JP2009191796A - Vane compressor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vane compressor capable of obtaining stable rotary motion and reducing noise and vibration, in regard to a vane compressor in which a discharge valve is unnecessary. <P>SOLUTION: A rotor 3 is formed with a ventilation hole 11 in each of regions partitioned by vanes 5. A flow-in opening 9 as a flow-in opening for gas to the ventilation hole 11 and a discharge opening 10 through which the gas from the ventilation hole 11 is discharged are formed in the peripheral surface of the rotor 3. The flow-in opening 9 and the discharge opening 10 of the ventilation hole 11 are arranged in positions displaced from each other in the rotary shaft direction of the rotor 3. A discharge port 8 of a cylinder 2 is arranged in a position corresponding to a movement locus of the discharge port 10 to be moved by rotation of the rotor 3. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、おもにカーエアコン他ルームエアコン、冷蔵庫等に用いられるベーン式コンプレッサに関するものである。   The present invention relates to a vane compressor mainly used for car air conditioners, room air conditioners, refrigerators and the like.

コンプレッサは、大別すると回転式と往復式とがある。回転式は、往復式と比べて稼働時の騒音や振動が小さいという利点がある。このため、自動車内の空調設備(以降「エアコン」という)や、室内用エアコンの室外機などに利用されている。回転式コンプレッサには一般的にベーン式、ロータリー式、スクロール式などが知られており、ベーン式は主に自動車内の空調設備、スクロール式及びロータリー式は主にエアコンの室外機などに利用されている。   The compressor is roughly classified into a rotary type and a reciprocating type. The rotary type has the advantage of less noise and vibration during operation than the reciprocating type. For this reason, it is used for an air conditioner in an automobile (hereinafter referred to as “air conditioner”), an outdoor unit of an indoor air conditioner, and the like. Vane type, rotary type, scroll type, etc. are generally known as rotary compressors. Vane type is mainly used for air conditioning equipment in automobiles, and scroll type and rotary type are mainly used for outdoor units of air conditioners. ing.

従来のベーン式コンプレッサについて説明する。ベーン式コンプレッサは主として、シリンダと、シリンダ内の空間で回転する円柱型のロータからなる。上記ロータには、半径方向に切り込まれた溝が周方向に等間隔で複数形成され、この各溝に板状のベーンがそれぞれ嵌められている。各ベーンは、法線方向にスライド可能である。上記シリンダは、内部の空間がロータの径より大きいほぼ円筒状の部材である。上記ベーンは、ロータが回転すると、ロータの半径方向外側に向かってスライドし、先端がシリンダの内壁に摺接する。これにより、シリンダ内の、ロータに備えられた互いに隣り合うベーンの間には、密閉された空間(以降、「圧縮室」という)ができる。また、上記シリンダには、上記圧縮室に気体を吸入するための吸入ポートと、圧縮した気体を吐出するための吐出ポートが備えられており、それぞれ気体の逆流防止のために弁(以降「吐出弁」という)が備えられている。   A conventional vane compressor will be described. A vane compressor mainly includes a cylinder and a cylindrical rotor that rotates in a space in the cylinder. In the rotor, a plurality of grooves cut in the radial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction, and plate-like vanes are respectively fitted in the grooves. Each vane is slidable in the normal direction. The cylinder is a substantially cylindrical member whose internal space is larger than the diameter of the rotor. When the rotor rotates, the vane slides toward the outside in the radial direction of the rotor, and the tip is in sliding contact with the inner wall of the cylinder. As a result, a sealed space (hereinafter referred to as “compression chamber”) is formed between the adjacent vanes provided in the rotor in the cylinder. Further, the cylinder is provided with a suction port for sucking gas into the compression chamber and a discharge port for discharging compressed gas. Valve ”).

一方、スクロール式コンプレッサは、主として、渦巻き状の突堤が形成された可動スクロールと、おなじく渦巻き状の突堤が形成された固定スクロールからなる。上記固定スクロールは、圧縮した気体を吐出するため、渦巻き状の中心に吐出ポートを備えている。上記固定スクロールと上記可動スクロールは、互いに渦巻き状の突堤同士がかみ合い、可動スクロールが姿勢を保ったまま円弧運動をする。これにより気体は、圧縮されながら、渦巻きの外側から中心に向かって集まり、上記吐出ポートから吐出される。吐出ポートには、ベーン式コンプレッサと同様に弁が備えられており、圧縮した気体の逆流を防止している。   On the other hand, the scroll compressor mainly includes a movable scroll in which a spiral jetty is formed and a fixed scroll in which a similar spiral jetty is formed. The fixed scroll is provided with a discharge port at the center of a spiral to discharge compressed gas. The fixed scroll and the movable scroll engage with each other in a spiral jetty, and the movable scroll performs an arc motion while maintaining the posture. Thereby, the gas is collected from the outside of the spiral toward the center while being compressed, and is discharged from the discharge port. As with the vane compressor, the discharge port is provided with a valve to prevent the backflow of the compressed gas.

