CN1076796C - 涡旋型压缩机 - Google Patents

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    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
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Abstract

本发明的目的在于消除固定涡旋件和旋转涡旋件卷曲面的作为吸入截止点的腹侧渐开线终点处，或作为排出截止点的腹侧渐开线起点处的由于接触不连续产生的噪声和振动。其构成是，在上述固定涡旋件及旋转涡旋件的卷曲面上于啮合不连续点处设置相对于啮合方向具有倾斜边的槽口，使得卷曲部的接触长度逐渐变化。

Description

涡旋型压缩机
本发明涉及涡旋型压缩机。
在现有技术中，在US，A，4781594号美国专利中公开了一种涡旋压缩机，在该涡旋压缩机中，在各自端板上直立配置涡旋卷曲部的固定涡旋件13和公转涡旋件12互相以其卷曲部相对啮合，公转涡旋件12以相对于固定涡旋件13不自转的方式进行旋转运动，在上述固定涡旋件12或固定涡旋件13的涡卷内端设有槽44或45。
以下介绍另一种现有技术的涡旋型压缩机。
图8是以往涡旋型压缩机的固定涡旋件的斜视图。1是固定涡旋件，11是上述固定涡旋件的端板，12是涡旋状的固定卷曲部，该卷曲部直立于上述端板上，并与该端板形成整体，其高度和厚度一定，形成渐开线的形状。
图9是以往涡旋型压缩机的旋转涡旋件的斜视图。2是旋转涡旋件，21是上述旋转涡旋件的圆盘形端板，22是涡旋状的旋转卷曲部，该卷曲部直立于上述端部上，并与该端板形成整体，其高度和厚度一定，形成渐开线的形状。在涡旋型压缩机中，上述两个涡旋件的卷曲部彼此相对啮合装配。
图10示出从旋转涡旋件的一侧看去的以如上所述的方式啮合的固定涡旋件1和旋转涡旋件2的截面，该图也是压缩作用的说明图。图中，若使旋转涡旋件2进行旋转运动而相对于固定涡旋件1不自转，则旋转卷曲部22相对于固定卷曲部12沿顺时针方向，按(a)图→(b)图→(c)图→(d)图的顺序进行旋转，示于(a)图的密闭空间3a和4a则相应变为(b)图的3b和4b、图(c)的3c和4c、图(d)的3d和4d，其体积逐渐减小并向中心运动，最后与固定涡旋件1的端板11上的排出口5连通。因而进入(a)图中密闭空间3a、4a的致冷气逐渐受到压缩并从排出口5排出。
在图10中，对于上述以往的涡旋型压缩机，当涡旋件2从(d)图状态旋转到(a)图状态时，一直开着的旋转卷曲部22的腹侧的渐开线终点Y和固定卷曲部12的背侧接触。下面称该接触点为吸入截止点，在该吸入截止点，两个卷曲部形成压接状态，致冷气体的流入被截止，形成密闭空间3a。同时，固定卷曲部12的腹侧的渐开线终点X也与旋转卷曲部22的背侧接触，该接触点也形成吸入截止点，同样形成密闭空间4a。虽然旋转卷曲部22的旋转运动由(a)图→(b)图→(c)图→(d)图，但在此期间上述两个接触点并不分离，而是保持接触状态，并顺时针方向移动，使得空间3、4的体积逐渐减小，并向中心移动，因而致冷气体受到压缩。
