CN1107805C - 涡形流体机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的涡形流体机械,能实现旋转涡卷部件与非旋转涡卷部件的最佳啮合,提高其能量效率。把固定涡卷30定位在框上的定位机构是在固定涡卷上配设定位长孔31,在框上配设定位销。在垂直于固定涡卷片30a轴线的面内固定涡卷30相对于框能在通过固定涡卷片30a中心的直线32上自由移动,在与该直线32交叉的方向不能移动,能绕通过直线32与固定涡卷30周缘部交叉位置、平行于上述轴线的直线自由旋转。

Description

涡形流体机械
技术领域
本发明涉及使用制冷剂、空气及其它压缩性气体的涡形流体机械,特别涉及备有一个非旋转涡卷部件和非旋转涡卷固定部件的定位机构的涡形流体机械,该定位机构使非旋转涡卷部件能在通过非旋转涡卷片中心的直线方向移动,在与该直线交叉的方向上不能移动,可自由旋转,使旋转涡卷部件与非旋转涡卷部件实现最佳的啮合状态,确保高能量效率。
背景技术
涡形流体机械,除了制冷、空调器的压缩机等外,还广泛应用于各领域。目前正开发研究比其他形态的压缩机具有更高可靠性、静音等优越性的流体机械。
下面,说明涡形流体机械的构造。压缩部的基本要素是固定涡卷、旋转涡卷和框,框固定在密闭容器上、并用固定涡卷的孔、框的固定螺丝部和固定螺栓与固定涡卷固定。固定涡卷的基本构成部分,是涡卷片、端板、涡卷片齿根、涡卷片齿尖和排出口。旋转涡卷的基本构成部分是涡卷片、端板、涡卷片齿根和涡卷片齿尖。
旋转地驱动旋转涡卷的驱动部的基本要素是作为电动机的定子、转子、曲柄轴、作为旋转涡卷防自转机构主要部件的欧氏环(ォルダムリング)、将框与曲柄轴可旋转地接合的曲柄轴支承部件、使旋转涡卷和曲柄轴的偏心销部能在旋转轴方向即滑动方向移动并能旋转地接合的旋转涡卷的支承部件。
下面,参照图10简单说明涡形流体机械的压缩动作。图10中,表示使固定涡卷2的涡卷片2a与旋转涡卷3的涡卷片3a啮合而形成的压缩室4a1、4a2、4b1、4b2。压缩室4a1、4a2、4b1、4b2是表示处在压缩过程中的压缩室,通过旋转涡卷3的旋转运动进行使压缩室容积减少的压缩动作。在压缩动作中,随着旋转涡卷3的旋转运动,工作流体经过吸入口5、吸入空间15被吸入到压缩室。被吸入的工作流体依次使压缩室4a1、4a2、4b1、4b2减少容积,当压缩室达到与固定涡卷排出口2e导通的位置时,经过排出空间、排出口排出。在使固定涡卷2与旋转涡卷3啮合进行旋转运动时,必须确保吸入空间15-压缩室4a1、4b1间、压缩室4a1、4a2、4b1、4b2相互间、压缩室4a2、4b2-排出口2e间有足够的气密性,以便工作流体不泄漏。
下面,参照图11简单说明固定涡卷2和框7的固定构造之一例。图11是表示固定构造之一例的概略图。将固定涡卷2与框7固定起来的目的是,把由框7和固定涡卷2构成的空间8与排出空间和吸入空间压力地隔离,使其执行正确的压缩动作。图11所示固定构造之一例中,用固定涡卷2的空洞2f和框7的固定螺丝部7b和固定螺栓20将固定涡卷2和框7固定住。为了使空间8与排出空间及吸入空间压力性地隔离,如图10所示在固定涡卷的空洞2f位置处呈环状地配设着若干个固定涡卷的空洞2f。另外,为了组装容易,固定涡卷的空洞2f的直径设定为能使固定螺栓简单地穿过的大小。
固定涡卷2的定位机构,有日本特开平5-332267号公报所揭示的图12所示的例。该例中,固定涡卷100由第1台板100a、第2涡旋体100b、和2个基准孔100c、100d构成。用2个基准孔100c、100d将固定涡卷体与摆动涡卷体的相位错开180°地用嵌合销将固定涡卷定位。图12中,基准孔100d是长孔形状,但并不限定是长孔。如果是长孔时,在两基准孔间即使有间距精度误差也容易组装,嵌合销与各基准孔的间隙能达到最小限,所以,可更正确地设定两涡卷的位相关系。
