CN104074755A - 固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过对包括固定涡旋盘的端板中心部的排出口的压缩空间部的容积进行调整而得到改善的固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器。在具有固定在箱体上的固定涡旋体、通过以能回旋的方式与该固定涡旋体啮合而以能移动的方式形成压缩空间的回旋涡旋体，和设置在上述压缩空间中的、与上述固定涡旋体的中心对应的固定涡旋体的端板上的排出口的固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器中，在上述固定涡旋体的端板中心部的上述排出口的近旁，具备将与上述固定涡旋体的中心对应的压缩空间的容积扩大的凹部。

Description

固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器

技术领域

本发明涉及固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器。而且，本发明涉及能够改善因使用环境而无法取得规定的压缩率、过压缩这样的问题的固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器。

背景技术

固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器，由吸入结束时的压缩空间容积与压缩终了时的压缩空间容积之比所决定的设计压缩比固定，这一点是已知的。因此，对于成为特定的吸入压力及排出压力的一个运转条件，可以设定最适当的设计压缩比，以高效率进行运转。

但是，在高低压差变小的运转条件、基于变换器的高Hz运转条件下，会产生所谓的过压缩现象，因压缩动力的增加而发生压缩效率降低的问题。

于是，为了应对因运转条件而不同的转速、压力等不同的负载的使用，通过改变涡旋齿（螺旋）的高度、涡旋的螺旋长度来进行应对（例如，参照日本特开平5－172067号公报（专利文献1））。

但是，如果改变回旋涡旋盘的涡旋齿高度、螺旋长度，则相对于改变前会变得不平衡，成为振动、噪音的主要原因。尽管可以单独改变平衡量，但是会降低量产性。

另一方面，在日本特开2008－286095号公报（专利文献2）中，除了固定涡旋盘的端板中心部的排出口之外还设置了溢流口，为了确保所需的溢流口面积，把溢流口用沿着螺旋形涡旋齿的螺旋方向进行穿设的多孔群的口来构成，而且，把该多孔群的溢流口集约成一个，对其设置共用的溢流阀。

专利文献1：日本特开平5－172067号公报

专利文献2：日本特开2008－286095号公报

发明内容

但是，在上述专利文献2中，不仅必须对应溢流口的位置在该位置设置溢流阀，而且，会相应增加部件个数。而且，由于溢流阀的设置位置受到溢流口位置的制约，所以存在在溢流阀的配置方面没有自由度的问题。

本发明为了改善上述那样的课题而提出，目的是，对涡旋流体机器中因使用环境而造成无法获得规定的压缩率、过压缩这样的问题加以改善。

为了解决上述课题，提供一种通过对包括固定涡旋盘的端板中心部的排出口的压缩空间部的容积进行调整而得到改善的固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器。

本发明的一个方面涉及的固定涡旋体，具有在由端板、设置在端板上的螺旋形的固定涡旋齿和固定涡旋齿围合的区域中被设置在端板的中心部的区域的排出口，在排出口的近旁具备将与固定涡旋体的中心对应的压缩空间的容积扩大的凹部。

本发明的一个方面涉及的涡旋流体机器，具有固定在箱体（日文：ハウジング）上的固定涡旋体、通过以能回旋的方式与该固定涡旋体啮合，而以能移动的方式形成压缩空间的回旋涡旋体，和设置在压缩空间中的、包括固定涡旋体的中心的固定涡旋体的端板上的排出口，在固定涡旋体的端板中心部的排出口的近旁具备将与固定涡旋体的中心对应的压缩空间的容积扩大的凹部。

附图说明

图1是表示本发明涉及的涡旋流体机器整体中的实施方式的一例的截面图。

图2是图1所示的涡旋流体机器中的固定涡旋体的截面图。

图3是图2所示的固定涡旋体的俯视图。

图4是图3所示的固定涡旋体的IV－IV线的剖切截面图。

具体实施方式

以下，列举本发明涉及的固定涡旋体及使用该固定涡旋体的固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器的实施方式，根据附图进行详细说明。

在图1中，用剖面表示本发明涉及的固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器1的实施方式的一例。

此固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器1，对曲轴的回旋涡旋体进行驱动的那侧的偏心轴部侧，构成了通过轴承部件进行悬臂式支撑的、所谓悬臂式的固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器。

对该固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器1进行简要说明的话，固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器1，具有图中将x轴方向左端侧开口的第1箱体2，和沿x轴方向与第1箱体2连设的第2箱体3，且第2箱体3的ｙ方向的尺寸比第1箱体2的大。在第1箱体2内，具有通过第1箱体的x轴方向左端侧的开口的中心且与沿x轴方向的中心轴x1同心地配置的第3箱体4。

在第3箱体4内，配设以中心轴x1作为旋转中心的风扇5。

而且，在第2箱体3内，配设回旋涡旋体6与固定涡旋体7。固定涡旋体7固定在第2箱体3及第3箱体4上。而且，固定涡旋体7在后文中描述，该固定涡旋体7通过将回旋涡旋体6与固定涡旋体7连结的曲轴销（日文：ピンクランク）机构上的轴承推压部件13固定在第2箱体3上。

