涡旋压缩机的制作方法

专利名称：涡旋压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涡旋压缩机，尤其涉及一种提高了压缩比且减小了由过压缩引起的动力损失的涡旋压缩机。
背景技术：
作为减小了由过压缩引起的动力损失的涡旋压缩机，有一种在日本专利特开2000-120565号公报(专利文献1)中披露的技术。它是一种下述的涡旋压缩机即，是一种使在中央部具有排出孔的端板上竖立设有由渐开线曲线形成的涡旋状搭接部的固定涡盘、以及在与该固定涡盘对置的端板上竖立设有由渐开线曲线形成的涡旋状搭接部的旋转涡盘相啮合，从而构成分别由多个组成的一对压缩室的涡旋压缩机，其构成为各涡盘搭接部的始旋部分，由搭接部前端与外侧渐开线曲线的始旋点圆滑地连接的外圆弧、以及与内侧渐开线的始旋点不连续地连接的内圆弧来形成，且外圆弧的中心点设置于通过外侧渐开线曲线的始旋点的基圆的接线上，而外圆弧与内圆弧的接点则设置于连接外圆弧的中心点与内圆弧的中心点的直线上。根据这种构成可获得以下效果即，可扩大各压缩室与形成有排出孔的中央室连通之后的气体通路，减少伴随由排出阻力而引起的过压缩的动力损失，从而降低压缩机输入的增大，提高压缩机效率。
日本专利特开2000-120565号公报(段落 ，段落 ，图2～图4)然而，在包括专利文献1的传统技术中存在着以下问题即，在不增大涡旋压缩机的缸径来想提高压缩比的情况下，有必要将涡盘的涡旋延伸到中央侧而使涡旋的开始点提前，但这样一来，中央室将变窄，难以确保各压缩室与中央室之间的连通面积，而且排出阻力的降低效果将变得不充分，由过压缩引起的动力损失将增大。此外，如果为确保各压缩室与中央室之间的连通面积而扩大内圆弧，则会产生涡盘搭接部中央侧前端部的厚度变小，而造成该部分的强度不足的问题。
以下利用表示专利文献1之前的传统技术的图10，来对该问题做进一步详细说明。该涡旋压缩机，由一对固定侧涡盘搭接部1及可动侧涡盘搭接部2来形成，而且组装成可动侧搭接部2不自转，而相对于固定侧搭接部1旋转。固定侧搭接部1的内周面1b与可动侧搭接部2的外周面2a以及可动侧搭接部2的内周面2b与固定侧搭接部1的外周面1a在多处互相相抵接，在它们之间分别形成多个压缩室T1、T2，而且在中央部，在固定侧搭接部1的内周面1b与可动侧搭接部2的内周面2b之间形成中央室T3，在固定侧搭接部1的端板(省略图示)形成有在中央室T3上开口的排出孔5。
固定侧搭接部1，由外周面1a、内周面1b、以及连续地连接该两个周面1a、1b的中央侧前端的小圆弧面1c来组成。外周面1a是以双点划线的圆1d作为基圆的渐开线的一部分，且与小圆弧面1c的连接点Q1成为始旋点。内周面1b，由以与外周面1a共同的圆1d作为基圆的渐开线的一部分即涡旋面1b1、以及连续地连接该涡旋面1b1及小圆弧面1c的短平面1b2来组成，且与平面1b2的连接点Q2成为涡旋面1b1的始旋点。可动侧搭接部2的形状与固定侧搭接部1的形状基本相同。
如图10所示，如果可动侧搭接部2不自转，而相对于固定侧搭接部1旋转，则可动侧搭接部2的小圆弧面2c的中心Q4便以中心轴线O1为中心，以与旋转半径相同的半径旋转，与此相伴，两个压缩室T1、T2容积逐渐减少的同时向中央侧移动，并压缩封闭在其内部的气体。当可动侧搭接部2到达双点划线2A的位置，且其外周面2a的始旋点Q1到达固定侧搭接部1的内周面1b的封闭位置Q5后，如双点划线2B、2C所示，可动侧搭接部2脱离固定侧搭接部1的内周面1b，由此，经过在该内周面1b与可动侧搭接部2的小圆弧面2c之间形成的连通路，而在各压缩室T1、T2内被压缩的气体，被送入到中央室T3内。图8中的虚线c表示该连通路的连通面积相对于可动侧搭接部2的旋转角的变化特性。如该虚线c所示，固定侧搭接部1的内周面1b与可动侧搭接部2的小圆弧面2c之间的连通面积，在封闭位置Q5处开始缓慢增大。这样便存在着以下问题即，由于开始排出后各压缩室T1、T2与中央室T3之间的连通面积不充分，因而各压缩室T1、T2压缩室内的气体将被过压缩，从而产生动力损失。
