WO2014024517A1 - Vane compressor - Google Patents

Vane compressor Download PDF

Info

Publication number
WO2014024517A1
WO2014024517A1 PCT/JP2013/059582 JP2013059582W WO2014024517A1 WO 2014024517 A1 WO2014024517 A1 WO 2014024517A1 JP 2013059582 W JP2013059582 W JP 2013059582W WO 2014024517 A1 WO2014024517 A1 WO 2014024517A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vane
cylinder
injection port
peripheral surface
inner peripheral
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/059582
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
関屋 慎
雷人 河村
英明 前山
高橋 真一
辰也 佐々木
幹一朗 杉浦
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2014529325A priority Critical patent/JP6016924B2/en
Publication of WO2014024517A1 publication Critical patent/WO2014024517A1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/32Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having both the movement defined in group F04C18/02 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/321Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having both the movement defined in group F04C18/02 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes hinged to the inner member and reciprocating with respect to the inner member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C18/352Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the vanes being pivoted on the axis of the outer member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04Heating; Cooling; Heat insulation
    • F04C29/042Heating; Cooling; Heat insulation by injecting a fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008Hermetic pumps

Abstract

A vane compressor has: a substantially hollow cylindrical cylinder; a rotor shaft having a solid cylindrical rotor section which moves in a rotational manner within the cylinder and also having a rotating shaft section which transmits rotational force to the rotor section; and vanes disposed within the rotor section and having vane tip sections which are formed in a circular-arc shape facing outward. Out of the abovementioned elements, the cylinder is provided with an injection port for injecting a refrigerant into a compression chamber from the outside of the compressor. The circumferential width of the opening of the injection port is set to be less than or equal to the circumferential width of the vanes.

