專利名稱：旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封型旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，這種壓縮機(jī)的用途并沒有特別的限定，但宜用于冰箱、空調(diào)等冷凍、冷氣設(shè)備系統(tǒng)。更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)，它具有特別潤滑轉(zhuǎn)子(roller)和葉片(vane)的機(jī)構(gòu)。
密型旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)在其密封容器內(nèi)設(shè)有由電機(jī)(motor)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)壓縮裝置。在密封容器中也貯有潤滑油以潤滑壓縮裝置。壓縮裝置具有形成工作室的缸體(cylinder)、安裝于缸體內(nèi)的圓筒狀轉(zhuǎn)子、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子用曲柄軸(crank)、向缸體內(nèi)突出的葉片。曲柄軸穿過缸體連接到電機(jī)上。轉(zhuǎn)子安裝在曲柄軸的偏心軸部。葉片與轉(zhuǎn)子相接觸，將缸體內(nèi)分隔成吸入室和壓縮室。曲柄軸回轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子沿缸體內(nèi)壁面偏心回轉(zhuǎn)，將工作流體吸入到吸入室，并壓縮。此后，被壓縮的工作流體通過排出管(pipe)被導(dǎo)至外部。
旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)用于冷凍、冷氣設(shè)備系統(tǒng)時(shí)，工作流體是致冷氣體。
在旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中，從壓縮機(jī)可靠性的觀點(diǎn)看，最重要的是對滑動(dòng)接觸的葉片和轉(zhuǎn)子的潤滑。葉片和轉(zhuǎn)子是線接觸，其接觸壓力非常高。而且，由于缸體內(nèi)處于高溫、高壓狀態(tài)，潤滑油粘度降低，因此，難于保證葉片和轉(zhuǎn)子接觸部流體潤滑(在接觸部形成油膜)，使?jié)櫥瑺顟B(tài)處于邊界潤滑(固體和固體的直接接觸)或混合潤滑狀態(tài)(流體潤滑和邊界潤滑混在一起)，易產(chǎn)生磨損。
過去，葉片和轉(zhuǎn)子的接觸部主要是通過由葉片和缸體間的間隙、轉(zhuǎn)子和缸體間的間隙滲入到缸體的潤滑油來潤滑。為使葉片和轉(zhuǎn)子接觸部進(jìn)行充分潤滑，可擴(kuò)大上述間隙，增加流入缸體內(nèi)的潤滑油量。但這時(shí)，由較大間隙會(huì)導(dǎo)致壓縮效率下降。而且，大量潤滑油一直被導(dǎo)入缸體內(nèi)，會(huì)增大由潤滑油引起的加熱損失，降低壓縮機(jī)性能。
此外，過去冷凍、冷氣系統(tǒng)中的工作流體主要使用氟里昂(fron)CFC12、HCF22等。這些氟里昂的分子中含有氯元素，由此氯元素引起的大氣層臭氧層(Ozone)的破壞，已成為社會(huì)問題。因此有必要使用不對臭氧層產(chǎn)生破壞的氟里昂代用品。氟里昂代用品以不含有氯元素的HFC(hydro-fluoro-carbon)系的致冷劑最為理想。但是，此氟里昂沒有氯元素的高壓潤滑油添加劑作用。故，在使用氟里昂替代品的壓縮機(jī)中，潤滑狀態(tài)更惡化，可能會(huì)導(dǎo)致葉片和轉(zhuǎn)子之間的磨損，降低其性能。
與上述問題相關(guān)連的現(xiàn)有技術(shù)已為若干個(gè)公知文獻(xiàn)所揭示。這就是通過向旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的缸體內(nèi)特別供給潤滑油，以潤滑缸體內(nèi)滑動(dòng)部分的技術(shù)。這些公知文獻(xiàn)有日本實(shí)用新型申請公開公報(bào)昭53-46612號，昭53-64315號，專利申請公開公報(bào)昭61-155681號，平4-159489號、以及平5-240179號。
上述的昭53-46612號公報(bào)揭示的壓縮機(jī)中，在葉片的側(cè)面形成槽。在缸體內(nèi)和外部具有壓力差時(shí)，此槽連通缸體內(nèi)和外部，將外部的潤滑油供給到缸體中。昭61-155681號公報(bào)揭示的壓縮機(jī)中，也在葉片側(cè)面形成槽。但是，此槽不同時(shí)連通缸體和外部，此槽作為貯油槽來進(jìn)行作用，在轉(zhuǎn)子的下死點(diǎn)(轉(zhuǎn)子最靠近葉片的設(shè)置位置時(shí))，它與缸體外部連通，補(bǔ)給潤滑油，在轉(zhuǎn)子的上死點(diǎn)時(shí)(轉(zhuǎn)子離葉片的設(shè)置位置最遠(yuǎn)時(shí))，它與缸體內(nèi)部連通，將潤滑油排出。在平5-240179號公報(bào)揭示的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中，在葉片的端面上形成槽，此槽和昭61-155681號公報(bào)的槽一樣，并不同時(shí)連通缸體內(nèi)和外兩方，在葉片向缸體外方向移動(dòng)時(shí)，此槽補(bǔ)給缸體外部的潤滑油，在葉片向缸體內(nèi)方向移動(dòng)時(shí)，此槽向缸體內(nèi)排放潤滑油。
此外，上述昭53-64315號公報(bào)揭示的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中，槽形成于密封缸體端部的端板上，此槽連通轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)和缸體內(nèi)側(cè)，將轉(zhuǎn)子內(nèi)的潤滑油供給到缸體內(nèi)。平4-159489號公報(bào)揭示的壓縮機(jī)中，形成了同樣的槽。此槽在轉(zhuǎn)子和葉片的接觸部附近開口，將潤滑油供給到缸體內(nèi)的壓縮室一側(cè)。
如前所述，從旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的可靠性上看，充分潤滑轉(zhuǎn)子和葉片的接觸部最重要，但另一方面，向缸體內(nèi)供給大量潤滑油會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)性能降低。
