JP2015028313A - Axial vane type compressor - Google Patents

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内田 和秀
Kazuhide Uchida
和秀 内田
稲垣 光夫
Mitsuo Inagaki
稲垣  光夫
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an axial vane type compressor of a two-stage boosting type, which can properly compress fluid.SOLUTION: As a plurality of vanes 14 slidably fitted in a slit groove formed on a rotor 13, vanes in which dimensions in a diametrical direction of a front side projecting portion 14b projecting out from the rotor 13 toward a front housing 11b side are formed to be longer than dimensions in a diametrical direction of a rear side projecting portion 14c projecting from the rotor 13 toward a rear housing 11c are adopted. Therefore, the maximum capacity of a front side compression chamber formed on one end side of the rotor 13 is made to be larger than the maximum capacity of a rear side compression chamber formed on the other end side of the rotor 13, and both compression chambers are connected in series to configure a compressor of a two-stage boosting type.

Description

本発明は、平板状の複数のベーンを、回転軸の軸方向に往復変位させるアキシャルベーン型圧縮機に関する。   The present invention relates to an axial vane compressor in which a plurality of flat vanes are reciprocally displaced in the axial direction of a rotating shaft.

従来、特許文献1に、蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用可能な圧縮機であって、回転軸の径方向および軸方向に広がる平板状の複数のベーンを、回転軸の軸周りに回転変位させながら回転軸の軸方向へ往復変位させることによって、流体を圧縮して吐出するアキシャルベーン型圧縮機が開示されている。   Conventionally, Patent Document 1 discloses a compressor applicable to a vapor compression refrigeration cycle, in which a plurality of plate-shaped vanes extending in the radial direction and the axial direction of a rotary shaft are rotationally displaced around the axis of the rotary shaft. However, an axial vane type compressor that compresses and discharges fluid by reciprocating displacement in the axial direction of the rotating shaft is disclosed.

より詳細には、この特許文献1のアキシャルベーン型圧縮機は、内部に円柱状の空間を形成するシリンダ、このシリンダの内部に配置されて回転軸(シャフト)とともに回転する円柱状のロータ等を備えており、それぞれのベーンをロータに形成されたスリット溝に摺動可能に配置している。   More specifically, the axial vane compressor of Patent Document 1 includes a cylinder that forms a cylindrical space inside, a cylindrical rotor that is disposed inside the cylinder and rotates with a rotation shaft (shaft), and the like. Each vane is slidably disposed in a slit groove formed in the rotor.

さらに、ベーンの外周側とシリンダの内周側との間に、ベーンの径方向への変位を規制する円筒状のリングを配置するとともに、ベーンの軸方向両端側に、それぞれベーンの軸方向端部に当接してベーンを軸方向に変位させるカム面が形成されたフロントサイドプレートおよびリアサイドプレートを配置している。   Furthermore, a cylindrical ring that restricts the displacement of the vane in the radial direction is disposed between the outer peripheral side of the vane and the inner peripheral side of the cylinder, and the axial end of the vane is disposed at each axial end of the vane. A front side plate and a rear side plate are provided on which cam surfaces are formed that come into contact with the portion to displace the vanes in the axial direction.

これにより、特許文献1のアキシャルベーン型圧縮機では、ロータの軸方向端面、隣り合うベーンの平坦面、リングの内周面、それぞれのサイドプレートのカム面等に囲まれた空間によって、ロータの軸方向両端側に2つの圧縮室を形成し、双方の圧縮室の容積を周期的に変化させることによって、流体を圧縮して吐出している。   Thereby, in the axial vane type compressor of patent document 1, the space surrounded by the axial end surface of the rotor, the flat surface of the adjacent vane, the inner peripheral surface of the ring, the cam surface of each side plate, etc. Two compression chambers are formed on both ends in the axial direction, and the fluid is compressed and discharged by periodically changing the volumes of both compression chambers.

特開昭56−18092号公報JP-A-56-18092

ところで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルにおいて、サイクルの成績係数(COP)を向上させるためのサイクル構成として、ガスインジェクションサイクル(エコノマイザ式冷凍サイクル)が知られている。この種のガスインジェクションサイクルでは、サイクル内で生成された中間圧冷媒を、圧縮機にて昇圧過程の中間圧冷媒に合流させることによって、圧縮機の圧縮効率を向上させ、サイクル全体としてのCOPを向上させている。   Incidentally, in a vapor compression refrigeration cycle, a gas injection cycle (economizer refrigeration cycle) is known as a cycle configuration for improving the coefficient of performance (COP) of the cycle. In this type of gas injection cycle, the intermediate pressure refrigerant generated in the cycle is joined to the intermediate pressure refrigerant in the pressurization process by the compressor, thereby improving the compression efficiency of the compressor and reducing the COP as the entire cycle. It is improving.

このため、ガスインジェクションサイクルに適用される圧縮機として、2つの圧縮室にて冷媒を多段階に昇圧させる二段昇圧式のものが採用されることがある。その理由は、二段昇圧式の圧縮機では、一方の圧縮室を低圧冷媒を中間圧冷媒となるまで昇圧させる低段側圧縮室として機能させ、他方の圧縮室を中間圧冷媒を高圧冷媒となるまで昇圧させる高段側圧縮室として機能させることで、サイクル内で生成された中間圧冷媒を圧縮機内で昇圧過程の冷媒に合流させやすくなるからである。   For this reason, as a compressor applied to a gas injection cycle, a two-stage boosting type that boosts the refrigerant in multiple stages in two compression chambers may be employed. The reason is that in a two-stage booster compressor, one compression chamber functions as a low-stage compression chamber that pressurizes low-pressure refrigerant until it becomes intermediate-pressure refrigerant, and the other compression chamber functions as high-pressure refrigerant. This is because the intermediate-pressure refrigerant generated in the cycle can be easily merged with the refrigerant in the pressurization process in the compressor by functioning as the high-stage side compression chamber that is pressurized until the pressure increases.

ところが、二段昇圧式の圧縮機では、低段側圧縮室に吸入される冷媒の密度と高段側圧縮室に吸入される冷媒の密度が異なるので、冷媒を適切に圧縮するためには、低段側圧縮室の吐出容量(最大容積)および高段側圧縮室の吐出容量(最大容積)とを異なる値に設定しておくことが望ましい。   However, in the two-stage booster type compressor, the density of the refrigerant sucked into the low-stage side compression chamber is different from the density of the refrigerant sucked into the high-stage side compression chamber. It is desirable to set different values for the discharge capacity (maximum volume) of the lower stage compression chamber and the discharge capacity (maximum volume) of the higher stage compression chamber.

さらに、ガスインジェクションサイクルに適用される二段昇圧式の圧縮機では、低段側圧縮室に吸入される冷媒の密度と高段側圧縮室に吸入される冷媒の密度が異なるだけでなく、それぞれの圧縮室に吸入される冷媒の質量流量も異なっている。従って、低段側圧縮室の吐出容量および高段側圧縮室の吐出容量を適切に設定しておかないと、上述したCOP向上効果を充分に得られなくなってしまう。   Furthermore, in the two-stage booster compressor applied to the gas injection cycle, not only the density of the refrigerant sucked into the low-stage compression chamber is different from the density of the refrigerant sucked into the high-stage compression chamber, The mass flow rate of the refrigerant sucked into the compression chambers is also different. Therefore, unless the discharge capacity of the low-stage compression chamber and the discharge capacity of the high-stage compression chamber are set appropriately, the above-described COP improvement effect cannot be obtained sufficiently.

このため、特許文献1のアキシャルベーン型圧縮機のように、ロータから双方の圧縮室へ突出するベーンの最大突出長さが一致して、双方の圧縮室の吐出容量(最大容積)が一致してしまう構成では、単に2つの圧縮室を直列的に接続しても、二段昇圧式の圧縮機として適切に流体を圧縮することが難しい。さらに、ガスインジェクションサイクルに適用した際には、充分なCOP向上効果を得られなくなってしまう。   For this reason, like the axial vane type compressor of patent document 1, the maximum protrusion length of the vane which protrudes from a rotor to both compression chambers corresponds, and the discharge capacity (maximum volume) of both compression chambers corresponds. In such a configuration, it is difficult to appropriately compress the fluid as a two-stage booster type compressor even if two compression chambers are simply connected in series. Furthermore, when applied to a gas injection cycle, a sufficient COP improvement effect cannot be obtained.

本発明は、上記点に鑑み、流体を適切に圧縮可能な二段昇圧式のアキシャルベーン型圧縮機を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the two-stage pressure | voltage rise type axial vane type compressor which can compress a fluid appropriately in view of the said point.

また、本発明は、ガスインジェクションサイクルに好適な二段昇圧式のアキシャルベーン型圧縮機を提供することを別の目的とする。   Another object of the present invention is to provide a two-stage booster type axial vane compressor suitable for a gas injection cycle.

本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項1に記載の発明では、回転駆動力を伝達されることによって回転する回転軸(12)と、外周面に回転軸(12)の軸方向に延びる複数のスリット溝(13a)が形成されているとともに、回転軸(12)に同軸上に連結された円柱状のロータ(13)と、回転軸(12)の径方向および軸方向に平行に広がる平板状に形成され、スリット溝(13a)に摺動可能に嵌め込まれた複数のベーン(14)と、ベーン(14)の軸方向一端側の端部に当接して、ベーン(14)が回転軸(12)の周りに回転変位するに伴って、ベーン(14)を軸方向へ変位させるフロント側カム面(16a)が形成されたフロントサイドプレート(16)と、ベーン(14)の軸方向他端側の端部に当接して、ベーン(14)が回転軸(12)の周りに回転変位するに伴って、ベーン(14)を軸方向へ変位させるリア側カム面(17a)が形成されたリアサイドプレート(17)と、内部に円柱状の空間を形成するとともに、ロータ(13)、フロントサイドプレート(16)およびリアサイドプレート(17)の外周側に配置されたシリンダ(18、19、20)とを備え、
ロータ(13)の軸方向一端側の端面、隣り合うベーン(14)の平坦面、フロント側カム面(16a)、およびシリンダ(18〜20)の内周面に囲まれた空間によって、流体を圧縮するフロント側圧縮室(23b)が形成され、ロータ(13)の軸方向他端側の端面、隣り合うベーン(14)の平坦面、リア側カム面(17a)、およびシリンダ(18〜20)の内周面に囲まれた空間によって、流体を圧縮するリア側圧縮室(23c)が形成され、
フロント側圧縮室(23b)の最大容積およびリア側圧縮室(23c)の最大容積が、異なる値になっているアキシャルベーン型圧縮機を特徴とする。
The present invention has been devised in order to achieve the above object. In the first aspect of the present invention, a rotating shaft (12) that rotates when a rotational driving force is transmitted, and a rotating shaft on the outer peripheral surface. A plurality of slit grooves (13a) extending in the axial direction of (12) are formed, a cylindrical rotor (13) coaxially connected to the rotating shaft (12), and the diameter of the rotating shaft (12) A plurality of vanes (14) formed in a flat plate shape extending in parallel with the direction and the axial direction, and slidably fitted in the slit grooves (13a), and abutting with an end of one end of the vane (14) in the axial direction. A front side plate (16) having a front cam surface (16a) for displacing the vane (14) in the axial direction as the vane (14) is rotationally displaced about the rotation shaft (12). , End on the other axial end side of the vane (14) The rear side plate (17) is formed with a rear cam surface (17a) that displaces the vane (14) in the axial direction as the vane (14) is rotationally displaced about the rotation shaft (12). ) And cylinders (18, 19, 20) disposed on the outer peripheral side of the rotor (13), the front side plate (16), and the rear side plate (17).
The fluid is surrounded by the space surrounded by the end surface on one end side in the axial direction of the rotor (13), the flat surface of the adjacent vane (14), the front cam surface (16a), and the inner peripheral surface of the cylinder (18-20). A front-side compression chamber (23b) for compression is formed, the end surface on the other end side in the axial direction of the rotor (13), the flat surface of the adjacent vane (14), the rear cam surface (17a), and the cylinders (18 to 20) ), A rear side compression chamber (23c) for compressing fluid is formed by the space surrounded by the inner peripheral surface of
The axial vane type compressor is characterized in that the maximum volume of the front side compression chamber (23b) and the maximum volume of the rear side compression chamber (23c) are different values.

