CN101008387A - 涡旋流体机 - Google Patents

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田沼雅友
高田雄基
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Abstract

在涡旋流体机中，定涡盘具有定涡卷，并且动涡盘具有动涡卷，动涡卷与定涡卷接合以在动涡卷和定涡卷之间形成压缩室。动涡盘围绕驱动轴的偏心轴部旋转安装并且由驱动轴旋转。从定涡盘的外圆周导入的气体在朝中心流动时在压缩室中压缩。中心附近的部分由压缩气体加热。在定涡盘中与具有定涡卷的表面相对的另一个表面上，设置了多个散热片。空气导入散热片之间以冷却机器。在散热片之间，设置了放热凸起以提高冷却效率。

Description

涡旋流体机
技术领域
本发明涉及一种涡旋流体机，尤其涉及一种例如涡旋式压缩机或涡旋式真空泵的涡旋流体机，其中定涡盘的定涡卷与围绕驱动轴的偏心轴部安装的动涡盘的动涡卷接合，动涡盘由驱动轴偏心地旋转，这样从定涡盘的外圆周吸入的气体可被朝中心压缩并且排出。
背景技术
在涡旋流体机中，长时间的操作会升高驱动轴的偏心轴部、支撑驱动轴的轴承和密封(packing)的温度，从而导致轴承和密封损坏。
为了防止这种状态，US2004/0241030A1公开了一种涡旋流体机，该涡旋流体机在定涡盘的表面上具有多个散热片以提高冷却效率。
然而，在涡旋流体机中，散热片沿径向设置在定涡盘的表面上以限制冷却面积和冷却性能。为了增大冷却面积，数目增多的径向散热片使散热片之间的间隙更密集以使冷却风更不易于穿过以降低冷却效率。尤其是在径向散热片中，散热片之间的间隙朝中心变得更狭窄，使冷却风更难流向中心，该中心具有比外圆周相对更高一些的温度。
发明内容
鉴于现有技术中的缺点，本发明的目的是提供一种涡旋流体机，该涡旋流体机通过增大空气在定涡盘的表面上沿其流动的冷却面积来提高冷却效率。
附图说明
通过相对于附图中所示的实施例的下列描述，本发明的特征和优点将会变得更加显而易见，其中：
图1是根据本发明的涡旋流体机的前部正视图；
图2是沿图1中的线II-II剖开的垂直剖视图；
图3是沿图1中的线III-III剖开的水平剖视图；
图4是放热凸起的另一个实施例的前视图；和
图5是放热凸起的又一个实施例的前视图。
具体实施方式
在图1中，圆柱形外壳1包括后壳体3和前盖4。外壳1具有用于将外部空气吸入外壳1中的入口1a和用于将压缩在外壳1中的压缩气体排放到外部的出口1b。
壳体3和盖4包括近似圆形的固定端板31、41，端板31、41彼此面对并且具有螺旋地形成为渐开线曲线以构成定涡盘33、43的定涡卷32和42。
在定涡盘33的后表面和定涡盘43的前表面上，配设了多个从固定涡盘33、43的中心沿径向延伸到外圆周的散热片10以及多个短的放热凸起11、11，其中每个放热凸起11均布置在相邻的散热片10和10之间。
放热凸起11设置得靠近每个定涡盘33、43的外圆周或是设置在相邻的散热片10和10之间的较宽间隙处。凸起11比翅片10的高度低。
多个径向散热片10和小放热凸起11设置在外壳1的定涡盘33、43的表面上，因此增加了冷却面积而不会使有外部空气穿过的散热片10和10之间变得更加密集。另外，当下文所述的冷却风扇8、9旋转时，会在气流中出现湍流，因此防止轴承14、15和密封受热损坏。
在径向延伸的散热片10中，相邻的散热片10和10之间的间隙从中心朝外圆周变宽。因此，在操作期间，操作者的手指可能会放入散热片10和10之间的间隙中而妨碍操作。在本实施例中，设置了放热凸起11以防止操作者的手指放入间隙中，因此提高了安全性。
放热凸起11沿径向笔直或倾斜地延伸，如图1和2中的11a所示。在图4中，凸起11可以在径向内端处分叉，在图5中，凸起11可以安装到散热片10的侧面，呈波形或弯曲，因此提高湍流(turburance)。
在定涡盘33和43之间的密封室2中，动涡盘5围绕驱动轴6的偏心轴部61旋转支撑，而驱动轴6旋转地装配在外壳1的中心。驱动轴6在后端连接到马达(未显示)上并且由轴承14、15沿着固定端板31、41的中心可旋转地支撑在轴向孔31a、41a中。
动涡盘5在前表面和后表面上具有分别与定涡卷32、42接合的动涡卷51、51，并且可以使用三个已知的销-曲柄型防自旋设备7连接到固定端板31上。
驱动轴6由马达旋转，这样动涡盘5就偏心地旋转，因此朝中心逐渐减少压缩室21、21的体积。从入口1a进入压缩室21、21中的外部气体逐渐压缩并且最后从出口1b排放到外部。从入口1a吸入的外部空气被压缩并且当它流向中心时其温度升高。
前和后冷却风扇8、9安装到从固定端板41、31凸出的驱动轴6上。前冷却风扇8旋转以生成向前运动的外部气流，而后冷却风扇9旋转以生成向后运动的气流。
盖板12、12固定到盖4的前表面和壳体3的后表面上。在盖4中，保护盖13安装到盖板12的前表面上以盖住冷却风扇8。
盖板12、12的后表面与散热片10、10接触但不接触放热凸起11、11。因此，前和后冷却风扇8、9旋转以允许外部空气朝散热片10之间的中心传递。盖板12、12的后表面可以布置成靠近散热片10、10但不与它们接触。
在外壳1的前侧，前冷却风扇8的旋转允许外部空气A在盖4的外圆周上的散热片10和10之间吸入。
吸入的空气A沿着散热片10的侧面朝中心前进，且伴有放热凸起11导致的湍流(turburance)，因此提高了冷却效应。空气进入中心而不会在散热片10和10之间具有阻碍，从而有效地冷却可能变成高温的中心。
在中心吸入的空气A通过开口121向前传递并且从保护盖13的开口131排出。
在外壳1的后部中，后冷却风扇9旋转以允许外部空气B在壳体3的外圆周上的散热片10和10之间被吸入。吸入的空气B像空气A一样向中心前进并且通过盖板12的开口121向后排出以冷却布置在后面的马达。
所述实施例涉及双侧涡旋流体机，其中双侧动涡盘布置在两个定涡盘之间。本发明也可以应用于单侧涡旋流体机，其中单侧定涡盘与单侧动涡盘接合。通过冷却风扇8、9的旋转，外部气流朝中心流动，但是也可以朝外圆周流动。
前述内容仅仅涉及本发明的实施例。本领域技术人员可以做出各种改变和修改而不脱离权利要求的范围。

