JP2009197702A - Rotary type fluid machine - Google Patents

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Kaisei Kan
海清 管
Masaru Matsui
大 松井
Atsuo Okaichi
敦雄 岡市
Hidetoshi Taguchi
英俊 田口
Takumi Hikichi
巧 引地
Bunjun Sakima
文順 咲間
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that the super-compression of a high-pressure working fluid remaining in a working chamber before a piston 106 reaches the top dead center after a discharge process is ended, and the phenomenon of the forcible expansion of the working fluid of an extremely small amount before the suction process is started after the piston 106 reaches the top dead center cannot be prevented at the same time. <P>SOLUTION: A vane tip groove 107a and a vane tip groove 107b are formed on a suction hole 105b side of the 107 and a discharge hole 104a side, respectively, on the tip of a vane 107, and a connection groove 104b is formed in a part for covering a vane groove 105a of an upper bearing 104. Installation positions of the vane tip grooves 107a, 107b and the connection groove 104b are determined so that they communicate with each other before and after a state (the top dead center) that the vane 107 is maximally pressed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロータリ型流体機械に関する。   The present invention relates to a rotary fluid machine.

従来、ロータリ型流体機械の一種として、冷凍サイクルの圧縮過程などに用いられる、ローリングピストン型圧縮機や揺動ピストン型圧縮機が知られている。   Conventionally, as a type of rotary fluid machine, a rolling piston compressor and a swinging piston compressor that are used in a compression process of a refrigeration cycle are known.

図4A、図4Bは、ローリングピストン型圧縮機の作動室における、ベーン107の近傍を拡大した図である。図1に示されるシャフト103は、シリンダ105を貫通し、軸受によって回転自在に支持されている。シャフト103には、偏心部103aが設けられ、偏心部103aにはピストン106が嵌合している。シリンダ105には、図2に示されるベーン溝105aが形成されており、ベーン107が往復動自在に保持されている。シリンダ105とピストン106により形成される三日月形状の空間は、仕切り部材であるベーン107により、吸入側空間の作動室110aと吐出側空間の110bとに区画される。図4A、図4Bにおいて、シャフト103とピストン106は時計回りに回転する。作動流体は、吸入側空間の作動室110aに通じる吸入孔105bから吸入され、ピストン106の回転に伴って高圧に圧縮されたのち、吐出側空間の作動室110bに通じる吐出孔104aから吐出される。   4A and 4B are enlarged views of the vicinity of the vane 107 in the working chamber of the rolling piston compressor. A shaft 103 shown in FIG. 1 passes through a cylinder 105 and is rotatably supported by a bearing. The shaft 103 is provided with an eccentric portion 103a, and a piston 106 is fitted to the eccentric portion 103a. A vane groove 105a shown in FIG. 2 is formed in the cylinder 105, and the vane 107 is held so as to freely reciprocate. A crescent-shaped space formed by the cylinder 105 and the piston 106 is partitioned into a working chamber 110a in the suction side space and a 110b in the discharge side space by a vane 107 that is a partition member. 4A and 4B, the shaft 103 and the piston 106 rotate clockwise. The working fluid is sucked from the suction hole 105b that leads to the working chamber 110a in the suction side space, compressed to a high pressure as the piston 106 rotates, and then discharged from the discharge hole 104a that leads to the working chamber 110b in the discharge side space. .

図4Aは、吐出孔104aから高圧作動流体を吐出する吐出過程が終了する以降かつベーン107が最も押し込められる瞬間(上死点)以前の状態における、ローリングピストン型圧縮機の作動室を示す。この状態においては、作動室110bが吸入孔105bおよび吐出孔104aのどちらにも連通していない。そのため、吐出過程が終わっても高圧作動流体の一部が作動室110bに残ってしまうと、この高圧作動流体は、シャフト103の回転に伴ってさらに高圧に圧縮(過圧縮)されることになり、モータ101に余分な負荷をかけることになる。この結果、ローリングピストン型圧縮機100の効率を下げる要因となる。   FIG. 4A shows the working chamber of the rolling piston compressor after the discharge process of discharging the high-pressure working fluid from the discharge hole 104a and before the moment when the vane 107 is most pushed in (top dead center). In this state, the working chamber 110b does not communicate with either the suction hole 105b or the discharge hole 104a. Therefore, if a part of the high-pressure working fluid remains in the working chamber 110 b even after the discharge process is finished, the high-pressure working fluid is further compressed (overcompressed) with the rotation of the shaft 103. Therefore, an extra load is applied to the motor 101. As a result, the efficiency of the rolling piston compressor 100 is lowered.

