CN115702293A - 旋转式压缩机以及旋转活塞的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的旋转式压缩机,在密闭容器内收容有:旋转电机、和被旋转电机驱动并压缩制冷剂的压缩机构部,压缩机构部具备与借助旋转电机旋转的旋转轴的偏心轴部(10a)旋转自如地嵌合的旋转活塞(14),在旋转活塞(14)的相对于框架滑动的环状的滑动面(41)具备:第一槽部(42),其随着从滑动面(41)的内周端朝向径向外侧,向与偏心轴部(10)的旋转方向相反的方向延伸;第二槽部(43),其与第一槽部(42)的径向外端相连并且随着朝向径向外侧而向偏心轴部(10)的旋转方向延伸;以及壁部(44),其在第二槽部(43)的径向外侧与滑动面(41)成为同一面。
Description
技术领域
本公开涉及具有旋转活塞的旋转式压缩机以及旋转活塞的制造方法。
背景技术
这种现有的压缩机例如专利文献1的第6图公开的那样,压缩制冷剂的压缩机构部具备:使转子进行偏心旋转的旋转轴、设置于转子的外周且在与转子之间形成缸体叶片室的缸体、和配置于旋转轴的轴向两侧的前面板及后面板。转子经由润滑油相对于前面板及后面板滑动。在前面板及后面板,且在与缸体叶片室对应的一部分部位形成有防止烧结用沟、环状槽、密封用沟。在环状槽的径向内侧形成有防止烧结用沟,在环状槽的径向外侧形成有密封用沟。而且,通过在前面板及后面板形成环状槽,由此在比环状槽靠外周侧的滑动面中,利用由气化的制冷剂和润滑油构成的乳化流体进行润滑,在比环状槽靠内周侧的滑动面中,利用制冷剂几乎完全溶解在润滑油中的粘性流体来进行润滑。
专利文献1:日本特开昭56-135780号公报
上述压缩机根据转子与前面板的相对位置以及转子与后面板的相对位置(即,转子相对于前面板及后面板的旋转角),环状槽、密封用沟相对于缸体叶片室露出。密封用沟形成为随着朝向转子的径向内侧而向转子的旋转方向延伸,因此在密封用沟的内部存在的润滑油被转子的旋转牵引,而向转子的径向内侧移动。在这样的结构的压缩机中,作为制冷剂,不是使用氟利昂系制冷剂,而是使用二氧化碳制冷剂,在该情况下,由于缸体叶片室成为更高压,因此存在制冷剂向密封用沟、环状槽、防止烧结用沟侵入,转子与前面板之间的油膜、转子与后面板之间的油膜减少,转子与前面板之间的润滑、以及转子与后面板之间的润滑性能降低的问题。
发明内容
本公开是为了解决上述的问题所做出的,目的在于提供不论旋转活塞的旋转角如何,都能抑制制冷剂从缸室向第二槽部侵入的旋转式压缩机及旋转活塞的制造方法。
本公开的旋转式压缩机,在密闭容器内收容有:旋转电机、和被旋转电机驱动并压缩制冷剂的压缩机构部,其中,压缩机构部具备:旋转活塞,其与借助旋转电机旋转的旋转轴的偏心轴部旋转自如地嵌合;缸体,其具有收容旋转活塞并由叶片划分为压缩室和低压室的缸室;以及框架,其配置于旋转活塞以及缸体的轴向两侧面,并将缸室的两端面开口部堵塞,供旋转活塞滑动,在旋转活塞中的相对于框架滑动的环状的滑动面具备:第一槽部,其随着从滑动面的内周端朝向径向外侧,向与偏心轴部的旋转方向相反的方向延伸;第二槽部,其与第一槽部的径向外端相连,并且随着朝向径向外侧而向偏心轴部的旋转方向延伸;以及壁部,其在第二槽部的径向外侧与滑动面成为同一面,所述旋转式压缩机具备向第一槽部供给润滑油的润滑油供给机构。
本公开的旋转活塞的制造方法,对构成旋转式压缩机的压缩机构部的旋转活塞的环状的滑动面成形第一槽部和第二槽部,所述第一槽部随着从滑动面的内周端朝向径向外侧而向周向的一个方向延伸,所述第二槽部与第一槽部的径向外端相连,并且随着朝向径向外侧而向与周向的一个方向相反的方向即周向的另一方向延伸,其中,使具有与第一槽部及第二槽部对应的第一突起及第二突起的电极接近旋转活塞材料,在电极与旋转活塞材料之间引起由放电产生的火花,在与第一突起对置的旋转活塞材料的滑动面成形第一槽部,在与第二突起对置的旋转活塞材料的滑动面成形第二槽部,由此制造旋转活塞。
本公开的旋转式压缩机以及旋转活塞的制造方法,能够通过在第一槽部及第二槽部存在润滑油,由此在旋转活塞的滑动面与框架之间适宜地形成油膜。
附图说明
图1是实施方式1的压缩机的剖视图。
图2是表示实施方式1的压缩机构部的横剖视图。
图3是表示在实施方式1的旋转轴形成的供油路的剖视图。
图4是表示实施方式1的旋转活塞以及旋转轴的说明图。
图5是表示实施方式1的旋转活塞以及旋转轴的说明图。
图6是表示实施方式1的第一槽部以及第二槽部的成型方法的说明图。
图7是表示实施方式1的第一槽部以及第二槽部的成型方法的说明图。
图8是表示实施方式1的比较例的压缩机的说明图。
图9是表示实施方式1的压缩机的说明图。
图10是表示实施方式1的第一槽部内以及第二槽部内的制冷机油的压力的说明图。
具体实施方式
实施方式1.
