JP5366856B2 - Vane rotary type fluid apparatus and compressor - Google Patents
Vane rotary type fluid apparatus and compressor Download PDFInfo
- Publication number
- JP5366856B2 JP5366856B2 JP2010032532A JP2010032532A JP5366856B2 JP 5366856 B2 JP5366856 B2 JP 5366856B2 JP 2010032532 A JP2010032532 A JP 2010032532A JP 2010032532 A JP2010032532 A JP 2010032532A JP 5366856 B2 JP5366856 B2 JP 5366856B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vane
- ring
- cylinder
- tip
- fluid device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/008—Hermetic pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2210/00—Fluid
- F04C2210/26—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/40—Electric motor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S415/00—Rotary kinetic fluid motors or pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S417/00—Pumps
- Y10S417/902—Hermetically sealed motor pump unit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
Description
本発明は、冷凍サイクルを構成する圧縮機又は膨張機として用いられるベーンロータリ型流体装置及びその圧縮機能を用いた圧縮機に関し、特に、ベーン位置の規制構造に関する。なお、以下では、主としてベーンロータリ型圧縮機を例にとって説明する。 The present invention relates to a vane rotary type fluid device used as a compressor or an expander constituting a refrigeration cycle, and a compressor using the compression function thereof, and particularly relates to a vane position regulating structure. In the following description, a vane rotary type compressor will be mainly described as an example.
ベーンロータリ型圧縮機は、電動要素により回転駆動されるシャフトと、シャフトとともに回転するローラと、ローラに形成されたベーン溝内を圧縮工程中に往復摺動して作動室を複数の作動室に仕切るベーンとを備えており、ベーンの先端がシリンダの内面に沿うように回転摺動する。 The vane rotary compressor is a shaft that is driven to rotate by an electric element, a roller that rotates together with the shaft, and a vane groove formed on the roller that reciprocally slides during a compression process into a plurality of working chambers. A vane for partitioning is provided, and the tip of the vane rotates and slides along the inner surface of the cylinder.
この種のベーンロータリ型圧縮機は、ベーンの先端がシリンダの内面に沿うように挙動する必要があるが、そのようにするためにはベーンの挙動を制御する必要があり、様々な機構が検討されている。例えばベーン位置規制機構の例として、二種類の機構が提案されている(例えば特許文献1参照)。 This type of vane rotary type compressor needs to behave so that the tip of the vane follows the inner surface of the cylinder. To do so, it is necessary to control the behavior of the vane, and various mechanisms are considered. Has been. For example, two types of mechanisms have been proposed as examples of the vane position regulating mechanism (see, for example, Patent Document 1).
1つ目の位置規制機構(以下、第1の位置規制機構という)は、ベーンに設けられたベーンガイド部とシリンダの内周面と同心円上に設けられた溝部とを摺動させる構成にすることによりベーンの位置を規制し、ベーンの先端がシリンダの内面に沿うように回転摺動する機構である。 The first position restricting mechanism (hereinafter referred to as the first position restricting mechanism) is configured to slide a vane guide portion provided on the vane and a groove portion provided concentrically with the inner peripheral surface of the cylinder. This is a mechanism that regulates the position of the vane and rotates and slides so that the tip of the vane follows the inner surface of the cylinder.
2つ目の位置規制機構(以下、第2の位置規制機構という)は、ベーンに設けられた突起部がシリンダの内周面と同心円上にある溝内を回転摺動させる構成にすることによりベーンの位置を規制し、ベーンの先端がシリンダの内面に沿うように回転摺動する機構である。 The second position restricting mechanism (hereinafter referred to as the second position restricting mechanism) is configured such that the protrusion provided on the vane rotates and slides in a groove concentric with the inner peripheral surface of the cylinder. It is a mechanism that regulates the position of the vane and rotates and slides so that the tip of the vane is along the inner surface of the cylinder.
機械部品の2面間には、摩擦、摩耗、焼付きなどの表面損傷の発生があり、それを防止又は軽減することは、部品の信頼性を向上させるだけでなく、効率も向上させることができる。そこで、2面間への潤滑剤の供給により、相対運動面を保護し、表面損傷発生を防止している。この潤滑剤による潤滑の形態は、流体潤滑と境界潤滑とに大別できる。流体潤滑とは、摩擦面間に表面粗さに比べて十分に厚い流体膜を形成し、摩擦面間を完全に分離する潤滑状態で、摩擦による損失が少ない。一方、境界潤滑とは、その流体膜が薄くなり、摩擦面間の直接接触が生じる潤滑状態であり、摩擦による損失が大きい。 The occurrence of surface damage such as friction, wear, seizure, etc. between the two surfaces of the machine part. Preventing or reducing it can not only improve the reliability of the part but also improve the efficiency. it can. Therefore, the supply of the lubricant between the two surfaces protects the relative motion surface and prevents the occurrence of surface damage. The form of lubrication by this lubricant can be broadly divided into fluid lubrication and boundary lubrication. Fluid lubrication is a lubrication state in which a fluid film sufficiently thicker than the surface roughness is formed between the friction surfaces and the friction surfaces are completely separated, and loss due to friction is small. On the other hand, boundary lubrication is a lubrication state in which the fluid film becomes thin and direct contact between friction surfaces occurs, and loss due to friction is large.