上記のとおり、従来のベーン式コンプレッサや、スクロール式コンプレッサには、気体の逆流防止のために吐出ポートに弁が備えられており、圧縮された気体の圧力を利用して弁を押し開いて気体を吐出している。圧縮された気体が、弁を押し開いた後は、弁が弾性効果などにより吐出ポートを閉鎖する。このとき、弁は吐出ポートの閉鎖に伴い、打撃音(以降、「開閉音」という)が生じる。回転式コンプレッサは、往復式コンプレッサと比較すると騒音や振動は小さいが、それでも、騒音や振動が発生しており、主な原因は上記開閉音によるものである。上記の開閉音を限りなく低減させるため、従来のコンプレッサにも様々な工夫がなされている。以下、従来の改善策を説明する。   As described above, conventional vane compressors and scroll compressors are equipped with a valve at the discharge port to prevent the backflow of gas, and the gas is released by pushing the valve using the pressure of the compressed gas. Is being discharged. After the compressed gas pushes and opens the valve, the valve closes the discharge port by an elastic effect or the like. At this time, the valve generates a striking sound (hereinafter referred to as “opening / closing sound”) as the discharge port is closed. The rotary compressor has less noise and vibration than the reciprocating compressor, but noise and vibration are still generated, and the main cause is the above-mentioned opening / closing noise. In order to reduce the above-mentioned opening / closing sound as much as possible, various ideas have been made for conventional compressors. Hereinafter, conventional improvement measures will be described.

特許文献1記載の発明は、ベーン型圧縮機に関するものである。ロータは円柱形で、周方向に等間隔でベーンが複数備えられている。シリンダ内部の空間は、楕円柱形で、上記ロータの円形の中心と、上記シリンダの楕円形の中心とは、同心上に位置している。上記ロータには、各ベーンに隣接する位置に、溝が形成されている。これらの溝は、それぞれ円柱の長さ方向(ロータの軸方向)の一端部に形成されている。吐出ポートは、シリンダ内部の楕円面に形成され、上記ロータの回転時に、上記溝と上記吐出ポートが重なるように設計されている。すなわち、ロータが回転することで、吸入された気体が圧縮されて上記溝に押し込められ、シリンダに設けられた吐出ポートに、ロータの上記溝が重なったとき、上記溝に押し込められている気体が吐出ポートから吐出される。上記吐出ポートと上記溝が重ならないときは、ロータの側面がシリンダの吐出ポートを閉鎖するため、逆流することがない。したがって、吐出弁を設ける必要がないため開閉音が発生しない。   The invention described in Patent Document 1 relates to a vane type compressor. The rotor is cylindrical, and a plurality of vanes are provided at equal intervals in the circumferential direction. The space inside the cylinder has an elliptic cylinder shape, and the circular center of the rotor and the elliptical center of the cylinder are located concentrically. Grooves are formed in the rotor at positions adjacent to the vanes. Each of these grooves is formed at one end of the length direction of the cylinder (axial direction of the rotor). The discharge port is formed on an elliptical surface inside the cylinder, and is designed so that the groove and the discharge port overlap when the rotor rotates. That is, when the rotor rotates, the sucked gas is compressed and pushed into the groove, and when the groove of the rotor overlaps the discharge port provided in the cylinder, the gas pushed into the groove is It is discharged from the discharge port. When the discharge port and the groove do not overlap, the side surface of the rotor closes the discharge port of the cylinder, so there is no back flow. Therefore, since it is not necessary to provide a discharge valve, no opening / closing noise is generated.