对压缩机1进行说明。图1是表示压缩机1的构造的纵剖视图。图2是与图1的A-A剖面对应的压缩机构部2的剖视图。
如图1所示,压缩机1是密闭型的单旋转的旋转式压缩机。压缩机1具备:压缩制冷剂(在实施方式1中为二氧化碳制冷剂)的压缩机构部2、驱动压缩机构部2的旋转电机3、收容压缩机构部2及旋转电机3等的密闭容器4、以及向旋转电机3供给电力的电源端子5。旋转电机3配置在压缩机构部2的上方。
密闭容器4具备大致圆筒形状的主体部4a、大致半球形状的上盖部4b和下盖部4c。在主体部4a的上部焊接有上盖部4b,在下部焊接有下盖部4c。
旋转电机3具备:固定于密闭容器4的主体部4a的内周面的定子3a、和在定子3a的内侧设置规定的间隙配置的转子3b。定子3a和主体部4a通过点焊、热压配合等来固定。构成为:安装于上盖部4b的中央部的电源端子5与导线6连接,从电源端子5经由导线6向旋转电机3供给电力。
压缩机构部2具备旋转轴10、缸体11、作为框架的上轴承12、作为框架的下轴承13、旋转活塞14以及叶片15。主体部4a和上轴承12通过点焊来固定。旋转轴10的上方被***固定于旋转电机3的中心部。更详细而言,旋转轴10的上方被***固定于转子3b的中心部。在旋转轴10的下方具备相对于旋转轴10的轴心偏心的偏心轴部10a。
缸体11在内周部形成有与旋转轴10的轴心成为同心的缸室11a。上轴承12及下轴承13将旋转轴10支承为旋转自如。上轴承12堵塞缸体11的两端部的一方(旋转电机3侧)的端面。另外,下轴承13堵塞缸体11的两端部的另一方(下盖部4c侧)的端面。缸体11、上轴承12及下轴承13作为分体部件而成形并组装。
旋转活塞14形成为大致圆筒形状,在旋转轴10的轴向上,其大致圆筒形状的两端面通过上轴承12和下轴承13来堵塞,如图2所示,在缸体11的内部空间形成有密闭的缸室11a。在该缸室11a收容有图2所示的旋转轴10的偏心轴部10a和与偏心轴部10a嵌合的旋转活塞14。在偏心轴部10a与旋转活塞14之间形成有油膜,确保滑动性和密封性。
另外,如图2所示,在缸体11沿径向形成有叶片滑动槽11b。该叶片槽滑动槽11b形成为从缸室11a向缸体11的径向延伸,并且在缸体11的轴向的两面贯通,在该叶片滑动槽11b的径向外侧形成有同样在径向的两面贯通的孔11c。而且,叶片滑动槽11b与孔11c相连。在该孔11c内配置有作为施力单元的弹簧16,叶片15通过弹簧16的作用力被向缸体11的径向内侧施力,叶片15的前端与旋转活塞14的外周面压接。在缸体11且在缸体11的周向上,在叶片15的两侧分别形成有吸入路径11d和排出口11e。吸入路径11d与缸室11a相连。另外,排出口11e与缸室11a相连。
在密闭容器4的主体部4a设置有贯通孔,在该贯通孔连接有制冷剂吸入管17。制冷剂吸入管17与吸入路径11d相连。在密闭容器4的上盖部4b设置有贯通孔,在该贯通孔连接有制冷剂排出管18。制冷剂排出管18经由密闭容器4的内部空间与排出口11e相连。
由通过上盖部4b、下盖部4c、缸体11、旋转活塞14以及叶片15堵塞并且与吸入路径11d相连的空间形成有低压室19。另外,由通过上盖部4b、下盖部4c、缸体11、旋转活塞14及叶片15来堵塞且与排出口11e相连的空间形成有压缩室20。即,缸体11具有通过叶片15划分为压缩室20和低压室19的缸室11a。
如图3所示,在旋转轴10的轴的中心设置有圆柱状的中空孔,该中空孔成为移送密闭容器4的底部的制冷机油29的供油路30。制冷机油29相当于润滑油。供油路30在旋转轴10的下盖部4c侧的端面具有开口部31。旋转轴10的下盖部4c侧浸于在密闭容器4的底部存积的制冷机油29(参照图1)。供油路30通过在旋转轴10旋转时产生的离心泵效果、以及在密闭容器4内充满高压制冷剂气体而形成的高压空间与在压缩机构部2内吸入低压制冷剂气体而形成的低压空间之间产生的差压效果,从旋转轴10的开口部31将所存积的制冷机油29(参照图1)吸上来。
