旋转式压缩机及制冷循环装置的制作方法

本发明实施方式涉及旋转式压缩机和制冷循环装置。

背景技术：

作为使用于空调装置等的制冷循环装置中的旋转式压缩机，我们已知具有存积润滑油的容器和收容在容器内的压缩机构部的结构。压缩机构部具备：筒状缸体、将缸体的开口部闭塞的闭塞板、以及在由缸体和闭塞板形成的缸室内偏心旋转的辊。在缸体中形成的叶片槽内，配设有将缸室内分隔成压缩室和抽吸室的叶片。叶片与辊相抵接，同时伴随辊的偏心旋转而在缸室内进退移动。

但是，上述叶片优选在叶片与闭塞板之间夹有润滑油的状态下相对于闭塞板滑动。由此，可以认为不仅降低了叶片与闭塞板之间的磨损，而且能够确保叶片与闭塞板之间的密封性。

作为使叶片与闭塞板之间夹设润滑油的结构，可以考虑在叶片的与闭塞板相向的面上形成沿着叶片的移动方向延伸的供油槽的结构。具体为，供油槽的第1端部在缸室的外侧向容器内开放。供油槽的第2端部终止于叶片内。根据该结构，由于容器内的润滑油流入供油槽内，因此可以认为润滑油容易被提供到叶片与闭塞板之间。

但是，在上述旋转式压缩机中，有存在于容器内的磨损粉末等异物与润滑油一起流入供油槽内，随着运行时间的推移而堆积在供油槽内的风险。这种情况下，由于供油槽的实际容积减少或者供油槽的开口部被堵塞，存在叶片与闭塞板之间难以夹设所希望的量的润滑油的可能性。

在先技术文献

专利文献

【专利文献1】日本特开平4－191491号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

本发明想要解决的问题就是提供能够长期持续地维持动作可靠性的旋转式压缩机和制冷循环装置。

实施方式的旋转式压缩机具有容器、缸体、闭塞板、辊、叶片和供油槽。容器贮存润滑油。缸体被收容在容器内。闭塞板闭塞缸体的开口部，与缸体一起形成缸室。辊在缸室内偏心旋转。叶片设置在缸体中形成的叶片槽内，与辊相抵接，将缸室内部分隔同时能够伴随辊的偏心旋转在缸室内进退。供油槽形成在叶片的与闭塞板相对置的对置面上，沿着叶片的移动方向延伸。供油槽的第1端部在缸室外侧与容器内连通，第2端部在叶片内终止。供油槽底面的表面粗糙度比叶片外表面的位于第1端部附近的背面的表面粗糙度低。

附图说明

图1为包含第1实施方式的旋转式压缩机的剖视图的制冷循环装置的概略结构图。

图2为相当于图1的ⅱ－ⅱ线的压缩机构部的剖视图。

图3为沿着图2的ⅲ－ⅲ线的叶片的剖视图。

图4为图1的ⅳ部分的放大图。

图5为第2实施方式的叶片的相当于图3的剖视图。

附图标记的说明：1-制冷循环装置；2-旋转式压缩机；3-散热器；4-膨胀装置；5-蒸发器；34-密闭容器(容器)；41-缸体；42-主轴承(闭塞板)；43-副轴承(闭塞板)；46-缸室；53-辊；55、155-叶片；75-第1倒角部；76-第2倒角部；81、181-供油槽；101-连接部；l1-第1倒角量；l2-第2倒角量

具体实施方式

下面参照附图说明实施方式的旋转式压缩机和制冷循环装置。

(第1实施方式)

首先，简单地说明制冷循环装置1。图1为包含第1实施方式的旋转式压缩机2的剖视图的制冷循环装置1的概略结构图。

如图1所示，本实施方式的制冷循环装置1具备：旋转式压缩机2、连接在旋转式压缩机2上的散热器(冷凝器)3、连接在散热器3上的膨胀装置4、以及连接在膨胀装置4与旋转式压缩机2之间的蒸发器5。