上述固定涡卷与框的固定构造在使旋转涡卷和固定涡卷正确地啮合及确保高能量效率上有几个问题。如图10所示,在旋转涡卷片3a与固定涡卷片2a的啮合中,理论上说,在各涡卷片2a、3a侧面的相接部分不存在间隙,可以使固定涡卷2和旋转涡卷3完全啮合。但是实际上,在最初的机械加工零件上必定存在着加工公差,所以,通常固定涡卷2和旋转涡卷3的涡卷片2a、3a侧面间有微小间隙,在组装时和旋转运动时,要防止旋转涡卷片3a与固定涡卷片2a的干扰。即使是同一规格的涡形流体机械,在加工公差范围内,涡卷片2a、3a侧面间的间隙量也必定存在着偏差
另外,图11所示固定涡卷2和框7的固定构造之一例中,为了使固定螺栓20能简单地穿过固定涡卷的孔2f,如图11所示,常常在固定涡卷的孔2f与固定螺栓20之间形成比较大的间隙21。因此,把固定涡卷2固定到框7上时,固定涡卷2可能会从中立位置旋转或平行移动相当于间隙21的距离。
图13(a)中,表示把固定涡卷固定在理论上的啮合位置即中立位置时的、固定涡卷2和旋转涡卷3的啮合状态。图13(b)中,表示使固定涡卷从中立位置旋转移动而固定了时的、固定涡卷2和旋转涡卷3的啮合状态。在固定涡卷片2a和旋转涡卷片3a的侧面间,由于实际上的加工公差而存在着数μm~数十μm的间隙,但该间隙是不可辨认的大小。图13中,为了能看清固定涡卷旋转移动地固定着时的间隙变化,在图13(a)中,把固定涡卷片2a和旋转涡卷片3a理论上相接部分的间隙B1、B2、C1、C2放大成为可辨认程度的大小。用XF、YF和OF表示固定涡卷片2a的X、Y轴和中心,用XM、YM和OM表示旋转涡卷片3a的X、Y轴和中心。
图13(a)表示旋转涡卷3朝Y轴方向旋转啮合的状态,固定涡卷片2a和旋转涡卷片3a的Y轴一致。图13(b)表示从图13(a)的状态,使固定涡卷2以固定涡卷片的中心OF为中心沿反时针方向旋转啮合的状态。使固定涡卷2旋转固定着时,图13(a)的B1、B2和C1、C2部分变化成为B3、B4和C3、C4。B3、B4的间隙扩大,C3、C4的间隙缩小。如图13(b)所示,如果朝反时针方向旋转移动固定的例,则在C3、C4的间隙成为0的角度固定涡卷2不能旋转。反之,在朝顺时针旋转移动时,在B3、B4的间隙成为0角度固定涡卷2不能旋转。
图14中,以(a)~(d)的顺序,表示在图13(b)所示的旋转移动后固定了的固定涡卷2和旋转涡卷3的每90°的啮合状态。下面说明旋转移动后固定了的固定涡卷2和旋转涡卷3的啮合中产生的间隙D1~D5、E1~E5的变化情形。固定涡卷片2a的X、Y轴和中心用XF、YF和OF表示,旋转涡卷片3a的X、Y轴和中心用XM、YM和OM表示。D1的间隙与图13的B3对应,比在中立位置固定时的间隙大,在旋转运动中也如D1~D5所示总以大间隙状态存在。另一方面,E1的间隙与图13的C3对应,比在中立位置固定时的间隙小,在旋转运动中也如E1~E5所示地总以小间隙状态存在,尤其是,以D1~D5产生的间隙,由于因旋转移动形成在曲率不同的片间,所以比中立位置时产生的间隙大的可能性高。这时,把D1~D5作为密封部构成的压缩室,常常间隙大,增加了压缩中的泄漏,所以,显著降低涡形流体机械的能量效率。
另外,在图11所示的固定方法中,由于固定涡卷在加工公差范围内以旋转和平行移动的状态固定,所以,与压缩室的密封部对应的间隙的大小是一样的,即使是同一规格的涡形流体机械,其能量效率也产生大的偏差。
