[发明专利]涡旋流体机械

说明书

本发明涉及作为压缩机或膨胀机使用的涡旋型流体机械。

图12为过去的涡旋型压缩机的纵剖面图，图13为图12的ⅩⅢ-ⅩⅢ截面图。图中，密闭的壳体8的内部被排气罩31分隔为高压腔44和低压腔45。在低压腔内部，在其上部设置了涡旋型压缩机构C，在其下部，设置了电机M，它们通过轴5相互联接一起运动。电机M由转子M_a和定子M_b组成，转子M_a固定在回转轴5上，定子M_b固定在密闭的壳体8上。回转轴5的上端支承在设置于框架6上的上端轴承71中，下端则支承在下端轴承72中。

涡旋型压缩机构C具有固定涡旋件(scroll)1和回转涡旋件2。固定涡旋件1具有端板11和垂直安装在端板内面的涡旋形的卷板12，在端板11的中心作有输出口13。回转涡旋件2具有端板21和垂直安装在端板21内面的涡旋形卷板22，传动套筒54通过回转轴承73装插在和端板21外表面垂直的凸起部23内，可以自由回转，从回转轴5上端突出的偏心销子53与贯穿传动套筒54的滑动孔55配合、可以自由滑动。

由于固定涡旋件1与回转涡旋件2相互偏心一个给定距离，而且错开180°角度相互啮合，因此，涡旋形卷板12与22的侧表面之间，在多个地方线接触，从而形成多个密封空间24。回转涡旋件2支承在框架6上，框架6固定在密闭的壳体8中，回转涡旋件2可在框架6内自由滑动，在回转涡旋件2与框架6之间配置了由可容许回转涡旋件2作公转回转运动、但阻止其自转的十字头连杆等组成的阻止自转机构3。

在固定涡旋件1的外周边上作出的凸缘14(二个地方)与突起在框架6的端板62上的凸台66(4个地方)之间配置了用薄板制成的环状的支承弹簧32，如图13所示；支承弹簧32用螺钉36(共4个)拧紧在凸缘14上，并用螺钉37(共4个)拧紧在凸台6b上。这样，固定涡旋件1通过支承弹簧32支承在框架6上，可以自由浮动，即在给定的范围内，可以在上下方向移动，与此同时，还可以支承弹簧32的配合面为基准，在给定的角度范围内倾斜。

在固定涡旋件1的端板11的背面，朝着上端垂直设置了以端板11的中心为中心的同心圆筒形凸缘15,16，在这些圆筒状凸缘之间，排气罩31的下面，朝着下端垂直设置了圆筒形的凸缘38，通过在其嵌合表面形成的间隙(2个)之间放入具有U字形截面的环状密封件74,75，圆筒形凸缘38嵌配在凸缘15,16之间，可以实现密封，并自由滑动；这样就形成了由这些元件包围的中间压力腔40。这个中间压力腔40，通过作在端板11上的导压孔41与有气体正在压缩过程中的密闭空间24连通。于是，在这个中间压力腔40的内周边一侧形成高压腔42，而在其外周边一侧形成低压腔43。

在这种压缩机中，通过驱动电机M，再通过由回转轴5，偏心销53，传动套筒54，凸起部23等组成的回转机构，可驱动回转涡旋件2，回转涡旋件2被防止自转机构3阻止自转，同时可以在以公转回转半径为半径的圆形轨道上作公转回转运动。当这样做时，气体经过吸入管82进入低压腔45内，再通过密闭壳体8与框架6的端板62之间的通道61，由低压腔43被吸入密闭空间24中。并且，通过回转涡旋件2的公转回转运动，随着密闭空间24容积的减少，气体受到压缩，同时移向中央，再从设在固定涡旋件1中央的输出口13，经过高压腔42进入高压腔44，再从那里，通过输出管83，输出至外部。

这时，基于高压腔42和中间压力腔40中气体的压力的背压负载作用在固定涡旋件1上，固定涡旋件1被压在回转涡旋件2上，可以抑制气体从密闭空间24内泄漏。当液体被吸入密闭空间24内时，固定涡旋件1通过支承弹簧32而浮起，由于释放了那部分液体，可防止涡旋型压缩机构C损坏。由于在回转涡旋件2倾斜的情况下，通过支承弹簧32，固定涡旋件1也跟着倾斜，因此防止了回转涡旋件2与固定涡旋件1的一端接触。

在上述的涡旋型流体机械中，如图14所示，框架6放在密闭的壳体8内，在所在位置上定位好后，利用在其端板62的外周边上几个地方进行塞焊焊接W，而固定在密闭的壳体8内。再者，为可以很容易地把框架6插入密闭的壳体8内，框架6的外径比密闭壳体8的内径得小一些故在凸台6b的顶端形成微小的间隙ε。因此，四个凸台6b可以看作是以塞焊焊接部位(端板62的外周边缘)为支点的悬臂梁，在压缩机运转过程中，受压缩力，离心力等作用，在凸台6b的顶端会产生弯曲挠度。此外，凸台6b的高度应定在比涡旋形卷板12的底面12a更靠上的位置上。