JPH03275996A - Revolving compressor and expander - Google Patents
Revolving compressor and expanderInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、旋回型圧縮・膨張機に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a rotating compressor/expander.
従来、旋回型圧縮・膨張機としてはスクロール装置があ
る。Conventionally, there is a scroll device as a rotating type compressor/expander.
このスクロール装置は渦巻き状の固定スクロールと渦巻
き状の旋回スクロールを具備し、該旋回スクロールを旋
回運動させることにより、固定スクロールと旋回スクロ
ールの間に形成される間隙に吸引した空気等の気体の圧
縮又は膨張を行なうように構成されていた。This scroll device includes a spiral fixed scroll and a spiral orbiting scroll, and by rotating the orbiting scroll, compresses gas such as air sucked into the gap formed between the fixed scroll and the orbiting scroll. or was configured to perform expansion.
しかしながらこの固定スクロールと旋回スクロールの形
状は単純なものではなく、その設計・製造が困難であっ
た。However, the shapes of the fixed scroll and the orbiting scroll are not simple, making it difficult to design and manufacture them.
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その構
造が単純であり、その設計・製造が容易な旋回型圧縮・
膨張機を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and has a simple structure and is easy to design and manufacture.
Our goal is to provide an expander.
上記問題点を解決するため本発明は旋回型圧縮・膨張機
を、ケーシングと該ケーシング内に収容されたインナー
パーツとを具備し、前記ケーシングは1軸方向に沿って
一様な内周面を有し、該インナーパーツも1軸方向に沿
って一様な外周面を有し、且つケーシングの軸端内側面
とインナーパーツの軸端外側面との間には微小な間隔が
形成され、前記ケーシングの内周面と前記インナーパー
ツの外周面の断面形状は該ケーシング又は該インナーパ
ーツの何れか一方を前記軸を旋回中心として旋回運動さ
せることにより、該ケーシングとインナーパーツの間に
旋回運動に伴ってその位置が移動する微小な間隙のシー
ル部が複数個所存在する形状であり、且つこれらシール
部と前記ケーシングの軸端内側面と前記インナーパーツ
の軸端外側面との間の微小な間隙によって囲まれた前記
ケーシングと前記インナーパーツの間の容積が前記旋回
運動に伴って増減することを利用し、気体の吸引・排気
を行なうように構成した。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a rotating compressor/expansion machine including a casing and an inner part housed in the casing, the casing having a uniform inner peripheral surface along one axis. The inner part also has a uniform outer circumferential surface along one axis, and a minute gap is formed between the inner surface of the shaft end of the casing and the outer surface of the shaft end of the inner part, and The cross-sectional shapes of the inner circumferential surface of the casing and the outer circumferential surface of the inner part are such that by rotating either the casing or the inner part about the axis, a rotating movement can be created between the casing and the inner part. The shape includes a plurality of seal portions with minute gaps whose positions move accordingly, and minute gaps between these seal portions, the inner surface of the shaft end of the casing, and the outer surface of the shaft end of the inner part. Gas is sucked and exhausted by utilizing the fact that the volume between the inner part and the casing surrounded by the inner part increases and decreases with the rotating movement.
上記の如く旋回型圧縮・膨張機を構成することにより、
その形状が単純となり、このためその設計・製造が容易
となる。また形状が単純に定義できるため、シール部の
微小隙間を設計上一定とすることが可能となる。By configuring the rotating compressor/expander as described above,
Its shape is simple, which makes it easy to design and manufacture. Furthermore, since the shape can be simply defined, it is possible to keep the minute gap in the seal portion constant in terms of design.
また排気口の位置或いは排気口に接続される配管のバル
ブの開閉タイミングを調整することにより、圧縮率が調
整可能となる。Furthermore, the compression ratio can be adjusted by adjusting the position of the exhaust port or the opening/closing timing of the valve of the pipe connected to the exhaust port.
以下、本発明の一実施例を図面に基ついて詳細に説明す
る。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明の1実施例(2つの吸引・圧縮室を有す
る2分割室型)にかかる旋回型圧縮・膨張機の構造を示
す概略断面図であり、同図(a)は同図(b)のB−B
線上断面図、同図(b)は同図(a)のA−A線上断面
図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of a rotating type compression/expansion machine according to an embodiment of the present invention (a two-part chamber type having two suction/compression chambers), and FIG. (b) B-B
A cross-sectional view taken along the line A--A in FIG.
同図に示すようにこの旋回型圧縮・膨張機は、ケーシン
グ1と該ケーシング1内に収納されるインナーパーツ3
によって構成されている。As shown in the figure, this revolving type compression/expansion machine includes a casing 1 and an inner part 3 housed in the casing 1.
It is made up of.
以下各構成部品について説明する。Each component will be explained below.
