专利名称：旋转压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用分子中不含氯的致冷剂润滑油，以及使用作为润滑油的聚醇酯(polyol ester)或使用做为基油的聚乙烯醚(polyvinyl ether)的回转压缩机，以防止滚轮与叶片的异常摩擦，且提供一种具有高可靠性的回转压缩机中的滚轮与叶片之间的构成关系。
冷藏库、自动贩卖机以及展示柜所使用的压缩机，或家庭使用与生意用途的空调用的压缩机大多是使用二氯二氟甲烷(dichrolrodifluoromethane,R12)与一氯二氟甲烷(monochrolrodifluoromethane,R22)等的旧有致冷剂。因为R12与R22致冷剂具有破坏臭氧的潜在性，当排放到大气中而到达地球上空的臭氧层，由于此破坏臭氧层的问题，而成为被限制的对象。臭氧层的破坏由致冷剂中的氯离子(Cl)所引起。因此，不含氯离子的致冷剂，例如R32、R125与R134a等的HFC系列致冷剂，或者是丙烷(propane)、丁烷(butane)等的碳化氢类系列的致冷剂、碳酸气体、氨(ammonia)等的自然致冷剂便被考虑用来做为替代致冷剂。
图1绘示本发明所用的二缸式旋转压缩机的剖面构造示意图，图2则用来绘示说明缸、滚轮与叶片等的关系的示意图，图3则用来说明叶片的示意图。旋转压缩机整体以标号1来表示，其包括圆筒状的密闭容器10以及安装在密闭容器10中的电动机20与压缩装置30。电动机20具有固定在密闭容器10的内壁面的定子22与转子24，装置在转子24的中心的旋转轴25以可自由旋转的方式支撑于封闭缸31、32的开口的两枚封板(plate)33、34中。在旋转轴25的一部分上以偏心方式设置曲柄26。在二个封板33、34内设置(汽)缸31、32。缸31、32(以下仅叙述缸32)具有与旋转轴25的轴线相同的轴线。在缸32的周缘部分设置致冷剂的吸入口23与吐出口35。
在缸32的内部装配环状的滚轮38。滚轮38的内缘面38b与曲柄26的外缘面26a接触，而滚轮38的外缘面38a与缸32的内缘面32b接触。叶片40以可自由滑动(slide)方式装设在缸32上，叶片40的前端与滚轮38的外缘面38a接触。叶片40向滚轮38弹性接触；此外，通过在叶片40的背面导入被压缩的致冷剂，使得叶片40的前端与滚轮38可以确实地密封。叶片40、滚轮38、缸32与封闭缸32的封板34等所围出来的区域形成压缩室50。
至此，当旋转轴25以相对于图2的逆时针方向旋转时，滚轮38亦在缸32内偏心地旋转，由吸入口23所吸入的致冷剂气体便被压缩，之后再由吐出口35排出。在这个吸入-压缩-排放的行程中，在滚轮38与叶片40的接触部分上产生压应力Fv。
依据公知方式，叶片40前端的与滚轮38的外缘面38a的接触面40a形成曲率半径为Rv的圆弧状。曲率半径Rv大致上与叶片40的宽度尺寸相当，且大致为滚轮38的半径尺寸的1/10～1/3左右。滚轮38的材料以铸铁或合金铸铁进行淬火(quenching)而成，叶片40的材料主要为不铸钢或工具钢(toolsteel)，或在其上施加氮化处理的表面处理程序而成，特别是叶片40的材料一般为具有高硬度与韧性的特性。
图4绘示滚轮38与叶片40的接触状态。在如图4所示的状态下，由于叶片40的压应力Fv，滚轮38与叶片40两个弹性元件互相挤压时，一般而言并非点或线接触型式，而是面接触型式。此时，弹性接触面以下列的公式来加以计算，d=4(1-ν12πE1+1-ν22πE2)·Fν·ρL]]>其中E1为叶片的纵弹性系数(kg/cm2),E2为滚轮的纵弹性系数(kg/cm2),v1为叶片40的波松比，v2为滚轮38的波松比，L为叶片40的高度(cm)、Fv为压应力(kgf),ρ为等效半径(cm)。而在接触的部分产生由下式所表示的赫兹应力(Hertz stresss)Pmax(kgf/cm2)…Pmax=4/π·/Fv/L/d………………………(9)以如此方式的面接触，在赫兹应力增加时，为了要让使用分子中不含氯离子的致冷剂且使用以聚醇酯做为润滑油或使用聚乙烯醚做为基油的旋转压缩机的叶片40可以提高耐磨耗性，便在叶片40的表面施以氮化处理或CrN的离子镀膜等的表面处理程序。然而，上述的方式会有以下的缺点，例如氮化处理的耐力并不十分好，此外CrN的离子镀膜会有镀膜层剥离的危险，同时生产成本也较高。
