CN104976115A - 涡旋型流体设备 - Google Patents

Abstract

一种涡旋型流体设备，采用能吸收制造公差来可靠地固定推力板并能减小销与推力板嵌合部的接触面压的推力板安装结构。在前外壳(6)的推力承受部(14)上突出设置有四根销(31)，并在推力板(40)上形成能与销(31)嵌合的四个缺口部(41a～41d)，将四个缺口部(41a～41d)的形状形成为沿推力板的半径方向延伸的形状，并且将四个缺口部中的三个缺口部(41a～41c)的形状设为在推力板的周向上与销(31)的嵌合间隙最小的形状。

Description

涡旋型流体设备

技术领域

本发明涉及一种涡旋型流体设备，该涡旋型流体设备包括定涡盘和动涡盘，通过使由定涡盘和动涡盘形成的密闭空间的容积变化，来使流体压缩或膨胀。

背景技术

作为涡旋型流体设备，普遍知晓有一种例如专利文献1所示的涡旋型压缩机。上述涡旋型压缩机包括涡旋单元，在该涡旋单元中，通过自转阻止机构阻止自转后的动涡盘在与定涡盘接触的同时发生公转，并且在上述定涡盘与上述动涡盘之间形成容积随着上述公转而发生变化的密闭空间另外，在上述压缩机中，为了确保动涡盘与外壳壁间相对的滑动性，使推力板夹设在受到来自动涡盘的推力的前外壳侧的外壳壁与动涡盘背面之间。

在专利文献1的压缩机中，通过在外壳壁侧突设两根销，在推力板侧形成长轴方向彼此正交的两个长孔，并使外壳壁侧的两根销与推力板侧的两个长孔嵌合，从而将上述推力板固定于外壳壁侧。藉此，能吸收销的位置的制造公差，来可靠且容易地安装推力板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平10－288169号公报

然而，在专利文献1记载的推力板的安装结构中，虽然能在推力板的半径方向上限制推力板的动作，但却无法在推力板的周向上进行限制，因而存在伴随着动涡盘的公转运动而使推力板在周向上移动与销和长孔间的游隙相当的距离。因而，当收纳在前外壳内的推力板的外周部与前外壳的内周部之间的游隙管理不充分时，有可能会因推力板外周部与前外壳内周部的碰撞而产生异常声音、或是因销及长孔的磨损而使耐久性降低。

发明内容

本发明着眼于上述问题而作，其目的在于提供一种采用能抑制销及销嵌合部的磨损及异常声音的推力板安装结构的涡旋型流体设备。

因此，本发明的涡旋型流体设备包括涡旋单元，在该涡旋单元中，利用自转阻止机构阻止自转的动涡盘在与定涡盘接触的同时进行公转，并且上述涡旋单元在上述定涡盘与上述动涡盘之间形成容积随着上述公转而发生变化的密闭空间，上述涡旋型流体设备使设有嵌合部的推力板夹设在上述动涡盘的背面与上述外壳壁之间，其中，上述嵌合部与突出设置在上述动涡盘的背面和外壳壁中的一方上的销嵌合，上述涡旋型流体设备的特征是，突出设置有三根以上的上述销，并且将与上述销的数量相同的上述嵌合部中的三个嵌合部的形状设为沿着推力板的半径方向延伸且在推力板的周向上嵌合间隙最小的形状。

根据本发明的涡旋型流体设备，能吸收突出设置在动涡盘的背面和外壳壁的一方上的销的位置的制造公差，从而能可靠且容易地安装推力板。另外，将销与推力板侧嵌合部的嵌合间隙最小的部位设为三个部位，因此，能防止推力板随着动涡盘的公转而发生移动，并能减小销与推力板侧嵌合部的接触面压，从而能抑制销及推力板侧嵌合部的磨损。藉此，能抑制异常声音的产生，并能抑制销与推力板侧嵌合部的松动增大，从而能提高推力板的耐久性，进而能提高涡旋型流体设备的耐久性。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的涡旋型压缩机的主视图。

图2是沿图1的A－A线的向视剖视图。

图3是从中心外壳侧观察的前外壳一侧的结构图。

图4是第一实施方式的推力板的俯视图。

图5是第二实施方式的从中心外壳侧观察的前外壳一侧的结构图。

图6是第二实施方式的推力板的俯视图。

图7是设有不同形状的嵌合部的推力板的俯视图。

符号说明

1  涡旋型压缩机

2  定涡盘

3  动涡盘

4  涡旋单元

5  流体凹口(密闭空间)