ケーシング1は、所定路離隔てて対向する平行面からな
る2つの内側面11.12と、該内側面11.12の側
面を覆う内周面13とによって構成されている。The casing 1 is composed of two inner surfaces 11.12 which are parallel surfaces facing each other with a predetermined distance apart, and an inner circumferential surface 13 that covers the side surfaces of the inner surfaces 11.12.
ここで内側面11には、2つの長大状の吸気口14.1
4が旋回中心Oを中心に点対称に設けられている(なお
同図(a)には仮想線で示している)。Here, the inner surface 11 has two elongated intake ports 14.1.
4 are provided point-symmetrically with respect to the rotation center O (indicated by imaginary lines in FIG. 3(a)).
また内側面12の中央部には、1つの排気口15が設け
られている。Further, one exhaust port 15 is provided in the center of the inner surface 12.
またこのケーシング1の内周面13は、全体としては円
を上下からつぶしたような形状となっており、その左右
には2つの凹部16,16が形成されている。そしてこ
の内周面13はその上下が旋回中心Oを中心に点対称と
なっている。The inner circumferential surface 13 of the casing 1 is shaped like a circle crushed from above and below, and two recesses 16, 16 are formed on the left and right sides of the inner circumferential surface 13. The inner circumferential surface 13 is symmetrical about the pivot center O at its top and bottom.
具体的に内周面13の形状を左側の凹部16から左回り
方向に説明すると、まず左側の凹部16は半径rOの円
弧部分と長さtの直線部分と半径rOの円弧部分によっ
て構成され、さらにこの円弧部分に引き続いて半径Ro
の円弧部分が形成され、次に所定長さの直線部分を経た
後、再び半径Roの円弧部分が形成され、右側の凹部1
6に至っている。なおこの右側の凹部16から左回り方
向に左側の凹部16に至る内周面13も同様の形状であ
る。Specifically, the shape of the inner circumferential surface 13 will be described in a counterclockwise direction from the left recess 16. First, the left recess 16 is composed of a circular arc portion with a radius rO, a straight line portion with a length t, and a circular arc portion with a radius rO, Furthermore, following this circular arc portion, the radius Ro
A circular arc portion is formed, and then after passing through a straight line portion of a predetermined length, a circular arc portion of radius Ro is formed again, and the concave portion 1 on the right side is formed.
It has reached 6. Note that the inner circumferential surface 13 extending from the right recess 16 to the left recess 16 in the counterclockwise direction also has a similar shape.
このようにケーシング1の内周面13は円弧と直線のみ
で構成されている。従ってその製作が容易である。In this way, the inner circumferential surface 13 of the casing 1 is composed of only circular arcs and straight lines. Therefore, it is easy to manufacture.
次にインナーパーツ3は、前記ケーシング1の2つの内
側面11.12にそれぞれ微少隙間で対向する2つの平
行面からなる外側面31.32を有している。Next, the inner part 3 has an outer surface 31.32 consisting of two parallel surfaces facing the two inner surfaces 11.12 of the casing 1, respectively, with a small gap between them.
またその中央部には上下に平行に2つの凹部33.33
が形成されている。この凹部33、33はいずれも前記
ケーシング1の内側面12側に開口している。またこの
凹部33,33には、該凹部33.33からインナーパ
ーツ3の外周面に通ずる溝(又は穴)34.34が設け
られている。In addition, in the center there are two recesses 33.33 vertically parallel to each other.
is formed. Both of the recesses 33, 33 are open on the inner surface 12 side of the casing 1. Further, the recesses 33, 33 are provided with grooves (or holes) 34.34 communicating from the recesses 33.33 to the outer peripheral surface of the inner part 3.
次にこのインナーパーツ3の外周面の形状は、全体とし
ては円を上下からつぶしたような形状となっており、そ
の左右には2つの突起部35,35が形成されている。Next, the shape of the outer circumferential surface of this inner part 3 as a whole is shaped like a circle crushed from above and below, and two protrusions 35 are formed on the left and right sides thereof.
そしてこの外周面の形状はその上下が旋回中心Oを中心
に点対称となっている。The shape of this outer circumferential surface is such that its top and bottom are point symmetrical about the pivot center O.
具体的にその側面形状を左側の溝34の外周面への開口
部から左回り方向に説明すると、まず前記ケーシング1
の凹部16と同一形状の凹部36が形成された後に突起
部35に至る。この突起部35においては、長さtの直
線部分を経た後、半径Rtの円弧部分が形成され、その
後直線部分を経て、再び半径Riの円弧部分を経て、右
側の凹部36に至っている。なおこの右側の凹部36か
ら左回り方向に左側の凹部36に至る外周面形状も同様
の形状である。Specifically, the side shape of the casing 1 will be explained in a counterclockwise direction from the opening of the left groove 34 to the outer circumferential surface.