図4Bは、ベーン107が最も押し込められる瞬間(上死点)以降かつ作動室110aが吸入孔105bと連通する以前の状態における、ローリングピストン型圧縮機の作動室を示している。この状態においては、作動室110aが吸入孔105bおよび吐出孔104aのどちらにも連通していない。ピストン106が上死点に達した状態では、作動室110aの容積は非常に小さくなっており、作動室110a内に存在する作動流体は微量である。そのため、作動室110aが吸入孔105bと連通するまでは、この微量の作動流体がシャフト103の回転に伴って強制的に膨張させられることになり、モータ101は作動流体を膨張させるだけの仕事を余分にすることになる。この結果、ローリングピストン型圧縮機100の効率を下げる要因となる。   FIG. 4B shows the working chamber of the rolling piston compressor after the moment when the vane 107 is pushed in most (top dead center) and before the working chamber 110a communicates with the suction hole 105b. In this state, the working chamber 110a does not communicate with either the suction hole 105b or the discharge hole 104a. When the piston 106 reaches the top dead center, the volume of the working chamber 110a is very small, and the working fluid existing in the working chamber 110a is very small. Therefore, until the working chamber 110a communicates with the suction hole 105b, this small amount of working fluid is forcibly expanded along with the rotation of the shaft 103, and the motor 101 performs work for expanding the working fluid. It will be extra. As a result, the efficiency of the rolling piston compressor 100 is lowered.

作動室110bに残ってしまった高圧作動流体の過圧縮を防ぐ技術として、例えば、特許文献1に開示された技術が知られている。図5は、特許文献1のおけるベーン107の近傍を拡大した図である。特許文献1に開示された技術によれば、作動室110bに残ってしまった作動流体を、ベーン107を跨がない最も近接した孔(図5では吐出孔104a)に常に流出させるシリンダ側溝105cを設けることにより、作動流体の過圧縮を防ぐことができる。
特開2006−97624号公報
As a technique for preventing over-compression of the high-pressure working fluid remaining in the working chamber 110b, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 is known. FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the vane 107 in Patent Document 1. In FIG. According to the technique disclosed in Patent Document 1, the cylinder side groove 105c that allows the working fluid remaining in the working chamber 110b to always flow out to the nearest hole (the discharge hole 104a in FIG. 5) that does not straddle the vane 107 is provided. By providing, overcompression of the working fluid can be prevented.
JP 2006-97624 A

特許文献1に開示された技術では、吐出過程が終わってからピストン106が上死点に至るまでに作動室110bに残ってしまった高圧作動流体の過圧縮を防ぐ効果はあるものの、ピストン106が上死点に達してから作動室110aが吸入孔105bと連通するまでに微量の作動流体が強制的に膨張させられる現象の回避については解決しておらず、ローリングピストン型圧縮機100の効率を下げる要因は残されたままであった。   The technique disclosed in Patent Document 1 has an effect of preventing overcompression of the high-pressure working fluid that remains in the working chamber 110b from the end of the discharge process until the piston 106 reaches the top dead center. There is no solution to avoiding a phenomenon in which a small amount of working fluid is forcibly expanded until the working chamber 110a communicates with the suction hole 105b after reaching the top dead center, and the efficiency of the rolling piston compressor 100 is improved. The factor of lowering remained.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、吐出過程が終わってからピストンが上死点に至るまでに作動室に残ってしまった高圧作動流体の過圧縮と、ピストンが上死点に達してから吸入過程が始まるまでに微量の作動流体が強制的に膨張させられる現象とを防止することができる、ロータリ型流体機械を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems. The over-compression of the high-pressure working fluid remaining in the working chamber after the discharge process is finished and the piston reaches the top dead center, and the piston is It is an object of the present invention to provide a rotary fluid machine capable of preventing a phenomenon in which a minute amount of working fluid is forcibly expanded after reaching the dead point until the inhalation process starts.