10 驱动机构

14 推力承受部(外壳壁)

11 驱动轴

12、23、27 轴承

24 曲柄

25 偏心衬套

26 轴套部

30 自转阻止机构

31 销

32 圆孔

40、50、60 推力板

41a～41d、51a～51c 缺口部

61a～61d 长孔

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。另外，本发明的涡旋型流体设备能在压缩机和膨胀器中的任意一个中使用，在此，通过压缩机的例子来进行说明。

根据图1～图4，对本发明的第一实施方式进行说明。

图1～图4示出了第一实施方式的涡旋型压缩机的整体结构，图1是主视图，图2是沿图1的A－A线的向视剖视图，图3是从中心外壳侧观察的前外壳一侧的结构图，图4是滑动板的俯视图。

涡旋型压缩机1包括涡旋单元4，该涡旋单元4具有沿中心轴方向相对配置的定涡盘2和动涡盘3。如图2所示，定涡盘2是通过在端板2a上一体形成涡卷缠绕件2b而成的。同样地，动涡盘3是通过在端板3a上一体形成涡卷缠绕件3b而成的。

两个涡盘2、3配置成使两个涡卷缠绕件2b、3b啮合，且使涡卷缠绕件2b的突出侧的端缘与端板3a接触，并使涡卷缠绕件3b的突出侧的端缘与端板2a接触。另外，在两个涡卷缠绕件2b、3b的突出侧的端缘埋设有顶端密封件。

另外，两个涡盘2、3配置成在两个涡卷缠绕件2b、3b的周向角度相互错开的状态下使两个涡卷缠绕件2b、3b的侧壁彼此局部接触。藉此，在两个涡卷缠绕件2b、3b之间形成新月状的密闭空间、即流体凹口(日文：流体ポケット)5。

动涡盘3通过驱动机构10和自转阻止机构30而绕着定涡盘2的中心轴进行公转运转，且阻止自转。藉此，形成在两个涡卷缠绕件2b、3b间的流体凹口5从涡卷缠绕件2b、3b的外端部朝中心部移动，从而使流体凹口5的容积朝缩小方向变化。因此，从涡卷缠绕件2b、3b的外端部侧吸入至流体凹口5内的流体(例如制冷剂气体)被压缩。

另外，在膨胀器的情况下，流体凹口5相反地从涡卷缠绕件2b、3b的中心部朝向外端部移动，从而使流体凹口5的容积朝增大方向变化，并使从涡卷缠绕件2b、3b的中心部侧吸入流体凹口5内的流体膨胀。

涡旋型压缩机1的外壳由前外壳6、将定涡盘2一体地内置的中心外壳7以及配置于该中心外壳7的背面侧的厚外壳8构成。

将动涡盘3的驱动机构10收容在前外壳6的内部，并在一端侧设有对驱动机构10的驱动轴11进行轴支承的轴承12和轴密封部13。在另一端侧形成有沿推力方向对动涡盘3进行支承的推力承受部(外壳壁)14，在上述推力承受部14与动涡盘3的端板3b的背面之间夹设有后述的推力板40。另外，在前外壳6形成有上述流体的吸入室(未图示)，通过设于前外壳6的外壁的吸入端口15(参照图1)将上述流体从外部向吸入室吸入。

在本实施方式中，中心外壳7作为定涡盘2的外壳罩而与定涡盘2一体形成。但是，也可以采用将定涡盘2和中心外壳7设为不同的构件，并将定涡盘2收容固定在中心外壳7内的结构。中心外壳7的后侧被定涡盘2的端板2b封闭，前侧开口。开口的前侧与推力承受部14侧的前外壳6外周面端面接合，并通过未图示的螺栓紧固。

后外壳8通过螺栓16紧固在定涡盘2的端板2a的背面侧，在后外壳8与端板2a之间形成有上述流体的排出室17。在端板2a的中心部开设有排出孔18，该排出孔18将因动涡盘3的公转运动而被压缩的流体凹口5内的上述流体导入排出室17，在排出孔18的出口侧附设有单向阀19。另外，在后外壳8的外壁上设有供上述流体从排出室17向外部排出的排出端口20(参照图1)。

上述流体从设于前外壳6的吸入端口15被导入前外壳6内，并被吸入形成于涡旋单元4的定涡盘2与动涡盘3间的流体凹口5内，以用于压缩。经压缩后的流体从穿设于定涡盘2的端板2a的中央部处的排出孔18排出到后壳8内的排出室17，并从排出室17经由排出端口20导出到外部。

