CN1105830C - 旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种旋转式压缩机，包括：一气缸，一具有偏心部分、设置在气缸内的曲轴，一可旋转地支承曲轴的轴承，一跟随偏心部分在气缸内运动的滚筒，以及一叶片，具有横截面是半径为R的圆形的顶端，其中，一凹槽设置在滚筒的部分外周缘上，凹槽横截面是半径为R的圆形，叶片的圆形顶端可摇摆地局部设置在凹槽内，因此，在曲轴的旋转过程中，至少是在作为叶片顶端圆形部和叶片侧面之间相交点的叶片边缘外的吸入腔侧上的边缘不会与凹槽发生接触，从而提供足够的油进行润滑。

Description

旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及一种用于冷冻机、空调器等诸如此类的设备的旋转式压缩机。

背景技术

旋转式压缩机由于其尺寸紧凑和结构简单而较多用于冷冻机、空调器等诸如此类的设备。诸如构成压缩机主要部件的叶片和滚筒的压缩机构部件在例如KAWAHIRA编著的“密封型冷冻机”的第14页和图6.1中有所描述。

此后，用图6来说明传统旋转式压缩机的构成和运行。密封容器中的压缩机构部件包括：一具有偏心部109的曲轴101；一支承曲轴101的轴承；一气缸102；一叶片103；以及一在气缸102中偏心旋转的滚筒104。具有圆柱形顶部的叶片103在气缸102的叶片槽105中往复移动，其顶部由于弹簧106的弹性力和气缸102内外侧之间的压差而被压向滚筒104的外圆周表面，以与滚筒104的外圆周表面滑动接触，从而把气缸102的内部分成吸入腔107和排出腔108。0是气缸102和曲轴101的中心。曲轴101有一个其中心点P偏离中心O的距离为e的偏心部109。曲轴101以O为中心旋转，与此同时，与曲轴一体的偏心部109偏心旋转。滚筒104与偏心部109接合。由于电动机带动曲轴旋转，滚筒104在气缸102中转动，制冷剂气体从吸入口110进入，然后被送到排出口111，同时被压缩。来自排出口111的制冷剂气体通过排出阀112被送到制冷循环侧，然后经过冷凝器、膨胀阀和蒸发器再回到压缩机的吸入口110。

在上述结构中，油在滚筒104与叶片103的顶部之间的接触部已形成了油膜，这些油是主要包含在吸入制冷剂中的油以及由于压差而通过叶片103与设置在气缸102中的叶片槽105之间的间隙或通过叶片103与滚筒104端表面之间的间隙的油。

图中未示出密封容器、支承曲轴101的轴承和电动机。

但是，根据上述的传统结构，由于叶片103的顶部具有圆柱形曲面，滚筒104的外圆周表面也是圆柱形的，叶片103与滚筒104之间的接触状况等效于小圆柱与大圆柱之间的接触。因此，接触状况是线性接触，其中接触面积较小，而每单位面积上的负载即接触应力则较大，使叶片103与滚筒104之间的滑动接触状况变得很苛刻。

滚筒104的自旋数还取决于其内圆周表面与偏心部109之间的摩擦阻力和滚筒104外圆周表面与叶片103顶部之间的摩擦阻力等等之类。滚筒104的自旋数很不稳定。总的来讲，当曲轴101以3500转/分的旋转速度运行时，滚筒的自旋数大约是数十至数百转/分。

由于上述原因，在叶片103的顶部与滚筒104的滑动表面的滑动速度根据上述状况变化，因此滑动运动变得不稳定。

此外有一个问题，在使用无氯代用制冷剂例如R134a的情况下，会出现润滑显著减少的情况，特别是旋转式压缩机，磨损往往出现在滚筒104的外圆周与叶片的顶部之间，因为那儿很少形成油膜。

为了解决上述问题，例如日本专利公告报特开平7-259767公开了如下的结构：一个从供油通道115到偏心部109的外径的贯通曲轴101内侧和其偏心部109的水平孔116，一设置在所述偏心部109外径部分上的与水平孔116连通的油槽117，一设置在滚筒104外圆周上的槽121，一在槽109最深部分与所述槽119平行设置的、贯通所述外圆周槽119的孔120，和一作用于槽119的叶片103。