特許文献2記載の発明は、ロータリー式圧縮機に関するものである。主な構成部材は、円筒状のシリンダと、シリンダ内部で回転する円柱形のローラである。上記シリンダには、1つの板状のブレードが、中心軸に向かって備えられ、法線方向にスライド可能となっている。上記ローラの外径は、上記シリンダの内径より一回り小さく、ローラはシリンダ内で回転する。上記ローラの回転軸は偏心しており、ローラの回転軸から外方向に向かって最長に位置する部分の周壁が、上記シリンダの内壁に沿って回転する。上記ローラが、上記シリンダ内で回転すると同時に、上記ブレードをスライドさせることで、圧縮室を分割している。上記シリンダ内部の端面には吐出ポートが設けられている。上記ローラの端面には、上記シリンダと同径の円板が付設されており、この円板の所定の回転角度において吐出ポートに連通する吐出案内孔が設けられている。上記ローラが上記シリンダ内で回転し、所定の回転角度で、上記吐出案内孔が上記吐出ポートと重なり、圧縮された気体が吐出される。上記ローラの回転角度により、吐出案内孔と吐出ポートが重ならない場合は、上記ローラに付設された円板が、吐出ポートを閉鎖する。したがって、圧縮した気体が逆流することがなく、吐出弁を設ける必要がないため、開閉音が発生しない。   The invention described in Patent Document 2 relates to a rotary compressor. The main constituent members are a cylindrical cylinder and a cylindrical roller that rotates inside the cylinder. The cylinder is provided with one plate-shaped blade toward the central axis and is slidable in the normal direction. The outer diameter of the roller is slightly smaller than the inner diameter of the cylinder, and the roller rotates in the cylinder. The rotation shaft of the roller is eccentric, and the peripheral wall of the longest portion extending outward from the rotation shaft of the roller rotates along the inner wall of the cylinder. The compression chamber is divided by sliding the blade simultaneously with the rotation of the roller in the cylinder. A discharge port is provided on an end face inside the cylinder. A disc having the same diameter as that of the cylinder is attached to the end surface of the roller, and a discharge guide hole communicating with the discharge port at a predetermined rotation angle of the disc is provided. The roller rotates in the cylinder, the discharge guide hole overlaps the discharge port at a predetermined rotation angle, and compressed gas is discharged. When the discharge guide hole and the discharge port do not overlap due to the rotation angle of the roller, a disk attached to the roller closes the discharge port. Therefore, since the compressed gas does not flow back and there is no need to provide a discharge valve, no opening / closing noise is generated.

特許文献3記載の発明は、ベーンロータリー式空気ポンプに関するものである。主な構成部材は、円筒形のシリンダと、上記シリンダの内径より一回り小さい外径に設計された円柱形のロータである。上記シリンダの内部空間の中心軸と、上記ロータの中心軸とは、ずれており、ロータは、その周壁がシリンダの内壁に接触する位置に設置され、上記中心軸を中心にして回転する。上記ロータは法線方向にスライド可能なベーンを複数備えており、上記シリンダ内において、隣り合うベーンとベーンとの間がポンプ空間となる。上記シリンダには吸入ポート、および、吐出ポートが設けられており、上記ロータに備えられた各ベーンの所定の回転角度を計算することで、吸入ポートと吐出ポートが直接連通しないように設計されている。すなわち、吐出ポートには、常に気体が吐出する圧力が発生しており、吐出弁が不要である。   The invention described in Patent Document 3 relates to a vane rotary air pump. The main components are a cylindrical cylinder and a columnar rotor designed to have an outer diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the cylinder. The central axis of the internal space of the cylinder is shifted from the central axis of the rotor, and the rotor is installed at a position where its peripheral wall contacts the inner wall of the cylinder, and rotates around the central axis. The rotor includes a plurality of vanes slidable in the normal direction, and a pump space is formed between adjacent vanes in the cylinder. The cylinder is provided with a suction port and a discharge port, and is designed so that the suction port and the discharge port do not directly communicate with each other by calculating a predetermined rotation angle of each vane provided in the rotor. Yes. That is, a pressure at which gas is constantly discharged is generated at the discharge port, and a discharge valve is not necessary.

特開平10−131878号公報JP-A-10-131878 特開平08−193584号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-193384 特開2006−46206号公報JP 2006-46206 A

以上説明したとおり、騒音または振動を低減させるために、吐出弁を不要とした従来例はすでに存在している。これらの従来技術のうち、本願発明に比較的近い技術は特許文献1記載の技術である。しかしながら、特許文献1記載の発明には、以下のような解決すべき課題が存在する。特許文献1記載の発明において特徴的な構成は、ロータの各ベーンに隣接する位置に、吸入された気体を押し込むための溝を備えていることである。これらの溝は、各ベーンの摺動をガイドする各ベーン溝に連続して回転軸方向の一端部に形成されている。したがって、上記溝の形成によってベーンのガイド面積が削減され、ベーンの保持が不安定となり、上記溝に圧縮空気が押し込められると、その圧力でベーンががたつきやすくなる難点がある。また、ベーン溝に連続して気体を押し込むための溝を形成するには、面倒な切削加工を施す必要がある。   As described above, there is already a conventional example that does not require a discharge valve in order to reduce noise or vibration. Among these conventional techniques, a technique that is relatively close to the present invention is the technique described in Patent Document 1. However, the invention described in Patent Document 1 has the following problems to be solved. A characteristic configuration in the invention described in Patent Document 1 is that a groove for pushing the sucked gas is provided at a position adjacent to each vane of the rotor. These grooves are formed at one end in the direction of the rotation axis continuously to the vane grooves that guide the sliding of the vanes. Accordingly, the formation of the groove reduces the guide area of the vane, makes the vane unstable, and there is a problem that when the compressed air is pushed into the groove, the vane is easily rattled by the pressure. Moreover, in order to form the groove | channel for pushing in gas continuously to a vane groove | channel, it is necessary to perform a troublesome cutting process.

