本發(fā)明涉及一種包括回旋渦盤和定渦盤的渦旋型流體設備，具體而言涉及一種對外罩與定渦盤一體化后的外罩一體型定渦盤進行加工時的固定結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

作為渦旋型流體設備，已知一種專利文獻1所公開這樣的渦旋型壓縮機。上述渦旋型壓縮機包括定渦盤和回旋渦盤，所述定渦盤和回旋渦盤使從端板立起設置的渦卷狀的渦盤環(huán)繞件嚙合而在軸向上相對配置，通過使回旋渦盤繞固定渦盤的中心軸進行公轉(zhuǎn)回旋運轉(zhuǎn)，從而對導入定渦盤與回旋渦盤間的間隙的流體進行壓縮并排出，但其中定渦盤的、從端板的外周朝中心軸方向延伸的筒狀的外罩與端板一體成形，而呈外罩一體型的定渦盤。例如在經(jīng)過鑄造或鍛造等成型之后，為了提高尺寸精度，通過對一部分進行切削或研削等中間或精加工(以下，稱作“精加工等”)從而來制造這種外罩一體型的定渦盤。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2002－13486號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

然而，當在精加工等中從橫向夾持筒狀的外罩，以對外罩一體型的定渦盤進行固定時，由于不存在對外罩與渦盤環(huán)繞件間進行支承的支承結(jié)構(gòu)體，因此，存在外罩發(fā)生變形的情況。因而，存在很難良好地維持外罩一體型的定渦盤的尺寸精度，存在渦旋型流體設備的生產(chǎn)率降低的可能性。

此外，從尺寸精度的要求來看，由于外罩的端面和渦盤環(huán)繞體的端面等是精加工等的對象部位，因此，使用上述端面等在軸向上對外罩一體型的定渦盤進行夾持并固定，不甚理想。

本發(fā)明鑒于上述問題點而作，其目的在于提供一種渦旋型流體設備，該渦旋型流體設備對進行精加工等時的外罩一體型的定渦盤的固定結(jié)構(gòu)進行改進以提高生產(chǎn)率。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案

因此，在本發(fā)明的渦旋型流體設備中，包括回旋渦盤和定渦盤，所述定渦盤包括：渦卷狀的渦盤環(huán)繞件，所述渦盤環(huán)繞件從端板立起設置；筒狀的外罩，所述外罩與所述端板一體成形，基端部在全周上與所述端板的外周連接，前端部沿所述渦盤環(huán)繞件的立起設置方向延伸；以及厚壁部，所述厚壁部是所述外罩的一部分的壁從所述外罩的基端側(cè)端面至所述外罩的前端側(cè)端面形成為壁厚較厚的部分，在形成為所述壁厚較厚的所述外罩的壁中，將第一外殼緊固于所述基端側(cè)端面的第一螺栓孔從所述基端側(cè)端面向所述前端側(cè)端面延伸，將第二外殼緊固于所述前端側(cè)端面的第二螺栓的螺合孔從所述前端側(cè)端面向所述基端側(cè)端面延伸，在所述基端側(cè)端面與所述前端側(cè)端面之間沿所述外罩的周向?qū)⑺龊癖诓康囊徊糠诌M行切口，以形成在軸向上相對的相對面。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的渦旋型流體設備，由于能沿軸向?qū)ν庹忠惑w型的定渦盤施加載荷來進行固定，且進行精加工等時的外罩一體型的定渦盤的固定結(jié)構(gòu)得到改進，因此，使得良好地維持外罩一體型的定渦盤的尺寸精度變得容易，并能提高生產(chǎn)率。

附圖說明

圖1是表示渦旋式壓縮機的整體結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖2是外罩一體型的定渦盤的開口側(cè)的立體圖。

圖3是外罩一體型的定渦盤的底板側(cè)的立體圖。

圖4是表示厚壁部的切口的其它示例的局部剖視圖。

圖5是表示外罩一體型的定渦盤的固定方法的說明圖。

圖6是表示螺合孔的其它示例的局部剖視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對用于實施本發(fā)明的實施方式進行詳細敘述。另外，雖然本發(fā)明的渦旋型流體設備能作為壓縮機或膨脹器來使用，但是，在此以壓縮機為例說明。

