[发明专利]涡旋流体机械

说明书

将一对固定涡旋盘(15)以及回转涡旋盘(16)中的一方设为仅在旋涡状齿(16B)的沿着齿根面(16D)的旋涡方向的规定位置具备台阶部(16E)的涡旋盘(16)，将另一方设为仅在旋涡状齿(15B)的沿着齿顶面(15C)的旋涡方向的规定位置具备台阶部(15E)的涡旋盘(15)，该固定涡旋盘(15)的端板(15A)的齿根面(15D)被设为两个涡旋盘(15、16)的齿顶间隙设定用的基准面(25)，此外在将回转涡旋盘(16)的旋涡状齿(16B)的齿高设为(L)(Lo、Li)、将固定涡旋盘(15)的旋涡状齿(15B)的齿高设为(l)(lo、li)时，L(Lo、Li)＞l(lo、li)。

技术领域

本发明涉及能够适用于压缩机、泵、膨胀机等的涡旋流体机械。

背景技术

涡旋流体机械具备在端板上竖立设置有旋涡状齿的一对固定涡旋盘以及回转涡旋盘，使该一对固定涡旋盘以及回转涡旋盘的旋涡状齿彼此相向，并错开180度相位地啮合，从而在两个涡旋盘之间形成密闭的工作室，设为供给、排出流体的结构。在上述涡旋流体机械中，一般为如下的结构，在例如涡旋压缩机中，将固定涡旋盘以及回转涡旋盘的旋涡状齿的齿高设为在旋涡方向的全周上均匀的高度，压缩室从外周侧向内周侧一边使容积缩小一边移动，将吸入至压缩室的流体向旋涡状齿的周向压缩的二维压缩构造。

另一方面，提供有如下结构的三维压缩类型的涡旋压缩机：为了使涡旋压缩机高效率化、小型轻量化，在固定涡旋盘以及回转涡旋盘的沿着旋涡状齿的齿顶面以及齿根面的旋涡方向的规定位置分别设置台阶部，以该台阶部为边界而使旋涡状齿的外周侧的齿高高于内周侧的齿高，通过使压缩室的轴线方向高度在旋涡状齿的外周侧高于内周侧的高度，从而将流体向旋涡状齿的周向以及高度方向这双方压缩。

作为这样的三维压缩类型的涡旋压缩机，已知有如下的涡旋压缩机：例如专利文献1、2所示那样，在固定涡旋盘以及回转涡旋盘这双方的沿着涡旋盘的旋涡状齿的齿顶面以及齿根面的旋涡方向的规定位置分别设有台阶部；以及如专利文献3所示那样，将固定涡旋盘以及回转涡旋盘中的一方设为仅在旋涡状齿的沿着齿根面的旋涡方向的规定位置具备台阶部的涡旋盘，将另一方设为仅在旋涡状齿的沿着齿顶面的旋涡方向的规定位置具备台阶部的涡旋盘。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2002-5052号公报

专利文献2：日本特开2008-133806号公报

专利文献3：日本特公昭60-17956号公报(参照第8图)

在三维压缩构造的涡旋压缩机中，如专利文献1、2所记载那样，在固定以及回转涡旋盘这双方的旋涡状齿的齿顶面以及齿根面分别设有台阶部的结构中，齿顶面与齿根面的接触部位为(1)回转外周齿顶/固定外周齿根、(2)固定外周齿顶/回转外周齿根、(3)回转内周齿顶/固定内周齿根、(4)固定内周齿顶/回转内周齿根这四个部位，因此决定两个涡旋盘间的平行度的基准面变小，旋涡状齿的齿顶的齿顶间隙的平行度容易产生偏差，来自旋涡状齿的齿顶泄漏有时会变大。

即，当在两个涡旋盘的旋涡状齿的齿顶面/齿根面分别设有台阶部的情况下，如专利文献1所示，考虑热膨胀等地使台阶部的内周侧的齿顶间隙大于台阶部的外周侧的齿顶间隙等设法改良，但无法从涡旋盘的端板取得充分的用于决定齿顶的齿顶间隙的基准面，而基准面变小，由此存在齿顶间隙的平行度容易产生偏差等课题。

另外，由于基准面变小，需要在基准面以外避免旋涡状齿的齿顶面与齿根面接触，因此，存在平均齿顶间隙变大等课题。例如，在专利文献2所示的结构中，在将图2所示的固定涡旋盘的台阶部的内周侧的齿根面设为基准面的情况下，在基准面以外产生七个齿顶面/齿根面不接触的部位。