JPH07208364A - Rotary electric-driven compression device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a rotary electric-driven compression device which is reduced in size by downsizing an electric motor while reducing starting torque of an electric motor which drives a rotary compression mechanism. CONSTITUTION:A gap chamber determined by a vane 30 is rotated by rotating a rotor 20 by an electric motor. Fluid flowing from a suction port 51 to a suction chamber 50A is transferred to the side of a pressurizing chamber 50B and discharged from a discharge port 52. The rotor 20 is rotated against elastic force of a spring 40 pressing the vane 30 and pressurizing force of the fluid, so that the vane 30 is stopped near the maximum width B of the gap chamber of the vane 30 at the time of stopping. A free range DELTAL is formed at the vane 30 by stopping operation of the spring 40 at an end 41A. At the stopping position of the rotor 20, the spring 40 is not operated due to the range DELTAL. Starting torque of the electric motor is reduced to downsize the electric motor. When the rotor 20 starts rotation, pressure difference is generated between the suction chamber 50A and the pressurizing chamber 50B, and the vane 30 is attracted to the side of the rotor 20. Compression operation is thus normally performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、偏心円形ピストンを
円形シリンダの内周に密接しながら回転する構成の圧縮
機構を電動機で駆動する回転型電動圧縮装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary electric compressor which drives a compression mechanism of an eccentric circular piston while closely contacting the inner circumference of a circular cylinder with an electric motor.

【０００２】この種の回転型電動圧縮装置としては、偏
心円形ピストンと円形シリンダの間に形成された三日月
状の間隙室を滑り振子で仕切って吸入室と圧縮室とを形
成するように構成した振子型の圧縮機構があり、さら
に、１つの滑り振子機構をシリンダの外周側に出入りす
るように構成したロタスコ型圧縮機構（以下、第１従来
技術という）と、複数の滑り振子機構をピストンの内周
側に出入りするように構成した可動翼型圧縮機構（以
下、第２従来技術という）などが、日本機械学会昭和４
５年９月発行機械工学便覧の第１０編第２章「容積形送
風機および圧縮機」などにより開示されている。A rotary electric compressor of this type is constructed such that a crescent-shaped gap chamber formed between an eccentric circular piston and a circular cylinder is partitioned by a sliding pendulum to form a suction chamber and a compression chamber. There is a pendulum type compression mechanism, and further, a rotasco type compression mechanism (hereinafter, referred to as the first conventional art) in which one sliding pendulum mechanism is configured to move in and out on the outer peripheral side of the cylinder, and a plurality of sliding pendulum mechanisms are provided in the piston. The movable wing type compression mechanism (hereinafter referred to as the second conventional technology) configured to move in and out on the inner peripheral side is disclosed in
It is disclosed in Chapter 2, "Volume type blowers and compressors", etc., 10th edition of the Mechanical Engineering Handbook issued in September 1993.

【０００３】また、上記の第１従来技術と同様のロタス
コ型圧縮機構の偏心円形ピストンを電動機で回転する構
成をもつ電動圧縮機構を、圧力変動の緩衝と蓄圧とを兼
ねた密閉状の容器内に収容した回転型電動圧縮装置の構
成（以下、第３従来技術という）が本願出願人の出願に
かかる特公平４−７２０７４号・特開平４−１６６６９
６号などにより開示されている。Further, an electric compression mechanism having a structure in which an eccentric circular piston of a Rotasco type compression mechanism similar to that of the above-mentioned first prior art is rotated by an electric motor is provided in a hermetically-sealed container that serves as both a buffer for pressure fluctuations and a pressure accumulation. The configuration of the rotary type electric compression device housed in the above (hereinafter referred to as the third prior art) is related to the application of the applicant of the present application, which is Japanese Patent Publication No. 4-72074 and Japanese Patent Laid-Open No. 4-16669.
No. 6 and the like.

【０００４】この第３従来技術の回転型電動圧縮装置５
００の機能構成は、図６のように、ロタスコ型圧縮機
構、つまり、回転圧縮機構１００を電動機２００で回転
し、被圧縮流体１２０、例えば、ヘリウムガスを吸入穴
５１から吸入して回転型圧縮機構で圧縮し、圧縮した加
圧流体１３０を排出穴５２から、負荷管路３００、例え
ば、極低温冷凍装置の冷却部などを通る所要の機器類と
その付属管路などを経て、圧力変動の緩衝と流体の蓄積
部分とを兼ねたアキュムレータ４００に蓄えた後に、吸
入穴５１側に戻すように構成してある。This third conventional rotary electric compressor 5
As shown in FIG. 6, the functional configuration of 00 is a rotasco type compression mechanism, that is, the rotary compression mechanism 100 is rotated by an electric motor 200, and a fluid to be compressed 120, for example, helium gas is sucked from a suction hole 51 to perform rotary compression. The pressurized fluid 130 compressed by the mechanism is discharged from the discharge hole 52 through the load pipeline 300, for example, the required equipment passing through the cooling section of the cryogenic refrigeration system and its associated pipelines, and the pressure fluctuation of After being stored in the accumulator 400 that also serves as a buffer and a fluid storage portion, it is returned to the suction hole 51 side.