本发明的目的即为了要解决公知上述等等的问题，在使用分子中不含氯的致冷剂且使用以聚醇酯做为润滑油或使用聚乙烯醚做为基油的旋转压缩机中，可以防止滚轮与叶片的异常磨损，而提供一高可靠度的旋转压缩机。
依据本发明，为了解决公知的问题，将公知的叶片前端与滚轮38的外缘面的接触面的曲率半径与叶片的宽度尺寸大致相等方式加以改变，在能够确保叶片与滚轮的滑动处的滑动面的范围内，通过使接触面的曲率半径比叶片的宽度尺寸大而降低赫兹应力Pmax，同时因为加大滑动距离而分散应力，使得叶片与滚轮的滑动处的温度可以降低，故可以不必要在叶片上进行高成本的镀膜处理，即使以低成本的氮化处理(NV氮化、浸硫氮化与RADICAL氮化)也可充分地达到减轻滚轮外缘与叶片间的磨损的效果，进而防止滚轮与叶片间的异常磨损。由此，得以提供高可靠度的旋转压缩机。
本发明提供一种旋转压缩机，具有依序连接的压缩机、冷凝机、膨胀装置与蒸发器。旋转压缩机使用分子中不含氯的致冷剂，以及使用聚醇酯做为润滑油或使用聚乙烯醚做为基油。旋转压缩机包括具有致冷剂吸入口与致冷剂吐出口的(汽)缸；旋转轴，其具有配置在缸的轴线上的曲柄；滚轮，其配置于曲柄与缸之间，并且以偏心方式转动；叶片往复运动于配置在缸之中的沟槽中，并且滑动接触于滚轮的外缘。其中叶片与滚轮间的滑动接触部的曲率半径(Rv,cm)满足下式的定义T＜Rv＜Rr(1)其中T为叶片的厚度(cm),Rr为与叶片滑动接触的滚轮的外缘面的曲率半径(cm)。
上述的旋转轴的旋转中心(O1)与滚轮的滚轮中心(O2)间的距离为偏心量(cm)E，叶片的曲率半径(Rv)的中心(O3)与滚轮中心(O2)间的连线L1以及叶片的曲率半径(Rv)的中心(O3)与滚轮中心(O1)间的连线L2之间所成的夹角为α，直线L1与滚轮的外缘的相交点以及直线L2与滚轮的外缘的相交点之间的距离为滑动距离ev，其中参数T、Rv、Rr、E、α与ev满足下列式子，以确保叶片与滚轮间的该滑动接触部的滑动接触面，T＞2·Rv·E/(Rv+Rr)(2)sinα=E/(Rv+Pr)(3)ev=Rv·E/(Rv+Rr) (4)当叶片的高度为L(cm)，叶片与滚轮的纵弹性系数分别为E1、E2(kgf/cm2)，叶片与滚轮的波松比(Poisson′s ratio)分别为v1、v2，设计压力为ΔP，由下列的公式(5)所计算的等效半径p，由下列的公式(6)所计算的叶片的压应力Fv，以及由下列的公式(7)所计算的弹性接触面长度d时，其中参数T、Rv、Rr、E、α与ev满足下列公式(8)，以在高负载运转下，确保叶片与滚轮间的滑动接触部的滑动接触面。
T＞[2·Rv·E/(Rv+Rr)]+d(8)1ρ=1Rν+1Rr-----(5)]]>Fv=T·L·ΔP(6)d=4(1-ν12πE1+1-ν22πE2)·Fν·ρL------(7)]]>此外，当在高负载运转时的该设计压力ΔP，在使用HFC407C致冷剂的冷冻循环时为2.98MPa，在使用HFC410A致冷剂时为4.14MPa，在使用HFC404A致冷剂时为3.10MPa，在使用HFC134a致冷剂时为1.80MPa。
上述的叶片以纵弹性系数为1.96×105～2.45×105N/mm2的铁系材料所形成。上述的与叶片滑动接触的滚轮的材质以纵弹性系数为9.81×104～1.47×105N/mm2的铁系材料所构成。基油的粘动度较佳为在温度40℃下，约在20～80mm2/s。
