CN103080553B - 叶片式压缩机 - Google Patents

Abstract

为了降低旋转轴的轴承滑动损失，且通过缩窄形成于旋转体部与缸体内周面之间的间隙而降低气体的泄漏损失，本发明提供具有旋转体部和旋转轴为一体的结构的多个叶片的叶片式压缩机。本发明的叶片式压缩机在具有多个叶片的叶片型压缩机中，以衬片的旋转中心轴与旋转体部的旋转中心轴间的距离为R，以缸体内周面的中心轴与旋转体部的旋转中心轴间的距离为e，以叶片的个数为N（2以上的自然数）时，构成叶片对准器的局部环形状的圆弧的角度α满足式（1）的关系。

Description

叶片式压缩机

技术领域

本发明涉及叶片式压缩机。

背景技术

以往，提出有具有以下的结构的一般的叶片式压缩机，即，在形成于旋转体轴（将在缸体内旋转运动的圆柱形的旋转体部和向旋转体部传递旋转力的轴被一体化而成的部件称为旋转体轴）的旋转体部内的一个位置或多个位置的叶片槽内嵌入叶片，该叶片的顶端一边与缸体内周面抵接一边滑动（例如，参照专利文献1）。

此外，提出有以下的叶片式压缩机，即，将旋转体轴的内侧构成为中空，在其中配置叶片的固定轴，叶片能够旋转地安装于该固定轴，并且，在旋转体部的外周部附近，借助半圆棒形状的一对夹持构件，叶片相对于旋转体部旋转自如地被保持（例如，参照专利文献2）。

专利文献1：日本特开平10－252675号公报（第4页、第1图）

专利文献2：日本特开2000－352390号公报（第6页、第1图）

发明内容

以往的一般的叶片式压缩机（例如，专利文献1）的叶片的方向由形成于旋转体轴的旋转体部内的叶片槽限制。叶片被保持为，相对于旋转体部始终为相同的斜度。因此，随着旋转体轴的旋转，叶片与缸体内周面所成的角度变化，为了使叶片顶端遍及整周地与缸体内周面抵接，需要将叶片顶端的圆弧的半径构成为比缸体内周面的半径小。

在叶片顶端与缸体内周面一边抵接一边滑动的状况下，由于半径有较大不同的缸体内周面和叶片顶端滑动，所以无法成为在两个构件（缸体、叶片）之间形成油膜并借助该油膜滑动的流体润滑的状态，而成为临界润滑状态。一般而言，由润滑状态产生的摩擦系数，在流体润滑的状态下是0.001～0.005左右，相对于此在临界润滑状态下变得非常大，大概为0.05以上。

对于以往的一般的叶片式压缩机的结构，由于叶片的顶端与缸体的内周面在临界润滑状态下滑动，滑动阻力大，因机械损失的增大而产生压缩机效率的大幅降低。同时，存在叶片顶端和缸体内周面容易磨耗，难以确保长期寿命的课题。因此，在以往的叶片型压缩机中，为了极力降低叶片相对于缸体内周面的按压力而花费时间和精力。

作为改善上述的课题的方式，提出有如下的方法，即，将旋转体部的内部形成为中空，在其中具有固定轴，该固定轴在缸体内周面的中心能够旋转地支承叶片，且在旋转体部的外周部附近借助夹持构件保持叶片，以使叶片相对于旋转体部能够旋转（例如，专利文献2）。

根据该结构，叶片在缸体内周面的中心被旋转支承。因此，叶片的长度方向始终成为缸体内周面的法线方向，能够将缸体内周面的半径与叶片顶端的圆弧的半径构成为大致相等，以使叶片顶端部沿着缸体内周面，能够将叶片顶端和缸体内周面构成为非接触。或者，即使在叶片顶端和缸体内周面接触的情况下，也能够形成由充分的油膜带来的流体润滑状态。由此，能够改善作为以往的叶片式压缩机的课题的叶片顶端部的滑动状态。

但是，在专利文献2的方法中，由于将旋转体部内部构成为中空，难以向旋转体部赋予旋转力、难以旋转支承旋转体部。在专利文献2中，在旋转体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，在端板的中心连接有旋转轴。此外，由于另一侧的端板需要构成为与叶片固定轴和叶片轴支承材的旋转范围不干涉，所以需要构成为在中央部开设有孔的环状。因此，需要使旋转支承端板的部分构成为直径比旋转轴大，存在轴承滑动损失变大这样的课题。

此外，由于形成于旋转体部与缸体内周面之间的间隙为了防止压缩了的气体泄漏而狭小，所以旋转体部的外径和旋转中心需要高的精度。但是，由于旋转体部和端板由不同的构件构成，所以存在因旋转体部和端板的连结而产生的变形、旋转体部和端板的同轴偏离等、成为使旋转体部的外径和旋转中心的精度变差的主要原因这样的课题。