本發(fā)明的目的是提供一種密封型旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，它可提高其可靠性并確保其性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的發(fā)明者研究了旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中轉(zhuǎn)子和葉片的接觸狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)了潤滑轉(zhuǎn)子和葉片接觸部的最佳時(shí)期。本發(fā)明根據(jù)此發(fā)現(xiàn)，采用僅在最佳時(shí)期向缸體內(nèi)供給潤滑油的結(jié)構(gòu)。
作為本發(fā)明改進(jìn)對象的密封型旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)包括貯有潤滑油的密封容器、在此密封容器中設(shè)置的壓縮裝置、驅(qū)動(dòng)該壓縮裝置的電機(jī)、潤滑壓縮裝置及電機(jī)的給油裝置。壓縮裝置具有缸體、安裝于缸體內(nèi)的圓筒狀的轉(zhuǎn)子、使此轉(zhuǎn)子沿工作室的內(nèi)圓周表面偏心回轉(zhuǎn)的曲柄軸、以及葉片。所說的缸體形成具有吸入口及排出口的圓柱狀工作室;所說的葉片呈彈性地向缸體內(nèi)突出，并一直與轉(zhuǎn)子相接觸，將工作室分隔成吸入室和壓縮室。壓縮裝置隨轉(zhuǎn)子的偏心回轉(zhuǎn)吸入工作流體，并將之壓縮，然后將壓縮的工作流體排放到此壓縮裝置外的密封容器中。在本發(fā)明的密封型旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中，潤滑轉(zhuǎn)子和葉片接觸部的油供給手段與上述的給油裝置分別設(shè)置。此油供給手段根據(jù)曲柄軸的回轉(zhuǎn)來工作，在開始形成吸入室后，至少在轉(zhuǎn)子相對葉片的滑動(dòng)方向反向的最初時(shí)期，向轉(zhuǎn)子和葉片的接觸部供給密封容器內(nèi)的高壓潤滑油。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明者的研究，發(fā)現(xiàn)了下述事實(shí)。壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，曲柄軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子相對葉片的相對滑動(dòng)速度從正變到負(fù)，然后再變到正。此外，所說的正是指轉(zhuǎn)子以和曲柄軸回轉(zhuǎn)方向相同的方向滑動(dòng)，負(fù)是指向相反方向滑動(dòng)。即，葉片和轉(zhuǎn)子進(jìn)行往復(fù)滑動(dòng)。在通常的壓力條件下，轉(zhuǎn)子相對于葉片的滑動(dòng)方向反向時(shí)的位置在曲柄軸轉(zhuǎn)角為90°時(shí)的位置。當(dāng)排出壓力上升、呈過負(fù)載狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)子滑動(dòng)反向的曲柄回轉(zhuǎn)角度小，如約為50°。
轉(zhuǎn)子的滑動(dòng)方向反向時(shí)，轉(zhuǎn)子和葉片之間的油膜被破壞，不能再進(jìn)行潤滑。因此，葉片和轉(zhuǎn)子接觸部在往復(fù)滑動(dòng)區(qū)間的兩端，也就是說，在轉(zhuǎn)子相對葉片滑動(dòng)方向反向的位置磨損。特別是，在葉片和轉(zhuǎn)子相對滑動(dòng)速度由正變負(fù)、轉(zhuǎn)子開始反轉(zhuǎn)的位置時(shí)，磨損最大。本發(fā)明，通過在特定時(shí)期供給潤滑油，大大地改善了轉(zhuǎn)子和葉片之間接觸部的潤滑狀態(tài)，抑制了磨損，可以提高旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的可靠性。
如以上所述，本發(fā)明通過簡單的構(gòu)成，僅在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期供給潤滑油，可以高效率、有效地潤滑轉(zhuǎn)子和葉片接觸部。因此，可以將潤滑油的供給量控制在最少量，防止由過剩潤滑油引起的壓縮機(jī)性能降低。此外，將本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)安裝于使用不破壞臭氧層的氟里昂替代品的冷凍系統(tǒng)中，可提供節(jié)能、高可靠性的冷凍、冷氣空調(diào)系統(tǒng)。
下面根據(jù)附圖所示的實(shí)施例，詳細(xì)地說明本發(fā)明。其中，圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的橫置型旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)縱剖面圖。
圖2是沿圖1中的Ⅱ-Ⅱ線的橫斷面圖。
圖3A-圖3D是說明潤滑機(jī)構(gòu)的簡圖。
圖4表示轉(zhuǎn)子和葉片相對滑動(dòng)速度的曲線。
圖5表示轉(zhuǎn)子和葉片接觸部磨損形態(tài)簡圖。
圖6表示本發(fā)明第2實(shí)施例縱型旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的縱剖面圖。
圖7沿圖6中Ⅶ-Ⅶ線橫剖面圖。
圖8A-圖8D說明圖6中壓縮機(jī)的潤滑機(jī)構(gòu)簡圖。
圖9旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)吸入流體中含有的潤滑油量和轉(zhuǎn)子及葉片磨損深度關(guān)系曲線。
圖10表示第3實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)橫剖面圖。
圖11表示圖10中壓縮機(jī)吸入路徑放大圖。
圖12使用本發(fā)明壓縮機(jī)的冷凍系統(tǒng)的簡圖。
圖13第4實(shí)施例密封型壓縮機(jī)橫剖面圖。
圖14A-圖14D說明圖13中潤滑機(jī)構(gòu)的簡圖。
圖15-圖16表示圖13中葉片的兩個(gè)具體例子。
圖17是圖16中葉片在旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中的裝配簡圖。
圖18是圖13中葉片的另一具體例。
圖19是圖18中葉片的裝配簡圖。
圖20是圖13中葉片的另一具體例。
圖21是圖20中葉片的裝配簡圖。
圖1、圖2表示本發(fā)明第1實(shí)施例的臥式密封旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)主要部分視圖。此壓縮機(jī)具有密封容器1、壓縮裝置以及驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電機(jī)。壓縮裝置和電機(jī)收納在容器1內(nèi)。在密封容器的底部貯有潤滑油。吸入管15(圖1中雙點(diǎn)劃線)和排出管19穿過容器1的端部安裝。吸入管15通到壓縮裝置內(nèi)，排出管19在密封容器1中開口。