此外在图10所示的涡旋压缩机中，在不增大缸径而想提高压缩比的情况下，有必要使各涡盘1、2的外周面1a、2a的始旋点Q1靠近基圆1d，且将外周面1a、2a延伸到中央侧，并将内周面1b、2b的封闭位置Q5移动到中央侧。然而这样一来便存在着以下问题即，中央室T3将变窄，且在始旋点Q1越过封闭位置Q5之后，各压缩室T1、T2与中央室T3之间的连通路将难以确保，而由过压缩引起的动力损失将增大。
对此，在专利文献1中，由于设置与搭接部内侧渐开线的始旋点(相当于图10的封闭位置Q5)不连续地连接的内圆弧，而且该内圆弧比从始旋点进一步朝向基圆的内侧渐开线的延长部分更位于外侧，因而在旋转涡盘进行旋转，且外侧渐开线曲线的始旋点超过了内侧渐开线的封闭位置附近即始旋点的状态下，外侧渐开线曲线的始旋点与内侧渐开线的内圆弧之间的间隙，将大于未设置有内圆弧的此前的现有技术的该间隙，从而可获得上述效果。然而，在上述专利文献1的技术中，为充分确保排出开始后的气体通路面积，从而充分防止过压缩，有必要使搭接部的中心侧前端部的厚度，远远小于比内侧渐开线的始旋点更靠前的搭接部的厚度，因而在考虑到耐久性的情况下，该中心侧前端部的强度便不足，与对方侧涡盘的滑动及由压缩气体等引起的力而造成损伤的危险性便加大。
此外，如欲不增大缸径而提高压缩比，则与图10所示的现有技术同样，有必要使搭接部外侧渐开线的始旋点(相当于图10的始旋点Q1)靠近中央侧，并使内侧渐开线的始旋点移动到中央侧。然而这样一来，中央室将变窄，各压缩室与中央室之间的连通路将难以确保，如果为克服这一点而使与渐开线的始旋点不连续地连接的内圆弧进一步位于外侧，则搭接部中心侧前端部的厚度将进一步变薄，对该前端部造成损伤的危险性进一步增大。

发明内容
本发明的目的在于，在搭接部的内周面形成与相对其旋转的另一个搭接部的前端部可滑动地相抵接的凹圆弧面，由此来解决上述各问题。
为此，本发明所述的涡旋压缩机，使在固定侧端板的内面竖立设有涡旋状固定侧搭接部的固定涡盘、与在可动侧端板的内面竖立设有涡旋状可动侧搭接部的可动涡盘可互相旋转地组合，以使两个搭接部之一的外周面与另一个的内周面可滑动地相抵接，从而在该两个搭接部之间形成至少一对压缩室，该压缩室伴随着可动涡盘相对于固定涡盘的旋转容积逐渐减小的同时向形成于两个搭接部的中央部的中央室一侧移动，而且，各搭接部的外周面及内周面中，至少其一部分由外涡旋面及内涡旋面来形成，且经由小圆弧面连接它们的中央侧前端，该涡旋压缩机的特征在于互相旋转的两个涡盘之一的搭接部的内周面由以下部分来组成，即第一部分，其由与另一个搭接部的外周面可滑动地相抵接的内涡旋面的一部分来形成；凹圆弧面状的第二部分，其与该第一部分连续连接，且与另一个搭接部中央侧前端的小圆弧面可滑动地相抵接；第四部分，其位于比该第二部分圆弧面的延长面更靠近半径方向的外侧，并与小圆弧面连接；第三部分，其与第二部分不连续地连接，且从该第二部分的圆弧面的延长面急剧向外延伸而与第四部分连接。
上述的涡旋压缩机优选构成为，由外涡旋面形成的各搭接部的外周面，在涡旋的始旋点与小圆弧面连续地连接，各搭接部内周面的第一部分，从第一封闭位置附近开始在与中央相反的一侧形成，该第一封闭位置是相对于该搭接部旋转的另一个搭接部的外周面在始旋点开始离开搭接部的内涡旋面的位置，内周面的第二部分，以将另一个搭接部中央侧前端的小圆弧面中心的旋转中心轴线作为中心的圆弧面，从第一部分的第一封闭位置附近开始与中央侧连续地连接而形成，第四部分由内涡旋面的一部分来形成，第三部分是与第四部分连续连接的凹弧面。
上述涡旋压缩机优选构成为，第四部分，取代由内涡旋面的一部分来形成，而是凹弧面，该凹弧面在小圆弧面侧位于比内涡旋面更靠近半径方向内侧，且在第三部分一侧位于比内涡旋面更靠近半径方向外侧。
上述涡旋压缩机优选构成为，在各涡盘端板的内面，在除去形成于端板中央部的排出孔的周边部及各搭接部的部分，形成浅的存放凹部，在该存放凹部内设有防磨损板，其厚度与该存放凹部的深度相同或者比其稍厚。
