CN1509378A - 旋转式压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明是将摇动活塞(28)的外周面形状制成为非圆形,并基于摇动活塞(28)摇动时摇动活塞(28)外周面的包络线而形成汽缸室(25)的内周面形状。并且,通过将摇动活塞(28)的外周面形状及汽缸室(25)的内周面形状制成为,与其制成为圆形的情况相比,摇动活塞(28)的动作时的压缩行程较短而吐出行程较长的卵形等的形状,降低摇动压缩机的冷媒吐出时的过压缩损失。
Description
技术领域
本发明是涉及一种旋转式压缩机,特别是涉及整体地设置于摇动活塞的叶片上的且由汽缸所支撑,其一边摇动时这个摇动活塞一边在汽缸室内进行公转动作的摇动型(活塞摇动型)旋转式压缩机。
背景技术
以往的旋转式压缩机,有如特开平9-88852号公报中所揭示的具备摇动活塞的摇动型压缩机。这个摇动型压缩机一般是用于冷冻机的冷媒回路中压缩气体冷媒。
摇动型压缩机,一般的,压缩机构的概略横剖面如图8所示的构成。这个压缩机构(100),具备分隔汽缸室(101)形成的汽缸(102),贯通汽缸室(101)而配置的驱动轴(103)、嵌入驱动轴(103)的偏心轴部分(偏心轴部分(103a))而容纳于汽缸室(101)中的摇动活塞(104)。汽缸室(101)的端面是制成为圆形。驱动轴(103)与汽缸室(101)是同心而配置,且偏心轴部分(偏心轴部分(103a))的中心则偏离汽缸室(101)的中心(即存在偏心)。
在摇动活塞(104)上整体形成有叶片(104a),这个叶片(104a)通过摇动轴衬(bush)(105)而连接于汽缸。具体而言,这个摇动活塞(104)是叶片(104a)处于被断面形状大致为半圆形的一对摇动轴衬(105)所夹住的状态,通过与这个摇动轴衬(105)一起***断面为圆形的轴衬孔(102a)中,被支撑为可相对于轴衬孔(102a)的轴心自由地摇动旋转的形式。
此外,叶片(104a),在向着其面方向(即摇动活塞(104)的径方向)相对轴衬(105)可自由进退地被支撑着。此外,摇动活塞(104),是可自由滑动地嵌入于偏心轴部分(103a),通过这个偏心轴部分(103a)的旋转,而沿着汽缸(102)的内周面进行不自转的公转。
汽缸室(101),通过摇动活塞(104)及叶片(104a)分隔为吸入低压冷媒的吸入室(106),及压缩所吸入的冷媒的压缩室(107)。汽缸(102)中,形成有连通吸入室(106)的吸入口(108)及连通压缩室(107)的喷出口(109)。喷出口(109)的出口一侧安装有喷出阀(110),喷出阀(110)于压缩室(107)达到预定的喷出压力时会被打开。
于以上的构成中,上述摇动型压缩机,是随着偏心轴部分(103a)的旋转,通过叶片(104a)一边摇动而摇动活塞(104)一边在汽缸室(101)内公转,吸入于汽缸室(101)中的气体冷媒会因其容积的变化而被压缩并喷出。具体而言,上述摇动型压缩机于摇动活塞(104)的1次公转动作的前半过程所进行的压缩行程使得汽缸室(101)达到喷出压力时,由于汽缸室(101)的内外压力差达到预定值,喷出阀(110)会被打开而开始喷出行程以喷出冷媒。
(解决课题)
在此,以往的摇动型压缩机,具有冷媒的过压缩损失较大,压缩效率降低的问题。这是因以往的摇动型压缩机中可打开喷出阀(110)的摇动活塞(104)的位置处在如图8的假想线所示那样,通常为越过下死点之处,而上述喷出行程于这点起到约上死点为止的较为狭窄的角度范围内进行。也就是以往的摇动型压缩机中因为这个角度范围较为狭窄,喷出行程于短时间内进行,其喷出气体的流速快,峰值压力上升且冷媒的过压缩所造成的损失大,并且压缩机的效率也就降低。
发明内容
本发明是针对这样的问题而进行的,其目的在于降低摇动型压缩机冷媒喷出时的过压缩损失,并由此防止效率的降低。
本发明,是通过将摇动活塞(28)及汽缸室(25)的形状形成为使其喷出行程的时间增长的非圆形的形式,从而降低过压缩。