壓縮裝置包括缸體4、主軸承5、副軸承6、曲柄軸9、轉(zhuǎn)子11以及葉片12。缸體4是中空的筒狀。軸承5、6密封缸體的兩側(cè)開口、在缸體4中形成工作室。曲柄軸9穿過工作室的中央、由軸承5、6支承。曲柄軸9具有偏心軸10，此偏心軸10配置于缸體內(nèi)的工作室中。另一方面，電機(jī)具有定子2和轉(zhuǎn)子3，曲柄軸9與轉(zhuǎn)子3相連。
轉(zhuǎn)子11也是中空的圓筒狀。其外徑較缸體4內(nèi)徑小。轉(zhuǎn)子11配置于缸體4的動(dòng)作室內(nèi)，可自由回轉(zhuǎn)地與曲柄軸的偏心軸部分10相嵌套。曲柄軸9回轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子11一邊與缸體4的內(nèi)側(cè)壁面相接觸，一邊沿內(nèi)側(cè)壁面偏心回轉(zhuǎn)。
缸體4具有槽4b(圖2)。槽4b在半徑方向貫通缸體4，并沿缸體4的軸線延伸。泵(pump)腔4a形成于槽4b的外側(cè)，與槽4b相連。雖然在后面還要詳述泵室4a，但簡單地講它導(dǎo)入容器1中的潤滑油。葉片12是平板狀零件，它可以滑動(dòng)地安裝于槽4b中。螺旋彈簧13配置于葉片12的外側(cè)。泵腔4a的潤滑油和彈簧13作于用葉片12，將葉片12向缸體4內(nèi)壓出。因此，葉片12一直和轉(zhuǎn)子11相接觸，將缸體4的工作室劃分成吸入室7(低壓室)和壓縮室8(高壓室)。葉片12隨轉(zhuǎn)子11的偏心回轉(zhuǎn)而沿槽4b往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在缸體4上設(shè)有吸入口15a和排出口16a(圖2)。吸入口15a通到缸體4內(nèi)的吸入室7中，排出口16a通到壓縮室8中。排出室18形成于副軸承6上。排出室蓋(cover)17安裝于副軸承6上，以蓋住排出室18。排出口16a通過副軸承6的排出閥16與排出室18相通。排出室18與壓縮裝置外的密封容器1內(nèi)的空間連通。
如圖1所示，泵腔4a通過吸入流體單向閥(diode)20與容器1中的潤滑油連通。流體單向閥20設(shè)于主軸承5上。流體單向閥20的單側(cè)開口變小，以限制潤滑油從泵腔4a向容器1中流動(dòng)。此外，泵腔4a還通過排出流體單向閥21與曲柄軸9的注油孔相通。注油蓋22安裝于排出蓋17上，形成注通路。此注油通路與排出流體單向閥21和曲柄軸9的注油孔23相連。除注油孔外，曲柄軸9上還形成了注油槽24。
以上所述的壓縮機(jī)具有特別潤滑轉(zhuǎn)子和葉片的油供給手段及機(jī)構(gòu)。此潤滑機(jī)構(gòu)包括設(shè)于葉片12上的凹部及油槽30。槽30形成于吸入室7一側(cè)的葉片側(cè)面12a上，延葉片12往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向延伸。槽30的設(shè)置滿足下列條件(1)在曲柄軸9的轉(zhuǎn)角θ接近90°時(shí)，槽30與缸體4的吸入室7連通。
(2)曲柄軸9的轉(zhuǎn)角接近0°時(shí)，槽30與泵室4a的潤滑油14連通。
(3)曲柄軸9無論處于何種位置，槽30都不會(huì)同時(shí)連通吸入室7和泵腔4a雙方。
此外，所說的轉(zhuǎn)角θ，如圖2所示，是曲柄軸9相對于葉片12的轉(zhuǎn)角。當(dāng)葉片向缸體外側(cè)移動(dòng)最大位移時(shí)，轉(zhuǎn)角θ為0°。
油槽30的尺寸最好如此設(shè)定進(jìn)入到缸體4內(nèi)的潤滑油油量是僅從滑動(dòng)部分滲入油量的1.5倍。如，家用冰箱、空調(diào)的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的缸體容積是5-20CC、轉(zhuǎn)數(shù)是3000-3600rpm。這種情況下，從滑動(dòng)部分滲入到缸體內(nèi)的潤滑油量是10cc/min，所以，最好槽30形成的尺寸應(yīng)使?jié)櫥偷墓┙o量為大約5cc/min。
本實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)按如下說明進(jìn)行壓縮、工作。電機(jī)通電則轉(zhuǎn)子3回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)曲柄軸9。轉(zhuǎn)子12和曲柄軸9的偏心軸10一起在缸體4內(nèi)回轉(zhuǎn)。隨轉(zhuǎn)子11的偏心回轉(zhuǎn)，吸入室7逐漸增大其容積，接著，容積變小成為壓縮室8。工作流體通過吸入管15及吸入口15a流入吸入室7，在壓縮室8被壓縮。被壓縮的工作流體從排出口16a經(jīng)排出閥16進(jìn)入副軸承6的排出室18。此后，高壓的工作流體進(jìn)入密封容器1內(nèi)，由排出管19排到外部。容器1內(nèi)的潤滑油14由高壓工作流體加壓。
壓縮機(jī)的潤動(dòng)部分的潤滑按以下說明進(jìn)行。曲柄軸9回轉(zhuǎn)，葉片12壓在轉(zhuǎn)子11上，往復(fù)運(yùn)動(dòng)。葉片在泵腔4a內(nèi)伸縮，泵腔4a的容積變化。由此容積變化引起的泵作用，容器1中的潤滑油14通過吸入流體單向閥20吸入泵腔4a。潤滑油14由流體單向閥限制其回流到容器1中，并通過排出流體單向閥21和注入蓋22的通路，向曲柄軸9的注油孔23及給油槽24供給。此外，潤滑油14還通過葉片12和槽4b的間隙流入到缸體4的工作室中。這樣供給的潤滑油，潤滑軸承滑動(dòng)部、轉(zhuǎn)子11和葉片12的滑動(dòng)部，并被密封(seal)。
下面，說明旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中葉片和轉(zhuǎn)子接觸部的滑動(dòng)和潤滑。
本發(fā)明者對冰箱用旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。研究了曲柄軸1轉(zhuǎn)中，葉片和轉(zhuǎn)子的相對滑動(dòng)速度Vpm/sec。圖4是實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖中的實(shí)線表示第1工作條件下的Vp。此時(shí)的回轉(zhuǎn)速度為60rps，吸入壓力Ps是0.111MPa，排出壓力Pd是1.185MPa。虛線是第2工作條件下Vp。此時(shí)，回轉(zhuǎn)速度和吸入壓力與第1工作條件相同，排出壓力是1.573PMa，相對于曲柄軸回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和葉片的相對滑動(dòng)速度Vp分解成轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度部分和轉(zhuǎn)子公轉(zhuǎn)速度部分。即，Vp＝由自轉(zhuǎn)引起的滑動(dòng)速度+由公轉(zhuǎn)引起的滑動(dòng)速度。圖中，Vp的符號規(guī)定為轉(zhuǎn)子滑動(dòng)方向和曲軸的回轉(zhuǎn)方向相同時(shí)為正，相反時(shí)為負(fù)。
