[发明专利]涡旋型流体机械

说明书

本发明涉及用作例如压缩机、膨胀机等的涡旋型流体机械的改进。

涡旋型流体机械由于能高效率且低噪音地运转，故常用作空调及制冷机中的压缩机。

一般这种涡旋型流体机械，如涡旋型压缩机，如图4所示那样具有压缩部3，该压缩部3中一对固定涡旋部件1与回转涡旋部件2相互啮合。

具体地说，固定涡旋部件1具有端板4和涡旋状的涡卷5，该涡卷5竖起设置于该端板4的内侧。另外，回转涡旋部件2也同样具有端板6以及竖起设置于该端板6内侧的涡旋状涡卷7，这些涡卷之间按规定相位相互啮合。

其中，固定涡旋部件1固定于例如设置于密封外壳9内的机架10上。

另外，回转涡旋部件2的端板6的背面(下面)支承于机架10上的推力轴承11上。

该回转涡旋部件2的背面中部与设置密封外壳9内的驱动源如电机12的回转轴13连接，驱动回转涡旋部件整体使其围绕固定涡旋部件1的中心轴线回转。具体地说，在回转轴13的轴端设有偏心枢轴14，该偏心枢轴14回转自如地配合插入回转涡旋部件2的端板中部，通过电机12的回转，使回转涡旋部件2相对于固定涡旋部件1作相对回转运动。

对于涡旋型压缩机，当回转涡旋部件2在该电机12的驱动下进行回转运动时，在涡卷间形成的多个压缩室15，从涡卷5外侧的吸入孔16向该涡卷5中心的排出孔17移动，同时逐渐减少容积，进行压缩工作。

然而，这样的涡旋型流体机械为完成规定的工作，如图5所示那样在回转涡旋部件2的端板6与机架10之间设有十字环18，以阻止回转涡旋部件2自转。

这样的十字环18一直采用如下结构：如图6所示那样具有位于回转涡旋部件2的端板6与机架10之间的环部19，在通过该环部19轴心的两点的环部，整体地形成从端面突出的一对回转侧键20、20，在与其垂直的两点的环部整体地形成从相反一侧的端面突出的一对固定侧键21、21。

该回转侧键20、20可自由滑动地配合插入键槽22内，固定侧键21、21可自由滑动地配合插入键槽23内，该键槽22形成于回转涡旋部件2的端板6背面(下面)且沿径向延伸，该键槽23形成于机架10的上面且也沿径向延伸。

这样，当回转轴13回转时，回转侧键20、20在键槽22内沿A方向往复移动，固定侧键21、21在键槽23内沿B方向往复移动，回转涡旋部件2不自转，而是围绕固定涡旋部件1的中心轴线公转。

然而，由于键位置与环部19在厚度方向上错开，当涡旋型流体机械高速回转时，十字环18承受到由十字环18的惯性力Fi以及与该惯性力相对的、回转侧的键槽22端面处的反作用力Fd产生的力矩因而倾斜。

因此，十字环18一面进行倾斜振动一面进行往复运动。

然而，高速回转时，十字环18的惯性力Fi与转速的平方成正此地增大，因此上述力矩增大，于是十字环18的倾斜振动也增大。

结果，导致回转涡旋部件2的端板6和机架10遭受十字环18碰撞，发出冲击声，使涡旋型流体机械的运行噪音增大。

特别是在十字环18的平面度差等情况下，由于与压缩阶段的回转涡旋部件2的磨酱状运动伴随的公转运动，使十字环18的倾斜振动显著增大而变得激烈，十字环18磨损严重，十字环18与端板6(回转涡旋部件2)以及十字环18与机架10之间可能发热胶着，导致流体机械不能运行。

作为其对策，最近提出来一些技术方案，如日本专利申请实开平1-157201号公报中公开的那样，由回转侧键20的厚度以及该回转侧键20所配合的键槽22的深度，来限制十字环18的容许倾斜，又如日本专利申请实开平2-127701号公报中公开的那样，由固定侧键21所配合的键槽23的底面以及该固定侧键21所滑动连接的推力轴承11的滑接面，来限制十字环18的容许倾斜。

然而，这种调整分散的各个键部的厚度及控制分散的键部间的平面度的技术，由于要对各个键部以及键部之间施行限制，所以存在厚度调整和平面度控制烦琐这样的缺点。

因此，迫切需要有一种容易适应的技术。

本发明是着眼于上述问题而完成的，目的在于提供一种可以通过容易的调整来抑制十字环的倾斜振动增大的涡旋型流体机械。

为达到上述目的，在权利要求1所述的发明中，当回转涡旋部件的端板与机架之间的距离为S、十字环的环部厚度为t时，将由S-t产生的间隙δ相对于十字环的环部半径r设定为δ/r≤0.01。