JP3568034B2

JP3568034B2 - Vane type compressor

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Publication number: JP3568034B2
Application number: JP2001129695A
Authority: JP
Inventors: 栄太呉服
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: JP2002322990A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーエアコンシステムや、エンジンヒートポンプシステム等の一部として用いられる冷媒圧縮機に関し、特に冷媒として用いられる被圧縮流体の過圧縮損失を減少させ、圧縮機の効率を向上させたベーン型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カーエアコンシステムや、エンジンヒートポンプシステム等に用いられる冷媒圧縮機として、ベーン型圧縮機が知られている。
このベーン型圧縮機では、多気筒、圧縮部分の吐出口部にリードバルブ機構を設けている。リードバルブ（吐出弁）は、該バルブ内側の圧縮室内での圧力が、該バルブ外側の高圧室の圧力より高まった場合にのみ開くように構成されている。そして、高圧室側から圧縮室側への逆流を阻止し、被圧縮流体の再圧縮を防止すると共に、圧縮室の気密性を保つようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが従来のベーン型圧縮機では、圧縮室内で圧縮された被圧縮流体が、リードバルブを開いて吐出されるには、圧縮室内の圧力が高圧室内の圧力以上となる必要がある。このため、高圧室内での圧縮工程の終了に対して、リードバルブの開口が遅れ、または開口度が減少し、被圧縮流体の過剰圧縮仕事が増大して、圧縮機の効率を減少させていた。
本発明は、圧縮室内からの被圧縮流体の吐出時に、リードバルブの開口圧を減少させて、圧縮室内での圧縮工程が終了すると同時に、効率よく被圧縮流体の吐出を可能とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、略楕円状の内周面を有するシリンダを設け、該シリンダの前後端面にサイドブロックを設け、シリンダ内周にロータを回転自在に設け、ロータにベーン溝を形成し、ベーン溝にベーンを摺動自在に装着し、シリンダの周上の複数個所に吐出口をそれぞれ設け、各吐出口を開閉する吐出弁を設け、シリンダ及び前後サイドブロックをケースに収納した圧縮機において、前記吐出口毎に被圧縮流体出口孔を前記後端面側サイドブロックに設け、少なくとも一組の吐出口を連通する経路をケース、シリンダ及び前後サイドブロックで仕切られた空間として設け、各出口孔の出口端を圧力解放する構成としたものである。
【０００５】
請求項２においては、前記シリンダ収納ケースをシリンダ収納部２１１ａと外壁部２１１ｂとを有する構造とし、シリンダ収納部２１１ａと外壁部２１１ｂとの間に、前記少なくとも一組の吐出口を連通する連通経路２３０を構成したものである。
【０００６】
請求項３においては、前記少なくとも一組の吐出口を連通する経路を、前記一組とする吐出口同士を配管４５で接続する構成としたものである。
【０００７】
請求項４においては、前記各出口孔の出口端を圧力解放する構成は、出口端に開放空間を有するカバー４６とし、カバー出口にフィルター４６ａを設けたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず、第一実施例のベーン型圧縮機１０について、図１から図３を用いて説明する。
図１は第一実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方向断面図であり、
図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は吐出された被圧縮流体によって発生する圧縮波および膨張波の伝搬の様子を示す概念図である。
ベーン型圧縮機１０はシリンダ収納ケース１１の内側にシリンダ１を収納し、シリンダ１の内周面は略楕円形状に形成されている。該シリンダ１の前端面および後端面（図１における左側を前方とする）には、シリンダ１と摺接するようにサイドブロック２・３が設けられている。
シリンダ１内周の内部にはロータ４が回転自在に設けられ、ロータ４はロータ軸５に固設されている。前記サイドブロック２・３は軸受６・７を形成してロータ軸５を前記ロータ４の両側で支持するようにしており、該ロータ軸５が軸受６、７を介して回転可能としている。ロータ４の外周面側にはベーン溝８・８・・・が複数形成され、該ベーン溝８・８・・・にはそれぞれベーン９・９・・・が摺動自在に装着されている。
また、シリンダ１の周上の複数箇所に吐出口２２がそれぞれ設けられており、吐出口２２には吐出弁２３が設けられ、吐出弁２３により吐出口２２が開閉されるようにしている。
【０００９】
図２に示すように、シリンダ１の内周側は、シリンダ１内壁、サイドブロック２、３内面、ロータ４外周面、およびベーン９によって複数の小室に仕切られている。該小室は圧縮室１５と称し、ロータ４の回転により容積の大小変化を繰り返す。
サイドブロック２の反ロータ４側には、該サイドブロック２にフロントハウジング１６が固設されている。フロントハウジング１６には吸入室１３が形成されており、圧力室１５の吸入工程では、吸入室１３より圧縮室１５へ冷媒ガス等の被圧縮流体の吸入が行われる。同時に、圧縮室１５の圧縮工程では、該圧縮室１５で被圧縮流体の圧縮が行われる。
【００１０】
圧縮室１５の容積が最小付近となる位置、すなわちシリンダ１内周の楕円短径付近には、該圧縮室１５とシリンダ１外周面側の高圧室（吐出チャンバ）２４側とを連通する前記吐出口２２が設けられている。図２に示すように、吐出口２２・２２はシリンダ１の周上で、シリンダ１の中心軸に対して略対称となる位置に形成されている。
吐出口２２の高圧室側開口端には、前記吐出弁２３が取り付けられており、該吐出弁２３は高圧室２４側から圧縮室１５側への被圧縮流体の逆流を防止している。
吐出弁２３は、圧縮室１５内の被圧縮流体の圧力が、高圧室２４の被圧縮流体の圧力より高くなったときのみに開き、それ以外のときは閉じて高圧室２４側から圧縮室１５側への逆流を阻止し、被圧縮流体の再圧縮を防止している。このように吐出弁２３が閉じている場合、圧縮室１５と高圧室２４は、吐出口２２周囲の吐出弁２３と接触する面によって気密性が保たれる。なお、吐出弁２３の開度はバルブサポート２７によって所定の開度に制限される。
【００１１】
シリンダ１後端側のサイドブロック３には、各吐出口２２毎に、被圧縮流体の出口孔２５が設けられている。そして、前記吐出弁２３が開くと、圧縮室１５内の被圧縮流体が吐出口２２を通過して高圧室２４側に吐出され、吐出された被圧縮流体が、前記出口孔２５を通過してチャンバー１４に吐出される。
【００１２】
また、ベーン型圧縮機１０には、吐出口２２・２２間を連通する経路が設けられている。前記シリンダ１外周面と前記ケーシング１１内周面とは密着しておらず、この間に連通経路３０が形成されている。そして、前記高圧室２４・２４が前記連通経路３０・３０を経由して連通し、吐出口２２・２２間が連通している。