如上所述，根据本发明，互相旋转的两个涡盘之一的搭接部的内周面由以下部分来组成，即第一部分，其由与另一个搭接部的外周面可滑动地相抵接的内涡旋面的一部分来形成；凹圆弧面状的第二部分，其与该第一部分连续地连接，且与另一个搭接部中央侧前端的小圆弧面可滑动地相抵接；第四部分，其位于比该第二部分圆弧面的延长面更靠近半径方向的外侧，并与小圆弧面连接；第三部分，其与第二部分不连续地连接，且从该第二部分的圆弧面的延长面急剧向外延伸而与第四部分连接，因此，即使另一个搭接部的中央侧前端的小圆弧面离开互相旋转的两个涡盘之一的搭接部的内涡旋面，该小圆弧面也可与一个搭接部的凹圆弧面状的第二部分可滑动地相抵接，且压缩室与中央室不连通，直至小圆弧面超过第二部分与第三部分的连接部分为止，当小圆弧面超过该连接部分后，便开始连通。即，由于另一个搭接部的小圆弧面离开一个搭接部内周面的位置靠近两个搭接部的中央侧前端，因而压缩比提高，而且由于第三部分与第二部分不连续地连接，且从该圆弧面的延长面急剧向外延伸，因而，压缩室与中央室之间的连通面积便急剧增大，所以可减小由过压缩引起的动力损失。此外，由于不必改变现有的搭接部外周面的外涡旋面的始旋点，从而中央室不变窄，所以不必减薄搭接部的中心侧前端部的厚度，且没有该前端部的强度下降之忧。
由外涡旋面形成的各搭接部的外周面，在涡旋的始旋点与小圆弧面连续地连接；各搭接部内周面的第一部分，从第一封闭位置附近开始在与中央相反的一侧形成，该第一封闭位置是相对于该搭接部旋转的另一个搭接部的外周面在始旋点开始离开搭接部的内涡旋面的位置；内周面的第二部分，以将另一个搭接部中央侧前端的小圆弧面中心的旋转中心轴线作为中心的圆弧面，从第一部分的第一封闭位置附近开始与中央侧连续地连接而形成；第四部分由内涡旋面的一部分来形成；第三部分是与第四部分连续连接的凹弧面，根据如上述那样的发明，各搭接部的内周面的第三部分与第四部分连续地连接，并整体形成圆滑的凹弧面，且对从在一个搭接部的内周面的第三部分与另一个搭接部中央侧前端部的小圆弧面之间形成的连通路流入到中央室内的气体进行圆滑的导向，因而，除了上述发明中的全部效果之外，还可减小由气体涡流引起的能量损失。
第四部分，取代由内涡旋面的一部分来形成，而是由凹弧面形成，该凹弧面在小圆弧面侧位于比内涡旋面更靠近半径方向内侧，且在第三部分一侧位于比内涡旋面更靠近半径方向外侧，根据如上述那样的发明，另一个搭接部前端部的小圆弧面超过一个内周面的第二部分与第三部分的连接部分之后，压缩室与中央室之间的连通路面积及增大速度便大于上述两种场合，因而可进一步减小由过压缩引起的动力损失，而且由于搭接部前端部的厚度增大，因而可进一步提高该前端部的强度。
在各涡盘端板的内面，在除去形成于端板中央部的排出孔的周边部及各搭接部的部分，形成浅的存放凹部，在该存放凹部内设有防磨损板，其厚度与该存放凹部的深度相同或者比其稍厚，根据如上述那样的发明，可减小在一个涡盘的端板内面未设有防磨损板的排出孔周边部与另一个涡盘的可动侧搭接部的顶面之间的间隙。该间隙的存在成为产生以下情况的原因，即在搭接部的一个小圆弧面到达另一个第二部分与第三部分的连接部分之前，中央室与压缩室将连通，中央室内的气体便向尚未达到规定输出压力的压缩室内逆流，然而，根据如上述那样的发明，通过减小间隙，可减小因这样的逆流而引起的涡旋压缩机的动力损失。


图1是本发明涉及的涡旋压缩机第1实施方式的涡盘中央部形状的说明图。
图2是图1所示的第1实施方式中央部的正面剖视图。
图3是图2的3-3剖视图。
图4是本发明涉及的涡旋压缩机第2实施方式的涡盘中央部形状的说明图。
图5是图4所示的第2实施方式中央部的正面剖视图。
图6是图5的6-6剖视图。
图7是沿着图5的7-7线的放大剖视图。
图8是表示压缩室与中央室之间的连通面积相对于可动涡盘的旋转角的变化特性的图。
图9是现有技术一例中相当于图7的附图。
图10是现有技术中涡旋压缩机一例的说明图。
符号说明10...固定涡盘 11...固定侧端板 11a...内面11b...存放凹部 12...固定侧搭接部 12a...外周面12b...内周面 12b1...第一部分 12b2...第二部分12b3...第三部分12b4...第四部分 12c...小圆弧面14...圆弧面15...排出孔 18...防磨损板20...可动涡盘 21...可动侧端板 21a...内面21b...存放凹部 22...可动侧搭接部 22a...外周面22b...内周面 22c...小圆弧面28...防磨损板H1...外涡旋面(外渐开线曲面)H2...内涡旋面(内渐开线曲面)O1...中心轴线 P1...始旋点P1 P4...中心P5...第一封闭位置 S1、S2...压缩室 S3...中央室
