JP2015183613A - rotary compressor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance reliability by preventing wear, seizure and the like of a blade, and to achieve improvement of compression efficiency by reducing leakage of a compression fluid from a sliding gap between the blade and a blade groove.SOLUTION: A rotary compressor includes: a cylinder body 11 which forms a cylinder chamber 10; a rotor 14 which is fitted in an eccentric part 9a of a rotary shaft 9, which rotates in the cylinder chamber 10 together with rotation of the rotary shaft 9, and in which an outer peripheral surface 14a slides and contacts with an inner peripheral surface 10a of the cylinder chamber 10; and a blade 17 which partitions the cylinder chamber 10 into a suction side 18 and a compression side 19 by a tip end part 17a coming into elastic contact with the outer peripheral surface 14a of the rotor 14, and which extends and contracts by sliding in a blade groove 15 provided at the cylinder body 11 according to the rotation of the rotor 14. The blade 17 has a hollow part 171 for deflecting the blade 17 in a plate thickness direction inside, and the hollow part 171 is opened toward a rear end part 17b and both side parts of the blade 17.

Description

本発明は、冷媒ガス等の圧縮に用いられるロータリー圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a rotary compressor used for compressing refrigerant gas or the like.

ロータリー圧縮機は、回転軸の回転によりシリンダ室の内周に沿って回動するロータを有するとともに、該ロータの外周面に先端が当接してシリンダ室内を吸入側と圧縮側とに仕切り、そのロータの回転に伴ってシリンダ本体に設けられているブレード溝内を半径方向に往復動するブレード(ベーン)を備えている。このブレードは、圧縮動作時、ブレード溝の側面に対して、吸入側と圧縮側との圧力差による接触圧力を受けながら、ブレード溝内を或る摺動速度で往復動することになる。   The rotary compressor has a rotor that rotates along the inner periphery of the cylinder chamber by the rotation of the rotating shaft, and the tip abuts on the outer peripheral surface of the rotor to partition the cylinder chamber into a suction side and a compression side, A blade (vane) that reciprocates in a radial direction in a blade groove provided in the cylinder body as the rotor rotates is provided. During the compression operation, the blade reciprocates in the blade groove at a certain sliding speed while receiving a contact pressure due to a pressure difference between the suction side and the compression side with respect to the side surface of the blade groove.

上記ブレードの側面とシリンダ本体側のブレード溝の側面との接触は、ブレードの側面全体がブレード溝の側面全体で均等に荷重を受けているわけではなく、ブレードが上記の圧力差を受けてブレード溝との間の摺動隙間分だけ傾いて摺動するため、特許文献1に示されているように片当たり接触となる。つまり、ブレードは、片当たり接触によって線状に荷重を受けることになり、その荷重位置はブレードが往復動する範囲おいて移動するようになっている。   The contact between the side surface of the blade and the side surface of the blade groove on the cylinder body side does not mean that the entire side surface of the blade is evenly loaded on the entire side surface of the blade groove. Since the sliding is inclined by the amount corresponding to the sliding gap between the grooves, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260707, the contact is a one-sided contact. In other words, the blade receives a load in a linear shape by contact with one piece, and the load position moves within a range in which the blade reciprocates.

ブレードとブレード溝との摺動面は、冷媒ガス等の流体に混合された潤滑油の給油により潤滑されているが、長期に亘り使用していると、片当たり接触によって油膜が切れ、摩耗が進行したり、焼き付きを生じたりすることがあり、圧縮機の寿命に対する信頼性の低下や、ガス漏れの増大による圧縮性能の低下等の要因となる。そこで、ブレードの先端側の両側面および後端側の両側面に油を保持する凹凸状の微細溝を設けたものが特許文献1により開示され、また、ブレードまたはブレード溝の一方または両方の片当たりし易い部位や比較的面圧が高くなる部位に対して、適正な開口面積率、面粗度、深さ等からなる微細凹部(ディンプル)を設けたものが特許文献2により開示されている。   The sliding surface between the blade and the blade groove is lubricated by the lubrication oil mixed in the fluid such as refrigerant gas. It may progress or cause seizure, which causes a decrease in reliability with respect to the life of the compressor and a decrease in compression performance due to an increase in gas leakage. Therefore, Patent Document 1 discloses an arrangement in which concave and convex fine grooves for retaining oil are provided on both side surfaces on the front end side and rear end side of the blade, and one or both pieces of the blade or blade groove. Patent Document 2 discloses a structure in which fine concave portions (dimples) having an appropriate opening area ratio, surface roughness, depth, and the like are provided for a portion that is easily hit or a portion that has a relatively high surface pressure. .

特開昭63−189683号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-189683 特開2011−21597号公報JP 2011-21597 A

上記特許文献1,2に示されるように、片当たりし易い部位や比較的面圧が高くなる部位等に、凹凸状の微細溝や微細凹部(ディンプル)を設け、該溝やディンプルで油を保持することによって、油膜切れを防止することができるため、異常摩耗や焼き付き等の抑制効果を期待することができる。しかしながら、特許文献1,2のものでは、微細溝やディンプルが必ずしも真に必要な範囲のみに設けられているとは云えない。この微細溝やディンプルは、異常摩耗や焼き付き等を防止する上で有効な反面、ガス漏れ経路となる。   As shown in Patent Documents 1 and 2 above, concave and convex fine grooves and fine concave portions (dimples) are provided in a portion that is easily hit or a portion having a relatively high surface pressure, and oil is supplied with the grooves and dimples. By holding it, it is possible to prevent the oil film from being cut, and therefore, it is possible to expect an effect of suppressing abnormal wear or seizure. However, in Patent Documents 1 and 2, it cannot be said that the fine grooves and the dimples are necessarily provided only in a truly necessary range. These fine grooves and dimples are effective in preventing abnormal wear and seizure, but they serve as a gas leakage path.