例如像日本专利特开2012－237288号公报等记载的那样，收容于前外壳6的驱动机构10在受到从外部输入的旋转驱动力驱动而旋转的驱动轴11处设置曲柄机构，并通过上述曲柄机构而与动涡盘3连接。

在驱动机构10中，被轴承12轴支承成能自由旋转的驱动轴11的一端侧突出到前外壳6的外部，并且在驱动轴11的一端侧隔着电磁离合器21安装有带轮22。因而，在从带轮22经由电磁离合器21输入的旋转驱动力的作用下，对驱动轴11进行驱动而使其旋转。设于驱动轴11的另一端侧的曲柄机构包括：曲柄24，该曲柄24通过轴承而被轴支承于前外壳6的内周壁；以及偏心衬套25，该偏心衬套25以相对于驱动轴11的中心轴偏心的方式安装于上述曲柄24，偏心衬套25通过轴承27而与圆筒状的轴套部26的内部嵌合，其中，上述轴套部26突出形成在动涡盘3的端板3b的背面。在曲柄机构上安装有平衡配重28。

因而，通过驱动轴11的旋转使动涡盘3经由曲柄机构回旋，利用后述自转阻止机构30阻止动涡盘3自转，动涡盘3绕着定涡盘2的中心轴进行公转回旋运动。

夹设在前外壳6的推力承受部14与动涡盘3的端板3b的背面之间的推力板40具有四个作为嵌合部的缺口部41a～41d，这些缺口部41a～41d分别与朝向动涡盘3的背面突出设置于前外壳6的推力承受部14的三根以上、例如四根销31嵌合，如图3所示，通过使各嵌合部41a～41d与各销31嵌合，来将推力板40固定于推力承受部14侧。如图4所示，推力板40的四个缺口部41a～41d呈在推力板40的半径方向上延伸且朝推力板40的内周侧开口的形状。此外，四个缺口部41a～41d中的三个缺口部41a～41c的形状是在推力板40的周向上与销31的嵌合间隙最小的形状，剩余的一个缺口部41d呈与销31的嵌合间隙比三个缺口部41a～41c的与销31的嵌合间隙大的形状。

自转阻止机构30是销与孔形式的自转阻止机构，其是当使卡合销与在动涡盘3的端板3a背面的靠外周部的位置形成的多个圆孔32卡合，并使动涡盘3绕着定涡盘2的轴心回旋时，对动涡盘3的自转进行阻止的结构，但可将在周向上大致等间隔地形成四个上述圆孔32，用推力板40的固定用的上述销31来代替上述卡合销。

在上述结构中，在将推力板40安装于推力承受部14的情况下，缺口部41a～41d呈沿半径方向延伸的形状，因此，通过使推力板40在缺口部41a～41d的延伸方向(推力板的半径方向)上发生偏移，就能吸收从推力板40的中心到各销31的距离的偏差。另外，也能通过增大一个缺口部41d与销31的嵌合间隙，以使缺口部41d与销31的嵌合成为具有游隙的间隙配合状态，来吸收在推力板40的周向上的销31的位置偏差。因此，能吸收销31的位置的制造公差，从而能可靠且容易地使推力板40的缺口部41a～41d与各销31嵌合。

此外，由于将销31与三个部位的缺口部41a～41c在推力板40的周向上的嵌合间隙设为最小，因此，能防止推力板40随着动涡盘3的公转运动而发生移动，并且与推力板的旋转阻止部为两个部位的现有的安装结构相比，能更进一步分散推力板40的旋转阻止力，并能减小销31与缺口部41a～41d的接触面压。因而，能抑制销31及缺口部41a～41d的磨损，并能抑制销31与缺口部41a～41d的松动增大，从而能提高推力板40的耐久性，进而能提高涡旋型压缩机1的耐久性。另外，能防止伴随着动涡盘3的公转运动而产生的推力板40的移动，因此，能防止推力板40外周部与前外壳6内周部发生碰撞，并能防止异常声音的产生。另外，将推力板40侧的嵌合部设为缺口部41a～41d，因此，在制造推力板40时，能利用一体的模具对板内周部和嵌合部(缺口部41a～41d)进行冲压成形，从而能提高推力板40的生产率，进而能提高涡旋型压缩机1的生产率。