上述した課題を解決するために、本発明は、円筒面を有するシリンダと、偏心部を有するシャフトと、前記偏心部に嵌合し、前記シリンダの内側で偏心回転するピストンと、前記シリンダに設けられた溝に嵌合するとともに先端側が前記ピストンと接することにより、前記シリンダと前記ピストンとの間の空間を、吸入側空間と吐出側空間とに仕切るベーンと、前記シャフトを保持する円筒状の軸受部を有し、前記シリンダと前記ピストンと前記ベーンとを前記シャフトの軸方向から挟持する2つの軸受部材と、を備え、前記ベーンには、前記軸受部材に面する表面かつ先端側にベーン先端溝が形成され、前記軸受部材には、前記ベーンの上死点の付近において前記ベーン先端溝と連通する連結溝が形成された、ロータリ型流体機械を提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a cylinder having a cylindrical surface, a shaft having an eccentric portion, a piston that fits into the eccentric portion and rotates eccentrically inside the cylinder, and is provided in the cylinder. A cylindrical shape that holds the shaft, and a vane that partitions the space between the cylinder and the piston into a suction-side space and a discharge-side space by being fitted into the groove and having the tip side in contact with the piston. Two bearing members having a bearing portion and sandwiching the cylinder, the piston, and the vane from an axial direction of the shaft, and the vane has a vane on a surface facing the bearing member and on a distal end side. Provided is a rotary fluid machine in which a tip groove is formed, and the bearing member is formed with a connecting groove communicating with the vane tip groove in the vicinity of the top dead center of the vane. .

また、本発明は、円筒面を有するシリンダと、偏心部を有するシャフトと、前記偏心部に嵌合し、前記シリンダの内側で偏心回転するピストンと、前記シリンダに設けられた溝に嵌合するとともに先端側が前記ピストンと接することにより、前記シリンダと前記ピストンとの間の空間を、吸入側空間と吐出側空間とに仕切るベーンと、前記シャフトを保持する円筒状の軸受部を有し、前記シリンダと前記ピストンと前記ベーンとを前記シャフトの軸方向から挟持する2つの軸受部材と、を備え、前記ベーンの側面の先端側には、ベーン先端溝が形成され、前記ベーン溝には、前記ベーン先端溝と連通するようベーン溝側面溝が形成され、前記軸受部材には、前記ベーンの上死点の付近において前記ベーン側面溝と連通する連結溝が形成された、ロータリ型流体機械を提供する。   The present invention also includes a cylinder having a cylindrical surface, a shaft having an eccentric part, a piston that fits into the eccentric part and rotates eccentrically inside the cylinder, and a groove provided in the cylinder. And a vane that divides the space between the cylinder and the piston into a suction side space and a discharge side space by contacting the piston with the tip side, and a cylindrical bearing portion that holds the shaft, Two bearing members that sandwich the cylinder, the piston, and the vane from the axial direction of the shaft, and a vane tip groove is formed on a tip side of the side surface of the vane. A vane groove side surface groove is formed so as to communicate with the vane tip groove, and a coupling groove communicating with the vane side surface groove is formed in the vicinity of the top dead center of the vane. Providing rotary fluid machine.

本発明のロータリ型流体機械によれば、吐出過程が終わってからピストンが上死点に至るまでに作動室に残ってしまった高圧作動流体の過圧縮と、ピストンが上死点に達してから吸入過程が始まるまでに微量の作動流体が強制的に膨張させられる現象とを防止することができる。   According to the rotary type fluid machine of the present invention, after the discharge process is over and after the piston reaches the top dead center, the high pressure working fluid remaining in the working chamber and the piston reaches the top dead center. It is possible to prevent a phenomenon in which a minute amount of working fluid is forcibly expanded before the inhalation process starts.

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態にかかるローリングピストン型圧縮機100の構成を示す縦断面図である。図2は図1のローリングピストン型圧縮機のD1−D1線における横断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a rolling piston compressor 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line D1-D1 of the rolling piston compressor of FIG.

モータ101は、密閉容器102に固定されたステータ101aと、シャフト103に固定されたロータ101bからなる。シャフト103は、シリンダ105を貫通し、上軸受104、下軸受109によって回転自在に支持されている。シャフト103には、偏心部103aが設けられ、偏心部103aにはシリンダ105の内部に配置されたピストン106が嵌合する。   The motor 101 includes a stator 101 a fixed to the hermetic container 102 and a rotor 101 b fixed to the shaft 103. The shaft 103 passes through the cylinder 105 and is rotatably supported by the upper bearing 104 and the lower bearing 109. The shaft 103 is provided with an eccentric portion 103a, and a piston 106 disposed inside the cylinder 105 is fitted into the eccentric portion 103a.