在旋转轴10且在与偏心轴部10a的上端面附近对应的位置,形成有从供油路30向旋转轴10的外周面开口的供油孔32a。在旋转轴10且在与供油孔32a对应的位置,遍布周向整周形成有从旋转轴10的外周面凹陷的槽部32b。供油孔32a与槽部32b相连。供油孔32a及槽部32b将被供油路30吸上来的制冷机油29供给至偏心轴部10a与上轴承12之间、以及旋转活塞14与上轴承12之间。由此,在偏心轴部10a与上轴承12之间以及在旋转活塞14与上轴承12之间形成有油膜,确保滑动性和密封性。由具有供油路30、供油孔32a以及槽部32b的旋转轴10构成润滑油供给机构33。
另外,槽部32b能够省略。在省略了槽部32b的情况下,供油孔32a向旋转轴10的外周面开口。这样,在省略了槽部32b的情况下,由具有供油路30以及供油孔32a的旋转轴10构成润滑油供给机构33。
同样,在旋转轴10且在与偏心轴部10a的下端面附近对应的位置,形成有从供油路30向旋转轴10的外周面开口的供油孔34a。在旋转轴10且在与供油孔34a对应的位置,遍布周向整周形成有从旋转轴10的外周面凹陷的槽部34b。供油孔34a与槽部34b相连。供油孔34a及槽部34b将被供油路30吸上来的制冷机油29供给至偏心轴部10a与下轴承13之间、以及旋转活塞14与下轴承13之间。由此,在偏心轴部10a与下轴承13之间以及在旋转活塞14与下轴承13之间形成有油膜(制冷机油29),确保滑动性和密封性。由具有供油路30、供油孔34a以及槽部34b的旋转轴10构成润滑油供给机构35。
另外,槽部34b能够省略。在省略了槽部34b的情况下,供油孔34a向旋转轴10的外周面开口。这样,在省略了槽部34b的情况下,由具有供油路30以及供油孔34a的旋转轴10构成润滑油供给机构35。
接下来,对旋转活塞14的形状进行说明。
图4是与图1中的B-B剖面对应并且表示从旋转活塞14的上表面侧观察的旋转轴10与旋转活塞14的关系的图。
如图4所示,旋转活塞14的上表面(上盖部4b侧的面)具备呈环状的滑动面41。滑动面41相对于上轴承12滑动。
旋转活塞14具备:第一槽部42,其随着从滑动面41的内周端朝向径向外侧,向与偏心轴部10a的旋转方向S1相反的方向延伸;第二槽部43,其与第一槽部42的径向外端相连,并且随着朝向径向外侧而向偏心轴部10a的旋转方向S1延伸;以及壁部44,其在第二槽部43的径向外侧与滑动面41成为同一面。即,旋转活塞14具备:第一槽部42,其随着从滑动面41的内周端朝向径向外侧,向与旋转活塞14的旋转方向S2相反的方向延伸;第二槽部43,其与第一槽部42的径向外端相连,并且随着朝向径向外侧而向旋转活塞14的旋转方向S2延伸;以及壁部44,其在第二槽部43的径向外侧与滑动面41成为同一面。旋转方向S2相当于周向的一个方向,与旋转方向S2相反的方向相当于周向的另一方向。在滑动面41内,第一槽部42的径向宽度h1构成为比第二槽部43的径向宽度h2短。
在滑动面41内,第一槽部42、第二槽部43以及壁部44朝向旋转活塞14的周向以规定间隔设置有多个。更详细而言,在滑动面41内,第一槽部42、第二槽部43以及壁部44朝向旋转活塞14的周向以等间隔设置有12个。该第一槽部42、第二槽部43以及壁部44的个数也可以不是12个,也可以设置1个或12个以外的多个。另外,朝向旋转活塞14的周向设置第一槽部42、第二槽部43以及壁部44的间隔也可以不是以等间隔而是以任意间隔来设置。