此外，在叶片的上层表面可以再形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的化合物，而化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的扩散层的氮化程序来处理。此外，叶片的表面亦可通过仅形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的扩散层的氮化程序来处理。其次，叶片的上层表面亦可以形成以铁(Fe)与硫(S)为主成分的化合物层，而化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的扩散层的氮化程序来处理。
再者，叶片的上层表面可以形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的化合物层，而化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的扩散层的氮化程序来处理，并叶片的至少一侧面的以铁(Fe)与氮(N)为主成分的化合物层去除。此外，叶片的上层表面可以形成以铁(Fe)与硫(S)为主成分的化合物层，而化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的扩散层的氮化程序来处理，并叶片的至少一侧面的以铁(Fe)与硫(S)为主成分的化合物层去除。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下附图的简单说明图1绘示可以用在本发明的二缸式旋转压缩机的剖面示意图；图2绘示图1中的旋转压缩机的缸、滚轮与叶片之间的关系示意图；图3绘示图1中的叶片的示意图；图4绘示图1中的旋转压缩机的滚轮与叶片之间的关系示意图；图5绘示图1中的旋转压缩机的旋转轴中心、滚轮中心与叶片的曲率中心等的关系示意图；以及图6绘示图1中的旋转压缩机的冷冻回路示意图。
以下将详细说明本发明的实施例。图6绘示本发明的冷冻回路的示意图。如图6所示，此冷冻回路依序以致冷剂管连接本发明的旋转压缩机a，其使用聚醇酯或聚乙烯醚做为润滑油基油而压缩蒸发汽化的HFC系列致冷剂等的分子中不含氯的致冷剂、冷凝液化此致冷剂的冷凝器b、降低此致冷剂的压力的膨胀装置c以及蒸发液化致冷剂的蒸发器d。
图5依据本发明所绘示，用来说明旋转压缩机的滚轮(roller)与叶片(van)之间关系的剖面图。如图5所示，旋转轴25的旋转中心(O1)与滚轮38的滚轮中心(O2)间的距离为偏心量(cm)E，叶片40的曲率半径(Rv)的中心(O3)与滚轮中心(O2)间的连线L1以及中心(O3)与滚轮中心(O1)间的连线L2之间所成的夹角为α，直线L1与滚轮38的外缘38a相交点以及直线L2与滚轮38的外缘38a相交点之间的距离为滑动距离ev。此滑动距离ev可以使用下式来计算ev=Rv·E/(Rv+Rr)接着，叶片40与滚轮38的滑动接触部的曲率半径(Rv)，叶片40的厚度(T)，与叶片40滑接的滚轮38的外缘曲率半径(Rr)，偏心量(E)，叶片40与滚轮38的纵弹性系数分别为E1、E2，叶片40与滚轮38的波松比(Poisson′s ratio)分别为v1、v2，设计压力ΔP等均加以具体地设定。
ρ利用前述的公式(5)，叶片的压应力Fv以前述的公式(6)，弹性接触面长度d以前述的公式(7)，赫兹应力Pmax以前述的公式(9)来分别加以计算。
例如，缸为内径39mm×高度14mm，偏心量E为2.88mm，排除容积为4.6cc×2的二缸方式的旋转压缩机时，T、Rr、E1、E2、v1、v2与ΔP分别为表一所示的数值时，Rv为3.2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、16.6mm(与Rr值相同)与平坦(flat)情形等的变化情况下，来计算ρ、Fv、d、ev、(T-ev-d)/2、Pmax等的数值，其结果如表一所示。
