專利名稱：渦旋形流體機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及容積式流體機(jī)械之一的渦旋形流體機(jī)械，特別涉及一種由圓弧和直線形成渦旋渦卷的渦旋形流體機(jī)械。
過(guò)去的渦旋形流體機(jī)械由固定渦旋部件和回轉(zhuǎn)渦旋部件構(gòu)成，該固定渦旋部件和回轉(zhuǎn)渦旋部件具有互為偏心地組合在一起的形狀相同的渦卷，其渦卷形狀通常采用漸開線。該漸開線的渦卷間距是一定的，所以容積變化率也是一定的。當(dāng)欲在預(yù)定尺寸內(nèi)，加大最外周的密封容積(行程容積)與最內(nèi)周的密封容積之比即內(nèi)部容積比(設(shè)計(jì)容積比)時(shí)，如果增加渦卷的卷數(shù)，則渦卷間距減小，回轉(zhuǎn)半徑就減小，行程容積也就減小。其結(jié)果，內(nèi)部容積的加大很有限。
另外，由于固定渦旋部件和回轉(zhuǎn)渦旋部件相互偏心地組合在一起，在外周部分存在著不能利用的空間，所以，當(dāng)欲減小流體機(jī)械的尺寸時(shí)，在行程容積、設(shè)計(jì)容積比的關(guān)系方面會(huì)出現(xiàn)各種問題。尤其是在使回轉(zhuǎn)渦旋部件公轉(zhuǎn)的主軸貫通回轉(zhuǎn)渦旋部件及固定渦旋部件的中央部的軸貫通式渦旋形流體機(jī)械中，由于有軸貫通，最內(nèi)周的密封容積(排出開始時(shí)的壓縮室容積)相應(yīng)減少相當(dāng)于軸貫通的空間的容積，當(dāng)欲減小流體機(jī)械的尺寸時(shí)，更加會(huì)產(chǎn)生行程容積、設(shè)計(jì)容積比關(guān)系方面的各種問題。
為了解決上述問題，在日本專利公報(bào)特開平6-213176號(hào)中揭示了一種渦旋部件結(jié)構(gòu)，其渦卷的外側(cè)部分是圓形、內(nèi)側(cè)部分是漸開線形、在外側(cè)與內(nèi)側(cè)之間用高次曲線連接。
在上述現(xiàn)有技術(shù)中，渦旋部件的渦卷外側(cè)部分是圓形，內(nèi)側(cè)部分是漸開線形，在外側(cè)與內(nèi)側(cè)之間用高次曲線連接。因此，渦卷的加工不簡(jiǎn)單。另外，上述現(xiàn)有技術(shù)中，在外形及設(shè)計(jì)容積比的大小方面也存在著限界值。例如，將上述現(xiàn)有技術(shù)用于軸貫通式的渦旋形流體機(jī)械中時(shí)，由于在渦卷的中央部分有主軸，所以，必須將渦卷從其外側(cè)開始卷起。而由漸開線或其它曲線構(gòu)成的渦卷所形成的最小閉入室越靠外周其容積越增大，所以，為了確保一定的容積比(壓縮開始時(shí)的壓縮室容積與排出開始時(shí)的壓縮室容積之比)，必須向外側(cè)增多渦卷的卷數(shù)，這樣，導(dǎo)致了渦旋部件的外形增大。另外，由于防止回轉(zhuǎn)渦旋部件自轉(zhuǎn)的自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)形成在從渦卷結(jié)束部更往外側(cè)方向的端板外周部，所以壓縮機(jī)的外形就更加增大。因此該現(xiàn)有技術(shù)不可能滿足以下的要求，即，例如用于制冷空調(diào)機(jī)的渦旋形壓縮機(jī)中時(shí)，壓縮機(jī)的額定功率為5馬力、壓縮機(jī)外形為直徑160mm以下；用于家用空調(diào)機(jī)的渦旋形壓縮機(jī)中，該壓縮機(jī)的額定功率為1800瓦、壓縮機(jī)的外形為直徑110mm以下；用于家用電冰箱的渦旋形壓縮機(jī)中，壓縮機(jī)的額定功率是240瓦、壓縮機(jī)外形為直徑90mm以下。
本發(fā)明的第1目的是通過(guò)最大限度地利用渦旋部件外周部分周邊的空間，提供一種能減小外形尺寸的渦旋形流體機(jī)械。
本發(fā)明的第2目的是將渦旋部件的渦卷基本渦曲線做成簡(jiǎn)單的構(gòu)造。
本發(fā)明的第3目的是提供一種能加大設(shè)計(jì)容積比而不增大渦旋部件外形尺寸的渦旋形流體機(jī)械。
本發(fā)明的第4目的是提供一種能減小隨壓縮而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的渦旋形流體機(jī)械。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的渦旋形流體機(jī)械由端板和直立在該端板上的渦卷形成2個(gè)渦旋部件，該2個(gè)渦旋部件的渦卷以朝向內(nèi)側(cè)的狀態(tài)相互嚙合著，其中的一個(gè)渦旋部件相對(duì)另一個(gè)渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)地以預(yù)定回轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)；其特征在于，兩渦旋部件的渦卷基本渦曲線的一半由同心圓形成、另一半由中心與上述同心圓圓心錯(cuò)開的若干個(gè)圓弧形成。另外，也可以將半徑不同的若干圓弧按半徑減小的順序連接反復(fù)該連接而構(gòu)成任意一方渦旋部件渦卷的基本渦曲線，用上述回轉(zhuǎn)半徑使上述一方渦卷的基本渦曲線作圓運(yùn)動(dòng)時(shí)所畫出的2個(gè)包絡(luò)線中的一個(gè)包絡(luò)線形成另一方渦旋部件渦卷的基本渦曲線。根據(jù)情況也可以在將上述若干個(gè)圓弧按半徑減小的順序反復(fù)連接的途中設(shè)置直線。最外周的圓弧最好是半圓。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的渦旋形流體機(jī)械也可以是這樣的即，由端板和直立在該端板上的渦卷形成2個(gè)渦旋部件，該2個(gè)渦旋部件的渦卷以朝向內(nèi)側(cè)的狀態(tài)相互嚙合著，其中的一個(gè)渦旋部件相對(duì)另一個(gè)渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)地以預(yù)定回轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)；其特征在于，兩渦旋部件的渦卷基本渦曲線是由同心的半圓群、中心不同于該半圓群的圓弧群、連接上述半圓群和圓弧群的直線群或曲線群形成的。也可以將其中一方渦旋部件的渦卷基本渦曲線由同心的半圓群、中心不同于該半圓群的圓弧群、連接上述半圓群和圓弧群的直線群或曲線群形成，將另一方渦旋部件的渦卷曲線由用回轉(zhuǎn)半徑使上述一方渦旋部件的渦卷作圓運(yùn)動(dòng)時(shí)所畫的2個(gè)包絡(luò)線中的一個(gè)包絡(luò)線形成。