图12表示日本特开平5-332267号公报记载的用2个基准孔的固定涡卷的定位方法在使旋转涡卷和固定涡卷正确啮合、确保高能量效率上存在着几个问题。采用2个基准孔定位的方法,可以将固定涡卷正确定位到预先设定的固定位置上。即,这意味着固定涡卷和旋转涡卷啮合的状态是预先决定的。但是,由于在固定涡卷、旋转涡卷、欧氏环和框等的涡形流体机械构成部件上必定存在着加工公差内的尺寸偏差,所以,预先设定的固定涡卷的固定位置不一定能实现旋转涡卷和固定涡卷的最佳啮合状态。即使是采用图12所示的长孔形状,借助与基准孔100c组合一义地决定着的固定涡卷的固定位置不变,不能在长孔范围内决定嵌合销的位置。因此,本公知例的定位机构,虽然能切实地将固定涡卷定位到预先设定的固定位置,但是该固定位置对于旋转涡卷和固定涡卷来说,未必能构成最佳的啮合状态。
发明内容
本发明的课题是,在涡形流体机械中,容易地实现旋转涡卷片与非旋转涡卷片的最佳啮合状态,提高能量效率。
为了解决该课题,本发明的涡形流体机械,具有非旋转涡卷部件、旋转涡卷部件、非旋转涡卷固定部件、定位机构;
该非旋转涡卷部件具有涡卷状的涡卷片,在垂直于其轴线的面内的运动受到限制;该旋转涡卷部件具有与上述非旋转部件的涡卷片啮合来形成压缩室的涡卷状涡卷片,在垂直于上述轴线的面内不自转地进行旋转运动;该非旋转涡卷固定部件限制非旋转涡卷部件在垂直于上述轴线的面内的运动;该定位机构定位上述非旋转涡卷部件和上述非旋转涡卷固定部件在垂直于上述轴线方向的面内的相对位置;其特征在于,上述定位机构,由形成在上述非旋转涡卷固定部件和上述非旋转涡卷部件双方上的部分构成,在组装定位上述非旋转涡卷部件时,使上述非旋转涡卷部件相对于上述非旋转涡卷固定部件,在垂直于上述轴线的面内可沿着通过上述非旋转涡卷片中心的直线之一的方向移动,并且,可绕通过该一直线与上述非旋转涡卷部件周缘部交叉的位置并平行于上述轴线的直线旋转地接合着。
上述定位机构由长孔和销构成,该长孔具有在上述一直线方向上延伸的长轴,具有平行该一直线并挟住该一直线相对的一对壁面;上述销具有与该长孔嵌合的销部,该销部能沿上述一对壁面移动并可自由旋转;该长孔和销中任一方形成在上述非旋转涡卷的周缘部,而另一方形成在上述非旋转涡卷固定部件上。
实际定位时,上述销的销部嵌合在上述长孔内、并且在上述旋转涡卷部件的涡卷片可旋转地啮合在上述非旋转涡卷部件的涡卷片上的状态下,使上述非旋转涡卷部件沿着长孔的长轴,朝着非旋转涡卷部件的涡卷片中心离开旋转涡卷部件的涡卷片中心的方向尽可能地移动,接着,使上述旋转涡卷部件从该位置略旋转180°后,同样地使上述非旋转涡卷部件沿着长孔的长轴朝着非旋转涡卷部件的涡卷片中心从旋转涡卷部件的涡卷片中心离开的方向尽可能地移动,在其移动的中间位置定位非旋转涡卷。
在由上述移动中设定的位置,再以上述销为中心,使非旋转涡卷部件在上述旋转涡卷部件的可旋转范围内旋转,在该旋转角度的中央位置,定位上述非旋转涡卷部件。
根据本发明的上述定位机构,可在组装误差范围内调节两涡卷片侧面间的间隙。该组装误差是上述旋转涡卷部件、上述非旋转涡卷部件、固定上述非旋转涡卷部件的固定部件、旋转驱动上述旋转涡卷部件的驱动机构中的零件加工公差累积产生的。
附图说明
图1是表示本发明第1实施例固定涡卷构造的俯视图和断面图。
图2是表示第1实施例中的框的构造的俯视图和断面图。
图3是说明第1实施例中的定位长孔和定位销的功能的俯视图。
图4是表示固定涡卷平行移动所带来的两涡卷片侧面间隙变化的俯视图。
图5是固定涡卷平行移动所带来的两涡卷片侧面间隙变化的详细说明图。
图6是表示本发明第2实施例中的固定涡卷构造的俯视图和断面图。
