專利名稱：渦旋式流體機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于例如空氣壓縮機、真空泵等的渦旋式流體機械。
背景技術(shù)：
一般地，渦旋式流體機械為包含固定渦盤和與該固定渦盤相對置地設(shè) 置的旋轉(zhuǎn)渦盤的構(gòu)成。此外，固定渦盤與旋轉(zhuǎn)渦盤分別具有形成為圓板狀 的端板和以從該端板的內(nèi)徑側(cè)朝向外徑側(cè)渦旋狀巻繞的方式沿軸方向直立 地設(shè)置在該端板上的重疊部。由此，固定渦盤與旋轉(zhuǎn)渦盤通過將相互的重 疊部進(jìn)行重合以劃分成多個壓縮室。
并且，由于渦旋式流體機械通過驅(qū)動軸使旋轉(zhuǎn)渦盤相對于固定渦盤具 有一定的旋轉(zhuǎn)半徑地旋轉(zhuǎn)運動，由此能夠從設(shè)置在固定渦盤外徑側(cè)的吸入 口吸入氣體，依次由各壓縮室壓縮，再將該壓縮流體從設(shè)置在固定渦盤內(nèi) 徑側(cè)的排出口向外部排出。
此外，已知一種在渦旋式流體機械中，通過在各重疊部的周面上形成 多個突起，來減小各重疊部之間的間隙，提高了壓縮室的密閉性，提升了
壓縮效率的渦旋式流體機械(例如參照專利文獻(xiàn)l、 2)。此時，多個突起 在重疊部的周面上在巻繞方向(渦旋方向)上具有間隔地設(shè)置，同時與周 圍相比從重疊部的周面向徑向突出地形成。
專利文獻(xiàn)l:日本特開2004-138056號乂>報
專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-293487號公報
可是，上述利用現(xiàn)有技術(shù)的渦旋式流體機械通過在重疊部的周面上形 成向軸方向延伸的多根突起來減少從相對置的重疊部之間泄露出的壓縮流 體，以提高壓縮室的密閉性。
但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，在相鄰的突起之間形成向徑向下凹的凹部。此 時，雖然突起與對方的渦盤的重疊部接觸，但凹部不與對方的渦盤的重疊部4妾觸。因此，積存在該凹部中的空氣不被壓縮，在通過對方的重疊部的 周面后向低壓側(cè)泄漏，從而具有壓縮效率差的問題。此外，由于突起設(shè)置在由曲面構(gòu)成的重疊部的周面上，需要例如立銑 刀等的加工工具與突起相配合地在直徑方向上往復(fù)運動，因此具有容易產(chǎn)生加工誤差的傾向。此外，由于加工工序復(fù)雜，具有加工時間長，生產(chǎn)性 低的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)問題而研發(fā)的，本發(fā)明的目的在于提供一 種能夠使相互對置的重疊部的間隔縮窄以提高壓縮效率，同時可縮短加工時間以^:高生產(chǎn)性的渦旋式流體機械。本發(fā)明的渦旋式流體機械具有 一側(cè)的渦盤，其在端板上于軸方向上 直立設(shè)置有從內(nèi)徑側(cè)朝向外徑側(cè)渦旋狀地巻繞的重疊部；另一方的渦盤， 其與所述一側(cè)的渦盤相對置地設(shè)置，且在端板上于軸方向上直立設(shè)置有從 內(nèi)徑側(cè)朝向外徑側(cè)渦旋狀地巻繞的重疊部用于與所述一側(cè)的渦盤的重疊部 重合以劃分出多個壓縮室。并且，為了解決上述問題，第一方面發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)的特征為，至少 在所述一側(cè)的渦盤的重疊部的外周面上，在巻繞方向上具有間隔地設(shè)置多 個與另 一側(cè)的渦盤的重疊部的內(nèi)周面接觸或最接近的最接近部，該相鄰的 最接近部之間為使用平坦面或凸?fàn)蠲孢B接的結(jié)構(gòu)，該平坦面或凸?fàn)蠲姹人?述最接近部更遠(yuǎn)離另 一側(cè)的渦盤。在第二方面的發(fā)明中，在所述另一側(cè)的渦盤的重疊部的內(nèi)周面上，在 巻繞方向上具有間隔地設(shè)置有多個與設(shè)置于所述一側(cè)的渦盤的重疊部的外 周面上的最接近部接觸或最接近的平坦?fàn)?、凹彎曲狀或凸彎曲狀的最接?面。在第三方面的發(fā)明中，在所述一側(cè)的渦盤的重疊部的外周面和所述另 一側(cè)的渦盤的重疊部的內(nèi)周面中的至少 一方上，設(shè)置使用比所述最接近部 更軟質(zhì)的材料形成為膜狀的軟質(zhì)覆膜。在第四方面的發(fā)明中，所述最接近部形成為使巻繞方向的間隔尺寸在 內(nèi)徑側(cè)較窄，在外徑側(cè)較寬。4在第五方面的發(fā)明中，所述各接近部從前述重疊部的內(nèi)徑側(cè)延續(xù)到外 徑側(cè)具有等角度間隔地形成。
在第六方面的發(fā)明中，所述各最接近部僅形成于直立設(shè)置于前述端板 上的重疊部中遠(yuǎn)離該端板的軸方向的 一 部分上。
. 在第七方面的發(fā)明中，所述各最接近部僅形成于前述重疊部中巻繞方 向的內(nèi)徑側(cè)上，在所述重疊部的外徑側(cè)上設(shè)置有追隨漸開線曲線的漸開線 曲面部。
根據(jù)第 一 方面的發(fā)明，由于相鄰的最接近部之間為使用平坦面或凸?fàn)?曲面連接的結(jié)構(gòu)，不會如現(xiàn)有技術(shù)那樣在相鄰的突起之間形成凹部。因此， 能夠使相互對置的重疊部的間隔縮窄，從而能夠減少滯留在重疊部之間的 流體以提高壓縮效率。
此外，由于為相鄰的最接近部之間使用平坦面或凸?fàn)钋孢B接的結(jié)構(gòu)， 能夠使設(shè)置了最接近部的重疊部的外周面的橫截面形成多邊形狀。因此， 與現(xiàn)有技術(shù)那樣地在由曲面構(gòu)成的重疊部的周面上設(shè)置突起的情況相比， 能夠使重疊部的形狀簡單化。其結(jié)果是，即使在使用例如立銑刀等工具切 削加工重疊部時，也不需要將立銑刀在直徑方向上往復(fù)運動，此外還能夠 減少工具的方向轉(zhuǎn)換次數(shù)。因此，不易受到伴隨往復(fù)動作的加工機械無效
行程的影響，能夠降低加工誤差，從而能夠加工偏差較小的高精度的重疊 部。此外，由于與現(xiàn)有技術(shù)那樣設(shè)置突起的情況相比，能夠在縮短加工工 具的移動距離的同時，還可降低加工方向的變更次數(shù)，因此能夠縮短重疊 部的加工時間，從而提高生產(chǎn)性。再者，由于在僅通過給出多邊形狀的頂 點坐標(biāo)就可簡單地組成加工程序的同時，頂點座標(biāo)也能夠容易地變更，因 此能夠容易地與設(shè)備的規(guī)格等相適合地變更重疊部的形狀。
此外，由于最接近部與對方的重疊部的周面接觸時能夠容易地鈍化或 摩耗，因此不需要多次接觸就能夠與重疊部周面磨合。由此，能夠減輕動 力損失，并且防止損傷、噪音、卡阻等的發(fā)生，從而能夠提高耐久性和可 靠性。
再者，當(dāng)重疊部的相鄰的最接近部之間的角度加大時，耐卡阻性提高， 但壓縮性能降低。另一方面，當(dāng)重疊部的相鄰的最接近部之間的角度減小 時，耐卡阻性降低，壓縮性能提高。因此，通過將這種相反的平衡最適當(dāng) 化，能夠制造所需特性的機械。根據(jù)第二方面的發(fā)明，由于在另一側(cè)的渦盤的重疊部的內(nèi)周面上，在 巻繞方向上具有間隔地設(shè)置多個與設(shè)置于一側(cè)的渦盤的重疊部的外周面上 的最接近部接觸或最接近的平坦?fàn)?、凹彎曲狀或凸彎曲狀的最接近面，?此能夠使另 一 側(cè)的渦盤的重疊部的內(nèi)周面的橫截面形成多邊形狀。因此， 由于能夠使重疊部的形狀簡單化，從而能夠進(jìn)一步縮短重疊部的加工時間， 能夠提高生產(chǎn)性。
