JP2013217347A - Vane type compressor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a conventional vane rotary compressor involves a large mechanism and a large loss when a vane rotates around a center axis line of a tubular cylinder chamber, the mechanism is complicate, an eccentric amount of a center axis line of a rotor shaft to the center axis line of the cylinder chamber is large, and a compression chamber capacity cannot be increased easily.SOLUTION: A vane is provided with a vane aligner which controls a longitudinal direction of a vane to substantially match with a normal direction of an inner peripheral face of a cylinder and revolves around a periphery of a rotation axis part by rotary motion of a rotor part. It is further provided with a recess part so that neither the vane aligner nor the rotation axis part contacts with the rotation axis part.

Description

この発明は、ベーン型圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a vane type compressor.

近年、地球温暖化防止対策のため、地球温暖化係数(Global Warming Potential、以下GWPという)の低い冷媒の使用が検討されている。しかしながら、低GWP冷媒は従来の冷媒より動作圧力が低い冷媒が多く、冷凍サイクル内の冷媒循環量が多く必要となる。冷凍サイクルの循環量を制御する圧縮機としては大きな押しのけ量が必要となり、圧縮要素部分の大型化が必須であった。これに対して、低GWP冷媒の使用が進んでいるカーエアコンなどでは動作圧力が低い冷媒を使用し省スペースを実現できるベーンロータリ圧縮機が使用されている。   In recent years, the use of a refrigerant having a low global warming potential (hereinafter referred to as GWP) has been studied as a countermeasure against global warming. However, many low GWP refrigerants have a lower operating pressure than conventional refrigerants, requiring a large amount of refrigerant circulation in the refrigeration cycle. As a compressor for controlling the circulation amount of the refrigeration cycle, a large displacement amount is required, and it is essential to enlarge the compression element portion. On the other hand, in a car air conditioner or the like where the use of a low GWP refrigerant is advanced, a vane rotary compressor that uses a refrigerant with a low operating pressure and can realize space saving is used.

従来のベーン型圧縮機は、シリンダの円筒状内部空間すなわちシリンダ室に設けられたロータシャフト(シリンダ内で回転運動する円柱形のロータ部と、ロータ部に回転力を伝達するシャフトとが一体化されたものをロータシャフトという)と、ロータシャフトのロータ部内に一箇所または複数箇所形成されたベーン溝と、そのベーン溝内に嵌入されたベーンを備え、シリンダとロータ部とベーンによって形成された圧縮室に冷媒を吸入し、ロータシャフトの回転とベーンの摺動ととともに、圧縮室の容積を変化させ、冷媒の圧縮を行っている。そのとき、ベーンの先端がシリンダ内周面と当接しながら摺動する(例えば、特許文献1参照)。   A conventional vane type compressor has a rotor shaft provided in a cylindrical inner space of a cylinder, that is, a cylinder chamber (a cylindrical rotor portion that rotates in the cylinder and a shaft that transmits rotational force to the rotor portion are integrated. A rotor shaft), a vane groove formed in one or a plurality of locations in the rotor portion of the rotor shaft, and a vane fitted in the vane groove, and formed by the cylinder, the rotor portion, and the vane. The refrigerant is sucked into the compression chamber, and the volume of the compression chamber is changed along with the rotation of the rotor shaft and the sliding of the vane to compress the refrigerant. At that time, the tip of the vane slides while coming into contact with the inner circumferential surface of the cylinder (see, for example, Patent Document 1).

また、別の例として、ロータシャフトの内部を中空に構成しその中にベーンの固定軸を配し、ベーンはその固定軸に回転可能に取り付けられ、更に、ロータ部の外径付近に半円棒形状の一対の挟持部材を介してベーンがロータ部に対して回転自在に保持されているベーン型圧縮機も提案されている(例えば、特許文献2参照)。   As another example, the interior of the rotor shaft is configured to be hollow, and a vane fixed shaft is disposed therein. The vane is rotatably attached to the fixed shaft, and further, a semicircle is disposed near the outer diameter of the rotor portion. There has also been proposed a vane type compressor in which a vane is rotatably held with respect to a rotor portion via a pair of rod-shaped clamping members (see, for example, Patent Document 2).

特開平10−252675号公報(第4頁、第1図)JP-A-10-252675 (page 4, FIG. 1) 特開2000−352390号公報(第6頁、第1図)JP 2000-352390 A (6th page, FIG. 1)

例えば、特許文献1のような一般的なベーン型圧縮機は、ベーンがロータ部からシリンダ室の内周面すなわちシリンダ内周面に押し出される方向がロータ部のベーン溝により規制され、ベーンはロータ部の外周面に対して常に同じ傾きとなるように保持されている。ロータシャフトの回転に伴い、ベーンとシリンダ内周面の成す角度は変化するものは、全周に亘ってベーン先端がシリンダ内周面に当接するために、ベーンの先端のRをシリンダ内周面のRに比べて小さく構成する必要があった。   For example, in a general vane type compressor such as Patent Document 1, the direction in which the vane is pushed from the rotor portion to the inner peripheral surface of the cylinder chamber, that is, the cylinder inner peripheral surface is regulated by the vane groove of the rotor portion. It is held so as to always have the same inclination with respect to the outer peripheral surface of the part. As the rotor shaft rotates, the angle between the vane and the inner peripheral surface of the cylinder changes because the tip of the vane contacts the inner peripheral surface of the cylinder over the entire circumference. It was necessary to make it smaller than R.

しかしながら、ベーン先端がシリンダ内周面と当接しながら摺動するものにおいては、Rの大きく異なるシリンダ内周面とベーン先端が摺動するため、二つの部品(シリンダ、ベーン)間に油膜を形成しその油膜を介して摺動する流体潤滑の状態にはならず、境界潤滑状態となる。一般に潤滑状態による摩擦係数は、流体潤滑では0.001〜0.005程度なのに対し、境界潤滑状態では概ね0.05以上と非常に大きくなる。   However, in the case where the vane tip slides while abutting against the cylinder inner peripheral surface, the cylinder inner peripheral surface and the vane tip which are greatly different from each other slide, so an oil film is formed between the two parts (cylinder and vane). However, it does not enter the state of fluid lubrication that slides through the oil film, but enters the boundary lubrication state. In general, the friction coefficient according to the lubrication state is about 0.001 to 0.005 in the fluid lubrication, but is very large at about 0.05 or more in the boundary lubrication state.

したがって、ベーン先端とシリンダ内周面が境界潤滑状態で摺動することにより摺動抵抗が大きく、機械損失の増大による圧縮機効率の大巾な低下が発生するとともに、同時にベーン先端及びシリンダ内周面が摩耗しやすく長期の寿命を確保することが困難であるという課題があった。   Therefore, sliding resistance between the vane tip and the cylinder inner peripheral surface in the boundary lubrication state increases the sliding resistance, resulting in a significant decrease in compressor efficiency due to an increase in mechanical loss. There was a problem that the surface was easily worn and it was difficult to ensure a long life.

その改善する形態として、特許文献2のように、中空のロータ部の中に、ベーンをシリンダの円筒状内部空間すなわちシリンダ室の中心軸線にて回転可能に支持する固定軸を備え、且つベーンがロータ部とともに回転可能となるようにロータ部の外周部近傍で狭持部材を介してベーンを保持する方法がある。   As a form of improvement, as in Patent Document 2, a hollow rotor portion is provided with a fixed shaft that rotatably supports a vane in a cylindrical inner space of the cylinder, that is, a central axis of the cylinder chamber, and the vane has There is a method of holding a vane via a pinching member in the vicinity of the outer peripheral portion of the rotor portion so that it can rotate together with the rotor portion.

この構成では、ベーンはシリンダ室の中心軸線にて回転支持されているので、ベーンがロータ部からシリンダ内周面に押し出される方向は常にシリンダ内周面の法線方向となるとともに、ベーン先端部がシリンダ内周面に沿うように移動する。すなわち、ベーンがシリンダ室の中心軸線を中心に回転することにより、ベーンはロータ部からシリンダ内周面の法線方向に押し出される構成となる。そのため、シリンダ内周面のRとベーン先端のRをほぼ一致させ、ベーン先端とシリンダ内周面を非接触に構成することができる。例え、ベーン先端とシリンダ内周面とが接触する場合でも十分な油膜による流体潤滑状態とすることができる。それにより、従来のベーン型圧縮機の課題であるベーン先端部の摺動状態を改善することが可能となる。   In this configuration, since the vane is rotatably supported by the center axis of the cylinder chamber, the direction in which the vane is pushed from the rotor portion to the cylinder inner peripheral surface is always the normal direction of the cylinder inner peripheral surface, and the vane tip portion Moves along the inner circumferential surface of the cylinder. That is, when the vane rotates around the central axis of the cylinder chamber, the vane is pushed out from the rotor portion in the normal direction of the cylinder inner peripheral surface. Therefore, R on the inner circumferential surface of the cylinder and R on the tip of the vane can be substantially matched, and the vane tip and the inner circumferential surface of the cylinder can be configured in a non-contact manner. For example, even when the vane tip and the cylinder inner peripheral surface come into contact with each other, a fluid lubrication state with a sufficient oil film can be achieved. As a result, it is possible to improve the sliding state of the vane tip, which is a problem of the conventional vane compressor.

しかし、ロータ部を中空にした構成では、ロータ部への回転力の付与やロータ部の回転支持が難しくなる。中空のロータ部の両端面に端板を設け、一方の端板の中心にはロータ部を回転させるための回転力を伝達するシャフトすなわち回転軸を接続し回転軸を中心に回転支持されるとともに、もう一方の端板は中央部に穴を設けたリング状に形成し、ベーン固定軸やベーン軸支持材の回転範囲と端板を回転支持する部分とが干渉しないように構成する必要がある。このため、端板を回転支持する部分は、回転軸に比べて大径に構成する必要があり、摺動損失が大きくなるという課題があった。すなわち、損失が大きく大型化するという課題があった。   However, in the configuration in which the rotor portion is hollow, it is difficult to apply a rotational force to the rotor portion and to support the rotation of the rotor portion. End plates are provided on both end faces of the hollow rotor portion, and a shaft that transmits a rotational force for rotating the rotor portion, that is, a rotating shaft is connected to the center of one end plate, and is supported rotatably around the rotating shaft. The other end plate must be formed in a ring shape with a hole in the center so that the rotation range of the vane fixing shaft or the vane shaft support member does not interfere with the rotation support portion of the end plate. . For this reason, the part which rotationally supports the end plate needs to be configured to have a larger diameter than the rotating shaft, and there is a problem that sliding loss increases. That is, there is a problem that the loss is large and the size is increased.

また、ベーン型圧縮機をより大きな冷凍能力の空調機などに使用していくためには、圧縮室容積の増加すなわち圧縮要素の押しのけ量増加が必要である。特に、空調機を大型化させないため、圧縮機を大型化させずに押しのけ量を増加させる必要がある。また、従来からある空調機であっても、圧縮機の押しのけ量が大きければ回転数を低く抑え騒音や効率などの改善を行うこともできる。そこで、圧縮要素すなわちシリンダの外形を大きくすることなく圧縮要素の押しのけ量を増加させるために、ロータ部の外径を小さくしシリンダ室の中心軸線に対するロータシャフトの中心軸線の偏心量を大きくしていく必要がある。しかしながら、従来のベーン型圧縮機の構成では、シリンダ室の中心軸線に対するロータシャフトの中心軸線の偏心量を大きくするとロータ部の中空空間内にベーン固定軸を配置できなくなる。あるいは、シリンダ室の中心軸線を含むようにロータ部の中空空間を大きくすると、ロータ部の外周部と中空空間を隔てる肉厚がなくなりロータ部を形成できなくなる、という寸法上の課題があった。すなわち、より大きな空調機に搭載するために、シリンダ室の中心軸線に対するロータシャフトの中心軸線の偏心量を大きくし圧縮室の容積拡大を行うことは容易にできないという課題があった。   Further, in order to use the vane type compressor for an air conditioner having a larger refrigerating capacity, it is necessary to increase the compression chamber volume, that is, increase the displacement of the compression element. In particular, in order not to increase the size of the air conditioner, it is necessary to increase the displacement without increasing the size of the compressor. In addition, even in a conventional air conditioner, if the displacement of the compressor is large, the number of revolutions can be reduced and noise and efficiency can be improved. Therefore, in order to increase the displacement of the compression element without increasing the outer shape of the compression element, that is, the cylinder, the outer diameter of the rotor portion is decreased and the eccentric amount of the central axis of the rotor shaft with respect to the central axis of the cylinder chamber is increased. We have to go. However, in the configuration of the conventional vane type compressor, if the amount of eccentricity of the center axis of the rotor shaft with respect to the center axis of the cylinder chamber is increased, the vane fixing shaft cannot be disposed in the hollow space of the rotor portion. Alternatively, when the hollow space of the rotor portion is enlarged so as to include the central axis of the cylinder chamber, there is a problem in terms of dimensionality that the rotor portion cannot be formed because there is no thickness separating the outer peripheral portion of the rotor portion from the hollow space. That is, there is a problem that it is not easy to increase the volume of the compression chamber by increasing the amount of eccentricity of the central axis of the rotor shaft with respect to the central axis of the cylinder chamber in order to be mounted on a larger air conditioner.

この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、板状の形状を有しその長手方向をロータ部のほぼ径方向となるようにロータ部に配置されるとともにロータ部円周方向に回動自在かつロータ部のほぼ径方向に移動可能にロータ部に保持されたベーンがロータ部の外周面とシリンダの内周面とで形成される空間を仕切り圧縮室を形成するとともに、そのベーンがベーンの長手方向とシリンダの内周面の法線方向とをほぼ一致させた状態でシリンダ内をシリンダの円周方向に移動する圧縮機において、シリンダ室の中心軸線に対するロータシャフトの中心軸線の偏心量を大きくし圧縮室の容積拡大された大容量の圧縮機を得ることが目的である。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a plate-like shape and is arranged in the rotor portion so that the longitudinal direction thereof is substantially the radial direction of the rotor portion, and the circumference of the rotor portion. The vane held in the rotor part so as to be rotatable in the direction and movable in the almost radial direction of the rotor part partitions the space formed by the outer peripheral surface of the rotor part and the inner peripheral surface of the cylinder to form a compression chamber, In a compressor in which the vane moves in the cylinder circumferential direction in a state where the longitudinal direction of the vane and the normal direction of the inner peripheral surface of the cylinder substantially coincide with each other, the center of the rotor shaft with respect to the central axis of the cylinder chamber The purpose is to obtain a large-capacity compressor in which the amount of eccentricity of the axis is increased and the volume of the compression chamber is increased.

この発明に係るベーン型圧縮機は、ほぼ円筒状で、軸方向の両端が開口しているシリンダと、シリンダの一方の開口部を閉塞するシリンダヘッドと、シリンダの他方の開口部を閉塞するフレームと、シリンダ内でシリンダの中心軸線と偏心した中心軸線にて回転運動する円柱形のロータ部及びロータ部の中心軸線に設けられロータ部に回転力を伝達する回転軸部を有するロータシャフトと、板状の形状を有しその長手方向がロータ部のほぼ径方向となるようにロータ部に配置されるとともにロータ部円周方向に回動自在かつロータ部のほぼ径方向に移動可能にロータ部に保持されたベーンと、ベーンにてロータ部の外周面とシリンダの内周面とで形成される空間を仕切ることで圧縮室を形成するベーン型圧縮機において、
ベーンに、ベーンの長手方向とシリンダの内周面の法線方向とがほぼ一致するように規制しロータ部の回転運動によって回転軸部の周囲を回るベーンアライナを備え、回転軸部にベーンアライナと回転軸部とを接触させない逃がし部を設けたことを特徴とするベーン型圧縮機。
The vane type compressor according to the present invention is substantially cylindrical and has a cylinder that is open at both ends in the axial direction, a cylinder head that closes one opening of the cylinder, and a frame that closes the other opening of the cylinder. And a rotor shaft having a cylindrical rotor portion that rotates in a center axis that is eccentric with the center axis of the cylinder in the cylinder, and a rotary shaft portion that is provided on the center axis of the rotor portion and transmits a rotational force to the rotor portion. The rotor part has a plate shape and is arranged in the rotor part so that its longitudinal direction is substantially the radial direction of the rotor part, and is rotatable in the circumferential direction of the rotor part and movable in the substantially radial direction of the rotor part In the vane type compressor that forms the compression chamber by partitioning the space formed by the vane held by the vane and the outer peripheral surface of the rotor portion and the inner peripheral surface of the cylinder by the vane,
The vane is provided with a vane aligner that is controlled so that the longitudinal direction of the vane and the normal direction of the inner peripheral surface of the cylinder substantially coincide with each other and rotates around the rotating shaft portion by the rotational movement of the rotor portion. A vane type compressor provided with a relief part that does not contact the rotating shaft part.

この発明に係るベーン型圧縮機は、ベーンの長手方向とシリンダの内周面の法線方向とがほぼ一致するように規制しロータ部の回転運動によって回転軸部の周囲を回るベーンアライナをベーンに備え、ベーンアライナが回転軸部に接触することないよう回転軸部に逃がし部を設けたので、シリンダ室の中心軸線に対するロータシャフトの中心軸線の偏心量を大きくし圧縮室の容積拡大された大容量の圧縮機を得ることができる。   The vane type compressor according to the present invention is configured such that a vane aligner that rotates around the rotating shaft portion by the rotational movement of the rotor portion is regulated so that the longitudinal direction of the vane and the normal direction of the inner peripheral surface of the cylinder substantially coincide with each other. In order to prevent the vane aligner from coming into contact with the rotary shaft portion, the rotary shaft portion is provided with a relief portion, so that the eccentric amount of the central axis of the rotor shaft with respect to the central axis of the cylinder chamber is increased, and the volume of the compression chamber is expanded. A large capacity compressor can be obtained.

この発明の実施の形態1に係るベーン型圧縮機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the vane type compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るベーン型圧縮機の圧縮要素の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the compression element of the vane type compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るベーン型圧縮機の圧縮要素の横断面図である。It is a cross-sectional view of the compression element of the vane type compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るベーン型圧縮機の圧縮動作の説明図である。It is explanatory drawing of the compression operation | movement of the vane type compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るベーン型圧縮機のロータシャフト細径部の作用を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the effect | action of the rotor shaft small diameter part of the vane type compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るベーン型圧縮機の圧縮要素構成部品の寸法比較の説明図である。It is explanatory drawing of the dimension comparison of the compression element component of the vane type compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係るベーン型圧縮機の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the vane type compressor which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係るベーン型圧縮機のベーンアライナの斜視図である。It is a perspective view of the vane aligner of the vane type compressor which concerns on Embodiment 2 of this invention.

実施の形態1.
図1は実施の形態1を示す図で、ベーン型圧縮機の縦断面図である。図1を参照しながら、ベーン型圧縮機(密閉型)について説明する。但し、本実施の形態は、圧縮要素に特徴があり、ベーン型圧縮機(密閉型)は、一例である。本実施の形態は、密閉型に限定されるものではなく、エンジン駆動や開放型容器等の、他の構成のものにも適用される。また、本実施例においては、ベーンが2枚の場合を示しているが、1枚や3枚以上でもよい。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows the first embodiment, and is a longitudinal sectional view of a vane compressor. A vane type compressor (sealed type) will be described with reference to FIG. However, this embodiment is characterized by the compression element, and the vane type compressor (sealed type) is an example. The present embodiment is not limited to a sealed type, but can be applied to other configurations such as an engine drive and an open container. In the present embodiment, the case where there are two vanes is shown, but one or three or more vanes may be used.