本发明是为了解决如上述那样的课题而提出的，提供一种具有多个叶片的叶片式压缩机，为了降低旋转轴的轴承滑动损失，且通过缩窄形成于旋转体部与缸体内周面之间的间隙而降低气体的泄漏损失，在旋转体部不使用使旋转体部的外径和旋转中心精度变差的端板，通过将旋转体部和旋转轴构成为一体，而实现为了进行压缩动作以使叶片顶端部的圆弧与缸体内周面的法线始终大致一致所需的叶片绕缸体的中心进行旋转运动的机构。

本发明的叶片式压缩机具有：缸体，是大致圆筒状，轴向的两端开口；缸盖和框架，闭塞缸体的轴向的两端；旋转体轴，具有在缸体内进行旋转运动的圆柱形的旋转体部、和向旋转体部传递旋转力的轴部；以及多个叶片，设置于旋转体部内，顶端部在外侧形成为圆弧形状，其中，

在旋转体部的外周部附近，形成截面为大致圆形且沿轴向贯穿的衬片保持部，多个叶片经由一对大致半圆柱形的衬片，被支承在衬片保持部之中，使得在旋转体部内，多个叶片相对于旋转体部能够旋转且能够移动，从而使得在多个叶片的长度方向与缸体的内周面的法线方向始终大致一致的状态下进行压缩动作，

一对局部环形状的叶片对准器被安装于多个叶片的两端，使得多个叶片的中心线通过构成一对叶片对准器的局部环形状的圆弧的大致中心轴，在缸盖和框架的缸体侧端面，形成与缸体内周面同心的凹部或环状的槽，在凹部或槽内嵌入有多个叶片对准器，

在以衬片的旋转中心轴与旋转体部的旋转中心轴间的距离为R，以缸体内周面的中心轴与旋转体部的旋转中心轴间的距离为e，以叶片的个数为N（2以上的自然数）时，构成叶片对准器的局部环形状的圆弧的角度α满足以下的关系，

[数学式1]

$\mathrm{\&alpha;}<2{\tan }^{-1}\left\{\frac{R\sin \left(\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}\right)}{R\cos \left(\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}\right)+e}\right\}---\left(1\right).$

本发明的叶片式压缩机，通过使构成各叶片对准器的局部环的圆弧的角度小于规定的值，能够使叶片对准器彼此在旋转中不接触而进行稳定的动作，由于能够利用旋转体部和旋转轴为一体的结构实现为了进行压缩动作以使叶片顶端部的圆弧与缸体内周面的法线始终大致一致所需的叶片绕缸体的中心进行旋转运动的机构，所以能够通过以小径的轴承部支承旋转轴而降低轴承滑动损失，且能够通过提高旋转体部的外径和旋转中心的精度，缩窄形成于旋转体部与缸体内周面之间的间隙，从而降低气体的泄漏损失。

附图说明

图1是表示实施方式1的图，是叶片式压缩机200的纵剖视图。

图2是表示实施方式1的图，是叶片式压缩机200的压缩要素101的分解立体图。

图3是表示实施方式1的图，是叶片对准器5、6、7、8的俯视图。

图4是表示实施方式1的图，是叶片式压缩机200的压缩要素101的俯视图（角度90°）。

图5是表示实施方式1的图，是表示叶片式压缩机200的压缩动作的压缩要素101的俯视图。

图6是表示实施方式1的图，是表示叶片对准器6、8的叶片对准器保持部3a内的旋转动作的俯视图。

图7是表示实施方式1的图，是表示叶片式压缩机200的叶片和叶片对准器的位置关系的俯视图（角度90°）。

图8是表示实施方式1的图，是第1叶片9、第2叶片10的立体图。

图9是表示实施方式1的其他的实施例的图，是第2叶片10和叶片对准器8的立体图。

图10是表示实施方式1的其他的实施例的图，是将第2叶片10和叶片对准器8一体化了的结构图。

图11是表示实施方式2的图，是表示第1叶片9和第N叶片的位置关系的俯视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示实施方式1的图，是叶片式压缩机200的纵剖视图。一边参照图1一边说明叶片式压缩机200（密闭型）。但是，本实施方式的特征在于压缩要素101，叶片式压缩机200（密闭型）是一个例子。本实施方式不限定于密闭型的压缩机，也适用于发动机驱动、开放型容器等其他结构的机构。

图1所示的叶片式压缩机200（密闭型）在密闭容器103内收纳有压缩要素101和驱动该压缩要素101的电动要素102。压缩要素101位于密闭容器103的下部，利用未图示的供油机构，将储存在密闭容器103内的底部的冷冻机油25导入压缩要素101，压缩要素101的各滑动部被润滑。