如圖4可見，在一般壓力條件下(排出壓力Pd＝1.185mpa)時(shí)，當(dāng)曲柄軸的轉(zhuǎn)角接近90°時(shí)，速度Vp由正變負(fù)，而當(dāng)轉(zhuǎn)角在180°-270°之間時(shí)，Vp由負(fù)變正。因此，在這些回轉(zhuǎn)角中，轉(zhuǎn)子相對于葉片的滑動(dòng)方向反向。此外，當(dāng)排出壓力由通常壓力上升到過負(fù)載狀態(tài)(排出壓力Pd＝1.573MPa)時(shí)，轉(zhuǎn)子最初反向時(shí)轉(zhuǎn)角變小，約為50°。這樣，可以看出，在曲軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子相對于葉片的滑動(dòng)速度Vp由正變負(fù)，然后再由負(fù)變正，葉片和轉(zhuǎn)子的接觸部分往復(fù)滑動(dòng)。由于速度Vp的平均值為正，轉(zhuǎn)子邊往復(fù)滑動(dòng)循環(huán)，一邊以曲柄軸回轉(zhuǎn)速度1/10的緩慢速度，與曲柄軸轉(zhuǎn)向同方向地自轉(zhuǎn)。
此處的著眼點(diǎn)是當(dāng)轉(zhuǎn)子相對葉片的滑動(dòng)方向反向時(shí)，轉(zhuǎn)子和葉片間的潤滑油的油膜被破壞。即，在曲柄軸的1轉(zhuǎn)中，轉(zhuǎn)子相對葉片的滑動(dòng)方向反向時(shí)，轉(zhuǎn)子和葉片的接觸部處于最惡劣潤滑條件。
本發(fā)明的發(fā)明者進(jìn)一步進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，研究了轉(zhuǎn)子往復(fù)滑動(dòng)時(shí)的磨損狀態(tài)。圖5表示磨損狀態(tài)的模式圖。此實(shí)驗(yàn)中，限制了相對于曲柄軸的轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，葉片和轉(zhuǎn)子在同一地方往復(fù)滑動(dòng)(圖5箭頭所示)。此外，實(shí)驗(yàn)是用和實(shí)際制品一樣可以實(shí)現(xiàn)壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)進(jìn)行的。
圖5表示葉片12和轉(zhuǎn)子11接觸部磨損的最終狀態(tài)。轉(zhuǎn)子的磨損深度△h，在實(shí)驗(yàn)初期在往復(fù)滑動(dòng)區(qū)間的兩端，即在相對于葉片12的、轉(zhuǎn)子滑動(dòng)方向反向位置處變大。轉(zhuǎn)子磨損逐漸變化，最終在壓縮室側(cè)的端部，即相對滑動(dòng)速度Vp由正變負(fù)的曲柄軸角位置(θ＝90°)附近，變的最大。
由這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以看出通過在曲柄軸的轉(zhuǎn)角為90°附近，向接觸部供給潤滑油，可以改善葉片和轉(zhuǎn)子接觸部的磨損。本實(shí)施例中，采用上述油槽30的潤滑機(jī)構(gòu)，可大幅度地提高旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的可靠性。
參照圖3a-圖3D，說明本發(fā)明的潤滑機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。這些圖中，與圖1相反，將葉片12畫在了轉(zhuǎn)子11的上方。圖3A表示曲軸的轉(zhuǎn)角為0°。此時(shí)葉片為轉(zhuǎn)子11所推壓，最大限度地移動(dòng)到泵腔4a一側(cè)。葉片12的油槽30與泵腔4a連通。高壓(排出壓力)的潤滑油14被導(dǎo)入泵腔4a中。此潤滑油如圖中箭頭所示，吸入槽30內(nèi)。一般，潤滑油14中溶解了重量為10-20%的工作流體(冷凍系統(tǒng)中為致冷劑)。
圖3B表示轉(zhuǎn)角θ為90°狀態(tài)。在此位置，槽30與低壓的吸入室7連通。如前所述，槽30中的潤滑油14中含有工作流體。此工作流體由排出壓和吸入室7低壓之差，瞬時(shí)發(fā)泡，并體積膨脹。膨脹的工作流體和潤滑油14一起，如圖中箭頭所示噴向葉片12和轉(zhuǎn)子11的接觸部。
圖3C表示回轉(zhuǎn)角θ是180°時(shí)的狀態(tài)。在此位置，槽30完全露出于吸入室7中，低壓的工作流體充滿槽30。圖3D表示曲柄軸轉(zhuǎn)角是270°時(shí)狀態(tài)。曲柄軸9進(jìn)一步回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)角θ為0°時(shí)，槽30再次與泵腔4a連通。油腔4a的潤滑油14由槽30內(nèi)低壓工作流體和高壓潤滑油14的壓力差，而吸入槽30中。
油槽30如前所述，不會(huì)同時(shí)連通吸入室7和泵腔4a。即，槽30內(nèi)一直吸入一定量的潤滑油，此潤滑油在最佳時(shí)期供給到轉(zhuǎn)子11和葉片12的接觸部。所以，不會(huì)向缸體4中供給過剩的潤滑油，不會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)性能降低。在壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，潤滑機(jī)構(gòu)持續(xù)以上說明的動(dòng)作，確實(shí)地向葉片12和轉(zhuǎn)子11的接觸部供給潤滑油。所以，葉片12和轉(zhuǎn)子11接觸部的潤滑狀態(tài)在最易出問題的工作位置被大幅度改善。本實(shí)施例，即使在使用氟里昂代用品的更惡劣的潤滑條件下，也可大幅度提高壓縮機(jī)可靠性。
圖6和圖7表示本發(fā)明另一實(shí)施例的立式密封型壓縮機(jī)主要部分視圖。在以下的說明中，與實(shí)施例一樣的結(jié)構(gòu)部分使用圖1，圖2中的符號，而省略了其說明。第2實(shí)施例的壓縮機(jī)壓縮動(dòng)作與第1實(shí)施例相同。此立式壓縮機(jī)中，軸承滑動(dòng)部分的供油機(jī)構(gòu)、以及轉(zhuǎn)子和葉片的潤滑機(jī)構(gòu)和第1實(shí)施例相異。
圖6中，符號9a表示供油部件(piece)。供油部件9a安裝于曲柄軸9的下端，浸在密封容器1的潤滑油14中。供油部件9a具有開口。另一方面，曲柄軸9在其內(nèi)部形成供油孔。此供油孔和供油部件9a的開口連通。曲柄軸9的供油孔還和曲柄軸的供油孔23及給油槽23相連。供油部件9a的開口比曲柄軸9的給油孔徑稍小。曲柄軸9回轉(zhuǎn)時(shí)，容器1中的潤滑油14由于泵作用，由供油部件9a的開口被吸入到曲柄軸9的給油孔。此潤滑油再由曲柄軸9的給油孔供給到給油孔23和給油槽23，潤滑軸承滑動(dòng)部分。