本発明は、上記の問題を解決すること、すなわち、吐出弁を不要にしたベーン式コンプレッサであって、ロータの回転軸方向に対してがたつきを生じさせることなく、安定した回転運動が得られ、騒音や振動を低減することができ、加工も簡単なベーン式コンプレッサを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problem, that is, a vane compressor that does not require a discharge valve, and achieves stable rotational motion without causing rattling in the rotational axis direction of the rotor. An object of the present invention is to provide a vane compressor that can reduce noise and vibration and is easy to process.

本発明は、気体を吸入する吸入ポートと圧縮した気体を吐出する吐出ポートを有するシリンダと、このシリンダ内で回転するロータと、このロータの内部から外周方向に向けてスライド可能に設けられ先端が上記シリンダの内周壁面に摺接する複数のベーンと、を備え、上記ロータの回転に伴い各ベーンがロータに対し進退することにより上記吸入ポートから吸入した気体を圧縮し上記吐出ポートから排出するベーン式コンプレッサであって、上記ロータには、上記ベーンで区切られた領域ごとに通気孔が形成されるとともにこの通気孔への気体の流入口と通気孔からの気体の排出口が上記ロータの外周面に形成されており、上記通気孔の流入口と排出口は、互いに上記ロータの回転軸方向にずれた位置にあり、上記シリンダの吐出ポートは、上記ロータの回転による上記排出口の移動軌跡と対応する位置にあることを最も主要な特徴とする。   The present invention includes a cylinder having a suction port for sucking gas and a discharge port for discharging compressed gas, a rotor that rotates in the cylinder, a slide that is provided so as to be slidable from the inside of the rotor toward the outer periphery. A plurality of vanes slidably in contact with the inner peripheral wall surface of the cylinder, and the vanes that compress the gas sucked from the suction port and discharge from the discharge port as each vane advances and retreats with respect to the rotor as the rotor rotates. The rotor has a vent hole in each of the regions divided by the vanes, and a gas inlet to the vent hole and a gas outlet from the vent are provided on the outer periphery of the rotor. Formed in the surface, the inlet and outlet of the vent hole are in a position displaced from each other in the rotational axis direction of the rotor, and the discharge port of the cylinder is The most important feature that the position corresponding to the movement locus of the discharge port by rotation of the rotor.

本発明によれば、ロータに、ベーンで区切られた領域で、流入口と排出口とを形成し、それぞれを連通させて通気孔とすることで、流入口からは、気体を吸入ポートからベーンで区切られた圧縮室に流入し、排出口からは、圧縮室から気体を吐出ポートへ排出することができる。上記吐出ポートは、上記ロータの所定の回転角度で、上記、各通気孔の排出口に連通し、それ以外の回転角度ではロータの周壁が吐出ポートを閉鎖している。そのため、気体が、上記吐出ポートから逆流したとしても、ロータの周壁が上記圧縮室への侵入を防止している。つまり、吐出弁が不要となり、吐出弁の開閉に伴う騒音や振動がなくなる。   According to the present invention, the rotor is formed with an inlet and an outlet in a region partitioned by the vanes, and each communicates with each other to form a vent hole. The gas flows into the compression chambers separated by, and the gas can be discharged from the compression chamber to the discharge port through the discharge port. The discharge port communicates with the discharge port of each vent hole at a predetermined rotation angle of the rotor, and the peripheral wall of the rotor closes the discharge port at other rotation angles. Therefore, even if gas flows backward from the discharge port, the peripheral wall of the rotor prevents entry into the compression chamber. That is, no discharge valve is required, and noise and vibration associated with opening and closing of the discharge valve are eliminated.

また、上記通気孔は、各ベーンの摺動をガイドする各ベーン溝に連続して形成する必要はなく、ロータの外周面側から、例えば、ドリルによる孔あけ加工で足りるため、加工が簡単であるとともに、各ベーンが安定に保持されてがたつきを生じることがない。よって、ロータの安定した回転運動を得ることができる。   Further, the vent hole does not need to be continuously formed in each vane groove that guides the sliding of each vane, and drilling by a drill is sufficient from the outer peripheral surface side of the rotor. At the same time, each vane is held stably and no rattling occurs. Therefore, a stable rotational motion of the rotor can be obtained.