驱动压缩要素101的电动要素102，例如由无刷DC电动机构成。电动要素102包括：定子21，固定于密闭容器103的内周；以及转子22，配设于定子21的内侧，使用永磁铁。从通过焊接而固定于密闭容器103的玻璃端子23向定子21供给电力。

压缩要素101从吸入部26向压缩室吸入低压的制冷剂并将其压缩，被压缩了的制冷剂被排出到密闭容器103内，通过电动要素102，从固定于密闭容器103的上部的排出管24被排出到外部（冷冻循环的高压侧）。叶片式压缩机200（密闭型）可以是密闭容器103内成为高压的高压类型或密闭容器103内成为低压的低压类型的任一种。另外，在本实施方式中，表示叶片个数是2个的情况。

因为本实施方式的特征在于压缩要素101，所以以下详细地说明压缩要素101。在图1中，对构成压缩要素101的各构件标注附图标记，但是因为图2的分解立体图更容易理解，所以主要一边参照图2一边说明。图2是表示实施方式1的图，是叶片式压缩机200的压缩要素101的分解立体图。此外，图3是表示实施方式1的图，是叶片对准器5、6、7、8的俯视图。

如图2所示，压缩要素101具有以下所示的要素。

（1）缸体1：整体形状是大致圆筒状，轴向的两端部开口。此外，在内周面1b开设有吸入口1a。

（2）框架2：截面是大致T字状，与缸体1接触的部分是大致圆板状，闭塞缸体1的一侧的开口部（在图2中为上侧）。在框架2的缸体1侧的端面，形成有与缸体1的内周面1b同心且环槽状的叶片对准器保持部2a（仅在图1中图示）。在该叶片对准器保持部2a中嵌入后述的叶片对准器5、7。此外，框架2的中央部是圆筒状的中空，在该框架2的中央部设有轴承部2b（仅在图1中图示）。此外，在框架2的大致中央部形成有排出口2c。

（3）缸盖3：截面是大致T字状（参照图1），与缸体1接触的部分是大致圆板状，闭塞缸体1的另一侧的开口部（在图2中为下侧）。在缸盖3的缸体1侧的端面，形成有与缸体1的内周面1b同心且环槽状的叶片对准器保持部3a，在该叶片对准器保持部3a中嵌入叶片对准器6、8。此外，缸盖3的中央部是圆筒状的中空，在该缸盖3的中央部设有轴承部3b（仅在图1中图示）。

（4）旋转体轴4：是旋转体部4a和上下的旋转轴部4b、4c为一体的构造，该旋转体部4a在缸体1内绕与缸体1的内周面1b的中心轴偏心的中心轴进行旋转运动，旋转轴部4b、4c分别由框架2的轴承部2b、缸盖3的轴承部3b支承。在旋转体部4a，形成有截面为大致圆形且沿轴向贯穿的衬片保持部4d、4e和叶片退避部4f、4g。衬片保持部4d和叶片退避部4f连通，衬片保持部4e和叶片退避部4g连通。此外，衬片保持部4d和衬片保持部4e、叶片退避部4f和叶片退避部4g配置于大致对称的位置（也参照后述的图4）。

（5）叶片对准器5、6、7、8：是局部环状的构件，在轴向的一侧的端面，立设有作为四边形的板状的突起的叶片保持部5a、6a、7a、8a。叶片保持部5a、6a、7a、8a沿局部环的圆弧的法线方向形成（参照图3）。另外，如图3所示，构成各叶片对准器5、6、7、8的局部环的圆弧的角度为α。

（6）第1叶片9：是大致四边形的板状。位于缸体1的内周面1b侧的顶端部9a在外侧形成为圆弧形状，该圆弧形状的半径由与缸体1的内周面1b的半径大致相等的半径构成。在第1叶片9的作为与缸体1的内周面1b相反侧的背面，遍及叶片对准器5的叶片保持部5a和叶片对准器6的叶片保持部6a嵌入的长度地形成狭缝状的背面槽9b。另外，该背面槽9b也可以设于轴向全长。

（7）第2叶片10：是大致四边形的板状。位于缸体1的内周面1b侧的顶端部10a在外侧形成为圆弧形状，该圆弧形状的半径由与缸体1的内周面1b的圆的半径大致相等的半径构成。在第2叶片10的作为与缸体1的内周面1b相反侧的背面，遍及叶片对准器7的叶片保持部7a和叶片对准器8的叶片保持部8a嵌入的长度地形成狭缝状的背面槽10b。另外，该背面槽10b也可以设于轴向全长。

（8）衬片11、12：是大致半圆柱状，由一对构成。在旋转体轴4的衬片保持部4d、4e，嵌入大致半圆柱状的一对衬片11、12，在该衬片11、12的内侧，板状的第1叶片9、第2叶片10相对于旋转体部4a以旋转自如且能够沿大致离心方向（相对于缸体1的内周面1b的中心的离心方向）移动的方式被保持。