【０００５】また、吸入穴５１の手前部分と排出穴５２
の後部分とには、回転型圧縮機構１００の圧縮動作の過
程で、被加圧側と加圧側との短絡を避けるなどの目的
で、逆止弁５３・５４を設けてある。The front portion of the suction hole 51 and the discharge hole 52
Check valves 53 and 54 are provided in the rear portion for the purpose of avoiding a short circuit between the pressurized side and the pressurized side during the compression operation of the rotary compression mechanism 100.

【０００６】そして、回転型圧縮機構１００の具体的構
成を横断面で見ると、図７のように、シリンダ１０と、
ピストンの役目をするロータ２０と、滑り振子の役目を
するベーン３０と、ベーン３０を弾性力で押すスプリン
グ４０とを主体にして構成してあり、ロータ２０を電動
機２００で回転する部分は、ロータ２０を偏心状態で回
転するための軸６０を電動機２００で駆動するようにし
てある。[0006] Looking at the specific structure of the rotary compression mechanism 100 in a cross section, as shown in FIG.
The rotor 20 serving as a piston, the vane 30 serving as a sliding pendulum, and the spring 40 that pushes the vane 30 with an elastic force are mainly configured, and the rotor 20 is rotated by the electric motor 200. A shaft 60 for rotating the 20 in an eccentric state is driven by the electric motor 200.

【０００７】シリンダ１０は、内面１１が内径Ｄ１の円
形であって、紙面に垂直な方向を高さＡ１とする気密室
部分を形成しており、また、ロータ２０の外面２１は、
シリンダ１０の内面１１の中心１２から偏心量Ｅだけ偏
心した外径Ｄ２の円形であって、紙面と垂直な方向を高
さＡ２とする円筒形を形成している。The cylinder 10 has a circular inner surface 11 having an inner diameter D1 and forms an airtight chamber portion having a height A1 in a direction perpendicular to the plane of the drawing, and an outer surface 21 of the rotor 20 is
A cylinder having an outer diameter D2 which is eccentric from the center 12 of the inner surface 11 of the cylinder 10 by an eccentric amount E and has a height A2 in the direction perpendicular to the paper surface is formed.

【０００８】そして、ロータ２０は、外面２１をシリン
ダ１０の内面１１に密接しながら、シリンダ１０の内面
１１の中心１２を回転中心として回転し、ロータ２０の
高さＡ２（図示せず）の両面、つまり、紙面と平行な外
面と、シリンダ１０の高さＡ１（図示せず）の両面、つ
まり、紙面と平行な外面とは、密接しながら移動するよ
うに構成してある。The rotor 20 is rotated about the center 12 of the inner surface 11 of the cylinder 10 while keeping the outer surface 21 in close contact with the inner surface 11 of the cylinder 10, and both sides of the rotor 20 at a height A2 (not shown). That is, the outer surface parallel to the paper surface and both surfaces of the height A1 (not shown) of the cylinder 10, that is, the outer surface parallel to the paper surface, are configured to move in close contact with each other.

【０００９】したがって、シリンダ１０とロータ２０と
の間には、偏心量Ｅの２倍の幅を最大幅Ｂとする三日月
状の間隙室５０を形成していることになり、ロータ２０
の回転と一緒に、間隙室５０の三日月状の位置がシリン
ダ１０の内面１１に沿って回転していることになる。Therefore, between the cylinder 10 and the rotor 20, a crescent-shaped gap chamber 50 having a maximum width B which is twice the width of the eccentricity E is formed.
The crescent-shaped position of the interstitial chamber 50 is rotating along the inner surface 11 of the cylinder 10 together with the rotation of the cylinder.

【００１０】ベーン３０は、平板状の外形をしており、
厚みＴの部分がシリンダ１０の外壁部１３に設けた案内
穴１４に密着しなからシリンダ１０の外壁部１３に出入
り可能に組み付けてあり、また、高さＡ３（図示せず）
がロータ２０の高さＡ２と同一で、高さＡ３の両面、つ
まり、紙面と平行な面がシリンダ１０の高さＡ１の両
面、つまり、紙面と平行な面と密接しながら移動する。The vane 30 has a flat outer shape,
Since the portion having the thickness T is not in close contact with the guide hole 14 provided in the outer wall portion 13 of the cylinder 10, it is assembled so as to be able to go in and out of the outer wall portion 13 of the cylinder 10, and the height A3 (not shown).
Is the same as the height A2 of the rotor 20, and both sides of the height A3, that is, the plane parallel to the paper surface move in close contact with both sides of the height A1 of the cylinder 10 that is, the plane parallel to the paper surface.

【００１１】ベーン３０に隣接したシリンダ１０の外壁
部１３には、一方に吸入穴５１を、他方に排出穴５２を
設けてあり、また、ベーン３０の後端側３１を抗圧縮形
の弾性力をもつスプリング４０で押し出すことにより、
ベーン３０の突出量Ｘがロータ２０の回転に従って変化
しながらベーン３０の先端側３２がとロータ２０の外面
に密接するようにしてある。The outer wall portion 13 of the cylinder 10 adjacent to the vane 30 is provided with a suction hole 51 on one side and a discharge hole 52 on the other side, and the rear end side 31 of the vane 30 has an anti-compression type elastic force. By pushing out with a spring 40 having
The amount of protrusion X of the vane 30 changes according to the rotation of the rotor 20, and the tip end side 32 of the vane 30 comes into close contact with the outer surface of the rotor 20.

