叶片型压缩机 |
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| 申请号 | CN201280060099.3 | 申请日 | 2012-01-11 | 公开(公告)号 | CN103975163B | 公开(公告)日 | 2015-12-02 |
| 申请人 | 三菱电机株式会社; | 发明人 | 关屋慎; 河村雷人; 前山英明; 高桥真一; 佐佐木辰也; 杉浦干一朗; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供通过抑制 叶片 的顶端部的摩耗并能够以小径支承旋 转轴 部来降低 轴承 滑动损失且提高 转子 部的外径和旋转中心的 精度 的叶片型 压缩机 。δ表示叶片顶端部(5b)与缸体内周面(1b)之间的间隙，如式(1)那样，通过设定rv，第1叶片(5)的叶片顶端部(5b)与缸体内周面(1b)不 接触 地旋转。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种叶片型压缩机， |
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| 说明书全文 | 叶片型压缩机技术领域[0001] 本发明涉及叶片型压缩机。 背景技术[0002] 以往，提出有具有以下的结构的一般叶片型压缩机，即，在形成于转子轴(将在缸体内进行旋转运动的圆柱形的转子部和向转子部传递旋转力的轴被一体化而成的构件称为转子轴)的转子部内的一个部位或多个部位的叶片槽内嵌入叶片，该叶片的顶端一边与缸体的内周面抵接一边滑动(例如，参照专利文献1)。 [0003] 此外，提出有以下的叶片型压缩机，即，将转子轴的内侧构成为中空并在其中配置叶片的固定轴，叶片能够旋转地被安装在该固定轴上，并且，叶片借助半圆棒形状的一对夹持构件(轴瓦)相对于转子部旋转自如地被保持在转子部的外周部附近(例如，参照专利文献2)。 [0004] 先行技术文献 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：日本特开平10－252675号公报(第4页、第1图) [0007] 专利文献2：日本特开2000－352390号公报(第6页、第1图) 发明内容[0008] 发明要解决的课题 [0009] 由于专利文献1记载的以往的一般叶片型压缩机的叶片顶端的曲率半径与缸体的内周面的曲率半径大不相同，所以在缸体的内周面与叶片顶端之间不形成油膜，不成为流体润滑状态而成为边界润滑状态。一般而言基于润滑状态的摩擦系数，相对于在流体润滑状态下是0.001～0.005左右，在边界润滑状态下变得非常大，大致成为0.05以上。 [0010] 因此，在以往的一般叶片型压缩机的结构中，存在以下的问题点，即，由于叶片顶端和缸体的内周面在边界润滑状态下进行滑动，滑动阻力变大，因机械损失的增大而产生压缩机效率的大幅度降低。与此同时，也存在叶片顶端和缸体的内周面容易摩耗，难以确保长期的寿命这样的问题点。 [0011] 因此，作为改善上述的问题点的对策，提出有以下的方法，即，使转子部的内部为中空，在其中具有固定轴，该固定轴将叶片支承成绕缸体的内周面的中心能够旋转，且在转子部的外周部附近借助夹持构件保持叶片，使得叶片相对于转子部能够旋转(例如，上述专利文献2)。 [0012] 根据该结构，叶片旋转地被支承在缸体内周面的中心。由此，由于叶片的长度方向始终朝向缸体内周面的中心，所以叶片顶端以沿着缸体的内周面的方式旋转。因此，能够在叶片顶端与缸体的内周面之间保持微小的间隙，以非接触进行运转，不产生因在叶片顶端的滑动而带来的损失，此外，能够获得叶片顶端和缸体的内周面不摩耗的叶片型压缩机。 [0013] 可是，在专利文献2记载的方法中，通过将转子部内部构成为中空，难以向转子部赋予旋转力以及难以进行转子部的旋转支承。此外，在专利文献2中，在转子部的两端面设置端板。由于一侧的端板需要传递来自旋转轴的动力，所以是圆盘状，成为旋转轴连接于端板的中心的结构。此外，由于另一侧的端板需要构成为与叶片固定轴、叶片轴支承件的旋转范围不干涉，所以需要构成为在中央部开设有孔的环状。因此，旋转支承端板的部分与旋转轴相比，需要构成为大径，存在轴承滑动损失变大这样的问题点。 [0014] 此外，由于转子部与缸体的内周面之间形成狭窄的间隙以防止压缩了的气体泄漏，所以转子部的外径和旋转中心部需要高的精度。但是，由于转子部和端板由不同的零件构成，所以也存在由于转子部和端板的连结而产生的歪曲、以及转子部和端板的同轴偏离等成为使转子部的外径和旋转中心的精度变差的主要原因这样的问题点。 [0015] 本发明是为了解决如上述那样的课题而提出的，其目的在于，获得一种通过能够抑制叶片的顶端部的摩耗且以小径支承旋转轴部，降低轴承滑动损失，且提高转子部的外径和旋转中心的精度的叶片型压缩机。 [0016] 用于解决课题的手段 [0017] 本发明的叶片型压缩机具备压缩制冷剂的压缩元件，该压缩元件具备：缸体，形成有圆筒状的内周面；转子轴，被设置在该缸体的内部，具有以与上述内周面的中心轴错开规定的距离的旋转轴为中心进行旋转的圆筒形状的转子部、和向该转子部传递来自外部的旋转力的旋转轴部；框架，闭塞上述缸体的上述内周面的一方的开口部，由主轴承部支承上述旋转轴部；缸盖，闭塞上述缸体的上述内周面的另一方的开口部，由主轴承部支承上述旋转轴部；以及至少1个叶片，设于上述转子部，从上述转子部内突出的顶端部形成为向外侧凸起的圆弧形状，其中，该叶片型压缩机具备叶片支承部件，该叶片支承部件支承上述叶片，使得在上述叶片的上述顶端部的上述形状圆弧的法线与上述缸体的上述内周面的法线始终大致一致的状态下，在由上述叶片、上述转子部的外周部和上述缸体的上述内周部所包围的空间中压缩制冷剂，并将上述叶片支承成相对于上述转子部能够摆动且能够移动，在上述叶片的上述顶端部向上述缸体的上述内周面侧最大限地移动了的情况下，保持该叶片使得该顶端部与该内周面之间具有规定的间隙，上述转子轴由上述转子部和上述旋转轴部一体地形成而构成，上述叶片具有设于上述框架侧且上述转子部的中心侧的端面和上述缸盖侧且上述转子部的中心侧的端面的一对部分环形状的叶片对准部，在上述框架和上述缸盖的上述缸体侧端面，形成有与上述缸体的上述内周面同心的凹部，上述叶片对准部被嵌入上述凹部内，且由作为该凹部的外周面的叶片对准轴承部支承，该叶片型压缩机具备止挡件，该止挡件形成在上述框架和/或上述缸盖的上述凹部的内侧，限制上述叶片对准部的向上述转子部的内侧方向的移动。 [0018] 发明的效果 [0019] 根据本发明，通过在叶片的顶端部与缸体的内周面之间设置规定的适当的间隙，能够一边抑制来自顶端部的制冷剂的泄漏，一边抑制由机械损失的增大造成的压缩机效率的降低，且能够抑制顶端部的摩耗。此外，由于能够由使转子部和旋转轴部成为一体的结构实现允许为了进行压缩动作所需的叶片以缸体内周面的中心为旋转中心而进行旋转运动使得叶片顶端部的圆弧形状和缸体内周面的法线始终大致一致的机构，所以通过能够以小径支承旋转轴部，能够降低轴承滑动损失且提高转子部的外径和旋转中心的精度，能够以狭窄的间隙形成转子部与缸体内周面之间而降低泄漏损失。附图说明 [0020] 图1是本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的纵剖视图。 [0021] 图2是本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的压缩元件101的分解立体图。 [0022] 图3是本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的第1叶片5和第2叶片6的俯视图和主视图。 [0023] 图4是本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的叶片对准轴承部2b周边的纵剖视图。 [0024] 图5是本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的图1的I－I剖视图。 [0025] 图6是表示本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的压缩动作的图。 [0026] 图7是表示本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的叶片对准部5c、6c的旋转动作的图4的J－J剖视图。 [0027] 图8是本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的第1叶片5的叶片部5a周围的主要部分剖视图。 [0028] 图9是本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的图4的J－J剖视图，且是图7的旋转角度0°的剖视图的放大图。 [0029] 图10是本发明的实施方式2的叶片型压缩机200的第1叶片5和第2叶片6的俯视图。 [0030] 图11是表示本发明的实施方式2的叶片型压缩机200的压缩动作的图。 [0031] 图12是本发明的实施方式3的叶片型压缩机200的叶片对准轴承部2b周边的构造图。 [0032] 图13是本发明的实施方式4的叶片型压缩机200的叶片对准轴承部2b周边的构造图。 具体实施方式[0033] 实施方式1 [0034] (叶片型压缩机200的构造) [0035] 图1是本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的纵剖视图，图2是该叶片型压缩机200的压缩元件101的分解立体图。此外，图3是该叶片型压缩机200的第1叶片5和第2叶片6的俯视图和主视图，图4是该叶片型压缩机200的叶片对准轴承部2b周边的纵剖视图。其中，在图1中，用实线表示的箭头表示气体(制冷剂)的流动，并且用虚线表示的箭头表示冷冻机油25的流动。以下，参照图1～图4说明叶片型压缩机200的构造。 [0036] 本实施方式的叶片型压缩机200由形成外形的密闭容器103、被收纳在该密闭容器103内的压缩元件101、位于该压缩元件101的上部，驱动压缩元件101的电动元件102、和设于密闭容器103内的底部，储存冷冻机油25的储油器104构成。 [0037] 密闭容器103形成叶片型压缩机200的外形，在其内部收纳压缩元件101和电动元件102，密闭制冷剂和冷冻机油。在密闭容器103的侧面，设置有向密闭容器103内部吸入制冷剂的吸入管26，在密闭容器103的上表面，设置有用于向外部喷出被压缩了的制冷剂的喷出管24。 [0038] 压缩元件101对从吸入管26被吸入到密闭容器103内的制冷剂进行压缩，由缸体1、框架2、缸盖3、转子轴4、第1叶片5、第2叶片6、和轴瓦7、8构成。 [0039] 缸体1整体形状是大致圆筒状，以在轴向上与圆筒状的圆的中心偏心的位置成为中心的方式，形成有大致圆形状的贯穿部1f。此外，在作为该贯穿部1f的内周面的缸体内周面1b的一部分，设有从贯穿部1f的中心朝向外侧被挖成弧线的缺口部1c，吸入口1a开设于该缺口部1c。该吸入口1a与吸入管26连通，制冷剂从该吸入口1a被吸入贯穿部1f内。