シリンダ105には、ベーン溝105aが形成されている。ベーン溝105aにおいて往復動自在に保持されたベーン107は、背面側に設けたばね108のばね力、および、差圧力により、先端側がピストン106に密着している。シリンダ105とピストン106により形成される三日月形状の空間は、仕切り部材であるベーン107により吸入側空間の作動室110aと吐出側空間の110bに区画される。シリンダ105に設けられた吸入孔105bは作動室110aに連通しており、上軸受104に設けられた吐出孔104aは作動室110bに連通している。また、吐出孔104aにおいて、作動室110bとは反対側には吐出バルブ110(図示せず)が設けられている。   A vane groove 105 a is formed in the cylinder 105. The vane 107 held reciprocally in the vane groove 105a is in close contact with the piston 106 due to the spring force of the spring 108 provided on the back side and the differential pressure. A crescent-shaped space formed by the cylinder 105 and the piston 106 is partitioned into a working chamber 110a in the suction side space and a 110b in the discharge side space by the vane 107 which is a partition member. The suction hole 105b provided in the cylinder 105 communicates with the working chamber 110a, and the discharge hole 104a provided in the upper bearing 104 communicates with the working chamber 110b. Further, a discharge valve 110 (not shown) is provided in the discharge hole 104a on the side opposite to the working chamber 110b.

ベーン107の先端には、吸入孔105b側にベーン先端溝107aが設けられ、吐出孔104a側に107bが設けられている。上軸受104の下面かつベーン溝105aに蓋をする部分には、連結溝104bが設けられている。ベーン先端溝107a、107bは、ベーン107の上面(上軸受104側)と下面(下軸受109側)の少なくとも一方に設けられる必要がある。溝の深さ(図2における紙面に垂直な方向距離)については、特に制限はなく、上面から下面に繋がっていても構わない。しかしながら、ベーン上面と上軸受104との間、もしくはベーン下面と下軸受109との間の、作動流体漏れに対するシール性の劣化を最小限に留めるため、ベーン溝107a、107bはベーン107上下面のどちらか一方のみに設けることが望ましい。また、ベーン先端溝107a、107bは、ベーン107が最も押し込められる状態(上死点)の付近で、連結溝104bと連通するように設定されている。換言すれば、上死点の付近以外においては、ベーン先端溝107a、107bは、連結溝104bと非連通となっている。   At the tip of the vane 107, a vane tip groove 107a is provided on the suction hole 105b side, and 107b is provided on the discharge hole 104a side. A connecting groove 104b is provided in a lower surface of the upper bearing 104 and a portion that covers the vane groove 105a. The vane tip grooves 107a and 107b need to be provided on at least one of the upper surface (upper bearing 104 side) and the lower surface (lower bearing 109 side) of the vane 107. The depth of the groove (direction distance perpendicular to the paper surface in FIG. 2) is not particularly limited, and may be connected from the upper surface to the lower surface. However, the vane grooves 107a and 107b are formed on the upper and lower surfaces of the vane 107 in order to minimize deterioration of the sealing performance between the upper surface of the vane and the upper bearing 104 or between the lower surface of the vane and the lower bearing 109. It is desirable to provide only one of them. The vane tip grooves 107a and 107b are set so as to communicate with the connecting groove 104b in the vicinity of the state where the vane 107 is most pushed in (top dead center). In other words, the vane tip grooves 107a and 107b are not in communication with the connecting groove 104b except near the top dead center.

低圧の作動流体は、吸入管120から吸入孔105bを経て、シリンダ105の作動室110aに吸入される。図2において、シャフト103は時計回りに回転し、シャフト103の回転運動に伴って作動室110aの容積は拡大する。やがて、作動室110aは、作動室110bへと移行し、吸入行程が終了する。作動室110bの容積は、シャフト103の回転運動に伴って減少し、作動流体は圧縮される。作動室110b内の作動流体の圧力が、作動室110bから見て吐出バルブ110を隔てた作動室外側の作動流体の圧力よりも高くなると、吐出バルブ110が開き、吐出孔104aから作動流体が密閉容器102内に吐出される。   The low-pressure working fluid is sucked into the working chamber 110a of the cylinder 105 from the suction pipe 120 through the suction hole 105b. In FIG. 2, the shaft 103 rotates clockwise, and the volume of the working chamber 110a increases as the shaft 103 rotates. Eventually, the working chamber 110a moves to the working chamber 110b, and the suction stroke ends. The volume of the working chamber 110b decreases as the shaft 103 rotates, and the working fluid is compressed. When the pressure of the working fluid in the working chamber 110b becomes higher than the pressure of the working fluid outside the working chamber across the discharge valve 110 when viewed from the working chamber 110b, the discharge valve 110 opens and the working fluid is sealed from the discharge hole 104a. It is discharged into the container 102.