根據(jù)第三方面的發(fā)明，由于是在相互對置的重疊部的內(nèi)周面和外周面 中至少 一 方上設(shè)置軟質(zhì)覆膜的結(jié)構(gòu)，軟質(zhì)覆膜能夠存在于各最接近部與對 方的重疊部之間。因此，在由于例如機械的尺寸誤差、裝配誤差等使最接 近部與對方的重疊部過于接近的情況下，軟質(zhì)部件與最接近部或?qū)Ψ降闹?疊部接觸。在此情況下，由于軟質(zhì)覆膜能夠通過與最接近部或?qū)Ψ降闹丿B 部的接觸而容易地變形并磨合，因此能夠防止在其之間發(fā)生卡阻、損傷等 以及防止動力損失、噪音的增大。
此外，由于軟質(zhì)覆膜僅有夾持于最接近部和重疊部之間的部位發(fā)生變 形，因此能夠在壓縮室的關(guān)閉位置上使形成于各渦盤的重疊部之間的間隙 的尺寸減小。因此，能夠提高壓縮室的密閉性及壓縮效率。再者，即使在 由于例如機械的尺寸誤差及裝配誤差使最接近部的移動范圍偏移的情況 下，也能夠由軟質(zhì)覆膜將該最接近部的移動范圍的偏差吸收。因此，由于 能夠以最低限的精度進(jìn)行渦盤的加工、組裝等，從而能夠高效地制造渦旋 式流體機械。
根據(jù)第四方面的發(fā)明，由于各最接近部的巻繞方向的間隔尺寸P形成為 在內(nèi)徑側(cè)較窄，在外徑側(cè)較寬，因此當(dāng)重疊部的曲率半徑在內(nèi)徑側(cè)較小時， 能夠沿著該曲率半徑以較窄的間隔配置多個最接近部。因此，能夠在半徑 方向上減小對置的重疊部之間的間隙，從而能夠提高壓縮室的密閉性，提 高壓縮性能。
根據(jù)第五方面的發(fā)明，由于各最接近部形成為從重疊部的內(nèi)徑側(cè)延續(xù) 至外徑側(cè)具有大致相等的角度間隔的結(jié)構(gòu)，因此各接近部的巻繞方向的間 隔尺寸能夠在內(nèi)徑側(cè)較窄，在外徑側(cè)較寬。在此情況下，重疊部在內(nèi)徑側(cè) 曲率半徑較小，但能夠沿該曲率半徑以較窄的間隔配置多個最接近部，因
此能夠在半徑方向上減小對置的重疊部之間的間隙，從而能夠提高壓縮室 "密閉性，提高壓縮性能。根據(jù)第六方面的發(fā)明，由于為僅在重疊部中遠(yuǎn)離端板的軸方向的一部 分上形成最接近部的結(jié)構(gòu)，因此在例如一側(cè)的渦盤旋轉(zhuǎn)運動時， 一側(cè)的渴 盤的最接近部能夠在各壓縮室關(guān)閉的位置上與另 一側(cè)的渦盤的重疊部最接 近或接觸，從而能夠通過最接近部提高各壓縮室的密閉性。此外，由于僅在重疊部中遠(yuǎn)離端板的軸方向的 一部分上形成最接近部， 因此能夠縮短最接近部的軸方向的長度尺寸，從而能夠減小由最接近部產(chǎn) 生的異響。此外，由于能夠使最接近部相對于重疊部的軸方向較小，因此 能夠縮小固定渦盤的重疊部與旋轉(zhuǎn)渦盤的重疊部之間的平均間隙，從而能 夠提高壓縮效率。并且，能夠降低重疊部內(nèi)的溫度，能夠延長頂端密封件 等的壽命。此外，在重疊部的熱損顯著發(fā)生的齒端部分上形成最接近部的 情況下，能夠由最接近部防止熱損產(chǎn)生的卡阻。再者，由于在重疊部的齒根側(cè)能夠與不設(shè)置最接近部時的間隔尺寸同 等程度地設(shè)定重疊部的外周面與對方的重疊部的內(nèi)周面之間的間隙，因此 能夠防止該位置上的重疊部的接觸，能夠提高可靠性。根據(jù)第七方面的發(fā)明，由于最接近部僅形成于重疊部中巻繞方向的內(nèi)徑側(cè)上，并在重疊部的外徑側(cè)上"i殳置漸開線曲面，因此在例如在重疊部的 最外徑側(cè)上劃分成的壓縮室的關(guān)閉位置等，能夠使各重疊部的平滑的周面 相互最接近或接觸。由此，能夠?qū)嚎s時體積效率影響較大的外徑側(cè)的 壓縮室良好地密封，能夠提高壓縮性能。特別是，由于在重疊部的外周側(cè)因壓縮熱量產(chǎn)生的溫度上升較小，因 此不易產(chǎn)生卡阻現(xiàn)象。因此，能夠在設(shè)置于重疊部的外周側(cè)的漸開線曲面 部上減小與另一方重疊部的間隙尺寸。由此，能夠在各重疊部的外徑側(cè)使 平滑的周面相互可靠地最接近或接觸，從而能夠防止因重疊部的內(nèi)徑側(cè)的 最接近部產(chǎn)生的異響通過外徑側(cè)的吸入口等向外部泄漏。


圖l為適用于本發(fā)明第一實施方式的渦旋式空氣壓縮機的縱向剖視圖； 圖2為從圖1中的向視II-II方向所見的渦旋式空氣壓縮機的橫向剖視圖； 圖3為放大表示圖2中的固定渦盤的重疊部和旋轉(zhuǎn)渦盤的重疊部的要部 放大的橫向剖視圖；圖4為放大表示固定渦盤的端板、重疊部及最接近部的一部分的局部破斷的外觀立體圖；圖5為放大表示旋轉(zhuǎn)渦盤的重疊部的最接近部的要部放大的橫向剖視圖；圖6為表示使用立銑刀加工重疊部的狀態(tài)的橫向剖視圖； 圖7為第1變形例的重疊部的橫向剖視圖；圖8為適用于第二實施方式的渦旋式空氣壓縮機的橫向剖視圖； 圖9為從與圖3同樣位置所見的固定渦盤和旋轉(zhuǎn)渦盤的重疊部的要部放 大的橫向剖視圖；圖10為第2變形例的重疊部的橫向剖視圖；圖11為從與圖3同樣位置所見的第三實施方式的固定渦盤和旋轉(zhuǎn)渦盤 的重疊部的要部放大的橫向剖視圖；圖12為從與圖3同樣位置所見的第四實施方式的固定渦盤和旋轉(zhuǎn)渦盤 的重疊部的要部放大的橫向剖視圖；圖13為放大表示固定渦盤的端板、重疊部及最接近部的一部分的局部 破斷的外觀立體圖；圖14為從圖12中的向視XIV-XIV方向放大所見的固定渦盤和旋轉(zhuǎn)渦盤的重疊部的要部放大的縱向剖視圖；圖15為適用于第五實施方式的渦旋式空氣壓縮機的橫向剖視圖。符號說明1、 21、 41、 61 固定渦盤2、 12、 22、 42、 48、 62 端板3、 13、 23、 28、 43、 49、 63、 67 重疊部3A、 13A、 23A、 28A、 43A、 49A、 63A、 67A 內(nèi)周面3B、 13B、 23B、 28B、 43B、 49B、 63B、 67B 外周面8、 14、 25、 29、 45、 51、 65、 68 最接近部8A、 14A、 25A、 29A、 45A、 51A、 65A、 68A 平坦面8A' 、 14A' 凸?fàn)钋? 驅(qū)動軸11、 27、 47、 66 旋轉(zhuǎn)渦盤26、 30、 26' 、 3(T 、 26" 、 30" 最接近面 31、 32軟質(zhì)覆膜
具體實施例方式
以下，以渦旋式空氣壓縮機作為本發(fā)明實施方式的渦旋式流體積4成為 例，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)地說明。
在此，圖1至圖6示出第一實施方式，在本實施方式中，以在固定渦盤 及旋轉(zhuǎn)渦盤的重疊部的外周面上設(shè)置最接近部的情況為例進(jìn)行描述。