另外,在滑动面41具有第一槽部42、第二槽部43以及壁部44的其他说法如下。在滑动面41形成有由第一槽部42和第二槽部43构成的呈V字状的槽,该V字状的槽的接近偏心轴部10a的一方的端部开口于旋转活塞14的内周面,该V字状的槽的离偏心轴部10a远的一方的端部,仅形成至比旋转活塞14的外周面靠内侧的位置为止。在滑动面41处,V字状的槽朝向周向以等间隔形成有12个。另外,将这样的形成于滑动面41的V字状的槽一般也称为人字形状的槽。
图5是与图1中的C-C剖面对应并且表示从旋转活塞14的下表面侧观察的旋转轴10与旋转活塞14的关系的图。
旋转活塞14的下表面(下盖部4c侧的面)具备呈环状的滑动面51。滑动面51相对于下轴承13滑动。旋转活塞14具备:第一槽部52,其随着从滑动面51的内周端朝向径向外侧,向与偏心轴部10a的旋转方向S1相反的方向延伸;第二槽部53,其与第一槽部52的径向外端相连,并且随着朝向径向外侧而向偏心轴部10a的旋转方向S1延伸;以及壁部54,其在第二槽部53的径向外侧与滑动面51成为同一面。即,旋转活塞14具备:第一槽部52,其随着从滑动面51的内周端朝向径向外侧,向与旋转活塞14的旋转方向S2相反的方向延伸;第二槽部53,其与第一槽部52的径向外端相连,并且随着朝向径向外侧而向旋转活塞14的旋转方向S2延伸;以及壁部54,其在第二槽部53的径向外侧与滑动面51成为同一面。在滑动面51内,第一槽部52的径向宽度h3构成为比第二槽部53的径向宽度h4短。
在滑动面51内,第一槽部52、第二槽部53以及壁部54朝向旋转活塞14的周向以规定间隔设置有多个。更详细而言,在滑动面51内,第一槽部52、第二槽部53以及壁部54朝向旋转活塞14的周向以等间隔设置有12个。该第一槽部52、第二槽部53以及壁部54的个数也可以不是12个,也可以设置1个或12个以外的多个。另外,在旋转活塞14的周向设置第一槽部52、第二槽部53以及壁部54的间隔也可以不是以等间隔而是以任意间隔来设置。
另外,在滑动面51具有第一槽部52、第二槽部53以及壁部54的其他说法如下。在滑动面51形成有由第一槽部52和第二槽部53构成的呈V字状的槽,该V字状的槽的接近偏心轴部10a的一方的端部开口于旋转活塞14的内周面,该V字状的槽的离偏心轴部10a远的一方的端部,仅形成至比旋转活塞14的外周面靠内侧的位置为止。在滑动面51内,V字状的槽朝向周向以等间隔形成有12个。另外,将这种形成于滑动面51的V字状的槽一般也称为人字形状的槽。
接下来,对使用了放电加工的针对旋转活塞14的第一槽部42、第二槽部43的成形方法进行说明。
图6是与图4的D-D剖面的旋转活塞14(旋转活塞材料105)对应并且表示利用放电加工的电极104与旋转活塞材料105的关系的说明图。图7是与图4的D-D剖面的旋转活塞14(旋转活塞材料105)对应并且表示利用放电加工在旋转活塞材料105成形有第一槽部42、第二槽部43的状态的说明图。
如图6所示,使具有与第一槽部42、第二槽部43对应的第一突起102、第二突起103的电极104,接近旋转活塞材料105(不具有第一槽部42、第二槽部43的旋转活塞14)的滑动面41。而且,若在电极104与旋转活塞材料105之间施加电压,引起由放电产生的火花,则在旋转活塞材料105的滑动面41且在与第一突起102对置的位置成形有第一槽部42,在与第二突起103对置的位置成形有第二槽部43,其结果,具有第一槽部42、第二槽部43的旋转活塞14完成。
这样,由于使用放电加工对旋转活塞材料105成形第一槽部42、第二槽部43,因此即使在第一槽部42、第二槽部43存在尖锐形状部分,也能高精度地成形第一槽部42、第二槽部43的形状。
另外,关于使用了放电加工的针对旋转活塞14的第一槽部52、第二槽部53的成形方法,也通过与上述相同的成形方法来成形,因此省略其说明。