具体而言,权利要求第1项及第2项所涉及的发明,是以具备整体设置于摇动活塞(28)上的叶片(28b)由汽缸(19)所支撑,其一边摇动时这个摇动活塞(28)一边在汽缸室(25)内进行公转动作的压缩机构(20)的旋转式压缩机为前提。
而权利要求第1项的旋转式压缩机,其特征为摇动活塞(28)的外周面形状制成为非圆形,同时汽缸室(25)的内周面形状是基于摇动活塞(28)摇动时摇动活塞(28)外周面的包络线而形成的,并且对于摇动活塞(28)的外周面形状及汽缸室(25)的内周面形状,制成为与将其制成为圆形的情况相比,摇动活塞(28)的动作时的压缩行程较短而喷出行程则较长的形状。
而权利要求第2项的旋转式压缩机,其特征为汽缸室(25)的内周面形状制成为非圆形,同时摇动活塞(28)的外周面形状是基于其摇动时汽缸室(25)内周面的包络线而形成的,并且对于摇动活塞(28)的外周面形状及汽缸室(25)的内周面形状,制成为与将其制成为圆形的情况相比,摇动活塞(28)的动作时的压缩行程较短而喷出行程较长的形状。
于上述第1项及第2项的发明中,整体设置于摇动活塞(28)上的叶片(28b)是可摇动地支撑于汽缸(19),故汽缸室(25)由叶片(28b)而分隔为吸入室(25a)及压缩室(25b)。因此,若叶片(28b)一边摇动时摇动活塞(28)一边在汽缸室(25)内进行公转动作的话,则吸入室(25a)及压缩室(25b)的容积会产生变化,进行于吸入室(25a)的吸入行程和于压缩室(25b)的压缩行程。
这个动作中,若在吸入室(25a)结束了吸入行程后,这个吸入室(25a)即成为压缩室(25b)而开始进行压缩行程。此时,通过将摇动活塞(28)的外周面形状及汽缸室(25)的内周面形状制成为上述形状,则可比其制成为圆形时更快结束压缩行程,而喷出行程较长。如此喷出行程会于较长的时间内进行,故喷出气体的流速变慢,抵抗变少,故较上述圆形形状的情况过压缩会减少。
此外,权利要求第3项的发明,其特征为根据权利要求第1项的旋转式压缩机,其中是基于相对摇动活塞(28)外周面的叶片(28b)的吸入一侧(28a(s))较喷出一侧(28a(d))更向径方向外侧突出的曲面形状而形成的。
此外,权利要求第4项的发明,其特征为根据权利要求第3项的旋转式压缩机,其中相对于摇动活塞(28)外周面的叶片(28b)的喷出一侧(28a(d))是基于圆形而形成的。
此外,权利要求第5项的发明,其特征为根据权利要求第1项的旋转式压缩机,其中摇动活塞(28)外周面是基于相对叶片(28b),由吸入一侧(28a(s))向喷出一侧(28a(d))径尺寸逐渐变小的涡卷形状而形成的。
此外,权利要求第6项的发明,其特征为根据权利要求第5项的旋转式压缩机,其中摇动活塞(28)外周面是基于渐开线而形成的。
上述第3项至第6项的发明,是将第1项的旋转式压缩机的摇动活塞(28)的形状具体化了的,其动作则与第1项的旋转式压缩机相同。因此,喷出行程进行时间较长,故喷出气体的流速变慢,抵抗变少,所以较使用圆形摇动活塞(28)的情形时更可抑制过压缩。
此外,权利要求第7项的发明,其特征为根据权利要求第3至6项中所述的任何一项旋转式压缩机,其中于摇动活塞(28)中突出量较喷出一侧(28a(d))为大的吸入一侧(28a(s))的部分上形成空隙部分(28c、28d)。
此外,权利要求第8项的发明,其特征为根据权利要求第3至6项中所述的任何一项旋转式压缩机,其中于摇动活塞(28)中突出量较吸入一侧(28a(s))为小的喷出一侧(28a(d))的部分上设置有平衡锤(28e)。
上述第7、8项的发明中,摇动活塞(28)的吸入一侧(28a(s))较喷出一侧(28a(d))突出,相对于此,于突出量大的吸入一侧(28a(s))的部分上形成空隙部分(28c、28d),或于突出量小的吸入一侧(28a(s))的部分上设置平衡锤(28e),故可取得吸入一侧(28a(s))与喷出一侧(28a(d))间的平衡。因此,摇动活塞(28)的旋转安定。