従って、異常摩耗や焼き付きの防止に捉われ過ぎて無暗に微細溝やディンプルの設置範囲を拡げると、ガス漏れ量の増大によって圧縮効率の低下を招くことになり兼ねない。特に、圧縮機の押し退け量(能力)の増加策として、ロータの偏心量を大きくすることが考えられるが、この場合、ブレード側面のPV値(ブレード側面とブレード溝側面との間の接触圧力Pと、ブレードの摺動速度Vとの乗算値(P×V))が大きくなり、ブレードが焼き付きを生じ易くなる。その対策として、油保持用の微細溝やディンプルを設けることがより重要性を増すが、微細溝やディンプルの設置範囲の拡大は、ガス漏れ隙間の相対的な増大を意味し、漏れ損失の増加による効率の低下に繋がるという課題があった。   Therefore, if the installation range of the fine grooves and dimples is expanded too darkly due to excessive wear and seizure prevention, the compression efficiency may be reduced due to an increase in the amount of gas leakage. In particular, as a measure for increasing the displacement (capacity) of the compressor, it is conceivable to increase the eccentric amount of the rotor. In this case, the PV value of the blade side surface (the contact pressure P between the blade side surface and the blade groove side surface) is considered. And the multiplication value (P × V) of the blade sliding speed V increases, and the blade is likely to be seized. As a countermeasure, it is more important to provide oil retaining fine grooves and dimples, but the expansion of the fine groove and dimple installation range means a relative increase in the gas leakage gap, which increases leakage loss. There was a problem that led to a decrease in efficiency.

また、異常摩耗や焼き付き防止の観点から、特許文献1,2の如く、微細溝やディンプルの設置範囲を拡げ過ぎると、ブレード側面の平行度を計測する際、微細凹部等が加工されていない狭い範囲での計測となるため、正確な平行度の計測ができなくなり、ブレードの機能、性能に影響を及ぼしてしまう結果になり兼ねない等の課題もあった。   Also, from the viewpoint of preventing abnormal wear and seizure, as in Patent Documents 1 and 2, if the installation range of the fine grooves and dimples is excessively wide, the fine recesses are not processed when measuring the parallelism of the blade side surface Since measurement is performed in a range, there is a problem that accurate parallelism measurement cannot be performed, and the blade function and performance may be affected.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ブレードの摩耗や焼き付き等を防止して信頼性を高めるとともに、ブレードとブレード溝との間の摺動隙間からの圧縮流体の漏れを低減させて圧縮効率の向上を図ることができるロータリー圧縮機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents wear and seizure of the blade to improve reliability, and the compressed fluid from the sliding gap between the blade and the blade groove is improved. It aims at providing the rotary compressor which can aim at the improvement of compression efficiency by reducing a leak.

上記課題を解決するために、本発明のロータリー圧縮機は、以下の手段を採用する。
即ち、本発明に係るロータリー圧縮機は、シリンダ室を形成するシリンダ本体と、回転軸の偏心部に嵌合され、前記回転軸の回転とともに前記シリンダ室内を旋回し、その外周面が前記シリンダ室の内周面に摺接するロータと、先端部が前記ロータの外周面に接して前記シリンダ室内を吸入側と圧縮側とに仕切り、前記ロータの旋回に伴って前記シリンダ本体に設けられているブレード溝内を摺動して伸縮するブレードと、を備え、前記ブレードは、その内部に、該ブレードを板厚方向に撓ませる中空部を有し、前記中空部は、前記ブレードの後端部と両側部とに向かって開放されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the rotary compressor of the present invention employs the following means.
That is, a rotary compressor according to the present invention is fitted to a cylinder body forming a cylinder chamber and an eccentric portion of a rotating shaft, and rotates in the cylinder chamber along with the rotation of the rotating shaft, and an outer peripheral surface thereof is the cylinder chamber. A rotor that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the rotor, and a blade that is provided on the cylinder body as the rotor turns, with the tip portion contacting the outer peripheral surface of the rotor and partitioning the cylinder chamber into a suction side and a compression side A blade that slides in a groove and expands and contracts, and the blade has a hollow portion that bends the blade in a plate thickness direction inside the blade, and the hollow portion includes a rear end portion of the blade. It is characterized by being open toward both sides.

上記構成においては、シリンダ本体のブレード溝内に差し込まれているブレードが、ロータの旋回に伴ってブレード溝内から出没し、その先端部がロータの外周面に弾接し、シリンダ室内空間を吸入側と圧縮側とに仕切って圧縮動作が行われる。
その際にブレードは、吸入側と圧縮側との圧力差による接触圧力を受けるため、ブレード溝との間の摺動隙間分だけ吸入側に傾いて摺動する。同時に、ブレード内部に形成された中空部により、ブレードは吸入側に僅かに撓む。
In the above configuration, the blade inserted into the blade groove of the cylinder body protrudes and retracts from the blade groove as the rotor turns, and the tip thereof elastically contacts the outer peripheral surface of the rotor, so that the space in the cylinder chamber is on the suction side. And the compression operation is performed by partitioning into the compression side.
At that time, since the blade receives a contact pressure due to a pressure difference between the suction side and the compression side, the blade is inclined and slid toward the suction side by a sliding clearance between the blade groove. At the same time, the blade is slightly bent toward the suction side due to the hollow portion formed inside the blade.

このようにブレードが吸入側に撓むことにより、ブレードの側面がブレード溝に対して片当たりする部分における接触面積が広くなり、この部分がブレード溝に対して面当たりするようになってPV値が小さくなる。したがって、ブレードとブレード溝との接触部分における油膜が切れにくくなり、接触部分において摩耗が進行したり、焼き付きが生じたりすることが防止され、ロータリー圧縮機の信頼性が高められる。   As the blade bends to the suction side in this way, the contact area at the portion where the side surface of the blade comes into contact with the blade groove is widened, and this portion comes into contact with the blade groove to obtain a PV value. Becomes smaller. Therefore, the oil film at the contact portion between the blade and the blade groove is hardly cut, and it is possible to prevent the contact portion from being worn or seized, thereby improving the reliability of the rotary compressor.