Description

ベーン型圧縮機Vane type compressor
 この発明は、ベーン型圧縮機に関する。 This invention relates to a vane type compressor.
 圧縮機に対しては、従来から、暖房や冷房能力向上の要求が高い。このために、圧縮室にインジェクションポートを設けてインジェクションポートを介して外部から圧縮室に冷媒をインジェクションすることで、圧縮機の吐出容量を増加させて、暖房や冷房能力向上を図る方法が一般に知られている。ベーン型圧縮機においても、例えば特許文献1に示すような構造が提案されている。特許文献1には、シリンダ側面に圧縮室に開口するインジェクションポートを設け、高圧の冷媒を圧縮室内に導入することで、吐出容量を増加させることが開示されている。 Compressors have long been required to improve heating and cooling capacity. For this purpose, generally known is a method of increasing the discharge capacity of the compressor and improving the heating and cooling capacity by providing an injection port in the compression chamber and injecting refrigerant from the outside into the compression chamber via the injection port. It has been. In the vane type compressor, for example, a structure as shown in Patent Document 1 has been proposed. Patent Document 1 discloses that a discharge port is increased by providing an injection port that opens to a compression chamber on a side surface of a cylinder and introducing a high-pressure refrigerant into the compression chamber.
 一方、近年省エネ性向上の観点から、ベーン型圧縮機についても高効率化が図られてきており、例えば特許文献2では、ベーンをシリンダ内周面の中心周りに回転させ、ベーン先端とシリンダ間を非接触としてベーン先端摺動損失を低減する構造が提案されている。 On the other hand, in recent years, a vane compressor has also been improved in efficiency from the viewpoint of improving energy saving. For example, in Patent Document 2, the vane is rotated around the center of the inner peripheral surface of the cylinder, and the vane tip and the cylinder are separated from each other. The structure which reduces vane tip sliding loss by making non-contact is proposed.
 以上から、省エネ性向上と暖房や冷房能力向上を同時に実現する方法としては、特許文献2に示されるような構造のベーン型圧縮機において、シリンダ側面に圧縮室に開口するインジェクションポートを設け、高圧の冷媒を圧縮室内に導入して吐出容量を増加させることが最適である。 From the above, as a method of simultaneously realizing energy saving improvement and heating and cooling capacity improvement, in a vane type compressor having a structure as shown in Patent Document 2, an injection port that opens to the compression chamber is provided on the side of the cylinder, and a high pressure It is optimal to introduce the refrigerant into the compression chamber to increase the discharge capacity.
特開昭61―64526号公報(第22頁、第6図~第9図)Japanese Patent Laid-Open No. 61-64526 (page 22, FIGS. 6 to 9) 国際公開第2012/023426号(第8頁、第2図、第3図および第16頁、第9図)International Publication No. 2012/023426 (Page 8, FIG. 2, FIG. 3 and Page 16, FIG. 9)
 しかしながら、ベーン型圧縮機において、シリンダ側面に圧縮室に開口するインジェクションポートを設けた場合、ベーンがインジェクションポートを通過する際に、高圧側の圧縮室から低圧側の圧縮室へベーン先端を跨いで冷媒が漏れてしまうことになる。その結果、漏れ損失が増大して性能が低下するという問題点がある。 However, in the vane type compressor, when the injection port that opens to the compression chamber is provided on the side surface of the cylinder, the vane straddles the vane tip from the high pressure side compression chamber to the low pressure side compression chamber when the vane passes through the injection port. The refrigerant will leak. As a result, there is a problem that leakage loss increases and performance deteriorates.
 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、ベーンがインジェクションポートを通過する際、高圧側の圧縮室から低圧側の圧縮室へ冷媒が漏れるのを最小限に抑えることができるベーン型圧縮機を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and minimizes the leakage of refrigerant from the high pressure side compression chamber to the low pressure side compression chamber when the vane passes through the injection port. The vane type compressor which can do is provided.
 本発明に係るベーン型圧縮機は、円筒状のシリンダと、シリンダ内で回転運動する円柱形のロータ部及びロータ部に回転力を伝達する回転軸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、シリンダ内周面の中心周りに回転するように保持され、先端部がシリンダ内周面と非接触に対向する板状のベーン部とを備え、シリンダは、側面に流体をインジェクションするためのインジェクションポートを有するものであり、インジェクションポートのシリンダ内周面側に形成された開口部の周方向の幅が、ベーンの周方向の幅以下に形成されていることを特徴とする。 A vane compressor according to the present invention is installed in a cylindrical cylinder, a rotor shaft having a columnar rotor portion that rotates in the cylinder, a rotating shaft portion that transmits a rotational force to the rotor portion, and the rotor portion. And a plate-like vane portion that is held so as to rotate about the center of the inner peripheral surface of the cylinder and has a tip-like vane portion that faces the inner peripheral surface of the cylinder in a non-contact manner. It has an injection port, and the width of the opening formed on the cylinder inner peripheral surface side of the injection port is formed to be equal to or less than the width of the vane in the circumferential direction.
 本発明に係るベーン型圧縮機によれば、ベーンがシリンダ内周面の中心まわりに回転する構造で、ベーン先端部におけるシリンダ内周面までの距離が微小距離以下となる領域の幅以下に形成されているため、ベーンがインジェクションポートを通過する際であっても、ベーン先端部とシリンダ内周面とが微小距離だけ離れた領域が存在することになるため、高圧側の圧縮室から低圧側の圧縮室に冷媒が漏れることを最小限に抑えることができ、インジェクションポートを有しながら効率の高いベーン型圧縮機を提供することができる。 According to the vane type compressor of the present invention, the vane rotates around the center of the cylinder inner circumferential surface, and the distance from the vane tip to the cylinder inner circumferential surface is less than the width of the region where the distance is less than or equal to the minute distance. Therefore, even when the vane passes through the injection port, there is a region where the tip of the vane and the inner peripheral surface of the cylinder are separated from each other by a minute distance. It is possible to minimize the leakage of the refrigerant into the compression chamber, and it is possible to provide a highly efficient vane type compressor having an injection port.
 ここで、ベーン先端部がシリンダの内周面に微小距離だけ離れて対向させることが可能なのは、ベーンがシリンダ内周面の中心周りに回転する構造のため、ベーン先端部の円弧形状の半径を任意に決定でき、シリンダの内周面の半径とほぼ同等とすることが可能であるためである。 Here, the vane tip can be opposed to the inner circumferential surface of the cylinder by a small distance because the vane rotates around the center of the inner circumferential surface of the cylinder, so the radius of the arc shape of the vane tip is increased. This is because it can be arbitrarily determined and can be made substantially equal to the radius of the inner peripheral surface of the cylinder.
 一方、特許文献1に示されるようなベーンがロータ中心周りに回転する一般的なベーン型圧縮機においては、常に安定して動作させるためにベーン先端部の円弧形状の半径はシリンダの内周面の半径よりもかなり小さく形成せざるを得ない(そうでないと、ベーン先端部の円弧部分でなく、エッジ部がシリンダと摺動することになり安定した動作が損なわれる)。そうすると、特許文献1においては、ベーン先端部におけるシリンダ内周面までの距離は、摺動箇所以外では大きくなってしまう。このため、インジェクションポートのシリンダ内周面側に形成された開口部の周方向の幅を小さくしても、高圧側の圧縮室から低圧側の圧縮室への冷媒の漏れが増大することになり、効率の高い圧縮機は実現することはできない。 On the other hand, in a general vane type compressor in which a vane as shown in Patent Document 1 rotates around the center of the rotor, the arc-shaped radius of the tip of the vane is the inner peripheral surface of the cylinder in order to always operate stably. It must be formed to be considerably smaller than the radius of (otherwise, the edge portion slides with the cylinder, not the arc portion of the vane tip, and the stable operation is impaired). Then, in patent document 1, the distance to the cylinder internal peripheral surface in a vane front-end | tip part will become large except a sliding location. For this reason, even if the circumferential width of the opening formed on the cylinder inner peripheral surface side of the injection port is reduced, refrigerant leakage from the high pressure side compression chamber to the low pressure side compression chamber increases. A highly efficient compressor cannot be realized.
本発明のベーン型圧縮機を用いた空気調和装置の好ましい実施形態1を示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit diagram which shows preferable Embodiment 1 of the air conditioning apparatus using the vane type compressor of this invention. 本発明のベーン型圧縮機の実施形態1を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows Embodiment 1 of the vane type compressor of this invention. 図2のベーン型圧縮機の圧縮要素の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the compression element of the vane type compressor of FIG. 図2のベーン型圧縮機におけるI-I縦断断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along the line II in the vane type compressor of FIG. 2. 第1のベーンおよび第2のベーンの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a 1st vane and a 2nd vane. 第1のベーンおよび第2のベーンの一例を示す正面図である。It is a front view showing an example of the 1st vane and the 2nd vane. 図2のベーン型圧縮機におけるベーンアライナ部5c,6cの回転動作を示す断面図である。It is sectional drawing which shows rotation operation | movement of the vane aligner parts 5c and 6c in the vane type compressor of FIG. 図2のベーン型圧縮機の圧縮動作を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the compression operation of the vane type compressor of FIG. 図4におけるベーン部の周辺部位を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the periphery site | part of the vane part in FIG. ベーン先端部がインジェクションポートの位置周辺にあるときのベーン部の周辺部位の様子を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the mode of the periphery site | part of a vane part when a vane front-end | tip part exists in the position periphery of an injection port. ベーン先端部がインジェクションポートの位置周辺にあるときのベーン部の周辺部位の様子を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the mode of the periphery site | part of a vane part when a vane front-end | tip part exists in the position periphery of an injection port. ベーン先端部がインジェクションポートの位置周辺にあるときのベーン部の周辺部位の様子を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the mode of the periphery site | part of a vane part when a vane front-end | tip part exists in the position periphery of an injection port. 従来のベーン先端部がインジェクションポートの圧縮室への開口部に相対するときの様子を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows a mode when the conventional vane front-end | tip part opposes the opening part to the compression chamber of an injection port. インジェクションポートの形状の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the shape of an injection port. インジェクションポートの形状の別の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of the shape of an injection port. 本発明のベーン型圧縮機の実施形態2を示す断面図である。It is sectional drawing which shows Embodiment 2 of the vane type compressor of this invention. 図13のベーン型圧縮機におけるI-Iに沿った断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view taken along II in the vane type compressor of FIG. 13. 図13のベーン型圧縮機におけるI-Iに沿った別の実施形態を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing another embodiment along II in the vane type compressor of FIG. 13. 本発明のベーン型圧縮機におけるベーン先端部の別の実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another embodiment of the vane front-end | tip part in the vane type compressor of this invention. 本発明のベーン型圧縮機におけるベーン先端部の別の実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another embodiment of the vane front-end | tip part in the vane type compressor of this invention.
実施形態1.
 図1は本発明のベーン型圧縮機を用いた空気調和装置の好ましい実施形態1を示す冷媒回路図であり、図1を参照して空気調和装置500について説明する。空気調和装置500は、ベーン型圧縮機200、凝縮器201、第1の膨張弁202、気液分離器203、インジェクション管27、第2の膨張弁204、蒸発器205、四方弁206、流量調整弁207、逆止弁208から構成されている。インジェクション管27の一端は気液分離器203に接続され、他端はベーン型圧縮機200のインジェクションポート1eに連通している。
Embodiment 1. FIG.
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a preferred embodiment 1 of an air conditioner using a vane compressor of the present invention, and an air conditioner 500 will be described with reference to FIG. The air conditioner 500 includes a vane compressor 200, a condenser 201, a first expansion valve 202, a gas-liquid separator 203, an injection pipe 27, a second expansion valve 204, an evaporator 205, a four-way valve 206, and a flow rate adjustment. It consists of a valve 207 and a check valve 208. One end of the injection tube 27 is connected to the gas-liquid separator 203, and the other end communicates with the injection port 1 e of the vane compressor 200.
 吸入管26からベーン型圧縮機200に吸入された低圧Psの冷媒は、ベーン型圧縮機200で圧縮され、吐出管24から高圧Pdの冷媒が吐出される。その後、冷媒は四方弁206を通って凝縮器201で放熱冷却された後、第1の膨張弁202で減圧され、湿りガス状態になった後、気液分離器203に導かれる。気液分離器203に導かれた冷媒は、ガスと液に分離され、ガスはインジェクション管27を通ってベーン型圧縮機200内のインジェクションポート1eに導かれる。一方、気液分離器203で分離された冷媒液は、第2の膨張弁204でさらに減圧される。その後、冷媒液は蒸発器205に導かれてガス状態まで加熱された後、再び吸入管26を通ってベーン型圧縮機200内に吸入される。 The low-pressure Ps refrigerant sucked into the vane compressor 200 from the suction pipe 26 is compressed by the vane compressor 200, and the high-pressure Pd refrigerant is discharged from the discharge pipe 24. Thereafter, the refrigerant passes through the four-way valve 206 and is cooled by the condenser 201 to be radiated and cooled. Then, the refrigerant is depressurized by the first expansion valve 202, enters a wet gas state, and then guided to the gas-liquid separator 203. The refrigerant guided to the gas-liquid separator 203 is separated into gas and liquid, and the gas is guided to the injection port 1e in the vane type compressor 200 through the injection pipe 27. On the other hand, the refrigerant liquid separated by the gas-liquid separator 203 is further decompressed by the second expansion valve 204. Thereafter, the refrigerant liquid is guided to the evaporator 205 and heated to a gas state, and then again sucked into the vane type compressor 200 through the suction pipe 26.