另外，通过叶片对准器5、6的叶片保持部5a、6a嵌入第1叶片9的背面槽9b中，叶片对准器7、8的叶片保持部7a，8a嵌入第2叶片10的背面槽10b中，第1叶片9、第2叶片10的方向被限制成，第1叶片9、第2叶片10的顶端的圆弧的法线始终与缸体1的内周面1b的法线大致一致。

接着说明动作。旋转体轴4的旋转轴部4b受到来自电动要素102等（在发动机驱动的情况下为发动机）的驱动部的旋转动力，旋转体部4a在缸体1内旋转。随着旋转体部4a的旋转，配置于旋转体部4a的外周附近的衬片保持部4d、4e在以旋转体轴4的旋转轴部4b为中心轴的圆周上移动。并且，保持于衬片保持部4d、4e内的一对衬片11、12、和能够旋转地保持于该一对衬片11、12之间的第1叶片9、第2叶片10也与旋转体部4a一起旋转。

此外，与缸体1的内周面1b同心地形成在框架2和缸盖3的缸体1侧的端面的、能够旋转地嵌入叶片对准器保持部2a（图1）、叶片对准器保持部3a（图1、图2）的局部环状的叶片对准器5、6的板状的叶片保持部5a、6a（突起部）能够滑动地嵌入形成于第1叶片9的背面侧的背面槽9b中，第1叶片9的方向（叶片长度方向的方向）被限制在缸体1的内周面1b的大致法线方向。

此外，与缸体1的内周面1b同心地形成在框架2和缸盖3的缸体1侧的端面的、能够旋转地嵌入叶片对准器保持部2a（图1）、叶片对准器保持部3a（图1、图2）的局部环状的叶片对准器7、8的板状的叶片保持部7a、8a（突起部）能够滑动地嵌入形成于第2叶片10的背面侧的背面槽10b中，第2叶片10的方向（叶片长度方向的方向）被限制在缸体1的内周面1b的大致法线方向。

并且，第1叶片9利用顶端部9a与背面槽9b的压力差（在向第1叶片9的背面空间引导高压或中间压的制冷剂的结构的情况下）、弹簧（未图示）、离心力等，被向缸体1的内周面1b方向按压，第1叶片9的顶端部9a沿着缸体1的内周面1b滑动。此时，第1叶片9的顶端部9a的圆弧的半径与缸体1的内周面1b的半径大致一致，而且两者的法线也大致一致，所以两者之间形成充分的油膜，成为流体润滑。另外，第2叶片10也相同。

本实施方式的叶片式压缩机200的压缩原理，与以往的叶片式压缩机大致相同。图4是表示实施方式1的图，是叶片式压缩机200的压缩要素101的俯视图（旋转角度90°）。在图4中，O表示旋转体轴4的旋转中心轴，Oc表示缸体内周面1b的中心轴，A表示旋转体轴4的旋转体部4a与缸体1的内周面1b最接近的点（作为最接近点A），B、C表示衬片11、12的旋转中心轴。此外，D表示第1叶片9的顶端部9a与缸体1的内周面1b滑动的点。

此外，由于第1叶片9与缸体1的内周面1b、第2叶片10与缸体1的内周面1b分别在一个位置滑动，在缸体1内形成3个空间（吸入室13、中间室14、压缩室15）。在吸入室13，开设有吸入口1a（与冷冻循环的低压侧连通），压缩室15与排出时以外由未图示的排出阀闭塞的排出口2c（例如形成于框架2，但是也可以设于缸盖3）连通。此外，中间室14在某个旋转角度范围内与吸入口1a连通，但是之后，具有与吸入口1a、排出口2c均不连通的旋转角度范围，之后，与排出口2c连通。

图5是表示实施方式1的图，是表示叶片式压缩机200的压缩动作的压缩要素101的俯视图。一边参照图5一边说明随着旋转体轴4的旋转，吸入室13、中间室14和压缩室15的容积变化的样子。首先，在图5中，将旋转体轴4的旋转体部4a与缸体1的内周面1b最接近的最接近点A（表示于图4）和第1叶片9与缸体1的内周面1b滑动的一个位置一致时的旋转角度定义为“角度0°”。在图5中，表示“角度0°”、“角度45°”、“角度90°”、“角度135°”时的、第1叶片9、第2叶片10的位置、和此时的吸入室13、中间室14和压缩室15的状态。此外，图5的“角度0°”的图所示的箭头标记表示旋转体轴4的旋转方向（在图5中为顺时针方向）。但是，在其他的图中，表示旋转体轴4的旋转方向的箭头标记省略。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°”时第1叶片9和第2叶片10调换的状态相同，以后进行与从“角度0°”到“角度135°”相同的压缩动作。