しかも、ブレードとブレード溝との間の摺動隙間から圧縮された流体がブレード内部の中空部に入り込んだ場合には、この流体の圧力によってブレードの両面がブレード溝の内面に弾接される。このため、摺動隙間が小さくなってシール性が良くなり、圧縮流体が高圧側(圧縮側)から低圧側(吸入側)に漏洩すること(ガス漏れ損失)を低減してロータリー圧縮機の圧縮効率を高めることができる。   In addition, when the fluid compressed from the sliding gap between the blade and the blade groove enters the hollow portion inside the blade, both surfaces of the blade are elastically brought into contact with the inner surface of the blade groove by the pressure of the fluid. For this reason, the sliding clearance is reduced, the sealing performance is improved, and the compression of the rotary compressor is reduced by reducing the leakage (gas leakage loss) of the compressed fluid from the high pressure side (compression side) to the low pressure side (suction side). Efficiency can be increased.

上記構成において、前記中空部は、前記ブレードの先端部付近まで形成されていることが望ましい。   The said structure WHEREIN: It is desirable for the said hollow part to be formed to the tip part vicinity of the said blade.

このように中空部をブレードの先端部付近まで形成することにより、ブレードの先端部の肉厚が薄くなり、ブレード先端部が柔軟化されてロータの外周面に対して広い面積で接触する。このため、ブレードの先端部の接触面圧を低下させて油膜の切れを防止し、摩耗や焼き付きを防止してロータリー圧縮機の信頼性を高めることができる。   By forming the hollow portion up to the vicinity of the tip portion of the blade in this way, the thickness of the tip portion of the blade becomes thin, the blade tip portion is softened and contacts the outer peripheral surface of the rotor over a wide area. For this reason, the contact surface pressure of the front-end | tip part of a braid | blade can be reduced, the cutting | disconnection of an oil film can be prevented, abrasion and seizing can be prevented, and the reliability of a rotary compressor can be improved.

上記構成において、前記中空部は、前記ブレードの最伸時に、少なくとも該ブレードが前記ブレード溝から前記シリンダ室に突出する位置よりも先まで形成されていることが好ましい。   The said structure WHEREIN: It is preferable that the said hollow part is formed ahead of the position which this braid | blade protrudes from the said blade groove | channel to the said cylinder chamber at the time of the maximum extension of the said braid | blade.

上記のような位置まで中空部を形成することにより、中空部をブレードの先端部付近まで形成するよりも加工コストを低減させることができる。
また、ブレードの後端部側を中空状にし、ブレードの先端部側を中実状にし、中空部の長さを調整することにより、ブレードの撓み量をロータリー圧縮機の特性に合わせて調整することができる。
By forming the hollow portion up to the position as described above, the processing cost can be reduced as compared to forming the hollow portion up to the vicinity of the tip end portion of the blade.
In addition, the amount of bending of the blade can be adjusted according to the characteristics of the rotary compressor by making the rear end side of the blade hollow, making the blade tip solid, and adjusting the length of the hollow. Can do.

上記構成において、前記中空部を、前記回転軸の軸方向に沿って前記ブレードの先端部近傍を貫通する貫通穴と、前記ブレードの後端部から前記貫通穴に連通し、該貫通穴の内径よりも狭い内幅を持つスリットとを具備したものとしてもよい。   In the above configuration, the hollow portion communicates with the through hole from the rear end portion of the blade through the through hole passing through the vicinity of the tip portion of the blade along the axial direction of the rotation shaft, and the inner diameter of the through hole It may be provided with a slit having a narrower inner width.

上記構成とすることにより、ブレードの先端部付近における肉厚を、ブレードの中間部以降の肉厚よりも薄くすることができ、ブレード先端部を柔軟化させてロータ外周面に対して広い面積で接触させ、面圧を小さくして油膜の切れを防止し、ブレードの摩耗や焼き付きを防止してロータリー圧縮機の信頼性を高めることができる。   With the above configuration, the thickness near the tip of the blade can be made thinner than the thickness after the middle portion of the blade, and the blade tip can be softened to have a large area with respect to the outer peripheral surface of the rotor. The contact pressure can be reduced to prevent the oil film from being cut, and the blade can be prevented from being worn or seized, thereby improving the reliability of the rotary compressor.

上記構成において、前記ブレードの両面が前記ブレード溝の内面に軽く弾接されるように、前記ブレードの後端部における最大幅を前記ブレード溝の内幅よりも大きく拡げてもよい。
このようにすることにより、ブレードとブレード溝との間の摺動隙間が非常に小さくなり、摺動隙間から圧縮された流体が漏れにくくなる。このため、圧縮流体が高圧側から低圧側に漏洩すること(ガス漏れ損失)を低減してロータリー圧縮機の圧縮効率を高めることができる。
In the above configuration, the maximum width at the rear end of the blade may be larger than the inner width of the blade groove so that both surfaces of the blade are lightly elastically contacted with the inner surface of the blade groove.
By doing in this way, the sliding clearance between a blade and a blade groove becomes very small, and the fluid compressed from the sliding clearance becomes difficult to leak. For this reason, it is possible to increase the compression efficiency of the rotary compressor by reducing the leakage of the compressed fluid from the high pressure side to the low pressure side (gas leakage loss).

以上のように、本発明に係るロータリー圧縮機によれば、圧縮動作時にブレードの側面および先端部に作用するPV値(接触圧力Pと、ブレードの摺動速度Vとの乗算値)を小さくし、ブレードの摩耗や焼き付き等を防止して信頼性を高めるとともに、ブレードとブレード溝との間の摺動隙間からの圧縮流体の漏れを低減させて圧縮効率の向上を図ることができる。   As described above, according to the rotary compressor of the present invention, the PV value (multiplied value of the contact pressure P and the blade sliding speed V) acting on the side surface and the tip of the blade during the compression operation is reduced. In addition to preventing wear and seizure of the blade and improving reliability, it is possible to improve the compression efficiency by reducing the leakage of the compressed fluid from the sliding gap between the blade and the blade groove.