 ここで、気液分離器203とインジェクション管27との間には流量調整弁207が設けられており、インジェクション量を調整できるように構成されている。そして、インジェクション運転を行わない場合には流量調整弁207は閉じられる。また、流量調整弁207とインジェクション管27との間には逆止弁208が設けられている。逆止弁208は、ベーン型圧縮機200における圧縮要素101内の圧力が冷媒回路の中間圧Pmを上回った場合にガスが圧縮要素101からインジェクション管27側に逆流するのを防止するものである。圧縮要素101内の圧力が冷媒回路の中間圧Pmを上回ると、逆止弁208がガスの流れを遮断し、インジェクション管27からのガスの流入が終了する。 Here, a flow rate adjusting valve 207 is provided between the gas-liquid separator 203 and the injection pipe 27 so as to adjust the injection amount. When no injection operation is performed, the flow rate adjustment valve 207 is closed. A check valve 208 is provided between the flow rate adjustment valve 207 and the injection pipe 27. The check valve 208 prevents the gas from flowing backward from the compression element 101 toward the injection pipe 27 when the pressure in the compression element 101 in the vane type compressor 200 exceeds the intermediate pressure Pm of the refrigerant circuit. . When the pressure in the compression element 101 exceeds the intermediate pressure Pm of the refrigerant circuit, the check valve 208 blocks the gas flow, and the inflow of gas from the injection pipe 27 ends.
 なお、インジェクション運転を行わない場合、ベーン型圧縮機200のインジェクションポート1eから逆止弁208までの空間は、ガスの圧縮に対して無効となる容積(死容積)となる。この死容積が大きいと、ベーン型圧縮機200の効率は低下するため、逆止弁208はできるだけ、ベーン型圧縮機200に近接した位置に設けるのが望ましい。 When the injection operation is not performed, the space from the injection port 1e to the check valve 208 of the vane type compressor 200 becomes a volume (dead volume) that becomes ineffective for gas compression. If the dead volume is large, the efficiency of the vane compressor 200 is reduced. Therefore, it is desirable to provide the check valve 208 as close to the vane compressor 200 as possible.
 図2は本発明のベーン型圧縮機の実施形態1を示す縦断面図であり、図1と図2を参照してベーン型圧縮機200について説明する。なお、図2において実線で示す矢印は流体(ガス冷媒)の流れ、破線で示す矢印は冷凍機油25の流れを示している。図2のベーン型圧縮機200は、密閉容器103と、密閉容器103内に収納された圧縮要素101と、圧縮要素101の上部に位置し圧縮要素101を駆動する電動要素102と、密閉容器103内の底部に設けられ、冷凍機油25を貯溜する油溜め104で構成される。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing Embodiment 1 of the vane type compressor of the present invention, and the vane type compressor 200 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 2, an arrow indicated by a solid line indicates a flow of fluid (gas refrigerant), and an arrow indicated by a broken line indicates a flow of refrigerating machine oil 25. The vane type compressor 200 in FIG. 2 includes a hermetic container 103, a compression element 101 housed in the hermetic container 103, an electric element 102 that is positioned above the compression element 101 and drives the compression element 101, and a hermetic container 103. The oil sump 104 is provided at the bottom of the inside and stores the refrigerating machine oil 25.
 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の内周に固定される固定子21と、固定子21の内側に配設された、永久磁石を使用する回転子22とを備える。固定子21には密閉容器103の上面に溶接により固定されたガラス端子23から電力が供給される。密閉容器103の側面には吸入管26が取り付けられており、上面には吐出管24が取り付けられている。 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 that is fixed to the inner periphery of the hermetic container 103, and a rotor 22 that is disposed inside the stator 21 and uses a permanent magnet. Electric power is supplied to the stator 21 from a glass terminal 23 fixed to the upper surface of the hermetic container 103 by welding. 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.
 図3は図1および図2のベーン型圧縮機200における圧縮要素101の一例を示す分解斜視図、図4は図2のベーン型圧縮機200におけるI-I縦断面図を示すものであり、図2から図4を参照して圧縮要素101について説明する。尚、図2から図4のベーン型圧縮機200においてはベーンが2つ設けられた場合について例示する。
(1)シリンダ1:全体形状が円筒状で、軸方向の両端部が開口している。ここで、円筒状とは部分的にわずかな凹部があるなどの略円筒状の場合も含んでいる。シリンダ内周面1bの一部には軸方向に貫通しシリンダ内周面1bの周方向に凹んだ切欠部1cが設けられている。この切欠部1cには吸入管26に連通した吸入ポート1aが形成されている。図4に示すように、この切欠部1cは最近接点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Bの範囲まで設けられている。シリンダ1には流体(ガス)を吐出するための吐出ポート1dが設けられている。この吐出ポート1dはロータ部4aとの最近接点32の近傍でフレーム2に面した側であって、最近接点32を挟んで吸入ポート1aと反対側の位置に設けられている。さらに、シリンダ内周面1bには吐出ポート1dよりも最近接点32から離れた位置にインジェクションポート1eが設けられている。インジェクションポート1eは径方向に貫通しており、密閉容器103を介してインジェクション管27に接続されている。また、シリンダ1の外周部には軸方向に貫通した油戻し穴1fが設けられている。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of the compression element 101 in the vane compressor 200 of FIGS. 1 and 2, and FIG. 4 is a II longitudinal sectional view of the vane compressor 200 of FIG. The compression element 101 will be described with reference to FIGS. The case where two vanes are provided in the vane type compressor 200 shown in FIGS. 2 to 4 is illustrated.
(1) Cylinder 1: The overall shape is cylindrical, and both ends in the axial direction are open. Here, the term “cylindrical” includes the case of a substantially cylindrical shape such as a slight concave portion. A part of the cylinder inner peripheral surface 1b is provided with a notch 1c penetrating in the axial direction and recessed in the circumferential direction of the cylinder inner peripheral surface 1b. A suction port 1a communicating with the suction pipe 26 is formed in the notch 1c. As shown in FIG. 4, the notch 1c is provided from the vicinity of the closest point 32 to a range of point B where the vane tip 5b of the first vane 5 and the cylinder inner peripheral surface 1b face each other. The cylinder 1 is provided with a discharge port 1d for discharging a fluid (gas). The discharge port 1d is provided on the side facing the frame 2 in the vicinity of the closest contact point 32 with the rotor portion 4a and on the opposite side of the suction port 1a with the closest contact point 32 interposed therebetween. Further, an injection port 1e is provided on the cylinder inner peripheral surface 1b at a position farther from the closest contact 32 than the discharge port 1d. The injection port 1 e penetrates in the radial direction and is connected to the injection tube 27 through the sealed container 103. Further, an oil return hole 1 f penetrating in the axial direction is provided in the outer peripheral portion of the cylinder 1.
(2)フレーム2:断面が略T字状で、シリンダ1に接する部分が略円板状であり、シリンダ1の一方の開口部(図2では上側)を閉塞する。また、フレーム2のシリンダ1に対向する対向面には円形状の凹部2aが形成されており、凹部2aはシリンダ内周面1bと略同心になるように形成されている。フレーム2には軸方向に貫通した吐出ポート2dが設けられており、この吐出ポート2dはシリンダ1の吐出ポート1dに連通している。吐出ポート2dのシリンダ1と反対側の面には、吐出弁41および吐出弁41の開度を規制するための吐出弁押え42が取付けられている。また、フレーム2は中央に円筒状の主軸受部2cを有している。 (2) Frame 2: The section is substantially T-shaped, and the portion in contact with the cylinder 1 is substantially disk-shaped, and closes one opening (upper side in FIG. 2) of the cylinder 1. In addition, a circular recess 2a is formed on the opposing surface of the frame 2 facing the cylinder 1, and the recess 2a is formed so as to be substantially concentric with the cylinder inner peripheral surface 1b. A discharge port 2 d penetrating in the axial direction is provided in the frame 2, and the discharge port 2 d communicates with the discharge port 1 d of the cylinder 1. A discharge valve 41 and a discharge valve presser 42 for restricting the opening degree of the discharge valve 41 are attached to the surface of the discharge port 2d opposite to the cylinder 1. The frame 2 has a cylindrical main bearing portion 2c at the center.
(3)シリンダヘッド3:断面が略T字状で、シリンダ1に接する部分が略円板状であり、シリンダ1の他方の開口部(図2では下側)を閉塞する。また、シリンダヘッド3のシリンダ1に対向する対向面には円形状の凹部3aが形成されており、凹部3aはシリンダ内周面1bと略同心になるように形成されている。また、シリンダヘッド3の中央には円筒状の主軸受部3cが設けられている。 (3) Cylinder head 3: The cross section is substantially T-shaped, the portion in contact with the cylinder 1 is substantially disk-shaped, and closes the other opening (lower side in FIG. 2) of the cylinder 1. A circular recess 3a is formed on the surface of the cylinder head 3 facing the cylinder 1, and the recess 3a is formed so as to be substantially concentric with the cylinder inner peripheral surface 1b. A cylindrical main bearing portion 3 c is provided at the center of the cylinder head 3.
(4)ロータシャフト4:シリンダ1内で回転する円柱状のロータ部4aと、ロータ部4aに回転力を伝達する回転軸部4b、4cとを有し、ロータ部4aと回転軸部4b、4cとは一体となった構造を有している。ロータ部4aにはそれぞれ断面略円形で軸方向に貫通するブッシュ保持部4d,4e及びベーン逃がし部4f,4gが形成されている。ブッシュ保持部4dとベーン逃がし部4fとは連通しており、ブッシュ保持部4eとベーン逃がし部4gとは連通している。また、ブッシュ保持部4dとブッシュ保持部4eおよびベーン逃がし部4fとベーン逃がし部4gはロータシャフト4の中心に対しほぼ対称の位置に形成されている。ベーン逃がし部4fおよびベーン逃がし部4gの軸方向の両端部は、それぞれフレーム2の凹部2aとシリンダヘッド3の凹部3aとに連通している。回転軸部4bはフレーム2の主軸受部2cに回転可能に支持されるものであり、回転軸部4cはシリンダヘッド3の主軸受部3cに回転可能に支持される。そして、回転軸部4b、4cが主軸受部2c、3cに軸受けされた状態で回転することにより、ロータ部4aがシリンダ1内において回転運動を行う。また、図2に示すように、ロータシャフト4の下端部にはロータシャフト4の遠心力を利用した油ポンプ31が設けられており、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と連通している。給油路4hと凹部2aとの間には給油路4iが設けられており、給油路4hと凹部3aとの間には給油路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に図示)が設けられている。なお、この油ポンプ31、給油路4h、4jの構成は例えば特開2009-264175号公報に詳細に記載されている。 (4) Rotor shaft 4: a cylindrical rotor portion 4a that rotates within the cylinder 1, and rotating shaft portions 4b and 4c that transmit a rotational force to the rotor portion 4a. The rotor portion 4a and the rotating shaft portion 4b, 4c has an integrated structure. The rotor portion 4a is formed with bush holding portions 4d and 4e and vane relief portions 4f and 4g that are substantially circular in cross section and penetrate in the axial direction. The bush holding part 4d and the vane relief part 4f communicate with each other, and the bush holding part 4e and the vane relief part 4g communicate with each other. Further, the bush holding portion 4 d, the bush holding portion 4 e, the vane escape portion 4 f, and the vane escape portion 4 g are formed at substantially symmetrical positions with respect to the center of the rotor shaft 4. Both end portions in the axial direction of the vane relief portion 4f and the vane relief portion 4g communicate with the concave portion 2a of the frame 2 and the concave portion 3a of the cylinder head 3, respectively. The rotating shaft portion 4 b is rotatably supported by the main bearing portion 2 c of the frame 2, and the rotating shaft portion 4 c is rotatably supported by the main bearing portion 3 c of the cylinder head 3. The rotor 4a rotates in the cylinder 1 by rotating in a state where the rotating shafts 4b and 4c are supported by the main bearings 2c and 3c. Further, as shown in FIG. 2, an oil pump 31 utilizing the centrifugal force of the rotor shaft 4 is provided at the lower end portion of the rotor shaft 4, and the oil pump 31 is provided at the shaft central portion of the rotor shaft 4. It communicates with the oil supply passage 4h extending in the direction. An oil supply path 4i is provided between the oil supply path 4h and the recess 2a, and an oil supply path 4j is provided between the oil supply path 4h and the recess 3a. An oil drain hole 4k (shown in FIG. 1) is provided at a position above the main bearing portion 2c of the rotary shaft portion 4b. The configurations of the oil pump 31 and the oil supply passages 4h and 4j are described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-264175.
(5)第1のベーン5:ロータ部4aに対し揺動可能に取り付けられるものであって、ベーン部5a、ベーンアライナ部5c、5dから構成されている。ベーン部5aは、略四角形の板状の部材であり、その先端部5bは略円弧形状に形成されている。特に、ベーン先端部5bは、たとえば円弧形状の半径がシリンダ内周面1bの半径とほぼ同一の半径で構成されている。ベーンアライナ部5c、5dはそれぞれ円弧状に形成された部材であって、ベーンアライナ部5cがベーン部5aのフレーム2側の端面に固定されており、ベーンアライナ部5dがベーン部5aのシリンダヘッド3側の端面に固定される。 (5) 1st vane 5: It attaches so that rocking | fluctuation with respect to the rotor part 4a, Comprising: The vane part 5a and the vane aligner parts 5c and 5d are comprised. The vane part 5a is a substantially square plate-like member, and the tip part 5b is formed in a substantially arc shape. In particular, the vane tip 5b is configured such that, for example, an arc-shaped radius is substantially the same as the radius of the cylinder inner peripheral surface 1b. The vane aligner portions 5c and 5d are members each formed in an arc shape. The vane aligner portion 5c is fixed to the end surface of the vane portion 5a on the frame 2 side, and the vane aligner portion 5d is a cylinder head of the vane portion 5a. It is fixed to the end face on the 3 side.
(6)第2のベーン6:ロータ部4aに対し揺動可能に取り付けられるものであって、ベーン部6a、ベーンアライナ部6c、6dから構成されている。ベーン部6aは、略四角形の板状の部材であり、その先端部6bは略円弧形状に形成されている。特に、ベーン先端部6bは、たとえば円弧形状の半径がシリンダ内周面1bの半径とほぼ同等(もしくは同一)の半径で構成されている。ベーンアライナ部6c、6dはそれぞれ円弧状に形成された部材であって、ベーンアライナ部6cがベーン部6aのフレーム2側の端面に取り付けられており、ベーンアライナ部6dがベーン部6aのシリンダヘッド3側の端面に取り付けられている。
 ここで、ベーンアライナ部5cとベーンアライナ部6cとは、フレーム2の凹部2aに収容され、凹部2aの外周面からなるベーンアライナ軸受部2bに沿って揺動可能に支持される。同様に、ベーンアライナ部5dとベーンアライナ部6dとは、シリンダヘッド3の凹部3aに収容され、凹部2aの外周面であるベーンアライナ軸受部2bに沿って揺動可能に支持される。