ここで、吐出口２２・２２を一組とし、該吐出口２２・２２間を連通する経路が、ベーン型圧縮機１０に設けられている。そして、本実施例でのベーン型圧縮機１０では、シリンダ１の周上の二箇所に吐出口が形成され、該二箇所の吐出口を一組としている。
また、ロータ軸にそって、シリンダを複数連ねるようにして、別構成のベーン型圧縮機を構成しても良い。この場合は、それぞれのシリンダの周上に吐出口を二つ設け、該二つの吐出口を一組とし、シリンダの配設数と同数の複数組の吐出口を前記圧縮機に備える構成となる。そして、それぞれの組の吐出口間を連通する構成とするものである。この別構成のベーン型圧縮機においても、第一、第二、第三実施例のベーン型圧縮機と同様の効果が得られるものである。
【００１３】
ベーン型圧縮機１０で、吐出口２２・２２間が遮断されている場合は、一方の吐出口２２からの膨張波又は圧縮波が、他方の吐出口２２に伝播することはない。このため、ある吐出口２２に設けた吐出弁２３の開閉には、他の吐出口２２の影響はない。
このときある吐出弁２３には、高圧室２４側から、該吐出弁２３の吐出口２２より吐出された被圧縮流体の圧力だけが働いている。そして前述したように、圧縮室１５内の被圧縮流体の圧力が高圧室２４側の圧力より高まった場合に、吐出弁２３が開放されて、圧縮室１５の被圧縮流体が高圧室２４側へ吐出される。
【００１４】
本発明では、圧縮室１５から被圧縮流体を効率よく吐出するため、吐出口２２・２２間に連通経路３０・３０を設けている。そして、ある吐出口２２の吐出弁２３に、他方の吐出口２２から吐出された被圧縮流体の圧縮波を、出口孔２５・２５の出口端２５ａ・２５ａのいずれか一方で自由端反射させて膨張波として伝搬させ、吐出弁２３に働く高圧室２４側の圧力を低下させるようにしている。
【００１５】
図３には、被圧縮流体が一方の吐出口２２より吐出されると共に、該被圧縮流体による圧縮波および膨張波が発生した様子を示している。一方の吐出口２２からの圧縮波は、他方の吐出弁２３に向けて、連通経路３０・３０を通って伝搬する。なお、被圧縮流体は、出口孔２５の出口端２５ａよりチャンバー１４へ吐出される。
伝搬経路４２は、一方の吐出口２２より吐出された被圧縮流体の圧縮波が、連通経路３０を経て、他方の出口端２５ａ（前記他方の吐出口２２に対応する出口端２５ａ）で反射して膨張波に変化し、他方の吐出弁２３へ伝搬する経路を示すものである。
伝搬経路４３は、一方の吐出口２２より吐出された被圧縮流体の圧縮波が、自らの出口端２５ａ（前記一方の吐出口２２に対応する出口端２５ａ）で反射して膨張波に変化し、該膨張波が連通経路３０を経て、他方の吐出弁２３へ伝搬するものである。
【００１６】
出口孔２５・２５はチャンバー１４に連通しており、出口孔２５・２５は各々の直後の出口端２５ａ・２５ａで、圧縮波が圧力解放される構成としている。前記圧縮波は、出口孔２５・２５の出口端２５ａ・２５ａで自由端反射を行い、膨張波に変化する。すなわち、吐出口２２で発生した圧縮波は、出口端２５ａ・２５ａのいずれか一方に到達するまでは圧縮波のままである。該圧縮波が出口端２５ａで自由端反射すると、膨張波に変化する。該膨張波は、高圧室２４内の被圧縮流体の圧力に対して負圧であり、該膨張波が高圧室２４へ伝搬すると、該高圧室内の圧力を低下させるように働く。そして、吐出口２２より生じた圧縮波が、連通経路３０を通過する前に自由端反射した場合が前記伝搬経路４３の場合であり、連通経路３０を通過した後に自由端反射した場合が前記伝搬経路４２の場合である。
【００１７】
また、伝搬経路４２・４３は経路長が同じである。このため、吐出口２２で発生した圧縮波は、伝搬経路４２・４３のいずれを通過した場合でも、他方の吐出弁２３には、同じ時間で到達する。
本発明では、この経路長を通過するのに要する時間を利用して、他方の吐出口２２より吐出を行うタイミングに、丁度、一方の吐出口２２で発生した圧縮波（到達時には自由端反射により膨張波）が、他方の吐出弁２３へ伝搬するようにしている。そして、該タイミングに、該吐出弁２３に高圧室２４側より加えられる圧力を低下させて、該吐出弁２３からの被圧縮流体の吐出が容易となるようにしている。
【００１８】
次に、膨張波の伝搬タイミングが吐出弁の開口タイミングと合っていない従来例と、膨張波の伝搬タイミングが吐出弁の開口タイミングと合っている本実施例との比較について、図４、図５を用いて説明する。図４は従来および本発明における圧縮室容積と吐出弁内圧との関係を示す図であり、図５は従来および本発明におけるロータ回転角度と吐出弁のリフト比との関係を示す図である。
従来技術のグラフは、図４中で二点斜線で示されている。また、本発明の技術のグラフは、図４中で実線で示されている。
図４では、従来および本発明のベーン型圧縮機において、圧縮室１５での吸入、圧縮、吐出工程における被圧縮流体の体積と圧力の変化が示されている。図４中のグラフは、ループ状に描かれており、吸入、圧縮、吐出工程の１サイクルを示している。該グラフの下部は被圧縮流体の吸入工程を示しており、上部は図４中に示す吐出圧Ｐｓに達するまでは圧縮工程を示しており、吐出圧Ｐｓを超える範囲は吐出工程を示している。すなわち、前記ロータ４の回転に対応して図４を見ると、被圧縮流体の状態は反時計回りに変化するものである。なお、吐出圧Ｐｓとは、圧縮室１５より被圧縮流体が吐出されるときの圧力である。
本発明のグラフは、吐出工程において、従来のグラフよりも低めのピーク値となっている。加えて、従来のピーク値が本発明のピーク値よりも低体積側に位置している。以上のことが意味するのは、圧縮室１５側の圧力が従来より低めの段階で、吐出弁２３が開放され、被圧縮流体の吐出が行われることを示している。図４中で、斜線で示される部分の面積に相当する仕事が、従来より本発明では軽減されている。ロータ軸５を回転させるのに要するトルクを従来より低めとしても、圧縮室１５は、従来と同じ（被圧縮流体の）圧縮仕事を行う、と言ってもよい。
したがって、本発明では従来よりも被圧縮流体の過圧縮損失が生じにくいものとなっている。
【００１９】
図５には、従来と本発明との場合において、前記ロータ４の回転角度と、吐出弁２３のリフト比の関係を示している。ここで吐出弁２３のリフト比０とは、吐出弁２３が完全に閉じている状態であり、リフト比１とは、吐出弁２３が最大に開いている状態である。
図５中で、従来のグラフは二点斜線で示すものであり、本発明のグラフは実線で示すものである。ロータ回転角度の変化は、前記吸入、圧縮、吐出工程における時間の経過を示すものといっても良い。
図５のグラフは、吐出弁２３のリフト比を示すものなので、従来および本発明において、ピーク値は等しいものとなっている。同じ吐出弁を用いる限り、該吐出弁の開口量も等しいためである。
本発明のグラフは、従来よりも早い時間で開口を始め、又ピーク値に到達している。これは、圧縮室１５より被圧縮流体の吐出を行うタイミングにおいて、吐出弁２３の外圧（高圧室側圧力）が、従来よりも本発明で低めのものとなっていることを意味している。該タイミングで吐出弁２３の外圧が低下しているのは、膨張波がこのタイミングに合わせて吐出弁２３に伝搬されているためである。
したがって、図５を参照しても、本発明では従来よりも被圧縮流体の過圧縮損失が生じにくいものとなっていることが、明らかに示されている。