本発明を適用可能なロータリー圧縮機の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing an example of a rotary compressor which can apply the present invention. 図1のII-II線に沿う、ロータリー圧縮機の圧縮機構部を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the compression mechanism part of a rotary compressor which follows the II-II line of FIG. 上記ロータリー圧縮機の圧縮動作時におけるブレードの挙動を概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically the action of the braid | blade at the time of the compression operation of the said rotary compressor. 本発明の第1実施形態を示すブレード周辺の平面図である。It is a top view of the blade periphery which shows 1st Embodiment of this invention. 図4に示すブレードの作用を示す平面図である。It is a top view which shows the effect | action of the braid | blade shown in FIG. 本発明の第2実施形態を示すブレード周辺の平面図である。It is a top view of the blade periphery which shows 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態を示すブレード周辺の平面図である。It is a top view of the blade periphery which shows 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態を示すブレードおよびブレード溝の平面図である。It is a top view of the braid | blade and blade groove | channel which show 4th Embodiment of this invention.

以下に、本発明に係る実施形態について、図1ないし図8を参照して説明する。
図1は、本発明を適用可能なロータリー圧縮機の一例を示す縦断面図であり、図2は、図1のII-II線に沿う、ロータリー圧縮機の圧縮機構部を示す横断面図である。
ロータリー圧縮機1は、図1に示されるように、円筒形状の密閉ハウジング2と、密閉ハウジング2内の中央部位に設置された電動モータ3と、その下方部位に設けられ、電動モータ3により駆動されて冷媒ガスを圧縮する圧縮機構部4と、を備えている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a rotary compressor to which the present invention can be applied, and FIG. 2 is a transverse sectional view showing a compression mechanism portion of the rotary compressor along the line II-II in FIG. is there.
As shown in FIG. 1, the rotary compressor 1 is provided with a cylindrical hermetic housing 2, an electric motor 3 installed at a central part in the hermetic housing 2, and a lower part thereof, and is driven by the electric motor 3. And a compression mechanism 4 that compresses the refrigerant gas.

密閉ハウジング2は、円筒部2aの上下端部に底蓋2b及び上蓋2cが溶接された中空円筒形状のハウジングとされている。円筒部2aの下方部位には、圧縮機構部4に接続される吸入管5の一端が貫通接続されているとともに、その外周部位に圧縮機の据え付け脚6が複数箇所に設けられている。吸入管5は、密閉ハウジング2の外周に支持されているアキュームレータ7に接続され、更にアキュームレータ7は、冷凍サイクルに接続されるようになっている。また、上蓋2cには、図示省略された冷凍サイクルに接続される吐出管8が貫通接続されている。   The hermetic housing 2 is a hollow cylindrical housing in which a bottom lid 2b and an upper lid 2c are welded to upper and lower ends of the cylindrical portion 2a. One end of a suction pipe 5 connected to the compression mechanism portion 4 is connected through the lower portion of the cylindrical portion 2a, and compressor mounting legs 6 are provided at a plurality of locations on the outer peripheral portion thereof. The suction pipe 5 is connected to an accumulator 7 supported on the outer periphery of the hermetic housing 2, and the accumulator 7 is further connected to a refrigeration cycle. Further, a discharge pipe 8 connected to a refrigeration cycle (not shown) is through-connected to the upper lid 2c.

電動モータ3は、固定子3aと回転子3bとから構成されている。固定子3aは、密閉ハウジング2の円筒部2aの内周面に固着されており、回転子3bは、回転軸(クランク軸)9に固定された状態で固定子3aの内周に所定の隙間をもって回転自在に嵌合装着されている。回転軸9の下端部は、下方に設置されている圧縮機構部4側に延長され、圧縮機構部4を構成する後述の上部軸受12および下部軸受13を介して回転自在に支持されている。また、回転軸9には、下方部位に偏心部9aが設けられるとともに、内部に軸線方向に沿う給油穴9bが設けられている。   The electric motor 3 includes a stator 3a and a rotor 3b. The stator 3 a is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 2 a of the sealed housing 2, and the rotor 3 b is fixed to the inner periphery of the stator 3 a while being fixed to the rotating shaft (crankshaft) 9. It is fitted and mounted so that it can rotate freely. The lower end portion of the rotary shaft 9 is extended to the compression mechanism portion 4 side installed below, and is rotatably supported via an upper bearing 12 and a lower bearing 13 which will be described later and which constitute the compression mechanism portion 4. Further, the rotating shaft 9 is provided with an eccentric portion 9a at a lower portion, and an oil supply hole 9b along the axial direction is provided therein.

圧縮機構部4は、シリンダ本体11と、上部軸受12と、下部軸受13と、ロータ14と、ブレード17等を備えて構成されている。
シリンダ本体11は、その内周側に円柱状のシリンダ室10を有しており、密閉ハウジング2の内周面に円周上の複数箇所で溶接によって固定設置されている。
上部軸受12および下部軸受13は、シリンダ本体11の上下両面にネジ止め固定され、シリンダ室10の上下両面を密閉するとともに、回転軸9を回転自在に支持する。
ロータ14は、円筒状の部品であり、回転軸9の偏心部9aの外周に密に、且つ回転自在に嵌合され、偏心部9aの偏心回転とともにシリンダ室10内を旋回し、その外周面14a(図2参照)がシリンダ室10の内周面10aに摺接もしくは転動する。
The compression mechanism unit 4 includes a cylinder body 11, an upper bearing 12, a lower bearing 13, a rotor 14, a blade 17, and the like.
The cylinder body 11 has a cylindrical cylinder chamber 10 on the inner peripheral side thereof, and is fixedly installed on the inner peripheral surface of the sealed housing 2 by welding at a plurality of locations on the circumference.
The upper bearing 12 and the lower bearing 13 are screwed and fixed to the upper and lower surfaces of the cylinder body 11, seal the upper and lower surfaces of the cylinder chamber 10, and rotatably support the rotating shaft 9.
The rotor 14 is a cylindrical part, is closely and rotatably fitted to the outer periphery of the eccentric portion 9a of the rotating shaft 9, and rotates in the cylinder chamber 10 along with the eccentric rotation of the eccentric portion 9a. 14 a (see FIG. 2) slides or rolls on the inner peripheral surface 10 a of the cylinder chamber 10.