具体实施例方式
首先，根据图1～图3，对本发明涉及的涡旋压缩机的第1实施方式进行说明。主要如图2及图3所示，本实施方式的涡旋压缩机，由固定侧端板11及在其内面11a竖立设置的涡旋状固定侧搭接部12所形成的固定涡盘10、以及可动侧端板21及在其内面21a竖立设置的涡旋状可动侧搭接部22所形成的可动涡盘20来组成。可动涡盘20组装成该可动侧端板21的内面21a的外周部与在固定侧端板11的整个外周竖立设置的侧周壁(省略图示)的上端面，气密且自由滑动地相抵接，而且不自转地相对于固定涡盘10旋转。该两个涡盘10、20被组合成固定侧搭接部12的内周面12b与可动侧搭接部22的外周面22a在多处可互相滑动地相抵接，并在它们之间形成多个第一压缩室S1，而且固定侧搭接部12的外周面12a与可动侧搭接部22的内周面22b在多处可互相滑动地相抵接，并在它们之间形成多个第二压缩室S2。该两个压缩室S1、S2伴随着可动涡盘20相对固定涡盘10的旋转，容积逐渐减小的同时向中心侧移动，并压缩封闭于其内部的气体。
在处于两个端板11、21之间的两个搭接部12、22的中央部，在两个内周面12b、22b之间形成中央室S3，且在与该中央室S3相接的固定侧端板11上，在可动涡盘20的旋转轴线方向上贯通而形成有在内面11a侧具有圆形锪孔部15a的圆形排出孔15。在排出孔15的出口侧，设有容许气体流出但阻止流入的簧片阀17。此外，在与中央室S3相接的可动侧端板21的内面21a上，只形成有与锪孔部15a同样的锪孔部25a。
接下来参照图1，对各搭接部12、22的形状进行说明。尽管以下所说明的是固定侧搭接部12的形状，但在对称形涡盘的场合下，两个搭接部12、22的形状是相同的。固定侧搭接部12，由外周面12a、内周面12b、以及连接该两者12a、12b的中央侧前端的小圆弧面12c来组成，外周面12a及内周面12b，基本上由共用基圆H的外渐开线曲面(外涡旋面)H1及内渐开线曲面(内涡旋面)H2来形成。外周面12a的外渐开线曲面H1从始旋点P1开始，且双点划线表示被省略的到达外渐开线曲面H1的基圆H的延长部分。外周面12a在始旋点P1与小圆弧面12c连续地(圆滑地)连接。
固定侧搭接部12的内周面12b，由从外侧向中央侧而连续的第一部分12b1、第二部分12b2、第三部分12b3、第四部分12b4以及第五部分12b5来形成。固定侧搭接部12的内周面12b的第一部分12b1是内渐开线曲面H2的一部分，形成在从第一封闭位置P5开始的与中央相反的一侧，该第一封闭位置P5为相对于固定侧搭接部12向动作方向旋转的可动侧搭接部22的外周面22a在该始旋点P1离开内渐开线曲面H2的位置。内周面12b的第二部分12b2，以将可动侧搭接部22中央侧前端的小圆弧面22c中心P4的旋转圆13的中心轴线O1作为中心的半径r1的圆弧面14，从第一部分12b1的第一封闭位置P5开始，向中央侧连续地连接而形成，并到达第二封闭位置P6。第二部分12b2的半径r1，是小圆弧面22c的中心P4的旋转圆13的半径与小圆弧面22c的半径之和。由于采用上述构成，因而相对于固定侧搭接部12旋转的可动侧搭接部22前端的小圆弧面22c，在越过第一封闭位置P5后，仍然与该第二部分12b2可滑动地相抵接。
第四部分12b4，由第一部分12b1的延长部即内渐开线曲面H2的一部分来形成，从而从第二部分12b2的圆弧面14的延长面开始向外延伸。第三部分12b3是一种凹圆弧面，该凹圆弧面在第二封闭位置P6设置大的角度且与第二部分12b2不连续地连接，且从第二部分12b2的圆弧面14的延长面急剧向外延伸而与第四部分12b4连续地连接。第五部分12b5，是与第四部分12b4及小圆弧面12c连续地连接的短平面。第四部分12b4不限于凹圆弧面，也可以是适当的凹弧面。此外，第五部分12b5不限于平面，也可以是平缓的凹弧面，或者，也可以省略第五部分12b5，将第四部分12b4与小圆弧面12c直接连接。此外，在第二部分12b2与第三部分12b3的连接部即第二封闭位置P6上，也可以设置少许的半径。