【００１２】間隙室５０は、ロータ２０の回転に伴っ
て、図７→図８→図９の順序のように変化してゆき、ベ
ーン３０を境にして吸入穴５１側の室部分が被加圧側の
吸入室５０Ａに、また、排出穴５２側の室部分が加圧側
の圧縮室５０Ｂの役目をすることになる。The gap chamber 50 changes in the order of FIG. 7 → FIG. 8 → FIG. 9 as the rotor 20 rotates, and the chamber portion on the suction hole 51 side is added with the vane 30 as a boundary. The suction side chamber 50A on the pressure side and the chamber portion on the discharge hole 52 side function as the compression chamber 50B on the pressure side.

【００１３】こうした回転型圧縮機構１００におけるロ
ータ２０の回転は、スプリング４０の弾性力Ｐに抗して
ベーン３０を押し込むときの抵抗力と、吸入室５０Ａと
加圧室５０Ｂとの間の圧力差による抵抗力、つまり、流
体の圧力上昇に対抗する抵抗力とが負荷として働くこと
になり、スプリング４０の弾性力Ｐによってベーン３０
を押し出すときの力は、加速力として働くことになる。
つまり、ロータ２０の回転に対して、単にスプリング４
０の弾性力Ｐのみを考えた場合には、図７の状態では加
速力が働き、図８の状態では、加速力は無くなり、ベー
ン３０の先端３１とロータ２０の外面との間の押圧によ
る摩擦抵抗が働き、図９の状態では抵抗力が働くことに
なる。The rotation of the rotor 20 in the rotary compression mechanism 100 causes the resistance force when the vane 30 is pushed against the elastic force P of the spring 40 and the pressure difference between the suction chamber 50A and the pressure chamber 50B. The resistance force of the spring, that is, the resistance force against the rise of the fluid pressure acts as a load, and the elastic force P of the spring 40 causes the vane 30 to move.
The force of pushing out will act as an acceleration force.
That is, with respect to the rotation of the rotor 20, the spring 4 is simply
When only the elastic force P of 0 is considered, the acceleration force works in the state of FIG. 7, and the acceleration force disappears in the state of FIG. 8 due to the pressing between the tip 31 of the vane 30 and the outer surface of the rotor 20. Friction resistance works, and in the state of FIG. 9, resistance works.

【００１４】したがって、ベーン３０が間隙室５０の幅
が無くなる部分に来たときのロータ２０の回転位置を回
転角度０°として設定すると、スプリング４０による加
速力と抵抗力とが働く各範囲は図１０のようになる。Therefore, when the rotational position of the rotor 20 when the vane 30 reaches the portion where the width of the gap chamber 50 is lost is set to a rotation angle of 0 °, the respective ranges in which the acceleration force and the resistance force of the spring 40 act are shown in FIG. It becomes like 10.

【００１５】そして、電動機２００の駆動電源を遮断し
たときには、上記の各負荷が掛かる理由で、一般的に
は、図１０におけるロータの回転角度θが１８０°にな
った図８の状態、つまり、ベーン２０が間隙室５０の最
大幅Ｂの部分に位置づけられて、ベーンの突出量Ｘが最
大になった位置の付近でロータ２０が停止するような動
作をする。When the drive power source of the electric motor 200 is cut off, the above-mentioned loads are generally applied. Therefore, in general, the state of FIG. 8 in which the rotation angle θ of the rotor in FIG. 10 is 180 °, that is, The vane 20 is positioned in the maximum width B of the gap chamber 50, and the rotor 20 operates so as to stop in the vicinity of the position where the protrusion amount X of the vane is maximized.

【００１６】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上記の第３従来技術の
構成のものでは、電動機２００の駆動電源を遮断した
後、再度、電動機２００に電源を与えた場合、上記の摩
擦抵抗による制動が働いているため、電動機２００の起
動トルクが小さい場合には、電動機２００は起動できな
いため、回転型圧縮機構１００から加圧流体が負荷管路
に与えられず、負荷管路側に不測の事故が生じたり、電
動機２００が焼損する事故が生じたりするため、電動機
２００を起動トルクの十分大きいものにして構成してお
り、一般的には、回転型圧縮機構１００の容積の５倍の
容積程度をもつ大型の電動機を用いて構成している。In the configuration of the third prior art described above, when the drive power of the electric motor 200 is cut off and then the electric power is supplied to the electric motor 200 again, the braking by the frictional resistance described above works. Therefore, when the starting torque of the electric motor 200 is small, the electric motor 200 cannot be started, so that pressurized fluid is not applied to the load pipeline from the rotary compression mechanism 100, and an unexpected accident occurs on the load pipeline side. Since the electric motor 200 may be burned out, the starting torque of the electric motor 200 is sufficiently large. In general, the electric motor 200 is a large-sized one having about 5 times the volume of the rotary compression mechanism 100. It is configured using the electric motor of.