【００２０】
本発明において、圧縮室１５での圧縮工程が終了し、その時点で、吐出弁２３の外圧を低下させる膨張波をタイミング良く、吐出弁２３に伝搬させるには、前記伝搬経路の経路長を調節する必要がある。また、吐出弁２３の外圧低下に役立つのは、膨張波であるので、吐出口２２で発生した圧縮波は、前記出口端２５ａ・２５ａのいずれか一方で、１回自由端反射されることが必要である。
以下の第二、第三実施例では、経路長の調節を考慮した場合について、説明する。
【００２１】
第二実施例のベーン型圧縮機２００について、図６、図７を用いて説明する。
図６は第二実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方向断面図であり、
図７は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
なお、第一実施例と共通する部分に関しては説明を省略し、第二実施例で独特である部分について、以下で説明を行う。
ベーン型圧縮機２００では、前記組となる吐出口２２・２２間の連通経路を、第一実施例の連通経路３０・３０に代えて、前記シリンダ収納ケース２１１内に形成している。シリンダ収納ケース２１１は、内部に連通経路を設ける点を除いて、前記シリンダ収納ケース１１と同様のものである。
シリンダ収納ケース２１１は、図６、図７に示すように、シリンダ収納部２１１ａと外壁部２１１ｂとを有する構造に形成され、シリンダ収納部２１１ａ外周と外壁部２１１ｂ内周とで、連通経路２３０が形成されている。
また、組となる吐出口２２・２２の高圧室２４・２４に対向する位置で、シリンダ収納部２１１ａには穿設孔２１１ｃ・２１１ｃが形成されて、高圧室２４・２４と連通経路２３０とが連通するようにしている。
そして、一方の吐出口２２で発生した圧縮波が、圧縮波のままか、もしくは自由端反射を受けて膨張波となって、連通経路２３０を通過し、他方の高圧室２４側へ伝搬するようにしている。
図７中には、吐出口２２で発生した圧縮波５２が伝搬する様子の一例を示している。該圧縮波５２は、連通経路２３０を通過した後、他方側の出口端２５ａで自由端反射され、膨張波５２ａとなって他方の吐出弁２３へ伝搬している。また、吐出口２２で発生した圧縮波のうち、自らの側の出口孔２５ａで自由端反射された圧縮波は膨張波に変化し、該膨張波は連通通路２３０を通じて、他方の高圧室２４側へと伝搬する。
また、シリンダ１外周とシリンダ収納部２１１ａ内周とで形成される前記連通経路３０・３０を遮断するため、該連通経路３０・３０にシール３１・３１を設けている。シール３１は、シリンダ１の外側面に溝を設け、該溝に装着するものである。そして、溝にシール３１を装着することにより、シール３１の位置決めを容易に行うことができ、圧縮機作動中におけるシール３１の移動も防止できるものである。以上のように、シール３１によりシール構造を構成して、一方の吐出口２２より他方の吐出口２２へ連通する連通経路３０・３０が遮断されている。
【００２２】
以上のようにして、ベーン型圧縮機２００では、連通経路３０・３０を遮断すると共に連通経路２３０を形成している。そして、シリンダ収納ケース２１１を交換するだけで、連通経路２３０の経路長の調節を行うことを可能としている。そして、前述したタイミング合わせが可能となるようにしている。
【００２３】
また、連通経路２３０は、図６中では、シリンダ収納ケース２１１の内部に形成する構成としているが、前端側、つまり、シリンダ収納ケース２１１と前記サイドブロック２との当接面では開放される構成としてもよい。そして、サイドブロック２の後端面で、連通経路２３０の前端をシールするものである。
【００２４】
次に、第三実施例のベーン型圧縮機３００について、図８、図９を用いて説明する。
図８は第三実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方向断面図であり、
図９は図８のＣ−Ｃ線断面図である。なお、第一実施例と共通する部分に関しては説明を省略し、第三実施例で独特である部分について、以下で説明を行う。
ベーン型圧縮機３００では、前記組となる吐出口２２・２２間の連通経路を、第一実施例の連通経路３０・３０に代えて、シリンダ収納ケース３１１の外部に配管４５を設け、該配管の内部に形成した連通経路３３０としている。
シリンダ収納ケース３１１は、配管との連通接続用の穿設孔３１１ａ・３１１ａを設けた点を除いて、前記シリンダ収納ケース１１と同様のものである。
シリンダ収納ケース３１１は、図８、図９に示すように、組となる吐出口２２・２２の高圧室２４・２４に対向する位置で、該シリンダ収納ケース３１１の内周と外周とを連通する穿設孔３１１ａ・３１１ａが設けられている。
また、シリンダ収納ケース３１１の外部には、前記穿設孔３１１ａ・３１１ａ間を連通接続する配管４５が配置され、該配管の内部に連通経路３３０が形成されている。そして、一方の吐出口２２で発生した圧縮波が、圧縮波のままか、もしくは自由端反射を受けて膨張波となって、連通経路３３０を通過し、他方の高圧室２４側へ伝搬するようにしている。
図９中には、吐出口２２で発生した圧縮波５３が伝搬する様子を示している。該圧縮波５３は、連通経路３３０を通過した後、他方側の出口端２５ａで自由端反射され、膨張波５３ａとなって他方の吐出弁２３へ伝搬している。また、吐出口２２で発生した圧縮波のうち、自らの側の出口端２５ａで自由端反射された圧縮波は膨張波に変化し、該膨張波は連通通路３３０を通じて、他方の高圧室２４側へと伝搬する。
また、第二実施例と同じく、連通経路３０・３０は、シール３１によるシール構造により遮断されるようにしている。
【００２５】
以上構成により、ベーン型圧縮機３００では、配管４５を交換するだけで、連通経路３３０の経路長の調節を行うことを可能としている。例えば、ロータ４の回転速度を変化させて、高速回転による圧縮や、低速回転による圧縮を行うなど、ベーン型圧縮機の使用条件を変化させる場合でも、配管４５を交換するだけで、連通経路３３０の経路長を自在に変化させることができる。このため、配管以外の部品の共通化を行っても、前述したタイミング合わせが可能であり、製造コストの低減に繋がる。
【００２６】
また、ベーン型圧縮機３００には、前記サイドブロック３の後端側に、カバー４６を設けている。カバー４６は、前記出口端２５ａ・２５ａに対して開放空間を有しており、前記チャンバー１４の内部に配置される。カバー４６は、前記出口孔２５・２５を被覆すると共に、該カバー４６の側部に、カバー４６の出口としてフィルター４６ａを設けている。そして、出口孔２５・２５より吐出される被圧縮流体がすべて、フィルター４６ａを通じて、チャンバー１４に吐出されるようにしている。
カバー４６の内部は、チャンバー１４の内部よりは当然ながら狭く形成されているが、前記圧縮波が出口端２５ａ・２５ａで自由端反射をするには十分なだけの広さに形成されている。したがって該カバー４６の存在は、前述した組となる吐出口２２・２２間での圧縮波および膨張波の伝搬や干渉には、影響はない。
【００２７】
ベーン型圧縮機３００には、例えばベーン９とベーン溝８や、ベーン軸５とサイドブロック２・３間のように、金属が擦れ合ったりする部分を潤滑するため、潤滑油が用いられている。
