[发明专利]旋转式压缩机及旋转式压缩机的制造方法

说明书

本发明涉及一种旋转式压缩机及旋转式压缩机的制造方法，在具有叶片‑滚子结合型结构的旋转式压缩机中，通过控制滚子的机械特性和制造方法来提高生产率和可靠性。所述旋转式压缩机包括结合槽部，所述结合槽部位于滚子的外周面的一侧，具有从滚子的外径朝向滚子的内径方向的圆弧形状，用于结合叶片和滚子，在所述结合槽部的表面包括四氧化三铁(ferrosoferric oxide,Fe₃O₄)膜。

技术领域

本发明涉及一种旋转式压缩机，在具有叶片-滚子结合型结构的旋转式压缩机中，通过控制滚子的机械特性和制造方法来提高生产率和可靠性。

背景技术

通常，压缩机是指压缩制冷剂的装置。压缩机可以分为往复式、离心式、叶片式、涡旋式等。

其中，旋转式压缩机是利用滚子(或称作“滚动活塞”)和叶片来压缩制冷剂的压缩机，所述滚子在缸筒的压缩空间进行偏心旋转运动，所述叶片与所述滚子的外周面相接并将所述缸筒的压缩空间划分为吸入室和吐出室。

以往的旋转式压缩机中，存在制冷剂从所述滚子和所述叶片之间泄漏而导致压缩机的性能下降的问题。

近年来，为了解决所述滚子和所述叶片之间的泄漏，介绍了将所述叶片插入并结合于所述滚子的结构、即叶片-滚子结合型结构的旋转式压缩机。

图1是表示以往的叶片-滚子结合型结构的旋转式压缩机中扩大滚子的图。在以往的滚子-叶片结合型结构的旋转式压缩机中，结合槽部位于环形滚子的外周面的一侧并嵌合(或者结合)所述叶片，所述结合槽部具有从滚子的外周面向滚子的中心方向实质上以垂直方式开凿的形状。

现有的叶片-滚子结合型结构的旋转式压缩机中，滚子通常适用于受到轴承(shaft)或者轴(axles)等的高压力的部件，并通过对所谓Ni-Cr-Mo钢的SNCM815钢(在KSD3867或者JIS G4053中规定的规格)进行热处理而制造。通常，所述Ni-Cr-Mo钢通过淬火和回火的热处理来调节硬度和韧性而被使用。其结果，进行淬火之后被回火的以往的滚子通常具有维氏硬度Hv为约550左右的高硬度。

但是，在所述Ni-Cr-Mo钢适用于叶片-滚子结合型结构的旋转式压缩机的滚子的情况下，存在用于结合叶片的滚子的结合槽部的加工变得非常困难的问题。

具体而言，如图1所示的现有的旋转式压缩机中，用于结合叶片的滚子的结合槽部的形状是，利用放电加工或者钢丝加工来实现的。这是因为，为了滚子的耐久性而以使滚子具有高硬度的方式对所述Ni-Cr-Mo钢进行热处理，但热处理后的所述Ni-Cr-Mo钢的高硬度除了放电加工或者钢丝加工之外，很难适用通常的机械加工。

另外，所述放电加工或者钢丝加工方法因工序上的限制，在从滚子的外径朝向叶片结合槽部形成已设计的曲率的方面存在问题。在以往的旋转式压缩机中，存在滚子的结合槽部因原材料的高硬度和受限的加工方法而只能加工到圆弧180度以下的问题。

现有的Ni-Cr-Mo钢的高硬度和加工难的问题，可能在现有的旋转式压缩机中引发其他问题。

图1的现有的旋转式压缩机中，由于用于结合叶片的滚子的结合槽部的形状的限制，难以确保叶片与滚子之间的面接触。尤其，如果在滚子的结合槽部中叶片与滚子之间产生线接触，则因压缩室内的压缩压力和吸入压力之差产生的排斥力，增加叶片做往复运动的缸筒内的叶片插槽与叶片之间的摩擦阻力，从而引发产生滑动损耗的问题。

此外，用作现有的滚子原材料的所述Ni-Cr-Mo钢的高硬度也再次对与滚子的结合槽部结合的叶片产生直接影响。

在相互接触运动的物体之间始终发生摩擦(friction)现象。此时，在接触面上阻碍物体运动的力称为摩擦力，所述摩擦力不仅受物体质量、物体的表面粗糙度等物理因素的影响，而且还受表面硬度(hardness)这样的物体所具有的物性的影响。