根据所述构造，滚筒104与叶片103之间的接触变成面接触，滚筒104的自旋也受到约束，从而达到了稳定滑动的条件。但是，供应给滚筒104与叶片103之间的接触部的油变成间断形的，那是因为从滚筒内径部分开始贯通的孔120与所设置的侧孔116连通，使得偏心部的外径部分只有每转一次与供油通道115相连。因此，不能提供足够的油。其它缺陷是，供给偏心部109与滚筒104的内圆周之间的滑动部的油减少了。

另一方面，根据上述图7的传统压缩机的构造，叶片103与滚筒104之间的滑动状况得到了改进，但供给滚筒104与叶片103之间的接触部的油由于被上述的许多中继点所干涉的复杂的路径而存在缺陷，因此，需要复杂的加工，具有使气体汇集并难以稳定供应油的趋势。此外，针对在压缩过程的后半部分的作用在偏心部109和滚筒104的内圆周上的非常大的力，没有考虑采取措施。

又一方面，相对于上述图7所示的传统压缩机的槽部119，如图17所示，对于根据滚筒104偏心旋转的叶片103的顶部R与滚筒104的槽119之间的滑动接触，如果在槽119中总是或暂时存在在叶片103的吸入腔107侧的边缘122和排出腔108侧的边缘123(边缘指R部与侧表面之间的相交部分)，这些边缘有可能磨损槽部119。此外，由于叶片103的吸入腔107侧与排出腔108侧之间的压差，在槽部119中吸入腔107侧的表面压力变得比排出腔108侧的表面压力高。因此，吸入腔107侧边缘122的滑动运动条件变得比排出腔108侧边缘123的滑动运动条件恶劣。标号124和125处是槽119的台肩，标号126处是叶片103的R部的中心。

近年来，以保护臭氧层为目的，已开始使用一种无氯代用制冷剂(例如R-134a)。在图7的传统压缩机中，这样一种无氯代用制冷剂与含有氯的制冷剂相比无法满足滑动条件。因此，必须为使用压缩机的条件提供苛刻的限制，或者必须发展一种耐磨性能有所提高的滑动材料。

发明概述

本发明的目的是为了解决如图7所示的传统压缩机的问题，提供一种更加可靠的旋转式压缩机，它能防止在至少叶片的吸入腔侧上的边缘与槽之间形成滑动接触。

本发明提供的一种旋转式压缩机，它包括：一气缸，一具有偏心部分、设置在所述气缸内的曲轴，一可旋转地支承所述曲轴的轴承，一跟随所述偏心部分在所述气缸内运动的滚筒，以及一叶片，具有横截面是半径为R的圆形的顶端，其特征在于，一凹槽设置在所述滚筒的部分外周缘上，所述凹槽横截面是半径为R的圆形，所述叶片的圆形顶端可摇摆地局部设置在所述凹槽内，因此，在所述曲轴的旋转过程中，至少是在作为叶片顶端所述圆形部和所述叶片侧面之间相交点的叶片边缘外的吸入腔侧上的边缘不会与所述凹槽发生接触。