ベーン型圧縮機３００内の潤滑油は、該圧縮機の作動中に被圧縮流体に混じりこんでしまう。そして、該圧縮機より被圧縮流体が吐出される際に、前記潤滑油が被圧縮流体と共にチャンバー１４を経由し、シリンダ収納ケース３１１に設けた吐出口３１１ｂから、ベーン型圧縮機３００外へ吐出されてしまう。また、カバー４６を設けない場合に、出口端２５ａから直接チャンバー１４へ被圧縮流体が吐出されると、チャンバー１４の底部に溜まっている潤滑油３２が飛散され、該潤滑油３２が吐出口３１１ｂから吐出されてしまう。
そこで、ベーン型圧縮機３００内の潤滑油の減少を防止するため、カバー４６を設け、さらに該カバー４６には、潤滑油分離用のフィルター４６ａが設けられている。また、カバー４６を設けることで、出口孔２５・２５の各々の直後の出口端２５ａ・２５ａで、圧力解放すると共に、チャンバー１４へ直接被圧縮流体が吐出されるのを避けている。そして、チャンバー１４の底部に溜まっている潤滑油３２が吐出される被圧縮流体により飛散しないようにしている。また、フィルター４６ａは、金属製で網目状に形成されており、該フィルター４６ａを通過する被圧縮流体より効率よく潤滑油を分離するようにしている。
【００２８】
なお、カバー４６の内部で、出口孔２５・２５の出口端２５ａ・２５ａを圧力開放する前述の構成は、第一、第二実施例のベーン型圧縮機１０・２００において用いても良い。このようにすると、第一、第二実施例の構成のベーン型圧縮機でも、シリンダ収納ケース３１１内の潤滑油の減少を防止することができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１記載の如く、略楕円状の内周面を有するシリンダを設け、該シリンダの前後端面にサイドブロックを設け、シリンダ内周にロータを回転自在に設け、ロータにベーン溝を形成し、ベーン溝にベーンを摺動自在に装着し、シリンダの周上の複数個所に吐出口をそれぞれ設け、各吐出口を開閉する吐出弁を設け、シリンダ及び前後サイドブロックをケースに収納した圧縮機において、前記吐出口毎に被圧縮流体出口孔を前記後端面側サイドブロックに設け、少なくとも一組の吐出口を連通する経路をケース、シリンダ及び前後サイドブロックで仕切られた空間として設け、各出口孔の出口端を圧力解放する構成としたので、一の吐出口より吐出された被圧縮流体の圧縮波が、組となっている他の吐出口側に伝搬され、該吐出口の出口端にて圧力解放されることにより、伝搬された圧縮波が膨張波になる。
また、一の吐出口より吐出された被圧縮流体の圧縮波が、自らの側の出口端で自由端反射して膨張波となり、他の吐出口に伝搬する。これらの二通りの経路で形成された膨張波が、他の吐出口の周囲圧力を低下させるので、吐出弁の開口を促し、過剰な圧縮仕事を低減することができる。
【００３０】
請求項２記載の如く、前記シリンダ収納ケースをシリンダ収納部２１１ａと外壁部２１１ｂとを有する構造とし、シリンダ収納部２１１ａと外壁部２１１ｂの間に、前記少なくとも一組の連通経路２３０を連通する経路を構成したので、一の吐出口から吐出される被圧縮流体の圧縮波が組となっている他の吐出口に伝搬され、該吐出口の出口端にて圧力解放されて膨張波となる。
また、一の吐出口より吐出された被圧縮流体の圧縮波が、自らの側の出口端で自由端反射して膨張波となり、他の吐出口に伝搬する。これらの二通りの経路で形成された膨張波が、他の吐出口の周囲圧力を低下させるに当たって、前記ケースを交換して前記経路長を調節し、反射波が作用するタイミングを吐出弁開口タイミングと合わせることができる。
【００３１】
請求項３記載の如く、前記少なくとも一組の吐出口を連通する経路を、前記一組とする吐出口同士を配管４５で接続する構成としたので、一の吐出口から吐出される被圧縮流体の圧縮波が組となっている他の吐出口に伝搬され、その吐出口の出口端にて圧力解放されて膨張波となる。
また、一の吐出口より吐出された被圧縮流体の圧縮波が、自らの側の出口端で自由端反射して膨張波となり、他の吐出口に伝搬する。これらの二通りの経路で形成された膨張波が、他の吐出口の周囲圧力を低下させるに当たって、反射波が作用するタイミングを、配管長さを調節することで容易に吐出弁開口タイミングと合わせることができる。
【００３２】
請求項４記載の如く、前記各出口孔の出口端を圧力解放する構成は、出口端に開放空間を有するカバー４６とし、カバー出口にフィルター４６ａを設けたので、出口端から吐出された被圧縮流体が、前記シリンダ収納ケース底部に溜まっている潤滑油を飛散させるのを防止できる。また、カバー出口のフィルターによって、被圧縮流体に混ざる圧縮機の潤滑油を効率良く分離することができる。そして、シリンダ収納ケース内の圧縮機の潤滑油の減少を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方向断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】吐出された被圧縮流体によって発生する圧縮波および膨張波の伝搬の様子を示す概念図である。
【図４】従来および本発明における圧縮室容積と吐出弁内圧との関係を示す図である。
【図５】従来および本発明におけるロータ回転角度と吐出弁リフト比との関係を示す図である。
【図６】第二実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方向断面図である。
【図７】図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】第三実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方向断面図である。
【図９】図９のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
１シリンダ
１０・２００・３００ベーン型圧縮機
１１・２１１・３１１シリンダ収納ケース
１４チャンバー
２２吐出口
２３吐出弁
２５出口孔
４５配管
４６カバー
４６ａフィルター
２１１ａシリンダ収納部
２１１ｂ外壁部
２３０連通経路 [0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigerant compressor used as a part of a car air conditioner system, an engine heat pump system, and the like, and in particular, a vane type in which overcompression loss of a fluid to be compressed used as a refrigerant is reduced and the efficiency of the compressor is improved. Related to compressors.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a vane compressor has been known as a refrigerant compressor used in a car air conditioner system, an engine heat pump system, and the like.
