涡旋流体机械的制作方法_2

文档序号:9848117阅读:来源:国知局
向内侧延伸并一体形成。
[0031]需要说明的是,在本实施例中,壳体2由上下两个构件构成。具体地说,壳体2在图3中由配置在上方的上壳体材料2Α、以及配置在下方的下壳体材料2Β构成。上述的上下一对凸缘10中的上方的凸缘10设置于上壳体材料2Α,下方的凸缘10设置于下壳体材料2Β。两个壳体材料2Α、2Β在外周部通过螺钉11 (图1)以能够装卸的方式一体化。
[0032]回旋涡盘3通过在圆板状的基板部12的两面设置有旋涡状的回旋卷板5而构成。在本实施例中,回旋涡盘3包括以能够回旋的方式保持于壳体2的回旋涡盘基体13、以及固定于该回旋涡盘基体13的中央部的上下的一对回旋涡盘主体14。其中,根据情况不同,回旋涡盘基体13也可以与一对回旋涡盘主体14中的一方或者双方一体形成。
[0033]回旋涡盘基体13具有圆环状的板状部15,其中央部的圆孔16在上下两面扩径。并且,在该扩径孔16a中嵌入并固定有回旋涡盘主体14的端板17。
[0034]在圆环状的板状部15的外周部的周向等间隔的三个位置,一体形成有向曲轴18安装的安装筒19。安装筒19的轴线沿上下方向配置。安装筒19的上下方向尺寸形成为比板状部15的上下方向尺寸(厚度)大。
[0035]各回旋涡盘主体14在圆板状的端板17的单面,与其板面垂直地设置有一个或者多个板状的回旋卷板5。具体地说,在图3中,上侧的回旋涡盘主体14在端板17的上表面朝向上方设置有回旋卷板5,下侧的回旋涡盘主体14在端板17的下表面朝向下方设置有回旋卷板
5。此时,各回旋卷板5从端板17的中央部朝向外周部弯曲形成为渐开线的旋涡状。在各回旋卷板5的从端板17延伸的延伸前端部(上侧的回旋卷板5的上端部、下侧的回旋卷板5的下端部),以能够装卸的方式沿旋涡设置有用于填埋与固定涡盘4的端板20之间的间隙的叶端密封件21。
[0036]各回旋涡盘主体14的端板17嵌入回旋涡盘基体13的扩径孔16a,通过螺钉(图示省略)以可装卸的方式固定于回旋涡盘基体13。由此,回旋涡盘基体13的板状部15与回旋涡盘主体14的端板17—体化,构成回旋涡盘3的基板部12。并且,回旋涡盘3在其基板部12的两面形成设置有回旋卷板5的形状。需要说明的是,在上下的回旋涡盘主体14的端板17之间的径向中央部设置圆筒状的隔离物22,防止各回旋涡盘主体14的挠曲。
[0037]在回旋涡盘3中,在壳体2的收容孔6中配置有回旋卷板5的状态下,与收容孔6的轴线垂直地配置基板部12。此时,基板部12的外周部经由壳体2的凸缘10间的开口 9与收容孔6相比向外侧延伸。并且,回旋涡盘3在设置于周向等间隔的三个位置的安装筒19中,经由曲轴18以能够回旋的方式保持于壳体2。如图1以及图2所示那样,曲轴18设置于壳体2的周向等间隔的三个位置。如图3所示那样,各曲轴18的轴线沿上下方向配置。此时,各曲轴18设置为上下贯通壳体2的中空部8。
[0038]三根曲轴18中的一根是被施加旋转驱动力的驱动曲轴18X,剩余两根是不被施加这样的旋转驱动力的从动曲轴18Y。在图3中,左侧示出的一根是驱动曲轴18X,剩余两根是从动曲轴18Y。
[0039]驱动曲轴18X与从动曲轴18Y相比向轴向一侧(图3中的下方)延伸。换句话说,驱动曲轴18X与从动曲轴18Y基本为相同的结构,但驱动曲轴18X具有比从动曲轴18Y进一步向下方延伸的延伸部18a。
[0040]各曲轴18在配置于相同轴线上的主轴部18b、18c之间偏心地设置有偏心轴部18d。各曲轴18在隔着偏心轴部18d的两侧的主轴部18b、18c以旋转自如的方式保持于壳体2的上下。在本实施例中,上方的主轴部18b经由上轴承23以旋转自如的方式保持于壳体2的上壁,下方的主轴部18c经由下轴承24以旋转自如的方式保持于壳体2的下壁。
[0041]上轴承23的外圈从上方嵌入设置于壳体2的上壁的阶梯孔中的上方的大径孔,通过设置于大径孔的开口部的卡止环25而被保持。另外,上轴承23的内圈嵌入并固定于曲轴18的上方的主轴部18b。
[0042]下轴承24的外圈从下方嵌入设置于壳体2的下壁的阶梯孔中的下方的大径孔,通过设置于大径孔的开口部的止动环26而被保持。另外,下轴承24的内圈嵌入曲轴18的下方的主轴部18c,通过主轴部18c的阶梯部与拧入主轴部18c的止动螺母27而被保持。