较佳地，在所述叶片顶端的R形部分的部分纵向长度或全长上形成有一平整面。

较佳地，在所述凹槽和所述叶片顶端之间的部分纵向长度或全长上形成诸细油槽。

较佳地，将一种不含氯的制冷剂用作制冷剂。

附图简述

图1是第一发明的实施例1、2、3和4的旋转式压缩机的压缩机构部分的侧面图；

图2是第一发明的实施例1、2、3和4的旋转式压缩机的立体图；

图3是第一发明的实施例2的旋转式压缩机主要部分的立体图；

图4是第一发明的实施例3的旋转式压缩机的主要部分的立体图；

图5是第一发明的实施例4的旋转式压缩机的主要部分的立体图；

图6是传统的旋转式压缩机的压缩机构部分的剖面图；

图7还是传统的旋转式压缩机的压缩机构部分的剖面图；

图8是示出第二个发明的实施例1的旋转式压缩机的机构部分构成的局部剖面图；

图9是一示出相对于第二个发明的旋转式压缩机曲轴旋转角θ作用于滚筒内圆周表面上的力F的大小与作用方向β间关系的图表；

图10是示出第二个发明的实施例2的旋转式压缩机机构部分构成的局部剖面图；

图11示出第二个发明的实施例3的旋转式压缩机机构部分构成的局部剖面图；

图12示出第二个发明的实施例4的旋转式压缩机的机构部分构成的局部剖面图；

图13示出在第三个发明的第1实施例中，当滚筒的摇摆角在吸入腔侧达到最大时叶片和滚筒间的位置关系的图；

图14是在第三个发明的第1实施例中，当滚筒的摇摆角在吸入腔侧达到最大时相邻于凹槽部分的主要部分的放大的侧面图；

图15是在第三个发明的第2实施例中，当滚筒的旋转角在吸入腔侧达到最大时相邻于凹槽部分的主要部分的放大的侧面图；

图16是在第三个发明的第3实施例中，当滚筒的旋转角在吸入腔侧达到最大时相邻于凹槽部分的主要部分的放大的侧面图；

图17是传统旋转式压缩机凹槽部分主要部分的放大侧面图；

图18是第四个发明的实施例的旋转式压缩机的主要压缩机构部分的剖面图；

图19和图20是第四个发明的第1实施例的旋转式压缩机的叶片/滚筒主要部分的剖面图；

图21是第四个发明的第2实施例的旋转式压缩机的叶片/滚筒主要部分的剖面图；

图22是第四个发明的第3实施例的旋转式压缩机的叶片/滚筒主要部分的剖面图；

图23是第四个发明的第4实施例旋转式压缩机的滚筒部分的主要部分的立体图；

图24是第四个发明的第5实施例的旋转式压缩机的叶片/滚筒主要部分的剖面图。

较佳实施例的详细描述

下面将参考图1至5说明第一个发明的每个实施例。

(实施例1)

图1所示是本发明一个实施例的旋转式压缩机的压缩机构部分的剖面图，图2是它主要部分的立体图。在图1和图2中，压缩机构部分包括一曲轴1，一气缸3，一具有R形顶端的叶片4，和一在气缸3内旋转的滚筒5。在滚筒5的外圆周上形成一与叶片4的顶端接触的槽6。另外在滚筒5的端面上设有一油槽7和一侧向槽10。供油孔9穿过曲轴1的内部和偏心部分2从供油通道8延伸到偏心部分2的外圆周，这样从供油通道8引到偏心部分2外圆周的油可通过滚筒5端面与上下气缸侧壁(图中未示)间的间隙以及侧向槽10被引入油槽7。另外，设置一垂直油孔11和一水平油孔12使油槽7和所述滚筒5的槽6相连通。

下面，说明本实施例中供油结构的运作。通过供油孔9将油从供油通道8引入偏心部分2的滑动部分，然后通过滚筒5端面与上下气缸侧壁间的间隙(图中未示)和一设置在滚筒5端面上的侧向槽10将油引入油槽7，再通过垂直油孔11和水平油孔12将油基本连续地引入滚筒5的槽6中。

使用这种方法，在(实施例1)中，可以基本连续地向叶片与滚筒间由于滑动状况恶劣而易于产生磨损的滑动部分提供足够的油，以提供足够的油膜构造，并减小滑动负载，从而提供一高度可靠的耐用的旋转式压缩机。

(实施例2)

图3是本发明一个实施例的旋转式压缩机主要部分的立体图。在图3中，油槽13设置在滚筒5的凹槽部分6内并且与槽6不平行。其他结构与图1和图2中的相同。

下面，说明本实施例中供油机构的运作。在如本实施例构成的旋转式压缩机中，经由供油通道8再通过供油孔9将油引到偏心部分2的滑动部分，然后通过滚筒5端面与气缸上下侧壁间的间隙(图中未示)和一设置在滚筒5的端面上的侧向槽10将油引入油槽7，再通过垂直油孔11和水平油孔12将油基本连续地引入设在滚筒5的槽6内的油槽13中。

使用这种方法，在(实施例2)中，可以向叶片4与滚筒5间的几乎整个滑动部分区域提供足够的油，以提供足够的油膜构造，并减小滑动负载，从而提供一高度可靠的耐用的旋转式压缩机。

(实施例3)

图4是本发明一个实施例旋转式压缩机的一主要部分的立体图。图4中，在叶片4的R形顶端形成有一平面14。其他部分的构成与图1和图2中的部分相同。

下面，说明本实施例中供油结构的运作。在如本实施例构成的旋转式压缩机中，经由供油通道8通过供油孔9将油引到偏心部分2的滑动部分，然后通过滚筒5端面与气缸上下侧壁间的间隙(图中未示)和一设置在滚筒5的端面上的侧向槽10将油引入油槽7，再通过垂直油孔11和水平油孔12将油基本连续地引入滚筒5的槽6与叶片4的R形顶端的平面14间的间隙内。