上述各機(jī)構(gòu)也同樣適用于這樣的渦旋形流體機(jī)械，即，該渦旋形流體機(jī)械由在平板兩面設(shè)有渦卷的一個(gè)回轉(zhuǎn)渦旋部件、在平板一面設(shè)有渦卷的二個(gè)固定渦旋部件構(gòu)成，上述一個(gè)回轉(zhuǎn)渦旋部件和二個(gè)固定渦旋部件的渦卷以相對(duì)且偏心的形式組合著，貫通回轉(zhuǎn)渦旋部件及固定渦旋部件的驅(qū)動(dòng)軸使回轉(zhuǎn)渦旋部件相對(duì)于固定渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)地以預(yù)定回轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)。
主要用圓弧構(gòu)成渦旋部件渦卷的最外周，并且使直立著該渦旋部件渦卷的端板直徑與該圓弧的直徑一致，所以，在渦旋部件渦卷的外側(cè)不參與吸入、壓縮工序的死空間減小，并且渦旋部件的渦卷的加工也容易。
圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的回轉(zhuǎn)渦旋部件的斷面圖。
圖2是本發(fā)明第1實(shí)施例的固定渦旋部件的斷面圖。
圖3是將圖2疊合在圖1上表示的圖。
圖4是說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施例的渦旋部件形狀形成法的圖。
圖5是本發(fā)明第3實(shí)施例的回轉(zhuǎn)渦旋部件的斷面圖。
圖6是本發(fā)明第3實(shí)施例的固定渦旋部件的斷面圖。
圖7是將圖5疊合在圖6上表示的圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的回轉(zhuǎn)渦旋部件的大小比較圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)容積比的比較圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的回轉(zhuǎn)渦旋部件外徑的大小比較圖。
圖11是適用于制冷空調(diào)機(jī)用渦旋形壓縮機(jī)的本發(fā)明第4實(shí)施例整體構(gòu)造圖。
圖12是第4實(shí)施例中的歐氏聯(lián)軸節(jié)的立體圖。
圖13是第4實(shí)施例中的回轉(zhuǎn)渦旋部件的斷面圖。
圖14是圖13的XIV-XIV線斷面圖。
圖15是第4實(shí)施例中的第1固定渦旋部件的斷面圖。
圖16是第4實(shí)施例中的第2固定渦旋部件的斷面圖。
圖17是第4實(shí)施例中的架子的斷面圖。
圖18是第4實(shí)施例中的壓縮轉(zhuǎn)矩與現(xiàn)有技術(shù)的壓縮轉(zhuǎn)矩比較圖。
下面，參照


本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。在以下說(shuō)明的實(shí)施例中，所用的半圓、圓、圓弧等術(shù)語(yǔ)不限于設(shè)計(jì)意義上的半圓、圓、圓弧等，即使制造結(jié)果超出了設(shè)計(jì)意義以外的半圓、圓、圓弧等，只要在渦旋形流體機(jī)械動(dòng)作誤差范圍以內(nèi)，則也包含在實(shí)施例中的術(shù)語(yǔ)半圓、圓、圓弧等含義內(nèi)。另外，在實(shí)施例中，是作為設(shè)計(jì)意義上的半圓、圓、圓弧等。
先參照?qǐng)D1至圖3說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施例。圖1是表示本實(shí)施例渦旋形流體機(jī)械渦旋形狀的回轉(zhuǎn)渦旋部件斷面圖。圖2是表示本實(shí)施例渦旋形流體機(jī)械之渦旋形狀的固定渦旋部件斷面圖。圖3是將圖2疊合在圖1上表示的圖。
參照?qǐng)D1說(shuō)明回轉(zhuǎn)渦旋部件6的渦卷6a的形成法。
圖1中，在線A-O1-B的上側(cè)，以點(diǎn)O1為中心，形成半圓A-B、E-F、I-J、K-L、M-N、R-S、T-U的半圓群。其中，半圓M-N、R-S的半徑比半圓A-B、E-F的半徑小渦卷厚度t1。半圓T-U的半徑比半圓I-J半徑小渦卷厚度t2。為了與上述半圓群圓滑地連接，在線A-O1-B的下側(cè)，分別形成以點(diǎn)O2為中心的圓弧B-C、F-G、N-P和以點(diǎn)O3為中心的圓弧S-T、J-K、U-V的圓弧群。為了與上述圓弧B-C、F-G、N-P的圓弧群圓滑地連接，分別形成了以點(diǎn)O4為中心的圓弧C-D、G-H、P-Q和與上述圓弧C-D、G-H、P-Q光滑連接的直線D-E、H-I、Q-R。在渦卷的中心部分，形成光滑連接的圓弧L-W、V-W。這樣構(gòu)成的渦卷直立地形成在端板6f上，并且渦卷間的距離(渦卷槽寬)為一定。另外，回轉(zhuǎn)渦旋部件的渦卷的最外側(cè)圓弧是半圓，回轉(zhuǎn)渦旋部件6的端板6f的外徑為該半圓半徑的2倍。
從圖1可見，直立地形成在端板6f上的渦卷6a幾乎不形成無(wú)用的空間，即，在外周端渦卷位置畫一個(gè)與渦卷外接的圓時(shí)，幾乎不形成該圓與最外周渦卷之間的部分。
同樣地，參照?qǐng)D2說(shuō)明固定渦旋部件5的渦卷5a的形成法。圖2中，在線AA-O1-BB的上側(cè)，形成以點(diǎn)O1為中心的半圓AA-BB、EE-FF、II-JJ、KK-LL、MM-NN、QQ-RR、SS-TT的半圓群。設(shè)回轉(zhuǎn)渦旋部件的渦卷厚度為t1、回轉(zhuǎn)半徑為ε，則半圓MM-NN、QQ-RR的半徑比半圓AA-BB、EE-FF的半徑小t1+2ε(該距離是固定渦旋部件的渦卷槽寬)。另外，設(shè)回轉(zhuǎn)渦旋部件的渦卷厚度為t2時(shí)，則半圓SS-TT的半徑比半圓II-JJ的半徑小t2+2ε(該距離是固定渦旋部件的渦卷槽寬)。為了與上述半圓群圓滑連接，在線AA-O1-BB的下側(cè)，分別形成以點(diǎn)O2為中心的圓弧BB-CC、FF-GG、NN-OO和以點(diǎn)O3為中心的圓弧RR-SS、JJ-KK、TT-UU的圓弧群。為了與上述圓弧BB-CC、FF-GG、NN-OO的圓弧群圓滑連接，形成以點(diǎn)O4為中心的圓弧CC-DD、GG-HH、OO-PP。為了與上述圓弧CC-DD、GG-HH、OO-PP圓滑連接，形成直線DD-EE、HH-II、PP-QQ。在渦卷的中心部分形成圓滑連接的圓弧LL-VV、UU-VV。
