[发明专利]叶片式压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及叶片式压缩机。

背景技术

目前，提出有以下结构的一般的叶片式压缩机的方案，所述结构是，在转子轴（将在缸内进行旋转运动的圆柱形的转子部和向转子部输送旋转力的轴构成为一体的部件称为转子轴）的转子部内，将叶片嵌入到形成在一个部位或多个部位的叶片槽内，该叶片的前端一边与缸内周面抵接一边滑动（例如参考专利文献1）。

另外，还提出了以下叶片式压缩机的方案，即，将转子轴的内侧形成空心，在其中配置叶片的固定轴，叶片被可旋转地安装在该固定轴上，而且，在转子部的外周部附近，经由一对半圆棒形状的夹紧部件，叶片被可相对转子部自由旋转地保持（例如参考专利文献2）。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-252675号公报（第4页、图1）

专利文献2：日本特开2000-352390号公报（第6页、图1）

发明内容

发明所要解决的课题

现有的一般的叶片式压缩机（例如专利文献1）通过形成在转子轴的转子部内的叶片槽限制叶片的方向。叶片被保持为相对于转子部始终呈相同的倾斜度。因此，随着转子轴的旋转，叶片与缸内周面形成的角度发生变化，为了在整个圆周上使叶片前端与缸内周面抵接，必须构成为使叶片前端的圆弧的半径小于缸内周面的半径。

对于叶片前端一边与缸内周面抵接一边滑动的构成，由于半径完全不同的缸内周面和叶片前端进行滑动，因此不会成为在两个零件（缸、叶片）之间形成油膜、经由该油膜进行滑动的流体润滑的状态，而会形成边界润滑状态。一般情况下，根据润滑状态的摩擦系数是，流体润滑为0.001~0.005左右，而边界润滑状态则非常大，大约为0.05以上。

在现有的一般的叶片式压缩机的结构中，叶片的前端和缸内周面在边界润滑状态下进行滑动，从而滑动阻力大，机械损失增大引起压缩机效率大幅度下降。同时存在叶片前端和缸内周面容易磨损、难以确保长期使用寿命这样的课题。因此，在现有的叶片式压缩机上，为了尽量减少叶片对缸内周面的按压力而下了功夫。

作为解决上述课题的方法，提出了以下方法，即，将转子部的内部形成空心，在其中具有将叶片可旋转地支承在缸内周面的中心的固定轴，且为了使叶片可相对转子部旋转，在转子部的外周部附近经由夹紧部件保持叶片（例如专利文献2）。

通过这种结构，叶片被旋转支承在缸内周面的中心。因此，叶片的纵长方向始终成为缸内周面的法线方向，为了使叶片前端部沿着缸内周面，可以将缸内周面的半径与叶片前端的圆弧的半径形成为大致相同，可以使叶片前端与缸内周面形成非接触。或者，即使在叶片前端与缸内周面进行接触的情况下，也可以由足够的油膜形成流体润滑状态。从而可以改善现有的叶片式压缩机的课题即叶片前端部的滑动状态。

但是，在专利文献2的方法中，由于将转子部内部形成空心，故难以向转子部赋予旋转力或旋转支承转子部。在专利文献2中，在转子部的两端面设置了端板。一侧的端板由于需要从旋转轴传输的动力，因此是圆盘形，形成为在端板的中心连接旋转轴的结构。另外，另一侧的端板由于需要形成不干扰叶片固定轴、叶片轴支承部件的旋转范围，因此需要形成为在中央部开孔的环形。因此，旋转支承端板的部分必须形成大于旋转轴的直径，存在轴承滑动损失增大这样的课题。

另外，由于在转子部和缸内周面之间形成的间隙缩小以防止压缩后的气体泄漏，因此转子部的外径、旋转中心需要高精度。但是，存在以下课题，即，由于转子部与端板由独立的零件形成，因此，因转子部与端板的紧固连结产生的变形、转子部与端板的同轴移位等，成为使转子部的外径或旋转中心的精度降低的主要原因。

本发明为了解决上述课题而形成，提供如下所示的叶片式压缩机。

（1）第一，以下具有多个叶片的叶片式压缩机，即，为了降低旋转轴的轴承滑动损失，且缩小形成在转子部和缸内周面之间的间隙来减少气体泄漏损失，用于使叶片前端部的圆弧与缸内周面的法线始终大致一致地进行压缩动作所需的、供叶片围绕缸的中心进行旋转运动的机构，通过在转子部不使用导致转子部的外径或旋转中心精度降低的端板，而是将转子部和旋转轴构成为一体来得以实现。

（2）第二，以下叶片式压缩机，通过应用上述机构，既将叶片前端部与缸内周面形成为非接触，又使气体从叶片前端部与缸内周面之间的间隙的泄漏成为最小限度。

（3）第三，以下叶片式压缩机，在实现上述机构的同时，又用在流体润滑状态下可以进行滑动的方法实现叶片在转子部内自由旋转且可移动的机构。