これによれば、フロント側圧縮室(23b)の最大容積(吐出容量)およびリア側圧縮室(23c)の最大容積(吐出容量)が、異なる値になっているので、フロント側圧縮室(23b)およびリア側圧縮室(23c)を直列的に接続することによって、流体を適切に圧縮可能な二段昇圧式のアキシャルベーン型圧縮機を提供することができる。   According to this, since the maximum volume (discharge capacity) of the front side compression chamber (23b) and the maximum volume (discharge capacity) of the rear side compression chamber (23c) have different values, the front side compression chamber (23b) ) And the rear side compression chamber (23c) in series can provide a two-stage boosting type axial vane compressor capable of appropriately compressing fluid.

また、上記特徴のアキシャルベーン型圧縮機において、フロント側圧縮室(23b)およびリア側圧縮室(23c)のうち最大容積が大きい側を、大容量側圧縮室(23b)とし、最大容積が小さい側を小容量側圧縮室(23c)としたときに、外部から吸入された中間圧流体と大容量側圧縮室(23b)から吐出された中間圧流体とを合流させた流体が、小容量側圧縮室(23c)へ吸入されることを特徴としている。   Further, in the axial vane type compressor having the above characteristics, the side having the largest maximum volume among the front side compression chamber (23b) and the rear side compression chamber (23c) is the large capacity side compression chamber (23b), and the maximum volume is small. When the side is the small-capacity compression chamber (23c), the fluid obtained by joining the intermediate-pressure fluid sucked from the outside and the intermediate-pressure fluid discharged from the large-capacity compression chamber (23b) It is characterized by being sucked into the compression chamber (23c).

これによれば、大容量側圧縮室(23b)および小容量側圧縮室(23c)が直列に接続され、さらに、外部から吸入された中間圧流体と大容量側圧縮室(23b)から吐出された中間圧流体とを合流させた流体を小容量側圧縮室(23c)へ吸入される構成となっているので、ガスインジェクションサイクルに好適な二段昇圧式のアキシャルベーン型圧縮機を提供することができる。   According to this, the large-capacity compression chamber (23b) and the small-capacity compression chamber (23c) are connected in series, and are further discharged from the externally sucked intermediate pressure fluid and the large-capacity compression chamber (23b). Since the fluid combined with the intermediate pressure fluid is sucked into the small-capacity compression chamber (23c), a two-stage booster type axial vane compressor suitable for a gas injection cycle is provided. Can do.

なお、この欄および特許請求の範囲に記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

第1実施形態の冷凍サイクルの全体構成図である。It is a whole lineblock diagram of the refrigerating cycle of a 1st embodiment. 第1実施形態の圧縮機の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the compressor of a 1st embodiment. 図2のIII−III断面図である。It is III-III sectional drawing of FIG. 図2のIV−IV断面図である。It is IV-IV sectional drawing of FIG. 第1実施形態の圧縮機のフロントサイドプレートの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the front side plate of the compressor of a 1st embodiment. 第1実施形態の圧縮機のカム面とベーンとの接触部が描く軌跡線を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the locus line which the contact part of the cam surface and vane of the compressor of 1st Embodiment draws. 第1実施形態の圧縮機のロータ、ベーンおよびサイドプレート等の組み付け状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the assembly | attachment states, such as a rotor, a vane, and a side plate, of the compressor of 1st Embodiment. 第2実施形態の圧縮機の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the compressor of the second embodiment. 第3実施形態の圧縮機の軸方向断面図である。It is an axial direction sectional view of the compressor of a 3rd embodiment.

(第1実施形態)
以下、図面を用いて、本発明の第1実施形態を説明する。本実施形態の二段昇圧式のアキシャルベーン型圧縮機1(以下、単に圧縮機1と記載する)は、図1の全体構成図に示す冷凍サイクル100に適用されている。この冷凍サイクル100は、室内の空調を行う空調装置において、室内へ送風される室内送風空気を冷却する機能を果たすものである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A two-stage booster type axial vane compressor 1 (hereinafter simply referred to as a compressor 1) of the present embodiment is applied to a refrigeration cycle 100 shown in the overall configuration diagram of FIG. The refrigeration cycle 100 functions to cool indoor air blown into a room in an air conditioner that performs indoor air conditioning.

具体的には、本実施形態の冷凍サイクル100は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機1と、圧縮機1から吐出された高圧冷媒と室外空気(外気)とを熱交換させて高圧冷媒を放熱させる放熱器2と、放熱器2から流出した高圧冷媒の流れを分岐する分岐部として機能する三方継手3と、三方継手3にて分岐された一方の高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる高段側膨張弁4と、三方継手3にて分岐された他方の高圧冷媒と高段側膨張弁4にて減圧された中間圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器5と、内部熱交換器5から流出した高圧冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる低段側膨張弁6と、低段側膨張弁6から流出した低圧冷媒と室内送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させる蒸発器7とを備えて構成された蒸気圧縮式の冷凍サイクルである。   Specifically, the refrigeration cycle 100 of the present embodiment exchanges heat between the compressor 1 that compresses and discharges the refrigerant, and the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 1 and outdoor air (outside air). The radiator 2 that radiates heat, the three-way joint 3 that functions as a branching part that branches the flow of the high-pressure refrigerant that has flowed out of the radiator 2, and the one high-pressure refrigerant that is branched by the three-way joint 3 is reduced to an intermediate pressure refrigerant. An internal heat exchanger 5 for exchanging heat between the high-stage expansion valve 4 to be made, the other high-pressure refrigerant branched by the three-way joint 3 and the intermediate-pressure refrigerant decompressed by the high-stage expansion valve 4, and internal heat The low-stage expansion valve 6 that decompresses the high-pressure refrigerant that has flowed out of the exchanger 5 until it becomes a low-pressure refrigerant, and the low-pressure refrigerant that has flowed out of the low-stage expansion valve 6 and the indoor blowing air are heat-exchanged to evaporate the low-pressure refrigerant. Vapor compression type refrigeration unit comprising an evaporator 7 It is a cycle.

さらに、本実施形態の冷凍サイクル100では、高段側膨張弁4にて減圧された中間圧冷媒を、内部熱交換器5の中間圧冷媒通路を介して、圧縮機1の中間圧冷媒吸入口11fへ流入させている。つまり、本実施形態の冷凍サイクル100は、サイクル内で生成された(具体的には、高段側膨張弁4にて減圧された)中間圧冷媒を圧縮機1にて圧縮過程の中間圧冷媒に合流させるガスインジェクションサイクル(エコノマイザ式冷凍サイクル)として構成されている。   Furthermore, in the refrigeration cycle 100 of the present embodiment, the intermediate pressure refrigerant decompressed by the high stage side expansion valve 4 is supplied to the intermediate pressure refrigerant inlet of the compressor 1 via the intermediate pressure refrigerant passage of the internal heat exchanger 5. 11f. That is, in the refrigeration cycle 100 of the present embodiment, the intermediate-pressure refrigerant generated in the cycle (specifically, decompressed by the high-stage expansion valve 4) is compressed by the compressor 1 in the intermediate-pressure refrigerant. It is configured as a gas injection cycle (economizer-type refrigeration cycle) that joins the two.

また、この冷凍サイクル100では、冷媒としてHFC系冷媒(具体的には、R134a)を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてHFO系冷媒(例えば、R1234yf)等を採用してもよい。さらに、冷媒には圧縮機1を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。   The refrigeration cycle 100 employs an HFC-based refrigerant (specifically, R134a) as the refrigerant, and constitutes a subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the critical pressure of the refrigerant. Of course, an HFO refrigerant (for example, R1234yf) or the like may be adopted as the refrigerant. Furthermore, the refrigerating machine oil for lubricating the compressor 1 is mixed in the refrigerant, and a part of the refrigerating machine oil circulates in the cycle together with the refrigerant.

次に、本実施形態の圧縮機1の詳細構成について説明する。圧縮機1は、図2〜図4に示すように、その外殻を形成するハウジング11の内部に、シャフト12、ロータ13、フロントサイドプレート16、リアサイドプレート17、シリンダ18、19、20等を収容して構成されている。   Next, the detailed structure of the compressor 1 of this embodiment is demonstrated. As shown in FIGS. 2 to 4, the compressor 1 includes a shaft 12, a rotor 13, a front side plate 16, a rear side plate 17, cylinders 18, 19, 20, and the like inside a housing 11 that forms an outer shell thereof. Contained and configured.

ハウジング11は、複数の構成部材を組み合わせることによって構成されており、内部に略円柱状の密閉空間を形成している。より具体的には、ハウジング11は、円筒状に形成されたミドルハウジング11a、ミドルハウジング11aの軸方向両端側の開口部を閉塞する円板状のフロントハウジング11bおよびリアハウジング11cによって構成されている。   The housing 11 is configured by combining a plurality of constituent members, and forms a substantially columnar sealed space inside. More specifically, the housing 11 includes a middle housing 11a formed in a cylindrical shape, a disk-shaped front housing 11b and a rear housing 11c that close the openings on both axial ends of the middle housing 11a. .

ミドルハウジング11aの筒状側面には、その内外を貫通する2つの連通穴が形成されており、一方の連通穴は、ハウジング11の外部から低圧冷媒を吸入する低圧冷媒吸入口11dを構成している。また、他方の連通穴は、ハウジング11の内部から高圧冷媒を吐出する高圧冷媒吐出口11eを構成している。   Two communicating holes penetrating the inside and the outside are formed in the cylindrical side surface of the middle housing 11a, and one communicating hole constitutes a low-pressure refrigerant inlet 11d for sucking low-pressure refrigerant from the outside of the housing 11. Yes. The other communication hole constitutes a high-pressure refrigerant discharge port 11 e for discharging high-pressure refrigerant from the inside of the housing 11.

フロントハウジング11bの中心部には、リアハウジング11c側へ向かって突出する円筒状部材で形成されたフロントブッシュ21bが固定されている。さらに、このフロントブッシュ21bの内周側には、シャフト12の一端側を回転可能に支持するフロント軸受け22bが固定されている。   A front bush 21b formed of a cylindrical member protruding toward the rear housing 11c is fixed to the center of the front housing 11b. Further, a front bearing 22b that rotatably supports one end of the shaft 12 is fixed to the inner peripheral side of the front bush 21b.

同様に、リアハウジング11cの中心部には、フロントハウジング11b側へ向かって突出する円筒状部材で形成されたリアブッシュ21cが固定されている。さらに、このリアブッシュ21cの内周側には、シャフト12の他端側を回転可能に支持するリア軸受け22cが固定されている。   Similarly, a rear bush 21c formed of a cylindrical member protruding toward the front housing 11b is fixed to the center of the rear housing 11c. Further, a rear bearing 22c that rotatably supports the other end of the shaft 12 is fixed to the inner peripheral side of the rear bush 21c.