【００１７】しかしながら、回転型電動圧縮装置５００
を小型の家庭用冷暖房装置などに用いる場合には、回転
型電動圧縮装置５００をもなるべく小型に構成すること
が必要であるが、上記の理由で電動機２００を小型にし
得ないため、回転型電動圧縮装置５００の小型化が限度
づけられるという不都合がある。However, the rotary electric compressor 500
When the is used in a small household air conditioner, etc., it is necessary to configure the rotary electric compression device 500 as small as possible. However, since the electric motor 200 cannot be made small for the above reason, the rotary electric There is an inconvenience that the miniaturization of the compression device 500 is limited.

【００１８】このため、こうした不都合がなく小型化し
得る回転型電動圧縮装置５００の提供が期待されている
という課題がある。Therefore, there is a problem that it is expected to provide a rotary electric compression device 500 which can be reduced in size without such inconvenience.

【００１９】[0019]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記のよう
な円形内面をもつシリンダと、この円形内面の中心から
偏心した円形外面をもつロータとを設け、上記の円形内
面と円形外面とを密接してロータを回転することによ
り、シリンダとロータとの間に形成した三日月状の間隙
室を回転するとともに、この間隙室を吸入室と加圧室と
に仕切るためのベーンをスプリングの弾性力で押し出す
構成をもつ回転型圧縮機構を電動機により駆動して流体
を加圧する回転型電動圧縮装置において、上記の電動機
の駆動時の負荷を低減するために、上記の弾性力が作用
する範囲を上記の回転によりベーンが間隙室の最大幅の
部分に位置づけられる回転位置から前後にわたる所定角
度の範囲を除く範囲内に設定するベーン弾性力範囲設定
手段を設けることにより、上記の課題を解決し得るよう
にしたものである。According to the present invention, a cylinder having a circular inner surface as described above and a rotor having a circular outer surface eccentric from the center of the circular inner surface are provided, and the circular inner surface and the circular outer surface are provided. By closely rotating the rotor, the crescent-shaped clearance chamber formed between the cylinder and the rotor is rotated, and the vane for partitioning this clearance chamber into the suction chamber and the pressure chamber is elastically actuated by the spring. In a rotary electric compressor that drives a rotary compression mechanism having a configuration of pushing out by an electric motor to pressurize fluid, in order to reduce the load when the electric motor is driven, the range in which the elastic force acts is set to the above range. By providing a vane elastic force range setting means for setting the vane within a range excluding a range of a predetermined angle from the rotational position where the vane is positioned at the maximum width portion of the gap chamber by the rotation of Ri is obtained by adapted to solve the above problems.

【００２０】[0020]

【作用】電動機の駆動電源を遮断すると、スプリングの
弾性力と、吸入室と加圧室の圧力差との関係でベーンが
三日月状の間隙室の最大幅の部分に位置する前後の位置
付近でロータが停止する。この位置付近は、スプリング
の弾性力が作用する角度範囲から除外するように設定し
ているので、スプリングの弾性力にベーンとロータの接
触抵抗がないため、再度、電動機に駆動電源を与えて起
動する時には、起動負荷が低減しており、起動トルクの
小さい小型の電動機でも起動できるので、装置を小型化
し得るように作用する。[Function] When the drive power of the electric motor is cut off, the vane is positioned near the front and rear positions of the crescent-shaped interstitial chamber at the maximum width due to the elastic force of the spring and the pressure difference between the suction chamber and the pressurizing chamber. The rotor stops. Since the vicinity of this position is set so as to be excluded from the angular range in which the elastic force of the spring acts, there is no contact resistance between the vane and the rotor in the elastic force of the spring. At this time, the starting load is reduced, and even a small electric motor with a small starting torque can be started, so that the device can be downsized.

【００２１】また、吸入室と加圧室との圧力差が停止中
に平衡化してベーンがロータから離れていても、ロータ
が回転してスプリングの弾性力が作用する角度範囲に来
るとベーンがロータに接触して回転し、この角度範囲内
において吸入室と加圧室との間に圧力差が生じ、再度、
スプリングの弾性力が作用しない角度範囲に来たときに
は、この圧力差によってベーンをロータに押し付けるの
で、以後の加圧動作を正常に行うように作用する。Further, even if the pressure difference between the suction chamber and the pressurizing chamber is equilibrated during the stop and the vane is separated from the rotor, when the rotor rotates and reaches the angular range where the elastic force of the spring acts, the vane moves. Rotating by contacting the rotor, a pressure difference occurs between the suction chamber and the pressurizing chamber within this angular range, and again,
When the elastic force of the spring reaches the angle range where it does not act, the vane is pressed against the rotor by this pressure difference, so that the subsequent pressurizing operation is performed normally.