After a recess 36 having the same shape as the recess 16 is formed, the projection 35 is reached. In this protrusion 35, after passing through a straight line portion with a length t, a circular arc portion with a radius Rt is formed, then through the straight line portion, and again through a circular arc portion with a radius Ri, leading to the recess 36 on the right side. Note that the outer peripheral surface shape extending from the right recess 36 to the left recess 36 in the counterclockwise direction also has a similar shape.
このようにインナーパーツ3の外周面も円弧と直線のみ
で構成されている。従ってその製作が容易である。In this way, the outer peripheral surface of the inner part 3 is also composed of only circular arcs and straight lines. Therefore, it is easy to manufacture.
そして第1図に示すようにケーシング1内にインナーパ
ーツ3を挿入したとき、ケーシング1とインナーパーツ
3の間の微小隙間からなるシール部A1とA2によって
室aが形成され、シール部B1とシール部B2によって
室すが形成される。When the inner part 3 is inserted into the casing 1 as shown in FIG. A chamber is formed by portion B2.
次にこの旋回型圧縮・膨張機の動作を説明する。Next, the operation of this rotating compressor/expander will be explained.
なお室aと室すの動作は同じなので、ここでは室すの動
作について説明する。Since the operations of chamber a and chamber su are the same, the operation of chamber a will be explained here.
なおこの旋回型圧縮・膨張機は、ケーシング1を固定し
てインナーパーツ3を旋回させてもよく、逆にインナー
パーツ3を固定してケーシング1を旋回させてもよいが
、ここでは都合上インナーパーツ3を旋回させることと
して説明する。Note that in this rotating type compression/expansion machine, the casing 1 may be fixed and the inner part 3 may be rotated, or conversely, the inner part 3 may be fixed and the casing 1 may be rotated, but for convenience's sake, the inner part 3 may be rotated. This will be explained as rotating the part 3.
インナーパーツ3は旋回半径rで旋回中心Oを中心に左
回りに旋回する。The inner part 3 turns counterclockwise around the turning center O with a turning radius r.
そしてまず第1図に示す位置にインナーパーツ3が位置
したとする。First, it is assumed that the inner part 3 is located at the position shown in FIG.
このとき、インナーパーツ3は全体として上方向に移動
しようとしている状態であり、室すはその体積を拡張し
ようとしているので、吸気口14から空気(ガス・水蒸
気等でもよい)が吸入される。At this time, the inner part 3 as a whole is trying to move upward, and the chamber is trying to expand its volume, so air (gas, water vapor, etc.) is sucked in from the intake port 14.
第2図はインナーパーツ3が最も上昇した状態であり、
室すに最も多い空気が吸入されている。Figure 2 shows the state in which the inner part 3 is at its highest position.
Most of the air is inhaled into the room.
次にこのインナーパーツ3は左下方向に向けて下降を始
め、第3図に示すように、室すと連通していた吸気口1
4を璽ぐ。Next, this inner part 3 begins to descend toward the lower left, and as shown in FIG.
Seal 4.
このとき溝34を介して該室すと連通している上側の凹
部33は、排気口15とは連通していないので、この室
すは密封状態となる。At this time, the upper recess 33, which communicates with the chamber via the groove 34, does not communicate with the exhaust port 15, so this chamber is in a sealed state.
なおこのとき室すは微小隙間を保ちながら移動したシー
ル部B1と右側の突起部35先端に生じたシール部B2
によって構成される。At this time, the chamber moves between the seal part B1, which has moved while maintaining a small gap, and the seal part B2, which is formed at the tip of the right protrusion 35.
Consisted of.
この状態からインナーパーツ3がさらに下降を始めると
、シール部B1は微小隙間を保ちながらさらに下方向に
移動し、またシール部B2はインナーパーツ3の右側の
凹部36内に移動し、該室す内の空気が圧縮される。When the inner part 3 starts to descend further from this state, the seal part B1 moves further downward while maintaining a small gap, and the seal part B2 moves into the recess 36 on the right side of the inner part 3, filling the chamber. The air inside is compressed.
そして所定量だけ圧縮されたときに、前記凹部33は排
気口15に開口し、該圧縮された空気は該排気口15か
ら外部に排出される。なお第4図はインナーパーツ3が
最も下降したときの状態を示す図である。When the air is compressed by a predetermined amount, the recess 33 opens to the exhaust port 15, and the compressed air is discharged to the outside from the exhaust port 15. Note that FIG. 4 is a diagram showing the state when the inner part 3 is at its lowest position.
そしてさらにインナーバーン3は右上方向に移動し、前
記凹部33は排気口15がら遮断され、再び第1図に示
すように新たな室すが形成され、上記吸気、圧縮、排気
行程が繰り返されるのである。Then, the inner burn 3 further moves to the upper right, the recess 33 is blocked from the exhaust port 15, a new chamber is formed again as shown in FIG. 1, and the above-mentioned intake, compression, and exhaust strokes are repeated. be.