旋转式压缩机2为所谓回转式的压缩机。旋转式压缩机2对取入到内部的低压气体制冷剂进行压缩，将其变成高温、高压的气体制冷剂。另外，有关旋转式压缩机2的具体结构后述。

散热器3从旋转式压缩机2送入的高温、高压的气体制冷剂散发热量，使高温、高压的气体制冷剂变成高压液体制冷剂。

膨胀装置4使从散热器3送入的高压液体制冷剂的压力下降，将高压液体制冷剂变成低温、低压的液体制冷剂。

蒸发器5将从膨胀装置4送入的低温、低压的液体制冷剂汽化，将低温、低压的液体制冷剂变成低压的气体制冷剂。然后，低压的液体制冷剂在蒸发器5中汽化时从周围吸收汽化热，使周围冷却。另外，通过了蒸发器5的低压的气体制冷剂被取入上述旋转式压缩机2内。

通过这样，在本实施方式的制冷循环装置1中，作为工作流体的制冷剂在气体制冷剂与液体制冷剂之间相变的同时进行循环。

下面对上述旋转式压缩机2进行说明。

本实施方式的旋转式压缩机2具备压缩机主体11和蓄能器12。

蓄能器12为所谓的气液分离器。蓄能器12设置在上述蒸发器5与压缩机主体11之间。蓄能器12通过吸入管21而与压缩机主体11相连。蓄能器12将被蒸发器5汽化了的气体制冷剂以及没被蒸发器5汽化的液体制冷剂中的仅气体制冷剂提供给压缩机主体11。

压缩机主体11具备旋转轴31、电动机部32、压缩机构部33，以及收容这些旋转轴31、电动机部32和压缩机构部33的密闭容器(容器)34。

密闭容器34被形成为筒状。密闭容器34的轴线o方向的两端部被闭塞。润滑油j被收容在密闭容器34内。压缩机构部33的一部分浸渍在润滑油j中。

旋转轴31沿着密闭容器34的轴线o配置在相同轴上。另外，在以下的说明中，将沿着轴线o的方向简称为轴向，将轴向中的靠电动机部32一侧称为上侧、将靠压缩机构部33的一侧称为下侧。并且，将与轴向正交的方向称为径向、将围绕轴线o的方向称为周向。

电动机部32为所谓内转子型dc无刷电动机。电动机部32具备筒状定子35和配置在定子35内侧的圆柱状转子36。

定子35通过热压配合等固定在密闭容器34的内壁面上。转子36固定在旋转轴31的上部。转子36沿径向隔开间隔配置在定子35的内侧。

压缩机构部33具备筒状缸体41和分别闭塞缸体41的两端开口部的主轴承(闭塞板)42及副轴承(闭塞板)43。

旋转轴31贯穿缸体41内部。主轴承42和副轴承43能够旋转地支承旋转轴31。由缸体41、主轴承42和副轴承43形成的空间构成缸室46(参照图2)。

在上述旋转轴31的位于缸室46内的部分形成有相对于轴线o沿径向偏心的偏心部51。

辊53嵌套在偏心部51上。辊53结构为，随着旋转轴31旋转，外周面在缸体41的内周面上滑动接触，同时能够相对于轴线o偏心旋转。

图2为相当于图1的ⅱ－ⅱ线的压缩机构部33的剖视图。

如图1、图2所示，在缸体41的周向的一部分上，向径向的外侧形成有凹形叶片槽54。叶片槽54在整个缸体41的轴向的范围内形成。叶片槽54在径向的外侧端部与密闭容器34内连通。

在叶片槽54内设置有叶片55。叶片55能够沿径向相对于缸体41滑动地构成。如图1所示，叶片55的径向的外侧端面(以下称为背面)被施力部件57向径向的内侧施力。另一方面，如图2所示，叶片55的径向的内侧端面(以下称为顶端面)在缸室46内与辊53的外周面相抵接。由此，叶片55能够伴随辊53偏心旋转而在缸室46内进退地构成。另外，在从轴向看的俯视图中，叶片55的顶端面呈向径向的内侧凸出的圆弧状。并且，对于叶片55的具体结构后述。