圖l為渦旋式空氣壓縮機的縱向剖視圖，在該圖l中，符號l表示渴旋式 空氣壓縮機的固定渦盤，該固定渦盤l安裝在形成筒狀的罩體(未圖示)的 端部上。此外，固定渦盤1大致由形成大致圓板狀且中心與后述的驅(qū)動軸9 的軸線01 - 01—致地配置的端板2 、直立設(shè)置在該端板2的表面2 A上的渦旋 狀的重疊部3、以從端板2的外徑側(cè)包圍重疊部3的方式在軸方向上突出的筒 部4、以及從該筒部4向直徑方向外側(cè)展開的凸緣部5構(gòu)成。
在此，圖2為圖1所示的渦旋式空氣壓縮機的橫向剖視圖，如該圖2所示， 重疊部3形成為內(nèi)徑側(cè)(半徑方向的內(nèi)側(cè))為渦旋開始端、外徑側(cè)(半徑方 向的外側(cè))為渦旋結(jié)束端的渦旋狀。此外，重疊部3的內(nèi)周面3A形成為沒有 凸凹的凹彎曲狀的平滑面。另一方面，重疊部3的外周面3B形成為將后述的 多個平坦面8A相連接的多邊形狀。并且，如圖6所示，重疊部3被使用例如 立銑刀等切削工具切削加工為渦旋狀。
此外，如圖1所示，在固定渦盤1上設(shè)置有位于端板2的外徑側(cè)并向后述 的壓縮室15吸入空氣的吸入口6，在端板2的中央設(shè)置有排出由壓縮室15壓 縮的空氣的排出口7。
符號8、 8…表示設(shè)置在重疊部3的外周面3B側(cè)的多個最接近部，如圖2、 圖3所示，該各最接近部8在重疊部3的巻繞方向(長度方向)上具有間隔地 配置，在軸方向上延伸地形成。此時，相鄰的最接近部8之間的角度a被設(shè) 定為例如5度左右(a=0.087[rad])。
此外，相鄰的最接近部8之間為利用平坦面8A而相連接的結(jié)構(gòu)。由此， 重疊部3的外周面3B的橫截面形成多邊形狀，各最接近部8分別配置在形成 多邊形狀的外周面3B的頂點(彎曲部位)上。并且，最接近部8與構(gòu)成對方 的旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13的內(nèi)周面13 A接觸或最接近。此外，固定渦盤1的重疊部3與旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13最接近的部位隨 著旋轉(zhuǎn)渦盤ll的旋轉(zhuǎn)運動而變化，從重疊部3、 13的渦旋結(jié)束端(外徑側(cè))
朝向渦旋開始端(內(nèi)徑側(cè))逐漸移動。因此，平坦面8A可成為比最接近部8 更最接近于旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13的狀態(tài)。但是，最接近部8是指構(gòu)成多邊 形狀的外周面3B的頂點部分。因此，與平坦面8A和重疊部13為最接近的狀 態(tài)下的距離尺寸相比，最接近部8與重疊部13為最接近的狀態(tài)下的距離尺寸 較小。即，平坦面8A比最接近部8要遠(yuǎn)離于旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13的內(nèi)周面 13A。
符號9表示可回轉(zhuǎn)地設(shè)置在罩體上的驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸9具有構(gòu)成回轉(zhuǎn) 中心的軸線Ol-Ol。此外，驅(qū)動軸9的固定渦盤1側(cè)的前端側(cè)構(gòu)成偏心地延伸 的曲軸9A,構(gòu)成該曲軸9A的中心線的軸線02-02相對于驅(qū)動軸9的軸線 Ol-Ol僅偏心回轉(zhuǎn)半徑s。并且，在驅(qū)動軸9的曲軸9A上，通過旋轉(zhuǎn)軸承IO 可回轉(zhuǎn)地安裝有后述的旋轉(zhuǎn)渦盤ll。
符號ll表示與固定渦盤1相對置地設(shè)置在驅(qū)動軸9上的旋轉(zhuǎn)渦盤，該旋 轉(zhuǎn)渦盤ll大致由以軸線02-02為中心并形成為圓板狀的端板12、自該端板12 的表面12A向軸向直立設(shè)置的渦旋狀的重疊部13構(gòu)成。
并且，旋轉(zhuǎn)渦盤11以重疊部13相對于固定渦盤1的重疊部3僅錯開例如 180度地重合的形式配置。由此，在兩者的重疊部3、 13之間劃分出后述的 多個壓縮室15。并且，在渦旋式空氣壓縮機運行時，外周側(cè)的壓縮室15從 吸入口 6吸入空氣，該空氣在旋轉(zhuǎn)渦盤11旋轉(zhuǎn)運動期間向內(nèi)徑側(cè)移動的同時 依次壓縮，最后從排出口7向外部排出壓縮空氣。
在此，構(gòu)成旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13在端板12的表面12A上向軸向(軸線 Ol-Ol方向)直立設(shè)置。此外，重疊部13形成為由內(nèi)徑側(cè)為渦旋開始端，外 徑側(cè)為渦旋結(jié)束端的n圈構(gòu)成的渦旋狀。再者，重疊部13的內(nèi)周面13A形成 為沒有凸凹的凹彎曲狀的平滑面。另一方面，重疊部13的外周面13B形成為 與后述的多個平坦面14A連接上的多邊形狀。并且，如圖6所示，重疊部13 是使用例如立銑刀等切削工具而被切削加工為渦旋狀。
符號14、 14…表示設(shè)置在重疊部13的外周面13B上的多個最接近部，如 圖2、圖3所示，該各最接近部14與最接近部8大致同樣地，在重疊部13的巻 繞方向(長度方向)上具有間隔地配置，在軸方向上延伸地形成。此時， 相鄰的最接近部14之間的角度a被設(shè)定為例如5度左右(a=0.087[rad])。此外，相鄰的最接近部14之間為使用平坦面14A進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)。由此， 重疊部13的外周面13B的;f黃截面形成多邊形狀，各最接近部14分別配置在形 成多邊形狀的外周面13B的頂點(彎曲部位)上。并且，最接近部14與構(gòu)成 對方的固定渦盤1的重疊部3的內(nèi)周面3A接觸或最接近。
此外，固定渦盤1的重疊部3與旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13最接近的部位隨 著旋轉(zhuǎn)渦盤U的旋轉(zhuǎn)運動而變化。因此，平坦面14A可成為比最接近部14 更最接近于固定渦盤1的重疊部3的狀態(tài)。但是，最接近部14是指構(gòu)成多邊 形狀的外周面13B的頂點部分。因此，與平坦面14A和重疊部3為最接近的狀 態(tài)下的距離尺寸相比，最接近部14與重疊部3為最接近的狀態(tài)下的距離尺寸 較小。即，平坦面14A比最接近部14要遠(yuǎn)離固定渦盤1的重疊部3的內(nèi)周面3A。
在此，對設(shè)置于旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13的外周面13B上的最接近部14 的詳細(xì)配置關(guān)系進(jìn)行說明。
最接近部14以構(gòu)成重疊部13長度方向的巻繞方向的間隔尺寸P在內(nèi)徑 側(cè)較窄、在外徑側(cè)較寬的方式形成。在此，對各最接近部14的配置關(guān)系進(jìn) 行詳細(xì)敘述，為了在旋轉(zhuǎn)渦盤11上畫出如圖3所示的重疊部13的漸開線(展 開線)，則需要求出以該中心點02 (軸線02-02的位置)為中心的漸屈線 半徑a的漸屈線C。其中，漸屈線半徑a為由旋轉(zhuǎn)半徑e和旋轉(zhuǎn)渦盤ll的重疊 部13的板厚尺寸確定的該旋轉(zhuǎn)渦盤11的固有的值，在漸開線曲線中為已知 事項。