ところで、従来のベーンロータリ型流体装置は、上記のように、ベーンの先端がシリンダの内面に沿うようにベーン挙動を制御している。このとき、2面間は摺動するため、摩擦による損失が大きく、圧縮効率又は膨張効率を低下させている。その摩擦による損失を小さくするため、様々な機構が検討されており、上記の特許文献1においては、上記のように第1の位置規制機構及び第2の位置規制機構が提案されている。
By the way, the conventional vane rotary type fluid device controls the vane behavior so that the tip of the vane follows the inner surface of the cylinder as described above. At this time, since the two surfaces slide, the loss due to friction is large, and the compression efficiency or the expansion efficiency is lowered. In order to reduce the loss due to friction, various mechanisms have been studied. In the above-mentioned
しかし、第1の位置規制機構は、ベーンの先端とシリンダに設けられた溝との摺動部において、両者は嵌合するような曲率でなく、形状が大きく違うため、ベーンの先端とシリンダに設けられた溝部との潤滑状態は、境界潤滑となる。そのため、摩擦による損失が大きく、圧縮効率又は膨張効率を低下させていた。 However, the first position regulating mechanism is not a curvature that fits in the sliding part between the tip of the vane and the groove provided in the cylinder. The lubrication state with the provided groove is boundary lubrication. Therefore, loss due to friction is large, and compression efficiency or expansion efficiency is reduced.
また、第2の位置規制機構は、ベーンの先端R形状の中心とピンの中心が一致していないため、ベーンの先端R形状の中心とシリンダの内面との距離が変化する。したがって、ベーンの先端がシリンダの内面に摺動させないようにするには、シリンダの内面形状と軸受の溝形状のうちの少なくとも一方は、円形形状でない歪な形状にしなければならない。そのため、機械加工が困難になるという問題点があった。 In the second position regulating mechanism, the center of the R shape of the vane and the center of the pin do not coincide with each other, so the distance between the center of the R shape of the vane and the inner surface of the cylinder changes. Therefore, in order to prevent the tip of the vane from sliding on the inner surface of the cylinder, at least one of the inner surface shape of the cylinder and the groove shape of the bearing must be a distorted shape that is not a circular shape. Therefore, there is a problem that machining becomes difficult.
また、ベーンの突起部と軸受に設けられた溝との摺動部において、両者は嵌合するような曲率でなく、形状が大きく違うため、ベーンの突起部と軸受に設けられた溝部との潤滑状態は境界潤滑となる。そのため、摩擦による損失が大きく、圧縮効率又は膨張効率を低下させていた。 In addition, in the sliding portion between the vane projection and the groove provided in the bearing, the two are not curvatures that fit together, but the shapes are greatly different, so the vane projection and the groove provided in the bearing The lubrication state is boundary lubrication. Therefore, loss due to friction is large, and compression efficiency or expansion efficiency is reduced.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、少なくとも、ベーンの先端とシリンダの内周面の摺動による損失を小さくして圧縮効率又は膨張効率を改善したベーンロータリ型流体装置及びその圧縮機能を用いた圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and at least a vane rotary type in which a loss due to sliding between the tip of the vane and the inner peripheral surface of the cylinder is reduced to improve the compression efficiency or the expansion efficiency. An object is to provide a fluid device and a compressor using the compression function thereof.
