JP5581385B2 - ベーン式圧縮機 - Google Patents
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Description
前記ステーター(2)は、その中心(2a)から外側に向けて当該中心(2a)を中心として同心状に配置された第1円形状内周面(21b)、円形状外周面(21a)および第2円形状内周面(22b)を備え、前記円形状外周面(21a)および前記第2円形状内周面(22b)の間に円環状空間(23)が形成されており、
前記ローター(3)は、その中心(3a)を中心とする円筒(35)と、当該円筒(35)をその半径方向に貫通して延びる少なくとも一対のベーン装着溝(37)とを備えており、
前記円筒(35)は、前記ステーター(2)の前記円環状空間(23)に偏芯した状態で配置され、当該円環状空間(23)を外周側空間(23a)と内周側空間(23b)に仕切っており、
前記ベーン装着溝(37)のそれぞれには、前記ベーン(4)がスライド可能な状態で装着されており、
前記ベーン(4)のそれぞれは、前記ローター(3)の前記円筒(35)の半径方向に沿って、その中心側から所定の間隔で形成された第1櫛歯部分(41)および第2櫛歯部分(42)を備え、
前記第1櫛歯部分(41)は前記第1円形状内周面(21b)の内側に配置され、前記第2櫛歯部分(42)は前記円環状空間(23)内において前記外周側空間(23a)および前記内周側空間(23b)のそれぞれを、複数の前記圧縮室(53、54)に仕切っており、
前記ローター(3)の回転に伴って前記ベーン(4)に作用する遠心力によって、少なくとも前記第1櫛歯部分(41)は、これが対峙している前記第1円形状内周面(21b)に押し付けられた状態となり、当該第1円形状内周面(21b)によって案内されて前記ベーン(4)が前記ベーン装着溝(37)に沿って往復スライド運動を行うことを特徴としている。
前記ステーター(102)は、その中心(102a)から外側に向けて当該中心(102a)を中心として同心状に配置された第1円形状外周面(120a)、第1円形状内周面(121b)、第2円形状外周面(121a)および第2円形状内周面(122b)とを備え、前記第1円形状外周面(120a)および前記第1円形状内周面(121b)の間には第1円環状空間(123)が形成され、前記第2円形状外周面(121a)および前記第2円形状内周面(122b)の間には第2円環状空間(124)が形成されており、
前記ローター(103)は、その中心(103a)から外側に向けて当該中心(103a)を中心として同心状に配置された第1円筒(131)および第2円筒(132)と、前記第1、第2円筒(131、132)をその直径方向に貫通して延びる少なくとも一つのベーン装着溝(137)とを備えており、
前記第1円筒(131)は、前記第1円環状空間(123)に偏芯した状態で配置され、当該第1円環状空間(123)を外周側空間(123a)と内周側空間(123b)に仕切っており、
前記第2円筒(132)は、前記第2円環状空間(124)に偏芯した状態で配置され、当該第2円環状空間(124)を外周側空間(124a)と内周側空間(124b)に仕切っており、
前記ベーンは、その長さ方向の中心から両端に向かって、当該中心に対して点対称の位置に形成された一対の第1櫛歯部分(141、142)および一対の第2櫛歯部分(143、144)を備え、
前記第1櫛歯部分(141、142)は、両側から前記第1円形状外周面(120a)に接していると共に、前記第1円環状空間(123)の前記外周側空間(123a)および前記内周側空間(123b)を複数の前記圧縮室(155、156)に仕切っており、
前記第2櫛歯部分(143、144)は、前記第2円環状空間(124)の前記外周側空間(124a)および前記内周側空間(124b)を複数の前記圧縮室(153、154)に仕切っており、
前記ローター(103)の回転に伴って前記ベーン(104)の前記第1櫛歯部分(141、142)が前記第1円形状外周面(120a)に沿って摺動することにより、当該ベーン(104)が前記ベーン装着溝(137)に沿って往復スライド運動を行うことを特徴としている。
図1を参照して実施の形態1に係るベーン式圧縮機を説明する。ベーン式圧縮機1Aは、ステーター2と、このステーター2の内部に回転自在の状態で支持されているローター3と、これらステーター2およびローター3によって囲まれている空間を複数の圧縮室に仕切っている一対のベーン4とを備えている。ステーター2は、円筒状のホルダー5と、このホルダー5の前端側開口を封鎖しているステータープレート6とを備えている。ローター3には、その半径方向にスライド可能な状態で一対のベーン4が装着されている。本例では、180度の角度間隔、すなわち、直径方向に一対のベーン4が一直線上に配列されている。ホルダー5の後端面には同軸状にモーター7が取り付けられており、モーター7によってローター3が回転駆動される。