此外,权利要求第9项的发明,其特征为根据权利要求第3至6项中所述的任何一项旋转式压缩机,其中2个摇动活塞(28、28)配置于轴方向,且吸入一侧(28a(s))彼此间是隔着其轴心而相对配置的。
于这个第9项的发明中,由于2个摇动活塞(28)于1条轴上配置成使彼此的吸入一侧(28a(s))相对,故其旋转时可取得平衡,进行更安定的动作。
(发明效果)
如以上所说明,基于第1项及第2项的发明,摇动活塞(28)的外周面形状及汽缸室(25)的内周面形状制成为非圆形,且较制成为圆形时压缩行程更快结束,喷出行程变得更长,故可抑制过压缩。因此,可防止因过压缩所引起的动力损失变大及压缩效率降低。
此外,根据第3项的发明,是基于对于叶片(28b),吸入一侧(28a(s))较喷出一侧(28a(d))突出的椭圆等曲面形状而形成摇动活塞(28),故可抑制过压缩,防止效率降低。此外,虽将摇动活塞(28)制成为如此的形状,但因汽缸室(25)的内周面形状是基于摇动活塞(28)摇动时的包络线而形成,故可保证摇动活塞(28)的动作。
此外,根据第4项的发明,于摇动活塞(28)的外周面,喷出一侧(28a(d))是对于叶片(28b)而基于圆形而形成。于汽缸室(25)内,因摇动活塞(28)越往喷出一侧移动,则吸入室(25a)与压缩室(25b)间的压力差越大,故要求喷出一侧的密封性。而若喷出一侧(28a(d))为圆形时,摇动活塞(28)与汽缸室(25)的形状精度难以求出,相对于此,将喷出一侧(28a(d))制成为圆形,可易于取得必要的形状精度,提高密封性。
此外,根据第5项的发明,将摇动活塞(28)的外周面制成为涡卷状,使其径尺寸对于叶片(28b)为由吸入一侧(28a(s))朝向喷出一侧(28a(d))逐渐缩小。而此种情况时亦可较使用圆形的摇动活塞更能抑制过压缩,故可防止过压缩造成的动力损失变大,并防止压缩效率的降低。
此外,根据第6项的发明,基于渐开线形成摇动活塞(28)的外周面形状。渐开线因加工性良好,故容易获得摇动活塞(28)整体的必要性状精度,并进而提高密封性。
此外,基于第7项的发明,因于突出量较摇动活塞(28)的喷出一侧(28a(d))为大的吸入一侧(28a(s))处形成空隙部分(28c、28d),故可以简单的构成取得摇动活塞(28)的平衡,而使动作安定。
此外,基于第8项的发明,因于突出量较摇动活塞(28)的吸入一侧(28a(s))为小的喷出一侧(28a(d))处形成平衡锤(28e),故可确实取得摇动活塞(28)的平衡,而更使动作安定。
此外,基于第9项的发明,因是始配置于同轴上的2个摇动活塞(28、28)的各个吸入一侧(28a(s))隔着其轴心而相对,故可确实取得摇动活塞(28)的平衡,而更使动作安定。
附图说明
图1,是涉及本发明的实施方式1的摇动型压缩机的剖面构造图。
图2(a)~图2(d),是表示压缩机构的剖面形状及动作的剖面图。
图3,是表示实施方式1的摇动型压缩机中的汽缸室容积变化量的曲线图。
图4(a)~图4(d),是涉及本发明的实施方式2的摇动型压缩机中的压缩机构的剖面形状和动作的剖面图。
图5,是表示涉及本发明的实施方式3的摇动型压缩机,图5(a),是主要部分的剖面图,图5(b),是摇动活塞形状的图,图5(c),是图5(b)的变化例。
图6,是涉及本发明的实施方式4的摇动型压缩机的主要部分剖面的图。
图7,是涉及本发明的实施方式5的摇动型压缩机,图7(a),是主要部分剖面的图,图7(b),是摇动活塞形状的图。
图8,是以前的摇动型压缩机的汽缸及摇动活塞形状的图。
(符号说明)
(1) 摇动型压缩机(旋转式压缩机)
(10) 外壳
(19) 汽缸
(20) 压缩机构
(25) 汽缸室
(28) 摇动活塞
(28a) 本体部分
(28a(s)) 吸入一侧部分
(28a(d)) 喷出一侧部分
(28b) 叶片
(28c、28d) 空隙部分
(28e) 平衡锤
(30) 压缩机马达
具体实施方式
为实施发明的最佳方式
(实施方式1)
以下,根据附图详细说明本发明的实施方式1。