缸室46被辊53和叶片55分隔成抽吸室和压缩室。并且，就压缩机构部33而言，借助辊53的旋转动作和叶片55的进退动作而在缸室46内进行压缩动作。

在缸体41中位于沿辊53的旋转方向(参照图2中的箭头)的叶片槽54的进深一侧(图2中为叶片槽54的左侧)的部分上，形成有沿径向贯穿缸体41的吸入孔56。上述吸入管21(参照图1)从径向的外侧端部与吸入孔56相连。另一方面，吸入孔56的径向的内侧端部在缸室46内开口。

在缸体41的内周面上位于沿着辊53的旋转方向的叶片槽54的近身侧(图2中为叶片槽54的右侧)的部分上，形成有排出槽58。排出槽58在从轴向看的俯视图上形成为半圆形。

如图1所示，主轴承42闭塞缸体41的上端开口部。主轴承42能够旋转地支承旋转轴31的位于比缸体41靠上方的部分。具体为，主轴承42具备穿插旋转轴31的筒部61和从筒部61的下端部向径向外侧突设的凸缘部62。

如图1、图2所示，在凸缘部62的周向的一部分上，形成有沿轴向贯穿凸缘部62的排出孔64(参照图2)。排出孔64通过上述排出槽58而与缸室46内连通。另外，在凸缘部62上配设有随着缸室46(压缩室)内的压力上升而开闭排出孔64，将制冷剂排出到缸室46外的未图示的排出阀机构。

如图1所示，在主轴承42上设置有从上方覆盖主轴承42的消音器65。在消音器65上形成有将消音器65内外连通的连通孔66。通过上述排出孔64排出的高温、高压的气体制冷剂通过连通孔66而排出到密闭容器34内。

副轴承43闭塞缸体41的下端开口部。副轴承43能够旋转地支承旋转轴31中位于比缸体41靠下方的部分。具体为，副轴承43具备穿插旋转轴31的筒部71和从筒部71的上端部朝向径向的外侧突设的凸缘部72。

如图1、图2所示，上述叶片55形成为沿着径向延伸的长方体形状。润滑油j夹设于叶片55与叶片槽54的内壁面和各轴承42、43的凸缘部62、72之间。因此，叶片55中的面向叶片槽54的侧面(面向宽度方向(周向)的两侧的侧面)能够经由油膜相对于叶片槽54的内壁面滑动。并且，叶片55的上端面能够经由油膜相对于凸缘部62的下表面滑动。叶片55的下端面能够经由油膜相对于凸缘部72的上表面滑动。即，本实施方式的叶片55的外表面中除上述背面的部分(侧面、上端面和下端面)起滑动面的作用。

在叶片55的上下端面(与凸缘部62、72的对置面)上，在叶片宽度方向的中央部的轴向的内侧、沿径向延伸设置凹形供油槽81。如图2所示，供油槽81在从轴向看的俯视图上呈沿径向(叶片55的移动方向)延伸的直线状。供油槽81的沟槽宽度h在整个径向的范围内一样。另外，供油槽81能够通过使用了圆板状刀具等的切削加工形成。并且，供油槽81的容积优选与叶片55从最突出到缸室46内的下死点移行到从缸室46最后退的上死点的运行区域(以下称为后半压缩行程)所必需的润滑油j的容量相匹配地设定。

如图1所示，供油槽81具有位于靠近径向的外侧端部(第1端部)的直线延伸部82和连接在直线延伸部82中的径向的内侧端部(第2端部)的倾斜部83。

直线延伸部82的轴向的沟槽深度在整个径向的范围内一样。直线延伸部82的径向的外侧端部在叶片55的背面上开口。由此，直线延伸部82的径向的外侧端部通过叶片槽54而在缸室46的外侧与密闭容器34内连通。贮存在密闭容器34内的润滑油j通过叶片槽54流入供油槽81内。在本实施方式中，供油槽81的最大沟槽深度e(在本实施方式中为直线延伸部82的深度)比沟槽宽度h(参照图2)深。