【００２２】[0022]

【実施例】以下、図１〜図５によって実施例を説明す
る。図１〜図５において、図６〜図１０における符号と
同一符号の部分は、図６〜図１０で説明した同一符号の
部分と同一の機能をもつ部分であり、図１〜図４では断
面を示すためのハッチング線を省略してある。EXAMPLES Examples will be described below with reference to FIGS. 1 to 5, the portions having the same reference numerals as those in FIGS. 6 to 10 have the same functions as the portions having the same reference numerals described in FIGS. 6 to 10, and in FIGS. The hatching line for indicating is omitted.

【００２３】図１において、スプリング４０は、抗圧縮
形の弾性力をもつスプリングであり、ベーン３０の図の
上方に移動する時には圧縮し、図の下方に移動する時に
は伸長するが、スプリング２０が所定量だけ伸長する
と、スプリング穴４１の端部４１Ａで伸長が止まり、ベ
ーン３０にはスプリング３０の弾性力が加わらないよう
にしてある。In FIG. 1, a spring 40 is a spring having an anti-compression type elastic force. When the vane 30 moves upward in the drawing, it compresses, and when it moves downward in the drawing, it expands. When extended by a predetermined amount, the extension stops at the end portion 41A of the spring hole 41, and the elastic force of the spring 30 is not applied to the vane 30.

【００２４】このため、ロータ２０の回転角度θが図５
の０°の位置ではスプリング４０が最も圧縮された状態
におかれ、ロータ２０の回転してベーン３０が更に図の
下方に移動すると、ベーン３０の後端側３１とスプリン
グ４０の間には△Ｌの隙間が生じ、この△Ｌが徐々に大
きくなって、ベーン３０の突出量Ｘが最大になったと
き、つまり、ベーン３０が間隙室５０の最大幅Ｂの部分
に位置づけられたときに、△Ｌが最大になるという行程
を行い、ロータ２０が更に回転してベーン３０が図の上
方に移動すると、この移動に伴って△Ｌが小さくなって
ゆき、上記の行程とは逆の動作を行うことになる。Therefore, the rotation angle θ of the rotor 20 is shown in FIG.
In the 0 ° position of 0, the spring 40 is in the most compressed state, and when the rotor 20 rotates and the vane 30 moves further downward in the figure, there is a Δ between the rear end side 31 of the vane 30 and the spring 40. When a gap of L occurs and this ΔL gradually increases and the amount of protrusion X of the vane 30 becomes maximum, that is, when the vane 30 is positioned in the maximum width B portion of the gap chamber 50, When ΔL becomes maximum, the rotor 20 further rotates and the vane 30 moves upward in the figure, and ΔL becomes smaller with this movement, and the reverse operation to the above-described process is performed. Will be done.

【００２５】ここで、スプリング穴４１の端部４１Ａか
らシリンダ１０の内面までの距離をＹ、ベーン３０の移
動方向における長さをＬ、ロータ２０の回転角度をθと
し、また、ベーン３０とロータ１０との接触がベーン３
０の厚みＴの中心を通る線上で接触しているものと仮定
する（実際の接触位置は多少変動するが、ここでは、便
宜上、一定位置と仮定する）と、△Ｌは次式で表すこと
ができる。Here, the distance from the end 41A of the spring hole 41 to the inner surface of the cylinder 10 is Y, the length of the vane 30 in the moving direction is L, the rotation angle of the rotor 20 is θ, and the vane 30 and the rotor are Vane 3 is in contact with 10.
Assuming that they are in contact with each other on a line passing through the center of the thickness T of 0 (actual contact position varies somewhat, but here, for convenience, it is assumed to be a constant position), ΔL is expressed by the following equation. You can

【００２６】 △Ｌ＝Ｙ−（Ｌ−Ｘ） ＝Ｙ−〔Ｌ−（Ｅ−Ｅ・ｃｏｓθ）〕 ＝Ｙ−Ｌ＋Ｅ（１−ｃｏｓθ） そして、△Ｌ＜０の範囲では、ベーン２０に対してスプ
リング４０の弾性力が作用しており、△Ｌ≧０の範囲で
は、ベーン２０に対するスプリング４０の弾性力が作用
していないことになる。ΔL = Y− (L−X) = Y− [L− (E−E · cos θ)] = Y−L + E (1−cos θ) Then, in the range of ΔL <0, the vane 20 is The elastic force of the spring 40 acts on the vane 20, and in the range of ΔL ≧ 0, the elastic force of the spring 40 does not act on the vane 20.

【００２７】また、△Ｌ≧０の範囲を適宜に選定するこ
とにより、△Ｌ≧０の範囲がθ＝１８０°±βの範囲に
なるように設定することができるわけである。そして、
θ１＝１８０°＋βとし、θ２＝１８０−βとすれば、
スプリング２０がベーン３０に作用する範囲は、θ１〜
θ２の範囲以外の範囲になるわけである。Further, by appropriately selecting the range of ΔL ≧ 0, it is possible to set the range of ΔL ≧ 0 to be the range of θ = 180 ° ± β. And
If θ1 = 180 ° + β and θ2 = 180−β,
The range in which the spring 20 acts on the vane 30 is θ1 to
The range is other than the range of θ2.