さらに、本発明における上記通気孔は、例えば、孔の径を変更して通気孔の容積を変更することができる。本発明にかかるベーン式コンプレッサのロータの製造工程において、上記通気孔の容積を変更することで、圧縮室の圧縮率が変化し、上記通気孔に押し込められる気体の圧力を調節することができる。圧縮を低くしたい場合は、通気孔の容積を大きくし、逆に、圧縮を高くする場合は、通気孔の容積を小さくする。   Furthermore, the vent hole in the present invention can change the volume of the vent hole by changing the diameter of the hole, for example. In the manufacturing process of the rotor of the vane compressor according to the present invention, the compression rate of the compression chamber is changed by changing the volume of the vent hole, and the pressure of the gas pushed into the vent hole can be adjusted. When it is desired to reduce the compression, the volume of the vent hole is increased. Conversely, when the compression is increased, the volume of the vent hole is decreased.

以下、本発明にかかるベーン式コンプレッサの実施例について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明にかかるベーン式コンプレッサの実施例を示す横断面図である。図1において、ベーン式コンプレッサ1は、シリンダ2とロータ3を備えている。シリンダ2は、ロータ3の外径より大きい、ほぼ円筒状の内部の空間を備えている。ロータ3は円柱形で、シリンダ2の上記内部空間で回転可能に支持されている。図1に示すベーン式コンプレッサの実施例では、シリンダ2の内部空間の中心軸線に対してロータ3の回転軸4が偏心している。シリンダ2には、圧縮室6に圧縮する気体を吸入するための吸入ポート7と、圧縮した気体を吐出するための吐出ポート8がそれぞれシリンダ2を半径方向に貫通して備えられている。吸入ポート7と吐出ポート8は横断面円形の孔からなり、シリンダ2の周方向に所定の間隔をおいて、また、図5に示すようにロータ3の回転軸方向にずれた位置に形成されている。   Embodiments of a vane compressor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a vane compressor according to the present invention. In FIG. 1, the vane compressor 1 includes a cylinder 2 and a rotor 3. The cylinder 2 has a substantially cylindrical inner space larger than the outer diameter of the rotor 3. The rotor 3 has a cylindrical shape and is rotatably supported in the internal space of the cylinder 2. In the embodiment of the vane compressor shown in FIG. 1, the rotation shaft 4 of the rotor 3 is eccentric with respect to the central axis of the internal space of the cylinder 2. The cylinder 2 is provided with a suction port 7 for sucking the gas to be compressed into the compression chamber 6 and a discharge port 8 for discharging the compressed gas, respectively, penetrating the cylinder 2 in the radial direction. The suction port 7 and the discharge port 8 are holes having a circular cross section, and are formed at a predetermined interval in the circumferential direction of the cylinder 2 and at a position shifted in the rotational axis direction of the rotor 3 as shown in FIG. ing.

ロータ3には、半径方向を基準としてロータ3の回転方向に外側が傾斜した方向に沿って切り込まれた溝31が、周方向に等間隔で複数(図示の例では4個)形成され、この各溝31に板状のベーン5がそれぞれ嵌められている。各ベーン5は、各溝31に沿ってスライド可能であり、ロータ3が回転すると、ロータ3の外側に向かってスライドし、先端縁がシリンダ2の内壁に摺接する。各ベーン5は、ロータ3とともに回転することによって生じる遠心力で先端縁がシリンダ2の内壁に摺接するようにしてもよいし、先端縁が付勢力でシリンダ2の内壁に摺接するように、ばねなどで付勢してもよい。これにより、シリンダ2の内部空間で、ロータ3に備えられたベーン5と、これに隣り合うベーン5との間に、これらのベーン5とシリンダ2の内壁面とで区切られた圧縮室6が形成される。   In the rotor 3, a plurality of grooves 31 (four in the illustrated example) are formed at equal intervals in the circumferential direction, which are cut along a direction in which the outer side is inclined in the rotation direction of the rotor 3 with respect to the radial direction. A plate-like vane 5 is fitted in each groove 31. Each vane 5 is slidable along each groove 31. When the rotor 3 rotates, the vane 5 slides toward the outside of the rotor 3, and the tip edge comes into sliding contact with the inner wall of the cylinder 2. Each vane 5 may be configured such that the tip edge is in sliding contact with the inner wall of the cylinder 2 by centrifugal force generated by rotating together with the rotor 3, or the tip edge is in sliding contact with the inner wall of the cylinder 2 by biasing force. It may be energized. As a result, in the internal space of the cylinder 2, the compression chamber 6 partitioned by the vane 5 and the inner wall surface of the cylinder 2 is provided between the vane 5 provided in the rotor 3 and the adjacent vane 5. It is formed.