これらのフロントブッシュ21bの中心軸およびリアブッシュ21cの中心軸は、シャフト12の中心軸と同軸上に配置されている。さらに、リアブッシュ21cの外径寸法は、フロントブッシュ21bの外径寸法よりも大きく形成されている。なお、フロント軸受け22bおよびリア軸受け22cとしては、転がり軸受け、滑り軸受けのいずれを採用してもよい。   The center axis of the front bush 21 b and the center axis of the rear bush 21 c are arranged coaxially with the center axis of the shaft 12. Furthermore, the outer diameter dimension of the rear bush 21c is formed larger than the outer diameter dimension of the front bush 21b. As the front bearing 22b and the rear bearing 22c, either a rolling bearing or a sliding bearing may be adopted.

さらに、フロントハウジング11bには、その内外を貫通する連通穴が形成されており、この連通穴は、ハウジング11の外部から中間圧冷媒を吸入する中間圧冷媒吸入口11fを構成している。   Further, the front housing 11 b is formed with a communication hole penetrating the inside and outside of the front housing 11 b, and this communication hole constitutes an intermediate pressure refrigerant suction port 11 f for sucking the intermediate pressure refrigerant from the outside of the housing 11.

シャフト12は、駆動源Mから回転駆動力を伝達されることによって回転する回転軸である。このシャフト12の一端側となるフロントハウジング11b側の端部は、フロントハウジング11bの中心部に設けられた貫通穴を介して、ハウジング11の外部に突出している。なお、このフロントハウジング11bの貫通穴には、図示しないシール部材が配置されており、貫通穴とシャフト12との隙間から冷媒が漏れることはない。   The shaft 12 is a rotating shaft that rotates when a rotational driving force is transmitted from the driving source M. An end portion on the front housing 11b side which is one end side of the shaft 12 protrudes to the outside of the housing 11 through a through hole provided in the center portion of the front housing 11b. Note that a seal member (not shown) is disposed in the through hole of the front housing 11b, so that the refrigerant does not leak from the gap between the through hole and the shaft 12.

さらに、シャフト12のうちフロントハウジング11bから外部に突出した部位には、駆動源Mが連結されている。この駆動源Mは、電動モータであってもよいし、内燃機関(エンジン)であってもよい。また、駆動源Mは、シャフト12に対して、直接回転駆動力を伝達可能に連結されていてもよいし、プーリ、ベルト等を介して間接的に回転駆動力を伝達可能に連結されていてもよい。   Further, a drive source M is connected to a portion of the shaft 12 that protrudes to the outside from the front housing 11b. The drive source M may be an electric motor or an internal combustion engine (engine). Further, the drive source M may be connected to the shaft 12 so as to be able to directly transmit the rotational driving force, or indirectly connected to the shaft 12 via a pulley, a belt, or the like. Also good.

さらに、シャフト12には、円柱状に形成されたロータ13が、シャフト12と同軸上に連結されている。より詳細には、ロータ13は、フロントブッシュ21bとリアブッシュ21cとの間に配置されている。なお、本実施形態では、シャフト12およびロータ13を1つの部材で一体的に構成することによって連結しているが、シャフト12およびロータ13を異なる部材で構成し、シャフト12の外周にロータ13を圧入等の手段によって連結してもよい。   Further, a rotor 13 formed in a columnar shape is connected to the shaft 12 coaxially with the shaft 12. More specifically, the rotor 13 is disposed between the front bush 21b and the rear bush 21c. In this embodiment, the shaft 12 and the rotor 13 are integrally connected by a single member. However, the shaft 12 and the rotor 13 are formed by different members, and the rotor 13 is disposed on the outer periphery of the shaft 12. You may connect by means, such as press injection.

ロータ13の外周面には、シャフト12の軸方向へ延びる複数のスリット溝13aが形成されている。より具体的には、本実施形態のロータ13の外周面には、図3、図4に示すように、スリット溝13aが4つ形成されており、それぞれのスリット溝13aは、軸方向から見たときに等角度間隔(本実施形態では、90°間隔)で配置されている。   A plurality of slit grooves 13 a extending in the axial direction of the shaft 12 are formed on the outer peripheral surface of the rotor 13. More specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, four slit grooves 13a are formed on the outer peripheral surface of the rotor 13 of the present embodiment, and each slit groove 13a is viewed from the axial direction. Are arranged at equiangular intervals (in this embodiment, 90 ° intervals).

それぞれのスリット溝13aには、シャフト12の径方向および軸方向に平行に広がる平板状のベーン14が、シャフト12の軸方向に摺動可能に嵌め込まれている。なお、ベーン14は、平板状に形成された板状部材であるものの、スリット溝13aを滑らかに摺動させることができるように、各角部にはC面取あるいはR面取が施されている。   A flat plate-like vane 14 extending in parallel to the radial direction and the axial direction of the shaft 12 is fitted in each slit groove 13 a so as to be slidable in the axial direction of the shaft 12. Although the vane 14 is a plate-like member formed in a flat plate shape, each corner is subjected to C chamfering or R chamfering so that the slit groove 13a can be smoothly slid. Yes.

また、ロータ13の外周側には、筒状に形成されたリング15が圧入等の手段によって固定されており、このリング15によって、ベーン14の径方向外周側への変位が規制されている。   A ring 15 formed in a cylindrical shape is fixed to the outer peripheral side of the rotor 13 by means such as press-fitting, and the displacement of the vane 14 toward the outer peripheral side in the radial direction is restricted by the ring 15.

さらに、本実施形態では、ベーン14として、その平坦面が単なる矩形状に形成されたものではなく、図2に示すように、ロータ13からフロントハウジング11b側へ向かって突出する部位(フロント側突出部)14bの形状、およびロータ13からリアハウジング11c側へ向かって突出する部位(リア側突出部)14cの形状が異なっているものを採用している。   Furthermore, in this embodiment, the flat surface of the vane 14 is not simply formed in a rectangular shape, but as shown in FIG. 2, a portion that protrudes from the rotor 13 toward the front housing 11 b (front side protrusion). Portion) 14b and a portion (rear side protruding portion) 14c protruding from the rotor 13 toward the rear housing 11c are employed.

より詳細には、本実施形態では、ベーン14として、図3、図4に示すように、シャフト12の軸方向から見たときに、リア側突出部14cの内周側が切り欠かれていることによって、リア側突出部14cの径方向の寸法が、フロント側突出部14bの径方向の寸法よりも短くなっているものを採用している。   More specifically, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the vane 14 is notched on the inner peripheral side of the rear side protruding portion 14 c when viewed from the axial direction of the shaft 12. Therefore, the rear-side protruding portion 14c has a shorter radial dimension than the front-side protruding portion 14b.

前述の如く、本実施形態では、リアブッシュ21の外径寸法がフロントブッシュ21bの外径寸法よりも大きく形成されている。そこで、本実施形態では、シャフト12の軸方向から見たときに、シャフト12の軸方向から見たときに、リア側突出部14cのうち、ベーン14とリアブッシュ21が重合する範囲を切り欠くことによって、ベーン14の軸方向への変位がリアブッシュ21cによって規制されてしまうことを抑制している。   As described above, in the present embodiment, the outer diameter of the rear bush 21 is formed larger than the outer diameter of the front bush 21b. Therefore, in the present embodiment, when viewed from the axial direction of the shaft 12, a range where the vane 14 and the rear bush 21 overlap is cut out from the rear side protruding portion 14 c when viewed from the axial direction of the shaft 12. As a result, the displacement of the vane 14 in the axial direction is prevented from being restricted by the rear bush 21c.

また、図2に示すように、ベーン14の軸方向一端側(フロントハウジング11b側)には、フロントサイドプレート16が配置され、ベーン14の軸方向他端側(リアハウジング11c側)には、リアサイドプレート17が配置されている。   In addition, as shown in FIG. 2, a front side plate 16 is disposed on one end side (front housing 11b side) of the vane 14 and on the other end side (rear housing 11c side) of the vane 14 in the axial direction. A rear side plate 17 is disposed.

フロントサイドプレート16は、軸方向から見たときに円環状に形成され、フロントブッシュ21bの外周側に圧入等の手段によって固定されている。さらに、フロントサイドプレート16には、ベーン14のフロントハウジング11b側の軸方向端部に当接して、ベーン14がロータ13とともにシャフト12の軸周りに回転するに伴って、ベーン14を軸方向へ変位させるフロント側カム面16aが形成されている。   The front side plate 16 is formed in an annular shape when viewed from the axial direction, and is fixed to the outer peripheral side of the front bush 21b by means such as press fitting. Further, the front side plate 16 abuts against the axial end portion of the vane 14 on the front housing 11b side, and the vane 14 rotates in the axial direction as the vane 14 rotates around the axis of the shaft 12 together with the rotor 13. A front cam surface 16a to be displaced is formed.

一方、リアサイドプレート17は、軸方向から見たときに円環状に形成され、リアブッシュ21cの外周側に圧入等の手段によって固定されている。さらに、リアサイドプレート17には、ベーン14のリアハウジング11c側の軸方向端部に当接して、ベーン14がロータ13とともにシャフト12の軸周りに回転するに伴って、ベーン14を軸方向へ変位させるリア側カム面17aが形成されている。   On the other hand, the rear side plate 17 is formed in an annular shape when viewed from the axial direction, and is fixed to the outer peripheral side of the rear bush 21c by means such as press fitting. Further, the rear side plate 17 contacts the axial end of the vane 14 on the rear housing 11c side, and the vane 14 is displaced in the axial direction as the vane 14 rotates around the shaft 12 along with the rotor 13. A rear side cam surface 17a is formed.

これらのフロントサイドプレート16およびリアサイドプレート17の外径は、ロータ13の外径と略同等に形成されている。一方、フロントサイドプレート16の内径はリアサイド部レートの内径よりも小さく形成されている。このため、軸方向から見たときに、円環状に形成されるフロント側カム面16aの径方向の幅寸法(外周側半径から内周側半径を減算した寸法)は、リア側カム面17aの径方向の幅寸法よりも長くなっている。   The outer diameters of the front side plate 16 and the rear side plate 17 are formed substantially equal to the outer diameter of the rotor 13. On the other hand, the inner diameter of the front side plate 16 is smaller than the inner diameter of the rear side portion rate. For this reason, when viewed from the axial direction, the radial width dimension of the front cam surface 16a formed in an annular shape (the dimension obtained by subtracting the inner peripheral radius from the outer peripheral radius) is the same as that of the rear cam surface 17a. It is longer than the width dimension in the radial direction.

ここで、図5を用いて、フロント側カム面16aおよびリア側カム面17aの具体的形状について説明する。なお、フロント側カム面16aおよびリア側カム面17aは、径方向の幅寸法が異なるものの、その基本的な形状は同等なので、図5では、フロントサイドプレート16のフロント側カム面16aを図示し、リアサイドプレート17のリア側カム面17aの対応する箇所を括弧を付して示している。   Here, specific shapes of the front-side cam surface 16a and the rear-side cam surface 17a will be described with reference to FIG. Although the front cam surface 16a and the rear cam surface 17a have different widths in the radial direction but have the same basic shape, FIG. 5 shows the front cam surface 16a of the front side plate 16. The corresponding part of the rear side cam surface 17a of the rear side plate 17 is shown with parentheses.

図5に示すように、フロント側カム面16aには、フロント側カム面16aのうち最もリアハウジング11c側に近づいた位置で軸方向に垂直に広がる頂部側平面部16b、フロント側カム面16aのうち最もリアハウジング11c側から離れた位置で軸方向に垂直に広がる底部側平面部16c、および頂部側平面部16bと底部側平面部16cとを接続するように湾曲した曲面部16dが設けられている。   As shown in FIG. 5, the front side cam surface 16a includes a top side flat surface portion 16b extending vertically in the axial direction at a position closest to the rear housing 11c side of the front side cam surface 16a, and a front side cam surface 16a. Among them, a bottom side plane portion 16c that extends vertically in the axial direction at a position farthest from the rear housing 11c side, and a curved surface portion 16d that is curved so as to connect the top side plane portion 16b and the bottom side plane portion 16c are provided. Yes.