図3A,図3Bは、ベーン107の付近を拡大した図である。   3A and 3B are enlarged views of the vicinity of the vane 107. FIG.

図3Aは、吐出孔104aから高圧作動流体を吐出する吐出過程が終了する以降かつベーン107が最も押し込められる瞬間(上死点)以前の状態における、ローリングピストン型圧縮機の作動室を示す。   FIG. 3A shows the working chamber of the rolling piston compressor after the discharge process of discharging the high-pressure working fluid from the discharge hole 104a and before the moment when the vane 107 is most pushed in (top dead center).

図3Bは、ベーン107が最も押し込められる瞬間(上死点)以降かつ作動室110aが吸入孔105bと連通する以前の状態における、ローリングピストン型圧縮機の作動室を示している。   FIG. 3B shows the working chamber of the rolling piston compressor after the moment when the vane 107 is most pushed in (top dead center) and before the working chamber 110a communicates with the suction hole 105b.

図3Aの状態において、ベーン先端溝107a、107bおよび連結溝104bは連通している。このため、吐出孔104aとの連通が途切れて高圧作動流体の一部が作動室110bに残ってしまったとしても、この高圧作動流体は、ベーン先端溝107a、107bと連結溝104bを通って、作動室110aに移動することができる。すなわち、作動室110bに残ってしまった高圧作動流体の過圧縮を防ぐことができる。   In the state of FIG. 3A, the vane tip grooves 107a and 107b and the connecting groove 104b are in communication. For this reason, even if communication with the discharge hole 104a is interrupted and a part of the high-pressure working fluid remains in the working chamber 110b, the high-pressure working fluid passes through the vane tip grooves 107a and 107b and the connection groove 104b, It can move to the working chamber 110a. That is, overcompression of the high-pressure working fluid remaining in the working chamber 110b can be prevented.

図3Bの状態においても、ベーン先端溝107a、107bと連結溝104bとが連通する状態は保たれている。このため、ピストン106が上死点に達してから吸入過程が始まるまでに、微量の作動流体が強制的に膨張させられる作用が働いたとしても、作動室110bの作動流体の一部は、ベーン先端溝107a、107bと連結溝104bを通って、作動室110aに移動することが可能である。すなわち、微量の作動流体が強制的に膨張させられる現象を防ぐことができる。   Even in the state of FIG. 3B, the state where the vane tip grooves 107a and 107b and the connecting groove 104b communicate with each other is maintained. For this reason, even if the action of forcibly inflating a small amount of working fluid from when the piston 106 reaches top dead center until the suction process starts, a part of the working fluid in the working chamber 110b remains in the vane. It is possible to move to the working chamber 110a through the tip grooves 107a and 107b and the connecting groove 104b. That is, it is possible to prevent a phenomenon in which a small amount of working fluid is forcibly expanded.

次に、ベーン先端溝107a、107bの長さと、連結溝104bの位置の決定方法について述べる。シリンダ105の中心に原点Oを取り、ピストン106が上死点に達している状態のシャフト103の回転角θを0°とする。また、原点Oからθ=0°の方向にx軸を取る。作動流体の吐出が完了するシャフト103の回転角をθde、作動流体の吸入が開始する回転角をθssとする。ベーン先端溝107a、107bの長さは同じであることが望ましく、かつ、連結溝104bはベーン107の長手方向に対して垂直に設けることが望ましい。ベーン先端溝107a、107bの長さを同じにし、連結溝104bの設置位置をベーン107の長手方向に対して垂直とするのは、ベーン先端溝107a、107bと連結溝104bとで形成される作動流体の流路長が最短になるためである。   Next, a method for determining the length of the vane tip grooves 107a and 107b and the position of the connecting groove 104b will be described. The origin O is set at the center of the cylinder 105, and the rotation angle θ of the shaft 103 with the piston 106 reaching the top dead center is set to 0 °. Further, the x-axis is taken in the direction of θ = 0 ° from the origin O. The rotation angle of the shaft 103 where the discharge of the working fluid is completed is θde, and the rotation angle at which the working fluid starts to be sucked is θss. The lengths of the vane tip grooves 107 a and 107 b are preferably the same, and the connecting groove 104 b is preferably provided perpendicular to the longitudinal direction of the vane 107. The reason why the lengths of the vane tip grooves 107a and 107b are the same and the installation position of the connecting groove 104b is perpendicular to the longitudinal direction of the vane 107 is an operation formed by the vane tip grooves 107a and 107b and the connecting groove 104b. This is because the flow path length of the fluid becomes the shortest.

