涡旋型流体设备的制造方法
【技术领域】
本发明涉及一种涡旋型流体设备，该涡旋型流体设备具有定涡盘构件和动涡盘构件，通过使由定涡盘构件和动涡盘构件形成的密闭空间的容积发生变化来使流体压缩或膨胀，本发明特别地涉及动涡盘构件的自转阻止机构。
【背景技术】
一种涡旋型流体设备具有定涡盘构件与动涡盘构件，并且包括:使两个涡盘构件互相相对地啮合在一起的在涡卷状缠绕件之间形成密闭空间的涡旋单元以及对动涡盘的自转进行阻止的自转阻止机构，通过自转阻止机构对动涡盘构件的自转进行阻止，并且通过使由动涡盘构件围绕定涡盘构件的轴心进行公转回旋运动来使密闭空间的容积发生变化从而使流体进行压缩或膨胀。
作为这种涡旋型流体设备的自转阻止机构，例如有专利文献I记载的销孔式的自转阻止机构。上述自转阻止机构是将销突出设置在动涡盘构件和对该动涡盘构件的推力进行承接的外壳壁一侧中的任一方上，在另一方上形成环孔，通过销与环孔的卡合，在动涡盘构件围绕定涡盘构件的轴心进行回旋时，对动涡盘的自转进行阻止的结构。
现有技术文献专利文献
[0004]专利文献I:日本专利特开2008 — 208715号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
但是，在像这样的销孔式的自转阻止机构的情况下，存在以下问题:销与环孔的周壁间的滑动接触动作的PV值(P是面压、V是周速度)高，且材料选择的自由度低，而使所能使用的材料的选择范围较窄。此外，在从外部的驱动源经由离合器输入动力的开放型的涡旋型压缩机中，存在以下问题:当关闭离合器时，因残余的高压气体的膨胀而使动涡盘构件移动，从而产生杂音。
本发明为解决上述问题而作，其目的在于提供一种具有材料选择范围广，并能抑制杂音产生的自转阻止机构的涡旋型流体设备。
解决技术问题所采用的技术方案
因而，本发明的涡旋型流体设备包括:涡旋单元，该涡旋单元具有定涡盘构件和动涡盘构件，在使所述定涡盘构件与所述动涡盘构件彼此相对地啮合而形成的涡卷状的缠绕件之间形成密闭空间；以及所述动涡盘构件的自转阻止机构，通过所述自转阻止机构对所述动涡盘构件的自转进行阻止，并且使所述动涡盘构件围绕定涡盘构件的轴心进行公转回旋运动来使所述密闭空间的容积发生变化的涡盘型流体设备，其特征是，将所述自转阻止机构形成为在所述动涡盘构件的背面侧端面和与所述背面侧端面相对来对来自动涡盘构件的推力进行承接的外壳壁中的任意一方上形成多个圆形孔，在另一方突出设置与所述圆形孔相同数量的销，将具有偏心孔的圆板隔着间隙地收容在各所述圆形孔中，并使所述销隔着间隙地嵌合在所述偏心孔中，以对所述动涡盘构件的自转进行阻止，当将由所述定涡盘构件的所述缠绕件与所述动涡盘构件的所述缠绕件之间的接触而确定的动涡盘构件的回旋半径设为AOR，将由所述自转阻止机构的圆形孔与圆板之间的所述间隙以及偏心孔与销之间的所述间隙确定的动涡盘的最大容许回旋半径和最小容许回旋半径分别设为LPOR、SPOR时，满足SPOR<AOR<<LPOR的关系。
发明效果