如图1及图2所示,本实施方式1的旋转式压缩机(1)是所谓的摇动型压缩机。这个压缩机(1),是于外壳(10)内容纳了压缩机构(20)及压缩机马达(30),构成为全密闭型的压缩机。上述压缩机(1),是例如设置于空调装置的冷媒回路中,可吸入并压缩随后喷出冷媒。
外壳(10),是由圆筒状的胴体部分(11)、及分别固定于这个胴体部分(11)的上下端部分的镜板(12、13)所构成。在胴体部分(11)上接近下方的所定位置处设置有贯穿这个胴体部分(11)的吸入管(14)。另一方面,上部的镜板(12)处,设有贯通外壳(10)内外的喷出管(15)、及未图示的连接于外部电源供给电力的压缩机马达(30)的电源接头(16)。
压缩机构(20),是配置于外壳(10)内的下方一侧。压缩机构(20)具备有汽缸(19)、及容纳于汽缸(19)的汽缸室(25)内部的摇动活塞(28)。汽缸(19),是由汽缸部分(21)、堵塞这个汽缸部分(21)上部开口的前头部分(22)、及堵塞汽缸部分(21)下部开口的后头部分(23)所构成。而汽缸部分(21)的内周面、前头部分(22)的下端面,与后头部分(23)的上端面之间,分隔形成了汽缸室(25)。
压缩机马达(30),具备定子(31)与转子(32)。定子(31),固定于压缩机构(20)上方的外壳(10)的胴体部分(11)。
驱动轴(33)连结于转子(32),驱动轴(33)与转子(32)一起旋转。驱动轴(33)于上下方向贯通汽缸室(25)。前头部分(22)与后头部分(23)上形成有支撑驱动轴(33)的轴承部分(22a、23a)。
此外,驱动轴(33)上设有纵贯其轴方向的供油路(图示省略)。此外,驱动轴(33)的下端部分设有油泵(36)。而通过这个油泵(36),储存于外壳(10)内底部的润滑油可流经上述供油路内而供到压缩机构(20)的滑动部分。
驱动轴(33),其位于汽缸室(25)中的部分上设有偏心轴部分(33a)。偏心轴部分(33a)的口径是制成为较驱动轴(33)的其他部分为大,而自驱动轴(33)的轴心偏离一所定量。而压缩机构(20)的摇动活塞(28)以可自由滑动的方式嵌入偏心轴部分(33a)。
摇动活塞(28),如图2所示,本体部分(28a),与本体部分(28a)外周面的一处于直径方向外侧突出延伸的板状叶片(28b)制成为整体。摇动活塞(28)的叶片(28b)是与本体部分(28a)制成为整体的,或固定不同的构件而形成。本体部分(28a)可于汽缸室(25)的内部进行公转,叶片(28b)是可摇动地支撑于汽缸(19)中。
摇动活塞(28)的外周面形状制成为非圆形,即所谓卵形。这个摇动活塞(28)的外周面对于叶片(28b),图中右侧(吸入一侧)的部分(28(a(s))是较左侧(喷出一侧)的部分(28(a(d))突出,而基于椭圆等的曲面形状而形成。另一方面,摇动活塞(28)的外周面对于叶片(28b),喷出一侧的部分(28(a(d))基于圆形而形成。
这个摇动活塞(28)的构成为为卵形的本体部分(28a)的外周面与汽缸部分(21)的内周面在某一点接触,或在这个点成为最小间隙(于以下的说明中,为避免冗长,“接触”与“接近”中,仅使用“接触”来表示)。而汽缸室(25)的内周面形状与摇动活塞(28)不同,并非仅组合圆形与椭圆形的单纯的卵形,而是基于这个摇动活塞(28)摇动时的这个摇动活塞(28)外周面的包络线的形状而形成。也就是汽缸室(25)的内周面是制成为可配合摇动活塞(28)的动作,特别是吸入一侧部分为异形的曲面形状。
换而言之,上述摇动活塞(28)的外周面及汽缸室(25)的内周面是制成为实质上在整体上切线的斜率连续变化,且其切线的斜率于摇动活塞(28)一侧与汽缸室(25)一侧之处一致。这个构成中,所谓“实质上在整体上”换句话说,意味着若在不影响摇动活塞动作的范围的部分,则切线的斜率不连续变化亦可,例如后述的吸入口(41)及喷出口(42)之间等,对于实质上不构成汽缸室(25)的范围,切线的斜率不连续变化亦可。
而本发明的特征为,上述摇动活塞(28)的外周面形状,即汽缸室(25)的内周面形状,是制成为与将这个等的形状皆制成为单纯的圆形时相比,其摇动活塞(28)动作时的压缩行程较短,而喷出行程较长。
