JP5777733B2 - Vane type compressor - Google Patents

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    • F04C23/008Hermetic pumps

Description

本発明は、ベーン型圧縮機に関する。   The present invention relates to a vane type compressor.
従来、ロータシャフト(シリンダ内で回転運動する円柱形のロータ部と、ロータ部に回転力を伝達するシャフトと、が一体化されたもの)のロータ部内に一箇所又は複数箇所形成されたベーン溝内にベーンが嵌入され、そのベーンの先端がシリンダ内周面と当接しながら摺動する構成の一般的なベーン型圧縮機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a vane groove formed in one or a plurality of locations in a rotor portion of a rotor shaft (integrated with a cylindrical rotor portion that rotates in a cylinder and a shaft that transmits rotational force to the rotor portion) There has been proposed a general vane type compressor having a configuration in which a vane is inserted therein and the tip of the vane slides while contacting the inner peripheral surface of the cylinder (see, for example, Patent Document 1).
また、ロータシャフトの内側を中空に構成しその中にベーンの固定軸を配し、ベーンはその固定軸に回転可能に取り付けられ、更に、ロータ部の外周部付近に半円柱形状の一対の挟持部材(以下、ブッシュという)を介してベーンがロータ部に対して回転自在(揺動自在)に保持されているベーン型圧縮機も提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, the inner side of the rotor shaft is hollow and a vane fixed shaft is disposed therein. The vane is rotatably attached to the fixed shaft, and a pair of semi-cylindrical clamps are provided near the outer periphery of the rotor portion. There has also been proposed a vane type compressor in which a vane is held rotatably (swingable) with respect to a rotor portion via a member (hereinafter referred to as a bush) (see, for example, Patent Document 2).
特開平10−252675号公報(要約、図1)Japanese Patent Laid-Open No. 10-252675 (summary, FIG. 1) 特開2000−352390号公報(要約、図1)JP 2000-352390 A (summary, FIG. 1)
従来の一般的なベーン型圧縮機(例えば、上記特許文献1)は、ベーンの方向がロータシャフトのロータ部内に形成されたベーン溝により規制されているため、ベーンはロータ部に対して常に同じ傾きとなるように保持される。このため、ロータシャフトの回転に伴い、ベーンとシリンダ内周面の成す角度が変化する。したがって、シリンダ内周面の全周に亘ってベーン先端が当接するためには、ベーン先端の円弧の半径をシリンダ内周面の半径に比べて小さく構成する必要があった。   In a conventional general vane type compressor (for example, Patent Document 1 described above), since the vane direction is regulated by a vane groove formed in the rotor portion of the rotor shaft, the vane is always the same as the rotor portion. It is held so as to be inclined. For this reason, with the rotation of the rotor shaft, the angle formed by the vane and the cylinder inner peripheral surface changes. Therefore, in order for the vane tip to contact the entire circumference of the cylinder inner peripheral surface, it is necessary to configure the radius of the arc of the vane tip to be smaller than the radius of the cylinder inner peripheral surface.
つまり、従来の一般的なベーン型圧縮機においてシリンダ内周面の全周に亘ってベーン先端を当接させる場合、半径の大きく異なるシリンダ内周面とベーン先端とが摺動することとなる。このため、二つの部品(シリンダ、ベーン)間の潤滑状態は、両者の間に油膜を形成しその油膜を介して摺動する流体潤滑の状態にはならず、境界潤滑状態となってしまう。一般に、潤滑状態による摩擦係数は、流体潤滑では0.001〜0.005程度なのに対し、境界潤滑状態では非常に大きくなり、概ね0.05以上となる。   That is, when the vane tip is brought into contact with the entire circumference of the cylinder inner circumferential surface in a conventional general vane type compressor, the cylinder inner circumferential surface and the vane tip having different radii slide. For this reason, the lubrication state between the two parts (cylinder, vane) is not a fluid lubrication state in which an oil film is formed between the two parts and slides through the oil film, but a boundary lubrication state occurs. In general, the friction coefficient according to the lubrication state is about 0.001 to 0.005 in the fluid lubrication, but becomes very large in the boundary lubrication state, and is generally about 0.05 or more.
したがって、従来の一般的なベーン型圧縮機の構成では、ベーンの先端とシリンダの内周面が境界潤滑状態で摺動することにより摺動抵抗が大きくなり、機械損失の増大による圧縮機効率の大幅な低下が発生してしまうという課題があった。また、従来の一般的なベーン型圧縮機の構成では、ベーンの先端及びシリンダ内周面が摩耗しやすく、長期の寿命を確保することが困難であるという課題があった。   Therefore, in the conventional general vane type compressor configuration, sliding resistance is increased by sliding the tip of the vane and the inner peripheral surface of the cylinder in the boundary lubrication state, and the efficiency of the compressor is increased by increasing the mechanical loss. There was a problem that a significant decrease would occur. Further, in the configuration of the conventional general vane compressor, there is a problem that the tip of the vane and the inner peripheral surface of the cylinder are easily worn, and it is difficult to ensure a long life.
そこで、上記の課題を解決するために提案されたものの1つとして、特許文献2に記載の従来のベーン型圧縮機がある。特許文献2に記載の従来のベーン型圧縮機のような構成にすることにより、ベーンはシリンダ内周面の中心にて回転支持されることとなるため、ベーンの長手方向は常にシリンダ内周面の法線方向となる。つまり、ベーンの長手方向は常にシリンダ内周面の中心に向かうため、ベーン先端はシリンダの内周面に沿うように回転することとなる。このため、ベーン先端とシリンダの内周面間に微小な隙間を保ち、非接触にして運転することが可能となり、ベーン先端での摺動による損失が発生せず、またベーン先端及びシリンダの内周面が摩耗することの無い、ベーン型圧縮機を得ることができる。   Then, there exists a conventional vane type compressor of patent documents 2 as one of those proposed in order to solve the above-mentioned subject. By adopting a configuration like the conventional vane type compressor described in Patent Document 2, the vane is rotationally supported at the center of the cylinder inner peripheral surface, so that the longitudinal direction of the vane is always the cylinder inner peripheral surface. The normal direction of That is, since the longitudinal direction of the vane is always directed to the center of the cylinder inner peripheral surface, the vane tip rotates along the inner peripheral surface of the cylinder. For this reason, a minute gap is maintained between the vane tip and the inner peripheral surface of the cylinder, and it is possible to operate without contact, no loss occurs due to sliding at the vane tip, and the vane tip and the cylinder inner A vane type compressor can be obtained in which the peripheral surface is not worn.
しかしながら、特許文献2に記載の従来のベーン型圧縮機は、ロータシャフトの内部を中空に構成する必要があるため、ロータ部への回転力の付与やロータ部の回転支持が難しくなってしまう。より詳しくは、上記特許文献2に記載の従来のベーン型圧縮機は、ロータ部の両端面に端板(回転基盤2a、回転保持部材2b)を設けている。そして、片側の端板(回転基盤2a)は、回転軸からの動力を伝達する必要があるため円盤状であり、端板の中心に回転軸が接続される構成となっている。また、他側の端板(回転保持部材2b)は、ベーン固定軸(固定軸1b)やベーン軸支持材(軸支部材1a)の回転範囲と干渉しないように構成する必要があるため、中央部に穴の開いたリング状に構成する必要がある。このため、ロータ部と共に回転する端板を回転支持する部分は、回転軸(回転軸2c)に比べて大径に構成する必要があり、軸受摺動損失が大きくなるという課題があった。   However, since the conventional vane type compressor described in Patent Document 2 needs to configure the interior of the rotor shaft to be hollow, it is difficult to apply a rotational force to the rotor portion and to support the rotation of the rotor portion. More specifically, the conventional vane type compressor described in Patent Document 2 is provided with end plates (rotation base 2a, rotation holding member 2b) on both end faces of the rotor portion. The end plate (rotary base 2a) on one side has a disk shape because it needs to transmit power from the rotating shaft, and the rotating shaft is connected to the center of the end plate. Further, the other end plate (rotation holding member 2b) needs to be configured so as not to interfere with the rotation range of the vane fixed shaft (fixed shaft 1b) and the vane shaft support member (axial support member 1a). It is necessary to form a ring with a hole in the part. For this reason, the part which rotates and supports the end plate that rotates together with the rotor part needs to be configured to have a larger diameter than the rotating shaft (the rotating shaft 2c), and there is a problem that bearing sliding loss increases.
また、ロータ部とシリンダ内周面との間には圧縮したガス(ガス状冷媒)が漏れないように狭い隙間を形成するため、ロータ部の外径や回転中心には高い精度が必要とされる。しかしながら、上記特許文献2に記載の従来のベーン型圧縮機は、ロータ部と端板が別々の部品で構成されるため、ロータ部と端板との締結により発生する歪みやロータ部と端板の同軸ズレ等により、ロータ部の外径や回転中心の精度を悪化させてしまうという課題があった。   In addition, since a narrow gap is formed between the rotor portion and the cylinder inner peripheral surface so that compressed gas (gaseous refrigerant) does not leak, high accuracy is required for the outer diameter and rotation center of the rotor portion. The However, in the conventional vane type compressor described in Patent Document 2, since the rotor part and the end plate are composed of separate parts, the distortion generated by the fastening of the rotor part and the end plate or the rotor part and the end plate There is a problem that the outer diameter of the rotor part and the accuracy of the rotation center are deteriorated due to the coaxial misalignment.
また、特許文献2に記載の従来のベーン型圧縮機は、理論的にはベーン先端とシリンダ内周面との間に微小な隙間を保ち、非接触にして運転することが可能となっている。しかしながら、特許文献2では、ベーン先端部の半径とシリンダ内周面の半径との関係を規定していないため、ベーンやシリンダの加工公差等によっては、ベーン先端部の幅方向端部とシリンダ内周面とが接触してしまう場合があるという課題があった。   Further, the conventional vane type compressor described in Patent Document 2 can theoretically be operated in a non-contact manner while maintaining a minute gap between the vane tip and the cylinder inner peripheral surface. . However, in Patent Document 2, since the relationship between the radius of the vane tip and the radius of the cylinder inner peripheral surface is not defined, depending on the machining tolerance of the vane and the cylinder, the width direction end of the vane tip and the inside of the cylinder There existed a subject that a surrounding surface might contact.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、回転軸の軸受摺動損失を低減し、且つロータ部とシリンダ内周面間を狭い隙間で形成して漏れ損失を低減するために、ベーン先端部の円弧とシリンダ内周面の法線が常にほぼ一致するように圧縮動作を行なうために必要な機構(ベーンがシリンダの中心周りに回転運動する機構)を、ロータ部の外径や回転中心精度悪化をもたらすロータ部の端板を用いず、ロータ部と回転軸を一体に構成することで実現できるベーン型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-described problems, and reduces the bearing sliding loss of the rotating shaft and reduces leakage loss by forming a narrow gap between the rotor portion and the inner peripheral surface of the cylinder. In order to reduce this, a mechanism (mechanism in which the vane rotates around the center of the cylinder) necessary for the compression operation so that the arc at the tip of the vane and the normal line of the cylinder inner surface almost always coincide with each other is used. An object of the present invention is to provide a vane type compressor that can be realized by integrally forming a rotor part and a rotating shaft without using an end plate of the rotor part that causes deterioration of the outer diameter of the part and the rotational center accuracy.
本発明に係るベーン型圧縮機は、略円筒状で、軸方向の両端が開口しているシリンダと、前記シリンダの軸方向の両端を閉塞するシリンダヘッド及びフレームと、前記シリンダ内で回転運動する円柱形のロータ部及び前記ロータ部に回転力を伝達するシャフト部を有するロータシャフトと、前記ロータ部内に設置された複数のベーン部を有するベーン型圧縮機において、前記フレーム及び前記シリンダヘッドの前記シリンダ側の端面に、外周面が前記シリンダの内周面と同心となる凹部またはリング状の溝が形成され、前記外周面に沿って摺動自在に回転し、前記ベーン部を支持するベーンアライナ部を設け、前記ベーンアライナ部は、外周面が円弧形状の部分リング形状であり、前記ベーン部のそれぞれは、自らの前記ベーンアライナ部の周方向端部が前記ロータ部の1回転中に他の前記ベーンアライナ部の周方向端部と前記軸方向に重なり、前記軸方向に重なり合う前記ベーンアライナ部の周方向端部どうしが前記溝内で前記シリンダの中心軸の方向にずれて配置されることによって互いに干渉しないように設けられているものである。 A vane type compressor according to the present invention is substantially cylindrical and has a cylinder that is open at both ends in the axial direction, a cylinder head and a frame that closes both ends of the cylinder in the axial direction, and a rotational movement within the cylinder. In a vane type compressor having a cylindrical rotor portion and a rotor shaft having a shaft portion for transmitting rotational force to the rotor portion, and a plurality of vane portions installed in the rotor portion, the frame and the cylinder head A recess or ring-shaped groove whose outer peripheral surface is concentric with the inner peripheral surface of the cylinder is formed on the end surface on the cylinder side, and is slidably rotated along the outer peripheral surface to support the vane portion. The vane aligner portion has a partial ring shape with an outer peripheral surface having an arc shape, and each of the vane portions has its own vane aligner portion. Direction end in one revolution of the rotor portion overlap in the axial direction and the circumferential end portion of the other of said vane aligner portion, the circumferential end portion to each other of the axial direction overlapping the vane aligner unit in said groove The cylinders are provided so as not to interfere with each other by being displaced in the direction of the central axis of the cylinder.
本発明に係るベーン型圧縮機は、フレーム及びシリンダヘッドのシリンダ側の端面に、外周面がシリンダの内周面と同心となる凹部またはリング状の溝が形成されており、また、凹部またはリング状の溝の外周面に沿って摺動自在に回転し、ベーン部を支持するベーンアライナ部を備えている。このため、ベーン部の先端の円弧とシリンダ内周面の法線が常にほぼ一致するように圧縮動作を行なうために必要な機構(ベーン部がシリンダの中心周りに回転運動する機構)を、ロータ部とシャフト部(回転軸)を一体にした構成で実現できる。また、本発明に係るベーン型圧縮機においては、複数のベーン部のそれぞれは、自らのベーンアライナ部の周方向端部がロータ部の1回転中に他のベーンアライナ部の周方向端部と軸方向に重なり、軸方向に重なり合うベーンアライナ部の周方向端部どうしが溝内でシリンダの中心軸の方向にずれて配置されることによって干渉しないように設けられている。このため、ベーンアライナ部の円弧角度を大きくすることもできる。
したがって、回転軸を小径で支持できることで軸受摺動損失を低減し、且つロータ部の外径や回転中心の精度が向上することでロータ部とシリンダ内周面間を狭い隙間で形成して漏れ損失を低減することが可能となる。
In the vane type compressor according to the present invention, a recess or ring-shaped groove whose outer peripheral surface is concentric with the inner peripheral surface of the cylinder is formed on the cylinder side end surface of the frame and the cylinder head. A vane aligner portion that rotates slidably along the outer peripheral surface of the groove and supports the vane portion is provided. For this reason, a mechanism (mechanism in which the vane portion rotates around the center of the cylinder) necessary to perform the compression operation so that the arc of the tip of the vane portion and the normal line of the cylinder inner circumferential surface substantially coincide with each other is It can be realized with a configuration in which the portion and the shaft portion (rotating shaft) are integrated. Moreover, in the vane type compressor according to the present invention, each of the plurality of vane portions includes a circumferential end portion of its own vane aligner portion and a circumferential end portion of another vane aligner portion during one rotation of the rotor portion. The circumferential end portions of the vane aligner portions that overlap in the axial direction and overlap in the axial direction are provided so as not to interfere with each other by being shifted in the direction of the central axis of the cylinder in the groove . For this reason, the arc angle of the vane aligner portion can be increased.
Therefore, by supporting the rotating shaft with a small diameter, bearing sliding loss is reduced, and the accuracy of the outer diameter of the rotor part and the center of rotation is improved, so that a gap between the rotor part and the inner peripheral surface of the cylinder is formed with a narrow gap. Loss can be reduced.