表一排除容积4.66c×2，缸φ39×H14，偏心量(E)2.88
从表一可以得知，赫兹应力Pmax在T=Rv的情形为100％时，赫兹应力Pmax会随着Rv的增加而减少百分比而另一方面，滑动距离ev会随着增加。在Rv=10mm时，赫兹应力Pmax变成原来的66％，而滑动距离ev增加到2.3倍。然而，在Rv=16.6mm=Rr后，赫兹应力Pmax变成原来的57％，而(T-ev-d)/2变为约0.16，此时便认为要确保在叶片40与滚轮38的滑动接触部的滑动接触面是困难的。
此外，缸为内径39mm×高度14mm，偏心量E为2.35mm，排除容积为4.6cc×2的二缸方式的旋转压缩机时，T、Rr、E1、E2、v1、v2与ΔP分别为表二所示的数值时，Rv为3.2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、18.1mm(与Rr值相同)与平坦(flat)情形等的变化情况下，来计算ρ、Fv、d、ev、(T-ev-d)/2、Pmax等的数值，其结果如表二所示。
表二排除容积4.6cc×2，缸φ41×H16，偏心量(E)2.35
从表二可以得知，赫兹应力Pmax在T=Rv的情形为100％时，赫兹应力Pmax会随着Rv的增加而减少百分比，而另一方面，滑动距离ev会随着增加。在Rv=10mm时，赫兹应力Pmax变成原来的65％，而滑动距离ev增加到2.4倍。然而，在Rv=18.1mm=Rr后，赫兹应力Pmax变成原来的55％，而(T-ev-d)/2变为约0.42，此时便认为要确保在叶片40与滚轮38的滑动接触部的滑动接触面是困难的。
此外，缸为内径41mm×高度16mm，偏心量E为3.475mm，排除容积为6.6cc×2的二缸方式的旋转压缩机时，T、Rr、E1、E2、v1、v2与ΔP分别为表一所示的数值时，Rv为3.2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、17mm(与Rr值相同)与平坦(flat)情形等的变化情况下，来计算ρ、Fv、d、ev、(T-ev-d)/2、Pmax等的数值，其结果如表三所示。
表三排除容积6.60cc×2，缸φ41×H16，偏心量(E)3.475
从表三可以得知，赫兹应力Pmax在T=Rv的情形为100％时，赫兹应力Pmax会随着Rv的增加而减少百分比而另一方面，滑动距离ev会随着增加。在Rv=100mm时，赫兹应力Pmax变成原来的65％，而滑动距离ev增加到2.3倍。然而，在Rv=17mm=Rr后，赫兹应力Pmax变成原来的56％，而(T-ev-d)/2变为约-0.14，此时便认为要确保在叶片40与滚轮38的滑动接触部的滑动接触面是不可能的。
此外，缸为内径38mm×高度15mm，偏心量E为4.715mm，排除容积为7.65cc×2的二缸方式的旋转压缩机时，T、Rr、E1、E2、v1、v2与ΔP分别为表四所示的数值时，Rv为4.7mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14.5mm(与Rr值相同)与平坦(flat)情形等的变化情况下，来计算ρ、Fv、d、ev、(T-ev-d)/2、Pmax等的数值，其结果如表四所示。
表四排除容积7.65cc×2，缸φ38H15，偏心量(E)4.715
从表四可以得知，赫兹应力Pmax在T=Rv的情形为100％时，赫兹应力Pmax会随着Rv的增加而减少百分比，而另一方面，滑动距离ev会随着增加。在Rv=12mm时，赫兹应力Pmax变成原来的74％，而滑动距离ev增加到1.9倍。然而，在Rv=14.5mm=Rr后，赫兹应力Pmax变成原来的70％，而(T-ev-d)/2变为约-0.008，此时便认为要确保在叶片40与滚轮38的滑动接触部的滑动接触面是不可能的。