图11是上述两个涡旋旋件啮合状态时的中心部分截面图。该图示出致冷气体压缩进行到最后阶段，密闭空间3、4即将和排出口连通前的两个卷曲部的啮合状态。此时，固定卷曲部12的背侧渐开线始点D和旋转卷曲部22的腹部渐开线始点C接触。下面称此接触点为排出截止点。在该排出截止点处，仍然保持接触状态，而且照样构成密闭空间3。同样，旋转卷曲部22的背侧渐开线起点B和固定卷曲部12的腹侧渐开线起点A接触，处于压接状态，此处也形成排出截止点，形成密闭空间4。当旋转卷曲部22从这种啮合状态进一步旋转时，两个卷曲面的接触分离，密闭空间3、4和排出口5三室相通，开始排出致冷气体。如上所述，两个卷曲件12和22的啮合存在不连续的点，即吸入截止点(2点)和排出截止点(2点)处的啮合是不连续的。在吸入截止点处从开的状态(没有啮合的状态)运行到闭合状态(啮合状态)，而在排出截止点处则从闭合的状态运行到开的状态。由于在上述接触的连续点处，两个卷曲部表面的接触力的不连续的骤然变化，引起了很大的噪声和振动，这是存在的问题。
本发明的目的在于解决上述先有技术的问题，克服在接触不连续点处发生的噪声和振动。
为解决上述课题，在本发明的涡旋型压缩机中，涡旋状的卷曲部直立于各自的端板上，使由此形成的固定涡旋件和旋转涡旋件的两个卷曲部相向啮合，使旋转涡旋件旋转，并使其相对于固定涡旋件不自转，
(1)在具有啮合不连续点的上述固定涡旋件和旋转涡旋件的卷曲部表面上设置相对于啮合方向具有倾斜边的槽口，使得卷曲部的接触长度逐渐变化；
(2)在上述(1)项中所述的涡旋型压缩机中，从固定涡旋件及旋转涡旋件卷曲部的吸收入截止点腹侧的渐开线终点开始沿渐开线的返回方向分别设置具有斜倾边的槽口；
(3)在上述(1)项中所述的涡旋型压缩机中，从固定涡旋件及旋转涡旋件卷曲部的排出截止点的腹侧的渐开线起点开始，沿渐开线的展开方向分别设置具有倾斜边的槽口；
(4)在上述(1)项中所述的涡旋型压缩机中，从固定涡旋件及转动涡旋件卷曲部的吸入截止点的腹侧的渐开线终点开始沿渐开线的返回方向分别设置具有倾斜边的槽口，而且同时从其排出截止点的腹侧的渐开线终点开始沿渐开线的展开方向分别设置具有倾斜边的槽口。
对于本发明，由于具有上述结构，在两个卷曲部啮合不连续的吸入截止点和排出截止点处，首先在吸入截止点处，卷曲部的整个高度不是同时接触，开始仅有极小部分高度接触，随着旋转卷曲部的旋转，接触长度才逐渐增加。而在排出截止点处，卷曲部的整个高度并不是一下分离，而是从接触点稍稍前一点开始接触长度逐渐减小，而对于排出截止点，只有卷曲部全高度的极小部分接触。如上所述，由于接触长度逐渐变化，在吸入截止点和排出截止点的两个卷曲部的接触长度很短，所以接触力变化平滑，在吸入截止点和排出截止点的接触力不会发生急剧变化，因此没有由于接触不连续所产生的噪声和振动。
图1是本发明第一实施例的固定涡旋件的斜视图；
图2是在上述固定涡旋件腹侧的渐开线终点近傍设置的槽口放大斜视图；
图3是上述实施例的旋转涡旋件的斜视图；
图4是在上述旋转涡旋件腹侧的渐开线终点近傍设置的槽口放大斜视图；
图5是本发明第二实施例的涡旋件处于啮合状态的中心部截面图；
图6是在上述实施例的固定涡旋件腹侧的渐开线起点近傍设置的槽口放大斜视图；
图7是在上述实施例的旋转涡旋件腹侧的渐开线起点近傍设置的槽口放大斜视图；
图8是以往涡旋型压缩机的固定涡旋件的斜视图；
图9是上述以往涡旋型压缩机的旋转涡旋件的斜视图；
图10是上述以往涡旋型压缩机的压缩作用说明图；
图11是上述以往的两个涡旋件处于啮合状态时的中心部分截面图。
