[其他]涡管形流体装置

说明书

本发明涉及一个含有螺旋部件的涡管形流体机器，特别地，涉及一个螺旋部件的中心几何结构。

一个熟悉的涡管形压缩机，如图8所示，说明了其工作原理，它包含两个涡管形或螺旋形的具有相同形状的部件，其中一个部件2固定安装于带有中心输送开口4的密封端板上。两个螺旋部件彼此分离180°旋转变换，并以对距离2ρ（＝螺旋式样的厚度-2×螺旋部件板厚）作相对位置变换。按图中所示的这种方式以相互位置套装起来，它们能够以相对应的位置定位以实现在51、52和51′、52′的四个点彼此接触。按照此结构，还需进一步注意通过使用半径为ρ的曲柄机构部件2被置于静止的位置，另一部件1可布置于围绕螺旋部件2並围绕其中心O以半径ρ＝00′作转动运动或以太阳轨道式运动，而不围绕自己的轴线旋转运动或行星运动。

在这种结构中，有一确定的小空间或腔室3，3被分别沿着和在螺旋部件1，2的连接点51、52和51′、52′之间紧密地密封，腔室3，3的体积随着螺旋部件1的太阳或旋转运动渐渐地连续改变。

仔细回顾一下，应该注意，当螺旋部件1最初从图8（A）所示的位置开始产生90°转角时，就变成如图8（B）所示的状态，当它转过180度时，则变成如图8（C）所示的状态，当它进一步旋转到270度时，则变成如图8（D）所示的状态。当螺旋部件1作旋转运动，小腔室3，3的体积渐渐地连续减小，最终这些腔室相互连通，并合成一个紧密封闭的小腔室53。当它从图8（D）所示的位置状态进一步旋转90度时，就又变成如图8（A）所示的位置状态，当螺旋部件1从图8（B）所示的状态变为图8（C）所示的状态时，小腔室53容积将减小，最后将变成处于图8（C）和8（D）所示中间状态的更小的容积。在此旋转阶段期间，如图8（B）所示的外部空间开始打开。而当部件1从图8（C）的状态经过图8（D）状态达到图8（A）的状态旋转时，变得越来越大，因而，将另外体积的新鲜空气从外部空间引入到紧密封闭的小腔室使最后合在一起，然后彼此旋转运动的循环重复进行，这样，进入螺旋部件外部空间的气体相应地被压缩，再从输送口4输送出去。

上面的叙述是考虑到涡管形压缩机的一般工作原理进行的，现在，借助于以纵向剖面表示的压缩机一般结构的图9更具体地提交此涡管形压缩机的结构，可以看出，壳体10是由前端盖11和后端盖12和缸体13组成的。后端盖12装有输入口14和输出口15，两者从端盖向外延伸，还牢固安装有静止的涡管形部件25，它由螺旋的或螺形的叶片252和圆盘251组成。前端盖11中枢安装有带有曲柄销23的心轴17。图10是一个典型的由图9中X-X线所确定平面的横剖面图，可以看出，有一个与曲柄销23有相互动作关系的旋转涡管部件24，它包括螺旋件242和圆盘241，圆盘上有螺旋机构，它包括径向滚针轴承26，旋转涡管部件24的毂243，方截面的套筒件271，滑块291，圆环292，制动器凸缘293等等。

涡管形压缩机所含的涡管形或螺旋形部件1、2的一般结构的部件设计，如本发明者提出的在日本专利申请号No197672/1981中详细说明的，这些螺旋部件的径向内外轮廓曲面的主要件的设计通常可由渐开线函数构成。也像在上述压缩机工作原理的说明中所陈述的，相应于其工作循环的某一部分小腔室53的工作容积变小，因而从输出口提供一定量的高压流体。与此工作循环相联系，将遇到称之为“扫气容积”的现象的事实，即由于存在螺旋件的厚度小腔室的容积不能是零或排除掉，因为螺旋件的厚度在实际结构设计中不能为零。

仔细回顾一下，如图11所详示的那样，螺旋件中心部分放大的局部示图，其中，图（A）相应于图8（C），两个互补螺旋件1、2的触点52和52′间确定的小腔室53将处于其工作位置，如图11（B）类似的形式所示，当螺旋件1产生转动时，腔室53的容积变成最小。然后，当螺旋件1进一步旋转通过此特定的接合点时，螺旋件1、2相互分离，因而，在52、52′间具有相应的分离触点。此刻，在螺旋件1、2间确定的腔室53旋转与每一个螺旋件外部确定的腔室3，3连通。

从通常已知的这种旋转机器的结构的位置关系可知，在图11（B）所示的最小容积内封闭的高压下的流体再次与小腔室3，3连通，而不从输送口4输送也是不可避免的。由于这种原因，相应于所说的扫气容积在流体上的功将相应地直接转变成功的损失。

同样，因为螺旋部件1和2的导向端具有尖角是传统旋转机器结构的常规实际设计，所以，在工作期间有较大可能性被损坏。况且，此螺旋部件的尖角导向端通常需要更多工时的机加工。