图7是表示第2实施例中的框的构造的俯视图和断面图。
图8是表示第3实施例中的定位销的形状例的俯视图和断面图。
图9是表示第4实施例中定位销形状例的俯视图和断面图。
图10是涡形压缩机的压缩室的概略断面图。
图11是图10所示现有技术中的固定涡卷和框的固定方法之一例的断面图。
图12是表示现有技术中的固定涡卷和框的定位方法之一例的俯视图。
图13是现有技术中的固定涡卷旋转移动所带来的两涡卷片侧面间隙变化的说明图。
图14是现有技术中的固定涡卷旋转移动所带来的两涡卷片侧面间隙变化的详细说明图。
具体实施方式
下面,参照图1~图5详细说明本发明第1实施例。先参照图1、图2进行说明。图1中表示固定涡卷30的构造。图1(b)是从固定涡卷30的涡卷片侧看的俯视图。图1(a)是图1(b)的A-A线断面图。固定涡卷30的基本构成部分是涡卷片30a、端板30b、涡卷片齿根30c、涡卷片齿尖30d、排出口30e、固定用孔30f和定位用长孔31。
XY座标中,X轴32、Y轴33以涡卷片30a的中心34为起点。这里,固定涡卷的定位用长孔31的平行部平行于X轴32,但是该定位用长孔31也可以配设在任意部位,只要其具有基本上平行于大致通过涡卷片30a的中心34的直线长轴方向的平行部即可。但是,通过上述中心的直线最好位于定位长孔31的长轴方向的平行部分之间。图1中所示的定位长孔31的位置和方向,是使X轴32通过定位长孔31的平行部分之间。换言之,大致通过涡卷片30a的中心34的直线是指包括直到通过离开涡卷片30a的中心34约定位长孔31短轴方向1/2左右的位置处的直线。
以下的说明中,把涡卷片30a中心的涡卷片30a的立设方向、即端板30b的法线作为固定涡卷的轴线。定位长孔31具有与固定用孔30f所在的固定涡卷30的周缘部的框40相面对的面、即在垂直于上述轴线的平面上开口,平行于上述基本上通过的直线并挟着该直线的相对的一对壁面。
图2表示用于将固定涡卷固定住的非旋转涡卷固定部件即框40的构造。图2(a)是框40的从固定涡卷侧看的俯视图,图2(b)是图2(a)的B-B线断面图。
框40上设有键槽40a、固定螺纹部40b和定位销41。键槽40a供2组键中的一组滑动,该2组键相互直交地形成在自转防止机构的主要部件即欧氏环(ォルダムリング)上。固定螺纹部40b形成在与固定涡卷的孔30f对应的位置。框40与旋转涡卷具有规定的位置关系,在垂直于固定涡卷的轴线的面内限制、阻止与框40的相对运动。
下面,为了说明的简单化,把固定涡卷片30a和旋转涡卷片在理论上啮合的位置即固定涡卷30的配设位置称为中立位置。另外,把固定涡卷30位于中立位置时,由旋转涡卷、欧氏环和形成在框上的键槽40a的位置关系所决定的框的配设位置称为框的中立位置。
定位机构中作为销构造的销部的定位销41在框内的配设位置,位于在把框配设在中立位置时构成固定涡卷30的定位长孔31的平行部时用的概略通过固定涡卷片30a中心的直线上,本实施例中,是在与固定涡卷30的X轴32对应的框上的直线42上。换言之,定位销41的在框40内的配设位置,是直线42和与固定涡卷周缘部的形成有上述孔30f的面相对的框40的面交叉的位置。图2中,定位销41与框40是分开构成的,但也可以做成为一体的构造。另外,把固定涡卷30和框40配设在中立位置时,也可以预先把定位销41定位在框41上,把定位长孔31形成在固定涡卷30上。该定位长孔31具有平行于直线的部分,上述直线是概略通过与定位销41的销中心对应的固定涡卷30的部位和固定涡卷片30a中心的直线。