In this vane compressor, a multi-cylinder, reed valve mechanism is provided at a discharge port of a compression portion. The reed valve (discharge valve) is configured to open only when the pressure in the compression chamber inside the valve becomes higher than the pressure in the high pressure chamber outside the valve. Further, the backflow from the high-pressure chamber side to the compression chamber side is prevented, so that the fluid to be compressed is prevented from being recompressed, and the compression chamber is kept airtight.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional vane-type compressor, the pressure in the compression chamber must be equal to or higher than the pressure in the high-pressure chamber in order for the compressed fluid compressed in the compression chamber to be discharged by opening the reed valve. For this reason, the opening of the reed valve is delayed or the opening degree decreases with respect to the end of the compression process in the high-pressure chamber, and the excessive compression work of the fluid to be compressed increases, thereby reducing the efficiency of the compressor. .
The present invention reduces the opening pressure of the reed valve at the time of discharging the fluid to be compressed from the compression chamber, so that the compression process in the compression chamber is completed and at the same time, the fluid to be compressed can be efficiently discharged.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
That is, in claim 1, a cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided,TheCylinderFront and rear end facesA side block is provided, a rotor is rotatably provided on the inner circumference of the cylinder, a vane groove is formed in the rotor, a vane is slidably mounted in the vane groove, and discharge ports are provided at a plurality of locations on the cylinder circumference. , A discharge valve for opening and closing each discharge port, a cylinder andBefore and afterIn a compressor in which a side block is housed in a case, a compressed fluid outlet hole is provided for each of the discharge ports.Rear end sideProvided in the side block, a path connecting at least one set of discharge portsAs a space partitioned by case, cylinder and front and rear side blocksThe outlet end of each outlet hole is configured to release pressure.
[0005]
According to claim 2, the cylinder storage case is a cylinder storage portion.211aAnd the outer wall211bWith a cylinder housing211aAnd the outer wall211bBetween the at least one set of discharge portsCommunication path 230It is what constituted.
[0006]
In claim 3, a path connecting the at least one set of outlets is formed by piping the set of outlets.45It is configured to be connected by.
[0007]
5. The cover according to claim 4, wherein the structure for releasing the pressure at the outlet end of each of the outlet holes has an open space at the outlet end.46And a filter at the cover outlet46aIs provided.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, a vane-type compressor 10 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a sectional view in the rotor axial direction showing a vane type compressor of a first embodiment,
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state of propagation of a compression wave and an expansion wave generated by a discharged fluid to be compressed.
The vane compressor 10 houses the cylinder 1 inside a cylinder housing case 11, and the inner peripheral surface of the cylinder 1 is formed in a substantially elliptical shape. Side blocks 2 and 3 are provided on the front end face and the rear end face of the cylinder 1 (the left side in FIG.
A rotor 4 is rotatably provided inside the cylinder 1, and the rotor 4 is fixed to a rotor shaft 5. The side blocks 2 and 3 form bearings 6 and 7 to support the rotor shaft 5 on both sides of the rotor 4, and the rotor shaft 5 is rotatable via the bearings 6 and 7. A plurality of vane grooves 8, 8,... Are formed on the outer peripheral surface side of the rotor 4, and vanes 9, 9,.
Further, a plurality of discharge ports 22 are provided on the circumference of the cylinder 1, and a discharge valve 23 is provided in the discharge port 22, and the discharge port 22 is opened and closed by the discharge valve 23.
[0009]
As shown in FIG. 2, the inner peripheral side of the cylinder 1 is partitioned into a plurality of small chambers by the inner wall of the cylinder 1, the inner surfaces of the side blocks 2 and 3, the outer peripheral surface of the rotor 4, and the vane 9. The small chamber is referred to as a compression chamber 15, and changes in size repeatedly with the rotation of the rotor 4.
A front housing 16 is fixed to the side block 2 on the side opposite to the rotor 4 of the side block 2. A suction chamber 13 is formed in the front housing 16, and in the suction process of the pressure chamber 15, a fluid to be compressed such as a refrigerant gas is sucked from the suction chamber 13 into the compression chamber 15. At the same time, in the compression step of the compression chamber 15, the fluid to be compressed is compressed in the compression chamber 15.
[0010]
At the position where the volume of the compression chamber 15 is near the minimum, that is, near the elliptical minor diameter of the inner circumference of the cylinder 1, the discharge chamber that communicates the compression chamber 15 with the high-pressure chamber (discharge chamber) 24 on the outer peripheral surface of the cylinder 1 An outlet 22 is provided. As shown in FIG. 2, the discharge ports 22 are formed on the circumference of the cylinder 1 at positions substantially symmetric with respect to the center axis of the cylinder 1.
The discharge valve 23 is attached to the opening end of the discharge port 22 on the high-pressure chamber side, and the discharge valve 23 prevents the backflow of the fluid to be compressed from the high-pressure chamber 24 side to the compression chamber 15 side.
The discharge valve 23 opens only when the pressure of the fluid to be compressed in the compression chamber 15 becomes higher than the pressure of the fluid to be compressed in the high pressure chamber 24, and otherwise closes to close the compression chamber 15 from the high pressure chamber 24 side. Backflow to the side is prevented, preventing recompression of the fluid to be compressed. When the discharge valve 23 is closed as described above, the compression chamber 15 and the high-pressure chamber 24 are kept air-tight by the surface around the discharge port 22 that contacts the discharge valve 23. The opening of the discharge valve 23 is limited to a predetermined opening by the valve support 27.
[0011]
The side block 3 on the rear end side of the cylinder 1 is provided with an outlet hole 25 for the fluid to be compressed for each discharge port 22. When the discharge valve 23 is opened, the fluid to be compressed in the compression chamber 15 passes through the discharge port 22 and is discharged to the high-pressure chamber 24, and the discharged fluid to be compressed passes through the outlet hole 25. Discharged into the chamber 14.
[0012]
The vane compressor 10 is provided with a path communicating between the discharge ports 22. The outer peripheral surface of the cylinder 1 and the inner peripheral surface of the casing 11 are not in close contact with each other, and a communication path 30 is formed therebetween. The high-pressure chambers 24 communicate with each other via the communication paths 30, and the discharge ports 22 communicate with each other.
Here, a pair of discharge ports 22 is provided, and a path communicating between the discharge ports 22 is provided in the vane compressor 10. In the vane type compressor 10 according to the present embodiment, two discharge ports are formed on the circumference of the cylinder 1, and the two discharge ports constitute one set.