本実施の形態に示す圧縮機は、主に冷凍や空調用途として冷媒を圧縮・循環させる用途に用いられる。特にベーンが2枚以上の構成においては、シリンダの大きさに対して循環する冷媒の体積流量が大きいため、比較的大きな冷媒流量が必要とされる低圧冷媒用として好適である。冷媒の種類としては、標準沸点が−45℃以上となる、R600a(イソブタン)、R600(ブタン)、R290(プロパン)、R134a、R152a、R161、R407C、R1234yf、R1234ze等の冷媒に適している。   The compressor shown in the present embodiment is mainly used for the purpose of compressing and circulating a refrigerant for refrigeration and air conditioning. In particular, in the configuration having two or more vanes, the volume flow rate of the circulating refrigerant is large with respect to the size of the cylinder, so that it is suitable for a low-pressure refrigerant requiring a relatively large refrigerant flow rate. The type of refrigerant is suitable for refrigerants such as R600a (isobutane), R600 (butane), R290 (propane), R134a, R152a, R161, R407C, R1234yf, R1234ze, etc., having a normal boiling point of −45 ° C. or higher.

図1に示すベーン型圧縮機(密閉型)100は、密閉容器103内に、圧縮要素101と、この圧縮要素101を駆動する電動要素102とが収納されている。圧縮要素101は、密閉容器103の下部に位置し、密閉容器103内の底部に貯留する冷凍機油(図示せず)を圧縮要素101内の給油機構(図示せず)により圧縮要素101に導き、圧縮要素101の各摺動部が潤滑される。   A vane type compressor (sealed type) 100 shown in FIG. 1 contains a compression element 101 and an electric element 102 that drives the compression element 101 in a hermetic container 103. The compression element 101 is located at the bottom of the sealed container 103, and refrigerating machine oil (not shown) stored in the bottom of the sealed container 103 is guided to the compression element 101 by an oil supply mechanism (not shown) in the compression element 101. Each sliding part of the compression element 101 is lubricated.

圧縮要素101を駆動する電動要素102は、例えば、ブラシレスDCモータで構成される。電動要素102は、密閉容器103の内周に固定される固定子11と、固定子11の内側に配設され、永久磁石を有する回転子12を備える。   The electric element 102 that drives the compression element 101 is constituted by, for example, a brushless DC motor. The electric element 102 includes a stator 11 fixed to the inner periphery of the hermetic container 103, and a rotor 12 disposed inside the stator 11 and having a permanent magnet.

固定子11は、固定子鉄心、絶縁部材、コイルから構成され、コイルにはリード線15が接続されている。リード線15は密閉容器103に溶接により固定されたガラス端子13と接続されており、ガラス端子13から電力が供給される。ガラス端子13にはリード線15を介して固定子11のコイルに電力を供給する外部電源が接続される。コイルは、固定子鉄心に複数設けられたティースにポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)などで構成された絶縁部材を介して回転軸方向に巻き付けられている。このような構成によって、外部電源がコイルに通電すると、コイルが磁束を発生し、固定子鉄心上に複数の磁極を生成する。
なお、固定子鉄心は、薄板電磁鋼板を打抜いた鉄心シートを積層することで形成され、密閉容器103に焼嵌めによって固定されている。
The stator 11 includes a stator core, an insulating member, and a coil, and a lead wire 15 is connected to the coil. The lead wire 15 is connected to the glass terminal 13 fixed to the sealed container 103 by welding, and power is supplied from the glass terminal 13. An external power supply for supplying power to the coil of the stator 11 is connected to the glass terminal 13 via a lead wire 15. The coil is wound in the direction of the rotation axis through an insulating member made of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), or the like, on a plurality of teeth provided on the stator core. With such a configuration, when an external power source energizes the coil, the coil generates a magnetic flux and generates a plurality of magnetic poles on the stator core.
The stator core is formed by laminating core sheets obtained by punching thin electromagnetic steel plates, and is fixed to the sealed container 103 by shrink fitting.

回転子12は、固定子11と同様に薄板電磁鋼板を打抜いた鉄心シートを積層し構成された回転子鉄心と、回転子鉄心の外周側表面付近に磁石挿入孔が設けられている。その磁石挿入孔にはフェライト磁石や希土類磁石などの永久磁石が挿入され、回転子12上の磁極を形成する。
なお、永久磁石はフェライト磁石や希土類磁石などを単一使用しても、フェライト磁石と希土類磁石を混在使用しても構わない。また、磁石挿入孔は回転子鉄心の外周側表面付近と説明したが、永久磁石の磁力調整のため回転子鉄心の外周側表面から所定の距離を設けた回転子鉄心の内周側に設けても構わない。また、回転子鉄心に磁石挿入孔を設けず回転子鉄心の外周表面に貼り付けても構わない。
なお、回転子鉄心の中心には、ロータシャフト4の回転軸部4bが焼き嵌め等により締結されている。
The rotor 12 is provided with a rotor core formed by laminating iron core sheets punched out of thin electromagnetic steel plates in the same manner as the stator 11 and a magnet insertion hole in the vicinity of the outer peripheral surface of the rotor core. Permanent magnets such as ferrite magnets and rare earth magnets are inserted into the magnet insertion holes to form magnetic poles on the rotor 12.
The permanent magnet may be a single ferrite magnet or rare earth magnet, or a mixture of ferrite magnets and rare earth magnets. In addition, the magnet insertion hole has been described as near the outer peripheral surface of the rotor core, but it is provided on the inner peripheral side of the rotor core at a predetermined distance from the outer peripheral surface of the rotor core in order to adjust the magnetic force of the permanent magnet. It doesn't matter. Moreover, you may affix on the outer peripheral surface of a rotor core, without providing a magnet insertion hole in a rotor core.
In addition, the rotating shaft 4b of the rotor shaft 4 is fastened to the center of the rotor core by shrink fitting or the like.

以上のような構成によって、電動要素102は、回転子12の永久磁石が作る磁束と固定子11のコイルが作る磁束との作用によって、回転子12を回転させ、回転力をロータシャフト4へ伝達し、ロータシャフト4を介して圧縮要素101へ伝達する。   With the above-described configuration, the electric element 102 rotates the rotor 12 by the action of the magnetic flux generated by the permanent magnet of the rotor 12 and the magnetic flux generated by the coil of the stator 11, and transmits the rotational force to the rotor shaft 4. And transmitted to the compression element 101 via the rotor shaft 4.

なお、電動要素102は、ブラシレスDCモータを一例として説明したが、回転子12に永久磁石を使わない、例えば、誘導電動機であっても構わない。誘導電動機の固定子の構成については、ブラシレスDCモータとほぼ同じであるが、回転子は永久磁石の代わりに二次コイルが設けられており、固定子側のコイルが回転子側の二次コイルに磁束を誘導して回転力を発生させ、回転子12を回転させる。   In addition, although the electric element 102 demonstrated as an example the brushless DC motor, the induction motor which does not use a permanent magnet for the rotor 12 may be sufficient, for example. The structure of the stator of the induction motor is almost the same as that of the brushless DC motor, but the rotor is provided with a secondary coil instead of a permanent magnet, and the stator side coil is the rotor side secondary coil. The magnetic flux is induced to generate a rotational force, and the rotor 12 is rotated.

圧縮要素101は、吸入管(図示せず)から低圧の冷媒を圧縮室に吸入して圧縮し、圧縮された冷媒は、密閉容器103内に吐出され、電動要素102を通過して密閉容器103の上部に固定された吐出管14から外部(冷凍サイクルの高圧側)に吐出される。なお、密閉容器103内が高圧となる高圧タイプにて説明したが、ベーン型圧縮機200は、密閉容器103内が高圧となる高圧タイプであっても、密閉容器103内が低圧となる低圧タイプであっても構わない。   The compression element 101 sucks and compresses low-pressure refrigerant from a suction pipe (not shown) into the compression chamber, and the compressed refrigerant is discharged into the sealed container 103 and passes through the electric element 102 to be sealed. Is discharged to the outside (high pressure side of the refrigeration cycle) from a discharge pipe 14 fixed to the top of the refrigeration. Although the high-pressure type in which the inside of the hermetic container 103 has a high pressure has been described, the vane compressor 200 is a low-pressure type in which the inside of the hermetic container 103 has a low pressure even though the inside of the hermetic container 103 has a high pressure. It does not matter.

本実施の形態は、圧縮要素101に特徴があるので、以下、圧縮要素101について詳細に説明する。図1においても、圧縮要素101を構成する各部品に符号を付しているが、図2の分解斜視図の方が解りやすいので、主に図2を参照しながら、補足として図1および図3にて説明する。図2は実施の形態1を示す図で、ベーン型圧縮機の圧縮要素101の分解斜視図である。図3は図1のZ−Z’面にて切断した圧縮要素101の横断面図(上面図)である。図3の()内の符号は上面の部品に隠れた部品の符号である。   Since the present embodiment is characterized by the compression element 101, the compression element 101 will be described in detail below. Also in FIG. 1, reference numerals are attached to the components constituting the compression element 101. However, the exploded perspective view of FIG. 2 is easier to understand, so that FIG. 1 and FIG. 3 will be described. FIG. 2 is a diagram showing the first embodiment, and is an exploded perspective view of the compression element 101 of the vane compressor. FIG. 3 is a cross-sectional view (top view) of the compression element 101 cut along the Z-Z ′ plane of FIG. 1. Reference numerals in parentheses in FIG. 3 are reference numerals of parts hidden behind the upper part.

図2に示すように、圧縮要素101は以下に示す要素を有する。
(1)シリンダ1:全体形状がほぼ円筒状で、軸方向の両端部が開口した内部空間すなわちシリンダ室1aを有する。また、シリンダ室1aの内周面1bには吸入ポート1cが開口されており、吸入ポート1cは密閉容器103の外部の冷媒回路と接続される吸入管と接続される。同様に、内周面1bには後述する吐出ポート2cにつながる吐出流路1dが設けられており、吐出ポート2cとシリンダ室1aとを連通させる;
(2)フレーム2:断面がほぼT字状で、シリンダ1に接する部分がほぼ円板状であり、シリンダ1の一方の開口部(図2では上側)を閉塞する。フレーム2のシリンダ1側端面には、シリンダ室1aの中心軸線と同心で、かつシリンダ室1aの内径より小さい内径のほぼ円筒状の凹部2a(図1にのみ図示)が設けられている。凹部2aはシリンダ室1a側に開口しており、後述するベーンアライナ部5b、6bが嵌入し、凹部2aの内周面に押圧される。また、シリンダ1に接する側と反対側にはほぼ円筒状の軸受部2bが設けられ、軸受部2bの内部空間は凹部2aに連通している。後述するロータシャフト4の回転軸部4bが挿入され回転可能に保持する。なお、軸受部2bの中心軸線は、シリンダ室1aの中心軸線に対して偏心した位置に設けられており、シリンダ室1aの中心軸線に対してロータシャフト4の回転軸部4bは偏心した中心軸線上で回転運動を行う。また、フレーム2には、シリンダ1側端面から軸受部2b側に連通する吐出ポート2cが設けられている;
(3)シリンダヘッド3:断面がほぼT字状で、シリンダ1に接する部分がほぼ円板状であり、シリンダ1の開口部のうちフレーム2にて閉塞される側と反対側の開口部(図2では下側)を閉塞する。シリンダヘッド3のシリンダ1側端面には、シリンダ1の中心軸線と同心で、かつシリンダ室1aの内径より小さい内径の円筒状の凹部3aが設けられている。凹部3aは、シリンダ室1a側に開口しており、後述するベーンアライナ部5c、6cが嵌入し、凹部2aの内周面に押圧される。また、シリンダ1と接する側と反対側にはほぼ円筒状の軸受部3bが設けられており、軸受部3bの内部空間は凹部3aに連通しており、後述するロータシャフト4の回転軸部4cが挿入され回転可能に保持する。なお、軸受部3bの中心軸線は、シリンダ室1aの中心軸線に対して偏心した位置に設けられており、シリンダ室1aの中心軸線に対してロータシャフト4の回転軸部4cは偏心した中心軸線上で回転運動を行う;
(4)ロータシャフト4:シリンダ1内でシリンダ室1aのとは偏心した中心軸線上で回転運動を行うロータ部4a、及びロータ部4aの中心軸線の上下に設けられた回転軸部4b,4cが一体となった構造である。ロータ部4aには、ロータ部4aの軸方向に垂直な断面がほぼ円形でロータ部4aの軸方向に貫通するブッシュ保持部4d、4e及びベーン逃がし部4f、4gが設けられている。ブッシュ保持部4dはロータ部4aの外周側に設けられ、ベーン逃がし部4fはブッシュ保持部4dのロータ部4aの中心軸線側にブッシュ保持部4dと径方向に連通するように設けられている。同様に、ブッシュ保持部4eはロータ部4aの外周側に設けられ、ベーン逃がし部4gはブッシュ保持部4eのロータ部4aの中心軸線側にブッシュ保持部4eと径方向に連通するように設けられている。なお、ブッシュ保持部4d、4eはロータ部4aの外周面4kに開口されている。また、ロータシャフト4の回転軸部4bには、後述するベーンアライナ部5b、6bと軸方向にて重なる位置、すなわち、ベーンアライナ部5、6bが周囲を周回する箇所にベーンアライナ部の逃がし部が設けられている。この例で、逃がし部は回転軸部より径を細くした細径部4hにて形成されている。同様に、ロータシャフト4の回転軸部4cにも、後述するベーンアライナ部5c、6cと軸方向にて重なる位置、すなわち、ベーンアライナ部5c、6cが周囲を周回する箇所にベーンアライナ部の逃がし部が設けられている。この例で、逃がし部は回転軸部より径を細くした細径部4j(図1にのみ図示)にて形成されている;
(5)ベーン5、6:ベーンは少なくとも1個以上ロータ部4aに設けられており、ここでは第1のベーン5と第2のベーン6の2個設けられた例にて説明する。ベーン5は、ほぼ直方体形状の板状のベーン部5aと、ベーン部5aの端面に設けられた部分リング形状すなわち円弧形状のベーンアライナ部5b、5cから構成されている。ベーン部5aは、板状の長手方向がロータ部4aの径方向となるようにロータ部4aに取り付けられた状態で、ロータ部4aの中心側と反対側であるシリンダ内周面1b側のベーン先端部5dと、ロータ部4aの中心軸線側のベーン背面部5eと、ロータ部4aの軸方向、フレーム2側の側面部5fと、ロータ部4aの軸方向、シリンダヘッド3側の側面部5gと、ロータ部4aの円周方向の側面部5h、5jとで構成されている。ベーン部5aの軸方向の側面部5fのベーン背面部5e側にはベーンアライナ部5bが設けられている。同様にベーン部5aの軸方向の側面部5gのベーン背面部5e側にはベーンアライナ部5cが設けられている。なお、ベーン部5aはベーンアライナ部5b、5cのほぼ中央部で、かつ、ベーン部5aの長手方向がベーンアライナ部5b、5cの円弧形状の外周面と直交する方向すなわち法線方向となり、ベーン先端部5dがベーンアライナ部5b、5cの円弧の中心と反対方向すなわち外側に向けられ設けられる。同様に、ベーン6は、ほぼ四角形形状で板状のベーン部6aと、ベーン部6aの端面に設けられた部分リング形状すなわち円弧形状のベーンアライナ部6b、6cから構成されている。ベーン部6aは、板状の長手方向がロータ部4aの径方向となるようにロータ部4aに取り付けられた状態で、ロータ部4aの中心側と反対側であるシリンダ内周面1b側のベーン先端部6dと、ロータ部4aの中心軸線側のベーン背面部6eと、ロータ部4aの軸方向、フレーム2側の側面部6fと、ロータ部4aの軸方向、シリンダヘッド3側の側面部6gと、ロータ部4aの円周方向の側面部6h、6jとで構成されている。ベーン部6aの軸方向の側面部6fのベーン背面部6e側にはベーンアライナ部6bが設けられている。同様にベーン部6aの軸方向の側面部6gのベーン背面部6e側にはベーンアライナ部6cが設けられている。なお、ベーン部6aはベーンアライナ部6b、6cのほぼ中央部で、かつ、ベーン部6aの長手方向がベーンアライナ部6b、6cの円弧形状の外周面と直交する方向すなわち法線方向となり、ベーン先端部6dがベーンアライナ部6b、6cの円弧の中心と反対方向すなわち外側に向けられ設けられる。ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの外径すなわちロータ部4aの中心軸線側からベーンアライナ部5b、5c、6b、6cのベーン先端部5d、6d側の面までの半径は、フレーム2やシリンダヘッド3に形成された凹部2a、3aの内径とほぼ同じの半径にて構成され、ベーンアライナ部5b、6bは凹部2aに、ベーンアライナ部5c、6cは凹部3aに回動可能に嵌入される。また、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの内径側はロータシャフト4に最近接する回転位相において、回転軸部4b,4cの外径よりも内側となり、細径部4h、4jには接触しないように構成される。なお、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの軸方向の寸法すなわち高さはロータシャフト4の細径部4h、4jの軸方向の寸法すなわち高さと同じである。また、ベーン部5a、6aのシリンダ内周面1b側に位置するベーン先端部5d、6dは外側に円弧形状に形成され、その円弧形状の半径はシリンダ内周面1bの半径とほぼ同等に構成されている。なお、ベーンが1個で構成される場合のベーンアライナ部は、凹部2a、3aの内径とほぼ同じの半径のリング形状であっても構わない;
(6)ブッシュ7、8:本実施例ではベーン5,6に対し各1対使用されており、第1のベーン5に対応する第1のブッシュを7、第2のベーン6に対応する第2のブッシュを8とする。ほぼ半円柱状であり一対で構成され、ロータ部4aのブッシュ保持部4d、4eに、ほぼ半円柱状の一対のブッシュ7、8は嵌入される。嵌入された一対のブッシュ7に挟持されるようにベーン5のベーン部5aが保持される。同様に、嵌入された一対のブッシュ8に挟持されるようにベーン6のベーン部6aが保持される。さらに、ベーン部5aはブッシュ保持部4dからベーン逃がし部4fに移動することにより、ロータ部4aのほぼ径方向に移動される。同様に、ベーン部6aはブッシュ保持部4eからベーン逃がし部4gに移動することにより、ロータ部4aのほぼ径方向に移動される。すなわち、ブッシュ7、8の内側にベーン5,6の夫々のベーン部5a,6aがロータ部4aに対してロータ部4aの円周方向に回動自在かつロータ部4aのほぼ径方向に移動可能に保持される。なお、ブッシュ保持部4d、4e及びベーン逃がし部4f、4gに挿入され保持されるベーン5、6のベーン部5a、6aはロータ部4aのブッシュ保持部4d、4eに設けられたロータ部外周面4kの開口部からシリンダ内周面1bに向かってベーン先端部5d、6dが移動し、シリンダ内周面1bとロータ部外周面4kで形成される空間をベーン部5a、6aの長手方向にて仕切り、シリンダ内に複数の作動室すなわち吸入室あるいは圧縮室を形成する;
As shown in FIG. 2, the compression element 101 has the following elements.
(1) Cylinder 1: The overall shape is substantially cylindrical, and has an internal space that is open at both ends in the axial direction, that is, a cylinder chamber 1a. A suction port 1c is opened on the inner peripheral surface 1b of the cylinder chamber 1a, and the suction port 1c is connected to a suction pipe connected to a refrigerant circuit outside the sealed container 103. Similarly, a discharge flow path 1d connected to a discharge port 2c described later is provided on the inner peripheral surface 1b, and the discharge port 2c and the cylinder chamber 1a communicate with each other;
(2) Frame 2: The cross section is substantially T-shaped, the portion in contact with the cylinder 1 is substantially disk-shaped, and closes one opening (upper side in FIG. 2) of the cylinder 1. The end face of the frame 2 on the cylinder 1 side is provided with a substantially cylindrical recess 2a (shown only in FIG. 1) concentric with the central axis of the cylinder chamber 1a and having an inner diameter smaller than the inner diameter of the cylinder chamber 1a. The recess 2a is open to the cylinder chamber 1a side, and vane aligner portions 5b and 6b, which will be described later, are fitted therein and pressed against the inner peripheral surface of the recess 2a. Moreover, a substantially cylindrical bearing portion 2b is provided on the side opposite to the side in contact with the cylinder 1, and the internal space of the bearing portion 2b communicates with the recess 2a. A rotating shaft 4b of the rotor shaft 4 to be described later is inserted and held rotatably. The central axis of the bearing 2b is provided at a position that is eccentric with respect to the central axis of the cylinder chamber 1a, and the rotary shaft 4b of the rotor shaft 4 is eccentric with respect to the central axis of the cylinder chamber 1a. Perform a rotational movement on the line. Further, the frame 2 is provided with a discharge port 2c that communicates from the end surface on the cylinder 1 side to the bearing portion 2b side;
(3) Cylinder head 3: The cross section is substantially T-shaped, the portion in contact with the cylinder 1 is substantially disk-shaped, and the opening of the cylinder 1 opposite to the side closed by the frame 2 ( The lower side in FIG. 2 is closed. A cylindrical recess 3a having an inner diameter smaller than the inner diameter of the cylinder chamber 1a is provided on the cylinder 1 side end surface of the cylinder head 3 and is concentric with the central axis of the cylinder 1. The recessed part 3a is opened to the cylinder chamber 1a side, and vane aligner parts 5c and 6c described later are fitted into the recessed part 3a and pressed against the inner peripheral surface of the recessed part 2a. Further, a substantially cylindrical bearing portion 3b is provided on the side opposite to the side in contact with the cylinder 1, and the inner space of the bearing portion 3b communicates with the recess 3a, and a rotating shaft portion 4c of the rotor shaft 4 to be described later. Is inserted and held rotatably. The central axis of the bearing portion 3b is provided at a position eccentric with respect to the central axis of the cylinder chamber 1a, and the rotary shaft 4c of the rotor shaft 4 is eccentric with respect to the central axis of the cylinder chamber 1a. Perform rotational movement on the line;
(4) Rotor shaft 4: Rotor portion 4a that performs rotational motion on a central axis that is eccentric from cylinder chamber 1a in cylinder 1, and rotary shaft portions 4b and 4c that are provided above and below the central axis of rotor portion 4a. Is a united structure. The rotor portion 4a is provided with bush holding portions 4d and 4e and vane relief portions 4f and 4g that are substantially circular in cross section perpendicular to the axial direction of the rotor portion 4a and penetrate in the axial direction of the rotor portion 4a. The bush holding portion 4d is provided on the outer peripheral side of the rotor portion 4a, and the vane escape portion 4f is provided on the central axis side of the rotor portion 4a of the bush holding portion 4d so as to communicate with the bush holding portion 4d in the radial direction. Similarly, the bush holding portion 4e is provided on the outer peripheral side of the rotor portion 4a, and the vane relief portion 4g is provided on the central axis side of the rotor portion 4a of the bush holding portion 4e so as to communicate with the bush holding portion 4e in the radial direction. ing. The bush holding portions 4d and 4e are opened on the outer peripheral surface 4k of the rotor portion 4a. Further, the rotating shaft portion 4b of the rotor shaft 4 has a vane aligner portion relief portion at a position overlapping with vane aligner portions 5b and 6b, which will be described later, in an axial direction, that is, where the vane aligner portions 5 and 6b go around. Is provided. In this example, the relief portion is formed by a narrow diameter portion 4h having a diameter smaller than that of the rotating shaft portion. Similarly, the rotating shaft portion 4c of the rotor shaft 4 also escapes the vane aligner portion at a position where it overlaps with vane aligner portions 5c, 6c, which will be described later, that is, where the vane aligner portions 5c, 6c go around. Is provided. In this example, the relief part is formed by a narrow diameter part 4j (shown only in FIG. 1) whose diameter is smaller than that of the rotating shaft part;
(5) Vane 5, 6: At least one or more vanes are provided in the rotor portion 4a. Here, an example in which two vanes, the first vane 5 and the second vane 6, are provided will be described. The vane 5 includes a plate-like vane portion 5a having a substantially rectangular parallelepiped shape and vane aligner portions 5b and 5c having a partial ring shape, that is, an arc shape, provided on an end surface of the vane portion 5a. The vane portion 5a is attached to the rotor portion 4a so that the plate-like longitudinal direction is the radial direction of the rotor portion 4a, and the vane on the cylinder inner peripheral surface 1b side opposite to the center side of the rotor portion 4a. 5 d of front-end | tip parts, the vane back surface part 5e by the side of the central axis of the rotor part 4a, the axial direction of the rotor part 4a, the side part 5f by the side of the frame 2, the axial direction of the rotor part 4a, and the side part 5g by the side of the cylinder head 3 And side portions 5h and 5j in the circumferential direction of the rotor portion 4a. A vane aligner portion 5b is provided on the vane back surface portion 5e side of the side surface portion 5f in the axial direction of the vane portion 5a. Similarly, a vane aligner portion 5c is provided on the vane back surface portion 5e side of the side surface portion 5g in the axial direction of the vane portion 5a. The vane portion 5a is substantially the central portion of the vane aligner portions 5b and 5c, and the longitudinal direction of the vane portion 5a is perpendicular to the arc-shaped outer peripheral surface of the vane aligner portions 5b and 5c, that is, the normal direction. The tip 5d is provided so as to be directed in the opposite direction to the center of the arc of the vane aligner 5b, 5c, that is, outward. Similarly, the vane 6 is composed of a substantially rectangular plate-like vane portion 6a and partial ring-shaped, that is, arc-shaped vane aligner portions 6b and 6c provided on the end face of the vane portion 6a. The vane portion 6a is attached to the rotor portion 4a so that the plate-like longitudinal direction is the radial direction of the rotor portion 4a, and the vane on the cylinder inner peripheral surface 1b side opposite to the center side of the rotor portion 4a. 6 d of tip part, vane back part 6e by the side of the central axis of rotor part 4a, axial direction of rotor part 4a, side part 6f by the side of frame 2, axial direction of rotor part 4a, side part 6g by the side of cylinder head 3 And side portions 6h, 6j in the circumferential direction of the rotor portion 4a. A vane aligner portion 6b is provided on the vane back surface portion 6e side of the side surface portion 6f in the axial direction of the vane portion 6a. Similarly, a vane aligner portion 6c is provided on the vane back surface portion 6e side of the side surface portion 6g in the axial direction of the vane portion 6a. The vane portion 6a is substantially the central portion of the vane aligner portions 6b and 6c, and the longitudinal direction of the vane portion 6a is a direction orthogonal to the arcuate outer peripheral surface of the vane aligner portions 6b and 6c, that is, a normal direction. The front end portion 6d is provided so as to be directed in the opposite direction to the center of the arc of the vane aligner portions 6b and 6c, that is, outward. The outer diameter of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c, that is, the radius from the central axis side of the rotor portion 4a to the vane tip portions 5d, 6d side of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c is The recesses 2a and 3a formed in the cylinder head 3 are configured to have substantially the same radius as the inner diameter, and the vane aligner portions 5b and 6b are rotatably fitted in the recess 2a, and the vane aligner portions 5c and 6c are rotatably fitted in the recess 3a. The Further, the inner diameter side of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c is inside the outer diameter of the rotating shaft portions 4b, 4c in the rotational phase closest to the rotor shaft 4, and does not contact the small diameter portions 4h, 4j. Configured as follows. It should be noted that the axial dimension or height of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b and 6c is the same as the axial dimension or height of the small diameter portions 4h and 4j of the rotor shaft 4. The vane tip portions 5d and 6d located on the cylinder inner peripheral surface 1b side of the vane portions 5a and 6a are formed in an arc shape on the outer side, and the radius of the arc shape is substantially equal to the radius of the cylinder inner peripheral surface 1b. Has been. In addition, the vane aligner portion in the case of a single vane may have a ring shape having substantially the same radius as the inner diameter of the recesses 2a and 3a;
(6) Bushings 7 and 8: In this embodiment, one pair is used for each of the vanes 5 and 6, and the first bushing corresponding to the first vane 5 is 7 and the second vane 6 corresponds to the second vane 6. The bush of 2 is 8. The substantially semi-cylindrical shape is configured as a pair, and the substantially semi-cylindrical bushes 7 and 8 are fitted into the bush holding portions 4d and 4e of the rotor portion 4a. The vane portion 5a of the vane 5 is held so as to be sandwiched between the pair of inserted bushes 7. Similarly, the vane portion 6a of the vane 6 is held so as to be held between the pair of inserted bushes 8. Further, the vane portion 5a is moved in the radial direction of the rotor portion 4a by moving from the bush holding portion 4d to the vane relief portion 4f. Similarly, the vane part 6a is moved in the radial direction of the rotor part 4a by moving from the bush holding part 4e to the vane relief part 4g. That is, the vanes 5a and 6a of the vanes 5 and 6 can be rotated in the circumferential direction of the rotor 4a with respect to the rotor 4a and can move substantially in the radial direction of the rotor 4a inside the bushes 7 and 8. Retained. The vane portions 5a and 6a of the vanes 5 and 6 inserted and held in the bush holding portions 4d and 4e and the vane relief portions 4f and 4g are outer peripheral surfaces of the rotor portion provided in the bush holding portions 4d and 4e of the rotor portion 4a. The vane tip portions 5d and 6d move from the 4k opening toward the cylinder inner peripheral surface 1b, and a space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k is formed in the longitudinal direction of the vane portions 5a and 6a. A plurality of working chambers or suction chambers or compression chambers are formed in the partition and cylinder;