从以上的结果，曲率Rv在公式(1)中所表示的T＜Rv＜Rr的范围内时，可以确保在叶片40与滚轮38的滑接处的滑接面同时可以减少应力，滑动距离(ev)变大而使应力分散，并且使叶片40与滚轮38的滑接处的温度下降，以防止滚轮38与叶片40之间的异常摩擦。
在叶片40上并不施以高成本的镀膜，即使以低成本的氮化处理(NV氮化、浸硫氮化与RADICAL氮化)也可充分地达到减轻滚轮外缘与叶片间的磨损的效果，进而防止滚轮与叶片间的异常磨损。由此，得以提供高可靠度的旋转压缩机。
叶片40的厚度T在公式(2)所表示的T＞2·Rv·E/(Rv+Rr)的范围内时，可以安全地保证在叶片40与滚轮38之间的滑接面。
叶片40的厚度T在公式(8)所表示的T＞[2·Rv·E/(Rv+Rr)]+d的范围内时，即使在高负载运转之下，也可以安全地保证在叶片40与滚轮38之间的滑接面。
高负载运转时的设计压力ΔP在使用HFC407C致冷剂的冷冻循环时为2.98MPa，在使用HFC410A致冷剂时为4.14MPa，在使用HFC404A致冷剂时为3.10MPa，在使用HFC134a致冷剂时为1.80MPa。在考虑每一种致冷剂的高负载时的弹性形变的情形下，在叶片38的与缸滑接的侧面以及与滚轮滑接面的双方棱线上的与滚轮曲面的滑接面可以确保。
叶片40以纵弹性系数为1.96×105～2.45×105N/mm2的铁系材料所形成。纵弹性系数太小则会有滚轮的耐磨力不足的问题，弹性系数过大则无法达到良好的弹性变形，也无法降低叶片与滚轮之间的应力以及无法得到好的耐磨力。
叶片的表面通过仅形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的扩散层的氮化程序来处理；在叶片的最上层表面形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的化合物层，而在此化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的扩散层的氮化程序来处理；在叶片的最上层表面形成以铁(Fe)与硫(S)为主成分的化合物层，而在此化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的扩散层的氮化程序来处理。如此的叶片处理可以有效地提高耐磨度，此在特开平10-141269号公报、特开平11.217665号公报、特开平5-73918号公报等皆有所揭示。然而，对HFC系的致冷剂，其摩擦耗损的耐力很差。
依据本发明，叶片40与滚轮38的滑动接触部上的曲率半径Rv依据前述的公式(1)～(8)所计算而得，并且通过在具有此曲率半径Rv等参数的形状的叶片40上施以上述的氮化程序处理，以获得好的高耐磨力的叶片。
此外，通过在叶片的最上层表面形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的化合物层，而在此化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的扩散层的氮化程序来处理，并将叶片至少一侧面的以铁(Fe)与氮(N)为主成分的化合物层去除，或者在叶片的最上层表面形成以铁(Fe)与硫(S)为主成分的化合物层，而在此化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的扩散层的氮化程序来处理，并将叶片至少一侧面的以铁(Fe)与硫(S)为主成分的化合物层去除，针对由此处理所造成的结晶构造的改变的尺寸变化，通过尺寸再调整的研磨法，将化合物层除去仍可以获得高耐磨力。
与叶片40滑动接触的滚轮的材质以纵弹性系数为9.81×104～1.47×105N/mm2的铁系材料所构成，否则纵弹性系数过小会产生滚轮的耐磨力不足，而纵弹性系数过大则无法有良好弹性变形，也无法降低叶片与滚轮之间的应力以及无法得到好的耐磨力。