第5図は本発明の他の実施例(4つの吸引・圧縮室を有
する4分割室型)にかかる旋回型圧縮・膨張機の構造を
示す概略断面図であり、同図(a)は同図(b)のD−
D線上断面図、同図(b)は同図(a)のc−c線上断
面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view showing the structure of a rotating type compression/expansion machine according to another embodiment of the present invention (a four-chamber type having four suction/compression chambers), and FIG. D- in figure (b)
A cross-sectional view taken along the line D, and FIG.
同図に示すようにこの旋回型圧縮・膨張機は、ケーシン
グ4と該ケーシング4内に収納されるインナーパーツ5
によって構成されている。As shown in the figure, this rotary compression/expansion machine includes a casing 4 and an inner part 5 housed within the casing 4.
It is made up of.
以下各構成部品について説明する。Each component will be explained below.
ケーシング4は、所定圧離隔てて対向する平行面からな
る2つの内側面41.42と、該内側面41.42を覆
う内周面43とによって構成されている。The casing 4 is composed of two inner surfaces 41.42 which are parallel surfaces facing each other with a predetermined pressure apart, and an inner circumferential surface 43 that covers the inner surfaces 41.42.
ここでケーシング4には上下左右位置に4つの凹部46
が形成されており、また内側面41側には4つの吸気1
m+44が設けられている。また内側面42側の中央部
には、排気口45が設けられている。Here, the casing 4 has four recesses 46 at the top, bottom, left and right positions.
is formed, and four air intakes 1 are formed on the inner surface 41 side.
m+44 is provided. Further, an exhaust port 45 is provided at the center of the inner surface 42 side.
なお4つの凹部46の形状は、前記第1図に示す凹部1
6の形状と同一であり、該凹部46から左回り方向の内
周面43の形状も前記第1図の内周面13の形状と同一
である。The shape of the four recesses 46 is the same as that of the recess 1 shown in FIG.
6, and the shape of the inner circumferential surface 43 in the counterclockwise direction from the recess 46 is also the same as the shape of the inner circumferential surface 13 in FIG.
このケーシング4の場合も内周面43は円弧と直線のみ
で構成されている。従ってその製作が容易である。In the case of this casing 4 as well, the inner circumferential surface 43 is composed only of circular arcs and straight lines. Therefore, it is easy to manufacture.
次にインナーパーツ5は、前記ケーシング4の2つの内
側面41.42にそれぞれ微少隙間で対向する2つの平
行面からなる外側面51.52を有している。Next, the inner part 5 has an outer side surface 51.52 consisting of two parallel surfaces facing the two inner side surfaces 41.42 of the casing 4 with a small gap between them.
また該インナーパーツ5には上下左右位置に4つの突起
部55が設けられ、さらにこのインナーパーツ3には4
つの凹部53が4つの穴54を介して該インナーパーツ
3の外周面と連通している。なお4つの突起部55及び
該突起部55の周辺の外周面形状は前記第1図に示す突
起部35及び該突起部35の周辺の外周面形状と同一の
形状である。Further, the inner part 5 is provided with four protrusions 55 at the top, bottom, left and right positions, and the inner part 3 is further provided with four protrusions 55.
The four recesses 53 communicate with the outer peripheral surface of the inner part 3 via the four holes 54. Note that the four protrusions 55 and the outer circumferential shape of the periphery of the protrusion 55 are the same as the outer circumferential shape of the protrusion 35 and the periphery of the protrusion 35 shown in FIG.
なおこのインナーパーツ5の外周面も円弧と直線のみで
構成されている。従ってその製作が容易である。Note that the outer peripheral surface of this inner part 5 is also composed of only circular arcs and straight lines. Therefore, it is easy to manufacture.
そしてケーシング4内にインナーパーツ5を挿入したと
き、4つの室c、d、e、f’が形成される。When the inner part 5 is inserted into the casing 4, four chambers c, d, e, and f' are formed.
次にこの旋回型圧縮・膨張機の動作を室dを用いて説明
する。Next, the operation of this rotary compressor/expander will be explained using chamber d.
なおこの旋回型圧縮・膨張機においても、ケーシング4
を固定してインナーパーツ5を旋回させてもよく、逆に
インナーパーツ5を固定してケーシング4を旋回させて
もよいが、ここでは都合上インナーパーツ5を旋回させ
ることとして説明する。Furthermore, in this rotating type compression/expansion machine, the casing 4
The inner part 5 may be fixed and the casing 4 may be rotated, or conversely, the inner part 5 may be fixed and the casing 4 is rotated, but for convenience's sake, the explanation will be made assuming that the inner part 5 is rotated.
インナーパーツ5が旋回してまず第5図に示す位置に位
置したとする。Assume that the inner part 5 rotates and is first positioned at the position shown in FIG.
