[发明专利]涡旋流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及在冷冻·空调用途的冷冻循环内作为压缩机或膨胀机使用，在一对固定涡盘之间可摆动运动地配置了摆动涡盘的涡旋流体机械，尤其是涉及使动作流体出入于中央部的室的端口构造。

背景技术

在用于冷冻·空调用的冷冻循环中，在通过涡旋型的流体机械进行升压或减压过程的情况下，对以入口和出口之间的差压为起因的作用于摆动涡盘的轴向的气体负荷、所谓的推力负荷恰当地进行支撑或处理对循环的高效率化以及确保可靠性而言是重要的。

尤其是在以二氧化碳作为制冷剂使用的这样的冷冻循环中，高低压的差压非常大。因此，在用流体润滑面支撑推力负荷那样的常规的方法中，难以进行推力负荷的支撑。

为了解决与这样的推力负荷的支撑相关的课题，已知下述的两面式的涡旋流体机械，所述两面式的涡旋流体机械在摆动涡盘的台板两面设置螺旋，使摆动涡盘的两螺旋与配设在摆动涡盘的两侧的固定涡盘的各自的螺旋组合，在摆动涡盘的两侧形成压缩室和膨胀室，在压缩/膨胀过程中，抵消作用在摆动涡盘上的轴向的推力负荷。

在该两面式的涡旋流体机械中，在摆动涡盘的台板的两面形成螺旋，驱动或支撑摆动涡盘的主轴贯通摆动涡盘的螺旋中央部，由设置在两固定涡盘的中央的轴承部双悬臂支撑。此时，形成在固定涡盘的螺旋的卷绕开始部的底面的端口有必要位于主轴所贯通的摆动涡盘的突起部的摆动运动范围的外侧。因此，为了确保端口开口面积，有必要使固定涡盘的螺旋的卷绕开始部成为轴承部外周侧的渐开曲线的中途位置，效率降低。另外，若使固定涡盘的螺旋的卷绕开始部接近渐开曲线的始点侧，欲确保端口开口面积，则端口开口与摆动涡盘的突起部干涉，端口开口面积的变动变大。

为了解决这样的两面式的涡旋流体机械中的课题，提出了下述的两面式的涡旋流体机械，该两面式的涡旋流体机械将固定涡盘的螺旋状槽的涡盘中心侧周壁面形成为半圆形状面，在半圆形状面的螺旋状槽的内侧壁面设置端口开口，摆动涡盘的螺旋状重叠部内周端沿涡盘中心侧周壁面滑动接触，从端口开口排出或吸入动作流体(例如，参见专利文献1)。

在专利文献1记载的以往的涡旋流体机械中，因为端口开口形成在固定涡盘的螺旋状槽的涡盘中心侧周壁面上，所以，端口开口和摆动涡盘的突起部的干涉得以避免。因此，与将端口开口形成在螺旋状槽的底面的情况相比，能够使固定涡盘的螺旋的卷绕开始部向渐开曲线的始端侧移动，谋求高效率化。

另外，提出在不是两面式，而是轴贯通构造的涡旋形压缩机中，在固定涡盘上设置两个排出端口，将这些排出端口在固定涡盘的轴心对称地配置的方案(例如，参见专利文献2)。

在专利文献2记载的以往的涡旋形压缩机中，通过使排出过程平衡，能够降低振动·噪音，得到能够提高可靠性的效果。

专利文献1：日本特开平11-141301号公报

专利文献2：日本特开平04-234591号公报

在专利文献1记载的以往的涡旋流体机械中，因为端口开口形成在固定涡盘的螺旋状槽的面积小的涡盘中心侧周壁面上，所以，存在不能确保足够的端口开口面积的问题。再有，由于在摆动涡盘的螺旋状重叠部内周端沿固定涡盘的涡盘中心侧周壁面滑动接触移动时，通过该狭窄部的压力损失大，所以，还存在相对于夹着螺旋状重叠部内周端的螺旋状重叠部的内向面侧的室和外向面侧的室的实质的开口面积不均匀这样的问题。

另外，表示了在专利文献2记载的以往的涡旋形压缩机中，为了不封闭对称地配置在轴心的端口，而将摆动涡盘螺旋的轴贯通突起部切掉的图，替代避免为了通过端口对称配置使排出过程平衡，而与上述的突起部干涉的问题，存在不得不导致死容积的增大的问题。

由于在将端口开口形成在螺旋状槽的涡盘中心侧周壁面的情况下以及在对称地配置在轴心的情况下，产生上述那样的新的问题，所以，本发明通过将形成在螺旋状槽的底面的端口开口的配置做成使与摆动涡盘的突起部的摆动运动范围的交错在最小限度，而将端口开口形成在螺旋状槽的底面来解决上述的问题。

即，本发明的目的是得到一种将使动作流体出入于中央部的室的端口设置成在螺旋状齿的卷绕开始端部附近和从螺旋状齿的卷绕开始端部离开了渐开角大致90度的螺旋状齿的内向面侧的螺旋状槽的底面开口，一面确保端口开口面积，一面抑制摆动涡盘旋转一圈中的端口开口面积的变动，得到高效率且可靠性高的涡旋流体机械。

发明内容