JP2017096169A - Rotary compressor and heat pump device having the same mounted thereon - Google Patents

Rotary compressor and heat pump device having the same mounted thereon Download PDF

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哲英 横山
Tetsuei Yokoyama
哲英 横山
久範 鳥居
Hisanori Torii
久範 鳥居
将吾 諸江
Shogo Moroe
将吾 諸江
聡経 新井
Toshitsune Arai
聡経 新井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rotary compressor, etc. capable of stably operating a vane even at low load without reduction in durability caused by metallic abrasion powder.SOLUTION: A rotary compressor comprises: a vane suction part 31 that is connected to a vane 14 and that is constituted by a magnetic material; and a magnetic circuit 34 for causing an attraction magnetic force, which attracts the vane suction part forward, to act on the vane suction part when the vane is at a bottom dead center position, in which on the basis of a magnetic field produced between the vane suction part and the magnetic circuit, the vane suction part and the magnetic circuit are disposed at positions where a slide part of a compression section 10 cannot be magnetized.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、回転ピストンとベーンとを用いて圧縮室と吸入室とを区画してなるロータリ圧縮機と、ロータリ圧縮機を搭載したヒートポンプ装置に関するものである。   The present invention relates to a rotary compressor in which a compression chamber and a suction chamber are partitioned using a rotary piston and a vane, and to a heat pump device equipped with the rotary compressor.

従来から空調機や給湯機などのヒートポンプ機器では、冷媒圧縮機を搭載した蒸気圧縮式冷凍サイクルが用いられている。冷媒圧縮機のうち、ロータリ圧縮機は、シリンダと、シリンダ内のシリンダ室に偏心回転自在に収納された回転ピストンと、シリンダのシリンダ溝内を往復動するベーンとを備えている。ベーンは、ベーンの背面部に作用する差圧（蒸気圧縮機式冷凍サイクルの吐出圧（Ｐｄ）と吸入圧（Ｐｓ）との差）により、ベーンの先端部を回転ピストンに押付けた状態で回転ピストンの偏心回転に追従することで、シリンダ室内を圧縮室と吸入室とに区画している。   Conventionally, in a heat pump device such as an air conditioner or a water heater, a vapor compression refrigeration cycle equipped with a refrigerant compressor is used. Of the refrigerant compressors, the rotary compressor includes a cylinder, a rotary piston housed in a cylinder chamber in the cylinder so as to be eccentrically rotatable, and a vane that reciprocates in a cylinder groove of the cylinder. The vane rotates with the tip of the vane pressed against the rotating piston by the differential pressure (difference between the discharge pressure (Pd) and suction pressure (Ps) of the vapor compressor refrigeration cycle) acting on the back of the vane. By following the eccentric rotation of the piston, the cylinder chamber is partitioned into a compression chamber and a suction chamber.

この種のロータリ圧縮機では、回転ピストンにベーンを当接させることが圧縮室と吸入室とを区画するための重要な要件である。そこで、従来、ベーン溝内においてベーンの後方に圧縮バネを設け、この圧縮バネの反発力により、ベーンを回転ピストン側（前方）に押付けるようにしていた。   In this type of rotary compressor, it is an important requirement for partitioning the compression chamber and the suction chamber to bring the vane into contact with the rotary piston. Therefore, conventionally, a compression spring is provided behind the vane in the vane groove, and the vane is pressed against the rotary piston side (front) by the repulsive force of the compression spring.

地球温暖化防止の観点から、空調機器の省エネ規制強化が促進されている。最新の省エネ規格では、実負荷に近い運転条件で省エネ性能が評価されるようになり、従来規格で評価対象外であった低負荷条件について効率改善することが新たな課題となっている。   From the viewpoint of preventing global warming, strengthening of energy-saving regulations for air conditioners is being promoted. With the latest energy-saving standards, energy-saving performance has been evaluated under operating conditions close to actual loads, and it has become a new challenge to improve efficiency for low-load conditions that were not subject to evaluation under the conventional standards.

ここで、低負荷条件とは、外気温と室内温度との温度差が小さくて、室内温度一定に保つために必要な熱量が小さい条件である。そして、低負荷条件では、蒸気圧縮機式冷凍サイクルの吐出圧（Ｐｄ）と吸入圧（Ｐｓ）との差圧が小さい状態で、かつ、圧縮機が低速で回転する状態である。   Here, the low load condition is a condition in which the temperature difference between the outside air temperature and the room temperature is small, and the amount of heat necessary to keep the room temperature constant is small. Under the low load condition, the differential pressure between the discharge pressure (Pd) and the suction pressure (Ps) of the vapor compressor refrigeration cycle is small, and the compressor rotates at a low speed.

非特許文献１に記載のように、上記の低負荷条件では、ベーンの背面部に作用する差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）が低下し、ベーンを回転ピストン側（前方）に押付ける力が小さくなる。また、圧縮バネの反発力は、ベーンが最も後方に移動した上死点位置では大きいが、ベーンが最も前方に移動した下死点位置では小さくなる。このため、低負荷条件では、下死点位置でベーンが回転ピストンの動きに追随できず、１２０度から１８０度（下死点位置）の領域で、回転ピストンからベーンの先端部が離間する不安定現象（ベーン離間）を発生しやすくなる。これによって、信頼性と効率の低下を招くことが課題であった。   As described in Non-Patent Document 1, under the above-described low load condition, the differential pressure (Pd-Ps) acting on the back surface portion of the vane is reduced, and the force for pressing the vane toward the rotating piston (forward) is reduced. . Further, the repulsive force of the compression spring is large at the top dead center position where the vane has moved most backward, but becomes small at the bottom dead center position where the vane has moved most forward. For this reason, under low load conditions, the vane cannot follow the movement of the rotating piston at the bottom dead center position, and the tip of the vane is not separated from the rotating piston in the region of 120 to 180 degrees (bottom dead center position). Stability phenomenon (vane separation) tends to occur. As a result, the problem is that reliability and efficiency are reduced.

また、特許文献１の実施の形態１には、ベーンを回転ピストン側（前方）に押付ける構成として、ベーンの背面部とベーン溝内においてベーンの背面部と対向する部分とのそれぞれに、互いに反発するように磁石を設けた構成が開示されている。また、特許文献１の実施の形態２には、ベーンの先端部に磁石を設け、磁石と回転ピストンとの間に発生する吸引力でベーンを回転ピストンに当接させる構成も開示されている。   Further, in Embodiment 1 of Patent Document 1, as a configuration for pressing the vane to the rotating piston side (front), each of the back surface portion of the vane and the portion facing the back surface portion of the vane in the vane groove is mutually connected. The structure which provided the magnet so that it might repel is disclosed. Further, Embodiment 2 of Patent Document 1 also discloses a configuration in which a magnet is provided at the tip of the vane and the vane is brought into contact with the rotating piston by an attractive force generated between the magnet and the rotating piston.

特開２００７−６４１１０号公報JP 2007-64110 A

藤谷ほか：ロータリ圧縮機のブレードジャンピング現象の研究，三菱重工技報，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．１，１９９２Fujitani et al .: Study on blade jumping phenomenon of rotary compressor, Mitsubishi Heavy Industries Technical Review, Vol. 29, no. 1,1992

非特許文献１の図１に記載のような従来のロータリ圧縮機では、低負荷条件でのベーン離間を抑制するため、以下のようにすればよい。すなわち、ベーンの背部に取り付ける圧縮バネの圧縮バネ力を増加させるため、コイル線径を太くするか、コイル径を小さくすればよい。しかし、このような構成とすると、圧縮バネの最小圧縮長さが長くなり、その分、ベーンのストローク稼働範囲が小さくなる。ロータリ圧縮機の吸入容積はベーンのストロークに比例するので、同一の吸入容積を確保には、自然長状態で長いコイルバネが収納できるように密閉シェルの内径を大きくすることが必要である。したがって、同一の吸入容積を確保しつつ、密閉シェルサイズ（内径と外径）を小さくする対策（サイズダウン、小型化）のためには、圧縮バネのバネ力を増強する以外の新たな対策が必要となった。   In the conventional rotary compressor as shown in FIG. 1 of Non-Patent Document 1, in order to suppress vane separation under low load conditions, the following may be performed. That is, in order to increase the compression spring force of the compression spring attached to the back portion of the vane, the coil wire diameter may be increased or the coil diameter may be decreased. However, with such a configuration, the minimum compression length of the compression spring is increased, and the stroke operating range of the vane is reduced correspondingly. Since the suction volume of the rotary compressor is proportional to the stroke of the vane, in order to secure the same suction volume, it is necessary to increase the inner diameter of the hermetic shell so that a long coil spring can be accommodated in a natural length state. Therefore, in order to reduce the size of the sealed shell (inner diameter and outer diameter) while maintaining the same suction volume (downsizing and downsizing), there are new measures other than increasing the spring force of the compression spring. It became necessary.

特許文献１の実施の形態１に記載のロータリ圧縮機において、磁石による反発力は、圧縮バネを用いた構成と同様に、ベーンが後方に移動した状態では大きいが、ベーンが最も前方に移動した下死点位置では小さくなる。このため、低負荷条件において、ベーンが下死点位置で回転ピストンから離間する不安定現象の問題を解決できなかった。   In the rotary compressor described in Embodiment 1 of Patent Document 1, the repulsive force by the magnet is large in the state where the vane moves backward, as in the configuration using the compression spring, but the vane moves most forward. It becomes smaller at the bottom dead center position. For this reason, the problem of the unstable phenomenon that a vane leaves | separates from a rotating piston in a bottom dead center position in low load conditions was not able to be solved.

また、特許文献１の実施の形態２に記載のロータリ圧縮機は、ベーンの先端部に磁石を設けることで、ベーンが下死点位置に移動した状態における、ベーンの回転ピストンへの押付け力の低下の課題を解決できる。しかしながら、いわば圧縮部の摺動箇所に磁石を設けた構成であるため、圧縮部内を浮遊する金属摩耗粉が磁石に引き寄せられて磁性材料の回転ピストンに付着し、以下の問題が生じる。すなわち、回転ピストンと接触して摺動する箇所が、回転ピストンに付着した金属摩耗粉と接触することで摩耗しやすくなり、耐久性が低下して信頼性の低下を招くことが課題であった。このように、ベーンの回転ピストンへの押付け力を向上するために磁石の吸引力を用いることは有効である一方、新たな課題を招いていた。   In addition, the rotary compressor described in the second embodiment of Patent Document 1 is provided with a magnet at the tip of the vane, so that the pressing force of the vane against the rotating piston in the state where the vane has moved to the bottom dead center position is obtained. The problem of decline can be solved. However, since the magnet is provided at the sliding portion of the compression portion, the metal wear powder floating in the compression portion is attracted to the magnet and adheres to the rotating piston of the magnetic material, resulting in the following problems. That is, the part that slides in contact with the rotating piston is likely to wear due to contact with the metal wear powder adhering to the rotating piston, resulting in a decrease in durability and a decrease in reliability. . As described above, in order to improve the pressing force of the vane against the rotating piston, it is effective to use the attractive force of the magnet, but it has caused a new problem.

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、低負荷時でもベーンを安定して動作させて信頼性と効率の低下を招くことなく、ロータリ圧縮機の小型化を実現し、さらにこれを搭載したヒートポンプ装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and realizes downsizing of a rotary compressor without causing a decrease in reliability and efficiency by stably operating a vane even at a low load, Furthermore, it aims at obtaining the heat pump apparatus carrying this.

本発明に係るロータリ圧縮機は、電動機と、電動機に駆動軸を介して連結され、駆動軸を介して電動機から伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮部と、圧縮部の軸方向上下に配置され、駆動軸を支持する軸受部を有する支持部材とを備え、圧縮部が、シリンダ室が形成されたシリンダと、駆動軸の偏心軸部に回転自在に装着され、シリンダ室内を偏心回転する回転ピストンと、回転ピストンの外周面に先端部が当接してシリンダ室内を吸入室と圧縮室とに仕切るベーンと、シリンダ室中心に向かう方向である前方の下死点位置とシリンダ室から遠ざかる方向である後方の上死点位置との間を往復動自在にベーンが挿入されたベーン溝とを有するロータリ圧縮機であって、ベーンに連結され、磁性材料で構成されたベーン吸引部と、ベーン吸引部を前方に吸引する吸引磁力を、ベーンが下死点位置にあるときにベーン吸引部に対して作用させる磁気回路とを備え、ベーン吸引部と磁気回路との間で発生する磁界に基づいて圧縮部の摺動箇所が磁化されることの無い位置にベーン吸引部および磁気回路が配置されているものである。   A rotary compressor according to the present invention includes an electric motor, a compression unit that is connected to the electric motor via a drive shaft, compresses the refrigerant by a driving force transmitted from the electric motor via the drive shaft, and an axial direction of the compression unit. And a support member having a bearing portion that supports the drive shaft. The compression portion is rotatably mounted on the cylinder in which the cylinder chamber is formed and the eccentric shaft portion of the drive shaft, and rotates eccentrically in the cylinder chamber. A rotating piston, a vane whose tip is in contact with the outer peripheral surface of the rotating piston and partitioning the cylinder chamber into a suction chamber and a compression chamber, a front bottom dead center position that is a direction toward the center of the cylinder chamber, and a direction away from the cylinder chamber A rotary compressor having a vane groove into which a vane is inserted so as to be capable of reciprocating between the rear top dead center position, and a vane suction unit connected to the vane and made of a magnetic material; A magnetic circuit that acts on the vane suction part when the vane is at the bottom dead center position, and generates a magnetic field generated between the vane suction part and the magnetic circuit. Based on this, the vane attracting part and the magnetic circuit are arranged at a position where the sliding part of the compression part is not magnetized.

本発明に係るヒートポンプ装置は、上記ロータリ圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを備えたものである。   A heat pump device according to the present invention includes the rotary compressor, a condenser, a decompression device, and an evaporator.

本発明によれば、低負荷時でも、ベーンを安定に動作させて信頼性と効率の低下を招くことなく、ロータリ圧縮機の小型化を実現し、さらにこれを搭載したヒートポンプ装置を得ることができる。   According to the present invention, even when the load is low, the vane can be stably operated without reducing reliability and efficiency, and the rotary compressor can be downsized, and a heat pump device equipped with the rotary compressor can be obtained. it can.