このとき左側と下側の吸気r:J44.44から室d内
に空気が吸入される。At this time, air is drawn into the chamber d from the left and lower intake r: J44.44.
次に第6図(a)に示すように、インナーパーツ5が左
上方向に旋回すると、上記吸気口44゜44は閉じ、シ
ール部CI、C2によって室dは密閉される。Next, as shown in FIG. 6(a), when the inner part 5 turns to the upper left, the intake port 44 is closed, and the chamber d is sealed by the seal portions CI and C2.
そしてこの状態からインナーパーツ5は左下方向に旋回
して、該室dを圧縮し、第6図(b)に示すように、排
気口45に開口した凹部53から該圧縮された空気が排
気される。From this state, the inner part 5 pivots to the lower left to compress the chamber d, and the compressed air is exhausted from the recess 53 opening in the exhaust port 45, as shown in FIG. 6(b). Ru.
そしてインナーバーン5は第6図(L−)に示す位置ま
で降下を続け、再び第5図に示す位置に戻り、新たな吸
気行程に入る。The inner burner 5 then continues to descend to the position shown in FIG. 6 (L-), returns to the position shown in FIG. 5 again, and begins a new intake stroke.
なお他の室c、e、f’も上記室dとはその吸気や排気
の時期が異なるだけで同一の動作をする。Note that the other chambers c, e, and f' operate in the same manner as the chamber d except for the timing of intake and exhaust.
第7図は本発明のさらに他の実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.
同図に示す旋回型圧縮・膨張機においては、ケーシング
4の内周面とインナーパーツ5の外周面の形状は前記第
5図に示す旋回型圧縮・膨張機と同一の形状を有してい
る。そして両者の相違する点は、第5図においては吸気
口44と排気口45をケーシング4の内側面41.42
に設けたが、第7図においては、吸気口と排気口をケー
シング4の内周面に設け、これを吸気側の配管48と排
気側の配管49に連結し、さらにこれら配管48.49
にそれぞれバルブ48a、b、c、dとバルブ49a、
b、c、dを取り付けた点である。なお第7図のインナ
ーパーツ3には溝54と凹部53を設けていない。In the rotating type compression/expansion machine shown in the figure, the shape of the inner circumferential surface of the casing 4 and the outer circumferential surface of the inner part 5 is the same as that of the rotating type compression/expansion machine shown in FIG. 5. . The difference between the two is that in FIG.
However, in FIG. 7, an intake port and an exhaust port are provided on the inner circumferential surface of the casing 4, and these are connected to the intake side piping 48 and the exhaust side piping 49, and these piping 48, 49 are connected.
valves 48a, b, c, d and valve 49a, respectively.
This is the point where b, c, and d were attached. Note that the inner part 3 shown in FIG. 7 is not provided with the groove 54 and the recess 53.
次にこの旋回型圧縮・膨張機の動作を室dを用いて説明
する。Next, the operation of this rotary compressor/expander will be explained using chamber d.
まず同図(a)に示すように、インナーパーツ5が左上
方向に移動するときは室dの内積が拡大するので、この
とき開となったバルブ48bから空気が流入する。First, as shown in FIG. 5A, when the inner part 5 moves toward the upper left, the inner volume of the chamber d expands, so that air flows in from the valve 48b that is opened at this time.
次に同5(b)に示すように、このインナーパーツ5が
最上位に移動したとき、バルブ48aは閉じ、室dは密
閉状態となる。Next, as shown in FIG. 5(b), when the inner part 5 moves to the uppermost position, the valve 48a is closed and the chamber d is sealed.
次に同B!ff(c)に示すように、インナーパーツ5
が左下方向に移動したときは、室d内の空気は圧縮され
て開となったバルブ49bから配管49に排出される。Next is the same B! As shown in ff(c), inner part 5
When moving to the lower left, the air in the chamber d is compressed and discharged into the pipe 49 from the opened valve 49b.
次に同図(d)に示すように、インナーパーツ5が最下
位に位置したときに該圧縮行程は終了し、バルブ49b
は閉じられて、再びインナーパーツ5は同図(a)に示
す位置に移動して再び新たな吸気行程となるのである。Next, as shown in FIG. 4(d), the compression stroke ends when the inner part 5 reaches the lowest position, and the valve 49b
is closed, and the inner part 5 moves again to the position shown in FIG. 3(a), starting a new intake stroke.
以上本発明にかかる旋回型圧縮・膨張機の各種実施例に
ついて説明したが、次にこれらの旋回型圧縮・膨張機に
用いられる駆動装置について説明する。Various embodiments of the revolving type compression/expansion machine according to the present invention have been described above, and next, the drive device used in these revolving type compression/expansion machines will be described.
第8図はオルダムリング方式の駆動装置を示す図である
。FIG. 8 is a diagram showing an Oldham ring type drive device.