【００２８】したがって、スプリング４０の弾性力がロ
ータ２０の回転に与える加速力と抵抗力の範囲は、図５
のようになり、電動機２００で起動する際に、θ１〜θ
２の間では起動トルクが低減し得ることになる。また、
この変化状態をロータ２０の各回転角度における位置で
みた場合には、図１→図２→図３→図４→図５のように
変化することになる。Therefore, the range of the acceleration force and the resistance force which the elastic force of the spring 40 gives to the rotation of the rotor 20 is shown in FIG.
When starting with the electric motor 200, θ1 to θ
During 2, the starting torque can be reduced. Also,
When this changed state is viewed at the position of each rotation angle of the rotor 20, the change occurs as shown in FIG. 1 → FIG. 2 → FIG. 3 → FIG. 4 → FIG.

【００２９】つまり、電動機２００の起動トルクを小さ
くするためには、このθ１〜θ２を適宜に選定すればよ
いことになり、β≒１０°〜９０°の範囲において、実
験的に選定すればよいわけである。That is, in order to reduce the starting torque of the electric motor 200, it is necessary to appropriately select these θ1 and θ2, and it is possible to experimentally select in the range of β≈10 ° to 90 °. That is why.

【００３０】さらに、電動機２００が停止している間
に、加圧流体１３０が負荷管路３００を通して流れるこ
とにより、加圧室５０Ｂ側の圧力と吸入室５０Ａ側の圧
力とが平衡状態になることと、上記のように、ベーン２
０に対するスプリング４０の弾性力が作用していないこ
ととにより、再度、起動する際には、ベーン３０がロー
タ２０の外面から離れることができるので、吸入室５０
Ａと加圧室５０Ｂとの間に連絡通路ができ、起動位置か
らスプリング４０の弾性力がベーン３０に作用するまで
の間は流体を圧縮する作用もないため、電動機２００に
対する負荷を低減することになり、起動トルクの小さい
電動機２００、つまり、小型の電動機でも容易に回転起
動を行うことができる。Further, while the electric motor 200 is stopped, the pressurized fluid 130 flows through the load conduit 300 so that the pressure on the pressurized chamber 50B side and the pressure on the suction chamber 50A side are in equilibrium. And, as above, vane 2
Since the elastic force of the spring 40 with respect to 0 does not act, the vane 30 can be separated from the outer surface of the rotor 20 at the time of restarting, so that the suction chamber 50
A communication passage is formed between A and the pressurizing chamber 50B, and since there is no action of compressing the fluid from the starting position until the elastic force of the spring 40 acts on the vane 30, the load on the electric motor 200 is reduced. Therefore, even the electric motor 200 having a small starting torque, that is, a small electric motor can easily perform the rotational start.

【００３１】そして、周知のように、電動機２００は、
一旦、起動した後は、回転トルクが大きくなるので、以
後の負荷が多少大きくとも、ロータ２０を十分に回転し
続けることができることになるわけである。As is well known, the electric motor 200 is
Since the rotational torque becomes large once it is started, the rotor 20 can continue to rotate sufficiently even if the load thereafter is somewhat large.

【００３２】なお、上記の構成では、説明を理解し易く
するために、ロータ２０が偏心円形の外形をした部材
を、直接的に、クランク軸状に形成して回転する構成に
よって説明したが、実際には、図３のように、ロータ２
０の摩耗を低減するために、例えば、ロータ２０の内側
に点線Ｆで示した箇所を分割箇所として点線Ｆの箇所よ
り外側の外周部分２０Ａを硬質の材質、例えば、ブルー
イング処理したステンレス鋼で形成しておき、クランク
軸２５側の部材との間、つまり、点線Ｆの位置付近の箇
所をボールベアリングにして構成することにより、ロー
タ２０の外周部分２０Ａの外面２１がシリンダ１０の内
面１１と転がり接触をするようにしている。In the above structure, in order to facilitate understanding of the description, the rotor 20 has a structure in which the member having an eccentric circular outer shape is directly formed in the shape of a crank shaft and rotated. Actually, as shown in FIG.
In order to reduce wear of No. 0, for example, a portion indicated by a dotted line F inside the rotor 20 is set as a divided portion, and an outer peripheral portion 20A outside the portion indicated by the dotted line F is made of a hard material, for example, bluing-treated stainless steel. The outer surface 21 of the outer peripheral portion 20A of the rotor 20 and the inner surface 11 of the cylinder 10 are formed by forming a ball bearing between the member on the crankshaft 25 side, that is, a portion near the position of the dotted line F. I try to make rolling contact.

