渦旋型流體設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種渦旋型流體設(shè)備，該渦旋型流體設(shè)備具有定渦盤構(gòu)件和動(dòng)渦盤構(gòu)件，通過使由定渦盤構(gòu)件和動(dòng)渦盤構(gòu)件形成的密閉空間的容積發(fā)生變化來使流體壓縮或膨脹，本發(fā)明特別地涉及動(dòng)渦盤構(gòu)件的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
一種渦旋型流體設(shè)備具有定渦盤構(gòu)件與動(dòng)渦盤構(gòu)件，并且包括:使兩個(gè)渦盤構(gòu)件互相相對(duì)地嚙合在一起的在渦卷狀纏繞件之間形成密閉空間的渦旋單元以及對(duì)動(dòng)渦盤的自轉(zhuǎn)進(jìn)行阻止的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)，通過自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)對(duì)動(dòng)渦盤構(gòu)件的自轉(zhuǎn)進(jìn)行阻止，并且通過使由動(dòng)渦盤構(gòu)件圍繞定渦盤構(gòu)件的軸心進(jìn)行公轉(zhuǎn)回旋運(yùn)動(dòng)來使密閉空間的容積發(fā)生變化從而使流體進(jìn)行壓縮或膨脹。
作為這種渦旋型流體設(shè)備的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)，例如有專利文獻(xiàn)I記載的銷孔式的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)。上述自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)是將銷突出設(shè)置在動(dòng)渦盤構(gòu)件和對(duì)該動(dòng)渦盤構(gòu)件的推力進(jìn)行承接的外殼壁一側(cè)中的任一方上，在另一方上形成環(huán)孔，通過銷與環(huán)孔的卡合，在動(dòng)渦盤構(gòu)件圍繞定渦盤構(gòu)件的軸心進(jìn)行回旋時(shí)，對(duì)動(dòng)渦盤的自轉(zhuǎn)進(jìn)行阻止的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)I:日本專利特開2008 — 208715號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
但是，在像這樣的銷孔式的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的情況下，存在以下問題:銷與環(huán)孔的周壁間的滑動(dòng)接觸動(dòng)作的PV值(P是面壓、V是周速度)高，且材料選擇的自由度低，而使所能使用的材料的選擇范圍較窄。此外，在從外部的驅(qū)動(dòng)源經(jīng)由離合器輸入動(dòng)力的開放型的渦旋型壓縮機(jī)中，存在以下問題:當(dāng)關(guān)閉離合器時(shí)，因殘余的高壓氣體的膨脹而使動(dòng)渦盤構(gòu)件移動(dòng)，從而產(chǎn)生雜音。
本發(fā)明為解決上述問題而作，其目的在于提供一種具有材料選擇范圍廣，并能抑制雜音產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的渦旋型流體設(shè)備。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
因而，本發(fā)明的渦旋型流體設(shè)備包括:渦旋單元，該渦旋單元具有定渦盤構(gòu)件和動(dòng)渦盤構(gòu)件，在使所述定渦盤構(gòu)件與所述動(dòng)渦盤構(gòu)件彼此相對(duì)地嚙合而形成的渦卷狀的纏繞件之間形成密閉空間；以及所述動(dòng)渦盤構(gòu)件的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)，通過所述自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)對(duì)所述動(dòng)渦盤構(gòu)件的自轉(zhuǎn)進(jìn)行阻止，并且使所述動(dòng)渦盤構(gòu)件圍繞定渦盤構(gòu)件的軸心進(jìn)行公轉(zhuǎn)回旋運(yùn)動(dòng)來使所述密閉空間的容積發(fā)生變化的渦盤型流體設(shè)備，其特征是，將所述自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)形成為在所述動(dòng)渦盤構(gòu)件的背面?zhèn)榷嗣婧团c所述背面?zhèn)榷嗣嫦鄬?duì)來對(duì)來自動(dòng)渦盤構(gòu)件的推力進(jìn)行承接的外殼壁中的任意一方上形成多個(gè)圓形孔，在另一方突出設(shè)置與所述圓形孔相同數(shù)量的銷，將具有偏心孔的圓板隔著間隙地收容在各所述圓形孔中，并使所述銷隔著間隙地嵌合在所述偏心孔中，以對(duì)所述動(dòng)渦盤構(gòu)件的自轉(zhuǎn)進(jìn)行阻止，當(dāng)將由所述定渦盤構(gòu)件的所述纏繞件與所述動(dòng)渦盤構(gòu)件的所述纏繞件之間的接觸而確定的動(dòng)渦盤構(gòu)件的回旋半徑設(shè)為AOR，將由所述自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的圓形孔與圓板之間的所述間隙以及偏心孔與銷之間的所述間隙確定的動(dòng)渦盤的最大容許回旋半徑和最小容許回旋半徑分別設(shè)為LPOR、SPOR時(shí)，滿足SPOR<AOR<<LPOR的關(guān)系。