[发明专利]涡旋式流体机械

说明书

本申请是株式会社日立制作所于2009年3月27日提交的名称为“涡旋式流体机械”、申请号为200910130680.8的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种适用于例如空气等流体的压缩机、真空泵、膨胀机等的涡旋式流体机械。

背景技术

作为涡旋式流体机械，通常有对空气、制冷剂等流体进行压缩的压缩机、对容器内进行减压的真空泵、使流体膨胀的膨胀机等。这种涡旋式流体机械的大概包括：壳体；固定涡旋件，其固定在该壳体上且在端板的表面立设有涡卷状的搭接部(ラツプ部)；旋转涡旋件，其在端板的表面立设有涡卷状的搭接部，且通过旋转运动在与所述固定涡旋件之间划分成对流体进行压缩或膨胀的多个流体室；驱动轴，其为了使该旋转涡旋件进行旋转动作而可旋转地设置在所述壳体上；辅助曲柄机构，其设置于所述壳体和旋转涡旋件之间，防止旋转涡旋件的自转(例如参照专利文献1)。

现有技术的涡旋式流体机械，在构成固定涡旋件及旋转涡旋件的端板的表面分别立设有涡卷状的搭接部，通过使该各搭接部相互重合划分出多个流体室。而且，涡旋式流体机械利用马达等驱动源经由驱动轴使旋转涡旋件进行旋转动作。由此，涡旋式流体机械在各流体室内对例如空气、制冷剂等流体依次进行压缩。

另外，辅助曲柄机构由设于壳体上的固定侧轴承部、设于旋转涡旋件上的旋转侧轴承部、一侧轴部由固定侧轴承部可旋转地支承且另一侧轴部由旋转侧轴承部可旋转地支承的辅助曲柄轴构成。此时，辅助曲柄轴的一侧轴部和另一侧轴部的偏心尺寸设定为和旋转涡旋件进行旋转运动时的旋转半径相同的值。由此，辅助曲柄机构在旋转涡旋件进行旋转运动时防止其自转。

专利文献1：(日本)特开平11-82328号公报

可是，在现有技术的涡旋式流体机械中，伴随旋转涡旋件的旋转运动产生离心力。该旋转涡旋件的离心力由驱动轴的轴承和辅助曲柄机构分担来支承。因此，例如在旋转涡旋件以高速进行旋转运动时，过大的离心力作用于辅助曲柄机构，辅助曲柄机构的耐久性有可能降低。

发明内容

本发明是鉴于上述的现有技术的问题而开发的，本发明的目的在于提供一种可以减小作用于辅助曲柄机构的旋转涡旋件的离心力的涡旋式流体机械。

本发明的特征在于，在辅助曲柄轴上设置了允许在径向变形的变形部或在径向可移动的非限制部。

根据本发明，利用辅助曲柄轴的变形部或非限制部，可以使辅助曲柄轴在径向进行产生位移。由此，即使旋转涡旋件产生离心力，也可以减小作用于辅助曲柄结构的离心力。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的涡旋式空气压缩机的纵向剖面图；

图2是将图1中的辅助曲柄机构放大表示的放大剖面图；

图3是表示图2中的辅助曲柄轴的正面图；

图4是表示第一实施方式中，转速和旋转涡旋件的离心力、旋转轴承的支承负荷、辅助曲柄机构的支承负荷的关系的特性线图；

图5是表示比较例中，转速和旋转涡旋件的离心力、旋转轴承的支承负荷、辅助曲柄机构的支承负荷的关系的特性线图；

图6是表示第一变形例的辅助曲柄轴的正面图；

图7是将第二实施方式的辅助曲柄机构放大表示的放大剖面图；

图8是表示将图7中的辅助曲柄轴及盖部件分解后的状态的正面图；

图9是表示图7中的辅助曲柄轴及盖部件的一部分断裂的正面图；

图10是表示将图7中的辅助曲柄轴及盖部件安装在涡旋侧球轴承上的状态的正面图；

图11是将第三实施方式的辅助曲柄机构放大表示的放大剖面图；

图12是表示将图10中的辅助曲柄轴及盖部件分解后的状态的正面图；

图13是表示将图11中的辅助曲柄轴及盖部件安装在涡旋侧球轴承上的状态的正面图；

图14是表示将第三变形例的辅助曲柄轴及盖部件分解后的状态的正面图；

图15是表示将图14中的辅助曲柄轴及盖部件安装在涡旋侧球轴承上的状态的正面图；

图16是将第四实施方式的辅助曲柄机构放大表示的放大剖面图；

图17是表示将图16中的辅助曲柄轴及盖部件分解后的状态的正面图；

图18是表示将图16中的辅助曲柄轴及盖部件安装在涡旋侧球轴承上的状态的正面图；

图19是将第五实施方式的辅助曲柄机构放大表示的放大剖面图；

图20表示将图19中的辅助曲柄轴及盖部件安装在涡旋侧球轴承上的状态的正面图。

附图标记说明

1  涡旋式空气压缩机(涡旋式流体机械)

2  壳体