【００３３】〔実施例の要約〕上記の実施例における構
成を要約すると、第３従来技術のような円形内面をもつ
シリンダ１０と、この円形内面の中心１２から偏心した
円形外面をもつロータ２０とを設け、上記の円形内面と
円形外面とを密接してロータ２０を回転することによ
り、シリンダ１０とロータ２０との間に形成した三日月
状の間隙室５０を回転するとともに、この間隙室５０を
吸入室５０Ａと加圧室５０Ｂとに仕切るためのベーン３
０をスプリング４０の弾性力Ｐで押し出す構成をもつ回
転型圧縮機構１００を電動機２００により駆動して流体
を加圧する回転型電動圧縮装置５００において、[Summary of Embodiments] To summarize the configuration of the above embodiment, a cylinder 10 having a circular inner surface as in the third prior art, and a rotor 20 having a circular outer surface eccentric from the center 12 of this circular inner surface. By rotating the rotor 20 with the circular inner surface and the circular outer surface in close contact with each other, the crescent-shaped clearance chamber 50 formed between the cylinder 10 and the rotor 20 is rotated, and the clearance chamber 50 is rotated. Vane 3 for partitioning into suction chamber 50A and pressurization chamber 50B
In the rotary type electric compression device 500 which presses the fluid by driving the rotary type compression mechanism 100 configured to push 0 by the elastic force P of the spring 40 by the electric motor 200,

【００３４】上記の電動機２００の駆動時の負荷を低減
するために、上記の弾性力Ｐが作用する範囲を上記の回
転によりベーン３０が間隙室５０の最大幅Ｂの部分に位
置づけられる回転位置、つまり、１８０°の回転位置か
ら前後にわたる所定角度βの範囲を除く範囲内に設定す
るベーン弾性力範囲設定手段を設ける構成になっている
ものである。In order to reduce the load when the electric motor 200 is driven, the rotation position where the vane 30 is positioned in the maximum width B portion of the gap chamber 50 by the above rotation within the range where the elastic force P acts, That is, the vane elastic force range setting means for setting the range within a range excluding the range of the predetermined angle β extending from the 180 ° rotational position to the front and rear is provided.

【００３５】〔変形実施〕この発明は次のように変形し
て実施することを含むものである。[Modified Implementation] The present invention includes the following modified implementation.

【００３６】（１）スプリング４０の弾性力が作用する
範囲と作用を無効化する範囲の設定を、±βによらず、
△Ｌの量で設定する。(1) Regardless of ± β, the range in which the elastic force of the spring 40 acts and the range in which the action is nullified are set
Set by the amount of ΔL.

【００３７】（２）回転型圧縮機構１００の構成を、上
記の第２従来技術による可動翼型圧縮機構におけ滑り振
子、つまり、ベーンを１箇所にだけ設けたもの変更し、
ベーンを押し出すスプリングをピストン、つまり、ロー
タがに設けたものに、上記の実施例における△Ｌまたは
βの設定により、θ１〜θ２範囲におけるスプリングの
弾性力の作用を無効化する構成を適用する。(2) The configuration of the rotary compression mechanism 100 is changed by changing the structure of the movable vane type compression mechanism according to the second prior art described above, in which a sliding pendulum, that is, a vane is provided only at one place,
The structure for canceling the action of the elastic force of the spring in the range of θ1 to θ2 is applied to the piston provided with the spring for pushing out the vane, that is, the one provided in the rotor, by setting ΔL or β in the above embodiment.

【００３８】（３）圧縮流体１３０の負荷管路３００の
構成を極低温冷凍装置用の管路とは異なる任意の負荷管
路に変更して構成する。(3) The configuration of the load pipeline 300 for the compressed fluid 130 is changed to an arbitrary load pipeline different from the pipeline for the cryogenic refrigerator.

【００３９】（４）スプリング４０の伸長をスプリング
穴４１の下端４１Ａで抑える構成に変えて、下端４１Ａ
を更に下方まで下げておき、スプリング４０が完全に伸
長し終えた位置が図１の下端４１Ａと同じ位置になるよ
うに、スプリング４０とスプリング穴４１とを形成し
て、スプリング４０の弾性力が無効化するための△Ｌを
得るように構成する。(4) Instead of the extension of the spring 40 being restrained by the lower end 41A of the spring hole 41, the lower end 41A
Is further lowered, and the spring 40 and the spring hole 41 are formed so that the position where the spring 40 is completely extended is the same position as the lower end 41A in FIG. It is configured to obtain ΔL for invalidation.

【００４０】（５）回転型圧縮機構１００全体の配置状
態を、図１〜図４のような垂直面内における配置に限ら
ず、水平面内または任意の傾斜面内とし、あるいは、全
体を任意の角度回転した位置に配置して構成する。(5) The arrangement of the rotary compression mechanism 100 as a whole is not limited to the arrangement in the vertical plane as shown in FIGS. 1 to 4, but may be in a horizontal plane or an arbitrary inclined plane, or the whole may be arbitrarily arranged. It is arranged at a position rotated by an angle.

【００４１】[0041]

【発明の効果】この発明によれば、電動機の駆動電源の
遮断によって、ロータが停止した位置は、△Ｌ≧０の条
件の位置にあるので、ベーンにはスプリングの弾性力が
作用していないため、起動時には、スプリングによる抵
抗力がなく起動負荷が低減しており、小さい起動トルク
の電動機でも起動し得る。According to the present invention, since the position where the rotor is stopped due to the interruption of the driving power source of the electric motor is the position satisfying the condition of ΔL ≧ 0, the elastic force of the spring does not act on the vane. Therefore, at the time of starting, there is no resistance force due to the spring, the starting load is reduced, and even a motor with a small starting torque can be started.