并且，在與前述漸屈線C相接地延伸的無數(shù)的切線中，若將任意的切線 作為L1，將設(shè)置于自該切線Ll每錯開角度a的位置上的其他的切線作為L2、 L3…，則所述最接近部14就配置在所述各切線L1、 L2…上。
在此，在本實施方式中，各切線L1、 L2…之間的角度a設(shè)定為5度左右。 由此，相鄰的最接近部14的巻繞方向的間隔尺寸P為，構(gòu)成重疊部13的內(nèi)徑 側(cè)的第l圈較窄，構(gòu)成外徑側(cè)的第n圈較寬。
這樣，通過使相鄰的最接近部14的間隔尺寸P在內(nèi)徑側(cè)較窄(較小)， 從而即使對于對置的重疊部3的曲率半徑較小、彎曲較急的部位，也能夠使 最接近部14在重疊部3的內(nèi)周面3A上具有一定間隙地配置。
再者，在最接近部14與對置的固定渦盤1側(cè)的重疊部3的內(nèi)周面3A接近 時，其與重疊部3的內(nèi)周面3A之間的間隙尺寸S2如下述公式1所示地，被設(shè)定為大于最接近部8與對置的旋轉(zhuǎn)渦盤11側(cè)的重疊部13的內(nèi)周面13A接近時 的最接近部8與內(nèi)周面13A之間的間隙尺寸S1的值。 SI <S2
這樣，由于最接近部14與重疊部3之間的間隙尺寸S2大于最接近部8與 重疊部13之間的間隙尺寸S1，因此在各重疊部3、 13之間產(chǎn)生接觸的情況下， 能夠在最接近部14與重疊部3的外周面3B進(jìn)行接觸之前，使設(shè)置于固定渦盤 1的重疊部3的外周面3B上的最接近部8與旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13的外周面 13B接觸。
并且，當(dāng)固定渦盤1的重疊部3的最接近部8先與旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13 進(jìn)行接觸時，則會以該接觸部位為支點地在旋轉(zhuǎn)渦盤ll上作用向與自轉(zhuǎn)力 的方向相同方向回轉(zhuǎn)的力。由此，由于旋轉(zhuǎn)渦盤ll被向自轉(zhuǎn)力的方向推動， 從而能夠消除例如設(shè)置在旋轉(zhuǎn)渦盤l l與罩體之間的自轉(zhuǎn)防止機構(gòu)(未圖示) 等的晃動。
另一方面，由于設(shè)置在固定渦盤1的重疊部3的外周面3B上的各最接近 部8與前述的最接近部14的配置關(guān)系等有關(guān)條件為相同的條件，故省略說 明。
其中，最接近部8、 14做成了在重疊部3、 13的巻繞方向全長上設(shè)置的 結(jié)構(gòu)，但也可在例如重疊部3、 13的巻繞方向的全長中，在除去從構(gòu)成最內(nèi) 徑側(cè)的渦旋開始端至渦旋半程的部位以外的外周面3B、 13B上形成。這是由 于該重疊部3、 13的外周面3B、 13B中從渦旋開始端至渦旋半程的部位為曲 率半徑最小，且因熱量而產(chǎn)生的尺寸變化也較小，從而即使不設(shè)置各最接 近部8、 14也能夠充分地使壓縮室15密閉，該部位可形成平滑面。
本實施方式的渦旋式空氣壓縮機具有上述的結(jié)構(gòu)，以下，對該渦旋式 空氣壓縮才幾的動作進(jìn)行說明。
首先，在由電動機等驅(qū)動源(未圖示)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動驅(qū)動軸9時，旋轉(zhuǎn)渦盤 ll在由自轉(zhuǎn)防止機構(gòu)而自轉(zhuǎn)被防止的狀態(tài)下，不會以驅(qū)動軸9的軸線01-Ol 為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)半徑為s的旋轉(zhuǎn)運動，在固定渦盤1的重疊部3與旋轉(zhuǎn)渦盤 11的重疊部13之間劃分成的壓縮室15連續(xù)地縮小。因此，從固定渦盤l的吸 厶口6吸入的空氣能夠在各壓縮室15被依次壓縮，并從固定渦盤l的排出口7 作為壓縮空氣朝向外部的罐(未圖示)排出。此外，在旋轉(zhuǎn)渦盤ll相對于固定渦盤l進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動時，最接近部8、
14與重疊部13、 3的內(nèi)周面13A、 3A最接近，或成為兩者接觸的狀態(tài)，這些 最接近(接觸)部位成為將空氣封入各壓縮室15內(nèi)的封閉位置。并且，最 接近部8能夠在各壓縮室15的封閉位置上使重疊部3的外周面3B與重疊部13 的內(nèi)周面13A之間的間隙減小。此外，最接近部14能夠在各壓縮室15的封閉 位置上使重疊部13的外周面13B與重疊部3的內(nèi)周面3A之間的間隙減小。由 此，最接近部8、 14能夠提高各壓縮室15的密閉性。
從而，在本實施方式中，構(gòu)成為在各渦盤l、 11的重疊部3、 13的外周 面3B、 13B上在巻繞方向上具有間隔地設(shè)置多個最接近部8、 14,并通過將 相鄰的最接近部8、 14之間由平坦面8A、 14A連接，從而將外周面3B、 13B 形成為多邊形狀。此時，由于是將相鄰的最接近部8、 14之間使用平坦面 8A、 14A連接的結(jié)構(gòu)，因此不會象現(xiàn)有技術(shù)那樣在相鄰的突起之間在直徑方 向上形成凹入的凹部。因此，能夠使相互對置的重疊部3、 13的間隔較窄， 從而能夠減少滯留在重疊部3、 13之間的空氣而提高壓縮效率。
此外，由于是將相鄰的最接近部8、 14之間使用平坦面8A、 14A連接的 結(jié)構(gòu)，因此能夠使重疊部3、 13的外周面3B、 13B的橫截面形成為多邊形狀。 因此，與如現(xiàn)有技術(shù)那樣地在由曲面構(gòu)成的重疊部的周面上設(shè)置突起的情 況相比，能夠使重疊部3、 13的形狀簡單化。其結(jié)果是，即使在使用例如立 銑刀等工具切削加工重疊部3、 13時，也不需要將立銑刀沿突起在直徑方向 上往復(fù)運動，此外還能夠減少工具的方向轉(zhuǎn)換次數(shù)。因此，相對于一般地 加工機械中伴隨往復(fù)動作時的無效行程而產(chǎn)生5 jam程度的加工誤差的情 況，在本實施方式中不易受到這種無效行程的影響，能夠降低加工誤差， 從而能夠加工偏差較小的高精度的重疊部3、 13。
此外，由于與現(xiàn)有技術(shù)那樣設(shè)置突起的情況相比，能夠縮短立銑刀等 工具的移動距離的同時，降低工具的方向轉(zhuǎn)換次數(shù)，因此能夠縮短重疊部3、 13的加工時間，從而能夠提高生產(chǎn)性。再者，由于僅通過給出多邊形狀的 頂點坐標(biāo)就可簡單地組成加工程序的同時，頂點座標(biāo)也能夠容易地進(jìn)行變 更，因此能夠容易地與例如壓縮機的規(guī)格等相適應(yīng)地變更重疊部3、 13的形 狀。
此外，由于重疊部3的最接近部8相對于對方的重疊部13內(nèi)周面13 A以接 近于線接觸的狀態(tài)下進(jìn)行面接觸，通過該接觸能夠4吏最接近部8容易地鈍化或摩耗。因此，重疊部3的最接近部8不需要多次接觸就能夠與重疊部13的 內(nèi)周面13A磨合。同樣地，重疊部13的最接近部14也能夠容易地與對方的重 疊部3內(nèi)周面3A磨合。由此，能夠減輕動力損失，并且防止損傷、噪音、卡 阻等的發(fā)生，從而能夠提高耐久性及可靠性。
