JP2015113731A - Gas compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータとベーンを有する偏心式の気体圧縮機に関する。 The present invention relates to an eccentric gas compressor having a rotor and a vane.
偏心式の気体圧縮機は、特許文献1に示すように、従来より種々提案されている。 Various eccentric gas compressors have been conventionally proposed as shown in Patent Document 1.
図6に示すように、気体圧縮機100は、ハウジング102と、圧縮部103と、圧縮部103へ駆動力を伝達する駆動部104とを備えている。
As shown in FIG. 6, the
圧縮部103は、内周にシリンダ室106aが形成されるシリンダブロック106と、フロントサイドブロック108aとリアサイドブロック108bからなるサイドブロック108と、シリンダ室106aに収容されるロータ107と、ロータ107に固定される駆動軸105と、気体圧縮機100内の潤滑性を保つ油109と、ロータ107に形成されるベーン溝(不図示)に圧力を供給する背圧制御装置114とを備えている。
The
このような従来の気体圧縮機100では、ロータ107に形成されたベーン溝にベーン(不図示)が出没自在に収容されており、ベーンがベーン溝から突出し、ベーンの先端がシリンダ室106aの内壁と当接して、ロータ107が回転することでシリンダ室106a内の気体(冷媒)を圧縮している。
In such a
さらに、サイドブロック108は、ベーン溝と連通遮断する油溝110と、油供給路112aとを備えている。
Further, the
油供給路112aは、背圧制御装置114の制御によって気体圧縮機100の駆動時のみに高圧の油109を油溝110を介してベーン溝に供給し、ベーンがベーン溝から突出するための圧力を供給している。
The
ところが、従来の気体圧縮機100では、図6に示すように、リアサイドブロック108bに油溝110が設けられている。従って、油溝110内の油圧がロータ107の一側面にのみ作用するため、ロータ107に偏荷重が作用する。
However, in the
すると、ロータ107の傾きによりロータ107の端部がフロントサイドブロック108a及びリアサイドブロック108bの端面に接触するため、摺動抵抗が大きくなり、サイドブロック108の端面が摩耗し、圧縮部103の気密性が妨げられる虞がある。
Then, since the end of the
そこで、本発明は上記した課題を解決すべくなされたものであり、ベーン溝に圧力を供給するとともに、ロータに偏荷重が作用することを防止することのできる気体圧縮機を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a gas compressor capable of supplying pressure to the vane groove and preventing an uneven load from acting on the rotor. It is said.
上記の課題を解決するために、本発明では、一対のサイドブロック25によってシリンダブロック23を狭持することでシリンダブロック23内にシリンダ室35を設け、前記シリンダ室35に回転自在で、且つ、シリンダ室35の偏心位置を回転中心とするロータ29を設け、前記ロータ29の外周面に開口する複数のベーン溝71に突出自在にベーン31をそれぞれ設け、前記シリンダ室35の内周面と前記ベーン溝71から突出した隣り合う2つのベーン31によって圧縮室35aを形成し、前記ロータ29のベーン溝71には、前記ベーン31の背面側に背圧空間73を形成し、一対の前記サイドブロック25の両端面39,53に圧力供給溝46,62を設け、前記圧力供給溝46,62より前記背圧空間73に背圧を供給する気体圧縮機1であって、前記圧力供給溝46,62は、一対の前記サイドブロック25の両端面39,53の対称位置に設けられ、前記圧縮室35aの圧縮前半位置で前記背圧空間73に開口し、吐出圧より低く吸入圧より高い中間圧を供給する中間圧供給溝47,63と、一対の前記サイドブロック25の両端面39,53の対称位置に設けられ、前記圧縮室35aの圧縮後半位置で前記背圧空間73に開口し、吐出圧を供給する高圧供給溝49,65とからなり、一方側の前記高圧供給溝49,65には、油供給路37,43,67a,67bと連通路61を介して油溜まり21に貯留された油Oが供給され、他方側の高圧供給溝49,65には、前記ロータ29の背圧空間73を介して一方側の高圧供給溝49,65より油Oが供給されたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, in the present invention, a
本発明によれば、一対のサイドブロックの各対称位置に中間圧供給溝と高圧供給溝を設けたため、ロータの両側の側面の対称位置に中間圧及び高圧が作用するため、ロータに偏荷重が作用することを防止することができる。 According to the present invention, since the intermediate pressure supply groove and the high pressure supply groove are provided at the symmetrical positions of the pair of side blocks, the intermediate pressure and the high pressure act on the symmetrical positions of the side surfaces on both sides of the rotor. It can be prevented from acting.