倾斜部83的沟槽深度随着朝向径向的内侧而逐渐变浅。具体为，倾斜部83的底面在从叶片宽度方向看的侧视图上形成为朝向轴向的内侧凸出的圆弧状。倾斜部83的径向的内侧端部在靠近叶片55的顶端面(第2端面)的状态下在叶片55内终止。即，供油槽81没有到达叶片55的顶端面，不与缸室46内部连通。另外，供油槽81这样形成，当叶片55最突出到缸室46内时，至少倾斜部83位于缸室46内。

图3为相当于图2的ⅲ－ⅲ线的叶片55的剖视图。

如图3所示，在叶片55的各个侧面与上下端面形成的角落部分别形成第1倒角部75。另外，在图3所示的例子中，各第1倒角部75在叶片55的径向的整个长度范围内形成。但是，也可以在叶片55的径向的一部分上形成第1倒角部75。

另一方面，在叶片55的上下端面与各供油槽81的内侧面形成的角落部，分别形成第2倒角部76。第2倒角部76的倒角量l2(离叶片55的上下端面的轴向的深度)比第1倒角部75的倒角量l1大。另外，在图示的例子中，第2倒角部76在供油槽81的径向的整个长度的范围内形成。但是，也可以在供油槽81的径向的一部分上形成第2倒角部76。另外，各倒角部75、76为相对于叶片55的上下端面的俯角为45°的方形倒角(c倒角)。但是，各倒角部75、76中相对于叶片55的上下端面的俯角能够适当变更。并且，各倒角部75、76并不局限于方形倒角，也可以是圆形倒角(r倒角)等。

如图2所示，在叶片55的上下端面，供油槽81和倒角部75、76以外的部分起密封面的作用。密封面除径向的外侧以外从三面包围供油槽81。密封面夹着油膜分别与凸缘部62、72相对。这种情况下，通过叶片55的密封面与凸缘部62、72之间的压缩室内与抽吸室内之间的连通被油膜阻断。在本实施方式中，密封面的位于供油槽81的叶片宽度方向两侧的部分的密封宽度s1、s2分别与供油槽81的径向的内侧端部边缘与叶片55的顶端面之间沿径向的密封宽度s3相同。另外，供油槽81的沟槽宽度h比密封面的最小宽度窄。

其中，供油槽81底面的表面粗糙度比叶片55背面的表面粗糙度低。在本实施方式中，表面粗糙度为jisb0601标准化的十点平均粗糙度rzjis的值。在本实施方式中，供油槽81的内侧面的表面粗糙度优选比叶片55背面的表面粗糙度低。另外，供油槽81底面的表面粗糙度优选与供油槽81的内侧面的表面粗糙度相同或者比供油槽81的内侧面的表面粗糙度低。

下面对上述旋转式压缩机2的作用进行说明。

如图1所示，当给电动机部32的定子35提供电力时，旋转轴31与转子36一起围绕轴线o旋转。于是，偏心部51和辊53随着旋转轴31旋转而在缸室46内偏心旋转。此时，辊53分别与缸体41的内周面滑动接触。由此，气体制冷剂通过吸入管21被取入缸室46内，同时被取入缸室46内的气体制冷剂被压缩。

具体为，气体制冷剂通过吸入孔56被吸入缸室46的抽吸室内，同时先前从吸入孔56吸入的气体制冷剂在压缩室内被压缩。被压缩的气体制冷剂通过主轴承42的排出孔64被排出到缸室46的外侧(消音器65内)，然后通过消音器65的连通孔66被排出到密闭容器34内。另外，被排出到密闭容器34内的气体制冷剂像上述那样被送入散热器3。

其中，由于叶片55的供油槽81的内部通过叶片槽54而与密闭容器34的内部连通，因此被润滑油j充满。供油槽81内的润滑油j流入密封面与各凸缘部62、72之间，在两者之间形成油膜。因此，叶片55在抑制了与凸缘部62、72直接接触的状态下伴随辊53的偏心旋转而沿径向相对于缸室46进退移动。