在这些图中，1是固定涡旋件，2是旋转涡旋件，3和4是密闭空间，5是排出口，11是端板，12是固定卷曲部，13和14是槽口，21是端板，22是旋转卷曲部，23和24是槽口。
图1是本发明第一实施例的固定涡旋件的斜视图。图2是上述固定涡旋件重要部分的斜视图。图3是上述第一实施例的旋转涡旋件的斜视图。图4是上述旋转涡旋件重要部分的斜视图。
在图1中，1是固定涡旋件，11是上述固定涡旋件的端板，12是设置在上述固定涡旋件上的固定卷曲部，X是上述固定卷曲部的腹侧渐开线终点，13是设置在上述固定卷曲部12的腹侧卷曲面上的槽口。图2是上述槽口13的放大斜视图。在该图中，12是固定卷曲部，X是上述固定卷曲部腹侧的渐开线终点，13是设置在上述腹侧渐开线终点X和一条倾斜线之间的槽口，该倾斜线从上述终点的一端出发并向着渐开线的返回方向倾斜，两点画线是设置上述槽口13前的卷曲部原来形状。
在图3中，2是旋转涡旋件，21是上述旋转涡旋件的端板，22是设置在上述旋转涡旋件上的旋转卷曲部，Y是上述旋转卷曲部的腹侧渐开线的终点，23是设置在上述旋转卷曲部22的腹侧卷曲面上的槽口。图4是上述槽口23的放大斜视图。在该图中，22是旋转卷曲部，Y是上述旋转卷曲面的腹侧渐开线终点，23是在上述腹侧渐开线终点Y和一条倾斜线之间形成的槽口，该倾斜线从上述终点Y的一端出发并向着渐开线的返回方向倾斜，二点画线是设置上述槽口23之前的卷曲部原来形状。
在本实施例中，在吸入截止点方面，在两个卷曲部12、22发生啮合不连续的腹侧渐开线终点处设置的是相对于啮合方向具有倾斜边的槽口13、23。对于以往的压缩机，在两个卷曲部12、22开始啮合的腹侧渐开线终点上，卷曲部的全高度一齐接触，而在本发明中，由于设置了上述槽口23，所以在啮合开始的腹侧渐开线终点，卷曲部的整个高度仅有极小部分接触，随着旋转卷曲部22的旋转，接触长度慢慢增加，当旋转到槽口13、23消失的点时，才接触到卷曲部的整个高度。如上所述，两个卷曲部不是一下子就全面接触。而是接触长度逐渐增加，所以接触力变化平滑，可以减小噪声和振动。由于槽口的台阶的高差(图1和图2中的h)极小，所以因漏气而使性能下降极小，以致小到可以忽略不计的程度。其它部分的结构和作用与图8—图11所示的以往压缩机相同。
图5是第二实施例的处于啮合状态的涡旋件的中心部分截面图，图6和图7是图5重要部分的斜视图。在图5示出各个涡旋件的背侧渐开线起点与相对的涡旋件的腹侧渐开线起点相接触，并且已经形成排出截止点的状态。该图中，12是固定卷曲部，22是旋转卷曲部，3和4是密闭空间，5是排出口，A是固定卷曲部腹侧的渐开线起点，B是旋转卷曲部背侧的渐开线起点，C是旋转卷曲部腹侧的渐开线起点，D是固定卷曲部背侧的渐开线起点，14是设置在固定卷曲部腹侧渐开线起点A近傍的槽口，24是设置在旋转卷曲部腹侧渐开线起点C近傍的槽口。
图6是上述槽口14的斜视图，图7是上述槽口24的斜视图。在图6和图7中，在固定卷曲部12和旋转卷曲部22的腹侧卷曲面上，在腹侧渐开线起点和一条倾斜线之间分别设置槽口14及24，该倾斜线从上述起始点的一端开始并向着渐开线展开的方向倾斜。即在作为排出截止点的腹侧渐开线起点上也设置具有倾斜边的槽口14和24。
在以往的涡旋型压缩机中，在两个卷曲部12和22啮合结束的腹侧渐开线起点，卷曲部在整个高度上一齐分离，但在本实施例中，接触长度从上述槽口14和24的一端(图6和图7中的E点)开始逐渐减小，在啮合结束时的渐开线的起点处接触长度很短，因而接触力平滑变化，可以减小噪声和振动。另外，虽然槽口的高差必须作得很小，但压力变大了漏气也会增加，所以性能将会有些下降。其它部分的结构和作用和图8—11所示的先有压缩机相同。