根据本发明的涡旋型流体机械，将自转阻止机构形成为将设有偏心孔的圆板隔着间隙地收容在形成于动涡盘构件一侧和外壳一侧的一方上的圆形孔中，且使与偏心孔隔着间隙地嵌合的销突出设置在动涡盘构件一侧和外壳一侧的另一方，通过偏心孔与销之间的卡合对动涡盘构件的自转进行阻止，藉此，能降低自转阻止机构的PV值，并能扩大材料的选择范围，来降低成本。此外，由于将动涡盘回旋半径AOR限制在最大容许回旋半径LPOR与最小容许回旋半径SPOR间的范围内(满足SP0R<A0R<<LP0R的关系)，因此，通过适当地设定最大容许回旋半径LPOR和最小容许回旋半径SP0R，就能使动涡盘构件进行顺畅地回旋，且能抑制缠绕件之间的异常磨损以及杂音的产生，其中，上述动涡盘回旋半径AOR由定涡盘构件与动涡盘构件各自的缠绕件之间的接触而确定，上述最大容许回旋半径LPOR和最小容许回旋半径SPOR由圆形孔与圆板之间的间隙以及偏心孔与销之间的间隙确定。藉此，能降低现有的对动涡盘构件的回旋半径AOR的可变范围进行规定的从动曲柄机构的部件的制造成本，并能使曲柄机构的制造变得容易，而能降低制造成本。
【附图说明】
[0009]图1是表示本发明一实施方式的涡旋型压缩机的整体结构的剖视图。
图2是涡旋单元的说明图。
图3是自转阻止机构的放大剖视图。
图4是自转阻止机构的配置说明图。
图5是位于最大容许回旋半径处的自转阻止机构的状态图。
图6是位于最小容许回旋半径处的自转阻止机构的状态图。
图7是表示本实施方式的自转阻止机构与销孔式的自转阻止机构间的PV值的比较的图。
图8是表示本实施方式的自转阻止机构的噪声降低效果的实验结果的图。
【具体实施方式】
以下，对本发明的实施方式进行详细说明。另外，本发明的涡旋型流体设备能作为压缩机或膨胀器使用，在此，以压缩机的例子来进行说明。
图1至图4示出了本实施方式的涡旋型压缩机的结构，其中，图1是表示整体结构的剖视图，图2是涡旋单元的说明图，图3是自转阻止机构的放大剖视图，图4是自转阻止机构的配置说明图。
涡旋型压缩机I包括涡旋单元4，该涡旋单元4具有沿中心轴方向相对配置的定涡盘构件2和动涡盘构件3。如图2所示，定涡盘构件2是通过在端板2a上一体形成涡卷状的缠绕件2b而成的。同样地，动涡盘构件3是通过在端板3a上一体形成涡卷状的缠绕件3b而成的。
两个涡盘构件2、3配置成使两个缠绕件2b、3b啮合，且使定涡盘构件2—侧的缠绕件2b的突出侧的端缘与动涡盘构件3—侧的端板3a接触，并使动涡盘构件3—侧的缠绕件3b的突出侧的端缘与定涡盘构件2—侧的端板2a接触。另外，在两个缠绕件2b、3b的突出侧的端缘上设有顶端密封件。
此外，两个涡盘构件2、3配置成在两个缠绕件2b、3b的周向角度相互错开的状态下使两个缠绕件2b、3b的侧壁彼此局部接触。藉此，在两个缠绕件2b、3b之间形成新月状的密闭空间、即流体凹口(日文:流体求》) 5。
动涡盘构件3以该动涡盘构件3的中心(轴心)3c相对于定涡盘构件2的中心(轴心)2c偏心的方式安装，在通过后述的自转阻止机构30使动涡盘构件3的自转受到阻止的同时，通过驱动机构使动涡盘构件3绕着定涡盘构件2的轴心(中心c)以由两个缠绕件2b、3b间的接触而确定的回旋半径AOR来进行公转运动。藉此，通过使两个缠绕件2b、3b之间接触，且通过使形成在两个缠绕件2b、3b之间的流体凹口 5从缠绕件2b、3b的外端部朝向中心部移动，从而使流体凹口 5的容积朝缩小方向变化。因此，从缠绕件2b、3b的外端部侧吸入至流体凹口 5内的流体(例如制冷剂气体)被压缩。
另外，在膨胀器的情况下，流体凹口 5相反地从缠绕件2b、3b的中心部朝向外端部移动，从而使流体凹口 5的容积朝增大方向变化，并使从缠绕件2b、3b的中心部侧吸入流体凹口 5内的流体膨胀。
