[发明专利]涡旋型流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及涡旋型流体机械，尤其涉及提高涡盘单元耐久性的涡旋型流体机械。

背景技术

例如在汽车用空调系统的制冷回路中用作流体机械的涡旋型流体机械具有涡盘单元，涡盘单元包含固定涡盘和可动涡盘。这些固定涡盘及可动涡盘各自具有端板及与该端板形成一体的涡旋壁，配置成两涡旋壁啮合的状态，以通过涡旋壁前端的片状密封件而形成互相间气密的压力室(流体腔)。可动涡盘通过旋转单元受到动力相对固定涡盘进行旋转运动，随着该旋转运动，所述压力室的容积及位置产生变化，进行压力室内的流体(例如制冷剂)的压缩工序或膨胀工序(例如专利文献1)。

专利文献1：日本特开平8-261171号公报

在上述那样的以往的涡旋型流体机械中，由于应形成压力室的固定涡盘及可动涡盘的涡旋壁之间局部滑动，故只要可缓和涡旋壁间的滑动条件，就可延长这些固定涡盘及可动涡盘的寿命，进而延长流体机械的寿命。

这里，要缓和涡旋壁间的滑动条件，例如也可在不降低压力室的密封性的范围内，在两涡旋壁间确保微小的间隙，不使微小壁之间滑动即可。但是，要确保微小间隙，不仅要提高由固定涡盘及可动涡盘所构成的涡盘单元的精度，而且还要提高其旋转单元的加工精度和装配精度。

另外，随着该旋转速度变快有较大的离心力作用在可动涡盘上，故若确保了微小间隙，则在高速区域内可动涡盘的旋转姿势变得不稳定，有可能因姿势而在涡旋壁间发生咬住。因此，在确保微小间隙时，为使可动涡盘的旋转姿势稳定而必须提高旋转单元的刚性，或进行对旋转单元增加零件等的设计变更。

如此，若要在涡旋壁间确保微小间隙，则要提高涡盘单元和旋转单元的加工精度和装配精度，或提高旋转单元的刚性，进行对旋转单元增加零件等的设计变更，从而有导致流体机械的生产性下降和成本上升的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种涡旋型流体机械，可维持压力室的良好的密封性，且可用简单的结构缓和涡旋壁间的滑动条件，并具有优异的耐久性。

为实现上述目的，本发明的涡旋型流体机械具有涡盘单元，该涡盘单元包含：由端板及与该端板一体的涡旋壁构成的固定涡盘及可动涡盘；设在一方的涡盘的所述涡旋壁的前端上、相对于另一方的涡盘的所述端板滑动接触的片状密封件，其特征在于，所述涡盘单元还包含径向突起，该径向突起设在互相相对的所述涡旋壁的壁面中的一方的第1壁面上，当在所述固定涡盘及可动涡盘之间形成压力室(流体腔)时，该径向突起相对于另一方的第2壁面滑动接触，并在所述壁面间确保微小间隙。

在这种本发明的涡旋型流体机械中，所述径向突起也可与所述片状密封件分开形成，但最好与所述片状密封件形成一体。在该场合，片状密封件最好包含：相对于所述另一方的涡盘端板滑动接触的顶板面；与该顶板面的侧缘直角相连、相对所述第1壁面以相当于所述微小间隙的间隔定位的滑动接触面。

另外，所述涡盘单元可作成还具有将所述片状密封件保持在所述涡旋壁的前端上的保持装置的结构。该保持装置可作成包含设在片状密封件及涡旋壁上、互相啮合的凹部及凸部的结构。此外，作为较佳的形态，所述保持装置可作成包含粘接材料层。

另外，所述片状密封件的材质不作特别限定，但最好是从由聚苯硫醚系树脂、聚醚以太酮系树脂及聚酰亚胺系树脂构成的群中进行选择的一种。

本发明的涡旋型流体机械可采用各种形态，例如可构成为压缩机、膨胀机甚至具有压缩和膨胀两种功能的涡旋型流体机械。例如，可作成还具有电动机、在该电动机的旋转轴两端分别设置所述涡盘单元的结构。

采用本发明的涡旋型流体机械，通过径向突起确保两涡旋壁的壁面间的微小间隙，从而可维持压力室的密封性并缓和涡旋壁间的滑动条件，可抑制涡旋壁的磨损。另外，在该流体机械中，通过径向突起确保涡旋壁的壁面间的微小间隙，则即使可动涡盘以高速进行旋转运动，也不会将可动涡盘的旋转姿势打乱，可防止涡旋壁间发生咬住。这些结果，本发明的流体机械具有优异的耐久性。

另外，在本发明的涡旋型流体机械中，通过在涡旋壁间确保微小间隙，则不必在动作流体中混入润滑油，适于无油化。因此，例如在应用了这种流体机械的制冷回路中，由于也可在制冷剂中不混入润滑油，因此提高了制冷回路的性能系数。另外，由于也可在动作流体中不混入润滑油，因此该流体机械可适用于各种用途。