再者，當(dāng)重疊部3、 13的相鄰的最接近部8、 14之間的角度oc加大時， 由于最接近部8、 14的內(nèi)角(相鄰的2個平坦面8A、 14A的夾角)更加變成銳
與外周面3A的間隙增大，因此壓縮性能降低。另一方面，當(dāng)重疊部3、 13 的相鄰的最接近部8、 14之間的角度a減小時，由于最接近部8、 14的內(nèi)角 更加變成鈍角，因此耐卡阻性降低，但由于平坦面8A與外周面13A的間隙及 平坦面14A與外周面3A的間隙減小，因此壓縮性能^提高。因此，通過例如將 角度a設(shè)定為5度左右(a=0.087[rad])，能夠?qū)⑦@種相反的平衡最適當(dāng)化， 從而能夠制造平衡了耐卡阻性與壓縮性能的壓縮機械。
另一方面，通過使相鄰的最接近部8、 14具有5度左右的角度a的間隔地 進(jìn)行配置，從而使重疊部3、 13的巻繞方向的間隔尺寸P在內(nèi)徑側(cè)較窄，在 外徑側(cè)較寬地形成。由此，即使對于重疊部3、 D的曲率半徑較小、彎曲較 急的部位，也能夠?qū)喞@方向的間隔尺寸P較窄的最接近部8、 M以沿對方 的重疊部13、 3的內(nèi)周面13A、 3A的狀態(tài)接近地進(jìn)行配置，從而能夠提高壓 縮室15的密閉性，以提高壓縮性能。
再者，固定渦盤1的重疊部3的最接近部8與旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13的內(nèi) 周面13A之間的間隙尺寸S1,和旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13的最接近部14與固定 ;咼盤1的重疊部3的內(nèi)周面3A之間的間隙尺寸S2，以具有如公式1所示的S1 〈S2的關(guān)系而進(jìn)行設(shè)定。由此，在各重疊部3、 13之間產(chǎn)生接觸的情況下， 能夠使設(shè)置在固定渦盤1的重疊部3的外周面3B上的最接近部8與旋轉(zhuǎn)渦盤 11的重疊部13的內(nèi)周面13A先接觸。因此，能夠以接觸部位為支點使旋轉(zhuǎn)渦 盤ll向與自轉(zhuǎn)力的方向相同的方向回轉(zhuǎn)，從而可防止自轉(zhuǎn)防止機構(gòu)(未圖 示)等的晃動，并能夠提高壓縮性能。
此外，在所述第一實施方式中，構(gòu)成為相鄰的最接近部8、 14之間使用 平坦面8A、 14A連接的結(jié)構(gòu)。但是，本發(fā)明并不局限于此，也可例如圖7所 示的第1變形例那樣，構(gòu)成為將相鄰的最接近部8、 14之間使用凸?fàn)钋?A'、 14A'連接的結(jié)構(gòu)。在此情況下，為了使凸曲面8A' 、 14A'不比最接近部
148、 14先與對方的重疊部13、 3的內(nèi)周面13A、 3A相接觸，而形成為具有比重 疊部3、 13的曲率更小的曲率。
此外，在所述第一實施方式中，是在固定渦盤1的重疊部3及旋轉(zhuǎn)渦盤 11的重疊部13上均設(shè)置有最接近部8、 14的結(jié)構(gòu)，但也可是僅在固定渦盤和 旋轉(zhuǎn)渦盤中的任何一方上設(shè)置最接近部的結(jié)構(gòu)。
此外，最接近部8、 14也可是例如在其前端部具有在巻繞方向上具很小 的寬度(例如幾個Mm程度)的平坦面的結(jié)構(gòu)。
再者，在所述第一實施方式中，自重疊部3、 13的內(nèi)徑側(cè)一直延續(xù)到外 徑側(cè)相鄰的最接近部8， 14具有相等的角度a地形成。但是，本發(fā)明并不局 限于此，也可在重疊部的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)具有不同的角度間隔地形成相鄰 的最接近部。
, 以下，圖8及圖9示出了本發(fā)明的第二實施方式，本實施方式的特征為 在各渦盤的重疊部的內(nèi)周面上在巻繞方向上具有間隔地設(shè)置多個平坦?fàn)畹?最接近面的結(jié)構(gòu)。此外，在本實施方式中，與所述第一實施方式相同的構(gòu) 成要素附以同一符號，并省略對其說明。
符號21為渦旋式空氣壓縮機的固定渦盤，該固定渦盤21與第一實施方 式大致同樣地由端板22、重疊部23、筒部24、凸緣部(未圖示)等構(gòu)成。 并且，重疊部23形成為具有內(nèi)周面23A和外周面23B的渦旋狀。
符號25、 25…為設(shè)置在重疊部23的外周面23B側(cè)上的多個最接近部，該 各最接近部25與第一實施方式的最接近部8大致同樣地、在重疊部23的巻繞 方向(長度方向)上具有角度a的間隔地進(jìn)行配置，在軸向上延伸地形成。 此外，構(gòu)成為相鄰的最接近部25之間使用平坦面25A連接的結(jié)構(gòu)。由此，重 疊部23的外周面23B的橫截面形成為多邊形狀。并且，最接近部25是與構(gòu)成 對方的旋轉(zhuǎn)渦盤27的重疊部28的內(nèi)周面28A接觸或最接近的部位。
符號26、26…為設(shè)置在重疊部23的內(nèi)周面23A側(cè)的平坦?fàn)畹亩鄠€最接近 面，該各最接近面26在巻繞方向(長度方向)上具有例如與最接近部29相 同角度a的間隔地進(jìn)行配置。此外，構(gòu)成為相鄰的最接近面26之間使用朝向 遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)渦盤27的重疊部28的方向(直徑方向外側(cè))凹陷的凹部26A進(jìn)行連 接的結(jié)構(gòu)。由此，重疊部23的內(nèi)周面23A的橫截面形成為多邊形狀。此外， 相鄰的凹部26A配置在相對于對方的最接近部2W普開半個相位的位置上。由 此，最接近面26的巻繞方向的中間部位為相對于設(shè)置在對方的重疊部28的外周面28B上的最接近部29接觸或最接近的部位。此外，伴隨著利用立銑刀 等切削加工，凹部26A形成為具有與工具的半徑相同程度的半徑的曲面形 狀。
符號27為與固定渦盤21對置地配置的旋轉(zhuǎn)渦盤，該旋轉(zhuǎn)渦盤27與第一 實施方式大致同樣地具有直立設(shè)置于端板(未圖示)上的渦旋狀的重疊部 28，并且，該重疊部28具有內(nèi)周面28A和外周面28B。
符號29、 29…為設(shè)置在重疊部28的外周面28B側(cè)上的多個最接近部，該 各最接近部29與第一實施方式的最接近部14大致同樣地，在重疊部28的巻 繞方向(長度方向)上具有角度a的間隔地進(jìn)行配置，并在軸向上延伸地形 成。此外，構(gòu)成為相鄰的最接近部29之間使用平坦面29A進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)。
符號30、30…為設(shè)置于重疊部28的內(nèi)周面28A側(cè)上的平坦?fàn)畹亩鄠€最接 近面，該各最接近部30在巻繞方向(長度方向)上具有例如與最接近部25 相同的角度a的間隔地進(jìn)行配置。此外，構(gòu)成為相鄰的最接近面30之間使用 朝向遠(yuǎn)離固定渦盤21的重疊部23的方向凹陷的凹部3 OA進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)。此 夕卜，相鄰的凹部30A被配置在相對于對方的最接近部25錯開半個相位的位置 上。