使用这种方法，在(实施例3)中，可以向叶片4与滚筒5间的几乎整个滑动部分区域提供足够的油，以提供足够的油膜构造，并减小滑动负载，从而提供一高度可靠的耐用的旋转式压缩机。

(实施例4)

图5是本发明一个实施例旋转式压缩机的一主要部分的立体图。图5中，在叶片4的R形顶端形成有一油槽29。其他部分的构成与图1和图2中的部分相同。

下面，说明本实施例中供油机构的运作。在如本实施例构成的压缩机中，经由供油通道8通过供油孔9将油引到偏心部分2的滑动部分，然后通过滚筒5端面与气缸上下侧壁间的间隙(图中未示)和一设置在滚筒5的端面上的侧向槽10将油引入油槽7，再通过垂直油孔11和水平油孔12将油基本连续地引入滚筒5的槽6和设置在叶片4的R形顶端上的油槽29中。

使用这种方法，在(实施例4)中，可以向叶片4与滚筒5间的几乎整个滑动部分区域提供足够的油，以提供足够的油膜构造，并减小滑动负载，从而提供一高度可靠的耐用的旋转式压缩机。

油槽7不仅可以设置在滚筒5一侧的端面上，而且可以设置在上下侧壁的端面上。

可以不止有一个水平槽10，而是有多个水平槽。

水平油孔11和垂直油孔12可以不限于单个，而是多个的。

可以通过使用一无氯致冷剂，如HFC134a，来实现这样的运作。

油槽7是本发明的第一油槽的例子，油槽13是本发明第二油槽的例子，另外，油槽29是本发明第三油槽的例子。

偏心部分2是本发明偏心部分的例子。

如上所述根据第一个发明，可提供一高度可靠的耐用的旋转式压缩机。

在下文中将说明根据第二个发明的旋转式压缩机的每个实施例。

根据本发明一实施例的旋转式压缩机除了凹槽部分不同外，与传统的压缩机基本相同。

(实施例1)

在下文中将参考附图8和9说明本发明的实施例1。

如图8所示，旋转式压缩机有这样一个构造，一设置于滚筒5一部分上的R形槽6，一可摇摆地布置在槽6上，并与槽具有相同曲率的叶片4的顶端，二与更倾向于吸入腔而不是叶片4从槽6向滚筒5的内圆周往复运动的中心轴线的轻负载侧相连通的供油槽15，以及一在曲轴1和偏心部分2的外圆周上形成的用于向每个滑动部分提供冷冻油的油槽16。

采用上述结构时，旋转曲轴1，由于偏心部分2的作用使得滚筒5在气缸3内旋转(偏心旋转运动)，冷冻机润滑油通过利用离心力和粘性的抽吸力流经油槽16到达每个滑动部分。一部分油通过供油孔15被引到叶片4的顶端和槽6的滑动表面。使用这种方法，可通过一很简单的通道即经由一直引入高压冷冻机润滑油的油槽16通过供油孔15，而实现向叶片4顶端和槽6的滑动表面提供油，以便使气体不易汇集，且处理简单。

图9示出一说明相对于曲轴1的旋转角θ作用于滚筒5内圆周上的力F的大小与力F的作用方向β之间的关系的计算例。如图9中所示，作用于滚筒5内圆周上的力F随着冷却空气的压缩而加大。力F的方向角β经常在第四象限(即在曲轴1旋转角θ的270度到360度的象限范围内)，但可根据不同的负载和规格而有所不同。因此，当供油孔15与滚筒5的内圆周的高负载部分相通时，在滚筒5的内圆周上产生的油膜压力降低，使滚筒内圆周上的润滑状况恶化。因此，当以叶片往复运动的中心轴线为基准的孔15的中心角α被假设为α≥0时被认为是安全的，从滚筒5内圆周的轻载侧提供冷冻机润滑油(在这个计算例中，力F大约是峰值的1/3)并且叶片4顶端和槽6间的滑动表面的润滑状况变得良好了，也不引起滚筒5内圆周的润滑条件的损失。

在这个实施例中，示出的是一在两处设置有孔15的例子。可是，根据在长度方向上槽6的纵向长度或其他，可决定孔15的数目。它的截面形状可不限于环形而是一槽。

为了使润滑油在滑动部分上易于扩散或便于除去外部物质，当然可以在槽6上或叶片4的顶端上沿着长度方向部分或全部长度设置一细槽，只要在对润滑没有不良影响的范围内即可。

另外，在滚筒内圆周上的负载变小时(每单位面积的负载变小)，如在低高压系统或偏心部分的直径很大的情况下，当然α的数值也可以为负(大约几度)。

(实施例2)

在下文中将参考图10对本发明的第二实施例进行说明。

在图10中，它的构造包括由滚筒5的内圆周和主轴承22的端面以及偏心部分2所形成的润滑油腔17，一与槽6和叶片4的滑动部分相连通的供油孔18，一由滚筒5内圆周和副轴承23的端面以及偏心部分2所形成的润滑油腔19，和一与槽6和叶片4的滑动部分相连通的供油孔28。一直向润滑油腔17和19提供冷冻机润滑油，通过供油孔18和28向槽6和叶片4的滑动部分提供油。

如上所述，使用与实施例1相同的方法，可以通过一个非常简单的通道，即经由润滑油腔17和19再通过供油孔18和28，向叶片4顶端的滑动表面和槽6供给油，以便使气体不易汇集，且处理简单。

在图10中所示是两个流道的例子，当然也可以采用单个流道。

(实施例3)

在下文中将参考附图11说明本发明的实施例3。

如图11所示，它的构造包括和一由滚筒5内圆周和副轴承23的端面以及偏心部分2所形成的润滑油腔19，一与槽6和叶片4在滚筒5的侧壁上的滑动部分相连通的流道20，和一沿着槽6的长度方向设置的细油槽21。一直向润滑油腔19提供冷冻机润滑油，通过流道20向槽6和叶片4的滑动部分提供油以实现稳定的润滑。

在图11中，是在单个流道20的情况下进行说明的(流道用于供油)，但情况不限于此，例如，流道还可以设置于滚筒5的两侧壁上。在图11中，是在流道20被设置在滚筒5的侧面上的情况下进行说明的，但情况并不限于此，流道20可设置在与叶片4的侧面相接触的轴承端面侧。

(实施例4)

在下文中将参考附图对本发明的实施例4进行说明。

如图12所示，实施例包括一用于供油的沿叶片4往复运动的长度方向安装在叶片4侧面的流道24，它的宽度小于叶片4的宽度，其中，可利用压力差，通过一沿着流道24和槽6的的长度方向设置的细油槽26向叶片4的顶端和槽6的滑动表面提供一密封在容器内(未示)的冷冻机润滑油25，以实现稳定的润滑。

在图12中，是在单个流道24的情况下进行说明的，但并不局限于此，例如可在叶片4的两侧都设置流道。在图12中，是在流道设置于叶片4的侧面的情况下进行说明的，但并不局限于此，可在与叶片4的侧面相接触的轴承22，23的端面侧设置流道。

如上所述，根据上述第1至第4个实施例，可以得到一可使用的旋转式压缩机，在对其他滑动部分不带来不良影响的情况下，通过稳定地向叶片与滚筒间的接触部分供应润滑油以达到稳定的润滑而使压缩机具有较高的可靠性和耐用性。

从上述说明中很明显可知，第二发明与传统的压缩机相比，具有一个优点，它可更稳定地向叶片和滚筒间的滑动部分提供润滑油。

下面将参考图13至16说明第三个发明的实施例。

根据本发明实施例的旋转式压缩机构造除了滚筒和叶片外，与图17所示的传统压缩机基本相同。

(实施例1)

图13是一说明当滚筒5的摇摆角ξ在吸入腔27侧变得最大时叶片4和滚筒5之间的位置关系的图，图14是上述情况时凹槽部分6附近的放大的侧面图。如这些图所示，滚筒5具有一与叶片4顶端上R部半径R_v基本相同的R形槽6并且可使叶片4的顶端在槽内摇摆。被叶片4分开的腔中，部分27是吸入腔，28是一个排出腔。使用图中这些数据，即，滚筒5的半径R_r，槽6的深度h，滚筒5的偏心距e，叶片4的顶端R处的半径R_v，和叶片4的厚度t，可以将滚筒5的摇摆角ξ表示为：

(等式1) $\mathrm{\ξ}={\tan }^{-1}\left(\frac{e}{\mathrm{Rr}+\mathrm{Rv}-h}\right)$

叶片4顶端R处的中心角α可表示为：

(等式2) $\mathrm{\α}={2\sin }^{-1}\left(\frac{t}{2\mathrm{Rv}}\right)$

以叶片4的顶端的R中心32为基点的槽6的中心角β可表示为：

(等式3) $\mathrm{\β}={2\cos }^{-1}(1+\frac{h(h-2\mathrm{Rv})}{2\mathrm{Rr}(\mathrm{Rr}+\mathrm{Rv}-h)})$

部分33和34是槽6的肩部，即，槽6和滚筒6外圆周间的交叉点。槽6满足条件α/2-β/2＞ξ。其他的构造与传统例子相同。通过这样的构造，当曲轴1的转动后，滚筒5在气缸3内根据曲轴1和偏心部分2的运动进行偏心摇摆，因此，通过摇摆运动叶片4的顶端处的R部和槽6互相接触运动。同时，通过满足条件α/2-β/2＞ξ，且如图14所示当滚筒5的摇摆角ξ对于吸入腔27侧变得最大时，叶片4在吸入腔27侧的边缘30位于槽6的外侧。同样，当滚筒5的摇摆角ξ对于排出腔28侧变得最大时，叶片4在排出腔28侧的边缘31位于槽6的外侧。因此，在摇摆运动时叶片4的边缘30和31总是位于槽6的外侧，叶片4的边缘30和31不与槽6接触，这样就可以避免由于叶片4的边缘30和31在槽6内的接触滑动而引起的磨损，可得到高度可靠的旋转式压缩机了。

根据槽6的形状，假定从叶片4的R形顶端的中心32来看，槽6肩部的中心角为β’，如果前述的ξ、α和β’满足等式：α/2-β’/2＞ξ，这样就可以在前述的R形槽6具有与叶片4的R顶端部分不同半径或者是除了上述的形状外的其他多边形如长方形等横截面时也可取得相同的效果。

(实施例2)

图15是当滚筒的摇摆角ξ在吸入腔侧上变为最大值时，邻近凹槽部件6的部分的放大图。如这些图所示，滚筒5设置有一具有R形状的凹槽6，该凹槽的半径Rv与位于叶片(vane)4顶端的R部的半径近似相等，并设计成能使所述叶片的顶端在所述凹槽6内摇摆。利用该图所示的这些数据，即，滚筒5的半径Rr、凹槽6的深度h、滚筒5的偏心率e、叶片4顶端R处的半径Rv，以及叶片4的厚度t，用等式1来表示滚筒5的摇摆角ξ，用等式2来表示叶片4顶端处的R部的中心角α，并用等式3来表示从叶片4顶端R的中心32观察到的凹槽6的中心角β。对凹槽6进行设定以满足条件：α/2-β/2≤ξ。与此同时，将所述结构构造成：在凹槽6的肩部设置有R部35、36，相对于从叶片4顶端处R的中心可观察到的、起始于凹槽6的底部B的角度γ和γ′来说，所述R部35、36在满足γ＜α/2-ξ的A1位置和满足γ′＜α/2-ξ的A2位置横过凹槽6的R部35、36。其它的结构均与那些传统型例子的相同。藉助这种结构，在曲轴1转动一圈之后，滚筒5在气缸3内根据曲轴1和偏心部件2的运动进行偏心摇摆运动，因此，在所述摇摆运动的作用下，在叶片4顶端的R部和凹槽6表现为接触运动。同样，由于凹槽6肩部设置有R部35、36，当滚筒5的摇摆角ξ变为最大值而到达吸入腔27侧时，如图15所示，在吸入腔27侧上的叶片4的边缘30位于叶片4的R部35上，从而不会与凹槽6相接触。类似的，当滚筒5的摇摆角ξ变为最大值而到达排出腔28侧时，在排出腔28侧上的叶片4的边缘31位于凹槽6的肩部的R部上，从而不会与凹槽6相接触。因此，由于在摇摆运动中，叶片4的边缘30和31始终不会与凹槽6相接触，所以可以防止因叶片4的边缘30和31在凹槽6内的接触滑动而产生的磨损，并且可以得到高度可靠的旋转式压缩机。不用说，可以用倒棱部分来代替R部35、36以得到相同的效果。或者，如果不形成R部35、36，为了使边缘30、31不与凹槽6相接触但能得到相同的效果，也可以采用这种结构，即R部或倒棱部分可以形成在吸入腔27或排出腔28处的叶片4的边缘30、31处。或者将这两种结构组合起来以得到相同的效果。

藉助设置凹槽6肩部的R部等，在正常运行过程中，能更方便地将所述油供给到叶片4和凹槽6之间的间隙，并且可以降低凹槽6和叶片4顶端处R部的磨损，这些效果又进一步提高了旋转式压缩机的可靠性。

(实施例3)

图16是当滚筒的摇摆角ξ在吸入腔侧上变为最大值时，邻近凹槽部件6的部分的放大侧视图。如图所示，滚筒5设置有一呈R形状的凹槽6，该凹槽的半径Rv与位于叶片顶端的R部的半径近似相等，并设计成能使所述叶片的顶端能在所述凹槽6内摇摆。在这种情况中，叶片4顶端处的R部的中心位置32是设置得自所述叶片厚度方向上的中心起，朝着排出腔28侧更近，因此，当滚筒的摇摆角在吸入腔27侧上变为最大值时，吸入腔27侧上的叶片4的边缘30是位于凹槽6的外侧，如图16所示。其它的结构均与那些传统型例子的相同。凹槽6具有肩部33、34藉助这种结构，在曲轴1转动一圈的同时，滚筒5在气缸3内根据曲轴1和偏心部件2的运动进行偏心摇摆运动，因此，在所述摇摆运动的作用下，在叶片4和凹槽6顶端的R部表现为接触滑动。在这种接触滑动的过程中，叶片4的吸入腔27侧上的边缘30是始终都位于凹槽6的外侧。因此，在摇摆运动中，叶片4的吸入腔27侧上的边缘30不会与凹槽6相接触，从而可以防止因吸入腔27侧上的边缘30和凹槽6相接触滑动而产生的磨损，从而有可能获得具有高度可靠性的旋转式压缩机。

而且，通过在凹槽6的排气侧上设置一肩部34，如实施例2所示的那样，可以防止在排气侧上的滑动运动，并且还可润滑所述叶片的顶端。因此，可以提供一种具有更高可靠性的旋转式压缩机。

正如从以上说明中可清楚看到的那样，在第三发明中，通过这样构造，从而使至少是在作为叶片顶端R部和侧表面之间相交点的诸边缘外的吸入腔侧上的边缘不会在所述滚筒的偏心摇摆运动中与所述凹槽相接触，因此可以减少凹槽部分的磨损，从而有可能获得一种具有高可靠性的旋转式压缩机。

下面对第四发明的实施例进行描述。

除了诸如凹槽的那部分之外，根据第四发明的每一实施例的旋转式压缩机的结构均与传统型压缩机的结构基本相同。

(实施例1)

下面，结合图18、图19和图20对本发明的实施例1进行描述，这些图都是本发明实施例1中A部分的放大图。

如图18、图19和图20所示，本发明的旋转式压缩机的特点在于，它包括一气缸3、一具有一偏心部分2的曲轴1、一可旋转地支承所述曲轴1的轴承(未示)、一在所述气缸3内跟随所述偏心部分2运动(旋转)的滚筒5、一其所有或部分顶端具有R结构的叶片4，以及一在设置在所述滚筒5外周面上的所述叶片4顶端处具有近似相同的R形状的凹槽，并且所述叶片4的顶端是可滑动地设置在所述凹槽6内并与之接触。所述部分37是一弹簧。

所述凹槽的半径Rr稍稍大于叶片4顶端R处的半径Rv，并且所述叶片4顶端R的半径Rv和所述凹槽部分6的半径Rr是以下列关系进行构造的：

(等式4)

0＜(Rr-Rv)/Rr＜0.1

通过采用这样一种结构，从而有可能增大叶片4顶端和凹槽6之间的滑动部分的压力支持面积，并且能降低滑动部分处的载荷。

而且，当楔形间隙38、39形成在叶片4顶端和凹槽6的滑动方向上时，叶片4顶端和凹槽6表现为相互的滑动运动，存在于排出腔28内的油或吸入腔27内的制冷剂气氛因楔形间隙38、39内的楔形效应产生液压，并且还在等式4所示的范围内作略微的移动(左右方向)，从而因呼吸效应(respirationeffect)(挤压效应)而产生液压。因此改善了叶片和滚筒之间滑动部分处的润滑条件，从而能获得具有高度可靠性的压缩机。

如果所述间隙太大，因固定体积(dead volume)增大而使效率降低以及因侧向振动而产生噪声就变得不可忽略了，因此，将所述间隙控制在等式4的范围内。

(实施例2)

下面结合图21对第四发明的实施例2进行描述。

在图21中，在叶片4的顶端形状内部，位于叶片侧面上的叶片顶端部分上，设置有一半径为Rvs的R部，该半径与中心部分的半径Rv不相等，并且在滚筒5和楔形间隙38、39的外周缘上设置有一R形凹槽6。采用这种结构，可以得到与实施例1相同的楔形效应。

在本实施例中，示出了这样一个例子，即半径Rvs与位于叶片侧面上的叶片顶端部分处的中心部分半径Rv不相等。但是也可以采用倒棱来代替Rvs，当然，左、右半径Rvs可以互不相等。

(实施例3)

下面结合图22对第四发明的实施例3进行描述。

如图22所示，本实施例具有这样一种结构，即，倒棱C是设置在凹槽6的R部和滚筒5的外周缘之间的相交部分上。

通过采用这样一种结构，可以将排出腔28内或吸入腔27内的油顺利地供给到叶片4顶端和凹槽6之间的滑动部分，从而可以提高润滑性能。

在图22中，采用了倒棱，但是也提供R形处理，或者，当然也可以结合

实施例1或2进行处理。

(实施例4)

下面结合图23对第四发明的第四实施例进行描述。

如图23所示，作为凹槽6的R部、滚筒的外周面5a和滚筒的侧面5b之间的诸相交点的5c部分(四个点)都设置有较小的R部或倒棱以除去角隅(边缘)。

通过采用这样一种结构，即使滚筒5在所述间隙的范围内倾斜地摇摆，角形5c部分也不会损坏滚筒侧面5b在其上滑动的所述轴承的端面(参见上文中的图8)。

(实施例5)

下面结合图24对第四发明的实施例5进行描述。

在图24中，示出了这样一个例子，即它使用了一种材料或对表面进行处理，其中叶片4顶端部分的硬度大于凹槽6的硬度，凹槽6由一种具有良好配合性(good fitting)的材料制成，并且叶片4顶端部分的表面比凹槽部分6磨得更光滑(表面粗糙度更小)。

通过采用这样一种结构，在运行的最始阶段中，在凹槽部分6的表面上，一致性磨损(concordance wear)(所谓的初始一致性(initial concordance))由叶片4顶端部分而进行，并且在处理过程中不需将凹槽6表面的处理精度提高到一较高程度。因此，可以减少处理步骤的数目。

在本实施例中，增大了叶片4顶端侧的硬度，但是不用说，也可以增大凹槽6表面的硬度。简言之，在所有或部分的硬度、配合特性和光滑度方面，叶片顶端部分和凹槽部分之间的相互关系可以相对颠倒。

正如从以上描述中可以清楚看到的那样，本发明能获得这样一种旋转式压缩机，它操作方便，通过为叶片和滚筒之间的接触部分可靠地产生液压就可运转，并且由于诸滑动部分之间都能得到良好的润滑，不会给其它滑动部分带来不良效果，从而能使压缩机具有更高的可靠性，并延长使用寿命。

Claims (4)

1.一种旋转式压缩机，它包括：

一气缸，

一具有偏心部分、设置在所述气缸内的曲轴，

一可旋转地支承所述曲轴的轴承，

一跟随所述偏心部分在所述气缸内运动的滚筒，以及

一叶片，具有横截面是半径为R的圆形的顶端，

其特征在于，一凹槽设置在所述滚筒的部分外周缘上，所述凹槽横截面是半径为R的圆形，所述叶片的圆形顶端可摇摆地局部设置在所述凹槽内，因此，在所述曲轴的旋转过程中，至少是在作为叶片顶端所述圆形部和所述叶片侧面之间相交点的叶片边缘外的吸入腔侧上的边缘不会与所述凹槽发生接触。

2.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，在所述叶片顶端的R形部分的部分纵向长度或全长上形成有一平整面。

3.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，在所述凹槽和所述叶片顶端之间的部分纵向长度或全长上形成诸细油槽。

4.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，将一种不含氯的制冷剂用作制冷剂。

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