另外，在第2箱体3上设有用来取入冷却空气的多个取入口3in（后述），在第1箱体2与第3箱体4上设有冷却通路。

回旋涡旋体6与固定涡旋体7具有端板6a、7a、设置在端板6a、7a上的螺旋形的回旋涡旋齿6r、固定涡旋齿7r。

回旋涡旋体6的回旋涡旋齿6r突设在端板6a上，固定涡旋体7侧的固定涡旋齿7r通过端板7a按回旋涡旋齿6r的高度尺寸形成螺旋槽来进行设置。

根据上述那样的结构，回旋涡旋体6与固定涡旋体7这样来配置，即，在回旋涡旋体6的端板6a上的回旋涡旋齿6r与形成在固定涡旋体7的端板7a上的螺旋槽（固定涡旋齿7r）卡合、回旋涡旋齿6r与固定涡旋齿7r相互啮合的状态下，使各个端板6a、7a的滑动面指向ｙ方向。而且，通过回旋涡旋齿6r与固定涡旋齿7r相互啮合，形成月牙形的压缩空间S。另外，回旋涡旋齿6r与固定涡旋齿7r在与相向的端板6a、7a接触的端头上嵌装着叶端密封6rs、7rs。在压缩空间S中，以从外侧的部位导入压缩流体的方式连通着导入口（图示省略），在中央的压缩空间S中，以作为规定压的压缩流体进行排出的方式连通着排出口8。

上述那样的回旋涡旋体6，通过轴承部件10与贯穿第3箱体4及风扇5沿x1轴插通的驱动轴9的端头偏心轴9a相连。偏心轴9a的轴心x2相对于x1轴偏心距离L的量。另外，驱动轴9与未图示的驱动马达的输出轴相连。

而且，回旋涡旋体6与固定涡旋体7，在端板6a、7a的外周近旁的多个部位（在此为3处）配设有曲轴销机构11。

曲轴销机构11，具备通过滚子轴承12a以能旋转的方式安装在固定涡旋体7侧的端板7a上的第1轴11a，和通过滚子轴承12b以能旋转的方式安装在回旋涡旋体6侧的端板6a上且轴心相对于第1轴11a的轴心偏心距离L的量的第2轴11b。而且，曲轴销机构11通过轴承推压部件13固定在第2箱体3上。

而且，在固定涡旋体7上，在端板7a的背面侧设有冷却用翼片f7。另外，在回旋涡旋体6侧也设有冷却翼片f6。

涡旋流体机器1大致按以上那样构成，下面对固定涡旋体7参照图2、图3进行详细说明。

固定涡旋体7例如通过铝材来成形，端板7a被形成为大致圆盘状。在端板7a与回旋涡旋盘6的滑动面侧，按上述形成螺旋槽的方式形成有固定涡旋齿7r。

在此情况下，固定涡旋齿7r涡旋的起始，位于端板7a的中心部，涡旋的终了，位于端板7a的外周侧。

通过该螺旋形的固定涡旋齿7r，如图2所示那样，在截面图观察，在端板7a的径向排列设置了压缩空间S0～S4。

在此，中央的压缩空间S0成为所设定的压力最高的压缩空间。在该压缩空间S0中穿设有排出口8。

压缩空间S0的设计压缩比由吸入结束时的压缩空间容积与压缩终了时的压缩空间容积之比来决定，但是，有时会因各种条件，例如在高低压差变小的运转条件、基于变换器的高Hz运转条件下变成过压缩，因此，为了避免这样的情形，只要扩大压力最高的中央的压缩空间S0的容积来消除过压缩状态即可。

于是，如图3所示，在中央的压缩空间S0的端板7a上，用规定工具进行下挖加工形成了凹部20。凹部20为了能够调整最大压力的下降率而形成为扇形槽状。即，只要凹部20的下挖深度为固定值，则只要调整沿着形状中心的长度，就可以调整扩大容积。而且，在本实施方式中，凹部20如图2－4所示那样，被设置成与排出口8连通。

本发明涉及的涡旋流体机器1如以上所述那样，因此，在固定涡旋体7中，通过与回旋涡旋盘6的滑动动作，回旋涡旋齿6r与固定涡旋齿7r能够一边相互啮合一边移动月牙形的压缩空间S。