此外，隔着后述的最接近点32位于吸入口1a的相反侧，在该最接近点32的附近且面对后述框架2的一侧，通过切削而设有喷出口1d(参照图2)。此外，在缸体1的外周部，在成为与贯穿部1f的中心对称的位置，沿轴向贯穿地设有2个回油孔1e。 [0040] 框架2闭塞缸体1的贯穿部1f的一方的开口部(图2中的上侧)，纵截面形状为大致T字状，且与缸体1相接的部分为大致圆板形状。此外，框架2的中央部成为圆筒形状，该圆筒形状部是中空，在此形成有主轴承部2c。此外，在框架2的缸体1侧的端面且主轴承部2c部分，形成有外周面在与缸体内周面1b同心圆上形成的凹部2a。该凹部2a在外周侧和内周侧设有台阶，在该外周侧凹部的深度深地形成有环状的槽部2e，在该槽部2e嵌入后述的第1叶片5的叶片对准部5c和第2叶片6的叶片对准部6c。此时，叶片对准部5c、6c由作为凹部2a的外周面的叶片对准轴承部2b支承。此外，在框架2上，设有与设于缸体1的喷出口1d连通且沿轴向贯穿的喷出口2d，在该喷出口2d的与缸体1相反侧的开口部，安装有喷出阀27和用于限制该喷出阀27的开度的喷出阀推压件28。 [0041] 缸盖3闭塞缸体1的贯穿部1f的另一方的开口部(在图2中位于下侧)，纵截面形状是大致T字状，与缸体1相接的部分是大致圆板形状。此外，缸盖3的中央部成为圆筒形状，该圆筒形状是中空，在此形成有主轴承部3c。此外，在缸盖3的缸体1侧的端面且主轴承部3c部分，形成有外周面在与缸体内周面1b同心圆上形成的凹部3a。该凹部3a在外周侧和内周侧设有台阶，在该外周侧面凹部的深度深地形成有环状的槽部3e，在该槽部3e嵌入后述的第1叶片5的叶片对准部5d和第2叶片6的叶片对准部6d。此时，叶片对准部5d、6d由作为凹部3a的外周面的叶片对准轴承部3b支承。 [0042] 转子轴4成为大致圆筒形状的转子部4a、旋转轴部4b和旋转轴部4c成为一体而成的构造，该大致圆筒形状的转子部4a在缸体1内绕与缸体1的贯穿部1f的中心轴偏心的中心轴进行旋转运动；该旋转轴部4b从该转子部4a的上表面且圆的中心向该上表面的垂直上方向延伸设置；该旋转轴部4c从转子部4a的下表面且圆的中心向该下表面的垂直下方向延伸设置。该旋转轴部4b插通于框架2的主轴承部2c而被支承，旋转轴部4c插通于缸盖3的主轴承部3c而被支承。在转子部4a，沿其轴向贯穿地形成有相对于圆筒形状的转子部4a的轴向垂直方向的截面是大致圆形的轴瓦保持部4d、4e和叶片退避部4f、4g。轴瓦保持部4d、4e分别形成在成为与转子部4a对称的位置，在轴瓦保持部4d、4e的内侧方向，分别形成有叶片退避部4f、4g。即，转子部4a、轴瓦保持部4d、4e和叶片退避部4f、4g的中心形成为呈大致直线状排列。此外，轴瓦保持部4d和叶片退避部4f连通，轴瓦保持部 4e和叶片退避部4g连通。此外，叶片退避部4f、4g的轴向端部与框架2的凹部2a和缸盖 3的凹部3a连通。此外，在转子轴4的旋转轴部4c的下端部，设有利用了例如如日本特开 2009－62820号公报记载那样的转子轴4的离心力的油泵31。该油泵31设于转子轴4的旋转轴部4c的下端的轴中央部，与从旋转轴部4c的下端直到转子部4a和旋转轴部4b的内部向上方延伸的供油路4h连通。此外，在旋转轴部4b，设有使供油路4h和凹部2a连通的供油路4i、在旋转轴部4c，设有使供油路4h和凹部3a连通的供油路4j。另外，在旋转轴部4b的主轴承部2c的上方的位置，设有使供油路4h连通于密闭容器103的内部空间的排油孔4k。 [0043] 第1叶片5由作为大致四边形的板形状的构件的叶片部5a、设于该叶片部5a的框架2侧且旋转轴部4b侧的上端面的圆弧形状、即部分环形状的叶片对准部5c、和设于叶片部5a的缸盖3侧且旋转轴部4c侧的下端面的圆弧形状、即部分环形状的叶片对准部5d构成。此外，叶片部5a的缸体内周面1b侧的端面即叶片顶端部5b，形成为向外侧凸起的圆弧形状，该圆弧形状的曲率半径形成为与缸体内周面1b的曲率半径大致相同。此外，如图3所示，第1叶片5形成为，沿着叶片部5a的长度方向延伸的、叶片顶端部5b的圆弧的法线通过叶片对准部5c、5d的圆弧的中心。此外，如图4所示，叶片对准部5c的圆弧形状的径向的宽度形成为比该叶片对准部5c嵌入的框架2的槽部2e的槽宽度小。同样，叶片对准部5d的圆弧形状的径向的宽度形成为比该叶片对准部5d嵌入的缸盖3的槽部3e的槽宽度小。 [0044] 第2叶片6由作为大致四边形的板形状的构件的叶片部6a、设于该叶片部6a的框架2侧且旋转轴部4b侧的上端面的圆弧形状、即部分环形状的叶片对准部6c、和设于叶片部6a的缸盖3侧且旋转轴部4c侧的下端面的圆弧形状、即部分环形状的叶片对准部6d构成。此外，叶片部6a的缸体内周面1b侧的端面即叶片顶端部6b形成为外侧突出的圆弧形状，该圆弧形状的曲率半径形成为与缸体内周面1b的曲率半径大致相同。此外，如图3所示，第2叶片6形成为，沿着叶片部6a的长度方向延伸的、叶片顶端部6b的圆弧的法线通过叶片对准部6c、6d的圆弧的中心。此外，如图4所示，叶片对准部6c的圆弧形状的径向的宽度形成为比该叶片对准部6c嵌入的框架2的槽部2e的槽宽度小。同样，叶片对准部6d的圆弧形状的径向的宽度形成为比该叶片对准部6d嵌入的缸盖3的槽部3e的槽宽度小。 [0045] 轴瓦7、8由分别形成为大致半圆柱状的一对物体构成。轴瓦7被嵌入转子轴4的轴瓦保持部4d，板形状的叶片部5a被夹持在该一对轴瓦7的内侧。此时叶片部5a相对于转子部4a旋转自如且在其长度方向上能够移动地被保持。轴瓦8被嵌入转子轴4的轴瓦保持部4e，板形状的叶片部6a被夹持在该一对轴瓦8的内侧。