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的渦旋型流體機(jī)械，將自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)形成為將設(shè)有偏心孔的圓板隔著間隙地收容在形成于動(dòng)渦盤構(gòu)件一側(cè)和外殼一側(cè)的一方上的圓形孔中，且使與偏心孔隔著間隙地嵌合的銷突出設(shè)置在動(dòng)渦盤構(gòu)件一側(cè)和外殼一側(cè)的另一方，通過偏心孔與銷之間的卡合對(duì)動(dòng)渦盤構(gòu)件的自轉(zhuǎn)進(jìn)行阻止，藉此，能降低自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的PV值，并能擴(kuò)大材料的選擇范圍，來降低成本。此外，由于將動(dòng)渦盤回旋半徑AOR限制在最大容許回旋半徑LPOR與最小容許回旋半徑SPOR間的范圍內(nèi)(滿足SP0R<A0R<<LP0R的關(guān)系)，因此，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定最大容許回旋半徑LPOR和最小容許回旋半徑SP0R，就能使動(dòng)渦盤構(gòu)件進(jìn)行順暢地回旋，且能抑制纏繞件之間的異常磨損以及雜音的產(chǎn)生，其中，上述動(dòng)渦盤回旋半徑AOR由定渦盤構(gòu)件與動(dòng)渦盤構(gòu)件各自的纏繞件之間的接觸而確定，上述最大容許回旋半徑LPOR和最小容許回旋半徑SPOR由圓形孔與圓板之間的間隙以及偏心孔與銷之間的間隙確定。藉此，能降低現(xiàn)有的對(duì)動(dòng)渦盤構(gòu)件的回旋半徑AOR的可變范圍進(jìn)行規(guī)定的從動(dòng)曲柄機(jī)構(gòu)的部件的制造成本，并能使曲柄機(jī)構(gòu)的制造變得容易，而能降低制造成本。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的渦旋型壓縮機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是渦旋單元的說明圖。
圖3是自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的放大剖視圖。
圖4是自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的配置說明圖。
圖5是位于最大容許回旋半徑處的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的狀態(tài)圖。
圖6是位于最小容許回旋半徑處的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的狀態(tài)圖。
圖7是表示本實(shí)施方式的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)與銷孔式的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)間的PV值的比較的圖。
圖8是表示本實(shí)施方式的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的噪聲降低效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。
【具體實(shí)施方式】
以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，本發(fā)明的渦旋型流體設(shè)備能作為壓縮機(jī)或膨脹器使用，在此，以壓縮機(jī)的例子來進(jìn)行說明。
圖1至圖4示出了本實(shí)施方式的渦旋型壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)，其中，圖1是表示整體結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖2是渦旋單元的說明圖，圖3是自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的放大剖視圖，圖4是自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的配置說明圖。
渦旋型壓縮機(jī)I包括渦旋單元4，該渦旋單元4具有沿中心軸方向相對(duì)配置的定渦盤構(gòu)件2和動(dòng)渦盤構(gòu)件3。如圖2所示，定渦盤構(gòu)件2是通過在端板2a上一體形成渦卷狀的纏繞件2b而成的。同樣地，動(dòng)渦盤構(gòu)件3是通過在端板3a上一體形成渦卷狀的纏繞件3b而成的。
兩個(gè)渦盤構(gòu)件2、3配置成使兩個(gè)纏繞件2b、3b嚙合，且使定渦盤構(gòu)件2—側(cè)的纏繞件2b的突出側(cè)的端緣與動(dòng)渦盤構(gòu)件3—側(cè)的端板3a接觸，并使動(dòng)渦盤構(gòu)件3—側(cè)的纏繞件3b的突出側(cè)的端緣與定渦盤構(gòu)件2—側(cè)的端板2a接觸。另外，在兩個(gè)纏繞件2b、3b的突出側(cè)的端緣上設(shè)有頂端密封件。
此外，兩個(gè)渦盤構(gòu)件2、3配置成在兩個(gè)纏繞件2b、3b的周向角度相互錯(cuò)開的狀態(tài)下使兩個(gè)纏繞件2b、3b的側(cè)壁彼此局部接觸。藉此，在兩個(gè)纏繞件2b、3b之間形成新月狀的密閉空間、即流體凹口(日文:流體求》) 5。
