[发明专利]涡旋流体机械

说明书

一种具备一对固定涡旋盘(15)及回旋涡旋盘(16)的涡旋流体机械，是单侧带台阶的涡旋件，在该单侧带台阶的涡旋件中，固定涡旋盘(15)及回旋涡旋盘(16)中的一方仅在涡旋状齿(16B)的齿底面(16D)的沿着涡旋方向的规定位置具备台阶部(16E)，另一方仅在与齿底面(16D)侧的台阶部(16E)对应的涡旋状齿(15B)的齿顶面(15C)的沿着涡旋方向的规定位置具备台阶部(15E)，设置于齿底面(16D)的台阶部(16E)的位置设置于距结束吸入的涡旋状齿(16B)的卷绕结束位置(16F)伸开角为π弧度的涡旋方向内周侧的位置或比该位置靠外周侧的位置。

技术领域

本发明涉及能够适用于压缩机、泵、膨胀机等的涡旋流体机械。

背景技术

涡旋流体机械具备在端板上竖立设置有涡旋状齿的一对固定涡旋盘及回旋涡旋盘，这一对固定涡旋盘及回旋涡旋盘的涡旋状齿彼此相互相对，并错开180度相位地啮合，由此在两涡轮件间形成一对压缩室，形成供给、排出流体的结构。在上述涡旋流体机械中，在例如涡旋压缩机中，一般设为如下的二维压缩构造：将固定涡旋盘及回旋涡旋盘的涡旋状齿的齿高度在涡旋方向的整周上设为一样的高度，使压缩室从外周侧向内周侧缩小容积并移动，而将吸入至压缩室的流体沿着涡旋状齿的周向进行压缩。

另一方面，为了增大压缩容积比而使涡旋压缩机变得高效化、小型轻量化，而提供如下三维压缩构造的带台阶的涡旋压缩机：在固定涡旋盘及回旋涡旋盘的涡旋状齿的齿顶面及齿底面的沿着涡旋方向的规定位置分别设置台阶部，以该台阶部为边界而使涡旋状齿的外周侧的齿高度高于内周侧的齿高度，并使压缩室的轴线方向高度在涡旋状齿的外周侧高于内周侧的高度，由此将流体向涡旋状齿的周向及高度方向这双方进行压缩。

作为上述带台阶的涡旋压缩机，除了例如专利文献1、2所示的在固定涡旋盘及回旋涡旋盘这双方的涡旋盘的涡旋状齿的齿顶面及齿底面的沿着涡旋方向的规定位置分别设有台阶部的两侧带台阶的构造的涡旋压缩机以外，还已知如专利文献3、4所示的，将固定涡旋盘及回旋涡旋盘中的一方设为仅在涡旋状齿的齿底面的沿着涡旋方向的规定位置具备台阶部的涡旋盘，将另一方设为仅在涡旋状齿的齿顶面的沿着涡旋方向的规定位置具备台阶部的涡旋盘的单侧带台阶的构造的涡旋压缩机。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2002-5053号公报

专利文献2：日本特开2009-74461号公报

专利文献3：日本特公昭60-17956号公报(参照图8)

专利文献4：日本特开平4-121483号公报

发明要解决的课题

在三维压缩构造的涡旋压缩机中，如专利文献1、2所示，在固定及回旋涡旋盘这双方分别设有台阶部的结构中，一对压缩室设为对称形状，内压平衡，所以即使台阶部间的啮合脱离而两个压缩室连通从而气体混合，也不会产生混合损失。然而，由于需要在两个涡旋盘设置台阶部，因此加工花费功夫，且存在两处有助于气体泄漏的台阶部网状物间隙，所以具有气体泄漏量容易变多等课题。

另一方面，如专利文献3、4所示，在设为单侧带台阶的构造的结构中，台阶部的啮合为一处，能够减少气体泄漏量，能够将加工的功夫减半。然而，一对压缩室由于台阶部的有无而成为非对称形状，容积不平衡，在一对压缩室结束吸入而开始进行压缩后，在台阶部间的啮合脱离而两个压缩室连通时，两个压缩室间产生差压。由于该差压而产生混合损失，具有与其对应地效率下降等课题。

发明内容

本发明鉴于这样的情况而作出，其目的是提供一种涡旋流体机械，能够设为带台阶的构造而享受增大压缩容积比带来的高效化、小型轻量化效果，并消除混合损失的产生而达成进一步的高效化。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的涡旋流体机械采用了以下的手段。