接着，如图5及图6所示，对本发明的第二实施方式进行说明。

第二实施方式是利用三根销对推力板进行定位固定。如图5及图6所示，在本实施方式中，将三根销31沿周向大致等间隔地突出设置于前外壳6的推力承受部14。另一方面，本实施方式的推力板50形成有与三根销31分别嵌合的三个嵌合部、即缺口部51a～51c。与第一实施方式的缺口部41a～41c同样地，如图6所示，推力板50的三个缺口部51a～51c为沿着推力板50的半径方向延伸且朝推力板50的内周侧开口，并在推力板50的周向上与销31的嵌合间隙最小的形状。

根据上述第二实施方式的结构，由于缺口部51a～51c呈沿半径方向延伸的形状，因此，在使两个缺口部与销31嵌合的状态下，能使推力板50在其周向上偏移。因而，能吸收销31的位置的制造公差，从而能可靠且容易地使推力板50的缺口部51a～51c与各销31嵌合。此外，将销31与三个部位的缺口部51a～51c在推力板50的周向上的嵌合间隙设为最小，因此，能防止推力板50随着动涡盘3的公转运动而发生移动。另外，与第一实施方式相同，能减小销31与缺口部51a～51c的接触面压，能抑制销31、缺口部51a～51c的磨损，并能抑制销31与缺口部51a～51c的松动增大，从而能提高推力板50的耐久性，进而能提高涡旋型压缩机1的耐久性。另外，能防止推力板50外周部与前外壳6内周部发生碰撞，并能防止异常声音的产生。另外，由于将推力板50侧的嵌合部设为缺口形状，因此，能利用一体的模具对板内周部和嵌合部(缺口部51a～51c)进行冲压成形，从而能提高推力板50的生产率，进而能提高涡旋型压缩机1的生产率。

在上述各实施方式中，将推力板的嵌合部设为缺口形状，但如图7所示，也可形成为沿推力板60的半径方向延伸的长孔61a～61d。图7是形成四个嵌合部的例子，但即便在嵌合部为三个的情况下，也可以形成为相同的长孔，这点是自不待言的。另外，将长孔中的三个以上形成为在推力板的周向上嵌合间隙最小的形状，这点是自不待言的。

另外，在上述各实施方式中，将推力板固定用的销31形成于前外壳6的推力承受部14，但也可以将推力板固定用的销31朝向推力承受部14突出设置在动涡盘3的端板3a的背面。在这种情况下，自转阻止机构30的圆孔32形成于推力承受部14。另外，在将销31代替用作自转阻止机构30的卡合销的情况下，由于销31的突入长度受到动涡盘3的端板3a的厚度限制，因此，为了避免销31脱落的危险性，需要使动涡盘3的端板3a变得足够厚，从而导致涡旋单元4的重量增加。因而，像本实施方式这样，将销31突出设置于前外壳6一侧的结构是较为理想的。

Claims (4)

1.一种涡旋型流体设备，包括涡旋单元，在该涡旋单元中，利用自转阻止机构阻止自转的动涡盘在与定涡盘接触的同时进行公转，并且所述涡旋单元在所述定涡盘与所述动涡盘之间形成容积随着所述公转而发生变化的密闭空间，所述涡旋型流体设备使设有嵌合部的推力板夹设在所述动涡盘的背面与所述外壳壁之间，其中，所述嵌合部与突出设置在所述动涡盘的背面和外壳壁中的一方上的销嵌合，

所述涡旋型流体设备的特征在于，

突出设置有三根以上的所述销，并且将与所述销的数量相同的所述嵌合部中的三个嵌合部的形状设为沿着推力板的半径方向延伸且在推力板的周向上嵌合间隙最小的形状。

2.如权利要求1所述的涡旋型流体设备，其特征在于，

所述嵌合部是沿推力板的半径方向延伸且朝推力板的内周侧开口的缺口部。

3.如权利要求1所述的涡旋型流体设备，其特征在于，

所述嵌合部是沿推力板的半径方向延伸的长孔。

4.如权利要求1至3中任一项所述的涡旋型流体设备，其特征在于，所述自转阻止机构由圆孔和卡合销构成，其中，所述圆孔形成于所述动涡盘的背面和所述外壳壁中的一方，所述卡合销以与所述圆孔卡合的方式突出设置于所述动涡盘的背面和所述外壳壁中的另一方，使用与所述推力板的嵌合部嵌合的所述销，代替所述自转阻止机构的所述卡合销。