排出孔15的锪孔部15a，在与中央室S3相接的固定侧端板11的内面11a上形成，从可动涡盘20的旋转轴线方向观看呈圆形，它包围排出孔15，并向固定侧端板11的固定侧搭接部12的内渐开线曲面H2的第一封闭位置P5方向偏心而形成，而且深度是一定的。该锪孔部15a如图2的双点划线22A所示，在搭接部22的外周面22a的始旋点P1位于搭接部12的内周面12b的第一封闭位置P5附近的状态下，不与压缩室S1连通，但是如双点划线22B所示，如果小圆弧面22c越过第二封闭位置P6，便与压缩室S1连通，而且还可以通过该锪孔部15a，而使压缩室S1与中央室S3连通。可动侧端板21上所形成的锪孔部25a除了没有排出孔之外，其相对于可动侧搭接部22的位置关系与锪孔部15a相同。
在上述构成的该第1实施方式中，如图2所示，如果可动涡盘20不自转，而相对于固定涡盘10旋转，则可动侧搭接部22的小圆弧面22c的中心P4沿着以中心轴线O1为中心的旋转圆13而旋转，与此相伴，两个压缩室S1、S2，容积逐渐减小的同时向中央侧移动，并压缩在其内部封闭的气体。当可动侧搭接部22超过双点划线22A的位置，且其始旋点P1越过了相当于图10所示现有技术的封闭位置Q5的固定侧搭接部12的内渐开线曲面H2的第一封闭位置P5后，可动侧搭接部22的小圆弧面22c仍与固定侧搭接部12的内周面12b的第二部分12b2可滑动地相抵接，因而压缩室S1内的气体被压缩。这样，在可动侧搭接部22的小圆弧面22c到达固定侧搭接部12的内周面12b的第二封闭位置P6后，如双点划线22C所示，可动侧搭接部22的小圆弧面22c便从固定侧搭接部12的内周面12b脱离，由此，在压缩室S1内被压缩的气体，便通过形成于该内周面12b与小圆弧面22c之间的连通路，被送入到中央室S3内。
同样，在固定侧搭接部12的始旋点P1越过可动侧搭接部22的内渐开线曲面H2的第一封闭位置P5后，压缩室S2内的气体也被压缩，且当固定侧搭接部12的小圆弧面12c沿着可动侧搭接部22的第二部分22b2移动，而到达第二封闭位置P6后，通过形成于该可动侧搭接部22的内周面22b与固定侧搭接部12的小圆弧面12c之间的连通路，被送入到中央室S3内。图8的点划线a，表示在各内周面12b、22b与小圆弧面22c、12c之间形成、且连通压缩室S1、S2与中央室S3的连通路的连通面积相对于可动侧搭接部22的旋转角的变化特性。如该图8所示，图10所示现有技术的连通面积的变化特性c为，从封闭位置Q5开始连通，且连通面积缓慢增大，与此相对，第1实施方式的连通面积变化特性a为，尽管从迟于封闭位置Q5(＝第一封闭位置P5)的第二封闭位置P6开始连通，但连通面积急剧增大，且在连通面积的增大接近于饱和的附近，赶上了现有技术的连通面积的变化特性c。第1实施方式的连通面积变化特性a急剧增大而赶上现有技术的变化特性c的原因在于内周面12b的第四部分12b4由第一部分12b1的延长部即内渐开线曲面H2的一部分来形成，第三部分12b3在第二封闭位置P6以大角度来与第二部分12b2不连续地连接，且从第二部分12b2的圆弧面14的延长面急剧向外延伸。
如上所述，根据该第1实施方式，在各内周面12b、22b与小圆弧面22c、12c之间形成且连通压缩室S1、S2与中央室S3的连通面积的变化特性a，与图10所示现有技术的连通面积的变化特性c相比，连通开始位置以相当于第一封闭位置P5与第二封闭位置P6的角度差，来接近两个搭接部12、22的中央侧前端，因而压缩比提高，且压缩室S1、S2与中央室S3之间的连通面积急剧增大，所以可减小由过压缩引起的动力损失。此外，由于不必改变现有的搭接部12、22外周面12a的外渐开线曲面H1的始旋点P1，因而中央室S3不变窄，所以不必减薄搭接部的中心侧前端部的厚度，且没有该前端部的强度下降之忧虞。此外，由于只需改变第二部分12b2、22b2的长度，便可变更压缩比，因而这种变更也容易进行。此外在该第1实施方式中，各搭接部12、22的内周面12b的第三部分12b3与第四部分12b4连续地连接，并整体形成圆滑的凹弧面，且由该凹弧面，对通过在一个搭接部12的内周面12b的第三部分12b3与另一个搭接部22的小圆弧面22c之间形成的连通路，而从压缩室S1、S2流入到中央室S3内的气体进行圆滑的导向，因而可减小由涡流引起的能量损失。