ロータ3には、通気孔11が、各ベーン5によって区切られた領域ごとに形成されている。通気孔11は、吸入ポート7から圧縮室6に流入する気体を通気孔11に流入させるための流入口9と、通気孔11に押し込まれた気体を圧縮室6から吐出ポート8を通じて排出させるための排出口10からなる。これら流入口9と排出口10は、例えばドリルによる孔あけ加工により、ロータ3の外周面側からロータ3の内方に向かって形成されている。また、流入口9と排出口10の少なくとも一方が斜めに形成されることによりロータ3の内部で流入口9と排出口10とが断面V字を描いて連通している。   In the rotor 3, the air holes 11 are formed for each region divided by the vanes 5. The vent hole 11 is used to let the gas flowing into the compression chamber 6 from the suction port 7 into the vent hole 11 and to discharge the gas pushed into the vent hole 11 from the compression chamber 6 through the discharge port 8. It consists of a discharge port 10. The inlet 9 and the outlet 10 are formed from the outer peripheral surface side of the rotor 3 toward the inner side of the rotor 3 by, for example, drilling with a drill. Further, by forming at least one of the inlet 9 and the outlet 10 obliquely, the inlet 9 and the outlet 10 communicate with each other in a V-shaped cross section inside the rotor 3.

以下、上記実施例の動作を、ロータの回転運動に従い順を追って説明する。ロータ3は、図示されないモータなどによって反時計回りにシリンダ2内で回転駆動される。図1乃至図4は、上記実施例にかかるベーン式コンプレッサにおいて、ロータの回転運動とそれに伴う気体の吸入、圧縮、排気動作を連続的に示している。ここでは、図1において、吸入ポート7と連通している圧縮室6に着目し、この圧縮室をAとして説明する。吸入ポート7と連通している上記圧縮室Aは、ロータ3の反時計方向への回転に伴い容積が拡大し、吸入ポート7から圧縮室Aに気体が流入する。   Hereinafter, the operation of the above embodiment will be described in order according to the rotational motion of the rotor. The rotor 3 is rotationally driven in the cylinder 2 counterclockwise by a motor (not shown) or the like. 1 to 4 show continuously the rotational movement of the rotor and the accompanying gas suction, compression, and exhaust operations in the vane type compressor according to the above embodiment. Here, in FIG. 1, focusing on the compression chamber 6 communicating with the suction port 7, this compression chamber will be described as A. The compression chamber A communicating with the suction port 7 increases in volume as the rotor 3 rotates counterclockwise, and gas flows into the compression chamber A from the suction port 7.

ロータ3がさらに回転すると、圧縮室6を画している回転方向後ろ側のベーン5が吸入ポート7の位置を通過し、圧縮室6への気体の流入は停止する。図2に示すようにロータ3がさらに回転して圧縮室6の容積が最大となった後、圧縮室Aの容積が縮小し始め、圧縮室6内の気体が、圧縮され始める。図3が示すように、圧縮室Aがさらに圧縮され、ロータ3の前記通気孔11にも押し込まれる。さらにロータ3の回転がすると、圧縮室Aを画している回転方向前のベーン5が吐出ポート8に位置を通した状態となる。ただし、シリンダ2に対してロータ3が偏心していることによってロータ3の外周面が吐出ポート8に対向し、圧縮室A内で圧縮された気体の排出が制限されている。したがって、圧縮室A内の気体はさらに圧縮され、上記通気孔11にも気体がさらに押し込まれる。   When the rotor 3 further rotates, the vane 5 on the rear side in the rotational direction that defines the compression chamber 6 passes through the position of the suction port 7, and the inflow of gas into the compression chamber 6 stops. As shown in FIG. 2, after the rotor 3 further rotates and the volume of the compression chamber 6 becomes the maximum, the volume of the compression chamber A starts to be reduced, and the gas in the compression chamber 6 starts to be compressed. As shown in FIG. 3, the compression chamber A is further compressed and pushed into the vent hole 11 of the rotor 3. When the rotor 3 further rotates, the vane 5 in front of the rotation direction defining the compression chamber A passes through the discharge port 8. However, since the rotor 3 is eccentric with respect to the cylinder 2, the outer peripheral surface of the rotor 3 faces the discharge port 8, and the discharge of the gas compressed in the compression chamber A is restricted. Therefore, the gas in the compression chamber A is further compressed, and the gas is further pushed into the vent hole 11.