如前所述，回轉(zhuǎn)渦旋部件6的端板6f是圓板，其直徑為構(gòu)成回轉(zhuǎn)渦旋部件6的最外周渦卷的半圓半徑的2倍，所以，成為渦卷6a的外側(cè)的端板部分、即與固定渦旋部件之間的、不參與吸入和壓縮動(dòng)作的部分減少了。
在固定渦旋部件5上，以點(diǎn)O2為中心的圓弧群中，設(shè)最外周側(cè)圓弧即圓弧BB-CC的半徑為r，在回轉(zhuǎn)渦旋部件6上，以點(diǎn)O1為中心的半圓群中，設(shè)最外周側(cè)半圓即半圓A-B的直徑為d時(shí)，則設(shè)定為d＝2r。通過(guò)這樣的設(shè)定，當(dāng)把回轉(zhuǎn)渦旋部件6組合到固定渦旋部件5上時(shí)，可將回轉(zhuǎn)渦旋部件6的外形減小到最小，也就是說(shuō)可將流體機(jī)械的外形減至最小。
上述圓弧A-B、B-C、C-D的半徑依次減小。上述圓弧B-C、F-G、N-P的中心角為90度至135度的范圍；圓弧C-D、G-H、P-Q、直線D-E、H-I、Q-R的以點(diǎn)O4為中心的中心角為90度至45度的范圍。同樣地，上述圓弧BB-CC、FF-GG、NN-OO的中心角為90度至135度范圍，圓弧CC-DD、GG-HH、OO-PP、直線DD-EE、HH-II、PP-QQ的以點(diǎn)O4為中心的中心角為90度至45度的范圍。
圖3是將圖2疊合到圖1上表示的圖，表示作動(dòng)室(1)和作動(dòng)室(2)為最大容積即吸入行程結(jié)束了的狀態(tài)。上述作動(dòng)室(1)由回轉(zhuǎn)渦旋部件6的渦卷6a的內(nèi)側(cè)曲線與固定渦旋部件5的渦卷5a的外側(cè)曲線形成。上述作動(dòng)室(2)由固定渦旋部件5的渦卷5a的內(nèi)側(cè)曲線與回轉(zhuǎn)渦旋部件6的渦卷6a的外側(cè)曲線形成。從圖1可見，在回轉(zhuǎn)渦旋部件6的周圍幾乎沒有浪費(fèi)的空間，因此從該圖可見，回轉(zhuǎn)渦旋部件6的外周與固定渦旋部件5的外周壁內(nèi)面之間的空間在吸入、壓縮工序中被充分利用，幾乎沒有浪費(fèi)的空間。即，固定渦旋部件5的內(nèi)部被有效地利用，在給定外徑的情況下可使容量增至最大，在給定容量的情況下可使外徑減至最小。
本實(shí)施例中，回轉(zhuǎn)渦旋部件6的端板6a的最外徑與以點(diǎn)O1為中心的半圓群中最外周側(cè)半圓即半圓A-B的直徑相同，但本發(fā)明并不局限于此，也可以與一般的回轉(zhuǎn)渦旋部件同樣地，將端板6a的最外徑做成大于渦卷的最大徑。
下面參照?qǐng)D4說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施例。圖4是說(shuō)明渦旋部件的渦卷其它成形法的圖。為清楚起見，圖4中省掉了一部分包絡(luò)線。如在第1實(shí)施例中所說(shuō)明的那樣作成回轉(zhuǎn)渦旋部件6的渦卷6a的基本渦曲線。該基本渦曲線中，有渦卷6a的外側(cè)曲線61和內(nèi)側(cè)曲線62，用回轉(zhuǎn)半徑ε使它們作圓運(yùn)動(dòng)時(shí)所畫圓軌跡的包絡(luò)線65、66被畫出。該包絡(luò)線中的包絡(luò)線65成為固定渦旋部件5的渦卷5a的內(nèi)側(cè)曲線，而包絡(luò)線66成為渦卷5a的外側(cè)曲線。在圖4中，是求得用回轉(zhuǎn)半徑ε使回轉(zhuǎn)渦旋部件6的渦卷6a的基本渦曲線作圓運(yùn)動(dòng)時(shí)畫出的圓軌跡的包絡(luò)線，但也可求得用回轉(zhuǎn)半徑ε使固定渦旋部件5的渦卷5a的基本渦曲線作圓運(yùn)動(dòng)時(shí)畫出的圓軌跡的包絡(luò)線。
下面參照?qǐng)D5至圖8說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施例。本實(shí)施例中與前述實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)部件標(biāo)以相同附圖標(biāo)記，其構(gòu)造說(shuō)明從略。
本實(shí)施例提供一種適用于軸貫通式(使回轉(zhuǎn)渦旋部件6公轉(zhuǎn)的主軸貫通回轉(zhuǎn)渦旋部件和固定渦旋部件的構(gòu)造)渦旋形流體機(jī)械的渦旋部件形狀。作為排出開始時(shí)的壓縮室容積，最內(nèi)周的密封容積是重要的空間。但是該容積由于主軸的貫通而相應(yīng)減少，產(chǎn)生了設(shè)計(jì)容積比小于設(shè)計(jì)值的問題。為了使設(shè)計(jì)容積比在設(shè)計(jì)值附近，必須加大最外周的密封容積(吸入行程結(jié)束的壓縮室容積)，這樣，只好加大渦旋部件外形并增加渦卷的卷數(shù)。但是用該方法導(dǎo)致流體機(jī)械的尺寸增大。所以，在軸貫通式的渦旋形流體機(jī)械中，如何將設(shè)計(jì)容積比接近設(shè)計(jì)值而又不增加其外形尺寸，是一個(gè)很重要的技術(shù)課題。
在回轉(zhuǎn)渦旋部件6和固定渦旋部件5的中央部，設(shè)置供主軸貫通的孔6e和5d?？?e起到支承回轉(zhuǎn)軸承的保持體的作用，所以需要有一定的強(qiáng)度。該回轉(zhuǎn)渦旋部件6的中央部，為了與以點(diǎn)O1為中心的半圓K-L和T-U圓滑地連接，形成以點(diǎn)O5為中心的圓弧L-W和U-V，以關(guān)閉渦卷槽的形式形成圓弧V-W。在固定渦旋部件5的中央部，為了與以點(diǎn)O1為中心的半圓KK-LL和SS-TT圓滑地連接，形成以點(diǎn)O5為中心的圓弧LL-VV和TT-UU，以關(guān)閉渦卷槽的形式形成圓弧UU-VV。如圖7所示，被圓弧V-W和圓弧UU-VV密封住。
圖8表示在中央部貫通孔6e的孔徑及渦卷高度相同、行程容積為一定的條件下，本發(fā)明的渦旋部件和現(xiàn)有渦旋部件在大小和空間利用性方面的比較。圖8(a)表示用本發(fā)明的復(fù)合曲線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)渦旋部件6，圖8(b)表示用現(xiàn)有技術(shù)中的漸開線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)渦旋部件6。從圖8(a)與圖8(b)的對(duì)比可見，用本發(fā)明的復(fù)合曲線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)渦旋部件6與現(xiàn)有技術(shù)中的用漸開線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)渦旋部件6相比，外形明顯減小。特別是相當(dāng)于渦卷外周部3/4的空間被有效地利用。
下面定量地評(píng)價(jià)本發(fā)明。圖9表示在渦卷高度相同、行程容積為一定、回轉(zhuǎn)渦旋部件的外形及貫通孔徑為一定的條件下，采用本發(fā)明復(fù)合曲線的渦旋部件與現(xiàn)有采用漸開線的渦旋部件在設(shè)計(jì)容積方面的比較。該比較用比率表示，將現(xiàn)有用漸開線的設(shè)為1.0。從圖可見，本發(fā)明渦旋部件的設(shè)計(jì)容積與現(xiàn)有用漸開線的渦旋部件相比，可增大26％。換言之，行程容積比現(xiàn)有用漸開線的渦旋部件可增大26％。在作為現(xiàn)有技術(shù)的上述日本專利公報(bào)特開平6-213176號(hào)中，與漸開線相比，雖然有“在相同包絡(luò)線狀態(tài)下，可使排氣量最大增加到15％”的記載，但是說(shuō)明書中的比較條件不明確，假設(shè)與本實(shí)施例條件相同，則本發(fā)明比上述現(xiàn)有技術(shù)更能夠增大行程容積。
圖10表示在渦卷高度相同、行程容積為一定、回轉(zhuǎn)渦旋部件的貫通孔徑及設(shè)計(jì)容積比為一定的條件下，采用本發(fā)明復(fù)合曲線的渦旋部件與現(xiàn)有采用漸開線的渦旋部件在回轉(zhuǎn)渦旋部件外徑方面的比較。該比較用比率表示，將現(xiàn)有采用漸開線的設(shè)為1.0。從圖可見，本發(fā)明渦旋部件與現(xiàn)有的采用漸開線的渦旋部件相比，回轉(zhuǎn)渦旋部件的外徑可減小17％。
在上述實(shí)施例中，是將固定渦旋部件的渦卷厚度設(shè)為一定，形成回轉(zhuǎn)渦旋部件的渦卷基本渦曲線的，所以回轉(zhuǎn)渦旋部件的渦卷厚度不均勻。但也可以形成回轉(zhuǎn)渦旋部件的渦卷厚度為一定的基本渦曲線。
下面說(shuō)明本發(fā)明的第4實(shí)施例，第4實(shí)施例適用于制冷空調(diào)機(jī)用的渦旋形壓縮機(jī)。圖11表示本實(shí)施例渦旋形壓縮機(jī)的整體構(gòu)造。圖12是歐氏聯(lián)軸節(jié)的立體圖，圖13和圖14是回轉(zhuǎn)渦旋部件的斷面圖，圖15和圖16分別是第1固定渦旋部件及第2固定渦旋部件5的斷面圖。圖17是架子的斷面圖。
圖11所示的渦旋形壓縮機(jī)包含密閉容器1、架子3、第2固定渦旋部件5、回轉(zhuǎn)渦旋部件6、第1固定渦旋部件4、驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)渦旋部件6用的電動(dòng)機(jī)定子7a及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子7b、曲軸8、吸入管9和排出管10。密閉容器1為兩端密封且軸心基本鉛直的圓筒形；架子3固定在密閉容器1內(nèi)上部且軸心與該密閉容器1的軸心重合；第2固定渦旋部件5嵌裝在固定架子3上，其軸心與架子3的軸心重合，渦卷5a朝向上方；回轉(zhuǎn)渦旋部件6配置在第2固定渦旋部件5的上方，其渦卷6a與渦卷5a嚙合；第1固定渦旋部件4配置在回轉(zhuǎn)渦旋部件6的上方，其渦卷4a與渦卷6a′嚙合；電動(dòng)機(jī)定子7a和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子7b配置在架子3的下方，其軸心與第1固定渦旋部件4及第2固定渦旋部件5的軸心重合；曲軸8固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子7b的中心，通過(guò)回轉(zhuǎn)軸6b驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)渦旋部件旋轉(zhuǎn)；吸入管9貫穿密閉容器1的壁面，用于將被壓縮氣體供給到由第1固定渦旋部件4的渦卷4a與回轉(zhuǎn)渦旋部件6的渦卷6a′形成的空間內(nèi)；排出管10貫穿密閉容器1的壁面。
架子3固定在密閉容器1的內(nèi)周壁面上。第1固定渦旋部件4通過(guò)螺栓2固定在架子3上，挾持著配置在第1固定渦旋部件4與第2固定渦旋部件5之間的回轉(zhuǎn)渦旋部件6并使其可繞軸心偏心運(yùn)動(dòng)。
架子3具有同心地固定在密閉容器1上的架子軸承3a。在架子3上面形成有與架子軸承3a同心的環(huán)狀凸部3f。架子軸承3a為上部帶凸緣的軸承構(gòu)造。在架子3a上面的環(huán)狀凸部3f外周側(cè)設(shè)有環(huán)形槽19，該環(huán)形槽19以環(huán)形凸部3f的外周壁作為內(nèi)徑側(cè)壁面，在環(huán)形凸部3f的外周壁及內(nèi)周壁上形成有密封環(huán)3e。環(huán)形槽19的外周側(cè)為載置固定渦旋部件5的環(huán)形平面3g，其外側(cè)為高于環(huán)形平面3g的第1固定渦旋部件安裝部3h。
圖15中，第1固定渦旋部件4在其中心部有與密閉容器1同心地固定的第1固定渦旋部件軸承4b，在其周圍備有渦卷狀的第1固定渦旋部件渦卷(以下僅稱為渦卷)4a。在被第1固定渦旋部件軸承4b和渦卷4a的中心側(cè)終端部分夾著的位置處形成排出孔4e，該排出孔4e通過(guò)排出通路4h與排出空間1a連通。第1固定渦旋部件4的最外周部分形成為高度大于渦卷4a的高環(huán)形壁，在該壁上形成軸向貫通的若干個(gè)螺紋孔4f。在挾著該壁內(nèi)周面的第1固定渦旋部件軸承4b并相對(duì)著位置上，設(shè)有向半徑方向外周側(cè)削入的凹部4c、4d。