另一方面,上述汽缸部分(21)上形成有与驱动轴(33)的轴方向平行而断面为圆形的贯穿的轴衬孔(21b)。轴衬孔(21b)是形成于汽缸部分(21)的内周面一侧,且圆周方向的一部分与汽缸室(25)连通。轴衬孔(21b)的内部分***有一对断面大致为半圆形的轴衬(51、52)。轴衬(51、52)是由配置于汽缸室(25)内的喷出一侧的喷出一侧轴衬(51)及配置于汽缸室(25)内吸入一侧的吸入一侧轴衬(52)所构成。而摇动活塞(28)的叶片(28b)则透过这个等轴衬(51、52)而***于汽缸部分(21)的轴衬孔(21b)。
二个轴衬(51、52)配置成彼此在同一平面内相对的形式。这二个轴衬(51、52)的相对面之间的空间制成为叶片沟槽(29)。叶片沟槽(29)中***有摇动活塞(28)的叶片(28b)。轴衬(51、52)的构成为在叶片沟槽(29)中夹着叶片(28b)的状态下,叶片(28b)以其面方向于叶片沟槽(29)中进退。同时,轴衬(51、52)可与叶片(28b)一起于轴衬孔(21b)中摇动。
此外,本实施方式中是以二个轴衬(51、52)为不同个体而作说明,但这二者亦可制成为整体。
而若驱动轴(33)旋转,则摇动活塞(28)一边于叶片沟槽(29)内进退,摇动活塞(28)一边以汽缸一侧的一点(轴衬孔(21b)的中心)为轴心摇动。通过这个摇动动作,摇动活塞(28)与汽缸部分(21)的内周面的接触点会顺时针地由图2(a)的位置向图2(d)的位置移动。此时,上述摇动活塞(28)(本体部分(28a))会于驱动轴(33)的周围公转,而不会自转。
上述叶片(28b)如图2(c)所示,将汽缸室(25)分隔为吸入室(25a)与压缩室(25b)。汽缸部分(21)中形成有吸入口(41)。这个吸入口(41)贯通汽缸部分(21)的径方向,一端开口面临吸入室(25a)。而吸入口(41)的另一端则连接于上述吸入管(14)的端部分。
此外,汽缸部分(21)中形成有喷出口(42)。这个喷出口(42)贯通汽缸部分(21)的径方向,一端开口面临压缩室(25b)。而喷出口(42)的另一端则透过开闭这个喷出口(42)的喷出阀(46)(参照图2(a)),连通于外壳(10)内的喷出空间。
<压缩动作>
其次,说明这个压缩机(1)的运转动作。
起动压缩机马达(30)带动转子(32)旋转后,这个转子(32)的旋转会通过驱动轴(33)而传达至压缩机构(20)的摇动活塞(28)。由此,摇动活塞(28)的叶片(28b)对轴衬(51、52)进行反复直线运动的滑动,而轴衬(51、52)于上述轴衬孔(21b)内进行反复旋转运动,则摇动活塞(28)的叶片(28b)会以轴衬孔(21b)为中心摇动,本体部分(28a)则于汽缸室(25)内以驱动轴(33)为中心进行公转,使压缩机构(20)进行预定的压缩动作。
以下具体说明于图2中,如图2(b)所示吸入口(41)的右侧处汽缸部分(21)的内周面与摇动活塞(28)的外周面于一点接触的状态。
这个状态中,汽缸室(25)的吸入室(25a)的容积大致成为最小。若摇动活塞(28)进行图中右方向的公转,则吸入室(25a)的容积逐渐扩大,低压的冷媒瓦斯透过吸入口(41)而被吸入到这个吸入室(25a)内。于这个吸入行程中,摇动活塞(28)位于图2(c)所示的下死点时,吸入室(25a)的容积变得较压缩室(25b)为大。
若摇动活塞(28)持续公转,吸入室(25a)的容积更加扩大,而汽缸部分(21)的内周面与摇动活塞(28)的外周面的接触点到达吸入口(41)后,吸入室(25a)接下来则成为冷媒被压缩的压缩室(25b),隔着叶片(28b)而成为新的吸入室(25a)。
此外,若上述摇动活塞(28)继续进行公转,则冷媒会被连续吸入到吸入室(25a),且压缩室(25b)的容积减少,压缩压缩室(25b)中的冷媒。于压缩室(25b)的压力到达预定值而与压缩机构(20)外侧空间的压力差到达设定值时,喷出阀(46)会因压缩室(25b)的高压冷媒而打开,高压冷媒自压缩室(25b)喷出至外壳(10)的内部分。这个动作连续被重复。