(6) Second vane 6: The second vane 6 is attached so as to be swingable with respect to the rotor portion 4a, and includes a vane portion 6a and vane aligner portions 6c and 6d. The vane part 6a is a substantially square plate-like member, and the tip part 6b is formed in a substantially arc shape. In particular, the vane tip 6b is configured such that, for example, an arc-shaped radius is substantially the same (or the same) as the radius of the cylinder inner peripheral surface 1b. The vane aligner portions 6c and 6d are members each formed in an arc shape. The vane aligner portion 6c is attached to the end surface of the vane portion 6a on the frame 2 side, and the vane aligner portion 6d is the cylinder head of the vane portion 6a. It is attached to the end face on the 3 side.
Here, the vane aligner portion 5c and the vane aligner portion 6c are accommodated in the recess 2a of the frame 2 and supported so as to be swingable along the vane aligner bearing portion 2b formed of the outer peripheral surface of the recess 2a. Similarly, the vane aligner portion 5d and the vane aligner portion 6d are accommodated in the recess 3a of the cylinder head 3, and are supported so as to be swingable along the vane aligner bearing portion 2b that is the outer peripheral surface of the recess 2a.
(7)ブッシュ7,8:1対の略半円柱状の部材から構成される。1対のブッシュ7はロータ部4aのブッシュ保持部4dにベーン部5aを挟んだ状態で挿入されている。同様に、1対のブッシュ8はロータ部4aのブッシュ保持部4eにベーン部6aを挟んだ状態で挿入されている。ブッシュ7、8は、それぞれ中心7a、8aを軸にしてベーン部5a、6aとともに揺動するとともに、ベーン部5a、6aを長手方向に移動可能に保持している。 (7) Bush 7, 8: It is composed of a pair of substantially semi-cylindrical members. The pair of bushes 7 are inserted with the vane portion 5a sandwiched between the bush holding portions 4d of the rotor portion 4a. Similarly, the pair of bushes 8 is inserted with the vane portion 6a sandwiched between the bush holding portions 4e of the rotor portion 4a. The bushes 7 and 8 swing together with the vane portions 5a and 6a about the centers 7a and 8a, respectively, and hold the vane portions 5a and 6a so as to be movable in the longitudinal direction.
 図5Aは第1のベーン5および第2のベーン6の一例を示す平面図、図5Bは第1のベーン5および第2のベーン6の一例を示す正面図であり、図2から図5A、図5Bを参照して各ベーン5、6について説明する。ベーン部5aとベーンアライナ部5c、5dとは、ベーン部5aの幅方向の中心線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取り付けられている。同様に、ベーン部6aとベーンアライナ部6c、6dとは、ベーン部6aの幅方向の中心線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取り付けられている。なお、ベーンアライナ部5c、5d、6c、6dの円弧はシリンダ内周面1b(凹部2a、3a)と同心になるように形成されている。 5A is a plan view showing an example of the first vane 5 and the second vane 6, and FIG. 5B is a front view showing an example of the first vane 5 and the second vane 6. Each vane 5 and 6 is demonstrated with reference to FIG. 5B. The vane portion 5a and the vane aligner portions 5c and 5d are attached so that the center line in the width direction of the vane portion 5a passes through the center of the arc forming the vane aligner portions 5c and 5d. Similarly, the vane portion 6a and the vane aligner portions 6c and 6d are attached such that the center line in the width direction of the vane portion 6a passes through the center of the arc forming the vane aligner portions 6c and 6d. The arcs of the vane aligner portions 5c, 5d, 6c, and 6d are formed so as to be concentric with the cylinder inner peripheral surface 1b (recessed portions 2a and 3a).
 第1のベーン5のベーンアライナ部5c、5dの外周側からベーン先端部5bまでの距離rvは、ベーンアライナ軸受部2b、3bの半径をra、シリンダ内周面1bの半径をrc(図4参照)としたとき、下記(1)の関係を有している。なお、式(1)における微小距離δはベーン先端部5bとシリンダ内周面1b間の隙間を示す。
[数1]
         rv=rc-ra-δ ・・・(1)
The distance rv from the outer peripheral side of the vane aligner portions 5c and 5d of the first vane 5 to the vane tip 5b is defined as ra for the vane aligner bearing portions 2b and 3b and rc for the inner peripheral surface 1b of the cylinder (FIG. 4). Reference) has the following relationship (1). Note that the minute distance δ in the equation (1) indicates a gap between the vane tip 5b and the cylinder inner peripheral surface 1b.
[Equation 1]
rv = rc−ra−δ (1)
 各ベーン5、6に回転による遠心力が加わったとき、各ベーン5、6はロータ部4aの外側に向かって径方向に移動し、ベーンアライナ部5c、5dおよび6c、6dはそれぞれベーンアライナ軸受部2b、3bに摺動する。 When centrifugal force due to rotation is applied to the vanes 5 and 6, the vanes 5 and 6 move in the radial direction toward the outside of the rotor portion 4a, and the vane aligner portions 5c, 5d and 6c, 6d are respectively vane aligner bearings. It slides on the parts 2b and 3b.
 このとき、式(1)の関係があるため、ベーン先端部5b、6bとシリンダ内周面1bとは微小距離δだけ離れた状態で回転することになる。そして、各ベーン5、6とシリンダ内周面1bとがそれぞれ微小距離δを保つことにより、各ベーン5、6はシリンダ1内を仕切り3つの空間(吸入室9、中間室10、圧縮室11)を形成する(図4参照)。この微小距離δを極力小さくなるように(製造限界に)設定することにより、ベーン先端部5bからのガスの漏れを極力少なくすることができる。 At this time, because of the relationship of the expression (1), the vane tip portions 5b and 6b and the cylinder inner peripheral surface 1b rotate in a state of being separated by a minute distance δ. The vanes 5 and 6 and the cylinder inner peripheral surface 1b maintain a minute distance δ, so that the vanes 5 and 6 partition the cylinder 1 into three spaces (suction chamber 9, intermediate chamber 10, compression chamber 11). ) (See FIG. 4). By setting the minute distance δ to be as small as possible (to the production limit), gas leakage from the vane tip 5b can be minimized.
 図6はベーンアライナ部5c,6cの回転動作の一例を示す断面図であり、図6を参照してベーン型圧縮機200の動作例について説明する。なお、図6において、ロータシャフト4のロータ部4aとシリンダ内周面1bとが最近接している最近接点32に第1のベーン5が位置したときを「角度0°」と定義する。また、「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になる。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the rotation operation of the vane aligner portions 5c and 6c, and an operation example of the vane compressor 200 will be described with reference to FIG. In FIG. 6, when the first vane 5 is positioned at the closest point 32 where the rotor portion 4a of the rotor shaft 4 and the cylinder inner peripheral surface 1b are closest, the angle is defined as “angle 0 °”. Also, the state after “angle 180 °” is not shown because when “angle 180 °” is reached, at the “angle 0 °”, the first vane 5 and the second vane 6 are interchanged. Thereafter, the same compression operation is performed from “angle 0 °” to “angle 135 °”.
 まず、図6において、ロータシャフト4の回転軸部4bが電動要素102の駆動部からの回転動力を受け、ロータ部4aは回転軸を中心にシリンダ1内で回転する。このロータ部4aの回転に伴い、ロータ部4aに取り付けられた第1のベーン5および第2のベーン6が回転する。すると、ベーン5、6は、それぞれ回転による径方向の遠心力を受け、ベーンアライナ部5c、6cおよび5d、6dは、ベーンアライナ軸受部2b、3bに摺動しながらベーンアライナ軸受部2b、3bの中心に対して回転する。すると、ベーン部5a、6aは回転軸とは異なるシリンダ内周面1bの中心を回転軸として回転する。このロータ部4aの回転に伴い、ベーン部5a、6aは長手方向がそれぞれシリンダ1の中心に向くように向きを変えながら、ブッシュ7、8の中心7a、8aを軸に揺動する。つまり、ロータ部4aがいずれの回転角度になったときでもベーン部5a、6aの長手方向はシリンダ内周面1bの中心を向く方向に維持されることになる。これにより、ベーン5、6を常にシリンダ内周面1bの法線方向、またはシリンダ内周面1bの法線方向に対し一定の傾きを持つように保持することができ、ベーン先端部5b、6bの円弧形状の法線と、シリンダ内周面1bの法線は常にほぼ一致する状態で圧縮動作を行なうことができる。 First, in FIG. 6, the rotating shaft portion 4b of the rotor shaft 4 receives rotational power from the driving portion of the electric element 102, and the rotor portion 4a rotates in the cylinder 1 around the rotating shaft. Along with the rotation of the rotor portion 4a, the first vane 5 and the second vane 6 attached to the rotor portion 4a rotate. Then, the vanes 5 and 6 receive a radial centrifugal force due to rotation, respectively, and the vane aligner portions 5c, 6c and 5d and 6d slide on the vane aligner bearing portions 2b and 3b, and the vane aligner bearing portions 2b and 3b. Rotate around the center. Then, the vane parts 5a and 6a rotate about the center of the cylinder inner peripheral surface 1b different from the rotation axis as the rotation axis. As the rotor 4a rotates, the vanes 5a and 6a swing around the centers 7a and 8a of the bushes 7 and 8 while changing their orientations so that the longitudinal directions thereof are directed toward the center of the cylinder 1, respectively. In other words, the longitudinal direction of the vane portions 5a and 6a is maintained in the direction facing the center of the cylinder inner peripheral surface 1b regardless of the rotation angle of the rotor portion 4a. Accordingly, the vanes 5 and 6 can always be held with a certain inclination with respect to the normal direction of the cylinder inner peripheral surface 1b or the normal direction of the cylinder inner peripheral surface 1b, and the vane tip portions 5b and 6b The arc-shaped normal line and the normal line of the cylinder inner peripheral surface 1b can always perform the compression operation in a substantially coincident state.
 図7はベーン型圧縮機200の圧縮動作を示す断面図であり、図7を参照してベーン型圧縮機200の圧縮動作の一例について説明する。なお、図7に示す角度は図6に示す角度と同一のものである。まず、「角度0°」において、最近接点32と第2のベーン6とで仕切られた右側の中間室10は切欠部1cを介して吸入ポート1aと連通した状態になり、吸入ポート1aからガスが吸入される。一方、最近接点32と第2のベーン6とで仕切られた左側の空間は、吐出ポート1dおよびインジェクションポート1eに連通した圧縮室11となる。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing the compression operation of the vane compressor 200, and an example of the compression operation of the vane compressor 200 will be described with reference to FIG. The angle shown in FIG. 7 is the same as the angle shown in FIG. First, at the “angle of 0 °”, the right intermediate chamber 10 partitioned by the closest contact 32 and the second vane 6 is in communication with the suction port 1a through the notch 1c, and gas is discharged from the suction port 1a. Is inhaled. On the other hand, the left space partitioned by the closest point 32 and the second vane 6 becomes the compression chamber 11 communicating with the discharge port 1d and the injection port 1e.
 「角度45°」において、第1のベーン5と最近接点32とで仕切られた空間は吸入室9となる。第1のベーン5と第2のベーン6とで仕切られた中間室10は、「角度0°」のときと同様、切欠部1cを介して吸入ポート1aと連通した状態であり、ガスの吸入を続ける。なお、中間室10の容積は「角度0°」のときより大きくなり、第2のベーン6と最近接点32とで仕切られた圧縮室11の容積は「角度0°」のときより小さくなる。一方、圧縮室11内のガスは圧縮され徐々にその圧力が高くなる。また、吸入室9は切欠部1cを介して吸入ポート1aに連通した状態になる。なお、「角度45°」は、圧縮室11内の圧力が中間圧Pmと高圧Pdの間にある場合を示している。 At “angle 45 °”, the space partitioned by the first vane 5 and the closest point 32 becomes the suction chamber 9. The intermediate chamber 10 partitioned by the first vane 5 and the second vane 6 is in communication with the suction port 1a through the notch 1c, as in the case of “angle 0 °”, and is used for gas suction. Continue. The volume of the intermediate chamber 10 is larger than that at the “angle 0 °”, and the volume of the compression chamber 11 partitioned by the second vane 6 and the closest point 32 is smaller than that at the “angle 0 °”. On the other hand, the gas in the compression chamber 11 is compressed and the pressure gradually increases. Further, the suction chamber 9 is in communication with the suction port 1a through the notch 1c. “Angle 45 °” indicates a case where the pressure in the compression chamber 11 is between the intermediate pressure Pm and the high pressure Pd.
 「角度90°」では、第1のベーン5のベーン先端部5bがシリンダ内周面1b上の点Bと重なるため、中間室10は吸入ポート1aに連通しない状態になる。よって中間室10でのガスの吸入は終了する。なお、この状態のときに中間室10の容積は略最大となる。一方、吸入室9の容積は「角度45°」のときに比べて大きくなり、吸入ポート1aからのガスの吸入が続けられる。また、圧縮室11の容積は「角度45°」のときより更に小さくなるので、圧縮室11内に圧力はさらに高くなる。ここで、圧縮室11内の圧力が所定の圧力Pdを上回ると、吐出弁41が開き、圧縮室11内のガスは吐出ポート1d、2dを通って密閉容器103内に吐出される。密閉容器103内に吐出されたガスは電動要素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(図1の冷媒回路の高圧Pd側)に吐出される(図2に実線で図示)。したがって、密閉容器103内の圧力は所定の圧力Pdの吐出圧力となる。なお、「角度90°」は、圧縮室11内の圧力が高圧Pdの場合(あるいは高圧Pdを上回った場合)を示している。 At “angle 90 °”, the vane tip 5b of the first vane 5 overlaps with the point B on the cylinder inner peripheral surface 1b, so that the intermediate chamber 10 is not in communication with the suction port 1a. Therefore, the gas suction in the intermediate chamber 10 is completed. In this state, the volume of the intermediate chamber 10 is substantially maximum. On the other hand, the volume of the suction chamber 9 becomes larger than when the angle is 45 °, and the suction of gas from the suction port 1a is continued. Further, since the volume of the compression chamber 11 is further smaller than that at the “angle 45 °”, the pressure in the compression chamber 11 is further increased. Here, when the pressure in the compression chamber 11 exceeds the predetermined pressure Pd, the discharge valve 41 is opened, and the gas in the compression chamber 11 is discharged into the sealed container 103 through the discharge ports 1d and 2d. The gas discharged into the sealed container 103 passes through the electric element 102 and is discharged to the outside (the high pressure Pd side of the refrigerant circuit in FIG. 1) from the discharge pipe 24 fixed (welded) to the upper part of the sealed container 103 ( (Indicated by the solid line in FIG. 2). Therefore, the pressure in the sealed container 103 is a discharge pressure of a predetermined pressure Pd. The “angle 90 °” indicates a case where the pressure in the compression chamber 11 is a high pressure Pd (or a case where the pressure exceeds the high pressure Pd).