[0043]在曲轴18的偏心轴部18d上经由回旋保持轴承28而保持回旋涡盘3的安装筒19。在本实施例中,两个回旋保持轴承28以上下重叠的方式使用。回旋保持轴承28的外圈从上方嵌入设置于回旋涡盘3的安装筒19的阶梯孔中的上方的大径孔,通过设置于大径孔的开口部的止动环29而被保持。另外,回旋保持轴承28的内圈嵌入曲轴18的偏心轴部18d,通过偏心轴部18d的下端部的阶梯部与拧入偏心轴部18d的止动螺母30而被保持。
[0044]为了进行回旋涡盘3的顺畅的旋转,在各曲轴18上设置平衡配重31。在本实施例中,在上侧的主轴部18b的下端部与下侧的主轴部18b的上端部分别设置平衡配重31。
[0045]各固定涡盘4在圆板状的端板20的单面与其板面垂直地设置有一个或者多个板状的固定卷板7。具体地说,在图3中,上侧的固定涡盘4在端板20的下表面朝向下方设置有固定卷板7,下侧的固定涡盘4在端板20的上表面朝向上方设置有固定卷板7。此时,固定卷板7设置有与回旋卷板5对应的个数,从端板20的中央部朝向外周部弯曲形成为渐开线的旋涡状。在各固定卷板7的从端板20延伸的延伸前端部(上侧的固定卷板7的下端部、下侧的固定卷板7的上端部),以能够装卸的方式沿旋涡设置有用于将与回旋涡盘3的端板17之间的间隙填埋的叶端密封件32。
[0046]在各固定涡盘4上以包围固定卷板7的方式设置有圆筒状的外周卷板33。具体地说,在图3中,上侧的固定涡盘4在端板20的下表面朝向下方设置有外周卷板33,下侧的固定涡盘4在端板20的上表面朝向上方设置有外周卷板33。外周卷板33的高度(从端板20延伸的延伸尺寸)与固定卷板7的高度(从端板20延伸的延伸尺寸)大致对应。在各外周卷板33的从端板20延伸的延伸前端部(上侧的外周卷板33的下端部、下侧的外周卷板33的上端部),沿周向以能够装卸的方式设置有一个或者多个环状的外部密封件34。
[0047]各固定涡盘4在使固定卷板7与回旋卷板5啮合的状态下以能够装卸的方式设置于壳体2的上下。具体地说,上侧的固定涡盘4使端板20的外周部与壳体2的上侧的凸缘10的上表面重叠并通过螺钉35(图1)固定为能够装卸。另外,下侧的固定涡盘4使端板20的外周部与壳体2的下侧的凸缘10的下表面重叠并通过螺钉35(图2)固定为能够装卸。
[0048]如图1以及图2所不,在一对固定祸盘4上分别在外周侧设置有第一开口36,另一方面,在中央部设置有第二开口 37。需要说明的是,在图3中,根据情况不同,上下示出的第二开口 37也可以通过在回旋涡盘3的基板部12的中央开设贯通孔而相互连通。
[0049]在将本实施例的涡旋流体机械I用作压缩机或者鼓风机的情况下,从驱动曲轴18X的延伸部18a施加旋转驱动力(换句话说输入动力)。例如,在驱动曲轴18X的延伸部18a直接连结有马达(省略图示)的输出轴,换句话说经由联轴器而连接有马达的输出轴。需要说明的是,马达设置在不阻碍固定涡盘4相对于壳体2的装卸的位置。
[0050]在将涡旋流体机械I用作压缩机或者鼓风机的情况下,只要使驱动曲轴18X旋转即可。由此,能够使回旋涡盘3相对于固定涡盘4回旋。此时,只要对三根曲轴18中的一根(换句话说驱动曲轴18X)施加旋转驱动力即可,不需要对剩余两根(换句话说从动曲轴18Y)施加旋转驱动力。当使回旋涡盘3相对于固定涡盘4回旋时,从第一开口 36吸入流体,能够一边在回旋卷板5与固定卷板7之间压缩该流体,一边使该流体从其旋涡的外端侧向内端侧移动,从第二开口 37排出。
[0051]另一方面,在将涡旋流体机械I用作膨胀机的情况下,通过流体使回旋涡盘3旋转,向驱动曲轴18X施加旋转驱动力(换句话说输出动力)。例如,在驱动曲轴18X的延伸部18a上直接连结有被动机(由膨胀机驱动的机械)的输入轴,换句话说经由联轴器而连接有被动机。需要说明的是,被动机设置在不阻碍固定涡盘4相对于壳体2的装卸的位置。
[0052]在将涡旋流体机械I用作膨胀机的情况下,只要使流体从第二开口37流入即可。由此,能够利用流体的力使回旋涡盘3回旋,一边使流体膨胀一边从第一开口36排出。另外,能够从驱动曲轴18X获取回旋涡盘3的旋转驱动力。
[0053]此外,本实施例的涡旋流体机械I也可以以如下方式使用,S卩,通过马达使驱动曲轴18X向相反方向旋转,从第二开口 37吸入流体并向第一开口 36排出。
[0054]通过这样做,本实施例的涡旋流体机械I能够用作压缩机、膨胀机、鼓风
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