在将上述第一及第二实施例应用于涡旋型压缩机时，对于吸收截止点，卷曲部的整个高度不是一齐接触，开始仅有极小部分接触，随着旋转卷曲部的旋转，接触长度才慢慢增加。另外，对于排出截止点，卷曲部的整个高度不是一齐分离，而是从其接触点稍前开始，接触长度慢慢减小，在排出截止点上，卷曲部的整个高度仅有极小一部接触。因为接触长度按如上所述逐渐变化，而且在吸入截止点和排出截止点上，接触长度很短，所以接触力平滑变化，在吸入截止点和排出截止点上不会发生接触力的急剧变化。这样就可能减小噪声和振动。
对于本发明的涡旋型压缩机，不管采用以下那种方法，都可以消除在两个卷曲面接触不连续点处产生的噪声和振动。
(1)在上述固定涡旋件和旋转涡旋件的卷曲面上于啮合不连续点处，设置相对于啮合方向具有倾斜边的槽口，使得卷曲部的接触长度逐渐变化；
(2)从固定涡旋件卷曲部及旋转涡旋件卷曲部的作为吸入截止点的腹侧渐开线终点开始沿渐开线的返回方向分别设置具有倾斜边的槽口。
(3)从固定涡旋件卷曲部及旋转涡旋件卷曲部的作为排出截止点的腹侧渐开线起点开始沿渐开线的展开方向分别设置具有倾斜边的槽口；
(4)从固定涡旋件卷曲部及旋转涡旋件卷曲部的作为吸入截止点的腹侧渐开线终点开始沿渐开线的返回方向分别设置具有倾斜边的槽口，同时从固定涡旋件卷曲部及旋转涡旋件卷曲部的作为排出截止点的腹侧渐开线起点开始沿渐开线的展开方向分别设置具有倾斜边的槽口。

Claims (3)

1.一种涡旋型压缩机，在这种压缩机中，在各自端板上直立配置涡旋状卷曲部的固定涡旋件和旋转涡旋件互相以其卷曲部相对啮合，旋转涡旋件以相对于固定涡旋件不自转的方式进行旋转运动，在上述固定涡旋件及旋转涡旋件的卷曲面上于啮合不连续点处设置相对于啮合方向具有倾斜边的槽口，使得卷曲部的接触长度逐渐变化，其特征在于，从固定涡旋件卷曲部及旋转涡旋件卷曲部的作为吸入截止点的腹侧渐开线终点开始沿渐开线的返回方向分别设置具有倾斜边的槽口。
2.一种涡旋型压缩机，在这种压缩机中，在各自端板上直立配置涡旋状卷曲部的固定涡旋件和旋转涡旋件互相以其卷曲部相对啮合，旋转涡旋件以相对于固定涡旋件不自转的方式进行旋转运动，在上述固定涡旋件及旋转涡旋件的卷曲面上于啮合不连续点处设置相对于啮合方向具有倾斜边的槽口，使得卷曲部的接触长度逐渐变化，其特征在于，从固定涡旋件卷曲部及旋转涡旋件卷曲部的作为排出截止点的腹侧渐开线起点开始，沿渐开线的展开方向分别设置具有倾斜边的槽口。
3.一种涡旋型压缩机，在这种压缩机中，在各自端板上直立配置涡旋状卷曲部的固定涡旋件和旋转涡旋件互相以其卷曲部相对啮合，旋转涡旋件以相对于固定涡旋件不自转的方式进行旋转运动，在上述固定涡旋件及旋转涡旋件的卷曲面上于啮合不连续点处设置相对于啮合方向具有倾斜边的槽口，使得卷曲部的接触长度逐渐变化，其特征在于，从固定涡旋件卷曲部及旋转涡旋件卷曲部的作为吸入截止点的腹侧渐开线终点开始沿渐开线的返回方向分别设置具有倾斜边的槽口，同时，同时从固定涡旋件卷曲部及旋转涡旋件卷曲部的作为排出截止点的腹侧渐开线起点开始沿渐开线的展开方向分别设置具有倾斜边的槽口。
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