同図に示すようにこの駆動装置においては、クランク軸
60の先端部64は、インナーパーツ3又は5の軸66
の先端に設けたインナーパーツ支持部63に軸受を介し
て接続されている。ここでこの先端部64は前記クラン
ク軸60の回転軸中心とはその軸をインナーパーツ3又
は5の旋回半径1分だけずせらである。また軸66の途
中に設けた円板部65とケーシング1又は4の内部に設
けた板部67との間には、同図(b)にその斜視図を示
すようなオルダムリング61が噛み合わされている。As shown in the figure, in this drive device, the tip 64 of the crankshaft 60 is connected to the shaft 66 of the inner part 3 or 5.
It is connected via a bearing to an inner parts support section 63 provided at the tip. Here, this tip portion 64 is offset from the center of the rotational axis of the crankshaft 60 by one minute of the turning radius of the inner part 3 or 5. Furthermore, an Oldham ring 61, the perspective view of which is shown in FIG. ing.
そしてクランク軸60を回転すると、先端部64は回転
しながら半径rで旋回し、これによってインナーパーツ
3又は5は半径rで旋回する。When the crankshaft 60 is rotated, the tip portion 64 rotates with a radius r, thereby causing the inner part 3 or 5 to rotate with a radius r.
なおこのときオルダムリング61は、回転軸に対して直
交する平面で各々直交する方向に往復直線運動をするこ
とにより、旋回側のインナーパーツ3又は5の自転を防
止している。At this time, the Oldham ring 61 prevents rotation of the inner part 3 or 5 on the turning side by performing reciprocating linear motion in directions orthogonal to each other on a plane perpendicular to the rotation axis.
第9図は他の駆動装置(クランクピン方式の駆動装置)
を示す図である。Figure 9 shows another drive device (crank pin type drive device)
FIG.
同図に示すようにこの駆動装置においては、上記第8図
に示す駆動装置と同様に、クランク軸60の先端部64
は、インナーパーツ3又は5の軸66の先端のインナー
パーツ支持部63に軸受を介して接続されている。また
この実施例においては、インナーパーツ3又は5の円板
部65とケーシング1又は4の板部67の間は軸を旋回
半径rだけずらしたクランクピン69で接続されている
。As shown in the figure, in this drive device, the tip 64 of the crankshaft 60 is similar to the drive device shown in FIG.
is connected to the inner part support portion 63 at the tip of the shaft 66 of the inner part 3 or 5 via a bearing. Further, in this embodiment, the disk portion 65 of the inner part 3 or 5 and the plate portion 67 of the casing 1 or 4 are connected by a crank pin 69 whose axis is shifted by a turning radius r.
そしてクランク軸60を回転すると、先端部64は回転
しながら半径rで旋回し、インナーパーツ3又は5を旋
回させるが、クランクピン69の作用によって旋回側の
インナーパーツ3又は5の自転は防止されるのである。When the crankshaft 60 is rotated, the tip 64 rotates with a radius r, causing the inner part 3 or 5 to rotate, but the inner part 3 or 5 on the rotating side is prevented from rotating due to the action of the crank pin 69. It is.
第10図は電磁駆動方式の駆動装置を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an electromagnetic drive type drive device.
同図においてケーシング1又は4側には、旋回運動駆動
用磁極101a、b、c、dと、軸方向浮上用磁極10
3a、bと、旋回運動用変位センサ104a、b、c、
dと、軸方向変位センサ106a、bが取り付けられて
いる。なお旋回運動駆動用磁極101a、b、c、dと
直交する方向にはこれと同様の旋回運動駆動用磁極10
2a。In the same figure, on the casing 1 or 4 side, magnetic poles 101a, b, c, d for driving rotational movement and magnetic poles 101 for axial levitation are provided.
3a, b, and displacement sensors 104a, b, c, for turning movement.
d and axial displacement sensors 106a, b are attached. In addition, in the direction orthogonal to the magnetic poles 101a, b, c, and d for driving the rotating movement, there are similar magnetic poles 10 for driving the rotating movement.
2a.
b、c、d(図示せず)が取り付けられ、また旋回運動
用変位センサ104a、b、c、dと直交する方向には
これと同様の旋回運動用変位センサ105a、b、c、
d(図示せず)が取り付けられている。b, c, d (not shown) are attached, and similar displacement sensors 105a, b, c,
d (not shown) is attached.
一方インナーバーツ3又は5側には、旋回運動駆動用継
鉄111a、b、c、dと、軸方向浮上用継鉄113a
、bと、旋回運動用センサーターゲット114a、b、
c、dと、軸方向センサーターゲット116a、bが取
り付けられている。On the other hand, on the inner part 3 or 5 side, there are yokes 111a, b, c, d for driving rotational movement, and yoke 113a for axial floating.
, b, and rotational motion sensor targets 114a, b,
c, d and axial sensor targets 116a, b are attached.