本発明の実施の形態1に係るベーン型圧縮機を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the vane type compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るベーン型圧縮機の圧縮要素を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the compression element of the vane type compressor which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る圧縮要素の第1のベーン及び第2のベーンを示す図面である。It is drawing which shows the 1st vane and 2nd vane of the compression element which concern on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る圧縮要素のブッシュを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the bush of the compression element which concerns on Embodiment 1 of this invention. ベーン部先端及びシリンダ内周面近傍を示す要部拡大図(平面図)である。It is a principal part enlarged view (plan view) which shows the vane part front-end | tip and cylinder inner peripheral surface vicinity. 本発明の実施の形態1に係る圧縮要素の断面図であり、図1のI−I線に沿った断面図である。It is sectional drawing of the compression element which concerns on Embodiment 1 of this invention, and is sectional drawing along the II line | wire of FIG. 本発明の実施の形態1に係る圧縮要素の圧縮動作を示す説明図であり、図1のI−I線に沿った断面図である。It is explanatory drawing which shows the compression operation | movement of the compression element which concerns on Embodiment 1 of this invention, and is sectional drawing along the II line | wire of FIG. 本発明の実施の形態1に係るベーンアライナ部の回転動作を説明するための説明図であり、図1のII−II線に沿った断面図である。It is explanatory drawing for demonstrating rotation operation | movement of the vane aligner part which concerns on Embodiment 1 of this invention, and is sectional drawing along the II-II line | wire of FIG. 本発明の実施の形態1に係るベーンのベーン部近傍を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the vane part vicinity of the vane which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る圧縮要素の別の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating another example of the compression element which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る圧縮要素のさらに別の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating another example of the compression element which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図11に示す圧縮要素の圧縮動作を示す説明図(断面図)である。It is explanatory drawing (sectional drawing) which shows the compression operation | movement of the compression element shown in FIG. 本発明の実施の形態2に係るベーン型圧縮機の圧縮要素のベーンを示す図面である。It is drawing which shows the vane of the compression element of the vane type compressor which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る圧縮要素のベーンの別の一例を示す図面である。It is drawing which shows another example of the vane of the compression element which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る圧縮要素の別の一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows another example of the compression element which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係るベーン型圧縮機の圧縮要素のベーンを示す図面である。It is drawing which shows the vane of the compression element of the vane type compressor which concerns on Embodiment 3 of this invention.
以下、下記の各実施の形態において、本発明に係るベーン型圧縮機の一例について説明する。   Hereinafter, in each of the following embodiments, an example of a vane compressor according to the present invention will be described.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るベーン型圧縮機を示す縦断面図である。図2は、このベーン型圧縮機の圧縮要素を示す分解斜視図である。図3は、この圧縮要素の第1のベーン及び第2のベーンを示す図面であり、図3(a)が第1のベーン及び第2のベーンの平面図、図3(b)が第1のベーン及び第2のベーンの正面図を示している。図4は、この圧縮要素のブッシュを示す斜視図である。図5は、この圧縮要素のベーン部先端及びシリンダ内周面近傍を示す要部拡大図(平面図)である。なお、図1において、実線の矢印はガス(冷媒)の流れを示しており、破線の矢印は冷凍機油25の流れを示している。以下、これら図1〜図5を参照しながら、本実施の形態1に係るベーン型圧縮機200について説明する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a vane type compressor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a compression element of the vane type compressor. FIG. 3 is a view showing a first vane and a second vane of the compression element, FIG. 3A is a plan view of the first vane and the second vane, and FIG. 3B is a first view. The front view of a vane and a second vane is shown. FIG. 4 is a perspective view showing a bush of the compression element. FIG. 5 is an enlarged view (plan view) of a main part showing the vane end of the compression element and the vicinity of the cylinder inner peripheral surface. In FIG. 1, solid arrows indicate the flow of gas (refrigerant), and broken arrows indicate the flow of the refrigerator oil 25. Hereinafter, the vane type compressor 200 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
ベーン型圧縮機200は、密閉容器103内に、圧縮要素101と、この圧縮要素101を駆動する電動要素102とが収納されている。圧縮要素101は、密閉容器103の下部に配置されている。電動要素102は、密閉容器103の上部(より詳しくは、圧縮要素101の上方)に配置されている。また、密閉容器103内の底部には、冷凍機油25を貯溜する油溜め104が設けられている。また、密閉容器103の側面には吸入管26、上面には吐出管24が取り付けられている。   In the vane compressor 200, a compression element 101 and an electric element 102 that drives the compression element 101 are housed in an airtight container 103. The compression element 101 is disposed at the lower part of the sealed container 103. The electric element 102 is disposed on the upper portion of the sealed container 103 (more specifically, above the compression element 101). An oil sump 104 for storing the refrigerating machine oil 25 is provided at the bottom of the sealed container 103. A suction pipe 26 is attached to the side surface of the sealed container 103, and a discharge pipe 24 is attached to the upper surface.
圧縮要素101を駆動する電動要素102は、例えば、ブラシレスDCモータで構成される。電動要素102は、密閉容器103の内周に固定された固定子21と、固定子21の内側に配設され、永久磁石を使用した回転子22とを備える。密閉容器103に溶接等で固定されたガラス端子23を介して固定子21のコイルに電力が供給されると、固定子21に発生した磁界によって回転子22の永久磁石に駆動力が付与され、回転子22が回転する。   The electric element 102 that drives the compression element 101 is constituted by, for example, a brushless DC motor. The electric element 102 includes a stator 21 fixed to the inner periphery of the hermetic container 103, and a rotor 22 disposed inside the stator 21 and using a permanent magnet. When electric power is supplied to the coil of the stator 21 through the glass terminal 23 fixed to the sealed container 103 by welding or the like, a driving force is applied to the permanent magnet of the rotor 22 by the magnetic field generated in the stator 21, The rotor 22 rotates.
圧縮要素101は、吸入管26から低圧のガス冷媒を圧縮室に吸入して圧縮し、圧縮した冷媒を密閉容器103内に吐出するものである。密閉容器103内に吐出されたこの冷媒は、電動要素102を通過して密閉容器103の上部に固定(溶接)された吐出管24から外部(冷凍サイクルの高圧側)に吐出される。この圧縮要素101は、以下に示す要素を有する。なお、本実施の形態1に係るベーン型圧縮機200は、ベーン枚数が2枚(第1のベーン5、第2のベーン6)のものについて示している。   The compression element 101 sucks and compresses low-pressure gas refrigerant from the suction pipe 26 into the compression chamber, and discharges the compressed refrigerant into the sealed container 103. The refrigerant discharged into the sealed container 103 passes through the electric element 102 and is discharged to the outside (the high pressure side of the refrigeration cycle) from the discharge pipe 24 fixed (welded) to the upper part of the sealed container 103. The compression element 101 has the following elements. In addition, the vane type compressor 200 according to the first embodiment shows that the number of vanes is two (the first vane 5 and the second vane 6).
(1)シリンダ1:全体形状が略円筒状で、中心軸方向の両端部が開口している。また、略円筒状に形成されたシリンダ内周面1bの一部には、中心軸方向に貫通し、外側に抉られた(外周側に凸形状となった)切欠き部1cが設けられている。そして、切欠き部1cには、外周面からシリンダ内周面1bにかけて、吸入ポート1aが開口している。また、後述する最近接点32を挟んで吸入ポート1aと反対側となる位置には、吐出ポート1dが形成されている。この吐出ポート1dは、最近接点32の近傍に形成され、後述するフレーム2に面した側に形成されている(図2、図6参照)。また、外周部には軸方向(シリンダ内周面1bの中心軸に沿った方向)に貫通した油戻し穴1eが形成されている。 (1) Cylinder 1: The overall shape is substantially cylindrical, and both ends in the central axis direction are open. Further, a part of the cylinder inner peripheral surface 1b formed in a substantially cylindrical shape is provided with a notch portion 1c penetrating in the direction of the central axis and curled outward (projected on the outer peripheral side). Yes. And in the notch part 1c, the suction port 1a is opened from the outer peripheral surface to the cylinder inner peripheral surface 1b. In addition, a discharge port 1d is formed at a position opposite to the suction port 1a with a nearest contact point 32 described later interposed therebetween. The discharge port 1d is formed in the vicinity of the closest contact point 32 and is formed on the side facing the frame 2 described later (see FIGS. 2 and 6). Further, an oil return hole 1e penetrating in the axial direction (a direction along the central axis of the cylinder inner peripheral surface 1b) is formed in the outer peripheral portion.
(2)フレーム2:略円板状部材の上部に円筒状部材が設けられたものであり、縦断面が略T字形状となっている。略円板状部材は、シリンダ1の一方の開口部(図2では上側)を閉塞するものである。この略円板状部材のシリンダ1側端面(図2では下面)には、シリンダ1のシリンダ内周面1bと同心である有底円筒形状の凹部2aが形成されている。凹部2aには後述する第1のベーン5のベーンアライナ部5c及び第2のベーン6のベーンアライナ部6cが挿入され、凹部2aの外周面であるベーンアライナ軸受部2bで支承(回転及び摺動自在に支持)される。また、フレーム2は、略円板状部材のシリンダ1側端面から略円筒状部材を貫通するように、貫通孔が形成されている。この貫通孔には、主軸受部2cが設けられている。主軸受部2cは、後述するロータシャフト4の回転軸部4bを支承するものである。また、フレーム2には、吐出ポート1dと連通する吐出ポート2dが形成されている。また、略円板状部材のシリンダ1と反対側の面には、吐出ポート2dの開口部を覆う吐出弁27(図2のみに図示)、及び吐出弁27の開度を規制するための吐出弁押え28(図2のみに図示)が取り付けられている。なお、凹部2aは、シリンダ内周面1bと同心の溝部(リング状溝)として形成してもよい。 (2) Frame 2: A cylindrical member is provided on the upper part of a substantially disk-shaped member, and its longitudinal section is substantially T-shaped. The substantially disk-shaped member closes one opening (upper side in FIG. 2) of the cylinder 1. On the cylinder 1 side end surface (the lower surface in FIG. 2) of this substantially disk-shaped member, a bottomed cylindrical recess 2a that is concentric with the cylinder inner peripheral surface 1b of the cylinder 1 is formed. A vane aligner portion 5c of the first vane 5 and a vane aligner portion 6c of the second vane 6, which will be described later, are inserted into the recess 2a, and are supported (rotated and slid by the vane aligner bearing portion 2b which is the outer peripheral surface of the recess 2a. Supported freely). Further, the frame 2 has a through hole so as to penetrate the substantially cylindrical member from the end surface of the substantially disk-shaped member on the cylinder 1 side. The through-hole is provided with a main bearing portion 2c. The main bearing portion 2c supports a rotating shaft portion 4b of the rotor shaft 4 described later. The frame 2 has a discharge port 2d communicating with the discharge port 1d. Further, a discharge valve 27 (shown only in FIG. 2) covering the opening of the discharge port 2d and a discharge for regulating the opening degree of the discharge valve 27 are provided on the surface of the substantially disk-shaped member opposite to the cylinder 1. A valve presser 28 (shown only in FIG. 2) is attached. In addition, you may form the recessed part 2a as a groove part (ring-shaped groove | channel) concentric with the cylinder internal peripheral surface 1b.
(3)シリンダヘッド3:略円板状部材の下部に円筒状部材が設けられたものであり、縦断面が略T字形状となっている。略円板状部材は、シリンダ1の他方の開口部(図2では下側)を閉塞するものである。この略円板状部材のシリンダ1側端面(図2では上面)には、シリンダ1のシリンダ内周面1bと同心である有底円筒形状の凹部3aが形成されている。凹部3aには、後述する第1のベーン5のベーンアライナ部5d及び第2のベーン6のベーンアライナ部6dが挿入され、凹部3aの外周面であるベーンアライナ軸受部3bで支承される。また、シリンダヘッド3は、略円板状部材のシリンダ1側端面から略円筒状部材を貫通するように、貫通孔が形成されている。この貫通孔には、主軸受部3cが設けられている。主軸受部3cは、後述するロータシャフト4の回転軸部4cを支承するものである。なお、凹部3aは、シリンダ内周面1bと同心の溝部(リング状溝)として形成してもよい。 (3) Cylinder head 3: A cylindrical member is provided at the lower part of a substantially disk-shaped member, and the longitudinal section is substantially T-shaped. The substantially disk-shaped member closes the other opening (lower side in FIG. 2) of the cylinder 1. On the cylinder 1 side end surface (upper surface in FIG. 2) of this substantially disk-shaped member, a bottomed cylindrical concave portion 3a concentric with the cylinder inner peripheral surface 1b of the cylinder 1 is formed. A vane aligner portion 5d of the first vane 5 and a vane aligner portion 6d of the second vane 6, which will be described later, are inserted into the recess 3a and supported by the vane aligner bearing portion 3b which is the outer peripheral surface of the recess 3a. The cylinder head 3 is formed with a through hole so as to penetrate the substantially cylindrical member from the cylinder 1 side end surface of the substantially disk-shaped member. A main bearing 3c is provided in the through hole. The main bearing portion 3c supports a rotating shaft portion 4c of the rotor shaft 4 described later. In addition, you may form the recessed part 3a as a groove part (ring-shaped groove) concentric with the cylinder internal peripheral surface 1b.
(4)ロータシャフト4:シリンダ1内でシリンダ1の中心軸とは偏心した中心軸で回転運動を行う略円筒形状のロータ部4a、ロータ部4aと同心となるようにロータ部4aの上部に設けられた回転軸部4b、及び、ロータ部4aと同心となるようにロータ部4aの下部に設けられた回転軸部4cを備えている。これらロータ部4a、回転軸部4b及び回転軸部4cは、一体構造で形成されている。回転軸部4b及び回転軸部4cは、上述のように、主軸受部2c及び主軸受部3cに支承されるものである。また、ロータ部4aには、軸方向に貫通する複数の略円筒状(断面が略円形)の貫通孔(ブッシュ保持部4d,4e及びベーン逃がし部4f,4g)が形成されている。これら貫通孔のうち、ブッシュ保持部4dとベーン逃がし部4fとが側面部において連通しており、ブッシュ保持部4eとベーン逃がし部4gとが側面部において連通している。また、ブッシュ保持部4d及びブッシュ保持部4eは、その側面部がロータ部4aの外周部側に開口している。また、ベーン逃がし部4f及びベーン逃がし部4gの軸方向端部はフレーム2の凹部2a及びシリンダヘッド3の凹部3aと連通している。また、ブッシュ保持部4dとブッシュ保持部4e、ベーン逃がし部4fとベーン逃がし部4gとは、ロータ部4aの回転軸に対してほぼ対称の位置に配置されている(後述する図6も参照)。 (4) Rotor shaft 4: A substantially cylindrical rotor portion 4a that rotates in a center axis that is eccentric from the center axis of the cylinder 1 in the cylinder 1, and the upper portion of the rotor portion 4a so as to be concentric with the rotor portion 4a. The rotary shaft portion 4b provided and the rotary shaft portion 4c provided at the lower portion of the rotor portion 4a so as to be concentric with the rotor portion 4a are provided. The rotor portion 4a, the rotating shaft portion 4b, and the rotating shaft portion 4c are formed as an integral structure. As described above, the rotary shaft portion 4b and the rotary shaft portion 4c are supported by the main bearing portion 2c and the main bearing portion 3c. The rotor portion 4a is formed with a plurality of substantially cylindrical through holes (bush holding portions 4d and 4e and vane relief portions 4f and 4g) penetrating in the axial direction. Among these through holes, the bush holding portion 4d and the vane relief portion 4f communicate with each other at the side surface, and the bush holding portion 4e and the vane relief portion 4g communicate with each other at the side surface portion. Further, the bush holding portion 4d and the bush holding portion 4e are open on the outer peripheral portion side of the rotor portion 4a. Further, the axial ends of the vane escape portion 4 f and the vane escape portion 4 g communicate with the recess 2 a of the frame 2 and the recess 3 a of the cylinder head 3. Further, the bush holding portion 4d, the bush holding portion 4e, the vane relief portion 4f, and the vane relief portion 4g are disposed at substantially symmetrical positions with respect to the rotation axis of the rotor portion 4a (see also FIG. 6 described later). .