圖1～3表示作為本發(fā)明的實施方式的渦旋型壓縮機的一個示例。

渦旋型壓縮機10包括在中心軸方向上相對配置的定渦盤12和回旋渦盤14。定渦盤12具有渦卷狀的渦盤環(huán)繞件12b，該渦盤環(huán)繞件12b與端板12a一體成形，且從端板12a立起設置。此外，回旋渦盤14同樣地具有渦卷狀的渦盤環(huán)繞件14b，該渦卷狀的渦盤環(huán)繞件14b與端板14a一體成形，且從端板14a立起設置。

定渦盤12和回旋渦盤14配置成使兩個渦盤環(huán)繞件12b、14b在軸向上嚙合，且使渦盤環(huán)繞件12b的突出側(cè)的端緣與端板14a接觸，并使渦盤環(huán)繞件14b的突出側(cè)的端緣與端板12a接觸。另外，在兩個渦盤環(huán)繞件12b、14b的突出側(cè)的端緣埋設有頂端密封件(未圖示)。

此外，定渦盤12和回旋渦盤14配置成在兩個渦盤環(huán)繞件12b、14b的周向的角度相互錯開的狀態(tài)下，使兩個渦盤環(huán)繞件12b、14b的側(cè)壁彼此局部接觸。藉此，在兩個渦盤環(huán)繞件12b、14b之間形成從軸向觀察時新月狀的密閉空間、即流體凹口(日文：流體ポケット)16。

回旋渦盤14通過后文所述的驅(qū)動機構(gòu)18和自轉(zhuǎn)阻止機構(gòu)20而繞著定渦盤12的中心軸進行公轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)，且阻止自轉(zhuǎn)。藉此，通過使形成在兩個渦盤環(huán)繞件12b、14b間的流體凹口16從兩個渦盤環(huán)繞件12b、14b的外端部向中心部移動，從而使流體凹口16的容積朝縮小方向變化。因而，從渦盤環(huán)繞件12b、14b的外端部側(cè)被吸入至流體凹口16內(nèi)的流體(例如，制冷劑氣體)被壓縮。

另外，在膨脹器的情況下，通過使流體凹口16相反地從渦盤環(huán)繞件12b、14b的中心部向外端部移動，從而使流體凹口16的容積朝增大方向變化，并使從兩個渦盤環(huán)繞件12b、14b的中心部側(cè)吸入流體凹口16內(nèi)的流體膨脹。

渦旋型壓縮機10的外殼由中間外殼22、后外殼(第一外殼)24和前外殼(第二外殼)26構(gòu)成，其中，上述中間外殼22將定渦盤12一體內(nèi)置其中，上述后外殼(第一外殼)24配置在定渦盤12中的、渦盤環(huán)繞件12b未突出的端板12a的背面?zhèn)?，上述前外?第二外殼)26配置在定渦盤12中的、渦盤環(huán)繞件12b突出的端板12a的正面?zhèn)取?/p>

中間外殼22的基端部在全周上與定渦盤12的端板12a的外周結(jié)合，中間外殼22的前端部是沿渦盤環(huán)繞件12b的立起設置方向延伸的筒狀的筐體部(外罩)，且與定渦盤12一體成形以構(gòu)成外罩一體型的定渦盤28。換言之，外罩一體型的定渦盤28的筒狀的中間外殼22的開口中的靠后外殼24一側(cè)被定渦盤12的端板12a封閉，中間外殼22的靠前外殼26一側(cè)開口，而呈以端板12a為底板的有底筒狀。

后外殼24通過多個螺栓30(第一螺栓)緊固在中間外殼22的基端側(cè)端面22a上，且在后外殼24與端板12a之間形成有上述流體的排出室32。在端板12a的中心部開設有排出孔34，該排出孔34將通過回旋渦盤14的公轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)而被壓縮的流體凹口16內(nèi)的上述流體向排出室32導入，在排出孔34的出口側(cè)附設有用于防止逆流的單向閥36。此外，在后外殼24的外壁上設有用于使上述流體從排出室32向外部排出的排出端口(未圖示)。