本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１の構造を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the rotary compressor 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１の圧縮部１０の回転角０ｄｅｇの上死点位置の状態を示す概略横断面図（図１のＡ−Ａ断面）である。It is a schematic cross-sectional view (AA cross section of FIG. 1) which shows the state of the top dead center position of the rotation angle 0deg of the compression part 10 of the rotary compressor 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１の圧縮部１０の回転角１８０ｄｅｇの下死点位置を示す概略横断面図（図１のＡ−Ａ断面）である。It is a schematic cross-sectional view (AA cross section of FIG. 1) which shows the bottom dead center position of the rotation angle 180deg of the compression part 10 of the rotary compressor 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４とベーン吸引部３１とを、非磁性材料の連結部材３５を介して連結した概略構成図である。It is a schematic block diagram which connected the vane 14 and the vane suction part 31 of the rotary compressor 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention via the connection member 35 of a nonmagnetic material. 本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略縦断面図（回転角０ｄｅｇの上死点位置）である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view (top dead center position of rotation angle 0deg) around the vane 14 of the rotary compressor 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略横断面図（回転角０ｄｅｇの上死点位置）である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view around the vane 14 of the rotary compressor 1 according to Embodiment 1 of the present invention (top dead center position at a rotation angle of 0 deg). 本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略縦断面図（回転角１８０ｄｅｇの下死点位置）である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view (rotation angle 180deg bottom dead center position) around the vane 14 of the rotary compressor 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略横断面図（回転角１８０ｄｅｇの下死点位置）である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (bottom dead center position of a rotation angle of 180 deg) around the vane 14 of the rotary compressor 1 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン吸引部３１と永久磁石との距離Ｌ１と、永久磁石３２および圧縮バネ１６によりベーン１４に働く押付け力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the distance L1 of the vane attraction | suction part 31 and permanent magnet of the rotary compressor 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention, and the pressing force which acts on the vane 14 by the permanent magnet 32 and the compression spring 16. FIG. 本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機を備えたヒートポンプ装置の基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the heat pump apparatus provided with the rotary compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４およびベーン吸引部３１の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the vane 14 and the vane suction part 31 of the rotary compressor 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略縦断面図（回転角（位相）０ｄｅｇの上死点位置）である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view (Rotation angle (phase) top dead center position of 0 deg) of the periphery of the vane 14 of the rotary compressor 1 which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図１２のＢ−Ｂ概略断面図で、回転角０ｄｅｇの上死点位置の状態を示す図である。It is a BB schematic sectional drawing of FIG. 12, and is a figure which shows the state of the top dead center position of the rotation angle 0deg. 図１２のＣ−Ｃ概略断面図で、回転角０ｄｅｇの上死点位置の状態を示す図である。It is CC schematic sectional drawing of FIG. 12, It is a figure which shows the state of the top dead center position of the rotation angle 0deg. 本発明の実施の形態２に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略縦断面図（回転角（位相）１２０ｄｅｇ）である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view (rotation angle (phase) 120deg) around the vane 14 of the rotary compressor 1 which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図１５のＢ−Ｂ概略断面図で、回転角１２０ｄｅｇの状態を示す図である。It is a BB schematic sectional drawing of FIG. 15, and is a figure which shows the state of rotation angle 120deg. 図１５のＣ−Ｃ概略断面図で、回転角１２０ｄｅｇの状態を示す図である。It is CC sectional drawing of FIG. 15, and is a figure which shows the state of rotation angle 120deg. 本発明の実施の形態２に係るロータリ圧縮機のベーン１４まわりの概略縦断面図（回転角（位相）１８０ｄｅｇの下死点位置）である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view (bottom dead center position of a rotation angle (phase) 180deg) around the vane 14 of the rotary compressor which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図１８のＢ−Ｂ概略断面図で、回転角１８０ｄｅｇの下死点位置の状態を示す図である。It is a BB schematic sectional drawing of FIG. 18, and is a figure which shows the state of the bottom dead center position of the rotation angle 180deg. 図１８のＣ−Ｃ概略断面図で、回転角１８０ｄｅｇの下死点位置の状態を示す図である。It is CC schematic sectional drawing of FIG. 18, and is a figure which shows the state of the bottom dead center position of the rotation angle 180deg. 本発明の実施の形態２に係るロータリ圧縮機１のベーン吸引部３１と永久磁石３２ａとの距離Ｌ１と、永久磁石３２ａ、３２ｂおよび圧縮バネ１６によりベーン１４に働く押付け力との関係を示す図である。The figure which shows the relationship between the distance L1 of the vane attraction | suction part 31 and the permanent magnet 32a of the rotary compressor 1 which concerns on Embodiment 2 of this invention, and the pressing force which acts on the vane 14 with the permanent magnets 32a and 32b and the compression spring 16. FIG. It is. 本発明の実施の形態１および実施の形態２に係るロータリ圧縮機１の別形態で、二気筒ロータリ圧縮機１００の構造を示す概略縦断面図である。FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing a structure of a two-cylinder rotary compressor 100 as another form of the rotary compressor 1 according to Embodiment 1 and Embodiment 2 of the present invention.

以下、図面に基づいて、本発明に係るロータリ圧縮機およびロータリ圧縮機を備えたヒートポンプ装置の一例について説明する。以下では、まず、ロータリ圧縮機について説明する。なお、以下に示す図面では、各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。   Hereinafter, an example of a rotary compressor and a heat pump apparatus including the rotary compressor according to the present invention will be described with reference to the drawings. Below, a rotary compressor is demonstrated first. In the drawings shown below, the relationship between the sizes of the constituent members may be different from the actual ones.

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１の構造を示す概略縦断面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１の圧縮部１０の回転角０ｄｅｇの上死点位置を示す概略横断面図（図１のＡ−Ａ断面）である。図３は、本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１の圧縮部１０の回転角１８０ｄｅｇの下死点位置を示す概略横断面図（図１のＡ−Ａ断面）である。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing the structure of a rotary compressor 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view (A-A cross section in FIG. 1) showing the top dead center position of the rotation angle 0 deg of the compression unit 10 of the rotary compressor 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (A-A cross section in FIG. 1) showing the bottom dead center position of the rotation angle 180 deg of the compression unit 10 of the rotary compressor 1 according to Embodiment 1 of the present invention.

［ロータリ圧縮機１の基本構成と基本動作］
実施の形態１に係るロータリ圧縮機１は、例えば空調機や給湯機等のヒートポンプ装置２００（後述の図１０参照）の主要構成要素の一つとして利用され、ガス冷媒を圧縮し高温高圧状態にして蒸気圧縮式冷凍サイクル内に冷媒を循環させる役割をするものである。 [Basic configuration and basic operation of the rotary compressor 1]
The rotary compressor 1 according to the first embodiment is used as one of main components of a heat pump device 200 (see FIG. 10 described later) such as an air conditioner or a hot water heater, for example, and compresses a gas refrigerant into a high temperature and high pressure state. Thus, the refrigerant is circulated in the vapor compression refrigeration cycle.

図１に示すようにロータリ圧縮機１は、密閉シェル３の内部空間７に、圧縮部１０で構成された圧縮機構９９を備え、圧縮部１０は駆動軸５を介して電動機８で駆動される。   As shown in FIG. 1, the rotary compressor 1 includes a compression mechanism 99 configured by a compression unit 10 in an internal space 7 of the hermetic shell 3, and the compression unit 10 is driven by an electric motor 8 via a drive shaft 5. .

密閉シェル３は、上端部および下端部が閉塞された例えば円筒形状の密閉容器である。密閉シェル３の底部には、圧縮機構９９を潤滑する潤滑油が貯蔵される潤滑油貯蔵部３ａが設けられている。また、密閉シェル３の上部には、外部冷媒回路に導かれる圧縮機吐出管２が設けられている。   The hermetic shell 3 is, for example, a cylindrical hermetic container whose upper end and lower end are closed. At the bottom of the hermetic shell 3, there is provided a lubricating oil reservoir 3 a that stores lubricating oil that lubricates the compression mechanism 99. In addition, a compressor discharge pipe 2 led to an external refrigerant circuit is provided at the upper part of the hermetic shell 3.

電動機８は、回転子８ａと固定子８ｂとを備えており、インバータ制御装置１５０（後述の図１０参照）によって回転周波数が可変である。固定子８ｂは、略円筒形状に形成されており、外周部が密閉シェル３に例えば焼き嵌め等により固定されている。この固定子８ｂには、外部電源から電力供給されるコイルが巻回されている。回転子８ａは、略円筒形状をしており、固定子８ｂの内周面から所定の間隔を介して、固定子８ｂの内周部に配置されている。この回転子８ａには駆動軸５が固定されており、電動機８と圧縮機構９９とは、駆動軸５を介して接続された構成となっている。つまり、電動機８が回転することにより、圧縮機構９９には駆動軸５を介して回転動力が伝達されることとなる。   The electric motor 8 includes a rotor 8a and a stator 8b, and the rotation frequency is variable by an inverter control device 150 (see FIG. 10 described later). The stator 8b is formed in a substantially cylindrical shape, and the outer peripheral portion is fixed to the sealed shell 3 by shrink fitting or the like. A coil that is supplied with electric power from an external power source is wound around the stator 8b. The rotor 8a has a substantially cylindrical shape, and is disposed on the inner peripheral portion of the stator 8b via a predetermined interval from the inner peripheral surface of the stator 8b. The drive shaft 5 is fixed to the rotor 8a, and the electric motor 8 and the compression mechanism 99 are connected via the drive shaft 5. That is, as the electric motor 8 rotates, the rotational power is transmitted to the compression mechanism 99 via the drive shaft 5.

駆動軸５は、駆動軸５の上部を構成する長軸部５ａと、駆動軸５の下部を構成する短軸部５ｂと、これら長軸部５ａと短軸部５ｂとの間に形成された偏心ピン軸部５ｃとで構成されている。ここで、偏心ピン軸部５ｃは、その中心軸が長軸部５ａおよび短軸部５ｂの回転中心軸から所定距離だけ偏心した円筒形状をしており、圧縮部１０の後述のシリンダ室１２内に配置される。つまり、駆動軸５が回転した際に、シリンダ室１２内において、偏心ピン軸部５ｃが偏心回転運動する構成となっている。   The drive shaft 5 is formed between a long shaft portion 5a constituting the upper portion of the drive shaft 5, a short shaft portion 5b constituting the lower portion of the drive shaft 5, and the long shaft portion 5a and the short shaft portion 5b. It is comprised with the eccentric pin axial part 5c. Here, the eccentric pin shaft portion 5c has a cylindrical shape whose central axis is eccentric by a predetermined distance from the rotation center axes of the long shaft portion 5a and the short shaft portion 5b. Placed in. That is, when the drive shaft 5 is rotated, the eccentric pin shaft portion 5c is eccentrically rotated in the cylinder chamber 12.

駆動軸５は、長軸部５ａが支持部材６０の軸受部６０ａで回転自在に支持され、短軸部５ｂが支持部材７０の軸受部７０ａで回転自在に支持されている。   In the drive shaft 5, the long shaft portion 5 a is rotatably supported by the bearing portion 60 a of the support member 60, and the short shaft portion 5 b is rotatably supported by the bearing portion 70 a of the support member 70.

圧縮部１０は、シリンダ１１、回転ピストン１３およびベーン１４等で構成される。シリンダ１１は、駆動軸５（より詳しくは、長軸部５ａおよび短軸部５ｂ）と略同心となる略円筒状の貫通孔が上下方向に貫通形成された平板部材である。この貫通孔は、上下両端の開口が支持部材６０、７０のフランジ部６０ｂ、７０ｂにより閉塞され、シリンダ室１２を形成している。   The compression unit 10 includes a cylinder 11, a rotary piston 13, a vane 14, and the like. The cylinder 11 is a flat plate member in which a substantially cylindrical through hole that is substantially concentric with the drive shaft 5 (more specifically, the long shaft portion 5a and the short shaft portion 5b) is formed in a vertical direction. The through holes are closed at the upper and lower ends by the flange portions 60 b and 70 b of the support members 60 and 70 to form the cylinder chamber 12.

シリンダ室１２内には、回転ピストン１３が設けられている。この回転ピストン１３は、リング状に形成されており、駆動軸５の偏心ピン軸部５ｃに摺動自在に設けられ、シリンダ室１２内を偏心回転する。また、シリンダ１１にはシリンダ室１２に連通し、シリンダ室１２の半径方向に延びるベーン溝１９（図２、図３参照）が形成されている。そして、このベーン溝１９には、往復動自在にベーン１４が設けられている。ベーン１４は、先端部１４ａが回転ピストン１３の外周部に当接したまま、回転ピストン１３の偏心回転に追従してベーン溝１９内を往復動する。ベーン１４の先端部１４ａが回転ピストン１３の外周部に当接することにより、シリンダ室１２は、吸入室と圧縮室とに仕切られる。ベーン１４は非磁性材料で構成されている。   A rotating piston 13 is provided in the cylinder chamber 12. The rotary piston 13 is formed in a ring shape, is slidably provided on the eccentric pin shaft portion 5c of the drive shaft 5, and rotates eccentrically in the cylinder chamber 12. The cylinder 11 is formed with a vane groove 19 (see FIGS. 2 and 3) that communicates with the cylinder chamber 12 and extends in the radial direction of the cylinder chamber 12. A vane 14 is provided in the vane groove 19 so as to freely reciprocate. The vane 14 reciprocates in the vane groove 19 following the eccentric rotation of the rotary piston 13 while the front end portion 14 a is in contact with the outer peripheral portion of the rotary piston 13. When the tip end portion 14a of the vane 14 abuts on the outer peripheral portion of the rotary piston 13, the cylinder chamber 12 is partitioned into a suction chamber and a compression chamber. The vane 14 is made of a nonmagnetic material.

また、シリンダ１１には、ベーン溝１９の後方、つまりベーン１４の背面部（後端部）１４ｂを収容するベーン背室１５が形成されている。このベーン背室１５はシリンダ１１を上下方向に貫通するように設けられている。また、ベーン背室１５は密閉シェル３の内部空間７に一部開放されており、潤滑油貯蔵部３ａに貯留されている潤滑油がベーン背室１５に流入できる構成となっている。ベーン背室１５に流入した潤滑油は、ベーン溝１９とベーン１４の側面との間に流れ込み、両者の間の摺動抵抗を低減させる。後述のように、実施の形態１に係るロータリ圧縮機１は、圧縮機構９９で圧縮された冷媒が密閉シェル３の内部空間７に吐出される構成となっている。このため、ベーン背室１５は、密閉シェル３の内部空間７と同じ高圧雰囲気となる。   The cylinder 11 is formed with a vane back chamber 15 that accommodates a rear portion (rear end portion) 14b of the vane 14 behind the vane groove 19. The vane back chamber 15 is provided so as to penetrate the cylinder 11 in the vertical direction. Further, the vane back chamber 15 is partially opened in the internal space 7 of the hermetic shell 3, so that the lubricating oil stored in the lubricating oil storage unit 3 a can flow into the vane back chamber 15. The lubricating oil that has flowed into the vane back chamber 15 flows between the vane groove 19 and the side surface of the vane 14 and reduces the sliding resistance between the two. As will be described later, the rotary compressor 1 according to the first embodiment is configured such that the refrigerant compressed by the compression mechanism 99 is discharged into the internal space 7 of the sealed shell 3. For this reason, the vane back chamber 15 has the same high-pressure atmosphere as the internal space 7 of the sealed shell 3.