第2實(shí)施例中的潤滑轉(zhuǎn)子和葉片的潤滑機(jī)構(gòu)包括凹部31(圖7)。凹部31分別設(shè)置于主軸承5和副軸承6的端板上，向缸體4的工作室開口。凹部31最好形成為圓形槽。二個(gè)凹部31的尺寸及位置設(shè)定滿足下述條件。即，凹部31由偏心回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子11蓋住，在曲軸9的轉(zhuǎn)角為0°附近時(shí)，與轉(zhuǎn)子11的內(nèi)側(cè)連通，在轉(zhuǎn)角為90°附近時(shí)，與吸入室7連通。凹部31不同時(shí)連通轉(zhuǎn)子11的內(nèi)側(cè)和吸入室雙方。
參照圖8A-圖8D說明本實(shí)施例潤滑機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。圖8A表示曲柄軸9轉(zhuǎn)角θ為0°時(shí)狀態(tài)。此時(shí)主軸承和副軸承6的凹部31與轉(zhuǎn)子11內(nèi)側(cè)連通。通過向上述軸承滑動(dòng)部供油，潤滑油14一直充滿轉(zhuǎn)子11的內(nèi)側(cè)。轉(zhuǎn)子11內(nèi)的高壓潤滑油14按箭頭所示方向吸入兩凹部31。在潤滑油14中通常溶解有重量為10-20%的工作流體。圖8B表示曲柄軸的轉(zhuǎn)角θ為90°時(shí)狀態(tài)。此時(shí)，凹部31與低壓吸入室7連通。凹部31內(nèi)潤滑油14中含有的工作流體瞬時(shí)發(fā)泡、體積膨脹，膨脹的工作流體與潤滑油14一起，沿箭頭所示方向，噴向葉片12和轉(zhuǎn)子11的接觸部。
圖8C表示曲柄軸轉(zhuǎn)角θ為180°狀態(tài)。此時(shí)，兩凹部31完全露出于低壓吸入室7中，低壓工作流體充滿凹部31。圖8D表示曲柄軸轉(zhuǎn)角為270°時(shí)狀態(tài)。曲柄軸9進(jìn)一步回轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)角變成0°，這時(shí)，凹部31再次與轉(zhuǎn)子11內(nèi)側(cè)連通。轉(zhuǎn)子11內(nèi)側(cè)的潤滑油14由凹部31內(nèi)低壓工作流體和高壓潤滑油14的壓力差吸入凹部31。
由第2實(shí)施例的兩個(gè)凹部31構(gòu)成的潤滑機(jī)構(gòu)，和第1實(shí)施例一樣，不會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)性能降低，在最佳時(shí)期確實(shí)地潤滑葉片12和轉(zhuǎn)子11的接觸部。因此，即使在使用潤滑不好的替代氟里昂時(shí)，也能提高壓縮機(jī)的可靠性。此外，凹部31為圓形槽時(shí)，使用端銑(endmill)、鉆削等方法，易加工形成。
以上說明的兩個(gè)實(shí)施例的任何一個(gè)，都是在磨損最大的曲柄軸轉(zhuǎn)角90°附近，直接將附加的潤滑油供給到缸體內(nèi)，潤滑葉片和轉(zhuǎn)子的接觸部。但，本發(fā)明的潤滑不局限于這些形態(tài)。例如，在油軸的轉(zhuǎn)角為90°附近時(shí)，向流入缸體的工作流體混入追加的潤滑油，供給到缸體內(nèi)也可。本發(fā)明的發(fā)明者旨在闡明流入壓縮機(jī)的工作流體中的極微量潤滑油，也能較大地抑制葉片和轉(zhuǎn)子接觸部的磨損。
本發(fā)明者，對家用冰箱的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)進(jìn)行了另外的實(shí)驗(yàn)。研究了工作流體中的潤滑油量g和轉(zhuǎn)子/葉片的磨損量△h之間的關(guān)系。圖9表示其實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從圖9表示的結(jié)果看，當(dāng)工作流體中含有的潤滑油量g增加時(shí)，可減小轉(zhuǎn)子和葉片之間的磨損。這是由于潤滑油和工作流體一起以霧狀常時(shí)供給，少量的潤滑油可有效地潤滑轉(zhuǎn)子和葉片的接觸部之故。但是，經(jīng)壓縮機(jī)循環(huán)的工作流體中的潤滑油量最好較少。例如，在轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)用于致冷系統(tǒng)時(shí)，工作流體(致冷氣體)中的潤滑油會(huì)降低冷凝器、及蒸發(fā)器的熱交換性能。因此，只增加壓縮機(jī)內(nèi)工作流體中的潤滑油量，需要大致保持循環(huán)工作流體大致不變的機(jī)構(gòu)。
圖10及圖11表示本發(fā)明第3實(shí)施例的臥式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的主要部分。此壓縮機(jī)的基本構(gòu)造與第1實(shí)施例的大致相同。此壓縮機(jī)流向缸體4的動(dòng)作流體的吸入路徑以及潤滑轉(zhuǎn)子和葉片的潤滑機(jī)構(gòu)與第1實(shí)施例不同。第3實(shí)施例的壓縮機(jī)是從缸體的橫向吸入工作流體的構(gòu)造。
下面參照圖10、圖11說明本實(shí)施例的潤滑機(jī)構(gòu)。圖10中的參考符號32表示葉片12的凹部及貯油槽。槽32以切去葉片12的吸入室7一側(cè)的端面的一部分來形成。一方面，在缸體4上形成潤滑油供給槽33。此槽33一側(cè)端部向用于葉片12的槽4b開口。貯油槽32的尺寸、位置滿足下述條件。即，在曲柄軸9的轉(zhuǎn)角θ在90°附近時(shí)，槽32與潤滑油供給槽33相連通，在曲柄軸9的轉(zhuǎn)角為0°附近時(shí)，與泵腔4a連通。此外，無論曲柄軸處于哪一轉(zhuǎn)角位置，槽32都不同時(shí)連通潤滑油供給槽33和泵腔4a兩方。
缸體4還設(shè)有吸入通路15b。吸入管15壓入吸入通路15b一側(cè)端部。固定、吸入通路15b的另一端向缸體4內(nèi)的吸入室7開口。圖10表示曲柄軸9的轉(zhuǎn)角為90°附近時(shí)的狀態(tài)。此時(shí)，吸入通路15b的配置使從吸入管15流出的工作流體噴向葉片和轉(zhuǎn)子11的接觸部。油供給孔34形成于缸體4上，將油供給槽33和吸入通路15b連通。油噴管35固定于油供給孔34中，向吸入通路15b內(nèi)突出。
如此構(gòu)成的潤滑機(jī)構(gòu)按以下所述的方法工作。葉片12的油槽32在曲柄軸9的轉(zhuǎn)角θ為0°附近時(shí)，與泵腔4a連通。此時(shí)，泵腔4a內(nèi)的高壓潤滑油14吸入到槽32中。在潤滑油14中，一般溶解有重量10-20%的工作流體。曲柄軸轉(zhuǎn)角在90°附近時(shí)，槽32與潤滑油供給槽33連通。因此，槽32由槽33、油供給孔34及噴出管35與低壓吸入通路15b連通。