并且，在该第1实施方式中，由于设有锪孔部15a、25a，因而，与由在上述各内周面12b、22b与小圆弧面22c、12c之间形成的连通路形成的压缩室S1、S2与中央室S3之间的连通开始几乎同时，由锪孔部15a、25a形成的压缩室S1、S2与中央室S3之间的连通也开始。
接下来，参照图4～图7，对本发明涉及的涡旋压缩机的第2实施方式进行说明。该第2实施方式与第1实施方式的不同点仅在于在各涡盘10、20的端板11、21的内面11a、21a上，设置用于防止与同其相抵接的搭接部12、22的顶面12d、22d之间的磨损的防磨损板18、28，且变更了各搭接部12、22的内周面12b、22b的第四部分12b4、22b4的形状，并变更了锪孔部15a、25a的形状，其它构成均相同，因而主要对该不同点进行说明。
如图5～图7所示，在该第2实施方式中，在与中央室S3相接的固定侧端板11上，在可动涡盘20的旋转轴线方向上贯通而形成在内面11a具有锪孔部15b的圆形排出孔15，在排出孔15的出口侧设有簧片阀17。锪孔部15b从可动涡盘20的旋转轴线方向观看呈长圆形，其两侧与排出孔15的外周相接，并向固定侧搭接部12的内渐开线曲面H2的第一封闭位置P5(参照图4)方向平行延伸，前端的圆弧位于第一封闭位置P5的稍靠内侧。在可动侧端板21的内面21a，只形成与锪孔部15b同样的锪孔部25b。
在固定侧端板11的内面11a，在除去排出孔15的一部分即锪孔部15b的周边部及固定侧搭接部12的部分，形成浅的存放凹部11b，在可动侧端板21的内面21a，在除去锪孔部25b的周边部及可动侧搭接部22的部分，形成有浅的存放凹部21b。在各存放凹部11b、21b内，设置由厚度与其深度相同或者比其稍厚的薄板(比如厚度为0.3mm的铁板)形成的涡旋状防磨损板18、28，且其与各存放凹部11b、21b的底面粘结。为防止翻卷，该防磨损板18、28中央侧的前端部18a(防磨损板28侧省略图示)不能形成尖状，而有必要形成半径相当大的圆弧状，因此，其附近的固定侧端板11、21的内面11a、21a，在相当的范围内不由防磨损板18、28来覆盖。在各搭接部12、22的顶面12d、22d，设有与防磨损板18、28相抵接的密封部19、29。
如图4所示，固定侧搭接部12的内周面12b的第四部分12b4，是在第二部分12b2的中心轴线O1附近具有中心轴线O2的具有与第二部分12b2的半径r1相同程度的半径r2的凹圆弧面K的一部分，第四部分12b4在小圆弧面12c侧，位于比内涡旋面H2更靠近半径方向内侧的位置，且在第三部分12b3侧，位于比内涡旋面H2更靠近半径方向外侧的位置，凹圆弧面K的一端到达第一封闭位置P5。第三部分12b3与第1实施方式同样，在第二封闭位置P6设置大的角度，并与第二部分12b2不连续地连接，且从第二部分12b2的圆弧面14的延长面急剧向外延伸，而与第四部分12b4连续地连接。该第2实施方式的第三部分12b3，如上所述，由于第四部分12b4在第三部分12b3侧，位于比内涡旋面H2更靠近半径方向外侧的位置，因而该第三部分12b3的第四部分12b4侧，比第1实施方式的第四部分12b4更从第二部分12b2的延长面向外延伸，而位于比内渐开线曲面H2更靠近半径方向外侧的位置。由于采用这种构成，因而可动侧搭接部22前端部的小圆弧面22c超过固定侧搭接部12的内周面12b的第二部分12b2与第三部分12b3的连接部分之后，压缩室S1、S2与中央室S3之间的连通路的面积及增大速度，比第1实施方式的情况更大。此外，第四部分12b4在小圆弧面12c侧，位于比内涡旋面H2更靠近半径方向内侧的位置，这样，固定侧搭接部12前端部的厚度I便大于第1实施方式。此外，第四部分12b4只要是如下的凹弧面即可，该凹弧面在小圆弧面12c侧，位于比内涡旋面H2更靠近半径方向内侧的位置，且在第三部分12b3侧，位于比内涡旋面H2更靠近半径方向外侧的位置，而没有必要一定是通过第一封闭位置P5的凹圆弧面的一部分。
