(57)【要約】【課題】シュラウドとインペラとの構造を工夫すると共に、インペラの羽根のねじれ角を工夫することにより、装置効率の高効率化が可能な回転型圧縮装置を提供する。【解決手段】回転型圧縮装置１は、インペラ３をシュラウド２内に回転可能に収容している。シュラウド２は、流体吸入口側から流体排出口側へ向かって拡径するテーパー状の内面６を有している。インペラ３は、流体吸入口側から流体排出口側へ向かって拡径するテーパー状の外周面１２を有するハブ１１と、ハブ１１の外周面１２に一定のねじれ角で複数形成された羽根１５と、を有している。インペラ３の外周面１２のテーパー角度をθａとし、シュラウド２の内面６のテーパー角度をθｂとすると、シュラウド２の内面６は、（θａ＋１０°）≧θｂ≧θａとなるように形成されている。羽根１５は、インペラ３の回転方向と逆方向のねじれ角θｃで形成され、θｃが６０°〜７４°になっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シュラウド内に収容したインペラを回転させることにより、流体を前記シュラウドの流体吸入口側から前記インペラの回転軸心に沿って前記シュラウドと前記インペラとの間の空間に吸い込んだ後、前記シュラウドと前記インペラとの間の空間に吸い込んだ前記流体を加圧して前記シュラウドの流体排出口側から送り出す回転型圧縮装置において、
前記シュラウドは、前記流体吸入口側から前記流体排出口側へ向かって拡径するテーパー状の内面を有し、
前記インペラは、前記流体吸入口側から前記流体排出口側へ向かって拡径するテーパー状の外周面を有するハブと、前記ハブの前記外周面に一定のねじれ角で複数形成された羽根と、を有し、
前記インペラの前記外周面のテーパー角度をθａとし、前記シュラウドの前記内面のテーパー角度をθｂとすると、前記シュラウドの内面は、（θａ＋１０°）≧θｂ≧θａの角度関係となるように形成され、
前記羽根は、前記インペラの回転方向と逆方向のねじれ角（θｃ）で形成され、θｃが６０°から７４°の角度範囲になるように形成された、
ことを特徴とする回転型圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シュラウド内に収容したインペラを回転させることにより、シュラウド内に吸入した流体を加圧して送り出す回転型圧縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用部品、家電製品等に広く使用されている回転型圧縮装置は、シュラウド内に収容したインペラを回転させることにより、流体をシュラウドの流体吸入口側からインペラの回転軸心に沿ってシュラウドとインペラとの間の空間に吸い込んだ後、シュラウドとインペラとの間に流入した流体を加圧してシュラウドの流体排出口側から送り出すようになっている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１９０３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の回転型圧縮装置は、インペラの羽根のねじれ角を工夫することにより、装置効率の向上を図っている。しかしながら、近年、回転型圧縮装置が組み付けられる自動車用部品、家電製品等の性能向上に伴い、回転型圧縮装置の更なる装置効率の向上が要望されている。
【０００５】
そこで、本発明は、シュラウドとインペラとの構造を工夫すると共に、インペラの羽根のねじれ角を工夫することにより、更なる装置効率の高効率化を可能にする回転型圧縮装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、シュラウド２内に収容したインペラ３を回転させることにより、流体を前記シュラウド２の流体吸入口側（小径開口部４側）から前記インペラ３の回転軸心１０に沿って前記シュラウド２と前記インペラ３との間の空間に吸い込んだ後、前記シュラウド２と前記インペラ３との間の空間に吸い込んだ前記流体を加圧して前記シュラウド２の流体排出口側（大径開口部５側）から送り出す回転型圧縮装置１に関するものである。本発明において、前記シュラウド２は、前記流体吸入口側（小径開口部４側）から前記流体排出口側（大径開口部５側）へ向かって拡径するテーパー状の内面６を有している。また、前記インペラ３は、前記流体吸入口側（小径開口部４側）から前記流体排出口側（大径開口部５側）へ向かって拡径するテーパー状の外周面１２を有するハブ１１と、前記ハブ１１の前記外周面１２に一定のねじれ角で複数形成された羽根１５と、を有している。そして、前記インペラ３の前記外周面１２のテーパー角度をθａとし、前記シュラウド２の前記内面６のテーパー角度をθｂとすると、前記シュラウド２の内面６は、（θａ＋１０°）≧θｂ≧θａの角度関係となるように形成されている。また、前記羽根１５は、前記インペラ３の回転方向と逆方向のねじれ角（θｃ）で形成され、θｃが６０°から７４°の角度範囲になるように形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る回転型圧縮装置は、シュラウドとインペラとの構造を工夫すると共に、インペラの羽根のねじれ角を工夫することにより、更なる装置効率の高効率化が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る回転型圧縮装置の縦断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施形態に係る回転型圧縮装置のシュラウドの平面図であり、図２（ｂ）はシュラウドの側面図であり、図２（ｃ）はシュラウドの縦断面図（図２（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示すシュラウドの断面図）であり、図２（ｄ）はシュラウドの裏面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施形態に係る回転型圧縮装置のインペラの平面図であり、図３（ｂ）はインペラの側面図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の実施形態に係る回転型圧縮装置のインペラの縦断面図（図３（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示す断面図）であり、図４（ｂ）はインペラの裏面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係る回転型圧縮装置を図面に基づき詳述する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る回転型圧縮装置１の縦断面図である。