圖11中，作為驅(qū)動(dòng)軸的曲軸8由電動(dòng)機(jī)軸8d、下支承軸8b、偏心軸8a、上支承軸8c和下端支承軸8e構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)軸8d固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子7b上；下支承軸8b從電動(dòng)機(jī)軸8d向上方延伸并支承在架子軸承3a上；偏心軸8a從下支承軸8b向上方延伸并支承在回轉(zhuǎn)軸承6b上；上支承軸8c從偏心軸8a向上方延伸并支承在第1固定渦旋部件軸承4b上，該第1固定渦旋部件軸承4b固定在第1固定渦旋部件4的中心；下端支承軸8e從電動(dòng)機(jī)軸8d向下方延伸并支配承在輔助軸承12上，該輔助軸承12形成在輔助架11上，該輔助架11固定在密閉容器1的壁面上。偏心軸8a的中心軸線從電動(dòng)機(jī)軸8d、下支承軸8b的中心軸線偏心回轉(zhuǎn)半徑ε。下支承軸8b、上支承軸8c、電動(dòng)機(jī)軸8d及下端支承軸8e的中心軸線是同一軸線，與密閉容器1的軸線重合。為了消除回轉(zhuǎn)渦旋部件6的離心力和由離心力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，防止振動(dòng)，在曲軸8的下支承軸8b和上支承軸8c上還分別安裝著平衡配重13、14。另外，上述架子軸承3a為帶凸緣的軸承構(gòu)造，由凸緣上面承受曲軸8和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子7b的自重，將其傳給架子3。
回轉(zhuǎn)渦旋部件6被歐氏聯(lián)軸節(jié)15約束住而不自轉(zhuǎn)(偏心軸8a的周圍的旋轉(zhuǎn))，被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行偏心(回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)。上述歐氏聯(lián)軸節(jié)15如圖12所示，形成為T字形(T字形歐氏聯(lián)軸節(jié))，由矩形板狀頭部15a、埋設(shè)在頭部15a中的圓筒部15b和設(shè)在該圓筒部15b中央部的貫通孔15c構(gòu)成。隨著回轉(zhuǎn)渦旋部件6的回轉(zhuǎn)，歐氏聯(lián)軸節(jié)15的圓筒部15b沿半徑方向在圖13和圖14所示回轉(zhuǎn)渦旋部件6上的2個(gè)鍵孔6c、6d內(nèi)滑動(dòng)，頭部15a沿周方向在圖15所示第1固定渦旋部件4上的凹部4c、4d內(nèi)滑動(dòng)。當(dāng)圓筒部15b在回轉(zhuǎn)渦旋部件6上的2個(gè)鍵孔6c、6d內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，圓筒部和鍵孔形成密閉空間，設(shè)在歐氏聯(lián)軸節(jié)15的圓筒部15b中央部的貫通孔15c是為了防止這里的氣體壓縮而設(shè)置的孔。
圖13和圖15分別是本發(fā)明實(shí)施例的回轉(zhuǎn)渦旋部件6及第1固定渦旋部件4的斷面圖。
如在圖4中所述，在回轉(zhuǎn)渦旋部件6的中央部形成回轉(zhuǎn)軸6b，從圖14也可見，在端板6f的兩面形成渦卷6a、6a′，成為所謂的兩齒構(gòu)造。由于形成為兩齒構(gòu)造，能相互抵消隨氣體壓縮產(chǎn)生的軸向推力。形成在端板6f兩面的渦卷6a、6a′的形狀與圖4中所述相同，因此其說(shuō)明從略?；剞D(zhuǎn)渦旋部件渦卷6a的外側(cè)曲線終端部與端板6f的周緣重合，因此，可減小回轉(zhuǎn)渦旋部件6的端板外形。在回轉(zhuǎn)軸6b的外周部設(shè)置著排出口6e。
圖15是本發(fā)明實(shí)施例的第1固定渦旋部件4的斷面圖。形成在第1固定渦旋部件4上的渦卷4a的形狀與圖2中所述相同，故此處省略其說(shuō)明。在第1固定渦旋部件4的固定渦旋部件渦卷4a的最外周部附近，貫通地設(shè)有吸入口4g的開口，該吸入口4g與貫通密閉容器1壁面配置的吸入管9連通。在固定渦旋部件渦卷4a中央部的第1固定渦旋部件軸承4b附近，設(shè)有與回轉(zhuǎn)渦旋部件6的排出口6e連通的排出孔4e。另外，如圖11所示，形成有在該排出孔4e處開口的排出通路4h，該排出通路4h與密閉容器1的上部排出空間1a連通。在第1固定渦旋部件4的外周部，設(shè)有螺栓孔4f和凹部4i，該凹部4i是用于將密閉容器1上部的排出空間1a排出的氣體及潤(rùn)滑油等導(dǎo)向排出管10的連通槽。
圖16和圖17分別是本發(fā)明實(shí)施例中的第2固定渦旋部件5和架子3的斷面圖。在第2固定渦旋部件5的外周部、與第1固定渦旋部件4的凹部4c、4d相對(duì)的位置處形成缺口部5b、5c。該缺口部5b、5c成為與上述歐氏聯(lián)軸節(jié)15的頭部15a的滑動(dòng)面。與第2固定渦旋部件5的架子3相對(duì)的面上，形成與架子3的架子軸承3a同心的環(huán)形凹部5e，設(shè)有連通環(huán)形凹部5e底部與壓縮室17的連通孔5f。在固定渦旋部件渦卷5a的最外周部附近設(shè)置著吸入口5d，該吸入口5d與設(shè)在第1固定渦旋4上的吸入口4g連通，吸入管9與吸入口4g及吸入口5d連通。
在架子3的第1固定渦旋部件安裝部3h的內(nèi)壁設(shè)有缺口部3b、3b′，該缺口部3b、3b′成為與歐氏聯(lián)軸節(jié)15的頭部15a滑動(dòng)的面；在與第1固定渦旋部件4的螺栓孔4f相對(duì)的位置處設(shè)有螺紋孔3c。在第1固定渦旋部件安裝部3h的外周壁上若干處，形成有沿上下方向延伸的凹部3d，該凹部3d是與第1固定渦旋部件4的凹部4i一起用于將密閉容器1上部的排出空間1a排出的氣體及潤(rùn)滑油等導(dǎo)向排出管10的連通槽。
被回轉(zhuǎn)渦旋部件6的渦卷6a和第1固定渦旋部件4的渦卷4a挾住的區(qū)域形成為壓縮室16，被渦卷6a′和第2固定渦旋部件5的渦卷5a挾住的區(qū)域形成為壓縮室17。壓縮室17與排出口6e連通，壓縮室16通過(guò)排出孔4e與排出通路4h連通。
在上述構(gòu)造的壓縮機(jī)中，曲軸8的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)使回轉(zhuǎn)渦旋部件6以回轉(zhuǎn)半徑ε作偏心(回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)。由于該偏心(回轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)，被壓縮流體從吸入管9被吸入，由壓縮室16和壓縮室17壓縮，達(dá)到預(yù)定壓力(排出壓力)后從排出口6e、排出孔4e及排出通路4h排到密閉容器1的上部排出空間1a，再經(jīng)過(guò)排出管10排到密閉容器1外部。
下面參照?qǐng)D11說(shuō)明固定渦旋部件的釋放構(gòu)造。
在架子3的第2固定渦旋部件5一側(cè)的端面上，形成帶密封環(huán)3e的環(huán)形凸部3f，該環(huán)形凸部3f通過(guò)密封環(huán)3e嵌裝在環(huán)形凹部5e內(nèi)并在環(huán)形凹部5e內(nèi)形成作動(dòng)室18，該凹部5e形成在第2固定渦旋部件5上。作動(dòng)室18通過(guò)設(shè)在第2固定渦旋部件5上的連通孔5f與壓縮室17相連。作動(dòng)室18內(nèi)的壓力可任意設(shè)定但應(yīng)在排出壓力以外。即，可以為中間壓或吸入壓力。
第2固定渦旋部件5的端板最外周部軸向端面，在正常動(dòng)作時(shí)與架子3的外周接觸面為同一面，所以，考慮第2固定渦旋部件5的釋放量、并考慮性能及可靠性要在回轉(zhuǎn)渦旋部件渦卷6a′的渦卷前端與第2固定渦旋部件渦卷5a的渦卷前端留有適當(dāng)間隙地決定軸向尺寸。以第1固定渦旋部件4的端板外周部的軸向端面與第2固定渦旋部件5的端板外周部軸向端面接觸著作為基準(zhǔn)，考慮性能及可靠性，設(shè)定適當(dāng)?shù)拈g隙，以第2固定渦旋部件渦卷5a的渦卷長(zhǎng)度為基準(zhǔn)，決定回轉(zhuǎn)渦旋部件渦卷6a的渦卷長(zhǎng)度。
下面說(shuō)明在壓縮機(jī)動(dòng)作時(shí)的上述回轉(zhuǎn)渦旋部件渦卷6a′的渦卷前端與第2固定渦旋部件的渦卷5a的渦卷前端之間間隙的設(shè)定。作用在第2固定渦旋部件5上的軸向力先作為將第2固定渦旋部件5往上方向(將第2固定渦旋部件5靠近回轉(zhuǎn)渦旋部件6的方向)推壓的力，然后(1)在第2固定渦旋部件5的中央部，作為由曲軸8和環(huán)形凹部5e內(nèi)周側(cè)壁形成的空間5g的軸向投影面積乘以排出壓力的力(F1)作用；(2)作為作動(dòng)室18的軸向投影面積乘以作動(dòng)室18內(nèi)壓力的力(F2)作用；(3)作為由上述環(huán)形凹部5e的外周側(cè)壁面與架子3的壁面所形成空間的軸向投影面積乘以吸入壓力的力(F3)作用。
另一方面，將第2固定渦旋部件5向下方(將第2固定渦旋部件5離開回轉(zhuǎn)渦旋部件6的方向)推壓的力作為(4)壓縮室17的壓力乘以壓縮室面積的力(F4)作用。其結(jié)果，作用在第2固定渦旋部件5上的軸向力由從上述力(F1)到(F3)的合力和(F4)的平衡決定。如果壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件一定，則決定力是F1、F3和F4，回轉(zhuǎn)渦旋部件渦卷6a′的渦卷前端與第2固定渦旋部件渦卷5a的渦卷前端之間的間隙由力F2決定。換言之，考慮到性能及可靠性而決定的適當(dāng)間隙，決定力F2即決定作動(dòng)室18的軸向投影面積或作動(dòng)室18的內(nèi)壓力。
下面說(shuō)明動(dòng)作。上述構(gòu)造的渦旋形壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通常上述力的平衡設(shè)定為F1+F2+F3≥F4，在與回轉(zhuǎn)渦旋部件渦卷6a、6a′的渦卷前端、第2固定渦旋部件渦卷5a及第1固定渦旋部件渦卷4a的渦卷前端分別相對(duì)的面之間，保持適當(dāng)?shù)?設(shè)定)間隙值地，第1固定渦旋部件4及第2固定渦旋部件5的端板外周部軸向端面與回轉(zhuǎn)渦旋部件6的端板外周部軸向端面滑接地運(yùn)轉(zhuǎn)。
從該狀態(tài)當(dāng)發(fā)生例如液壓縮或壓縮室內(nèi)壓力異常升高等現(xiàn)象時(shí)，上述力的平衡成為F1+F2+F3＜F4，在使第2固定渦旋部件5離開回轉(zhuǎn)渦旋部件6的力的作用下，第2固定渦旋部件5的端板外周部軸向端面從第1固定渦旋部件4的端板外周部軸向端面被推下上述的釋放量，避免了第2固定渦旋部件5的端板外周端面與回轉(zhuǎn)渦旋部件6的端板外周端面的接觸，避免了在該滑接面上的異常荷載。
圖11所示實(shí)施例中，是將第2固定渦旋部件5向軸向釋放的構(gòu)造，但本發(fā)明并不局限于該構(gòu)造。例如，也可以做成將第1固定渦旋部件4分成為渦旋部件和架部件，將渦旋部件向軸向釋放的構(gòu)造。這樣，做成為將第1固定渦旋部件或第2固定渦旋部件相對(duì)于回轉(zhuǎn)渦旋部件在軸向釋放的構(gòu)造，可以使回轉(zhuǎn)渦旋部件的渦卷前端與固定渦旋部件的渦卷前端之間常時(shí)保持適當(dāng)間隙地運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，并且，當(dāng)例如液壓縮或壓縮機(jī)內(nèi)壓力異常升高等現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，由于將固定渦旋部件從回轉(zhuǎn)渦旋部件處釋放，所以，可避免回轉(zhuǎn)渦旋部件的端板外周部軸向端面與固定渦旋部件的端板外周部軸向端面的滑接面上的異常荷載。
從圖11可見，現(xiàn)有技術(shù)中的壓縮機(jī)外形尺寸較大，并且由于有貫通軸而很難充分得到設(shè)計(jì)容積比，從該點(diǎn)而言，這種構(gòu)造的壓縮機(jī)最適合采用本發(fā)明。另外，如本實(shí)施例所示，回轉(zhuǎn)渦旋部件的防止自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使用T字形的歐氏聯(lián)軸節(jié)也可以減小壓縮機(jī)的外形尺寸。另外，當(dāng)將本發(fā)明用于額定功率為5馬力的制冷空調(diào)用渦旋形壓縮機(jī)時(shí)，壓縮機(jī)的外徑可在160mm直徑以下；當(dāng)用于家用空調(diào)的渦旋形壓縮機(jī)時(shí)，壓縮機(jī)的額定功率為1800瓦，該壓縮機(jī)的外徑可在110mm直徑以下；當(dāng)用于家用電冰箱的渦旋形壓縮機(jī)時(shí)，壓縮機(jī)的額定功率為240瓦，該壓縮機(jī)的外徑可在90mm直徑以下。
關(guān)于本發(fā)明的外形或設(shè)計(jì)容積比方面的效果已在上文中描述，下面說(shuō)明本發(fā)明的其它效果。
圖18表示在一定的壓力及行程容積相同的條件下，本實(shí)施例的渦旋部件和現(xiàn)有渦旋部件在相對(duì)于曲軸旋轉(zhuǎn)角的壓縮轉(zhuǎn)矩(對(duì)于平均轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩比率)變化方面的比較，該壓縮轉(zhuǎn)矩是隨壓縮機(jī)的氣體壓縮產(chǎn)生的。本實(shí)施例用實(shí)線表示，采用漸開線的現(xiàn)有技術(shù)用虛線表示。在渦旋形壓縮機(jī)中，隨氣體壓縮而產(chǎn)生的壓縮轉(zhuǎn)矩可通過(guò)將在渦卷接觸點(diǎn)的切線方向的氣體力乘回轉(zhuǎn)半徑求得。從圖18可見，本實(shí)施例與采用漸開線的現(xiàn)有技術(shù)相比，可減小壓縮轉(zhuǎn)矩的變化率。
本實(shí)施例是適用于兩齒、軸貫通式渦旋形壓縮機(jī)的例子，但本發(fā)明并不局限于兩齒、軸貫通式渦旋形壓縮機(jī)，也可適用于一般的單齒、單側(cè)支承(不貫通曲軸)構(gòu)造的壓縮機(jī)，也能充分發(fā)揮其效果。
如上所述，采用本發(fā)明，即使在外形尺寸大、有貫通軸而不能充分得到設(shè)計(jì)容積比的壓縮機(jī)中，通過(guò)采用復(fù)合曲線或回轉(zhuǎn)渦旋部件的防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使用T字形歐氏聯(lián)軸節(jié)，也可以充分得到設(shè)計(jì)容積比，并且能減小壓縮機(jī)的外形尺寸。還可以減小壓縮轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)率。
此外，上述說(shuō)明中，在渦旋部件的渦卷基本曲線的最外周部分是采用的半圓，但并非一定要采用半圓，也可以采用稍小于或稍大于半圓的圓弧。例如，當(dāng)在最外周部分采用稍小于半圓的圓弧時(shí)，與采用半圓時(shí)的情形相比，在端板外周緣與渦旋部件渦卷之間雖然會(huì)產(chǎn)生一些無(wú)用的空間，但與采用漸開線作為基本曲線的情形相比，無(wú)用的空間小，渦卷的加工也容易。
根據(jù)本發(fā)明，由于將若干圓弧和直線、或若干圓弧分別組合成的復(fù)合曲線作為渦旋部件渦卷的基本曲線，能最大限度地利用渦旋部件外周部分周邊的空間，所以，可減小壓縮機(jī)的外形尺寸。能得到大的設(shè)計(jì)容積比而不增加渦旋部件的外形尺寸。另外，還可減小隨壓縮力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)率。
權(quán)利要求
1.一種渦旋形流體機(jī)械，由端板和直立在該端板上的渦卷形成2個(gè)渦旋部件，該2個(gè)渦旋部件以使其渦卷 朝向內(nèi)側(cè)的狀態(tài)相互嚙合著，其中的一個(gè)渦旋部件相對(duì)另一個(gè)渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)地以預(yù)定的回轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)；其特征在于，兩渦旋部件的渦卷基本渦曲線的一半由同心圓形成、另一半由中心與上述同心圓圓心錯(cuò)開的若干個(gè)圓弧形成。
2.一種渦旋形流體機(jī)械，由端板和直立在該端板上的渦卷形成2個(gè)渦旋部件，該2個(gè)渦旋部件以使其渦卷 朝向內(nèi)側(cè)的狀態(tài)相互嚙合著，其中的一個(gè)渦旋部件相對(duì)另一個(gè)渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)地以預(yù)定的回轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)；其特征在于，將半徑不同的若干圓弧按半徑減小的順序連接、并反復(fù)這一連接而構(gòu)成任意一方渦旋部件渦卷的基本渦曲線，用上述回轉(zhuǎn)半徑使上述一方渦卷的基本渦曲線作圓運(yùn)動(dòng)時(shí)所畫出的2個(gè)包絡(luò)線中的一個(gè)包絡(luò)線形成另一方渦旋部件渦卷的基本渦曲線。
3.如權(quán)利要求1所述的渦旋形流體機(jī)械，其特征在于，在上述反復(fù)連接中途設(shè)有用直線連接的部分。
4.如權(quán)利要求2或3所述的渦旋形流體機(jī)械，其特征在于，最大半徑的圓弧是半圓。
5.一種渦旋形流體機(jī)械，由端板和直立在該端板上的渦卷形成2個(gè)渦旋部件，該2個(gè)渦旋部件以使其渦卷朝向內(nèi)側(cè)的狀態(tài)相互嚙合著，其中的一個(gè)渦旋部件相對(duì)另一個(gè)渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)地以預(yù)定回轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)；其特征在于，兩渦旋部件的渦卷基本渦曲線是將半圓、中心不同于該半圓中心的圓弧、連接上述半圓和圓弧的直線或曲線依次地連接起來(lái)而形成的。
6.一種渦旋形流體機(jī)械，由端板和直立在該端板上的渦卷形成2個(gè)渦旋部件，該2個(gè)渦旋部件的渦卷以朝向內(nèi)側(cè)的狀態(tài)相互嚙合著，其中的一個(gè)渦旋部件相對(duì)另一個(gè)渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)地以預(yù)定回轉(zhuǎn)半徑ε公轉(zhuǎn)；其特征在于，兩渦旋部件的渦卷基本渦曲線是由同心的半圓群、中心不同于該半圓群的中心的圓弧群、連接上述半圓群和圓弧群的直線群或曲線群形成的。
