ている。流入孔は、第１図に示した圧縮機では側部分（
５）のポケット状の溝（２２）の角であり、溝（２２）
はピストン（６）の破孔（２３）を介して、もう一方の
側部分を通じて流入する作動媒体の供給を受ける。溢流
溝（１３，１４）の前方制御縁（１６）の前述の位置逆
方向にトルクを生じる室（１８）内の圧力が機械全体の
摩擦抵抗を越え、即ち死点位置をピストンが通過した直
後の時点のピストン位置で与えられる。溝（１３，１４
）の閉鎖制御は遅くとも後方の室（１８）の流入孔が開
口制御される時に必要である。その理由は、溝（１３，
１４）がなお開いたままでいると、前方の圧縮室（２４
）がこの流入孔（２１）に接続するからである。

第３，４図に示しているように、ピストン（６）の３個
の側面（２７）のそれぞれの前方の角部（２５，２６）
が、半径方向内方で半径方向のシール帯（９）の溝（２
８）方向に平面（２９，３０）内で傾斜している。この
面の半径方向内方の限界（３１，３２）は、半径方向の
シール帯が溢流溝（１３，１４）の一つをなぜるときほ
ぼこの溢流溝の半径方向内方の限界を被う。この限界は
、シール帯（９）の内端内で半径方向に配置される必要
はなく、その溢流溝内へ嵌入するのを防ぐ。平面（２９
，３０）内の傾斜は、合目的にピストンの角部全部に亘
って設けられ、例えばピストン角部を切削し、又傾斜は
、ピストン（６）の側面（２７）の後方の角部（３２，
３４）にも生じる。しかし、この後方の傾斜は、圧縮機
の機能には何の意味もない。傾斜によって生じる無駄な
空間は、その膨張が小さいとき同様、流通及び機械の吸
収動力には意味がない。

平面（２９，３０）の位置は第６図に示している。平面
（２９，３０）は直線（３５）で交差し、この直線（３
５）はピストン（６）の半径方向中心平面（３６）内で
このピストンの外で直線（３３）に対して直交し、この
直線（３３）は半径方向中心平面（３６）内でピストン
回転軸とシール帯（９）を通っていて、平面（２９，３
０）に達している。

平面（２９，３０）の傾斜により広げられた流路は、高
速回転で圧縮機がなめらかに回転し、動力を低減するた
めには充分である。流路の拡大は第７図に示していて、
その際横軸に偏心体角度を縦軸に流路の横断面積をｍｍ
２で示している。下の線は傾斜のない横断面積を、上の
線は本発明による傾斜を備えた横断面積を示している。

実験によシ、所望の静かで、既に閉鎖制御された圧縮室
内の残圧が排出されるとき流れ抵抗によってでなく負荷
される運転は本発明による構成のみで可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は周知技術による圧縮機の部分断面図であり、第
２図は本発明による圧縮機の断面図であシ、第３図は第
２図の断面線ＴＪＩ　−ＩＪＩを示し、第４図は、第２
図の部分拡大図であり、第５図は第２図の断面線ｖ−■
を示し、第６図はピストンの角部の斜視図であり、第７
図は偏ノら刺１に対する流路横断面積を示すダイヤグラ
ムである。 １・・・カバーケース ２・・・外筒部分 ３・・・外筒内面 ４．５・・・側部分 ７・・・偏心体 ８　　ＩＩ・拳　　　〃　　　軸 ９・・・シール帯 １０・・・シール軸 １１・拳・シール帯 １２・・・伝達機構 １３、１４・・・ポケット状溝（へとみ）］５・・・傾
斜 １６・・・前方制御縁 １７・・・ピストン角部 １８・・・死点位置の室 １９・・・逆側の制御縁 ２０拳・・ピストン縁 ２１・・・流入孔 ２２・・・溝 ２３・・・破孔 ２４・・・前方圧縮室 ２５、２６・・・前方角部 ２７・・・ピストン側面 ２８・・・半径方向シール帯の溝。 第４図 ＋ｑ：　　　　２５３３　　　　　　　ロ第７図 昭和９７年　７２月　７　日 特許庁長官　若杉和夫　　殿 １、　事件の表示 昭和　炉７年特許願第　／７／ρ／７８号２、　発明の
名称 １回丼ムじＯストン機゛庄劫品才狼゛ ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 ５、補正命令の日附 上」補至Ｊ、よ、 昭和　３ｇ年　２　月　２１日 特許庁長官　若杉和夫　　殿 １、事件の表示 昭和　９７年特許願第　１７１０７８号２、　発明の名
称 ）甲叶ムＣ′スト／舐゛序合負肴＆ ３ｏ　　補正をする者 事件との関係　　出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日附 昭和り８年　７月　９日 ６、　補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 面を有するピストンが、その角部に設けた半径方向のシ
   ール帯で一定に接触し、そのピストンのハウジングには
   溢流へこみ、が設けられ、該へこみを介して死点範囲で
   既に閉鎖制御された後方の作動室がその前方の圧縮室と
   短時間的に接続される回転ピストン式圧縮機において、
   ピストン（６）の３個の側面（２７）それぞれの前方の
   角部（２５，２６）が半径方向内方で、半径方向のシー
   ル帯（９）の溝（２８）方向に傾斜していることを特徴
   とする回転ピストン式圧縮機。 （２）ヒストン（６）の３個の側面（２７）のそれぞれ
   の前方の角部（２５，２６）が平面（２９，３０）で切
   断されていて、該平面（２９，３０）相互が直線（３５
   ）で交差し、該直線（３５）がピストン（６）の半径方
   向中心平面でピストンの外側において、又一つの直線（
   ３７）に対して直角に配置され、該直線（３７）がピス
   トン（６）の半径方向の中心平面（３６）においてピス
   トンの回転中心とシール帯を通っていて、又平面（２９
   ，３０）を通る直線であることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項に記載の回転ピストン式圧縮機。