本发明所使用的由聚醇酯或聚乙烯醚所形成的基油的粘动度(stocks)并未特别限定。然而，基油的粘动度较佳的值在温度40℃下，约在20～80mm2/s。基油的粘动度不到20mm2/s时，可能无法防止滑动接触部的磨损，而基油的粘动度超过80mm2/s时，可能会有消耗电力过大等不经济的问题产生。
此外，本发明并非限制于上述的实施例中，在不脱离申请专利范围所记载的范围内，均可以进行各种变化的实施方式。
依据本发明的旋转压缩机使用分子中不含氯的致冷剂润滑油，以及使用作为润滑油的聚醇酯(polyol ester)或使用做为基油的聚乙烯醚(polyvinylether)，可以确保在叶片40与滚轮38的滑动接触部的滑动接触面同时可以减少应力，滑动距离(ev)变大而使应力分散，并且使叶片40与滚轮38的滑接处的温度下降，以防止滚轮38与叶片40之间的异常摩擦。
在叶片40上并不施以高成本的镀膜，即使以低成本的氮化处理(NV)氮化、浸硫氮化与自由基(radical)氮化)也可充分地达到减轻滚轮外缘与叶片间的磨损的效果，进而防止滚轮与叶片间的异常磨损。由此，得以提供高可靠度的旋转压缩机。
依据本发明的公开，叶片与滚轮之间的滑动接触部的滑动面可以被保持。此外，即使在高负载运转之下，也可以确保叶片与滚轮之间的滑动接触部的滑动面。
在考虑每一种致冷剂的高负载时的弹性形变的情形下，在滚轮与叶片间的滑动距离，在叶片的与缸滑动接触的侧面以及与滚轮滑动接触面的双方棱线上的与滚轮曲面的滑动接触面可以确保。
此外，本发明对叶片的纵弹性系数提出一较佳的数值范围，在考虑弹性变形下来降低应力，同时也提升叶片的耐磨程度。
再者，本发明除了对叶片与滚轮的滑动接触面的几何外型做最佳设计外，更在叶片上以较低成本的方式进行氮化程序的镀膜，以提高叶片的耐磨程度。
此外，本发明更对与叶片滑动接触的滚轮的纵弹性系数提出一较佳的数值范围，在考虑弹性变形下来降低应力，同时也提升叶片的耐磨程度。
本发明更对做为润滑油基油的粘动度在较佳的运转温度下，提出一个较佳的数据，使得旋转压缩机可以维持低耗电量，又可以降低磨损。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围以所附的权利要求范围为准。
权利要求
1．一种旋转压缩机，具有依序连接一压缩机、一冷凝机、一膨胀装置与一蒸发器，该旋转压缩机使用分子中不含氯的致冷剂，以及使用聚醇酯做为润滑油或使用聚乙烯醚做为一基油，该旋转压缩机包括一缸，具有一吸入口与一吐出口；一旋转轴，具有配置在该缸的轴线上的一曲柄；一滚轮，配置于该曲柄与该缸之间，并且以偏心方式转动；一叶片，往复运动于配置在该缸之中的一沟槽中，并且滑接于该滚轮的一外缘，其中该叶片与该滚轮间的一滑动接触部的曲率半径(Rv,cm)满足下式的定义T＜Rv＜Rr其中T为该叶片的厚度(cm)，Rr为与该叶片滑接的该滚轮的该外缘面的曲率半径(cm)。
2．如权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，该旋转轴的旋转中心(O1)与该滚轮的滚轮中心(O2)间的距离为偏心量(cm)E，该叶片40的一曲率半径(Rv)的中心(O3)与该滚轮中心(O2)间的一连线L1以及该叶片40的曲率半径(Rv)的中心(O3)与该滚轮中心(O1)间的一连线L2之间所成的夹角为α，该直线L1与该滚轮的外缘的相交点以及该直线L2与该滚轮的外缘的相交点之间的距离为一滑动距离ev，其中该些参数T、Rv、Rr、E、α与ev满足下列式子，以确保该叶片与该滚轮间的该滑动接触部的滑动接触面，T＞2·Rv·E/(Rv+Rr)sinα=E/(Rv+Rr)ev=Rv·E/(Rv+Rr)