また、ロータシャフト4の下端部には、例えば特開2009−264175号公報に記載されているような油ポンプ31(図1にのみ図示)が設けられている。この油ポンプ31は、ロータシャフト4の遠心力を利用して油溜め104内の冷凍機油25を吸引するものである。この油ポンプ31はロータシャフト4の軸中央部に設けられ軸方向に延在する給油路4hと連通しており、給油路4hと凹部2a間には給油路4i、給油路4hと凹部3a間には給油路4jが設けられている。また、回転軸部4bの主軸受部2cの上方の位置に排油穴4k(図1にのみ図示)が設けられている。   Further, an oil pump 31 (shown only in FIG. 1) as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-264175 is provided at the lower end portion of the rotor shaft 4. The oil pump 31 sucks the refrigeration oil 25 in the oil sump 104 using the centrifugal force of the rotor shaft 4. This oil pump 31 is provided in the axial center portion of the rotor shaft 4 and communicates with an oil supply passage 4h extending in the axial direction, and between the oil supply passage 4h and the recess 2a, between the oil supply passage 4i and between the oil supply passage 4h and the recess 3a. Is provided with an oil supply passage 4j. An oil drain hole 4k (shown only in FIG. 1) is provided at a position above the main bearing portion 2c of the rotating shaft portion 4b.
(5)第1のベーン5:ベーン部5a、ベーンアライナ部5c及びベーンアライナ部5dが一体形成されて構成されている。ベーン部5aは、側面視略四角形の板状部材であり、シリンダ内周面1bの中心軸方向においてシリンダ1と略同寸法となっている。このベーン部5aは、シリンダ1のシリンダ内周面1b側に位置するベーン先端部5b(ロータ部4aから突出する側の先端部)が平面視において外側に凸となる円弧形状に形成されている。このベーン先端部5bの円弧形状の半径は、シリンダ1のシリンダ内周面1bの半径とほぼ同等の半径で構成されている(図5参照)。また、ベーン部5aのベーン先端部5bと反対側の端部(以下、内周側端部という)近傍には、上面(フレーム2との対向面)に、接続部5eを介してベーン部5aを支持する部分リング形状(リング形状の一部分の形状、円弧形状)のベーンアライナ部5cが設けられている。同様に、ベーン部5aの内周側端部近傍には、下面(シリンダヘッド3との対向面)に、接続部5fを介してベーン部5aを支持する部分リング形状のベーンアライナ部5dが設けられている。ここで、ベーン部5a、ベーンアライナ部5c及びベーンアライナ部5dは、ベーン部5aのベーン長手方向及びベーン先端部5bの円弧の法線方向がベーンアライナ部5c,5dを形成する円弧の中心を通るように形成されている。なお、ベーン部5a、ベーンアライナ部5c及びベーンアライナ部5dを別体で形成した後、ベーンアライナ部5c及びベーンアライナ部5dをベーン部5aに一体に取り付けてもよい。 (5) First vane 5: The vane portion 5a, the vane aligner portion 5c, and the vane aligner portion 5d are integrally formed. The vane portion 5a is a plate-like member having a substantially square shape when viewed from the side, and has substantially the same dimensions as the cylinder 1 in the central axis direction of the cylinder inner peripheral surface 1b. The vane portion 5a is formed in an arc shape in which a vane tip portion 5b (tip portion on the side protruding from the rotor portion 4a) located on the cylinder inner peripheral surface 1b side of the cylinder 1 is convex outward in plan view. . The radius of the arc shape of the vane tip 5b is configured to be substantially equal to the radius of the cylinder inner peripheral surface 1b of the cylinder 1 (see FIG. 5). Further, in the vicinity of the end of the vane portion 5a opposite to the vane tip portion 5b (hereinafter referred to as an inner peripheral end), the vane portion 5a is connected to the upper surface (the surface facing the frame 2) via the connection portion 5e. A vane aligner portion 5c having a partial ring shape (a part of the ring shape, an arc shape) is provided. Similarly, a partial ring-shaped vane aligner portion 5d that supports the vane portion 5a via the connecting portion 5f is provided on the lower surface (the surface facing the cylinder head 3) in the vicinity of the inner peripheral end of the vane portion 5a. It has been. Here, the vane portion 5a, the vane aligner portion 5c, and the vane aligner portion 5d are formed so that the vane longitudinal direction of the vane portion 5a and the normal direction of the arc of the vane tip portion 5b are the centers of arcs that form the vane aligner portions 5c and 5d. It is formed to pass. In addition, after forming the vane part 5a, the vane aligner part 5c, and the vane aligner part 5d separately, the vane aligner part 5c and the vane aligner part 5d may be integrally attached to the vane part 5a.
また、第1のベーン5のベーンアライナ部5cは、その周方向端部5gが後述する第2のベーン6のベーンアライナ部6cの周方向端部6gと1回転中で互いに接触しないように、フレーム2の凹部2a内に設けられている(図1、図3参照)。詳しくは、ベーン部5aとベーンアライナ部5cとを接続する接続部5eの長さが、後述のベーン部6aとベーンアライナ部6cとを接続する接続部6eの長さと異なっている(接続部6eよりも長くなっている)。そして、第1のベーン5のベーンアライナ部5cと第2のベーン6のベーンアライナ部6cとは(より詳しくは、ベーンアライナ部5cの周方向端部5g近傍とベーンアライナ部6cの周方向端部6g近傍とが)、シリンダ内周面1bの中心軸方向に隙間を介して重なるように、フレーム2の凹部2a内に設けられている。同様に、第1のベーン5のベーンアライナ部5dは、その周方向端部5hが後述する第2のベーン6のベーンアライナ部6dの周方向端部6hと1回転中で互いに接触しないように、シリンダヘッド3の凹部3a内に設けられている(図1、図3参照)。詳しくは、ベーン部5aとベーンアライナ部5dとを接続する接続部5fの長さが、後述のベーン部6aとベーンアライナ部6dとを接続する接続部6fの長さと異なっている(接続部6fよりも長くなっている)。そして、第1のベーン5のベーンアライナ部5dと第2のベーン6のベーンアライナ部6dとは(より詳しくは、ベーンアライナ部5dの周方向端部5h近傍とベーンアライナ部6dの周方向端部6h近傍とが)、シリンダ内周面1bの中心軸方向に隙間を介して重なるように、シリンダヘッド3の凹部3a内に設けられている。   Further, the vane aligner portion 5c of the first vane 5 does not come into contact with each other in one rotation with the circumferential end portion 6g of the vane aligner portion 6c of the second vane 6 described later. It is provided in the recess 2a of the frame 2 (see FIGS. 1 and 3). Specifically, the length of the connecting portion 5e that connects the vane portion 5a and the vane aligner portion 5c is different from the length of the connecting portion 6e that connects the vane portion 6a and the vane aligner portion 6c described later (the connecting portion 6e). Longer than). The vane aligner portion 5c of the first vane 5 and the vane aligner portion 6c of the second vane 6 are more specifically (in the vicinity of the circumferential end portion 5g of the vane aligner portion 5c and the circumferential end of the vane aligner portion 6c. And the vicinity of the portion 6g) is provided in the recess 2a of the frame 2 so as to overlap with a gap in the central axis direction of the cylinder inner peripheral surface 1b. Similarly, the vane aligner portion 5d of the first vane 5 is arranged such that its circumferential end portion 5h does not contact each other in one rotation with the circumferential end portion 6h of the vane aligner portion 6d of the second vane 6 described later. The cylinder head 3 is provided in the recess 3a (see FIGS. 1 and 3). Specifically, the length of the connecting portion 5f that connects the vane portion 5a and the vane aligner portion 5d is different from the length of the connecting portion 6f that connects the vane portion 6a and the vane aligner portion 6d described later (the connecting portion 6f). Longer than). The vane aligner portion 5d of the first vane 5 and the vane aligner portion 6d of the second vane 6 (more specifically, the vicinity of the circumferential end portion 5h of the vane aligner portion 5d and the circumferential end of the vane aligner portion 6d) And the vicinity of the portion 6h) are provided in the recess 3a of the cylinder head 3 so as to overlap with each other via a gap in the central axis direction of the cylinder inner peripheral surface 1b.
(6)第2のベーン6:ベーン部6a、ベーンアライナ部6c及びベーンアライナ部6dが一体形成されて構成されている。ベーン部6aは、側面視略四角形の板状部材であり、シリンダ内周面1bの中心軸方向においてシリンダ1と略同寸法となっている。このベーン部6aは、シリンダ1のシリンダ内周面1b側に位置するベーン先端部6b(ロータ部4aから突出する側の先端部)が平面視において外側に凸となる円弧形状に形成されている。このベーン先端部6bの円弧形状の半径は、シリンダ1のシリンダ内周面1bの半径とほぼ同等の半径で構成されている(図5参照)。また、ベーン部6aのベーン先端部6bと反対側の端部(以下、内周側端部という)近傍には、上面(フレーム2との対向面)に、接続部6eを介してベーン部6aを支持する部分リング形状のベーンアライナ部6cが設けられている。同様に、ベーン部6aの内周側端部近傍には、下面(シリンダヘッド3との対向面)に、接続部6fを介してベーン部6aを支持する部分リング形状のベーンアライナ部6dが設けられている。ここで、ベーン部6a、ベーンアライナ部6c及びベーンアライナ部6dは、ベーン部6aのベーン長手方向及びベーン先端部6bの円弧の法線方向がベーンアライナ部6c,6dを形成する円弧の中心を通るように形成されている。なお、ベーン部6a、ベーンアライナ部6c及びベーンアライナ部6dを別体で形成した後、ベーンアライナ部6c及びベーンアライナ部6dをベーン部6aに一体に取り付けてもよい。 (6) Second vane 6: The vane portion 6a, the vane aligner portion 6c, and the vane aligner portion 6d are integrally formed. The vane portion 6a is a plate-like member having a substantially square shape when viewed from the side, and has substantially the same dimensions as the cylinder 1 in the central axis direction of the cylinder inner peripheral surface 1b. The vane portion 6a is formed in an arc shape in which a vane tip portion 6b (tip portion protruding from the rotor portion 4a) located on the cylinder inner peripheral surface 1b side of the cylinder 1 is convex outward in plan view. . The radius of the arc shape of the vane tip 6b is configured to be substantially equal to the radius of the cylinder inner peripheral surface 1b of the cylinder 1 (see FIG. 5). Further, in the vicinity of the end of the vane portion 6a opposite to the vane tip portion 6b (hereinafter referred to as an inner peripheral end), the vane portion 6a is connected to the upper surface (the surface facing the frame 2) via the connection portion 6e. Is provided with a partial ring-shaped vane aligner portion 6c. Similarly, a partial ring-shaped vane aligner portion 6d that supports the vane portion 6a via a connecting portion 6f is provided on the lower surface (the surface facing the cylinder head 3) in the vicinity of the inner peripheral side end portion of the vane portion 6a. It has been. Here, the vane portion 6a, the vane aligner portion 6c, and the vane aligner portion 6d are configured such that the vane longitudinal direction of the vane portion 6a and the normal direction of the arc of the vane tip portion 6b are the centers of arcs that form the vane aligner portions 6c and 6d. It is formed to pass. In addition, after forming the vane part 6a, the vane aligner part 6c, and the vane aligner part 6d separately, you may attach the vane aligner part 6c and the vane aligner part 6d integrally to the vane part 6a.
また、上述のように、第2のベーン6のベーンアライナ部6cは、その周方向端部6gが第1のベーン5のベーンアライナ部5cの周方向端部5gと1回転中で互いに接触しないように、フレーム2の凹部2a内に設けられている(図1、図3参照)。詳しくは、ベーン部6aとベーンアライナ部6cとを接続する接続部6eの長さが、ベーン部5aとベーンアライナ部5cとを接続する接続部5eの長さよりも短くなっている。そして、第1のベーン5のベーンアライナ部5cと第2のベーン6のベーンアライナ部6cとは(より詳しくは、ベーンアライナ部5cの周方向端部5g近傍とベーンアライナ部6cの周方向端部6g近傍とが)、シリンダ内周面1bの中心軸方向に隙間を介して重なるように、フレーム2の凹部2a内に設けられている。同様に、第2のベーン6のベーンアライナ部6dは、その周方向端部6hが第1のベーン5のベーンアライナ部5dの周方向端部5hと1回転中で互いに接触しないように、シリンダヘッド3の凹部3a内に設けられている(図1、図3参照)。詳しくは、ベーン部6aとベーンアライナ部6dとを接続する接続部6fの長さが、ベーン部5aとベーンアライナ部5dとを接続する接続部5fの長よりも短くなっている。そして、第1のベーン5のベーンアライナ部5dと第2のベーン6のベーンアライナ部6dとは(より詳しくは、ベーンアライナ部5dの周方向端部5h近傍とベーンアライナ部6dの周方向端部6h近傍とが)、シリンダ内周面1bの中心軸方向に隙間を介して重なるように、シリンダヘッド3の凹部3a内に設けられている。   Further, as described above, the vane aligner portion 6c of the second vane 6 does not contact the circumferential end portion 6g of the vane aligner portion 5c of the first vane 5 during one rotation. Thus, it is provided in the recess 2a of the frame 2 (see FIGS. 1 and 3). Specifically, the length of the connecting portion 6e that connects the vane portion 6a and the vane aligner portion 6c is shorter than the length of the connecting portion 5e that connects the vane portion 5a and the vane aligner portion 5c. The vane aligner portion 5c of the first vane 5 and the vane aligner portion 6c of the second vane 6 are more specifically (in the vicinity of the circumferential end portion 5g of the vane aligner portion 5c and the circumferential end of the vane aligner portion 6c. And the vicinity of the portion 6g) is provided in the recess 2a of the frame 2 so as to overlap with a gap in the central axis direction of the cylinder inner peripheral surface 1b. Similarly, the vane aligner portion 6d of the second vane 6 has a cylinder end 6h so that the circumferential end portion 6h does not come into contact with the circumferential end portion 5h of the vane aligner portion 5d of the first vane 5 in one rotation. It is provided in the recess 3a of the head 3 (see FIGS. 1 and 3). Specifically, the length of the connecting portion 6f that connects the vane portion 6a and the vane aligner portion 6d is shorter than the length of the connecting portion 5f that connects the vane portion 5a and the vane aligner portion 5d. The vane aligner portion 5d of the first vane 5 and the vane aligner portion 6d of the second vane 6 (more specifically, the vicinity of the circumferential end portion 5h of the vane aligner portion 5d and the circumferential end of the vane aligner portion 6d) And the vicinity of the portion 6h) are provided in the recess 3a of the cylinder head 3 so as to overlap with each other via a gap in the central axis direction of the cylinder inner peripheral surface 1b.
(7)ブッシュ7,8:略半円柱状の部材を一対として構成される。ブッシュ7は、第1のベーン5のベーン部5aを挟持した状態で、ロータ部4aのブッシュ保持部4dに回転自在に挿入される。また、ブッシュ8は、第2のベーン6のベーン部6aを挟持した状態で、ロータ部4aのブッシュ保持部4eに回転自在に挿入される。つまり、第1のベーン5のベーン部5aがブッシュ7の間を摺動することにより、第1のベーン5はロータ部4aに対して回転可能かつ移動(スライド)可能に支持される。また、ブッシュ7がロータ部4aのブッシュ保持部4d内で回転することにより、第1のベーン5は揺動することができる。同様に、第2のベーン6のベーン部6aがブッシュ8の間を摺動することにより、第2のベーン6はロータ部4aに対して回転可能かつ移動(スライド)可能に支持される。また、ブッシュ8がロータ部4aのブッシュ保持部4e内で回転することにより、第2のベーン6は揺動することができる。 (7) Bushes 7 and 8: A substantially semi-cylindrical member is configured as a pair. The bush 7 is rotatably inserted into the bush holding portion 4d of the rotor portion 4a while sandwiching the vane portion 5a of the first vane 5. The bush 8 is rotatably inserted into the bush holding portion 4e of the rotor portion 4a in a state where the vane portion 6a of the second vane 6 is sandwiched. That is, when the vane portion 5a of the first vane 5 slides between the bushes 7, the first vane 5 is supported so as to be rotatable and movable (slidable) with respect to the rotor portion 4a. Moreover, the 1st vane 5 can be rock | fluctuated when the bush 7 rotates within the bush holding | maintenance part 4d of the rotor part 4a. Similarly, when the vane portion 6a of the second vane 6 slides between the bushes 8, the second vane 6 is supported so as to be rotatable and movable (slidable) with respect to the rotor portion 4a. Moreover, the 2nd vane 6 can rock | fluctuate because the bush 8 rotates within the bush holding | maintenance part 4e of the rotor part 4a.
