200304989 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於使用在空調用、冷凍用等之中的迴轉式 壓縮機（rotary compressor)，特別係關於在葉片溝（vane slot)的內壁和葉片（vane)之間所形成的小楔狀間隙中，形 成微小的接觸角度的迴轉式壓縮機。 【先前技術】 φ 一般而言，迴轉式壓縮機，藉由電動機部而被偏心旋 轉的滾輪，係藉由在汽缸（cylinder)中所形成的葉片溝內 內進行往復運動的葉片，而被分隔成高壓和低壓。 如第9圖所示，習知的迴轉式壓縮機3 1的葉片溝 3 2，係由：剖面爲長方形之細長的溝部3 3 ;被設置在· 此溝部3 3的彈簧收容部側開口端緣的倒角部3 5 a、 3 5 b ;及被設置在該溝部3 3的汽缸室側開口端緣的倒 角部34a 、34b所形成。葉片36 —邊抵接滾輪 鲁 (roller) 3 7 —邊在葉片溝3 2內進行往復運動，來將汽 缸室（cylinder chambei*) 3 8分隔成高壓的壓縮汽缸室 (compressing cylinder chamber) 3 8 d 和低壓的吸入汽 (sucking cylinder chamber) 3 8 s ° ” 然而，習知的葉片溝3 2的形狀，如第1 0 C a )圖 . 所示，當葉片3 6往進入汽缸室內的方向滑動時，由於壓 縮汽缸室3 8 d和吸入汽缸室3 8 s之間的壓力差所產生 之葉片3 6的微小傾斜，在葉片3 6和倒角部3 5 a側的 -6 - (2) (2)200304989 內壁3 2 a之間，形成具有微小角度的楔狀間隙g 1 ，由 於葉片3 6的滑動，楔狀間隙G 1發生油的吸入，容易發 生潤滑油膜壓力。另一方面，如第1 〇 ( b )圖所示，當 葉片3 6自汽缸室內往後退方向滑動時，楔狀間隙G 1沒’ ‘ 有發生油的吸入，也沒有發生潤滑油膜壓力。又，與楔狀 . 間隙G 1對置，而被形成在葉片3 6和倒角部3 4 a之間 的小楔狀間隙g 1 ，雖然發生油的吸入，由於葉片3 6和 倒角部3 4 a所夾的角度大，油膜壓力沒有發生。 · 因此，滑動部分，成爲邊界潤滑（boundary lubrication)，甚至在極端的情況下，變成金屬接觸，而在 葉片3 6和葉片溝3 2之間發生燒附；又，由於葉片3 6 和倒角部3 4 a之間的夾角大，頂部間隙容積（top clearance volume)增加、滑動損失變大，而會有壓縮機的 性能係數（coefficient of performance)降低的問題。 【發明內容】 ^ (發明所欲解決之課題） 因此，希望有一種滑動損失小且抑制頂部間隙容積以 達成高效率，且在葉片和葉片溝之間不會發生燒附之可靠 度高的迴轉式壓縮機。 * 本發明係鑒於上述情況而開發出來，其目的爲提供一 、 種使滑動損失小且抑制頂部間隙容積以達成高效率’且在 葉片和葉片溝之間不會發生燒附，可靠度高的迴轉式壓縮 機。 (3) (3)200304989 (解決課題所用的手段） 爲了達成上述目的，若根據本發明的一形態，提供一 種迴轉式壓縮機，係針對具備：密閉殼（sealed case);被 收容在此密閉殼內的電動元件（motor piece);及利用此電 動元件而偏心旋轉的滾輪被收容在汽缸室內，而藉由此滾 輪和與此滾輪滑接而在葉片溝內進行往復運動的葉片，前 述汽缸室被分隔成壓縮汽缸室和吸入汽缸室的迴轉式壓縮 元件（rotary compressor piece)之形態的迴轉式壓縮機，其 特徵爲： 爲了在前述葉片溝的內壁和葉片間，形成小楔狀間 隙，前述葉片溝的前述汽缸室側開口端緣之中，至少前述 吸入汽缸室側部分，具有圓弧形狀剖面，其剖面曲率半徑 爲0 · 1〜1 _ 0 m m。藉此實現使葉片的滑動損失小且 抑制頂部間隙容積以達成高效率，且在葉片和葉片溝之間 不會發生燒附，可靠度高的迴轉式壓縮機。 又，若根據本發明的其他形態，實現一種迴轉式壓縮 機，係針對具備：密閉殻；被收容在此密閉殼內的電動元 件；及利用此電動元件而偏心旋轉的滾輪被收容在汽缸室 內，而藉由此滾輪和與此滾輪滑接而在葉片溝內進行往復 運動的葉片，前述汽缸室被分隔成壓縮汽缸室和吸入汽缸 室的迴轉式壓縮元件之形態的迴轉式壓縮機，其特徵爲： 前述葉片溝的前述汽缸室側開口端緣之中，至少在前 述吸入汽缸室側部分和前述葉片之間，形成小楔狀間隙； -8- (4) (4)200304989 此小楔狀間隙的頂角Θ的正切tan 0爲1 / 5 0 0以下。 在理想的實施例中，前述葉片溝的前述汽缸室側開口 端緣，以連續之複數的曲折平面形成。藉此’形成具有微 小接觸角度的小楔狀間隙。 又，在其他理想的實施例中，前述葉片溝的前述汽缸 室側開口端緣，係使用刷（brush)、砂輪、砂紙（sandpaper) 等的工具，使工具的形狀不複印在前述汽缸室的內壁面上 的方式來形成。藉此，圓弧部和葉片溝的內壁直線部，切 線地且圓滑地連接，以確保形成微小的接觸角度。 又，在其他理想的實施例中，前述工具的直徑，比葉 片溝的寬度大而比汽缸室的內徑小。藉此，圓弧部可以被 加工成圓滑地連接至葉片溝的內壁直線部。 【實施方式】 (實施例） 以下，參照圖面來說明關於本發明的迴轉式壓縮機的 第1實施例。 第1圖係關於本發明的迴轉式壓縮機的第1實施例的 槪念圖；第2圖係第1圖的剖面圖。 如第1圖所示’迴轉式壓縮機1 ，係在密閉殼2的內 部，安裝電動元件3和迴轉式壓縮元件4所構成；迴轉式 壓縮元件4，係使從電動元件3延伸出來的旋轉軸5，插 過主軸承6和副軸承7 ，而在此主軸承6和副軸承7之 間’隔著間隔板8，配置2組具有相同形狀和構成的汽缸 (5) (5)200304989 9 ;在各汽缸9的汽缸室1 0內，分別使圓筒狀的滾輪 1 1與被形成於旋轉軸5上的偏心部5 a嵌合；另一方 面，如第2圖所示，配置在設於各汽缸9中的葉片溝1 2 內進行滑動的葉片1 3。此葉片1 3，藉由被收容在彈簧 收容部（spring storage space)l 4 中的彈簧（sPring)l 5， 一直往滾輪1 1方向推壓，對應偏心部5 a和滾輪1 1的 旋轉，一邊在各滾輪外周面滑接一邊在葉片溝1 2內往復 移動，發揮緊實地將各汽缸室1 0內部分隔成吸入汽缸室 1 0 s和壓縮汽缸室1 〇 d的效果。 上述壓縮機1 ，藉由利用電動元件3使滾輪1 1在汽 缸室1 0室內進行偏心旋轉，使通過吸入口 1 6被吸入汽 缸室1 0內的吸入汽缸室1 0 s中的氣體，一邊往壓縮汽 缸室1 0 d方向移動一邊壓縮而從吐出口 1 7吐出。 