3．如权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，当该叶片的高度为L(cm)，该叶片与该滚轮的一纵弹性系数分别为E1、E2(kgf/cm2)，该叶片与该滚轮的波松比分别为v1、v2，一设计压力为ΔP，由下列的公式(5)所计算的一等效半径ρ，由下列的公式(6)所计算的该叶片的压应力Fv，以及由下列的公式(7)所计算的一弹性接触面长度d时，其中该些参数T、Rv、Rr、E、α与ev满足下列公式(8)，以在高负载运转下，确保该叶片与该滚轮间的该滑动接触部的滑动接触面，T＞[2·Rv·E/(Rv+Rr)]+d(8)1ρ=1Rν+1Rr-----(5)]]>Fv=T·L·ΔP(6)d=4(1-ν12πE1+1-ν22πE2)·Fν·ρL-----(7)]]>
4．如权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，当在高负载运转时的该设计压力ΔP，在使用HFC407C致冷剂的冷冻循环时为2.98MPa，在使用HFC410A致冷剂时为4.14MPa，在使用HFC404A致冷剂时为3.10MPa，在使用HFC134a致冷剂时为1.80MPa。
5．如权利要求1到4任一项所述的旋转压缩机，其特征在于，该叶片以纵弹性系数为1.96×105～2.45×105N/mm2的铁系材料所形成。
6．如权利要求5所述的旋转压缩机，其特征在于，在该叶片的一上层表面形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的一化合物层，而该化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的一扩散层的氮化程序来处理。
7．如权利要求5所述的旋转压缩机，其特征在于，该叶片的表面通过仅形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的一扩散层的氮化程序来处理。
8．如权利要求5所述的旋转压缩机，其特征在于，该叶片的一上层表面形成以铁(Fe)与硫(S)为主成分的一化合物层，而该化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的一扩散层的氮化程序来处理。
9．如权利要求6所述的旋转压缩机，其特征在于，在叶片的一上层表面形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的一化合物层，而该化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的一扩散层的氮化程序来处理，并该叶片的至少一侧面的以铁(Fe)与氮(N)为主成分的该化合物层去除。
10．如权利要求8所述的旋转压缩机，其特征在于，在叶片的一上层表面形成以铁(Fe)与硫(S)为主成分的一化合物层，而该化合物层下通过形成以铁(Fe)与氮(N)为主成分的一扩散层的氮化程序来处理，并该叶片的至少一侧面的以铁(Fe)与硫(S)为主成分的该化合物层去除。
11．如权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，与该叶片滑动接触的该滚轮的材质以纵弹性系数为9.81×104～1.47×105N/mm2的铁系材料所构成。
12．如权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，该基油的粘动度较佳为在温度40℃下，在20～80mm2/s。
全文摘要
一种旋转压缩机,其使用分子中不含氯的致冷剂,以及使用聚醇酯做为润滑油或使用聚乙烯醚做为基油,以提供可防止压缩机中的滚轮与叶片的异常摩擦的高可靠度的旋转压缩机。滚轮与叶片间的滑动接触部的曲率半径(Rv)满足T<Rv<Rr的定义,其中T为叶片的厚度,Rr为与叶片滑动接触的滚轮的外缘面的曲率半径。
文档编号F01C21/08GK1313471SQ0110899
公开日2001年9月19日 申请日期2001年2月28日 优先权日2000年3月15日
发明者须永高史, 松本兼三, 竹中学, 冈岛政三 申请人:三洋电机株式会社