次に動作について説明する。ロータシャフト4の回転軸部4bが電動要素102等(エンジン駆動の場合は、エンジン)の駆動部からの回転動力を受け、ロータ部4aは、シリンダ1内で回転運動する。ロータ部4aの回転運動に伴い、ロータ部4aの外周付近に配置されたブッシュ保持部4d、4eは、ロータシャフト4を中心軸線とした円周上を周回する。ブッシュ保持部4d、4eにはそれぞれ一対のブッシュ7、8が保持され、そのブッシュ7、8間にベーン5,6のベーン部5a、6aがそれぞれロータ部4aの円周方向に回動可能に保持されている。すなわち、ブッシュ保持部4d、4eとブッシュ7、8によって、ロータ部4aのベーン5、6の保持部が構成され、ベーン5、6はロータ部4aの保持部とともにロータ部4aの円周方向に移動しロータシャフト4の周囲を周回する。   Next, the operation will be described. The rotating shaft portion 4b of the rotor shaft 4 receives rotational power from the driving portion of the electric element 102 or the like (engine in the case of engine driving), and the rotor portion 4a rotates in the cylinder 1. With the rotational movement of the rotor part 4a, the bush holding parts 4d and 4e arranged near the outer periphery of the rotor part 4a circulate on the circumference with the rotor shaft 4 as the central axis. A pair of bushes 7 and 8 are held by the bush holding portions 4d and 4e, respectively, and the vane portions 5a and 6a of the vanes 5 and 6 are rotatable between the bushes 7 and 8 in the circumferential direction of the rotor portion 4a. Is retained. In other words, the bush holding portions 4d and 4e and the bushes 7 and 8 form the holding portions for the vanes 5 and 6 of the rotor portion 4a, and the vanes 5 and 6 together with the holding portions for the rotor portion 4a are arranged in the circumferential direction of the rotor portion 4a. It moves and goes around the rotor shaft 4.

一方、ベーン5、6のベーン部5a、6aは、ロータ部4aの保持部にロータ部4aのほぼ径方向にも移動可能に保持されている。それに対して、ベーン部5a、6aの軸方向に設けられたベーンアライナ部5b、5c、6b、6cは、フレーム2及びシリンダヘッド3のシリンダ1と接する側に形成された凹部2a、3aに回転可能に嵌入され、ベーン5,6のロータ部4aの径方向への移動を規制している。ロータ部4aが回転すると、ロータ部4aの回転に伴う遠心力や、ベーン背面部5e、6e側とベーン先端部5d、6d側との圧力差、具体的には凹部2a、3aとロータ部4aとで形成される空間に進入する冷媒の圧力とシリンダ内周面1bとロータ部外周面4kとで形成される空間内の冷媒圧力の圧力差によって、ロータ部4aの保持部をシリンダ内周面1bに向かって径方向に移動する。このとき、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cは、その外周面すなわちベーン先端部5d、6d側の側面が凹部2a、3aの内周面2d、3dに押圧され、ベーン5、6がシリンダ内周面1b側に移動する量を制限する。このベーンアライナ部5b、5c、6b、6cと凹部2a、3aによって、ベーン5、6は、必要以上にシリンダ内周面1b側に移動してシリンダ内周面1bと接触することなく、ベーン先端部5d、6dとシリンダ内周面1bとの間に微小な隙間を形成することができる。   On the other hand, the vane portions 5a and 6a of the vanes 5 and 6 are held by the holding portion of the rotor portion 4a so as to be movable in the almost radial direction of the rotor portion 4a. On the other hand, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c provided in the axial direction of the vane portions 5a, 6a are rotated by the recesses 2a, 3a formed on the side of the frame 2 and the cylinder head 3 in contact with the cylinder 1. It is inserted so as to restrict the movement of the vanes 5 and 6 in the radial direction of the rotor portion 4a. When the rotor portion 4a rotates, the centrifugal force accompanying the rotation of the rotor portion 4a, the pressure difference between the vane back surface portions 5e, 6e side and the vane tip portions 5d, 6d side, specifically, the recesses 2a, 3a and the rotor portion 4a. And the pressure difference between the refrigerant entering the space formed by the cylinder and the pressure difference between the refrigerant pressure in the space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k. It moves in the radial direction toward 1b. At this time, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c are pressed against the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a by the outer peripheral surfaces thereof, that is, the side surfaces on the vane tip portions 5d and 6d side. The amount of movement toward the inner peripheral surface 1b is limited. The vane aligners 5b, 5c, 6b, and 6c and the recesses 2a and 3a allow the vanes 5 and 6 to move toward the cylinder inner peripheral surface 1b more than necessary, without contacting the cylinder inner peripheral surface 1b. A minute gap can be formed between the portions 5d and 6d and the cylinder inner peripheral surface 1b.

次に、ロータ部4aが回転すると、ベーン5、6とともにベーン5、6に設けられたベーンアライナ部5b、5c、6b、6cも凹部2a、3aの内周面2d、3dに押圧された状態で凹部2a、3aの円周方向に移動する。ベーン5、6のベーン部5a、6aは、その長手方向がベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの円弧形状の外周面と直交する方向すなわち法線方向となり、ベーン先端部5d、6dがベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの円弧の中心と反対側すなわち外側に向けられ設けられている。したがって、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cが凹部2a、3aの内周面2d、3dに押圧された状態ではベーン部5a、6aの長手方向は凹部2a、3aの径方向すなわちシリンダ室1aの径方向を向いている。そして、ベーン部5a、6aの長手方向にてシリンダ内周面1bとロータ部外周面4kで形成される空間を仕切り圧縮室と吸入室を形成する。
一方、ロータ部4aの中心軸線Cとシリンダ室1aの中心軸線Bとは偏心した位置に設けられているので、ロータ部4aの径方向とシリンダ室1aの径方向、すなわちロータ部外周面4kの法線方向とシリンダ内周面1bの法線方向は異なる。ベーン部5a、6aがロータ部4aの保持部を移動してシリンダ内周面1bとロータ部外周面4kで形成される空間を仕切る場合、ベーン部5a、6aの長手方向はロータ部4aの径方向に移動することになり、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cと凹部2a、3aの内周面2d、3dが規制しようとするシリンダ室1aの径方向に干渉することになる。それに対して、ロータ部4aにてベーン部5a、6aを保持しているブッシュ7、8がブッシュ保持部4d、4e内で回動してベーン部5a、6aの長手方向をロータ部4aの保持部を移動する方向からシリンダ内周面1bの法線方向に変える。これによって、ベーン部5a、6aがロータ部4aの保持部を移動する方向とシリンダ内周面1bとロータ部外周面4kで形成される空間を仕切るベーン部5a、6aの長手方向とが干渉することはなくなる。
これによって、ベーン5、6は、ベーン部5a、6aの長手方向がシリンダ内周面1bの法線方向とほぼ一致する状態にてシリンダ内周面1bとロータ部外周面4kで形成される空間を仕切り、シリンダ室1a内をシリンダ室1aの円周方向に移動することができる。
Next, when the rotor portion 4a rotates, the vane aligners 5b, 5c, 6b, and 6c provided on the vanes 5 and 6 together with the vanes 5 and 6 are also pressed against the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a. To move in the circumferential direction of the recesses 2a, 3a. The vane portions 5a and 6a of the vanes 5 and 6 have a longitudinal direction that is perpendicular to the arc-shaped outer peripheral surface of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c, that is, a normal direction, and the vane tip portions 5d and 6d have vanes. The aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c are provided so as to face away from the center of the arc, that is, toward the outside. Therefore, when the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c are pressed against the inner peripheral surfaces 2d, 3d of the recesses 2a, 3a, the longitudinal direction of the vane portions 5a, 6a is the radial direction of the recesses 2a, 3a, that is, the cylinder chamber 1a. Facing the radial direction. A space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k is partitioned in the longitudinal direction of the vane portions 5a and 6a to form a compression chamber and a suction chamber.
On the other hand, since the central axis C of the rotor portion 4a and the central axis B of the cylinder chamber 1a are provided at eccentric positions, the radial direction of the rotor portion 4a and the radial direction of the cylinder chamber 1a, that is, the rotor portion outer peripheral surface 4k. The normal direction and the normal direction of the cylinder inner peripheral surface 1b are different. When the vane portions 5a and 6a move the holding portion of the rotor portion 4a to partition the space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k, the longitudinal direction of the vane portions 5a and 6a is the diameter of the rotor portion 4a. The vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c and the inner peripheral surfaces 2d, 3d of the recesses 2a, 3a interfere with the radial direction of the cylinder chamber 1a to be regulated. On the other hand, the bushes 7 and 8 holding the vane portions 5a and 6a in the rotor portion 4a are rotated in the bush holding portions 4d and 4e so that the longitudinal direction of the vane portions 5a and 6a is held by the rotor portion 4a. The direction is changed from the moving direction to the normal direction of the cylinder inner peripheral surface 1b. Thereby, the direction in which the vane portions 5a and 6a move the holding portion of the rotor portion 4a interferes with the longitudinal direction of the vane portions 5a and 6a that partition the space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k. Things will disappear.
Thus, the vanes 5 and 6 are spaces formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k in a state where the longitudinal direction of the vane portions 5a and 6a substantially coincides with the normal direction of the cylinder inner peripheral surface 1b. And can move in the circumferential direction of the cylinder chamber 1a in the cylinder chamber 1a.

一方、凹部2a、3a内には、シリンダ室1aの中心軸線Bとは偏心した位置に回転軸部4b、4cが配置されている。しかし、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cは円弧形状すなわち回転の中心側を空間とする形状に構成としているので、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cは、回転軸部4b、4cに接触することなく、その周囲を回転するように構成されている。   On the other hand, in the recesses 2a and 3a, rotating shaft portions 4b and 4c are disposed at positions eccentric from the central axis B of the cylinder chamber 1a. However, since the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c are configured to have a circular arc shape, that is, a shape having a space at the center of rotation, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c are connected to the rotating shaft portions 4b and 4c. It is configured to rotate around it without contact.

