[发明专利]涡旋流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及涡旋流体机械，尤其是涉及因在进行压缩的压缩室内不具有销曲柄(pin crank)机构而无需在压缩室内设置轴承、从而能够避免压缩室内的轴承的破损的涡旋流体机械。

背景技术

一直以来，作为空气压缩、制冷·空调所使用的压缩机的一例，公知有涡旋流体机械。涡旋流体机械通常具有在被驱动轴支承的镶板上竖立设置回旋卷板而成的回旋涡盘和在镶板上竖立设置固定卷板而成的固定涡盘，通过使上述回旋卷板与固定卷板啮合，在回旋卷板与固定卷板之间形成封闭的压缩室。

在涡旋流体机械中，通过使上述驱动轴偏心回旋，利用回旋卷板与固定卷板的相对运动来使上述压缩室的容积在向心方向上逐渐减小，并且一边对自压缩室的外周部吸引来的流体进行压缩一边在将其引导向中心部之后进行喷出，从而压缩上述流体。

在以上述方式构成的涡旋流体机械中，为了使回旋涡盘相对于固定涡盘进行回旋运动，设有限制回旋涡盘的回旋区域并防止自转的自转防止机构，作为自转防止机构之一而公知有销曲柄机构。销曲柄机构借助销曲柄轴将回旋涡盘侧与固定涡盘侧连结起来，并进行回旋涡盘的运动限制。作为应用销曲柄机构的涡旋流体机械，例如在专利文献1中，公知有分割为回旋涡盘侧的销部和固定涡盘侧的销部，通过嵌合使两者形成为一体化而构成销曲柄轴的技术。

另外，在专利文献2中公开了具有一个回旋涡盘和一对固定涡盘的双卷板方式的涡旋流体机械，该回旋涡盘在其轴向两面上各自形成有一个回旋卷板，该一对固定涡盘具有与上述回旋涡盘的卷板嵌合的一个固定卷板。在上述双卷板方式的涡旋流体机械中，大多使用被称作顶封(tip seal)的树脂构件来支承·限制回旋卷板的轴向。

此外，在单卷板方式的涡旋流体机械中，作为与真空密封相关的技术，例如在专利文献3中公开了除了顶封之外在回旋部的最外周设有与顶封相类似的P密封(防尘密封)的单卷板方式的涡旋流体机械。

此外，在非专利文献1中公开了在大口径波纹管(蛇纹管)内收纳有轴承的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-201977号公报

专利文献2：日本特开平5-187372号公报

专利文献3：日本特开2005-320885号公报

非专利文献

非专利文献1：XDS Scroll Pump因特网<http://www.edwardsvacuum.com/Products/List.aspx？r＝3>

发明概要

发明要解决的课题

然而，在使用例如专利文献1、2所公开那样的销曲柄机构的涡旋流体机械中，在进行压缩的压缩室内存在销曲柄机构。由于销曲柄机构需要轴承，因此在使销曲柄机构存在于压缩室内的涡旋流体机械中，有可能产生因异物向轴承润滑油的附着、腐蚀性气体引起的润滑油的劣化、轴承的破损。此外，在向上述轴承补充润滑油时，需要分解涡旋流体机械的压缩室，也产生了在向轴承补充润滑油的过程中花费时间和工时这样的问题。另外，需要在轴承的润滑过程中使用润滑油、或使用干式轴承作为轴承，还存在轴承的成本变大这样的问题。

另外，在专利文献2所公开那样的双卷板方式的涡旋流体机械中，在使用顶封来支承·限制回旋卷板的轴向的情况下，当顶封的磨损加剧时回旋卷板与固定卷板发生接触·干涉。因此，需要在顶封进行磨损而引起上述接触·干涉之前更换顶封，存在涡旋流体机械的运转时间依赖于顶封的更换时间而变为短时间的问题。

需要说明的是，在大部分的单卷板方式的涡旋流体机械中不使用顶封而利用轴承来支承回旋卷板的轴向，因此不存在当顶封的磨损加剧时密封性能下降、引起接触·干涉的情况。但是，在利用轴承来支承轴向的情况下，轴承需增大到能承受负荷，并且形成角轴承这样的复杂构造，难以将其配置在压缩室内。

因此，虽然考虑到应用专利文献3或非专利文献1所公开那样的真空密封技术，但在应用专利文献3所公开的真空密封技术的情况下，由于上述P密封是接触式的结构而进行磨损，因此与顶封同样地需要提前更换。此外，与顶封相比，P密封对真空性能造成的影响大大地增加。

此外，在应用非专利文献1所公开的真空密封技术的情况下，存在波纹管的寿命较短、在补充轴承的润滑油的过程中花费工时这样的问题。

发明内容