シリンダ１１には、ガス冷媒をシリンダ室１２に流入させるための吸入マフラ６が接続されている。吸入マフラ６は、容器６ｂ、流入管６ａ、流出管６ｃ、流出管６ｄを備えている。容器６ｂは、冷凍サイクルを構成する蒸発器（図示せず）から流出した低圧の冷媒を貯留する。流入管６ａは、蒸発器から容器６ｂに低圧冷媒を導き、流出管６ｃ、６ｄは、それぞれ、容器６ｂに貯留された冷媒のうちのガス冷媒をシリンダ吸入流路１７を経由して、シリンダ室１２に導く役割をする。   The cylinder 11 is connected to a suction muffler 6 for allowing a gas refrigerant to flow into the cylinder chamber 12. The suction muffler 6 includes a container 6b, an inflow pipe 6a, an outflow pipe 6c, and an outflow pipe 6d. The container 6b stores low-pressure refrigerant that has flowed out of an evaporator (not shown) that constitutes the refrigeration cycle. The inflow pipe 6a guides the low-pressure refrigerant from the evaporator to the container 6b, and the outflow pipes 6c and 6d respectively pass the gas refrigerant out of the refrigerant stored in the container 6b through the cylinder suction passage 17 to the cylinder chamber. 12 to lead.

また、シリンダ室１２には、内部で圧縮されたガス冷媒を吐出する吐出口２８が形成されている。この吐出口２８は支持部材６０のフランジ部６０ｂに形成された貫通孔１８ａと連通している。当該貫通孔１８ａには、シリンダ室１２内が所定の圧力以上となった際に開く開閉弁１８ｂが設けられている。また、支持部材６０のフランジ部６０ｂには、貫通孔１８ａを覆うように吐出マフラ６３が取り付けられている。   Further, the cylinder chamber 12 is formed with a discharge port 28 for discharging a gas refrigerant compressed inside. The discharge port 28 communicates with a through hole 18 a formed in the flange portion 60 b of the support member 60. The through-hole 18a is provided with an on-off valve 18b that opens when the inside of the cylinder chamber 12 becomes a predetermined pressure or higher. A discharge muffler 63 is attached to the flange portion 60b of the support member 60 so as to cover the through hole 18a.

［ロータリ圧縮機１の基本構成と動作の特徴］
本実施の形態１のロータリ圧縮機１の基本的な圧縮部構成と圧縮動作は、一般的なロータリ圧縮機と同様である。すなわち、駆動軸５が反時計まわりに回転することで、回転ピストン１３がシリンダ室１２内を偏心回転移動する。回転ピストン１３が偏心回転移動することで、吸入マフラ６の流出管６ｃからシリンダ吸入流路１７および吸入口１７ａを経由してシリンダ室１２内に吸入した冷媒ガスが圧縮され、吐出口２８に吐出される。吐出口２８から吐出された冷媒ガスは、貫通孔１８ａから開閉弁１８ｂに抗って内部空間７に吐出される。 [Basic configuration and operational characteristics of the rotary compressor 1]
The basic compression unit configuration and the compression operation of the rotary compressor 1 according to the first embodiment are the same as those of a general rotary compressor. That is, when the drive shaft 5 rotates counterclockwise, the rotary piston 13 moves eccentrically in the cylinder chamber 12. As the rotary piston 13 rotates eccentrically, the refrigerant gas sucked into the cylinder chamber 12 from the outlet pipe 6c of the suction muffler 6 via the cylinder suction passage 17 and the suction port 17a is compressed and discharged to the discharge port 28. Is done. The refrigerant gas discharged from the discharge port 28 is discharged into the internal space 7 against the on-off valve 18b from the through hole 18a.

ベーン１４は、上述したようにベーン溝１９内を往復動自在であり、駆動軸５の回転角（回転ピストン１３の回転角（位相））０ｄｅｇのときに最も後方（ベーン背室１５側）の位置（上死点位置)（図２参照）に移動する。また、ベーン１４は、回転角１８０ｄｅｇのときに最も前方（回転ピストン１３側）の位置（下死点位置）（図３参照）へ移動する。なお、「前方」とは、シリンダ室中心に向かう方向とも言える。   As described above, the vane 14 can reciprocate in the vane groove 19, and the rearmost (vane back chamber 15 side) when the rotation angle of the drive shaft 5 (rotation angle (phase) of the rotary piston 13) is 0 deg. Move to position (top dead center position) (see FIG. 2). Further, the vane 14 moves to the foremost (rotary piston 13 side) position (bottom dead center position) (see FIG. 3) when the rotation angle is 180 deg. “Front” can also be said to be a direction toward the center of the cylinder chamber.

［ベーン１４に作用する押付け力］
ロータリ圧縮機１のベーン１４には、先端部１４ａに吸入圧Ｐｓ（シリンダ室１２に吸入された低圧冷媒の圧力）が作用する。また、ベーン１４の後端部１４ｂを含む背面部１４ｃには、吐出圧Ｐｄ（密閉シェル３の内部空間７の圧力、つまり、圧縮機構９９で圧縮された高圧冷媒の圧力）が作用する。このため、ベーン１４には、先端部１４ａと背面部１４ｃとに作用する圧力の差（Ｐｄ−Ｐｓ）に応じて、ベーン１４を回転ピストン１３へ押付ける第１力が作用する。 [Pressing force acting on the vane 14]
A suction pressure Ps (pressure of the low-pressure refrigerant sucked into the cylinder chamber 12) acts on the tip portion 14a of the vane 14 of the rotary compressor 1. Further, the discharge pressure Pd (the pressure of the internal space 7 of the sealed shell 3, that is, the pressure of the high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism 99) acts on the back surface portion 14 c including the rear end portion 14 b of the vane 14. For this reason, the first force that presses the vane 14 against the rotary piston 13 acts on the vane 14 in accordance with the pressure difference (Pd−Ps) acting on the tip portion 14a and the back surface portion 14c.

この第１力に加えて、ベーン１４には、ベーン背室１５の後方に取り付けられた圧縮バネ１６によって、ベーン１４を回転ピストン１３へ押付ける第２力が働いている。   In addition to the first force, a second force that presses the vane 14 against the rotary piston 13 is applied to the vane 14 by a compression spring 16 attached to the rear of the vane back chamber 15.

本実施の形態１では第１力および第２力に加えてさらに、ベーン１４を磁力を用いて前方に吸引することで、ベーン１４を回転ピストン１３へ押付ける力（第３力）が働く。   In the first embodiment, in addition to the first force and the second force, a force (third force) that presses the vane 14 against the rotary piston 13 works by attracting the vane 14 forward using magnetic force.

図１において、点線の長穴で囲った部分は本発明の特徴部分であり、以下、第３力を発生させる磁気回路３４とベーン吸引部３１の構成について説明する。   In FIG. 1, a portion surrounded by a dotted long hole is a characteristic portion of the present invention, and the configuration of the magnetic circuit 34 that generates the third force and the vane attracting portion 31 will be described below.

［磁気回路３４とベーン吸引部３１の構成］
図４は、本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４とベーン吸引部３１とを、非磁性材料の連結部材３５を介して連結した概略構成図である。なお、図４のベーン１４およびベーン吸引部３１は、図１〜図３と左右の向きを逆に図示しており、図４の右側が前方（回転ピストン１３側）、左側が後方（ベーン背室１５側）である。 [Configuration of Magnetic Circuit 34 and Vane Suction Unit 31]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram in which the vane 14 and the vane suction portion 31 of the rotary compressor 1 according to Embodiment 1 of the present invention are connected via a connecting member 35 made of a nonmagnetic material. The vane 14 and the vane suction unit 31 in FIG. 4 are illustrated in the right and left directions opposite to those in FIGS. 1 to 3, and the right side in FIG. 4 is the front (rotary piston 13 side) and the left side is the rear (vane back). Chamber 15 side).

ベーン１４の下方の後端付近には、磁束を集中的に通過させるための磁性材料で構成されたベーン吸引部３１が、非磁性材料で構成された連結部材３５を介して連結されている。ベーン１４とベーン吸引部３１との連結は、具体的には、連結部材３５の上下面に形成した円筒突起部３５ａ、３５ｂを、ベーン１４の下面側の後端付近に設けた圧入孔１４ｄと、ベーン吸引部３１の上面側に設けた圧入孔３１ａとに、それぞれ圧入して行われる。   Near the rear end below the vane 14, a vane attracting portion 31 made of a magnetic material for allowing magnetic flux to pass intensively is connected via a connecting member 35 made of a nonmagnetic material. Specifically, the vane 14 and the vane suction part 31 are connected to the press-fitting hole 14d provided in the vicinity of the rear end on the lower surface side of the vane 14 with cylindrical protrusions 35a and 35b formed on the upper and lower surfaces of the connecting member 35. Each of the vane suction portions 31 is press-fitted into a press-fitting hole 31a provided on the upper surface side.

ベーン吸引部３１は、図１に示すようにシリンダ１１より下側の高さ位置に位置しており、磁気回路３４と径方向（軸方向に直交する方向）に対向して配置されている。   As shown in FIG. 1, the vane suction portion 31 is located at a height position below the cylinder 11, and is arranged to face the magnetic circuit 34 in the radial direction (direction orthogonal to the axial direction).

磁気回路３４は、永久磁石３２と、永久磁石３２の後方側に磁束密度を集中させるためのヨーク３３とを備え、ベーン１４の下方であって支持部材７０の非可動箇所に配置されている。具体的には、磁気回路３４は、支持部材７０のフランジ部７０ｂの外周曲面のうち、回転角０ｄｅｇ方向の外周曲面を平面的にカットして形成されたカット面３７部分に、非磁性材料の保持具３６を用いて位置決め固定されている。なお、磁気回路３４の配置位置はベーン１４の上方であって支持部材６０の非可動箇所に配置されてもよい。   The magnetic circuit 34 includes a permanent magnet 32 and a yoke 33 for concentrating the magnetic flux density on the rear side of the permanent magnet 32, and is disposed below the vane 14 and at a non-movable portion of the support member 70. Specifically, the magnetic circuit 34 is formed of a nonmagnetic material on a cut surface 37 portion formed by cutting the outer peripheral curved surface in the rotation angle 0 deg direction in the outer peripheral curved surface of the flange portion 70 b of the support member 70. The holder 36 is positioned and fixed. Note that the magnetic circuit 34 may be disposed above the vane 14 and at a non-movable portion of the support member 60.

ヨーク３３は、カット面３７に当接して径方向（図２の左右方向）に延びる一対のヨーク基端部３３ａ、３３ｄと、一対のヨーク基端部３３ａ、３３ｄの先端から互いに向かい合う方に延びる一対のヨーク先端部３３ｂ、３３ｃとを有している。ヨーク３３は、永久磁石３２の磁束を上下方向に分散させず、駆動軸５の軸方向と直交する平面（ここでは水平面）内に集中して流す作用を有する。一対のヨーク先端部３３ｂ、３３ｃ同士の間には、ベーン吸引部３１が挿脱可能な隙間が形成されている。ヨーク３３は、永久磁石３２の周囲を取り囲むようにカット面３７に固定されている。   The yoke 33 is in contact with the cut surface 37 and extends in a radial direction (left-right direction in FIG. 2) and extends in a direction facing each other from the distal ends of the pair of yoke base end portions 33a and 33d. It has a pair of yoke tip portions 33b and 33c. The yoke 33 does not disperse the magnetic flux of the permanent magnet 32 in the vertical direction, and has a function of flowing in a concentrated manner in a plane (here, a horizontal plane) orthogonal to the axial direction of the drive shaft 5. A gap through which the vane suction part 31 can be inserted and removed is formed between the pair of yoke tip parts 33b and 33c. The yoke 33 is fixed to the cut surface 37 so as to surround the periphery of the permanent magnet 32.

以上のように構成された磁気回路３４では、永久磁石３２によりベーン吸引部３１を引き寄せる吸引磁力が発生し、吸引磁力がベーン押付力（第３力）として発生する。ベーン吸引部３１に吸引磁力が作用することで、ベーン吸引部３１に連結されたベーン１４がベーン吸引部３１と共に動作するようになっている。なお、ここでは、ヨーク３３が用いられ、永久磁石３２からの磁束がベーン吸引部３１に集中的に作用するようにしているので、十分なベーン押圧力（第３力）を得ることができる。また、ベーン１４とベーン吸引部３１とが、非磁性材料の連結部材３５を介して連結されているため、磁束がベーン吸引部３１から連結部材３５を介してベーン１４に漏れない。このため、磁束をベーン吸引部３１に集中させることができるため、十分なベーン押圧力（第３力）を得ることができる。   In the magnetic circuit 34 configured as described above, an attractive magnetic force that attracts the vane suction portion 31 by the permanent magnet 32 is generated, and the attractive magnetic force is generated as a vane pressing force (third force). By applying an attractive magnetic force to the vane suction part 31, the vane 14 connected to the vane suction part 31 operates together with the vane suction part 31. Here, since the yoke 33 is used and the magnetic flux from the permanent magnet 32 acts on the vane attracting portion 31 in a concentrated manner, a sufficient vane pressing force (third force) can be obtained. Further, since the vane 14 and the vane suction part 31 are connected via the connection member 35 made of a nonmagnetic material, the magnetic flux does not leak from the vane suction part 31 to the vane 14 via the connection member 35. For this reason, since a magnetic flux can be concentrated on the vane attraction | suction part 31, sufficient vane pressing force (3rd force) can be obtained.

ここで、磁気回路３４とベーン吸引部３１との間で発生する磁界に基づいて圧縮部１０の摺動箇所が磁化されると、圧縮部１０内を浮遊する金属摩耗粉が磁力によって圧縮部１０の摺動箇所に集められる。よって、例えば、ベーン１４の先端部１４ａと回転ピストン１３との摺動箇所に金属摩耗粉が混入すると、ベーン１４の先端部１４ａなどが摩耗しやすくなる。また、ベーン１４は、自身の側面がベーン溝１９の内面に部分的に接触しながらベーン溝１９内を往復動摺動しており、ベーン１４の側面とベーン溝１９とも互いに摺動する部分である。よって、ベーン１４の側面とベーン溝１９との隙間に例えば大きな金属摩耗粉等が混入した場合も、ベーン１４の摩耗量が増加し、損傷の原因となる。   Here, when the sliding portion of the compression unit 10 is magnetized based on the magnetic field generated between the magnetic circuit 34 and the vane suction unit 31, the metal wear powder floating in the compression unit 10 is compressed by the magnetic force. Collected at the sliding part. Therefore, for example, when metal wear powder is mixed in the sliding portion between the tip portion 14a of the vane 14 and the rotary piston 13, the tip portion 14a of the vane 14 and the like are easily worn. The vane 14 reciprocates and slides in the vane groove 19 while the side surface of the vane 14 partially contacts the inner surface of the vane groove 19, and the side surface of the vane 14 and the vane groove 19 slide with each other. is there. Therefore, even when, for example, large metal wear powder or the like is mixed in the gap between the side surface of the vane 14 and the vane groove 19, the amount of wear of the vane 14 increases and causes damage.

このため、本実施の形態１では、磁気回路３４とベーン吸引部３１との間で発生する磁界に基づいて圧縮部１０の摺動箇所が磁化されることの無い位置にベーン吸引部３１および磁気回路３４を配置する。   For this reason, in the first embodiment, the vane attracting portion 31 and the magnetic field are located at positions where the sliding portion of the compressing portion 10 is not magnetized based on the magnetic field generated between the magnetic circuit 34 and the vane attracting portion 31. A circuit 34 is arranged.

［磁気回路３４とベーン吸引部３１の動作］
＜回転角０ｄｅｇ＞
上記図２は、実施の形態１に係るロータリ圧縮機１の回転角０ｄｅｇの上死点位置の 状態を示している。図５は、本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略縦断面図（回転角０ｄｅｇの上死点位置）である。図６は、本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略横断面図（回転角０ｄｅｇの上死点位置）である。図６において実線矢印はベーン１４まわりの磁束、白抜き矢印はベーン１４に働く磁力を示している。 [Operation of Magnetic Circuit 34 and Vane Suction Unit 31]
<Rotation angle 0deg>
FIG. 2 shows the state of the top dead center position of the rotation angle 0 deg of the rotary compressor 1 according to the first embodiment. FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view (top dead center position of the rotation angle 0 deg) around the vane 14 of the rotary compressor 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view around the vane 14 of the rotary compressor 1 according to Embodiment 1 of the present invention (top dead center position at a rotation angle of 0 deg). In FIG. 6, the solid line arrow indicates the magnetic flux around the vane 14, and the white arrow indicates the magnetic force acting on the vane 14.

図６に示すように永久磁石３２から発生する磁束は、永久磁石３２のＮ極側からフランジ部７０ｂのカット面３７を通過し、Ｎ極側のヨーク基端部３３ａからヨーク先端部３３ｂに向かって流れる。この磁束により、ヨーク先端部３３ｂは、ベーン吸引部３１を隙間を介して永久磁石３２に引き寄せるための磁力を発生する。そして、ベーン吸引部３１を通過した磁束は、Ｓ極側のヨーク先端部３３ｃからヨーク基端部３３ｄに向かって流れて、永久磁石３２のＳ極側に戻る。   As shown in FIG. 6, the magnetic flux generated from the permanent magnet 32 passes through the cut surface 37 of the flange portion 70b from the N pole side of the permanent magnet 32 and travels from the yoke base end portion 33a on the N pole side toward the yoke tip portion 33b. Flowing. By this magnetic flux, the yoke tip 33b generates a magnetic force for attracting the vane suction part 31 to the permanent magnet 32 through the gap. The magnetic flux that has passed through the vane attracting portion 31 flows from the yoke tip end 33c on the S pole side toward the yoke base end portion 33d, and returns to the S pole side of the permanent magnet 32.

つまり、ベーン１４が上死点位置に位置した状態ではベーン吸引部３１が永久磁石３２の磁力によって永久磁石３２側に引き寄せられることによって、ベーン吸引部３１に連結されたベーン１４を回転ピストン１３側に押付ける第３力が作用する。なお、回転角０ｄｅｇでは、回転角０ｄｅｇから１８０ｄｅｇの中でベーン吸引部３１と永久磁石３２との距離が最も離れているため、ここでの第３力は回転角０ｄｅｇから１８０ｄｅｇのうちで最も小さくなる。   That is, in a state where the vane 14 is located at the top dead center position, the vane attracting portion 31 is attracted to the permanent magnet 32 side by the magnetic force of the permanent magnet 32, so that the vane 14 connected to the vane attracting portion 31 is moved to the rotary piston 13 side. A third force that presses against is applied. At the rotation angle 0 deg, the distance between the vane attracting portion 31 and the permanent magnet 32 is farthest among the rotation angles 0 deg to 180 deg. Therefore, the third force here is the smallest among the rotation angles 0 deg to 180 deg. Become.

＜回転角１８０ｄｅｇ＞
図７は、本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略縦断面図（回転角１８０ｄｅｇの下死点位置）である。図８は、本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略横断面図（回転角１８０ｄｅｇの下死点位置）である。図８において実線矢印はベーン１４まわりの磁束、白抜き矢印はベーン１４に働く磁力を示している。白抜き矢印で示す磁力のうち、ベーン１４の往復動方向と直交する方向の成分が吸引磁力である。 <Rotation angle 180deg>
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view (bottom dead center position of the rotation angle 180 deg) around the vane 14 of the rotary compressor 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view around the vane 14 of the rotary compressor 1 according to Embodiment 1 of the present invention (bottom dead center position at a rotation angle of 180 deg). In FIG. 8, the solid line arrow indicates the magnetic flux around the vane 14, and the white arrow indicates the magnetic force acting on the vane 14. Of the magnetic force indicated by the white arrow, the component in the direction orthogonal to the reciprocating direction of the vane 14 is the attractive magnetic force.

磁束は、より通過しやすいところを通過する、という性質があるため、ベーン吸引部３１と永久磁石３２とが接近するにつれて、永久磁石３２から発生する磁束のうち、ヨーク３３を通過する磁束は減少し、一方で、永久磁石３２のＮ極側から直接ベーン吸引部３１を通ってＳ極側に流れる磁束は増加する。これにより、回転角０ｄｅｇの場合よりも大きな、ベーン吸引部３１を前方に引き寄せる吸引磁力が発生している。   Since the magnetic flux has a property of passing through a place where it passes more easily, the magnetic flux passing through the yoke 33 is reduced among the magnetic flux generated from the permanent magnet 32 as the vane attracting portion 31 and the permanent magnet 32 approach each other. On the other hand, the magnetic flux flowing from the N pole side of the permanent magnet 32 directly to the S pole side through the vane suction portion 31 increases. Thereby, the attractive magnetic force which draws the vane attraction | suction part 31 ahead is generated larger than the case of the rotation angle 0deg.

つまり、ベーン１４が下死点位置に位置した状態では、ベーン１４を回転ピストン１３に押付ける押圧力である第３力が回転角０ｄｅｇから１８０ｄｅｇのうちで最も大きくなる。   That is, in a state where the vane 14 is located at the bottom dead center position, the third force that is a pressing force for pressing the vane 14 against the rotary piston 13 is the largest among the rotation angles 0 deg to 180 deg.

［永久磁石３２と圧縮バネ１６によるベーン押付け力］
図９は、本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン吸引部３１と永久磁石３２との距離Ｌ１と、永久磁石３２および圧縮バネ１６によりベーン１４に働く押付け力との関係を示す図である。横軸の距離Ｌ１はベーン吸引部３１が永久磁石３２に接触した０からストローク長さＸ２の範囲である。ストローク長さＸ２は、図５に示したように、上死点位置におけるベーン吸引部３１と永久磁石３２との距離に相当する。 [Vane pressing force by permanent magnet 32 and compression spring 16]
FIG. 9 shows the relationship between the distance L1 between the vane suction portion 31 and the permanent magnet 32 of the rotary compressor 1 according to Embodiment 1 of the present invention, and the pressing force acting on the vane 14 by the permanent magnet 32 and the compression spring 16. FIG. The distance L1 on the horizontal axis is in a range from 0 to the stroke length X2 where the vane attracting portion 31 contacts the permanent magnet 32. The stroke length X2 corresponds to the distance between the vane attracting portion 31 and the permanent magnet 32 at the top dead center position, as shown in FIG.

圧縮バネ１６によるベーン押付け力（第２力）は、回転角１８０ｄｅｇの下死点位置（距離Ｌ１＝Ｘ１）のときに最小（ここでは１０［Ｎ］）となり、距離Ｌ１に比例して増加し、距離Ｌ１がＸ２のときに最大（ここでは３５［Ｎ］）となる。   The vane pressing force (second force) by the compression spring 16 is minimum (here, 10 [N]) at the bottom dead center position (distance L1 = X1) of the rotation angle 180 deg, and increases in proportion to the distance L1. When the distance L1 is X2, the maximum is obtained (35 [N] in this case).

永久磁石３２の吸引磁力Ｆｍによるベーン押付け力（第３力）は、回転角１８０ｄｅｇの下死点位置（距離Ｌ１＝Ｘ１）のときに最大（ここでは３０［Ｎ］）となり、距離Ｌ１に反比例して減少する。そして、Ｌ１が１／２ストローク以上の範囲（回転角が±９０ｄｅｇの範囲）でほぼ０［Ｎ］となる。   The vane pressing force (third force) due to the attractive magnetic force Fm of the permanent magnet 32 is maximum (here, 30 [N]) at the bottom dead center position (distance L1 = X1) of the rotation angle 180 deg, and is inversely proportional to the distance L1. Then decrease. Then, L1 is substantially 0 [N] in a range of 1/2 stroke or more (range of rotation angle is ± 90 deg).

ここで、磁気回路３４による永久磁石３２の吸引磁力（ベーン１４に作用する吸引磁力）Ｆｍは、
Ｆｍ＝Ｂｇ２×Ｓ／（２×μ０）［Ｎ］
Ｂｇ：吸着面の磁束密度［Ｔ］
Ｓ：吸着面の面積［ｍ２］
μ０：真空中の透磁率
で表され、磁束密度Ｂｇは永久磁石３２からの距離にほぼ反比例して減少する。 Here, the attractive magnetic force (attractive magnetic force acting on the vane 14) Fm of the permanent magnet 32 by the magnetic circuit 34 is:
Fm = Bg 2 × S / (2 × μ 0 ) [N]
Bg: Magnetic flux density [T] on the attracting surface
S: Area of adsorption surface [m 2 ]
μ 0 : Permeability in vacuum, and the magnetic flux density Bg decreases in inverse proportion to the distance from the permanent magnet 32.

低負荷運転時（圧縮機起動時も含む）には、吐出圧Ｐｄが圧縮機通常運転時に比べて小さいことから差圧（Ｐｄ−Ｐｓ）によるベーン押付け力である第１力が十分得られない。そこで従来は圧縮バネを用いてベーン押付け力（第２力）を追加する手段がとられていた。しかし、従来の圧縮バネを用いる方法では、最もベーン離間が発生しやすい回転角１８０ｄｅｇの下死点位置（距離Ｌ１＝Ｘ１）で、ベーン押付け力が最小となる。このため、圧縮バネ定数を増加させて下死点位置（距離Ｌ１＝Ｘ１）でのベーン押付け力を増加させるにも限界があった。   During low-load operation (including when the compressor is started), the discharge pressure Pd is smaller than during normal operation of the compressor, so the first force that is the vane pressing force due to the differential pressure (Pd-Ps) cannot be obtained sufficiently. . Therefore, conventionally, a means for adding a vane pressing force (second force) using a compression spring has been taken. However, in the method using the conventional compression spring, the vane pressing force is minimized at the bottom dead center position (distance L1 = X1) at the rotation angle 180 deg where the vane separation is most likely to occur. For this reason, there is a limit in increasing the vane pressing force at the bottom dead center position (distance L1 = X1) by increasing the compression spring constant.

そこで、本実施の形態１では、下死点位置において押付け力が最大となる第３力を発生させることが可能な磁気回路３４を設け、ベーン離間を回避するにあたり、第１力および第２力だけでは不足する分を磁気回路３４で補うようにしている。このため、ベーン１４を回転ピストン１３から離そうとする引き上げ力に対して、第１力および第２力では不足する分を第３力で補足し、引き上げ力を上回る押付け力を得ることで、低負荷運転時のベーン離間の問題を解決できる。   Therefore, in the first embodiment, the magnetic circuit 34 capable of generating the third force that maximizes the pressing force at the bottom dead center position is provided, and the first force and the second force are avoided in avoiding the vane separation. The magnetic circuit 34 compensates for the shortage only by itself. For this reason, with respect to the lifting force that tries to separate the vane 14 from the rotary piston 13, the third force supplements the shortage of the first force and the second force, and obtains a pressing force that exceeds the lifting force. The problem of vane separation during low-load operation can be solved.

ここで、低負荷運転時においてベーン１４を回転ピストン１３に当接させるために必要な押付け力に対し、第１力だけでは不足する分を、第２力および第３力で補足して、低負荷運転時のベーン離間を回避するにあたって必要な、第２力および第３力の合力の目標値について考える。   Here, with respect to the pressing force required to bring the vane 14 into contact with the rotary piston 13 during the low load operation, the second force and the third force supplement the amount that is insufficient only with the first force, Consider the target value of the resultant force of the second force and the third force necessary to avoid vane separation during load operation.

非特許文献１には、低負荷条件において、回転ピストン１３の回転角度範囲が約１２０ｄｅｇから約１８０ｄｅｇ（下死点位置）に至る間で、ベーン１４とベーン溝１９との摩擦力が大きくなり、ベーン離間が発生しやすいことが開示されている。   Non-Patent Document 1 discloses that the frictional force between the vane 14 and the vane groove 19 increases during a low load condition while the rotation angle range of the rotary piston 13 reaches from about 120 deg to about 180 deg (bottom dead center position). It is disclosed that vane separation is likely to occur.

非特許文献１の計算方法に従って、低負荷運転時にベーン離間させないために必要なベーン押付け力を計算すると、ベーン１４が離間しやすい領域で２０［Ｎ］であった。第２力は、回転角１８０ｄｅｇ付近で最小となることから、第３力を設けない場合には、ベーン１４の押圧力がベーン１４とベーン溝１９との摩擦力による引き上げ力に足りず、回転ピストン１３の動きに追随できなくなり、ベーン１４の先端部１４ａが回転ピストン１３から離間する。しかし、第３力を設けて第２力と第３力との合力を２０［Ｎ］以上確保することで、ベーン離間を抑制できる。なお、ベーン押付力の目標値の具体的数値（ここでは、２０［Ｎ］）は一例を示したに過ぎず、圧縮部１０の寸法に応じて適宜設定すればよい。   According to the calculation method of Non-Patent Document 1, the vane pressing force necessary to prevent the vanes from separating during low-load operation was calculated to be 20 [N] in the region where the vanes 14 are easily separated. Since the second force is minimized near the rotation angle of 180 deg., If the third force is not provided, the pressing force of the vane 14 is not sufficient for the pulling force due to the frictional force between the vane 14 and the vane groove 19 and the rotation is performed. The movement of the piston 13 cannot be followed, and the tip end portion 14 a of the vane 14 is separated from the rotary piston 13. However, the vane separation can be suppressed by providing the third force and securing the resultant force of the second force and the third force to 20 [N] or more. In addition, the specific numerical value (here, 20 [N]) of the target value of the vane pressing force is merely an example, and may be set as appropriate according to the dimensions of the compression unit 10.

［ヒートポンプ装置２００の基本構成］
図１０は、本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機を備えたヒートポンプ装置の基本構成を示す図である。
ヒートポンプ装置２００は、図１と同様のロータリ圧縮機１、四方弁２０１、室内側熱交換器２０２、減圧機構２０３および室外側熱交換器２０４を有し、これらを冷媒回路配管２０７で接続して蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成している。以下では、ヒートポンプ装置２００の一例として空調機用のヒートポンプ装置２００について説明する。 [Basic configuration of heat pump apparatus 200]
FIG. 10 is a diagram showing a basic configuration of a heat pump apparatus including the rotary compressor according to Embodiment 1 of the present invention.
The heat pump device 200 has the same rotary compressor 1, four-way valve 201, indoor heat exchanger 202, decompression mechanism 203 and outdoor heat exchanger 204 as in FIG. 1, and these are connected by a refrigerant circuit pipe 207. It constitutes a vapor compression refrigeration cycle. Below, the heat pump apparatus 200 for air conditioners is demonstrated as an example of the heat pump apparatus 200. FIG.

室内機Ｂには室内側熱交換器２０２が配置されている。室外機Ａにはロータリ圧縮機１、四方弁２０１、減圧機構２０３および室外側熱交換器２０４が配置されている。
ヒートポンプ装置２００は、四方弁２０１により暖房運転および冷房運転を切り替え可能となっている。暖房運転する場合には、四方弁２０１を図１０の実線で示す暖房運転時経路２０１ａ側に接続する。これにより、ロータリ圧縮機１で高温高圧状態に圧縮した冷媒ガスが室内側熱交換器２０２に流入し、室内側熱交換器２０２が放熱側熱交換器（凝縮器）として動作する。冷房運転する場合には、四方弁２０１を点線で示す冷房運転時経路２０１ｂ側に接続する。これにより、ロータリ圧縮機１の吸入側が室内側熱交換器２０２に接続されて、室内側熱交換器２０２が吸熱側熱交換器（蒸発器）として動作する。 An indoor side heat exchanger 202 is disposed in the indoor unit B. In the outdoor unit A, a rotary compressor 1, a four-way valve 201, a pressure reducing mechanism 203, and an outdoor heat exchanger 204 are arranged.
The heat pump device 200 can be switched between a heating operation and a cooling operation by a four-way valve 201. In the case of heating operation, the four-way valve 201 is connected to the heating operation path 201a shown by the solid line in FIG. Thereby, the refrigerant gas compressed into the high temperature and high pressure state by the rotary compressor 1 flows into the indoor heat exchanger 202, and the indoor heat exchanger 202 operates as a heat radiation side heat exchanger (condenser). When performing the cooling operation, the four-way valve 201 is connected to the cooling operation path 201b indicated by a dotted line. Thereby, the suction side of the rotary compressor 1 is connected to the indoor heat exchanger 202, and the indoor heat exchanger 202 operates as an endothermic heat exchanger (evaporator).

ロータリ圧縮機１は、上述したように電動機８および圧縮部１０を有し、ロータリ圧縮機１が低負荷（室内と室外の温度差が小さい）で吸入圧と吐出圧との差圧が小さい状態でも、ベーン離間しないで、安定に圧縮動作することが可能である。   The rotary compressor 1 includes the electric motor 8 and the compression unit 10 as described above, and the rotary compressor 1 has a low load (a small temperature difference between the room and the outside) and a small differential pressure between the suction pressure and the discharge pressure. However, it is possible to stably perform the compression operation without separating the vanes.

次に、ヒートポンプ装置２００に備えられたセンサ類について説明する。室内機Ｂには、室内温度を検出する温度センサ１７１と、室内側熱交換器２０２を通過する室内気流の噴出し口に温度センサ１７２が備えてある。温度センサ１７１および１７２で検知した信号は、後述のヒートポンプ能力制御装置１６０に入力されるようになっている。   Next, sensors provided in the heat pump apparatus 200 will be described. The indoor unit B includes a temperature sensor 171 that detects the indoor temperature, and a temperature sensor 172 at the outlet of the indoor airflow that passes through the indoor heat exchanger 202. Signals detected by the temperature sensors 171 and 172 are input to a heat pump capacity control device 160 described later.

なお、ヒートポンプ装置２００の制御に用いられるセンサは、図１０に示したものに限定されず、室内側熱交換器２０２および室外側熱交換器２０４のそれぞれの気流側または冷媒側に設けられた温度センサ、ロータリ圧縮機１の吸入側および吐出側のそれぞれに設けられた温度センサおよび圧力センサなどを必要に応じて適宜採用することができる。   In addition, the sensor used for control of the heat pump apparatus 200 is not limited to what was shown in FIG. 10, The temperature provided in each airflow side or the refrigerant | coolant side of the indoor side heat exchanger 202 and the outdoor side heat exchanger 204 A sensor, a temperature sensor and a pressure sensor provided on the suction side and the discharge side of the rotary compressor 1, respectively, can be appropriately employed as necessary.

次に、ヒートポンプ装置２００に備えられた制御回路について説明する。室外機Ａは、交流電源１４０からの電源によりロータリ圧縮機１の電動機８を駆動する電力を供給するインバータ制御装置１５０と、ヒートポンプ能力制御装置１６０とを備えている。インバータ制御装置１５０およびヒートポンプ能力制御装置１６０には、各種制御を行うプログラムを記憶した記憶部および演算を行うＣＰＵなどの回路が内蔵されている。   Next, a control circuit provided in the heat pump apparatus 200 will be described. The outdoor unit A includes an inverter control device 150 that supplies power for driving the electric motor 8 of the rotary compressor 1 by a power source from the AC power source 140, and a heat pump capability control device 160. The inverter control device 150 and the heat pump capacity control device 160 have a built-in circuit such as a storage unit storing programs for performing various controls and a CPU for performing calculations.

ヒートポンプ能力制御装置１６０は、温度センサ１７１で検知した室内温度が、目標室温に近づくように電動機８の運転周波数を再度決定し、決定した運転周波数で電動機８が動作するようにインバータ制御装置１５０を制御する。ヒートポンプ能力制御装置１６０は、温度センサ１７１で検知した室内温度が、目標の室温（乾球）の変動幅が許容範囲（±１℃程度）に入るように調整する。   The heat pump capacity control device 160 determines the operating frequency of the electric motor 8 again so that the room temperature detected by the temperature sensor 171 approaches the target room temperature, and sets the inverter control device 150 so that the electric motor 8 operates at the determined operating frequency. Control. The heat pump capacity control device 160 adjusts the room temperature detected by the temperature sensor 171 so that the fluctuation range of the target room temperature (dry bulb) falls within an allowable range (about ± 1 ° C.).

以上のように、本実施の形態１によれば、ベーン１４に対して押付け力（吸引力）を付与する磁気回路３４を設けたので、低負荷時にも安定に圧縮動作可能なロータリ圧縮機１を得ることができる。また、磁気回路３４とベーン吸引部３１との間で発生する磁界に基づく圧縮部１０の摺動箇所の磁化を避けることのできる位置に磁気回路３４およびベーン吸引部３１を配置したので、圧縮部１０の摺動箇所に金属摩耗粉が集められることに起因した耐久性低下の問題を抑制できる。   As described above, according to the first embodiment, since the magnetic circuit 34 for applying a pressing force (attraction force) to the vane 14 is provided, the rotary compressor 1 capable of performing a stable compression operation even at a low load. Can be obtained. In addition, since the magnetic circuit 34 and the vane suction unit 31 are disposed at a position where the magnetization of the sliding portion of the compression unit 10 based on the magnetic field generated between the magnetic circuit 34 and the vane suction unit 31 can be avoided, the compression unit It is possible to suppress the problem of deterioration in durability due to the fact that metal wear powder is collected at 10 sliding locations.

支持部材７０の非可動箇所であるフランジ部７０ｂに磁気回路３４を配置することで、磁気回路３４とベーン吸引部３１との間で発生する磁界に基づく圧縮部１０の摺動箇所の磁化を避けることができる。   By disposing the magnetic circuit 34 on the flange portion 70b which is a non-movable portion of the support member 70, the magnetization of the sliding portion of the compression portion 10 based on the magnetic field generated between the magnetic circuit 34 and the vane suction portion 31 is avoided. be able to.

また、ベーン１４と回転ピストン１３との摺動部分が摩耗すると、冷媒漏れが生じて運転効率の低下を招くが、本実施の形態１では金属摩耗粉による摩耗を防止できるため、運転効率の低下を招くことを抑制できる。   Further, if the sliding portion between the vane 14 and the rotary piston 13 is worn, refrigerant leakage occurs and the operation efficiency is lowered. However, in the first embodiment, the wear due to the metal wear powder can be prevented, so that the operation efficiency is lowered. Can be suppressed.

また、磁気回路３４は、永久磁石３２とヨーク３３とを有し、永久磁石３２の磁束が駆動軸５の軸方向と直交する平面内に集中させるようにしたので、ベーン１４を回転ピストン１３に押付ける力を向上することができる。   In addition, the magnetic circuit 34 includes the permanent magnet 32 and the yoke 33, and the magnetic flux of the permanent magnet 32 is concentrated in a plane perpendicular to the axial direction of the drive shaft 5. The pressing force can be improved.

磁気回路３４およびベーン吸引部３１は、圧縮部１０とは軸方向の高さが異なる位置に配置されているので、永久磁石３２とヨーク３３とによって磁束が集中した平面外に圧縮部１０が位置することとなる。このため、圧縮部１０の摺動箇所の磁化を避けることができ、摺動箇所に金属摩耗粉が付着することを防止できる。   Since the magnetic circuit 34 and the vane attracting portion 31 are arranged at positions where the height in the axial direction is different from that of the compressing portion 10, the compressing portion 10 is located outside the plane where the magnetic flux is concentrated by the permanent magnet 32 and the yoke 33. Will be. For this reason, magnetization of the sliding part of the compression part 10 can be avoided, and it can prevent that metal abrasion powder adheres to a sliding part.

また、ベーン１４とベーン吸引部３１とを、非磁性材料の連結部材３５を介して連結するようにしたので、ベーン吸引部３１と永久磁石３２との間で発生する磁束がベーン１４に漏れないようにすることができ、押付け力の低下を招くのを防止できる。   Further, since the vane 14 and the vane suction part 31 are connected via the connecting member 35 made of a nonmagnetic material, the magnetic flux generated between the vane suction part 31 and the permanent magnet 32 does not leak to the vane 14. Thus, it is possible to prevent the pressing force from being reduced.

また、ベーン１４の背部に取り付ける圧縮バネ１６は、従来同等のコイル線径とコイル径で、最小圧縮長も同等であり、ストローク稼働範囲も同等である。以上より、同一外形サイズの密閉シェル３の内部に同一吸入容積のシリンダ室１２を形成できる。   Moreover, the compression spring 16 attached to the back part of the vane 14 has the same coil wire diameter and coil diameter as the conventional one, the same minimum compression length, and the same stroke operating range. As described above, the cylinder chamber 12 having the same suction volume can be formed inside the sealed shell 3 having the same outer size.

以上のように、ベーン１４を回転ピストン１３に押しつける磁力を発生する永久磁石３２を適切に配置することによって、金属摩耗粉による耐久性の低下を招くことなく、低負荷時にも安定に圧縮動作するロータリ圧縮機を、同一の密閉シェルサイズのままで実現できる。また、これを搭載したヒートポンプ装置を得ることができる。   As described above, by appropriately arranging the permanent magnet 32 that generates a magnetic force that presses the vane 14 against the rotary piston 13, the compression operation is stably performed even at a low load without causing deterioration in durability due to metal wear powder. The rotary compressor can be realized with the same hermetic shell size. Moreover, the heat pump apparatus carrying this can be obtained.

なお、本発明のロータリ圧縮機は、図１に示した構造に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で例えば以下のように種々変形実施可能である。   Note that the rotary compressor of the present invention is not limited to the structure shown in FIG. 1 and can be variously modified as follows without departing from the gist of the present invention.

（ベーン１４の変形例）
図１１は、本発明の実施の形態１に係るロータリ圧縮機１のベーン１４およびベーン吸引部３１の変形例を示す図である。
図４では、連結部材３５を非磁性材料で構成したが、図１１では、連結部材３５を磁性材料で構成している。また、ベーン１４も磁性材料で構成し、ベーン１４と連結部材３５とベーン吸引部３１とを一体で加工した例を示している。このように構成しても、実施の形態１と同様の効果が得られる。 (Modification of vane 14)
FIG. 11 is a diagram illustrating a modification of the vane 14 and the vane suction unit 31 of the rotary compressor 1 according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 4, the connecting member 35 is made of a nonmagnetic material, but in FIG. 11, the connecting member 35 is made of a magnetic material. Further, the vane 14 is also made of a magnetic material, and the vane 14, the connecting member 35, and the vane suction part 31 are integrally processed. Even if comprised in this way, the effect similar to Embodiment 1 is acquired.

なお、連結部材３５を磁性材料とすると、連結部材３５が永久磁石３２とベーン吸引部３１との間の磁束の漏れ経路となる。しかし、磁気回路３４は元々、ヨーク３３を用いて水平面内を磁束が流れるように構成しているため、この水平面と高さの異なるベーン１４およびシリンダ１１には磁束が流れにくい。また、磁束漏れ経路である連結部材３５の通過面積も小さいので、漏れ磁束量は十分小さいと予測される。よって、連結部材３５を磁性材料とすることによる磁束漏れはさほど問題ではなく、殆ど信頼性に支障がないことが予測される。なお、ここでは、ベーン１４とベーン吸引部３１と連結部材３５とを磁束材料で一体加工した場合を説明したが、図４の構成において、連結部材３５のみを非磁性材料に代えた構成とした場合も、磁束漏れが問題にならない点は同様である。   If the connecting member 35 is made of a magnetic material, the connecting member 35 becomes a magnetic flux leakage path between the permanent magnet 32 and the vane attracting portion 31. However, since the magnetic circuit 34 is originally configured so that the magnetic flux flows in the horizontal plane using the yoke 33, the magnetic flux hardly flows in the vane 14 and the cylinder 11 having different heights from the horizontal plane. Moreover, since the passage area of the connection member 35 which is a magnetic flux leakage path is also small, it is estimated that the amount of magnetic flux leakage is sufficiently small. Therefore, magnetic flux leakage due to the connection member 35 being made of a magnetic material is not so much a problem, and it is predicted that there is almost no problem in reliability. Here, the case where the vane 14, the vane suction portion 31, and the connecting member 35 are integrally processed with a magnetic flux material has been described. However, in the configuration of FIG. 4, only the connecting member 35 is replaced with a nonmagnetic material. In this case, the magnetic flux leakage does not become a problem.

実施の形態２．
実施の形態２に係るロータリ圧縮機１は、実施の形態１に係るロータリ圧縮機１、圧縮機構９９および圧縮部１０の基本構成および基本動作と全く同様であるが、以下の点で実施の形態１と異なる。すなわち、実施の形態２は、実施の形態１に係る圧縮機構９９のうちで、永久磁石３２によりベーン押付け力を発生させる磁気回路３４の構成が異なる。ここでは、実施の形態２が、実施の形態１に係るロータリ圧縮機１と異なる部分についてのみ説明する。 Embodiment 2. FIG.
The rotary compressor 1 according to the second embodiment is exactly the same as the basic configuration and basic operation of the rotary compressor 1, the compression mechanism 99, and the compression unit 10 according to the first embodiment. Different from 1. In other words, the second embodiment is different from the compression mechanism 99 according to the first embodiment in the configuration of the magnetic circuit 34 that generates the vane pressing force by the permanent magnet 32. Here, only the parts of the second embodiment different from the rotary compressor 1 according to the first embodiment will be described.

上述したように、ロータリ圧縮機１のベーン１４には、先端部１４ａと背面部１４ｃとに作用する圧力の差（Ｐｄ−Ｐｓ）に応じて、ベーン１４を回転ピストン１３へ押付ける第１力が作用する。そして、低負荷条件等、第１力が比較的小さい条件では、ベーン背室１５の後方の圧縮バネ１６に基づく第２力と、磁気回路３４による永久磁石３２の吸引磁力である第３力とをベーン１４に加えることでベーン離間を抑制することができる。しかしながら、実施の形態１の磁気回路３４の構成を用いて、第２力と第３力との合力を上述したように、この例では最低２０［Ｎ］、確保する設計とすると、以下の問題が生じる。すなわち、全回転角度領域のうち、半分以上の回転角度領域において第２力と第３力との合力が３０［Ｎ］以上の過剰な押付け力となる。このように過剰な押付け力が発生することで、ベーン摺動による摩擦損失が増加する課題が新たに生じる。   As described above, the first force that presses the vane 14 against the rotary piston 13 is applied to the vane 14 of the rotary compressor 1 according to the pressure difference (Pd−Ps) acting on the front end portion 14a and the back surface portion 14c. Act. Then, under conditions where the first force is relatively small, such as a low load condition, a second force based on the compression spring 16 behind the vane back chamber 15 and a third force that is an attractive magnetic force of the permanent magnet 32 by the magnetic circuit 34 The vane separation can be suppressed by adding to the vane 14. However, using the configuration of the magnetic circuit 34 according to the first embodiment, as described above, if the resultant force of the second force and the third force is designed to ensure at least 20 [N] in this example, the following problem is caused. Occurs. That is, the resultant force of the second force and the third force is an excessive pressing force of 30 [N] or more in a rotation angle region of more than half of the entire rotation angle region. As the excessive pressing force is generated in this manner, a new problem of increasing the friction loss due to the vane sliding occurs.

そこで、本実施の形態２では、ベーン離間を抑制する構成を得るにあたり、過剰な押付力が発生しないように磁気回路３４を構成する点に特徴を有する。具体的には、全回転角度領域に渡って第２力と第３力との合力が、過剰な押付け力による摩擦損失の問題を回避できる所定値に一定となるように、最大磁力の発生するときの駆動軸５の回転角が異なる複数（ここでは、例えば２個）の磁気回路部３４ａ、３４ｂを組み合わせて磁気回路３４を構成している。以下、実施の形態２の磁気回路３４について詳細に説明する。   Therefore, the second embodiment is characterized in that the magnetic circuit 34 is configured so as not to generate excessive pressing force when obtaining a configuration for suppressing the vane separation. Specifically, the maximum magnetic force is generated so that the resultant force of the second force and the third force is constant at a predetermined value that can avoid the problem of friction loss due to excessive pressing force over the entire rotation angle region. The magnetic circuit 34 is configured by combining a plurality (here, for example, two) of magnetic circuit portions 34a and 34b having different rotation angles of the drive shaft 5 at this time. Hereinafter, the magnetic circuit 34 according to the second embodiment will be described in detail.

［磁気回路３４とベーン吸引部３１の構成］
図１２は、本発明の実施の形態２に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略縦断面図（回転角（位相）０ｄｅｇの上死点位置）である。図１３は、図１２のＢ−Ｂ概略断面図で、回転角０ｄｅｇの上死点位置の状態を示す図である。図１４は、図１２のＣ−Ｃ概略断面図で、回転角０ｄｅｇの上死点位置の状態を示す図である。図１３および図１４において実線矢印はベーン１４まわりの磁束、白抜き矢印はベーン１４に働く磁力を示している。白抜き矢印で示す磁力のうち、ベーン１４の往復動方向と直交する方向の成分が吸引磁力である。 [Configuration of Magnetic Circuit 34 and Vane Suction Unit 31]
FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view around the vane 14 of the rotary compressor 1 according to Embodiment 2 of the present invention (top dead center position of the rotation angle (phase) 0 deg). FIG. 13 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 14 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 12 and shows a state of a top dead center position at a rotation angle of 0 deg. 13 and 14, solid arrows indicate magnetic flux around the vane 14, and white arrows indicate magnetic force acting on the vane 14. Of the magnetic force indicated by the white arrow, the component in the direction orthogonal to the reciprocating direction of the vane 14 is the attractive magnetic force.

本実施の形態２は、磁気回路３４を、最大磁力の発生するときの駆動軸５の回転角が異なる磁気回路部３４ａと磁気回路部３４ｂとの二個で構成した点が実施の形態１と異なる。磁気回路部３４ａおよび磁気回路部３４ｂのそれぞれの基本的な構成は実施の形態１の磁気回路３４と同じである。また、磁気回路部３４ａおよび磁気回路部３４ｂは、上下方向の高さ位置が互いに異なる位置で支持部材７０のフランジ部７０ｂに固定されている。具体的には、支持部材７０のフランジ部７０ｂの外周曲面のうち、回転角０ｄｅｇ方向の外周曲面を平面的にカットして形成されたカット面部分に、永久磁石３２ａ、３２ｂとヨーク３３Ａ、３３Ｂとが、非磁性材料の保持具３６（図１３参照）を用いて位置決め固定された構成を有する。   The second embodiment is different from the first embodiment in that the magnetic circuit 34 includes two magnetic circuit parts 34a and 34b having different rotation angles of the drive shaft 5 when the maximum magnetic force is generated. Different. The basic configuration of each of the magnetic circuit unit 34a and the magnetic circuit unit 34b is the same as that of the magnetic circuit 34 of the first embodiment. Moreover, the magnetic circuit part 34a and the magnetic circuit part 34b are being fixed to the flange part 70b of the support member 70 in the position where the height position of an up-down direction differs mutually. Specifically, the permanent magnets 32a and 32b and the yokes 33A and 33B are formed on the cut surface portion formed by cutting the outer peripheral curved surface in the direction of the rotation angle 0 deg. Are positioned and fixed using a non-magnetic material holder 36 (see FIG. 13).

そして、磁気回路部３４ａと磁気回路部３４ｂとでは、永久磁石３２ａ、３２ｂのヨーク３３Ａ、３３Ｂに対する配置位置が互いに異なっており、磁気回路部３４ｂの永久磁石３２ｂが磁気回路部３４ａの永久磁石３２ａより後方（図１２の左側）に配置されている。また、磁気回路部３４ｂの永久磁石３２ｂは、永久磁石３２ａと同様の構成の永久磁石を２つに分割した分割磁石３２ｂａと分割磁石３２ｂｂとで構成され、分割磁石３２ｂａと分割磁石３２ｂｂとの間にベーン吸引部３１が挿脱可能な間隔を空けてヨーク３３Ｂ内に配置された構成を有する。   In the magnetic circuit section 34a and the magnetic circuit section 34b, the arrangement positions of the permanent magnets 32a and 32b with respect to the yokes 33A and 33B are different from each other, and the permanent magnet 32b of the magnetic circuit section 34b is replaced with the permanent magnet 32a of the magnetic circuit section 34a. It is arranged further rearward (left side in FIG. 12). Moreover, the permanent magnet 32b of the magnetic circuit part 34b is comprised by the divided magnet 32ba and the divided magnet 32bb which divided the permanent magnet of the structure similar to the permanent magnet 32a into two, and between the divided magnet 32ba and the divided magnet 32bb. Further, the vane suction part 31 is arranged in the yoke 33B with an interval in which the vane suction part 31 can be inserted and removed.

以上の構成により、磁気回路部３４ｂで最大磁力が発生するときの回転角を、磁気回路部３４ａで最大磁力が発生するときの回転角よりも早めている。具体的には、磁気回路部３４ａでは、回転角１８０ｄｅｇのときに最大磁力が発生し、磁気回路部３４ｂでは回転角１２０ｄｅｇのときに最大磁力が発生するように構成されている。具体的には、磁気回路部３４ａ、３４ｂとベーン吸引部３１との位置関係を調整することで対応することになる。なお、磁気回路部３４ｂで最大磁力とする回転角度は、１２０ｄｅｇに限られたものではなく、１８０ｄｅｇ以外で、過剰な押付け力が発生することを防止する目的が達成される角度であればよい。   With the above configuration, the rotation angle when the maximum magnetic force is generated in the magnetic circuit unit 34b is set earlier than the rotation angle when the maximum magnetic force is generated in the magnetic circuit unit 34a. Specifically, the magnetic circuit unit 34a is configured to generate the maximum magnetic force when the rotation angle is 180 deg, and the magnetic circuit unit 34b is configured to generate the maximum magnetic force when the rotation angle is 120 deg. Specifically, this can be dealt with by adjusting the positional relationship between the magnetic circuit portions 34 a and 34 b and the vane suction portion 31. In addition, the rotation angle used as the maximum magnetic force in the magnetic circuit unit 34b is not limited to 120 deg, but may be any angle other than 180 deg as long as the purpose of preventing the occurrence of excessive pressing force is achieved.

［磁気回路３４とベーン吸引部３１の動作］
以下、本実施の形態２の磁気回路とベーン吸引部３１の動作について、回転角０ｄｅｇ（上死点位置）、 回転角１２０ｄｅｇ、回転角１８０ｄｅｇ（下死点位置）、の順にそれぞれ説明する。 [Operation of Magnetic Circuit 34 and Vane Suction Unit 31]
Hereinafter, the operation of the magnetic circuit and the vane suction unit 31 of the second embodiment will be described in the order of the rotation angle 0 deg (top dead center position), the rotation angle 120 deg, and the rotation angle 180 deg (bottom dead center position).

＜回転角０ｄｅｇ（上死点位置）＞
（磁気回路部３４ａ）
図１３に示すように、磁気回路部３４ａでは、磁束が、永久磁石３２ａのＮ極側からフランジ部７０ｂのカット面３７を通過し、Ｎ極側のヨーク基端部３３ａからヨーク先端部３３ｂに向かって流れる。ヨーク先端部３３ｂは、ベーン吸引部３１を隙間を介して吸引するための吸引磁力が発生する。ベーン吸引部３１を通過した磁束は、もう一方のＳ極側のヨーク先端部３３ｃからヨーク基端部３３ｄに向かって流れて、永久磁石３２ａのＳ極側に戻る。 <Rotation angle 0deg (top dead center position)>
(Magnetic circuit part 34a)
As shown in FIG. 13, in the magnetic circuit portion 34a, the magnetic flux passes through the cut surface 37 of the flange portion 70b from the N pole side of the permanent magnet 32a, and from the yoke base end portion 33a on the N pole side to the yoke tip end portion 33b. It flows toward. The yoke tip 33b generates an attractive magnetic force for attracting the vane suction part 31 through the gap. The magnetic flux that has passed through the vane attracting portion 31 flows from the yoke tip 33c on the other S pole side toward the yoke base end portion 33d, and returns to the S pole side of the permanent magnet 32a.

（磁気回路部３４ｂ）
図１４に示すように、磁気回路部３４ｂでは、分割磁石３２ｂａと分割磁石３２ｂｂとの間をベーン１４の往復動方向と直交する方向（図１４の上下方向）に直進する磁束が発生し、ベーン吸引部３１を永久磁石３２ｂに引き寄せる吸引磁力が発生しない。 (Magnetic circuit part 34b)
As shown in FIG. 14, in the magnetic circuit section 34b, a magnetic flux that goes straight in the direction (vertical direction in FIG. 14) perpendicular to the reciprocating direction of the vane 14 is generated between the split magnet 32ba and the split magnet 32bb. An attractive magnetic force that attracts the attracting portion 31 to the permanent magnet 32b is not generated.

（合力）
回転角０ｄｅｇにおける磁気回路部３４ａおよび磁気回路部３４ｂのそれぞれの吸引磁力は上記のようになるため、各吸引磁力の合計、つまりここでは磁気回路部３４ａにおける吸引磁力が第３力となる。なお、回転角０ｄｅｇでは、回転角０ｄｅｇから１８０ｄｅｇの中でベーン吸引部３１と永久磁石３２との距離が最も離れているため、ここでの第３力は回転角０ｄｅｇから１８０ｄｅｇのうちで最も小さくなる。一方、圧縮バネ１６による第２力は、回転角０ｄｅｇから１８０ｄｅｇの中で最も大きい状態である。 (Combined force)
The respective attractive magnetic forces of the magnetic circuit unit 34a and the magnetic circuit unit 34b at the rotation angle of 0 deg are as described above. Therefore, the total of the attractive magnetic forces, that is, the attractive magnetic force in the magnetic circuit unit 34a here becomes the third force. At the rotation angle 0 deg, the distance between the vane attracting portion 31 and the permanent magnet 32 is farthest among the rotation angles 0 deg to 180 deg. Therefore, the third force here is the smallest among the rotation angles 0 deg to 180 deg. Become. On the other hand, the second force by the compression spring 16 is the largest state in the rotation angles from 0 deg to 180 deg.

＜回転角１２０ｄｅｇ＞
図１５は、本発明の実施の形態２に係るロータリ圧縮機１のベーン１４まわりの概略縦断面図（回転角（位相）１２０ｄｅｇ）である。図１６は、図１５のＢ−Ｂ概略断面図で、回転角１２０ｄｅｇの状態を示す図である。図１７は、図１５のＣ−Ｃ概略断面図で、回転角１２０ｄｅｇの状態を示す図である。 図１６および図１７において実線矢印はベーン１４まわりの磁束、白抜き矢印はベーン１４に働く磁力を示している。白抜き矢印で示す磁力のうち、ベーン１４の往復動方向と直交する方向の成分が吸引磁力である。 <Rotation angle 120deg>
FIG. 15 is a schematic longitudinal sectional view (rotation angle (phase) 120 deg) around the vane 14 of the rotary compressor 1 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 16 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 15 and shows a state at a rotation angle of 120 deg. FIG. 17 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 15 and shows a state where the rotation angle is 120 deg. 16 and FIG. 17, the solid line arrows indicate the magnetic flux around the vane 14, and the white arrows indicate the magnetic force acting on the vane 14. Of the magnetic force indicated by the white arrow, the component in the direction orthogonal to the reciprocating direction of the vane 14 is the attractive magnetic force.

（磁気回路部３４ａ）
図１６に示すように、磁気回路部３４ａでは、ベーン吸引部３１が一対のヨーク先端部３３ｂ、３３ｃ間の隙間に位置している。この状態では、磁束が永久磁石３２ａのＮ極側→Ｎ極側のヨーク基端部３３ａ→Ｎ極側のヨーク先端部３３ｂ→ベーン吸引部３１と隙間→Ｓ極側のヨーク先端部３３ｃ→Ｓ極側のヨーク基端部３３ｄ→永久磁石３２ａのＳ極側に流れる。この磁束の流れでは、ベーン吸引部３１において、実線矢印で示すようにベーン１４の往復動方向と直交する方向（図１６の上下方向）に磁界が通過するため、吸引磁力は発生しない。 (Magnetic circuit part 34a)
As shown in FIG. 16, in the magnetic circuit portion 34a, the vane suction portion 31 is located in the gap between the pair of yoke tip portions 33b and 33c. In this state, the magnetic flux is N pole side → N pole side yoke base end 33a → N pole side yoke tip end 33b → vane suction portion 31 and clearance → S pole side yoke tip end 33c → S. It flows from the yoke base end 33d on the pole side to the S pole side of the permanent magnet 32a. In this flow of magnetic flux, since the magnetic field passes in the direction (vertical direction in FIG. 16) perpendicular to the reciprocating direction of the vane 14 in the vane suction portion 31 as indicated by the solid line arrow, no attractive magnetic force is generated.

（磁気回路部３４ｂ）
図１７に示すように、磁気回路部３４ｂでは、ベーン吸引部３１が回転角０ｄｅｇの場合よりも永久磁石３２ｂに近づき、磁界が、Ｎ極側の分割磁石３２ｂａからベーン吸引部３１および隙間を介してＳ極側の分割磁石３２ｂｂのＳ極側に直接流れ、ベーン吸引部３１を吸引する吸引磁力が発生する。磁気回路部３４ｂによる吸引磁力は、上述したように回転角０ｄｅｇから１８０ｄｅｇの中で、１２０ｄｅｇのときに最も大きくなる。この回転角を過ぎると、ベーン吸引部３１が分割磁石３２ｂａと分割磁石３２ｂｂとの隙間に入り込むことで、吸引磁力が低下する。 (Magnetic circuit part 34b)
As shown in FIG. 17, in the magnetic circuit portion 34b, the vane attracting portion 31 is closer to the permanent magnet 32b than in the case where the rotation angle is 0 deg, and the magnetic field passes through the vane attracting portion 31 and the gap from the divided magnet 32ba on the N pole side. Thus, an attractive magnetic force that flows directly to the south pole side of the split magnet 32bb on the south pole side and attracts the vane suction portion 31 is generated. As described above, the attractive magnetic force by the magnetic circuit unit 34b becomes the largest at 120 deg in the rotation angle from 0 deg to 180 deg. When the rotation angle is passed, the attractive force of the vane attracting portion 31 is reduced by entering the gap between the split magnet 32ba and the split magnet 32bb.

（合力）
回転角１２０ｄｅｇにおける磁気回路部３４ａおよび磁気回路部３４ｂのそれぞれの吸引磁力は上記のようになるため、各吸引磁力の合計、つまりここでは磁気回路部３４ｂにおける吸引磁力が第３力となる。なお、回転角１２０ｄｅｇでは、回転角０ｄｅｇのベーン吸引部３１と永久磁石３２ａとの距離よりも、ベーン吸引部３１と永久磁石３２ｂとの距離が近づくため、回転角０ｄｅｇの場合よりも大きい第３力が得られる。一方で、圧縮バネ１６による第２力は、回転角０ｄｅｇの場合よりも小さくなる。 (Combined force)
The respective attractive magnetic forces of the magnetic circuit unit 34a and the magnetic circuit unit 34b at the rotation angle of 120 deg are as described above. Therefore, the total of the attractive magnetic forces, that is, the attractive magnetic force in the magnetic circuit unit 34b here becomes the third force. At the rotation angle 120 deg, the distance between the vane attraction part 31 and the permanent magnet 32 b is closer than the distance between the vane attraction part 31 and the permanent magnet 32 a at the rotation angle 0 deg. Power is obtained. On the other hand, the second force generated by the compression spring 16 is smaller than when the rotation angle is 0 deg.

＜回転角１８０ｄｅｇ（下死点位置）＞
図１８は、本発明の実施の形態２に係るロータリ圧縮機のベーン１４まわりの概略縦断面図（回転角（位相）１８０ｄｅｇの下死点位置）である。図１９は、図１８のＢ−Ｂ概略断面図で、回転角１８０ｄｅｇの下死点位置の状態を示す図である。図２０は、図１８のＣ−Ｃ概略断面図で、回転角１８０ｄｅｇの下死点位置の状態を示す図である。 <Rotation angle 180deg (bottom dead center position)>
FIG. 18 is a schematic longitudinal sectional view (bottom dead center position of rotation angle (phase) 180 deg) around the vane 14 of the rotary compressor according to the second embodiment of the present invention. FIG. 19 is a schematic cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 20 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 18 and shows a state at the bottom dead center position of a rotation angle of 180 deg.

（磁気回路部３４ａ）
図１９に示すように、磁気回路部３４ａでは、ベーン吸引部３１と永久磁石３２ａとが接近するにつれて、永久磁石３２ａのＮ極側からベーン吸引部３１を通って、Ｓ極側に流れる磁束が増加する。そして、図１９に示すように、回転角１８０ｄｅｇの下死点位置の状態でベーン吸引部３１と永久磁石３２ａとが最も接近し、吸引磁力が最大となる。 (Magnetic circuit part 34a)
As shown in FIG. 19, in the magnetic circuit part 34a, as the vane attracting part 31 and the permanent magnet 32a approach, the magnetic flux flowing from the N pole side of the permanent magnet 32a through the vane attracting part 31 to the S pole side is generated. To increase. Then, as shown in FIG. 19, the vane attracting portion 31 and the permanent magnet 32a come closest to each other in the state of the bottom dead center position of the rotation angle 180 deg, and the attracting magnetic force becomes maximum.

（磁気回路部３４ｂ）
図２０に示すように、磁気回路部３４ｂでは、分割磁石３２ｂａと分割磁石３２ｂｂとの間にベーン吸引部３１が位置している。よって、分割磁石３２ｂａと分割磁石３２ｂｂとの間に、磁界が、ベーン１４の往復動方向と直交する方向にベーン吸引部３１を通過するため、吸引磁力は発生しない。 (Magnetic circuit part 34b)
As shown in FIG. 20, in the magnetic circuit portion 34b, the vane attracting portion 31 is located between the divided magnet 32ba and the divided magnet 32bb. Therefore, since the magnetic field passes through the vane suction portion 31 in a direction orthogonal to the reciprocating direction of the vane 14 between the split magnet 32ba and the split magnet 32bb, no attractive magnetic force is generated.

（合力）
回転角１８０ｄｅｇにおける磁気回路部３４ａおよび磁気回路部３４ｂのそれぞれの吸引磁力は上記のようになるため、各吸引磁力の合計、つまりここでは磁気回路部３４ｂにおける吸引磁力が第３力となる。一方、圧縮バネ１６による第２力は、回転角０ｄｅｇから１８０ｄｅｇの中で最も小さい状態である。 (Combined force)
The respective attractive magnetic forces of the magnetic circuit unit 34a and the magnetic circuit unit 34b at the rotation angle of 180 deg are as described above. Therefore, the total of the attractive magnetic forces, that is, the attractive magnetic force in the magnetic circuit unit 34b is the third force. On the other hand, the second force due to the compression spring 16 is the smallest state in the rotation angle of 0 deg to 180 deg.

［永久磁石３２と圧縮バネ１６によるベーン押付け力］
図２１は、本発明の実施の形態２に係るロータリ圧縮機１のベーン吸引部３１と永久磁石３２ａとの距離Ｌ１と、永久磁石３２ａ、３２ｂおよび圧縮バネ１６によりベーン１４に働く押付け力との関係を示す図である。
圧縮バネ１６によるベーン押付け力（第２力）は、回転角１８０ｄｅｇの下死点位置（距離Ｌ１＝Ｘ１）のときに最小（ここでは０［Ｎ］）となり、距離Ｌ１に比例して増加し、距離Ｌ１がＸ２のときに最大（ここでは２０［Ｎ］）となる。 [Vane pressing force by permanent magnet 32 and compression spring 16]
FIG. 21 shows the distance L1 between the vane suction portion 31 and the permanent magnet 32a of the rotary compressor 1 according to the second embodiment of the present invention, and the pressing force acting on the vane 14 by the permanent magnets 32a and 32b and the compression spring 16. It is a figure which shows a relationship.
The vane pressing force (second force) by the compression spring 16 is minimum (here, 0 [N]) at the bottom dead center position (distance L1 = X1) of the rotation angle 180 deg, and increases in proportion to the distance L1. When the distance L1 is X2, the maximum (here, 20 [N]) is obtained.

永久磁石３２ａ、３２ｂによるベーン押付け力（第３力）は、回転角１８０ｄｅｇの下死点位置（距離Ｌ１＝Ｘ１）のときに最大（ここでは３２［Ｎ］）となる。そして、距離Ｌ１が増加するにつれて、第３力は減少する。距離Ｌ１が１／２ストローク以下の範囲（位相角９０ｄｅｇから２７０ｄｅｇ）では第３力を１０［Ｎ］以上を確保できている。   The vane pressing force (third force) by the permanent magnets 32a and 32b becomes maximum (here, 32 [N]) at the bottom dead center position (distance L1 = X1) of the rotation angle 180 deg. Then, as the distance L1 increases, the third force decreases. In the range where the distance L1 is ½ stroke or less (phase angle 90 deg to 270 deg), the third force can be secured to 10 [N] or more.

そして、圧縮バネ１６のベーン押付け力（第２力）だけではベーン１４を回転ピストン１３に押圧するには不足しても、磁気回路３４のベーン押付け力（第３力）を加えることで、第２力と第３力との合力が、全回転角度領域で目標値（ここでは２０［Ｎ］）以上を確保できている。よって、ベーン離間を抑制できる。そして、殆どの回転角度領域で、ベーン押付け力（第２力と第３力との合力）が２０［Ｎ］から２５［Ｎ］以下の間で安定しているため、無駄な摩擦損失を発生することを抑制できる。   Even if the vane pressing force (second force) of the compression spring 16 is insufficient to press the vane 14 against the rotary piston 13, by applying the vane pressing force (third force) of the magnetic circuit 34, The resultant force of the second force and the third force can ensure a target value (20 [N]) or more in the entire rotation angle region. Therefore, vane separation can be suppressed. In most rotation angle regions, the vane pressing force (the resultant force of the second force and the third force) is stable between 20 [N] and 25 [N] or less, resulting in unnecessary friction loss. Can be suppressed.

以上説明したように、本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果が得られると共に、磁気回路３４を、最大磁力の発生する回転角が異なる２つの磁気回路部３４ａ、３４ｂで構成し、吸引磁力が最大となる回転角が１８０ｄｅｇに集中しないようにしたことで、以下の効果が得られる。すなわち、殆どの回転角度領域で、ベーン押付け力（第２力と第３力との合力）を、所定値を含む一定範囲（図２１の例では、２０［Ｎ］から２５［Ｎ］以下の範囲）で安定させることができる。このため、実施の形態１に比べてベーン摺動による摩擦損失を低減できる。なお、上記一定範囲の具体的数値（ここでは、２０［Ｎ］から２５［Ｎ］）は一例を示したに過ぎず、圧縮部１０の寸法に応じて適宜設定すればよい。   As described above, according to the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the magnetic circuit 34 can be divided into two magnetic circuit portions 34a and 34b having different rotation angles at which the maximum magnetic force is generated. The rotation angle at which the attractive magnetic force is maximized is not concentrated on 180 deg. That is, in most rotation angle regions, the vane pressing force (the resultant force of the second force and the third force) is within a certain range including a predetermined value (in the example of FIG. 21, 20 [N] to 25 [N] or less. Range). For this reason, the friction loss by vane sliding can be reduced compared with Embodiment 1. FIG. It should be noted that the specific numerical values within the certain range (here, 20 [N] to 25 [N]) are merely examples, and may be appropriately set according to the dimensions of the compression unit 10.

［二気筒ロータリ圧縮機１００の場合］
上記実施の形態１および実施の形態２では、１個の圧縮部１０を備えた一気筒ロータリ圧縮機１について説明したが、本発明の特徴部分である磁気回路３４およびベーン吸引部３１を適用可能なロータリ圧縮機は一気筒型に限られず、圧縮部１０を複数備えた多気筒型でもよい。圧縮部１０を複数備えた多気筒ロータリ圧縮機においても、一気筒ロータリ圧縮機１と同様の効果を奏することができる。以下、多気筒ロータリ圧縮機の一例として、二気筒ロータリ圧縮機の構成について説明する。 [Two-cylinder rotary compressor 100]
In the first embodiment and the second embodiment described above, the one-cylinder rotary compressor 1 including the single compression unit 10 has been described. However, the magnetic circuit 34 and the vane suction unit 31 that are characteristic portions of the present invention can be applied. Such a rotary compressor is not limited to a single cylinder type, and may be a multi-cylinder type including a plurality of compression units 10. Even in the multi-cylinder rotary compressor including a plurality of the compression units 10, the same effects as those of the single-cylinder rotary compressor 1 can be obtained. Hereinafter, a configuration of a two-cylinder rotary compressor will be described as an example of a multi-cylinder rotary compressor.

図２２は、本発明の実施の形態１および実施の形態２に係るロータリ圧縮機１の別形態で、二気筒ロータリ圧縮機１００の構造を示す概略縦断面図である。以下、二気筒ロータリ圧縮機１００が、上記の一気筒ロータリ圧縮機１と異なる部分を中心に説明する。
二気筒ロータリ圧縮機１００は、圧縮機構９９として、２個の圧縮部１０、２０を備え、逆位相で駆動することでトルク変動を小さくできる特徴がある。圧縮部２０は駆動軸５の偏心ピン軸部５ｃの下方に形成された偏心ピン軸部５ｄに連結されて冷媒を圧縮するものであり、２個の圧縮部１０、２０の構造と基本動作は一気筒ロータリ圧縮機１の圧縮部１０の説明と同様である。図２２の圧縮部２０において、圧縮部１０と同一部分には、圧縮部１０で用いていた１０番台の符号に代えて２０番台の符号を付している。 FIG. 22 is a schematic longitudinal sectional view showing the structure of a two-cylinder rotary compressor 100 as another form of the rotary compressor 1 according to Embodiment 1 and Embodiment 2 of the present invention. Hereinafter, the two-cylinder rotary compressor 100 will be described focusing on the differences from the one-cylinder rotary compressor 1 described above.
The two-cylinder rotary compressor 100 includes two compression units 10 and 20 as the compression mechanism 99, and has a feature that torque fluctuation can be reduced by driving in an opposite phase. The compression part 20 is connected to an eccentric pin shaft part 5d formed below the eccentric pin shaft part 5c of the drive shaft 5 and compresses the refrigerant. The structure and basic operation of the two compression parts 10 and 20 are as follows. This is the same as the description of the compression unit 10 of the single cylinder rotary compressor 1. In the compression unit 20 of FIG. 22, the same parts as those of the compression unit 10 are denoted by reference numerals in the 20th order instead of the 10th reference numerals used in the compression part 10.

２個の圧縮部１０、２０には、永久磁石３２、４２を用いてベーン吸引部３１、４１に対するベーン押付け力を発生する磁気回路３４、４４が配置されている。圧縮部１０のベーン吸引部３１はシリンダ１１より上側高さ位置に配置され、磁気回路３４を構成する永久磁石３２およびヨーク３３はフランジ部６０ｂの側面に固定されている。また、圧縮部２０のベーン吸引部４１は連結部材４５を介してベーン２４に連結されており、シリンダ２１より下側高さ位置に配置される。磁気回路４４を構成する永久磁石４２およびヨーク４３はフランジ部７０ｂの側面に固定されている。   Magnetic circuits 34 and 44 that generate vane pressing force against the vane suction parts 31 and 41 using the permanent magnets 32 and 42 are arranged in the two compression parts 10 and 20. The vane suction part 31 of the compression part 10 is disposed at a position higher than the cylinder 11, and the permanent magnet 32 and the yoke 33 constituting the magnetic circuit 34 are fixed to the side surface of the flange part 60b. Further, the vane suction part 41 of the compression part 20 is connected to the vane 24 via a connecting member 45 and is disposed at a lower height position than the cylinder 21. The permanent magnet 42 and the yoke 43 constituting the magnetic circuit 44 are fixed to the side surface of the flange portion 70b.

磁気回路３４、４４には、上記実施の形態１または実施の形態２の磁気回路３４と同様の構成のものを用いる。   As the magnetic circuits 34 and 44, those having the same configuration as the magnetic circuit 34 of the first embodiment or the second embodiment are used.

以上説明したように、以上のような二気筒ロータリ圧縮機１００の場合にも、実施の形態１および実施の形態２と同様の効果を奏することができる。   As described above, even in the case of the above-described two-cylinder rotary compressor 100, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

［密閉容器のシェル形式について］
上記実施の形態１および実施の形態２では、密閉形高圧シェル形式（圧縮部１０と電動機８とを同じ吐出圧の密閉シェル３内に配置したもの）のロータリ圧縮機を用いて説明したが、その他シェル形式においても同様の構成を採用することができる。例えば、半密閉式のシェル形式の場合、中間圧シェル形式および低圧シェル形式の場合にも、ベーンを差圧により回転ピストン１３に押付けて圧縮運転を行う形式の場合には、同様の効果を奏することができる。 [Shell type of sealed container]
In Embodiment 1 and Embodiment 2 described above, the description has been made using a rotary compressor of a closed type high pressure shell type (the compression unit 10 and the electric motor 8 are arranged in the closed shell 3 having the same discharge pressure). The same configuration can be adopted for other shell types. For example, in the case of the semi-enclosed shell type, the intermediate pressure shell type and the low pressure shell type also have the same effect in the case of the type in which the vane is pressed against the rotary piston 13 by differential pressure to perform the compression operation. be able to.

１ ロータリ圧縮機、２ 圧縮機吐出管、３ 密閉シェル、３ａ 潤滑油貯蔵部、５ 駆動軸、５ａ 長軸部、５ｂ 短軸部、５ｃ 偏心ピン軸部、５ｄ 偏心ピン軸部、６ 吸入マフラ、６ａ 流入管、６ｂ 容器、６ｃ 流出管、６ｄ 流出管、７ 内部空間、８ 電動機、８ａ 回転子、８ｂ 固定子、１０ 圧縮部、１１ シリンダ、１２ シリンダ室、１３ 回転ピストン、１４ ベーン、１４ａ 先端部、１４ｂ 後端部、１４ｃ 背面部、１４ｄ 圧入孔、１５ ベーン背室、１６ 圧縮バネ、１７ シリンダ吸入流路、１７ａ 吸入口、１８ａ 貫通孔、１８ｂ 開閉弁、１９ ベーン溝、２０ 圧縮部、２１ シリンダ、２４ ベーン、２８ 吐出口、３０ａ 磁気回路部、３０ｂ 磁気回路部、３１ ベーン吸引部、３１ａ 圧入孔、３２ 永久磁石、３２ａ 永久磁石、３２ｂ 永久磁石、３２ｂａ 分割磁石、３２ｂｂ 分割磁石、３３ ヨーク、３３Ａ ヨーク、３３Ｂ ヨーク、３３ａ ヨーク基端部、３３ｂ ヨーク先端部、３３ｃ ヨーク先端部、３３ｄ ヨーク基端部、３４ 磁気回路、３４ａ 磁気回路部、３４ｂ 磁気回路部、３５ 連結部材、３５ａ 円筒突起部、３５ｂ 円筒突起部、３６ 保持具、３７ カット面、３８ 隙間、４１ ベーン吸引部、４２ 永久磁石、４３ ヨーク、４４ 磁気回路、４５ 連結部材、６０ 支持部材、６０ａ 軸受部、６０ｂ フランジ部、６３ 吐出マフラ、７０ 支持部材、７０ａ 軸受部、７０ｂ フランジ部、９９ 圧縮機構、１００ 二気筒ロータリ圧縮機、１４０ 交流電源、１５０ インバータ制御装置、１６０ ヒートポンプ能力制御装置、１７１ 温度センサ、１７２ 温度センサ、２００ ヒートポンプ装置、２０１ 四方弁、２０１ａ 暖房運転時経路、２０１ｂ 冷房運転時経路、２０２ 室内側熱交換器、２０３ 減圧機構、２０４ 室外側熱交換器、２０７ 冷媒回路配管、Ａ 室外機、Ｂ 室内機。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary compressor, 2 Compressor discharge pipe, 3 Sealing shell, 3a Lubricating oil storage part, 5 Drive shaft, 5a Long shaft part, 5b Short shaft part, 5c Eccentric pin shaft part, 5d Eccentric pin shaft part, 6 Inhalation muffler , 6a Inflow pipe, 6b Container, 6c Outflow pipe, 6d Outflow pipe, 7 Internal space, 8 Electric motor, 8a Rotor, 8b Stator, 10 Compression section, 11 Cylinder, 12 Cylinder chamber, 13 Rotating piston, 14 Vane, 14a Front end part, 14b Rear end part, 14c Back face part, 14d Press-fit hole, 15 Vane back chamber, 16 Compression spring, 17 Cylinder suction flow path, 17a Suction port, 18a Through hole, 18b Open / close valve, 19 Vane groove, 20 Compression part , 21 cylinder, 24 vane, 28 discharge port, 30a magnetic circuit part, 30b magnetic circuit part, 31 vane suction part, 31a press-fitting hole, 32 permanent magnet 32a permanent magnet, 32b permanent magnet, 32ba divided magnet, 32bb divided magnet, 33 yoke, 33A yoke, 33B yoke, 33a yoke base end, 33b yoke tip, 33c yoke tip, 33d yoke base, 34 Magnetic circuit 34a Magnetic circuit part, 34b Magnetic circuit part, 35 Connecting member, 35a Cylindrical protrusion part, 35b Cylindrical protrusion part, 36 Holder, 37 Cut surface, 38 Gap, 41 Vane attracting part, 42 Permanent magnet, 43 Yoke, 44 Magnetic Circuit, 45 Connecting member, 60 Support member, 60a Bearing portion, 60b Flange portion, 63 Discharge muffler, 70 Support member, 70a Bearing portion, 70b Flange portion, 99 Compression mechanism, 100 Two-cylinder rotary compressor, 140 AC power supply, 150 Inverter controller, 160 heat pump capacity controller , 171 Temperature sensor, 172 Temperature sensor, 200 Heat pump device, 201 Four-way valve, 201a Heating operation path, 201b Cooling operation path, 202 Indoor heat exchanger, 203 Pressure reducing mechanism, 204 Outdoor heat exchanger, 207 Refrigerant circuit Piping, A outdoor unit, B indoor unit.

Claims (10)

電動機と、
前記電動機に駆動軸を介して連結され、前記駆動軸を介して前記電動機から伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部の軸方向上下に配置され、前記駆動軸を支持する軸受部を有する支持部材とを備え、
前記圧縮部が、シリンダ室が形成されたシリンダと、前記駆動軸の偏心軸部に回転自在に装着され、前記シリンダ室内を偏心回転する回転ピストンと、前記回転ピストンの外周面に先端部が当接して前記シリンダ室内を吸入室と圧縮室とに仕切るベーンと、前記シリンダ室中心に向かう方向である前方の下死点位置と前記シリンダ室から遠ざかる方向である後方の上死点位置との間を往復動自在に前記ベーンが挿入されたベーン溝とを有するロータリ圧縮機であって、
前記ベーンに連結され、磁性材料で構成されたベーン吸引部と、
前記ベーン吸引部を前記前方に吸引する吸引磁力を、前記ベーンが前記下死点位置にあるときに前記ベーン吸引部に対して作用させる磁気回路とを備え、
前記ベーン吸引部と前記磁気回路との間で発生する磁界に基づいて前記圧縮部の摺動箇所が磁化されることの無い位置に前記ベーン吸引部および前記磁気回路が配置されているロータリ圧縮機。 An electric motor,
A compressor that is coupled to the electric motor via a drive shaft and compresses the refrigerant by a driving force transmitted from the electric motor via the drive shaft;
A support member that is disposed above and below the compression portion in the axial direction and has a bearing portion that supports the drive shaft;
The compression portion is rotatably attached to a cylinder in which a cylinder chamber is formed, an eccentric shaft portion of the drive shaft, and rotates eccentrically in the cylinder chamber, and a tip portion contacts the outer peripheral surface of the rotation piston. A vane that contacts and partitions the cylinder chamber into a suction chamber and a compression chamber; and a front bottom dead center position that is a direction toward the center of the cylinder chamber and a rear top dead center position that is a direction away from the cylinder chamber. A rotary compressor having a vane groove in which the vane is inserted so as to freely reciprocate,
A vane suction portion connected to the vane and made of a magnetic material;
A magnetic circuit that applies an attractive magnetic force for attracting the vane suction part forward to the vane suction part when the vane is at the bottom dead center position;
A rotary compressor in which the vane suction part and the magnetic circuit are arranged at a position where the sliding portion of the compression part is not magnetized based on a magnetic field generated between the vane suction part and the magnetic circuit. . 前記磁気回路は前記支持部材の非可動箇所に固定されている請求項１記載のロータリ圧縮機。   The rotary compressor according to claim 1, wherein the magnetic circuit is fixed to a non-movable portion of the support member. 前記支持部材は前記軸受部と前記軸受部から外方に延び、前記非可動箇所であるフランジ部とを有し、前記フランジ部に前記磁気回路が固定されている請求項２記載のロータリ圧縮機。   The rotary compressor according to claim 2, wherein the support member includes the bearing portion and a flange portion that extends outward from the bearing portion and is the non-movable portion, and the magnetic circuit is fixed to the flange portion. . 前記磁気回路は、永久磁石と、前記永久磁石の磁束を前記駆動軸の軸方向と直交する平面内に集中させるヨークとを有する請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。   4. The rotary compression according to claim 1, wherein the magnetic circuit includes a permanent magnet and a yoke that concentrates the magnetic flux of the permanent magnet in a plane orthogonal to the axial direction of the drive shaft. Machine. 前記磁気回路は、前記圧縮部とは軸方向の高さが異なる位置に配置されている請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。   The rotary compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnetic circuit is disposed at a position where an axial height is different from that of the compression unit. 前記ベーン吸引部は、前記圧縮部とは軸方向の高さが異なる位置に配置されている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。   The rotary compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the vane suction unit is disposed at a position where the height in the axial direction is different from that of the compression unit. 前記磁気回路は、前記ベーン吸引部との間で最大磁力が発生するときの前記駆動軸の回転角が異なる複数の磁気回路部を有する請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。   The said magnetic circuit has a some magnetic circuit part from which the rotation angle of the said drive shaft differs when the largest magnetic force generate | occur | produces between the said vane attraction | suction part. Rotary compressor. 前記ベーンは非磁性材料で構成されている請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。   The rotary compressor according to any one of claims 1 to 7, wherein the vane is made of a nonmagnetic material. 前記圧縮部を２つ備え、２つの前記圧縮部のそれぞれに前記磁気回路と前記ベーン吸引部とが対応して設けられている請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載のロータリ圧縮機。   The rotary compression according to any one of claims 1 to 8, wherein two compression parts are provided, and the magnetic circuit and the vane suction part are provided corresponding to each of the two compression parts. Machine. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載されたロータリ圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを備えたヒートポンプ装置。   A heat pump device comprising the rotary compressor according to any one of claims 1 to 9, a condenser, a decompression device, and an evaporator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023223467A1 (en) * 2022-05-18 2023-11-23 三菱電機株式会社 Air conditioning device

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