随着月牙形的压缩空间S从S4移动到中央的S0，容积变小，由此，在中央的压缩空间S0中，可以从排出口8排出所设定的压力的压缩流体。

所设定的压力的压缩流体，即便因使用环境或各种条件、不可抗力而成为过压缩，也可以预先从设定压最大下降几%，能通过把压缩流体排出来消除过压缩状态。

这样，在中央的压缩空间S0的端板7a上用规定工具下挖加工成的凹部20，其下挖容积能够调整，因此，具有可以把涡旋流体机器1在能力范围内自由调整进行使用的优点。

因此，不仅能消除过压缩状态，还可以自由地取得预先要求的排出压的压缩流体，可以提供能应对各种使用要求的涡旋流体机器1。

以上，对本发明涉及的涡旋流体机器1列举一个实施方式进行了说明。本发明当然不限于上述实施方式。

例如，在上述实施方式中，形成在中央的压缩空间S0的端板7a上的凹部20不限于扇形槽状。

而且，凹部20并非必须与排出口8连通。就是说，只要是把容积扩大的凹部即可，怎样都可以。

根据上述实施方式，压缩流体的压力最高的端板的中心部处的区域的压缩空间的容积，被排出口近旁的凹部扩大，因此，可以相应地缓和过压缩状态。

而且，在本发明的一个实施方式中，凹部与排出口连通。

由此，被压缩的压缩流体，可以把不必要的压缩率平滑地降低，从排出口排出适当的压缩率的压缩流体。

在本发明的一个实施方式中，上述凹部被构成为能够对容积进行调整。

由此，可以把涡旋流体机器在能力范围内自由进行调整进行使用。因此，不仅能消除过压缩状态，而且可以自由地取得预先要求的排出压的压缩流体，应对各种使用要求。

在本发明的一个实施方式中，上述凹部沿固定涡旋盘的涡旋齿延伸。在此情况下，只要调整沿涡旋齿的凹部的长度，就可以对扩大容积（凹部的容积）进行调整。

在本发明的一个实施方式中，上述凹部被形成为扇形槽状。在此情况下，只要调整沿扇形的形状中心的长度（弧的长度）就可以对扩大容积（凹部的容积）进行调整。

根据上述实施方式，可以提供这样的固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器，该固定涡旋体及使用了该固定涡旋体的涡旋流体机器能通过对包括固定涡旋盘的端板中心部的排出口的压缩空间部的容积进行调整，来改善因使用环境而无法取得规定的压缩率、过压缩的问题。因此，不需要如以往那样设置溢流口，和与溢流口对应地设置溢流阀。

工业上的可利用性

本发明能适用于所有类型的涡旋流体机器。

以上仅对本发明的几个实施方式进行了说明，但是，本领域人员应该容易理解，在不实际上脱离本发明的新的启示、优点的情况下，能够在列举的实施方式中进行各种各样的变更或改良。因此，其进行了各种各样的变更或改良的实施方式也意图包含在本发明的技术范围内。

本发明申请主张基于2013年3月29日提出申请的日本专利申请第2013－072385号的优先权。包括2013年3月29日提出申请的日本专利申请第2013－072385号的说明书、请求保护的范围、附图及摘要的全部公开内容，通过参照而整体上被编入本发明申请。

包括日本特开日本特开平5－172067号公报及日本特开2008－286095号公报的说明书、请求保护的范围、附图及摘要的全部公开内容，通过参照而整体上被编入本发明申请。

附图标记说明

1   涡旋流体机器

2   第1箱体

3   第2箱体

3in 取入口

4   第3箱体

5   风扇

6   回旋涡旋体

6r  回旋涡旋齿

7   固定涡旋体

7r  固定涡旋齿

6rs、7rs 叶端密封

8   排出口

9   驱动轴

9a  偏心轴

10  轴承部件

11  曲轴销机构

11a 第1轴

11b 第2轴

12a、12b 滚子轴承

13  轴承推压部件

20  凹部

S0～S4 压缩空间

f6、f7 翼片

Claims (10)

1.一种固定涡旋体，其特征在于，具有端板、设置在该端板上的螺旋形的固定涡旋齿，和在由该固定涡旋齿围合的区域中被设置在上述端板的中心部的区域的排出口，

在上述排出口的近旁具备凹部，该凹部将与上述固定涡旋体的中心对应的压缩空间的容积扩大。

2.如权利要求1所述的固定涡旋体，其特征在于，上述凹部与上述排出口连通。

3.如权利要求1或2所述的固定涡旋体，其特征在于，上述凹部被构成为，能够对容积进行调整。

4.如权利要求1或2所述的固定涡旋体，其特征在于，上述凹部沿上述固定涡旋齿延伸。

5.如权利要求1或2所述的固定涡旋体，其特征在于，上述凹部被形成为扇形槽状。

6.一种涡旋流体机器，其特征在于，具有：

固定在箱体上的固定涡旋体、

通过以能回旋的方式与该固定涡旋体啮合，而以能移动的方式形成压缩空间的回旋涡旋体，和

设置在上述压缩空间中的、与上述固定涡旋体的中心对应的固定涡旋体的端板上的排出口，

在上述固定涡旋体的端板中心部的上述排出口的近旁具备凹部，该凹部将与上述固定涡旋体的中心对应的压缩空间的容积扩大。

7.如权利要求6所述的涡旋流体机器，其特征在于，上述凹部与上述排出口连通。

8.如权利要求6或7所述的涡旋流体机器，其特征在于，上述凹部被构成为，能够对容积进行调整。

9.如权利要求6或7所述的涡旋流体机器，其特征在于，上述凹部沿设置在上述固定涡旋体上的固定涡旋齿延伸。

10.如权利要求6或7所述的涡旋流体机器，其特征在于，上述凹部被形成为扇形槽状。