前外殼26通過多個螺栓40(第二螺栓)而被緊固在中間外殼22的前端側(cè)端面22b上。前外殼26在其內(nèi)部形成有對回旋渦盤14的驅(qū)動機構(gòu)18進行收容的收容空間部42，并在所述收容空間部42的一端側(cè)設有對驅(qū)動機構(gòu)18的驅(qū)動軸44進行軸支承的軸承46和軸密封部48。在收容空間部42的另一端側(cè)形成有推力承接部52，所述推力承接部52經(jīng)由環(huán)狀的推力板50而在推力方向?qū)匦郎u盤14進行支承。此外，在前外殼26中形成有通過回旋渦盤14和推力板50而與收容空間部42隔開的流體吸入室54，并經(jīng)由設置于前外殼26的外壁的吸入端口(未圖示)使上述流體從外部向流體吸入室54吸入。

在前外殼26和中間外殼22的周向的一部分形成有隆起部58。在隆起部58的內(nèi)部形成有流體通路空間部60，所述流體通路空間部60在與壓縮機中心軸平行的方向上延伸，并將上述流體從靠前外殼26一側(cè)的吸入室54向靠中間外殼22一側(cè)的兩個渦盤環(huán)繞件12b、14b的外端部附近引導。

上述流體從設置于外殼26的吸入端口導入前外殼26內(nèi)的吸入室54，并經(jīng)由前外殼26和中間外殼22的隆起部58內(nèi)側(cè)的流體通路空間部60，而從兩個渦盤環(huán)繞件12b、14b的外端部側(cè)引入至所述流體凹口16內(nèi)，以供壓縮。經(jīng)壓縮后的流體從穿設于定渦盤12的端板12a的中央部處的排出孔34排出到后外殼24內(nèi)的排出室32，并經(jīng)由排出端口導出到外部。

例如，像日本專利特開2012－237288號公報等記載的那樣，收容于前外殼26的收容空間部42的驅(qū)動機構(gòu)18在受到從外部輸入的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸44處設置曲柄機構(gòu)，并通過上述曲柄機構(gòu)而與回旋渦盤14連接。

驅(qū)動機構(gòu)18的驅(qū)動軸44在收容空間部42的一端側(cè)被軸承46支承成能自由旋轉(zhuǎn)。上述驅(qū)動軸44的一端側(cè)突出到前外殼26外，并在此經(jīng)由電磁離合器62安裝有帶輪64。因而，在從帶輪64經(jīng)由電磁離合器62輸入的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的作用下，對驅(qū)動軸44進行驅(qū)動而使其旋轉(zhuǎn)。設于驅(qū)動軸44的另一端側(cè)的曲柄機構(gòu)包括：曲柄68，該曲柄68通過軸承66而被軸支承于收容空間部42的內(nèi)周壁；以及偏心襯套70，該偏心襯套70以相對于驅(qū)動軸44的中心軸偏心的方式安裝于上述曲柄68，偏心襯套70通過軸承74而嵌合到圓筒狀的軸套部72的內(nèi)部，其中，上述軸套部72突出形成在回旋渦盤14的端板14a的背面。另外，在圖1中，為了簡化附圖，將驅(qū)動軸44至偏心襯套70作為驅(qū)動機構(gòu)18進行一體地圖示。

回旋渦盤14的自轉(zhuǎn)阻止機構(gòu)20包括：圓形孔76，該圓形孔76形成于回旋渦盤14的端板14a的背面(與前外殼26的推力承接部52相對)；銷78，該銷78突設于前外殼26的推力承接部17一側(cè)，并貫穿推力板50；以及圓板82，該圓板82具有偏心孔80，并設有間隙地收容在圓形孔76中，使銷78設有間隙地與圓板82的偏心孔80嵌合，上述自轉(zhuǎn)阻止機構(gòu)20通過銷78與偏心孔80的卡合來對回旋渦盤14的自轉(zhuǎn)進行阻止。