なお、ベーン先端部5d、6dをシリンダ内周面1bに沿ってスムーズに移動させるためにも、凹部2a、3aの内周面はシリンダ内周面1bと同心の円筒状に構成するとともに、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cも凹部2a、3aの内周面と同じ径の円弧形状とし、凹部2a、3aの内周面すなわちシリンダ室1aの中心軸線Bの同心の円周上を移動できるようにしている。   In order to smoothly move the vane tip portions 5d and 6d along the cylinder inner peripheral surface 1b, the inner peripheral surfaces of the recesses 2a and 3a are formed in a cylindrical shape concentric with the cylinder inner peripheral surface 1b. The aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c also have an arc shape having the same diameter as the inner peripheral surfaces of the concave portions 2a and 3a, and move on the inner peripheral surfaces of the concave portions 2a and 3a, that is, on the concentric circumference of the central axis B of the cylinder chamber 1a. I can do it.

なお、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cは凹部2a、3aの内周面に押圧されて回転方向に摺動する。しかしながら、回転軸部4b、4cすなわちロータ部4aの回転の中心軸線Cとシリンダ室1aの中心軸線Bとは偏心した位置あることから、ベーンが複数ある場合は、ロータ部4aの保持部に常に同じ方向を向きすなわちベーン同士が周方向において等間隔に保持されず、ベーン同士が周方向に近づいたり遠のいたりする。したがって、例えば、ベーンが2枚の場合、ベーンアライナ部を凹部の半周の円弧とすると、ロータ部4aの回転にともない、ベーンアライナ部同士が周方向にて衝突し、ベーン部がシリンダ内周面1bの法線方向を向かず、ベーン先端部5d、6dをシリンダ内周面1bに沿って、移動できない。そこで、ベーンアライナ部同士が衝突しない周方向の長さとしている。例えば、本願のようなベーンが2枚の場合は、凹部2a、3aの内周面の半周より短く設けてある。なお、ベーンアライナ部をどれだけ短くするかは偏心量によって決まる。
一方、ベーンが凹部2a、3aの内周面に押圧されて、押し出されるロータ部外周面4kから押し出される量と方向を規制していることに対し、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cが短くなりすぎると、その力をベーンアライナ部全体に分散させることができず、破損する。すなわち、ベーンアライナ部全体5b、5c、6b、6cに押圧する力を分散させるためにも、できるだけ広い面積で力を受けることが望ましく、ベーンアライナ部を周方向にできるだけ長くし、さらにベーンアライナ部全体が凹部2a、3aの内周面に当接するように構成する。これにより、ベーンアライナ部が押圧する力を分散させながら、ベーンが押し出される量と方向を規制されるとともに、複数のベーンが干渉することなく、凹部2a、3aの内周面に押圧して回転方向に摺動することができる。なお、ベーンアライナ部が凹部2a、3aの内周面に広く当接することによって、そこに供給される潤滑油の油膜の形成も良好となる。
以上のブッシュ保持部4d、4e、ブッシュ7、8、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6c、フレーム2の凹部2a、シリンダヘッド3の凹部3aの構成により、ベーン部5a、6aの長手方向がシリンダ内周面1bの法線方向すなわちシリンダ内周面1bからシリンダの中心軸線の方向に向きが規制されシリンダ内周面1bとロータ部外周面4kで形成される空間を仕切ると同時に、ベーン先端部5d,6dはシリンダ内周面1bと数μm程度の微小な隙間を形成しながら、シリンダ内周面1bと接触せずにシリンダ内周面1bに沿って移動する。なお、この微小な隙間は密閉容器103の底部から圧縮要素101に供給される冷凍機油によってシールされる。
なお、凹部2a、3aの内径はロータの外径より小径であるが、その凹部2a、3aの内径の範囲にはロータシャフト4の中心軸線を含む。
The vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c are pressed against the inner peripheral surfaces of the recesses 2a, 3a and slide in the rotational direction. However, since the rotation axis parts 4b and 4c, that is, the rotation center axis C of the rotor part 4a and the center axis B of the cylinder chamber 1a are in an eccentric position, when there are a plurality of vanes, the holding part of the rotor part 4a is always The vanes face in the same direction, that is, the vanes are not held at regular intervals in the circumferential direction, and the vanes approach or distant in the circumferential direction. Therefore, for example, when there are two vanes, if the vane aligner portion is a semicircular arc of the recess, the vane aligner portions collide with each other in the circumferential direction as the rotor portion 4a rotates, and the vane portion is the cylinder inner circumferential surface. The vane tip portions 5d and 6d cannot move along the cylinder inner peripheral surface 1b without facing the normal direction of 1b. Therefore, the length in the circumferential direction is such that the vane aligner portions do not collide with each other. For example, when there are two vanes as in the present application, they are shorter than the half circumference of the inner peripheral surface of the recesses 2a and 3a. Note that how much the vane aligner portion is shortened is determined by the amount of eccentricity.
On the other hand, the vane is pressed by the inner peripheral surfaces of the recesses 2a and 3a to regulate the amount and direction of the extruded rotor portion outer surface 4k, whereas the vane aligner portions 5b, 5c, 6b and 6c If the length is too short, the force cannot be distributed over the entire vane aligner section, resulting in damage. That is, in order to disperse the pressing force on the entire vane aligner portion 5b, 5c, 6b, 6c, it is desirable to receive the force in as wide an area as possible, make the vane aligner portion as long as possible in the circumferential direction, and further the vane aligner portion. The entirety is configured to abut against the inner peripheral surfaces of the recesses 2a and 3a. As a result, while the force that the vane aligner portion presses is dispersed, the amount and direction in which the vane is pushed out are regulated, and the plurality of vanes are pushed against the inner peripheral surface of the recesses 2a and 3a and rotate without interference. Can slide in the direction. In addition, when the vane aligner portion is in wide contact with the inner peripheral surfaces of the recesses 2a and 3a, the formation of the oil film of the lubricating oil supplied thereto is also improved.
Due to the configuration of the bush holding portions 4d and 4e, the bushes 7 and 8, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b and 6c, the concave portion 2a of the frame 2, and the concave portion 3a of the cylinder head 3, the longitudinal direction of the vane portions 5a and 6a is determined. The direction of the normal to the cylinder inner peripheral surface 1b, that is, the direction from the cylinder inner peripheral surface 1b to the direction of the central axis of the cylinder is regulated, and the space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k is partitioned. The portions 5d and 6d move along the cylinder inner peripheral surface 1b without contacting the cylinder inner peripheral surface 1b while forming a minute gap of about several μm with the cylinder inner peripheral surface 1b. The minute gap is sealed with refrigeration oil supplied to the compression element 101 from the bottom of the hermetic container 103.
The inner diameters of the recesses 2a and 3a are smaller than the outer diameter of the rotor, but the inner diameter range of the recesses 2a and 3a includes the central axis of the rotor shaft 4.

ロータシャフト4の回転軸部4b、4cは、図3のようにシリンダ1のシリンダ室1aの中心軸線Bとは偏心した中心軸線C上に配置されているので、ロータ部4aは、ロータ部外周面4kとシリンダ内周面1bとが最近接する最近接部分Aを有するようにシリンダ室1a内に配置され、シリンダ室1aの中心軸線Bとは偏心した中心軸線C上で回転する。なお、最近接部分Aでは、ロータ部外周面4kとシリンダ内周面1bの間には微小な隙間が形成され、ロータ部外周面4kとシリンダ内周面1bは接触せずに回転している。微小な隙間は圧縮要素101に供給される冷凍機油によってシールされている。   Since the rotation shafts 4b and 4c of the rotor shaft 4 are arranged on the center axis C which is eccentric from the center axis B of the cylinder chamber 1a of the cylinder 1 as shown in FIG. It arrange | positions in the cylinder chamber 1a so that it may have the closest part A to which the surface 4k and the cylinder internal peripheral surface 1b adjoin, and it rotates on the central axis C eccentric with the central axis B of the cylinder chamber 1a. In the closest portion A, a minute gap is formed between the rotor outer peripheral surface 4k and the cylinder inner peripheral surface 1b, and the rotor outer peripheral surface 4k and the cylinder inner peripheral surface 1b rotate without contact. . The minute gap is sealed with refrigeration oil supplied to the compression element 101.

図4はベーン型圧縮機の圧縮要素101の上面図で圧縮動作を示す。図4を参照しながら、ロータシャフト4の回転に伴いシリンダ1内に、ロータ部4a及び2枚のベーン部5a、6aにより形成される空間(圧縮室あるいは吸入室)が容積変化する様子を説明する。先ず、図4において、ロータシャフト4のロータ部4aとシリンダ内周面1bとの最近接部分Aに、第1のベーン先端部5dがかかる位相を、「角度0°」と定義する。そして、「角度0°」の状態からロータ部4aが反時計回りに回転した角度を、それぞれ、「角度0°」、「角度45°」、「角度90°」、「角度135°」、「角度180°」、「角度225°」、「角度270°」、「角度315°」として、図4ではベーン5、6の位置を示す。なお、図4の「角度0°」の図に示す矢印Dは、ロータシャフト4の回転方向(図4では反時計方向)であり、他の「角度45°」〜「角度315°」の図では、ロータシャフト4の回転方向を示す矢印は省略している。同様に、シリンダ室1aの中心軸線B、中心軸線Bとは偏心した位置の回転軸部4b、4cの中心軸線Cについても、「角度0°」の図に示し、「角度45°」〜「角度315°」の図では、記号は省略している。
そして、ロータシャフト4の回転にともない、シリンダ1内では「角度0°」の状態から「角度315°」の状態まで順に変化し、「角度315°」の状態のあとは、再び「角度0°」の状態に戻る。また、破線の矢印は、ベーン5、6がロータ部外周面4kからシリンダ内周面1bに向かって押されている方向を示している。
FIG. 4 is a top view of the compression element 101 of the vane compressor and shows the compression operation. With reference to FIG. 4, the state in which the volume (compression chamber or suction chamber) formed by the rotor portion 4 a and the two vane portions 5 a and 6 a changes in volume in the cylinder 1 as the rotor shaft 4 rotates will be described. To do. First, in FIG. 4, the phase at which the first vane tip 5d is applied to the closest portion A between the rotor portion 4a of the rotor shaft 4 and the cylinder inner peripheral surface 1b is defined as “angle 0 °”. Then, the angles at which the rotor portion 4a rotates counterclockwise from the “angle 0 °” state are respectively “angle 0 °”, “angle 45 °”, “angle 90 °”, “angle 135 °”, “ In FIG. 4, the positions of the vanes 5 and 6 are shown as “angle 180 °”, “angle 225 °”, “angle 270 °”, and “angle 315 °”. Note that the arrow D shown in the “angle 0 °” diagram of FIG. 4 is the rotation direction of the rotor shaft 4 (counterclockwise in FIG. 4), and the other “angle 45 °” to “angle 315 °” diagrams. Then, the arrow which shows the rotation direction of the rotor shaft 4 is abbreviate | omitted. Similarly, the central axis B of the cylinder chamber 1a and the central axis C of the rotation shaft portions 4b and 4c at positions eccentric from the central axis B are also shown in the “angle 0 °” diagram, and the “angle 45 °” to “ In the figure of “angle 315 °”, the symbols are omitted.
As the rotor shaft 4 rotates, the cylinder 1 sequentially changes from the “angle 0 °” state to the “angle 315 °” state, and after the “angle 315 °” state, the “angle 0 °” again. The state returns to "". The broken arrows indicate the direction in which the vanes 5 and 6 are pushed from the rotor portion outer peripheral surface 4k toward the cylinder inner peripheral surface 1b.

ロータシャフト4のロータ部外周面4kとシリンダ内周面1bとが最近接している最近接部分A(上死点)の近傍からロータ部4aの回転方向すなわち反時計回り方向に所定の距離離れた位置(例えば、約45°回転した位置)に吸入ポート1cが設けられている。   The rotor portion outer peripheral surface 4k of the rotor shaft 4 and the cylinder inner peripheral surface 1b are separated from each other by a predetermined distance in the rotation direction of the rotor portion 4a, that is, counterclockwise, from the vicinity of the closest portion A (top dead center). A suction port 1c is provided at a position (for example, a position rotated by about 45 °).

また、ロータシャフト4のロータ部4aとシリンダ内周面1bとが最近接している最近接部分Aの近傍からロータ部4aの反回転方向すなわち時計回り方向に所定の距離離れた位置(例えば、約45°回転した位置)に吐出流路1dおよび吐出ポート2cが設けられている。したがって、吸入ポート1cと吐出流路1dおよび吐出ポート2cとは最近接部分Aを挟んだ位置に備えられている。   Further, a position (for example, about a distance from the vicinity of the closest portion A where the rotor portion 4a of the rotor shaft 4 and the cylinder inner peripheral surface 1b are closest to each other in the counter-rotating direction of the rotor portion 4a, that is, the clockwise direction). A discharge flow path 1d and a discharge port 2c are provided at a position rotated by 45 °. Accordingly, the suction port 1c, the discharge flow path 1d, and the discharge port 2c are provided at a position sandwiching the closest portion A.

図4の「角度0°」及び「角度180°」のときは、シリンダ1内すなわちシリンダ室1a内にベーン5および6によって仕切られた内部空間が2箇所形成される。「角度0°」の場合、左側の空間すなわち最近接部分Aからみてロータ部4aの回転方向側(反時計回り方向側)の空間202は吸入工程の途中であり、回転とともに容積が拡大し、シリンダ1に形成された吸入ポート1cより低圧の冷媒ガスを吸入する。右側の空間すなわち最近接部分Aからみてロータ部4aの反回転方向側(時計回り方向側)の空間201は圧縮工程の途中であり、回転とともに容積が縮小し、空間内の冷媒ガスを圧縮する。なお、空間201は吐出ポート2cと連通しているが、吐出ポート2cに設けられた吐出弁(図示せず)によって閉鎖されており、容積の縮小とともに圧縮し続けられる。空間201内の冷媒ガスの圧力が所定の圧力(密閉容器内の圧力)に達すると、吐出弁が開き、空間201内の冷媒ガスは吐出ポート2cを介して空間201から密閉容器103内に吐出される。すなわち、吐出工程となる。なお、空間202のような吸入工程中の空間を吸入室と呼ばれ、空間201のような圧縮工程中の空間を圧縮室と呼ばれる。「角度180°」の場合も、同様に、最近接部分Aからみてロータ部4aの回転方向側の空間203は吸入工程の途中、最近接部分Aからみてロータ部4aの反回転方向側の空間202は圧縮工程の途中である。空間202にも吐出ポート2cが連通しているが吐出弁によって閉鎖されており、空間202内が所定の圧力に達すると、吐出弁が開き、空間202内の冷媒ガスを吐出する動作は同じである。   In the case of “angle 0 °” and “angle 180 °” in FIG. 4, two internal spaces partitioned by the vanes 5 and 6 are formed in the cylinder 1, that is, in the cylinder chamber 1a. In the case of “angle 0 °”, the space 202 on the rotation direction side (counterclockwise direction side) of the rotor portion 4a as viewed from the left side space, that is, the closest portion A is in the middle of the suction process, and the volume increases with rotation, Low-pressure refrigerant gas is sucked from a suction port 1c formed in the cylinder 1. The space 201 on the counter-rotation direction side (clockwise direction side) of the rotor portion 4a when viewed from the right side space, that is, the closest portion A, is in the middle of the compression process, and the volume decreases with rotation, and the refrigerant gas in the space is compressed. . The space 201 communicates with the discharge port 2c, but is closed by a discharge valve (not shown) provided in the discharge port 2c, and continues to be compressed as the volume is reduced. When the pressure of the refrigerant gas in the space 201 reaches a predetermined pressure (pressure in the sealed container), the discharge valve opens, and the refrigerant gas in the space 201 is discharged from the space 201 into the sealed container 103 via the discharge port 2c. Is done. That is, it becomes a discharge process. A space in the suction process such as the space 202 is called a suction chamber, and a space in the compression process like the space 201 is called a compression chamber. Similarly, in the case of “angle 180 °”, the space 203 on the rotation direction side of the rotor portion 4a as viewed from the closest portion A is also the space on the counter rotation direction side of the rotor portion 4a as viewed from the closest portion A during the suction process. 202 is in the middle of the compression process. The discharge port 2c communicates with the space 202 but is closed by the discharge valve. When the space 202 reaches a predetermined pressure, the discharge valve opens and the operation of discharging the refrigerant gas in the space 202 is the same. is there.

図4の「角度45°」及び「角度225°」では、シリンダ1内に空間が3箇所形成される。それらを最近接部分A(上死点)から反時計回りに説明する。「角度45°」の場合、最近接部分A(上死点)からベーン5までの空間203は新たに形成された吸入室であるが、吸入ポート1cとはまだ連通していない空間である。さらに反時計回りに進んで、ベーン5からベーン6に挟まれた空間202は吸入ポート1cと連通している吸入室となる。そして、ベーン6から最近接部分A(上死点)までの空間201は圧縮工程途中の圧縮室となる。「角度225°」の場合も同様に、最近接部分A(上死点)からベーン6までの空間204は新たに形成された吸入室であり、ベーン6からベーン5に挟まれた空間203は吸入ポート1cと連通している吸入室である。そして、ベーン5から最近接部分A(上死点)までの空間202は圧縮工程途中の圧縮室である。   At “angle 45 °” and “angle 225 °” in FIG. 4, three spaces are formed in the cylinder 1. They will be described counterclockwise from the closest portion A (top dead center). In the case of “angle 45 °”, the space 203 from the closest part A (top dead center) to the vane 5 is a newly formed suction chamber, but is not yet communicated with the suction port 1c. Further proceeding counterclockwise, the space 202 sandwiched between the vanes 5 and 6 serves as a suction chamber communicating with the suction port 1c. A space 201 from the vane 6 to the closest portion A (top dead center) becomes a compression chamber in the middle of the compression process. Similarly, in the case of “angle 225 °”, the space 204 from the closest portion A (top dead center) to the vane 6 is a newly formed suction chamber, and the space 203 sandwiched between the vane 6 and the vane 5 is The suction chamber communicates with the suction port 1c. A space 202 from the vane 5 to the closest part A (top dead center) is a compression chamber in the middle of the compression process.

図4の「角度90°」及び「角度270°」でも、シリンダ1内に空間が3箇所形成される。それらを最近接部分A(上死点)から反時計回りに説明する。「角度90°」の場合、最近接部分A(上死点)からベーン5までの空間203は吸入室である。ベーン5からベーン6に挟まれた空間202はこの位相のときに最大容積となり、吸入工程が完了して吸入ポート1cとは連通しなくなる。これ以降、空間202は吸入室から圧縮室に変わり、内部の冷媒ガスを圧縮する圧縮工程となる。なお、吸入ポート1cは空間203と連通し、空間203に冷媒ガスが吸入開始される。また、ベーン6から最近接部分A(上死点)までの空間201は圧縮工程あるいは空間201内の冷媒ガスが所定の圧力(密閉容器内の圧力)まで達し冷媒ガスを空間201から密閉容器103内に排出する吐出工程となる空間である。「角度270°」の場合も同様に、最近接部分A(上死点)からベーン6までの空間204は吸入室であり、ベーン6からベーン5に挟まれた空間203は吸入工程が完了し、圧縮工程を開始する。すなわち、吸入室から圧縮室に変わり、冷媒ガスを圧縮開始する。そして、ベーン5から最近接部分A(上死点)までの空間202は圧縮工程あるいは吐出工程にある空間である。   Even at “angle 90 °” and “angle 270 °” in FIG. 4, three spaces are formed in the cylinder 1. They will be described counterclockwise from the closest portion A (top dead center). In the case of “angle 90 °”, the space 203 from the closest part A (top dead center) to the vane 5 is a suction chamber. The space 202 sandwiched between the vane 5 and the vane 6 has a maximum volume during this phase, and the suction process is completed and the suction port 1c is not communicated. Thereafter, the space 202 is changed from the suction chamber to the compression chamber, and is a compression process for compressing the refrigerant gas inside. The suction port 1c communicates with the space 203, and refrigerant gas starts to be sucked into the space 203. The space 201 from the vane 6 to the closest part A (top dead center) is compressed or the refrigerant gas in the space 201 reaches a predetermined pressure (pressure in the sealed container), and the refrigerant gas is transferred from the space 201 to the sealed container 103. It is a space that serves as a discharge process for discharging into the interior. Similarly, in the case of “angle 270 °”, the space 204 from the closest portion A (top dead center) to the vane 6 is the suction chamber, and the space 203 sandwiched between the vane 6 and the vane 5 has completed the suction process. Start the compression process. That is, the suction chamber is changed to the compression chamber, and the refrigerant gas starts to be compressed. A space 202 from the vane 5 to the closest portion A (top dead center) is a space in the compression process or the discharge process.