涡旋型压缩机I的外壳由将涡旋单元4内置的中间外壳6、配置于该中间外壳6前侧的前外壳7以及配置于上述中间外壳6后侧的后外壳8构成。
在本实施方式中，中间外壳6与定涡盘构件2—体地形成为涡盘单元4的框体部(外壳罩)。但是，也可以是定涡盘构件2和中间外壳6设为不同构件，并将定涡盘构件2收纳固定在中间外壳6内的结构。中间外壳6的后侧通过端板2a封闭，而前侧开口。
前外壳7通过螺栓(未图示)紧固在中间外壳6的开口部侧。前外壳7在推力方向上对动涡盘构件3进行支承，并且对动涡盘构件3的驱动机构进行收纳。
此外，在前外壳7的内部形成有上述流体的吸入室9，该吸入室9与形成在前外壳7的外壁上的吸入端口(未图示)连接。
在前外壳7及中间外壳6的周向的一部分上形成有隆起部10。在隆起部10的内部形成有流体通路空间11，该流体通路空间11沿与压缩机中心轴平行的方向延伸，以将上述流体从前外壳7侧的吸入室9向中间外壳6侧的两个缠绕件2b、3b的外端部附近引导。
后外壳8通过螺栓12紧固在中间外壳6的端板2a侧，在后外壳8与端板2a之间形成有上述流体的排出室13。在定涡盘构件2的端板2a的中心部上形成有压缩流体的排出孔14，在排出孔14上附设有单向阀15。排出孔14经由单向阀15与排出室13连接。排出室13与形成在后外壳8的外壁上的排出端口(未图示)连接。
上述流体从吸入端口导入前外壳7内的吸入室9，经由前外壳7及中间外壳6的隆起部10内侧的流体通路空间11，从涡旋单元4的外端部侧吸入至由缠绕件2b、3b接触而形成的流体凹口4内，以供进行压缩。经压缩后的流体从穿设于定涡盘构件2的端板2a的中央部处的排出孔14排出到后外壳8内的排出室13，并从排出室13经由排出端口导出到外部。
前外壳7在通过螺栓(未图示)紧固到中间外壳6的开口部侧的外周部的内侧上，具有推力承接部17，该推力承接部17隔着推力板16对来自动涡盘构件3的端板3a的推力进行承接。
此外，前外壳7在中心部处将驱动轴20支承成能自由旋转，其中，上述驱动轴20构成动涡盘构件3的驱动机构的核心部件。驱动轴20的一端部侧突出到前外壳7的外侧，且在此处隔着电磁离合器21安装有皮带轮(日文:7°—U)22。因而，在从皮带轮22经由电磁离合器21输入的旋转驱动力的作用下，对驱动轴20进行驱动而使其旋转。驱动轴20的另一端部侧经由曲柄机构而与动涡盘构件3连接。
在本实施方式中，所述曲柄机构构成为包括:圆筒状的轴套部23，该轴套部23突出形成在动涡盘构件3的端板3a的背面上；以及偏心衬套25，该偏心衬套25以偏心状态安装在设于驱动轴20端部的曲柄24上，所述偏心衬套25经由轴承26嵌合到所述轴套部23的内部。另外，在偏心衬套25上安装有平衡配重27，该平衡配重27对抗动涡盘构件3在动作时的离心力。
如图3的放大剖视图所示，自转阻止机构30包括:圆形孔31，该圆形孔31形成在动涡盘构件3的端板3a的背面侧端面(与前外壳7的推力承接部17相对)上;销32，该销32突出设置在前外壳7的推力承接部17—侧且贯穿推力板16;以及圆板33，该圆板33具有偏心孔33a，并隔着间隙地收容在圆形孔31中，自转阻止机构30构成为使销32隔着间隙地与圆板33的偏心孔33a嵌合，且通过销32与偏心孔33a的卡