因而，通過驅(qū)動軸44的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由曲柄機構(gòu)使回旋渦盤14回旋，并利用自轉(zhuǎn)阻止機構(gòu)20阻止回旋渦盤14自轉(zhuǎn)，回旋渦盤14繞著定渦盤12的中心軸進行公轉(zhuǎn)回旋運轉(zhuǎn)。

在此，參照圖1、圖2和圖3對外罩一體型的定渦盤28的結(jié)構(gòu)進行詳細敘述。圖2和圖3表示外罩一體型的定渦盤28。

外罩一體型的定渦盤28具有厚壁部84，所述厚壁部84是中間外殼22的一部分的壁從中間外殼22的基端側(cè)端面22a至前端側(cè)端面22b形成得厚壁較大。在厚壁部84的壁中，將后外殼24緊固于中間外殼22的基端側(cè)端面22a的螺栓30的螺合孔22c從基端側(cè)端面22a向前端側(cè)端面22b延伸，并且將前外殼26緊固于中間外殼22的前端側(cè)端面22b的螺栓40的螺合孔22d從前端側(cè)端面22b向基端側(cè)端面22a延伸。即，在厚壁部84中，螺栓30的螺合孔22c和螺栓40的螺合孔22d在繞中心軸的角度相同的位置處在軸向上成對。

例如，為了將外罩一體型的定渦盤28的成形方法從鑄造變更為鍛造，且在維持強度的同時使外罩一體型的定渦盤28輕量化等，使厚壁部84以外的中間外殼22的壁的厚度t減小至能維持一定強度的厚度，因此，成為幾乎不具有能形成螺栓40和螺栓30的兩個螺栓孔22c、22d的余地這樣程度的厚度。因而，在中間外殼22上設置厚壁部84，是為了形成螺栓40的螺合孔22d和螺栓30的螺合孔22c。

此外，通過車床加工等在中間外殼22的周向上將上述厚壁部84中的、中間外殼22的基端側(cè)端面22a與前端側(cè)端面22b間的一部分進行切口，并將厚壁部84分離成供形成螺栓30的螺合孔22c形成的第一厚壁部84a和供螺栓40的螺合孔22d形成的第二厚壁部84b這兩個部分，在第一厚壁部84a與第二厚壁部84b之間形成大致在軸向上相對的相對面86。另外，在以下的說明中，將相對面86中的、第一厚壁部84a一側(cè)設為第一相對面86a，將第二厚壁部84b一側(cè)設為第二相對面86b。

在圖1中，在通過切口形成的相對面86中露出了螺栓40的螺合孔22d，而并未露出螺栓30的螺合孔22c，但也可以如圖4所示這樣構(gòu)成為能使螺合孔22c、22d均露出。此外，也可以構(gòu)成為在通過切口形成的相對面86中露出螺栓30的螺合孔22c，而并未露出螺栓40的螺合孔22d，或是使螺合孔22c、22d均不露出。

較為理想的是，厚壁部84相對于中間外殼22的內(nèi)部方向的切口深度以切到?jīng)]有厚壁部84時的中間外殼22的外周面為限，從而不會使中間外殼22本來的壁厚減少，而導致外罩一體型的定渦盤28的強度降低。

在本實施方式中，由于對后外殼24進行緊固的螺栓30的使用個數(shù)比對前外殼26進行緊固的螺栓40的使用個數(shù)多，因此，為了在中間外殼22的壁中形成超過螺栓40的使用個數(shù)的量的螺栓30的螺合孔22c，除了在厚壁部84以外，還設有從中間外殼22的基端側(cè)端面22a向前端側(cè)端面22b延伸的獨立厚壁部88。在所述獨立厚壁部88上，也可以像前述在厚壁部84上進行的切口那樣，通過利用車床加工等在中間外殼22的周向上對獨立厚壁部88進行切口，從而在軸向上形成臺階部88a。₁

另外，也可以如后文所述，在中間外殼22的基端側(cè)端面22a上，外罩一體型的定渦盤28的精加工等時與工作臺92的凸部嵌合的至少兩個凹部22e形成在相互分開得很遠的位置處。