ブレード17は、一般にベーンとも称される板状の部品であり、シリンダ本体11に刻設されている半径方向に延びる1つのブレード溝15内に摺動可能に組み込まれている。ブレード17の後端部17bがブレード溝15内に弾装されたブレードバネ16に押圧されることにより、ブレード17は常にシリンダ室10側に突出する方向に付勢されている。
ブレード17の先端部17aは、ロータ14の外周面14aに当接(弾接)しているため、ブレード17を境にしてシリンダ室10内の空間が吸入側18と圧縮側19とに仕切られる。ブレード17は、ロータ14の旋回に伴ってブレード溝15内を往復動し、シリンダ室10内に伸縮する。
The blade 17 is a plate-like component generally called a vane, and is slidably incorporated in one blade groove 15 extending in the radial direction formed in the cylinder body 11. When the rear end portion 17b of the blade 17 is pressed by the blade spring 16 mounted in the blade groove 15, the blade 17 is always urged in a direction protruding toward the cylinder chamber 10.
Since the tip 17 a of the blade 17 is in contact (elastic contact) with the outer peripheral surface 14 a of the rotor 14, the space in the cylinder chamber 10 is partitioned into a suction side 18 and a compression side 19 with the blade 17 as a boundary. . The blade 17 reciprocates in the blade groove 15 as the rotor 14 rotates, and expands and contracts in the cylinder chamber 10.

シリンダ室10の吸入側18には、吸入ポート20が開口されており、この吸入ポート20に接続される吸入管5を介して低圧の冷媒ガスが吸入側18に吸入されるようになっている。また、シリンダ室10の圧縮側19には吐出ポート21が開口され、該吐出ポート21および吐出ポート21を開閉する吐出弁22を介して圧縮されたガスが、上部軸受12に設けられた吐出カバー23により形成された吐出チャンバー24内に吐出されるように構成されている。   A suction port 20 is opened on the suction side 18 of the cylinder chamber 10, and low-pressure refrigerant gas is sucked into the suction side 18 through a suction pipe 5 connected to the suction port 20. . A discharge port 21 is opened on the compression side 19 of the cylinder chamber 10, and a discharge cover provided on the upper bearing 12 is provided with a gas compressed through the discharge port 21 and a discharge valve 22 that opens and closes the discharge port 21. It is configured to be discharged into a discharge chamber 24 formed by 23.

回転軸9の下端部位には、軸内部の給油穴9bに対して密閉ハウジング2の底部に充填されている潤滑油を汲み上げる給油ポンプ25が組み込まれており、該給油ポンプ25および給油穴9bを介して圧縮機構部4の潤滑箇所に潤滑油が給油可能とされている。以上に説明したロータリー圧縮機1の構成は、特別なものではなく、公知のものである。   In the lower end portion of the rotating shaft 9, an oil pump 25 for pumping the lubricating oil filled in the bottom of the hermetic housing 2 with respect to the oil hole 9b in the shaft is incorporated. Thus, the lubricating oil can be supplied to the lubricating portion of the compression mechanism section 4. The structure of the rotary compressor 1 demonstrated above is not a special thing, but is a well-known thing.

かかるロータリー圧縮機1の圧縮動作は、公知の如く、図2に示すように、ロータ14が回転軸9(偏心部9a)の回転により上死点から矢印の方向に吸入ポート20を横切って旋回する1回目の旋回時において、吸入側18の容積が順次拡大されて行く間に、吸入ポート20を経て低圧の冷媒ガスが吸入側18内に吸入される。この低圧ガスは、次回のロータ14の旋回時における吸入締め切りの後、吸入側18の容積が順次減少されて行く間に圧縮され、所定の圧力に圧縮された時点で圧縮側19から吐出弁22を押し開き、吐出ポート21を経て吐出チャンバー24内に吐き出されることによって行われる。   As is well known, the compression operation of the rotary compressor 1 is as shown in FIG. 2, in which the rotor 14 is swung across the suction port 20 in the direction of the arrow from the top dead center by the rotation of the rotating shaft 9 (eccentric portion 9a). During the first turn, the low-pressure refrigerant gas is sucked into the suction side 18 through the suction port 20 while the volume of the suction side 18 is sequentially expanded. The low-pressure gas is compressed while the volume of the suction side 18 is sequentially reduced after the suction deadline at the next turning of the rotor 14, and is discharged from the compression side 19 to the discharge valve 22 when the pressure is compressed to a predetermined pressure. Is opened and discharged into the discharge chamber 24 through the discharge port 21.

この間、ブレード17は、ブレードバネ16を介して押圧され、その先端部17aがロータ14の外周面に当接された状態で、ロータ14の旋回に伴ってブレード溝15内を摺動して伸縮する。図3には、圧縮動作時においてブレード17がシリンダ室10内に突き出ている時の挙動が概略的に示されている。ブレード17は、上死点位置を除いて、その先端部17aがシリンダ室10側に突き出した状態で伸縮(往復動)することから、吸入側18の圧力と、圧縮側19の圧力との差圧Δpによって吸入側18に向う矢印方向の差圧力を受ける。   During this time, the blade 17 is pressed through the blade spring 16, and slides in the blade groove 15 as the rotor 14 turns with the tip 17 a contacting the outer peripheral surface of the rotor 14. To do. FIG. 3 schematically shows the behavior when the blade 17 protrudes into the cylinder chamber 10 during the compression operation. The blade 17 expands and contracts (reciprocates) with its tip 17a protruding toward the cylinder chamber 10 except for the top dead center position, so the difference between the pressure on the suction side 18 and the pressure on the compression side 19 A differential pressure in the direction of the arrow toward the suction side 18 is received by the pressure Δp.

これにより、ブレード17はブレード溝15に対して摺動隙間分だけ傾いた状態で摺動することになり、ブレード溝15における吸入側18側の側面の先端部に接する位置17cと、圧縮側19側の側面の後端部付近に接する位置17dとにおいて片当たり接触しながら摺動する。
つまり、ブレード17は、片当たりにより線状に荷重を受け、その荷重の位置はブレード17の往復動によって移動する。この片当たり接触により、冷媒ガスに混合された潤滑油の油膜が切れてしまうことがあり、摩耗が進行したり、焼き付きを生じたりする虞がある。そこで、本発明では、以下に説明するように、ブレード17に中空部を設けている。
As a result, the blade 17 slides in a state inclined by the sliding clearance with respect to the blade groove 15, and a position 17 c that contacts the tip of the side surface of the blade groove 15 on the suction side 18 side and the compression side 19. It slides in contact with each other at a position 17d in contact with the vicinity of the rear end of the side surface.
That is, the blade 17 receives a linear load due to the contact, and the position of the load is moved by the reciprocating motion of the blade 17. Due to this one-sided contact, the oil film of the lubricating oil mixed with the refrigerant gas may be cut off, and there is a possibility that wear will progress or seizure will occur. Therefore, in the present invention, a hollow portion is provided in the blade 17 as described below.