另外,针对旋转活塞材料105的第一槽部42、第二槽部43的成形,除放电加工以外,也可以使用压印模具。即,通过使用具备与第一槽部42、第二槽部43对应的凸部的压印模具,相对于旋转活塞材料105的滑动面41按压上述凸部,在滑动面41附加凹陷,从而在滑动面41成形第一槽部42、第二槽部43。另外,关于使用了压印模具的针对旋转活塞14的第一槽部52、第二槽部53的成形方法,也通过与上述相同的成形方法来成形,因此省略其说明。
接下来,对这样构成的压缩机1的动作、作用进行说明。
如图1及图2所示,若通过电源端子5向旋转电机3通电,则通过在定子3a产生的磁场,转子3b和旋转轴10一起旋转。偏心轴部10a随着旋转轴10的旋转而旋转。通过偏心轴部10a旋转,旋转活塞14在缸体11的内部进行旋转滑动。即,旋转活塞14沿着缸体11的内周面进行偏心旋转。由此,在缸体11内的低压室19,气体制冷剂经由制冷剂吸入管17及吸入路径11d被吸入,在缸体11内的压缩室20中,气体制冷剂被压缩。在压缩室压缩后的高压气体制冷剂被排出至密闭容器4内的空间,并从制冷剂排出管18向密闭容器4的外部排出。
另外,若使用图2对偏心轴部10a及旋转活塞14的动作进行说明,因为旋转轴10(在图2中未图示)向逆时针方向旋转,因而偏心轴部10a在缸体11内绕逆时针旋转(旋转方向S1)。而且,与偏心轴部10a的外周嵌合的旋转活塞14一边相对于缸体11的内周面经由由制冷机油29形成的油膜接触,一边在缸体11内绕逆时针旋转(旋转方向S2)。另外,根据压缩机1的运转状态,有时旋转活塞14停止旋转。旋转轴10的旋转速度比旋转活塞14的旋转速度快。
另外,如图3所示,通过在旋转轴10进行了旋转时产生的离心泵效果、以及在向密闭容器4内充满高压制冷剂气体而形成的高压空间与向压缩机构部2内吸入低压制冷剂气体而形成的低压空间之间产生的差压效果,从旋转轴10的供油路30的开口部31将在密闭容器4的底部存积的制冷机油29吸上来。从开口部31吸上来的制冷机油29经由供油孔32a及槽部32b供给至偏心轴部10a与上轴承12之间、以及旋转活塞14与上轴承12之间。另外,从开口部31吸上来的制冷机油29经由供油孔34a和槽部34b供给至偏心轴部10a与下轴承13之间、以及旋转活塞14与下轴承13之间。
接下来,使用图3及图4对旋转活塞14与上轴承12之间的制冷机油29进行说明。
如图4所示,如上述的那样,偏心轴部10a绕逆时针旋转(旋转方向S1),旋转活塞14绕逆时针旋转(旋转方向S1)。在该状况下,经由图3所示的旋转轴10的开口部31、供油路30、供油孔32a以及槽部34b向旋转活塞14的滑动面41与上轴承12之间供给制冷机油29,并向图4所示的第一槽部42和第二槽部43供给制冷机油29。
第一槽部42随着从滑动面41的内周端朝向径向外侧,向与旋转活塞14的旋转方向S2相反的方向延伸,在第一槽部42内存在的制冷机油29因旋转活塞14的旋转,凭借惯性的力而欲向与旋转活塞14的旋转方向S2相反的方向即径向外侧流动。另一方面,第二槽部43随着朝向径向外侧而向旋转活塞14的旋转方向S2延伸,在第二槽部43内存在的制冷机油29因旋转活塞14的旋转,凭借惯性的力而欲向与旋转活塞14的旋转方向S2相反的方向即径向内侧流动。
另一方面,由于在第二槽部43的径向外侧形成有与滑动面41成为同一面的壁部44,因此抑制制冷机油29越过壁部44并经由滑动面41与上轴承12之间向旋转活塞14的径向外侧漏出。这样,能够抑制制冷机油29越过壁部44经由滑动面41与上轴承12之间向旋转活塞14的径向外侧漏出所带来的压缩室20的体积缩小,抑制压缩机1的工作效率降低。