接著，參照圖5，對外罩一體型的定渦盤28的精加工等的固定方法進行說明。

外罩一體型的定渦盤28的精加工等在通過使用了動模及定模這兩個模具的鑄造或鍛造成形出外罩一體型的定渦盤28的大體形狀之后，為了提高渦盤環(huán)繞件12b等的尺寸精度而實施了切削或研削。在外罩一體型的定渦盤28的精加工等時，為了實現(xiàn)恒定的加工精度，而將外罩一體型的定渦盤28穩(wěn)定地固定。

一直以來，雖然在精加工等時，從橫向?qū)χ虚g外殼22進行夾持以將外罩一體型的定渦盤28固定，但是由于沒有對中間外殼22與渦盤環(huán)繞件12b之間進行支承的支承結(jié)構(gòu)體，因此，中間外殼22會發(fā)生變形。因而，很難良好地維持外罩一體型的定渦盤28的尺寸精度，而存在渦旋型壓縮機10的生產(chǎn)率降低的可能性。因而，在本實施方式中，通過將卡定構(gòu)件90卡定于第一相對面86a，并經(jīng)由所述卡定構(gòu)件90對外罩一體型的定渦盤28施加軸向上的載荷，從而能從某種意義上說使第一相對面86a起到作用點的作用，并從軸向上對外罩一體型的定渦盤28進行固定。

具體而言，在從外罩一體型的定渦盤28中的中間外殼22的開口方向進行精加工(例如，對渦盤環(huán)繞件12b等進行精加工)時，使中間外殼22的基端側(cè)端面22a朝向工作臺92的載置面92a，并將外罩一體型的定渦盤28載置并固定在工作臺92上。外罩一體型的定渦盤28相對于工作臺92的載置例如也可以在使形成于中間外殼22的基端側(cè)端面22a的凹部22e與預先設置于工作臺92的凸部(未圖示)嵌合等以使外罩一體型的定渦盤28在工作臺92上不會朝與載置面92a平行的方向移動的方式進行定位的同時進行。

卡定構(gòu)件90例如是具有L字狀等、一端部90a能與第一相對面86a卡定的形狀的剛性構(gòu)件。為了能穩(wěn)定地卡定，卡定構(gòu)件90的一端部90a采用為了使由與第一相對面86a的抵接帶來的垂直抗力增大而減小接觸面積的形狀，或是采用使配設在與第一相對面86a抵接的部分的摩擦系數(shù)相對較高的素材等能提高與第一相對面86a之間的摩擦力的各種公知的形狀或素材。在卡定構(gòu)件90的另一端部90b螺合有調(diào)節(jié)螺栓94，所述調(diào)節(jié)螺栓94從載置面92a的相反一面92b插通到工作臺92的通孔92c，所述調(diào)節(jié)螺栓94的頭部94a具有比工作臺92的通孔92c大的直徑。并不限于這種卡定構(gòu)件90的結(jié)構(gòu)，只要是能對載置于工作臺92的外罩一體型的定渦盤28的第一相對面86a施加朝向工作臺92的載荷的結(jié)構(gòu)，則卡定構(gòu)件可以是任意結(jié)構(gòu)。

使用卡定構(gòu)件90，將一端部90a卡定于第一相對面86a，并對與另一端部90b螺合的調(diào)節(jié)螺栓94的旋緊量進行調(diào)節(jié)，來進行外罩一體型的定渦盤28相對于工作臺92的固定。藉此，由于調(diào)節(jié)螺栓94的頭部94a對工作臺92的相反面92b進行按壓，并且卡定構(gòu)件90的一端部90a對第一相對面86a進行按壓，從而對外罩一體型的定渦盤28施加軸向的載荷，因此，外罩一體型的定渦盤28被按壓并固定于工作臺92。另外，如前文所述，在獨立厚壁部88上形成有軸向的臺階部88a的情況下，也可以將卡定構(gòu)件90卡定于上述臺階部88a，以向外罩一體型的定渦盤28施加軸向的載荷。