貯油槽32與通路15b連通，則含于槽32內(nèi)的潤滑油14內(nèi)的工作流體瞬時(shí)發(fā)泡、體積膨脹。此工作流體隨潤滑油14經(jīng)油供給槽33、油供給孔34、油噴管35流出到吸入通路15b內(nèi)。流出的潤滑油14在吸入通路15b內(nèi)變成霧狀。霧狀的潤滑油14和從吸入管15流出的工作流體一起，如圖10虛線箭頭所示，噴出吸入室7內(nèi)，潤滑葉片12和轉(zhuǎn)子11的接觸部。此時(shí)，槽32變成充滿低壓工作流體狀態(tài)(混入一部分低壓潤滑油)。
曲柄軸9進(jìn)一步回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)角再次變成0°時(shí)，則貯油槽32與泵腔4a連通。泵腔4a的潤滑油14由槽32內(nèi)的低壓工作流體和高壓潤滑油14之間的壓力差再吸入到槽32中。并且，在曲柄軸9任一轉(zhuǎn)角位置，吸入通路15b和泵腔4a兩方不同時(shí)連通。因此，不會(huì)向缸體內(nèi)供給過剩潤滑油，故不會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)性能低下。
在壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，潤滑機(jī)構(gòu)持續(xù)上述動(dòng)作，壓縮裝置內(nèi)的工作流體中的潤滑油量可以比循環(huán)工作流體中的潤滑油量多。所以，葉片12和轉(zhuǎn)子11的接觸部可確實(shí)地被潤滑。
圖12表示利用本發(fā)明旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的例子。此時(shí)，壓縮機(jī)安裝于冷凍系統(tǒng)中。冷卻循環(huán)系統(tǒng)中除本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)36外，還包括冷凝器37、膨脹閥38以及蒸發(fā)器39。旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)36具有潤滑轉(zhuǎn)子11和葉片12接觸部的潤滑機(jī)構(gòu)，在曲柄軸9的轉(zhuǎn)角為90°附近，向缸體4的吸入室7內(nèi)供給潤滑油。
在這樣構(gòu)成的冷凍系統(tǒng)中，電機(jī)通電，轉(zhuǎn)子3回轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)曲柄軸9。由曲柄軸的驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)子11工作，將致冷氣體吸入到缸體4內(nèi)并壓縮。壓縮了的高溫、高壓致冷劑由排出管19流入冷凝器37中。致冷氣體在冷凝器37內(nèi)進(jìn)行熱交換、液化。液化致冷劑由膨脹閥38節(jié)流，絕熱膨脹，變成低壓，低溫。然后，致冷劑流入蒸發(fā)器39中，在這里再次進(jìn)行熱交換、氣化。從蒸發(fā)器39流出的致冷氣體經(jīng)吸入管15再次吸入旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中。
此冷凍系統(tǒng)中，工作流體使用HFC類的氟里昂。用HFC類的氟里昂不破壞臭氧層。此冷凍系統(tǒng)雖然專門用于致冷、冷氣系統(tǒng)，但由于裝有本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，可以向滑動(dòng)條件惡劣的轉(zhuǎn)子和葉片接觸部供給充足的潤滑油。因此，轉(zhuǎn)子和葉片之間的磨損問題可以被消除，得到高可靠性的致冷、空調(diào)系統(tǒng)。
圖13表示本發(fā)明第4實(shí)施例密封形旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)主要部分。此壓縮機(jī)的基本構(gòu)造與第1實(shí)施例的基本相同。此壓縮機(jī)潤滑轉(zhuǎn)子和葉片的潤滑機(jī)構(gòu)與第1實(shí)施例不同。
潤滑機(jī)構(gòu)包括設(shè)在葉片12上的凹部130。凹部130形成于葉片12的吸入室7一側(cè)的側(cè)面12a。在泵腔4a與7同時(shí)連通這一點(diǎn)上，凹部130與第1實(shí)施例的潤滑機(jī)構(gòu)不同。即，凹部130在轉(zhuǎn)子11相對葉片12的滑動(dòng)方向反向時(shí)，將泵腔4a的潤滑油14供給到吸入室7中。
下面參照圖14A-圖14D說明此實(shí)施例的潤滑機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。圖14A表示曲柄軸的轉(zhuǎn)角為0°時(shí)狀態(tài)。此時(shí)，向吸入室7吸入工作流體動(dòng)作已結(jié)束。此后，開始吸入的工作流體的壓縮，以及開始從吸入口15a向下一個(gè)吸入室吸入工作流體。曲軸的轉(zhuǎn)角θ＝0°的狀態(tài)時(shí)，葉片12向泵腔4a一側(cè)移動(dòng)最大位移。槽130也處于進(jìn)入缸體4的槽4b內(nèi)位置。
曲柄軸9回轉(zhuǎn)時(shí)，葉片12隨轉(zhuǎn)子11的運(yùn)動(dòng)向缸體4內(nèi)移動(dòng)。如圖14B所示，轉(zhuǎn)角θ在90°附近時(shí)，如前所述相對滑動(dòng)速度Vp為0，轉(zhuǎn)子相對于葉片12的滑動(dòng)方向反向。此時(shí)，葉片12的凹部130使泵腔4a與吸入室7連通。泵腔4a內(nèi)的潤滑油14隨葉片12的移動(dòng)慣性及吸入室7泵腔4a的壓力差，通過凹部130送入吸入室7內(nèi)。潤滑油14在流入吸入室7內(nèi)的瞬間，膨脹霧化。霧化的潤滑油粘附于轉(zhuǎn)子11的大部分表面。同時(shí)，由吸入口15a流入工作流體將轉(zhuǎn)子11表面的潤滑油14壓向轉(zhuǎn)子和葉片12的接觸部。其結(jié)果是，在轉(zhuǎn)子11的滑動(dòng)方向反向時(shí)，向轉(zhuǎn)子和葉片12的接觸部供給充足的潤滑油14，使?jié)櫥瑮l件變好。
曲柄軸9進(jìn)一步回轉(zhuǎn)，如圖14C所示，轉(zhuǎn)角θ變?yōu)?80°時(shí)，葉片12向缸體4內(nèi)的突出量最大，此時(shí)，葉片12的凹部130從泵腔4a脫出。因此，泵腔4a和吸入室7被斷開，潤滑油不流到吸入室7內(nèi)。
此后隨著轉(zhuǎn)子11的回轉(zhuǎn)，葉片12從缸體4移動(dòng)到泵腔4a一側(cè)。圖14D表示曲柄軸的轉(zhuǎn)角為270°時(shí)的狀態(tài)。這時(shí)，葉片12凹部130再次與泵腔4a連通，泵腔4a與吸入室7連通。泵腔4a的潤滑油14再次被送到吸入室7內(nèi)。但是，與圖14B所示情況相比，葉片12與潤滑油14的流入方向相反地移動(dòng)。因此，葉片12的慣性抑制給油，僅此就會(huì)降低給油效果。