另外，吸入口1a设于最接近点A和“角度90°”时的第1叶片9的顶端部9a与缸体1的内周面1b滑动的点D（表示在图4）之间（例如大致45°），在从最近接点A到点D的范围内开口。但是，在图4、图5中，将吸入口1a仅表记为吸入。

此外，在旋转体轴4的旋转体部4a与缸体1的内周面1b最接近的最接近点A的附近，排出口2c位于距最接近点A规定的距离的左侧（例如大致30°）。但是，在图4、图5中，将排出口2c仅表记为排出。

在图5中的“角度0°”时，由最接近点A和第2叶片10隔开的右侧的空间成为中间室14，与吸入口1a连通，吸入气体（制冷剂）。由最接近点A和第2叶片10隔开的左侧的空间成为与排出口2c连通的压缩室15。

在图5中的“角度45°”时，由第1叶片9和最接近点A隔开的空间成为吸入室13，由第1叶片9和第2叶片10隔开的中间室14与吸入口1a连通，因为中间室14的容积比“角度0°”时的容积大，所以继续吸入气体。此外，由第2叶片10和最接近点A隔开的空间成为压缩室15，压缩室15的容积比“角度0°”时的容积小，制冷剂被压缩，其压力逐渐升高。

在图5中的“角度90°”时，因为第1叶片9的顶端部9a和缸体1的内周面1b上的点D重合，所以中间室14与吸入口1a不连通。由此，中间室14中的气体的吸入结束。此外，在该状态下，中间室14的容积大致为最大。压缩室15的容积比“角度45°”时的容积进一步减小，制冷剂被压缩，其压力上升。吸入室13的容积比“角度45°”时的容积大，继续吸入气体。

在图5中的“角度135°”时，中间室14的容积比“角度90°”时的容积小，制冷剂被压缩，其压力上升。此外，压缩室15的容积也比“角度90°”时的容积小，制冷剂被压缩，其压力上升。吸入室13的容积比“角度90°”时的容积大，继续吸入气体。

之后，第2叶片10接近排出口2c，然而在压缩室15的压力超过冷冻循环的高压（也包含为了打开未图示的排出阀而需要的压力）时，排出阀打开，压缩室15的制冷剂被排出到密闭容器103内。

在第2叶片10通过排出口2c时，高压的制冷剂少许残留于压缩室15（成为损失）。并且，在“角度180°”（未图示）时，压缩室15消灭时，该高压的制冷剂在吸入室13中变化为低压的制冷剂。另外，在“角度180°”时，吸入室13变迁为中间室14，中间室14变迁为压缩室15，以后重复压缩动作。

这样，通过旋转体轴4的旋转，吸入室13的容积逐渐变大，继续吸入气体。以后向中间室14变迁，但是直到中途容积逐渐变大，进一步继续吸入气体。在中途，中间室14的容积成为最大，因为与吸入口1a不连通，所以在这里结束气体的吸入。以后，中间室14的容积逐渐变小，压缩气体。之后，中间室14向压缩室15变迁，继续气体的压缩。被压缩到规定的压力的气体，从形成于缸体1、框架2或缸盖3的朝向压缩室15开口的部分的排出口（例如，排出口2c（图2））排出。

图6是表示实施方式1的图，是表示叶片对准器6、8在叶片对准器保持部3a内的旋转动作的俯视图。图6的“角度0°”的图所示的箭头标记表示叶片对准器6、8的旋转方向（在图6为顺时针方向）。但是，在其他的图中，省略表示叶片对准器6、8的旋转方向的箭头标记。由于旋转体轴4旋转，第1叶片9和第2叶片10绕缸体内周面1b的中心轴Oc旋转（图5），从而嵌合有第1叶片9和第2叶片10的叶片对准器6、8也如图6所示在叶片对准器保持部3a内绕缸体1的内周面1b的中心轴Oc旋转。另外，该动作对于在叶片对准器保持部2a内旋转的叶片对准器5和叶片对准器7也同样。

以上，如通过图6明确可知那样，叶片对准器6和叶片对准器8旋转的同时相对的位置变化，在“角度90°”时，在最接近点A侧叶片对准器6和叶片对准器8的周向端部彼此最接近。在图4（角度90°的状态）下，第1叶片9和第2叶片10所成的最接近点A侧的角度φ（∠BOcC）成为最小。

根据以上，考虑到第1叶片9、第2叶片10和叶片对准器5、6、7、8，需要决定构成叶片对准器5、6、7、8的各个局部环的圆弧的角度α（图3），若角度α取得过大，则产生接触的可能性。

通过图4求出第1叶片9和第2叶片10所成的最接近点A侧的角度φ。在图4中，在将e作为点O和点Oc间的距离、将R作为点O和点B间的距离时，角度φ由式（2）给予。

[数学式2]