另外，在對供后外殼24緊固的中間外殼22的基端側(cè)端面22a進行精加工等的情況下，也可以在使未進行精加工等的中間外殼22的前端側(cè)端面22b朝向工作臺92的載置面92a，以載置外罩一體型的定渦盤28的基礎上，與從外罩一體型的定渦盤28中的中間外殼22的開口方向進行精加工等時同樣地對外罩一體型的定渦盤28進行固定。即，還能使用卡定構(gòu)件90，將卡定構(gòu)件90的一端部90a卡定于第二相對面86b，并對與另一端部90b螺合的調(diào)節(jié)螺栓94的旋緊量進行調(diào)節(jié)，以將外罩一體型的定渦盤28固定于工作臺92。

根據(jù)這種渦旋型壓縮機10，在外罩一體型的定渦盤28中，將繞中心軸的角度相同的位置處在軸向上成對的螺栓30的螺合孔及螺栓40的螺合孔設置在從中間外殼22的基端側(cè)端面22a至前端側(cè)端面22b延伸的厚壁部84，并沿中間外殼22的周向?qū)⑺龊癖诓?4中的、位于中間外殼22的基端側(cè)端面22a與前端側(cè)端面22b之間的一部分進行切口，以形成在軸向上相對的相對面86a。

因而，由于將卡定構(gòu)件90卡定于所述相對面86，并經(jīng)由所述卡定構(gòu)件90對外罩一體型的定渦盤28施加朝向軸向的載荷，從而在軸向上對外罩一體型的定渦盤28進行固定，因此，進行精加工等時的外罩一體型的定渦盤28的固定結(jié)構(gòu)得以改進，從而良好地維持外罩一體型的定渦盤28的尺寸精度變得容易，并能提高生產(chǎn)率。

此外，還想到沿周向?qū)⒅虚g外殼22的外周面進行切口，以形成用于將卡定構(gòu)件90卡定的槽，但如果形成這種槽，則在為了實現(xiàn)輕量化而將外罩一體型的定渦盤28的成形方法從鑄造變更為鍛造而減小壁厚的情況下，與通過鑄造成形的情況相比，外罩一體型的定渦盤28的強度降低，因此不甚理想。但是，根據(jù)本實施方式的渦旋型壓縮機10，由于沿周向?qū)榱诵纬陕菟?0的螺合孔和螺栓30的螺合孔而設置的厚壁部84進行切口，以在軸向上形成相對面86，因此，能在不使因?qū)χ虚g外殼22的壁進行切口而導致外罩一體型的定渦盤28的強度降低的情況下，在軸向上對外罩一體型的定渦盤28進行固定。

另外，如圖6所示，在前述的實施方式中，也可以使第一厚壁部84a的螺合孔22c與第二厚壁部84d的螺合孔22b在軸向上重疊。除此之外，如果將螺栓30的螺合孔40的螺旋方向的螺旋方向、直徑及間距等設為相同，則由于能通過一種螺栓40來將前外殼26、中間外殼22和后外殼24相互緊固，因此，能實現(xiàn)部件數(shù)的減少。

此外，前述的實施方式的渦旋型壓縮機10只不過是本發(fā)明的一個適用例而已，只要包括前述的外罩一體型的定渦盤28，則能適用于所有的渦旋型壓縮機。此外，如前文所述，本發(fā)明不僅適用于渦旋型壓縮機，還能適用于包括渦旋型膨脹器的所有渦旋型流體設備。

(符號說明)

10 渦旋型壓縮機；

12 定渦盤；

12a 端板；

12b 渦盤環(huán)繞件；

14 回旋渦盤；

22 中外殼；

22a 基端側(cè)端面；

22b 前端側(cè)端面；

22c (第一螺栓的)螺合孔；

22d (第二螺栓的)螺合孔；

24 后外殼；

26 前外殼；

28 外罩一體型的定渦盤；

30 (第一)螺栓；

40 (第二)螺栓；

84 厚壁部；

84a 第一厚壁部；

84b 第二厚壁部；

86 相對面；

86a 第一相對面；

86b 第二相對面；

90 卡定構(gòu)件；

90a 一端部；

90b 另一端部；

t 中間外殼的壁的厚度。