ピストン106が上死点に達している状態(θ=0°)で、原点0からベーン先端溝107a、107bの最も原点0から離れた部分までの距離を、それぞれ、Xva、Xvbとする。また、連結溝104bの幅を2b、連結溝104bの中心線の位置をx=Xcとすると、連結溝104bは、Xc−b<x<Xc+bの領域に存在することになる。   In a state where the piston 106 has reached the top dead center (θ = 0 °), the distances from the origin 0 to the portions of the vane tip grooves 107a and 107b farthest from the origin 0 are Xva and Xvb, respectively. If the width of the connecting groove 104b is 2b and the position of the center line of the connecting groove 104b is x = Xc, the connecting groove 104b exists in the region of Xc−b <x <Xc + b.

ベーン先端溝107a、107bと連結溝104bは、ピストン106が上死点に達した状態では連通している、シャフト103が上死点(θ=0)から時計回りに回転すると考えると、θ<θss、では、ベーン先端溝107a、107bと連結溝104bは連通しており、θ=θssで連通が途絶え、θss<θ<θdeでは、連通が途絶えた状態を保つ。そしてθ=θssで再びベーン先端溝107a、107bと連結溝104bが連通し、θ>θdeでは連通が維持される。すなわち、幾何学的には下記の数式を満たすよう、Xva,Xvb、Xc,bを設定すればよい。   The vane tip grooves 107a and 107b and the connecting groove 104b communicate with each other when the piston 106 reaches the top dead center. When the shaft 103 rotates clockwise from the top dead center (θ = 0), θ < In θss, the vane tip grooves 107a and 107b and the connection groove 104b are in communication, and communication is interrupted when θ = θss, and communication is maintained when θss <θ <θde. The vane tip grooves 107a and 107b and the connecting groove 104b communicate with each other again when θ = θss, and the communication is maintained when θ> θde. That is, Xva, Xvb, Xc, b may be set so as to satisfy the following mathematical expression.

(数1) Xva−Rc(1−cosθss)=Xc−b
(数2) Xvb−Rc(1−cosθde)=Xc−b
また、Xcに関しては、ベーン先端溝107a、107bと連結溝104bと連通していないときでも、ベーン107の先端から連結溝104bに至るシール性が十分に保たれるよう、下記の数式を満たすように設定する。
(Equation 1) Xva-Rc (1-cosθss) = Xc-b
(Expression 2) Xvb-Rc (1-cosθde) = Xc-b
Further, with respect to Xc, even when the vane tip grooves 107a and 107b and the connecting groove 104b are not in communication, the following formula is satisfied so that the sealing performance from the tip of the vane 107 to the connecting groove 104b is sufficiently maintained. Set to.

(数3) Xc−b>Rc+α
数3において、αはシール長である。
(Expression 3) Xc−b> Rc + α
In Equation 3, α is the seal length.

以上説明したことから明らかなように、本実施形態の圧縮機では、吐出過程が終わってからピストン106が上死点に至るまでに作動室に残ってしまった高圧作動流体の過圧縮と、ピストン106が上死点に達してから吸入過程が始まるまでに微量の作動流体が強制的に膨張させられる現象とを防止することができる。したがって、ローリングピストン型圧縮機100の効率を向上させることができる。   As is apparent from the above description, in the compressor according to the present embodiment, overcompression of the high-pressure working fluid that remains in the working chamber from the end of the discharge process until the piston 106 reaches the top dead center, It is possible to prevent a phenomenon in which a minute amount of working fluid is forcibly expanded from the time when 106 reaches the top dead center until the inhalation process starts. Therefore, the efficiency of the rolling piston compressor 100 can be improved.