Claims (8)

1.一种涡旋流体机，包括：
具有偏心轴部的驱动轴；
在表面上具有定涡卷的定涡盘；
具有动涡卷的动涡盘，所述动涡盘可旋转地围绕驱动轴的偏心轴部固定，所述动涡卷与定涡卷接合以形成压缩室，从定涡盘的外圆周导入压缩室中的气体在它朝中心流动时被压缩；
位于与具有定涡卷的表面相对的定涡盘的另一个表面上的多个散热片；以及
位于相邻的散热片之间的放热凸起。
2.如权利要求1所述的涡旋流体机，其中所述放热凸起靠近定涡盘的外圆周设置。
3.如权利要求1所述的涡旋流体机，其中所述放热凸起沿半径从定涡盘的中心径向笔直布置。
4.如权利要求1所述的涡旋流体机，其中所述放热凸起的高度低于散热片的高度。
5.如权利要求1所述的涡旋流体机，其中所述放热凸起相对于定涡盘的半径倾斜。
6.如权利要求1所述的涡旋流体机，还包括定涡盘的散热片上方的盖板，所述盖板接触散热片，但是不接触放热凸起。
7.如权利要求1所述的涡旋流体机，其中所述放热凸起包括位于径向内端处的分叉部分。
8.如权利要求1所述的涡旋流体机，其中所述放热凸起安装到散热片上并且在相邻散热片之间沿圆周延伸。
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