[第1実施形態]
図4は、本発明の第1実施形態を示すブレード17周辺の平面図である。
ブレード17は、その内部に中空部171を有している。この中空部171は、ブレード17の後端部17bと両側部、つまりブレード17の上辺と下辺との3方に向かって開放されている。また、中空部171は、ブレード17の先端部17a付近まで形成されている。即ち、中空部171を囲むブレード17の各部の板厚は一定となっている。
[First Embodiment]
FIG. 4 is a plan view of the periphery of the blade 17 showing the first embodiment of the present invention.
The blade 17 has a hollow portion 171 therein. The hollow portion 171 is open toward the rear end portion 17 b and both side portions of the blade 17, that is, toward the upper side and the lower side of the blade 17. The hollow portion 171 is formed up to the vicinity of the tip end portion 17 a of the blade 17. That is, the plate thickness of each part of the blade 17 surrounding the hollow part 171 is constant.

ここで、中空部171の幅、あるいはブレード17の各部の板厚は、図5に示すように、ロータリー圧縮機1の圧縮動作時においてブレード17に前述の吸入側18の圧力と圧縮側19の圧力との差圧Δpが加わった時に、ブレード17がその板厚方向に僅かに撓むことができる程度の板厚に設定されている。   Here, the width of the hollow part 171 or the plate thickness of each part of the blade 17 is determined by the pressure on the suction side 18 and the compression side 19 on the blade 17 during the compression operation of the rotary compressor 1 as shown in FIG. The plate thickness is set such that the blade 17 can be bent slightly in the plate thickness direction when a pressure difference Δp with the pressure is applied.

この中空部171は、板金材料を平面視でチャンネル断面形状に折り曲げてブレード17を形成することによって同時に形成することができる。あるいは、無垢の金属材料からブレード17を削り出すかプレス加工によって打ち抜いた後で切削加工により中空部171を後加工してもよい。   The hollow portion 171 can be formed simultaneously by bending the sheet metal material into a channel cross-sectional shape in plan view to form the blade 17. Alternatively, the hollow portion 171 may be post-processed by cutting after the blade 17 is cut out from a solid metal material or punched out by pressing.

このような中空部171が設けられたブレード17は、ロータリー圧縮機1の圧縮動作時において、図5に示すように、吸入側18と圧縮側19との差圧Δpによる接触圧力を受けて、ブレード溝15との間の摺動隙間分だけ吸入側18側に傾いて摺動する。同時に、吸入側18側に僅かに撓む。   The blade 17 provided with such a hollow portion 171 receives a contact pressure due to a differential pressure Δp between the suction side 18 and the compression side 19 during the compression operation of the rotary compressor 1, as shown in FIG. The slider slides while being inclined toward the suction side 18 by the amount corresponding to the sliding gap with the blade groove 15. At the same time, it slightly bends to the suction side 18 side.

このようにブレード17が吸入側18側に撓むことにより、ブレード17の側面がブレード溝15に対して片当たりする部分17c,17dにおける接触面積が広くなり、この部分17c,17dがブレード溝15に対して面当たりするようになってPV値が小さくなる。したがって、ブレード17とブレード溝15との接触部分における油膜が切れにくくなり、接触部分において摩耗が進行したり、焼き付きが生じたりすることが防止され、ロータリー圧縮機1の信頼性が高められる。   As the blade 17 bends toward the suction side 18 in this way, the contact area at the portions 17c and 17d where the side surface of the blade 17 abuts against the blade groove 15 is widened, and these portions 17c and 17d become the blade groove 15. As a result, the PV value becomes smaller. Therefore, the oil film at the contact portion between the blade 17 and the blade groove 15 is not easily cut off, and the contact portion is prevented from being worn or seized, thereby improving the reliability of the rotary compressor 1.

しかも、ブレード17とブレード溝15との間の摺動隙間から圧縮された冷媒ガスがブレード17内部の中空部171に入り込んだ場合には、この圧縮冷媒の圧力によってブレード17の両面がブレード溝15の内面に弾接される。このため、摺動隙間が小さくなってシール性が良くなり、圧縮冷媒が高圧側(圧縮側19)から低圧側(吸入側18)に漏洩すること(ガス漏れ損失)を低減してロータリー圧縮機1の圧縮効率を高めることができる。   In addition, when the refrigerant gas compressed from the sliding gap between the blade 17 and the blade groove 15 enters the hollow portion 171 inside the blade 17, both surfaces of the blade 17 are caused to move to the blade groove 15 by the pressure of the compressed refrigerant. It is elastically touched on the inside. For this reason, the sliding clearance is reduced, the sealing performance is improved, and the rotary compressor is reduced by reducing the leakage (gas leakage loss) of the compressed refrigerant from the high pressure side (compression side 19) to the low pressure side (suction side 18). 1 compression efficiency can be increased.

また、中空部171がブレード17の先端部17a付近まで形成されているため、ブレード先端部17aの肉厚が薄くなり、ブレード先端部17aが柔軟化されてロータ14の外周面14aに対して広い面積で接触する。このため、ブレード先端部17aの接触面圧を低下させて油膜の切れを防止し、摩耗や焼き付きを防止してロータリー圧縮機1の信頼性を高めることができる。   Further, since the hollow portion 171 is formed up to the vicinity of the tip portion 17 a of the blade 17, the blade tip portion 17 a becomes thin, the blade tip portion 17 a is softened, and is wider than the outer peripheral surface 14 a of the rotor 14. Contact by area. For this reason, the contact surface pressure of the blade tip portion 17a can be reduced to prevent the oil film from being cut, and wear and seizure can be prevented to improve the reliability of the rotary compressor 1.