在此,本实施方式1是如上所述,于摇动活塞(28)位于图2(c)下死点位置时,吸入室(25a)的容积变得较压缩室(25b)为大。因此,如图3所示的汽缸室的容积变化,其容积变化量相对于摇动活塞(28)为圆形的比较例的情况时于下死点(180°)的位置时几乎为50%,本实施方式1的卵形摇动活塞(28)的情况,相当早于达到下死点(180°)之前已为50%。
因此,本实施方式中,压缩室(25b)的压力较比较例更早达到喷出压力,而喷出行程则较比较例以更长的时间进行。因以如此较长的时间进行喷出行程,故喷出气体的流速变慢,喷出抵抗变少。因此,本实施方式1中,较使用圆形摇动活塞的情况,其高峰压力变低,冷媒的过压缩变少。
<实施方式1的效果>
如此,根据本实施方式1,因将摇动活塞(28)的外周面形状制成为非圆形,而将汽缸室(25)的内周面形状制成为对应其的形状,故比起将这等形状制成为圆形的情况,其压缩行程较快结束,而喷出行程较长,可抑制冷媒的过压缩,减少动力损失,防止压缩效率的降低。
此外,这个实施方式1中,基于摇动活塞(28)摇动时的包络线而形成汽缸室(25)的内周面形状。相对于此,例如若与摇动活塞(28)的外周面同样,将汽缸室(25)的内周面制成为圆形与椭圆形的组合,则因摇动活塞(28)的摇动会产生摇动活塞(28)与汽缸室(25)的椭圆切线斜率不一致的部分,造成无法密封或无法动作,但本实施方式1中通过将汽缸室(25)一侧制成为上述形状,可保证摇动活塞(28)的圆滑的动作与紧密的密封。
此外,于本实施方式1中,于摇动活塞(28)的外周面,对于叶片(28b)基于圆形而形成喷出一侧。一般,于汽缸室(25)内,摇动活塞(28)越接近喷出一侧(例如图2(d)的状态),则吸入室(25a)与压缩室(25b)的压力差越大,故更要求其密封性。相对于将喷出一侧制成为非圆形,摇动活塞(28)与汽缸室(25)的形状精度无法提升而使得密封性低下的情形,本实施方式1中将喷出一侧制成为圆形,故可获得必要的形状精度,提高密封性。
此外,于摇动活塞(28)全体为圆形的情况,与本实施方式1比较,喷出行程变短,喷出气体流速变快,高峰压力变高。由此,喷出压力的脉动变得比较大,力矩变动或振动变大且会发出异常声音,但本实施方式1中可解决如此问题。也就是可抑制力矩变动或振动,以及异常声音。
(实施方式2)
其次,说明本发明的实施方式2。这个本实施方式2中,如图4所示,将摇动活塞(28)的外周面形状及汽缸室(25)的内周面形状制成为与实施方式1相异。
这个实施方式2的摇动活塞(28)其外周面对于叶片(28b)是制成为渐开线等的涡卷形状,径尺寸由吸入一侧(28a(s))向着喷出一侧(28a(d))逐渐变小。
此外,汽缸室(25)内周面的形状是制成为于渐开线上考虑摇动活塞(28)的摇动动作所造成的倾斜。也就是本实施方式中,汽缸室(25)内周面形状是基于摇动活塞摇动时的包络线而形成。
此外,这个实施方式2中,由于叶片(28b)的吸入一侧的面宽度尺寸(摇动活塞(28)径方向的长度尺寸)较喷出一侧的面为短,因此使用口径相异的轴衬(51、52)来吸收其尺寸差。而偏心轴部分(33a)与摇动活塞(28)的本体部分(28a)间装填有垫片(27),以填充这个空间。这个垫片(27)可与摇动活塞(28)的本体部分制成为整体,或不同个体。此点与实施方式1相同。
而本实施方式2的其他构成与实施方式1相同。
本实施方式2中,同样地,起动压缩机马达(30)后,随着驱动轴(33)的旋转,叶片(28b)边以轴衬(51、52)为中心摇动,边于叶片沟槽(29)内进退,由此,如图4(a)至图4(d)所示,摇动活塞(28)的本体部分(28a)于驱动轴(33)的周围进行公转。
因此,于汽缸室(25)内,重复地于吸入室(25a)进行冷媒吸入及于压缩室(25b)进行冷媒压缩,而进行与实施方式1同样的运转。