(第2実施形態)
本実施形態では、ベーン107に設けるベーン先端溝107a、107bの位置が異なる。第1実施形態では、ベーン先端溝107a、107bは、ベーン107の上下面の少なくとも一方に設けたが、本実施形態では、ベーン107の上下面には設けず、ベーン107の側面に設ける。作動室110bの高圧作動流体は、圧力差により、ベーン107の上面と上軸受104との間の隙間と、ベーン107の下面と下軸受109との間の隙間から、作動室110a側に漏れる。ベーン先端溝107a、107bをベーン107の側面に設けることにより、ベーン107の上下面の漏れ方向長さ、すなわち、ベーン107の幅を縮小させることがないため、ベーン107の上面と上軸受104との間の隙間と、ベーン107の下面と下軸受109との間の隙間における作動流体漏れに対するシール性が劣化しないという利点を有する。
(Second Embodiment)
In this embodiment, the positions of the vane tip grooves 107a and 107b provided in the vane 107 are different. In the first embodiment, the vane tip grooves 107 a and 107 b are provided on at least one of the upper and lower surfaces of the vane 107, but in this embodiment, they are not provided on the upper and lower surfaces of the vane 107 but on the side surface of the vane 107. The high-pressure working fluid in the working chamber 110b leaks to the working chamber 110a side through a gap between the upper surface of the vane 107 and the upper bearing 104 and a gap between the lower surface of the vane 107 and the lower bearing 109 due to a pressure difference. By providing the vane tip grooves 107a and 107b on the side surface of the vane 107, the length in the leakage direction of the upper and lower surfaces of the vane 107, that is, the width of the vane 107 is not reduced. And the sealing performance against leakage of working fluid in the gap between the lower surface of the vane 107 and the lower bearing 109 does not deteriorate.

また、シリンダ105のベーン溝105aには、連結溝104bと連絡するよう、ベーン溝側面溝105cが形成されており、ベーン107が所定の位置に達すると、ベーン先端溝107a、107b、連結溝104b、ベーン溝側面溝105cがすべて連通し、実施形態1と同様、作動室110bに残ってしまった高圧作動流体の過圧縮と、ピストン106が上死点に達してから吸入過程が始まるまでに、微量の作動流体が強制的に膨張させられる現象とを同時に防止することができる。   A vane groove side surface groove 105c is formed in the vane groove 105a of the cylinder 105 so as to communicate with the connection groove 104b. When the vane 107 reaches a predetermined position, the vane tip grooves 107a and 107b and the connection groove 104b are formed. The vane groove side surface groove 105c communicates, and, as in the first embodiment, the high pressure working fluid remaining in the working chamber 110b is overcompressed and the suction process starts after the piston 106 reaches top dead center. A phenomenon in which a minute amount of working fluid is forcibly expanded can be prevented at the same time.

また、ベーン107の上下面に溝を設けないため、第1実施形態に比べ、ベーン107の上面と上軸受104との間、もしくはベーン107の下面と下軸受109との間の作動流体漏れに対するシール性を確保することができる。   Further, since grooves are not provided on the upper and lower surfaces of the vane 107, compared to the first embodiment, the working fluid leaks between the upper surface of the vane 107 and the upper bearing 104 or between the lower surface of the vane 107 and the lower bearing 109. Sealability can be secured.

本発明は、流体を圧縮する圧縮機または流体を膨張させる膨張機について有用であり、例えば、冷凍装置、空気調和装置、給湯器等の冷媒回路に設けられた圧縮機、膨張機、膨張機一体型圧縮機等に有用である。   The present invention is useful for a compressor that compresses a fluid or an expander that expands a fluid. For example, a compressor, an expander, and an expander that are provided in a refrigerant circuit such as a refrigeration apparatus, an air conditioner, and a water heater. Useful for body type compressors.

従来のローリングピストン型圧縮機100の構成を示す縦断面図A longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional rolling piston compressor 100 図1のローリングピストン型圧縮機のD1−D1線における横断面図1 is a cross-sectional view taken along line D1-D1 of the rolling piston compressor of FIG. 圧縮機100において、ベーン107付近を拡大した図An enlarged view of the vicinity of the vane 107 in the compressor 100 圧縮機100において、ベーン107付近を拡大した図An enlarged view of the vicinity of the vane 107 in the compressor 100 従来のローリングピストン型圧縮機の作動室の一部を拡大した図Enlarged view of the working chamber of a conventional rolling piston compressor 従来のローリングピストン型圧縮機の作動室の一部を拡大した図Enlarged view of the working chamber of a conventional rolling piston compressor 特許文献1のローリングピストン型圧縮機の作動室の一部を拡大した図The figure which expanded a part of working room of the rolling piston type compressor of patent documents 1