また、本実施の形態1に係るブッシュ7は、ブッシュ円弧部7b(ブッシュ7の円弧状の外周部)のシリンダ内周面1b側の端部が平坦に切り欠かれ、ブッシュ切欠き面7cが形成されている。またブッシュ円弧部7bのシリンダ内周面1bと反対側の端部も平坦に切り欠かれ、ブッシュ切欠き面7dが形成されている。ブッシュ切欠き面7cを形成することにより、ロータ部4aの外径を小さくしても、ブッシュ7がブッシュ保持部4d内を回転した際にブッシュ7がロータ部4aの外周から突出することを防止できる(つまり、ブッシュ7がシリンダ内周面1bに接触することを防止できる)。同様に、本実施の形態1に係るブッシュ8は、ブッシュ円弧部8b(ブッシュ8の円弧状の外周部)のシリンダ内周面1b側の端部が平坦に切り欠かれ、ブッシュ切欠き面8cが形成されている。またブッシュ円弧部8bのシリンダ内周面1bと反対側の端部も平坦に切り欠かれ、ブッシュ切欠き面8dが形成されている。ブッシュ切欠き面8cを形成することにより、ロータ部4aの外径を小さくしても、ブッシュ8がブッシュ保持部4d内を回転した際にブッシュ8がロータ部4aの外周から突出することを防止できる(つまり、ブッシュ8がシリンダ内周面1bに接触することを防止できる)。   Further, the bush 7 according to the first embodiment has the bush arcuate portion 7b (the arcuate outer peripheral portion of the bush 7), the end portion on the cylinder inner peripheral surface 1b side being cut out flat, and the bush cutout surface 7c being Is formed. Further, the end of the bushing arc portion 7b opposite to the cylinder inner peripheral surface 1b is also cut out flat to form a bushing cutout surface 7d. By forming the bush notch surface 7c, even when the outer diameter of the rotor portion 4a is reduced, the bush 7 is prevented from protruding from the outer periphery of the rotor portion 4a when the bush 7 rotates in the bush holding portion 4d. (In other words, the bush 7 can be prevented from contacting the cylinder inner peripheral surface 1b). Similarly, in the bush 8 according to the first embodiment, the end of the bush circular arc portion 8b (the arc-shaped outer peripheral portion of the bush 8) on the cylinder inner peripheral surface 1b side is cut out flat, and the bush cut-out surface 8c. Is formed. Further, the end of the bushing arc portion 8b opposite to the cylinder inner peripheral surface 1b is also cut out flat to form a bushing cutout surface 8d. By forming the bush notch surface 8c, even when the outer diameter of the rotor portion 4a is reduced, the bush 8 is prevented from protruding from the outer periphery of the rotor portion 4a when the bush 8 rotates in the bush holding portion 4d. (In other words, the bush 8 can be prevented from coming into contact with the cylinder inner peripheral surface 1b).
ここで、ベーンアライナ部5c,5d,6c,6d、凹部2a,3aのベーンアライナ軸受部2b,3b、ブッシュ保持部4d,4e、及びブッシュ7,8が、本発明におけるベーン角度調整手段に相当する。   Here, the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, 6d, the vane aligner bearing portions 2b, 3b of the recesses 2a, 3a, the bush holding portions 4d, 4e, and the bushes 7, 8 correspond to the vane angle adjusting means in the present invention. To do.
(動作説明)
続いて、本実施の形態1に係るベーン型圧縮機200の動作について説明する。
図6は、本発明の実施の形態1に係る圧縮要素の断面図である。この図は、図1のI−I線に沿った断面図であり、図7で後述するようにロータ部4a(ロータシャフト4)の回転角度が90°の状態を示している。
(Description of operation)
Next, the operation of the vane compressor 200 according to the first embodiment will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the compression element according to Embodiment 1 of the present invention. This figure is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 1, and shows a state in which the rotation angle of the rotor portion 4a (rotor shaft 4) is 90 °, as will be described later with reference to FIG.
図6に示すように、ロータシャフト4のロータ部4aとシリンダ1のシリンダ内周面1bは一箇所(図6に示す最近接点32)において最近接している。
ここで、ベーンアライナ軸受部2b,3bの半径をr(後述する図8参照)、シリンダ内周面1bの半径をr(図6参照)としたとき、第1のベーン5のベーンアライナ部5c,5dの外周面側とベーン先端部5b間の距離X(図3参照)は、下式(1)のように設定している。
(数1)
=r−r−δ…(1)
As shown in FIG. 6, the rotor portion 4 a of the rotor shaft 4 and the cylinder inner peripheral surface 1 b of the cylinder 1 are in closest contact at one place (the closest point 32 shown in FIG. 6).
Here, when the radius of the vane aligner bearing portions 2b and 3b is r a (see FIG. 8 described later) and the radius of the cylinder inner peripheral surface 1b is r c (see FIG. 6), the vane aligner of the first vane 5 is used. The distance X v (see FIG. 3) between the outer peripheral surface side of the portions 5c and 5d and the vane tip 5b is set as in the following expression (1).
(Equation 1)
X v = r c −r a −δ (1)
δはベーン先端部5bとシリンダ内周面1b間の最小隙間であり(図5参照)、式(1)のようにXを設定することで、第1のベーン5はシリンダ内周面1bに接触することなく、回転することとなる。ここで、δが極力小さくなるようにXを設定し、ベーン先端部5bからの冷媒の漏れを極力少なくしている。なお、式(1)の関係は、第2のベーン6においても同様で、第2のベーン6のベーン先端部6bとシリンダ内周面1b間は狭い隙間を保ちつつ、第2のベーン6は回転することとなる。δ is the minimum gap between the vane tip 5b and the cylinder inner peripheral surface 1b (see FIG. 5), and by setting Xv as shown in the equation (1), the first vane 5 has the cylinder inner peripheral surface 1b. It will rotate without touching. Here, [delta] is set to X v to as small as possible to minimize a leakage of the refrigerant from the vane tip 5b. The relationship of the formula (1) is the same for the second vane 6, and the second vane 6 is maintained while maintaining a narrow gap between the vane tip 6b of the second vane 6 and the cylinder inner peripheral surface 1b. It will rotate.
なお、ベーン先端部5bとシリンダ内周面1b間の最小隙間δは、ベーン先端部5b,6bの幅方向の略中心部とシリンダ内周面1b間の隙間を想定している。このため、シリンダ内周面1bやベーン先端部5b,6bの加工公差等によっては、ベーン先端部5b,6bの半径r(図5参照)がシリンダ内周面1bの半径rよりも大きくなる場合もある。このような場合、ベーン先端部5b,6bの幅方向端部がシリンダ内周面1bに接触してしまうことが懸念される。このため、ベーン先端部5b,6bの半径r(図5参照)とシリンダ内周面1bの半径rとの関係が下式(2)を満たすように、シリンダ1、第1のベーン5及び第2のベーン6を設計している。
(数2)
≦r…(2)
The minimum gap δ between the vane tip 5b and the cylinder inner peripheral surface 1b is assumed to be a gap between the substantially central portion of the vane tip 5b, 6b in the width direction and the cylinder inner peripheral surface 1b. Therefore, the cylinder inner peripheral surface 1b and vane tip 5b, the machining tolerances of 6b is larger than the radius r c of the vane tip 5b, 6b of the radius r v (see FIG. 5) is the cylinder inner peripheral surface 1b Sometimes it becomes. In such a case, there is a concern that the end portions in the width direction of the vane tip portions 5b and 6b come into contact with the cylinder inner peripheral surface 1b. Therefore, vane tip 5b, as 6b of radius r v relationship (see FIG. 5) and the radius r c of the cylinder inner peripheral surface 1b satisfies the following formula (2), the cylinder 1, the first vane 5 And the second vane 6 is designed.
(Equation 2)
r v ≦ r c (2)
さらに、rをrよりも小さくし過ぎると、ベーン先端部5b,6bの幅方向端部とシリンダ内周面1b間の隙間δ(図5参照)が大きくなるため、漏れ損失が増加する問題がある。そのため、δとδとが式(3)を満たすように、シリンダ1、第1のベーン5及び第2のベーン6を設計するのが望ましい(図5参照)。
(数3)
δ≦2δ…(3)
Furthermore, too small than a r v r c, (see FIG. 5) a gap [delta] m between the vane tip 5b, the widthwise end portion of 6b and the cylinder inner peripheral surface 1b since increases, increased leakage losses There is a problem to do. Therefore, it is desirable to design the cylinder 1, the first vane 5, and the second vane 6 so that δ m and δ satisfy the expression (3) (see FIG. 5).
(Equation 3)
δ m ≦ 2δ (3)
式(3)を満たすためには、ベーン先端部5b,6bの幅をt(図5参照)、α=r/r、β=t/2r、δ=δ/rとしたとき、下式(4)の寸法関係を満たすように、シリンダ1、第1のベーン5及び第2のベーン6を設計すればよい。
(数4)
(−1+(1−β)+α(1−(1−(β/α)0.5 ))≧δ…(4)
In order to satisfy the expression (3), the widths of the vane tip portions 5b and 6b are set to t v (see FIG. 5), α = r v / r c , β = t v / 2r c , δ * = δ / r c Then, the cylinder 1, the first vane 5, and the second vane 6 may be designed so as to satisfy the dimensional relationship of the following expression (4).
(Equation 4)
(-1+ (1-β 2 ) + α (1- (1- (β / α) 2 ) 0.5 )) ≧ δ * (4)
なお、式(2)、式(3)の寸法関係は、本実施の形態1に係るベーン型圧縮機に係らず、ベーン先端とシリンダ内周面に一定の隙間を保ちながら動作する全てのベーン型圧縮機(例えば、特許文献2参照)にも適用可能である。   It should be noted that the dimensional relations of the expressions (2) and (3) are not related to the vane type compressor according to the first embodiment, and all the vanes that operate while maintaining a certain clearance between the vane tip and the cylinder inner peripheral surface. The present invention is also applicable to a type compressor (for example, see Patent Document 2).
以上のように、第1のベーン5とシリンダ内周面1b、第2のベーン6とシリンダ内周面1bとがそれぞれ狭い隙間を保つことにより、シリンダ1内には3つの空間(吸入室9、中間室10、圧縮室11)が形成される。吸入室9には、切欠き部1cを介して、冷凍サイクルの低圧側に連通する吸入ポート1aが開口している。圧縮室11は、シリンダ1に設けた吐出ポート1dを介して、フレーム2に形成された吐出ポート2dと連通している。吐出ポート2dは、吐出時以外は吐出弁27で閉塞されている。なお、切欠き部1cは、図6(回転角度90°)において、最近接点32の近傍から、第1のベーン5のベーン先端部5bとシリンダ内周面1bが相対する点Aの範囲まで設けられている。   As described above, the first vane 5 and the cylinder inner peripheral surface 1b, and the second vane 6 and the cylinder inner peripheral surface 1b each maintain a narrow gap, so that there are three spaces (suction chamber 9) in the cylinder 1. Intermediate chamber 10 and compression chamber 11) are formed. A suction port 1a communicating with the low pressure side of the refrigeration cycle is opened in the suction chamber 9 through a notch 1c. The compression chamber 11 communicates with a discharge port 2 d formed in the frame 2 via a discharge port 1 d provided in the cylinder 1. The discharge port 2d is closed by the discharge valve 27 except during discharge. In FIG. 6 (rotation angle 90 °), the notch 1c is provided from the vicinity of the closest point 32 to the range of point A where the vane tip 5b of the first vane 5 and the cylinder inner peripheral surface 1b face each other. It has been.
したがって、中間室10は、回転角度90°までは吸入ポート1aと連通するが、その後、吸入ポート1a及び吐出ポート1dのいずれとも連通しない回転角度範囲が有り、その後、吐出ポート1dと連通する。なお、図4及び図6に示す7a,8aはブッシュ7,8のブッシュ中心で、それぞれブッシュ7,8の回転中心である。   Therefore, the intermediate chamber 10 communicates with the suction port 1a up to a rotation angle of 90 °, but thereafter has a rotation angle range that does not communicate with either the suction port 1a or the discharge port 1d, and then communicates with the discharge port 1d. In addition, 7a and 8a shown in FIG.4 and FIG.6 are the bush centers of the bushes 7 and 8, and are the rotation centers of the bushes 7 and 8, respectively.
まず、本実施の形態1に係るベーン型圧縮機200の回転動作について説明する。
ロータシャフト4の回転軸部4bが駆動部である電動要素102からの回転動力を受けると、ロータ部4aは、シリンダ1内で回転する。ロータ部4aの回転に伴い、ロータ部4aの外周付近に配置されたブッシュ保持部4d,4eは、ロータシャフト4を回転軸(中心軸)とした円周上を移動する。そして、ブッシュ保持部4d内に保持されている一対のブッシュ7及びその一対のブッシュ7の間に摺動可能に保持されている第1のベーン5のベーン部5aもロータ部4aとともに回転する。同様に、ブッシュ保持部4e内に保持されている一対のブッシュ8、及びその一対のブッシュ8の間に摺動可能に保持されている第2のベーン6のベーン部6aもロータ部4aとともに回転する。
First, the rotational operation of the vane type compressor 200 according to the first embodiment will be described.
When the rotating shaft portion 4b of the rotor shaft 4 receives the rotational power from the electric element 102 as the driving portion, the rotor portion 4a rotates in the cylinder 1. Along with the rotation of the rotor part 4a, the bush holding parts 4d and 4e arranged near the outer periphery of the rotor part 4a move on the circumference with the rotor shaft 4 as the rotation axis (center axis). The pair of bushes 7 held in the bush holding portion 4d and the vane portion 5a of the first vane 5 slidably held between the pair of bushes 7 also rotate together with the rotor portion 4a. Similarly, the pair of bushes 8 held in the bush holding portion 4e and the vane portion 6a of the second vane 6 slidably held between the pair of bushes 8 also rotate together with the rotor portion 4a. To do.
第1のベーン5及び第2のベーン6は、回転による遠心力を受け、ベーンアライナ部5c,6c及びベーンアライナ部5d,6dがベーンアライナ軸受部2b,3bにそれぞれ押し付けられて摺動しながら、ベーンアライナ軸受部2b,3bの中心軸まわりに回転する。ここで、上述のように、ベーンアライナ軸受部2b,3bとシリンダ内周面1bとは同心である。このため、第1のベーン5及び第2のベーン6はシリンダ内周面1bの中心まわりに回転することになる。そうすると、第1のベーン5のベーン部5aの長手方向がシリンダ中心に向かうように、ブッシュ7,8がブッシュ保持部4d,4e内で、ブッシュ中心7a,8aまわりに回転することになる。   The first vane 5 and the second vane 6 receive a centrifugal force due to rotation, and the vane aligner portions 5c and 6c and the vane aligner portions 5d and 6d are pressed against the vane aligner bearing portions 2b and 3b, respectively, while sliding. The vane aligner bearing portions 2b and 3b rotate around the central axis. Here, as described above, the vane aligner bearing portions 2b and 3b and the cylinder inner peripheral surface 1b are concentric. For this reason, the first vane 5 and the second vane 6 rotate around the center of the cylinder inner peripheral surface 1b. Then, the bushes 7 and 8 rotate around the bush centers 7a and 8a in the bush holding portions 4d and 4e so that the longitudinal direction of the vane portion 5a of the first vane 5 is directed to the cylinder center.