また、一方の高圧供給溝から背圧空間を介して他方の高圧供給溝へ高圧を供給することができるため、高圧供給溝と油供給路とをそれぞれ連通する連通路を設ける必要がなく、製品加工が容易であり、かつ、製造コストを抑えることができる。 In addition, since high pressure can be supplied from one high pressure supply groove to the other high pressure supply groove via the back pressure space, there is no need to provide a communication path that connects the high pressure supply groove and the oil supply path. Processing is easy and the manufacturing cost can be reduced.
以下、本発明の実施形態について、図1〜5を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
〔第1実施形態〕
図1に示すように、第1実施形態の気体圧縮機1は所謂偏心式の圧縮機であって、円筒状のハウジング2と、ハウジング2内に収容され気体(冷媒)を圧縮する圧縮部3と、磁力によって回転駆動力を発生させるモータ部4と、モータ部4の駆動を制御するインバータ部5とを備えている。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the gas compressor 1 of the first embodiment is a so-called eccentric compressor, and includes a
ハウジング2は、図示しない吸入ポートが形成されるフロントヘッド7と、開口をフロントヘッド7に閉塞される有底筒状のリアケース9とからなっている。
The
フロントヘッド7の外側には、インバータ部5が固定されており、フロントヘッド7の内側では、圧縮部3の駆動軸33の端部を回転自在に支持している。
The inverter unit 5 is fixed to the outside of the front head 7, and the end of the
リアケース9は、開口をフロントヘッド7によって閉塞されることでハウジング2内が密閉され、圧縮部3が内壁15に固定されて、吸入室13と、吐出室17とがリアケース9内に形成される。また、リアケース9の外周には、図示しない吐出ポートが形成されている。
In the
吸入室13は、吸入ポートによって吸入された気体(冷媒)が流入し、モータ部4が配置されている。
In the
吐出室17は、圧縮部3によって圧縮された冷媒が吐出されるとともに、下方側にハウジング2内の潤滑性を保つための油Oが貯留される油溜まり21が形成される。また、リアケース9の外周に形成された吐出ポートから圧縮された冷媒が吐出室17を介して吐出される。
In the
図2に示すように圧縮部3は、内周にシリンダ室35が形成されるシリンダブロック23と、シリンダブロック23の両端を狭持するように配置される一対のサイドブロック25と、一方のサイドブロック25に固定される油分離器27と、シリンダ室35に回転自在に収容されるロータ29と、ロータ29に形成されたベーン溝71に出没自在に収容されるベーン31と、一端側が一対のサイドブロック25に回転自在に支持され、他端側をフロントヘッド7に回転自在に支持される駆動軸33とを備えている。
As shown in FIG. 2, the compression unit 3 includes a
図3に示すようにシリンダブロック23は、歪な円周形状を有するシリンダ室35と、シリンダ室35で圧縮した冷媒を吐出する吐出孔34と、吐出孔34を閉塞するように配置される開閉自在の吐出弁36と、吐出孔34から吐出された冷媒を吐出室17へ吐出する吐出穴38と、サイドブロック25の油供給路43、67bと連通するシリンダ側油供給路37とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
シリンダ室35は、シリンダ室35の内周面とロータ29のベーン溝71から突出した隣り合うベーン31によって、シリンダ室35内に圧縮室35aが形成される。
In the
吐出孔34は、シリンダ室35に2箇所開口するようにして設けられており、シリンダ室35内で圧縮した冷媒を吐出孔34からそれぞれ吐出している。
The
吐出孔34を閉塞するようにして配置される吐出弁36は、シリンダ室35内で圧縮された冷媒の圧力によって弁体を開閉している。
The
図2,4,5に示すように、一対のサイドブロック25は、フロントヘッド7側のフロントサイドブロック25aと、リアケース9の底面側のリアサイドブロック25bとからなっている。
As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the pair of