以下，由於2組的汽缸9具有相同的形狀和構成，因 此以下方的汽缸爲例來加以說明。 如第3及第4圖所示，設計成連接至迴轉式壓縮機1 的汽缸9之葉片溝1 2，具有剖面爲長方形的細長溝部 2 1 ;此溝部2 1的汽缸室側開口端緣之中，在前述吸入 汽缸室1 0 s側的部分，設置圓弧部2 2 ;又，在壓縮汽 缸室1 0 d側的部分，也設置圓弧部2 3。進而在彈簧收 容部1 4側的開口端緣，設置倒角部2 4、2 5。 再者，圓弧部只要至少形成在吸入汽缸室1 0 s側的 部分便可以，設置在壓縮汽缸室1 0 d側的部分並非必 要。 -10- (6) (6)200304989 上述圓弧部2 2、2 3不具有直線的倒角部，而是作 成曲率半徑r爲〇·1〜1.〇mm的圓弧形狀，更理想 爲半徑R爲0 · 1〜0 . 5mm的圓弧形狀。藉由在上述 汽缸室側開口端緣沒有設置倒角部，而形成曲率半徑爲 0 · 1〜1 . 0 m m的圓弧形狀，在與葉片1 3之間，由 於能夠形成比習知的倒角部所形成的角度更小的微小角度 的楔狀間隙，所以能夠減少滑動損失、消除葉片和溝部之 間發生燒附的情況。又，藉由作成圓弧部，能夠抑制頂部 間隙容積的增加，以提高性能係數。若曲率半徑比0 . 1 m m小，則無法發揮倒角效果，有可能發生燒附；若曲率 半徑超過1 . 0 m m，則由於圓弧部而造成頂部間隙容積 的增加，導致性能係數下降。 上述圓弧部2 2的圓弧形狀的形成，係在溝部2 1的 汽缸室側開口端緣，沒有設置倒角部，而在溝加工後，使 用刷或砂輪、砂紙等的工具，使工具的形狀不複印在工件 (work)上的方法來進行。藉此，圓弧部2 2和葉片溝1 2 的內壁直線部，切線地且圓滑地連接，以確保形成微小的 接觸角度。作爲形成此種圓弧形狀的方法，若利用以剛性 地保持工具而將工具的形狀複印在工件上的方法來進行加 工的話，則工具的形狀、工具移動的路徑，需要極爲精密 的技術；又，若由於工具的磨耗而導致形狀的惡化，則圓 弧部和葉片溝的內壁直線部分無法切線地且圓滑地連接， 也無法形成使油膜壓力產生的微小接觸角度。 進而，使用於上述圓弧形狀的形成之刷，理想爲使用 -11 - (7) (7)200304989 其直徑比葉片溝的寬度大而比汽缸室內徑小的刷。藉此’ 圓弧部可以被加工成切線地且圓滑地連接至葉片溝的內壁 直線部。 又，刷的旋轉方向週期地變化。藉此以防止加工面發 生毛邊。 如此，由於圓弧部2 2被形成曲率半徑爲0 . 1〜 1 _ 0 m m的圓弧形狀，所以在葉片1 3和吸入汽缸室 1 0 s側的內壁1 2 a之間，形成具有微小角度楔狀間隙 G ;又， 與此楔狀間隙G對置，在葉片1 3和圓弧部2 2之間，形 成包含圓弧之夾著微小角度的小楔狀間隙g 1 ， 接著，說明關於使用本發明的第1實施例的迴轉式壓 縮機之冷媒壓縮作用。 如第1圖所示，被皆未圖示的冷凍循環（refrigeration cycle)的低溫側熱交換器，蒸發成爲氣體的冷媒，被吸入 壓縮元件4的汽缸室1 〇內，藉由滾輪1 1的旋轉而被壓 縮，接著經由密閉殻內而被吐出至高壓側熱交換器中。 在此冷媒的壓縮過程中，藉由彈簧1 5 —直被彈壓而 抵接在滾輪1 1上的葉片1 3，隨著偏心旋轉的滾輪1 1 的旋轉，在葉片溝1 2內一邊滑動一邊反覆地進行往復運 動。在此葉片溝1 2內進行往復運動的葉片1 3，由於壓 縮汽缸室1 0 d和吸入汽缸室1 〇 s之間的壓力差，產生 微小的角度傾斜，而在葉片1 3和倒角部2 4側的內壁 1 2 a之間，形成具有微小角度的楔狀間隙G ;又，與此 -12- (8) (8)200304989 楔狀間隙G對置，在葉片1 3和圓弧部2 2之間，形成包 含圓弧之具有微小接觸角度的小楔狀間隙g。 如上述般地在葉片溝1 2內進行往復運動的葉片1 3 之給油，如第5 ( a )圖所示，當葉片1 3往進入汽缸室 的方向滑動時，貯留在密閉殼2底部的潤滑油，經由彈簧 收容部1 4而被給油。藉由葉片1 3的滑動，在楔狀間隙 G中發生潤滑油的吸引，容易發生潤滑油膜壓力，確實地 被潤滑。又，如第5 ( b )圖所示，當葉片1 3自汽缸室 內往後退方向滑動的情況，由於藉由曲率半徑爲〇 . 1〜 1 . 0 m m的圓弧部2 2所形成之具有微小的接觸角度的 小楔狀間隙g，在楔狀間隙G中發生油的吸引，也發生潤 滑油膜壓力；進而，在小楔狀間隙g中發生油的吸引，由 於小楔狀間隙g的間隙寬度小，所以也發生油膜壓力，確 實地被潤滑。 如上所述’爲了在溝部2 1的內壁1 2 a和葉片1 3 之間形成具有微小的接觸角度的小楔狀間隙g，前述葉片 溝的前述汽缸室側開口端緣之中，至少將前述吸入汽缸室 側部分形成圓弧狀剖面，藉由將其剖面曲率半徑作成 0 · 1〜1 _ 0 m m，使在楔狀間隙G中發生油的吸引， 也發生潤滑油膜壓力，進而，使在小楔狀間隙g中也發生 油的吸引，也使小楔狀間隙g發生油膜壓力，能夠確實地 潤滑溝部2 1的內壁1 2 a和葉片1 3之間。 又，藉由圓弧部，能夠抑制頂部間隙容積的增加，以 提高性能係數。 -13- 200304989 Ο) 接著說明關於本發明的迴轉式壓縮機的第2實施例。 本第2實施例，相對於藉由葉片和圓弧部來形成小楔 狀間隙g的上述第1實施例，係在葉片與於一處曲折的直 線狀的溝部內壁間，形成小楔狀間隙；此小楔狀間隙的頂 角0的正切tan 0爲1/5 0 〇以下。 例如，如第6圖所示，溝部的內壁1 2 A a係由在一 處曲折的曲折部2 2 A所構成；此曲折部2 2 A和葉片 1 3 A抵接，形成以該抵接點（線）爲頂角的楔狀間隙 G A ;進而，與此楔狀間隙G A對置，在葉片1 3 A和曲 折部2 2 A之間，形成具有微小頂角的小楔狀間隙g A。 微小頂角0的正切tan 0爲1 / 5 0 0以下。藉此，容易 發生藉由油的吸引所產生的油膜壓力，若超過1 / 5 0 0 ，則不會發生油膜壓力。 因此，當葉片1 3 A自汽缸室內往後退方向滑動時， 由於形成頂角Θ的正切tan 0爲1 / 5 0 〇以下的小楔狀 間隙g A，在楔狀間隙G A中，發生油的吸引，也發生潤 滑油膜壓力；進而，在小楔狀間隙g A中，發生油的吸 引，由於小楔狀間隙g A的間隙寬度小，所以也發生油膜 壓力’確實地被潤滑。又，能夠藉由曲折部2 2 A來抑制 頂部間隙容積的增加，以提高性能係數。 接著，說明關於本發明的迴轉式壓縮機的第3實施 例。 本第3實施例，相對於在葉片與於一處曲折的直線狀 的內壁間，形成小楔狀間隙的上述第2實施例，係在葉片 -14 - (10) (10)200304989 和複數處曲折的直線狀的內壁間，形成小楔狀間隙。 例如，如第7圖所示，內壁1 2 B a係在複數處，例 如在2處曲折而被形成有曲折部22A1、2 2A2的平 面；此曲折部2 2 A 1和葉片1 3 B抵接，形成以此抵接 點（線）爲頂角的楔狀間隙G B ;進而，與此楔狀間隙 G B對置，在葉片1 3 B和曲折部2 2 A 1之間，形成具 有微小頂角的小楔狀間隙g B。 因此，當葉片1 3 B自汽缸室內往後退方向滑動時， 由於形成頂角0的正切tan 0爲1 / 5 0 0以下的小楔狀 間隙g B，在楔狀間隙G B中，發生油的吸引，也發生潤 滑油膜壓力；進而，在小楔狀間隙g B中，發生油的吸 引，由於小楔狀間隙g B的間隙寬度小，所以也發生油膜 壓力，確實地被潤滑。又，能夠藉由曲折部2 2 A 1來抑 制頂部間隙容積的增加，以提高性能係數。 作成第3圖所示之具有本發明的第1實施例的迴轉式 壓縮機，使圓弧部的曲率半徑變化，來調查性能係數的提 升率。 將該性能係數的提升率的試驗結果，表示於第8圖° 由第8圖可知，曲率半徑在0 . 1〜1 · 〇mm的範 圍內，性能係數提高2〜3%。又，在0 . 1〜〇 · 5 m m的範圍內，具有特別高的性能係數的提升效果° (發明之效果） 若根據本發明的迴轉式壓縮機，能夠提供一種彳吏葉片 -15- (11) (11)200304989 的滑動損失小且抑制頂部間隙容積以達成高效率，且在葉 片和葉片溝之間不會發生燒附，可靠度高的迴轉式壓縮 機。 【圖式簡單說明】 第1圖係關於本發明的迴轉式壓縮機的第1實施例的 縱剖面圖。 桌2圖係關於本發明的迴轉式壓縮機的第1實施例的 橫剖面圖。 第3圖係表示關於本發明的迴轉式壓縮機的第1實施 例的葉片附近的剖面圖。 第4圖係在關於本發明的迴轉式壓縮機的第1實施例 的葉片和內壁間所形成的小楔狀間隙的槪念圖。 第5圖（a )和第5圖（b )係表示被使用在關於本 發明的迴轉式壓縮機的第1實施例中的葉片的動作狀態的 槪念圖。 第6圖係在關於本發明的迴轉式壓縮機的第2實施例 的葉片和溝部內壁間所形成的小楔狀間隙的槪念圖。 第7圖係在關於本發明的迴轉式壓縮機的第3實施例 的葉片和溝部內壁間所形成的小楔狀間隙的槪念圖。 第8圖係具有本發明的第1實施例的構成的迴轉式壓 縮機之性能係數的試驗結果圖。 第9圖係表示習知的迴轉式壓縮機的葉片附近的剖面 圖0 -16- (12) (12)200304989 第1 0圖（a )和第1 〇圖（b)係表示被使用在習 知的迴轉式壓縮機中的葉片的動作狀態的槪念圖。 【符號說明】 * 1 :迴轉式壓縮機 . 2 :密閉殼 3 :電動元件 4:迴轉式壓縮元件 ® 5 :旋轉軸 5 a :偏心部 6 :主軸承 7 :副軸承 8 :間隔板 9 :汽缸 1 0 :汽缸室 1 0 s :吸入汽缸室 ® 1 0 d :壓縮汽缸室 1 1 :滾輪 1 2 :葉片溝 1 2 a :內壁 ^ 1 3 :葉片 - 1 4 :彈簧收容部 1 5 :彈簧 1 6 :吸入口 -17- (13) (13)200304989 1 7 :吐出口 2 1 :溝部 2 2 ·圓弧部 2 3 :圓弧部 * 2 4 :倒角部 ， 2 5 :倒角部 G :楔狀間隙 g :小楔狀間隙 #
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