符号の説明Explanation of symbols

100 圧縮機
101 モータ
101a ステータ
101b ロータ
102 密閉容器
103 シャフト
104 上軸受
104a 吐出孔
104b 連結溝
105 シリンダ
105a 吸入孔
105b ベーン溝
106 ピストン
107 ベーン
107a ベーン先端溝(吸入孔側)
107b ベーン先端溝(吐出孔側)
108 ベーンばね
109 下軸受
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Compressor 101 Motor 101a Stator 101b Rotor 102 Sealed container 103 Shaft 104 Upper bearing 104a Discharge hole 104b Connection groove 105 Cylinder 105a Suction hole 105b Vane groove 106 Piston 107 Vane 107a Vane tip groove (suction hole side)
107b Vane tip groove (discharge hole side)
108 Vane spring 109 Lower bearing

Claims (3)

円筒面を有するシリンダと、
偏心部を有するシャフトと、
前記偏心部に嵌合し、前記シリンダの内側で偏心回転するピストンと、
前記シリンダに設けられた溝に嵌合するとともに先端側が前記ピストンと接することにより、前記シリンダと前記ピストンとの間の空間を、吸入側空間と吐出側空間とに仕切るベーンと、
前記シャフトを保持する円筒状の軸受部を有し、前記シリンダと前記ピストンと前記ベーンとを前記シャフトの軸方向から挟持する2つの軸受部材と、を備え、
前記ベーンには、前記軸受部材に面する表面かつ先端側にベーン先端溝が形成され、前記軸受部材には、前記ベーンの上死点の付近において前記ベーン先端溝と連通する連結溝が形成された、ロータリ型流体機械。
A cylinder having a cylindrical surface;
A shaft having an eccentric part;
A piston that fits into the eccentric part and rotates eccentrically inside the cylinder;
A vane that fits into a groove provided in the cylinder and has a tip end side in contact with the piston, thereby partitioning a space between the cylinder and the piston into a suction side space and a discharge side space;
A cylindrical bearing portion that holds the shaft, and two bearing members that sandwich the cylinder, the piston, and the vane from an axial direction of the shaft,
The vane is formed with a vane tip groove on a surface facing the bearing member and on the tip side, and the bearing member is formed with a connecting groove communicating with the vane tip groove in the vicinity of the top dead center of the vane. Rotary fluid machine.
前記ベーン先端溝は、2つの軸受部材に面する少なくとも1つの表面に設けられている、請求項1に記載のロータリ型流体機械。 The rotary fluid machine according to claim 1, wherein the vane tip groove is provided on at least one surface facing two bearing members. 円筒面を有するシリンダと、
偏心部を有するシャフトと、
前記偏心部に嵌合し、前記シリンダの内側で偏心回転するピストンと、
前記シリンダに設けられた溝に嵌合するとともに先端側が前記ピストンと接することにより、前記シリンダと前記ピストンとの間の空間を、吸入側空間と吐出側空間とに仕切るベーンと、
前記シャフトを保持する円筒状の軸受部を有し、前記シリンダと前記ピストンと前記ベーンとを前記シャフトの軸方向から挟持する2つの軸受部材と、を備え、
前記ベーンの側面の先端側には、ベーン先端溝が形成され、前記ベーン溝には、前記ベーン先端溝と連通するようベーン溝側面溝が形成され、前記軸受部材には、前記ベーンの上死点の付近において前記ベーン側面溝と連通する連結溝が形成された、ロータリ型流体機械。
A cylinder having a cylindrical surface;
A shaft having an eccentric part;
A piston that fits into the eccentric part and rotates eccentrically inside the cylinder;
A vane that fits into a groove provided in the cylinder and has a tip end in contact with the piston to partition a space between the cylinder and the piston into a suction side space and a discharge side space;
A cylindrical bearing portion that holds the shaft, and two bearing members that sandwich the cylinder, the piston, and the vane from an axial direction of the shaft,
A vane tip groove is formed on the tip side of the side surface of the vane, and a vane groove side surface groove is formed in the vane groove so as to communicate with the vane tip groove. A rotary type fluid machine in which a connection groove communicating with the vane side surface groove is formed in the vicinity of a point.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011153526A (en) * 2010-01-26 2011-08-11 Panasonic Corp Hermetically sealed rotary compressor
CN107725359A (en) * 2017-10-20 2018-02-23 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Pump assembly, fluid machinery and heat transmission equipment
CN108999782A (en) * 2018-09-19 2018-12-14 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 A kind of compressor and air-conditioning

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