图3是表示把图1、图2所示的固定涡卷30的定位长孔31和框40的定位销41组合起来的模式图。下面,更具体地说明由定位长孔31和定位销41构成的定位机构的构造。概略通过固定涡卷片30a中心的直线,在本实施例中与固定涡卷片30a的X轴32对应。定位长孔31和定位销41能使固定涡卷30沿着定位长孔31的平行部平行移动,并且,被平行部约束住而不能朝垂直于平行部的方向移动,同时,可以使固定涡卷30以定位销41为旋转中心自由旋转。另外,也可以定位销41如图3所示那样位于定位长孔31略中央的配置构成为固定涡卷30的中立位置地决定定位销41的半径方向位置。
下面,参照图4、图5说明定位长孔31和定位销41的定位效果。图4(a)中,表示把固定涡卷固定在理论上的啮合位置即中立位置时的、固定涡卷30与旋转涡卷3的啮合状态。图4(b)中,表示把固定涡卷从中立位置平行移动后固定了时的、固定涡卷30与旋转涡卷3的啮合状态。固定涡卷片30a的X、Y轴和中心,在中立位置是用XF1、YF1和OF1表示,在平行移动后是用XF2、YF2和OF2表示。旋转涡卷片3a的X、Y轴和中心是用XM、YM和OM表示。在图4(a)、图4(b)中,表示旋转涡卷3朝Y轴正方向旋转啮合的状态,固定涡卷片30a的Y轴YF1、YF2和旋转涡卷片3a的YM一致。
实际上,在固定涡卷片30a与旋转涡卷片3a的侧面间,由于以固定涡卷片30a和旋转涡卷片3a为首的零件的加工公差,存在着不能辨认的数μm至数十μm的间隙。图4中,为了更清楚表示固定涡卷平行移动后被固定时的间隙变化状态,在图4(a)中,将固定涡卷片30a与旋转涡卷片3a的理论上相接部分的间隙F1、F2、G1、G2画成了能辨认程度的大小。图4(b)是表示从图4(a)的状态,将固定涡卷30朝Y轴YF1的负方向平行移动后使其啮合的状态。本实施例中,把图1至图3所说明的配设在固定涡卷30上的定位长孔31和配设在框40上的定位销41,如图4所示地,配设在固定涡卷30、旋转涡卷3的Y轴YF1、YF2和YM上,使固定涡卷30的平行移动和以定位销41为中心的转动成为可能。将固定涡卷30朝Y轴负方向平行移动后固定时,图4(a)的F1、F2和G1、G2部分,如F3、F4和G3、G4那样地变化。F3、F4和G3、G4的间隙与图13所示旋转移动时不同地而全部缩小。
图5中,以(a)~(d)的顺序,表示图4(b)所示的平行移动后固定的固定涡卷30与旋转涡卷3的每90°的啮合状态,说明平行移动后固定的固定涡卷30与旋转涡卷3的啮合中产生的间隙H1~H5、J1~J5的变化状况。固定涡卷片30a的X、Y轴及中心用XF2、YF2和OF2表示。旋转涡卷片3a的X、Y轴和中心用XM、YM和OM表示。配设在固定涡卷30上的定位长孔31和配设在框40上的定位销41在图5中未示出,但与图4同样地,配设在固定涡卷30的Y轴YF2上的正方向。H1的间隙与图4(b)中的F3对应,比在中立位置固定时的间隙小,旋转运动中,如H1~H5所示地反复小间隙和大间隙的状态。同样,J1的间隙与图4(b)中的G3对应,比在中立位置固定时的间隙小,在旋转运动中,如J1~J5所示地反复小间隙和大间隙的状态。
旋转移动后固定了时,总保持大间隙状态或总保持小间隙状态,而仅平行移动后固定了时,则交替地反复形成大间隙和小间隙,这一点是二者很大的不同点。仅平行移动时,把H1~H5和J1~J5作为密封部构成的压缩室中,在旋转运动中必定存在为小间隙的状态,所以,不会象旋转移动后固定了时那样因经常的大间隙而引起压缩泄漏,不会造成涡形流体机械的能量效率降低。