图4为图1的ⅳ部分的放大图。

如图4所示，在叶片55进退移动的过程中，叶片55与凸缘部62、72之间夹设的润滑油j上在叶片55一侧与凸缘部62、72一侧产生速度差。当产生该速度差时，在润滑油j上作用有伴随黏性的剪切力。特别是，由于在供油槽81的径向的内侧端部形成有倾斜部83，因此在后半压缩行程中，叶片55与凸缘部62、72之间的间隙随着向叶片55的移动方向(图4中的箭头q1)的后方而变窄。因此，供油槽81内的润滑油j被润滑油j的黏性作用和倾斜部83的倾斜拖入径向的内侧(所谓楔形效应(图4中的箭头q2))。由此，润滑油j在叶片55的上下端面与凸缘部62、72之间进入到叶片55的顶端面一侧去了，因此能够有效地将润滑油j提供到叶片55与凸缘部62、72之间。

另一方面，由于供油槽81的径向的外侧端部通过直线延伸部82开放，因此在叶片55从上死点移行到下死点的运行区域(以下称为前半压缩行程)，难以产生上述楔形效应。因此，前半压缩行程与后半压缩行程相比，润滑油j难以流入径向的内侧。由此，在前半压缩行程能够抑制供油槽81内的润滑油j大量流入叶片55的顶端面一侧。由此，能够抑制叶片55与凸缘部62、72之间夹设的多余的润滑油j流入缸室46内、或者制冷剂与润滑油j一起流入缸室46内，能够抑制压缩性能的下降。

其中，本实施方式采用了供油槽81底面的表面粗糙度比叶片55背面的表面粗糙度低的结构。

根据该结构，能够抑制浮游在润滑油j中的磨损粉末等异物卡在供油槽81底面的凹凸上等而堆积在供油槽81内。并且，在本实施方式中，供油槽81的径向的内侧端部在叶片55内终止，径向的外侧端部在缸室46外部开放。因此，即使异物与润滑油j一起进入了供油槽81内，在例如后半压缩行程中，供油槽81内的异物也容易随着叶片55向径向外侧移动而与润滑油j一起通过供油槽81的径向的外侧端部排出。由此，能够抑制由于异物使供油槽81的实际容积减少或者闭塞供油槽81。因此，由于在供油槽81内能够持续地保持所希望的量的润滑油j，因此能够抑制油膜在叶片55与凸缘部62、72之间断裂。结果，由于能够抑制叶片55与凸缘部62、72直接接触，减少两者之间的磨损，因此能够长期持续地维持动作可靠性。

而且，在本实施方式中，由于在供油槽81的径向的内侧端部形成有圆弧状的倾斜部83，因此在后半压缩行程容易产生上述楔形效应。由此，在叶片55(密封面)与凸缘部62、72之间，润滑油j被有效地提供到靠近顶端面的部分。因此，能够抑制叶片55与凸缘部62、72之间的油膜断裂，能够实现动作可靠性的进一步提高。

并且，本实施方式采用了分别在叶片55的上下端面和叶片55的侧面形成的角落部以及叶片55的上下端面和各供油槽81的内侧面形成的角落部上形成有倒角部75、76的结构。

根据该结构，能够抑制叶片55与凸缘部62、72接触产生磨损粉末等。而且，由于第2倒角部76的倒角量l2比第1倒角部75的倒角量l1大，因此能够确实地抑制叶片55的上下端面和供油槽81的内侧面形成的角落部与凸缘部62、72接触。

另一方面，由于第1倒角部75的倒角量l1比第2倒角部76的倒角量小，因此能够抑制位于缸室46外部的润滑油j(排出压力的润滑油j)通过第1倒角部75与凸缘部62、72之间的间隙流入缸室46内。由此，能够抑制压缩性能的下降。

并且，在本实施方式的制冷循环装置1中，由于具备上述旋转式压缩机2，因此能够提供高性能、可靠性好的制冷循环装置1。

(第2实施方式)