此时叶片部6a相对于转子部4a旋转自如且在其长度方向上能够移动地被保持。 [0046] 另外，轴瓦保持部4d、4e、叶片退避部4f、4g、轴瓦7、8和叶片对准轴承部2b、3b，相当于本发明的“叶片支承部件”。 [0047] 电动元件102例如由无刷DC马达构成，如图1所示，由被固定于密闭容器103的内周的定子21、和被配置在该定子21的内侧、由永磁铁形成的转子22构成。定子21从被固定于密闭容器103的上表面的玻璃端子23被供给电力，利用该电力，转子22旋转驱动。此外，上述的转子轴4的旋转轴部4b插通并被固定于该转子22，通过转子22旋转，其旋转力传递到旋转轴部4b，转子轴4整体旋转驱动。 [0048] (叶片型压缩机200的压缩动作) [0049] 图5是本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的图1的I－I剖视图，图6是表示该叶片型压缩机200的压缩动作的图。以下，参照图5和图6说明叶片型压缩机200的压缩动作。 [0050] 在该图5中，表示转子轴4的转子部4a在缸体内周面1b的一个部位(最接近点32)最接近的状态。在此，在以叶片对准轴承部2b、3b的半径为ra(参照后述的图7)，并且以缸体内周面1b的半径为rc的情况下，第1叶片5的叶片对准部5c、5d的外周侧与叶片顶端部5b之间的距离rv(参照图3)，用下列的式(1)表示。 [0051] rv＝rc－ra－δ (1) [0052] 在此，δ表示叶片顶端部5b与缸体内周面1b之间的间隙，通过如式(1)那样设定rv，第1叶片5的叶片顶端部5b与缸体内周面1b不接触地旋转。在此，若以δ成为非常小的方式设定rv，则制冷剂从叶片顶端部5b的泄漏变得非常少。此外，式(1)的关系对于第2叶片6也同样，在第2叶片6的叶片顶端部6b与缸体内周面1b之间保持狭窄的间隙的状态下，第2叶片6旋转。 [0053] 如以上那样的结构那样，由与缸体内周面1b接近的最接近点32、第1叶片5的叶片顶端部5b和第2叶片6的叶片顶端部6b，在缸体1的贯穿部1f内，形成3个空间(吸入室9、中间室10和压缩室11)。从吸入管26被吸入来的制冷剂，经由缺口部1c的吸入口1a，进入吸入室9。该缺口部1c如图5(将该转子轴4的旋转角的位置作为90°)所示，从最接近点32的附近到第1叶片5的叶片顶端部5b和缸体内周面1b的接近点A的范围形成。压缩室11经由缸体1的喷出口1d，在制冷剂的喷出时以外，与由喷出阀27闭塞的设于框架2的喷出口2d连通。因而，中间室10是直到旋转角度90°为止与吸入口1a连通，但之后与吸入口1a和喷出口1d均不连通的旋转角度范围内形成的空间，之后，与喷出口1d连通，成为压缩室11。此外，在图5中，轴瓦中心7a、8a分别是轴瓦7、8的旋转中心，也是叶片部5a、6a的旋转中心。 [0054] 接着，对叶片型压缩机200的转子轴4的旋转动作进行说明。 [0055] 转子轴4的旋转轴部4b受到来自电动元件102的转子22的旋转力，转子部4a在缸体1的贯穿部1f内旋转。随着该转子部4a的旋转，转子部4a的轴瓦保持部4d、4e在以转子轴4为中心的圆周上移动。并且，分别被保持在轴瓦保持部4d、4e内的一对轴瓦7、8、以及能够旋转地被夹持于该一对轴瓦7、8各自之间的第1叶片5的叶片部5a和第2叶片6的叶片部6a也随着转子部4a的旋转而旋转。第1叶片5和第2叶片6受到由转子部4a的旋转产生的离心力，叶片对准部5c、6c和叶片对准部5d、6d分别一边被压靠在叶片对准轴承部2b、3b上而滑动一边以叶片对准轴承部2b、3b的中心为旋转中心而旋转。在此，由于叶片对准轴承部2b、3b与缸体内周面1b同心，所以第1叶片5和第2叶片6以缸体内周面1b的中心为旋转中心而旋转。于是，轴瓦7、8分别以第1叶片5的叶片部5a、第2叶片 6的叶片部6a的长度方向的中心线通过缸体内周面1b的中心的方式，在轴瓦保持部4d、4e内，以轴瓦中心7a、8a为旋转中心而旋转。即，转子部4a在叶片顶端部5b、6b的圆弧形状和缸体内周面1b的法线始终大致一致的状态下旋转。 [0056] 在以上的动作中，轴瓦7和第1叶片5的叶片部5a的侧面彼此进行滑动，轴瓦8和第2叶片6的叶片部6a的侧面也彼此进行滑动。此外，转子轴4的轴瓦保持部4d和轴瓦7彼此进行滑动，转子轴4的轴瓦保持部4e和轴瓦8也彼此进行滑动。 [0057] 接着，参照图6说明吸入室9、中间室10和压缩室11的容积变化的状况。另外，在图6中，为了简单，省略吸入口1a、缺口部1c和喷出口1d的图示，用箭头将吸入口1a和喷出口1d分别表示为吸入和喷出。首先，随着转子轴4的旋转，低压的气体制冷剂经由吸入管26从吸入口1a流入。在此，将图6中的旋转角度，在转子轴4的转子部4a与缸体内周面1b最接近的最接近点32同叶片部5a与缸体内周面1b相对的一个部位一致时定义为“角度0°”。在图6中，表示“角度0°”、“角度45°”、“角度90°”和“角度135°”的情况下的叶片部5a和叶片部6a的位置、以及各自的情况下的吸入室9、中间室10和压缩室11的状态。此外，在图6的“角度0°”的图中，用箭头表示转子轴4的旋转方向(在图6中为顺时针方向)。但是，在其它的角度的图中，省略表示转子轴4的旋转方向的箭头。另外，之所以未表示“角度180°”以后的状态，是因为在成为“角度180°”时，与在“角度0°”的第1叶片5和第2叶片6调换的状态相同，其以后表示与“角度0°”～“角度135°”相同的压缩动作。 [0058] 在图6的“角度0°”时，被最接近点32和第2叶片6的叶片部6a分隔的右侧的空间是中间室10，经由缺口部1c，与吸入口1a连通，吸入气体制冷剂。被最接近点32和第2叶片6的叶片部6a分隔的左侧的空间成为与喷出口1d连通的压缩室11。 [0059] 在图6的“角度45°”时，被第1叶片5的叶片部5a和最接近点32分隔的空间成为吸入室9。被第1叶片5的叶片部5a和第2叶片6的叶片部6a分隔的中间室10经由缺口部1c，与吸入口1a连通，中间室10的容积与“角度0°”时相比变大，所以气体制冷剂的吸入被继续。此外，被第2叶片6的叶片部6a和最接近点32分隔的空间是压缩室11，压缩室11的容积与“角度0°”相比变小，气体制冷剂被压缩，其压力逐渐提高。 [0060] 在图6的“角度90°”时，因为第1叶片5的叶片顶端部5b与缸体内周面1b上的点A重叠，所以不与中间室101a连通。由此，气体制冷剂向中间室10的吸入结束。此外，在该状态下，中间室10的容积大致成为最大。压缩室11的容积与“角度45°”时相比进一步变小，气体制冷剂的压力上升。吸入室9的容积与“角度45°”时相比变大，经由缺口部1c与吸入口1a连通，气体制冷剂被吸入。 [0061] 在图6的“角度135°”时，中间室10的容积与“角度90°”时相比变小，制冷剂的压力上升。此外，压缩室11的容积也与“角度90°”时相比变小，制冷剂的压力上升。吸入室9的容积与“角度90°”时相比变大，所以气体制冷剂的吸入被继续。 [0062] 之后，第2叶片6的叶片部6a接近喷出口1d，但是在压缩室11内的气体制冷剂的压力超过冷冻循环的高压(也包含为了打开喷出阀27而所需的压力)时，喷出阀27打开。并且，压缩室11内的气体制冷剂通过喷出口1d和喷出口2d，如图1所示，向密闭容器103内喷出。被喷出到密闭容器103内的气体制冷剂，通过电动元件102，通过被固定于密闭容器103的上部的喷出管24，向外部(冷冻循环的高压侧)喷出。因而，密闭容器103内的压力成为高压的喷出压力。 [0063] 此外，在第2叶片6的叶片部6a通过喷出口1d时，在压缩室11中残留少许高压的气体制冷剂(成为损失)。并且，在“角度180°”(未图示)压缩室11变没时，该高压的气体制冷剂在吸入室9中变化为低压的气体制冷剂。另外，在“角度180°”时，吸入室9变化为中间室10，中间室10变化为压缩室11，以后，重复上述的压缩动作。 [0064] 这样，由于转子轴4的转子部4a的旋转，吸入室9的容积逐渐变大，继续气体制冷剂的吸入。以后，吸入室9变化为中间室10，直到中途(直到分隔吸入室9和中间室10的叶片部(叶片部5a或叶片部6a)与点A相对)，容积逐渐变大，并且气体制冷剂的吸入被继续。在该中途，因为中间室10的容积成为最大，变得与吸入口1a不连通，所以在这里气体制冷剂的吸入结束。以后，中间室10的容积逐渐变小，压缩气体制冷剂。之后，中间室10变化为压缩室11，气体制冷剂的压缩被继续。被压缩到规定的压力的气体制冷剂通过喷出口1d和喷出口2d，上推喷出阀27而被喷出到密闭容器103内。 [0065] 图7是表示本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的叶片对准部5c、6c的旋转动作的图4的J－J剖视图。 [0066] 在图7的“角度0°”的图中，用箭头表示叶片对准部5c、6c的旋转方向(在图7中为顺时针方向)。但是，在其它的角度的图中，省略表示叶片对准部5c、6c的旋转方向的箭头。通过转子轴4的旋转，第1叶片5的叶片部5a和第2叶片6的叶片部6a以缸体内周面1b的中心为旋转中心而旋转。由此，如图7所示，叶片对准部5c、6c在形成于凹部2a的槽部2e内，被支承于叶片对准轴承部2b地以缸体内周面1b的中心为旋转中心而旋转。此外，同样，叶片对准部5d、6d在形成于凹部3a的槽部3e内，被支承于叶片对准轴承部3b地以缸体内周面1b的中心为旋转中心而旋转。 [0067] (冷冻机油25的动作) [0068] 在以上的动作中，如图1所示，由于转子轴4的旋转，利用油泵31，冷冻机油25从储油器104被吸上，并被送出到供油路4h。被送出到该供油路4h的冷冻机油25通过供油路4i被送出到框架2的凹部2a，且通过供油路4j被送出到缸盖3的凹部3a。被送出到凹部2a、3a的冷冻机油25的一部分分别被送往槽部2e、3e，对叶片对准轴承部2b、3b进行润滑，并且被供给到与凹部2a、3a连通的叶片退避部4f、4g。在此，由于密闭容器103内的压力成为高压的喷出压力，所以凹部2a、3a和叶片退避部4f、4g内的压力也成为喷出压力。此外，被送出到凹部2a、3a的冷冻机油25的一部分被供给到框架2的主轴承部2c和缸盖 3的主轴承部3c并进行润滑。 [0069] 图8是本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的第1叶片5的叶片部5a周围的主要部分剖视图。 [0070] 如图8所示，实线的箭头表示冷冻机油25的流动。叶片退避部4f内的压力是喷出压力，比吸入室9和中间室10内的压力高，因此，冷冻机油25一边对叶片部5a的侧面与轴瓦7之间的滑动部进行润滑，一边由于压力差和离心力被送出到吸入室9和中间室10。此外，冷冻机油25一边对轴瓦7与转子轴4的轴瓦保持部4d之间的滑动部进行润滑，一边由于压力差和离心力被送出到吸入室9和中间室10。此外，被送出到中间室10的冷冻机油25的一部分一边对叶片顶端部5b与缸体内周面1b之间的间隙进行密封一边流入吸入室9。 [0071] 此外，上述说明了由第1叶片5的叶片部5a分隔的空间是吸入室9和中间室10的情况，但是转子轴4进一步旋转，由第1叶片5的叶片部5a分隔的空间是中间室10和压缩室11的情况也同样。即，在压缩室11内的压力达到与叶片退避部4f的压力相同的喷出压力的情况下，由于离心力，冷冻机油25也朝向压缩室11被送出。 [0072] 另外，以上的动作是对第1叶片5说明的，但是对第2叶片也同样。 [0073] 此外，如图1所示，被供给到主轴承部2c的冷冻机油25通过主轴承部2c与旋转轴部4b的间隙，被喷出到框架2的上方的空间之后，通过设于缸体1的外周部的回油孔1e，返回储油器104。此外，被供给到主轴承部3c的冷冻机油25通过主轴承部3c与旋转轴部4c的间隙，返回储油器104。此外，经由叶片退避部4f、4g被送出到吸入室9、中间室10和压缩室11的冷冻机油25也最终与气体制冷剂一起从喷出口2d被喷出到框架2的上方的空间之后，通过形成于缸体1的外周部的回油孔1e，返回储油器104。此外，由油泵31送出到供油路4h的冷冻机油25中的、剩余的冷冻机油25，从转子轴4的上方的排油孔4k被喷出到框架2的上方的空间之后，通过形成于缸体1的外周部的回油孔1e，返回储油器104。 [0074] (气体制冷剂的压力异常地增加的情况下的第1叶片5和第2叶片6的动作)[0075] 图9是本发明的实施方式1的叶片型压缩机200的图4的J－J剖视图，且是图7的旋转角度0°时的剖视图的放大图。其中，图9(a)和图9(b)是表示在凹部2a不设置台阶，即不设置槽部2e的情况下的图，图9(c)是表示本实施方式的图。以下，参照图9说明在吸入室9、中间室10或压缩室11内由于压缩液体制冷剂等而压力异常地增加的情况下的第1叶片5和第2叶片6的动作。 [0076] 首先，在图9(a)中，若压缩室11内的压力异常地增加，则由于与叶片退避部4f、4g的压力差，第1叶片5和第2叶片6向用箭头表示的缸体内周面1b的中心方向被推压。 在此，若向缸体内周面1b的中心方向推压第1叶片5和第2叶片6的力比作用于第1叶片 5和第2叶片6的离心力大，则第1叶片5和第2叶片6向缸体内周面1b的中心方向被推压而移动。此时，第1叶片5移动直到叶片对准部5c与转子轴4的旋转轴部4b接触的距离f1。另一方面，第2叶片6移动直到叶片对准部6c与转子轴4的旋转轴部4b接触的距离f2和直到叶片对准部6c与叶片对准部5c周向端部彼此接触的距离f3－f1中的任一较短一方的距离。但是，无论移动距离f2还是移动距离f3－f1，与第1叶片5的移动距离相比，第2叶片6的移动距离均较长。 [0077] 图9(b)是为了缩短上述的移动距离而缩小叶片对准轴承部2b的直径的结构的图。这样一来，能够缩短叶片对准部5c的移动距离即距离f1。但是，与第1叶片5的移动距离即距离f1相比，当然第2叶片6的移动距离即距离f2或距离f3－f1相当长。于是，由于第2叶片6的移动距离长，恢复原来的状态变迟或者作用于第2叶片6的惯性力变大，叶片对准部6c有可能以较大的力与转子轴4的旋转轴部4b或叶片对准部5c碰撞而导致破损。 [0078] 接着，参照图9(c)说明本实施方式的第1叶片5和第2叶片6的动作。在图9(c)中，若压缩室11内的压力异常地增加，向缸体内周面1b的中心方向推压第1叶片5和第2叶片6的力比作用于第1叶片5和第2叶片6的离心力大，则第1叶片5和第2叶片6向缸体内周面1b的中心方向被推压而移动。此时，因为叶片对准部5c、6c与槽部2e的内径侧接触，所以移动被限制。在该情况下，槽部2e的槽宽度与叶片对准部5c、6c的径向的宽度之差f0成为第1叶片5和第2叶片6的移动距离。图9表示转子轴4的旋转角度0°时的情况，即使在其它的旋转角度时，第1叶片5和第2叶片6的移动距离也均成为差f0。因而，只要将差f0设定为适当的量，第1叶片5和第2叶片恢复原来的状态就不会变迟，叶片对准部5c、6c与槽部2e之间接触时的力就不会变大，所以能抑制第1叶片5和第2叶片 6损坏。此外，如以上那样的、槽部2e中的叶片对准部5c、6c的动作对于槽部3e中的叶片对准部5d、6d也同样。 [0079] 另外，如上所述，说明了压缩室11内的压力异常地增加的情况，但是即使在吸入室9或中间室10内的压力异常地增加的情况下，第1叶片5和第2叶片6也进行同样的动作。 [0080] (实施方式1的效果) [0081] 如以上构成那样，如具有上述的式(1)的关系那样，通过在叶片顶端部5b、6b与缸体内周面1b之间设置规定的适当的间隙δ，能够一边抑制来自叶片顶端部5b、6b的制冷剂的泄漏，一边抑制因机械损失的增大而造成的压缩机效率的降低，且抑制叶片顶端部5b、6b的摩耗。 [0082] 此外，因为使第1叶片5的叶片顶端部5b和第2叶片6的叶片顶端部6b的圆弧形状的曲率半径形成为与缸体内周面1b的曲率半径大致相同，所以能够在叶片顶端部5b、6b与缸体内周面1b之间形成流体润滑状态，能够抑制滑动阻力，降低机械损失。 [0083] 此外，使叶片对准部5c、6c的圆弧形状的径向的宽度比槽部2e的槽宽度小，使叶片对准部5d、6d的圆弧形状的径向的宽度比槽部3e的槽宽度小，且使它们的宽度之差成为规定的适当量。在此，在吸入室9、中间室10或压缩室11内的压力异常地变高的情况下，即使在第1叶片5和第2叶片6向缸体内周面1b的中心方向被推压而移动的情况下，叶片对准部5c、6c也会与槽部2e的内径侧接触，叶片对准部5d、6d也会与槽部3e的内径侧接触，移动被限制。由此，第1叶片5和第2叶片6恢复原来的状态不变迟，叶片对准部5c、6c与槽部2e之间接触时、以及叶片对准部5d、6d与槽部3e之间接触时的力不变大，所以能够抑制第1叶片5和第2叶片6破损，能够得到高的可靠性。 [0084] 另外，在本实施方式中，因为在凹部2a、3a分别设置台阶而形成槽部2e、3e，槽部2e、3e两方的内径侧与第1叶片5和第2叶片6接触，所以接触时能够由槽部2e、3e双方承受与第1叶片5和第2叶片6接触时作用的力。但是，并不限定于该结构，只要能够由槽部 2e、3e中的任一方承受第1叶片5和第2叶片6的接触时作用的力，也可以仅形成槽部2e、 3e中的任一方。 [0085] 此外，如上所述，在凹部2a、3a分别设置台阶而形成槽部2e、3e，限制第1叶片5和第2叶片6的向缸体内周面1b的中心方向的移动，但是并不限定于此，只要能够限制向缸体内周面1b的中心方向的移动，也可以代替形成槽部2e、3e而形成为设置其它的止挡件的结构。 [0086] 另外，能够由使转子部4a和旋转轴部4b、4c成为一体的结构实现允许为了进行压缩动作所需的叶片(第1叶片5、第2叶片6)以缸体内周面1b的中心为旋转中心而进行旋转运动使得叶片顶端部5b、6b的圆弧形状和缸体内周面1b的法线始终大致一致的机构。因此，通过能够以小径支承旋转轴部4b、4c，能够降低轴承滑动损失且提高转子部4a的外径和旋转中心的精度，能够以狭窄的间隙形成转子部4a与缸体内周面1b之间而降低泄漏损失。 [0087] 另外，在本实施方式中，作为被设置在转子轴4的转子部4a的叶片，形成为第1叶片5和第2叶片6这2个，但是并不限定于此，也可以形成为设置1片或3片以上的叶片的结构。 [0088] 实施方式2 [0089] 关于本实施方式的叶片型压缩机200，以与实施方式1的叶片型压缩机200不同的点为中心进行说明。 [0090] (叶片型压缩机200的构造) [0091] 图10是本发明的实施方式2的叶片型压缩机200的第1叶片5和第2叶片6的俯视图，图11是表示该叶片型压缩机200的压缩动作的图。 [0092] 如图10所示，B是表示叶片部5a、6a的长度方向的线，C是叶片顶端部5b、6b的圆弧形状的法线。因而，相对于叶片对准部5c、5d、6c、6d，叶片部5a、6a相对于B的方向倾斜地被安装。此外，叶片顶端部5b、6b的圆弧的法线C相对于叶片长度方向B倾斜，形成为通过形成叶片对准部5c、5d、6c、6d的圆弧的中心。 [0093] 此外，在本实施方式中，转子部4a和轴瓦保持部4d、4e的中心形成为呈大致直线状地排列，但是如图11的“角度0°”的图所示，叶片退避部4f被形成在该直线的靠右位置，叶片退避部4g被形成在该直线的靠左位置。 [0094] (叶片型压缩机200的压缩动作) [0095] 在如以上那样的结构中，也与图6所示的实施方式1同样地，能够在叶片顶端部5b、6b的圆弧形状和缸体内周面1b的法线始终大致一致的状态下进行压缩动作，叶片5、6能够在叶片顶端部5b、6b与缸体内周面1b始终保持微小的间隙的状态下以非接触进行旋转。 [0096] (实施方式2的效果) [0097] 在本实施方式中，若在框架2的凹部2a、缸盖3的凹部3a设置台阶而形成槽部2e、3e，则在吸入室9、中间室10或压缩室11内的压力异常地增加的情况下的第1叶片5和第 2叶片6的动作与实施方式1相同，得到与实施方式1同样的效果。此外，实施方式1的其它的效果在本实施方式中也可得到。 [0098] 实施方式3 [0099] 关于本实施方式的叶片型压缩机200，以与实施方式1的叶片型压缩机200不同的点为中心进行说明。 [0100] (叶片型压缩机200的构造) [0101] 图12是本发明的实施方式3的叶片型压缩机200的叶片对准轴承部2b周边的构造图。其中，图12(a)是叶片对准轴承部2b周边的纵剖视图，图12(b)是图12(a)的K－K剖视图。 [0102] 如图12所示，在凹部2a的内侧与框架2一体地形成有部分环形状的止挡件2f。该止挡件2f被形成为外周面与作为凹部2a的外周面的叶片对准轴承部2b大致同心，如图 12(b)所示，成为与旋转轴部4b干涉的部位被切掉而成的部分环形状。此外，止挡件2f的外周面的曲率半径如图12(b)中以虚线所示，被设定为同旋转轴部4b的外周与缸体内周面 1b的中心的最大距离大致相同。 [0103] 另外，该止挡件2f的外周面的曲率半径也可以与上述的最大距离不完全相同。 [0104] (气体制冷剂的压力异常地增加的情况下的第1叶片5和第2叶片6的动作)[0105] 接着，参照图12说明在吸入室9、中间室10或压缩室11内压力异常地增加的情况下的第1叶片5和第2叶片6的动作。 [0106] 若压缩室11内的压力异常地增加，向缸体内周面1b的中心方向推压第1叶片5和第2叶片6的力比作用于第1叶片5和第2叶片6的离心力大，则第1叶片5和第2叶片6向缸体内周面1b的中心方向被推压而移动。在此，若叶片对准部5c、6c的内周面的曲率半径与止挡件2f的外周面的曲率半径之差为f0，则止挡件2f的外周面的曲率半径被设定成同旋转轴部4b的外周与缸体内周面1b的中心的最大距离大致相同。因而，第1叶片5的叶片对准部5c在缸体内周面1b的中心方向上移动差f0，与止挡件2f或旋转轴部4b的外周接触。此外，第2叶片6的叶片对准部6c在缸体内周面1b的中心方向上移动差f0，与止挡件2f接触。因而，第1叶片5和第2叶片6都始终成为相同的移动距离(差f0)。若将作为该移动距离的差f0设定为适当的量，则能够得到与实施方式1同样的效果。 [0107] 另外，如上所述说明了压缩室11内的压力异常地增加的情况，但是在吸入室9或中间室10内的压力异常地增加的情况下，第1叶片5和第2叶片6进行同样的动作。 [0108] (实施方式3的效果) [0109] 在本实施方式中，因为成为第1叶片5或第2叶片6也可以与旋转轴部4b、4c接触的结构，所以若作为第1叶片5和第2叶片6的移动距离的差f0相同，则同由实施方式1所示的第1叶片5或第2叶片6与槽部2e、3e的内周面接触的情况相比，能够缩小叶片对准轴承部2b、3b的直径。这样，若能够缩小叶片对准轴承部2b、3b的直径，则能够减小叶片对准轴承部2b、3b的滑动损失，因此，在实施方式3中，能够得到与实施方式1相比能够进一步降低损失这样的效果。 [0110] 另外，在本实施方式中，只设置了止挡件2f，但是也可以在缸盖3的凹部3a的内侧也与缸盖3一体地形成与止挡件2f同样的部分环状的止挡件3f(未图示)。由此，因为能够由止挡件2f、3f双方承受作用于第1叶片5或第2叶片6的力，所以能够更可靠地限制第1叶片5或第2叶片6的移动。 [0111] 此外，在本实施方式中，如图12所示，将止挡件2f的外周面的曲率半径设定成同旋转轴部4b的外周与缸体内周面1b的中心的最大距离大致相同，但是并不限定于此。即，若不想使叶片对准部5c、6c与旋转轴部4b接触，则只要使止挡件2f的外周面的曲率半径比旋转轴部4b的外周与缸体内周面1b的中心的最大距离稍大，第1叶片5和第2叶片6就能够仅与止挡件2f接触。 [0112] 实施方式4 [0113] 关于本实施方式的叶片型压缩机200，以与实施方式3的叶片型压缩机200不同的点为中心进行说明。 [0114] (叶片型压缩机200的构造) [0115] 图13是本发明的实施方式4的叶片型压缩机200的叶片对准轴承部2b周边的构造图。其中，图13(a)是叶片对准轴承部2b周边的纵剖视图，图13(b)是图13(a)的L－L剖视图。 [0116] 如图13所示，在本实施方式中，代替在实施方式2中设置的部分环状的止挡件2f，在凹部2a的内侧与框架2成为一体地形成有多个(在图13中为3个)圆柱形状的止挡件2g。各圆柱状的止挡件2g的外周与缸体内周面1b的中心的最大距离如图13(b)所示，被设定成同旋转轴部4b的外周与缸体内周面1b的中心的最大距离大致相同。此外，各圆柱状的止挡件2g和旋转轴部4b被配置成大致等间隔。 [0117] 另外，各圆柱状的止挡件2g的外周与缸体内周面1b的中心的最大距离同旋转轴部4b的外周与缸体内周面1b的中心的最大距离也可以不完全相同。 [0118] (气体制冷剂的压力异常地增加的情况下的第1叶片5和第2叶片6的动作)[0119] 接着，参照图13说明在吸入室9、中间室10或压缩室11内压力异常地增加的情况下的第1叶片5和第2叶片6的动作。 [0120] 在图13所示的本实施方式的结构中，与实施方式3相同地，在压缩室11内的压力异常地增加，第1叶片5和第2叶片6向缸体内周面1b的中心方向移动的情况下，通过第1叶片5的叶片对准部5c与止挡件2g或旋转轴部4b接触，并且，通过第2叶片6的叶片对准部6c与止挡件2g接触，移动被限制。在此，若叶片对准部5c、6c的内周面的曲率半径同止挡件2g的外周部与缸体内周面1b的中心之间的距离之差为f0，则该差f0成为第1叶片5和第2叶片6的移动距离。若将作为该移动距离的差f0设定为适当的量，则能够得到与实施方式3同样的效果。 [0121] 另外，在本实施方式中，只设置了止挡件2g，但是也可以在缸盖3的凹部3a的内侧也与缸盖3一体地形成与止挡件2g同样的多个圆柱状的止挡件3g(未图示)。由此，因为能够由止挡件2g、3g双方承受作用于第1叶片5或第2叶片6的力，所以能够更可靠地限制第1叶片5或第2叶片6的移动。 [0122] 此外，在本实施方式中，若不想使叶片对准部5c、6c与旋转轴部4b接触，则只要使各止挡件2g的外周与缸体内周面1b的中心的最大距离比旋转轴部4b的外周与缸体内周面1b的中心的最大距离稍大，第1叶片5和第2叶片6就能够仅与止挡件2g接触。 [0123] 此外，表示了圆柱状的止挡件2g为3个的情况，但是，只要在第1叶片5和第2叶片6移动时能够可靠地与止挡件2g中的任一个接触，也可以不是3个，还可以是2个或4个以上。此外，在上述中，将各圆柱状的止挡件2g和旋转轴部4b配置成大致等间隔，但是只要在第1叶片5和第2叶片6移动时能够可靠地与止挡件2g中的任一个接触，也可以不等间隔地配置。此外，在上述中，使止挡件2g为圆柱状，但是，只要能够将第1叶片5和第2叶片6的移动距离适当地设定，也可以不是圆柱状，例如也可以是椭圆形状等任意的形状。 [0124] 此外，在实施方式1～实施方式4中，对利用了转子轴4的离心力的油泵31进行了说明，但是油泵31的形态任意均可，例如也可以将日本特开2009－62820号公报记载的容积型泵用作油泵31。 [0125] 附图标记的说明 [0126] 1 缸体、1a 吸入口、1b 缸体内周面、1c 缺口部、1d 喷出口、1e 回油孔、1f 贯穿部、2 框架、2a 凹部、2b 叶片对准轴承部、2c 主轴承部、2d 喷出口、2e 槽部、2f、2g 止挡件、3 缸盖、3a 凹部、3b 叶片对准轴承部、3c 主轴承部、3e 槽部、3f、3g 止挡件、4 转子轴、4a 转子部、4b、4c 旋转轴部、4d、4e轴瓦保持部、4f、4g 叶片退避部、4h～4j 供油路、4k 排油孔、5第1叶片、5a 叶片部、5b 叶片顶端部、5c、5d 叶片对准部、6第2叶片、6a 叶片部、6b 叶片顶端部、6c、6d 叶片对准部、7轴瓦、7a 轴瓦中心、8 轴瓦、8a 轴瓦中心、9 吸入室、10 中间室、11 压缩室、21 定子、22 转子、23 玻璃端子、24 喷出管、25 冷冻机油、26 吸入管、27 喷出阀、28 喷出阀推压件、31 油泵、32 最接近点、101 压缩元件、102 电动元件、103 密闭容器、104 储油器、200 叶片型压缩机。 |
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