【００４２】さらに、吸入室と加圧室との圧力差が停止
中に平衡化してベーンがロータから離れることによって
も、起動負荷が低減され、この場合には、ロータが起動
回転してベーンににスプリングの弾性力が作用する角度
範囲に来た後は、吸入室と加圧室との間に圧力差によっ
てベーンをロータ側に押し付けるので、以後の加圧動作
を正常に行うことができる。Furthermore, the starting load is reduced even when the pressure difference between the suction chamber and the pressurizing chamber is equilibrated during the stop and the vane is separated from the rotor. In this case, the rotor is started to rotate and become the vane. After reaching the angular range in which the elastic force of the spring acts, the vane is pressed against the rotor side due to the pressure difference between the suction chamber and the pressurizing chamber, so that the subsequent pressurizing operation can be performed normally.

【００４３】したがって、電動機を起動トルクの小さい
小型のものにして構成できるので、回転型圧縮装置を小
型化して提供することが可能になるなどの特長がある。Therefore, since the electric motor can be constructed in a small size with a small starting torque, it is possible to provide a rotary type compression device in a small size.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図１〜図５はこの発明の実施例を、また、図６〜図１０
は従来技術を示し、各図の内容は次のとおりである。1 to 5 show an embodiment of the present invention, and FIGS.
Shows the prior art, and the contents of each figure are as follows.

【図１】要部横断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part

【図２】要部横断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part

【図３】要部横断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part

【図４】要部横断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part

【図５】動作曲線図[Fig. 5] Operation curve diagram

【図６】全体ブロック構成図FIG. 6 is an overall block configuration diagram.

【図７】要部横断面図FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part

【図８】要部横断面図FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part

【図９】要部横断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of the main part

【図１０】動作曲線図FIG. 10: Operation curve diagram

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ シリンダ １１ 内面 １２ 中心 １３ 外壁部 １４ 案内穴 ２０ ロータ ２０Ａ 外周部分 ２１ 外面 ３０ ベーン ３１ 後端側 ３２ 先端側 ４０ スプリング ４１ スプリング穴 ４１Ａ 端部 ５０ 間隙室 ５０Ａ 吸入室 ５０Ｂ 圧縮室 ５１ 吸入穴 ５２ 排出穴 ５３ 逆止弁 ５４ 逆止弁 ６０ 軸 １００ 回転型圧縮機構 １２０ 圧縮流体 １３０ 加圧流体 ２００ 電動機 ３００ 負荷管路 ４００ アキュムレータ ５００ 回転型電動圧縮装置 Ｂ 最大幅 Ｄ１ 内径 Ｄ２ 外径 Ｅ 偏心量 Ｆ 分割箇所 Ｌ 長さ △Ｌ 隙間 Ｔ 厚み Ｘ 突出量 Ｙ 距離 β 選定範囲 θ 回転角度 △Ｌ 隙間 10 cylinder 11 inner surface 12 center 13 outer wall portion 14 guide hole 20 rotor 20A outer peripheral portion 21 outer surface 30 vane 31 rear end side 32 tip end side 40 spring 41 spring hole 41A end portion 50 gap chamber 50A suction chamber 50B compression chamber 51 suction hole 52 discharge Hole 53 Check valve 54 Check valve 60 Shaft 100 Rotary compression mechanism 120 Compressed fluid 130 Pressurized fluid 200 Electric motor 300 Load pipeline 400 Accumulator 500 Rotary electric compressor B Maximum width D1 Inner diameter D2 Outer diameter E Eccentricity F Split Location L Length ΔL Gap T Thickness X Projection amount Y Distance β Selection range θ Rotation angle ΔL Gap

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 円形内面をもつシリンダと、前記円形内
面の中心から偏心した円形外面をもつロータとを設け、
前記円形内面と前記円形外面とを密接して前記ロータを
回転することにより、前記シリンダと前記ロータとの間
に形成した三日月状の間隙室を回転するとともに、前記
間隙室を吸入室と加圧室とに仕切るためのベーンをスプ
リングの弾性力で押し出す構成をもつ回転型圧縮機構を
電動機により駆動して流体を加圧する回転型電動圧縮装
置において、 前記電動機の起動時の負荷を低減するために、前記弾性
力が作用する範囲を前記回転により前記ベーンが前記間
隙室の最大幅の部分に位置づけられる回転位置から前後
にわたる所定角度の範囲を除く範囲内に設定するベーン
弾性力範囲設定手段を具備することを特徴とする回転型
電動圧縮装置。1. A cylinder having a circular inner surface and a rotor having a circular outer surface eccentric from the center of the circular inner surface are provided.
By rotating the rotor by closely contacting the circular inner surface and the circular outer surface, the crescent-shaped clearance chamber formed between the cylinder and the rotor is rotated, and the clearance chamber is pressurized with the suction chamber. In a rotary electric compression device that pressurizes a fluid by driving a rotary compression mechanism having a structure for pushing a vane for partitioning into a chamber by an elastic force of a spring, in order to reduce a load at the time of starting the electric motor. And a vane elastic force range setting means for setting a range in which the elastic force acts within a range excluding a range of a predetermined angle extending forward and backward from a rotational position where the vane is positioned at a maximum width portion of the gap chamber by the rotation. A rotary electric compression device characterized by: