TW201805532A - 渦卷式流體機械 - Google Patents

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岡本裕介
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三浦工業股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種在比旋轉回繞片更靠近外周側之處連結有複數個曲柄軸之渦卷流體機械中，可使旋轉渦卷小型化，並且可使維修性提升的構成。
本發明之渦卷式流體機械1係具備：固定渦卷5，在固定側基板部20之板面設置有渦卷狀之固定回繞片50；旋轉渦卷本體17，在旋轉側基板部16之板面設置有與固定回繞片50嚙合之渦卷狀的旋轉回繞片6，並且設置有複數個從旋轉側基板部16之外周部70的端面朝徑方向之內側延伸之缺口部71；旋轉渦卷基座18，透過插通外周部70之螺栓28來固定旋轉渦卷本體17，並且在旋轉渦卷本體17被固定之狀態下進入缺口部71之內側的軸承部80，該軸承部80係相應於缺口部71而設置有複數個；以及複數個曲柄軸3，設置有插入至軸承部80之偏芯軸部8。

Description

渦卷式流體機械
本發明係關於一種使用作為壓縮機、膨張機或鼓風機等之渦卷式流體機械(scroll fluid machine)。
以往，在渦卷式流體機械中，已知有一種在比設置有旋轉渦卷之旋轉回繞片的部分更外側之外周部連結有複數個曲柄軸的構造。就揭示該種渦卷式流體機械者而言，有專利文獻1及專利文獻2。在專利文獻1中，記載有一種於旋轉渦卷之外周部的一側及另一側連結有2個曲柄軸之構造，在專利文獻2中，記載有一種在旋轉渦卷之外周部朝周方向連結有3個曲柄軸之構造。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2004-36591號公報
專利文獻2：日本特開2003-120552號公報
在比旋轉回繞片更靠近外周側之處連結有 曲柄軸之構造係必須以旋轉回繞片之外周側來確保連結曲柄軸之空間，因此旋轉渦卷整體之外徑會變大，重量亦會增加。若旋轉渦卷大的話，渦卷流體機械之外裝(外殼)亦會隨之大型化。在製造成本減低及設置空間之確保的觀點上，期待渦卷式流體機械之小型化。再者，為了進行旋轉渦卷之旋轉回繞片的維修(例如頂封之更換等)，必須進行解除曲柄軸與旋轉渦卷整體之連結的作業，在維修作業之效率化的觀點上亦有改善之餘地。
本發明之目的在於提供一種構成，係在比旋轉回繞片更靠近外周側之處連結有複數個曲柄軸之渦卷流體機械中，可使旋轉渦卷小型化，並且可使維修性提升。
本發明係關於一種渦卷式流體機械，具備：固定渦卷，在固定側基板部之板面設置有渦卷狀之固定回繞片；旋轉渦卷本體，在旋轉側基板部之板面設置有與前述固定回繞片嚙合之渦卷狀的旋轉回繞片，並且設置有複數個從前述旋轉側基板部之外周部的端面朝徑方向之內側延伸之缺口部；旋轉渦卷基座，透過插通前述外周部之緊固構件來固定前述旋轉渦卷本體，並且在前述旋轉渦卷本體被固定之狀態下進入前述缺口部之內側的軸承部係相應於前述缺口部而設置有複數個；以及複數個曲柄軸，設置有插入至前述軸承部之偏芯軸部。
較佳為在前述旋轉側基板部，隔著間隔朝周方向設置有複數個延伸片，該等延伸片係朝徑方向之外 側延伸而出，並且供前述緊固構件插通，在前述旋轉渦卷基座，設置有收容前述延伸片之凹部，前述缺口部係位在相鄰之前述延伸片之間。
前述旋轉渦卷本體係較佳為在前述旋轉側基板部之兩面設置有前述旋轉回繞片，一對前述固定渦卷係設置在前述旋轉側基板部之兩側，前述旋轉渦卷基座係構成為，可使前述旋轉渦卷本體相對於設置在前述旋轉渦卷基座之中央部之孔從單面進行裝卸。
依據本發明，可實現下述構成：在比旋轉回繞片更靠近外周側之處連結有複數個曲柄軸之渦卷流體機械中，可使旋轉渦卷小型化，並且可使維修性提升。
1‧‧‧渦卷式流體機械
2‧‧‧旋轉渦卷
3‧‧‧曲柄軸
3A‧‧‧驅動曲柄軸
3a‧‧‧第一段部
3b‧‧‧第二段部
4‧‧‧外殼
5‧‧‧固定渦卷
6‧‧‧旋轉回繞片
7‧‧‧收容孔
8‧‧‧偏芯軸部
8a‧‧‧擴徑部
9‧‧‧收容空間
10‧‧‧開口部
11‧‧‧第1外板
12‧‧‧第2外板
13‧‧‧連接板
15‧‧‧凸緣
16‧‧‧旋轉側基板部
17‧‧‧旋轉渦卷本體
18‧‧‧旋轉渦卷基座
19‧‧‧收容孔(孔)
20‧‧‧固定側基板部
21‧‧‧頂封
22‧‧‧延伸片
23‧‧‧螺栓插通孔
24‧‧‧鎖固銷
25‧‧‧銷孔
26‧‧‧凹部
27‧‧‧螺紋孔
28‧‧‧螺栓(連結構件)
29‧‧‧旋轉軸承
30A‧‧‧隔熱材
30B‧‧‧間隔件
31‧‧‧支援材(無頭固定螺釘)
32‧‧‧螺紋孔
33‧‧‧軸承孔
33a、38b‧‧‧大徑孔
33b、38a‧‧‧小徑孔
34、35‧‧‧主軸部
35a‧‧‧大徑部
35b‧‧‧中徑部
35c‧‧‧小徑部
38、39‧‧‧安裝孔
46‧‧‧皮帶
47‧‧‧皮帶輪
48‧‧‧張力滾輪
49‧‧‧重量平衡器
50‧‧‧固定回繞片
51‧‧‧頂封
52‧‧‧外周回繞片
52A‧‧‧外周封片
53‧‧‧螺栓
54‧‧‧第二中間材
55‧‧‧鎖固銷
57‧‧‧彈推材
58‧‧‧固定環
60‧‧‧第一開口
61‧‧‧第二開口
70‧‧‧外周部
71‧‧‧缺口部
80‧‧‧軸承部
X、Y‧‧‧間隙
第1圖係顯示本發明一實施形態之渦卷式流體機械的一側面之圖。
第2圖係第1圖之II-II剖視圖。
第3圖係第1圖之渦卷式流體機械之旋轉渦卷的分解立體圖。
第4圖係第2圖之左端部的放大圖。
第5圖係示意性顯示固定在旋轉渦卷基座之旋轉渦卷本體的剖視圖。
以下，針對本發明之較佳實施形態，一邊 參照圖式一邊進行說明。第1圖係顯示渦卷流體機械之一側面(例如上下方向之底面圖或左右方向之側面圖)的圖。第2圖係第1圖之II-II剖視圖，第3圖係旋轉渦卷2之分解立體圖，第4圖係第2圖之左端部的放大圖。第5圖係示意性顯示固定在旋轉渦卷基座18之旋轉渦卷本體17的剖視圖。
在以下之說明中，將屬於渦卷式流體機械之厚度方向之與曲柄軸3所朝向之方向平行的方向設為「軸方向」加以說明。該軸方向係第2圖(嚴格來說為II-II剖視圖，因此為其左半部分或右半部分)的上下方向。為了進行說明，雖有將軸方向之一側設為上側，將軸方向之另一側設為下側等來表現上下之情形，但並非限定渦卷式流體機械1之姿勢。能以在使用時曲柄軸3沿著上下方向以外之方向、例如左右方向的方式配置渦卷式流體機械1。
<渦卷式流體機械之整體構成>
本實施形態之渦卷式流體機械1之主要構成為具備：外殼4；以可旋轉之方式保持在該外殼4之旋轉渦卷2；以夾持旋轉渦卷2之方式固定在外殼4的一對固定渦卷5；使旋轉渦卷2旋轉之複數個曲柄軸3；及使複數個曲柄軸3之旋轉同步之旋轉同步機構45。
<外殼>
外殼4係在本實施形態中，形成為大致矩形之箱狀， 在俯視中央部中，以朝軸方向(第2圖中之上下方向)貫通形成有以可旋轉之方式收容旋轉渦卷2之旋轉回繞片6的收容孔7。在外殼4中，在圍繞收容孔7之周方向的複數部位，以與收容孔7之軸線平行的方式設置有曲柄軸3，且透過開口部10將該曲柄軸3之偏芯軸部8的收容空間連通至收容孔7。
本實施形態之外殼4係具備大致矩形之平板狀的第1外板11及第2外板12，該等外板係形成為彼此相對應之大小。第1外板11及第2外板12係在軸方向相隔離而平行地相對向配置，外端邊彼此係以適當之連接板13相連接。如第2圖所示，在使曲柄軸3之軸方向朝上下方向配置渦卷式流體機械1時，第1外板11係成為上板，第2外板12係成為下板。再者，在使曲柄軸3之軸方向朝左右方向配置渦卷式流體機械1時，第1外板11及第2外板12係成為側板。同樣地，連接板13係在上下方向放置渦卷式流體機械1時成為側板，且在左右方向放置渦卷式流體機械1成為上板或下板等。
在第1外板11及第2外板12中，於對應之部位貫通形成有作為收容孔7之開口部的開口孔7A。收容孔7之開口部亦可為外殼4內之中空部的開口部。第1外板11之開口孔7A與第2外板12之開口孔7A係成為相同大小之圓孔。在第2圖所示之例中，上方之開口孔7A的周壁係比第1外板11之下表面更朝下方突出，下方之開口孔7A的周壁係比第2外板12之上表面更朝上方突出。
在各開口孔7A之底部，形成有圓環狀之凸緣15。具體而言，在軸方向一側(上方)之開口孔7A的周壁之內側的端部(下端部)，朝徑方向內側延伸設置有凸緣15，在厚度方向另一側(下方)之開口孔7A的周壁之內側的端部(上端部)，朝徑方向內側延伸而設置有凸緣15。在外殼4內之比各凸緣15更靠近徑方向的外側，形成有環狀之中空部，該中空部係成為曲柄軸3之偏芯軸部8的收容空間9。再者，該收容空間9係透過一對凸緣15間之開口部10，沿著周方向連續地朝收容孔7(將兩側(上下)之開口孔7A與其間予以虛擬地連接之空洞部)開口。
此外，第1外板11及第2外板12亦可如第1圖之前後的端邊(亦即第2圖之右側)，以連接板13連接第1外板11之下表面與第2外板12之上表面，亦可如第1圖之左右的端邊(亦即第2圖之左側)，以連接板13連接第1外板11之端面與第2外板12之端面。再者，各連接板13係如第1圖之右側的連接板13，亦可設置在第1外板11及第2外板12之端邊的全域，如第1圖之左側的連接板13，亦可設置在第1外板11及第2外板12之端邊的一部分。各板11至13係使用螺栓14而組合成可裝卸之狀態，藉此，可例如相對於各連接板13卸除第1外板11。此外，就螺栓14而言，亦可不限定於文字所述之螺栓，亦可使用各種螺絲，後述之其他螺栓亦同。
<旋轉渦卷>
如第2圖及第3圖所示，旋轉渦卷2之主要構成係具備：具有旋轉側基板部16及旋轉回繞片6之旋轉渦卷本體17；及連結有曲柄軸3之旋轉渦卷基座18。
<旋轉渦卷本體>
旋轉渦卷本體17係構成為：以可裝卸之方式安裝在從旋轉渦卷基座18之單面(圖式上側之面)形成在中央部之收容孔19。旋轉渦卷本體17係在圓板狀之旋轉側基板部16的兩側面(上表面及下表面)之各者設置有旋轉回繞片6。
旋轉回繞片6係從旋轉側基板部16之板面垂直地延伸之板狀，且從旋轉側基板部16之中央部朝外周部70彎曲成漸開線(involute curve)的渦卷狀而構成。設置在旋轉側基板部16之一側面(上表面)的旋轉回繞片6係朝向軸方向之一側(上方)，設置在另一側面(下表面)之旋轉回繞片6係朝向軸方向之另一側(下方)，上下(兩側面)之旋轉回繞片6係以形狀、大小及配置彼此對應之方式形成。
在各旋轉回繞片6之前端，設置有用以填埋其與固定渦卷5之固定側基板部20之間隙的頂封(tip seal)21。頂封21係沿著旋轉回繞片6之渦卷而配置。本實施形態之頂封21係嵌入於旋轉回繞片6中之形成在來自旋轉側基板部16之延伸前端部的溝。在圖式中，上側之旋轉回繞片6的上端部、下側之旋轉回繞片6的下端部係成為延伸前端部。再者，頂封21係可相對於旋轉回繞片6裝卸。此外，在第3圖及第5圖中，省略頂封21及與該頂封21 相關之構造的圖示。
在旋轉側基板部16之外周部70設置有朝徑方向之外側延伸之複數個延伸片22。此外，本實施形態之外周部70係至比旋轉側基板部16之板面中之設置有旋轉回繞片6之部分更靠近徑方向外側之端面(最外周側)為止的區域，且設為包含在徑方向中最外側之部分的範圍。
延伸片22係在周方向隔著間隔設置有複數個。在本實施形態中，將鄰接配置之一對延伸片22設為一個組合，該組合係在周方向等間隔地設置複數個。具體而言，一對延伸片22為三個組合，且以120度間隔與旋轉側基板部16之中央部一體地形成。在本實施形態中，延伸片22係構成外周部70之一部分。此外，旋轉側基板部16係可適當地變更其形狀，且可省略延伸片22而設為圓形、多角形等。此時，外周部係為至比設置有旋轉回繞片之部分更靠近徑方向外側之端面(最外周側)為止的區域。
本實施形態之各延伸片22係將厚度方向之一側面(上表面)形成為從旋轉側基板部16之中央連續的板狀。如第2圖之右側所示，延伸片22係將其厚度形成為比旋轉側基板部16之中央部略薄。
在旋轉側基板部16之外周部70，設置有與後述之旋轉渦卷基座18之軸承部80之外形的形狀對應之缺口部71。缺口部71係在周方向以等間隔配置，且從外側之端面在徑方向之內側形成為大致圓弧狀。在本實施形態中，在構成外周部70之一對延伸片22之間形成有缺口 部71。
如第3圖所示，在各延伸片22之板面，與旋轉側基板部16之周方向相隔離，分別在上下貫通形成有二個螺栓插通孔23。再者，與旋轉側基板部16之大致徑方向相對向，在二個延伸片22亦形成有供後述之鎖固銷24嵌入之銷孔25。
<旋轉渦卷基座>
旋轉渦卷基座18係在中央部貫通形成有收容旋轉渦卷本體17之旋轉側基板部16的收容孔19，且其整體形狀成為環狀。在旋轉渦卷基座18之外周部連結曲柄軸3之軸承部80係在周方向以等間隔配置。在各軸承部80貫通形成有軸承孔33。各軸承孔33係成為在上部配置有大徑孔33a，在下部配置有小徑孔33b之階梯孔。此外，軸承部80亦可說是圍繞軸承孔33之周圍之厚度的部分。
本實施形態之旋轉渦卷基座18係形成為俯視呈圓角之大致三角形狀，且在該三個角部配置有軸承部80。此外，旋轉渦卷基座18並非將其形狀限定在俯視時呈大致三角形狀，而可適當地變更大致圓形狀等其他的形狀。
在旋轉渦卷基座18之收容孔19的周圍(內周部)中，收容旋轉渦卷本體17之延伸片22的凹部26係設置在各軸承部80之周方向的兩側。該凹部26係以使收容孔19之內周壁從厚度方向之一側切開之方式形成，以其底面位於收容孔19之軸方向中央部的方式朝厚度方向之 一側(上方)開口。
在各凹部26之底面，形成有與形成在旋轉渦卷本體17之延伸片22之螺栓插通孔23對應的螺紋孔27。再者，在與收容孔19之大致徑方向相對向的二部位，於凹部26之底面設有鎖固銷24從底面朝軸方向之一側突出。
再者，如第2圖所示，在旋轉渦卷基座18之三個角部，為了將旋轉渦卷基座18分別保持在曲柄軸3之偏芯軸部8，設置有旋轉軸承29。從保護旋轉軸承29(更具體而言為防止潤滑油用盡)之觀點來看，較佳為防止從旋轉渦卷本體17傳熱至旋轉渦卷基座18。在本實施形態中，係將收容孔19之內徑構成為比旋轉側基板部16之外徑大至設定尺寸之程度而構成。藉此，在旋轉渦卷基座18之收容孔19嵌入有旋轉渦卷本體17之狀態下，在旋轉側基板部16之外周面與收容孔19之內周面之間形成有間隙，而可防止從旋轉渦卷本體17傳熱至旋轉渦卷基座18。
<固定渦卷>
固定渦卷5係配置在旋轉渦卷2之軸方向的兩側(第2圖中之上下)。各固定渦卷5係在圓板狀之固定側基板部20的單面，與該板面垂直地設置有一個或複數個板狀之固定回繞片50。在第2圖中，上側之固定渦卷5係在固定側基板部20之下表面朝下方設置有固定回繞片50，下側之固定渦卷5係在固定側基板部20之上表面，朝上方設置有 固定回繞片50。
固定回繞片50係以與旋轉回繞片6對應之個數、形狀及大小而設置，從固定側基板部20之中央部朝外周部彎曲成漸開線之渦卷狀而構成。
在固定回繞片50之前端，設置有用以填埋其與旋轉渦卷2之旋轉側基板部16之間隙的頂封51。頂封51係沿著固定回繞片50之渦卷而配置。本實施形態之頂封51係嵌入至固定回繞片50中之形成在從固定側基板部20延伸之延伸前端部的溝。在圖式中，上側之固定渦卷5的固定回繞片50之下端部、下側之固定渦卷5的固定回繞片50之上端部係成為延伸前端部。再者，頂封51係可相對於固定回繞片50裝卸。
在各固定渦卷5中，以圍繞固定回繞片50之方式設置有圓筒狀之外周回繞片52。在第2圖之圖式中，上側之固定渦卷5係在固定側基板部20之下表面朝下方向設置有外周回繞片52，下側之固定渦卷5係在固定側基板部20之上表面朝上方設置有外周回繞片52。外周回繞片52之高度(從固定側基板部20延伸之延伸尺寸)係與固定回繞片50之高度(從固定側基板部20延伸之延伸尺寸)大致對應。
在外周回繞片52之前端，設置有作為用以填埋旋轉渦卷2之旋轉側基板部16之間隙的塵埃封片的外周封片52A。一個或複數個外周封片52A係沿著外周回繞片52之周方向而配置。
本實施形態之外周封片52A係嵌入至外周回繞片52中之形成於從固定側基板部20延伸之延伸前端部的溝。在圖式中，上側之固定渦卷5的外周回繞片52之下端部、下側之固定渦卷5的外周回繞片52之上端部係成為延伸前端部。再者，外周封片52A係以可相對於外周回繞片52裝卸之方式構成。
各固定渦卷5係在使固定回繞片50與旋轉回繞片6嚙合之狀態下，以可裝卸之方式設置在外殼4之上下。具體而言，上側之固定渦卷5係將固定側基板部20之外周部疊合在外殼4之上側的凸緣15之上表面，並藉由螺栓53以可裝卸之方式固定。並且，下側之固定渦卷5係將固定側基板部20之外周部疊合在外殼4之下側的凸緣15之下表面，並藉由螺栓53以可裝卸之方式固定。此外，在外殼4之凸緣15，朝周方向於複數部位設置有鎖固銷55，該鎖固銷55係嵌入至設置在固定渦卷5之固定側基板部20的銷孔，以進行固定渦卷5之周方向相對於外殼4的定位。
在一對之固定渦卷5中，如第1圖及第2圖所示，分別在外周側設置有第一開口60，另一方面，在中央部設置有第二開口61。此外，在第一開口60及第二開口61安裝管狀之開口材62、63。再者，在第2圖中，顯示在上下之第二開口61亦可依情況將貫通孔開設在旋轉渦卷2之旋轉側基板部16的中央並使之彼此相連通。
<曲柄軸>
曲柄軸3係在旋轉渦卷2(旋轉渦卷基座18)之外周部中，設置於至少二部位，較佳為三部位以上。在本實施形態中，曲柄軸3係在旋轉渦卷2之外周部中，設置於周方向等間隔之三部位。
如第1圖所示，曲柄軸3係在外殼4之周方向以等間隔設置在三部位，在本實施形態中為同一構造。此外，如第2圖所示，各曲柄軸3係沿著上下方向配置該軸線。各曲柄軸3係在圖式中，以使外殼4之中空部上下地貫通之方式設置。
如第2圖(特別是左側)及第4圖所示，各曲柄軸3係在配置於同一軸線上之主軸部34、35間，使偏芯軸部8偏心而設置。在本實施形態中，下側之主軸部35係隨著往下方而階段性縮徑，且分成為大徑部35a、中徑部35b及小徑部35c。此外，在偏芯軸部8之下端部，同心地形成有擴徑部8a。
在各曲柄軸3中，為了使旋轉渦卷2順暢的旋轉，而設置有重量平衡器49。在本實施形態中，於上側之主軸部34的下端部、及下側之主軸部35的大徑部35a之上端部，分別設置有重量平衡器49。
各曲柄軸3係在夾持偏芯軸部8之兩側的主軸部34、35中，以旋轉自如之方式保持在外殼4之第1外板11及第2外板12。在本實施形態中，上方之主軸部34係透過第1軸承36而以旋轉自如之方式保持在外殼4之第 1外板11，下方之主軸部35的中徑部35b係透過第2軸承37而以旋轉自如之方式保持在外殼4之第2外板12。
在各曲柄軸3中，於夾持偏芯軸部8之兩側的主軸部34、35中之一方主軸部(第2圖中之下方的主軸部)35之軸方向中途部設置有第一段部3a。圖式中之下方的主軸部35係如前述形成為階梯部之棒狀，大徑部35a與中徑部35b之階梯部(大徑部35a的下表面)係設為第一段部3a。在該第一段部3a抵接有第2軸承37之內環的上端面。
在各曲柄軸3中，於偏芯軸部8中之軸方向的一側端部(在第2圖中為下端部)設置有第二段部3b。偏芯軸部8係如前所述在下端部設置有擴徑部8a，與該擴徑部8a之間的階梯部(擴徑部8a之上表面)係設為第二段部3b。在該第二段部3b抵接有旋轉軸承29之內環的下端面。此外，設置在偏芯軸部8之旋轉軸承29係可為單數亦可為複數，在複數個之情形時，配置在最下方之旋轉軸承29之內環的下端面係抵接於第二段部3b。在圖式所示之例中，在偏芯軸部8朝上下疊合設置有二個旋轉軸承29。
在外殼4之第1外板11及第2外板12係在與曲柄軸3之設置位置對應的周方向三部位，朝上下貫通而形成有軸安裝孔38、39。外殼4之第1外板11的軸安裝孔38係形成為階梯孔，且在下方形成有小徑孔38a，在上方形成有大徑孔38b。外殼4之第2外板12的軸安裝孔39亦形成為階梯孔。在上方形成有小徑孔39a，在下方形 成有大徑孔39b。
第1軸承36及第2軸承37係在本實施形態中由滾珠軸承所構成。滾珠軸承係如周知者，在配置成同心圓狀之大致圓筒狀之內環與外環之間，朝其周方向排列且保持有多數個轉動體而構成。藉此，滾珠軸承係透過轉動體將內環及外環設為旋轉自如。此外，設置在偏芯軸部8。各旋轉軸承29亦在本實施形態中設為與第1軸承36及第2軸承37同樣之構成。
第2軸承37對於外殼4之第2外板12的固定係如下方式進行。亦即，至外環之上端面抵接於第2外板12之軸安裝孔39之小徑孔39a與大徑孔39b之階梯部(大徑孔39b的上表面)為止，將第2軸承37之外環壓入至大徑孔39b。再者，使圓環狀之固定環40疊合於第2外板12之下表面而以螺栓41進行固定。藉此，第2軸承37係在外環軸安裝孔39之階梯部與固定環40之間夾持固定。
在第2軸承37之內環，壓入有下方之主軸部35的中徑部35b。亦即，在第2軸承37之內環的上端面抵接於第一段部3a為止，將主軸部35之中徑部35b壓入於第2軸承37之內環。再者，中徑部35b之下端部係設為螺紋部，因此將第一固定螺帽42螺入至該螺紋部。藉此，第2軸承37係將內環夾持在第一段部3a與固定螺帽42之間並予以固定。
第1軸承36對於外殼4之第1外板11的固定係以如下方式進行。亦即，第1軸承36係將外環保持在 軸承套43，且在軸承套43之凸緣下端面抵接於第1外板11之上表面為止，將軸承套43嵌入至大徑孔38b。然後，以螺栓44將軸承套43之凸緣固定在第1外板11之上表面。另一方面，在第1軸承36之內環壓入有上方之主軸部34。
<旋轉同步機構>
3個曲柄軸3係整合偏芯軸部8之位置(亦即使相位整齊一致，亦即同步)，且藉由旋轉同步機構45而同步旋轉。旋轉同步機構45雖亦可利用齒輪，在本實施形態中係利用定時皮帶46。
本實施形態之旋轉同步機構45係在各曲柄軸3之下方的主軸部35(小徑部35c)，固定有附有齒部之皮帶輪47，且將定時皮帶46掛繞在附有齒部之皮帶輪47間。此時，如第1圖所示，定時皮帶46亦掛繞在張力滾輪48，藉由調整張力滾輪48之位置(相對於收容孔7之徑方向的位置)，即可調整定時皮帶46之張力。
此外，三個曲柄軸3中之一個(在本實施形態中為第1圖右下之曲柄軸)係設為從外部輸入供給動力(或對外部輸出回收動力)的驅動曲柄軸3A，剩餘二個係設為不會直接進行該種輸入(或輸出)之從動曲柄軸3B。
<渦卷式流體機械之組裝>
針對本實施形態之渦卷式流體機械1的組裝作業之一 例加以說明。首先，針對旋轉渦卷基座18與旋轉渦卷本體17之連結加以說明。將旋轉渦卷本體17之延伸片22嵌入至旋轉渦卷基座18之凹部26，同時將旋轉渦卷本體17之旋轉側基板部16嵌入至旋轉渦卷基座18之收容孔19。藉由在旋轉渦卷基座18之凹部26的鎖固銷24螺入旋轉渦卷本體17之延伸片22的銷孔25，進行對旋轉渦卷基座18之旋轉渦卷本體17之周方向的定位。
如第5圖所示，在進行旋轉渦卷基座18與旋轉渦卷本體17之定位的狀態下，旋轉渦卷基座18之軸承部80進入旋轉渦卷本體17之缺口部71之內側的狀態。第5圖所示之2點虛線雖為連結一對之延伸片22之端面的虛擬圓弧，但軸承部80之一部分係成為該圓弧之位置關係。在該狀態下將螺栓28插通至夾持軸承部80之兩側的延伸片22之螺栓插通孔23，並螺合於凹部26之螺紋孔27。
為了在旋轉渦卷基座18固定旋轉渦卷本體17，必須將連結延伸片22之螺栓28的空間形成在旋轉側基板部16之外周部70。在本實施形態中，藉由將缺口部71形成在一對延伸片22之間，以作為夾持旋轉渦卷基座18之軸承部80的空間，藉此將於旋轉渦卷基座18連結旋轉渦卷本體17之空間形成在旋轉側基板部16之外周部70，同時實現將旋轉渦卷基座18之軸承部80配置在徑方向之內側的佈局。換言之，在旋轉側基板部16之外周部70中，以繞過通過周方向之連結部位的虛擬圓之軌跡的方式配置軸承部80，亦可謂避開外周部70之連結部位而配 置有缺口部71。
若拆下螺栓28，則可使旋轉渦卷基座18與旋轉渦卷本體17分離，因此以可裝卸之方式將旋轉渦卷本體17固定在旋轉渦卷基座18。此外，亦可省略鎖固銷24及銷孔25。接著，針對透過曲柄軸3以可旋轉之方式將旋轉渦卷2安裝於外殼4之作業加以說明。首先，在第2外板12安裝第2軸承37。另一方面，在旋轉渦卷2中，透過旋轉軸承29及後述之彈推材57來安裝各曲柄軸3。透過安裝在軸承孔33之旋轉軸承29，旋轉渦卷2即保持在曲柄軸。旋轉渦卷2則在外殼4之收容孔7配置旋轉回繞片6之狀態下，成為與收容孔7之軸線垂直地配置有旋轉側基板部16及旋轉渦卷基座18之狀態。旋轉渦卷基座18係透過外殼4之凸緣15間的開口部10從收容孔7朝外側延伸。旋轉渦卷基座18之各軸承孔33則成為配置在比外殼4之凸緣15更靠近徑方向外側之處的位置關係。
接著，在第2外板12之第2軸承37嵌入並安裝旋轉渦卷2之各曲柄軸3。此時，各曲柄軸3係以預定之姿勢安裝。在本實施形態中，在使偏芯軸部8之位置對位之無相位差的狀態下安裝。然後，在安裝第1外板11之際，在第1外板11與曲柄軸3之間配置第1軸承36。將固定渦卷5固定在第1外板11及第2外板12之開口孔7A。
如此，在本實施形態之渦卷式流體機械1中，旋轉渦卷2係將旋轉回繞片6配置在外殼4之收容孔 7內，且在比收容孔7更外側之位置以可旋轉之方式保持在外殼4。另一方面，固定渦卷5係將固定回繞片50配置在外殼4之收容孔7內，以關閉外殼4之收容孔7的方式，可裝卸地設置在收容孔7之凸緣15。此時，由於固定渦卷5之固定側基板部20亦收容在收容孔7內，因此可實現小型化之構成。
接著，針對利用本實施形態之渦卷式流體機械1作為壓縮機或鼓風機之情形、及利用作為膨張器之情形加以說明。
<作為壓縮機或鼓風機之渦卷式流體機械>
在渦卷式流體機械1為壓縮機或鼓風機之情形時，只要使驅動曲柄軸3A旋轉即可(亦即輸入動力)。對驅動曲柄軸3A從外部施加供給動力(亦即輸入動力)，伴隨於此，一面透過旋轉同步機構45使從動曲柄軸3B旋轉，一面使旋轉渦卷2旋轉。例如，在驅動曲柄軸3A之一方的主軸部35，直接連結有馬達(省略圖示)之輸出軸，亦即透過耦合器而連接。
藉此，可使旋轉渦卷2相對於固定渦卷5旋轉。此時，對驅動曲柄軸3A之供給動力係透過旋轉同步機構45亦傳達至從動曲柄軸3B，三個曲柄軸3會同步旋轉。當使旋轉渦卷2相對於固定渦卷5旋轉時，會從第一開口60吸入流體，將該流體在旋轉回繞片6與固定回繞片50之間壓縮，並從該渦卷之外端側移動至內端側，且可 從第二開口61送出。
<作為膨張機之渦卷式流體機械>
在渦卷式流體機械1為膨張機之情形時，藉由被供給之流體而使旋轉渦卷2旋轉(回轉)，並透過旋轉同步機構45使各曲柄軸3旋轉，對驅動曲柄軸3A施加回收動力(亦即輸出動力)。對驅動曲柄軸3A施加旋轉驅動力(亦即輸出動力)。例如，在驅動曲柄軸3A直接連結有被動機(由膨張機所驅動之機械)之輸入軸，亦即透過耦合器而連接。
再者，當使流體從第二開口61流入時，旋轉渦卷2會因流體之力而旋轉，流體會一面膨張，一面從第一開口60吐出。藉此，可將旋轉渦卷2之旋轉驅動力作為回收動力而從驅動曲柄軸3A取出。此外，此時，從動曲柄軸3B亦透過旋轉同步機構45而與驅動曲柄軸3A同步旋轉。
其他，本實施形態之渦卷式流體機械1可藉由馬達使驅動曲柄軸3A朝逆方向旋轉，且使流體從第二開口61吸入，並使之送出至第一開口60而使用。
如此，本實施形態之渦卷式流體機械1係可使用作為壓縮機、膨張機、鼓風機、真空泵等。此外，壓縮或膨張等之流體並無特別限定，可適用於空氣、蒸氣、冷媒等、各種之流體。
依據以上說明之實施形態，發揮以下之效果。
亦即，渦卷式流體機械1係具備：固定渦卷5，在固定側基板部20之板面設置有渦卷狀之固定回繞片50；旋轉渦卷本體17，在旋轉側基板部16之板面設置有與固定回繞片50嚙合之渦卷狀的旋轉回繞片6，並且設置有從旋轉側基板部16之外周部70的端面朝徑方向之內側延伸之缺口部71；旋轉渦卷基座18，透過供外周部70插通之螺栓28來固定旋轉渦卷本體17，並且在固定有旋轉渦卷本體17之狀態下依據缺口部71而設置複數個進入缺口部71之內側的軸承部80；以及複數個曲柄軸3，設置有複數個插入至軸承部80之偏芯軸部8。
藉此，藉由旋轉渦卷本體17之缺口部71，可使旋轉渦卷基座18之軸承部80位於徑方向之內側，因此可使旋轉渦卷基座18之徑方向的尺寸變小而設計，亦可實現內建旋轉渦卷基座18之外殼4的小型化。
再者，在不解除旋轉渦卷2之軸承部80及曲柄軸3相對於外殼4之連結的情況下，可容易地將固定渦卷5從外殼4拆下，可容易地進行起因於表面處理或素材之零件的更換或再處理、異物之齒合之排除、內部之清掃等。例如，可容易地進行旋轉回繞片6之頂封21、固定回繞片50之頂封51、及外周回繞片52之外周封片52A的更換。
再者，在本實施形態中，於旋轉側基板部16中，朝徑方向之外側延伸，並且供螺栓28插通之延伸片22係朝周方向隔著間隔設置複數個，在旋轉渦卷基座18中，設置有收容延伸片22之凹部26，缺口部71係位在 相鄰之延伸片22之間。
藉此，藉由延伸片22來確保連結螺栓28之空間，同時可實現使軸承部80進入旋轉渦卷本體17之徑方向之內側的構成。
再者，亦可作為在旋轉側基板部16之外周面與收容孔19之內周面之間形成間隙之構成，亦可實現防止從旋轉渦卷本體17傳熱至旋轉渦卷基座18之構成。在形成間隙之該構成中，依情況亦能以使缺口部71更朝徑方向內側切入之方式形成軸承部80。亦即，亦實現旋轉渦卷2整體之徑方向的小型化，同時可兼顧保護旋轉軸承29之構成。
再者，在本實施形態中，旋轉渦卷本體17係在旋轉側基板部16之兩面設置有旋轉回繞片6，一對固定渦卷5係設置在旋轉側基板部16之兩側，旋轉渦卷基座18係能以可裝卸之方式將旋轉渦卷本體17從單面構成在設置於該中央部之收容孔19。
藉此，由於使在兩面設置有旋轉回繞片6之旋轉渦卷本體17從旋轉渦卷基座18之單面一次地裝卸，因而維修時之裝卸作業容易，可使作業時間縮短。在本實施形態中，雖必須在外殼4之第1軸承36進行若干之分解，但無須在旋轉軸承29進行分解，即可使旋轉渦卷本體17從旋轉渦卷基座18朝上方拆下。因此，與固定渦卷5同樣地，亦可容易地進行旋轉渦卷本體17之維修。
此外，本實施形態之渦卷式流體機械1係如以下方式構成。
<在兩面設置有旋轉回繞片之構造>
本實施形態之渦卷式流體機械1係具備：旋轉渦卷2，係以可裝卸之方式將旋轉渦卷本體17從旋轉渦卷基座18之單面安裝在中央部之收容孔19而構成，該旋轉渦卷本體17係在旋轉側基板部16之兩面設置有渦卷狀之旋轉回繞片6；一對固定渦卷5，係在固定側基板部20之單面設置有渦卷狀之固定回繞片50，且使該固定回繞片50與旋轉回繞片6嚙合，以夾持旋轉渦卷2之方式設置；以及複數個曲柄軸3，係設置在旋轉渦卷基座18之周方向複數部位，藉由使透過旋轉軸承29而保持有旋轉渦卷基座18之偏芯軸部8同步旋轉，而旋轉渦卷2相對於固定渦卷5旋轉。
此外，在使旋轉渦卷本體17相對於旋轉渦卷基座18裝卸之際，若透過外殼4之收容孔7使旋轉渦卷本體17可相對於旋轉渦卷基座18裝卸，則更為理想。此時，旋轉渦卷本體17之旋轉側基板部16的外徑係形成為比外殼4之收容孔7的內徑、甚至收容孔7之凸緣15的內徑更小。因此，在從外殼4拆下固定渦卷5之後，可進一步將旋轉渦卷本體17從旋轉渦卷基座18拆下。而且，可透過外殼4之收容孔7進行該作業，且由於無需任一個軸承部80之裝卸，因此作業性會更進一步提升。
<以無頭固定螺釘進行之定位>
再者，在隔著間隙將旋轉渦卷本體17之旋轉側基板部16嵌入於旋轉渦卷基座18之收容孔19時，較佳為以下述方式進行旋轉渦卷本體17相對於旋轉渦卷基座18之徑方向的定位。亦即，在收容孔19之周側壁中，較佳為以周方向等間隔在周方向三個部位以上之部位使前端部朝收容孔19內突出而設置支持材31。在本實施形態中，於大致三角形狀之旋轉渦卷基座18中，於三個端邊之各中央部朝徑方向貫通而形成有螺紋孔32，且在該螺紋孔32螺入有作為支持材之無頭固定螺釘(set screw)31(例如附有六角孔之固定螺釘，有稱為定位螺釘之情形)。並且，無頭固定螺釘31之前端部係從收容孔19之周側壁朝內側突出。使無頭固定螺釘31之前端部抵接於旋轉渦卷本體17之旋轉側基板部16的外周部，並保持(夾持)旋轉側基板部16，藉此可進行旋轉側基板部16相對於收容孔19之徑方向的定位。藉由使無頭固定螺釘31相對於螺紋孔32進退，即可調整旋轉側基板部16相對於收容孔19之位置。再者，亦可依所需，利用接著劑將無頭固定螺釘31固定在旋轉渦卷基座18。在以無頭固定螺釘31確定旋轉側基板部16相對於收容孔19之位置後，無頭固定螺釘31之位置係進行固定，同時使旋轉渦卷本體17相對於旋轉渦卷基座18朝軸方向(與旋轉側基板部16之板面垂直之方向)裝卸。為了防止從旋轉渦卷本體17傳熱至旋轉渦卷基座18，無頭固定螺釘31係較佳為由熱傳導率比旋轉渦卷基座18更低之材質所形成，在本實施形態係由不鏽鋼所形成。此外，當採用該 種構成時，前述之鎖固銷24及銷孔25係以嵌入間隙之方式嵌合構成。
<彈推構件>
此外，依據本實施形態之渦卷式流體機械1，在全部之曲柄軸3的偏芯軸部8中，在旋轉軸承29之外環與旋轉渦卷2之軸承孔33之間隙設置有圓環狀之彈推材57。藉此，在旋轉渦卷2旋轉時，即使旋回渦卷2會因離心力而相對於曲柄軸3晃動，亦可抑制旋轉軸承29之外環與旋轉渦卷2之軸承孔33的間隙被填埋，且將固定回繞片50與旋轉回繞片6之側面間的間隙Y保持成所希望之大小。
例如，如第2圖之左半部所示，在曲柄軸3之偏芯軸部8配置於最左側之狀態下，旋轉渦卷2會因離心力而朝左側晃動，在偏芯軸部8之右側周側面中，以使旋轉軸承29之嵌合間隙X被填埋之方式施加荷重，並使固定回繞片50與旋轉回繞片6接近。然而，藉由以彈推材57支持該荷重，而可抑制旋轉軸受29之外環與旋轉渦卷2之軸承孔33的間隙X被填埋，且可將固定回繞片50與旋轉回繞片6之側面間的間隙Y保持成所希望之大小。此外，假設旋轉軸承29之外環與旋轉渦卷2之軸承孔33的間隙X完全地填埋，藉由彈推材57之作用而使衝撃緩和，且可防止各回繞片50、6之破損。可伴隨旋轉渦卷2之旋轉而使沿著曲柄軸3之周方向依序連續地實現該作用。如此，由於可自動調整回繞片50、6間之間隙Y，因此可使 各零件之機械加工精度或組裝精度比以前更緩和。再者，由於可自動調整回繞片50、6間之間隙Y，因此亦可使渦卷式流體機械1之性能穩定。
<曲柄軸之軸方向的定位構造>
再者，依據本實施形態之渦卷式流體機械1，係在曲柄軸3設置第一段部3a及第二段部3b，且將第一段部3a用於對固定渦卷5側之定位，且將第二段部3b用於對旋轉渦卷2側之定位，各渦卷2、5對於各曲柄軸3之軸方向的定位變得容易。換言之，以保持固定渦卷5之外殼4的第2外板12之軸承抵接面(抵接第2軸承37之上端面的階梯部)為基準，組裝各構件，藉此旋轉渦卷2之軸方向位置會機械性地定位。而且，設置在偏芯軸部8之旋轉軸承29之內環雖固定在偏芯軸部8，外環並未固定在軸承孔33，因此不會妨礙上述回繞片50、6間之徑方向的間隙Y之調整功能。
<曲柄軸之旋轉渦卷的保持構造>
如第2圖及第4圖所示，在曲柄軸3之偏芯軸部8壓入並固定有旋轉軸承29之內環。在本實施形態中，二個旋轉軸承29係上下地重疊，且壓入至偏芯軸部8。此時，使下方之旋轉軸承29的內環之下端面抵接於第二段部3b。再者，由於偏芯軸部8之上端部係設為螺紋部，因此將第二固定螺帽56螺入至該螺紋部。藉此，旋轉軸承29係將 內環夾持並固定在第二段部3b與固定螺帽56之間。
另一方面，在旋轉軸承29之外環與旋轉渦卷2之軸承孔33(大徑孔33a)之間開設些許之間隙，並且在該間隙設置有圓環狀之彈推材57。該彈推材57亦可為具有彈性之環狀(例如O型環)，亦可為非彈性之環形(例如引擎環狀塑膠製之樹脂環狀)。此外，若由熱傳導率比旋轉渦卷基座18低之材質來形成彈推材57，即亦有助於防止從旋轉渦卷基座18傳熱至旋轉軸承29。
更詳細而言，旋轉渦卷基座18之軸承孔33的大徑孔33a係形成為比旋轉軸承29之外環大至設定尺寸之大徑。再者，在本實施形態中，於旋轉軸承29之外環的外周面，嵌入有彈推材57之內周部的裝著溝係沿著周方向而形成。再者，圓環狀之彈推材57的內周部係嵌入至外環之裝著溝，外周部係嵌入至旋轉渦卷基座18之軸承孔33，亦可取代該構成，在軸承孔33之內周面設置裝著溝，圓環狀之彈推材57之外周部係嵌入至軸受孔33之裝著溝，另一方面內周部亦可嵌入至旋轉軸承29之外環。不論如何，圓環狀之彈推材57皆配置在旋轉軸承29之外環與旋轉渦卷基座18之軸承孔33之間隙。此外，在本實施形態中，各旋轉軸承29係在外環之外周面的上下二部位，透過圓環狀之彈推材57而保持在軸承孔33。
再者，旋轉渦卷基座18係在軸承孔33之周側壁上表面藉由螺栓59而固定有固定環58。該固定環58係容許對於外環之旋轉渦卷2之徑方向的移動，且較佳為 限制軸方向之移動。
就偏芯軸部8與軸承孔33配置成同心而旋轉而言，旋轉軸承29之外環的外周面、與軸承孔33之大徑孔33a之內周面的間隙(單側)X係在本實施形態中，比固定回繞片50與旋轉回繞片6之側面間的間隙(回繞片之徑方向的間隙)Y之最少設定值(最接近之狀態之兩回繞片50、6間的設計間隙)更小，例如設為前述最少設定值之大致一半(例如20至30μm)。此時，假設旋轉渦卷2會因離心力而相對於偏芯軸部8晃動，前述間隙X會被填埋，即使旋轉回繞片6欲與固定回繞片50碰撞，亦由於軸承孔33之大徑孔33a的內周面會先觸抵於旋轉軸承29之外環的外周面，因此可防止因兩回繞片50、6之碰撞所造成之破損。而且，藉由彈推材57來防止前述間隙X被填埋，即便前述間隙X被填埋，亦可和緩地進行填埋。
如此，以圓環狀之彈推材57來保持旋轉軸承29之外周面與大徑孔33a之內周面的間隙。藉此，旋轉軸承29之外環與旋轉渦卷2之軸承孔33之間隙係藉由彈推材57而被填埋，並且在可彈性變形時可進行間隙之調整。
<以中間材進行之旋轉渦卷本體與旋轉渦卷基座之隔熱>
再者，如第3圖所示，旋轉渦卷本體17與旋轉渦卷基座18係較佳為以不會直接接觸之方式隔介第一中間材30而疊合。在本實施形態中，於延伸片22之下表面與凹部 26之底面之間，介設有墊圈狀之中間材30。亦即，用以將旋轉渦卷本體17固定在旋轉渦卷基座18的螺栓28係在隔介旋轉渦卷本體17之延伸片22的螺栓插通孔23、及中間材30之孔後，螺入至旋轉渦卷基座18之螺紋孔27。
旋轉渦卷本體17雖相對於旋轉渦卷基座18，以二個螺栓28固定，但其中，中間材30係在半數之部位設為隔熱材30A，在剩餘一半之部位，中間材30係設為間隔件30B。更具體而言，在對應於大致三角形狀之旋轉渦卷基座18的各角部而配置之一對凹部26、與安裝在該凹部26之一對延伸片22之間，沿著收容孔19之周方向以例如間隔件30B、隔熱材30A、隔熱材30A及間隔件30B之順序，設置有中間材30。
隔熱材30A及間隔件30B皆設為彼此大致相同之形狀及大小，亦可依情況而不同。藉由利用依據隔熱材30A之厚度或硬度之間隔件30B，容易地進行隔熱材30A之材料選定。再者，如後所述若由金屬材料形成間隔件30B，則容易地提升厚度精確度，亦可抑制因螺栓28之緊固荷重所造成之變形。藉由在凹部26與延伸片22之間夾持隔熱材30A並夾持金屬製之間隔件30B，可將旋轉渦卷本體17相對於旋轉渦卷基座18之設置高度保持預定狀態，因此旋轉渦卷2與固定渦卷5之上下方向的配置設定為預定者，抑制在組裝後之頂封21、51之部位的間隙變動，且可防止流體洩漏。
不論如何，中間材30皆由熱傳導率比旋轉 渦卷基座18更低之材質所形成。由此點論之，中間材30為前述之間隔件30B時，該間隔件30B亦作為一種隔熱材發揮功能。在本實施形態中，旋轉渦卷本體17及旋轉渦卷基座18雖由輕量之鋁合金所形成，但中間材30係例如設為陶瓷或合成樹脂製之隔熱材30A、或不鏽鋼製之間隔件30B。並且，如前所述，在旋轉渦卷基座18之承受孔19，隔著間隙將旋轉渦卷本體17之旋轉側基板部16嵌入至收容孔19之內周面與旋回側基板部16之外周面之間。再者，旋轉渦卷基座18之凹部26與旋轉渦卷本體17之延伸片22，不僅不會透過中間材30使凹部26之底面與延伸片22之下表面直接接觸，亦會比延伸片22更大一圈地形成凹部26，因此凹部26之側面與延伸片22之外緣皆不會直接接觸。此外，除了用以將旋轉渦卷本體17固定在旋轉渦卷基座18之螺栓28之外，鎖固銷24亦較佳為由熱傳導率比旋轉渦卷基座18(鋁合金)更低之材質(在此為不鏽鋼)所形成。如此，可防止從旋轉渦卷本體17傳熱至旋轉渦卷基座18，且可謀求旋轉軸承29之保護。
再者，除了以中間材30進行之隔熱，在旋轉渦卷本體17嵌入於旋轉渦卷基座18之收容孔19的狀態下，於旋轉側基板部16之外周面與收容孔19之內周面之間形成有間隙。藉此，成為防止從旋轉渦卷本體17傳熱至旋轉渦卷基座18的構造。
<以中間材進行之固定渦卷與外殼之隔熱>
與旋轉渦卷2之情形同樣地，亦針對固定渦卷5，為了進行設置在外殼4之第1軸承36及第2軸承37的保護(更具體而言係防止潤滑油用完)，較佳為防止從固定渦卷5傳熱至外殼4。因此，如第2圖及第4圖所示，固定渦卷5與外殼4係較佳為以不會直接接觸之方式，較佳為透過第二中間材54而疊合。
具體而言，只要透過中間材54使外殼4之凸緣15與固定渦卷5之固定側基板部20疊合即可。該中間材54亦可為給用以將固定渦卷5之固定側基板部20固定在外殼4之凸緣15之螺栓53插通之墊圈狀，亦可為疊合在外殼4之凸緣15之周方向整體的圓環狀。再者，與旋轉渦卷2之情形同樣地，亦可組合隔熱材與間隔件以作為中間材54。不論如何，中間材54皆係由熱傳導率比外殼4低之材質所形成。
再者，在外殼4之開口孔7A，固定渦卷5之固定側基板部20係隔著間隙嵌入至開口孔7A之內周面與固定側基板部20之外周面之間。或者，即使是外殼4之凸緣15的部位，固定渦卷5之外周回繞片52亦可隔著間隙嵌入至凸緣15之內周面與外周回繞片52之外周面之間。此外，除了用以將固定渦卷5固定在外殼4之螺栓53以外，鎖固銷55亦較佳為可由熱傳導率比外殼4更低之材質(在此為不鏽鋼)所形成。如此，可防止從固定渦卷5傳熱至外殼4，且謀求第1軸承36及第2軸承37之保護。
以上，雖針對本發明之較佳實施形態加以 說明，但本發明並不限制在上述之實施形態，亦可適當地變更。
例如，在上述實施形態，亦可一體地形成固定渦卷5及外殼4。具體而言，亦可一體形成第1外板11與上側之固定渦卷5，且一體形成第2外板12與下側之固定渦卷5。
再者，在上述實施形態中，亦可在旋轉渦卷基座18之外周部設置冷卻用之風扇。例如，在旋轉渦卷基座18之外周面，以周方向等間隔設置朝外側延伸之風扇。此風扇亦可一體地形成在旋轉渦卷基座18，且疊合在旋轉渦卷基座18之外周部而一體化。在後者之情形，為了提升旋轉渦卷基座18與風扇之密接性，亦可在兩者之間夾設散熱片。藉由在旋轉渦卷基座18設置風扇，在旋轉渦卷2旋轉之際，藉由旋轉運動而會產生與外氣之強制對流熱傳達，以促進旋轉渦卷2之冷卻。
再者，在旋轉渦卷基座18之外周部形成適當之溝槽(例如在旋轉渦卷基座18之厚度方向離隔，並且分別朝旋轉渦卷基座18之周方向延伸之矩形狀溝)，藉此使之保持與風扇相同之作用效果。藉由在旋轉渦卷基座18之外周部沿著周方向設置多數個溝槽，而使傳熱面積增加，以有效地謀求空冷。此外，藉由作成為矩形狀溝槽，強度降低亦少，冷卻空氣之流動並非軸方向之流動而是與軸呈直角之方向的流動，因此不會妨礙空氣對於溝槽之流動，亦可有效率地進行旋轉渦卷2之空氣冷卻(簡稱為氣 冷)。
再者，在上述實施形態中，亦可特別是在固定側基板部20中使固定渦卷5氣冷或水冷。例如，在固定渦卷5之固定側基板部20，係在與固定回繞片50相反側之面或與該固定回繞片50疊合之構件之間設置形成通水部之套管材，且使水流通在該通水部。
再者，在上述實施形態中，旋以俯視觀察在轉渦卷基座18安裝有旋轉渦卷本體17之旋轉渦卷2時，旋轉渦卷2之理想重心位置、及旋轉渦卷本體17之旋轉回繞片6的重心位置略為不同時，亦可在旋轉渦卷基座18設置適當之平衡調整用之襯墊，且調整旋轉渦卷2之重心位置。亦即，可使旋轉渦卷本體17之重心的位置在旋轉渦卷基座18之側進行調整。而且，在不使旋轉渦卷基座18之外形擴大之情形下，可進行旋轉渦卷2整體之均衡。此外，若使零件線顯示在設置於旋轉渦卷基座18的襯墊部，則零件管理亦容易。
再者，在上述實施形態中，旋轉回繞片6之頂封21、固定回繞片50之頂封51、及外周回繞片52之外周封片52A中之任一個以上的封片亦可省略其設置。即使在此情況下，由於容易地進行對於外殼4之固定渦卷5的裝卸、或對旋轉渦卷基座18之旋轉渦卷本體17的裝卸，因此可容易地進行內部之維修。因此，可容易地進行零件之表面處理或對素材之對應、異物之嚙合的解除、內部之清掃等。
再者，在上述實施形態中，外殼4係在俯視時形成為大致矩形狀，但並不限定於此，亦可作成為圓形狀、三角形狀、其他多角形狀。
再者，在上述實施形態中，雖在外殼4之收容孔7設置凸緣15，且在該凸緣15疊合並安裝有固定渦卷5之固定側基板部20的外周部，但亦可省略凸緣15之設置，在外殼4之上下表面(第1外板11之上表面、第2外板12之下表面)疊合固定渦卷5之固定側基板部20的外周部而安裝。此時，可利用螺栓53等將固定渦卷5構成為可相對於外殼4裝卸。
再者，在上述實施形態中，雖可將曲柄軸3之個數設為三個，但亦可設為四個以上。此時，可將其中一個設為驅動曲柄軸3A，將剩餘者設為從動曲柄軸3B，並透過旋轉同步機構45使之同步旋轉。
再者，在上述實施形態中，亦可將圓筒狀之導引環嵌入至旋轉渦卷基座18之軸承孔33。此時，圓環狀之彈推材57並非設置在偏芯軸部8之外環與旋轉渦卷基座18之軸承孔33的間隙，而是設置在偏芯軸部8之外環與導引環之內孔的間隙。如此，可謀求旋轉渦卷2與曲柄軸3之徑方向的位置調整。
再者，在上述實施形態中，雖具備複數個旋轉軸承29作為保持偏芯軸部8之軸承，但該旋轉軸承29彼此係除了使端面彼此疊合以外，亦可透過調整器疊合在端面間。調整器係形成為例如圓筒狀，且配置在外環。 如此，可謀求旋轉渦卷2與曲柄軸3之軸方向的位置調整。同樣地，即使旋轉軸承29為一個時，亦可利用調整器來謀求旋回渦卷2與曲柄軸3之軸方向的位置調整。
6‧‧‧旋轉回繞片
17‧‧‧旋轉渦卷本體
18‧‧‧旋轉渦卷基座
22‧‧‧延伸片
24‧‧‧鎖固銷
28‧‧‧螺栓(連結構件)
33‧‧‧軸承孔
33a‧‧‧大徑孔
33b‧‧‧小徑孔
70‧‧‧外周部
71‧‧‧缺口部

Claims (3)

  1. 一種渦卷式流體機械，具備：固定渦卷，在固定側基板部之板面設置有渦卷狀之固定回繞片；旋轉渦卷本體，在旋轉側基板部之板面設置有與前述固定回繞片嚙合之渦卷狀的旋轉回繞片，並且設置有複數個從前述旋轉側基板部之外周部的端面朝徑方向之內側延伸之缺口部；旋轉渦卷基座，透過插通前述外周部之緊固構件來固定前述旋轉渦卷本體，並且在前述旋轉渦卷本體被固定之狀態下進入前述缺口部之內側的軸承部係相應於前述缺口部而設置有複數個；以及複數個曲柄軸，設置有插入至前述軸承部之偏芯軸部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之渦卷式流體機械，其中，在前述旋轉側基板部，隔著間隔朝周方向設置有複數個延伸片，該等延伸片係朝徑方向之外側延伸而出，並且供前述緊固構件插通，在前述旋轉渦卷基座，設置有收容前述延伸片之凹部，前述缺口部係位在相鄰之前述延伸片之間。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之渦卷式流體機械，其中，前述旋轉渦卷本體係在前述旋轉側基板部之兩面設置有前述旋轉回繞片， 一對前述固定渦卷係設置在前述旋轉側基板部之兩側，前述旋轉渦卷基座係構成為，可使前述旋轉渦卷本體相對於設置在前述旋轉渦卷基座之中央部之孔從單面進行裝卸。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6947106B2 (ja) * 2018-03-30 2021-10-13 株式会社豊田自動織機 スクロール型圧縮機
CN110360106B (zh) * 2019-07-25 2021-11-02 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 涡旋压缩机、空调室外机及空调器
CN114718865A (zh) * 2022-05-20 2022-07-08 重庆超力高科技股份有限公司 双型线动涡盘结构和涡旋压缩机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW316940B (zh) * 1994-09-16 1997-10-01 Hitachi Ltd
JP2003120552A (ja) * 2002-10-11 2003-04-23 Tokico Ltd スクロール式流体機械
TWI251641B (en) * 2004-12-31 2006-03-21 Ind Tech Res Inst A volute apparatus with an axial gap control function
KR20130057895A (ko) * 2011-11-24 2013-06-03 한라비스테온공조 주식회사 전동 압축기
JP6154711B2 (ja) * 2013-09-30 2017-06-28 株式会社日立産機システム スクロール式流体機械
JP5958769B2 (ja) * 2013-12-26 2016-08-02 三浦工業株式会社 スクロール流体機械

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