[第2実施形態]
図6は、本発明の第2実施形態を示すブレード17周辺の平面図である。
ここに示すブレード17は、その内部に形成されている中空部172が、第1実施形態における中空部171よりも短いものとして形成されている。
具体的には、中空部172は、図6に示すブレード17の最伸時に、少なくともブレード17がブレード溝15からシリンダ室10に突出する位置17eよりも先まで形成されていればよい。本実施形態では、中空部172が突出位置17cよりもLだけ長く形成されている。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a plan view of the periphery of the blade 17 showing the second embodiment of the present invention.
The blade 17 shown here is formed such that a hollow portion 172 formed therein is shorter than the hollow portion 171 in the first embodiment.
Specifically, the hollow portion 172 may be formed at least before the position 17e where the blade 17 protrudes from the blade groove 15 into the cylinder chamber 10 when the blade 17 shown in FIG. In the present embodiment, the hollow portion 172 is formed longer than the protruding position 17c by L.

上記のような位置まで中空部172を形成することにより、図4のように中空部171をブレード17の先端部17a付近まで形成するよりも加工コストを低減させることができる。中空部172によってブレード17が撓む効果は第1実施形態の場合と同様である。   By forming the hollow portion 172 to the position as described above, the processing cost can be reduced as compared with the case where the hollow portion 171 is formed to the vicinity of the tip end portion 17a of the blade 17 as shown in FIG. The effect that the blade 17 is bent by the hollow portion 172 is the same as that in the first embodiment.

また、このようにブレード17の後端部17b側を中空状にし、ブレード17の先端部17a側を中実状にし、中空部172の長さ(Lの長さ)を調整することにより、ブレード17の撓み量をロータリー圧縮機1の特性に合わせて最適に調整することができる。   Further, the rear end portion 17b side of the blade 17 is made hollow, the front end portion 17a side of the blade 17 is made solid, and the length of the hollow portion 172 (the length of L) is adjusted. Can be optimally adjusted in accordance with the characteristics of the rotary compressor 1.

[第3実施形態]
図7は、本発明の第3実施形態を示すブレード17周辺の平面図である。
本実施形態において、ブレード17の内部に形成されている中空部173は、回転軸9(偏心部9a)の軸方向に沿ってブレード17の先端部17a近傍を貫通する貫通穴173aと、ブレード17の後端部17b側から貫通穴173aに連通するように形成されたスリット173bとを具備している。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a plan view of the periphery of the blade 17 showing the third embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the hollow portion 173 formed inside the blade 17 includes a through-hole 173a penetrating the vicinity of the tip portion 17a of the blade 17 along the axial direction of the rotating shaft 9 (eccentric portion 9a), and the blade 17. And a slit 173b formed so as to communicate with the through hole 173a from the rear end portion 17b side.

貫通穴173aは、例えばドリルで穴あけ加工することにより形成され、スリット173bは、例えばワイヤーカットで切り込み加工することにより形成される。ここで、スリット173bの内幅Wは、貫通穴173aの内径dよりも小さくなっている。   The through hole 173a is formed by drilling with a drill, for example, and the slit 173b is formed by cutting with a wire cut, for example. Here, the inner width W of the slit 173b is smaller than the inner diameter d of the through hole 173a.

上記構成とすることにより、ブレード17の先端部17a付近における肉厚を、ブレード17の中間部以降の肉厚よりも薄くすることができ、ブレード先端部17aを柔軟化させてロータ14の外周面14aに対して広い面積で接触させ、面圧を小さくして油膜の切れを防止し、ブレード17の摩耗や焼き付きを防止してロータリー圧縮機1の信頼性を高めることができる。   With the above configuration, the thickness of the blade 17 in the vicinity of the tip portion 17a can be made thinner than the thickness after the intermediate portion of the blade 17, and the blade tip portion 17a can be made flexible so that the outer peripheral surface of the rotor 14 can be made. 14a can be brought into contact with a wide area, the surface pressure can be reduced to prevent the oil film from being cut, the blade 17 can be prevented from being worn and seized, and the reliability of the rotary compressor 1 can be improved.

[第4実施形態]
図8は、本発明の第4実施形態を示すブレード17およびブレード溝15の平面図である。
本実施形態において、ブレード17の内部に形成されている中空部171は、第1実施形態におけるブレード17の内部に形成されている中空部171と同じ形状のものであるが、第2実施形態における中空部172や、第3実施形態における中空部173の形状等であってもよい。
[Fourth Embodiment]
FIG. 8 is a plan view of the blade 17 and the blade groove 15 showing the fourth embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the hollow portion 171 formed inside the blade 17 has the same shape as the hollow portion 171 formed inside the blade 17 in the first embodiment, but in the second embodiment. The shape of the hollow part 172, the hollow part 173 in 3rd Embodiment, etc. may be sufficient.

本実施形態では、ブレード17の両面がブレード溝15の内面に軽く弾接されるように、ブレード17の後端部17bにおける最大幅W1が、ブレード溝15の内幅W2よりも少し大きく拡げられている。この拡開量は、ブレード溝15に挿入されたブレード17が、ブレード溝15内でスムーズに動くことを妨げない程度とされる。   In the present embodiment, the maximum width W1 at the rear end portion 17b of the blade 17 is slightly larger than the inner width W2 of the blade groove 15 so that both surfaces of the blade 17 are lightly elastically contacted with the inner surface of the blade groove 15. ing. The spread amount is set to such an extent that the blade 17 inserted into the blade groove 15 does not prevent the blade 17 from moving smoothly in the blade groove 15.

