专利名称：涡旋型流体机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是涡旋型流体机械。
图9是现有涡旋式压缩机的纵断面图。图中，3是壳体，4是将壳体内部分隔成上部高压侧与下部低压侧的排出盖，1是设于低压侧上部的固定涡旋，2是与该固定涡旋相啮合的旋转涡旋，8与9是轴承，7是该轴承支承的旋转轴，11是该旋转轴内设的给油孔，Mb是固定于壳体3上的马达定子，Ma是固定于旋转轴7上的马达转子，7a是设置于旋转轴端部的偏心销，10是安装于偏心销与旋转涡旋凸缘间的驱动衬套，5是允许旋转涡旋公转旋转而阻止其自转的十字联轴节，17是固定涡旋与旋转涡旋间形成的压缩室，12是固定涡旋外侧中央部设置的圆筒形法兰，13是固定涡旋上述圆筒形法兰上形成的排出孔，14是排出阀，15是排出室，51是排出管，52是开口于壳体轴承8与马达定子Mb间的吸入管，16是固定涡旋1与排出盖4间形成的中间压力室。本装置中，使固定涡旋1与旋转涡旋2的各端板内面立设的涡形搭接部相啮合，由定子Mb与转子Ma组成的电动马达的驱动，造成旋转涡旋2的旋转运动，由该旋转运动，使得多个压缩室17向中心排出孔移动期间减小了容积，相应地实施了压缩工作。
在浮动支承固定涡旋且将其向旋转涡旋推压的固定涡旋浮动构造的涡旋型压缩机上，涡形搭接部的顶端面与相对侧涡旋的齿底面接触而被运转。而且减低了造价，并为降低压缩时的振动，固定涡旋与旋转涡旋都以铝合金制造。在这以铝合金制造且成固定涡旋浮动构造的涡旋型压缩机上，由于耐磨损性不足，在涡形搭接部的顶端部与相对侧涡旋的齿底的滑动部分产生磨耗，有时会有烧结。
图10是固定涡旋与安装于该涡旋上的底板的斜视图，表示了作为耐磨耗对策所采取的现有的装置之一。图上，1是固定涡旋，1e是该涡旋的端板，1w是立设于该端板上的涡形搭接部，6是安装于该搭接部顶端面上的封片，18是安装于前述端板内侧沟底面的底板。底板18是由具备耐磨损性的薄钢板做成。22是在该底板上前述涡形搭接部1w中央端部贯穿的部分，23是搭接部1w贯穿的间隙状部分。在啮合于固定涡旋1的旋转涡旋2上也设有同样形状的底板。上述现有技术展示于日专利实开平1-22953号上。
图11是涡旋型流体机械压缩机构部分的纵断面图，表示了分别具有上述之底板的固定涡旋11与旋转涡旋2相啮合状态。图中，1是固定涡旋，1e是固定涡旋的端板，1w是固定涡旋的涡形搭接部，18是安装于固定涡旋齿底面的底板；2是旋转涡旋，2e是旋转涡旋端板，2w是旋转涡旋的涡形搭接部，19是安装于旋转涡旋齿底面的底板。在本装置运转时，即使在固定涡旋1为中间压力室16的压力推压，紧压于旋转涡旋2上时，由于上述各底板之耐磨损性，也可以防止齿底的磨耗。
图12是涡旋型流体机械压缩机构部分的横断面图，表示了在压缩的大致最终过程，中央部压缩室形成的状态，图中，1是固定涡旋，2是旋转涡旋，13是排出孔，17a是中央部压缩室，17b是一对外周部压缩室。上述之底板依图示涡旋的各涡形搭接部的齿底形状而制做。
在图11上，在涡形搭接部的顶端与相对侧涡旋的齿底面间依合适的加工形成了加工公差内的间隙S。可是由于钢板制的底板其磨耗量很少，滑动面无磨合，运转中该间隙S不会减少。因此，有着压缩机性能下降的缺点。
另外，在图12上，中央部压力室17a的压力比外周部压缩室17b的压力高。在现有的涡旋式压缩机上，于压缩的最终过程，中央部压缩室17a的压力与外周部压缩室17b的压力之差过大时，涡旋中央部的隔开前述之各压缩室部分的涡形搭接部往往损坏。
本发明即是消除上述现有技术的缺点，第1课题是，在使用了钢板制底板的运转中，使滑动面磨合而使上述之间隙减小，以图得到涡旋型流体机械性能的提高；第2课题是利用钢板制底板，在压缩的最终过程中不会产生涡形搭接部中央部的损坏。