此外,于本实施方式2中,如图4(c)所示,于摇动活塞(28)位于下死点的位置时,吸入室(25a)的容积较压缩室(25b)的容积大。因此,比起摇动活塞为圆形的情形,压缩行程较早结束,而喷出行程以较长的时间慢慢地进行。因此,与上述实施方式1同样,喷出气体的流速变慢,抵抗减少,故较使用圆形的摇动活塞时的过压缩变小。结果,与以往比较,其动力损失变小,可防止压缩效率降低。也就是可提高性能。
此外,沿着渐开线形成摇动活塞(28),则较制成为卵形者更容易加工。
(实施方式3)
其次,说明本发明的实施方式3。
本实施方式3中,基本构造与实施方式1的压缩机(1)相同,仅摇动活塞(28)的一部分相异。因此,于本实施方式3中,省略摇动活塞(28)以外部分的构成的说明。
本实施方式3的摇动活塞(28)是如图5(a)、图5(b)所示,于前头部分(22)一侧的面上及后头部分(23)一侧的面上形成空隙部分(28c)。空隙部分(28c)是形成于突出量较摇动活塞(28)的喷出一侧(28a(d))为大的吸入一侧(28a(s))之处,于喷出一侧(28a(d))之处并未形成。
此外,上述各实施方式中并未特定摇动活塞(28)的材质,本实施方式3的摇动活塞(28)是使用比重较驱动轴(33)的钢材为小的铝等轻比重的金属材料或合成树脂材料。但是,实施方式1、2中亦可使用相同的材料。
本实施方式3中,不仅与实施方式1同样,冷媒喷出行程较长而可抑制过压缩,且通过使摇动活塞(28)的比重变小,并形成空隙部分(28c),故可改善摇动活塞(28)动作时的平衡度,进行安定的动作。
<实施方式3的变形例>
图5(c)中表示实施方式3的变形例。
本例中,于摇动活塞(28)的较喷出一侧(28a(d))更为突出的吸入一侧(28a(s))上,形成有空隙部分(28c)及贯通孔(28d)作为空隙部分。其他构成则与图5(a)、图5(b)相同。
如此,因摇动活塞(28)的吸入一侧(28a(s))的质量更小,故可更提高运转时动作的安全性。
(实施方式4)
其次,说明本发明的实施方式4。
本实施方式4中,如图6所示,2个汽缸(19A、19B)配置于同心圆上。各汽缸(19A、19B)具有与实施方式1相同的卵形的摇动活塞(28、28),及对应其形状的汽缸室(25A、25B)。此外,于各摇动活塞(28、28)的上面一侧与下面一侧,于吸入一侧(28a(s))的部分形成有空隙部分(28c)。
本实施方式4的特征为各摇动活塞(28、28)其吸入一侧(28a(s))是配置于彼此相差180°的位置。也就是2个摇动活塞(28、28)是对于驱动轴(33)的旋转中心,吸入一侧(28a(s))彼此间以保持相差180°相位的状态旋转。其他部分的构成则与上述各实施方式相同。
本实施方式4中,各摇动活塞(28、28)的吸入一侧(28a(s))是隔着驱动轴(33)的旋转中心而配置于相对的位置,即使驱动轴(33)旋转,亦会保持如此的关系。因此,驱动轴(33)旋转时的平衡良好,可较实施方式3安定地进行动作。
(实施方式5)
其次,说明本发明的实施方式5。
本实施方式5是于实施方式3的摇动型压缩机中,变更驱动轴(33)及摇动活塞(28)部分的形状。
具体而言,如图7所示,驱动轴(33)的偏心轴部分(33a)其轴方向长度是制成为较汽缸室(25)的轴方向长度为短,且其下部分至副轴(33b)的口径较上部分至主轴(33c)为细。而摇动活塞(28)其后头部分(23)一侧的面上的喷出一侧(28a(d))上,形成有往径方向内侧突出的突出部分(28e)。这个突出部分(28e)的机能是作为于摇动活塞(28)动作时的平衡锤用。
本实施方式5中,于进行与图5所示的实施方式3相同作用的运转时,由于平衡锤(28e)的作用而使得摇动活塞(28)的动作平衡。因此,可使压缩机(1)更为安定地动作。
此外,图中是表示平衡锤(28e)与摇动活塞(28)制成为整体的例,但亦可为固定于摇动活塞(28)的单另个体。此时,可配合摇动活塞(28)的重量的平衡而设定平衡锤(28e)的比重及大小,有时亦可于摇动活塞(28)的后头部分(23)一侧及前头部分(22)一侧双方设置平衡锤(28e)。
(其他实施方式)
对于上述实施方式,本发明亦可构成为如下。