由此，重疊部28的內(nèi)周面28A及外周面28B的各橫截面均形成為多邊形 狀。并且，最接近部29與最接近面26接觸或最接近，且最接近面30與最接 近部25接觸或最接近。
于是，在上述結(jié)構(gòu)的本實施方式中，也能夠得到與第一實施方式大致 同樣的作用和效果。并且，特別是在本實施方式中，由于在重疊部23、 28 的內(nèi)周面23A、 28A上，在巻繞方向上具有間隔地設(shè)置多個平坦?fàn)畹淖罱咏?面26、 30,因此與使內(nèi)周面23A、 28A形成沿漸開線的曲面的情況相比，最 接近部25、 29與最4妄近面30、 26以更加接近線接觸的狀態(tài)進(jìn)行面接觸。即， 即使在將相鄰的最接近面25、 29之間的角度a設(shè)定為與第一實施方式相同值 的情況下，與第一實施方式相比，也能夠進(jìn)一步提高耐卡阻性。
此外，由于在重疊部23、 28的內(nèi)周面23A、 28A上，在巻繞方向上具有 間隔地設(shè)置多個平坦?fàn)畹淖罱咏?6、 30,因此除了各渦盤21、 27的重疊 部23、 28的外周面23B、 28B之外，內(nèi)周面23A、 28A的橫截面也能夠形成 為多邊形狀。因此，由于能夠使重疊部23、 28的形狀簡單化，從而能夠進(jìn) 一步縮短重疊部23、 28的加工時間，能夠提高生產(chǎn)性。再者，在所述第二實施方式中，最接近面26、 30由平坦?fàn)畹钠矫嫘纬伞?但本發(fā)明并不局限于此，也可例如圖10中點劃線所示，使用凹彎曲狀的曲 面(凹狀曲面)形成最接近面26' 、 3(T 。在此情況下，最接近面26'、 30'的曲率設(shè)定為比各重疊部23、 28的漸開線曲線的曲率小的值，以使僅 其中間部位與對方的重疊部28、 23的外周面28B、 23B^妄觸。由此，與由平 面形成最接近部26、 30的情況相比，雖然耐卡阻性降低，但重疊部23、 28 之間的間隔變窄，壓縮性能提高。
另一方面，如圖10中的雙點劃線所示，也可使用凸彎曲狀的曲面(凸 狀曲面)形成最接近面26"、 30"。在此情況下，與由平面形成最接近面26、 30的情況相比，雖然壓縮性能降低，但耐卡阻性提高。
此外，在所述第二實施方式中，構(gòu)成為在固定渦盤1的重疊部3及旋轉(zhuǎn) 渦盤11的重疊部13上均設(shè)置最接近面26、 30的結(jié)構(gòu)，但也可是僅在固定渦 盤和旋轉(zhuǎn)渦盤中的任一個上設(shè)置最接近面的結(jié)構(gòu)。
接著，圖ll示出了本發(fā)明的第三實施方式，本實施方式的特征為在各 渦盤的重疊部的外周面上設(shè)置軟質(zhì)覆膜的結(jié)構(gòu)。此外，在本實施方式中， 與所述第 一 實施方式相同的構(gòu)成要素附以同 一符號，并省略對其說明。
符號31為設(shè)置在固定渦盤1的重疊部3的外周面3B上的軟質(zhì)覆膜，該軟 質(zhì)覆膜31使用滑動性良好并具有耐熱性的樹脂材料(例如氟系樹脂等)或 非樹脂材料(例如石墨、二硫化鉬、 一氫化硼等)形成，其膜厚設(shè)定為例 如60)am左右。并且，軟質(zhì)覆膜3H吏用浸漬、噴霧等涂布手段涂布、固定在 重疊部3上。由此，軟質(zhì)覆膜31覆蓋設(shè)于重疊部3的外周面3B上的最接近部8 及平坦面8A。
符號32為設(shè)置在旋轉(zhuǎn)渦盤11的重疊部13的外周面13B上的軟質(zhì)覆膜，該 軟質(zhì)覆膜32與軟質(zhì)覆膜31大致同樣地，使用例如氟系樹脂材料或鉬系等非 樹脂材料形成，其膜厚設(shè)定為例如60nm左右。并且使用噴霧等涂布手段涂 布、固定在重疊部13上。由此，軟質(zhì)覆膜32覆蓋設(shè)于重疊部13的外周面13B 上的最4妾近部14及平坦面14 A。
因此，即使由于例如渦盤l、 11及最接近部8、 14的尺寸誤差、裝配誤 差等使最接近部8、 14過于接近對方的重疊部13、 3時，軟質(zhì)覆膜31、 32也 能夠防止最接近部8、 14與對方的重疊部13、 3直接接觸。再者，可通過將軟質(zhì)覆膜31、 32的膜厚做成僅使配置在多邊形狀的頂 點上的最接近部8、 14接觸的尺寸，并將最接近部8、 14與重疊部13、 3的內(nèi) 周面13A、 3A之間的間隙做成0-負(fù)數(shù)(零以下)，來將壓縮效率以全隔熱 效率計提高約10%。實驗的結(jié)果是，相對于在間隙為40Mm時，全隔熱效率 為50%的情況，間隙為0 ja m時，全隔熱效率變?yōu)?0%。
此外，即使產(chǎn)生這種接觸，軟質(zhì)覆膜31、 32也能夠由于與對方的重疊 部13、 3接觸而容易地被壓壞或磨耗而變形，從而能夠在最接近部8、 14的 移動范圍內(nèi)磨合。
于是，在如上結(jié)構(gòu)的本實施方式中，也能夠得到與第一實施方式大致 同樣的作用和效果。并且，特別是在本實施方式中，由于構(gòu)成為在重疊部3、 13的外周面3B、 13B上設(shè)置軟質(zhì)覆膜31、 32的結(jié)構(gòu)，因此在由于例如機械的 尺寸誤差、裝配誤差等使最接近部8、 14與對方的重疊部13、 3過于接近的 情況下，軟質(zhì)部件31、 32與對方的重疊部13、 3的內(nèi)周面13A、 3A相接觸。 在此情況下，由于軟質(zhì)覆膜31, 32能夠通過與對方的重疊部13、 3的接觸容 易地變形并磨合，因此能夠防止在其之間產(chǎn)生卡阻、損傷等以及防止動力 損失、噪音等的增大。
并且，即使相鄰的最接近部8、 14間的角度a加大，也能夠縮小重疊部3、 l'3之間的最大間隙。因此，即使將角度a設(shè)定為例如7.5度左右(o^0.13[rad])， 使耐卡阻性提高的情況下，也能將壓縮性能保持高的狀態(tài)。其結(jié)果是，能 夠提高耐卡阻性及壓縮性能這兩個方面的性能。
此外，由于軟質(zhì)覆膜31、 32只有夾持在最接近部8、 14與重疊部之間的 部位產(chǎn)生變形，因此能夠在壓縮室15的封閉入位置上使形成于各渦盤1、 11 的重疊部3、 13之間的間隙的尺寸減小。因此，能夠提高壓縮室15的密閉性 及壓縮效率。再者，即使在由于例如機械的尺寸誤差及裝配誤差使最接近 部8、 14的移動范圍偏移的情況下，也能夠由軟質(zhì)覆膜31、 32將該最接近部 8、 14的移動范圍的偏差吸收。因此，由于能夠以最低限的精度進(jìn)行渦盤l、 ll的加工、裝配等，從而能夠高效地制造壓縮機。
再者，在所述第三實施方式中，構(gòu)成為僅在重疊部3、 13的外周面3B、 13B上設(shè)置軟質(zhì)覆膜31、 32的結(jié)構(gòu)。但本發(fā)明并不局限于此，也可是例如僅 在重疊部3、 13的內(nèi)周面3A、 13A上設(shè)置軟質(zhì)覆膜的結(jié)構(gòu)，也可是在重疊部3 的內(nèi)周面3A和外周面3B的雙面上設(shè)置軟質(zhì)覆膜的結(jié)構(gòu)，也可是在重疊部13的內(nèi)周面13A和外周面13B的雙面上設(shè)置軟質(zhì)覆膜的結(jié)構(gòu)，還可以是在重疊 部3、 13的內(nèi)周面3A、 13A和外周面3B、 13B的全部表面上設(shè)置軟質(zhì)覆膜的 結(jié)構(gòu)。