本发明为解决上述之课题，在各自的端板上立设着涡形搭接部的固定涡旋与旋转涡旋相啮合所构成的涡旋型流体机械上，具有如下特征(1)在上述各涡旋的齿底面上，设置了至少于其表面侧形成有磨合层的钢板制薄板。
(2)上述(1)中所记述的涡旋型流体机械中，由二硫化钼层形成上述之磨合层。
(3)在(1)中所记述的涡旋型流体机械中，由钢板制薄板形成了使微量的压缩流体从一对涡旋所形成的中央部压缩室漏到其外周部压缩室的漏流通路。
(4)在前述(3)中所记述的涡旋型流体机械中，上述漏流通路至少由前述钢板制薄板上设置的凹部、台阶部、缺口部、孔以及无包覆膜部分中的一种形成。
图面简单说明图1是本发明第1实施例涡旋型压缩机的压缩机构部分的纵断面图；图2是本发明第2实施例的固定涡旋与安装于该涡旋上的底板的斜视图；图3是本发明第3实施例底板图，其中(a)为斜视图，(b)为(a)的A-A断面图，图4是本发明第4实施例底板斜视图；图5是本发明第5实施例底板图，其中(a)为斜视图，(b)为(a)的B-B断面图；图6是本发明第6实施例底板图，其中(a)为斜视图，(b)为(a)的C-C断面图；图7是本发明的第7实施例底板图，其中(a)为斜视图，(b)为(a)的D-D断面图；图8是本发明第8实施例的底板图，其中(a)为斜视图，(b)为(a)的E-E断面图；图9是现有涡旋型压缩机纵断面图；图10是现有涡旋型压缩机的固定涡旋与装于该涡旋上的底板的斜视图；图11是现有涡旋型压缩机的压缩机构部分的纵断面图；图12是涡旋型压缩机的压缩机构的横断面图。
实施例图1是本发明第1实施例涡旋型压缩机的压缩机构部分纵断面图。图上，20是固定涡旋底板18的滑动面经表面处理形成的磨合层；21则是旋转涡旋底板19的滑动面经表面处理形成的磨合层。其他构成与现有技术(图10，图11)相同。
如果上述的磨合层是由二硫化钼层形成的，则因为它是固体润滑剂，所以具有防止烧结之效果。另外，作为磨合层即使设置氟树脂层也有同样效果。由本装置进行运转时，固定涡旋受中间压力室的压力的推压，紧压在旋转涡旋上面，涡形搭接部顶端的底板的磨合层20、21被磨耗。由此，两涡旋之间的距离缩短，涡形搭接部顶端间隙S可以变小，以此来提高涡旋型压缩机的性能。
图2是本发明第2实施例固定涡旋以及安装于该固定涡旋上的底板18的斜视图。图上，22是搭接部中央端部贯穿部分；23是隙状搭接部的贯穿部分；24是底板18中央部附近设置的沟。在相对着固定涡旋1的旋转涡旋2上安装着的底板19上也设有同样的上述沟24。因为形状相同，所以图示省略。其他部分与现有技术(图10)相同。
前述沟24是设置于跨越所形成的中央部压缩室17a(图12)与其外周侧一对压缩室17b中的一个压缩室的位置，潜于相啮合的旋转涡旋2的封片6的下面，来连通两压缩室；外周侧压缩室17b的另一压缩室与中央压缩室17a由装于旋转涡旋2的底板19的同形状的沟来连通。由于这种连通的关系，微量压缩流体拽漏，由于中央部压缩室过大的压力向外周部压缩室释放，两压缩室的压力差不会过大。从而，对涡形搭接部因压力差而施加的力减小，防止了涡形搭接部损坏。
图3是示表本发明第3实施例固定涡旋1的底板18的图，其中(a)是斜视图，(b)是(a)的A-A断面图。图上，25是设于底板18的中央部表面的台阶部；26是由此台阶形成的薄壁部。在安装于旋转涡旋2上的底板19上也设有台阶部25与中央薄壁部26。上述台阶部25也与第1实施例中的沟一样，连通中央压缩室17a与外周部压缩室17b。
图4是本发明第4实施例的固定涡旋1的底板18的斜视图。在本实施例中，底板18中央部分标以符号27的部分是去除部分。旋转涡旋2上安装的底板19上也设有这种去除部分27。通过该去除部分连通中央部压缩室17a与外周部压缩室17b。
图5是表示本发明第5实施例固定涡旋1的底板18的图，其中，(a)是斜视图，(b)是(a)的B-B断面图。图上，28是在底板18表示敷设的聚四氟乙烯等的滑动材料包覆膜，29是在底板中央部设置的无滑动材料包覆膜部分。在旋转涡旋2的底板19上也设置有上述滑动材料28和无滑动材料部分29。本实施例中，由无滑动材料部分连通中央部压缩室17a和外周部压缩室17b。