なお旋回運動駆動用継鉄111a、b、c、dと直交す
る方向にはこれと同様の旋回運動駆動用継鉄112a、
b、c、d(図示せず)が取り付けられ、また旋回運動
用センサーターゲット114a、b、c、dと直交する
方向にはこれと同様の旋回運動用センサーターゲット1
15a、b。In addition, in the direction perpendicular to the yoke 111a, b, c, and d for driving the swiveling motion, there are yokes 112a for driving the swiveling motion similar to the yokes 111a, b, c, and d.
b, c, d (not shown) are attached, and a similar sensor target 1 for turning movement is attached in the direction perpendicular to the sensor targets 114a, b, c, d for turning movement.
15a,b.
c、d(図示せず)が取り付けられている。c, d (not shown) are attached.
そして軸方向浮上用磁極103a、bと軸方向浮上用継
鉄113a、bによって、インナーパーツ3又Cヨ5は
軸方向に浮上させられる。そしてこの浮上状態は軸方向
変位センサ106a、bと軸方向センサーターゲット1
16a、bによって検知される。The inner part 3 or C-yo 5 is levitated in the axial direction by the axial levitation magnetic poles 103a, b and the axial levitation yokes 113a, b. This floating state is determined by the axial displacement sensors 106a and 106b and the axial sensor target 1.
16a, b.
一方、旋回運動駆動用磁極101a、b、c。On the other hand, the magnetic poles 101a, b, and c for driving the rotating motion.
dと旋回運動駆動用継鉄111a、b、c、d及びこれ
と直交して図示しない旋回運動駆動用磁極102a、b
、c、dと旋回運動駆動用継鉄112a、b、c、dに
よってインナーパーツ3又は5は半径方向に浮上させら
れるとともに回転させられる。そしてこの浮上2回転状
態は旋回運動用変位センサ104a、b、c、dと旋回
運動用センサーターゲγ)114a、b、c、d及び図
示しない旋回運動用変位センサ105a、b、Ctdと
旋回運動用センサーターゲット115a。d, the yoke 111a, b, c, d for driving the turning motion, and the magnetic poles 102a, b for driving the turning movement (not shown) perpendicular thereto.
, c, d and the rotational movement driving yokes 112a, b, c, d, the inner part 3 or 5 is floated in the radial direction and rotated. This floating two-rotation state is caused by the rotation motion displacement sensors 104a, b, c, d, the rotation motion sensor targets γ) 114a, b, c, d, and the rotation motion displacement sensors 105a, b, Ctd (not shown). sensor target 115a.
b、c、dによって検知される。Detected by b, c, and d.
以上本発明にかかる旋回型圧縮・膨張機に用いる駆動装
置を3例示したが、この駆動装置は他の構造のものを用
いてもよく、要はインナーパーツ3又は5或いはケーシ
ング1又は4を旋回運動させることができる装置であれ
ば、どのような構造の駆動装置でもよい。Although three examples of drive devices used in the rotating compressor/expander according to the present invention have been described above, drive devices with other structures may also be used. Any type of drive device may be used as long as it is capable of movement.
以上本発明に係る旋回型圧縮・膨張機の実施例を詳細に
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく下
記のような種々の変形が可能である。Although the embodiments of the rotary compressor/expander according to the present invention have been described above in detail, the present invention is not limited thereto and can be modified in various ways as described below.
■上記各実施例においては、吸入・圧縮行程を行なう室
の数を2室または4室として構成したが、この室の数は
1室でもよく、また3室或いは5室以上でもよい。(2) In each of the above embodiments, the number of chambers for carrying out the suction and compression strokes is two or four, but the number of chambers may be one, or may be three, five or more.
■本発明は上記各実施例に用いたケーシングの内周面と
インナーパーツの外周面の形状に限定されるものではな
い。即ち、ケーシング内にインナーパーツを挿入したと
きに、両者間に微小隙間となる部分(シール部)が少な
くとも2ケ所生じ、これらシール部は旋回運動に伴って
その位置を移動するが、該シール部の微小隙間の間隔は
所定の移動範囲内において変化しないような形状を与え
るものであり、且つケーシングとインナーパーツの間で
構成される室の容積が増減する形状であれば、どのよう
な形状であってもよい。(2) The present invention is not limited to the shapes of the inner circumferential surface of the casing and the outer circumferential surface of the inner parts used in each of the above embodiments. That is, when the inner part is inserted into the casing, at least two parts (seal parts) that become minute gaps are created between the inner parts, and these seal parts move their positions with the rotational movement. Any shape can be used as long as the interval between the minute gaps does not change within a predetermined range of movement, and the volume of the chamber between the casing and the inner parts increases or decreases. There may be.
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明に係る旋回型圧縮・
膨張機によれば、以下のような優れた効果を有する。[Effects of the Invention] As explained in detail above, the swirl type compression system according to the present invention
The expander has the following excellent effects.
