JPS643835Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ロータリ式気体圧縮機の改良、特
にそのシール性を高めて圧縮比を向上するように
した気体圧縮機に係るものである。

一般に、ロータリコンプレツサと称される回転
形の圧縮機は、第１図に示すように、円筒状ケー
シング１内に装着された内周円楕円筒状をなすシ
リンダ２のシリンダ室内に、楕円の短径とほぼ等
しい径の円筒状ロータ３を横架し、上記シリンダ
室内を三日月型の小室に２分割しているととも
に、上記ロータ３は、その半径方向に90度毎の位
相をもつてスリツトを形成し、そのスリツト内に
ベーン４，４……を半径方向に進退可能に配置
し、上記シリンダ室内を更に４つの作業域に仕切
る構造となつている。

そして、給気ポート５より各作業域内に入つた
ガスは、ロータ３の回転に伴ない圧縮されて、高
圧ガスとなり、吐出ポート６，６の逆止弁７，７
を押し開いて排出されるようになつている。

このように圧縮されたガスは吐出ポートより排
出されるが、ベーンが吐出ポート通過時に吐出ポ
ート内に残つたガスはシリンダ外には排出でき
ず、ベーンが通過すれば再びシリンダ室内に戻る
こととなる。これはコンプレツサの効率を悪くす
ることとなる。そのため、第１図のように吐出ポ
ート付近のシリンダ肉厚を極力薄くして、吐出ポ
ートの体積を少なくし、コンプレツサの効率が悪
くならないようにされている。

このような構造のロータリ式気体圧縮機におけ
る圧力分布は、カークーラーの場合、低圧側（給
気側）で０〜３Kg／cm²、高圧側（吐出側）で12〜
25Kg／cm²と著しく偏在し、その圧力差によりシリ
ンダ２を変形させようとする力が発生する。即
ち、コンプレツサが運転されているときは、第１
図のケーシング１とシリンダ２間のシリンダ外部
は、高圧の吐出圧力となり、シリンダ内部の圧力
は、ベーンの位置により低圧の吸入圧力から吐出
圧力まで変化する。そのためシリンダは、運転中
はほとんどの間、このシリンダ内外の圧力差によ
り、内側（シリンダ室側）に押圧される力を受け
ることとなる。

この圧力差による力の影響を最も受けるところ
は、シリンダ２の中で最も肉厚の薄い部分、すな
わち吐出ポート６，６付近であり、又この部分の
軸方向の両端は、シリンダ２の両サイドブロツク
（図示せず）に支持されているため、吐出ポート
６部分の軸方向中央部は、上記圧力差によつて最
も橈み、シリンダ室内部に向けて湾曲膨出した状
態に変形しやすい。この場合には、上記ロータ３
とその変形したシリンダ部分の内面の中央が接触
して、ロータを回転駆動させるために要するトル
クを増大させ、又、接触部分の損耗を招来するこ
とが指摘されていた。

この考案は、上記シリンダの変形分を見込んで
ロータの外周面をツヅミ形に、又はシリンダの内
周の吐出口付近を紡錘形断面に形成し、これによ
つて更にロータリ式気体圧縮機のシール性を高め
て圧縮比を向上するようにした気体圧縮機を提供
するものである。

以下、この考案の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。但し、この考案に係る気体圧縮機の横
断面形状は、上記第１図と同一であるので、その
ケーシングの最も薄肉部分を断面した第２図を主
に用い、更には本考案を構成する要素の符号は、
第１図とは異なる符号を用いて説明を行なう。

同第２図において、この考案に係る気体圧縮機
は圧縮機本体１０と、この圧縮機本体１０を包囲
する一端開口形のケーシング１１およびこのケー
シング１１の開口面にこれを封止するように取付
けられたフロントヘツド１２とにより構成され
る。

圧縮機本体１０は、前述と同様内周楕円筒状の
シリンダ１３と、その両端面に互いに平行に固着
されたフロントサイドブロツク１４及びリアサイ
ドブロツク１５とにより構成され、これら三者に
より楕円筒状のシリンダ室を形成したものであ
り、その内部にはロータ軸１６ａ，１６ｂと一体
化となつた充実円筒状のロータ１６が回転自在に
横架されている。

また上記ロータ軸１６ｂは、リアサイドブロツ
ク１５に形成された軸受凹部１８内に嵌合保持さ
れ、同じくロータ軸１６ａの基部は上記フロント
サイドブロツク１４の軸承孔１９に保持されてい
るとともに、メカニカルシール２０によつて封止
され、その先端部はフロントヘツド１２の端面よ
り突出し、かつ図示しない電磁クラツチを介して
原動機側に連繋され、これによつてロータ１６が
回転駆動されるようになつている。

２１，２１はシリンダ１３の周壁に形成された
吐出ポートで、この吐出ポート２１，２１はそれ
ぞれ吐出弁２２ａと弁サポート２２ｂよりなるリ
ード弁２２を備え、シリンダ室内で圧縮されて高
圧となつたガスは、吐出ポート２１から空隔２３
を経てリアサイドブロツク１５の外側に取付けら
れた一対の油分離器２３，２３に導入され、ここ
で油分離されたガスは、ケーシング１１内の高圧
出を経て吐出口２４から排出される。また吸気ポ
ート（第１図において符号５で示される）は吸気
口２５に連通し、ここより比較的低圧の冷媒ガス
を導入するようになつている。

さて、上記吐出ポート２１を形成したシリンダ
周壁の部分１３ａの肉厚は、第１図で示されるよ
うに、他の箇所よりも極めて薄く形成されている
のは前述したとおりである。

従つて、上記ロータ１６の回転によりシリンダ
室内に導入されたガスは第１図の如く圧縮され、
吐出ポートよりシリンダ外部に排出されて、その
結果、上記周壁の部分１３ａはシリンダ外部の高
圧力とシリンダ内の圧力との差によつて、第２図
中想像線で示す如く内方に膨出湾曲する。

これに対し、ロータ１６の外周面１６ａは予め
その膨出分に対応すべく中央部が端部に対して５
〜10μくびれた所謂つづみ形に形成され、部分１
３ａの湾曲面に沿つて各部均一にすきまが保たれ
るようになつている。従つて第１図の吐出ポート
６付近が圧力差による力により内側（シリンダ室
側）に変形しても、ロータ外周面がこの変形に合
うように、つづみ形に形成されているため、吐出
口付近においてシリンダ内壁とロータの外周面の
形状が一致し密閉性が向上するとともに、部分接
触が起こらず接触部分の損耗及びトルクの増大等
が起らない。即ち第１図において、吐出ポート６
の反時計回り方向側のベーン４、ロータ３、シリ
ンダ２の内壁により形成されている圧縮工程中の
空間部で、回転方向前方ではシリンダ内壁とロー
タ外周面が湾曲形状で対面してすきまが均一に保
たれており、回転方向後方ではベーン先端部が変
形の起こつていないシリンダ内壁と直線形状で押
圧摺接一致しており、この空間部の冷媒ガスはこ
の空間内で、前方ではロータ外周面とシリンダ内
壁面と、後方ではベーン先端とシリンダ内壁面と
でほぼ閉塞状態となり、ロータの回転にともなつ
て効率よく圧縮されるものである。

第３図は、上記とは逆にシリンダ１３の一部１
３ａの内周を外方に向けて、太鼓形に膨出させた
紡錘形の実施例を示す。この場合には、上記圧力
差による力により一部１３ａが変形する分だけよ
けいに見込んで太鼓形に外方に膨出させ、他方上
記ロータ１６の外周面は直線円筒形に形成してあ
る。この場合、吐出ポート付近が圧力差により内
側に変形すると結果的に直線状に変形しロータ１
６との接触面は直線状となつて均一な摺接がなさ
れることになる。従つて第１図における圧縮工程
中の空間部で、回転方向前方では、シリンダ内壁
とロータ外周面が直線状態で対面してすきまが均
一に保たれ、回転方向後方ではベーンの先端部が
シリンダ内壁と押圧摺接一致しており、冷媒ガス
は圧縮空間内で前記されたようにロータ回転方向
前後でほぼ閉塞状態となり上記と同様に部分接触
も起こらず効率のよい圧縮がおこなわれる。

以上説明したように、この考案による気体圧縮
機においては、ロータの外周部をツヅミ形に又は
シリンダの内周部を断面紡錘形に形成したもので
あるから、シリンダ外部の圧力によつて内方に変
形するシリンダ薄肉部分とロータとのすきまは各
部が均一に保たれ、圧縮漏れが小さくでき、ロー
タとシリンダ壁とが変形による接触も起こさず、
効率のよい耐久性のある圧縮機を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は気体圧縮機の横断面図、第２図は第１
図のＢ−Ｂ線におけるこの考案による気体圧縮機
の縦断面図、第３図はこの考案の他の実施例を示
す気体圧縮機の縦断面図である。 １０……圧縮機本体、１３……シリンダ、１３
ａ……一部、１４，１５……サイドブロツク、１
６……ロータ、２７……ベーンである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円筒状のシリンダと、このシリンダの両側に取
   付けられたサイドブロツクとによつて構成される
   シリンダ室内に、その半径方向に摺動可能なベー
   ンを有するロータを回転自在に設けた気体圧縮機
   において、外周面が断面でツヅミ形に形成されて
   いるロータ、又は内周の吐出口付近が断面で紡錘
   形に形成されているシリンダを用いて構成されて
   いることを特徴とする気体圧縮機。