図4は、ロータ3がさらに回転し、圧縮室Aに対応する通気孔11の排出口10が吐出ポート8と対向したとき、上記通気孔11に押し込まれていた気体がその圧力により一気に排出される状態を示している。圧縮室Aを画する回転方向前側のベーン5が吸入ポート7の位置を通過すると、圧縮室Aへの吸入が開始され、図1に示す作動態様になる。   In FIG. 4, when the rotor 3 further rotates and the discharge port 10 of the vent hole 11 corresponding to the compression chamber A faces the discharge port 8, the gas pushed into the vent hole 11 is discharged at once by the pressure. This shows the state. When the vane 5 on the front side in the rotational direction that defines the compression chamber A passes through the position of the suction port 7, the suction into the compression chamber A is started, and the operation mode shown in FIG.

図示の実施例では、ロータに備えられたベーンは4つで、4つの圧縮室が形成され、4つの圧縮室が連続して吸入、圧縮、排気動作をするようになっているが、ベーンおよび圧縮室の数は適宜変更可能である。また、図示の実施例では、ロータ3に形成されている通気孔11の断面形状がV字状になっているが、V字状でなくても構わない。互いに隣り合うベーンで区切られた一つの圧縮室の領域内で連通して、気体の流通が可能であれば、通気孔の形状は如何様にでも変更可能である。   In the illustrated embodiment, the rotor is provided with four vanes and four compression chambers are formed, and the four compression chambers continuously perform suction, compression, and exhaust operations. The number of compression chambers can be changed as appropriate. In the illustrated embodiment, the cross-sectional shape of the vent hole 11 formed in the rotor 3 is V-shaped, but it may not be V-shaped. The shape of the vent hole can be changed in any way as long as it is possible to communicate with each other in the region of one compression chamber divided by adjacent vanes and to allow the gas to flow therethrough.

図5は、ロータ3の側面図である。シリンダ2側の吸入ポート7と吐出ポート8は点線で示している。図5において、通気孔11の流入口9と排出口10は、ロータ3の回転軸方向にずれた位置に形成されている。吐出ポート8は、ロータ3の回転に伴う排出口10の移動軌跡と対応する位置に存在している。これにより、圧縮された気体は、排出口10の位置と吐出ポート8の位置が合致したときにのみ排出され、それ以外は、ロータ3の周壁が吐出ポート8を閉鎖するため、吐出ポート8から圧縮室6への気体の逆流を防止することができる。吸入ポート7は上記排出口10の移動軌跡から外れた位置にあればよく、上記流入口9の移動軌跡に対応した位置に設ける必要はない。   FIG. 5 is a side view of the rotor 3. The suction port 7 and the discharge port 8 on the cylinder 2 side are indicated by dotted lines. In FIG. 5, the inlet 9 and the outlet 10 of the vent hole 11 are formed at positions shifted in the rotational axis direction of the rotor 3. The discharge port 8 exists at a position corresponding to the movement locus of the discharge port 10 accompanying the rotation of the rotor 3. As a result, the compressed gas is discharged only when the position of the discharge port 10 and the position of the discharge port 8 match, and otherwise, the peripheral wall of the rotor 3 closes the discharge port 8, so that the discharge port 8 The backflow of gas to the compression chamber 6 can be prevented. The suction port 7 may be located at a position deviating from the movement locus of the discharge port 10, and need not be provided at a position corresponding to the movement locus of the inlet 9.

図示の実施例では、ロータ3の通気孔11の流入口9と排出口10が、ロータ3の回転方向にずれた位置に形成されている。しかし、必ずしも上記流入口9と排出口10をロータ3の回転方向にずらす必要はなく、設計によっては回転方向にはずらさない方が望ましい場合もある。また、ロータ3のベーン5と通気孔11の位置関係についても、効率よく気体を吸入し、気体を無駄なく圧縮して排出できるように適宜設計変更するとよい。   In the illustrated embodiment, the inlet 9 and the outlet 10 of the air hole 11 of the rotor 3 are formed at positions shifted in the rotational direction of the rotor 3. However, it is not always necessary to shift the inlet 9 and the outlet 10 in the rotation direction of the rotor 3, and it may be desirable not to shift in the rotation direction depending on the design. The positional relationship between the vane 5 and the vent hole 11 of the rotor 3 may be appropriately changed so that the gas can be efficiently sucked in and compressed and discharged without waste.

以上の説明のとおり、本発明によれば、ロータに流入口と排出口とを形成し、それぞれを連通させた通気孔を設けることで、吐出弁を不要にすることができ、騒音や振動を低減することができる。また、ロータに通気孔を設けることで、ロータの回転軸方向の一端部にかかる圧力によるがたつきを防止することができ、安定した回転運動を得ることができる。   As described above, according to the present invention, by forming the inlet and the outlet in the rotor and providing the vent holes that communicate with each other, the discharge valve can be made unnecessary, and noise and vibration can be reduced. Can be reduced. Further, by providing the rotor with a vent hole, it is possible to prevent rattling due to pressure applied to one end portion in the rotation axis direction of the rotor, and a stable rotational motion can be obtained.