■本発明にかかる旋回型圧縮・膨張機によれば、その構
造が単純であり、このためその設計・製造が容易となる
。また形状が単純に定義できるため、シール部の微小隙
間を設計上一定とすることが可能となる。(2) The rotary compression/expansion machine according to the present invention has a simple structure, which facilitates its design and manufacture. Furthermore, since the shape can be simply defined, it is possible to keep the minute gap in the seal portion constant in terms of design.
■排気口の位置或いは排気口に接続される配管のバルブ
の開閉タイミングをy14整することにより、圧縮率が
容易に調整可能となる。(2) The compression ratio can be easily adjusted by adjusting the position of the exhaust port or the opening/closing timing of the valve of the pipe connected to the exhaust port.
第1図乃至第4@は本発明の1実施例にかかる旋回型圧
縮・膨張機の構造及び動作を説明するための概略断面図
、第5図及び第6図は本発明の他の実施例にかかる旋回
型圧縮・膨張機の構造及び動作を説明するための概略断
面図、第7図は本発明のさらに他の実施例を示す概略断
面図、第8図はオルダムリング方式の駆動装置を示す図
、第9図はクランクピン方式の駆動装置を示す図、第1
0図は!磁駆動方式の駆動装置を示す図である。
図中、1・・・ケーシング、11.12・・・内側面、
13・・・内周面、14・・・吸気口、15・・・排気
口、3・・・インナーパーツ、31.32・・・外側面
2.0・・・旋回中心、a、b−室、AI 、A2 、
Bl 、 B2・・・シール部、4・・・ケーシング
、5・・・インナーパーツ、41.42・・・内側面、
43・・・内周面、44・・・吸気口、45・・・排気
口、51.52・・・外側面、c、d、e、f−室、C
1,C2−・・シール部、である。Figures 1 to 4 are schematic sectional views for explaining the structure and operation of a rotating compressor/expander according to one embodiment of the present invention, and Figures 5 and 6 are other embodiments of the present invention. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing still another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the structure and operation of the rotary compressor/expander according to the present invention. Figure 9 is a diagram showing a crank pin type drive device, Figure 1.
The 0 figure is! FIG. 2 is a diagram showing a magnetic drive type drive device. In the figure, 1...Casing, 11.12...Inner surface,
13...Inner peripheral surface, 14...Intake port, 15...Exhaust port, 3...Inner parts, 31.32...Outer surface 2.0...Turning center, a, b- Room, AI, A2,
Bl, B2...Seal part, 4...Casing, 5...Inner parts, 41.42...Inner surface,
43...Inner peripheral surface, 44...Intake port, 45...Exhaust port, 51.52...Outer surface, c, d, e, f-chamber, C
1, C2-- Seal portion.
Claims (1)
ツとを具備し、 前記ケーシングは1軸方向に沿って一様な内周面を有し
、該インナーパーツも1軸方向に沿って一様な外周面を
有し、且つケーシングの軸端内側面とインナーパーツの
軸端外側面との間には微小な間隔が形成され、 前記ケーシングの内周面と前記インナーパーツの外周面
の断面形状は該ケーシング又は該インナーパーツの何れ
か一方を前記軸を旋回中心として旋回運動させることに
より、該ケーシングとインナーパーツの間に旋回運動に
伴ってその位置が移動する微小な間隙のシール部が複数
個所存在する形状であり、且つこれらシール部と前記ケ
ーシングの軸端内側面と前記インナーパーツの軸端外側
面との間の微小な間隙によって囲まれた前記ケーシング
と前記インナーパーツの間の容積が前記旋回運動に伴っ
て増減することを利用し、気体の吸引・排気を行なう旋
回型圧縮・膨張機。[Claims] The invention comprises a casing and an inner part housed in the casing, the casing having a uniform inner circumferential surface along one axis, and the inner part also having a uniform inner circumferential surface along one axis. and has a uniform outer peripheral surface, and a minute gap is formed between the inner surface of the shaft end of the casing and the outer surface of the shaft end of the inner part, and the inner peripheral surface of the casing and the outer peripheral surface of the inner part The cross-sectional shape of is formed by rotating either the casing or the inner part about the axis, thereby creating a seal in a minute gap between the casing and the inner part whose position changes with the rotational movement. between the casing and the inner part, which is surrounded by a minute gap between these seal parts, the inner surface of the shaft end of the casing, and the outer surface of the shaft end of the inner part; A swirl-type compression/expansion machine that sucks and exhausts gas by utilizing the fact that the volume of the compressor increases and decreases with the swirling motion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7826490A JPH03275996A (en) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Revolving compressor and expander |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7826490A JPH03275996A (en) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Revolving compressor and expander |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03275996A true JPH03275996A (en) | 1991-12-06 |
Family
ID=13657124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7826490A Pending JPH03275996A (en) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Revolving compressor and expander |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03275996A (en) |
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