此外，在所述第三實施方式中，構(gòu)成為對與第一實施方式相同的渦盤l、 11的重疊部3、 13設(shè)置軟質(zhì)覆膜的結(jié)構(gòu)，但也可是對與例如第二實施方式相 同的渦盤的重疊部設(shè)置軟質(zhì)覆膜的結(jié)構(gòu)。
以下，圖12至圖14示出了本發(fā)明的第四實施方式，本實施方式的特征 為重疊部的各接近部僅形成于遠(yuǎn)離端板的軸向的一部上的結(jié)構(gòu)。此外，在 本實施方式中，與所述第一實施方式相同的構(gòu)成要素附以同一符號，并省 略對其說明。
符號41為渦旋式空氣壓縮機的固定渦盤，該固定渦盤41如圖12所示， 與第一實施方式大致同樣地由大致圓板狀的端板42、在軸向上直立設(shè)置于 該端板42的表面上的渦旋狀的重疊部43和凸緣部(未圖示)等構(gòu)成。
此外，重疊部43的內(nèi)周面43A形成為沒有凸凹的平滑的彎曲面，在重疊 部43的外周面43B上設(shè)置有后述的最接近部51。再者，如圖13、圖14所示， 在重疊部43的齒端上設(shè)置有截面為3字狀的凹槽43C，在該凹槽43C中，安 裝有渦旋狀的頂端密封件44。并且，頂端密封件"與后述的旋轉(zhuǎn)渦盤47的 端板48的表面彈性地滑動接觸，防止壓縮空氣的泄漏。
符號45為設(shè)置在固定渦盤41的重疊部43的外周面43B上的多個最接近 部，該各最接近部45與第 一實施方式的最接近部8大致相同地在重疊部43的 巻繞方向上具有間隔地設(shè)置，在軸向上延伸地形成。再者，所謂在軸向上 延伸并不局限于相對于軸向平行地延伸的結(jié)構(gòu)(傾斜角0。)，也包含例如相 對于軸方向為±10~ 20。斜度傾斜地延伸的結(jié)構(gòu)。
此外，最接近部45自重疊部43的齒端朝向齒根延伸至軸方向的中途位 置，僅形成于重疊部43中遠(yuǎn)離端板42的軸方向的齒端側(cè)上。另一方面，重 疊部43的齒端側(cè)中相鄰的最接近部45之間由平坦面45A連接。并且，位于重 疊部43的外周面43B中齒根側(cè)的部分(除去最接近部45和平坦面45A的部分) 形成沒有凸凹的平滑的彎曲面。再者，位于重疊部43的外周面43B中齒根側(cè) 的部分與最接近部45連續(xù)地延伸，以形成同 一個面。
符號46為設(shè)置在固定渦盤41的重疊部43的齒根側(cè)上的臺階部，該臺階 部46比重疊部43的齒端側(cè)較寬幅度地形成，內(nèi)周面43 A朝向構(gòu)成對方的旋轉(zhuǎn)渦盤47的重疊部49的外周面49B突出。并且，臺階部46具有與后述的重疊部 49的最接近部51相同程度的長度尺寸地在軸向上延伸，并與最接近部51相 對置。
符號47為與固定渦盤41相對置地設(shè)置的旋轉(zhuǎn)渦盤，如圖12、 14所示， 該旋轉(zhuǎn)渦盤47與第一實施方式大致同樣地、大致由圓板狀的端板48、自該 端板48的表面在軸方向上直立設(shè)置的渦旋狀的重疊部49構(gòu)成。
在此，重疊部49的內(nèi)周面49A形成沒有凹凸的平滑的彎曲面，在重疊部 49的外周面49B上設(shè)置有后述的最接近部51。再者，在重疊部49的齒端上設(shè) 置有截面為-字狀的凹槽49C,在該凹槽49C中安裝有渦旋狀的頂端密封件 50。
符號51為設(shè)置在旋轉(zhuǎn)渦盤47的重疊部49的外周面49B上的多個最接近 部，該各最接近部51與第一實施方式的最接近部14大致同樣地在重疊部49 的巻繞方向上具有間隔地配置，在軸方向上延伸地形成。
此外，最接近部51與最接近部45大致同樣地，從重疊部49的齒端朝向 齒根延伸至軸方向的中途位置，僅形成于重疊部49中遠(yuǎn)離端板48的軸方向 的齒端側(cè)上。另一方面，重疊部49的齒端側(cè)中相鄰的最接近部51之間由平 坦面51A連接。并且，位于重疊部49的外周面49B中齒根側(cè)的部分(除去最 接近部51和平坦面51A的部分)形成沒有凸凹的平滑的彎曲面。再者，位于 重疊部49的外周面49B中齒才艮側(cè)的部分與最接近部51連續(xù)地延伸，以形成同 一個面。
符號52為設(shè)置在旋轉(zhuǎn)渦盤47的重疊部49的齒根側(cè)上的臺階部，該臺階 部52與重疊部43的臺階部46大致同樣地比重疊部49的齒端側(cè)較寬幅度地形 成，內(nèi)周面49A朝向構(gòu)成對方的旋轉(zhuǎn)渦盤41的重疊部43的外周面43B突出。 并且，臺階部52具有與重疊部49的最接近部45相同程度的長度尺寸地在軸 方向上延伸，與最接近部45相對置。
因而，即使在如上結(jié)構(gòu)的本實施方式中，也能夠得到與第一實施方式 大致同樣的作用效果。并且，特別是在本實施方式中，由于僅在重疊部43、 49中遠(yuǎn)離端板42、 48的軸方向的一部上形成最接近部45、 51，因此能夠縮 短最接近部45、 51的軸方向的長度尺寸，從而能夠減小由最接近部45、 51 產(chǎn)生的異響。
此外，由于能夠使最接近部45、 51相對于重疊部43、 49的軸方向較小，因此固定渦盤41的重疊部43和旋轉(zhuǎn)渦盤47的重疊部49之間的平均徑向間隙 能夠較小，從而能夠提高壓縮效率。再者，由于在壓縮效率較高時，重疊 部43、 49內(nèi)的溫度能夠降低，因而能夠延長頂端密封件44、 50的壽命。
特別是，在本實施方式中，由于最接近部45， 51僅形成于重疊部43、 49的齒端部分上，因此能夠僅在重疊部43、 49的熱損顯著發(fā)生的齒端部分 上配置最接近部45、 51。其結(jié)果是，能夠防止熱損產(chǎn)生的卡阻的同時，使 最接近部45、 51與對方的重疊部49、 43最接近或接觸，能夠進(jìn)一步提高壓 縮效率。
此外，由于在重疊部43、 49的齒根側(cè)不設(shè)置最接近部45、 51,并將齒 根側(cè)的重疊部43、 49的外周面43B、 49B與最接近部45、 51形成為同一個曲 面，因此能夠容易地進(jìn)行齒根側(cè)的尺寸管理。
再者，在所述第四實施方式中，與第一實施方式同樣地，構(gòu)成為對于 在重疊部43、 49的外周面43B、 49B上設(shè)置了最接近部45、 51的渦盤41、 47、 僅在重疊部43、 49的齒端側(cè)設(shè)置最接近部45、 51的結(jié)構(gòu)。但是，本發(fā)明并 局不限于此，也可對與例如第二、第三實施方式同樣的渦盤僅在重疊部的 齒端側(cè)設(shè)置最接近部的結(jié)構(gòu)。
以下，圖15示出了本發(fā)明的第五實施方式，本實施方式的特征為在重 疊部的外徑側(cè)設(shè)置追隨漸開線的漸開線曲面部的結(jié)構(gòu)。此外，在本實施方 式中，與所述第一實施方式相的構(gòu)成要素附以同一符號，并省略其說明。
符號61為渦旋式空氣壓縮機的固定渦盤，該固定渦盤61與第一實施方 式大致同樣地，由端板62、重疊部63、筒部64和凸緣部(未圖示)等構(gòu)成。 并且，重疊部63形成為具有內(nèi)周面63A和外周面63B的渦旋狀。
但是，在重疊部63的外周面63B上設(shè)置有在軸方向的全長上延續(xù)的多個 最接近部65及平坦面65A，同時在重疊部63的外徑側(cè)(巻繞終端側(cè))上不形 成最接近部65,而是設(shè)置追隨漸開線的漸開線曲面部63C。并且，漸開線曲 面部63C例如在^l重疊部63的外徑側(cè)端部朝向內(nèi)徑側(cè)具有延續(xù)大致l圈長度 地延伸的同時，配置在構(gòu)成重疊部63中外徑側(cè)的壓縮室15' 、 15〃的周壁 的部位上。