本発明に係るベーンロータリ型流体装置は、密閉容器内に、冷媒を圧縮又は膨張させる圧縮要素又は膨張要素と、前記圧縮要素又は膨張要素の駆動源となる電動要素とを備えたベーンロータリ型流体装置において、前記圧縮要素又は膨張要素は、前記電動要素により回転駆動されるシャフトと、前記シャフトに取り付けられて回転し、前記シャフトの中心軸と同軸軸上にあるローラと、前記ローラを収納する内周面が円筒形状であるとともに前記内周面の中心軸が前記シャフトの回転軸に対し偏心して配設されたシリンダと、前記シリンダの両端面を閉塞する2つの軸受と、前記ローラに形成されたベーン溝内を圧縮工程中に又は膨張行程中に往復摺動し、前記シリンダ、前記ローラ及び前記軸受により形成される圧縮室又は膨張室を複数の作動室に仕切るベーンと、前記ベーンの先端が前記シリンダの内周面に沿うように、前記ベーンの先端位置を規制する位置規制手段とを備える。前記ベーンは、先端がR形状であり、前記位置規制手段は、前記2つの軸受のうちの少なくとも一方に設けられ、前記シリンダの前記内周面と同心円上に形成されたリング溝と、前記リング溝内に摺動自在に配設されたリングと、前記ベーンの先端と前記リングとを接続する円柱部材とを有し、前記ベーンの先端が前記リングに対して回転可能となるように前記円柱部材を介して前記リングに取付けられ、前記ベーンの先端のR形状の中心と前記円柱部材の中心とが一致するように配置されたことを特徴とする。 The vane rotary type fluid device according to the present invention includes a compression element or an expansion element that compresses or expands a refrigerant in an airtight container, and an electric element that is a drive source of the compression element or the expansion element. In the apparatus, the compression element or the expansion element includes a shaft that is rotationally driven by the electric element, a roller that is attached to the shaft, rotates, and is on a coaxial axis with a central axis of the shaft, and stores the roller. A cylinder having an inner peripheral surface having a cylindrical shape and a center axis of the inner peripheral surface being eccentric with respect to the rotation axis of the shaft, two bearings closing both end surfaces of the cylinder, and the roller A reciprocating slide is performed in the compressed vane groove during the compression process or during the expansion stroke, and a plurality of compression chambers or expansion chambers formed by the cylinder, the roller, and the bearing are provided. A vane dividing the dynamic chamber, the tip of the vane along the inner circumferential surface of the cylinder, Ru and a position regulating means for regulating the position of the tip of said vane. The vane has an R-shaped tip, and the position restricting means is provided in at least one of the two bearings, and is formed on a ring groove concentrically with the inner peripheral surface of the cylinder, and the ring has a slidably disposed a ring in the groove, and a cylindrical member that connects the tip and the ring of said vane, said cylinder such that the tip of the vane is rotatable with respect to the ring It is attached to the ring via a member, and is arranged so that the center of the R shape at the tip of the vane coincides with the center of the cylindrical member .
本発明に係るベーンロータリ型流体装置によれば、上記の構成を採用したことにより、ベーンの先端とシリンダの内周面の2面間を摺動させないようにすることが可能になっている。このため、従来のベーンの先端とシリンダの内周面との摺動による損失が軽減され、摺動による損失が小さくなり、圧縮効率又は膨張効率が改善される。 According to the vane rotary type fluid device according to the present invention, by adopting the above-described configuration, it is possible to prevent sliding between the two surfaces of the vane tip and the inner peripheral surface of the cylinder. For this reason, loss due to sliding between the tip of the conventional vane and the inner peripheral surface of the cylinder is reduced, loss due to sliding is reduced, and compression efficiency or expansion efficiency is improved.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るベーンロータリ型圧縮機の縦断面図、図2は、図1の圧縮機の圧縮工程中のベーンの位置関係を示す図である。図3は、ベーン及びリングとピンの連結状態を示す図、図4は、ベーン先端とシリンダ内周面との関係を示す図である。図5は、図1の圧縮機における圧縮要素の詳細を示す図で、図7のベーンが180degの位置の断面を示している。図6は、図1の圧縮機における圧縮要素の中心線の関係を示す分解概略構成図で、シャフトの上方を短く省略して記載している。図7は、図1の圧縮機における圧縮過程のベーン位置を示した図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a vane rotary type compressor according to