図2,5に示すように、フロントサイドブロック25aは、シリンダブロック23の一方側の端面に固定されるロータ側端面39と、吸入室13へ吸入された冷媒をシリンダ室35へ冷媒を供給する吸入孔40と、駆動軸33を回転自在に支持するフロント側軸受41と、圧力をフロント側軸受41へ供給するフロント側油供給路43とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
フロントサイドブロック25aのロータ側端面39には、圧力供給溝46がロータ側端面39の周方向に2箇所設けられている。
Two
圧力供給溝46は、吐出圧よりも低く吸入圧よりも高い中間圧を供給する中間圧供給溝47と、吐出圧を供給する高圧供給溝49とからなっており、ベーン31の背面側に形成される背圧空間73に背圧を供給している。
The
中間圧供給溝47は、中間圧となった油Oを背圧空間73へ供給することによって、ベーン31をベーン溝71から突出させる圧力を付与している。
The intermediate
また、高圧供給溝49は、中間圧供給溝47から供給された中間圧よりもさらに高圧な圧力を背圧空間73へ供給することで、ベーン31をベーン溝71からより突出させる圧力を付与している。
The high-
フロント側軸受41には、環状のフロント側環状溝51が形成されており、一端側のフロント側油供給路43と連通するように設けられている。また、他端側のフロント側油供給路43は、シリンダブロック23のシリンダ側油供給路37と連通している。
An annular front side
図2,4に示すように、リアサイドブロック25bは、シリンダブロック23の他方側の端面に固定されるロータ側端面53と、ロータ側端面53と他側で油分離器27が固定される吐出側端面55と、図2中下方に形成される油供給穴57と、シリンダ室35にて圧縮された冷媒を吐出室17へ吐出する吐出穴58と、駆動軸33を回転自在に支持するリア側軸受59と、圧力を後述する背圧空間73へ供給する連通路61とを備えている。リア側軸受59には、フロント側軸受41と同様に環状のリア側環状溝69が形成されており、リア側環状溝69は、連通路61と連通している。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
リアサイドブロック25bのロータ側端面53には、圧力供給溝62がロータ側端面53の周方向に2箇所設けられている。
Two
圧力供給溝62は、吐出圧よりも低く吸入圧よりも高い中間圧を供給する中間圧供給溝63と、吐出圧(高圧)を供給する高圧供給溝65とからなっている。
The
なお、フロントサイドブロック25aとリアサイドブロック25bにそれぞれ設けられた圧力供給溝46,62は、シリンダブロック23を挟んで対称位置に設けられ、同形状に設けられている。
The
また、リアサイドブロック25bには、油供給穴57と連通して、リア側油供給路67a、67bが形成されており、リア側油供給路67aはリア側環状溝69に連通し、リア側油供給路67bはシリンダブロック23のシリンダ側油供給路37と連通している。
The
なお、フロントサイドブロック25aとリアサイドブロック25bとによってシリンダブロック23の両端を狭持することによって、シリンダブロック23の内周側にシリンダ室35が形成されている。
A
図3に示すように、ロータ29は、1箇所がシリンダ室35の内壁に接するように配置され、シリンダ室35の中心(図心)よりずれた位置を回転中心にして配置されている。
As shown in FIG. 3, the
シリンダ室35に回転自在に収容される円柱状のロータ29は、ロータ29の外周面に開口する複数のベーン31が突出自在に収容されるベーン溝71と、ベーン31の背面側の背圧空間73とを備えている。また、ロータ29の両端は、一対のサイドブロック25のロータ側端面39、53に摺接して配置されている。
The
ロータ29に形成される背圧空間73は、ロータ29が回転することにより、圧縮前半位置では、中間圧供給溝47,63と連通し、圧縮後半位置では、高圧供給溝49,65と連通する。
As the
ロータ29とモータ部4のモータロータ8が固定される駆動軸33は、一端側を一対のサイドブロック25によって回転自在に支持され、他端側をフロントヘッド7に回転自在に支持されている。
The
圧縮部3の駆動源となるモータ部4は、リアケース9の内壁15に固定されるステータ6と、ステータ6の内周側に回転自在に配置され、磁力によって回転するモータロータ8とを備えている。磁力によってモータロータ8が回転することで、圧縮部3へ回転駆動力を伝達している。
The motor unit 4 serving as a driving source for the compression unit 3 includes a
インバータ部5は、ステータ6に巻き掛けられた図示しないコイルに電流を流すことによって、磁力を発生させてモータ部4の制御を行っている。
The inverter unit 5 controls the motor unit 4 by generating a magnetic force by passing a current through a coil (not shown) wound around the
次に、気体圧縮機1の動作について説明する。 Next, the operation of the gas compressor 1 will be described.
まず、インバータ部5の制御によって、モータ部4のステータ6に巻き掛けられたコイルに電流が流れる。コイルに電流が流れることで、磁力が発生し、ステータ6の内周に配置されたモータロータ8が回転する。
First, a current flows through a coil wound around the
モータロータ8が回転することにより、モータロータ8に固定された駆動軸33が回転し、同じく駆動軸33に固定されたロータ29が回転する。
As the
このとき、ロータ29の回転とともに、吸入室13に冷媒が流入し、吸入室13からフロントサイドブロック25aの吸入孔40を介してシリンダ室35へ冷媒が吸入される。そして、シリンダ室35に吸入された冷媒は、ベーン31とベーン31の間(閉じ空間)に供給され、ロータ29がさらに回転することで閉じ空間が狭まっていき、冷媒が圧縮される。
At this time, with the rotation of the
圧縮された冷媒は、一定の圧力以上になると吐出弁36を押し開けて吐出孔34から吐出穴38を介して吐出室17へ吐出される。吐出室17へ吐出された冷媒は、図示しない吐出ポートから図示しない冷凍サイクルへと冷媒を吐出している。
When the compressed refrigerant reaches a certain pressure or higher, the
このように、圧縮部3によって冷媒を圧縮することにより、吐出室17の圧力が高くなる。吐出室17の圧力が高くなることにより、油Oが油供給穴57からリア側油供給路67aを通りリア側軸受59へ供給される。また、油供給穴57からリア側油供給路67bを通り、シリンダブロック23のシリンダ側油供給路37を介してフロント側油供給路43を通ってフロント側軸受41に高圧の油Oが供給される。
Thus, the pressure of the
フロント側軸受41に供給された油Oは、フロント側環状溝51に供給され、フロント側軸受41と駆動軸33との隙間を通って、吸入室13と中間圧供給溝47へ流入する。このとき、フロント側軸受41と駆動軸33との間の隙間は、ごく僅かなものであるため、軸受と駆動軸33との間で絞られて吐出圧(高圧)よりも圧力が低く、圧縮する前の冷媒の吸入圧(低圧)よりも高い中間圧の油Oが中間圧供給溝47へ流入している。
The oil O supplied to the
リア側環状溝69に供給された高圧の油Oは、リア側軸受59と駆動軸33との隙間を通って中間圧供給溝63側と吐出室17側へ流れる。吐出室17側へ流れた油Oは、図示しない貫通孔によって、中間圧供給溝63へ供給されている。
The high-pressure oil O supplied to the rear-side
中間圧供給溝47,63へ供給された中間圧の油Oは、圧縮室35aの少なくとも圧縮前半位置で背圧空間73と連通し、背圧空間73へ中間圧の油Oを供給している。
The intermediate pressure oil O supplied to the intermediate
また、リア側環状溝69へ供給された油Oは、連通路61を通って高圧供給溝65へ高圧の油Oが供給されている。
The oil O supplied to the rear-side
高圧供給溝65へ供給された高圧の油Oは、ロータ29が回転することにより、圧縮室35aの少なくとも圧縮後半位置でロータ29の背圧空間73と連通し、背圧空間73へ高圧の油Oを供給している。背圧空間73へ供給された高圧の油Oは、ベーン溝71に供給され、ベーン31の背面に背圧を与えてベーン31をベーン溝71から突出させる。
The high-pressure oil O supplied to the high-
また、高圧供給溝65から背圧空間73へ供給された高圧の油Oは、背圧空間73を介して高圧供給溝49へ高圧の油Oを供給している。
The high pressure oil O supplied from the high
このため、ロータ29の両側の端面に同じ圧力が作用し、ロータ29に偏荷重が作用しない。
For this reason, the same pressure acts on the end surfaces on both sides of the
また、ロータ29に偏荷重が作用しないため、ロータ29の傾きによりロータ29の端面と一対のサイドブロック25の端面との摺動抵抗が大きくなることを防止することができる。
Further, since an uneven load does not act on the
加えて、ロータ29とサイドブロック25との摺動抵抗が大きくなることを防止することができるため、サイドブロック25の摩耗を防止するとともに、圧縮部3の気密性を確保することができる。
In addition, since it is possible to prevent the sliding resistance between the
なお、本実施形態では、リアサイドブロック25bに高圧供給溝65と連通する連通路61を設けているが、フロントサイドブロック25aに連通路を設けてもよい。すなわち、フロントサイドブロック25aに連通路を設ける場合には、フロントサイドブロック25aの高圧供給溝49とフロント側環状溝51を連通するようにして連通路を設ければよい。
In the present embodiment, the
1 気体圧縮機
21 油溜まり
23 シリンダブロック
25 サイドブロック
29 ロータ
31 ベーン
35 シリンダ室
35a 圧縮室
37,43,67a,67b 油供給路
39,53 両端面
46,62 圧力供給溝
47,63 中間圧供給溝
49,65 高圧供給溝
71 ベーン溝
73 背圧空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記シリンダ室(35)に回転自在で、且つ、シリンダ室(35)の偏心位置を回転中心とするロータ(29)を設け、
前記ロータ(29)の外周面に開口する複数のベーン溝(71)に突出自在にベーン(31)をそれぞれ設け、