これらの頂部側平面部16bおよび底部側平面部16cは、軸方向から見たときに、シャフト12の軸中心に対して対称となる位置(すなわち、軸周りに180°回転した位置)に配置されている。さらに、図2に示すように、頂部側平面部16bは、フロントブッシュ21bのリアハウジング11c側の端面と同一平面上に配置されている。   The top side plane portion 16b and the bottom side plane portion 16c are arranged at positions that are symmetrical with respect to the axis center of the shaft 12 when viewed from the axial direction (that is, positions rotated by 180 ° around the axis). ing. Furthermore, as shown in FIG. 2, the top side plane part 16b is arrange | positioned on the same plane as the end surface by the side of the rear housing 11c of the front bush 21b.

同様に、リアサイドプレート17のリア側カム面17aには、頂部側平面部17b、底部側平面部17cおよび曲面部17dが設けられており、リア側カム面17aの頂部側平面部17bは、リアブッシュ21cのフロントハウジング11b側の端面と同一平面上に形成されている。   Similarly, the rear side cam surface 17a of the rear side plate 17 is provided with a top side plane portion 17b, a bottom side plane portion 17c, and a curved surface portion 17d. The top side plane portion 17b of the rear side cam surface 17a is The bush 21c is formed on the same plane as the end surface of the front housing 11b side.

さらに、フロントサイドプレート16およびリアサイドプレート17は、軸方向から見たときに、フロント側カム面16aの頂部側平面部16bとリア側カム面17aの底部側平面部17cが重合し、フロント側カム面16aの底部側平面部16cとリア側カム面17aの頂部側平面部17bが重合するように配置されている。   Further, when the front side plate 16 and the rear side plate 17 are viewed in the axial direction, the top side flat surface portion 16b of the front side cam surface 16a and the bottom side flat surface portion 17c of the rear side cam surface 17a are overlapped, and the front side cam 16 It arrange | positions so that the bottom part side plane part 16c of the surface 16a and the top part side plane part 17b of the rear side cam surface 17a may overlap.

これにより、本実施形態では、フロント側カム面16aおよびリア側カム面17aのうち互いに軸方向に対向する部位間の軸方向距離が、いずれの部位間においてもベーン14の軸方向長さ(軸方向端部間同士の長さ)と同等となっている。従って、シャフト12とともにロータ13が回転すると、ベーン14の軸方向端部が、フロント側カム面16aおよびリア側カム面17aに当接して軸方向へ変位する。   Thus, in the present embodiment, the axial distance between the portions of the front side cam surface 16a and the rear side cam surface 17a facing each other in the axial direction is the axial length of the vane 14 (axis It is equivalent to the length between the direction end portions). Therefore, when the rotor 13 rotates together with the shaft 12, the axial end of the vane 14 contacts the front cam surface 16a and the rear cam surface 17a and is displaced in the axial direction.

この際、頂部側平面部16b、17bおよび底部側平面部16c、17c(以下、これらの面を総称する際には、平面部と記載する。)は、軸方向に垂直に広がる面によって形成されているので、平面部16b、16c、17b、17cに当接しているベーン14は、ロータ13とともにシャフト12の軸周りに回転しても、軸方向に変位することはない。   At this time, the top side plane portions 16b and 17b and the bottom side plane portions 16c and 17c (hereinafter, these surfaces are collectively referred to as a plane portion) are formed by planes extending perpendicularly to the axial direction. Therefore, even if the vane 14 in contact with the flat portions 16b, 16c, 17b, and 17c rotates around the axis of the shaft 12 together with the rotor 13, it does not displace in the axial direction.

一方、曲面部16d、17dは、頂部側平面部16b、17bと底部側平面部16c、17cとを接続するように湾曲した曲面で形成されているので、曲面部16d、17dに当接するベーン14は、ロータ13とともにシャフト12の軸周りに回転しながら、軸方向に変位する。   On the other hand, since the curved surface portions 16d and 17d are formed with curved surfaces so as to connect the top side plane portions 16b and 17b and the bottom side plane portions 16c and 17c, the vane 14 that contacts the curved surface portions 16d and 17d. Is displaced in the axial direction while rotating around the axis of the shaft 12 together with the rotor 13.

従って、本実施形態のベーン14は、図6に示すように、ベーン14が最も一端側(フロントハウジング11b側)へ移動したときのロータ13の回転角θを0°とすると、回転角θが180°になった際に、ベーン14は最も他端側(リアハウジング11c側)へ移動し、回転角θが360°になった際に、ベーン14は、再び最も一端側へ移動する。つまり、ロータ13が一回転すると、ベーン14も軸方向に一往復する。   Therefore, as shown in FIG. 6, the vane 14 of the present embodiment has a rotation angle θ of 0 ° when the rotation angle θ of the rotor 13 when the vane 14 moves to the most end side (front housing 11 b side) is 0 °. When the angle reaches 180 °, the vane 14 moves to the other end side (rear housing 11c side), and when the rotation angle θ reaches 360 °, the vane 14 moves toward the one end side again. That is, when the rotor 13 makes one revolution, the vane 14 reciprocates once in the axial direction.

なお、図6では、シャフト12とともに回転しながら、各カム面16a、17aとベーン14との接触部をシャフト12の径方向から見たときに、接触部が描く軌跡線を太線で記載している。   In FIG. 6, the locus lines drawn by the contact portions when the contact portions between the cam surfaces 16 a and 17 a and the vanes 14 are viewed from the radial direction of the shaft 12 while rotating together with the shaft 12 are indicated by bold lines. Yes.

また、図5に示すように、フロント側カム面16aの頂部側平面部16bには、フロント側カム面16a側とフロント側カム面16aの裏側とを連通させる複数の吐出冷媒通路16eの冷媒入口部が開口している。なお、図5では、吐出冷媒通路16e、17eの冷媒入口部が径方向に3つ並んだものを図示しているが、他の図面では、図示の明確化のため、吐出冷媒通路16e、17eを1つのみ図示している。   Further, as shown in FIG. 5, the refrigerant inlets of the plurality of discharge refrigerant passages 16e that communicate the front side cam surface 16a side and the back side of the front side cam surface 16a with the top side flat surface portion 16b of the front side cam surface 16a. The part is open. In FIG. 5, three refrigerant inlet portions of the discharge refrigerant passages 16e and 17e are arranged in the radial direction. However, in other drawings, the discharge refrigerant passages 16e and 17e are shown for clarity of illustration. Only one of them is shown.

吐出冷媒通路16eは、フロント側カム面16aによって形成される後述するフロント側圧縮室23bと、フロントサイドプレート16のフロント側カム面16aの裏側の面によって形成される中間圧室11gとを連通させる冷媒通路である。さらに、吐出冷媒通路16eの中間圧室11g側の出口部には、中間圧室11gからフロント側圧縮室23bへ冷媒が逆流することを禁止する図示しないリード弁(吐出弁)が配置されている。   The discharge refrigerant passage 16e allows communication between a later-described front-side compression chamber 23b formed by the front-side cam surface 16a and an intermediate pressure chamber 11g formed by the surface on the back side of the front-side cam surface 16a of the front side plate 16. It is a refrigerant passage. Furthermore, a reed valve (discharge valve) (not shown) that prohibits refrigerant from flowing backward from the intermediate pressure chamber 11g to the front compression chamber 23b is disposed at the outlet portion of the discharge refrigerant passage 16e on the intermediate pressure chamber 11g side. .

中間圧室11gは、フロントサイドプレート16とフロントハウジング11bとの間に配置されて、シャフト12の軸周りに円環状に形成されている。さらに、前述したフロントハウジング11bに形成された中間圧冷媒吸入口11fは、ハウジング11の外部から吸入された中間圧冷媒を、中間圧室11gへ導くように形成されている。また、中間圧室11gは、図2、図4に示すように、ミドルハウジング11aに設けられた中間圧連通路11hを介して、後述する中間圧冷媒吸入室11mに連通している。   The intermediate pressure chamber 11 g is disposed between the front side plate 16 and the front housing 11 b and is formed in an annular shape around the shaft 12. Furthermore, the intermediate pressure refrigerant suction port 11f formed in the front housing 11b described above is formed to guide the intermediate pressure refrigerant sucked from the outside of the housing 11 to the intermediate pressure chamber 11g. Further, as shown in FIGS. 2 and 4, the intermediate pressure chamber 11g communicates with an intermediate pressure refrigerant suction chamber 11m described later via an intermediate pressure communication passage 11h provided in the middle housing 11a.

同様に、リア側カム面17aの頂部側平面部17bには、リア側カム面17a側とリア側カム面17aの裏側とを連通させる複数の吐出冷媒通路17eの冷媒入口部が開口している。   Similarly, refrigerant inlet portions of a plurality of discharge refrigerant passages 17e that open the rear side cam surface 17a and the rear side of the rear side cam surface 17a are opened in the top side plane portion 17b of the rear side cam surface 17a. .

吐出冷媒通路17eは、リア側カム面17aによって形成される後述するリア側圧縮室23cと、リアサイドプレート17とリアハウジング11cとの間の空間によって形成される吐出室11iとを連通させる冷媒通路である。さらに、この吐出冷媒通路17eの吐出室11i側の出口部にも、吐出室11iからリア側圧縮室23cへ冷媒が逆流することを禁止する図示しないリード弁(吐出弁)が配置されている。   The discharge refrigerant passage 17e is a refrigerant passage that communicates a rear side compression chamber 23c, which will be described later, formed by the rear side cam surface 17a, and a discharge chamber 11i formed by a space between the rear side plate 17 and the rear housing 11c. is there. Furthermore, a reed valve (discharge valve) (not shown) that prohibits the refrigerant from flowing backward from the discharge chamber 11i to the rear side compression chamber 23c is also arranged at the outlet of the discharge refrigerant passage 17e on the discharge chamber 11i side.

吐出室11iは、リアサイドプレート17とリアハウジング11cとの間に配置されて、シャフト12の軸周りに円環状に形成されている。また、吐出室11iは、図2に示すように、ミドルハウジング11aに設けられた高圧連通路11jを介して、前述した高圧冷媒吐出口11eに連通している。   The discharge chamber 11 i is disposed between the rear side plate 17 and the rear housing 11 c and is formed in an annular shape around the shaft 12. Further, as shown in FIG. 2, the discharge chamber 11i communicates with the above-described high-pressure refrigerant discharge port 11e via a high-pressure communication passage 11j provided in the middle housing 11a.

次に、フロントサイドプレート16、ロータ13、リング15、およびリアサイドプレート17の外周側には、複数の構成部材を組み合わせることによって構成されたシリンダが配置されている。シリンダは、シャフト12と同軸上に配置されて、内部にロータ13、ベーン14等を収容する円柱状の空間を形成するものである。   Next, on the outer peripheral side of the front side plate 16, the rotor 13, the ring 15, and the rear side plate 17, a cylinder configured by combining a plurality of constituent members is disposed. The cylinder is arranged coaxially with the shaft 12 and forms a cylindrical space in which the rotor 13, the vane 14 and the like are accommodated.