また、図２（ａ）は本発明の実施形態に係る回転型圧縮装置１のシュラウド２の平面図であり、図２（ｂ）はシュラウド２の側面図であり、図２（ｃ）はシュラウド２の縦断面図（図２（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示すシュラウド２の断面図）であり、図２（ｄ）はシュラウド２の裏面図である。また、図３（ａ）は本発明の実施形態に係る回転型圧縮装置１のインペラ３の平面図であり、図３（ｂ）はインペラ３の側面図である。また、図４（ａ）は本発明の実施形態に係る回転型圧縮装置１のインペラ３の縦断面図（図３（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示すインペラ３の断面図）であり、図４（ｂ）はインペラ３の裏面図である。
【００１１】
図１に示すように回転型圧縮装置１は、シュラウド２の内部にインペラ３が回転可能に収容されている。なお、シュラウド２とインペラ３は、炭素繊維含有ＰＥＥＫ、炭素繊維含有ＰＰＳ等の合成樹脂材料を使用して形成されるか、金属（例えば、アルミニウム合金等）を使用して形成されるか、又はいずれか一方が合成樹脂材料を使用して形成され、いずれか他方が金属を使用して形成される。
【００１２】
図１及び図２に示すように、シュラウド２は、外観が略円錐台形状であり、円形の小径開口部４と円形の大径開口部５とを有し、小径開口部４側が流体吸入口側となり、大径開口部５側が流体排出口側になっている。このシュラウドは、内面６が流体吸入口側である小径開口部４側から流体排出口側である大径開口部５側へ向かって拡径するテーパー状に形成されており、内面６の一端側（小径開口部４側）が滑らかな第１の曲面７（径方向内方側に向かって凸の曲面）になっており、内面６の他端側（大径開口部５側）が滑らかな第２の曲面８（径方向外方側に向かって凸の曲面）になっている。そして、このシュラウド２の内面６は、テーパー角度（第１の曲面７と第２の曲面８との間に位置するテーパー状の内面６の母線とインペラ３の回転軸心１０とのなす角度）をθｂとすると、後述するインペラ３のハブ１１の外周面１２のテーパー角度θａに対して、（θａ＋１０°）≧θｂ≧θａの角度関係になるように形成されている。
なお、内面６は、第２の曲面８を設けずに、流体排出口側である大径開口部５側をテーパー状に形成し、その大径開口部５側のテーパー角度をθｂとしてもよい。
また、内面６の流体排出口側である大径開口部５側のテーパー角度は、回転型圧縮装置１と接続される部品の形状との関係から任意の角度に設定することができる。
【００１３】
図１、図３、及び図４に示すように、インペラ３は、軸穴１３が形成された円筒状の中心軸部１４と、この中心軸部１４の外周側に一体に形成されたテーパ状のハブ１１と、ハブ１１のテーパー状の外周面１２で且つ回転軸心１０の周囲に等間隔で位置するように複数形成された羽根１５と、を有している。そして、インペラ３は、軸穴１３に回転軸１６が圧入され、モータ等の回転駆動手段（図示せず）によって回転駆動される回転軸１６と一体となって回転させられる。
【００１４】
ハブ１１は、テーパー状の外周面１２がシュラウド２の小径開口部４側（流体吸入口側）から大径開口部５側（流体排出口側）へ向かって拡径するように形成され、テーパー状の外周面１２のテーパー角度（テーパー状の外周面１２の母線と回転軸心１０とのなす角）がθａになるように形成されている。
【００１５】
羽根１５は、インペラ３の回転方向と逆方向に一定のねじれ角（θｃ）でねじれており、ねじれ角（θｃ）が６０°から７４°の角度範囲（６０°≦θｃ≦７４°）になるように形成されている。そして、ハブ１１の外周面１２に形成された複数の羽根１５は、インペラ３が回転させられると、シュラウド２の内面６に沿うような回転曲面（軌跡）を描くようになっている。
【００１６】
このような構造の回転型圧縮装置１は、シュラウド２内に収容したインペラ３を回転させることにより、流体をシュラウド２の小径開口部４側（流体吸入口側）からインペラ３の回転軸心１０に沿ってシュラウド２とインペラ３との間の空間に吸い込んだ後、シュラウド２とインペラ３との間の空間に吸い込んだ流体を加圧してシュラウド２の大径開口部５側（流体排出口側）から送り出すようになっている。このシュラウド２の大径開口部５側（流体排出口側）から送り出される流体は、シュラウド２の内面６の一部を構成する第２の曲面８に沿って円滑に流動させられることにより、流動方向がインペラ３の回転軸心１０に沿った方向に変化する。
【００１７】
以上のように、本実施形態に係る回転型圧縮装置１は、シュラウド２とインペラ３との構造を工夫する（シュラウド２の内面６のテーパー角度θｂをインペラ３のハブ１１の外周面１２のテーパー角度θａに対して、（θａ＋１０°）≧θｂ≧θａの関係になるようにする）と共に、インペラ３の羽根１５のねじれ角θｃを工夫する（ねじれ角θｃを、６０°≦θｃ≦７４°の角度範囲にする）ことにより、更なる装置効率の高効率化が可能になった。
【符号の説明】
【００１８】
１……回転型圧縮装置、２……シュラウド、３……インペラ、４……小径開口部（流体吸入口）、５……大径開口部（流体排出口）、６……内面、１０……回転軸心、１１……ハブ、１２……外周面、１５……羽根
【図１】
2019218880.tif 000003
【図２】
2019218880.tif 000004
【図３】
2019218880.tif 000005
【図４】
2019218880.tif 000006