[发明专利]涡旋流体机械

说明书

本发明涉及用作压缩机或膨胀装置的涡旋流体机械。本申请以申请号为No.Hei 9-23101的日本专利申请为基础，该专利申请的内容包含在这里的参见。

对于具有一个固定涡旋件和一个与该固定涡旋件接合并作涡旋运动的涡动涡旋件的一个流体机械，为平衡由于涡动涡旋件的转动涡动而引起的动力不平衡，安装了一个平衡重。

图4是常用平衡重27的正视图及如图5所示的是沿图4的线B-B的横剖面图。平衡重27具有半园盘状并被安装到与旋转轴(未表示出来)一起整体旋转的主动套筒21的外周边上。

在上述的一般涡旋流体机械中，作用在涡动涡旋件和平衡重上的离心力用下列公式表示：

离心力＝(M_O-M_B).ρ.ω²

在该式中，M_O是涡动涡旋件的质量，M_B是平衡重的质量，ρ是涡动涡旋件的涡旋半径及ω是涡动涡旋件的旋转角速度。

当涡动涡旋件以低速旋转时由于离心力较小，使涡动涡旋件的螺旋卷与固定涡旋件的螺旋卷产生接触的力变小，以致产生从压缩室内部泄漏相当量的气体的问题。

此外，当涡动涡旋件以高速旋转时由于离心力变得较大，使涡动涡旋件的螺旋卷与固定涡旋件的螺旋卷产生接触的力变得过大，以致出现这些螺旋卷被压裂的危险。

本发明的一个目的是提供一种涡旋流体机械，该涡旋流体机械是这样构造的：当涡动涡旋件以低速旋转工作时，使涡动涡旋件的螺旋卷与固定涡旋件的螺旋卷产生接触的力增加，从而减少从它们之间的间隙泄漏的流体量；此外当涡动涡旋件以高速旋转工作时，使涡动涡旋件的螺旋卷与固定涡旋件的螺旋卷产生接触的力减小，从而防止压裂这些螺旋卷。

为了解决上述问题，根据本发明，提供一种涡旋流体机械，该涡旋流体机械包括：一个固定涡旋件、一个产生涡旋运动同时与固定涡旋件接合的涡动涡旋件和一个平衡重。在该涡旋流体机械中，涡动涡旋件的旋转中心和平衡重的重心之间的距离随着涡动涡旋件的旋转速度而变化。

根据本发明，由于平衡重的结构使得涡动涡旋件的旋转中心和平衡重的重心之间的距离随着涡动涡旋件的旋转速度而变化，所以由平衡重产生的离心力由涡动涡旋件的旋转速度来决定。因此从低速范围到高速范围，由于涡动涡旋件的涡旋运动产生的动力不稳定都可以得到平衡。

为了使涡动涡旋件旋转中心和平衡重重心之间的距离随着涡动涡旋件的旋转速度改变，必须在涡动涡旋件涡旋运动的径向上移动平衡重的全部或一部分。为了能沿着涡动涡旋件涡旋运动的径向移动部分平衡重，则有必要以这种方式构成平衡重，即该平衡重包括一固定平衡重、一布置在固定平衡重上并能在涡旋的径向上移动的可移动平衡重和一个向着涡动涡旋件旋转中心挤压可移动平衡重的弹性件。

平衡重布置在它的重心和涡动涡旋件的重心相对于涡动涡旋件的旋转中心而言形成对称点的位置上。

图1是表示根据本发明实施例的涡旋压缩机的横截面图，

图2是表示根据本发明实施例的平衡重的正视图，

图3是表示根据本发明实施例的平衡重的横截面图，

图4是表示根据一种现有技术的平衡重的正视图，

图5是表示根据现有技术的平衡重的横截面图。

下面将根据实施例描述本发明。

图1是本实施例涡旋压缩机的横截面图，图2是本实施例平衡重的正视图，及图3是沿图2线B-B的横截面图。

在图1中，标号1表示由一个盘形体2和通过螺栓(未表示出来)将其固定到该盘形体2上的一个园筒形件6所构成的封闭壳体。

延伸通过园筒形件6的旋转轴7通过轴承8和9可旋转地支撑在封闭壳体1上。

一个固定涡旋件10和一个涡动涡旋件14布置在封闭壳体1内。

固定涡旋件10具有一个端板11和一个以直立方式布置在它内表面上的螺旋卷12，并且端板11通过螺栓(未表示出来)固定到盘形体2上。

封闭壳体1内的空间被端板11的外园周面与盘形体2的内园周面产生的接触面所分开，以致在端板11的外边形成一个高压室和在端板11的里边形成一个低压室28。

此外，排出口29贯穿端板11的中心，该排出口29以这种方式构成以便于放气阀30来打开和关闭。

涡动涡旋件14具有一个端板15和一个以直立方式布置在它内表面的螺旋卷16，该螺旋卷16基本上与固定涡旋件10上的螺旋卷12的形状相同。

涡动涡旋件14和固定涡旋件10相互以如图所示的方式接合，即：在它们的中心偏移的位置上，涡动半径相互偏移且它们的偏移角度是180度。