 「角度135°」では、中間室10の容積は「角度90°」のときより小さくなり、ガスの圧力は上昇する。また、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。ここで、第2のベーン6のベーン部6aは、インジェクションポート1eを通過しており、インジェクションポート1eは中間室10に連通した状態になる。このため、インジェクションポート1eから中間室10にガスが流入する。一方、吐出ポート1dは圧縮室11に連通したままで、吐出弁41は開いており、圧縮室11の容積は「角度90°」のときより更に小さくなるので、吐出ポート1d、2dから圧縮室11内のガスが吐出されることになる。その後、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Pdのガスが若干残る(ロスとなる)。そして、「角度180°(=0°)」で、圧縮室11が消滅したとき、この高圧Pdのガスは吸入室9にて低圧Psのガスに変化する。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。 At “angle 135 °”, the volume of the intermediate chamber 10 is smaller than that at “angle 90 °”, and the gas pressure increases. Further, the volume of the suction chamber 9 becomes larger than that at the “angle 90 °”, and the suction is continued. Here, the vane portion 6 a of the second vane 6 passes through the injection port 1 e, and the injection port 1 e is in communication with the intermediate chamber 10. For this reason, gas flows into the intermediate chamber 10 from the injection port 1e. On the other hand, the discharge port 1d remains in communication with the compression chamber 11, the discharge valve 41 is open, and the volume of the compression chamber 11 becomes even smaller than when the angle is 90 °. 11 is discharged. Thereafter, when the second vane 6 passes through the discharge port 1d, a little high-pressure Pd gas remains in the compression chamber 11 (a loss occurs). When the compression chamber 11 disappears at an “angle of 180 ° (= 0 °)”, the high-pressure Pd gas changes into a low-pressure Ps gas 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.
 次に、上記圧縮動作中における冷凍機油25の流れについて説明する。図8は第1のベーン5のベーン部5aの周辺部位を示す要部断面図である。図中、実線で示す矢印は冷凍機油25の流れを示している。なお、第1のベーン5について例示しているが、第2のベーン6についても同様である。まず、図2の破線で示すように、油ポンプ31により油溜め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、それぞれ給油路4iおよび給油路4jを通ってフレーム2の凹部2aおよびシリンダヘッド3の凹部3aに送り出される。 Next, the flow of the refrigerating machine oil 25 during the compression operation will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part showing the peripheral portion of the vane portion 5 a of the first vane 5. In the figure, arrows indicated by solid lines indicate the flow of the refrigerating machine oil 25. In addition, although illustrated about the 1st vane 5, it is the same also about the 2nd vane 6. FIG. First, as shown by the broken line in FIG. 2, the refrigeration oil 25 is sucked up from the oil sump 104 by the oil pump 31 and sent out to the oil supply passage 4h. The refrigerating machine oil 25 sent out to the oil supply passage 4h is sent out to the recess 2a of the frame 2 and the recess 3a of the cylinder head 3 through the oil supply passage 4i and the oil supply passage 4j, respectively.
 凹部2a、3a(図2参照)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、凹部2a、3aと連通したベーン逃がし部4f、4gに供給される。密閉容器103内の圧力は高圧Pdである吐出圧力になっているため、凹部2a、3aおよびベーン逃がし部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およびシリンダヘッド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 (see FIG. 2) lubricates the vane aligner bearing portions 2b and 3b and is supplied to the vane relief portions 4f and 4g communicating with the recesses 2a and 3a. Since the pressure in the sealed container 103 is the discharge pressure that is the high pressure Pd, the pressure in the recesses 2a and 3a and the vane relief portions 4f and 4g is also the discharge pressure. 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の圧力は吐出圧力であり、吸入室9および中間室10の圧力より高い。このため、冷凍機油25は、ベーン部5aの側面とブッシュ7間の摺動面を潤滑しながら、圧力差および遠心力によって吸入室9および中間室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、圧力差および遠心力によって吸入室9および中間室10に送り出される。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。 The pressure in the vane relief portion 4f is a discharge pressure, which is higher than the pressure in the suction chamber 9 and the intermediate chamber 10. For this reason, 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 surface between the side surface of the vane portion 5a and the bush 7. 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 sent out 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.
 なお、図8において、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。すなわち、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。 In FIG. 8, the case where the space partitioned by the first vane 5 is the suction chamber 9 and the intermediate chamber 10 has been shown, but the rotation is progressed so that the space partitioned by the first vane 5 is separated from the intermediate chamber 10. The same applies to the compression chamber 11. That is, 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.
 図2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1f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、圧縮室11に送り出された冷凍機油25も最終的にガスとともに吐出ポート1d、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1f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1fから油溜め104に戻される。 As shown in FIG. 2, after 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, the oil return provided on the outer peripheral portion of the cylinder 1. It is returned to the oil sump 104 through the hole 1f. 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. In addition, 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 is finally discharged together with the gas from the discharge ports 1d and 2d to the space above the frame 2. After that, the oil is returned to the oil sump 104 through an oil return hole 1 f provided in the outer peripheral portion of the cylinder 1. Of the refrigerating machine oil 25 delivered 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 the cylinder 1 Is returned to the oil sump 104 through an oil return hole 1f provided in the outer periphery of the oil reservoir.
 図9A~図9Cはベーン先端部6bがインジェクションポート1eの位置周辺にあるときのベーン部6aの周辺部位の様子を示す要部断面図であり、図9A~図9Cを参照してベーン先端部6bとインジェクションポート1eとの幅の関係について説明する。なお、図9A~図9Cにおいて第2のベーン6を例示して説明しているが、第1のベーン5がインジェクションポート1eを通過する際も同様である。 FIGS. 9A to 9C are cross-sectional views showing the main parts of the surrounding portion of the vane portion 6a when the vane tip portion 6b is located around the position of the injection port 1e. Referring to FIGS. 9A to 9C, the vane tip portion is shown. The relationship between the width of 6b and the injection port 1e will be described. Although the second vane 6 is illustrated and described in FIGS. 9A to 9C, the same applies when the first vane 5 passes through the injection port 1e.
 インジェクションポート1eのシリンダ内周面1b側に形成された開口部の周方向の幅Twは、ベーン先端部6bにおけるシリンダ内周面1bまでの距離が微小距離δ以下となる領域の幅Tp以下に形成されている。特に、図9A~図9Cにおいては、ベーン先端部6bは構成する円弧形状の半径はシリンダ内周面1bの半径とほぼ同等(もしくは同一)の曲率で構成されているとともに、インジェクションポート1eの開口部の幅Twはベーン先端部6bの対向面全体の幅Tp以下になっている。 The circumferential width Tw of the opening formed on the cylinder inner peripheral surface 1b side of the injection port 1e is equal to or smaller than the width Tp of the region where the distance from the vane tip 6b to the cylinder inner peripheral surface 1b is a minute distance δ or less. Is formed. In particular, in FIGS. 9A to 9C, the arcuate radius of the vane tip 6b is configured to have a curvature substantially equal to (or the same as) the radius of the cylinder inner peripheral surface 1b, and the opening of the injection port 1e. The width Tw of the portion is equal to or less than the width Tp of the entire facing surface of the vane tip 6b.
 ここで、上述の通り、ベーン先端部6bとシリンダ内周面1bとが微小距離δだけ隙間を形成した状態でベーン部6aは回転している。そして、図9A~図9Cに示すように、第2のベーン6がインジェクションポート1eの開口部上に進入してから開口部を完全に覆った後に開口部を通過するまで、必ずベーン先端部6bとシリンダ内周面1bとが対向する領域が必ず存在する。したがって、ベーン先端部6bが開口部を通過する際であっても、他の領域を通過する際と同様に、微小距離δよりも大きな隙間が生じることがない。これにより、圧縮室11から中間室10へのベーン先端部6bとシリンダ内周面1b間の隙間を通る漏れは極めて少なく抑えることができる。よって、各ベーン5、6がインジェクションポート1eを通過する際に流体の漏れが増大することがなく、損失の極めて少ないインジェクションポート1eを有する高効率のベーン型圧縮機200を得ることができる。 Here, as described above, the vane portion 6a rotates in a state where the vane tip portion 6b and the cylinder inner peripheral surface 1b form a gap by a minute distance δ. Then, as shown in FIGS. 9A to 9C, the vane tip 6b is surely passed from the time when the second vane 6 enters the opening of the injection port 1e until the second vane 6 completely covers the opening and then passes through the opening. There is always a region where the cylinder inner peripheral surface 1b faces. Therefore, even when the vane tip 6b passes through the opening, a gap larger than the minute distance δ does not occur as in the case of passing through another region. Thereby, the leakage through the gap between the vane tip 6b and the cylinder inner peripheral surface 1b from the compression chamber 11 to the intermediate chamber 10 can be suppressed very little. Therefore, when each of the vanes 5 and 6 passes through the injection port 1e, the leakage of fluid does not increase, and a highly efficient vane compressor 200 having the injection port 1e with very little loss can be obtained.
 すなわち、従来においては図10のように、第2のベーン6のベーン先端部6bを構成する円弧形状の半径はシリンダ内周面1bの半径よりもかなり小さく形成されている。このため、インジェクションポート1eの開口部の幅Twは、ベーン先端部6bにおけるシリンダ内周面1bまでの距離が微小距離δ以下となる領域の幅Tpよりも大きくなってしまう。さらに、ベーン先端部6bとシリンダ内周面1bとの隙間は、ベーン先端部6bとシリンダ内周面1b間の接触位置51(シリンダ内周面1bのインジェクションポート1eが設けられていない軸方向の箇所とベーン先端部6bとが接触)から離れるにしたがって大きくなる。すると、図10に破線で示すように、インジェクションポート1eを介して、圧縮室11から中間室10への漏れ経路ができるため、ベーン先端部6bとシリンダ内周面1b間の隙間を通る漏れが増大することになる。 That is, conventionally, as shown in FIG. 10, the radius of the arc shape constituting the vane tip 6b of the second vane 6 is formed to be considerably smaller than the radius of the cylinder inner peripheral surface 1b. For this reason, the width Tw of the opening portion of the injection port 1e becomes larger than the width Tp of the region where the distance from the vane tip portion 6b to the cylinder inner peripheral surface 1b is a minute distance δ or less. Further, the gap between the vane tip 6b and the cylinder inner peripheral surface 1b is a contact position 51 between the vane tip 6b and the cylinder inner peripheral surface 1b (in the axial direction where the injection port 1e of the cylinder inner peripheral surface 1b is not provided). As the position and the vane tip 6b move away from each other, the size increases. Then, as shown by a broken line in FIG. 10, since a leakage path from the compression chamber 11 to the intermediate chamber 10 is formed via the injection port 1e, leakage through the gap between the vane tip 6b and the cylinder inner peripheral surface 1b occurs. Will increase.
 一方、図9A~図9Cにおいては、各ベーン5、6がインジェクションポート1eを通過する際に流体の漏れが増大することがないので、損失の極めて少ないインジェクションポートを有する高効率のベーン型圧縮機200を得ることができる。特に、第2のベーン6のベーン先端部6bを構成する円弧形状の半径はシリンダ内周面1bの半径とほぼ同等(もしくは同一)の半径で構成されており、ベーン先端部5b、6bとシリンダ内周面1bとの間の隙間は、ベーン先端部5b、6bの幅全体にわたって微小距離δとなっている(式(1)参照)。これは、ベーン先端部6bにおけるシリンダ内周面1bとの対向面をすべて微小距離δに設定することができることを意味する。このため、インジェクションポート1eの開口部の幅Twよりも大きい対向面の幅Tpを有するベーン部6aを用いて損失の極めて少ないインジェクションポート1eを有する高効率のベーン型圧縮機200を得ることができる。 On the other hand, in FIGS. 9A to 9C, since the leakage of fluid does not increase when each of the vanes 5 and 6 passes through the injection port 1e, a highly efficient vane type compressor having an injection port with very little loss. 200 can be obtained. In particular, the radius of the arc shape constituting the vane tip 6b of the second vane 6 is substantially the same (or the same) as the radius of the cylinder inner peripheral surface 1b, and the vane tips 5b, 6b and the cylinder The gap between the inner peripheral surface 1b is a minute distance δ over the entire width of the vane tip portions 5b and 6b (see equation (1)). This means that all the surfaces of the vane tip 6b facing the cylinder inner peripheral surface 1b can be set to a minute distance δ. For this reason, the highly efficient vane type compressor 200 which has the injection port 1e with very little loss using the vane part 6a which has the width Tp of the opposing surface larger than the width Tw of the opening part of the injection port 1e can be obtained. .
 ここで、インジェクションポート1eの開口部の幅Twがベーンの幅と同等以下であればインジェクションポート1eの断面形状は任意の形状でよい。たとえば、インジェクションポート1eの開口部はインジェクション管27の形状に合わせて円形状もしくは楕円状に形成されていてもよい。あるいは図11に示すように、インジェクションポート1eの開口部が矩形状に形成されており、周方向の幅Twよりも高さ方向の幅が大きくなるような長穴状で形成されていてもよい。この場合であっても、インジェクションポート1eの周方向の幅Twはベーンの幅Tpよりも小さいので、ベーン先端部5b、6bからの漏れは極めて少なく抑えられる。さらに、図11のような長穴形状にすることによりインジェクションポート1eの断面積を大きくすることができるため、インジェクション量の上限値を大きくすることが可能となり、吐出容量を増加させることができる。なお、インジェクションポート1eの断面積を大きくした分、インジェクション管27の断面積も同等程度に大きく形成される。 Here, as long as the width Tw of the opening of the injection port 1e is equal to or less than the width of the vane, the cross-sectional shape of the injection port 1e may be an arbitrary shape. For example, the opening of the injection port 1e may be formed in a circular shape or an oval shape in accordance with the shape of the injection tube 27. Alternatively, as shown in FIG. 11, the opening of the injection port 1 e is formed in a rectangular shape, and may be formed in a long hole shape whose width in the height direction is larger than the width Tw in the circumferential direction. . Even in this case, since the circumferential width Tw of the injection port 1e is smaller than the vane width Tp, the leakage from the vane tip portions 5b and 6b can be minimized. Furthermore, since the cross-sectional area of the injection port 1e can be increased by using the elongated hole shape as shown in FIG. 11, the upper limit value of the injection amount can be increased, and the discharge capacity can be increased. Note that the cross-sectional area of the injection pipe 27 is formed to be approximately the same as the cross-sectional area of the injection port 1e is increased.
 さらに、図12に示すように、インジェクションポート1eの開口部が、シリンダ1の高さ方向に複数個設けられていてもよい。図12においては3個の円形状のインジェクションポート1eの開口部が形成されており、各開口部は3本の分岐管28を介してインジェクション管27に連結されている。この方法でも、インジェクションポート1eの総断面積を大きくでき、吐出容量を増加させることができる。なお、この場合も、インジェクションポート1eの円の直径(幅Tw)はベーン先端部5b、6bの幅Tpと同等以下に形成されている。また、インジェクションポート1eが3個の場合を図示したが、任意の個数設けてもよい。この場合であっても、インジェクションポート1eの周方向の最大幅がベーンの幅と同等以下であれば、断面は任意の形状であってもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 12, a plurality of openings of the injection port 1 e may be provided in the height direction of the cylinder 1. In FIG. 12, three circular injection ports 1 e are formed with openings, and each opening is connected to an injection pipe 27 via three branch pipes 28. Even in this method, the total cross-sectional area of the injection port 1e can be increased, and the discharge capacity can be increased. In this case as well, the diameter (width Tw) of the circle of the injection port 1e is equal to or less than the width Tp of the vane tip portions 5b and 6b. Moreover, although the case where there are three injection ports 1e is illustrated, any number may be provided. Even in this case, as long as the maximum circumferential width of the injection port 1e is equal to or less than the width of the vane, the cross section may have any shape.
実施の形態2.
 図13から図15は本発明のベーン型圧縮機の実施形態2を示す断面図であり、図13から図15を参照してベーン型圧縮機300について説明する。なお、図13から図15のベーン型圧縮機300において図1から図12のベーン型圧縮機200と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図13から図15のベーン型圧縮機300がベーン型圧縮機200と異なる点は、インジェクションポート1eに逆止弁が設けられている点である。
Embodiment 2. FIG.
FIGS. 13 to 15 are sectional views showing Embodiment 2 of the vane type compressor of the present invention, and the vane type compressor 300 will be described with reference to FIGS. In addition, in the vane type compressor 300 of FIGS. 13-15, the site | part which has the same structure as the vane type compressor 200 of FIGS. 1-12 is attached | subjected the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted. 13 to 15 is different from the vane compressor 200 in that a check valve is provided in the injection port 1e.
 具体的には、図14に示すように、円形状のインジェクションポート1eの外径側に逆止弁取付具61がシリンダ1に取付けられている。逆止弁取付具61には径方向に貫通したインジェクション流路61aが設けられ、インジェクション流路61aは逆止弁取付具61とインジェクションポート1e間に設けた空間部1gに開口している。また、インジェクション流路61aの内径側である空間部1g側には、逆止弁62および逆止弁62の開度を規制するための逆止弁押え63が逆止弁取付具61に取付けられている。また、インジェクション流路61aの外形側端はインジェクション管27と接続されている。なお、図13においては、インジェクションポート1eとインジェクション流路61aは同じ大きさとしている。 Specifically, as shown in FIG. 14, a check valve attachment 61 is attached to the cylinder 1 on the outer diameter side of the circular injection port 1 e. The check valve fitting 61 is provided with an injection flow passage 61a penetrating in the radial direction, and the injection flow passage 61a opens into a space 1g provided between the check valve fitting 61 and the injection port 1e. Further, a check valve 62 and a check valve presser 63 for restricting the opening degree of the check valve 62 are attached to the check valve attachment 61 on the space 1g side which is the inner diameter side of the injection flow path 61a. ing. The outer end of the injection flow path 61a is connected to the injection pipe 27. In FIG. 13, the injection port 1e and the injection flow path 61a have the same size.
 そして、圧縮室11内の圧力が冷媒回路の中間圧Pmより低い場合は、圧力差によって逆止弁62は開いた状態となり、インジェクション管27からインジェクション流路61a、空間部1g、インジェクションポート1eを通って圧縮室11内に冷媒が流入する。なお、圧縮室11内の圧力が冷媒回路の中間圧Pmを上回るまでは、インジェクションポート1eからガスが流入し続ける。一方、圧縮室11内の圧力が冷媒回路の中間圧Pmより高い場合は、圧力差によって逆止弁62は閉じ、圧縮室11内には冷媒は流入しない状態となる。このように、逆止弁62が図1の冷媒回路における逆止弁208と同じ機能を持つため、冷媒回路における逆止弁208が不要となる。 When the pressure in the compression chamber 11 is lower than the intermediate pressure Pm of the refrigerant circuit, the check valve 62 is opened due to the pressure difference, and the injection flow path 61a, the space portion 1g, and the injection port 1e are connected from the injection pipe 27. The refrigerant flows into the compression chamber 11 through it. Note that the gas continues to flow from the injection port 1e until the pressure in the compression chamber 11 exceeds the intermediate pressure Pm of the refrigerant circuit. On the other hand, when the pressure in the compression chamber 11 is higher than the intermediate pressure Pm of the refrigerant circuit, the check valve 62 is closed due to the pressure difference, and the refrigerant does not flow into the compression chamber 11. Thus, since the check valve 62 has the same function as the check valve 208 in the refrigerant circuit of FIG. 1, the check valve 208 in the refrigerant circuit becomes unnecessary.
 本実施の形態では、実施の形態1に比べて、逆止弁62が圧縮室11により近い位置に設けられるため、ガスの圧縮に対して無効となる死容積が小さくてすむ。これにより、インジェクション運転を行わない場合の効率の低下が小さくなる。また、圧縮機内に逆止弁62を設けることで、冷媒回路が簡易な構成となる。 In this embodiment, since the check valve 62 is provided closer to the compression chamber 11 than in the first embodiment, the dead volume that is ineffective for gas compression can be reduced. Thereby, the fall of the efficiency when not performing injection driving | operation becomes small. Further, by providing the check valve 62 in the compressor, the refrigerant circuit has a simple configuration.
 なお、図14において、インジェクションポート1eの開口部は円形形状の場合について例示しているが、図15に示すように、矩形の長穴形状に形成されたものであってもよい。この場合も、インジェクションポート1eの断面積を増加させた分、インジェクション流路61aの直径を大きくして、インジェクション流量を増加させることができる。 In addition, in FIG. 14, although the opening part of the injection port 1e has illustrated about the case where it is circular shape, as shown in FIG. 15, it may be formed in the shape of a rectangular long hole. Also in this case, the injection flow rate can be increased by increasing the diameter of the injection flow path 61a by the amount by which the cross-sectional area of the injection port 1e is increased.
 また、図13から図15において、逆止弁62としてリード弁と呼ばれる弁を示したが、弁の形式はこれに限定されるものでなく、圧縮室11内の圧力が、中間圧Pmより低い場合には開き、中間圧Pmより高い場合には閉じるものであれば、任意の形式でよい。 13 to 15, a valve called a reed valve is shown as the check valve 62. However, the type of the valve is not limited to this, and the pressure in the compression chamber 11 is lower than the intermediate pressure Pm. It may be of any type as long as it opens in the case and closes in the case of higher than the intermediate pressure Pm.
 本発明の実施形態は、上記各実施の形態に限定されない。たとえば、上記実施の形態1、2においては、ベーン枚数が2枚の場合について示したが、ベーン枚数が1枚または3枚以上の場合でも同様の構成であり、同様の効果が得られる。 The embodiments of the present invention are not limited to the above embodiments. For example, in the first and second embodiments, the case where the number of vanes is two has been described. However, even when the number of vanes is one or three or more, the same configuration is obtained and the same effect can be obtained.
 また、図1の空気調和装置500において、気液分離器203を用いて圧縮室11に冷媒をインジェクションする冷媒回路を示したが、これに限定するものでは無く、例えば国際公開第2011/013199A1号に記載のような内部熱交換器を用いて冷媒をインジェクションする冷媒回路であってもよい。また、上記各実施形態において、流体(冷媒)がガスである場合について例示しているが、液冷媒であっても液とガスの二相冷媒であってもよい。 Moreover, in the air conditioning apparatus 500 of FIG. 1, although the refrigerant circuit which injects a refrigerant | coolant to the compression chamber 11 using the gas-liquid separator 203 was shown, it is not limited to this, For example, international publication 2011 / 013199A1 The refrigerant circuit which injects a refrigerant | coolant using an internal heat exchanger as described in above may be sufficient. Moreover, in each said embodiment, although illustrated about the case where a fluid (refrigerant) is gas, it may be a liquid refrigerant or a two-phase refrigerant | coolant of a liquid and gas.
 さらに、実施の形態1、2においては、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31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。 Further, in the first and second embodiments, the oil pump 31 using the centrifugal force of the rotor shaft 4 has been shown. However, any form of the oil pump 31 may be used, for example, a volume described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-62820. A shape pump may be used as the oil pump 31.
 また、ベーン先端部5b、6bとシリンダ内周面1bとが微小距離δだけ離れて回転運動を行ういわゆる非接触方式の場合について例示しているが、ベーン先端部5b、6bとシリンダ内周面1bとが摺動するいわゆる接触方式であってもよい(δ=0)。この場合であっても、インジェクションポート1eの周方向の幅Twがベーン先端部5b、6bの幅Tp以下にすることにより、流体(ガス)の漏れをなくすことができる。 Further, the vane tip portions 5b and 6b and the cylinder inner peripheral surface 1b are illustrated in the case of a so-called non-contact method in which a rotational movement is performed with a small distance δ, but the vane tip portions 5b and 6b and the cylinder inner peripheral surface are illustrated. A so-called contact method in which 1b slides (δ = 0) may be used. Even in this case, leakage of fluid (gas) can be eliminated by setting the circumferential width Tw of the injection port 1e to be equal to or smaller than the width Tp of the vane tip portions 5b and 6b.
 さらに、図9A~図9Cにおいて、インジェクションポート1eの開口部の幅Twがベーン先端部5b、6bに形成された対向面全体の幅Tp以下である場合について例示しているが、図16に示すように、ベーン先端部5b(6b)において、シリンダ内周面1bに対向している対向面のうち、微小距離δ以下である領域(摺動する領域)の幅Tp以下であればよい。言い換えれば、ベーン先端部5bが対向面の全面にわたってシリンダ内周面1bの半径と略同一に形成されたものであってもよいし、対向面のうち幅Tpの領域がシリンダ内周面1bの半径と略同一に形成されており、一部に異なる曲率の曲面を有するものであってもよい。 Further, in FIGS. 9A to 9C, the case where the width Tw of the opening of the injection port 1e is equal to or less than the width Tp of the entire facing surface formed in the vane tip portions 5b and 6b is illustrated. As described above, in the vane tip portion 5b (6b), it is only necessary to be equal to or smaller than the width Tp of the region (sliding region) that is the minute distance δ or less in the facing surface facing the cylinder inner peripheral surface 1b. In other words, the vane tip portion 5b may be formed substantially the same as the radius of the cylinder inner peripheral surface 1b over the entire surface of the opposing surface, and the region of the width Tp of the opposing surface is the area of the cylinder inner peripheral surface 1b. It may be formed substantially the same as the radius, and may have a curved surface with a different curvature in part.
 また、図5A、図5Bにおいて、ベーン部5a、6a長手方向と円弧状のベーンアライナ部の法線方向とが直交するベーン5、6の場合について例示しているが、図17に示すように所定の角度だけ傾斜したものであってもよい。 5A and 5B illustrate the case of the vanes 5 and 6 in which the longitudinal direction of the vane portions 5a and 6a and the normal direction of the arc-shaped vane aligner portion are orthogonal to each other, as shown in FIG. It may be inclined by a predetermined angle.
 1 シリンダ、1a 吸入ポート、1b シリンダ内周面、1c 切欠部、1d 吐出ポート、1e インジェクションポート、1f 油戻し穴、1g 空間部、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、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、7 ブッシュ、7a ブッシュ中心、8 ブッシュ、8a ブッシュ中心、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 インジェクション管、28 分岐管、31 油ポンプ、32 最近接点、41 吐出弁、42 吐出弁押え、51 接触位置、61 逆止弁取付具、61a インジェクション流路、62 逆止弁、63 逆止弁押え、101 圧縮要素、102 電動要素、103 密閉容器、104 油溜め、200、300 ベーン型圧縮機、201 凝縮器、202 第1の膨張弁、203 気液分離器、204 第2の膨張弁、205 蒸発器、206 四方弁、207 流量調整弁、208 逆止弁、500 空気調和装置、ra ベーンアライナ部の外周(凹部2a、3a)の半径、rc シリンダ内周面の半径、rv ベーンアライナ部の外周からベーン先端部までの距離、Tp ベーン先端部(ベーン先端部における対向面)の幅、Tw インジェクションポートの開口部の幅、δ 微小距離。 1 cylinder, 1a intake port, 1b cylinder inner surface, 1c notch, 1d discharge port, 1e injection port, 1f oil return hole, 1g space, 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 rotary shaft part, 4c rotary shaft part, 4d bush holding part, 4e bush holding part 4f vane relief part, 4g vane relief part, 4h oiling path, 4i oiling path, 4j oiling path, 4k oiling hole, 5th vane, 5a vane part, 5b vane tip, 5c vane aligner part, 5d vane Aligner part, 6 second vane, 6a vane part, 6b Tip, 6c vane aligner, 6d vane aligner, 7 bush, 7a bush center, 8 bush, 8a bush center, 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 injection pipe, 28 branch pipe, 31 oil pump, 32 nearest point, 41 discharge valve, 42 discharge valve presser, 51 contact position, 61 check valve fitting , 61a injection flow path, 62 check valve, 63 check valve presser, 101 compression element, 102 electric element, 103 sealed container, 104 oil sump, 200, 300 vane compressor, 201 condenser, 202 first expansion Valve, 203 gas-liquid separator, 204 second expansion valve, 205 evaporator, 206 Four-way valve, 207 Flow regulating valve, 208 Check valve, 500 Air conditioner, Ra Radius of vane aligner part outer circumference (recesses 2a, 3a), rc Radius of cylinder inner peripheral surface, rv Vane tip from outer circumference of vane aligner part , The width of the tip of the vane (opposite surface at the tip of the vane), the width of the opening of the Tw injection port, and the δ minute distance.

Claims (7)

  1.  円筒状のシリンダと、
     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回転軸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、シリンダ内周面の中心周りに回転するように保持され、先端部が前記シリンダ内周面と非接触に対向する板状のベーン部を備えたベーンと、
     を備え、
     前記シリンダは、側面に流体をインジェクションするためのインジェクションポートを有するものであり、
     前記インジェクションポートの前記シリンダ内周面側に形成された開口部の周方向の幅が、前記ベーンの周方向の幅以下に形成されていることを特徴とするベーン型圧縮機。
    A cylindrical cylinder;
    A rotor shaft having a cylindrical rotor portion that rotates in the cylinder and a rotating shaft portion that transmits a rotational force to the rotor portion, and a rotor shaft that is installed in the rotor portion and rotates around the center of the inner peripheral surface of the cylinder. A vane having a plate-like vane portion that is held and has a tip portion facing the cylinder inner peripheral surface in a non-contact manner;
    With
    The cylinder has an injection port for injecting fluid on a side surface,
    A vane type compressor, wherein a circumferential width of an opening formed on the cylinder inner peripheral surface side of the injection port is formed to be equal to or smaller than a circumferential width of the vane.
  2.  前記ベーンは、前記ロータ部に対して回転可能且つ移動可能に支持され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 compressor according to claim 1, wherein the vane is supported so as to be rotatable and movable with respect to the rotor portion.
  3.  前記インジェクションポートの前記開口部が、前記周方向の幅よりも前記シリンダの高さ方向の長さの方が大きく形成されたものであることを特徴とする請求項1または2に記載のベーン型圧縮機。 3. The vane type according to claim 1, wherein the opening of the injection port is formed such that a length in a height direction of the cylinder is larger than a width in the circumferential direction. Compressor.
  4.  前記インジェクションポートの前記開口部が、前記シリンダの高さ方向に複数個設けられていることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のベーン型圧縮機。 The vane compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the openings of the injection port are provided in a height direction of the cylinder.
  5.  前記インジェクションポートの前記開口部が円形状もしくは楕円形状に形成されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のベーン型圧縮機。 The vane compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the opening of the injection port is formed in a circular shape or an elliptical shape.
  6.  前記ベーンの先端部が円弧形状に形成されたものであって、
     前記ベーンの先端部の前記円弧形状の半径と前記シリンダ内周面の半径とがほぼ同等であることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載のベーン型圧縮機。
    The tip of the vane is formed in an arc shape,
    The vane type compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein a radius of the arc shape at a tip portion of the vane is substantially equal to a radius of an inner peripheral surface of the cylinder.
  7.  前記インジェクションポート内には逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のベーン型圧縮機。 The vane compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein a check valve is provided in the injection port.
PCT/JP2013/059582 2012-08-06 2013-03-29 Vane compressor WO2014024517A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014529325A JP6016924B2 (en) 2012-08-06 2013-03-29 Vane type compressor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012174018 2012-08-06
JP2012-174018 2012-08-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014024517A1 true WO2014024517A1 (en) 2014-02-13

