JP5828863B2 - 気体圧縮機 - Google Patents
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Description
(1)圧縮室の容積が急激に増大する領域
(2)圧縮室の容積が急激に減少する領域
(3)圧縮室の容積減少率が(2)の領域における容積減少率よりも小さくなる領域
(4)圧縮室の容積減少率が(3)の領域における容積減少率よりも大きくなる領域
この空気調和システムは、冷媒ガスG(気体)を循環させることで冷凍サイクルを構成している。
したがって、5枚のベーン58が回転軸51回りに角度72[度]の等角度間隔で設置された本実施形態においては、5つ乃至6つの圧縮室43が形成される。
(1)圧縮室43Aの容積が急激に増大する領域
(2)圧縮室43Aの容積が急激に減少する領域
(3)圧縮室43Aの容積減少率(角度変化Δθに対する容積の減少の割合(率))が(2)の領域における容積減少率よりも小さくなる領域
(4)圧縮室43Aの容積減少率が(3)の領域における容積減少率よりも大きくなる領域
なお、ベーン58の姿勢が水平状態というのは、ベーン58のうち、シリンダ40側の先端58a(シリンダ40側の端部)の鉛直方向Vに沿った高さ位置とロータ50側の末端58b(ロータ50側の端部)の鉛直方向Vに沿った高さ位置とが一致する状態を意味するものであり、換言すれば、ベーン58が水平方向Hに沿って延びた姿勢を意味する。
シリンダ40の内周面41の輪郭形状は滑らかに連続した形状であるため、ベーン58の先端58aの、ロータ50の外周面52からの突出長さは、先端58aが遠隔部49に近いほど大きい。
したがって、2つの回転角度位置α1,α2に挟まれる回転角度範囲のうち遠隔部49が配置されている側の回転角度範囲βでは、遠隔部49が配置されていない側(相対的に上方)の回転角度範囲αよりも、ベーン58の先端58aの突出長さが相対的に大きくなる。
このコンプレッサ100が、停止状態から運転状態(ロータ50が回転した状態)に切り替わると、ベーン溝59に沈んでいたベーン58に遠心力や背圧が作用してベーン58がロータ50の外周面52から突出する。
本実施形態のコンプレッサ100は、ベーン58の突出長さが相対的に大きくなる遠隔部49が下方の回転角度範囲βにあって、その回転角度範囲βにおけるベーン58がベーン溝59に沈むことがないため、ベーン58の先端58aがシリンダ40の内周面41に接して圧縮室43を仕切るのに要する時間が相対的に長くなるのを防止乃至抑制することができる。
圧縮室43を仕切るのに要する時間が相対的に短いことにより、圧縮行程をより早期に実現することができ、コンプレッサ100の起動性を向上させることができる。
近接部48は、シリンダ40の内周面41とロータ50の外周面52との間の距離が最も近接した部分であるため、近接部48においては、ベーン58のシリンダ40側の先端58aの、ロータ50の外周面52からの突出長さは最も小さい(突出長さは、略零)。
したがって、コンプレッサ100が停止状態から運転状態(ロータ50が回転した状態)に切り替わってベーン58がロータ50の外周面52から突出したとき、近接部48を含む近接部48近傍のベーン58の突出長さはそれ以外の範囲のベーン58の突出長さより小さいため、回転角度範囲αにおけるベーン58の先端58aがシリンダ40の内周面41に接して圧縮室43を仕切るのに要する時間をより短くすることができる。
圧縮室43を仕切るのに要する時間が短いことにより、圧縮行程をより早期に実現することができ、コンプレッサ100の起動性をさらに向上させることができる。
このように設定されたコンプレッサ100によれば、回転角度範囲αの両端の回転角度位置α1、α2での突出長さt1,t2が等しいことにより、近接部48を挟んで上流側で停止したベーン58であっても、下流側で停止したベーン58であっても、ベーン溝59に沈んだベーン58の突出長さtを最大で突出長さt1(=t2)に抑えることができるからである。
40 シリンダ
41 内周面
43,43A 圧縮室
45 第1の吐出部(吐出部)
46 第2の吐出部
48 近接部
49 遠隔部
50 ロータ
51 回転軸
58 ベーン
60 圧縮機本体
100 電動ベーンロータリコンプレッサ(気体圧縮機)
C 軸心
G 冷媒ガス(気体)
W 回転方向
Claims (6)
- 軸回りに回転する略円柱状のロータと、前記ロータを、その外周面の外方から前記ロータを取り囲む輪郭形状の内周面を有するシリンダと、前記ロータに形成されたベーン溝からの背圧を受けて前記ロータから外方に突出自在に設けられた複数枚の板状のベーンと、前記ロータおよび前記シリンダの両端面側にそれぞれ設置された2つのサイドブロックとを有し、
前記ロータと前記シリンダと前記両サイドブロックと前記ベーンとによって仕切られた複数の圧縮室が内部に形成され、各圧縮室が前記ロータの1回転の期間に気体の吸入、圧縮および前記シリンダに形成された吐出部を通じての吐出を1サイクルのみ行うように形成された圧縮機本体、および前記圧縮機本体を覆うハウジングを備え、前記シリンダの内周面の断面輪郭形状が、圧縮行程および吐出行程を吸入行程に対して長くなるように、かつ前記ロータの1回転の期間に、下記(1)から(4)の領域が順次連なるように形成されていることを特徴とする気体圧縮機。
(1)圧縮室の容積が急激に増大する領域
(2)圧縮室の容積が急激に減少する領域
(3)圧縮室の容積減少率が(2)の領域における容積減少率よりも小さくなる領域
(4)圧縮室の容積減少率が(3)の領域における容積減少率よりも大きくなる領域 - 前記ロータの回転により前記圧縮室が前記吐出部に臨む以前の段階で前記圧縮室の内部の気体の圧力が吐出圧力に達したときに、前記圧縮室の内部の気体を吐出させる第2の吐出部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の気体圧縮機。
- 前記吐出部と前記第2の吐出部とが連通していることを特徴とする請求項2に記載の気体圧縮機。
- 前記ロータの1回転の期間中に前記ベーンの姿勢が水平状態となる2つの回転角度位置に挟まれる回転角度範囲のうち、相対的に下方となる回転角度範囲に、前記シリンダの内周面のうち前記ロータの外周面と最も離れた遠隔部が配置されていることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか1項に記載の気体圧縮機。
- 前記ロータの1回転の期間中に前記ベーンの姿勢が水平状態となる2つの回転角度位置に挟まれる回転角度範囲のうち、相対的に上方となる回転角度範囲に、前記シリンダの内周面のうち前記ロータの外周面と最も近接した近接部が配置されていることを特徴とする請求項4に記載の気体圧縮機。
- 前記相対的に上方となる回転角度範囲のうち、前記近接部を挟んで前記ロータの回転方向の上流側端の回転角度位置での前記ベーンの突出長さと下流側端の回転角度位置での前記ベーンの突出長さとが等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項5に記載の気体圧縮機。
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