符號66為與固定渦盤61相對置的旋轉(zhuǎn)渦盤，該旋轉(zhuǎn)渦盤66與第一實施 方式大致同樣地，具有直立設(shè)置在端板(未圖示)上的渦旋狀的重疊部67， 該重疊部67具有內(nèi)周面67A和外周面67B。此外，在重疊部67的外周面67B上設(shè)置有在軸方向的全長上延續(xù)地延伸 的最接近部68及平坦面68A,同時，在重疊部67的外徑側(cè)(巻繞結(jié)束側(cè))上 與固定渦盤61的重疊部63大致同樣地，在其外徑側(cè)上不形成最接近部68, 而是^殳置追隨漸開線的漸開線曲面部67C。并且，漸開線曲面部67C例如在 從重疊部67的外徑側(cè)端部朝向內(nèi)徑側(cè)具有延續(xù)大致1圈半長度地延伸的同 時，配置在構(gòu)成重疊部67中外徑側(cè)的壓縮室15' 、 15〃的周壁的部位上。
由此，在本實施方式中，在重疊部63、 67中面向外徑側(cè)的壓縮室15'、 15"的部位上配置有漸開線曲面部63C、 67C。因此，在壓縮機運行時，在 外徑側(cè)的壓縮室15' 、 15〃的位置上能夠使固定渦盤61的重疊部63和旋轉(zhuǎn) 渦盤66的重疊部67平順地連續(xù)地滑動接觸。
因而，在如上結(jié)構(gòu)的本實施方式中，也能夠得到與第一實施方式大致 同樣的作用效果。并且，特別是在本實施方式中，由于構(gòu)成為在固定渦盤 61的重疊部63中，在位于外徑側(cè)的大致1圈的部位上設(shè)置漸開面曲線63C, 在旋轉(zhuǎn)渦盤66的重疊部67中，在位于外徑側(cè)的大致l圈半的部位上設(shè)置漸開 面曲線67C的結(jié)構(gòu)，因此能夠良好地保持位于壓縮開始位置S上的壓縮室15' 的密封性及與其相鄰的壓縮室15"的密封性。
從而，能夠在對于壓縮時的體積效率影響較大的外徑側(cè)的壓縮室15'、 15"中穩(wěn)定地壓縮空氣，能夠提高壓縮性能的同時，能夠防止由內(nèi)徑側(cè)的 最接近部65、 68等產(chǎn)生的異響通過吸入口6向外部泄漏，從而能夠降低噪音。
再者，在所述第五實施方式中，與第一實施方式同樣地，構(gòu)成為對于 在重疊部63、 67的外周面63B、 67B上設(shè)置了最接近部65、 68的渦盤61、 66 設(shè)置漸開線曲面63C、 67C的結(jié)構(gòu)。但是，本發(fā)明并局不限于此，例如也可 為對與第二 ~第四實施方式同樣的渦盤的重疊部設(shè)置漸開線曲面部的結(jié) 構(gòu)。
此外，在所述各實施方式中，例舉了相對于固定在罩體上的固定渦盤l、 21、 41、 61,使旋轉(zhuǎn)渦盤ll、 27、 47、 66旋轉(zhuǎn)運動的渴旋式空氣壓縮機并 進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并局不限于此，例如也可適用于如日本特開平 9-133087號公報所述的，使相互對置地配置的2個渦盤分別回轉(zhuǎn)驅(qū)動的全系 回轉(zhuǎn)式流體機械等。
再者，在所述各實施方式中，作為渦旋式液體機械例舉了適用渦旋式 空氣壓縮機的情況并進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并局不限于此，也可適用于壓縮制冷劑的制冷劑壓縮機等其他的渦旋式液體機械。
權(quán)利要求
1、一種渦旋式流體機械，具有一側(cè)的渦盤，其在端板上于軸方向上直立設(shè)置有從內(nèi)徑側(cè)朝向外徑側(cè)渦旋狀地卷繞的重疊部；另一側(cè)的渦盤，其與所述一側(cè)的渦盤相對置地設(shè)置，且在端板上于軸方向上直立設(shè)置有從內(nèi)徑側(cè)朝向外徑側(cè)渦旋狀地卷繞的重疊部，用于與所述一側(cè)的渦盤的重疊部重合以劃分出多個壓縮室，所述渦旋式流體機械的特征在于，至少在所述一側(cè)的渦盤的重疊部的外周面上，在卷繞方向上具有間隔地設(shè)置多個與另一側(cè)的渦盤的重疊部的內(nèi)周面接觸或最接近的最接近部，該相鄰的最接近部之間為使用平坦面或凸?fàn)蠲孢B接的結(jié)構(gòu)，該平坦面或凸?fàn)蠲姹人鲎罱咏扛h(yuǎn)離另一側(cè)的渦盤。
2、 按照權(quán)利要求l所述的渦旋式流體機械，其特征在于，在所述另一 側(cè)的渦盤的重疊部的內(nèi)周面上，在巻繞方向上具有間隔地設(shè)置有多個與設(shè) 置于所述一側(cè)的渦盤的重疊部的外周面上的最接近部接觸或最接近的平坦 狀、凹彎曲狀或凸彎曲狀的最接近面。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的渦旋式流體機械，其特征在于，在所述一 側(cè)的渦盤的重疊部的外周面和所述另一側(cè)的渦盤的重疊部的內(nèi)周面中至少 一方上，設(shè)置使用比所述最接近部更軟質(zhì)的材料形成為膜狀的軟質(zhì)覆膜。
4、 按照權(quán)利要求l、 2或3所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述 各最接近部形成為使巻繞方向的間隔尺寸在內(nèi)徑側(cè)較窄，在外徑側(cè)較寬。
5、 按照權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所 述各最接近部從所述重疊部的內(nèi)徑側(cè)延續(xù)到外徑側(cè)具有等角度間隔地形 成。
6、 按照權(quán)利要求l、 2、 3、 4或5所述的渦旋式流體機械，其特征在于， 所述各最接近部僅形成于直立設(shè)置于所述端板上的重疊部中遠(yuǎn)離該端板的 軸方向的一部分上。
7、 按照權(quán)利要求l、 2、 3、 4、 5或6所述的渦旋式流體機械，其特征在 于，所述各最接近部僅形成于所述重疊部中巻繞方向的內(nèi)徑側(cè)，在所述重 疊部的外徑側(cè)設(shè)置有追隨漸開線曲線的漸開線曲面部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種渦旋式流體機械，其縮窄相互對置的重疊部的間隔以能夠提高壓縮效率，同時縮短加工時間以提高生產(chǎn)性的。在固定渦盤(1)的重疊部(3)的外周面(3B)上，在渦旋方向上具有間隔地設(shè)置多個最接近部(8)，同時利用平坦面(8A)將相鄰的最接近部(8)之間連接。此外，也在旋轉(zhuǎn)渦盤(11)的重疊部(13)的外周面(13B)上，在渦旋方向上具有間隔地設(shè)置多個最接近部(14)，同時利用平坦面(14A)將相鄰的最接近部(14)之間連接。由此，能夠使重疊部(3、13)的外周面(3B、13B)形成多邊形狀，能夠使重疊部(3、13)之間的間隔縮窄，同時能夠使形狀簡化并縮短加工時間。
文檔編號F04C25/00GK101294566SQ20071030761
公開日2008年10月29日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者兼本喜之 申請人:株式會社日立制作所