就這樣，本實(shí)施例的潤滑機(jī)構(gòu)也隨著曲軸9的回轉(zhuǎn)動(dòng)作，向轉(zhuǎn)子11和葉片12的接觸部供給潤滑油。這種給油僅在轉(zhuǎn)子11相對葉片12的滑動(dòng)方向反向時(shí)進(jìn)行。因此可防止由于向缸體內(nèi)供給過剩的潤滑油引起的壓縮機(jī)性能降低?？筛咝У貪櫥D(zhuǎn)子11和葉片12的接觸部。
下面，就向吸入室7內(nèi)供給的潤滑油量進(jìn)行說明。通過葉片12的凹部潤滑油量Q以下式表示。
Q＝由平板相對移動(dòng)產(chǎn)生的流量+由壓力斜率引起的流量＝( 1/2 Uh-h3/12μ·dp/dx)×b此處U＝平板相對速度h＝凹部130和缸體4槽4b的間隙尺寸μ＝潤滑油粘度dp/dx＝壓力斜率b＝凹部130的寬度尺寸上式中右邊第一項(xiàng)的由平板相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的流量和第2項(xiàng)由壓力斜率產(chǎn)生的流量相比極小，故，潤滑油量Q可只近似表示成由壓力斜率引起的流量。
因此，例如，就旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的定常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行說明，此時(shí)壓縮機(jī)吸入壓力Ps＝0.111MPa，排出壓力Pd＝1.185MPa，以運(yùn)轉(zhuǎn)頻率60HZ進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在上述條件下，如圖4所示，曲柄軸9的轉(zhuǎn)角θ大致為90°時(shí)，轉(zhuǎn)子11和葉片12的接觸部的滑動(dòng)方向反向，在上述定常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，μ＝2.66×10-4Pa.s，吸入室7和泵腔4a連通時(shí)距離L＝5.9mm，h＝0.3mm，b＝2mm。則從泵腔4a到吸入室7的潤滑油量Q可從上式導(dǎo)出為Q＝｛(0.3×10-3)3/12×2.66×10-4×1.074×106/5.9×10-3｝×2×10-3
＝3.06×10-3m3/S＝0.18m·L/min。
即，在上述運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，當(dāng)轉(zhuǎn)子11相對于葉片12的滑動(dòng)方向反向時(shí)，以每分鐘0.18ml的流量由泵腔4a向吸入室7輸入潤滑油。
而且，例如，如圖4所示，當(dāng)排出壓力Pd從1.573MPa變化到1.185MPa時(shí)，轉(zhuǎn)子11的滑動(dòng)方向的反向時(shí)刻也變化。但是，即使在這種情況下，通過加大葉片12凹部130的寬度尺寸b，可增加向吸入室7送入的潤滑油14的量。
圖15表示圖13的實(shí)施例中葉片12的一具體例。此例中，凹部及槽131位于葉片12的側(cè)面12a及端面12b之間的角部。此槽131通過切去葉片12的角的一部分來作成。此槽131可通過簡單加工形成，不要很嚴(yán)格的尺寸精度及精加工。
圖16是圖13的實(shí)施例中葉片12的另一個(gè)具體例。此例中，槽132形成于葉片12側(cè)面12a的中央。圖17表示葉片12安裝于旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)上時(shí)的安裝狀態(tài)。槽132具有一定的寬度b、以及具有半徑為R的圓弧狀底面。由于槽132的深度圓滑變化，故潤滑油14的流動(dòng)阻力較小。此外，尺寸b較易改變，通過的槽132的潤滑油量可以變更。
圖17表示圖13中的實(shí)施例的另一個(gè)具體例。此例中，槽133位于葉片12側(cè)面12a的中央。圖18表示葉片安裝于旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)上的狀態(tài)。槽133具有一定寬度及具有平坦的底面。此外，槽133的傾斜滿足下述條件。即，槽133使泵腔4a與吸入室7連通時(shí)，如圖19所示，槽133的泵腔4a一側(cè)的間隙尺寸h′和吸入室7一側(cè)的間隙尺寸h″與槽133中央的間隙尺寸相等。通過這樣的形狀，潤滑油14由槽133一直保持一定的流量和流速。故，通過槽133的流路的潤滑油的流量均勻，再確保較穩(wěn)定的流量。此外，此槽133可由機(jī)加工、放電加工形成，比較容易地變更寬度尺寸b。
圖20表示圖13的實(shí)施例中葉片12的另一個(gè)具體實(shí)例。此例中，槽134位于葉片12側(cè)面12a的中央，圖21表示葉片12安裝于旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)上的狀態(tài)。槽134保持一定的寬度b。泵腔4a側(cè)的槽134的端部形成為與葉片往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向垂直。此外，槽134的底面如圖21所示，從垂直端部向吸入室7一次逐漸變淺，呈直線狀傾斜。槽134向吸入室7一側(cè)移動(dòng)時(shí)，除葉片的慣性外，垂直端部具有將潤滑油壓向的效果，供油性能良好。此外，此槽134也可由機(jī)加工、放電加工形成，尺寸b較容易變更。
以上根據(jù)


了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明不局限于上述些特定形式。可按權(quán)利要求記載有種種變更。例如，上述說明的實(shí)施例中采用了單一缸體，但本發(fā)明也適應(yīng)于具有雙缸體的壓縮機(jī)。此外，本發(fā)明除壓縮機(jī)外，也適應(yīng)于具有同樣旋轉(zhuǎn)形式的膨脹機(jī)，真空泵。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括貯有潤滑油的密封容器、設(shè)置于此容器中的壓縮裝置、驅(qū)動(dòng)此壓縮裝置的電機(jī)、潤滑上述壓縮裝置及電機(jī)的給油裝置，上述壓縮裝置包括具有成吸入口和排出口的形成圓柱狀工作室的缸體、收容于上述缸體內(nèi)的圓柱狀轉(zhuǎn)子，使此轉(zhuǎn)子沿上述工作室內(nèi)圓周表面偏心回轉(zhuǎn)的曲柄軸、以及向上述缸體內(nèi)突出的、一直與上述轉(zhuǎn)子接觸、將上述工作室分隔成吸入室和壓縮室的板狀葉片，隨著上述轉(zhuǎn)子的偏心回轉(zhuǎn)，將工作液體吸入、壓縮，將壓縮的工作流體排出到該壓縮裝置外的密封容器中，其特征在于潤滑上述轉(zhuǎn)子和葉片接觸部的油供給手段與上述給油裝置分別單獨(dú)設(shè)置，此油供給手段根據(jù)上述曲柄軸的回轉(zhuǎn)動(dòng)作，在開始形成上述吸入室后，至少在轉(zhuǎn)子相對上述葉片的滑動(dòng)方向反向的最初時(shí)期，將上述密封容器中的高壓潤滑油向著轉(zhuǎn)子和葉片的接觸部供給。