図1及び図2に示されるように、ベーンロータリ型圧縮機は、下側容器1と、上側容器2とからなる密閉容器内に、圧縮要素12と、電動要素15と、図示しない冷凍機油とを収納している。
下側容器1には、アキュムレータ30と連通した吸入管1aが接続されており、アキュムレータ30から冷媒(ガス)を取り込む。また、上側容器2の上部には吐出管2aが接続されており、圧縮された冷媒が排出される。
電動要素15は、下側容器1に固定されたステータ13と、ステータ13の内部で回転するロータ14とを備えている。
圧縮要素12は、上軸受3、下軸受4、シリンダ5、シャフト6、ローラ7及びベーン8を備えており、これらの相互の位置関係は、図5の断面図及び図6の分解概略構成図に示される構成になっている。
シリンダ5は、内周面が円筒形状であるとともに内周面の中心軸がシャフト6の回転軸に対して偏心し(図2、図5、図6参照)、ローラ7の一部との間に微小区間を形成して配設されている。また、シリンダ5には、吸入口18及び吐出口19(図2参照)が形成されており、吸入口18は吸入管1aと連通している。吐出口19又はその下流側には所定の圧力以上になると開く吐出弁(図示せず)が設けられている。
シャフト6は、上軸受3及び下軸受4により回転自在に支持され、電動要素15により回転駆動される。
ローラ7は、シャフト6に嵌合して回転し、前記シャフト6の中心軸と同軸軸上にあり、シャフト6とともに回転する。また、ローラ7には、ベーン8を摺動自在に収納するためのベーン溝7aが形成されている。
上軸受3及び下軸受4は、シリンダ5の両端面を閉塞する(図5、図6参照)。
ベーン8は、シリンダ5、ローラ7及び軸受3,4により形成される作動室20(この実施の形態では圧縮室)を、ローラ7に形成されたベーン溝7a内を圧縮工程中に往復摺動して作動室20を複数の作動室20a、20bに仕切る。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the vane rotary compressor includes a
A suction pipe 1 a communicating with the
The
The
The
The
The
The
The
また、上記の上軸受3又は下軸受4のうちの少なくとも一方には、作動室20と同心円上にリング溝17が形成されており(図4〜図6、図9参照)、この実施の形態では下軸受4に形成されている。このリング溝17内にはリング9が摺動自在に配設される(図4〜図6参照)。そして、リング9にはベーン8が取り付けられている。
Further, at least one of the
次に、ベーン8及びリング9の取付構造について説明する。
図2及び図3に示されるように、リング9及びベーン8には各々ピン穴9a、8aが設けられており、そのピン穴9a、8aに円柱型ピン10が挿入されることにより、ベーン8がリング溝17に対して回転可能になる。
Next, the attachment structure of the
2 and 3, the
また、図4に示されるように、ベーン8の先端R形状の中心とピン10の中心とが一致するように両者が結合されている。
Further, as shown in FIG. 4, both are coupled so that the center of the R shape of the tip of the
なお、上記のリング溝17、リング9、及びリング9とベーン8とを結合するピン10が、本発明の位置規制手段を構成している。
The
次に、上述のベーンロータリ型圧縮機の動作について説明する。
圧縮機は、アキュムレータ30の冷媒を吸入管1a及び吸入口18を介して作動室20(圧縮室)の作動室20aに吸入する。そして、シャフト6は電動要素15により回転し、シャフト6に嵌合したローラ7も回転する。このローラ7に形成されたベーン溝7aを往復運動するベーン8、そのベーン8とピン10を介して連結されているリング9も回転する。このとき、シリンダ5は内周面が円筒形状であるとともに内周面の中心軸がシャフト6の回転軸に偏心して配設されているので、ローラ7の回転によりローラ7とシリンダ5の内周面との距離は変動する。しかし、ベーン8は、作動室20と同心円状にあるリング溝17を摺動するリング9に連結されてシリンダ5内を回転可能であり、先端R形状の中心がピン10の中心と一致して取り付けられているため、ベーン8の先端R形状の中心とシリンダ5の内周面との間には隙間(クリアランス)が必ずでき、2面間が摺動することがないようにできる。これが本発明のベーン位置規制手段の動作である。そして、ローラ7の回転に伴って圧縮された冷媒は吐出口19から排出され、最終的に吐出管2aから排出される。
Next, the operation of the above vane rotary compressor will be described.
The compressor sucks the refrigerant of the
次に、圧縮室である作動室20の圧縮動作を図7に基づいて説明する。
ベーン8が0degの位置では、ベーン8の先端がローラ7の外周位置とほぼ同位置で、ベーン8の先端とシリンダ5の内周面との間の冷媒の漏れが圧縮効率に影響が出ない程度の僅かな隙間で仕切られている。そして、ベーン8の先端部分がリング溝17を摺動するリング9に連結されているため、ローラ7が回転するに従ってリング9が回転してベーン8がローラ7から引き出され、ベーン8の先端がシリンダ5の内周面に沿って冷媒の漏れに影響が出ない程度の微小な隙間を維持したまま回転するため、作動室20b内の冷媒を圧縮していく。そして、ベーン8の位置が180degの位置からベーン8は再びローラ7内に戻り作動室20b内で圧縮されて所定の吐出圧力に達すると、冷媒は吐出口19から吐出される。そして、この冷媒の圧縮動作中に、作動室20a側には吸入口18から冷媒が吸入されるため、ローラ7の回転により冷媒の吸入口18からの吸入と吐出口19からの吐出が繰り返される。
Next, the compression operation of the working
When the
続いて、上述のベーンロータリ型圧縮機の効果について説明する。
図3に示されるように、2つの軸受3、4のうちの少なくとも一方にリング溝17が設けられており、そのリング溝17と摺動するリング9と、ベーン8とに、各々ピン穴9a、8aが設けられ、そのピン穴9a、8aに円柱型ピン10が挿入されて両者が連結されているので、ベーン8がリング溝17に対して回転する。さらに、ベーン8の先端R形状の中心とピン10の中心とが一致しているため、ベーン8の先端R形状の中心とシリンダ5の内周面との間には隙間(クリアランス)が必ずできる。ここで、ベーン8の先端とシリンダ5の内周面との間には隙間ができるため、非常に微小なため体積効率の低下にはそれほど影響しない。そして、ベーン8の先端とシリンダ5の内周面との潤滑状態は流体潤滑となり、摺動による損失は少ないので、圧縮効率が改善される。
Then, the effect of the above-mentioned vane rotary type compressor is explained.