例如,摇动活塞(28)的外周面形状虽于上述实施方式1中为组合圆形及椭圆形的卵形,于实施方式2中为基于渐开曲线的形状,但上述形状只要是较圆形时压缩行程短,而喷出行程长,则其他形状亦可。
此外,不一定要以摇动活塞(28)一侧的形状为基准而基于其包络线形成汽缸室(25)一侧,相反地,于二者的动作中以汽缸室(25)为可动一侧,而以这个汽缸室(25)的形状为基准并基于其包络线形成摇动活塞(28)亦可。
也就是,亦可将汽缸室(25)的内周面形状制成为非圆形,且基于其摇动时汽缸室(25)的相对动作所产生的内周面包络线而形成摇动活塞(28)的外周面形状,以将摇动活塞(28)的外周面形状及汽缸室(25)的外周面形状制成为此起这个形状为圆形的情况时,摇动活塞(28)动作时的压缩行程较短,喷出行程较长。
如此,可例如基于椭圆或渐开线而形成汽缸室(25)的内周面,将摇动活塞(28)一侧制成为对应其的形状,即使是这样亦可得到与上述各实施方式相同的效果。
此外,亦可将基于渐开线而形成的实施方式2的摇动活塞(28),于同轴上配置成2段。更可于实施方式2的摇动活塞(28)上设置空隙部分(28c、28d)或平衡锤(28e)。
产业上的利用可能性
如以上所述,本发明对于旋转式压缩机是有用的。
Claims (9)
1.一种旋转式压缩机,具备:整体设置于摇动活塞(28)上的叶片(28b)在汽缸(19)的支撑下摇动的同时,该摇动活塞(28)在汽缸室(25)内进行公转动作的压缩机构(20),其特征为:
摇动活塞(28)的外周面形状制成为非圆形,且汽缸室(25)的内周面形状,是基于摇动活塞(28)摇动时摇动活塞(28)外周面的包络线而形成的;
摇动活塞(28)的外周面形状及汽缸室(25)的内周面形状,是制成为与将其制成为圆形的情况相比,摇动活塞(28)动作时的压缩行程较短而喷出行程则较长的形状。
2.一种旋转式压缩机,具备:整体设置于摇动活塞(28)上的叶片(28b)在汽缸(19)的支撑下摇动的同时,该摇动活塞(28)在汽缸室(25)内进行公转动作的压缩机构(20),其特征为:
汽缸室(25)的内周面形状制成为非圆形,且摇动活塞(28)的外周面形状是基于其摇动时汽缸室(25)内周面的包络线而形成的;
摇动活塞(28)的外周面形状及汽缸室(25)的内周面形状,是制成为与将其制成为圆形的情况相比,摇动活塞(28)动作时的压缩行程较短而喷出行程则较长的形状。
3.根据权利要求第1项所述的旋转式压缩机,其特征为:
摇动活塞(28)的外周面,是基于相对叶片(28b)而言,吸入一侧(28a(s))与喷出一侧(28a(d))相比更向直径方向外侧突出的曲面形状而形成的。
4.根据权利要求第3项所述的旋转式压缩机,其特征为:
摇动活塞(28)的外周面,是基于相对叶片(28b)而言,喷出一侧(28a(d))为圆形而形成的。
5.根据权利要求第1项所述的旋转式压缩机,其特征为:
摇动活塞(28)的外周面,是基于相对叶片(28b)而言,由吸入一侧(28a(s))向喷出一侧(28a(d))径向尺寸逐渐变小的涡卷形状而形成的。
6.根据权利要求第5项所述的旋转式压缩机,其特征为:
摇动活塞(28)的外周面,是基于渐开线而形成的。
7.根据权利要求第3至6项中任何一项所述的旋转式压缩机,其特征为:
摇动活塞(28)中,与喷出一侧(28a(d))相比突出量较大的吸入一侧部分(28a(s))上,形成了空隙部分(28c、28d)。
8.根据权利要求第3至6项中任何一项所述的旋转式压缩机,其特征为:
摇动活塞(28)中,与吸入一侧(28a(s))相比突出量较小的喷出一侧部分(28a(d))上,设置了平衡锤(28e)。
9.根据权利要求第3至6项中任何一项所述的旋转式压缩机,其特征为:
两个摇动活塞(28、28)配置于轴方向上,同时各摇动活塞(28、28),是配置成为使它们的吸入一侧(28a(s))彼此隔着轴心相对的形式。
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