2.如權(quán)利要求1記載的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述葉片隨上述轉(zhuǎn)子的偏心回轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，上述油供給手段的潤滑油供給時(shí)期為將上述葉片向上述缸體外側(cè)方向移動(dòng)最大位移時(shí)，作為曲柄軸轉(zhuǎn)角為0°，則供油時(shí)期在轉(zhuǎn)角為90°附近。
3.如權(quán)利要求2記載的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述油供給手段通過吸入室向上述轉(zhuǎn)子和葉片接觸部供給潤滑油，上述吸入室和上述密封容器的高壓潤滑油不會(huì)同時(shí)連通。
4.由權(quán)利要求3記載的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述油供給手段包括形成于上述葉片上的凹部，此凹部和上述葉片一起移動(dòng)，在曲柄軸轉(zhuǎn)角為0°時(shí)與上述密封容器內(nèi)連通，吸入潤滑油，在上述曲柄軸轉(zhuǎn)角為90°附近時(shí)，與吸入室連通，將潤滑油排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)充滿由上述給油裝置供給的高壓潤滑油，上述油供給手段包括至少形成于上述工作室一側(cè)端壁上的凹部，此凹部由偏心回轉(zhuǎn)的上述轉(zhuǎn)子的端部選擇性地蓋住，在上述曲柄軸的轉(zhuǎn)角為0°時(shí)，與上述轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)連通，吸入潤滑油，在上述轉(zhuǎn)角為90°附近時(shí)，與吸入室連通，排出潤滑油。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述凹部是圓形槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述油供給手段包括形成于上述葉片的凹部，以及與上述吸入口連通的油通路，上述凹部與葉片一起移動(dòng)，在上述曲柄軸轉(zhuǎn)角為0°時(shí)，它與上密封容器內(nèi)連通，吸入潤滑油，當(dāng)上述轉(zhuǎn)角為90°附近時(shí)，與上述油通路連通，將潤滑油混入從吸入口流入的工作流體中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述吸入口的配置為在曲軸的轉(zhuǎn)角為90°附近時(shí)，將工作流體噴向上述轉(zhuǎn)子和葉片的接觸部。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述油供給手段通過上述吸入室將潤滑油供給到上述轉(zhuǎn)子和葉片的接觸部，上述吸入室和上述密封容器的高壓潤滑油同時(shí)連通。
10.如權(quán)利要求9的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述葉片包括形成于葉片上的凹部，此凹部和上述葉片同時(shí)移動(dòng)，在曲柄軸轉(zhuǎn)角為90°附近時(shí)，它連通吸入室和上述密封容器的潤滑油，在轉(zhuǎn)角為0°時(shí)，葉片從密封容器內(nèi)脫出，在轉(zhuǎn)角為180°時(shí)，它從吸入室內(nèi)脫出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述凹部為槽，此槽形成于葉片的側(cè)面和端面之間的角部。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述凹部是槽，此槽形成于上述葉片的側(cè)面，槽的寬度一定。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于前述槽的深度沿槽的長度方向逐漸變化，在此槽的長度中央位置為最大。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述槽的底面沿其長度方向?yàn)閳A弧狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述槽深度一定，上述槽的兩端在上述吸入室和密封容器的潤滑油連通時(shí)，由此槽形成流路的斷面積沿流路大致一定地進(jìn)行傾斜。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述密封容器的潤滑油側(cè)的上述槽的端部垂直于葉片來形成，上述槽的底面呈直線傾斜狀，使槽的深度從垂直端部向吸入室一側(cè)逐漸變淺。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-6、9-16任一項(xiàng)記載的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于上述吸入口的配置如下從吸入口流入的工作流體將由油供給手段流來的潤滑油壓向上述轉(zhuǎn)子和葉片的接觸部。
全文摘要
本發(fā)明涉及密封型旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。本發(fā)明者研究了壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和葉片的滑動(dòng)形態(tài)。揭示了在運(yùn)轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)子相對葉片的滑動(dòng)方向反向的事實(shí)。此時(shí)，轉(zhuǎn)子和葉片間由于沒有潤滑油，故易磨損。本發(fā)明中的壓縮機(jī)除過去的構(gòu)成部件外，設(shè)有潤滑轉(zhuǎn)子11和葉片12接觸部的潤滑手段。此手段根據(jù)曲柄軸的回轉(zhuǎn)動(dòng)作，在形成吸入室7后，最少在轉(zhuǎn)子相對葉片滑動(dòng)方向反向時(shí)的最初時(shí)期向滑動(dòng)部供給密封容器中的高壓潤滑油，從而減少接觸部磨損，即使在使用HFC類的氟里昂代用品也可提高壓縮機(jī)可靠性。
文檔編號F04C29/00GK1112202SQ9510508
公開日1995年11月22日 申請日期1995年5月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月6日
發(fā)明者香曾我部弘騰, 石山明彥, 畠裕章, 竹林昌寬, 三品將利 申請人:株式會(huì)社日立制作所