As shown in FIG. 3, a
また、ベーン8の先端R形状の中心とピン10の中心が一致しているため、シリンダ5の内周面形状と軸受3、4のリング溝17形状の双方を円形形状にしても、圧縮中にベーン8の先端がシリンダ5の内周面に摺動させないようにできる。その結果、シリンダ5の内周面面形状と軸受3、4のリング溝17形状の機械加工が容易になる。
Further, since the center of the tip R shape of the
また、ピン10は、ベーン8とリング9のピン穴8a、9aの少なくとも一方と摺動するが、ピン10とピン穴8a、9aとの摺動部において、ピン穴8a、9aとピン10は嵌合するような曲率で、両者の形状が似ているため、ピン10とピン穴8a、9aとの潤滑状態は流体潤滑となる。その結果、摺動による損失は少ないので、圧縮効率が改善される。
Further, the
また、リング9は、2つの軸受3,4のうちの少なくとも一方に設けられ、シリンダ5と同心円上にあるリング溝17と摺動するが、リング9とリング溝17との摺動部において、リング9とリング溝17は嵌合するような曲率で、両者の形状が似ているため、リング9とリング溝17との潤滑状態は流体潤滑となる。その結果、摺動による損失は少ないので、圧縮効率が改善される。
The
また、ピン10とリング9との摺動部には、シャフト6の回転による遠心力で給油されるようにしている(図示せず)ため、摺動によって異常摩耗を引き起こすことはない。
In addition, since the sliding portion between the
実施の形態2.
また、上記の実施の形態1において、ローラ7は、シャフト6に前記シャフトに嵌合して回転するが、ローラ7はシャフト6に一体化したものでもよい。
Embodiment 2. FIG.
In
実施の形態3.
上記の実施の形態1においては、位置規制手段として、2つの軸受3,4のうちの少なくとも一方に設けられたリング溝17と摺動するリング9と、ベーン8に各々ピン穴9a、8aが設けられ、そのピン穴9a、8aへ円柱型ピン10が挿入される例について説明したが、そのピン穴9a、8aへの円柱型ピン10の挿入に際しては、ピン10をベーン8とリング9の両方のピン穴8a、9aにすきまばめで挿入するようにしてもよい。なお、ピン穴9a、8aは必ずしも貫通孔である必要はなく、有底の凹部であってもよい。
In the first embodiment, as the position regulating means, the
実施の形態4.
また、円柱型ピン10をピン穴9a、8aに挿入するに際しては、一方のピン穴(例えば8a)にはしまりばめ、もう一方のピン穴(例えば9a)にはすきまばめで挿入するようにしてもよい。なお、ピン穴9a、8aは必ずしも貫通孔である必要はなく、有底の凹部であってもよい。
When the
実施の形態5.
上記の実施の形態1においては、位置規制手段として、ピン10を設ける例について説明したが、ピン10に代えて、ベーン8又はリング9に突起部を設けるようにしてもよい。
図8(a)は、ベーン8に突起部10aを設け、リング9にその突起部10aが挿入される穴9bを設けた例であり、図8(b)はリング9に突起部10bを設け、ベーン8にその突起部10bが挿入される穴8bを設けた例である。
この場合においても、突起部10a、10bは穴9b、8bにすきまばめで挿入され、ベーン8がリング溝17に対して回転する。なお、穴9b、8bは必ずしも貫通孔である必要はなく、有底の凹部であってもよい。
In the first embodiment, the example in which the
FIG. 8A is an example in which a
Also in this case, the
実施の形態6.