図4の「角度135°」及び「角度315°」でも、シリンダ1内に空間が3箇所形成される。それらを最近接部分A(上死点)から反時計回りに説明する。「角度135°」の場合、最近接部分A(上死点)からベーン5までの空間203は吸入室である。ベーン5からベーン6に挟まれた空間202は圧縮工程の途中であり内部は中間圧の空間となる。また、ベーン6から最近接部分A(上死点)までの空間201は吐出工程途中の空間である。「角度315°」の場合も同様に、最近接部分A(上死点)からベーン6までの空間204は吸入室であり、ベーン6からベーン5に挟まれた空間203は圧縮工程の途中の空間である。そして、ベーン5から最近接部分A(上死点)までの空間204は吐出工程途中の空間である。   Even at “angle 135 °” and “angle 315 °” in FIG. 4, three spaces are formed in the cylinder 1. They will be described counterclockwise from the closest portion A (top dead center). In the case of “angle 135 °”, the space 203 from the closest portion A (top dead center) to the vane 5 is a suction chamber. A space 202 sandwiched between the vanes 5 and 6 is in the middle of the compression process, and the inside becomes a space of intermediate pressure. A space 201 from the vane 6 to the closest portion A (top dead center) is a space in the middle of the discharge process. Similarly, in the case of “angle 315 °”, the space 204 from the closest portion A (top dead center) to the vane 6 is a suction chamber, and the space 203 sandwiched between the vane 6 and the vane 5 is in the middle of the compression process. It is space. A space 204 from the vane 5 to the closest portion A (top dead center) is a space in the middle of the discharge process.

上記工程を経て、「角度180°」の場合のベーン6から最近接部分A(上死点)までの空間201及び「角度0°」のベーン5から最近接部分A(上死点)までの空間202は消滅する。   Through the above process, the space 201 from the vane 6 to the closest part A (top dead center) in the case of “angle 180 °” and the vane 5 from the vane 5 of “angle 0 °” to the closest part A (top dead center) The space 202 disappears.

このように、ロータシャフト4の回転により、シリンダ室1a内では最近接部分A(上死点)からロータ部4aの回転方向すなわち反時計回り方向側に形成され吸入ポート1cと連通する空間はロータ部4aの回転とともに徐々に容積が大きくなり、吸入ポート1cから冷媒を吸入する。その空間からベーンを挟んでロータ部4aの回転方向、反時計回り方向に隣接する空間は徐々に容積が小さくなり、中の冷媒が圧縮される。そして、所定の圧力まで圧縮された冷媒は、フレーム2に設けられた吐出ポート2cから密閉容器103内に吐出される。   Thus, the rotation of the rotor shaft 4 causes the space formed in the rotation direction of the rotor portion 4a, that is, the counterclockwise direction from the closest portion A (top dead center) in the cylinder chamber 1a to communicate with the suction port 1c. The volume gradually increases with the rotation of the portion 4a, and the refrigerant is sucked from the suction port 1c. The space adjacent to the space in the rotational direction and counterclockwise direction of the rotor portion 4a with the vane interposed therebetween gradually decreases in volume, and the refrigerant therein is compressed. Then, the refrigerant compressed to a predetermined pressure is discharged from the discharge port 2 c provided in the frame 2 into the sealed container 103.

以上のように、圧縮要素101では、シリンダ室1a内でロータ部4aが回転することによって、最近接部分A(上死点)とベーンあるいは2つのベーンに挟まれた空間は徐々に容積を変化させ、吸入ポート1cからその空間に冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮し、そして、所定の圧力になると吐出ポート2cから密閉容器103内に吐出される動作を繰り返し行う。   As described above, in the compression element 101, the volume of the space between the closest part A (top dead center) and the vane or the two vanes gradually changes as the rotor part 4a rotates in the cylinder chamber 1a. Then, the refrigerant is sucked into the space from the suction port 1c, the sucked refrigerant is compressed, and the operation of being discharged from the discharge port 2c into the sealed container 103 is repeatedly performed when a predetermined pressure is reached.

一方、「角度0°」から「角度315°」までの一周の間、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cが凹部2a、3aの内周面2d、3dに押圧されるとともにブッシュ7、8がブッシュ保持部4d、4e内で回動することによって、ベーン5、6は、破線の矢印の方向で示すベーン部5a、6aの長手方向とシリンダ内周面1bの法線方向とがほぼ一致した状態にてシリンダ内周面1bとロータ部外周面4kで形成される空間を仕切り、シリンダ室1a内をシリンダ室1aの円周方向に移動する。   On the other hand, during one round from “angle 0 °” to “angle 315 °”, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c are pressed against the inner peripheral surfaces 2d, 3d of the recesses 2a, 3a and the bushes 7, 8 As the vanes 5 and 6 rotate in the bush holding portions 4d and 4e, the longitudinal directions of the vane portions 5a and 6a indicated by the directions of the broken arrows substantially coincide with the normal direction of the cylinder inner peripheral surface 1b. In this state, the space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor portion outer peripheral surface 4k is partitioned, and the inside of the cylinder chamber 1a is moved in the circumferential direction of the cylinder chamber 1a.

このような構成と動作を行うベーン型圧縮機において、より大きな空調機に適用していくためには、外形を大きくすることなく圧縮室の容積を増加すなわち圧縮要素の押しのけ量を増加させていく必要がある。また、従来からの空調機であっても、外形を大きくすることなく圧縮要素の押しのけ量を増加させることができれば、圧縮機を低回転にて使用でき、騒音や効率の改善につながる。しかしながら、ベーン型圧縮機において、圧縮要素の押しのけ量を増加させる場合には、制約が多く、容易にはできない。   In a vane type compressor having such a configuration and operation, in order to be applied to a larger air conditioner, the volume of the compression chamber is increased without increasing the outer shape, that is, the displacement of the compression element is increased. There is a need. Further, even in a conventional air conditioner, if the displacement amount of the compression element can be increased without increasing the outer shape, the compressor can be used at a low rotation, leading to improvement in noise and efficiency. However, in the vane type compressor, when the displacement amount of the compression element is increased, there are many restrictions and cannot be easily performed.

ベーン型圧縮機において、圧縮要素の押しのけ量を増加しようとした場合の課題と、その解決策ついて、説明を行う。図5は、ベーン5、6と、ロータシャフト4の回転軸部4b,4cと、ロータシャフト4のロータ部4aの外周と、の位置関係と、ロータシャフト4の回転軸部4b,4cに設けた細径部4h、4jの作用を説明するものであり、図5(a)は、従来どおりのベーン型圧縮機(ロータシャフト4の回転軸部4b,4cに細径部を形成しない構成)の圧縮要素の構成を示す上面図である。図5(b)(c)は、図5(a)に対し、押しのけ量を増加させるため、シリンダ室1aの中心軸線に対するロータシャフト4の中心軸線の偏心量を仮に大きくした場合の構成と課題を説明する図である。図5(d)は、偏心量を大きくした場合の課題を解決した構成を説明する図である。   In the vane-type compressor, a problem and a solution when trying to increase the displacement of the compression element will be described. FIG. 5 shows the positional relationship between the vanes 5 and 6, the rotation shaft portions 4 b and 4 c of the rotor shaft 4, and the outer periphery of the rotor portion 4 a of the rotor shaft 4, and the rotation shaft portions 4 b and 4 c of the rotor shaft 4. FIG. 5 (a) is a vane type compressor as in the prior art (a configuration in which the small-diameter portions are not formed on the rotating shaft portions 4b and 4c of the rotor shaft 4). It is a top view which shows the structure of this compression element. 5 (b) and 5 (c) show a configuration and problems when the eccentric amount of the central axis of the rotor shaft 4 with respect to the central axis of the cylinder chamber 1a is temporarily increased in order to increase the amount of displacement compared to FIG. 5 (a). FIG. FIG. 5D is a diagram illustrating a configuration that solves the problem when the amount of eccentricity is increased.

ベーン型圧縮機の圧縮要素101は、図5(a)において、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cはフレーム2の凹部2aとシリンダヘッド3の凹部3aに嵌入されている。しかし、この凹部2a、3aの一部でもシリンダ内周面1bおよびロータ部外周面4kで形成される空間の軸方向に配置されると、この空間と凹部2a、3aとが連通するようになり、この空間にベーン5,6によって形成される吸入室および圧縮室は、凹部2a、3aを介して連通する状態になる。そのため、圧縮ができない状態になる。凹部2a、3aがシリンダ内周面1bおよびロータ部外周面4kで形成される空間と連通しないようにするためには、凹部2a、3aの内周面2d、3dがロータ部外周面4kより回転軸部4b、4c側に設けられるように設計する必要がある。したがって、凹部2a、3aに嵌入されるベーンアライナ部5b、5c、6b、6cもまた回転軸の軸方向においてロータ部外周面4kより回転軸部4b、4c側に配置される。   In the compression element 101 of the vane type compressor, the vane aligner portions 5 b, 5 c, 6 b, 6 c are fitted in the recess 2 a of the frame 2 and the recess 3 a of the cylinder head 3 in FIG. However, if even a part of the recesses 2a and 3a is arranged in the axial direction of the space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k, the space and the recesses 2a and 3a come to communicate with each other. The suction chamber and the compression chamber formed by the vanes 5 and 6 in this space are in communication with each other through the recesses 2a and 3a. As a result, compression is not possible. In order to prevent the recesses 2a and 3a from communicating with the space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k, the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a rotate from the rotor outer peripheral surface 4k. It is necessary to design so as to be provided on the side of the shaft portions 4b and 4c. Accordingly, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c that are fitted into the recesses 2a and 3a are also disposed closer to the rotating shaft portions 4b and 4c than the rotor outer peripheral surface 4k in the axial direction of the rotating shaft.

一方、ロータ部4aが回転軸部4b、4cの回転力によってシリンダ室1a内で回転運動を行うと、ロータ部4aに保持されたベーン5,6もシリンダ室1a内をロータ部4aの回転方向すなわちシリンダ室1aの円周方向に移動する。ベーン5,6に設けられたベーンアライナ部5b、5c、6b、6cもベーン5,6の移動とともに凹部2a、3a内を凹部2a、3aの内周面2d、3dに沿って凹部2a、3aの円周方向に移動する。凹部2a、3a内には、凹部2a、3aの中心軸線すなわちシリンダ室1aの中心軸線から偏心した位置に回転軸部4b、4cが配置されており、この回転軸部4b、4cの回転にともなって、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cは回転軸4b、4cの周囲を周回している。回転軸部4b、4cはシリンダ室1aの中心軸線に対して偏心した位置に配置されているので、同じくシリンダ室1aの中心軸線に対して偏心した位置に中心軸線が配置されたロータ部4aは、シリンダ内周面1bとロータ部外周面4kとが最近接する最近接部分Aを有する。同様に、凹部2a、3aの中心軸線に対して偏心した位置に配置された凹部2a、3a内の回転軸も、凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面とが最近接する最近接部分を有する。そのため、回転軸部4b、4cの周囲を周回するベーンアライナ部5b、5c、6b、6cは、凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面との隙間を通過する必要があり、凹部2a、3aの内径を小さくしすぎると、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cがその隙間を通過することができなくなる。よって、凹部2a、3aの内径は、凹部2a、3aと回転軸部4b、4cとが最近接する部分の隙間をベーンアライナ部5b、5c、6b、6cが通過できる程度の大きさに設計する必要がある。   On the other hand, when the rotor portion 4a rotates in the cylinder chamber 1a by the rotational force of the rotating shaft portions 4b and 4c, the vanes 5 and 6 held in the rotor portion 4a also move in the cylinder chamber 1a in the rotation direction of the rotor portion 4a. That is, it moves in the circumferential direction of the cylinder chamber 1a. The vane aligners 5b, 5c, 6b and 6c provided on the vanes 5 and 6 also move in the recesses 2a and 3a along the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a as the vanes 5 and 6 move. Move in the circumferential direction. In the recesses 2a and 3a, rotary shafts 4b and 4c are arranged at positions deviated from the central axes of the recesses 2a and 3a, that is, the center axis of the cylinder chamber 1a. As the rotary shafts 4b and 4c rotate. The vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c circulate around the rotary shafts 4b and 4c. Since the rotation shafts 4b and 4c are arranged at positions eccentric with respect to the center axis of the cylinder chamber 1a, the rotor unit 4a with the center axis arranged at a position eccentric with respect to the center axis of the cylinder chamber 1a is The cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor portion outer peripheral surface 4k have the closest portion A where the cylinder is closest. Similarly, the rotation shafts in the recesses 2a and 3a arranged at positions decentered with respect to the central axis of the recesses 2a and 3a are also the outer peripheral surfaces of the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a and the rotation shaft portions 4b and 4c. It has a closest portion that is closest to the face. For this reason, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c that circulate around the rotary shaft portions 4b and 4c provide gaps between the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the concave portions 2a and 3a and the outer peripheral surfaces of the rotary shaft portions 4b and 4c. If the inner diameters of the recesses 2a and 3a are too small, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c cannot pass through the gap. Therefore, the inner diameters of the recesses 2a and 3a need to be designed to a size that allows the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c to pass through the gap between the portions where the recesses 2a and 3a and the rotating shaft portions 4b and 4c are closest to each other. There is.

なお、凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面との隙間の間隔は、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの径方向の肉厚よりやや広めに設定されているが、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの径方向の肉厚はベーン5,6が冷媒の差圧によって押圧されるときの応力に対し破損しない程度の強度にて設定されることで構わないので、本願のように低圧冷媒であれば、6mm程度であれば問題ない。   The gap between the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a and the outer peripheral surfaces of the rotating shaft portions 4b and 4c is slightly wider than the radial thickness of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c. Although set, the thickness of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c in the radial direction is set to a strength that does not damage the stress when the vanes 5, 6 are pressed by the differential pressure of the refrigerant. If it is a low-pressure refrigerant as in the present application, there is no problem if it is about 6 mm.

一方、シリンダ内周面1bおよびロータ部外周面4kをベーン部5a、6aにて仕切り吸入室および圧縮室を形成する圧縮要素において、圧縮要素の押しのけ量を増加させるためには、ロータ部4aの外径を小さくしシリンダ室1aの中心軸線に対するロータシャフト4の中心軸線の偏心量を大きくする設計方法が一般的である。
しかし、図5(b)に示すように、ロータ部4aの外径を小さくしシリンダ室1aの中心軸線に対するロータシャフト4の中心軸線の偏心量を大きくすると、ベーン部がロータ部4aの保持部を径方向にロータ部外周面4kからシリンダ内周面1b側へ向かって最大に移動した位置すなわちベーン部がロータ部4a内からシリンダ室1aにほぼ全て現われる(ベーン部の角度が角度180°の位置、図5(b)ではベーン部6aの位置)では、凹部2a、3aの内周面2d、3dが回転軸の軸方向においてロータ部外周面4kよりシリンダ内周面1b側にあり、凹部2a、3aとシリンダ内周面1bおよびロータ部外周面4kで形成される空間とが連通する状態となり、吸入室と圧縮室が形成できなくなる。
そこで、図5(c)に示すように、図5(b)の状態から凹部2a、3aの内径とベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの外径を小さくすることで、凹部2a、3aとシリンダ内周面1bとロータ部外周面4kとの間の空間の連通状態は無くなるが、ベーン部がロータ部4aの保持部を径方向にロータ部外周面4kからロータ部4aの中心軸線側へ向かって最大に移動した位置すなわちベーン部がロータ部4a内にほぼ全て収納される位置(ベーン部の角度が角度0°の位置、図5(c)ではベーン部5aの位置)、すなわち凹部2a、3aと回転軸部4b、4cとが最近接する部分にて、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの移動する軌道が回転軸部4b、4cと交わり、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cが凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面の隙間を通過することができなくなる。
したがって、ロータ部4aの外径を小さくしシリンダ室1aの中心軸線に対するロータシャフト4の中心軸線の偏心量を大きくするためには、ロータ部4aの外径と凹部2a、3aの内径と回転軸の偏心量を調整が必要となり、調整は容易ではない。
On the other hand, in the compression element that forms the suction chamber and the compression chamber by dividing the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k by the vanes 5a and 6a, in order to increase the displacement of the compression element, A design method is generally used in which the outer diameter is reduced and the amount of eccentricity of the central axis of the rotor shaft 4 with respect to the central axis of the cylinder chamber 1a is increased.
However, as shown in FIG. 5B, when the outer diameter of the rotor portion 4a is reduced and the amount of eccentricity of the central axis of the rotor shaft 4 with respect to the central axis of the cylinder chamber 1a is increased, the vane portion is the holding portion of the rotor portion 4a. The position of the vane portion that has moved to the maximum in the radial direction from the rotor outer peripheral surface 4k toward the cylinder inner peripheral surface 1b side, that is, the vane portion appears almost entirely in the cylinder chamber 1a from the rotor portion 4a (the angle of the vane portion is 180 °). In the position (the position of the vane portion 6a in FIG. 5B), the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a are located on the cylinder inner peripheral surface 1b side from the rotor outer peripheral surface 4k in the axial direction of the rotating shaft. 2a and 3a communicate with the space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k, and the suction chamber and the compression chamber cannot be formed.
Therefore, as shown in FIG. 5C, by reducing the inner diameters of the recesses 2a and 3a and the outer diameters of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b and 6c from the state shown in FIG. 5B, the recesses 2a and 3a are reduced. Between the inner peripheral surface 1b of the cylinder and the outer peripheral surface 4k of the rotor portion is eliminated, but the vane portion moves the holding portion of the rotor portion 4a in the radial direction from the outer peripheral surface 4k of the rotor portion to the central axis side of the rotor portion 4a. A position where the vane portion is moved to the maximum, that is, a position where almost all the vane portion is accommodated in the rotor portion 4a (a position where the angle of the vane portion is 0 °, the position of the vane portion 5a in FIG. 5C), that is, a concave portion. 2a, 3a and the rotating shaft portions 4b, 4c are closest to each other, the trajectory of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c intersects with the rotating shaft portions 4b, 4c, and the vane aligner portions 5b, 5c, 6b. 6c is the recess 2a, a of the inner peripheral surface 2d, 3d and the rotary shaft portion 4b, it becomes impossible to pass through the gap between the outer peripheral surface of 4c.
Therefore, in order to reduce the outer diameter of the rotor portion 4a and increase the amount of eccentricity of the central axis of the rotor shaft 4 with respect to the central axis of the cylinder chamber 1a, the outer diameter of the rotor portion 4a, the inner diameter of the recesses 2a and 3a, and the rotation shaft It is necessary to adjust the amount of eccentricity, and adjustment is not easy.

図5(c)の状態の解決方法として、図示しないが、回転軸部4b、4c全体を細径化し凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面の隙間を拡大する方法が考えられるが、材料などの変更なしに回転軸部4b、4cを細径化すると、ロータ部4aが受ける圧力による荷重に対し、回転軸部を支持するフレーム2やシリンダヘッド3の軸受部2b、3bと回転軸部4b、4cに十分な負荷能力が確保できず、軸受部2b、3bと回転軸部4b、4cとが破損する。
軸受部2b、3bの負荷を軽減するため軸方向に大きくする方法もあるが圧縮機の高さ方向に大きくする必要があり、圧縮機を大型化させずに押しのけ量を増加させることとは相反する。
よって、回転軸部4b、4c全体を細径化することは難しい。
As a solution for the state of FIG. 5 (c), although not shown, the entire rotating shafts 4b and 4c are reduced in diameter, and the gaps between the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a and the outer peripheral surfaces of the rotating shafts 4b and 4c are shown. However, when the diameter of the rotating shafts 4b and 4c is reduced without changing the material or the like, the frame 2 or the cylinder head 3 that supports the rotating shaft against the load caused by the pressure received by the rotor 4a. The bearing portions 2b and 3b and the rotating shaft portions 4b and 4c cannot have sufficient load capacity, and the bearing portions 2b and 3b and the rotating shaft portions 4b and 4c are damaged.
To reduce the load on the bearings 2b and 3b, there is a method of increasing in the axial direction, but it is necessary to increase in the height direction of the compressor, which is contrary to increasing the displacement without increasing the size of the compressor. To do.
Therefore, it is difficult to reduce the diameter of the entire rotating shaft 4b, 4c.

そこで、本願ではロータシャフト4の回転軸部4b、4cがベーンアライナ部5b、5c、6b、6cと干渉する部分に逃がし部を設けて課題の解決を図った。ここでは、具体的な逃がし部として、凹部2a、3a内の回転軸部4b、4cに細径部4h、4jを設けた例にて説明をする。図5(d)はその例を説明する図である。なお、図5(d)は、図1〜4にて説明してきた構成を同じものである。
図5(d)は、(a)〜(c)と同様に、ベーン5、6のベーン部5a、6aはロータ部4aの保持部にロータ部4aの円周方向に回動自在かつロータ部4aのほぼ径方向に移動可能に保持され、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cはフレーム2の凹部2aとシリンダヘッド3の凹部3aに嵌入され、ロータ部4aの回転運動とともにロータ部の円周方向に移動する。ロータ部4aには、フレーム2の軸受部2bを通り凹部2aを貫通してロータ部の回転軸上に設けられた回転軸部4bと、シリンダヘッド3の軸受部3bを通り凹部3aを貫通してロータ部の回転軸上に設けられた回転軸部4cが備えられ、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cはこの回転軸部4b、4cの周囲を凹部2a、3aの内周面に沿って移動するので、凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面の隙間を通過することができず、回転軸部4b、4cと干渉するが、凹部2a、3a内の回転軸部の径を、軸受部2b、3bと摺動する回転軸部の径より細くすることにより、凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面の隙間を径方向に広げる。これにより、その隙間をベーンアライナ部5b、5c、6b、6cが通過できるようになる。凹部2a、3a内の回転軸部は、軸受部2b、3bと摺動しロータシャフト4にかかる負荷を支持していないので、細径化しても強度上、問題はない。一方、軸受部2b、3bおよび軸受部2b、3bと摺動している回転軸部は、従来と、その回転軸部の径やロータシャフト4を支持している位置は変わらないので、軸受の負荷は変わらない。よって、その強度も従来のままである。
In view of this, in the present application, a problem is solved by providing a relief portion at a portion where the rotating shaft portions 4b and 4c of the rotor shaft 4 interfere with the vane aligner portions 5b, 5c, 6b and 6c. Here, a specific example of the escape portion will be described with an example in which the small diameter portions 4h and 4j are provided on the rotation shaft portions 4b and 4c in the recesses 2a and 3a. FIG. 5D is a diagram for explaining an example thereof. In addition, FIG.5 (d) is the same thing as the structure demonstrated in FIGS.
FIG. 5 (d) shows that the vanes 5a and 6a of the vanes 5 and 6 are rotatable in the circumferential direction of the rotor portion 4a and the rotor portion in the holding portion of the rotor portion 4a in the same manner as (a) to (c). The vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c are fitted into the recesses 2a of the frame 2 and the recesses 3a of the cylinder head 3 so that the rotor portion 4a rotates along with the rotation of the rotor portion 4a. Move in the circumferential direction. The rotor part 4a passes through the recess 2a through the bearing part 2b of the frame 2 and passes through the recess 3a through the bearing part 3b of the cylinder head 3 and the rotary shaft part 4b provided on the rotary shaft of the rotor part. And a rotating shaft portion 4c provided on the rotating shaft of the rotor portion. The vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c are arranged around the rotating shaft portions 4b and 4c along the inner peripheral surfaces of the recesses 2a and 3a. Therefore, it cannot pass through the gap between the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a and the outer peripheral surface of the rotary shafts 4b and 4c, and interferes with the rotary shafts 4b and 4c. The diameter of the rotating shaft portion in 3a is made smaller than the diameter of the rotating shaft portion that slides with the bearing portions 2b and 3b, whereby the outer peripheral surfaces of the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a and the rotating shaft portions 4b and 4c. Widen the gap between the surfaces in the radial direction. Thereby, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c can pass through the gap. Since the rotating shafts in the recesses 2a and 3a slide with the bearings 2b and 3b and do not support the load applied to the rotor shaft 4, there is no problem in strength even if the diameter is reduced. On the other hand, since the rotation shaft portion sliding with the bearing portions 2b and 3b and the bearing portions 2b and 3b does not change the diameter of the rotation shaft portion and the position supporting the rotor shaft 4 from the conventional one, The load does not change. Therefore, the strength remains the same as before.

なお、凹部2a、3a内の回転軸部4b、4cに設ける細径部4h、4jはベーンアライナ部5b、5c、6b、6cを通過させるため、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cと軸方向の寸法はほぼ同じである。
また、細径部4h、4jはロータ部4aと軸受2b、3bにて受けている回転軸部との間に設けられるので、外部から荷重がかけられるロータ部4aを支えるため、軸受部はロータ部4aにできるだけ近い方が強度上都合良く、細径部4h、4jも軸方向にはできるだけ短く配置されたほうが良い。さらに、細径化してはりの強度が下がる分、短い方が強度も良くなり、都合が良い。したがって、ベーンアライナ部もベーン部と軸方向に直結した位置に配置されることによって、細径部4h、4jがロータ部4aの軸方向の近傍に設けれ、軸受部をできるだけロータ部4aの近傍に配置できる。
The narrow diameter portions 4h, 4j provided on the rotary shaft portions 4b, 4c in the recesses 2a, 3a allow the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c to pass therethrough. Directional dimensions are almost the same.
Further, since the small diameter portions 4h and 4j are provided between the rotor portion 4a and the rotating shaft portion received by the bearings 2b and 3b, the bearing portion is a rotor in order to support the rotor portion 4a to which a load is applied from the outside. It is advantageous in terms of strength to be as close as possible to the portion 4a, and the narrow diameter portions 4h and 4j are preferably arranged as short as possible in the axial direction. Furthermore, as the diameter of the beam is reduced by reducing the diameter, the shorter the beam, the better the strength, which is convenient. Therefore, the vane aligner portion is also arranged at a position directly connected to the vane portion in the axial direction, so that the small diameter portions 4h and 4j are provided in the vicinity of the rotor portion 4a in the axial direction, and the bearing portion is as close to the rotor portion 4a as possible. Can be placed.

このような構成において、まず、フレーム2の凹部2aの内径とシリンダヘッド3の凹部3aの内径を小さくすることにより、ベーン部がロータ部4a内からシリンダ室1aにほぼ全て現われる位置(ベーン部が角度180°の位置、図5(d)では6aの位置)では、凹部2a、3aの内周面2d、3dが回転軸の軸方向においてロータ部外周面4kより回転軸側にあり、凹部2a、3aがシリンダ内周面1bおよびロータ部外周面4kで形成される空間と連通しない適正な位置が確保される。
そして、この凹部2a、3aの内径にて、ベーン部がロータ部4a内にほぼ全て収納される位置(ベーン部が角度0°の位置、図5(d)では5aの位置)、すなわち凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面とが最近接する最近接部分では、ベーンアライナ部は軸方向にて回転軸部4b、4cの外周面より中心軸線側にあるが、細径部4h、4jにより凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面すなわち細径部4h、4jの外周面との隙間をベーンアライナ部が通過できるように広げられ、回転軸部4b、4cに接触することはない構成となる。すなわち、ロータ部4aの回転運動にともないベーン5,6がシリンダ室1a内をシリンダ室1aの円周方向に移動すると、そのベーン5,6に設けられたベーンアライナ部も凹部2a、3a内を凹部2a、3aの円周方向に移動し、凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面が最近接する隙間を、回転軸部4b、4cの外周面より中心軸線側を、回転軸部4b、4cの外周面すなわち細径部4h、4jの外周面に接触することなく通過することができる。
以上により、シリンダ室1aの中心軸線に対するロータシャフト4の中心軸線の偏心量を増大させるため、フレーム2の凹部2aの内径とシリンダヘッド3の凹部3aの内径を小さくしても、凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面が最近接する部分の回転軸部4b、4cにベーンアライナ部5b、5c、6b、6cを逃がすための逃がし部を設けたので、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cが回転軸部4b、4cの周囲を周回しても凹部2a、3aの内周面2d、3dと回転軸部4b、4cの外周面が最近接部分を通過することができ、ロータ部4aに保持されたベーン5、6はロータ部4aの回転運動によってシリンダ室1aの中心軸線を中心とした円周上を移動することができる。
In such a configuration, first, by reducing the inner diameter of the recess 2a of the frame 2 and the inner diameter of the recess 3a of the cylinder head 3, a position where the vane portion appears almost entirely in the cylinder chamber 1a from within the rotor portion 4a (the vane portion is In the position at an angle of 180 ° (the position of 6a in FIG. 5 (d)), the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a are closer to the rotating shaft than the outer peripheral surface 4k of the rotor portion in the axial direction of the rotating shaft. 3a is ensured in an appropriate position so as not to communicate with the space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor portion outer peripheral surface 4k.
Then, with the inner diameters of the recesses 2a and 3a, the position at which the vane part is almost entirely stored in the rotor part 4a (the position of the vane part at an angle of 0 °, the position of 5a in FIG. 5D), that is, the recess 2a. 3a, the vane aligner portion is closer to the central axis side than the outer peripheral surface of the rotating shaft portions 4b and 4c in the axial direction at the closest portion where the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the rotating shaft portions 4b and 4c are closest to each other. However, the vane aligner portion passes through the gap between the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a and the outer peripheral surfaces of the rotating shaft portions 4b and 4c, that is, the outer peripheral surfaces of the small diameter portions 4h and 4j, by the small diameter portions 4h and 4j. It becomes the structure which is expanded so that it can do and does not contact the rotating shaft parts 4b and 4c. That is, when the vanes 5 and 6 move in the cylinder chamber 1a in the circumferential direction in accordance with the rotational movement of the rotor portion 4a, the vane aligner provided in the vanes 5 and 6 also moves in the recesses 2a and 3a. The gap between the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the concave portions 2a and 3a and the outer peripheral surfaces of the rotary shaft portions 4b and 4c is moved from the outer peripheral surface of the rotary shaft portions 4b and 4c. The axial side can be passed without contacting the outer peripheral surfaces of the rotating shaft portions 4b and 4c, that is, the outer peripheral surfaces of the small diameter portions 4h and 4j.
As described above, even if the inner diameter of the recess 2a of the frame 2 and the inner diameter of the recess 3a of the cylinder head 3 are reduced in order to increase the amount of eccentricity of the center axis of the rotor shaft 4 with respect to the center axis of the cylinder chamber 1a, the recesses 2a, 3a Since the inner peripheral surfaces 2d and 3d and the outer peripheral surfaces of the rotating shaft portions 4b and 4c are provided in the rotating shaft portions 4b and 4c where the outer peripheral surfaces are closest to each other, an escape portion for releasing the vane aligner portions 5b, 5c, 6b and 6c is provided. Even if the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c circulate around the rotary shaft portions 4b and 4c, the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the concave portions 2a and 3a and the outer peripheral surfaces of the rotary shaft portions 4b and 4c are located at the closest portions. The vanes 5 and 6 held in the rotor portion 4a can move on the circumference around the central axis of the cylinder chamber 1a by the rotational motion of the rotor portion 4a.

以上のような構成により、シリンダ室1aの中心軸線に対するロータシャフト4の中心軸線の偏心量を増大させることが可能となり、シリンダ1を大型化することなく押しのけ量の大きな圧縮機を構成できるようになる。   With the configuration as described above, it is possible to increase the amount of eccentricity of the central axis of the rotor shaft 4 with respect to the central axis of the cylinder chamber 1a, so that a compressor with a large displacement can be configured without increasing the size of the cylinder 1. Become.

例えば、図6のように、シリンダ室1aの内径をa、ロータ部4aの外径をb、フレーム2の凹部2aの内径およびシリンダヘッド3の凹部3aの内径をc、回転軸部4bおよび4cの外径をd、ロータシャフト4の細径部4hおよび4jの外径をeとしたとき、シリンダ1の内径を変えることなく、シリンダ室1aの中心軸線に対するロータシャフト4の中心軸線の偏心量を約25%増加させるためには、ロータ部4aの外径bを偏心量増加前の約95.2%、凹部2aの内径および凹部3aの内径cを偏心量増加前の約90.3%に縮小させる必要があるが、回転軸部4bおよび4cの外径dに対して約62.5%の外径eの細径部4hおよび4jを設け、シリンダ室1aに対するロータシャフト4の位置をロータ部外周面4kとシリンダ内周面1bとが最近接する最近接部分Aの方向すなわち偏心方向に移動することにより構成できる。すなわち、シリンダの大きさを大型化することなく押しのけ量の大きな圧縮機を構成できる。
なお、シリンダ室1aの内径aに対する各部品の比率は、シリンダ室1aの内径aに対して、偏心量増加前ではロータ部4aの外径bが約84%、凹部2a、3aの内径が約62%に構成されている場合、本実施の形態による偏心量増加を行うとロータ部4aの外径bは約80%、凹部2a、3aの内径は約56%にて構成でき、シリンダの大きさを変えることなく押しのけ量を約22%大きくした圧縮機が構成できる。
なお、細径部4hおよび4jの外径をeは、材料の強度と、ベーンアライナ部の径方向の肉厚によるが、ベーンアライナ部の径方向の肉厚は、凹部の内周面に押圧されたときベーンアライナ部が破損あるいは変形しない程度の強度によって決められている。押圧する力はシリンダ室内の冷媒圧力と密閉容器内の冷媒圧力の差圧によるものであり、本願のような低圧冷媒を使用するときには、ベーンアライナ部をできるだけ薄くすることもできるので、さらに、偏心量増加も期待できる。
For example, as shown in FIG. 6, the inner diameter of the cylinder chamber 1a is a, the outer diameter of the rotor 4a is b, the inner diameter of the recess 2a of the frame 2 and the inner diameter of the recess 3a of the cylinder head 3 are c, and the rotation shafts 4b and 4c. Where d is the outer diameter of the rotor shaft 4 and e is the outer diameter of the small diameter portions 4h and 4j of the rotor shaft 4, without changing the inner diameter of the cylinder 1, the amount of eccentricity of the central axis of the rotor shaft 4 relative to the central axis of the cylinder chamber 1a To increase the outer diameter b of the rotor portion 4a by about 95.2% before the increase in eccentricity, and the inner diameter of the recess 2a and the inner diameter c of the recess 3a by about 90.3% before the increase in eccentricity. However, the diameters 4h and 4j of the outer diameter e of about 62.5% with respect to the outer diameter d of the rotating shafts 4b and 4c are provided, and the position of the rotor shaft 4 with respect to the cylinder chamber 1a is set. Rotor outer peripheral surface 4k and silin Direction of the nearest portion A and the inner circumferential surface 1b is closest i.e. configuration by moving the eccentric direction. That is, a compressor with a large displacement can be configured without increasing the size of the cylinder.
The ratio of each part to the inner diameter a of the cylinder chamber 1a is about 84% of the outer diameter b of the rotor portion 4a and the inner diameters of the recesses 2a and 3a before the increase of the eccentricity with respect to the inner diameter a of the cylinder chamber 1a. In the case of 62%, when the amount of eccentricity is increased according to the present embodiment, the outer diameter b of the rotor portion 4a can be about 80% and the inner diameters of the recesses 2a and 3a can be about 56%. A compressor with a displacement increased by about 22% can be configured without changing the length.
The outer diameter e of the narrow diameter portions 4h and 4j depends on the strength of the material and the radial thickness of the vane aligner portion. The radial thickness of the vane aligner portion is pressed against the inner peripheral surface of the recess. The strength of the vane aligner is determined so as not to be damaged or deformed. The pressing force is due to the differential pressure between the refrigerant pressure in the cylinder chamber and the refrigerant pressure in the sealed container. When using a low-pressure refrigerant as in the present application, the vane aligner can be made as thin as possible. An increase in volume can also be expected.

なお、ここではベーンアライナ部5b、5c、6b、6cが凹部2a、3aの回転軸部4b、4cと接触する例で説明したが、このような構成を行った場合、ベーン部5a、5bの軸方向に設けられベーン部5a、5bとともにロータ部4aの円周方向を移動するものは、回転軸部4b、4cにその軌道が交わり回転軸部4b、4cと接触する。したがって、回転軸部4b、4cに設けられた逃がし部が逃がすものは、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cとは限らず、ベーン部5a、5bの軸方向に設けられたものが回転軸部4b、4cと接触させないようにするための逃がし部である。   Here, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c have been described as examples in contact with the rotating shaft portions 4b and 4c of the recesses 2a and 3a. However, when such a configuration is performed, the vane portions 5a and 5b The one that is provided in the axial direction and moves in the circumferential direction of the rotor portion 4a together with the vane portions 5a and 5b intersects with the rotation shaft portions 4b and 4c and comes into contact with the rotation shaft portions 4b and 4c. Therefore, what the escape part provided in the rotating shaft parts 4b and 4c escapes is not limited to the vane aligner parts 5b, 5c, 6b and 6c, but what is provided in the axial direction of the vane parts 5a and 5b is the rotating shaft. This is an escape portion for preventing contact with the portions 4b and 4c.

また、ロータシャフト4の回転軸部4b、4cの軸受部2b、3bとの摺動部ではない部分の径を小さくして細径部4h、4jを形成したので、軸受部2b、3bにおける負荷能力を損なうことなく信頼性の高い圧縮機を得ることができる。   Further, since the diameter of the portion that is not the sliding portion with the bearing portions 2b and 3b of the rotating shaft portions 4b and 4c of the rotor shaft 4 is reduced to form the narrow diameter portions 4h and 4j, the load on the bearing portions 2b and 3b is reduced. A highly reliable compressor can be obtained without impairing the capacity.

更に、フレーム2及びシリンダヘッド3の端面に構成された凹部2a、3aの内径とこれと嵌合するベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの外径とは、ほぼ同等の半径であり、両者は十分な冷凍機油を保持した流体潤滑状態で摺動することができるので、摩擦抵抗が小さく、機械損失の少ない高効率で信頼性の高い圧縮機を得ることができる。   Further, the inner diameters of the recesses 2a and 3a formed on the end surfaces of the frame 2 and the cylinder head 3 and the outer diameters of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c fitted therewith are substantially equal radii. Can slide in a fluid lubrication state with sufficient refrigerating machine oil, and thus a highly efficient and highly reliable compressor with low frictional resistance and low mechanical loss can be obtained.

また、ベーン部の先端5d、6dは、シリンダ内周面1bとほぼ同等の半径とすることにより、微小な隙間を形成して非接触となり、両者の間の摺動による損失は発生せず、また、両者の隙間からのガスの漏れも最小限にすることができので、効率の高い圧縮機を得ることができる。   Also, the vane tips 5d and 6d have a radius substantially the same as that of the cylinder inner peripheral surface 1b, thereby forming a minute gap and making no contact, and no loss due to sliding between them occurs. Moreover, since the gas leakage from the gap between the two can be minimized, a highly efficient compressor can be obtained.

また、ロータシャフト4のロータ部4aと回転軸部4b,4cが一体で構成されているため、端板を取り付ける必要がなく、部品点数が少なくなると同時に端板取り付けに伴う同軸の悪化や歪みの問題が発生せず、高精度にロータシャフトを構成することができるという効果がある。   Further, since the rotor portion 4a of the rotor shaft 4 and the rotating shaft portions 4b and 4c are integrally formed, there is no need to attach an end plate, and the number of parts is reduced, and at the same time, the deterioration of the coaxial or distortion caused by the end plate attachment is reduced. There is an effect that the rotor shaft can be configured with high accuracy without causing a problem.

以上により、ベーン型圧縮機において、簡単な構成の変更にて、外形を大きくすることなく圧縮要素の押しのけ量を増加させることができるので、同じ大きさの圧縮機でありながらより大きな冷凍能力の空調機に搭載し使用することができるようになる。これによって、空調機の冷凍能力が大きくなっても空調機を大型化させずに冷凍能力が大きな空調機を構成できるようになる。
また、従来からの空調機においても、同じ大きさながら圧縮要素の押しのけ量が大きな圧縮機を搭載できるようになるので、圧縮機の回転数を低く抑えた運転を行い騒音や効率の改善を行うことができる。
As described above, in the vane type compressor, it is possible to increase the displacement of the compression element without increasing the outer shape by simply changing the configuration. It can be installed and used in air conditioners. Thereby, even if the refrigerating capacity of the air conditioner is increased, an air conditioner having a large refrigerating capacity can be configured without increasing the size of the air conditioner.
In addition, conventional air conditioners can be equipped with compressors with the same size but with a large displacement of the compression element. Therefore, the compressor must be operated at a low speed to improve noise and efficiency. Can do.

なお、回転軸部4b、4cの逃がし部は、回転軸部4b、4cの軸方向に直角方向の断面において回転軸部4b、4cと同心の円柱形状で説明したが、必ずしも、円柱状である必要はない。例えば、ベーン5、6が配置されている方向の細径部は回転軸部4b、4cより細径化されているが、ベーン5、6が配置されている方向と直角方向の細径部は回転軸部4b、4cとほぼ同じ径とした、回転軸の軸方向に直角方向の断面において、中心が回転軸部4b、4cと同心の楕円形であっても構わない。これにより、無駄な細径部4h、4jを形成する必要はなく、ロータシャフト4の細径部における強度もより強いものが形成できる。
また、回転軸の軸方向に直角方向の断面において、円形や楕円形ではなく、ベーン5、6が配置されている方向の細径部を切欠いた構成であっても構わない。これでもロータシャフト4の細径部の強度もより強いものが形成できる。
In addition, although the escape part of the rotating shaft parts 4b and 4c was demonstrated by the cylindrical shape concentric with the rotating shaft parts 4b and 4c in the cross section orthogonal to the axial direction of the rotating shaft parts 4b and 4c, it is not necessarily cylindrical. There is no need. For example, the narrow diameter portion in the direction in which the vanes 5 and 6 are arranged is made thinner than the rotating shaft portions 4b and 4c, but the narrow diameter portion in the direction perpendicular to the direction in which the vanes 5 and 6 are arranged is In the cross section perpendicular to the axial direction of the rotation shaft, which has substantially the same diameter as the rotation shaft portions 4b and 4c, the center may be an ellipse concentric with the rotation shaft portions 4b and 4c. Thereby, it is not necessary to form the useless thin diameter portions 4h and 4j, and the strength at the small diameter portion of the rotor shaft 4 can be increased.
Further, in a cross section perpendicular to the axial direction of the rotation axis, a configuration in which a narrow diameter portion in a direction in which the vanes 5 and 6 are arranged is cut out instead of a circle or an ellipse may be employed. Even in this case, the rotor shaft 4 having a smaller diameter portion can be formed.

実施の形態2.
実施の形態1では、ベーン5、6がロータ部4aの回転に伴う遠心力やベーンアライナ部5b、5c、6b、6c側とベーン先端部5d、6d側との圧力差にて径方向すなわちロータ部外周面4kからシリンダ内周面1bに向かって押し出され、シリンダ内周面1bとロータ部外周面4kで形成される空間を仕切り、シリンダ1内に吸入室あるいは圧縮室を形成するような構成であった。しかしながら、圧縮機の起動時や低回転時のベーンアライナ部側とベーン先端部側の圧力差が小さいときや、吸入室から液冷媒が進入し、液圧縮により圧縮室内の圧力が急上昇したときなどは、ベーン5、6をロータ部外周面4kから押し出す力よりもベーン5、6をロータ部4aの中心方向に押し戻す力の方が大きくなり、ベーン5、6はロータ部4aの中心方向に移動しようとする。このとき、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cは、転覆すなわちフレーム2の凹部2aの内周面2dおよびシリンダヘッド3の凹部3aの内周面3dから離れ、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cとローラシャフト4とが接触し、損傷あるいは破損するという課題がある。また、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cがフレーム2の凹部2aの内周面2dおよびシリンダヘッド3の凹部3aの内周面3dから離れ、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cが凹部2a、3a内を自由に摺動すると、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cへの冷凍機油の供給が不十分となり、摺動するベーンアライナ部5b、5c、6b、6c、凹部2a、3a、ロータ部4aが磨耗あるいは損傷する。そこで、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cが凹部2aの内周面2dおよび凹部3aの内周面3dから離れ転覆することを防止するため、凹部2a、3aの内周面2d、3dに対してベーン5、6の径方向への移動を規制するストッパをベーンアライナ部5b、5c、6b、6cに設けた。この発明について実施の形態2にて説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the vanes 5 and 6 are radiated in the radial direction, that is, the rotor due to the centrifugal force accompanying the rotation of the rotor portion 4a or the pressure difference between the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c side and the vane tip portions 5d and 6d side. A configuration in which a space formed by the cylinder inner peripheral surface 1b and the rotor outer peripheral surface 4k is partitioned from the portion outer peripheral surface 4k toward the cylinder inner peripheral surface 1b, and a suction chamber or a compression chamber is formed in the cylinder 1 Met. However, when the pressure difference between the vane aligner side and the vane tip side at the time of starting the compressor or at low rotation is small, or when liquid refrigerant enters from the suction chamber and the pressure in the compression chamber suddenly rises due to liquid compression, etc. The force that pushes the vanes 5 and 6 back toward the center of the rotor portion 4a is larger than the force that pushes the vanes 5 and 6 out of the rotor portion outer peripheral surface 4k, and the vanes 5 and 6 move toward the center of the rotor portion 4a. try to. At this time, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c are turned over, that is, away from the inner peripheral surface 2d of the recess 2a of the frame 2 and the inner peripheral surface 3d of the recess 3a of the cylinder head 3, and the vane aligner portions 5b, 5c, and 6b. , 6c and the roller shaft 4 are in contact with each other, and there is a problem that they are damaged or broken. Further, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c are separated from the inner peripheral surface 2d of the recess 2a of the frame 2 and the inner peripheral surface 3d of the recess 3a of the cylinder head 3, and the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c are recessed. When sliding freely in 2a and 3a, the supply of refrigerating machine oil to the vane aligner portions 5b, 5c, 6b and 6c becomes insufficient, and the sliding vane aligner portions 5b, 5c, 6b and 6c, and the recesses 2a and 3a The rotor portion 4a is worn or damaged. Therefore, in order to prevent the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c from separating from the inner peripheral surface 2d of the recess 2a and the inner peripheral surface 3d of the recess 3a, the inner surfaces 2d, 3d of the recesses 2a, 3a On the other hand, stoppers that restrict the movement of the vanes 5 and 6 in the radial direction are provided on the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c. The present invention will be described in Embodiment 2.

図7は、実施の形態2を示す図で、ベーン型圧縮機の縦断面図であり、図8は、図7のストッパを設けたベーン5、6の斜視図である。ベーン5、6は同一形状の部品であるため、図8ではベーン5の符号にて示し、ベーン6の場合の符号は()内に示す。実施の形態1と同一符号の部分は、実施の形態1と同一あるいは同様の部品であって、同様の機能を果たす部分である。   FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the vane type compressor showing the second embodiment, and FIG. 8 is a perspective view of the vanes 5 and 6 provided with the stoppers of FIG. Since the vanes 5 and 6 are parts having the same shape, in FIG. 8, the vanes 5 and 6 are indicated by the reference numerals of the vanes 5. Parts having the same reference numerals as those in the first embodiment are parts that are the same as or similar to those in the first embodiment and that perform the same functions.

フレーム2には、シリンダ1側端面にシリンダ室1aの中心軸線と同心で、かつシリンダ室1aの内径より小さい内径のほぼ円筒状の凹部2aが設けられ、ベーンアライナ部5b、6bが嵌入されている。同様に、シリンダヘッド3にも、シリンダ1側端面にシリンダ1の中心軸線と同心で、かつシリンダ室1aの内径より小さい内径の円筒状の凹部3aが設けられ、ベーンアライナ部5c、6cが嵌入されている。   The frame 2 is provided with a substantially cylindrical recess 2a that is concentric with the central axis of the cylinder chamber 1a and has an inner diameter smaller than the inner diameter of the cylinder chamber 1a on the end surface of the cylinder 1 and is fitted with vane aligner portions 5b and 6b. Yes. Similarly, the cylinder head 3 is also provided with a cylindrical recess 3a concentric with the center axis of the cylinder 1 and having an inner diameter smaller than the inner diameter of the cylinder chamber 1a on the cylinder 1 side end surface, and the vane aligner portions 5c and 6c are fitted therein. Has been.

なお、凹部2a、3aは、軸方向の一方がシリンダ室1a側に開口し、もう一方は平面にて閉塞されている。すなわち、凹部2a、3aは、円筒状の側面すなわち内周面2d、3dと軸方向の一方を閉塞する円形状の平面2e、3eによって構成される。その平面2e、3eには内周面2d、3dに沿ってリング状の溝2f、3fが設けられている。   In addition, as for the recessed parts 2a and 3a, one side of the axial direction opens to the cylinder chamber 1a side, and the other is obstruct | occluded by the plane. That is, the recesses 2a and 3a are constituted by cylindrical side surfaces, that is, inner peripheral surfaces 2d and 3d, and circular flat surfaces 2e and 3e that close one of the axial directions. The flat surfaces 2e and 3e are provided with ring-shaped grooves 2f and 3f along the inner peripheral surfaces 2d and 3d.

一方、ベーン5、6はベーン部5a、6aとベーンアライナ部5b、5c、6b、6cから構成されている。ほぼ四角形状のベーン部5aは、シリンダ内周面1b側のベーン先端部5dと、その反対側であるロータ部4aの中心軸線側のベーン背面部5eと、ロータ部4aの軸方向、フレーム2側の側面部5fと、ロータ部4aの軸方向、シリンダヘッド3側の側面部5gと、ロータ部4aの円周方向の側面部5h、5jとで構成されている。ベーン部5aの軸方向の側面部5fのベーン背面部5e側にはベーンアライナ部5bが設けられている。さらに、そのベーンアライナ部5bのフレーム2側すなわちベーン部5aと反対側には、ベーンアライナ部5bよりも径方向にて薄肉でありベーンアライナ部5bとほぼ同心に形成され、軸方向に延出された部分リング形状すなわち円弧形状のストッパ部5kが設けられている。同様にベーン部5aの軸方向の側面部5gのベーン背面部5e側にはベーンアライナ部5cが設けられ、そのベーンアライナ部5cのシリンダヘッド3側すなわちベーン部5aと反対側には、ベーンアライナ部5cよりも径方向にて薄肉でありベーンアライナ部5cとほぼ同心に形成され、軸方向に延出された部分リング形状すなわち円弧形状のストッパ部5pが設けられている。なお、ストッパ部5k、5pは、回転軸部4b、4cとの干渉を防止するため、ベーンアライナ部5b、5cの外周側すなわちベーン先端部5d側に設けられている。   On the other hand, the vanes 5 and 6 are composed of vane portions 5a and 6a and vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c. The substantially quadrangular vane portion 5a includes a vane tip portion 5d on the cylinder inner peripheral surface 1b side, a vane back surface portion 5e on the opposite side of the rotor portion 4a, an axial direction of the rotor portion 4a, the frame 2 The side portion 5f on the side, the axial direction of the rotor portion 4a, the side portion 5g on the cylinder head 3 side, and the side portions 5h and 5j in the circumferential direction of the rotor portion 4a are configured. A vane aligner portion 5b is provided on the vane back surface portion 5e side of the side surface portion 5f in the axial direction of the vane portion 5a. Further, the vane aligner portion 5b is formed on the frame 2 side, that is, on the side opposite to the vane portion 5a, is thinner in the radial direction than the vane aligner portion 5b and is substantially concentric with the vane aligner portion 5b and extends in the axial direction. A partial ring shape, that is, an arc-shaped stopper portion 5k is provided. Similarly, a vane aligner portion 5c is provided on the vane back surface portion 5e side of the side surface portion 5g in the axial direction of the vane portion 5a, and the vane aligner portion 5c has a vane aligner on the cylinder head 3 side, that is, on the opposite side of the vane portion 5a. The stopper 5p is provided with a partial ring shape, that is, an arcuate shape, which is thinner in the radial direction than the portion 5c, is substantially concentric with the vane aligner portion 5c, and extends in the axial direction. The stopper portions 5k and 5p are provided on the outer peripheral side of the vane aligner portions 5b and 5c, that is, on the vane tip portion 5d side in order to prevent interference with the rotating shaft portions 4b and 4c.

同様に、ベーン部6aは、シリンダ内周面1b側のベーン先端部6dと、その反対側であるロータ部4aの中心軸線側のベーン背面部6eと、ロータ部4aの軸方向、フレーム2側の側面部6fと、ロータ部4aの軸方向、シリンダヘッド3側の側面部6gと、ロータ部4aの円周方向の側面部6h、6jとで構成されている。ベーン部6aのフレーム2側側面部6fのベーン背面部6e側にはベーンアライナ部6bが設けられ、そのベーンアライナ部6bのフレーム2側すなわちベーン部5aと反対側には、ベーンアライナ部6bよりも径方向にて薄肉でありベーンアライナ部6bとほぼ同心に形成され、軸方向に延出された部分リング形状のストッパ部6kが設けられている。同様にベーン部6aのシリンダヘッド3側側面部6gのベーン背面部6e側にはベーンアライナ部6cが設けられ、そのベーンアライナ部6cのシリンダヘッド3側すなわちベーン部6aと反対側には、ベーンアライナ部6cよりも径方向にて薄肉でありベーンアライナ部6cとほぼ同心に形成され、軸方向に延出された部分リング形状のストッパ部6pが設けられている。なお、ストッパ部6k、6pは、回転軸部4b、4cとの干渉を防止するため、ベーンアライナ部6b、6cの外周側すなわちベーン先端部6d側に設けられている。   Similarly, the vane portion 6a includes a vane tip portion 6d on the cylinder inner peripheral surface 1b side, a vane back surface portion 6e on the side of the central axis of the rotor portion 4a on the opposite side, the axial direction of the rotor portion 4a, and the frame 2 side. Side surface portion 6f, the axial direction of the rotor portion 4a, the side surface portion 6g on the cylinder head 3 side, and the side surface portions 6h and 6j in the circumferential direction of the rotor portion 4a. A vane aligner portion 6b is provided on the vane back surface portion 6e side of the frame 2 side surface portion 6f of the vane portion 6a, and the vane aligner portion 6b is provided on the vane aligner portion 6b on the frame 2 side, that is, on the opposite side to the vane portion 5a. Also, the stopper portion 6k is provided with a partial ring shape that is thin in the radial direction, is substantially concentric with the vane aligner portion 6b, and extends in the axial direction. Similarly, a vane aligner portion 6c is provided on the vane back surface portion 6e side of the side surface portion 6g on the cylinder head 3 side of the vane portion 6a, and the vane aligner portion 6c has a vane on the cylinder head 3 side, that is, on the opposite side to the vane portion 6a. A partial ring-shaped stopper portion 6p is provided which is thinner in the radial direction than the aligner portion 6c, is substantially concentric with the vane aligner portion 6c, and extends in the axial direction. The stopper portions 6k and 6p are provided on the outer peripheral side of the vane aligner portions 6b and 6c, that is, on the vane tip portion 6d side in order to prevent interference with the rotating shaft portions 4b and 4c.

ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cに設けられたストッパ部5k、5p、6k、6pは凹部2a、3aのリング状溝2f、3fに嵌入され、圧縮要素101が構成される。これにより、ベーン5、6の径方向の移動が規制される。
なお、リング状溝2f、3fとストッパ部5k、5p、6k、6pは、軸方向にて、回転軸部4b、4cの外周側に位置する。偏心量をできるだけ大きくしようとしたとき、最近接部でベーンアライナ部5b、5c、6b、6cを細径部4h、4jにぎりぎりまで押し込んだ構造としたいので、ロータ部4aの回転とともにベーン5、6が移動したとき、ストッパ部5k、5p、6k、6pと回転軸部4b、4cとの干渉を防止するため、ストッパ部5k、5p、6k、6pはベーンアライナ部5b、5c、6b、6cより径方向にて薄肉形状とするとともに、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの外周側すなわちベーン先端部5d、6d側に設けられている。
The stopper portions 5k, 5p, 6k, 6p provided on the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c are fitted into the ring-shaped grooves 2f, 3f of the recesses 2a, 3a to constitute the compression element 101. Thereby, the movement of the vanes 5 and 6 in the radial direction is restricted.
The ring-shaped grooves 2f and 3f and the stopper portions 5k, 5p, 6k, and 6p are located on the outer peripheral side of the rotating shaft portions 4b and 4c in the axial direction. When trying to increase the amount of eccentricity as much as possible, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c are pushed into the narrow diameter portions 4h, 4j as close as possible to the nearest portion, so that the vane 5, In order to prevent interference between the stopper portions 5k, 5p, 6k, 6p and the rotating shaft portions 4b, 4c when the 6 moves, the stopper portions 5k, 5p, 6k, 6p are vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c. It is made thinner in the radial direction, and is provided on the outer peripheral side of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c, that is, on the vane tip portions 5d, 6d side.

なお、ベーンアライナ部に設けたストッパ部は、フレーム側、シリンダヘッド側の両側に該部分を設けたが、どちらか片方だけでもよい。
また、ストッパ部はベーンアライナ部の外周側すなわちベーン先端部側に設けられているが、図7、8のようにストッパ部とベーンアライナ部の外周面が連続的につながっている配置でなくても良い。すなわち、ストッパ部がベーンアライナ部の外周側より若干内周側、例えばストッパ部の肉厚程度内周側に設けられても構わない。
また、凹部2a、3aの内周面2d、3dとリング状溝2f、3fの側面とが連続的につながっている配置でなくても良い。すなわち、リング状溝2f、3fの側面が凹部2a、3aの内周面2d、3dより若干内周側、例えばストッパ部の肉厚程度内周側に設けられても構わない。
また、リング状溝2f、3fの幅はストッパ部5k、5p、6k、6pの肉厚より広くても構わない。例えばストッパ部の肉厚程度、リング状溝2f、3fの幅を広く設けても構わない。ベーン5、6の径方向へ移動を許すが、この程度の径方向の移動動作では、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの転覆は生じない。
In addition, although the stopper part provided in the vane aligner part was provided with the part on both sides of the frame side and the cylinder head side, only one of them may be provided.
Further, the stopper portion is provided on the outer peripheral side of the vane aligner portion, that is, on the vane tip portion side. However, as shown in FIGS. 7 and 8, the stopper portion and the outer peripheral surface of the vane aligner portion are not continuously connected. Also good. That is, the stopper portion may be provided slightly on the inner peripheral side from the outer peripheral side of the vane aligner portion, for example, on the inner peripheral side about the thickness of the stopper portion.
Further, the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a and the side surfaces of the ring-shaped grooves 2f and 3f may not be continuously connected. That is, the side surfaces of the ring-shaped grooves 2f and 3f may be provided slightly on the inner peripheral side of the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a, for example, on the inner peripheral side about the thickness of the stopper portion.
The width of the ring-shaped grooves 2f and 3f may be wider than the thickness of the stopper portions 5k, 5p, 6k, and 6p. For example, the thickness of the stopper portion and the width of the ring-shaped grooves 2f and 3f may be wide. Although the vanes 5 and 6 are allowed to move in the radial direction, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c are not overturned by such movement in the radial direction.

次に動作について説明する。ロータシャフト4が駆動部から回転動力を受け、ロータ部4aがシリンダ1内で回転し、その回転にともなって、ロータ部4aのブッシュ保持部4d、4eのブッシュ7、8間に保持されたベーン5、6もシリンダ室1aを中心軸線とした円周上を移動する。   Next, the operation will be described. The rotor shaft 4 receives rotational power from the drive unit, and the rotor unit 4a rotates in the cylinder 1, and the vane held between the bushes 7 and 8 of the bush holding units 4d and 4e of the rotor unit 4a with the rotation. 5 and 6 also move on the circumference with the cylinder chamber 1a as the central axis.

ベーン5、6は、ロータ部4aの回転に伴う遠心力やベーンアライナ部5b、5c、6b、6c側とベーン先端部5d、6d側との圧力差によって、径方向すなわちロータ部外周面4kからシリンダ内周面1bに向かって押し出す力を受けている。ベーンアライナ部側の凹部2a、3aとロータ4aによって形成される空間には軸受部2b、3bの隙間などから密閉容器103内の高圧冷媒が進入する一方、ベーン先端部5d、6d側のロータ部外周面4kとシリンダ内周面1bとの間の空間は低圧冷媒を吸入するので、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6c側とベーン先端部5d、6d側との圧力差がベーン5、6をロータ部外周面4kから押し出す力になる。これらの力によって、ベーン5、6は、径方向すなわちロータ部外周面4kからシリンダ内周面1bに向かって押し出されるが、そのとき、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cは、その外周面すなわちロータシャフト4と反対側の側面が凹部2a、3aの内周面2d、3dに押圧され、その状態以上、ベーン5、6が径方向すなわちロータ部外周面4kからシリンダ内周面1bに向かって押し出されないように規制している。   The vanes 5 and 6 are separated from each other in the radial direction, that is, from the outer peripheral surface 4k of the rotor portion, due to the centrifugal force accompanying the rotation of the rotor portion 4a and the pressure difference between the vane aligner portions 5b, 5c, 6b and 6c side A force for pushing toward the cylinder inner peripheral surface 1b is received. The high pressure refrigerant in the hermetic container 103 enters the space formed by the recesses 2a and 3a on the vane aligner side and the rotor 4a from the gaps between the bearings 2b and 3b, and the rotor portion on the vane tip 5d and 6d side. Since the space between the outer peripheral surface 4k and the cylinder inner peripheral surface 1b sucks the low-pressure refrigerant, the pressure difference between the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c side and the vane tip portions 5d, 6d side is the vanes 5, 6 Is pushed out from the rotor outer peripheral surface 4k. By these forces, the vanes 5 and 6 are pushed out in the radial direction, that is, the rotor portion outer peripheral surface 4k toward the cylinder inner peripheral surface 1b. At this time, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c That is, the side surface opposite to the rotor shaft 4 is pressed against the inner peripheral surfaces 2d and 3d of the recesses 2a and 3a, and beyond that state, the vanes 5 and 6 are directed from the rotor outer peripheral surface 4k to the cylinder inner peripheral surface 1b in the radial direction. To prevent it from being pushed out.

一方、圧縮機の起動時や低回転時は、ロータ部4aの回転に伴う遠心力は弱く、密閉容器内の圧力もそれほど高くないため、ベーンアライナ部側の凹部2a、3aとロータ4aによって形成される空間とベーン先端部5d、6d側のロータ部外周面4kとシリンダ内周面1bとの間の空間との圧力差も小さい。また、吸入室から液冷媒が進入した場合、液圧縮により圧縮室内の圧力が急上昇する。このような場合、ベーン5、6をロータ部外周面4kから押し出す力よりもベーン5、6をロータ部4aの中心方向に押し戻す力の方が大きくなり、ベーン5、6はロータ部4aの中心方向に移動しようとする。このままでは、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cは転覆しベーン5、6が破損するが、凹部2a、3aのリング状溝2f、3fとベーンアライナ部に設けたストッパ部5k、5p、6k、6pとの嵌入により、ベーン5、6のロータ部4aの中心方向への移動が規制されている。すなわち、ベーン5、6をロータ部4aの中心方向に押し戻す力が働いても、リング状溝2f、3fとストッパ部5k、5p、6k、6pによって、ベーン5、6が中心方向押し戻されることはなく、転覆することもない。一方、ベーン5、6のロータ部4aの回転方向における摺動は、従来と同じであり圧縮動作は変わらない。   On the other hand, when the compressor is started or when the rotation is low, the centrifugal force accompanying the rotation of the rotor portion 4a is weak and the pressure in the hermetic container is not so high. Therefore, it is formed by the recesses 2a and 3a on the vane aligner side and the rotor 4a. And the pressure difference between the space between the rotor outer peripheral surface 4k on the vane tip 5d and 6d side and the cylinder inner peripheral surface 1b is small. Further, when liquid refrigerant enters from the suction chamber, the pressure in the compression chamber rapidly increases due to liquid compression. In such a case, the force that pushes the vanes 5 and 6 back toward the center of the rotor portion 4a is larger than the force that pushes the vanes 5 and 6 out of the rotor portion outer peripheral surface 4k. Try to move in the direction. In this state, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c are overturned and the vanes 5 and 6 are damaged. However, the ring-shaped grooves 2f and 3f of the recesses 2a and 3a and the stopper portions 5k, 5p, and 6k provided in the vane aligner portion. , 6p, the movement of the vanes 5, 6 in the central direction of the rotor portion 4a is restricted. That is, even if a force that pushes the vanes 5 and 6 back toward the center of the rotor portion 4a is applied, the vanes 5 and 6 are pushed back toward the center by the ring-shaped grooves 2f and 3f and the stopper portions 5k, 5p, 6k, and 6p. There is no overthrow. On the other hand, the sliding of the vanes 5 and 6 in the rotational direction of the rotor portion 4a is the same as the conventional one, and the compression operation does not change.

また、リング状溝2f、3fとストッパ部5k、5p、6k、6pは、軸方向にて、回転軸部4b、4cの外周側に位置するが、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cより径方向にて薄肉形状とするとともに、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cの外周側すなわちベーン先端部5d、6d側に設けられていることから、回転軸部4b、4cとの干渉を防止し、シリンダ室1aの中心軸線に対するロータシャフト4の中心軸線の偏心量を増大を容易にできるようにしている。   Further, the ring-shaped grooves 2f and 3f and the stopper portions 5k, 5p, 6k, and 6p are positioned on the outer peripheral side of the rotary shaft portions 4b and 4c in the axial direction, but from the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c. It has a thin shape in the radial direction and is provided on the outer peripheral side of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, 6c, that is, on the vane tip portions 5d, 6d side, thereby preventing interference with the rotating shaft portions 4b, 4c. The eccentric amount of the central axis of the rotor shaft 4 with respect to the central axis of the cylinder chamber 1a can be easily increased.

以上のように、フレーム2およびシリンダヘッド3の凹部2a、3aのリング状溝2f、3fとベーンアライナ部5b、5c、6b、6cのストッパ部5k、5p、6k、6pとを嵌合させベーン5、6の径方向の移動を規制するように構成したので、圧縮機の起動時や低回転時、吸入室から液冷媒が進入した場合などの過渡運転状態等で、ベーン5、6がロータ部外周面4kからシリンダ内周面1bに向かって押し出される力が低下しても、ベーン5、6が転覆し、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cがロータシャフト4に接触し、ベーンアライナ部5b、5c、6b、6cおよびロータシャフト4が損傷あるいは破損することを防止することができる。   As described above, the ring-shaped grooves 2f and 3f of the recesses 2a and 3a of the frame 2 and the cylinder head 3 and the stopper portions 5k, 5p, 6k and 6p of the vane aligner portions 5b, 5c, 6b and 6c are fitted to each other. Since the radial movements of 5 and 6 are restricted, the vanes 5 and 6 are rotors in a transient operation state such as when the compressor is started or when the rotation is low, or when liquid refrigerant enters from the suction chamber. Even if the force pushed out from the outer peripheral surface 4k toward the cylinder inner peripheral surface 1b decreases, the vanes 5 and 6 roll over, and the vane aligner portions 5b, 5c, 6b, and 6c come into contact with the rotor shaft 4, and the vane aligner The parts 5b, 5c, 6b, 6c and the rotor shaft 4 can be prevented from being damaged or broken.

また、ベーン5、6が転覆すなわちベーンアライナ部5b、5c、6b、6cが凹部2aの内周面2dおよび凹部3aの内周面3dから離れることを防止できるので、両者は冷凍機油を十分に保持した流体潤滑状態で摺動することができ、摩擦抵抗が小さく、機械損失の少ない高効率で信頼性の高い圧縮機を得ることができる。   Further, the vanes 5 and 6 can be prevented from overturning, that is, the vane aligner portions 5b, 5c, 6b and 6c can be separated from the inner peripheral surface 2d of the recess 2a and the inner peripheral surface 3d of the recess 3a. It is possible to obtain a highly efficient and reliable compressor that can slide in the retained fluid lubrication state, has low frictional resistance, and has little mechanical loss.

以上により、圧縮要素の押しのけ量を増加させ、圧縮機の回転数を低く抑えた運転の比率や起動の頻度が増えても、ベーンが転覆することがない信頼性の高い圧縮機を得ることができ、空調機の騒音や効率の改善を行うことができる。
また、吸入室から液冷媒が進入した場合でも、ベーンが転覆することがないので、より信頼性の高い圧縮機を得ることができる。
As described above, it is possible to obtain a highly reliable compressor in which the vane does not capsize even if the operation ratio and the start-up frequency increase by increasing the displacement amount of the compression element and keeping the rotation speed of the compressor low. It is possible to improve the noise and efficiency of the air conditioner.
Further, even when liquid refrigerant enters from the suction chamber, the vane does not capsize, so that a more reliable compressor can be obtained.

1 シリンダ、1a シリンダ室、1b シリンダ内周面、1c 吸入ポート、1d 吐出流路、2 フレーム、2a 凹部、2b 軸受部、2c 吐出ポート、2d 内周面、2e 円形平面、2f リング状溝、3 シリンダヘッド、3a 凹部、3b 軸受部、3d 内周面、3e 円形平面、3f リング状溝、4 ロータシャフト、4a ロータ部、4b 回転軸部、4c 回転軸部、4d ブッシュ保持部、4e ブッシュ保持部、4f ベーン逃がし部、4g ベーン逃がし部、4h 細径部、4j 細径部、4k ロータ部外周面、5 第1のベーン、5a ベーン部、5b ベーンアライナ部、5c ベーンアライナ部、5d ベーン先端部、5e ベーン背面部、5f 側面部、5g 側面部、5h 側面部、5j 側面部、6 第2のベーン、6a ベーン部、6b ベーンアライナ部、6c ベーンアライナ部、6d ベーン先端部、6e ベーン背面部、6f 側面部、6g 側面部、6h 側面部、6j 側面部、7 ブッシュ、8 ブッシュ、11 固定子、12 回転子、13 ガラス端子、14 吐出管、15 リード線、100 圧縮機、101 圧縮要素、102 電動要素、103 密閉容器。   1 cylinder, 1a cylinder chamber, 1b cylinder inner peripheral surface, 1c suction port, 1d discharge flow path, 2 frame, 2a recess, 2b bearing portion, 2c discharge port, 2d inner peripheral surface, 2e circular plane, 2f ring groove, 3 cylinder head, 3a recess, 3b bearing part, 3d inner peripheral surface, 3e circular plane, 3f ring-shaped groove, 4 rotor shaft, 4a rotor part, 4b rotating shaft part, 4c rotating shaft part, 4d bush holding part, 4e bushing Holding part, 4f vane relief part, 4g vane relief part, 4h narrow diameter part, 4j narrow diameter part, 4k rotor part outer peripheral surface, 5 first vane, 5a vane part, 5b vane aligner part, 5c vane aligner part, 5d Vane tip portion, 5e Vane back surface portion, 5f side surface portion, 5g side surface portion, 5h side surface portion, 5j side surface portion, 6 second vane, 6 Vane part, 6b Vane aligner part, 6c Vane aligner part, 6d Vane tip part, 6e Vane back face part, 6f Side face part, 6g Side face part, 6h Side face part, 6j Side face part, 7 bush, 8 bush, 11 Stator, 12 Rotor, 13 Glass terminal, 14 Discharge pipe, 15 Lead wire, 100 Compressor, 101 Compression element, 102 Electric element, 103 Airtight container.

Claims (6)

ほぼ円筒状で、軸方向の両端が開口しているシリンダと、前記シリンダの一方の開口部を閉塞するシリンダヘッドと、前記シリンダの他方の開口部を閉塞するフレームと、前記シリンダ内で前記シリンダの中心軸線に対して偏心した中心軸線にて回転運動する円柱形のロータ部および前記ロータ部の中心軸線に設けられ前記ロータ部に回転力を伝達する回転軸部とを有するロータシャフトと、板状の形状を有しその長手方向が前記ロータ部のほぼ径方向となるように前記ロータ部に配置されるとともに前記ロータ部円周方向に回動自在かつロータ部のほぼ径方向に移動可能に前記ロータ部に保持されたベーンと、前記ベーンにて前記ロータ部の外周面と前記シリンダの内周面とで形成される空間を仕切ることで圧縮室を形成するベーン型圧縮機において、
前記ベーンに、前記ベーンの長手方向と前記シリンダの内周面の法線方向とがほぼ一致するように規制し前記ロータ部の回転運動によって前記回転軸部の周囲を回るベーンアライナを備え、
前記回転軸部に前記ベーンアライナと前記回転軸部とが接触しないように逃がし部を設けたことを特徴とするベーン型圧縮機。
A cylinder that is substantially cylindrical and open at both ends in the axial direction, a cylinder head that closes one opening of the cylinder, a frame that closes the other opening of the cylinder, and the cylinder within the cylinder A rotor shaft having a cylindrical rotor portion that rotates about a central axis that is eccentric with respect to the central axis of the rotor, and a rotary shaft portion that is provided on the central axis of the rotor portion and transmits a rotational force to the rotor portion; And is arranged in the rotor portion so that its longitudinal direction is substantially the radial direction of the rotor portion, and is rotatable in the circumferential direction of the rotor portion and movable in the radial direction of the rotor portion. Vane type compression that forms a compression chamber by partitioning a space formed by the vane held by the rotor portion and the outer peripheral surface of the rotor portion and the inner peripheral surface of the cylinder by the vane. In,
The vane includes a vane aligner that restricts the longitudinal direction of the vane and the normal direction of the inner peripheral surface of the cylinder to substantially coincide with each other and rotates around the rotating shaft portion by the rotational movement of the rotor portion,
A vane type compressor characterized in that a relief portion is provided on the rotating shaft portion so that the vane aligner and the rotating shaft portion do not contact each other.
前記シリンダヘッドと前記フレームは前記シリンダ端面側にシリンダ内径と同心の凹部を有するとともに、前記ベーンアライナは前記凹部の内径とほぼ同じ径のリング形状あるいは円弧形状の外形を有し、前記ベーンアライナが前記凹部に嵌入されることによって前記ベーンアライナは前記シリンダヘッドまたは前記フレームに保持されることを特徴とする請求項1に記載のベーン型圧縮機。 The cylinder head and the frame have a concave portion concentric with the inner diameter of the cylinder on the cylinder end surface side, and the vane aligner has a ring-shaped or arc-shaped outer shape substantially the same as the inner diameter of the concave portion, and the vane aligner The vane type compressor according to claim 1, wherein the vane aligner is held by the cylinder head or the frame by being fitted into the recess. 前記逃がし部は前記回転軸に設けられた径の細い細径部にて構成されたことを特徴とする請求項1または2に記載のベーン型圧縮機。 The vane type compressor according to claim 1 or 2, wherein the relief portion is configured by a thin portion having a small diameter provided on the rotating shaft. 前記シリンダヘッドの凹部は、略円筒状の内周面と軸方向の平面とで構成され、前記平面に前記内周面に沿ってリング状溝が設けられるとともに、前記シリンダヘッドの凹部に嵌入される前記ベーンアライナに前記リング状溝に嵌入する係止部が設けられたことを特徴とする請求項2に記載のベーン型圧縮機。 The concave portion of the cylinder head is configured by a substantially cylindrical inner peripheral surface and an axial plane, and a ring-shaped groove is provided on the plane along the inner peripheral surface, and is fitted into the concave portion of the cylinder head. The vane compressor according to claim 2, wherein the vane aligner is provided with a locking portion that fits into the ring-shaped groove. 前記フレームの凹部は、略円筒状の内周面と軸方向の平面とで構成され、前記平面に前記内周面に沿ってリング状溝が設けられるとともに、前記フレームの凹部に嵌入される前記ベーンアライナに前記リング状溝に嵌入する係止部が設けられたことを特徴とする請求項2または4に記載のベーン型圧縮機。 The recess of the frame is configured by a substantially cylindrical inner peripheral surface and an axial plane, and a ring-shaped groove is provided on the plane along the inner peripheral surface, and the recess is inserted into the recess of the frame. The vane type compressor according to claim 2 or 4, wherein the vane aligner is provided with a locking portion that fits into the ring-shaped groove. 冷媒に、標準沸点が−45℃以上の冷媒を用いたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のベーン型圧縮機。 The vane type compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein a refrigerant having a normal boiling point of -45 ° C or higher is used as the refrigerant.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012021427A (en) * 2010-07-12 2012-02-02 Mitsubishi Electric Corp Vane compressor
WO2012023428A1 (en) * 2010-08-18 2012-02-23 三菱電機株式会社 Vane compressor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012021427A (en) * 2010-07-12 2012-02-02 Mitsubishi Electric Corp Vane compressor
WO2012023428A1 (en) * 2010-08-18 2012-02-23 三菱電機株式会社 Vane compressor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022087922A1 (en) * 2020-10-28 2022-05-05 瑞立集团瑞安汽车零部件有限公司 Positive-displacement air compressor

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