Further, a vane-type compressor of another configuration may be configured by connecting a plurality of cylinders along the rotor shaft. In this case, two discharge ports are provided on the circumference of each cylinder, the two discharge ports are set as one set, and the compressor is provided with a plurality of sets of discharge ports as many as the number of cylinders. . And it is set as the structure which connects between the discharge ports of each set. In the vane compressor having the different configuration, the same effects as those of the vane compressors of the first, second, and third embodiments can be obtained.
[0013]
In the case where the discharge ports 22 are shut off by the vane compressor 10, the expansion wave or the compression wave from one discharge port 22 does not propagate to the other discharge port 22. Therefore, the opening and closing of the discharge valve 23 provided at a certain discharge port 22 is not affected by the other discharge ports 22.
At this time, only the pressure of the fluid to be compressed discharged from the discharge port 22 of the discharge valve 23 from the high pressure chamber 24 acts on a certain discharge valve 23. As described above, when the pressure of the fluid to be compressed in the compression chamber 15 is higher than the pressure in the high pressure chamber 24, the discharge valve 23 is opened, and the fluid to be compressed in the compression chamber 15 is moved to the high pressure chamber 24 side. Discharged.
[0014]
In the present invention, communication paths 30 are provided between the discharge ports 22 to efficiently discharge the fluid to be compressed from the compression chamber 15. Then, the compression wave of the fluid to be compressed discharged from the other discharge port 22 is reflected at one of the outlet ends 25a, 25a of the outlet holes 25, 25 at the discharge valve 23 of the certain discharge port 22 by free end reflection. The pressure is propagated as an expansion wave, and the pressure on the high-pressure chamber 24 acting on the discharge valve 23 is reduced.
[0015]
FIG. 3 shows a state in which the fluid to be compressed is discharged from one of the discharge ports 22, and a compression wave and an expansion wave are generated by the fluid to be compressed. The compression wave from one discharge port 22 propagates through the communication paths 30 to the other discharge valve 23. The fluid to be compressed is discharged from the outlet end 25 a of the outlet hole 25 to the chamber 14.
The propagation path 42 reflects the compression wave of the fluid to be compressed discharged from one discharge port 22 through the communication path 30 at the other outlet end 25a (the outlet end 25a corresponding to the other discharge port 22). 3 shows a path that changes into an expansion wave and propagates to the other discharge valve 23.
In the propagation path 43, the compression wave of the fluid to be compressed discharged from the one discharge port 22 is reflected by its own outlet end 25a (the outlet end 25a corresponding to the one discharge port 22) and changes to an expansion wave. The expansion wave propagates through the communication path 30 to the other discharge valve 23.
[0016]
The outlet holes 25 are in communication with the chamber 14, and the outlet holes 25 are at the outlet ends 25a immediately after each, and the pressure of the compression wave is released. The compression wave undergoes free-end reflection at the outlet ends 25a of the outlet holes 25, and changes into expansion waves. That is, the compression wave generated at the discharge port 22 remains as it is until reaching one of the outlet ends 25a. When the compression wave is reflected at the free end at the outlet end 25a, it changes to an expansion wave. The expansion wave has a negative pressure with respect to the pressure of the fluid to be compressed in the high-pressure chamber 24, and when the expansion wave propagates to the high-pressure chamber 24, acts to reduce the pressure in the high-pressure chamber. The case where the compression wave generated from the discharge port 22 is reflected at the free end before passing through the communication path 30 is the case of the propagation path 43, and the case where the compression wave is reflected at the free end after passing through the communication path 30 is the case of the propagation path. This is the case of the route 42.
[0017]
The propagation paths 42 and 43 have the same path length. For this reason, the compression wave generated at the discharge port 22 reaches the other discharge valve 23 at the same time regardless of which of the propagation paths 42 and 43 it passes.
In the present invention, by utilizing the time required to pass this path length, the compression wave generated at one of the discharge ports 22 (at the time of arrival, due to free end reflection, Expansion wave) propagates to the other discharge valve 23. At this timing, the pressure applied to the discharge valve 23 from the high pressure chamber 24 side is reduced so that the discharge of the fluid to be compressed from the discharge valve 23 is facilitated.
[0018]
Next, a comparison between the conventional example in which the propagation timing of the expansion wave does not match the opening timing of the discharge valve and the present embodiment in which the propagation timing of the expansion wave matches the opening timing of the discharge valve will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the compression chamber volume and the discharge valve internal pressure in the related art and the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the rotor rotation angle and the lift ratio of the discharge valve in the conventional and the present invention.
The graph of the prior art is shown in FIG. Further, a graph of the technique of the present invention is shown by a solid line in FIG.
FIG. 4 shows changes in the volume and pressure of the fluid to be compressed in the suction, compression, and discharge steps in the compression chamber 15 in the conventional and inventive vane-type compressors. The graph in FIG. 4 is drawn in a loop, and shows one cycle of the suction, compression, and discharge steps. The lower part of the graph shows the suction step of the fluid to be compressed, the upper part shows the compression step until reaching the discharge pressure Ps shown in FIG. 4, and the range exceeding the discharge pressure Ps shows the discharge step. . That is, referring to FIG. 4, corresponding to the rotation of the rotor 4, the state of the fluid to be compressed changes counterclockwise. Note that the discharge pressure Ps is a pressure at which the fluid to be compressed is discharged from the compression chamber 15.
The graph of the present invention has a lower peak value in the ejection process than the conventional graph. In addition, the conventional peak value is located on the lower volume side than the peak value of the present invention. The above means that the discharge valve 23 is opened and the fluid to be compressed is discharged at a stage where the pressure on the compression chamber 15 side is lower than in the related art. In FIG. 4, the work corresponding to the area of the shaded portion is reduced in the present invention compared to the related art. Even if the torque required to rotate the rotor shaft 5 is set lower than before, the compression chamber 15 may perform the same compression work (of the fluid to be compressed) as before.
Therefore, in the present invention, overcompression loss of the fluid to be compressed is less likely to occur than before.
[0019]
FIG. 5 shows the relationship between the rotation angle of the rotor 4 and the lift ratio of the discharge valve 23 in the conventional case and the present invention. Here, the lift ratio 0 of the discharge valve 23 is a state where the discharge valve 23 is completely closed, and the lift ratio 1 is a state where the discharge valve 23 is fully opened.
In FIG. 5, the conventional graph is shown by two-point diagonal lines, and the graph of the present invention is shown by solid lines. The change in the rotor rotation angle may indicate a lapse of time in the suction, compression, and discharge steps.
Since the graph in FIG. 5 shows the lift ratio of the discharge valve 23, the peak values are equal in the conventional and the present invention. This is because as long as the same discharge valve is used, the opening amounts of the discharge valves are equal.
In the graph of the present invention, the opening starts earlier than before and reaches the peak value. This means that, at the timing of discharging the fluid to be compressed from the compression chamber 15, the external pressure (high-pressure chamber side pressure) of the discharge valve 23 is lower in the present invention than in the related art. The reason why the external pressure of the discharge valve 23 is reduced at this timing is that the expansion wave is transmitted to the discharge valve 23 at this timing.