在上述构成的第2实施方式中，与第1实施方式同样，如果可动涡盘20相对于固定涡盘10旋转，则两个压缩室S1、S2容积逐渐减小的同时向中央侧移动，并在其内部封闭的气体被压缩，如果一个搭接部12(22)的小圆弧面12c(22c)越过另一个搭接部22(12)的内周面22b(12b)的第二封闭位置P6，则一个搭接部12(22)的小圆弧面12c(22c)便离开另一个搭接部22(12)的内周面22b(12b)，并在压缩室S1、S2内被压缩的气体便通过形成于该内周面22b(12b)与小圆弧面12c(22c)之间的连通路，被送入到中央室S3内。
在该第2实施方式中，如上所述，固定侧搭接部12的内周面12b中，第三部分12b3的第四部分12b4侧，与第1实施方式的第四部分12b4相比，从第二部分12b2的延长面更向外延伸，且位于比内渐开线曲面H2更靠近半径方向外侧的位置，对于可动侧搭接部22也同样。因此，一个搭接部12(22)前端部的小圆弧面12c(22c)超过另一个搭接部22(12)的内周面22b(12b)的第二部分22b2(12b2)与第三部分22b3(12b3)的连接部分之后，压缩室S1、S2与中央室S3之间的连通路的面积及增大速度如图8的双点划线b所示，大于第1实施方式的场合，因而，可进一步减小由过压缩引起的动力损失。此外，第四部分12b4在小圆弧面12c侧，位于比内涡旋面H2更靠近半径方向内侧的位置，这样，固定侧搭接部12前端部的厚度I便增大，因此可进一步提高该前端部的强度。
此外，在该第2实施方式中，在各端板11、21的内面11a、21a形成的浅存放凹部11b、21b内，设有防止内面11a、21a的磨损的防磨损板18、28。在设有这样的防磨损板18的涡旋压缩机中，通常在端板11、21的内面11c(可动侧端板21侧省略图示)上，直接粘结防磨损板18、28，而在各防磨损板18、28的表面与各端板11、21的内面11c之间，产生相当于防磨损板18、28的板厚的阶梯差。在这样的场合下，如相当于沿着图5的7-7线的部分的放大剖视图即图9所示，在防磨损板18前端部18a的外侧附近且端板11的内面11c未被防磨损板18覆盖的范围内，在内面11c和与其对置的可动侧搭接部22的顶面22d之间，产生相当于防磨损板18的厚度的间隙e′。在可动侧搭接部22的小圆弧面22c到达固定侧搭接部12的第二封闭位置P6之前，如图9所示，中央室S3与压缩室S1由该间隙e′而连通，中央室S3内的气体便向尚未达到规定输出压力的压缩室S1内逆流，同样，通过在可动侧端板21的内面与固定侧搭接部12的顶面12d之间产生的同样间隙，中央室S3内的气体也向压缩室S2内逆流。该逆流的气体在压缩室S1、S2内被再次压缩，这样，便存在着产生动力损失的问题。然而在上述的第2实施方式中，在各端板11、21的内面11a、21a上，在除去锪孔部15b、25b的周边部及搭接部12、22的部分，形成浅的存放凹部11b、21b，且在各存放凹部11b、21b内，设置有厚度与其深度相同或者比其稍厚的薄板的防磨损板18、28，且其与各存放凹部11b、21b的底面粘结，因而如图5的7-7剖视图即图7所示，即使在防磨损板18、28前端部18a的外侧附近且端板11、21的内面11c未被防磨损板18覆盖的范围内，在端板11、21的内面11c和与其对置的搭接部12、22的顶面12d、22d之间产生的间隙e与上述的间隙e′相比，仅缩小相当于存放凹部11b、21b的深度。这样，从中央室S3通过间隙e逆流到压缩室S1、S2内的气体量便减少，因而可减少涡旋压缩机的动力损失。