また、上記の実施の形態1において、リング9は、図9(a)(b)に示されるように、リング溝17の内周面又は外周面のうちの何れかと摺動するようにしてもよい。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 9A and 9B, the
まず、図9(a)に示されるように、リング9の内周面がリング溝17の内周面を摺動するようにした場合には、リング9の外周面がリング溝17の外周面を摺動するようにした場合よりリング9がリング溝17を摺動する距離が少なくなるため、圧縮効率が改善される。
次に、図9(b)に示されるように、リング9の外周面がリング溝17の外周面を摺動するようにした場合には、リング9の内周面がリング溝17の内周面を摺動するようにした場合よりリング9とリング溝17との隙間が小さくなるため、体積効率が改善される。
First, as shown in FIG. 9A, when the inner peripheral surface of the
Next, as shown in FIG. 9B, when the outer peripheral surface of the
実施の形態7.
なお、上記の説明は何れも本発明のベーンロータリ型流体装置を圧縮機に適用した場合であるが、本発明は膨張機(ベーンロータリ型膨張機)にも適用することができる。そのようにした場合には、図2の例では、ローラ7を上記の例とは反対方向に回転駆動し、吐出口19から膨張対象の冷媒を取り込んで、膨張した冷媒を吸入口18から排出するように構成する。
In addition, although all said description is a case where the vane rotary type fluid apparatus of this invention is applied to a compressor, this invention is applicable also to an expander (vane rotary type expander). In that case, in the example of FIG. 2, the
実施の形態8.
また、上記の説明の何れの本発明のベーンロータリ型流体装置は、ベーン8に作動室20a、20bの圧力差が差圧として作用し、ローラ7のベーン溝7aが変形しやすい。そのため、動作圧力の低い標準沸点が−45℃以上のハイドロカーボン(例えば、プロパン、ブタン、イソブタン等)、動作圧力の低い標準沸点が−45℃以上の飽和ハイドロフルオロカーボン(例えば、R134a,R152a等)、動作圧力の低い標準沸点が−45℃以上の不飽和ハイドロフルオロカーボン(例えば、HFO1234yf、1234ze、1243zf等)、または動作圧力の低い標準沸点が−45℃以上の混合冷媒(例えば、R407C、R417A、R422D等)を使用することが望ましい。
In any of the vane rotary type fluid devices of the present invention described above, the pressure difference between the working
1 下側容器、1a 吸入管、2 上側容器、2a 吐出管、3 上軸受、4 下軸受、5 シリンダ、6 シャフト、7 ローラ、7a ベーン溝、8 ベーン、9 リング、10 ピン、12 圧縮要素、13 ステータ、14 ロータ、15 電動要素、16 背圧室、17 リング溝、18 吸入口、19 吐出口、20、20a、20b 作動室、30 アキュムレータ。 1 Lower container, 1a Suction pipe, 2 Upper container, 2a Discharge pipe, 3 Upper bearing, 4 Lower bearing, 5 Cylinder, 6 Shaft, 7 Roller, 7a Vane groove, 8 vane, 9 ring, 10 pin, 12 Compression element , 13 Stator, 14 Rotor, 15 Electric element, 16 Back pressure chamber, 17 Ring groove, 18 Suction port, 19 Discharge port, 20, 20a, 20b Working chamber, 30 Accumulator.
Claims (9)
前記圧縮要素又は膨張要素は、
前記電動要素により回転駆動されるシャフトと、
前記シャフトに取り付けられて回転し、前記シャフトの中心軸と同軸軸上にあるローラと、
前記ローラを収納する内周面が円筒形状であるとともに前記内周面の中心軸が前記シャフトの回転軸に対し偏心して配設されたシリンダと、
前記シリンダの両端面を閉塞する2つの軸受と、
前記ローラに形成されたベーン溝内を圧縮工程中に又は膨張行程中に往復摺動し、前記シリンダ、前記ローラ及び前記軸受により形成される圧縮室又は膨張室を複数の作動室に仕切るベーンと、
前記ベーンの先端が前記シリンダの内周面に沿うように、前記ベーンの先端位置を規制する位置規制手段と
を備え、
前記ベーンは、先端がR形状であり、
前記位置規制手段は、
前記2つの軸受のうちの少なくとも一方に設けられ、前記シリンダの前記内周面と同心円上に形成されたリング溝と、
前記リング溝内に摺動自在に配設されたリングと、
前記ベーンの先端と前記リングとを接続する円柱部材と
を有し、前記ベーンの先端が前記リングに対して回転可能となるように前記円柱部材を介して前記リングに取付けられ、前記ベーンの先端のR形状の中心と前記円柱部材の中心とが一致するように配置された
ことを特徴とするベーンロータリ型流体装置。 In a vane rotary fluid device comprising a compression element or an expansion element that compresses or expands a refrigerant in an airtight container, and an electric element that is a drive source of the compression element or the expansion element.