Therefore, even referring to FIG. 5, it is clearly shown that the present invention is less likely to cause overcompression loss of the fluid to be compressed than in the prior art.
[0020]
In the present invention, when the compression process in the compression chamber 15 is completed and the expansion wave for reducing the external pressure of the discharge valve 23 is propagated to the discharge valve 23 with good timing at that time, the path length of the propagation path is adjusted. There is a need to. Since the expansion wave contributes to the reduction of the external pressure of the discharge valve 23, the compression wave generated at the discharge port 22 may be reflected once at one of the outlet ends 25a. is necessary.
In the following second and third embodiments, a case in which adjustment of the path length is considered will be described.
[0021]
A vane type compressor 200 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a sectional view in the axial direction of the rotor showing the vane type compressor of the second embodiment.
FIG. 7 is a sectional view taken along line BB of FIG.
The description of the parts common to the first embodiment is omitted, and the parts unique to the second embodiment will be described below.
In the vane type compressor 200, the communication paths between the discharge ports 22 forming the set are formed in the cylinder storage case 211 instead of the communication paths 30 in the first embodiment. The cylinder storage case 211 is the same as the cylinder storage case 11 except that a communication path is provided inside.
6 and 7, the cylinder storage case 211 is formed in a structure having a cylinder storage portion 211a and an outer wall portion 211b, and the communication path 230 is formed between the outer circumference of the cylinder storage portion 211a and the inner circumference of the outer wall portion 211b. Is formed.
Further, at the position facing the high pressure chambers 24, 24 of the pair of discharge ports 22, 22, perforated holes 211c, 211c are formed in the cylinder housing portion 211a, and the high pressure chambers 24, 24 and the communication path 230 are formed. I try to communicate.
Then, the compression wave generated at one of the discharge ports 22 remains as the compression wave or becomes an expansion wave due to free end reflection, passes through the communication path 230, and propagates to the other high-pressure chamber 24 side. I have to.
FIG. 7 shows an example of a state in which the compression wave 52 generated at the discharge port 22 propagates. After passing through the communication path 230, the compression wave 52 is free-end reflected at the outlet end 25a on the other side, and propagates as the expansion wave 52a to the other discharge valve 23. Further, of the compression waves generated at the discharge port 22, the compression wave reflected at the free end of the outlet hole 25a on its own side changes into an expansion wave, and the expansion wave passes through the communication passage 230 to the other high pressure chamber 24 side. Propagate to.
In addition, seals 31 are provided in the communication paths 30 so as to cut off the communication paths 30 formed by the outer circumference of the cylinder 1 and the inner circumference of the cylinder housing portion 211a. The seal 31 has a groove provided on the outer surface of the cylinder 1 and is mounted in the groove. By mounting the seal 31 in the groove, the positioning of the seal 31 can be easily performed, and the movement of the seal 31 during operation of the compressor can be prevented. As described above, the seal structure is configured by the seal 31, and the communication paths 30, which communicate from one discharge port 22 to the other discharge port 22, are blocked.
[0022]
As described above, in the vane type compressor 200, the communication paths 30 are cut off and the communication path 230 is formed. Then, the path length of the communication path 230 can be adjusted only by replacing the cylinder storage case 211. Then, the above-described timing adjustment is made possible.
[0023]
The communication path 230 is formed inside the cylinder housing case 211 in FIG. 6, but is opened at the front end side, that is, at the contact surface between the cylinder housing case 211 and the side block 2. It may be. The rear end face of the side block 2 seals the front end of the communication path 230.
[0024]
Next, a vane-type compressor 300 according to a third embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a sectional view in the axial direction of the rotor showing the vane type compressor of the third embodiment,
FIG. 9 is a sectional view taken along line CC of FIG. The description of the parts common to the first embodiment is omitted, and the parts unique to the third embodiment will be described below.
In the vane-type compressor 300, a pipe 45 is provided outside the cylinder housing case 311 in place of the communication path between the discharge ports 22 forming the pair, instead of the communication paths 30 in the first embodiment. Is formed as a communication path 330 formed inside.
The cylinder storage case 311 is the same as the cylinder storage case 11 except that perforated holes 311a for communication connection with piping are provided.
As shown in FIGS. 8 and 9, the cylinder storage case 311 communicates the inner circumference and the outer circumference of the cylinder storage case 311 at positions facing the high-pressure chambers 24 of the pair of discharge ports 22. Drilled holes 311a are provided.
Further, a pipe 45 for connecting and connecting the perforated holes 311a and 311a is arranged outside the cylinder storage case 311. A communication path 330 is formed inside the pipe. Then, the compression wave generated at one of the discharge ports 22 remains as the compression wave or becomes an expansion wave due to free end reflection, passes through the communication path 330, and propagates to the other high-pressure chamber 24 side. I have to.
FIG. 9 shows a state where the compression wave 53 generated at the discharge port 22 propagates. After passing through the communication path 330, the compression wave 53 is reflected at the free end at the outlet end 25a on the other side, and propagates as the expansion wave 53a to the other discharge valve 23. Also, of the compression waves generated at the discharge port 22, the compression wave reflected at the free end at the outlet end 25a on its own side changes into an expansion wave, and the expansion wave passes through the communication passage 330 to the other high pressure chamber 24 side. Propagate to.
Further, as in the second embodiment, the communication paths 30 are blocked by a seal structure with a seal 31.
[0025]
With the above configuration, in the vane type compressor 300, the path length of the communication path 330 can be adjusted only by replacing the pipe 45. For example, even when the operating conditions of the vane-type compressor are changed, such as by changing the rotation speed of the rotor 4 and performing compression by high-speed rotation or compression by low-speed rotation, the communication path 330 can be obtained simply by replacing the pipe 45. Can be freely changed. For this reason, even if components other than piping are shared, the above-described timing adjustment is possible, which leads to a reduction in manufacturing cost.
[0026]
The vane compressor 300 is provided with a cover 46 on the rear end side of the side block 3. The cover 46 has an open space with respect to the outlet ends 25a and 25a, and is disposed inside the chamber 14. The cover 46 covers the outlet holes 25, and a filter 46a is provided on the side of the cover 46 as an outlet of the cover 46. All the fluid to be compressed discharged from the outlet holes 25 is discharged to the chamber 14 through the filter 46a.
The inside of the cover 46 is naturally formed narrower than the inside of the chamber 14, but is formed large enough for the compression wave to be free-end reflected at the outlet ends 25a. Therefore, the presence of the cover 46 does not affect the propagation and interference of the compression wave and the expansion wave between the discharge ports 22 forming the above-mentioned pair.
[0027]
In the vane compressor 300, lubricating oil is used to lubricate portions where metal rubs, for example, between the vane 9 and the vane groove 8, or between the vane shaft 5 and the side blocks 2.3. .