以上の動作において、回転に伴って、ブッシュ7と第1のベーン5のベーン部5aの側面、及び、ブッシュ8と第2のベーン6のベーン部6aの側面は互いに摺動を行う。また、ロータシャフト4のブッシュ保持部4dとブッシュ7、ブッシュ保持部4eとブッシュ8も互いに摺動することになる。   In the operation described above, the side surfaces of the bush 7 and the vane portion 5a of the first vane 5 and the side surfaces of the bush 8 and the vane portion 6a of the second vane 6 slide with each other. Further, the bush holding portion 4d and the bush 7 and the bush holding portion 4e and the bush 8 of the rotor shaft 4 slide on each other.
図7は、本発明の実施の形態1に係る圧縮要素の圧縮動作を示す説明図である。この図7は、図1のI−I線に沿った断面図である。以下、この図7を参照しながら、ロータ部4a(ロータシャフト4)の回転に伴い吸入室9、中間室10及び圧縮室11の容積が変化する様子を説明する。なお、図7では簡単のため、吸入ポート1a、切欠き部1c及び吐出ポート1dを省略し、吸入ポート1a、吐出ポート1dをそれぞれ矢印で「吸入」、「吐出」として示している。先ず、ロータシャフト4の回転に伴い、吸入管26から低圧の冷媒が吸入ポート1aに流入する。ここで、各空間(吸入室9、中間室10、圧縮室11)の容積変化を説明するにあたり、ロータ部4a(ロータシャフト4)の回転角度を次のように定義する。まず、第1のベーン5とシリンダ1のシリンダ内周面1bとの摺動箇所(接触箇所)が最近接点32と一致する状態を、「角度0°」と定義する。図7では、「角度0°」、「角度45°」、「角度90°」、「角度135°」の状態において、第1のベーン5及び第2のベーン6の位置と、そのときの吸入室9、中間室10及び圧縮室11の状態を示している。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing a compression operation of the compression element according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. Hereinafter, the manner in which the volumes of the suction chamber 9, the intermediate chamber 10, and the compression chamber 11 change with the rotation of the rotor portion 4a (rotor shaft 4) will be described with reference to FIG. In FIG. 7, for the sake of simplicity, the suction port 1a, the cutout portion 1c, and the discharge port 1d are omitted, and the suction port 1a and the discharge port 1d are indicated as “suction” and “discharge” by arrows, respectively. First, with the rotation of the rotor shaft 4, low-pressure refrigerant flows from the suction pipe 26 into the suction port 1a. Here, in describing the volume change of each space (suction chamber 9, intermediate chamber 10, compression chamber 11), the rotation angle of the rotor portion 4a (rotor shaft 4) is defined as follows. First, a state where the sliding portion (contact portion) between the first vane 5 and the cylinder inner peripheral surface 1b of the cylinder 1 coincides with the closest point 32 is defined as “angle 0 °”. In FIG. 7, the positions of the first vane 5 and the second vane 6 in the state of “angle 0 °”, “angle 45 °”, “angle 90 °”, and “angle 135 °”, and the suction at that time The state of the chamber 9, the intermediate chamber 10, and the compression chamber 11 is shown.
なお、図7の「角度0°」の図に示す矢印は、ロータシャフト4の回転方向(図7では時計方向)である。但し、他の図では、ロータシャフト4の回転方向を示す矢印は省略している。また、図7において「角度180°」以降の状態を示していないのは、「角度180°」になると、「角度0°」において第1のベーン5と第2のベーン6が入れ替わった状態と同じになり、以降は「角度0°」から「角度135°」までと同じ圧縮動作となるためである。   The arrow shown in the “angle 0 °” diagram of FIG. 7 is the rotational direction of the rotor shaft 4 (clockwise in FIG. 7). However, in other drawings, an arrow indicating the rotation direction of the rotor shaft 4 is omitted. Further, in FIG. 7, the state after “angle 180 °” is not shown because when “angle 180 °” is reached, the first vane 5 and the second vane 6 are switched at “angle 0 °”. This is because the same compression operation is performed from “angle 0 °” to “angle 135 °” thereafter.
図7における「角度0°」では、最近接点32と第2のベーン6で仕切られた右側の空間は中間室10で、切欠き部1cを介して吸入ポート1aと連通しており、ガス(冷媒)を吸入する。最近接点32と第2のベーン6で仕切られた左側の空間は、吐出ポート1dに連通した圧縮室11となる。   At the “angle of 0 °” in FIG. 7, the space on the right side partitioned by the nearest contact point 32 and the second vane 6 is the intermediate chamber 10 and communicates with the suction port 1a via the notch 1c. Inhale refrigerant. The space on the left side partitioned by the closest contact 32 and the second vane 6 becomes the compression chamber 11 communicating with the discharge port 1d.
図7における「角度45°」では、第1のベーン5と最近接点32で仕切られた空間は、切欠き部1cを介して吸入ポート1aと連通している吸入室9となる。また、第1のベーン5と第2のベーン6で仕切られた空間は中間室10となる。この状態では、中間室10は、切欠き部1cを介して吸入ポート1aと連通している。中間室10の容積は「角度0°」のときより大きくなるので、ガスの吸入を続ける。また、第2のベーン6と最近接点32で仕切られた空間は圧縮室11で、圧縮室11の容積は「角度0°」のときより小さくなり、冷媒は圧縮され徐々にその圧力が高くなる。   At “angle 45 °” in FIG. 7, the space partitioned by the first vane 5 and the closest contact point 32 becomes the suction chamber 9 communicating with the suction port 1a through the notch 1c. The space partitioned by the first vane 5 and the second vane 6 is an intermediate chamber 10. In this state, the intermediate chamber 10 communicates with the suction port 1a through the notch 1c. Since the volume of the intermediate chamber 10 becomes larger than that at the “angle 0 °”, the gas suction is continued. The space partitioned by the second vane 6 and the nearest contact point 32 is the compression chamber 11, and the volume of the compression chamber 11 becomes smaller than that at the “angle 0 °”, and the refrigerant is compressed and its pressure gradually increases. .
図7における「角度90°」では、第1のベーン5のベーン先端部5bがシリンダ1のシリンダ内周面1b上の点Aと重なるので、中間室10は吸入ポート1aと連通しなくなる。これにより、中間室10でのガスの吸入は終了する。また、この状態で、中間室10の容積は略最大となる。圧縮室11の容積は「角度45°」のときより更に小さくなり、冷媒の圧力は上昇する。吸入室9の容積は「角度45°」のときより大きくなり、吸入を続ける。   At “angle 90 °” in FIG. 7, the vane tip 5b of the first vane 5 overlaps with the point A on the cylinder inner peripheral surface 1b of the cylinder 1, so that the intermediate chamber 10 does not communicate with the suction port 1a. Thereby, the suction of the gas in the intermediate chamber 10 is completed. In this state, the volume of the intermediate chamber 10 is substantially maximum. The volume of the compression chamber 11 becomes even smaller than when the angle is 45 °, and the refrigerant pressure rises. The volume of the suction chamber 9 becomes larger than that at the “angle 45 °”, and the suction is continued.
図7における「角度135°」では、中間室10の容積は「角度90°」ときより小さくなり、冷媒の圧力は上昇する。また、圧縮室11の容積も「角度90°」のときより小さくなり、冷媒の圧力は上昇する。吸入室9の容積は「角度90°」のときより大きくなり、吸入を続ける。   At “angle 135 °” in FIG. 7, the volume of the intermediate chamber 10 becomes smaller than that at “angle 90 °”, and the refrigerant pressure increases. Further, the volume of the compression chamber 11 becomes smaller than that at the “angle 90 °”, and the pressure of the refrigerant rises. The volume of the suction chamber 9 becomes larger than that at the “angle 90 °”, and the suction is continued.
その後、第2のベーン6が吐出ポート1dに近づくにつれて、圧縮室11の圧力が上昇していく。そして、冷凍サイクルの高圧(吐出弁27を開くのに必要な圧力も含む)を圧縮室11の圧力が上回ると、吐出弁27が開き、圧縮室11の冷媒は、吐出ポート1d及び吐出ポート2dを通って、密閉容器103内に吐出される(図1参照)。密閉容器103内に吐出された冷媒は、電動要素102を通過して密閉容器103の上部に固定(溶接)された吐出管24から外部(冷凍サイクルの高圧側)に吐出される。したがって、密閉容器103内の圧力は高圧である吐出圧力となる。   Thereafter, as the second vane 6 approaches the discharge port 1d, the pressure in the compression chamber 11 increases. When the pressure in the compression chamber 11 exceeds the high pressure of the refrigeration cycle (including the pressure necessary to open the discharge valve 27), the discharge valve 27 is opened, and the refrigerant in the compression chamber 11 flows into the discharge port 1d and the discharge port 2d. Then, it is discharged into the sealed container 103 (see FIG. 1). The refrigerant discharged into the sealed container 103 passes through the electric element 102 and is discharged to the outside (the high pressure side of the refrigeration cycle) from the discharge pipe 24 fixed (welded) to the upper part of the sealed container 103. Therefore, the pressure in the sealed container 103 is a high discharge pressure.
第2のベーン6が吐出ポート1dを通過すると、圧縮室11に高圧の冷媒が若干残る(ロスとなる)。そして、「角度180°」(図示せず)で、圧縮室11が消滅したとき、この高圧の冷媒は吸入室9にて低圧の冷媒に変化する。なお、「角度180°」では吸入室9が中間室10に移行し、中間室10が圧縮室11に移行して、以降圧縮動作を繰り返す。   When the second vane 6 passes through the discharge port 1d, a little high-pressure refrigerant remains in the compression chamber 11 (a loss occurs). When the compression chamber 11 disappears at an “angle of 180 °” (not shown), the high-pressure refrigerant changes to a low-pressure refrigerant in the suction chamber 9. At “angle 180 °”, the suction chamber 9 moves to the intermediate chamber 10, the intermediate chamber 10 moves to the compression chamber 11, and the compression operation is repeated thereafter.
このように、ロータ部4a(ロータシャフト4)の回転により、吸入室9は徐々に容積が大きくなり、ガスの吸入を続ける。以後中間室10に移行するが、途中まで容積が徐々に大きくなり、更にガスの吸入を続ける。途中で、中間室10の容積は最大となり、吸入ポート1aに連通しなくなるので、ここでガスの吸入を終了する。以後、中間室10の容積は徐々に小さくなり、ガスを圧縮する。その後、中間室10は圧縮室11に移行して、ガスの圧縮を続ける。所定の圧力まで圧縮されたガスは、吐出ポート1d及び吐出ポート2dを通って吐出弁27を押し上げて、密閉容器103内に吐出される。   In this way, the volume of the suction chamber 9 gradually increases due to the rotation of the rotor portion 4a (rotor shaft 4), and continues to suck gas. Thereafter, the flow proceeds to the intermediate chamber 10, but the volume gradually increases to the middle, and the gas suction is further continued. On the way, the volume of the intermediate chamber 10 is maximized and is not communicated with the suction port 1a. Thereafter, the volume of the intermediate chamber 10 gradually decreases and compresses the gas. Thereafter, the intermediate chamber 10 moves to the compression chamber 11 and continues to compress the gas. The gas compressed to a predetermined pressure pushes up the discharge valve 27 through the discharge port 1d and the discharge port 2d, and is discharged into the sealed container 103.
図8は、本発明の実施の形態1に係るベーンアライナ部の回転動作を説明するための説明図であり、図1のII−II線に沿った断面図である。なお、図8では、ベーンアライナ部5c,6cの回転動作を示している。また、図8の「角度0°」の図に示す矢印は、ベーンアライナ部5c,6cの回転方向(図8では時計方向)である。但し、他の図では、ベーンアライナ部5c,6cの回転方向を示す矢印は省略している。   FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the rotation operation of the vane aligner unit according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1. In addition, in FIG. 8, rotation operation | movement of the vane aligner parts 5c and 6c is shown. Further, the arrow shown in the “angle 0 °” diagram of FIG. 8 is the rotation direction of the vane aligner portions 5c and 6c (clockwise in FIG. 8). However, in other drawings, the arrows indicating the rotation direction of the vane aligner portions 5c and 6c are omitted.
ロータシャフト4の回転によって、第1のベーン5のベーン部5a及び第2のベーン6のベーン部6aがシリンダ1の中心軸周りに回転する(図7)。これにより、ベーンアライナ部5c,6cは、図8に示すように、ベーンアライナ軸受部2bに支持されて、凹部2a内をシリンダ内周面1bの中心軸周りに回転する。なお、この動作は凹部3a内をベーンアライナ軸受部2bに支持されて回転するベーンアライナ部5d,6dについても同様である。   The rotation of the rotor shaft 4 causes the vane portion 5a of the first vane 5 and the vane portion 6a of the second vane 6 to rotate around the central axis of the cylinder 1 (FIG. 7). Accordingly, as shown in FIG. 8, the vane aligner portions 5c and 6c are supported by the vane aligner bearing portion 2b and rotate around the central axis of the cylinder inner peripheral surface 1b in the recess 2a. This operation is the same for the vane aligner portions 5d and 6d that rotate while being supported by the vane aligner bearing portion 2b in the recess 3a.
続いて、上記の冷媒圧縮動作中における給油動作について説明する。
上記の冷媒圧縮動作においてロータシャフト4が回転することにより、図1に破線矢印で示すように、油ポンプ31によって油溜め104から冷凍機油25が吸い上げられ、給油路4hに送り出される。給油路4hに送り出された冷凍機油25は、給油路4iを通ってフレーム2の凹部2a、給油路4jを通ってシリンダヘッド3の凹部3aに送り出される。
Next, the refueling operation during the refrigerant compression operation will be described.
As the rotor shaft 4 rotates in the above refrigerant compression operation, the refrigeration oil 25 is sucked up from the oil sump 104 by the oil pump 31 and sent out to the oil supply path 4h, as indicated by broken line arrows in FIG. The refrigerating machine oil 25 sent out to the oil supply passage 4h passes through the oil supply passage 4i and is sent out to the recess 3a of the cylinder head 3 through the recess 2a of the frame 2 and the oil supply passage 4j.
凹部2a,3aに送り出された冷凍機油25は、ベーンアライナ軸受部2b,3bを潤滑するとともに、その一部は凹部2a,3aと連通したベーン逃がし部4f,4gに供給される。ここで、密閉容器103内の圧力は高圧である吐出圧力になっているため、凹部2a,3a及びベーン逃がし部4f,4g内の圧力も吐出圧力となる。また、凹部2a,3aに送り出された冷凍機油25の一部は、フレーム2の主軸受部2c及びシリンダヘッド3の主軸受部3cに供給される。   The refrigerating machine oil 25 fed to the recesses 2a and 3a lubricates the vane aligner bearing portions 2b and 3b, and a part thereof is supplied to the vane relief portions 4f and 4g communicating with the recesses 2a and 3a. Here, since the pressure in the sealed container 103 is a high discharge pressure, the pressures in the recesses 2a and 3a and the vane relief portions 4f and 4g are also discharge pressures. A part of the refrigerating machine oil 25 fed to the recesses 2 a and 3 a is supplied to the main bearing portion 2 c of the frame 2 and the main bearing portion 3 c of the cylinder head 3.
ベーン逃がし部4f,4gに送り出された冷凍機油25は、次のように流れることとなる。   The refrigerating machine oil 25 sent out to the vane relief parts 4f and 4g flows as follows.
図9は、本発明の実施の形態1に係るベーンのベーン部近傍を示す要部拡大図である。なお、図9は、図6における第1のベーン5のベーン部5a近傍を示す要部拡大図となっており、図中に実線で示す矢印は冷凍機油25の流れを示している。   FIG. 9 is a main part enlarged view showing the vicinity of the vane portion of the vane according to Embodiment 1 of the present invention. 9 is an enlarged view of a main part showing the vicinity of the vane portion 5a of the first vane 5 in FIG. 6, and the arrows shown by solid lines in the drawing indicate the flow of the refrigerating machine oil 25.
上述のようにベーン逃がし部4fの圧力は吐出圧力であり、吸入室9及び中間室10の圧力より高いため、冷凍機油25は、ベーン部5aの側面とブッシュ7間の摺動部を潤滑しながら、圧力差及び遠心力によって吸入室9及び中間室10に送り出される。また、冷凍機油25は、ブッシュ7とロータシャフト4のブッシュ保持部4d間の摺動部を潤滑しながら、圧力差及び遠心力によって吸入室9及び中間室10に送り出される。また、中間室10に送り出された冷凍機油25の一部は、ベーン先端部5bとシリンダ1のシリンダ内周面1b間の隙間をシールしながら吸入室9に流入する。   As described above, since the pressure of the vane escape portion 4f is the discharge pressure and is higher than the pressure of the suction chamber 9 and the intermediate chamber 10, the refrigerating machine oil 25 lubricates the sliding portion between the side surface of the vane portion 5a and the bush 7. However, it is sent out to the suction chamber 9 and the intermediate chamber 10 by the pressure difference and the centrifugal force. The refrigerating machine oil 25 is sent out to the suction chamber 9 and the intermediate chamber 10 by the pressure difference and the centrifugal force while lubricating the sliding portion between the bush 7 and the bush holding portion 4d of the rotor shaft 4. A part of the refrigerating machine oil 25 fed to the intermediate chamber 10 flows into the suction chamber 9 while sealing the gap between the vane tip 5b and the cylinder inner peripheral surface 1b of the cylinder 1.
なお、図9では、第1のベーン5で仕切られる空間が吸入室9と中間室10である場合について示したが、回転が進んで、第1のベーン5で仕切られる空間が中間室10と圧縮室11となる場合でも同様である。また、圧縮室11内の圧力がベーン逃がし部4fの圧力と同じ吐出圧力に達した場合でも、遠心力によって、冷凍機油25は圧縮室11に向かって送り出されることになる。なお、以上の動作は第1のベーン5に対して示したが、第2のベーン6においても同様の動作を行う。   Although FIG. 9 shows the case where the space partitioned by the first vane 5 is the suction chamber 9 and the intermediate chamber 10, the rotation proceeds and the space partitioned by the first vane 5 is The same applies to the compression chamber 11. Even when the pressure in the compression chamber 11 reaches the same discharge pressure as the pressure of the vane escape portion 4f, the refrigerating machine oil 25 is sent out toward the compression chamber 11 by centrifugal force. Although the above operation is shown for the first vane 5, the same operation is performed for the second vane 6.
上記の給油動作において、図1に示すように、主軸受部2cに供給された冷凍機油25は主軸受部2cの隙間を通ってフレーム2の上方の空間に吐き出された後、シリンダ1の外周部に設けた油戻し穴1eより、油溜め104に戻される。また、主軸受部3cに供給された冷凍機油25は主軸受部3cの隙間を通って油溜め104に戻される。また、ベーン逃がし部4f,4gを介して吸入室9、中間室10及び圧縮室11に送り出された冷凍機油25も、最終的に冷媒とともに吐出ポート2dからフレーム2の上方の空間に吐き出された後、シリンダ1の外周部に設けた油戻し穴1eより、油溜め104に戻される。また、油ポンプ31により給油路4hに送り出された冷凍機油25のうち、余剰な冷凍機油25はロータシャフト4の上方の排油穴4kから、フレーム2の上方の空間に吐き出された後、シリンダ1の外周部に設けた油戻し穴1eより、油溜め104に戻される。   In the above-described oil supply operation, as shown in FIG. 1, the refrigerating machine oil 25 supplied to the main bearing portion 2 c is discharged into the space above the frame 2 through the gap of the main bearing portion 2 c, and then the outer periphery of the cylinder 1. It is returned to the oil sump 104 through the oil return hole 1e provided in the section. Further, the refrigerating machine oil 25 supplied to the main bearing portion 3c is returned to the oil sump 104 through the gap of the main bearing portion 3c. Further, the refrigerating machine oil 25 sent to the suction chamber 9, the intermediate chamber 10 and the compression chamber 11 through the vane relief portions 4f and 4g was finally discharged together with the refrigerant from the discharge port 2d to the space above the frame 2. Thereafter, the oil is returned to the oil sump 104 through an oil return hole 1 e provided in the outer peripheral portion of the cylinder 1. Of the refrigerating machine oil 25 sent out to the oil supply passage 4 h by the oil pump 31, the surplus refrigerating machine oil 25 is discharged from the oil drain hole 4 k above the rotor shaft 4 into the space above the frame 2, and then cylinder 1 is returned to the oil sump 104 through an oil return hole 1e provided in the outer periphery of the oil reservoir 1.
以上、本実施の形態1に係るベーン型圧縮機200においては、ベーン部5a,6aをロータ部4aに回転可能且つ移動可能に支持し、ベーンアライナ部5c,6cをフレーム2の凹部2a内で回転自在に支持し、ベーンアライナ部5d,6dをシリンダヘッド3の凹部3a内で回転自在に支持している。このため、ベーン先端部5b及びベーン先端部6bの円弧とシリンダ内周面1bの法線が常にほぼ一致するように圧縮動作を行なうために必要な機構(第1のベーン5及び第2のベーン6がシリンダ1の中心周りに回転運動する機構)を、ロータ部4aと回転軸部4b,4cを一体にしたロータシャフト4で実現できる。   As described above, in the vane type compressor 200 according to the first embodiment, the vane portions 5a and 6a are rotatably supported by the rotor portion 4a, and the vane aligner portions 5c and 6c are supported in the recess 2a of the frame 2. The vane aligner portions 5 d and 6 d are rotatably supported in the recess 3 a of the cylinder head 3. Therefore, a mechanism (first vane 5 and second vane required for performing the compression operation so that the arcs of the vane tip 5b and the vane tip 6b and the normal line of the cylinder inner peripheral surface 1b substantially coincide with each other at all times. 6 can be realized by the rotor shaft 4 in which the rotor portion 4a and the rotating shaft portions 4b and 4c are integrated.
また、本実施の形態1に係るベーン型圧縮機200においては、第1のベーン5のベーンアライナ部5cと第2のベーン6のベーンアライナ部6cとが凹部2a内において高さ方向に隙間を介して重なるような位置関係に配置され、第1のベーン5のベーンアライナ部5dと第2のベーン6のベーンアライナ部6dとが凹部3a内において高さ方向に隙間を介して重なるような位置関係に配置されている。つまり、1回転中において、第1のベーン5のベーンアライナ部5cの周方向端部5gと第2のベーン6のベーンアライナ部6cの周方向端部6gとが、干渉(接触)しないように設けられている。同様に、1回転中において、第1のベーン5のベーンアライナ部5dの周方向端部5hと第2のベーン6のベーンアライナ部6dの周方向端部6hとが、干渉(接触)しないように設けられている。このため、ベーンアライナ部5c,5d,6c,6dの円弧角度を大きくとることができ、ベーンアライナ部の部分軸受としての信頼性を向上する効果が得られる。   Further, in the vane compressor 200 according to the first embodiment, the vane aligner portion 5c of the first vane 5 and the vane aligner portion 6c of the second vane 6 have a gap in the height direction in the recess 2a. The vane aligner portion 5d of the first vane 5 and the vane aligner portion 6d of the second vane 6 overlap with each other via a gap in the height direction in the recess 3a. Arranged in a relationship. That is, during one rotation, the circumferential end 5g of the vane aligner portion 5c of the first vane 5 and the circumferential end 6g of the vane aligner portion 6c of the second vane 6 do not interfere (contact). Is provided. Similarly, during one rotation, the circumferential end 5h of the vane aligner portion 5d of the first vane 5 and the circumferential end 6h of the vane aligner portion 6d of the second vane 6 do not interfere (contact). Is provided. For this reason, the arc angle of the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, 6d can be increased, and the effect of improving the reliability of the vane aligner portion as a partial bearing can be obtained.
このため、本実施の形態1に係るベーン型圧縮機200は、回転軸部4b,4cを小径の主軸受部2c,3cで支持できることで軸受摺動損失を低減し、且つ、ロータ部4aの外径や回転中心の精度を向上することができる。したがって、本実施の形態1に係るベーン型圧縮機200は、ロータ部4aとシリンダ内周面1b間を狭い隙間で形成して漏れ損失を低減することが可能となるので、高効率のベーン型圧縮機200を得ることができる。   For this reason, the vane compressor 200 according to the first embodiment can reduce the bearing sliding loss by being able to support the rotating shaft portions 4b and 4c with the small-diameter main bearing portions 2c and 3c, and the rotor portion 4a. The accuracy of the outer diameter and the rotation center can be improved. Therefore, the vane compressor 200 according to the first embodiment can reduce leakage loss by forming a narrow gap between the rotor portion 4a and the cylinder inner peripheral surface 1b. The compressor 200 can be obtained.
なお、上記ではベーン枚数が2枚の場合のベーン型圧縮機200について説明したが、ベーン枚数が3枚以上であっても本発明を実施することができる。
図10は、本発明の実施の形態1に係る圧縮要素の別の一例を説明するための説明図である。この図10は、図10(a)が第1のベーン5、第2のベーン6及び第3のベーン107の平面図、図10(b)が第1のベーン5、第2のベーン6及び第3のベーン107の正面図を示している。
Although the vane type compressor 200 in the case where the number of vanes is two has been described above, the present invention can be implemented even if the number of vanes is three or more.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining another example of the compression element according to Embodiment 1 of the present invention. 10A is a plan view of the first vane 5, the second vane 6 and the third vane 107, and FIG. 10B is a plan view of the first vane 5, the second vane 6 and A front view of the third vane 107 is shown.
第3のベーン107は、第1のベーン5及び第2のベーン6と同様の構成要素を備えている。つまり、第3のベーン107におけるベーン部107aの内周側端部近傍には、上面(フレーム2との対向面)に、接続部107eを介して部分リング形状のベーンアライナ部107cが設けられている。同様に、ベーン部107aの内周側端部近傍には、下面(シリンダヘッド3との対向面)に、接続部107fを介して部分リング形状のベーンアライナ部107dが設けられている。   The third vane 107 includes the same components as the first vane 5 and the second vane 6. In other words, in the vicinity of the inner peripheral side end of the vane portion 107a in the third vane 107, a partial ring-shaped vane aligner portion 107c is provided on the upper surface (the surface facing the frame 2) via the connection portion 107e. Yes. Similarly, a vane aligner portion 107d having a partial ring shape is provided on the lower surface (the surface facing the cylinder head 3) in the vicinity of the inner peripheral end of the vane portion 107a via a connecting portion 107f.
これら第1のベーン5、第2のベーン6及び第3のベーン107においては、第1のベーン5の接続部5e、第2のベーン6の接続部6e及び第3のベーン107の接続部107eの長さが、それぞれ異なっている。このため、第1のベーン5のベーンアライナ部5c、第2のベーン6のベーンアライナ部6c及び第3のベーン107のベーンアライナ部107cを、フレーム2の凹部2a内に隙間を介して重なるように配置できる。つまり、1回転中において、第1のベーン5のベーンアライナ部5cの周方向端部5g、第2のベーン6のベーンアライナ部6cの周方向端部6g及び第3のベーン107のベーンアライナ部107cの周方向端部107gが互いに干渉(接触)しないようにすることができる。また、これら第1のベーン5、第2のベーン6及び第3のベーン107においては、第1のベーン5の接続部5f、第2のベーン6の接続部6f及び第3のベーン107の接続部107fの長さが、それぞれ異なっている。このため、第1のベーン5のベーンアライナ部5d、第2のベーン6のベーンアライナ部6d及び第3のベーン107のベーンアライナ部107dを、シリンダヘッド3の凹部3a内に隙間を介して重なるように配置できる。つまり、1回転中において、第1のベーン5のベーンアライナ部5dの周方向端部5h、第2のベーン6のベーンアライナ部6dの周方向端部6h及び第3のベーン107のベーンアライナ部107dの周方向端部107hが互いに干渉(接触)しないようにすることができる。   In the first vane 5, the second vane 6, and the third vane 107, the connection portion 5 e of the first vane 5, the connection portion 6 e of the second vane 6, and the connection portion 107 e of the third vane 107. Are different in length. For this reason, the vane aligner portion 5c of the first vane 5, the vane aligner portion 6c of the second vane 6, and the vane aligner portion 107c of the third vane 107 are overlapped with the recess 2a of the frame 2 via a gap. Can be placed. That is, during one rotation, the circumferential end portion 5g of the vane aligner portion 5c of the first vane 5, the circumferential end portion 6g of the vane aligner portion 6c of the second vane 6, and the vane aligner portion of the third vane 107. The circumferential ends 107g of the 107c can be prevented from interfering (contacting) with each other. In the first vane 5, the second vane 6, and the third vane 107, the connection portion 5 f of the first vane 5, the connection portion 6 f of the second vane 6, and the connection of the third vane 107. The lengths of the portions 107f are different from each other. For this reason, the vane aligner portion 5d of the first vane 5, the vane aligner portion 6d of the second vane 6, and the vane aligner portion 107d of the third vane 107 overlap with the recess 3a of the cylinder head 3 via a gap. Can be arranged as follows. That is, during one rotation, the circumferential end portion 5h of the vane aligner portion 5d of the first vane 5, the circumferential end portion 6h of the vane aligner portion 6d of the second vane 6, and the vane aligner portion of the third vane 107. The circumferential end 107h of 107d can be prevented from interfering (contacting) with each other.
このようにベーン枚数を3枚以上とした場合においても、各ベーンのベーンアライナ部が隙間を介して重なるように凹部2a,3a内に配置できるので、各ベーンアライナ部の円弧角度を大きくとることができ、ベーンアライナ部の部分軸受としての信頼性を向上することができる。   Thus, even when the number of vanes is three or more, the vane aligner portions of the vanes can be arranged in the recesses 2a and 3a so as to overlap with each other through a gap, so that the arc angle of each vane aligner portion is increased. Thus, the reliability of the vane aligner as a partial bearing can be improved.
また、上記では、第1のベーン5及び第2のベーン6は、ベーン部5a,6aのベーン長手方向とベーン先端部5b,6bの円弧の法線方向とが略同一方向となっていた。これに限らず、第1のベーン5及び第2のベーン6を例えば以下のように構成してもよい。   In the above, in the first vane 5 and the second vane 6, the vane longitudinal direction of the vane portions 5a and 6a and the normal direction of the arc of the vane tip portions 5b and 6b are substantially the same direction. For example, the first vane 5 and the second vane 6 may be configured as follows.
図11は、本発明の実施の形態1に係る圧縮要素のさらに別の一例を説明するための説明図である。この図11は、図1のII−II線に沿った断面図である。
図11において、Bは、ベーン部5a,6aのベーン長手方向を示している。また、Cは、ベーン先端部5b,6bの円弧の法線方向を示している。つまり、ベーン部5a,6aは、ベーンアライナ部5c,5d,6c,6dに対して、Bの方向に傾けて設けられている。また、ベーン先端部5b,6bの円弧の法線Cは、ベーン長手方向Bに対して傾いており、ベーンアライナ部5c,5d,6c,6dを形成する円弧の中心を通るように形成されている。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining yet another example of the compression element according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
In FIG. 11, B has shown the vane longitudinal direction of the vane parts 5a and 6a. Moreover, C has shown the normal line direction of the circular arc of vane front-end | tip part 5b, 6b. That is, the vane portions 5a and 6a are provided to be inclined in the direction B with respect to the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, and 6d. The normal C of the arc of the vane tip portions 5b and 6b is inclined with respect to the vane longitudinal direction B, and is formed so as to pass through the center of the arc forming the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, and 6d. Yes.
図11に示す構成においても、図12に示すように、ベーン先端部5b,6bの円弧とシリンダ1のシリンダ内周面1bの法線は回転中常に一致する状態で圧縮動作を行なうことが可能である。また、ベーン先端部5b,6bの円弧の法線Cをベーン長手方向Bに対して傾けることにより、ベーン先端部5b,6bの円弧長さを長くすることが可能となり、シール長さが増加する。このため、ベーン先端部5b,6bでの漏れ損失をより低減することも可能となる。   Also in the configuration shown in FIG. 11, as shown in FIG. 12, the compression operation can be performed in a state where the arcs of the vane tip portions 5b and 6b and the normal line of the cylinder inner peripheral surface 1b of the cylinder 1 always coincide with each other during the rotation. It is. Further, by tilting the normal C of the arc of the vane tip portions 5b and 6b with respect to the vane longitudinal direction B, the arc length of the vane tip portions 5b and 6b can be increased, and the seal length is increased. . For this reason, it is also possible to further reduce the leakage loss at the vane tip portions 5b and 6b.
実施の形態2.
各ベーンにおいて、自らのベーンアライナ部の周方向端部が他のベーンのベーンアライナ部の周方向端部と干渉(接触)しないようにする場合、実施の形態1で示したベーンの形状に限らず、例えば下記のように各ベーンを構成してもよい。なお、本実施の形態2で特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
Embodiment 2. FIG.
In each vane, when the circumferential end portion of its own vane aligner portion does not interfere (contact) with the circumferential end portion of the vane aligner portion of another vane, it is limited to the shape of the vane shown in the first embodiment. Instead, for example, each vane may be configured as follows. Note that items not particularly described in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
図13は、本発明の実施の形態2に係るベーン型圧縮機の圧縮要素のベーンを示す図面である。この図13は、図13(a)が第1のベーン5の平面図及び正面図を示しており、図13(b)が第2のベーン6の平面図及び正面図を示している。   FIG. 13 is a drawing showing a vane of a compression element of a vane type compressor according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 13A shows a plan view and a front view of the first vane 5, and FIG. 13B shows a plan view and a front view of the second vane 6.
図13(a)に示すように、第1のベーン5のベーンアライナ部5c,5dは、高さ方向(シリンダ内周面1bの中心軸方向)に沿って円弧角度が異なるように、段付形状となっている。同様に、図13(b)に示すように、第2のベーン6のベーンアライナ部6c,6dも、高さ方向(シリンダ内周面1bの中心軸方向)に沿って円弧角度が異なるように、段付形状となっている。そして、フレーム2の凹部2a内に配置される第1のベーン5のベーンアライナ部5cと第2のベーン6のベーンアライナ部6cは、最も円弧角度が大きくなる箇所が高さ方向(シリンダ内周面1bの中心軸方向)において異なっている。また、シリンダヘッド3の凹部3a内に配置される第1のベーン5のベーンアライナ部5dと第2のベーン6のベーンアライナ部6dは、最も円弧角度が大きくなる箇所が高さ方向(シリンダ内周面1bの中心軸方向)において異なっている。   As shown in FIG. 13A, the vane aligner portions 5c and 5d of the first vane 5 are stepped so that the arc angles are different along the height direction (the central axis direction of the cylinder inner peripheral surface 1b). It has a shape. Similarly, as shown in FIG. 13B, the vane aligner portions 6c and 6d of the second vane 6 also have different arc angles along the height direction (the central axis direction of the cylinder inner peripheral surface 1b). It has a stepped shape. The vane aligner portion 5c of the first vane 5 and the vane aligner portion 6c of the second vane 6 arranged in the recess 2a of the frame 2 are located in the height direction (the cylinder inner circumference) In the direction of the central axis of the surface 1b). Further, in the vane aligner portion 5d of the first vane 5 and the vane aligner portion 6d of the second vane 6 arranged in the recess 3a of the cylinder head 3, the portion where the arc angle is the largest is in the height direction (in the cylinder In the direction of the central axis of the peripheral surface 1b).
このため、ベーンアライナ部5cの最も円弧角度が大きくなる箇所とベーンアライナ部6cの最も円弧角度が大きくなる箇所とが隙間を介して重なるようにフレーム2の凹部2a内に配置することにより、1回転中において、第1のベーン5のベーンアライナ部5cの周方向端部5gと第2のベーン6のベーンアライナ部6cの周方向端部6gとが干渉することを防止できる。また、ベーンアライナ部5dの最も円弧角度が大きくなる箇所とベーンアライナ部6dの最も円弧角度が大きくなる箇所とが隙間を介して重なるようにシリンダヘッド3の凹部3a内に配置することにより、1回転中において、第1のベーン5のベーンアライナ部5dの周方向端部5hと第2のベーン6のベーンアライナ部6dの周方向端部6hとが干渉することを防止できる。なお、ベーンアライナ部5cの最も円弧角度が大きくなる箇所以外の箇所とベーンアライナ部6cの最も円弧角度が大きくなる箇所以外の箇所とは、中心軸方向に重ならない配置となっている。同様にして、ベーンアライナ部5dの最も円弧角度が大きくなる箇所以外の箇所とベーンアライナ部6dの最も円弧角度が大きくなる箇所以外の箇所とは、中心軸方向に重ならない配置となっている。   For this reason, it arrange | positions in the recessed part 2a of the flame | frame 2 so that the location where the circular arc angle of the vane aligner part 5c becomes the largest and the location where the circular arc angle of the vane aligner part 6c becomes the largest may overlap. During rotation, the circumferential end 5g of the vane aligner portion 5c of the first vane 5 and the circumferential end 6g of the vane aligner portion 6c of the second vane 6 can be prevented from interfering with each other. Further, by disposing the vane aligner portion 5d in the recess 3a of the cylinder head 3 so that the portion where the arc angle is the largest and the portion where the arc angle is the largest of the vane aligner portion 6d overlap each other through a gap, 1 During rotation, the circumferential end 5h of the vane aligner portion 5d of the first vane 5 and the circumferential end 6h of the vane aligner portion 6d of the second vane 6 can be prevented from interfering with each other. In addition, the locations other than the location where the arc angle of the vane aligner portion 5c is the largest and the locations other than the location where the arc angle of the vane aligner portion 6c is the largest are arranged so as not to overlap in the central axis direction. Similarly, the portion other than the portion where the arc angle of the vane aligner portion 5d becomes the largest and the portion other than the portion where the arc angle of the vane aligner portion 6d becomes the largest are arranged so as not to overlap in the central axis direction.
さらに、本実施の形態2においては、図13(a)に示すように、第1のベーン5は、ベーンアライナ部5cとベーンアライナ部5dとがベーン部5aに対して対称形状となっている。また、図13(b)に示すように、第2のベーン6は、ベーンアライナ部6cとベーンアライナ部6dとがベーン部6aに対して対称形状となっている。   Furthermore, in the second embodiment, as shown in FIG. 13A, the first vane 5 has a vane aligner portion 5c and a vane aligner portion 5d that are symmetrical with respect to the vane portion 5a. . As shown in FIG. 13B, the second vane 6 has a vane aligner portion 6c and a vane aligner portion 6d that are symmetrical with respect to the vane portion 6a.
以上、本実施の形態2のように構成されたベーン型圧縮機200においても、ベーンアライナ部5c,5d,6c,6dの円弧角度を大きくとることができ、ベーンアライナ部の部分軸受としての信頼性を向上する効果が得られる。   As described above, also in the vane compressor 200 configured as in the second embodiment, the arc angle of the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, and 6d can be increased, and the vane aligner portion is reliable as a partial bearing. The effect which improves property is acquired.
また、本実施の形態2では、ベーンアライナ部5c,5d,6c,6dを段付き形状としているため、実施の形態1に比べて、ベーンアライナ部5c,5d,6c,6dの軸受面積(ベーンアライナ軸受部2b,3bとの接触面積)を大きくとれる。このため、ベーンアライナ部5c,5d,6c,6dに作用する面圧を低減でき、部分軸受としての信頼性をより向上することができる。さらに、ベーンアライナ部5c,5d,6c,6dの高さ方向の幅を広範囲で大きくとれるため、剛性が改善され、強度的な信頼性を向上することもできる。   In the second embodiment, since the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, and 6d are stepped, the bearing areas (vanes) of the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, and 6d are compared to the first embodiment. The contact area with the aligner bearing portions 2b and 3b) can be increased. For this reason, the surface pressure which acts on the vane aligner parts 5c, 5d, 6c, and 6d can be reduced, and the reliability as a partial bearing can be further improved. Furthermore, since the width in the height direction of the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, and 6d can be increased over a wide range, the rigidity is improved and the strength reliability can be improved.
さらに、本実施の形態2では、ベーンアライナ部5c及びベーンアライナ部5dをベーン部5aに対して対称形状とし、ベーンアライナ部6c及びベーンアライナ部6dをベーン部6aに対して対称形状としている。このため、ベーンアライナ部5cにかかる荷重とベーンアライナ部5dにかかる荷重を互いにキャンセルでき、ベーン部5aを中心とした縦方向の回転モーメントが生じるのを抑制できるので、ベーン部5aの上下端面がフレーム2やシリンダヘッド3の端面に角で接触するのを防ぐ効果が得られる。同様に、ベーンアライナ部6cにかかる荷重とベーンアライナ部6dにかかる荷重を互いにキャンセルでき、ベーン部6aを中心とした縦方向の回転モーメントが生じるのを抑制できるので、ベーン部6aの上下端面がフレーム2やシリンダヘッド3の端面に角で接触するのを防ぐ効果が得られる。   Further, in the second embodiment, the vane aligner portion 5c and the vane aligner portion 5d are symmetrical with respect to the vane portion 5a, and the vane aligner portion 6c and the vane aligner portion 6d are symmetrical with respect to the vane portion 6a. For this reason, the load applied to the vane aligner portion 5c and the load applied to the vane aligner portion 5d can be canceled with each other, and the occurrence of a rotational moment in the vertical direction around the vane portion 5a can be suppressed. The effect of preventing the frame 2 and the end face of the cylinder head 3 from coming into contact with the corner is obtained. Similarly, the load applied to the vane aligner portion 6c and the load applied to the vane aligner portion 6d can be canceled each other, and the occurrence of a rotational moment in the vertical direction around the vane portion 6a can be suppressed. The effect of preventing the frame 2 and the end face of the cylinder head 3 from coming into contact with the corner is obtained.
なお、本実施の形態2では、ベーンアライナ部5c,5d,6c,6dを段付形状とすることにより、高さ方向(シリンダ内周面1bの中心軸方向)に沿ってベーンアライナ部5c,5d,6c,6dの円弧角度が異なるようにした。これに限らず、例えば図14のようにベーンアライナ部5c,5d,6c,6dを形成し、高さ方向(シリンダ内周面1bの中心軸方向)に沿ってベーンアライナ部5c,5d,6c,6dの円弧角度が異なるようにしてもよい。   In the second embodiment, the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, and 6d are stepped, so that the vane aligner portions 5c, 5c, and 5c are formed along the height direction (the central axis direction of the cylinder inner peripheral surface 1b). The arc angles of 5d, 6c, and 6d were made different. For example, the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, and 6d are formed as shown in FIG. 14, and the vane aligner portions 5c, 5d, and 6c are formed along the height direction (the central axis direction of the cylinder inner peripheral surface 1b). , 6d may have different arc angles.
図14は、本発明の実施の形態2に係る圧縮要素のベーンの別の一例を示す図面である。この図14は、図14(a)が第1のベーン5の平面図及び正面図を示しており、図14(b)が第2のベーン6の平面図及び正面図を示している。
図14に示すように、ベーンアライナ部5c,5d,6c,6dは、高さ方向(シリンダ内周面1bの中心軸方向)に沿って円弧角度が異なるように、その周方向端部が直線的又は曲線的に傾斜した形状となっている。このようにベーンアライナ部5c,5d,6c,6dを形成しても、上記(図13)と同様の効果を得ることができる。
FIG. 14 is a drawing showing another example of a vane of a compression element according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 14A shows a plan view and a front view of the first vane 5, and FIG. 14B shows a plan view and a front view of the second vane 6.
As shown in FIG. 14, the vane aligner portions 5 c, 5 d, 6 c, and 6 d have straight end portions in the circumferential direction so that the arc angles are different along the height direction (the central axis direction of the cylinder inner peripheral surface 1 b). The shape is inclined in a curved or curved manner. Thus, even if the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, and 6d are formed, the same effect as described above (FIG. 13) can be obtained.
また、本実施の形態2においても、実施の形態1の図11及び図12で説明したように、ベーン部5a,6aのベーン長手方向をベーン先端部5b,6bの円弧の法線に対して傾けた構成としてもよい。   Also in the second embodiment, as described in FIGS. 11 and 12 of the first embodiment, the vane longitudinal direction of the vane portions 5a and 6a is set to the normal line of the arc of the vane tip portions 5b and 6b. A tilted configuration may be used.
また、本実施の形態2ではベーン枚数が2枚の場合のベーン型圧縮機200について説明したが、実施の形態1と同様に、図15のようにベーン枚数が3枚以上であっても、同様の構成であり、同様の効果が得られる。   Further, in the second embodiment, the vane type compressor 200 in the case where the number of vanes is two has been described. However, as in the first embodiment, even if the number of vanes is three or more as shown in FIG. It is the same structure and the same effect is acquired.
実施の形態3.
図16は、本実施の形態3に係るベーン型圧縮機の圧縮要素のベーンを示す図である。この図16は、図16(a)が第1のベーン5、第2のベーン6、第3のベーン107、第4のベーン108の平面図を示しており、図14(b)が第1のベーン5、第2のベーン6、第3のベーン107、第4のベーン108の斜視図を示している。なお、本実施の形態3で特に記述しない項目については実施の形態1又は実施の形態2と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 16 is a diagram illustrating a vane of a compression element of the vane type compressor according to the third embodiment. FIG. 16A is a plan view of the first vane 5, the second vane 6, the third vane 107, and the fourth vane 108, and FIG. The perspective view of the vane 5, the 2nd vane 6, the 3rd vane 107, and the 4th vane 108 is shown. Note that items not specifically described in the third embodiment are the same as those in the first or second embodiment, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
図16に示すように、4枚のベーンのうち、中心軸に対して対称に配置されたベーン同士(つまり、第1のベーン5と第3のベーン107の組み合わせ、あるいは、第2のベーン6と第4のベーン108の組み合わせ)の互いのベーンアライナ部を同じ高さに配置し、ベーンアライナ部6c、108cをベーンアライナ部5c、107cよりもシリンダ1から離して配置した。また、ベーンアライナ部6c、108cの円弧角度がベーンアライナ部5c、107cの円弧角度よりも大きくなる構成とした。   As shown in FIG. 16, among the four vanes, the vanes arranged symmetrically with respect to the central axis (that is, the combination of the first vane 5 and the third vane 107, or the second vane 6). And the fourth vane 108) are arranged at the same height, and the vane aligner portions 6c and 108c are arranged farther from the cylinder 1 than the vane aligner portions 5c and 107c. The arc angle of the vane aligner portions 6c and 108c is configured to be larger than the arc angle of the vane aligner portions 5c and 107c.
さらに、本実施の形態3においては、第1のベーン5は、ベーンアライナ部5cとベーンアライナ部5dとがベーン部5aに対して対称形状となっている。第2のベーン6は、ベーンアライナ部6cとベーンアライナ部6dとがベーン部6aに対して対称形状となっている。第3のベーン107は、ベーンアライナ部107cとベーンアライナ部107dとがベーン部107aに対して対称形状となっている。第4のベーン108は、ベーンアライナ部108cとベーンアライナ部108dとがベーン部108aに対して対称形状となっている。   Further, in the third embodiment, the first vane 5 has a vane aligner portion 5c and a vane aligner portion 5d that are symmetrical with respect to the vane portion 5a. As for the 2nd vane 6, the vane aligner part 6c and the vane aligner part 6d are symmetrical with respect to the vane part 6a. In the third vane 107, the vane aligner portion 107c and the vane aligner portion 107d are symmetrical with respect to the vane portion 107a. In the fourth vane 108, the vane aligner portion 108c and the vane aligner portion 108d are symmetrical with respect to the vane portion 108a.
このように、ベーン枚数が4枚以上かつ複数枚である場合、中心軸に対して対称に配置されたベーン同士のベーンアライナ部の高さを同じにすることで、ベーンアライナ部の重なり数をベーン枚数の半分にしても、円弧角度を大きくとることができる。このため、ベーンアライナ部の部分軸受としての信頼性を向上し、かつ、ベーンアライナ部を重なり構造にすることによる高さの増加分を小さくする効果が得られる。   Thus, when the number of vanes is four or more and a plurality of vanes, the height of the vane aligner portions of the vanes arranged symmetrically with respect to the central axis is made the same so that the number of overlap of the vane aligner portions can be reduced. Even if the number of vanes is half, the arc angle can be increased. For this reason, the reliability as a partial bearing of a vane aligner part is improved, and the effect of reducing the increase in height by making a vane aligner part into an overlapping structure is acquired.
また、第1のベーン5のベーンアライナ部5c,5dの周方向端面5g,5hと第3のベーン107のベーンアライナ部107c,107dの周方向端面107g,107hは、1回転中で第2のベーン6の接続部6e,6fならびに第4のベーン108の接続部108e,108fと干渉しない構成としなければならない。
これに対して、第2のベーン6のベーンアライナ部6c,6dと第4のベーン108のベーンアライナ部108c,108dは、1回転中で互いに周方向端部が干渉しない構成とすればよい。
このため、第2のベーン6と第4のベーン108のベーンアライナ部の円弧角度を、第1のベーン5と第3のベーン107のベーンアライナ部の円弧角度よりも大きくとることができ、その分だけ軸受長さ(すなわち、ベーンアライナ部の高さ)を小さくとることができる。
Further, the circumferential end surfaces 5g, 5h of the vane aligner portions 5c, 5d of the first vane 5 and the circumferential end surfaces 107g, 107h of the vane aligner portions 107c, 107d of the third vane 107 are the second in one rotation. The configuration must be such that it does not interfere with the connecting portions 6e and 6f of the vane 6 and the connecting portions 108e and 108f of the fourth vane 108.
On the other hand, the vane aligner portions 6c and 6d of the second vane 6 and the vane aligner portions 108c and 108d of the fourth vane 108 may be configured such that the circumferential ends do not interfere with each other during one rotation.
Therefore, the arc angle of the vane aligner portion of the second vane 6 and the fourth vane 108 can be made larger than the arc angle of the vane aligner portion of the first vane 5 and the third vane 107, The bearing length (that is, the height of the vane aligner portion) can be reduced by the amount.
なお、上記の実施の形態1〜実施の形態3ではロータシャフト4の遠心力を利用した油ポンプ31について示したが、油ポンプの形態はいずれでもよく、例えば特開2009−62820号公報に記載の容積形ポンプを油ポンプ31として用いてもよい。   In the first to third embodiments, the oil pump 31 using the centrifugal force of the rotor shaft 4 has been described. However, any oil pump may be used, for example, as described in JP-A-2009-62820. A positive displacement pump may be used as the oil pump 31.
1 シリンダ、1a 吸入ポート、1b シリンダ内周面、1c 切欠き部、1d 吐出ポート、1e 油戻し穴、2 フレーム、2a 凹部、2b ベーンアライナ軸受部、2c 主軸受部、2d 吐出ポート、3 シリンダヘッド、3a 凹部、3b ベーンアライナ軸受部、3c 主軸受部、4 ロータシャフト、4a ロータ部、4b 回転軸部、4c 回転軸部、4d ブッシュ保持部、4e ブッシュ保持部、4f ベーン逃がし部、4g ベーン逃がし部、4h 給油路、4i 給油路、4j 給油路、4k 排油穴、5 第1のベーン、5a ベーン部、5b ベーン先端部、5c ベーンアライナ部、5d ベーンアライナ部、5e 接続部、5f 接続部、5g 周方向端部、5h 周方向端部、6 第2のベーン、6a ベーン部、6b ベーン先端部、6c ベーンアライナ部、6d ベーンアライナ部、6e 接続部、6f 接続部、6g 周方向端部、6h 周方向端部、7 ブッシュ、7a ブッシュ中心、7b ブッシュ円弧部、7c ブッシュ切欠き面、7d ブッシュ切欠き面、8 ブッシュ、8a ブッシュ中心、8b ブッシュ円弧部、8c ブッシュ切欠き面、8d ブッシュ切欠き面、9 吸入室、10 中間室、11 圧縮室、21 固定子、22 回転子、23 ガラス端子、24 吐出管、25 冷凍機油、26 吸入管、27 吐出弁、28 吐出弁押え、31 油ポンプ、32 最近接点、101 圧縮要素、102 電動要素、103 密閉容器、104 油溜め、107 第3のベーン、107a ベーン部、107b ベーン先端部、107c ベーンアライナ部、107d ベーンアライナ部、107e 接続部、107f 接続部、107g 周方向端部、107h 周方向端部、108 第4のベーン、108a ベーン部、108b ベーン先端部、108c ベーンアライナ部、108d ベーンアライナ部、108e 接続部、108f 接続部、108g 周方向端部、108h 周方向端部、109 ブッシュ、200 ベーン型圧縮機。   1 cylinder, 1a suction port, 1b cylinder inner surface, 1c notch, 1d discharge port, 1e oil return hole, 2 frame, 2a recess, 2b vane aligner bearing, 2c main bearing, 2d discharge port, 3 cylinder Head, 3a recess, 3b vane aligner bearing part, 3c main bearing part, 4 rotor shaft, 4a rotor part, 4b rotating shaft part, 4c rotating shaft part, 4d bush holding part, 4e bush holding part, 4f vane relief part, 4g Vane relief portion, 4h oil supply passage, 4i oil supply passage, 4j oil supply passage, 4k oil discharge hole, 5 first vane, 5a vane portion, 5b vane tip portion, 5c vane aligner portion, 5d vane aligner portion, 5e connection portion, 5f connecting portion, 5g circumferential end, 5h circumferential end, 6 second vane, 6a vane portion, 6b vane End, 6c vane aligner, 6d vane aligner, 6e connection, 6f connection, 6g circumferential end, 6h circumferential end, 7 bush, 7a bush center, 7b bush arc, 7c bush notch , 7d Bush notch surface, 8 Bush, 8a Bush center, 8b Bush arc, 8c Bush notch surface, 8d Bush notch surface, 9 Suction chamber, 10 Intermediate chamber, 11 Compression chamber, 21 Stator, 22 Rotor , 23 Glass terminal, 24 Discharge pipe, 25 Refrigerating machine oil, 26 Suction pipe, 27 Discharge valve, 28 Discharge valve retainer, 31 Oil pump, 32 Nearest contact point, 101 Compression element, 102 Electric element, 103 Sealed container, 104 Oil sump, 107 Third vane, 107a vane, 107b vane tip, 107c vane aligner, 107 d Vane aligner part, 107e connection part, 107f connection part, 107g circumferential end part, 107h circumferential end part, 108 fourth vane, 108a vane part, 108b vane tip part, 108c vane aligner part, 108d vane aligner part, 108e connection part, 108f connection part, 108g circumferential end, 108h circumferential end, 109 bush, 200 vane compressor.

Claims (12)

  1. 略円筒状で、軸方向の両端が開口しているシリンダと、
    前記シリンダの軸方向の両端を閉塞するシリンダヘッド及びフレームと、
    前記シリンダ内で回転運動する円柱形のロータ部及び前記ロータ部に回転力を伝達するシャフト部を有するロータシャフトと、
    前記ロータ部内に設置された複数のベーン部を有するベーン型圧縮機において、
    前記フレーム及び前記シリンダヘッドの前記シリンダ側の端面に、外周面が前記シリンダの内周面と同心となる凹部またはリング状の溝が形成され、
    前記外周面に沿って摺動自在に回転し、前記ベーン部を支持するベーンアライナ部を設け、
    前記ベーンアライナ部は、外周面が円弧形状の部分リング形状であり、
    前記ベーン部のそれぞれは、自らの前記ベーンアライナ部の周方向端部が前記ロータ部の1回転中に他の前記ベーンアライナ部の周方向端部と前記軸方向に重なり、前記軸方向に重なり合う前記ベーンアライナ部の周方向端部どうしが前記溝内で前記シリンダの中心軸の方向にずれて配置されることによって互いに干渉しないように設けられていることを特徴とするベーン型圧縮機。
    A substantially cylindrical cylinder with both axial ends open;
    A cylinder head and a frame for closing both axial ends of the cylinder;
    A rotor shaft having a cylindrical rotor portion that rotates in the cylinder and a shaft portion that transmits a rotational force to the rotor portion;
    In the vane type compressor having a plurality of vane portions installed in the rotor portion,
    A recess or ring-shaped groove whose outer peripheral surface is concentric with the inner peripheral surface of the cylinder is formed on the cylinder-side end surface of the frame and the cylinder head,
    A slidably rotating along the outer peripheral surface, provided with a vane aligner portion that supports the vane portion,
    The vane aligner portion is a partial ring shape whose outer peripheral surface has an arc shape,
    In each of the vane portions, the circumferential end portion of the vane aligner portion overlaps with the circumferential end portion of the other vane aligner portion in the axial direction during one rotation of the rotor portion, and overlaps in the axial direction. A vane type compressor characterized in that circumferential end portions of the vane aligner portion are arranged in the groove so as not to interfere with each other by being shifted in the direction of the central axis of the cylinder.
  2. 前記ベーン部のそれぞれは、互いのベーンアライナ部が前記中心軸の方向に隙間を介して重なるように前記凹部に挿入されていることを特徴とする請求項1に記載のベーン型圧縮機。   2. The vane compressor according to claim 1, wherein each of the vane portions is inserted into the recess so that the vane aligner portions overlap with each other via a gap in the direction of the central axis.
  3. 前記ベーンアライナ部は、前記中心軸の方向に沿って円弧角度が異なるように、段付形状となっており、
    前記ベーン部のそれぞれは、同一の前記凹部に挿入される前記ベーンアライナ部の最も円弧角度が大きい箇所が前記中心軸の方向で異なっており、これら最も円弧角度が大きい箇所が前記中心軸の方向に隙間を介して重なるように前記凹部に挿入されていることを特徴とする請求項1に記載のベーン型圧縮機。
    The vane aligner portion has a stepped shape so that the arc angle varies along the direction of the central axis,
    Each of the vane portions is different in the direction of the central axis in the portion of the vane aligner portion inserted into the same concave portion in the direction of the central axis, and the portion of the largest circular arc angle is in the direction of the central axis. The vane type compressor according to claim 1, wherein the vane type compressor is inserted into the recess so as to overlap with a gap.
  4. 前記ベーンアライナ部は、前記中心軸の方向に沿って円弧角度が異なるように、その周方向端部が直線的又は曲線的に傾斜する形状となっており、
    前記ベーン部のそれぞれは、自らの前記ベーンアライナ部の周方向端部が他の前記ベーンアライナ部の周方向端部と干渉しないように設けられていることを特徴とする請求項1に記載のベーン型圧縮機。
    The vane aligner portion has a shape in which a circumferential end thereof is inclined linearly or curvilinearly so that a circular arc angle is different along the direction of the central axis.
    Each of the said vane parts is provided so that the circumferential direction edge part of the own vane aligner part may not interfere with the circumferential direction edge part of the other said vane aligner part. Vane type compressor.
  5. 前記ベーン部の枚数が4枚以上の偶数枚であり、前記中心軸に対して対称に配置された前記ベーン部の前記ベーンアライナ部を同じ高さに配置したことを特徴とする請求項2に記載のベーン型圧縮機。 The number of the vane portions is an even number of four or more is, according to claim 2, characterized in that a said vane aligner portion of the vane portions disposed symmetrically with respect to prior Symbol central axis at the same height The vane type compressor described in 1.
  6. 前記シリンダに対して最も離して配置した前記ベーンアライナ部の円弧角度が、それ以外の前記ベーンアライナ部の円弧角度よりも大きいことを特徴とする請求項5に記載のベーン型圧縮機。 The arc angle of the vane aligner portion disposed most apart against the Cylinders are vane compressor according to claim 5, wherein greater than the arc angle of the vane aligner unit otherwise.
  7. 同一の前記ベーン部に設けられている前記ベーンアライナ部は、前記フレームとの対向面に設けられている前記ベーンアライナ部と前記シリンダヘッドとの対向面に設けられている前記ベーンアライナ部とが、前記ベーン部に対して対称形状となっていることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のベーン型圧縮機。   The vane aligner portion provided on the same vane portion includes the vane aligner portion provided on the surface facing the frame and the vane aligner portion provided on the surface facing the cylinder head. The vane compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein the vane compressor is symmetrical with respect to the vane portion.
  8. 記ベーン部の先端部と前記シリンダの前記内周面との間に常に隙間が形成されるように前記ベーン部を保持するものであり、前記ベーン部の前記先端部の半径をr、前記シリンダの前記内周面の半径をrとしたとき、
    ≦r
    の寸法関係を満たすことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載のベーン型圧縮機。
    Is intended to hold the vane portion always such that a gap is formed between the inner peripheral surface of the a tip portion of the front Symbol vane unit cylinder, the radius of the tip of the vane portion r v, when a radius of the inner peripheral surface of the cylinder was set to r c,
    r v ≦ r c
    The vane type compressor according to any one of claims 1 to 7, wherein the dimensional relationship is satisfied.
  9. 前記ベーン部の前記先端部の幅をt、前記ベーン部の前記先端部と前記シリンダの前記内周面との間の最小隙間をδ、α=r/r、β=t/2r、δ=δ/rとしたとき、
    (−1+(1−β)+α(1−(1−(β/α)0.5))≧δ
    の寸法関係を満たすことを特徴とする請求項8に記載のベーン型圧縮機。
    The width of the tip portion of the vane portion is t v , and the minimum gap between the tip portion of the vane portion and the inner peripheral surface of the cylinder is δ, α = r v / r c , β = t v / 2r c, δ * = when the δ / r c,
    (-1+ (1-β 2 ) + α (1- (1- (β / α) 2 ) 0.5 )) ≧ δ *
    The vane type compressor according to claim 8, wherein the dimensional relationship is satisfied.
  10. 前記ベーンアライナ部は、前記ベーン部と一体に取り付けられ、あるいは前記ベーン部と一体で形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のベーン型圧縮機。   The vane type compressor according to any one of claims 1 to 9, wherein the vane aligner portion is attached integrally with the vane portion or formed integrally with the vane portion.
  11. 前記ベーン部は、前記ロータ部に対して回転可能且つスライド可能に支持されることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載のベーン型圧縮機。   The vane compressor according to any one of claims 1 to 10, wherein the vane unit is supported so as to be rotatable and slidable with respect to the rotor unit.
  12. 前記ロータ部には、軸方向に貫通する略円筒形状のブッシュ保持部が形成され、前記ブッシュ保持部には、一対の略半円柱形状のブッシュが挿入され、前記ベーン部は前記ブッシュに挟まれて支持されることにより、前記ロータ部に対して回転可能且つスライド可能に支持されることを特徴とする請求項11に記載のベーン型圧縮機。   The rotor part is formed with a substantially cylindrical bush holding part penetrating in the axial direction. A pair of substantially semi-cylindrical bushes are inserted into the bush holding part, and the vane part is sandwiched between the bushes. The vane type compressor according to claim 11, wherein the vane compressor is supported so as to be rotatable and slidable with respect to the rotor portion.
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DE2832247A1 (en) * 1978-07-17 1980-01-31 Riedl Geb Vossberg Leonore Ger Rotary compressor with oval-section housing - has eccentric rotor with outward sliding seal strips having defined geometry and strip number
JPS6373593U (en) * 1986-11-04 1988-05-17
JPH0768949B2 (en) * 1986-11-17 1995-07-26 イ−グル工業株式会社 Vane pump
US4859163A (en) * 1987-06-25 1989-08-22 Steven Schuller Performance Inc. Rotary pump having vanes guided by bearing blocks
JP2000352390A (en) * 1999-06-08 2000-12-19 Hiroyoshi Ooka Axially supported vane rotary compressor

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