The compression element or expansion element is
A shaft that is rotationally driven by the electric element;
A roller attached to the shaft and rotating, the roller being on the same axis as the central axis of the shaft;
A cylinder in which an inner peripheral surface for storing the roller is cylindrical and a central axis of the inner peripheral surface is eccentrically arranged with respect to a rotation axis of the shaft;
Two bearings for closing both end faces of the cylinder;
A vane that reciprocally slides in a vane groove formed in the roller during a compression process or during an expansion stroke, and partitions the compression chamber or the expansion chamber formed by the cylinder, the roller, and the bearing into a plurality of working chambers; ,
Position regulating means for regulating the tip position of the vane so that the tip of the vane is along the inner peripheral surface of the cylinder;
The vane has a rounded tip.
The position regulating means is
A ring groove provided on at least one of the two bearings and formed concentrically with the inner peripheral surface of the cylinder;
A ring slidably disposed in the ring groove;
A cylindrical member connecting the tip of the vane and the ring, and attached to the ring via the cylindrical member so that the tip of the vane is rotatable with respect to the ring, The vane rotary fluid apparatus , wherein the center of the R shape at the tip of the vane and the center of the columnar member coincide with each other .
前記ベーンの先端の前記リングの取付け部は、
前記ベーン及び前記リングにそれぞれ形成されたピン穴を備え、そのピン穴に前記円柱型ピンが挿入され、前記ベーンが前記リング溝に対して回転可能に配置されたことを特徴とする請求項1に記載のベーンロータリ型流体装置。 The cylindrical member is composed of a cylindrical pin,
The attachment part of the ring at the tip of the vane is
2. A pin hole formed in each of the vane and the ring, wherein the cylindrical pin is inserted into the pin hole, and the vane is disposed so as to be rotatable with respect to the ring groove. A vane rotary fluid device according to claim 1.
前記ベーンと前記リングの両方のピン穴にすきまばめで挿入されたことを特徴とする請求項2に記載のベーンロータリ型流体装置。 The pin is
The vane rotary fluid device according to claim 2, wherein the vane rotary fluid device is inserted into the pin holes of both the vane and the ring by clearance fit.
前記ベーンと前記リングの何れか一方のピン穴にしまりばめで挿入され、他方のピン穴にはすきまばめで挿入されたことを特徴とする請求項2に記載のベーンロータリ型流体装置。 The pin is
3. The vane rotary type fluid device according to claim 2, wherein the vane rotary fluid device is inserted into one of the pin holes of the vane and the ring with an interference fit and inserted into the other pin hole with a clearance fit.
前記位置規制手段は、
前記ベーン及び前記リングの他方に形成され、前記突起部が挿入される穴部
を備え、前記ベーンが前記リング溝に対し回転可能に配置され、前記ベーンの先端のR形状の中心と、前記突起部の中心とが一致するように配置されたことを特徴とする請求項1に記載のベーンロータリ型流体装置。 The cylindrical member is composed of a protrusion formed on one of the vane and the ring,
The position regulating means is
Formed on the other of the front Symbol vanes and the ring, the protrusion includes a hole portion <br/> to be inserted, said vane is rotatably disposed with respect to the ring groove, the tip of the vane of the R shape 2. The vane rotary fluid device according to claim 1, wherein the center and the center of the protrusion are arranged to coincide with each other.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010032532A JP5366856B2 (en) | 2010-02-17 | 2010-02-17 | Vane rotary type fluid apparatus and compressor |
CZ2011-78A CZ306330B6 (en) | 2010-02-17 | 2011-02-11 | Fluid device with rotary vane and compressor |
KR1020110012611A KR101278772B1 (en) | 2010-02-17 | 2011-02-14 | Vane rotary type fluid apparatus and compressor |
CN2011100391016A CN102162446A (en) | 2010-02-17 | 2011-02-16 | Vane rotary type fluid device and compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010032532A JP5366856B2 (en) | 2010-02-17 | 2010-02-17 | Vane rotary type fluid apparatus and compressor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011169199A JP2011169199A (en) | 2011-09-01 |
JP2011169199A5 JP2011169199A5 (en) | 2012-08-23 |
JP5366856B2 true JP5366856B2 (en) | 2013-12-11 |
Family
ID=44463843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010032532A Expired - Fee Related JP5366856B2 (en) | 2010-02-17 | 2010-02-17 | Vane rotary type fluid apparatus and compressor |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5366856B2 (en) |
KR (1) | KR101278772B1 (en) |
CN (1) | CN102162446A (en) |
CZ (1) | CZ306330B6 (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5774134B2 (en) * | 2012-01-11 | 2015-09-02 | 三菱電機株式会社 | Vane type compressor |
CN104632632A (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-20 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Air cylinder of compressor, compressor, air conditioner with compressor and heat pump water heater with compressor |
JP6227489B2 (en) * | 2014-06-18 | 2017-11-08 | 愛三工業株式会社 | Vane pump |
CN106401967B (en) * | 2016-10-17 | 2019-03-19 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Rotary compressor |
CN106401969A (en) * | 2016-10-17 | 2017-02-15 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Rotary compressor |
CN106382224A (en) * | 2016-12-02 | 2017-02-08 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Compressor and electrical product comprising same |
CN108626922B (en) | 2017-03-17 | 2020-12-04 | Lg电子株式会社 | Liquid storage device |
CN106870361B (en) * | 2017-03-30 | 2018-12-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | Pump assembly, compressor and heat-exchange system |
KR20180118397A (en) | 2017-04-21 | 2018-10-31 | 엘지전자 주식회사 | Accumulator |
KR102370499B1 (en) * | 2020-03-25 | 2022-03-04 | 엘지전자 주식회사 | Rotary compressor |
KR102499761B1 (en) | 2021-02-04 | 2023-02-15 | 엘지전자 주식회사 | Rotary compressor |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61153491A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Steam generator |
JPS63124885A (en) * | 1986-11-14 | 1988-05-28 | Eagle Ind Co Ltd | Vane pump |
JPS6329084A (en) * | 1986-07-22 | 1988-02-06 | Eagle Ind Co Ltd | Vane pump |
JPS63131883A (en) * | 1986-11-21 | 1988-06-03 | Eagle Ind Co Ltd | Vane pump |
JPS6373593U (en) * | 1986-11-04 | 1988-05-17 | ||
JPH0768950B2 (en) * | 1986-11-21 | 1995-07-26 | イ−グル工業株式会社 | Vane pump |
JPS6360091U (en) * | 1986-10-06 | 1988-04-21 | ||
JPH05215087A (en) * | 1992-02-05 | 1993-08-24 | Shingo Saida | Rotary compressor |
JP3762043B2 (en) * | 1997-01-17 | 2006-03-29 | 東芝キヤリア株式会社 | Rotary hermetic compressor and refrigeration cycle apparatus |
JP2000104677A (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-11 | Toshiba Corp | Fluid machine |
KR200236537Y1 (en) * | 2001-03-07 | 2001-09-26 | 정현배 | Vane compressor |
JP2007255276A (en) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Hitachi Ltd | Variable displacement vane pump |
KR101452512B1 (en) * | 2008-07-22 | 2014-10-23 | 엘지전자 주식회사 | Compressor |
-
2010
- 2010-02-17 JP JP2010032532A patent/JP5366856B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-02-11 CZ CZ2011-78A patent/CZ306330B6/en unknown
- 2011-02-14 KR KR1020110012611A patent/KR101278772B1/en active IP Right Grant
- 2011-02-16 CN CN2011100391016A patent/CN102162446A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ306330B6 (en) | 2016-12-07 |
CZ201178A3 (en) | 2012-05-23 |
CN102162446A (en) | 2011-08-24 |
KR101278772B1 (en) | 2013-06-25 |
JP2011169199A (en) | 2011-09-01 |
KR20110095155A (en) | 2011-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5366856B2 (en) | Vane rotary type fluid apparatus and compressor | |
CN100487250C (en) | Rotary fluid machine | |
KR101423009B1 (en) | Vane compressor | |
US8323009B2 (en) | Rotary-type fluid machine | |
US9382907B2 (en) | Vane-type compressor having an oil supply channel between the oil resevoir and vane angle adjuster | |
CN112088250A (en) | Scroll compressor having a discharge port | |
JP5366884B2 (en) | Vane rotary compressor | |
JP3724495B1 (en) | Rotary fluid machine | |
KR20180080885A (en) | Rotary compressor | |
WO2009090888A1 (en) | Rotary fluid machine | |
JP2017141802A (en) | Rotary type compressor, and refrigeration cycle device | |
JPWO2012023427A1 (en) | Vane type compressor | |
JP2009108762A (en) | Rotary fluid machine | |
JPH11166494A (en) | Two-cylinder rotary compressor | |
JP5821762B2 (en) | Vane type compressor | |
CN111520324B (en) | Rotary compressor | |
EP4290078A1 (en) | Rotary compressor | |
WO2021125200A1 (en) | Sliding component | |
JP2010242656A (en) | Single screw compressor | |
JP5661204B2 (en) | Vane type compressor | |
JP2020193567A (en) | Rotary compressor | |
JP3744533B2 (en) | Rotary compressor | |
JP2009085088A (en) | Rotary fluid machine | |
JPH0463990A (en) | Fluid compressor | |
JP2009174382A (en) | Compressor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120709 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120709 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130528 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130531 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130717 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130813 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130910 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |