旋转活塞型压缩机制造技术

本实用新型专利技术涉及即使不对叶片槽实施高精度加工叶片也能够追随活塞的旋转活塞型压缩机。旋转活塞型压缩机具备压缩机构部，该压缩机构部具有：缸体，其形成圆筒状的缸体室；活塞，其以自由滑动的方式安装于轴的偏心部，并与该偏心部一起在缸体室内进行偏心旋转运动；以及叶片，其以自由滑动的方式设置于形成在缸体的叶片槽，利用赋予一个端部的按压力使另一个端部与活塞的外周面抵接，将缸体室内分隔为吸入室和压缩室，在缸体室的与中心轴垂直的剖面中，叶片的与活塞抵接的一侧的端部形成为圆弧形状，该圆弧形状的中心相对于叶片在长度方向的中心线向压缩室侧偏移。

【技术实现步骤摘要】
旋转活塞型压缩机
本技术涉及例如冷冻冷藏空调用设备以及供热水用设备等的利用了热泵的冷冻循环中所使用的旋转活塞型压缩机。
技术介绍
以往的旋转活塞型压缩机的压缩机构部具备:缸体，其形成圆筒状的缸体室；活塞，其以自由滑动的方式安装于被电动机驱动旋转的轴的偏心部，与该偏心部一起在缸体室内偏心旋转运动；以及叶片，其以自由滑动的方式设置于形成在缸体的叶片槽，利用赋予一个端部的按压力使另一个端部与活塞的外周面抵接，将上述缸体室内分隔为吸入室和压缩室(参照专利文献I)。而且，在缸体室的与中心轴垂直的剖面(例如，在沿上下方向并列设置电动机与压缩机构部的竖置型旋转活塞型压缩机的情况下为横剖面)中观察这样的以往的旋转活塞型压缩机的压缩机构部的情况下，叶片的与活塞抵接的一侧的端部(以下，称为“前端部”)形成为圆弧形状。另外，该圆弧形状的中心处于缸体室的与中心轴垂直的剖面中叶片在长度方向的中心线(通过叶片宽度的中心，沿叶片长度方向延伸配置的虚拟直线)上。专利文献1:日本特开昭58 - 220993号公报(第2、3图等)图5是表示以往的旋转活塞型压缩机的叶片附近的放大图。另外，图6是用于说明作用于以往的旋转活塞型压缩机的叶片周围的力关系的说明图。此外，图5以及图6是表不缸体室的与中心轴垂直的剖面的图。以往的旋转活塞型压缩机在成为叶片11的不与活塞9抵接的一侧的端部(在从缸体室的径向观察的情况下成为外侧端部。以下，称为“背面侧端部”)的外侧的位置配置有弹簧。而且，通过该弹簧的反作用力对叶片背面侧端部赋予按压力。另外，在被压缩机构部压缩后的制冷剂排出到封闭容器内的高压壳式的旋转活塞型压缩机中，收纳上述弹簧的孔部与封闭容器内相连通的情况下，封闭容器内的制冷剂压力(被压缩机构部压缩后的制冷剂的压力)也作为按压力被赋予叶片的不与活塞抵接的一侧的端部。因此，在叶片11的背面侧端部作用由弹簧的反作用力(根据情况，包括封闭容器内的制冷剂的压力)所带来的压力Pd。另外，以叶片11的前端部与活塞9的外周面之间的接触部201 (在缸体室的与中心轴垂直的平面中，连接叶片11的前端部的圆弧形状的中心点与活塞9的中心点的直线与叶片11的前端部相交的位置)为界，对该前端部从吸入室12作用压力Ps，从压缩室13侧作用压力Pc。因此，如图5所示，通过因作用于叶片11的背面侧端部的压力(Pd)与作用于前端部的压力(Ps、Pc)的压力差而产生的叶片前端推压力Fv，叶片11的前端部与活塞9的外周面相抵接。另外，在以往的旋转活塞型压缩机中压缩制冷剂时，对叶片11中的向缸体5的缸体室内突出的部分作用图6所示的力。详细而言，在叶片11与叶片槽10之间存在数微米的缝隙21。另外，在压缩制冷剂时，叶片11通过因压缩室13与吸入室12的差压而产生的压力负载P微小地倾斜该缝隙21。因此，叶片11在叶片槽10的吸入侧与吸入室12侧的端部即接触部301接触，在叶片槽10的排出侧与压缩室13侧的端部即接触部302接触。换句话说，在这些接触部分别产生吸入侧反作用力NI和排出侧反作用力N2。若将接触部301的摩擦系数定义为μ I，将接触部302的摩擦系数定义为μ 2，则叶片11在叶片槽10内滑动时在吸入侧所产生的摩擦力fl为μ 1XN1，在排出侧所产生的摩擦力f2为μ2ΧΝ2。因此，在叶片11的侧面部所产生的摩擦力的总和Fside (以下，称为“叶片旁侧摩擦力”)由Fside = fl + f2 = μ IXNl + μ 2ΧΝ2 表示。图7是表示在以往的旋转活塞型压缩机中活塞在缸体室内进行偏心旋转运动时的、压缩室内的压力与叶片旁侧摩擦力的关系的图。另外，图8是表示在该旋转活塞型压缩机中活塞在缸体室内进行偏心旋转运动时的、压缩室内的压力与叶片前端推压力的关系的图。此处，图7中，横轴表示使活塞9偏心旋转运动的轴的相位[deg](旋转角度)，左侧的纵轴表示压缩室13内的压力Pc [MPa]，右侧的纵轴表示叶片旁侧摩擦力Fside [N]。另外，图8中，横轴表示使活塞9偏心旋转运动的轴的相位[deg](旋转角度)，左侧的纵轴表示压缩室13内的压力Pc [MPa]，右侧的纵轴表示叶片前端推压力Fv [N]。此外，在图7以及图8中，轴的相位O [deg]表示活塞9与叶片槽10最近的状态。另外，轴的相位O [deg]表不活塞9与叶片槽10最远的状态。如图7所示，随着轴(换句话说，活塞9)的相位前进，压缩室13内的体积减少，压缩室13内的压力Pc上升。而且，若压缩室13内的压力Pc达到规定压力(=排出压力)，则压缩室13内的制冷剂被从未图示的排出口排出，之后的压缩室13内的压力变为恒定。此时，叶片旁侧摩擦力Fside也与压缩室13内的压力Pc相同，增加至压缩室13内的压力Pc达到规定压力(=排出压力)为止，在该规定压力(=排出压力)下成为最大值。这是因为随着压缩室13内的压力Pc上升，因压缩室13与吸入室12的差压而产生的压力负载P逐渐增加。另一方面，如图8所示，叶片前端推压力Fv降低至压缩室13内的压力Pc达到规定压力(=排出压力)为止，并在该规定压力(=排出压力)下成为最小值。此处，轴(换句话说活塞9)的相位从O [deg]至180 [deg]的期间，活塞9从叶片槽10脱离。因此，叶片11为了追随这样的活塞9的动作，需要一边通过叶片前端推压力Fv将叶片11向活塞9推压一边使其移动。换句话说，需要使叶片前端推压力Fv >叶片旁侧摩擦力Fside。此外，轴(换句话说活塞9)的相位为180 [deg]以下，活塞9与叶片槽10接近。因此，叶片11被活塞9压入叶片槽10，所以叶片前端推压力Fv以及叶片旁侧摩擦力Fside没有关系，能够追随活塞9的动作。然而，在使用CO2制冷剂(碳酸气体制冷剂)这样的多变指数高的制冷剂的情况下、以及以轻负载时的低压缩比运转旋转活塞型压缩机的情况下，轴(换句话说活塞9)的相位达到180 [deg]前，压缩室13内的压力Pc容易达到规定压力(=排出压力)。换句话说，在使用CO2制冷剂这样的多变指数较高的制冷剂的情况下、以及以轻负载时的低压缩比运转旋转活塞型压缩机的情况下，叶片11为了追随活塞9的动作而需要使叶片前端推压力Fv>叶片旁侧摩擦力Fside的状态下，压缩室13内的压力Pc达到规定压力(=排出压力)。因此，对于以往的旋转活塞型压缩机，若压缩室13内的压力Pc达到规定压力(=排出压力)为止叶片前端推压力Fv <叶片旁侧摩擦力Fside，则叶片11就无法够追随活塞9的动作。图9以及图10是用于说明叶片追随活塞的情况下所产生的问题的说明图。此外，图9示出轴(换句话说活塞)的相位从O [deg]至180 [deg]的期间的、叶片以及活塞的位置关系。另外，图10示出图9 (C)的状态下的缸体室内的制冷剂流动。图9Ca)所示,轴(换句话说活塞9)的相位成为O [deg]时开始制冷剂的压缩步骤。之后，在该压缩步骤中至叶片前端推压力Fv >叶片旁侧摩擦力Fside的状态下(参照图9 (b))，叶片11能够追随活塞9的动作。然而，制冷剂被压缩而压缩室13内的压力Pc接近规定压力(=排出压力)，并且叶片前端推压力Fv降低，叶片旁侧摩擦力Fs本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转活塞型压缩机，具备：电动机，该电动机具有定子以及转子；轴，该轴的一端被固定于所述转子，并形成有偏心部；压缩机构部，该压缩机构部具有：形成圆筒状的缸体室的缸体；活塞，其以自由滑动的方式安装于所述偏心部并与该偏心部一起在所述缸体室内进行偏心旋转运动；以及叶片，其以自由滑动的方式设置于形成在所述缸体的叶片槽，利用赋予一个端部的按压力使另一个端部与所述活塞的外周面抵接，将所述缸体室内分隔为吸入室和压缩室；以及封闭容器，该封闭容器收纳所述电动机、所述轴以及所述压缩机构部，所述旋转活塞型压缩机的特征在于，在所述缸体室的与中心轴垂直的剖面中，所述叶片的与所述活塞抵接的一侧的端部形成为圆弧形状，该圆弧形状的中心相对于所述叶片在长度方向的中心线向压缩室侧偏移。

【技术特征摘要】
2013.04.12 JP 2013-0839981.一种旋转活塞型压缩机，具备: 电动机，该电动机具有定子以及转子； 轴，该轴的一端被固定于所述转子，并形成有偏心部； 压缩机构部，该压缩机构部具有:形成圆筒状的缸体室的缸体；活塞，其以自由滑动的方式安装于所述偏心部并与该偏心部一起在所述缸体室内进行偏心旋转运动；以及叶片，其以自由滑动的方式设置于形成在所述缸体的叶片槽，利用赋予一个端部的按压力使另一个端部与所述活塞的外周面抵接，将所述缸体室内分隔为吸入室和压缩室；以及 封闭容器，该封闭容器收纳所述电动机、所述轴以及所述压缩机构部， 所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：服部直隆，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：新型
国别省市：日本;JP