前記シリンダ室(35)の内周面と前記ベーン溝(71)から突出した隣り合う2つのベーン(31)によって圧縮室(35a)を形成し、
前記ロータ(29)のベーン溝(71)には、前記ベーン(31)の背面側に背圧空間(73)を形成し、
一対の前記サイドブロック(25)の両端面(39,53)に圧力供給溝(46,62)を設け、前記圧力供給溝(46,62)より前記背圧空間(73)に背圧を供給する気体圧縮機(1)であって、
前記圧力供給溝(46,62)は、一対の前記サイドブロック(25)の両端面(39,53)の対称位置に設けられ、
前記圧縮室(35a)の圧縮前半位置で前記背圧空間(73)に開口し、吐出圧より低く吸入圧より高い中間圧を供給する中間圧供給溝(47,63)と、
一対の前記サイドブロック(25)の両端面(39,53)の対称位置に設けられ、前記圧縮室(35a)の圧縮後半位置で前記背圧空間(73)に開口し、吐出圧を供給する高圧供給溝(49,65)とからなり、
一方側の前記高圧供給溝(49,65)には、油供給路(37,43,67a,67b)と連通路(61)を介して油溜まり(21)に貯留された油Oが供給され、
他方側の高圧供給溝(49,65)には、前記ロータ(29)の背圧空間(73)を介して一方側の高圧供給溝(49,65)より油Oが供給されたことを特徴とする気体圧縮機(1)。 A cylinder chamber (35) is provided in the cylinder block (23) by holding the cylinder block (23) by a pair of side blocks (25).
A rotor (29) that is rotatable in the cylinder chamber (35) and that has an eccentric position of the cylinder chamber (35) as a rotation center is provided,
A plurality of vane grooves (71) opening on the outer peripheral surface of the rotor (29), each provided with a vane (31) so as to be freely projectable;
A compression chamber (35a) is formed by the inner peripheral surface of the cylinder chamber (35) and two adjacent vanes (31) protruding from the vane groove (71).
In the vane groove (71) of the rotor (29), a back pressure space (73) is formed on the back side of the vane (31),
Pressure supply grooves (46, 62) are provided on both end faces (39, 53) of the pair of side blocks (25), and back pressure is supplied to the back pressure space (73) from the pressure supply grooves (46, 62). A gas compressor (1) that
The pressure supply grooves (46, 62) are provided at symmetrical positions on both end faces (39, 53) of the pair of side blocks (25),
Intermediate pressure supply grooves (47, 63) that open to the back pressure space (73) at the first half compression position of the compression chamber (35a) and supply an intermediate pressure lower than the discharge pressure and higher than the suction pressure;
A pair of the side blocks (25) are provided at symmetrical positions on both end faces (39, 53), open to the back pressure space (73) at the second half compression position of the compression chamber (35a), and supply discharge pressure. Consisting of high-pressure supply grooves (49, 65),
The oil O stored in the oil reservoir (21) is supplied to the high-pressure supply groove (49, 65) on one side through the oil supply passage (37, 43, 67a, 67b) and the communication passage (61). ,
Oil O is supplied to the high pressure supply groove (49, 65) on the other side through the back pressure space (73) of the rotor (29) from the high pressure supply groove (49, 65) on the one side. Gas compressor (1).
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