此外，在端板11、21的内面上直接粘结防磨损板18、28的结构中，中央室S3内的被压缩气体或者停止时渗入到中央室S3内的液体，会进入到该防磨损板18、28前端部的里面一侧，而造成该前端部上浮，该上浮后的前端部由搭接部12、22的顶面12d、22d而反复压制端板11、21的内面，而产生由疲劳引起的破损，然而根据在各端板11、21的内面11a、21a上所形成的浅存放凹部11b、21b内设有防磨损板18、28的结构，由于中央室S3内的被压缩气体或者停止时渗入到中央室S3内的液体进入到防磨损板18、28前端部的里面一侧的可能性降低，因而上述的由疲劳引起的破损的产生可能性便减小。
在上述各实施方式中，对于使一对搭接部12、22实质上具有同一形状，且设有180度的相位差的对称型涡盘的场合进行了说明，但本发明不限于此，也可适用于改变了各搭接部12、22的长度或者始旋位置及终旋位置的非对称型涡盘的场合。
权利要求
1.一种涡旋压缩机，使在固定侧端板的内面竖立设有涡旋状固定侧搭接部的固定涡盘、与在可动侧端板的内面竖立设有涡旋状可动侧搭接部的可动涡盘可互相旋转地组合，以使上述两个搭接部之一的外周面与另一个的内周面可滑动地相抵接，从而在该两个搭接部之间形成至少一对压缩室，该压缩室伴随着上述可动涡盘相对于上述固定涡盘的旋转容积逐渐减小的同时向形成于上述两个搭接部的中央部的中央室一侧移动，而且，上述各搭接部的外周面及内周面中，至少其一部分由外涡旋面及内涡旋面来形成，且经由小圆弧面连接它们的中央侧前端，该涡旋压缩机的特征在于互相旋转的上述两个涡盘之一的上述搭接部的内周面由以下部分来组成，即第一部分，其由与另一个上述搭接部的外周面可滑动地相抵接的上述内涡旋面的一部分来形成；凹圆弧面状的第二部分，其与该第一部分连续连接，且与上述另一个搭接部中央侧前端的上述小圆弧面可滑动地相抵接；第四部分，其位于比该第二部分圆弧面的延长面更靠近半径方向的外侧，并与上述小圆弧面连接；第三部分，其与上述第二部分不连续地连接，且从该第二部分的圆弧面的延长面急剧向外延伸而与上述第四部分连接。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于由上述外涡旋面形成的上述各搭接部的外周面，在涡旋的始旋点与上述小圆弧面连续地连接，上述各搭接部内周面的上述第一部分，从第一封闭位置附近开始在与中央相反的一侧形成，该第一封闭位置是相对于该搭接部旋转的另一个上述搭接部的外周面在上述始旋点开始离开上述搭接部的内涡旋面的位置，上述内周面的第二部分，以将上述另一个搭接部中央侧前端的上述小圆弧面中心的旋转中心轴线作为中心的圆弧面，从上述第一部分的第一封闭位置附近开始与中央侧连续地连接而形成，上述第四部分由上述内涡旋面的一部分来形成，上述第三部分是与上述第四部分连续连接的凹弧面。
3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于上述第四部分，取代由上述内涡旋面的一部分来形成，而是凹弧面，该凹弧面在上述小圆弧面侧位于比上述内涡旋面更靠近半径方向内侧，且在上述第三部分一侧位于比上述内涡旋面更靠近半径方向外侧。
4.根据权利要求1～权利要求3任意一项所述的涡旋压缩机，其特征在于在上述各涡盘端板的内面，在除去形成于上述端板中央部的排出孔的周边部及上述各搭接部的部分，形成浅的存放凹部，在该存放凹部内设有防磨损板，其厚度与该存放凹部的深度相同或者比其稍厚。
全文摘要
本发明的目的在于提高涡旋压缩机的压缩比，且减小由过压缩引起的动力损失。使在端板的内面分别竖立设有涡旋状搭接部的固定涡盘与可动涡盘相组合，从而在两个搭接部之间形成容积减小的同时向中央侧移动的压缩室。一个搭接部的内周面由以下部分来组成，即第一部分，其由与另一个搭接部的外周面可滑动地相抵接的内涡旋面的一部分来形成；凹圆弧面状的第二部分，其与该第一部分连续地连接，且与另一个搭接部中央侧前端的小圆弧面可滑动地相抵接；第四部分，其位于比该第二部分的延长面更靠近半径方向的外侧，并与小圆弧面连接；第三部分，其与第二部分不连续地连接，且从该第二部分的延长面急剧向外延伸而与第四部分连接。
文档编号F04C18/02GK1727680SQ200510087319
公开日2006年2月1日 申请日期2005年7月28日 优先权日2004年7月28日
发明者渡边义实, 后藤和彦, 松本康臣 申请人:爱信精机株式会社, 三电有限公司