図3を参照して実施の形態2に係るベーン式圧縮機を説明する。ベーン式圧縮機1Bの基本構成は実施の形態1に係るベーン式圧縮機1Aと同一であるので、対応する部位には同一の符号を付し、それらの部位の説明を省略する。
図4を参照して本発明を適用した実施の形態3に係るベーン式圧縮機を説明する。ベーン式圧縮機100は、ステーター102と、このステーター102の内部に回転自在の状態で支持されているローター103と、これらステーター102およびローター103によって囲まれている空間を複数の圧縮室に仕切っているベーン104(一体型ベーン)とを備えている。ステーター102は、円筒状のホルダー105と、このホルダー105の前端側開口を封鎖しているステータープレート106とを備えている。ローター103には、その直径方向にスライド可能な状態でベーン104が装着されている。ホルダー105の後端面には同軸状にモーター107が取り付けられており、モーター107によってローター103が回転駆動される。
図6を参照して、本発明を適用した実施の形態4に係るベーン式圧縮機を説明する。本実施の形態に係るベーン式圧縮機100Aは、基本的に、実施の形態3に係るベーン式圧縮機100と同様な構成であるので、ベーン式圧縮機100の各部に対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。ベーン式圧縮機100Aは2つのベーン104A、104Bを備えており、ベーン104Aはベーン装着溝137Aに摺動可能な状態で保持されており、ベーン104Bはベーン装着溝137Bに摺動可能な状態で保持されている。
Claims (12)
- ステーター(2)と、ローター(3)と、前記ステーター(2)および前記ローター(3)の間を複数の圧縮室(53、54)に仕切るためのベーン(4)とを有するベーン式圧縮機(1A、1B)において、
前記ステーター(2)は、その中心(2a)から外側に向けて当該中心(2a)を中心として同心状に配置された第1円形状内周面(21b)、円形状外周面(21a)および第2円形状内周面(22b)を備え、前記円形状外周面(21a)および前記第2円形状内周面(22b)の間には円環状空間(23)が形成されており、
前記ローター(3)は、その中心(3a)を中心とする円筒(35)と、当該円筒(35)をその半径方向に貫通して延びる少なくとも一対のベーン装着溝(37)とを備えており、
前記円筒(35)は、前記ステーター(2)の前記円環状空間(23)に偏芯した状態で配置され、当該円環状空間(23)を外周側空間(23a)と内周側空間(23b)に仕切っており、
前記ベーン装着溝(37)のそれぞれには、スライド可能な状態で前記ベーン(4)が装着されており、
前記ベーン(4)のそれぞれは、前記ローター(3)の前記円筒(35)の半径方向に沿って、その中心側から所定の間隔で形成された第1櫛歯部分(41)および第2櫛歯部分(42)を備え、
前記第1櫛歯部分(41)は前記第1円形状内周面(21b)の内側に配置され、前記第2櫛歯部分(42)は前記円環状空間(23)内において前記外周側空間(23a)および前記内周側空間(23b)のそれぞれを、複数の前記圧縮室(53、54)に仕切っており、
前記ローター(3)の回転に伴って前記ベーン(4)に作用する遠心力によって、少なくとも前記第1櫛歯部分(41)は、これが対峙している前記第1円形状内周面(21b)に押し付けられた状態となり、当該第1円形状内周面(21b)によって案内されて前記ベーン(4)が前記ベーン装着溝(37)に沿って往復スライド運動を行うことを特徴とするベーン式圧縮機(1A、1B)。 - 請求項1において、
前記ステーター(2)は、その中心(2a)から外側に向けて当該中心(2a)を中心として同心状に配置された第1円筒状部分(21)および第2円筒状部分(22)を備えており、
前記第1円筒状部分(21)に、前記第1円形状内周面(21b)および前記円形状外周面(21a)が形成されており、
前記第2円筒状部分(22)に、前記第2円形状内周面(22b)が形成されていることを特徴とするベーン式圧縮機(1A、1B)。 - 請求項2において、
前記ベーン(4)の前記第1櫛歯部分(41)が前記第1円形状内周面(21b)に当接した状態において、前記第2櫛歯部分(42)は前記第2円形状内周面(22b)に対して非接触状態で対峙することを特徴とするベーン式圧縮機(1A、1B)。 - 請求項3において、
前記第1円形状内周面(21b)、前記円形状外周面(21a)および前記第2円形状内周面(22b)の形状は、これらに対峙している前記ベーン(4)の前記第1、第2櫛歯部分(41、42)の部位の回転軌跡または当該回転軌跡の近似曲線によって規定されていることを特徴とするベーン式圧縮機(1A、1B)。 - 請求項2ないし4のうちのいずれかの項において、
前記ステーター(2)は、前記第1円筒状部分(21B)をその中心回りに回転可能な状態で支持していることを特徴とするベーン式圧縮機(1B)。 - ステーター(102)と、ローター(103)と、前記ステーター(102)および前記ローター(103)の間を複数の圧縮室(153〜156)に仕切るためのベーン(104)とを有するベーン式圧縮機(100、100A)において、
前記ステーター(102)は、その中心(102a)から外側に向けて当該中心(102a)を中心として同心状に配置された第1円形状外周面(120a)、第1円形状内周面(121b)、第2円形状外周面(121a)および第2円形状内周面(122b)とを備え、前記第1円形状外周面(120a)および前記第1円形状内周面(121b)の間には第1円環状空間(123)が形成され、前記第2円形状外周面(121a)および前記第2円形状内周面(122b)の間には第2円環状空間(124)が形成されており、
前記ローター(103)は、その中心(103a)から外側に向けて当該中心(103a)を中心として同心状に配置された第1円筒(131)および第2円筒(132)と、前記第1、第2円筒(131、132)をその直径方向に貫通して延びる少なくとも一つのベーン装着溝(137)とを備えており、
前記第1円筒(131)は、前記第1円環状空間(123)に偏芯した状態で配置され、当該第1円環状空間(123)を外周側空間(123a)と内周側空間(123b)に仕切っており、
前記第2円筒(132)は、前記第2円環状空間(124)に偏芯した状態で配置され、当該第2円環状空間(124)を外周側空間(124a)と内周側空間(124b)に仕切っており、
前記ベーンは、その長さ方向の中心から両端に向かって、当該中心に対して点対称の位置に形成された一対の第1櫛歯部分(141、142)および一対の第2櫛歯部分(143、144)を備え、
前記第1櫛歯部分(141、142)は、両側から前記第1円形状外周面(120a)に接していると共に、前記第1円環状空間(123)の前記外周側空間(123a)および前記内周側空間(123b)を複数の前記圧縮室(155、156)に仕切っており、
前記第2櫛歯部分(143、144)は、前記第2円環状空間(124)の前記外周側空間(124a)および前記内周側空間(124b)を複数の前記圧縮室(153、154)に仕切っており、
前記ローター(103)の回転に伴って前記ベーン(104)の前記第1櫛歯部分(141、142)が前記第1円形状外周面(120a)に沿って摺動することにより、当該ベーン(104)が前記ベーン装着溝(137)に沿って往復スライド運動を行うことを特徴とするベーン式圧縮機(100、100A)。 - 請求項6において、
前記ステーター(102)は、前記第1円形状外周面を備えた円筒状あるいは円柱状のベーンガイド(120)と、この外側に同心状に配置され、前記第1円形状内周面(121b)および前記第2円形状外周面(121a)を備えた第1円筒状部分(121)と、この外側に同心状に配置され、前記第2円形状内周面(122b)を備えた第2円筒状部分(122)とを備えていることを特徴とするベーン式圧縮機(100、100A)。 - 請求項7において、
前記第1、第2円形状外周面(120a、121a)、前記第1、第2円形状内周面(121b、122b)の形状は、これらに対峙している前記ベーンの前記第1、第2櫛歯部分の部位の回転軌跡または当該回転軌跡の近似曲線によって規定されていることを特徴とするベーン式圧縮機(100、100A)。 - 請求項8において、
前記ステーター(102)は、前記ベーンガイド(120)をその中心回りに回転可能な状態で支持していることを特徴とするベーン式圧縮機(100、100A)。 - 請求項9において、
前記ステーター(102)は、前記ベーンガイド(120)を、その中心軸線の方向に沿って、前記ベーン(104)に押し付けている弾性部材(176)を有していることを特徴とするベーン式圧縮機(100、100A)。 - 請求項6において、
前記ローター(103)は、その中心(103a)において直角に交差する一対の前記ベーン装着溝(137A、137B)を備えており、
前記ベーン装着溝のそれぞれに、前記ベーン(104)がスライド可能な状態で装着されていることを特徴とするベーン式圧縮機(100A)。 - 請求項6ないし11のうちのいずれかの項において、
前記ベーン(104)の前記第1櫛歯部分(141)における前記ベーンガイド(120)の前記第1円形状外周面(120a)に接触している内側端面(141b、142b)の幅寸法(W)は、少なくとも、前記中心(103a)と前記ステーター(102)の前記ベーンガイド(120)の中心(102a)との間の偏芯量(Δ)の2倍であることを特徴とするベーン式圧縮機(100、100A)。
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