7.如權(quán)利要求6所述的渦旋形流體機(jī)械，其特征在于，上述圓弧群的中心與上述半圓群的中心間距離為回轉(zhuǎn)半徑ε。
8.如權(quán)利要求6所述的渦旋形流體機(jī)械，其特征在于，在另一方渦旋部件即固定渦旋部件的半圓群中，最外側(cè)半圓的直徑，是一方渦旋部件即回轉(zhuǎn)渦旋部件的圓弧群中最外周側(cè)圓弧的半徑的2倍。
9.如權(quán)利要求6所述的渦旋形流體機(jī)械，其特征在于，上述圓弧群的中心角在90度至135度范圍，上述直線群或曲線群的中心角在90度至45度范圍。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的渦旋形流體機(jī)械，其特征在于，上述半圓群中最外周側(cè)半圓的直徑與上述端板外周緣的直徑相等。
11.一種渦旋形流體機(jī)械，由端板和直立在該端板上的渦卷形成2個(gè)渦旋部件，該2個(gè)渦旋部件以使其渦卷 朝向內(nèi)側(cè)的狀態(tài)相互嚙合著，其中的一個(gè)渦旋部件相對(duì)另一個(gè)渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)地以預(yù)定回轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)；其特征在于，兩個(gè)渦旋部件的各自的渦卷的一側(cè)的曲線由同心的半圓群、中心不同于該半圓群的中心的圓弧群、連接上述半圓群與圓弧群的直線群或曲線群形成；各個(gè)渦卷的另一側(cè)曲線由用上述回轉(zhuǎn)半徑使上述曲線群作圓運(yùn)動(dòng)時(shí)所畫的2個(gè)包絡(luò)線中的一個(gè)包絡(luò)線形成。
12.一種渦旋形流體機(jī)械，讓平板兩面設(shè)有渦卷的一個(gè)回轉(zhuǎn)渦旋部件和在平板一面設(shè)有渦卷的二個(gè)固定渦旋部件的渦卷相對(duì)著且偏心地組合，貫通回轉(zhuǎn)渦旋部件及固定渦旋部件的驅(qū)動(dòng)軸使回轉(zhuǎn)渦旋部件相對(duì)于固定渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)而以預(yù)定回轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)；其特征在于，兩渦旋部件的渦卷的基本渦曲線是將半圓、中心不同于該半圓中心的圓弧、連接上述半圓及圓弧的直線或曲線連接成一列。
13.一種額定功率為5馬力的渦旋形壓縮機(jī)，用于壓縮氣體的制冷空調(diào)機(jī)，由在平板兩面設(shè)有渦卷的一個(gè)回轉(zhuǎn)渦旋部件和在平板一面設(shè)有渦卷的二個(gè)固定渦旋部件的渦卷相對(duì)著且偏心地組合著，貫通回轉(zhuǎn)渦旋部件及固定渦旋部件的驅(qū)動(dòng)軸使回轉(zhuǎn)渦旋部件相對(duì)于固定渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)而以預(yù)定回轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)，其特征在于，兩渦旋部件的渦卷基本渦曲線由半圓、中心不同于該半圓中心的圓弧、連接上述圓弧的直線或曲線形成一列，壓縮機(jī)的外徑為直徑160mm以下。
14.一種額定功率為240瓦的渦旋形壓縮機(jī)，用于壓縮氣體的家用電冰箱，由在平板兩面設(shè)有渦卷的一個(gè)回轉(zhuǎn)渦旋部件和在平板一面設(shè)有渦卷的二個(gè)固定渦旋部件的渦卷相對(duì)著且偏心地組合著，貫通回轉(zhuǎn)渦旋部件及固定渦旋部件的驅(qū)動(dòng)軸使回轉(zhuǎn)渦旋部件相對(duì)于固定渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)而以預(yù)定回轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)，其特征在于，兩渦旋部件的渦卷基本渦曲線由半圓、中心不同于該半圓中心的圓弧、連接上述圓弧的直線或曲線形成一列，壓縮機(jī)的外徑為直徑90mm以下。
15.一種額定功率為1800瓦的渦旋形壓縮機(jī)，用于壓縮氣體的家用空調(diào)機(jī)，由在平板兩面設(shè)有渦卷的一個(gè)回轉(zhuǎn)渦旋部件和在平板一面設(shè)有渦卷的二個(gè)固定渦旋部件的渦卷相對(duì)著且偏心地組合著，貫通回轉(zhuǎn)渦旋部件及固定渦旋部件的驅(qū)動(dòng)軸使回轉(zhuǎn)渦旋部件相對(duì)于固定渦旋部件從外觀上看不自轉(zhuǎn)而以預(yù)定回轉(zhuǎn)半徑公轉(zhuǎn)，其特征在于，兩渦旋部件的渦卷基本渦曲線由半圓、中心不同于該半圓中心的圓弧、連接上述圓弧的直線或曲線形成一列，壓縮機(jī)的外徑為直徑110mm以下。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供一種能最大限度地增大設(shè)計(jì)容積比而不加大渦旋部件外形的渦旋形流體機(jī)械，而且用簡(jiǎn)單的曲線構(gòu)成渦旋部件的基本渦曲線。該渦旋部件的渦卷基本渦曲線由同心的半圓群、中心不同于該半圓群的圓弧群、連接上述半圓群和圓弧群的直線群或曲線群構(gòu)成，固定渦旋部件的最外周側(cè)半圓的直徑為回轉(zhuǎn)渦旋部件最外周側(cè)圓弧半徑的2倍?；剞D(zhuǎn)渦旋部件的端板的外徑與回轉(zhuǎn)渦旋部件的最外周側(cè)渦卷的外徑相等。
文檔編號(hào)F04C18/02GK1157883SQ96119799
公開日1997年8月27日 申請(qǐng)日期1996年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月13日
發(fā)明者高尾邦彥, 香曾我部弘勝, 竹林昌寬, 早瀨功, 大島健一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所