另外,在现有的压缩机(具备不具有第一槽部42及第二槽部43的旋转活塞的压缩机)中,因压缩机的连续运转,上轴承和旋转活塞热膨胀,上轴承与旋转活塞的滑动面的间隙堵塞,为了抑制无法向上轴承与旋转活塞之间充分供给制冷机油29的现象,使设计该间隙宽度的基础上的间隙宽度的允许尺寸范围变窄。
然而,本实施方式的压缩机1,即使因压缩机1的连续运转,上轴承12和旋转活塞14热膨胀,上轴承12与旋转活塞14的间隙变窄,与上述现有的压缩机相比,也能经由第一槽部42和第二槽部43容易向上轴承12及旋转活塞14的滑动面41供给充分的制冷机油29,而在上轴承12与旋转活塞14的滑动面41之间适宜地形成油膜,其结果,在设计间隙宽度的基础上的间隙的允许尺寸范围较宽,能够提高设计的自由度、容易进行量产中的间隙公差的管理。
另外,这样本实施方式的压缩机1,即使上轴承12和旋转活塞14热膨胀,也能向上轴承12与旋转活塞14的滑动面41之间供给充分的制冷机油29,能够在上轴承12与旋转活塞14的滑动面41之间适宜地形成油膜,因此即使不使压缩机1以恒定速度运转,而是使用变频控制使压缩机1可变速地运转,而上轴承12和旋转活塞14的热膨胀量增多,也能向上轴承12与旋转活塞14的滑动面41之间供给充分的制冷机油29。即,即使在与以往相比使压缩机1进行了高速旋转运转的情况下,也能适宜地进行高速旋转运转。另外,通过向上轴承12与旋转活塞14的滑动面41之间供给充分的制冷机油29,能够提高上轴承12与旋转活塞14的滑动面41的滑动耐久性。
另外,压缩机1构成为:制冷机油29越过壁部44经由滑动面41与上轴承12之间向旋转活塞14的径向外侧漏出的量并非零,向滑动面41的外周端供给制冷机油29,为了形成用于保持滑动面41的外周端与上轴承12之间的润滑性、密封性的油膜,制冷机油29稍微向滑动面41的外侧漏出。
顺便提及,如图8所示,在为不具有壁部44且第二槽部43形成至滑动面41的外周端为止的压缩机(以下称为比较例1的压缩机)的情况下,在压缩室20内存在的高压的制冷剂有可能经由在压缩室20开口的第二槽部43、第一槽部42及旋转轴10的外周(槽部32b)向第一槽部42及在低压室19开口的第二槽部43漏出。其结果,比较例1的压缩机的工作效率有可能下降。
然而,如图9所示,由于本实施方式的压缩机1在旋转活塞14具备壁部44,因此第二槽部43的径向外侧的端部在滑动面41的外周端未开口,因此在压缩室20内存在的高压的制冷剂不会经由第二槽部43的径向外侧的端部流入,其结果,能够和比较例1的压缩机相比提高工作效率。特别是由于本实施方式的压缩机1使用了在密闭容器4内使用的压力高于氟利昂系制冷剂的二氧化碳制冷剂,因此与比较例1的压缩机相比,能够更进一步提高工作效率。
另外,如图4所示,第一槽部42随着从滑动面41的内周端朝向径向外侧,向与旋转活塞14的旋转方向S2相反的方向延伸,在第一槽部42内存在的制冷机油29因旋转活塞14的旋转,欲凭借惯性的力向与旋转活塞14的旋转方向S2相反的方向即径向外侧流动。另一方面,第二槽部43随着朝向径向外侧,向旋转活塞14的旋转方向S2延伸,在第二槽部43内存在的制冷机油29因旋转活塞14的旋转,欲凭借惯性的力向与旋转活塞14的旋转方向S2相反的方向即径向内侧流动。这样,因第一槽部42内的制冷机油29欲向径向外侧移动,第二槽部43内的制冷机油29欲向径向内侧移动,如图10所示,在第一槽部42内及第二槽部43内存在的制冷机油29中,位于第一槽部42与第二槽部43的连接处的位置的制冷机油29成为最高压。
通过这样构成,从第一槽部42内及第二槽部43内向滑动面41与上轴承12之间供给的制冷机油29中,来自第一槽部42与第二槽部43的连接处的制冷机油最多,能够提高滑动面41与上轴承12在上述连接处周边的滑动性。
另外,由于使在第一槽部42内及第二槽部43内存在的制冷机油29的油压最高的位置,并非成为第二槽部43的径向外侧端位置,而是成为第一槽部42与第二槽部43的连接处的位置,因此抑制了制冷机油29越过壁部44向旋转活塞14的径向外侧漏出。除此之外,由于在第一槽部42内及第二槽部43内存在的制冷机油29中,位于第一槽部42与第二槽部43的连接处的位置的制冷机油29成为最高压,因此即使在上轴承12与旋转活塞14的间隙变宽的情况下,也抑制在第二槽部43内存在的制冷机油29欲向径向内侧移动,制冷机油29越过壁部44,制冷机油29经由滑动面41与上轴承12之间向旋转活塞14的径向外侧漏出。
特别是,在本实施方式中,在滑动面41中,第一槽部42的径向宽度h1构成为比第二槽部43的径向宽度h2短,因此能够使在第一槽部42内及第二槽部43内存在的制冷机油29的油压最高的位置,形成于比滑动面41在径向宽度上的中央靠径向内侧,能够更进一步抑制制冷机油29越过壁部44向旋转活塞14的径向外侧漏出。
另外,不管旋转活塞14与上轴承12的相对位置(即,旋转活塞14相对于上轴承12的旋转角)位于哪个位置,第二槽部43都相对于压缩室20不露出。因此,虽然考虑了假如构成为第二槽部43暂时相对于压缩室20露出则压缩室20的制冷剂侵入第二槽部43而无法适宜地形成旋转活塞14与上轴承12之间的油膜这一情况,但在本实施方式的压缩机1中,没有这种情况。
使用图5对旋转活塞14与下轴承13之间的制冷机油29进行说明。
图5是与图1中的C-C剖面对应且表示从下侧观察旋转活塞14及旋转轴10得到的图。因此,偏心轴部10a在图4中绕逆时针旋转,但在图5中观察时,绕顺时针旋转。另外,旋转活塞14在图4中绕逆时针旋转,但在图5中观察时,绕顺时针旋转。
此外,第一槽部52形成为,随着从滑动面51的内周端朝向径向外侧,向与偏心轴部10a的旋转方向S1相反的方向延伸,第二槽部53形成为,随着朝向径向外侧,向偏心轴部10a的旋转方向S1延伸。即,第一槽部52形成为,随着从滑动面51的内周端朝向径向外侧,向与旋转活塞14的旋转方向S2相反的方向延伸,第二槽部53形成为,随着朝向径向外侧,向旋转活塞14的旋转方向S2延伸。
因此,针对设置于滑动面51的第一槽部52、第二槽部53以及壁部54的作用,由于起到与设置于上述滑动面41的第一槽部42、第二槽部43及壁部44相同的作用,因此省略其说明。
在上述实施方式1中,使用了二氧化碳制冷剂作为制冷剂,但也可以使用氟利昂系制冷剂等其他制冷剂来构成压缩机。即使这样构成,也能得到与实施方式1相同的效果。
在上述实施方式1中,在旋转活塞14的滑动面41及滑动面51这双方形成有第一槽部、第二槽部及壁部。并不限于此,也可以在旋转活塞14的滑动面41及滑动面51中的一方形成第一槽部、第二槽部及壁部。即使这样构成,在形成有第一槽部、第二槽部及壁部的滑动面中,也能得到与实施方式1相同的效果。
在上述实施方式1中,在滑动面41中,第一槽部42的径向宽度h1构成为比第二槽部43的径向宽度h2短。并不限于此,也可以构成为使第一槽部42的径向宽度h1与第二槽部43的径向宽度h2相同或更长。即使这样构成,也能适宜地进行旋转活塞14的滑动面41与上轴承12之间的油膜的形成。
在上述实施方式1中,在滑动面51内,第一槽部52的径向宽度h3构成为比第二槽部53的径向宽度h4短。并不限于此,也可以构成为使第一槽部52的径向宽度h3与第二槽部53的径向宽度h4相同或更长。即使这样构成,也能适宜地进行旋转活塞14的滑动面51与下轴承13之间的油膜的形成。
在上述实施方式1中,在单旋转式压缩机中,在旋转活塞14的滑动面41、51设置有第一槽部42、52、第二槽部43、53及壁部44、54。并不限于此,在双旋转式压缩机中,也可以在旋转活塞的滑动面设置第一槽部、第二槽部及壁部。
附图标记说明:
1…压缩机;2…压缩机构部;3…旋转电机;3a…定子;3b…转子;4…密闭容器;4a…主体部;4b…上盖部;4c…下盖部;5…电源端子;6…导线;10…旋转轴;10a…偏心轴部;11…缸体;11a…缸室;11b…叶片滑动槽;11c…孔;11d…吸入路径;11e…排出口;12…上轴承;13…下轴承;14…旋转活塞;15…叶片;16…弹簧;17…制冷剂吸入管;18…制冷剂排出管;19…低压室;20…压缩室;29…制冷机油;30…供油路;31…开口部;32a…供油孔;32b…槽部;33…润滑油供给机构;34a…供油孔;34b…槽部;35…润滑油供给机构;41…滑动面;42…第一槽部;43…第二槽部;44…壁部;51…滑动面;52…第一槽部;53…第二槽部;54…壁部;102…第一突起;103…第二突起;104…电极;105…旋转活塞材料;h1、h3…第一槽部的径向宽度;h2、h4…第二槽部的径向宽度;S1…偏心轴部的旋转方向;S2…旋转活塞的旋转方向。
Claims (6)
1.一种旋转式压缩机,在密闭容器内收容有:旋转电机、和被所述旋转电机驱动并压缩制冷剂的压缩机构部,其特征在于,
所述压缩机构部具备:
旋转活塞,其与借助所述旋转电机旋转的旋转轴的偏心轴部旋转自如地嵌合;
缸体,其具有***述旋转活塞并由叶片划分为压缩室和低压室的缸室;以及
框架,其配置于所述旋转活塞以及所述缸体的轴向两侧面,并将所述缸室的两端面开口部堵塞,供所述旋转活塞滑动,
在所述旋转活塞中的相对于所述框架滑动的环状的滑动面具备:
第一槽部,其随着从所述滑动面的内周端朝向径向外侧,向与所述偏心轴部的旋转方向相反的方向延伸;
第二槽部,其与所述第一槽部的径向外端相连,并且随着朝向径向外侧而向所述偏心轴部的旋转方向延伸;以及
壁部,其在所述第二槽部的径向外侧与所述滑动面成为同一面,
所述旋转式压缩机具备向所述第一槽部供给润滑油的润滑油供给机构。
2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机,其特征在于,
所述滑动面中的所述第一槽部的径向宽度构成为比所述第二槽部的径向宽度短。
3.根据权利要求1或2所述的旋转式压缩机,其特征在于,
在所述滑动面中,所述第一槽部、所述第二槽部以及所述壁部朝向周向以规定间隔设置有多个。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的旋转式压缩机,其特征在于,
所述旋转活塞具备两个所述滑动面,
在两个所述滑动面分别具备所述第一槽部、所述第二槽部以及所述壁部。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的旋转式压缩机,其特征在于,
所述制冷剂是二氧化碳制冷剂。
6.一种旋转活塞的制造方法,对构成旋转式压缩机的压缩机构部的旋转活塞的环状的滑动面成形第一槽部和第二槽部,所述第一槽部随着从所述滑动面的内周端朝向径向外侧而向周向的一个方向延伸,所述第二槽部与所述第一槽部的径向外端相连,并且随着朝向径向外侧而向与所述周向的一个方向相反的方向即所述周向的另一方向延伸,其特征在于,
使具有与所述第一槽部及所述第二槽部对应的第一突起及第二突起的电极接近旋转活塞材料,在所述电极与所述旋转活塞材料之间引起由放电产生的火花,在与所述第一突起对置的所述旋转活塞材料的所述滑动面成形所述第一槽部,在与所述第二突起对置的所述旋转活塞材料的所述滑动面成形所述第二槽部,由此制造所述旋转活塞。
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