より具体的には、本実施形態のシリンダは、フロントサイドプレート16の外周側およびミドルハウジング11aの内周側に圧入固定されたフロントサイドシリンダ19、リアサイドプレート17の外周側およびミドルハウジング11aの内周側に圧入固定されたリアサイドシリンダ20、並びに、軸方向両端部がフロントサイドシリンダ19およびリアサイドシリンダ20に固定された状態でミドルハウジング11aの内周側に圧入固定されたミドルシリンダ18によって構成されている。   More specifically, the cylinder of the present embodiment includes a front side cylinder 19 press-fitted and fixed to the outer peripheral side of the front side plate 16 and the inner peripheral side of the middle housing 11a, the outer peripheral side of the rear side plate 17 and the inner side of the middle housing 11a. The rear side cylinder 20 is press-fitted and fixed to the peripheral side, and the middle cylinder 18 is press-fitted and fixed to the inner peripheral side of the middle housing 11a with both axial ends fixed to the front side cylinder 19 and the rear side cylinder 20. ing.

フロントサイドシリンダ19のリアハウジング11c側の端面は、フロント側カム面16aの頂部側平面部16bおよびフロントブッシュ21bのリアハウジング11c側の端面と同一の平面上に形成されている。   The end surface on the rear housing 11c side of the front side cylinder 19 is formed on the same plane as the top side flat surface portion 16b of the front side cam surface 16a and the end surface on the rear housing 11c side of the front bush 21b.

これにより、本実施形態では、図7に示すように、ロータ13の軸方向一端側(フロントハウジング11b側)の端面、隣り合うベーン14の平坦面、フロント側カム面16a、フロントブッシュ21bの外周面、およびフロントサイドシリンダ19の内周面(図7には図示せず)に囲まれた空間によって、冷媒を圧縮する複数(本実施形態では4つ)のフロント側圧縮室23bが形成されている。   Thereby, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the end surface of the rotor 13 at one end side in the axial direction (front housing 11b side), the flat surface of the adjacent vane 14, the front cam surface 16a, and the outer periphery of the front bush 21b A plurality of (four in the present embodiment) front side compression chambers 23b for compressing the refrigerant are formed by the space surrounded by the surface and the inner peripheral surface (not shown in FIG. 7) of the front side cylinder 19. Yes.

さらに、フロントサイドシリンダ19には、図2に示すように、フロント側カム面16aの底部側平面部16c側の最大容積となっているフロント側圧縮室23bと、ミドルハウジング11aの内周側に形成された低圧冷媒吸入室11kと連通させる吸入通路19aが形成されている。この吸入通路19aは、径方向に延びており、冷媒入口部がフロントサイドシリンダ19の外周壁面に開口している。   Further, as shown in FIG. 2, the front side cylinder 19 includes a front side compression chamber 23b having a maximum volume on the bottom side flat surface part 16c side of the front side cam surface 16a and an inner peripheral side of the middle housing 11a. A suction passage 19a that communicates with the formed low-pressure refrigerant suction chamber 11k is formed. The suction passage 19 a extends in the radial direction, and the refrigerant inlet portion opens on the outer peripheral wall surface of the front side cylinder 19.

低圧冷媒吸入室11kは、ミドルハウジング11aの低圧冷媒吸入口11dから吸入した低圧冷媒を流入させる空間であって、ミドルハウジング11aの内周側、かつ、フロントサイドシリンダ19およびミドルシリンダ18の外周側に、筒状に形成された空間である。   The low-pressure refrigerant suction chamber 11k is a space into which the low-pressure refrigerant sucked from the low-pressure refrigerant suction port 11d of the middle housing 11a flows, and the inner circumference side of the middle housing 11a and the outer circumference side of the front side cylinder 19 and the middle cylinder 18 It is a space formed in a cylindrical shape.

一方、リアサイドシリンダ20のフロントハウジング11b側の端面は、リア側カム面17aの頂部側平面部17bおよびリアブッシュ21cのフロントハウジング11b側の端面と同一の平面上に形成されている。   On the other hand, the end surface on the front housing 11b side of the rear side cylinder 20 is formed on the same plane as the top side flat surface portion 17b of the rear side cam surface 17a and the end surface on the front housing 11b side of the rear bush 21c.

これにより、本実施形態では、図7に示すように、ロータ13の軸方向他端側(リアハウジング11c側)の端面、隣り合うベーン14の平坦面、リア側カム面17a、リアブッシュ21cの外周面、およびリアサイドシリンダ20の内周面(図7には図示せず)に囲まれた空間によって、冷媒を圧縮する複数(本実施形態では4つ)のリア側圧縮室23cが形成されている。   Thereby, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the end surface on the other axial end side (rear housing 11c side) of the rotor 13, the flat surface of the adjacent vane 14, the rear cam surface 17a, and the rear bush 21c. A plurality of (four in this embodiment) rear side compression chambers 23c for compressing the refrigerant are formed by a space surrounded by the outer peripheral surface and the inner peripheral surface (not shown in FIG. 7) of the rear side cylinder 20. Yes.

ここで、前述の如く、本実施形態では、リアブッシュ21の外径寸法がフロントブッシュ21bの外径寸法よりも大きく形成されている。従って、ロータ13の軸方向他端側の端面とリア側カム面17aが最も離れた際のリア側圧縮室23cの最大容積(吐出容量)は、ロータ13の軸方向一端側の端面とフロント側カム面16aが最も離れた際のフロント側圧縮室23bの最大容積(吐出容量)よりも小さくなる。   Here, as described above, in the present embodiment, the outer diameter of the rear bush 21 is formed larger than the outer diameter of the front bush 21b. Accordingly, the maximum volume (discharge capacity) of the rear side compression chamber 23c when the end surface on the other end side in the axial direction of the rotor 13 and the rear side cam surface 17a are farthest is the end surface on the one end side in the axial direction of the rotor 13 and the front side. It becomes smaller than the maximum volume (discharge capacity) of the front side compression chamber 23b when the cam surface 16a is farthest away.

つまり、本実施形態のフロント側圧縮室23bは、特許請求の範囲に記載された大容量側圧縮室を構成しており、リア側圧縮室23cは、特許請求の範囲に記載された小容量側圧縮室を構成している。   That is, the front side compression chamber 23b of the present embodiment constitutes the large capacity side compression chamber described in the claims, and the rear side compression chamber 23c is the small capacity side described in the claims. It constitutes a compression chamber.

さらに、本実施形態では、フロント側圧縮室23bにて圧縮された冷媒が、冷凍サイクル100の通常運転時にサイクルの成績係数(COP)が極大値に近づく中間圧となるように、フロント側圧縮室23bの最大容積とリア側圧縮室23cの最大容積との容積比が調整されている。このような容積比の調整は、フロントブッシュ21bおよびリアブッシュ21cの外形寸法を調整することで容易に実現することができる。   Further, in the present embodiment, the refrigerant compressed in the front side compression chamber 23b has an intermediate pressure at which the coefficient of performance (COP) of the cycle approaches the maximum value during normal operation of the refrigeration cycle 100. The volume ratio between the maximum volume of 23b and the maximum volume of the rear side compression chamber 23c is adjusted. Such adjustment of the volume ratio can be easily realized by adjusting the outer dimensions of the front bush 21b and the rear bush 21c.

さらに、リアサイドシリンダ20には、図2に示すように、リア側カム面17aの底部側平面部17c側の最大容積となっているリア側圧縮室23cと中間圧冷媒吸入室11mとを連通させる吸入通路20aが形成されている。この吸入通路20aは、径方向に延びており、冷媒入口部がリアサイドシリンダ20の外周壁面に開口している。   Further, as shown in FIG. 2, the rear side cylinder 20 communicates with the rear side compression chamber 23c having the maximum volume on the bottom side flat surface portion 17c side of the rear side cam surface 17a and the intermediate pressure refrigerant suction chamber 11m. A suction passage 20a is formed. The suction passage 20 a extends in the radial direction, and the refrigerant inlet portion opens on the outer peripheral wall surface of the rear side cylinder 20.

中間圧冷媒吸入室11mは、中間圧室11g内の中間圧冷媒を、中間圧連通路11hを介して中間圧冷媒を流入させる空間であって、ミドルハウジング11aの内周側、かつ、リアサイドシリンダ20およびミドルシリンダ18の外周側に、筒状に形成された空間である。   The intermediate pressure refrigerant suction chamber 11m is a space through which the intermediate pressure refrigerant in the intermediate pressure chamber 11g flows into the intermediate pressure refrigerant through the intermediate pressure communication passage 11h, and is provided on the inner side of the middle housing 11a and on the rear side cylinder 20 A space formed in a cylindrical shape on the outer peripheral side of the middle cylinder 18.

ミドルシリンダ18は、リング15の外周側に配置された円筒状部材であり、ミドルハウジング11aの内周側に圧入されていることによって、低圧冷媒吸入室11kと中間圧冷媒吸入室11mとを区画している。また、ミドルシリンダ18の内径は、リング15の外径よりも大きく形成され、ミドルシリンダ18の軸方向長さは、リング15の軸方向長さよりも長く形成されている。   The middle cylinder 18 is a cylindrical member disposed on the outer peripheral side of the ring 15 and is press-fitted into the inner peripheral side of the middle housing 11a, thereby partitioning the low-pressure refrigerant suction chamber 11k and the intermediate-pressure refrigerant suction chamber 11m. doing. Further, the inner diameter of the middle cylinder 18 is formed larger than the outer diameter of the ring 15, and the axial length of the middle cylinder 18 is formed longer than the axial length of the ring 15.

次に、上記構成における本実施形態の圧縮機1および冷凍サイクル100の作動を説明する。駆動源Mから回転駆動力が伝達されて、シャフト12およびロータ13が回転すると、ベーン14がロータ13とともに回転変位しながら、シャフト12の軸方向へ往復運動する。これにより、フロント側圧縮室23bおよびリア側圧縮室23cが容積を変化させながら、シャフト12の軸周りに回転変位する。   Next, the operation of the compressor 1 and the refrigeration cycle 100 of the present embodiment in the above configuration will be described. When the rotational driving force is transmitted from the driving source M and the shaft 12 and the rotor 13 rotate, the vane 14 reciprocates in the axial direction of the shaft 12 while being rotationally displaced together with the rotor 13. Thereby, the front side compression chamber 23b and the rear side compression chamber 23c are rotationally displaced around the axis of the shaft 12 while changing the volume.

そして、低圧冷媒吸入口11dからハウジング11内の低圧冷媒吸入室11kへ吸入された低圧冷媒が、フロントサイドシリンダ19に形成された吸入通路19aを介して、最大容積となっているフロント側圧縮室23bへ流入する。   Then, the low-pressure refrigerant sucked into the low-pressure refrigerant suction chamber 11k in the housing 11 from the low-pressure refrigerant suction port 11d passes through a suction passage 19a formed in the front side cylinder 19 and has a maximum volume. It flows into 23b.

最大容積となっているフロント側圧縮室23bでは、フロント側カム面16aとロータ13の軸方向一端側の端面が最も離れている。従って、シャフト12がさらに回転して、フロント側圧縮室23bが回転変位すると、フロント側カム面16aとロータ13の一端側の端面が近づいて、フロント側圧縮室23bの容積が縮小する。これにより、フロント側圧縮室23b内の冷媒が中間圧冷媒となるまで圧縮される。   In the front-side compression chamber 23b having the maximum volume, the front-side cam surface 16a and the end surface on the one end side in the axial direction of the rotor 13 are farthest apart. Therefore, when the shaft 12 further rotates and the front-side compression chamber 23b is rotationally displaced, the front-side cam surface 16a and the end surface on one end side of the rotor 13 approach each other, and the volume of the front-side compression chamber 23b is reduced. Thereby, the refrigerant in the front side compression chamber 23b is compressed until it becomes an intermediate pressure refrigerant.