图5(a)中,表示在旋转涡卷3可旋转运动的状态,从旋转涡卷片3a的中心OM向固定涡卷片30a的中心OF2的方向尽可能地使固定涡卷30平行移动了的状态。图5(c)表示从图5(a)的旋转位置到大致转动180°后啮合的状态,在图5(c)所示状态产生的间隙H3和J3与组装误差(该组装误差是以固定涡卷片和旋转涡卷片为首的零件加工公差的累积而产生的)的固定涡卷30的Y轴YF2的负方向成分相等。反之,在图5(c)所示的啮合状态中,在旋转涡卷3可旋转运动的状态,从旋转涡卷片3a的中心OM向固定涡卷片30a的中心OF2的方向尽可能地使固定涡卷30平行移动后,在大致旋转180°运动的啮合状态即图5(a)的状态中也同样地产生间隙H1、H5和J1、J5。这些间隙与组装误差(该组装误差是以固定涡卷片30a和旋转涡卷片3a等为首的零件的加工误差累积产生的)的固定涡卷30的Y轴YF2的正方向成分相等。因此,如果把固定涡卷30固定在这些固定涡卷的平行移动范围中心(中点),则可以将固定涡卷30设定在Y轴YF2方向的略中立位置,使固定涡卷片30a与旋转涡卷片3a成为最佳的啮合状态,提高能量效率。
如前所述,配设在固定涡卷30上的定位长孔31和配设在框上的定位销41虽在图5中未示出,但与图4同样地配设在固定涡卷30的Y轴YF2上的正方向,所以,固定涡卷30能以定位销41为中心旋转。在图5(b)所示的啮合状态中,固定涡卷30可在固定涡卷的X轴XF2方向,移动间隙H2与J2大致之和(概略和分)的距离。在图5(d)所示的啮合状态中,固定涡卷30可在固定涡卷的X轴XF2方向上移动间隙H4与J4的大致之和(概略和分)的距离。这时的固定涡卷30在X轴方向XF2上的可移动量即H2与J2之和或H4与J4大致之和,略等于组装误差(该组装误差是以固定涡卷片30a和旋转涡卷片3a为首的零件加工公差累积产生的)的固定涡卷30的X轴方向XF2方向成分。另外,定位销41与到H2、J2部分或H4、J4部分的平行距离比上述H2与J2大致之和或H4和J4大致之和大,所以,由定位销41的旋转引起的固定涡卷30的移动有着固定涡卷30在X轴XF2方向的大致平行移动的效果。因此,在图5(b)或图5(d)的啮合状态中,在旋转涡卷3能旋转运动的状态下,如果从固定涡卷从旋转涡卷片3a的中心OM向固定涡卷30的中心OF2的方向尽可能使固定涡卷30旋转移动的状态,在朝反方向尽可能旋转移动了时的移动量的大致一半位置固定固定涡卷30,则也可以把固定涡卷30设定在X轴XF2方向的中立位置,所以,可确保更高的能量效率。
即使把上述固定涡卷30强制地定位在略中立位置,如果在旋转涡卷3可旋转的状态固定固定涡卷30,则借助配设在固定涡卷30上的定位长孔31和配设在框40上的定位销41,可以在组装误差(该组装误差是以固定涡卷片30a和旋转涡卷片3a为首的零件加工公差的累积而产生的)内自动调节涡卷片间的间隙。即,可极力抑制相对于固定涡卷片中心的旋转移动,用一个定位长孔和定位销的组合使固定涡卷平行移动,在零件加工公差累积产生的组装误差范围内可简单地调节涡卷片间的间隙,这是本发明的一大特征。另外,本发明定位的固定固定涡卷30的位置,不是设计上的略中立位置或不是在设计上的组装误差内调节涡卷片间间隙的位置,而是根据各构成部件实际决定的大致中立位置,或是在根据各构成部件实际决定的组装误差内调节涡卷片间间隙的位置。这也是本发明的一大特征。
下面,参照图6、图7说明本发明的第2实施例。与第1实施例不同之处是,定位长孔和定位销的配设部件相反,但效果与第1实施例相同。图6表示固定涡卷50的构造。图6(b)是从涡卷片一侧看固定涡卷的俯视图,图6(a)是图6(b)的C-C线断面图。固定涡卷50的基本构成部分是涡卷片50a、端板50b、涡卷片齿根50c、涡卷片齿尖50d、排出口50e、固定用孔50f和定位销51。XY座标中,X轴52、Y轴53以涡卷片50a的中心54为起点。定位销51可配设在固定涡卷上的任何位置,本实施例中是配设在涡卷片50a的X轴52上。图6中,定位销51和固定涡卷50是分开构成的,但也可以将它们做成为一体。