このようにすることにより、ブレード17とブレード溝15との間の摺動隙間が非常に小さくなり、摺動隙間から圧縮冷媒が漏れにくくなる。このため、圧縮冷媒が高圧側(圧縮側19)から低圧側(吸入側18)に漏洩すること、即ちガス漏れ損失を低減してロータリー圧縮機1の圧縮効率を高めることができる。また、ブレード溝15内におけるブレード17の無用な振動等を効果的に抑制することができる。   By doing so, the sliding gap between the blade 17 and the blade groove 15 becomes very small, and the compressed refrigerant hardly leaks from the sliding gap. Therefore, the compressed refrigerant leaks from the high pressure side (compression side 19) to the low pressure side (suction side 18), that is, the gas leakage loss can be reduced and the compression efficiency of the rotary compressor 1 can be increased. Further, unnecessary vibrations of the blade 17 in the blade groove 15 can be effectively suppressed.

斯くして、第1〜第4実施形態によると、ロータリー圧縮機1の圧縮動作時にブレード17の側面および先端部17aに作用するPV値(接触圧力Pと、ブレードの摺動速度Vとの乗算値)を小さくし、ブレード17の摩耗や焼き付き等を防止して信頼性を高めるとともに、ブレード17とブレード溝15との間の摺動隙間からの圧縮冷媒の漏れを低減させて圧縮効率の向上を図ることができる。   Thus, according to the first to fourth embodiments, the PV value (the contact pressure P and the blade sliding speed V) acting on the side surface and the tip portion 17a of the blade 17 during the compression operation of the rotary compressor 1 is multiplied. Value) is reduced to prevent wear and seizure of the blade 17 to increase reliability and to reduce compression refrigerant leakage from the sliding gap between the blade 17 and the blade groove 15 to improve compression efficiency. Can be achieved.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、シリンダ室10を1つ備えた単気筒のロータリー圧縮機1に適用した例について説明したが、これに限らず、シリンダ室10を複数備えた多気筒ロータリー圧縮機もしくは多段ロータリー圧縮機にも適用できることはもちろんである。また、密閉型のロータリー圧縮機1に適用した例について説明したが、開放型の圧縮機にも同様に適用できることは云うまでもない。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can add a change suitably. For example, in the above-described embodiment, the example applied to the single-cylinder rotary compressor 1 having one cylinder chamber 10 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a multi-cylinder rotary compressor having a plurality of cylinder chambers 10 or a multistage Of course, it can also be applied to a rotary compressor. Moreover, although the example applied to the hermetic rotary compressor 1 has been described, it is needless to say that the present invention can be similarly applied to an open type compressor.

1 ロータリー圧縮機
3 電動モータ
4 圧縮機構部
9 回転軸
9a 偏心部
10 シリンダ室
10a シリンダ室の内周面
11 シリンダ本体
14 ロータ
14a ロータの外周面
15 ブレード溝
17 ブレード
17a ブレードの先端部
17b ブレードの後端部
17e ブレードが最伸時にブレード溝から突出する位置
18 吸入側
19 圧縮側
171,172,173 中空部
173a 貫通穴
173b スリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary compressor 3 Electric motor 4 Compression mechanism part 9 Rotating shaft 9a Eccentric part 10 Cylinder chamber 10a Cylinder chamber inner peripheral surface 11 Cylinder main body 14 Rotor 14a Rotor outer peripheral surface 15 Blade groove 17 Blade 17a Blade tip 17b Rear end 17e Position at which the blade protrudes from the blade groove when fully extended 18 Suction side 19 Compression side 171, 172, 173 Hollow portion 173a Through hole 173b

Claims (5)

シリンダ室を形成するシリンダ本体と、
回転軸の偏心部に嵌合され、前記回転軸の回転とともに前記シリンダ室内を旋回し、その外周面が前記シリンダ室の内周面に摺接するロータと、
先端部が前記ロータの外周面に弾接して前記シリンダ室内を吸入側と圧縮側とに仕切り、前記ロータの旋回に伴って前記シリンダ本体に設けられているブレード溝内を摺動して伸縮するブレードと、を備え、
前記ブレードは、その内部に、該ブレードを板厚方向に撓ませる中空部を有し、
前記中空部は、前記ブレードの後端部と両側部とに向かって開放されていることを特徴とするロータリー圧縮機。
A cylinder body forming a cylinder chamber;
A rotor fitted into an eccentric portion of a rotating shaft, swiveling in the cylinder chamber along with the rotation of the rotating shaft, and having an outer peripheral surface slidably contacting the inner peripheral surface of the cylinder chamber;
The tip part elastically contacts the outer peripheral surface of the rotor, partitions the cylinder chamber into a suction side and a compression side, and slides and expands and contracts in a blade groove provided in the cylinder body as the rotor turns. A blade, and
The blade has a hollow portion that bends the blade in the plate thickness direction inside the blade,
The rotary compressor is characterized in that the hollow portion is opened toward a rear end portion and both side portions of the blade.
前記中空部は、前記ブレードの先端部付近まで形成されている請求項1に記載のロータリー圧縮機。   The rotary compressor according to claim 1, wherein the hollow portion is formed up to a vicinity of a tip portion of the blade. 前記中空部は、前記ブレードの最伸時に、少なくとも該ブレードが前記ブレード溝から前記シリンダ室に突出する位置よりも先まで形成されている請求項1に記載のロータリー圧縮機。   2. The rotary compressor according to claim 1, wherein the hollow portion is formed at least before the position where the blade protrudes from the blade groove into the cylinder chamber when the blade is fully extended. 前記中空部は、前記回転軸の軸方向に沿って前記ブレードの先端部近傍を貫通する貫通穴と、前記ブレードの後端部から前記貫通穴に連通し、該貫通穴の内径よりも狭い内幅を持つスリットとを具備している請求項1または2に記載のロータリー圧縮機。   The hollow portion communicates with a through hole penetrating the vicinity of the tip end portion of the blade along the axial direction of the rotating shaft and an inner diameter narrower than an inner diameter of the through hole from the rear end portion of the blade to the through hole. The rotary compressor according to claim 1, further comprising a slit having a width. 前記ブレードの両面が前記ブレード溝の内面に軽く弾接されるように、前記ブレードの後端部における最大幅を前記ブレード溝の内幅よりも大きく拡げた請求項1から4のいずれかに記載のロータリー圧縮機。   The maximum width at the rear end of the blade is larger than the inner width of the blade groove so that both surfaces of the blade are lightly elastically contacted with the inner surface of the blade groove. Rotary compressor.
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