Family

ID=50067764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/059582 WO2014024517A1 (en) 2012-08-06 2013-03-29 Vane compressor

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6016924B2 (en)
WO (1) WO2014024517A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019139485A1 (en) * 2018-01-11 2019-07-18 Tocircle Industries As A rotary sliding vane machine with slide bearings and pivot bearings for the vanes
US11346222B2 (en) 2018-01-11 2022-05-31 Tocircle Industries As Rotary sliding vane machine with hydrostatic slide bearings for the vanes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51128704A (en) * 1975-05-02 1976-11-09 Toyota Motor Corp Rotary vane pump
JPS5260911U (en) * 1975-10-30 1977-05-04
JPS5853691A (en) * 1981-09-26 1983-03-30 Toyoda Autom Loom Works Ltd Vane compressor
JPS63131883A (en) * 1986-11-21 1988-06-03 Eagle Ind Co Ltd Vane pump
JPH05133367A (en) * 1991-11-12 1993-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Multistep gas compressor provided with bypass valve device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51128704A (en) * 1975-05-02 1976-11-09 Toyota Motor Corp Rotary vane pump
JPS5260911U (en) * 1975-10-30 1977-05-04
JPS5853691A (en) * 1981-09-26 1983-03-30 Toyoda Autom Loom Works Ltd Vane compressor
JPS63131883A (en) * 1986-11-21 1988-06-03 Eagle Ind Co Ltd Vane pump
JPH05133367A (en) * 1991-11-12 1993-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Multistep gas compressor provided with bypass valve device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019139485A1 (en) * 2018-01-11 2019-07-18 Tocircle Industries As A rotary sliding vane machine with slide bearings and pivot bearings for the vanes
JP2021510408A (en) * 2018-01-11 2021-04-22 トゥーサークル インダストリーズ エーエス Rotary sliding vane machine with vane sliding bearings and pivot bearings
US11268384B2 (en) 2018-01-11 2022-03-08 Tocircle Industries As Rotary sliding vane machine with slide bearings and pivot bearings for the vanes
US11346222B2 (en) 2018-01-11 2022-05-31 Tocircle Industries As Rotary sliding vane machine with hydrostatic slide bearings for the vanes
JP7256556B2 (en) 2018-01-11 2023-04-12 トゥーサークル インダストリーズ エーエス Rotary sliding vane machine with vane sliding and pivot bearings
JP7256556B6 (en) 2018-01-11 2023-08-18 トゥーサークル インダストリーズ エーエス Rotary sliding vane machine with vane sliding and pivot bearings

Also Published As

Publication number Publication date
JP6016924B2 (en) 2016-10-26
JPWO2014024517A1 (en) 2016-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100812934B1 (en) Rotary fluid machine
WO2012023428A1 (en) Vane compressor
JP5774134B2 (en) Vane type compressor
US8602755B2 (en) Rotary compressor with improved suction portion location
JP5760836B2 (en) Rotary compressor
JP2004324652A (en) Rotary compressor
US20220178372A1 (en) Rotary compressor
JP6016924B2 (en) Vane type compressor
CN108457858B (en) Rotary compressor and refrigeration cycle device
JP5338314B2 (en) Compressor and refrigeration equipment
JP5932608B2 (en) Vane type compressor
JP6099550B2 (en) Vane type two-stage compressor
JP5401899B2 (en) Refrigeration equipment
JP6758412B2 (en) Revolver and refrigeration cycle equipment
JP2013142351A (en) Vane type compressor
WO2021038738A1 (en) Scroll compressor
JP5818767B2 (en) Vane type compressor
JP5321055B2 (en) Refrigeration equipment
KR102447838B1 (en) Rotary compressor
WO2022269752A1 (en) Rotary compressor and refrigeration cycle device
JP3534089B2 (en) Rolling piston type compressor
JP4617810B2 (en) Rotary expander and fluid machinery
JP5661204B2 (en) Vane type compressor
JP2022083876A (en) Compressor and freezer
JP2007211672A (en) Rotary compressor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13827800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014529325

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13827800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1