图5为第2实施方式的叶片155的相当于图3的剖视图。

在图5所示的叶片155中，在供油槽181中形成有将内侧面与底面相连接的连接部101。连接部101比仿照供油槽181内侧面的内表面形状延伸的第1假想线k1与仿照底面的内表面形状延伸的第2假想线k2的连接点p(内侧面和底面形成的角落部)向轴向的外侧隆起。具体为，连接部101在沿轴向的纵剖视图上，形成为向轴向的内侧凸出的圆弧状。连接部101在供油槽181的径向的整个长度范围内曲率半径形成为一样。但是，连接部101也可以形成在供油槽181的径向的一部分上。并且，连接部101也可以根据径向上的位置使曲率半径不同。

连接部101从供油槽181底面的隆起量比上述第1倒角部75的倒角量l1大。另外，如果连接部101在叶片宽度方向上在供油槽181的底面至少残留一部分平坦面的话，则其尺寸(曲率半径、从底面的隆起量等)能够适当变更。并且，连接部101的沿轴向的纵剖视图形状并不局限于圆弧状，也可以是直线状。

根据该结构，除了能取得与上述实施方式同样的作用效果外，还由于供油槽181的内侧面与底面光滑的相连，因此能够抑制异物堆积在内侧面与底面形成的角落部。

另外，虽然上述实施方式中对使用了主轴承42和副轴承43作为闭塞板的情况进行了说明，但并不局限于此。例如，也可以使用闭塞缸体41的上端开口部同时穿插旋转轴31的轴承部和闭塞缸体41的下端开口部、能够滑动地支承旋转轴31的轴向的下端面的缸板作为闭塞板。

并且，虽然上述实施方式中对一个缸室46的结构进行了说明，但并不局限于此，也可以设置多个缸室46。

并且，虽然上述实施方式中对使轴向与上下方向一致的情况进行了说明，但并不局限于此，也可以使轴向与水平方向一致。

而且，虽然上述实施方式中对分开形成辊53和叶片的情况进行了说明，但并不局限于此，也可以一体形成辊53和叶片。

并且，虽然上述实施方式中对分别在叶片的上下端面上形成供油槽的情况进行了说明，但并不局限于此，也可以在至少一个端面上形成供油槽。

而且，虽然上述实施方式中对在叶片的端面形成1列供油槽的情况进行了说明，但并不局限于此，也可以形成多列供油槽。

并且，虽然上述实施方式中对供油槽的径向的内侧端部形成为圆弧状的情况进行了说明，但并不局限于此，供油槽的形状可以适当设计变更。这种情况下，作为使供油槽的截面积朝叶片的顶端面逐渐变小的结构，可以例如将供油槽的径向的内侧端部形成为直线状或阶梯状。并且，既可以是供油槽的径向的整体朝叶片的顶端面逐渐变浅的结构，也可以是供油槽的沟槽宽度朝叶片的顶端面逐渐变窄的结构。

并且，也可以是供油槽的截面积在整个径向的范围内相同的结构。

并且，虽然上述实施方式中对供油槽在从轴向看的俯视图上为沿叶片的移动方向(径向)延伸的直线状的情况进行了说明，但并不局限于此。例如，如果沿叶片的移动方向延伸的话，供油槽也可以例如是波形或者相对于移动方向倾斜。

根据以上说明过的至少一个实施方式，由于供油槽底面的表面粗糙度比叶片背面的表面粗糙度低，因此能够抑制浮游在润滑油中的磨损粉末等异物卡在供油槽底面的凹凸上等而堆积在供油槽内。并且，由于供油槽的第2端部在叶片内终止，因此即时异物与润滑油一起进入供油槽内，在例如后半压缩行程中，供油槽内的异物也容易伴随叶片向径向外侧的移动而与润滑油一起通过供油槽的第1端部排出。由此，能够抑制因异物使供油槽的实际容积减少或闭塞供油槽。因此，由于能够在供油槽内持续保持所希望的量的润滑油，因此能够抑制油膜在叶片与凸缘部之间断裂。结果，由于能够抑制叶片与凸缘部直接接触、降低两者之间的磨损，所以能够长期持续地维持动作可靠性。

虽然说明过了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只是作为例子提出，并非限定发明的范围。这些实施方式能够以其他种种形态实施，在不超出发明宗旨的范围内能够进行种种省略、置换和变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、宗旨内，同样也包含在权利要求范围记载的发明及其均等的范围内。