動(dòng)渦盤構(gòu)件3以該動(dòng)渦盤構(gòu)件3的中心(軸心)3c相對(duì)于定渦盤構(gòu)件2的中心(軸心)2c偏心的方式安裝，在通過后述的自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)30使動(dòng)渦盤構(gòu)件3的自轉(zhuǎn)受到阻止的同時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使動(dòng)渦盤構(gòu)件3繞著定渦盤構(gòu)件2的軸心(中心c)以由兩個(gè)纏繞件2b、3b間的接觸而確定的回旋半徑AOR來進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。藉此，通過使兩個(gè)纏繞件2b、3b之間接觸，且通過使形成在兩個(gè)纏繞件2b、3b之間的流體凹口 5從纏繞件2b、3b的外端部朝向中心部移動(dòng)，從而使流體凹口 5的容積朝縮小方向變化。因此，從纏繞件2b、3b的外端部側(cè)吸入至流體凹口 5內(nèi)的流體(例如制冷劑氣體)被壓縮。
另外，在膨脹器的情況下，流體凹口 5相反地從纏繞件2b、3b的中心部朝向外端部移動(dòng)，從而使流體凹口 5的容積朝增大方向變化，并使從纏繞件2b、3b的中心部側(cè)吸入流體凹口 5內(nèi)的流體膨脹。
渦旋型壓縮機(jī)I的外殼由將渦旋單元4內(nèi)置的中間外殼6、配置于該中間外殼6前側(cè)的前外殼7以及配置于上述中間外殼6后側(cè)的后外殼8構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，中間外殼6與定渦盤構(gòu)件2—體地形成為渦盤單元4的框體部(外殼罩)。但是，也可以是定渦盤構(gòu)件2和中間外殼6設(shè)為不同構(gòu)件，并將定渦盤構(gòu)件2收納固定在中間外殼6內(nèi)的結(jié)構(gòu)。中間外殼6的后側(cè)通過端板2a封閉，而前側(cè)開口。
前外殼7通過螺栓(未圖示)緊固在中間外殼6的開口部側(cè)。前外殼7在推力方向上對(duì)動(dòng)渦盤構(gòu)件3進(jìn)行支承，并且對(duì)動(dòng)渦盤構(gòu)件3的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行收納。
此外，在前外殼7的內(nèi)部形成有上述流體的吸入室9，該吸入室9與形成在前外殼7的外壁上的吸入端口(未圖示)連接。
在前外殼7及中間外殼6的周向的一部分上形成有隆起部10。在隆起部10的內(nèi)部形成有流體通路空間11，該流體通路空間11沿與壓縮機(jī)中心軸平行的方向延伸，以將上述流體從前外殼7側(cè)的吸入室9向中間外殼6側(cè)的兩個(gè)纏繞件2b、3b的外端部附近引導(dǎo)。
后外殼8通過螺栓12緊固在中間外殼6的端板2a側(cè)，在后外殼8與端板2a之間形成有上述流體的排出室13。在定渦盤構(gòu)件2的端板2a的中心部上形成有壓縮流體的排出孔14，在排出孔14上附設(shè)有單向閥15。排出孔14經(jīng)由單向閥15與排出室13連接。排出室13與形成在后外殼8的外壁上的排出端口(未圖示)連接。
上述流體從吸入端口導(dǎo)入前外殼7內(nèi)的吸入室9，經(jīng)由前外殼7及中間外殼6的隆起部10內(nèi)側(cè)的流體通路空間11，從渦旋單元4的外端部側(cè)吸入至由纏繞件2b、3b接觸而形成的流體凹口4內(nèi)，以供進(jìn)行壓縮。經(jīng)壓縮后的流體從穿設(shè)于定渦盤構(gòu)件2的端板2a的中央部處的排出孔14排出到后外殼8內(nèi)的排出室13，并從排出室13經(jīng)由排出端口導(dǎo)出到外部。
前外殼7在通過螺栓(未圖示)緊固到中間外殼6的開口部側(cè)的外周部的內(nèi)側(cè)上，具有推力承接部17，該推力承接部17隔著推力板16對(duì)來自動(dòng)渦盤構(gòu)件3的端板3a的推力進(jìn)行承接。
此外，前外殼7在中心部處將驅(qū)動(dòng)軸20支承成能自由旋轉(zhuǎn)，其中，上述驅(qū)動(dòng)軸20構(gòu)成動(dòng)渦盤構(gòu)件3的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的核心部件。驅(qū)動(dòng)軸20的一端部側(cè)突出到前外殼7的外側(cè)，且在此處隔著電磁離合器21安裝有皮帶輪(日文:7°—U)22。因而，在從皮帶輪22經(jīng)由電磁離合器21輸入的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的作用下，對(duì)驅(qū)動(dòng)軸20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使其旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)軸20的另一端部側(cè)經(jīng)由曲柄機(jī)構(gòu)而與動(dòng)渦盤構(gòu)件3連接。
在本實(shí)施方式中，所述曲柄機(jī)構(gòu)構(gòu)成為包括:圓筒狀的軸套部23，該軸套部23突出形成在動(dòng)渦盤構(gòu)件3的端板3a的背面上；以及偏心襯套25，該偏心襯套25以偏心狀態(tài)安裝在設(shè)于驅(qū)動(dòng)軸20端部的曲柄24上，所述偏心襯套25經(jīng)由軸承26嵌合到所述軸套部23的內(nèi)部。另外，在偏心襯套25上安裝有平衡配重27，該平衡配重27對(duì)抗動(dòng)渦盤構(gòu)件3在動(dòng)作時(shí)的離心力。
如圖3的放大剖視圖所示，自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)30包括:圓形孔31，該圓形孔31形成在動(dòng)渦盤構(gòu)件3的端板3a的背面?zhèn)榷嗣?與前外殼7的推力承接部17相對(duì))上;銷32，該銷32突出設(shè)置在前外殼7的推力承接部17—側(cè)且貫穿推力板16;以及圓板33，該圓板33具有偏心孔33a，并隔著間隙地收容在圓形孔31中，自轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)30構(gòu)成為使銷32隔著間隙地與圓板33的偏心孔33a嵌合，且通過銷32與偏心孔33a的卡