$\mathrm{\&phi;}=2{\tan }^{-1}\left(\frac{R}{e}\right)---\left(2\right)$

图7是表示实施方式1的图，是表示叶片式压缩机200的叶片与叶片对准器的位置关系的俯视图（角度90°）。图7表示“角度90°”时的第1叶片9和第2叶片10所成的最接近点A侧的角度φ与构成叶片对准器6、8的局部环的圆弧的角度α的关系。如通过图明确可知那样，若构成叶片对准器6、8的局部环的圆弧的角度α比上述角度φ小，则叶片对准器6、8彼此在旋转中能够不接触地动作。因而，构成叶片对准器6、8的局部环的圆弧的角度α需要为下述的式（3）。

[数学式3]

$\mathrm{\&alpha;}<{2\tan }^{-1}\left(\frac{R}{e}\right)---\left(3\right)$

另外，上述式3对于叶片对准器5、7也相同。

在本实施方式中，在旋转体部4a不使用使旋转体部4a的外径和旋转中心精度变差的端板，通过将旋转轴部4b、4c和旋转体部4a构成为一体，而实现为了进行压缩动作以使叶片（第1叶片9和第2叶片10）的顶端部9a、10a的圆弧与缸体1的内周面1b的法线始终大致一致所需的叶片（第1叶片9和第2叶片10）绕缸体1的中心进行旋转运动的机构。即，将一对局部环形状的叶片对准器5、6和叶片对准器7、8，嵌合地安装于第1叶片9和第2叶片10的两端，使得第1叶片9和第2叶片10的中心线分别通过构成一对叶片对准器5、6和叶片对准器7、8的局部环形状的圆弧的中心轴，并将叶片对准器5、6、7、8分别嵌入设于框架2和缸盖3的缸体1侧的端面的与缸体1的内周面1b同心的环状的槽即叶片对准器保持部2a、3a内，将构成叶片对准器5、6、7、8的各个局部环形状的圆弧的角度α设定得比规定的角度小。由此，能够实现没有因叶片对准器5、6、7、8彼此的接触而造成的破损等的可能性的稳定的动作，通过能够由小径的轴承部2b、3b支承旋转轴部4b、4c，降低轴承滑动损失，且通过提高旋转体部4a的外径和旋转中心的精度，能够缩窄形成于旋转体部4a与缸体1的内周面1b之间的间隙，从而降低气体的泄漏损失，所以具有能够获得高效率且可靠性高的叶片式压缩机200的效果。

另外，在本实施方式中，如图3所示，在叶片对准器5、6、7、8的大致中央部设有叶片保持部5a、6a、7a、8a，但是若被安装成，叶片（第1叶片9和第2叶片10）的中心线通过构成叶片对准器5、6、7、8的局部环形状的圆弧的大致中心轴，则叶片保持部5a、6a、7a、8a也可以不是中央部，只要构成叶片对准器5、6、7、8的局部环形状的圆弧的角度α满足式（3），叶片对准器5、6、7、8彼此就能够在旋转中不接触地动作。

另外，在本实施方式中，形成于框架2和缸盖3的叶片对准器保持部2a、3a的形状是环槽状，但是由于与叶片对准器5、6、7、8滑动的部分为环槽的外周侧的圆筒面，所以叶片对准器保持部2a、3a的形状也可以不必是环槽状，也可以是槽的外径与叶片对准器5、6、7、8的外径大致相等的凹部。

此外，虽未图示，但是在本实施方式的结构中，应用作为以往技术的通过控制作用于叶片的背面侧的压力而降低叶片顶端部与缸体内周面的按压力的技术，也能够进一步降低叶片顶端部的滑动阻力。

在本实施方式中，表示了通过将叶片对准器5、6、7、8的叶片保持部5a、6a、7a、8a嵌入第1叶片9的背面槽9b和第2叶片10的背面槽10b而限制第1叶片9和第2叶片10的方向的方法，但是叶片保持部5a、6a、7a、8a和第1叶片9的背面槽9b和第2叶片10的背面槽10b均具有薄壁部。

如图2所示，因为叶片保持部5a、6a、7a、8a是四边形的板状的突起，其自身强度弱。

图8是表示实施方式1的图，是第1叶片9、第2叶片10的立体图。第1叶片9、第2叶片10在背面槽9b、10b的两侧部具备薄壁部9c、10c。

因此，为了应用本实施方式的方法，优选施加于叶片（第1叶片9、第2叶片10）的力小，即动作压力低的制冷剂。最好是标准沸点为－45℃以上的制冷剂，例如，若是R600a（异丁烷）、R600（丁烷）、R290（丙烷）、R134a、R152a、R161、R407C、R1234yf、R1234ze等制冷剂，则能够使用也没有叶片保持部5a、6a、7a、8a和第1叶片9、第2叶片10的背面槽9b、10b的强度的问题的制冷剂。