本発明にかかるベーン式コンプレッサの実施例を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the Example of the vane type compressor concerning this invention. 上記実施例の異なる動作態様を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the different operation | movement aspect of the said Example. 上記実施例のさらに異なる動作態様を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the further different operation | movement aspect of the said Example. 上記実施例のさらに異なる動作態様を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the further different operation | movement aspect of the said Example. 上記実施例中のロータを示す正面図である。It is a front view which shows the rotor in the said Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 ベーン式コンプレッサ
2 シリンダ
3 ロータ
4 回転軸
5 ベーン
6 圧縮室
7 吸入ポート
8 吐出ポート
9 流入口
10 排出口
11 通気孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vane type compressor 2 Cylinder 3 Rotor 4 Rotating shaft 5 Vane 6 Compression chamber 7 Suction port 8 Discharge port 9 Inlet port 10 Outlet port 11 Vent hole

Claims (5)

気体を吸入する吸入ポートと圧縮した気体を吐出する吐出ポートを有するシリンダと、このシリンダ内で回転するロータと、このロータの内部から外周方向に向けてスライド可能に設けられ先端が上記シリンダの内周壁面に摺接する複数のベーンと、を備え、上記ロータの回転に伴い各ベーンがロータに対し進退することにより上記吸入ポートから吸入した気体を圧縮し上記吐出ポートから排出するベーン式コンプレッサであって、
上記ロータには、上記ベーンで区切られた領域ごとに通気孔が形成されるとともにこの通気孔への気体の流入口と通気孔からの気体の排出口が上記ロータの外周面に形成されており、
上記通気孔の流入口と排出口は、互いに上記ロータの回転軸方向にずれた位置にあり、
上記シリンダの吐出ポートは、上記ロータの回転による上記排出口の移動軌跡と対応する位置にあることを特徴とするベーン式コンプレッサ。
A cylinder having a suction port for sucking gas and a discharge port for discharging compressed gas, a rotor rotating in the cylinder, and a slidable portion from the inside of the rotor toward the outer peripheral direction, the tip of which is inside the cylinder A vane compressor that compresses the gas sucked from the suction port and discharges the gas from the discharge port as each vane advances and retreats with respect to the rotor as the rotor rotates. And
In the rotor, a vent is formed for each region divided by the vanes, and a gas inlet to the vent and a gas outlet from the vent are formed on the outer peripheral surface of the rotor. ,
The inflow port and the discharge port of the vent hole are at positions shifted from each other in the rotation axis direction of the rotor,
The vane type compressor, wherein the discharge port of the cylinder is at a position corresponding to a movement locus of the discharge port due to rotation of the rotor.
上記通気孔の流入口は上記ベーンで区切られた領域におけるロータの回転方向後ろ側に、上記通気孔の排出口は上記ベーンで区切られた領域において上記流入口よりもロータの回転方向前側に開口している請求項1記載のベーン式コンプレッサ。   The inlet of the vent hole is located at the rear side in the rotation direction of the rotor in the region delimited by the vanes, and the discharge port of the vent hole is opened at the front side in the rotation direction of the rotor from the inlet port in the region delimited by the vanes. The vane type compressor according to claim 1. シリンダの内周面は円筒面をなし、ロータの外周面は上記シリンダの内周面より小径の円柱面をなし、ロータの回転中心はシリンダの円当面の中心から片寄った位置に設けられている請求項1記載のベーン式コンプレッサ。   The inner circumferential surface of the cylinder is a cylindrical surface, the outer circumferential surface of the rotor is a cylindrical surface having a smaller diameter than the inner circumferential surface of the cylinder, and the rotation center of the rotor is provided at a position offset from the center of the cylinder contact surface. The vane type compressor according to claim 1. ベーンで区切られた領域の気体が最大限に圧縮されたときシリンダの吐出ポートにロータの排出口が対応するように、上記吐出ポートとロータの排出口の位置関係が設定されている請求項1記載のベーン式コンプレッサ。   The positional relationship between the discharge port and the rotor discharge port is set so that the rotor discharge port corresponds to the discharge port of the cylinder when the gas in the region divided by the vane is compressed to the maximum extent. The vane compressor described. ロータの通気孔は、ロータの外周面の2箇所からロータ内部に向けてV字状に形成されかつロータ内部でつながっている孔からなる請求項1記載のベーン式コンプレッサ。   2. The vane compressor according to claim 1, wherein the rotor air holes are formed in a V shape from two locations on the outer peripheral surface of the rotor toward the inside of the rotor and are connected inside the rotor.
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