图6是表示本发明第6实施例固定涡旋1的底板18的图，其中(a)为斜视图，(b)为(a)的C-C断面图。图中，30是在底板中央部设的沟，31是该沟周围部分设的倾斜部。在旋转涡旋2上装的底板19上也设有上述之沟30与倾斜部31。本实施例中，由沟30来连通中央部压缩室17a与外周部压缩17b。在压缩室内中央部移动的过程中，相对啮合的涡旋的封片6(图10)沿底板表面滑动。这时，由于沟的周边为直角或与其相近的角度的情况下，封片会产生磨耗，所以在本实施例中，在沟30的周边部设有倾斜部31，以防止封片的磨耗。
图7是本发明第7实施例固定涡旋1的底板18之图，其中(a)为斜视图，(b)为(a)的D-D断面图。图中，32是底板中央部设置的倾斜部。旋转涡旋2上安装的底板19上也设有上述倾斜部32。本实施例中，由形成倾斜部32过程中削掉的部分连通中央部压缩室17a与外周部压缩室17b。
图8是本发明第8实施例固定涡旋1的底板18之图，其中(a)为斜视图，(b)为(a)的E-E断面图。图中，33是在底板中央部经冲裁加工形成的冲孔贯穿部。在旋转涡旋2上安装的底板19上也设有该贯穿部33。由于该贯穿部33与其安装的涡旋端板的内面一起形成了一种沟，由此沟连通了中央部压缩室17a与外周部压缩室17b。该实施例具有容易制做之特点。
第2-8实施例中所述的沟、台阶部、去除部、倾斜部、贯穿部等，都是在分别安装于相对的一对涡旋的底板上，设置于跨越在压缩的最终过程形成的中央部压缩室17a与其外周侧一个压缩室17b的位置。运转中，由于潜于啮合着的相对侧涡旋的封片下而连通了上述两压缩室，经此处有微量压缩流体拽漏，中央部压缩室之过大的压力得以向外周部压缩室释放，两压缩室间的压力差不会变得过大，从而减小了由压力差加于涡形搭接部上的力，防止了涡形搭接部损坏。
在本发明之涡旋型流体机械中，由于在底板的滑动面上形成了磨合层，或形成了特别的二硫化钼层，运转中由涡形搭接部顶端而使磨合层磨耗，该搭接部顶端的间隙变小，可使涡旋型流体机械的性能得以提高。
另外，由于由上述底板上设置的凹沟部、台阶部、缺口部、孔、以及无包覆膜部分中的至少一种，形成从由一对涡旋形成的中央部压缩室到其外周侧压缩室拽漏微量压缩流体的漏流通路，可以防止压缩的最终过程中涡形搭接部的中央部的损坏。
权利要求
1.一种涡旋型流体机械，其特征在于，在使于各自的端板上分别被立设的固定涡旋与旋转涡旋相啮合构成的涡旋型流体机械中，在各涡旋的齿底面上设置有至少其表面侧形成有磨合层的钢板制薄板。
2.按权利要求1所记述的涡旋型流体机械，其特征在于上述磨合层由二硫化钼层构成。
3.按权利要求1所记述的涡旋型流体机械，其特征在于由上述钢板制薄板形成使微量压缩流体从上述一对涡旋形成的中央部压缩室拽漏到其外周侧压缩室的漏流通路。
4.按权利要求3所记述的涡旋型流体机械，其特征在于由设在上述钢板制薄板上的凹部、台阶部、缺口部、孔以及无包覆膜部分中的至少一种形成上述漏流通路。
全文摘要
在使涡形搭接部设立于各自端板上的固定涡旋与旋转涡旋相啮合构成的涡旋型流体机械上，运转中涡形搭接部与齿底面间的间隙因磨耗而减小至没间隙，使流体机械性能得以提高。另外，于压缩的最终过程中防止了涡形体中央部因压力差而损坏。在各涡旋的齿底面上，设置了至少其表面侧形成磨合层的钢板制薄板。另外，对该钢板制薄板进行若干加工，形成使微量压缩流体由一对涡旋形成的中央部压缩室拽流到外周侧压缩室的漏流通路。
文档编号F04C18/02GK1154445SQ9612203
公开日1997年7月16日 申请日期1996年10月24日 优先权日1995年10月30日
发明者关田真澄, 鹈饲彻三, 竹内真实, 丸岩保治, 重冈哲夫, 石井干彦 申请人:三菱重工业株式会社