[发明专利]涡旋式流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合在用于车辆空调的制冷回路中使用的涡旋式流体机械。

背景技术

这种涡旋式流体机械包括定涡盘及动涡盘，该定涡盘及动涡盘均具有端板及与该端板一体的涡旋体，通过在定涡盘与动涡盘之间使涡旋体及端板彼此滑动接触，来划分出形成在涡旋体间的工作流体的压缩室或膨胀室。

此外，在专利文献1中，公开了一种涡旋式压缩机，在该涡旋式压缩机中，在定涡盘和动涡盘中的一方的涡旋体的端板侧的角部设有曲率半径(r)的根部，在定涡盘和动涡盘中的另一方的涡旋体的前端部的角部设有曲率半径(R)的圆角部，其中，使曲率半径(R)比曲率半径(r)大。

另外，在专利文献2中，公开了一种涡旋式压缩机，在该涡旋式压缩机中，在涡旋体的根部设有圆弧状的第一倒角部，在涡旋体的前端部的角部设有比第一倒角部稍小的圆弧状的第二倒角部，并将第一倒角部及第二倒角部的半径设为涡旋体的厚度的5％以下。

另外，在专利文献3中，公开了一种涡旋式压缩机，在该涡旋式压缩机中，压缩室的间隙部形成在动涡盘和定涡盘中的至少一方的表面，并且使用硬度比动涡盘和定涡盘中的另一方的硬度低的表面处理件来将压缩机的间隙部填埋。

另外，在专利文献4中，公开了一种涡旋式流体机械，在该涡旋式流体机械中，将避免与涡旋体的根部干涉的干涉避让部形成在第二镶板(底板)上。

另外，在专利文献5中，公开了一种涡旋式流体机械，在该涡旋式流体机械中，在定涡盘和动涡盘之间使涡旋体及端板隔着设于该涡旋体的顶端密封件彼此滑动接触，并在涡旋体的前端部安装有截面形状为凹状或凸状的顶端密封件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第4126815号公报

专利文献2：日本专利特开平5－187371号公报

专利文献3：日本专利特开2001－342979号公报

专利文献4：日本专利特开昭57－148085号公报

专利文献5：日本专利特开2000－352388号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，近年来，因环境意识的提高而促使车辆的轻量化，为了提高车辆驾驶室的舒适度而趋向于使发动机舱变得狭小，因而，需要例如能设置在狭小的发动机舱内的小型的涡旋式流体机械。

但是，一般来说，涡旋式流体机械的涡旋单元为动涡盘相对于定涡盘公转回旋运动的悬臂梁结构。因此，为了使涡旋单元小型化并确保其排出容量，不得不将涡旋体形成得较高，而使涡旋体容易出现破损，因此，为了防止涡旋体的破损，不得不使用昂贵的高强度材料来形成涡旋体。在无法使用高强度材料的情况下，便不得不降低涡旋体高度，而对促使流体机械小型化带来限制。

这样，为了在涡旋体不使用高强度材料的情况下增高涡旋体以促进流体机械的小型化，需要抑制因动涡盘的回旋运动而在涡旋体上出现的应力集中，来防止涡旋体的破损。

因此，在上述专利文献1及2中，在涡旋体的根部及前端部形成圆弧状的所谓倒角部，来防止涡旋体的破损。但是，上述倒角部的曲率半径彼此不同，且这些倒角部形成在涡旋体自身上，因此，可能会随着动涡盘的回旋运动而出现磨损。另外，由于在固定及可动的涡旋体间的根部与前端部之间产生月牙状截面的间隙，因此，无法确保压缩室或膨胀室的气密性，进而也可能会显著地降低流体机械的工作效率。

另外，若如上述专利文献2所记载的那样，将倒角部的曲率半径设为涡旋体的壁厚的5％以下，则特别是在小型流体机械的情况下，倒角部过小，而不容易可靠地将上述月牙状间隙填埋，另外，也可能无法充分地抑制在涡旋体上产生的应力集中。

另一方面，在上述专利文献3中，通过使用表面处理件、例如软金属镀层对倒角部进行表面处理，表面处理件磨损至适当的膜厚，便认为能填埋上述月牙状间隙。但是，由于表面处理材料一般本来就是以微米级的较薄的厚度形成，因此，不具有假定磨损的厚度。另外，过厚的表面处理件会随着动涡盘的公转回旋运动而容易剥离。因此，即便使用表面处理件对倒角部进行了处理，也很难填埋月牙状间隙，此外，也可能无法充分地抑制在涡旋体上产生的应力集中。

另外，在上述专利文献4中，不仅容易产生上述月牙状间隙，在涡旋体的根部与底板之间也容易产生间隙，因而，很显然无法确保压缩室或膨胀室的气密性。