图7表示用于固定固定涡卷50的框60的构造。图7(a)是从固定涡卷一侧看框60的俯视图。图7(b)是图7(a)的D-D线断面图。框60的基本构成部分是键槽60a、固定螺纹部60b和定位长孔61。键槽60a供2组键中的一组滑动,该2组键相互直交地形成在自转防止机构的主要部件即欧氏环上。固定螺纹部60b与固定涡卷的孔50f对应。本实施例中,由于定位销51是配设在涡卷片50a的X轴52上,所以,如下述地构成框的定位长孔61的平行部即可。即,把固定涡卷50和框60配置在中立位置时,定位长孔61的平行部平行于与涡卷片50a的X轴52对应的框60上的直线62,并且该直线62通过长孔61的平行部之间。
本实施例中,定位长孔61的平行部分虽然平行于X轴52所对应的框60上的直线,但并不一定非要平行于X轴52,只要略平行于框60上的与通过定位销51的销部中心和涡卷片50a中心的直线对应的直线即可。但是,最好使上述直线位于定位长孔的平行线间地设定定位长孔61的位置和方向。另外,有时通过固定涡卷片50a的X轴52与通过框60的键槽60a中心的直线一致,但也可以不一致。
下面,参照图8说明本发明第3实施例。图8中,标记73表示形成有定位长孔71的部件。标记74表示配设着定位销72的部件。图8(a)是表示定位长孔71与定位销72的嵌合状态的俯视断面图。图8(b)是表示定位销72的形状和定位销72配设状态的断面图。本实施例中,与第1、第2实施例不同之处是定位销的形状不同。图8所示的定位销72,在定位长孔71内能沿长孔方向移动,但不能沿与长孔方向交叉的方向移动,并且,能绕定位销本身轴线旋转,作为定位机构的效果与第1、第2实施例相同。定位销72的特征是,与定位长孔71嵌合的部分(销部)备有彼此相对置的一对平面,被该平面挟住的部分是圆柱面(垂直于销部轴线的断面形状是略圆形)。圆柱面部分是定位销72的旋转动作需要的区域。
这里,仅定位销72的圆柱面部分是与定位长孔71的壁面相接的部分,也是需要高精度加工的部分。因此,根据本实施例,由于能特定地制作定位销72的高精度加工部分,所以,可缩短定位销72的加工时间。另外,由于具有与圆柱状定位销不同的平面部,所以,把定位销72插入定位销配设部件74上等时,定位销72的保持性高,可更切实地进行插入,同时,插入时,不会损伤定位销72的与定位长孔71相接的圆柱面部分。形成在定位销配设部件74上的、供定位销72的销部插入的插入孔形成为在压缩机的组装阶段定位销72在该插入孔内不旋转的大小。
下面,参照图9说明本发明第4实施例。图9中的标记83表示形成有定位长孔81的部件。标记84表示配设着定位销82的部件。本实施例与第1至第3实施例的不同之处是定位销的形状不同。图9(a)是表示定位长孔81与定位销82的嵌合状态的俯视断面图。图9(b)是表示定位销82的形状和定位销82在配设部件84上的配设状态的断面图。图9(c)是图9(b)的D-D线断面图。
图9所示的定位销82,在定位长孔内可沿长孔方向移动,但不能沿与长孔方向交叉的方向移动,并能自由旋转。作为定位机构的效果与第1至第3实施例相同。定位销82的特征是,定位销82与定位长孔81嵌合的部分(销部)中心与插入到配设着定位销的部件84的部分即孔部中心是偏心的。偏心方向是与定位长孔81的长孔方向大略直交的方向。图9所示销部的形状也可以是第3实施例中的圆柱形状(即与定位长孔81嵌合部分的一部分为圆柱面形状)。另外,也可以使销部的圆构造部直径大于孔部直径,这样,与图9不同地,将销部形状延长到配设定位销的部件84的内部。根据本实施例的特征,通过采用在直交于定位长孔81的长孔方向偏心的定位销82,可以调节因固定涡卷片和旋转涡卷片的加工精度误差所产生的旋转移动,实现两涡卷片的最佳啮合状态。这时,形成在配设定位销部件84上的定位销82的插入孔,也形成为在压缩机的组装阶段,定位销82在该插入孔中不能简单旋转的大小,同时,还要注意定位销82的插入时偏心方向不要错位。