The lubricating oil in the vane type compressor 300 mixes with the fluid to be compressed during the operation of the compressor. When the fluid to be compressed is discharged from the compressor, the lubricating oil is discharged to the outside of the vane compressor 300 from the discharge port 311b provided in the cylinder storage case 311 through the chamber 14 together with the fluid to be compressed. Will be done. When the fluid to be compressed is directly discharged from the outlet end 25a to the chamber 14 when the cover 46 is not provided, the lubricating oil 32 accumulated at the bottom of the chamber 14 is scattered, and the lubricating oil 32 is discharged from the discharge port 311b. Is discharged from the
In order to prevent the lubricating oil in the vane compressor 300 from decreasing, the cover 46 is provided, and the cover 46 is provided with a filter 46a for separating the lubricating oil. By providing the cover 46, the pressure is released at the outlet ends 25a immediately after the outlet holes 25, and the compressed fluid is prevented from being directly discharged to the chamber 14. The lubricating oil 32 accumulated at the bottom of the chamber 14 is not scattered by the discharged fluid to be compressed. The filter 46a is made of metal and is formed in a mesh shape, so that the lubricating oil is more efficiently separated from the fluid to be compressed passing through the filter 46a.
[0028]
The above-described configuration in which the outlet ends 25a of the outlet holes 25 are pressure-released inside the cover 46 may be used in the vane compressors 10 and 200 of the first and second embodiments. In this way, even in the vane compressors of the first and second embodiments, it is possible to prevent the lubricating oil in the cylinder housing case 311 from decreasing.
[0029]
【The invention's effect】
As described in claim 1, a cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided,TheCylinderFront and rear end facesA side block is provided, a rotor is rotatably provided on the inner circumference of the cylinder, a vane groove is formed in the rotor, a vane is slidably mounted in the vane groove, and discharge ports are provided at a plurality of locations on the cylinder circumference. , A discharge valve for opening and closing each discharge port, a cylinder andBefore and afterIn a compressor in which a side block is housed in a case, a compressed fluid outlet hole is provided for each of the discharge ports.Rear end sideProvided in the side block, a path connecting at least one set of discharge portsAs a space partitioned by case, cylinder and front and rear side blocksSince the pressure is released from the outlet end of each outlet hole, the compression wave of the fluid to be compressed discharged from one discharge port is propagated to the other discharge port side in the set, and The pressure is released at the outlet end of the compression wave, so that the transmitted compression wave becomes an expansion wave.
Further, the compression wave of the fluid to be compressed discharged from one discharge port is reflected at its free end at the exit end on its own side, becomes an expansion wave, and propagates to the other discharge port. Since the expansion waves formed in these two paths lower the ambient pressure of the other discharge ports, the opening of the discharge valve is promoted, and the excessive compression work can be reduced.
[0030]
As described in claim 2, the cylinder storage case has a structure including a cylinder storage portion 211a and an outer wall portion 211b,Between the cylinder housing portion 211a and the outer wall portion 211bThe at least one set ofCommunication path 230Is formed, the compression wave of the fluid to be compressed discharged from one discharge port is propagated to the other discharge port in the group, and the pressure is released at the outlet end of the discharge port to expand. It becomes a wave.
Further, the compression wave of the fluid to be compressed discharged from one discharge port is reflected at its free end at the exit end on its own side, becomes an expansion wave, and propagates to the other discharge port. When the expansion waves formed by these two paths reduce the ambient pressure of the other discharge ports, the case is replaced to adjust the path length, and the timing at which the reflected wave acts is set to the discharge valve opening timing. Can be combined with
[0031]
As described in claim 3, a path connecting the at least one set of outlets is a pipe connecting the set of outlets.45, So that the compression wave of the fluid to be compressed discharged from one discharge port is propagated to the other discharge port in the group, and the pressure is released at the outlet end of the discharge port to generate the expansion wave. It becomes.
Further, the compression wave of the fluid to be compressed discharged from one discharge port is reflected at its free end at the exit end on its own side, becomes an expansion wave, and propagates to the other discharge port. When the expansion waves formed by these two paths reduce the ambient pressure of the other discharge ports, the timing at which the reflected waves act is easily adjusted to the discharge valve opening timing by adjusting the pipe length. be able to.
[0032]
5. The cover according to claim 4, wherein the pressure release at the outlet end of each of the outlet holes has an open space at the outlet end.46And a filter at the cover outlet46aIs provided, it is possible to prevent the compressed fluid discharged from the outlet end from scattering the lubricating oil accumulated at the bottom of the cylinder storage case. Also, the filter at the cover outlet can efficiently separate the lubricating oil of the compressor mixed with the fluid to be compressed. Further, it is possible to suppress a decrease in lubricating oil of the compressor in the cylinder storage case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view in the rotor axial direction showing a vane type compressor according to a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state of propagation of a compression wave and an expansion wave generated by a discharged fluid to be compressed.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a compression chamber volume and a discharge valve internal pressure according to the related art and the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a rotor rotation angle and a discharge valve lift ratio in the conventional and the present invention.
FIG. 6 is a sectional view in the rotor axial direction showing a vane-type compressor of a second embodiment.
FIG. 7 is a sectional view taken along line BB of FIG. 7;
FIG. 8 is a sectional view in the rotor axial direction showing a vane-type compressor of a third embodiment.
FIG. 9 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 9;
[Explanation of symbols]
1 cylinder
10, 200, 300 vane type compressor
11.211.311 Cylinder storage case
14 chambers
22 outlet
23 Discharge valve
25 Exit hole
45 piping
46 cover
46a filter
211a Cylinder storage section
211b Outer wall
230 communication route

Claims

A cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided, side blocks are provided on front and rear end surfaces of the cylinder, a rotor is rotatably provided on the inner periphery of the cylinder, a vane groove is formed in the rotor, and a vane slides in the vane groove. The compressor, which is freely mounted and provided with a plurality of discharge ports at a plurality of locations on the circumference of the cylinder, and a discharge valve that opens and closes each discharge port, and the cylinder and the front and rear side blocks are stored in a cylinder storage case. An outlet hole for the fluid to be compressed is provided on the rear end face side block, a path communicating with at least one set of discharge ports is provided as a space partitioned by the case, the cylinder, and the front and rear side blocks, and the outlet end of each outlet hole is provided. A vane-type compressor characterized in that pressure is released.

It said cylinder housing case is configured to have a cylinder housing portion 211a and the outer wall portion 211b, between the cylinder housing portion 211a and the outer wall portion 211b, that constitutes a communication path 230 for communicating the at least one pair of discharge ports The vane type compressor according to claim 1, wherein:

2. The vane compressor according to claim 1, wherein a path connecting the at least one set of discharge ports is configured to connect the set of discharge ports with a pipe 45. 3.

The vane compressor according to claim 1, wherein the outlet end of each of the outlet holes is configured to release the pressure by a cover ( 46) having an open space at the outlet end and a filter ( 46a ) provided at the cover outlet.