さらに、シャフト12が回転して、フロント側圧縮室23bが最小容積に近づくと、フロントサイドプレート16に形成された吐出冷媒通路16eを介して、フロント側圧縮室23bと中間圧室11gが連通する。これにより、フロント側圧縮室23bにて圧縮された中間圧冷媒が、中間圧室11gへ流入する。   Further, when the shaft 12 rotates and the front side compression chamber 23b approaches the minimum volume, the front side compression chamber 23b and the intermediate pressure chamber 11g communicate with each other through the discharge refrigerant passage 16e formed in the front side plate 16. . Thereby, the intermediate pressure refrigerant compressed in the front side compression chamber 23b flows into the intermediate pressure chamber 11g.

フロント側圧縮室23bが最小容積となっている状態から、さらに、シャフト12が回転すると、フロント側カム面16aとロータ13の一端側の端面が離れて、フロント側圧縮室23bの容積が拡大する。そして、フロント側圧縮室23bが最大容積に近づくと、吸入通路19aを介して、低圧冷媒がフロント側圧縮室23bへ流入する。   When the shaft 12 further rotates from the state in which the front side compression chamber 23b has the minimum volume, the front side cam surface 16a and the end surface on one end side of the rotor 13 are separated from each other, and the volume of the front side compression chamber 23b is increased. . When the front side compression chamber 23b approaches the maximum volume, the low-pressure refrigerant flows into the front side compression chamber 23b via the suction passage 19a.

フロント側圧縮室23bから中間圧室11gへ流入した中間圧冷媒は、中間圧冷媒吸入口11fから中間圧室11gへ吸入された中間圧冷媒と合流し、中間圧連通路11hを介して中間圧冷媒吸入室11mへ流入する。中間圧冷媒吸入室11mへ流入した冷媒は、リアサイドシリンダ20に形成された吸入通路20aを介して、最大容積となっているリア側圧縮室23cへ流入する。   The intermediate pressure refrigerant flowing into the intermediate pressure chamber 11g from the front-side compression chamber 23b merges with the intermediate pressure refrigerant sucked into the intermediate pressure chamber 11g from the intermediate pressure refrigerant suction port 11f, and the intermediate pressure refrigerant passes through the intermediate pressure communication passage 11h. It flows into the suction chamber 11m. The refrigerant that has flowed into the intermediate-pressure refrigerant suction chamber 11m flows into the rear-side compression chamber 23c having the maximum volume via the suction passage 20a formed in the rear side cylinder 20.

最大容積となっているリア側圧縮室23cでは、リア側カム面17aとロータ13の他端側(リアハウジング11c側)の端面が最も離れている。従って、シャフト12がさらに回転して、リア側圧縮室23cが回転変位すると、リア側カム面17aとロータ13の他端側の端面が近づいて、リア側圧縮室23cの容積が縮小する。これにより、リア側圧縮室23c内の冷媒が高圧冷媒となるまで圧縮される。   In the rear side compression chamber 23c having the maximum volume, the rear side cam surface 17a and the end surface on the other end side (the rear housing 11c side) of the rotor 13 are farthest apart. Accordingly, when the shaft 12 further rotates and the rear side compression chamber 23c is rotationally displaced, the rear side cam surface 17a and the end surface on the other end side of the rotor 13 approach each other, and the volume of the rear side compression chamber 23c is reduced. As a result, the refrigerant in the rear side compression chamber 23c is compressed until it becomes a high-pressure refrigerant.

さらに、シャフト12が回転して、リア側圧縮室23cが最小容積に近づくと、リアサイドプレート17に形成された吐出冷媒通路17eを介して、リア側圧縮室23cと吐出室11iが連通する。これにより、リア側圧縮室23cにて圧縮された高圧冷媒が、吐出室11iへ流入する。吐出室11iへ流入した高圧冷媒は、高圧連通路11jを介して、高圧冷媒吐出口11eから吐出される。   Further, when the shaft 12 rotates and the rear side compression chamber 23c approaches the minimum volume, the rear side compression chamber 23c and the discharge chamber 11i communicate with each other through the discharge refrigerant passage 17e formed in the rear side plate 17. Thereby, the high-pressure refrigerant compressed in the rear side compression chamber 23c flows into the discharge chamber 11i. The high-pressure refrigerant flowing into the discharge chamber 11i is discharged from the high-pressure refrigerant discharge port 11e through the high-pressure communication path 11j.

リア側圧縮室23cが最小容積となっている状態から、さらに、シャフト12が回転すると、リア側カム面17aとロータ13の他端側の端面が離れて、リア側圧縮室23cの容積が拡大する。そして、リア側圧縮室23cが最大容積に近づくと、吸入通路20aを介して、中間圧冷媒がリア側圧縮室23bへ流入する。   When the shaft 12 further rotates from the state in which the rear side compression chamber 23c has the minimum volume, the rear side cam surface 17a and the end surface on the other end side of the rotor 13 are separated from each other, and the volume of the rear side compression chamber 23c is increased. To do. When the rear side compression chamber 23c approaches the maximum volume, the intermediate pressure refrigerant flows into the rear side compression chamber 23b through the suction passage 20a.

また、冷凍サイクル100では、圧縮機1の高圧冷媒吐出口11eから吐出された高圧冷媒が、放熱器2へ流入し、外気と熱交換して冷却されて凝縮する。放熱器2から流出した冷媒の流れは、分岐部3にて分岐される。   Further, in the refrigeration cycle 100, the high-pressure refrigerant discharged from the high-pressure refrigerant discharge port 11e of the compressor 1 flows into the radiator 2, is cooled by heat exchange with the outside air, and is condensed. The flow of the refrigerant that has flowed out of the radiator 2 is branched at the branching section 3.

分岐部3にて分岐された一方の高圧冷媒は、高段側膨張弁4にて中間圧冷媒となるまで減圧されて、内部熱交換器5の中間圧冷媒通路へ流入する。分岐部3にて分岐された他方の高圧冷媒は、内部熱交換器5の高圧冷媒通路へ流入する。内部熱交換器5では、減圧されることによって温度低下した中間圧冷媒が高圧冷媒によって加熱され、高圧冷媒が中間圧冷媒によってさらに冷却される。   One of the high-pressure refrigerants branched at the branching part 3 is decompressed until it becomes intermediate-pressure refrigerant at the high-stage expansion valve 4 and flows into the intermediate-pressure refrigerant passage of the internal heat exchanger 5. The other high-pressure refrigerant branched by the branch part 3 flows into the high-pressure refrigerant passage of the internal heat exchanger 5. In the internal heat exchanger 5, the intermediate pressure refrigerant whose temperature has been reduced by being reduced in pressure is heated by the high pressure refrigerant, and the high pressure refrigerant is further cooled by the intermediate pressure refrigerant.

内部熱交換器5の高圧冷媒通路から流出した高圧冷媒は、低段側膨張弁6によって低圧冷媒となるまで減圧されて、蒸発器7へ流入する。蒸発器7へ流入した冷媒は、室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内送風空気が冷却される。   The high-pressure refrigerant that has flowed out of the high-pressure refrigerant passage of the internal heat exchanger 5 is decompressed by the low-stage expansion valve 6 until it becomes low-pressure refrigerant, and flows into the evaporator 7. The refrigerant flowing into the evaporator 7 absorbs heat from the indoor air and evaporates. Thereby, indoor ventilation air is cooled.

蒸発器7から流出した冷媒は、圧縮機1の低圧冷媒吸入口11dから吸入されて再び圧縮される。一方、内部熱交換器5の中間圧冷媒通路から流出した中間圧冷媒は、圧縮機1の中間圧冷媒吸入口11fから吸入される。   The refrigerant flowing out of the evaporator 7 is sucked from the low-pressure refrigerant suction port 11d of the compressor 1 and compressed again. On the other hand, the intermediate pressure refrigerant flowing out from the intermediate pressure refrigerant passage of the internal heat exchanger 5 is sucked from the intermediate pressure refrigerant suction port 11 f of the compressor 1.

以上の如く、本実施形態の圧縮機1は、フロント側圧縮室23bとリア側圧縮室23cが直列的に接続されているので、二段昇圧式の圧縮機として機能する。さらに、本実施形態の圧縮機1では、フロント側圧縮室23bの最大容積(吐出容量)およびリア側圧縮室23cの最大容積(吐出容量)が異なる値になっているので、二段昇圧式の圧縮機として冷媒を適切に圧縮することができる。   As described above, the compressor 1 of the present embodiment functions as a two-stage booster type compressor because the front side compression chamber 23b and the rear side compression chamber 23c are connected in series. Furthermore, in the compressor 1 of the present embodiment, the maximum volume (discharge capacity) of the front side compression chamber 23b and the maximum volume (discharge capacity) of the rear side compression chamber 23c are different values. The refrigerant can be appropriately compressed as a compressor.

より詳細には、本実施形態の圧縮機1では、ベーン14のフロント側突出部14bの形状とリア側突出部14cの形状とを異なる形状としている(具体的には、フロント側突出部14bの径方向の寸法とリア側突出部14cの径方向の寸法とを異なる値としている)。   More specifically, in the compressor 1 of the present embodiment, the shape of the front side protruding portion 14b of the vane 14 and the shape of the rear side protruding portion 14c are different from each other (specifically, the front side protruding portion 14b The radial dimension is different from the radial dimension of the rear-side protruding portion 14c).

これにより、ロータ13からフロント側圧縮室23bへ突出するベーン14の最大突出長さおよびリア側圧縮室23cへ突出するベーン14の最大突出長さが一致してしまうアキシャルベーン型圧縮機であっても、フロント側圧縮室23bの最大容積とリア側圧縮室23cの最大容積とを異なる値とすることができる。その結果、本実施形態の圧縮機1によれば、二段昇圧式の圧縮機として冷媒を適切に圧縮することができる。   Thus, the axial vane type compressor in which the maximum protruding length of the vane 14 protruding from the rotor 13 to the front side compression chamber 23b and the maximum protruding length of the vane 14 protruding to the rear side compression chamber 23c are the same. Also, the maximum volume of the front side compression chamber 23b and the maximum volume of the rear side compression chamber 23c can be set to different values. As a result, according to the compressor 1 of this embodiment, a refrigerant | coolant can be appropriately compressed as a two-stage pressure | voltage rise type compressor.

さらに、本実施形態の圧縮機1では、大容量側圧縮室を構成するフロント側圧縮室23bにて圧縮された中間圧冷媒と、中間圧冷媒吸入口11fから吸入された中間圧冷媒とを合流させた冷媒を、小容量側圧縮室を構成するリア側圧縮室23cへ吸入させる構成となっている。従って、ガスインジェクションサイクルを構成する冷凍サイクル100に適用することができ、冷凍サイクル100に高いCOPを発揮させることができる。   Further, in the compressor 1 of the present embodiment, the intermediate pressure refrigerant compressed in the front side compression chamber 23b constituting the large capacity side compression chamber and the intermediate pressure refrigerant sucked from the intermediate pressure refrigerant suction port 11f are merged. The refrigerant thus made is sucked into the rear side compression chamber 23c constituting the small capacity side compression chamber. Therefore, it can be applied to the refrigeration cycle 100 constituting the gas injection cycle, and the refrigeration cycle 100 can exhibit a high COP.

また、本実施形態の圧縮機1では、各カム面16a、17aに平面部16b、16c、17b、17cを設けている。これらの平面部16b…17cでは、ベーン14の軸方向端部との接触面積(シール面積)を増加させることができるので、ベーン14と各カム面16a、17aとの隙間から冷媒が漏れてしまうことを抑制できる。   Moreover, in the compressor 1 of this embodiment, the plane parts 16b, 16c, 17b, and 17c are provided in each cam surface 16a and 17a. In these flat portions 16b... 17c, the contact area (seal area) with the end of the vane 14 in the axial direction can be increased, so that the refrigerant leaks from the gaps between the vane 14 and the cam surfaces 16a and 17a. This can be suppressed.

(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図8に示すように、リアブッシュ21c、リアサイドプレート17およびリアサイドシリンダ20の構成を変更した例を説明する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, an example in which the configurations of the rear bush 21c, the rear side plate 17, and the rear side cylinder 20 are changed as shown in FIG. 8 with respect to the first embodiment will be described.

具体的には、本実施形態では、リアブッシュ21cとして、外径寸法がフロントブッシュ21bの外径寸法と同等に形成されたものを採用している。また、リアサイドプレート17として、外径寸法がフロントサイドプレート16の外径寸法よりも小さく形成されたものを採用している。また、リアサイドシリンダ20として、内径寸法がフロントサイドシリンダ19の内径寸法よりも小さく形成されたものを採用している。   Specifically, in the present embodiment, a rear bush 21c having an outer diameter dimension equal to the outer diameter dimension of the front bush 21b is employed. Further, as the rear side plate 17, one having an outer diameter dimension smaller than the outer diameter dimension of the front side plate 16 is employed. Further, as the rear side cylinder 20, one having an inner diameter dimension smaller than the inner diameter dimension of the front side cylinder 19 is employed.

また、本実施形態では、ベーン14として、図8に示すように、リア側突出部14cの外周側が切り欠かれていることによって、リア側突出部14cの径方向の寸法が、フロント側突出部14bの径方向の寸法よりも短くなっているものを採用している。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, as the vane 14, since the outer peripheral side of the rear side protrusion 14 c is notched, the radial dimension of the rear side protrusion 14 c is changed to the front side protrusion. The thing shorter than the dimension of the radial direction of 14b is employ | adopted.

つまり、本実施形態では、シャフト12の軸方向から見たときに、リア側突出部14cのうち、ベーン14とリアサイドシリンダ20が重合する範囲を切り欠くことによって、ベーン14の軸方向への変位がリアブッシュ21cによって規制されてしまうことを抑制している。   In other words, in the present embodiment, when viewed from the axial direction of the shaft 12, the displacement of the vane 14 in the axial direction is cut out by notching a range where the vane 14 and the rear side cylinder 20 overlap in the rear side protruding portion 14c. Is suppressed by the rear bush 21c.

これにより、第1実施形態と同様に、ロータ13の軸方向他端側の端面とリア側カム面17aが最も離れた際のリア側圧縮室23cの最大容積(吐出容量)が、ロータ13の軸方向一端側の端面とフロント側カム面16aが最も離れた際のフロント側圧縮室23bの最大容積(吐出容量)よりも小さくなる。その他の構成および作動は、第1実施形態と同様である。   Thus, as in the first embodiment, the maximum volume (discharge capacity) of the rear side compression chamber 23c when the end surface on the other axial end side of the rotor 13 and the rear side cam surface 17a are farthest from each other is It becomes smaller than the maximum volume (discharge capacity) of the front side compression chamber 23b when the end surface on the one end side in the axial direction is farthest from the front side cam surface 16a. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.

本実施形態のように、フロント側圧縮室23bの最大容積およびリア側圧縮室23cの最大容積を異なる値としても、二段昇圧式の圧縮機として冷媒を適切に圧縮することができる。さらに、ガスインジェクションサイクルを構成する冷凍サイクル100に高いCOPを発揮させることができる。さらに、フロントブッシュ21bおよびリアブッシュ21cとして同一の部材を採用することができ、圧縮機1の製造コストを低減できる。   Even if the maximum volume of the front side compression chamber 23b and the maximum volume of the rear side compression chamber 23c are set to different values as in this embodiment, the refrigerant can be appropriately compressed as a two-stage booster type compressor. Furthermore, a high COP can be exhibited in the refrigeration cycle 100 constituting the gas injection cycle. Furthermore, the same member can be employ | adopted as the front bush 21b and the rear bush 21c, and the manufacturing cost of the compressor 1 can be reduced.

(第3実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図9に示すように、リアブッシュ21c、リアサイドプレート17およびリアサイドシリンダ20の構成を変更した例を説明する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, an example in which the configurations of the rear bush 21c, the rear side plate 17, and the rear side cylinder 20 are changed as shown in FIG. 9 with respect to the first embodiment will be described.

具体的には、本実施形態では、リアブッシュ21cとして、外径寸法がフロントブッシュ21bの外径寸法よりも大きく形成されたものを採用している。また、リアサイドプレート17として、内径寸法がフロントサイドプレート16の内径寸法よりも大きく形成されているとともに、外径寸法がフロントサイドプレート16の外径寸法よりも小さく形成されたものを採用している。また、リアサイドシリンダ20として、内径寸法がフロントサイドシリンダ19の内径寸法よりも小さく形成されたものを採用している。   Specifically, in the present embodiment, a rear bush 21c having an outer diameter dimension larger than the outer diameter dimension of the front bush 21b is employed. Further, as the rear side plate 17, one having an inner diameter dimension larger than the inner diameter dimension of the front side plate 16 and an outer diameter dimension smaller than the outer diameter dimension of the front side plate 16 is employed. . Further, as the rear side cylinder 20, one having an inner diameter dimension smaller than the inner diameter dimension of the front side cylinder 19 is employed.

また、本実施形態では、ベーン14として、図8に示すように、リア側突出部14cの内周側および外周側の双方が切り欠かれていることによって、リア側突出部14cの径方向の寸法が、フロント側突出部14bの径方向の寸法よりも短くなっているものを採用している。   Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 8, as the vane 14, both the inner peripheral side and the outer peripheral side of the rear side protruding portion 14c are notched, so that the radial direction of the rear side protruding portion 14c is reduced. A dimension that is shorter than the dimension in the radial direction of the front protrusion 14b is employed.

つまり、本実施形態では、シャフト12の軸方向から見たときに、リア側突出部14cのうち、ベーン14とリアブッシュ21が重合する範囲を切り欠くとともに、ベーン14とリアサイドシリンダ20が重合する範囲を切り欠くことによって、ベーン14の軸方向への変位がリアブッシュ21cによって規制されてしまうことを抑制している。   That is, in this embodiment, when viewed from the axial direction of the shaft 12, the rear protruding portion 14c cuts out a range where the vane 14 and the rear bush 21 overlap, and the vane 14 and the rear side cylinder 20 overlap. By notching the range, the displacement of the vane 14 in the axial direction is prevented from being restricted by the rear bush 21c.

これにより、第1実施形態と同様に、ロータ13の軸方向他端側の端面とリア側カム面17aが最も離れた際のリア側圧縮室23cの最大容積(吐出容量)が、ロータ13の軸方向一端側の端面とフロント側カム面16aが最も離れた際のフロント側圧縮室23bの最大容積(吐出容量)よりも小さくなる。その他の構成および作動は、第1実施形態と同様である。   Thus, as in the first embodiment, the maximum volume (discharge capacity) of the rear side compression chamber 23c when the end surface on the other axial end side of the rotor 13 and the rear side cam surface 17a are farthest from each other is It becomes smaller than the maximum volume (discharge capacity) of the front side compression chamber 23b when the end surface on the one end side in the axial direction is farthest from the front side cam surface 16a. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.

本実施形態のように、フロント側圧縮室23bの最大容積およびリア側圧縮室23cの最大容積を異なる値としても、二段昇圧式の圧縮機として冷媒を適切に圧縮することができる。さらに、ガスインジェクションサイクルを構成する冷凍サイクル100に高いCOPを発揮させることができる。   Even if the maximum volume of the front side compression chamber 23b and the maximum volume of the rear side compression chamber 23c are set to different values as in this embodiment, the refrigerant can be appropriately compressed as a two-stage booster type compressor. Furthermore, a high COP can be exhibited in the refrigeration cycle 100 constituting the gas injection cycle.

(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.

(1)上述の実施形態では、本発明に係るアキシャルベーン型圧縮機1のフロント側圧縮室23bおよびリア側圧縮室23cを直列的に接続し、ガスインジェクションサイクルを構成する冷凍サイクル100に適用した例を説明したが、アキシャルベーン型圧縮機1の構成はこれに限定されない。   (1) In the above-described embodiment, the front side compression chamber 23b and the rear side compression chamber 23c of the axial vane compressor 1 according to the present invention are connected in series and applied to the refrigeration cycle 100 constituting the gas injection cycle. Although an example has been described, the configuration of the axial vane compressor 1 is not limited to this.

例えば、フロントハウジング11bあるいはミドルハウジング11aに中間圧室11gから冷媒を吐出させる第2吐出口を設け、ミドルハウジング11aに中間圧冷媒吸入室11mに連通する第2吸入口を設け、中間圧冷媒吸入口11fおよび中間圧連通路11hを閉塞させてフロント側圧縮室23bおよびリア側圧縮室23cを接続しない構成としてもよい。   For example, the front housing 11b or the middle housing 11a is provided with a second discharge port for discharging the refrigerant from the intermediate pressure chamber 11g, and the middle housing 11a is provided with a second suction port communicating with the intermediate pressure refrigerant suction chamber 11m so that the intermediate pressure refrigerant is sucked. It is good also as a structure which obstruct | occludes the opening 11f and the intermediate pressure communication path 11h, and does not connect the front side compression chamber 23b and the rear side compression chamber 23c.

これによれば、フロント側圧縮室23bおよびリア側圧縮室23cを互いに独立した圧縮機構として、異なる種類、異なる流量、あるいは、異なる密度の流体を流入させて、それぞれの流体を適切に圧縮することもできる。   According to this, the front side compression chamber 23b and the rear side compression chamber 23c are made to be mutually independent compression mechanisms, and fluids of different types, different flow rates, or different densities are flowed in, and each fluid is appropriately compressed. You can also.

また、例えば、中間圧冷媒吸入口11fを閉塞させて、外部から中間圧冷媒をハウジング内へ流入させない構成としてもよい。これによれば、単段昇圧式の圧縮機と同様に利用することができるとともに、2つの圧縮室が直列的に接続されているので、吐出冷媒圧力と吸入冷媒圧力との圧力差(高低圧差)が高くなるに伴って、圧縮効率を向上させることができる。   Further, for example, the intermediate pressure refrigerant inlet 11f may be closed to prevent the intermediate pressure refrigerant from flowing into the housing from the outside. According to this, since it can be used in the same manner as a single-stage booster type compressor and the two compression chambers are connected in series, the pressure difference between the discharge refrigerant pressure and the suction refrigerant pressure (high-low pressure difference) ) Becomes higher, the compression efficiency can be improved.

(2)上述の実施形態では、本発明に係るアキシャルベーン型圧縮機1を冷凍サイクル100に適用した例を説明したが、本発明のアキシャルベーン型圧縮機1の適用可能な冷凍サイクルは、これに限定されない。   (2) In the above-described embodiment, the example in which the axial vane compressor 1 according to the present invention is applied to the refrigeration cycle 100 has been described. However, the refrigeration cycle to which the axial vane compressor 1 of the present invention can be applied is It is not limited to.

例えば、圧縮機と、この圧縮機から吐出された高圧冷媒と室外空気(外気)とを熱交換させて高圧冷媒を放熱させる放熱器と、放熱器から流出した冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる高段側膨張弁と、高段側膨張弁にて減圧された中間圧冷媒の気液を分離する気液分離器と、気液分離器にて分離された液相冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる低段側膨張弁と、低段側膨張弁から流出した低圧冷媒と室内送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させる蒸発器とを備え、気液分離器にて分離された気相冷媒を圧縮機の中間圧冷媒吸入口11fへ吸入させ、蒸発器から流出した低圧冷媒を圧縮機の低圧冷媒吸入口へ吸入させるガスインジェクションサイクルに適用してもよい。   For example, a compressor, a radiator that exchanges heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor and outdoor air (outside air) to dissipate the high-pressure refrigerant, and a refrigerant that flows out of the radiator is reduced in pressure until it becomes an intermediate-pressure refrigerant. A high-stage expansion valve, a gas-liquid separator that separates the gas-liquid of the intermediate-pressure refrigerant decompressed by the high-stage expansion valve, and the liquid-phase refrigerant separated by the gas-liquid separator becomes a low-pressure refrigerant And a low-stage expansion valve that depressurizes to a low pressure, and an evaporator that evaporates the low-pressure refrigerant by exchanging heat between the low-pressure refrigerant flowing out of the low-stage expansion valve and the indoor blowing air, and separated by a gas-liquid separator The present invention may be applied to a gas injection cycle in which gas-phase refrigerant is sucked into the intermediate-pressure refrigerant suction port 11f of the compressor and low-pressure refrigerant flowing out of the evaporator is sucked into the low-pressure refrigerant suction port of the compressor.

さらに、前述の如く、中間圧冷媒吸入口11fを閉塞させて通常の冷凍サイクルに適用してもよい。   Furthermore, as described above, the intermediate pressure refrigerant suction port 11f may be closed and applied to a normal refrigeration cycle.

(3)上述の実施形態では、本発明に係るアキシャルベーン型圧縮機1を空調装置用の冷凍サイクル100に適用した例を説明したが、本発明のアキシャルベーン型圧縮機1の適用はこれに限定されない。つまり、本発明のアキシャルベーン型圧縮機1は、種々の流体を圧縮する圧縮機として幅広い用途に適用可能である。   (3) In the above-described embodiment, the example in which the axial vane compressor 1 according to the present invention is applied to the refrigeration cycle 100 for an air conditioner has been described, but the application of the axial vane compressor 1 according to the present invention is applied to this example. It is not limited. That is, the axial vane type compressor 1 of the present invention can be applied to a wide range of uses as a compressor that compresses various fluids.

さらに、上述の実施形態では、放熱器2を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、蒸発器4を送風空気を冷却する利用側熱交換器として用いているが、逆に、蒸発器4を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として構成し、放熱器2を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する室内側熱交換器として構成するヒートポンプサイクルに本発明のアキシャルベーン型圧縮機1を適用してもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the radiator 2 is an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, and the evaporator 4 is used as a use-side heat exchanger that cools the blown air. Axial according to the present invention is a heat pump cycle in which the evaporator 4 is configured as an outdoor heat exchanger that absorbs heat from a heat source such as outside air, and the radiator 2 is configured as an indoor heat exchanger that heats a heated fluid such as air or water. The vane compressor 1 may be applied.

(4)上述の実施形態では、各圧縮室23b、23cを、ロータ13の軸方向端面、隣り合うベーン14の平坦面、各カム面16a、17a、各サイドシリンダ19、20の内周面、および各ブッシュ21b、21cの外周面に囲まれた空間によって形成した例を説明したが、各圧縮室23b、23cの形成はこれに限定されない。   (4) In the above-described embodiment, the compression chambers 23b and 23c are connected to the axial end surfaces of the rotor 13, the flat surfaces of the adjacent vanes 14, the cam surfaces 16a and 17a, the inner peripheral surfaces of the side cylinders 19 and 20, In addition, the example in which the bushes 21b and 21c are formed by the space surrounded by the outer peripheral surface has been described, but the formation of the compression chambers 23b and 23c is not limited thereto.

例えば、第2実施形態のように、各ブッシュ21b、21cの外径寸法が同等の場合であって、メカニカルシール等によって、シャフト12と各軸受け22b、22cとの隙間からの漏れを抑制可能であれば、各ブッシュ21b、21cを廃止して、シャフト12の外周面によって、各圧縮室23b、23cを形成してもよい。   For example, as in the second embodiment, the outer diameters of the bushes 21b and 21c are equal, and leakage from the gap between the shaft 12 and the bearings 22b and 22c can be suppressed by a mechanical seal or the like. If so, the bushes 21b and 21c may be eliminated, and the compression chambers 23b and 23c may be formed by the outer peripheral surface of the shaft 12.

(5)上述の実施形態の冷凍サイクル100では、圧縮機1吐出冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成した例を説明したが、例えば、冷媒として二酸化炭素等を採用して、圧縮機1吐出冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。   (5) In the refrigeration cycle 100 of the above-described embodiment, the example in which the subcritical refrigeration cycle in which the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 1 does not exceed the critical pressure of the refrigerant has been described. For example, carbon dioxide or the like is used as the refrigerant. Then, a supercritical refrigeration cycle in which the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 1 exceeds the critical pressure of the refrigerant may be configured.

12 回転軸
13 ロータ
13a スリット溝
14 ベーン
14b、14c フロント側突出部、リア側突出部
16、17 フロントサイドプレート、リアサイドプレート
16a、17a フロント側カム面、リア側カム面
18、19、20 ミドルシリンダ、フロントサイドシリンダ、リアサイドシリンダ
23b、23c フロント側圧縮室、リア側圧縮室
12 Rotating shaft 13 Rotor 13a Slit groove 14 Vane 14b, 14c Front side protrusion, Rear side protrusion 16, 17 Front side plate, Rear side plate 16a, 17a Front side cam surface, Rear side cam surface 18, 19, 20 Middle cylinder , Front side cylinder, rear side cylinder 23b, 23c front side compression chamber, rear side compression chamber

Claims (5)

回転駆動力を伝達されることによって回転する回転軸(12)と、
外周面に前記回転軸(12)の軸方向に延びる複数のスリット溝(13a)が形成されているとともに、前記回転軸(12)に同軸上に連結された円柱状のロータ(13)と、
前記回転軸(12)の径方向および軸方向に平行に広がる平板状に形成され、前記スリット溝(13a)に摺動可能に嵌め込まれた複数のベーン(14)と、
前記ベーン(14)の軸方向一端側の端部に当接して、前記ベーン(14)が前記回転軸(12)の周りに回転変位するに伴って、前記ベーン(14)を軸方向へ変位させるフロント側カム面(16a)が形成されたフロントサイドプレート(16)と、
前記ベーン(14)の軸方向他端側の端部に当接して、前記ベーン(14)が前記回転軸(12)の周りに回転変位するに伴って、前記ベーン(14)を軸方向へ変位させるリア側カム面(17a)が形成されたリアサイドプレート(17)と、
内部に円柱状の空間を形成するとともに、前記ロータ(13)、前記フロントサイドプレート(16)および前記リアサイドプレート(17)の外周側に配置されたシリンダ(18、19、20)とを備え、
前記ロータ(13)の軸方向一端側の端面、隣り合う前記ベーン(14)の平坦面、前記フロント側カム面(16a)、および前記シリンダ(18〜20)の内周面に囲まれた空間によって、流体を圧縮するフロント側圧縮室(23b)が形成され、
前記ロータ(13)の軸方向他端側の端面、隣り合う前記ベーン(14)の平坦面、前記リア側カム面(17a)、および前記シリンダ(18〜20)の内周面に囲まれた空間によって、流体を圧縮するリア側圧縮室(23c)が形成され、
前記フロント側圧縮室(23b)の最大容積および前記リア側圧縮室(23c)の最大容積が、異なる値になっていることを特徴とするアキシャルベーン型圧縮機。
A rotating shaft (12) that rotates by being transmitted with a rotational driving force;
A plurality of slit grooves (13a) extending in the axial direction of the rotating shaft (12) are formed on the outer peripheral surface, and a cylindrical rotor (13) coaxially connected to the rotating shaft (12);
A plurality of vanes (14) formed in a flat plate shape extending parallel to the radial direction and the axial direction of the rotating shaft (12), and slidably fitted in the slit groove (13a);
As the vane (14) is rotationally displaced around the rotary shaft (12), the vane (14) is displaced in the axial direction by coming into contact with the end of the vane (14) on one end side in the axial direction. A front side plate (16) having a front cam surface (16a) formed thereon;
The vane (14) is brought into contact with the end portion on the other axial end side of the vane (14), and as the vane (14) is rotationally displaced around the rotating shaft (12), the vane (14) is moved in the axial direction. A rear side plate (17) formed with a rear cam surface (17a) to be displaced;
A cylindrical space is formed inside, and cylinders (18, 19, 20) disposed on the outer peripheral side of the rotor (13), the front side plate (16) and the rear side plate (17),
A space surrounded by an end face on one axial end side of the rotor (13), a flat face of the adjacent vane (14), the front cam face (16a), and an inner peripheral face of the cylinder (18-20). To form a front compression chamber (23b) for compressing fluid,
Surrounded by the end face on the other end side in the axial direction of the rotor (13), the flat face of the adjacent vane (14), the rear cam face (17a), and the inner peripheral face of the cylinder (18-20). A rear side compression chamber (23c) for compressing fluid is formed by the space,
The axial vane type compressor, wherein the maximum volume of the front side compression chamber (23b) and the maximum volume of the rear side compression chamber (23c) are different values.
前記ベーン(14)のうち、前記ロータ(13)から前記フロントサイドプレート(16)側へ向かって突出する部位の形状、および前記ロータ(13)から前記リアサイドプレート(17)側へ向かって突出する部位の形状が異なっていることを特徴とする請求項1に記載のアキシャルベーン型圧縮機。   Of the vane (14), the shape of the portion protruding from the rotor (13) toward the front side plate (16) and the shape protruding from the rotor (13) toward the rear side plate (17) The axial vane type compressor according to claim 1, wherein the shapes of the parts are different. 前記回転軸(12)の軸方向から見たときに、前記ベーン(14)のうち、前記ロータ(13)から前記フロントサイドプレート(16)へ向かって突出する部位の径方向の寸法、および前記ロータ(13)から前記リアサイドプレート(17)へ向かって突出する部位の径方向の寸法が異なっていることを特徴とする請求項2に記載のアキシャルベーン型圧縮機。   A radial dimension of a portion of the vane (14) protruding from the rotor (13) toward the front side plate (16) when viewed from the axial direction of the rotary shaft (12), and The axial vane type compressor according to claim 2, characterized in that the radial dimension of the portion projecting from the rotor (13) toward the rear side plate (17) is different. 前記フロント側圧縮室(23b)および前記リア側圧縮室(23c)のうち最大容積が大きい側を、大容量側圧縮室(23b)とし、最大容積が小さい側を小容量側圧縮室(23c)としたときに、
前記大容量側圧縮室(23b)から吐出された中間圧流体が、前記小容量側圧縮室(23c)へ吸入されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のアキシャルベーン型圧縮機。
Of the front-side compression chamber (23b) and the rear-side compression chamber (23c), the side with the largest maximum volume is the large-capacity side compression chamber (23b), and the side with the smaller maximum volume is the small-capacity side compression chamber (23c). And when
The axial pressure according to any one of claims 1 to 3, wherein the intermediate pressure fluid discharged from the large-capacity side compression chamber (23b) is sucked into the small-capacity side compression chamber (23c). Vane type compressor.
さらに、外部から吸入された中間圧流体と前記大容量側圧縮室(23b)から吐出された中間圧流体とを合流させた流体が、前記小容量側圧縮室(23c)へ吸入されることを特徴とする請求項4に記載のアキシャルベーン型圧縮機。   Further, the fluid obtained by joining the intermediate pressure fluid sucked from the outside and the intermediate pressure fluid discharged from the large capacity side compression chamber (23b) is sucked into the small capacity side compression chamber (23c). The axial vane type compressor according to claim 4, wherein the compressor is an axial vane type compressor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105422444A (en) * 2015-12-30 2016-03-23 泊头市广腾机械设备制造有限公司 Multi-stage large-flow sliding vane pump
JP2017179848A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 住友建機株式会社 Paving machine

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