上述各实施例中,是对由固定在框上的固定涡卷和旋转涡卷(该旋转涡卷的涡卷片与固定涡卷的涡卷片啮合)组合而成的涡形流体机械作了说明,但是,固定涡卷仅是固定在框上的构造,而且也有在驱动轴的轴线方向容许一定程度的移动的构造。在这种固定涡卷中,在垂直于驱动轴轴线的平面内的与框的相对位置、即与旋转涡卷的相对位置,必须与前述各实施例同样地定位。如果把在驱动轴轴线方向容许一定程度移动的固定涡卷、用固定螺栓20固定在框上的固定涡卷总称为非旋转涡卷,则不言而喻,上述定位销和定位长孔适用于具有非旋转涡卷和旋转涡卷的涡形流体机械。
本发明提供的涡形流体机械,可实现旋转涡卷部件与非旋转涡卷部件的最佳的啮合状态,确保高能量效率。

Claims (6)

1.涡形流体机械,具有非旋转涡卷部件、旋转涡卷部件、非旋转涡卷固定部件、定位机构;
该非旋转涡卷部件具有涡卷状的涡卷片,在垂直于其轴线的面内的运动受到限制;该旋转涡卷部件具有与上述非旋转部件的涡卷片啮合、而形成压缩室的涡卷状涡卷片,在垂直于上述轴线的面内不自转地旋转运动;该非旋转涡卷固定部件限制上述非旋转涡卷部件在垂直于轴线的面内的运动;该定位机构定位上述非旋转涡卷部件和上述非旋转涡卷固定部件在垂直于上述轴线方向的面内的相对位置;其特征在于,上述定位机构,由形成在上述非旋转涡卷固定部件和上述非旋转涡卷部件双方上的部分构成,使上述非旋转涡卷部件相对于上述非旋转涡卷固定部件在垂直于上述轴线的面内可沿着通过上述非旋转涡卷片中心的直线之一进行移动,并且,可绕通过该一直线与上述非旋转涡卷部件周缘部交叉的位置并平行于上述轴线的直线旋转地接合着。
2.如权利要求1所述的涡形流体机械,其特征在于,上述定位机构由长孔和销构成,该长孔具有在上述一直线方向上延伸的长轴,具有平行该一直线并挟住该一直线的相对的一对壁面;上述销具有与该长孔嵌合的销部,该销部能沿上述一对壁面移动并可旋转;该长孔和销中任一方形成在上述非旋转涡卷的周缘部,而另一方形成在上述非旋转涡卷固定部件上。
3.如权利要求1所述的涡形流体机械,其特征在于,上述销的销部在垂直于销部轴线的断面内的形状基本上是圆形,该基本圆形的中心配设在上述一直线上。
4.如权利要求2或3所述的涡形流体机械,其特征在于,上述销分成为销部和固定该销部的孔部。
5.权利要求1至4中任一项所述的涡形流体机械的组装方法,用上述定位机构,将上述定位机构,将上述非旋转涡卷部件相对于上述非旋转涡卷固定部件定位,其特征在于,将上述销部嵌合在上述长孔内的状态下,以任意旋转角度使上述非旋转涡卷部件从旋转涡卷片的中心朝着非旋转涡卷片的大略中心尽可能地移动,再以从该旋转角度旋转180°的角度,使上述非旋转涡卷部件从上述旋转涡卷片中心朝着上述非旋转涡卷片中心尽可能地移动时,在上述任意旋转角度中移动后的位置与该大致180度的旋转角度中的移动后的位置的中点定位并组装上述非旋转涡卷部件。
6.如权利要求5所述的涡形流体机械的组装方法,其特征在于,在至少一组的旋转角度中实施上述移动,在上述移动的中点,定位并组装上述非旋转涡卷部件。
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