对于以上的结构，在叶片对准器5、6、7、8侧设有突起部（叶片保持部5a、6a、7a、8a），在叶片（第1叶片9、第2叶片10）侧设有槽部（背面槽9b、10b），使叶片（第1叶片9、第2叶片10）与叶片对准器5、6、7、8嵌合，但是也可以在叶片（第1叶片9、第2叶片10）侧设有突起部，在叶片对准器5、6、7、8侧设有槽部，使叶片（第1叶片9、第2叶片10）与叶片对准器5、6、7、8嵌合。

图9是表示实施方式1的其他的实施例的图，是第2叶片10和叶片对准器8的立体图。对于第2叶片10，代替背面槽10b而设有突起部10d，对于叶片对准器8，代替作为板状的突起的叶片保持部8a而设有狭缝状的叶片保持槽8b。另外，虽未图示，但是对于叶片对准器7，也同样地代替叶片保持部7a而设有狭缝状的叶片保持槽7b，通过在叶片保持槽7b、8b嵌入设于第2叶片10的端面的突起部10d，方向被限制成，第2叶片10的顶端部10a的圆弧与缸体1的内周面1b的法线始终大致一致。此外，也可以不使叶片对准器7、8的叶片保持槽7b、8b贯穿，而使叶片对准器7、8的叶片保持槽7b、8b止于内径侧，从而限制第2叶片10向与缸体1的内周面1b侧相反的方向过大地移动。另外，对于第1叶片9和叶片对准器5、6，也可以形成为同样的结构。

在以上的结构中，叶片（第1叶片9、第2叶片10）相对于叶片对准器5、6、7、8能够移动，但是也可以使叶片对准器5、6、7、8与叶片（第1叶片9、第2叶片10）一体化。图10是表示实施方式1的其他的实施例的图，是使第2叶片10与叶片对准器8一体化（固定）了的结构图。在图10中，表示使第2叶片10和叶片对准器8一体化了的情况，但是也可以使第2叶片10和叶片对准器7同样地一体化。对于第1叶片9和叶片对准器5、6也同样。对于该结构，大致进行与上述相同的动作，但是由于第1叶片9、第2叶片10的旋转体法线方向的动作被固定，所以第1叶片9的顶端部9a、第2叶片10的顶端部10a与缸体1的内周面1b不滑动，两者之间非接触且保持着微小间隙地旋转。

实施方式2

由式（3）给予了构成叶片对准器5、6、7、8的各个局部环形状的圆弧的角度α的限制，以使在实施方式1中叶片个数是2个的情况下叶片对准器5、7或叶片对准器6、8彼此不接触，但是在实施方式2中的叶片个数为2个以上的任意个数的情况下，为了使叶片对准器彼此不接触，给予构成各叶片对准器的局部环形状的圆弧的角度α。

图11是表示实施方式2的图，是表示第1叶片9与第N叶片16的位置关系的俯视图。在图11中表示叶片个数为N（2以上的自然数）个的情况下的、最接近点A附近的2个叶片（第1叶片9、第N叶片16）的状态。在图11中，衬片17将第N叶片16相对于旋转体部4a旋转自如且沿大致法线方向能够移动地保持。B、C是衬片11、17的旋转中心轴，θ是旋转体部4a的旋转角度，是∠AOB，φ是第1叶片9与第N叶片16所成的角度，是∠BOcC。根据图11的几何学的关系，在φ与θ之间以下的式（4）的关系成立。

[数学式4]

$\mathrm{\&phi;}={2\tan }^{-1}\left\{\frac{R\sin \left(\mathrm{\&theta;}\right)}{R\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+e}\right\}---\left(4\right)$

在θ与叶片个数之间具有以下的式（5）的关系。

[数学式5]

$\mathrm{\&theta;}=\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}---\left(5\right)$

通过式（4）和式（5），φ能够用以下的式（6）表示。

[数学式6]

$\mathrm{\&phi;}={2\tan }^{-1}\left\{\frac{R\sin \left(\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}\right)}{R\cos \left(\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}\right)+e}\right\}---\left(6\right)$

另外，与叶片个数无关，若构成叶片对准器的局部环的圆弧的角度α比角度φ小，则叶片对准器彼此在旋转中能够不接触地动作。因而，叶片个数为N个的情况下的构成叶片对准器的局部环的圆弧的角度α需要为式（1）。

[数学式7]

$\mathrm{\&alpha;}<{2\tan }^{-1}\left\{\frac{R\sin \left(\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}\right)}{R\cos \left(\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}\right)+e}\right\}---\left(1\right)$

在本实施方式中，在叶片个数为N个（任意个数）的情况下，因为设定了构成叶片对准器的局部环的圆弧的角度，使得叶片对准器彼此不接触，所以能够获得与实施方式1同样的效果。

附图标记的说明

1缸体、1a吸入口、1b内周面、2框架、2a叶片对准器保持部、2b轴承部、2c排出口、3缸盖、3a叶片对准器保持部、3b轴承部、4旋转体轴、4a旋转体部、4b旋转轴部、4c旋转轴部、4d衬片保持部、4e衬片保持部、4f叶片退避部、4g叶片退避部、5叶片对准器、5a叶片保持部、6叶片对准器、6a叶片保持部、7叶片对准器、7a叶片保持部、7b叶片保持槽、8叶片对准器、8a叶片保持部、8b叶片保持槽、9第1叶片、9a顶端部、9b背面槽、9c薄壁部、10第2叶片、10a顶端部、10b背面槽、10c薄壁部、10d突起部、11衬片、12衬片、13吸入室、14中间室、15压缩室、16第N叶片、17衬片、21定子、22转子、23玻璃端子、24排出管、25冷冻机油、26吸入部、101压缩要素、102电动要素、103密闭容器、200叶片式压缩机。

Claims (10)

1.一种叶片式压缩机，其特征在于，该叶片式压缩机具有：

缸体，是大致圆筒状；

框架，闭塞上述缸体的轴向的一端；

缸盖，闭塞上述缸体的轴向的另一端；

旋转体轴，具有旋转体部和上下的旋转轴部，该旋转体部在上述缸体内绕与上述缸体的内周面的中心轴偏心的中心轴进行旋转运动，该上下的旋转轴部分别由上述框架的轴承部、上述缸盖的轴承部支承；

叶片，设置于上述旋转体部内，顶端部随着上述旋转体部的旋转而在上述缸体内移动；以及

叶片对准器，具有局部环形状，被安装在上述框架和上述缸盖的上述缸体侧的端面，以与上述缸体的内周面同心的轴为中心进行旋转，将上述叶片相对于上述旋转体部以能够旋转的方式进行支承，

在以上述叶片相对于上述旋转体部的旋转的中心与上述旋转体部的旋转的中心之间的距离为R，以上述缸体的内周面的中心与上述旋转体部的旋转的中心之间的距离为e，以上述叶片的个数为N，N为2以上的自然数时，构成上述叶片对准器的局部环形状的圆弧的角度α满足以下的关系，

$\mathrm{\&alpha;}<2{\tan }^{-1}\left\{\frac{R\sin \left(\frac{\mathrm{\&pi;}}{n}\right)}{R\cos \left(\frac{\mathrm{\&pi;}}{N}\right)+e}\right\}.$

2.根据权利要求1所述的叶片式压缩机，其特征在于，

在上述框架和上述缸盖的上述缸体侧的端面，形成有内周面与上述缸体的内周面同心的凹部，

上述叶片对准器被设置成，沿着上述框架和上述缸盖的凹部的内周面滑动。

3.根据权利要求2所述的叶片式压缩机，其特征在于，

上述框架和上述缸盖的凹部是环状的槽。

4.根据权利要求1所述的叶片式压缩机，其特征在于，

在上述旋转体部，形成有沿轴向贯穿的衬片保持部，

上述叶片式压缩机还包括一对大致半圆柱形的衬片，该一对大致半圆柱形的衬片旋转自如地被保持在上述衬片保持部内，以夹着上述叶片的方式支承该叶片。

上述叶片对准器以使上述叶片以上述衬片的旋转的中心轴为中心旋转自如的方式支承该叶片。

5.根据权利要求1所述的叶片式压缩机，其特征在于，

上述叶片对准器支承上述叶片的轴向的两端，以使上述叶片的顶端部随着上述旋转体部的旋转，在与上述缸体的内周面之间保持间隙的同时，沿着上述缸体的内周面移动。

6.根据权利要求1所述的叶片式压缩机，其特征在于，

上述叶片对准器与上述叶片被安装成一体，或者与上述叶片一体形成。

7.根据权利要求1所述的叶片式压缩机，其特征在于，

上述叶片的顶端部是上述叶片的长度方向的顶端部，

上述叶片对准器以上述叶片沿上述叶片的长度方向移动自如的方式支承该叶片。

8.根据权利要求7所述的叶片式压缩机，其特征在于，

在上述叶片的轴向的两端，形成有凹部或凸部，

在上述叶片对准器的轴向的一端，形成有用于嵌入上述叶片的凹部的凸部、或供上述叶片的凸部嵌入的凹部。

9.根据权利要求1所述的叶片式压缩机，其特征在于，

上述叶片的顶端部形成为，外周面弯曲成具有与上述缸体的内周面的半径大致相等的半径的圆弧形状。

10.根据权利要求1所述的叶片式压缩机，其特征在于，

压缩标准沸点为－45℃以上的制冷剂。