[其他]回轉式流體機械

在審

• 申請號: 101985000004920
• 申請日: 1985-06-27
• 公開（公告）號: CN85104920B
• 公開（公告）日: 1987-05-06
• 發明（設計）人: 平野隆久;深見昭治;前田光敏
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉征;曹廣生

一種回轉式流體機械，有一螺旋形固定元件和一螺旋形轉動元件，兩件構形基本相同，相對轉開１８０°，并嵌套安裝在一起，該螺旋形轉動元件可相對于該固定元件作半徑為ｆ的回轉運動，螺旋形元件的輪廓由漸開線形的外廓曲線、漸開線接半徑為Ｒ的圓弧組成的內廓曲線、以及半徑為ｒ的過渡曲線共同組成，使其靠中心的起始端強度提高，因而為增大流體機械的排量，可以增加螺旋形元件的高度，而不必增加其外徑。

本發明一般地涉及到一種回轉式機械，更確切地說是一種回轉式流體機械。

對于渦旋式壓縮機，比如，其基本工作原理像圖4所示的那種常見的流體壓縮機，它的典型結構是具有兩個斷面形狀相同的渦旋形或螺旋形部件，其中一個螺旋形部件2固定在一塊帶有中心總排流口4的密封端板的表面上，這兩個螺旋形元件彼此相對轉開180°，并相互移開一段距離2f（＝螺旋線的節距-2×螺旋狀肋板的厚度），從而可以按圖中所示方式互相嵌套安放，使兩個元件在相對位置上以四個點51，52和51′，52′相互接觸。按照這樣的結構，可以進一步看到，一個螺旋形部件2是固定地安置著，另一個螺旋形部件1則設計成可用一個半徑為f的曲柄機構，圍繞螺旋形部件2的中心O，作半徑f＝OO′的公轉運動或回轉運動，同時它并不繞其自身軸線作旋轉運動或行星運動。

通過這樣的結構，在兩個螺旋元件1、2相互接觸點51、52和51′、52′之間分別形成兩個密閉的小空腔3，3，每個空腔3的容積隨著螺旋形元件1的公轉或回轉運動連續變化。

更仔細地回顧一下，可以看到，當螺旋形元件1從圖4（A）所示位置開始，轉動90度，便到達圖4（B）所示位置，然后轉過180度，便到達圖4（C）所示位置，轉過270度，到達圖4（D）所示位置。隨著螺旋形元件1的不斷轉動，兩個小空腔3，3的容積都連續逐漸減小，并且這兩個小空腔最后彼此連通，合并成一個密封的小空腔53。此時從圖4（D）所示位置再轉過90度，該螺旋形元件1就返回到圖4（A）所示狀態，而小空腔53的容積隨后在由圖4（B）的狀態向圖4（C）的狀態轉變過程中減小，并且在從圖4（C）到圖4（D）的狀態轉變過程中達到其最小值。在如圖4（B）所示位置就已開始形成的外腔，隨著該螺旋形元件1的轉動，即由圖4（C）的位置，經過圖4（D）轉到圖4（A）所示位置的過程中，其腔體容積也逐漸增大，這樣就把又一股新鮮空氣從這些外空腔引入最終將合而為一的密閉小空腔，然后再重復這一回轉運動循環，從而把由上述過程引入螺旋形元件間外空腔的氣體壓縮，進而從排氣口4排出。

上面對這類渦旋形壓縮機的基本工作原理作了介紹。現在，借助圖5來更具體地觀察這類渦旋形壓縮機的構造，該圖是這類壓縮機構造的縱向剖視圖。從圖5中可見，一個殼體10，它是由前蓋板11，后蓋板12、和一個缸筒13所組成，在后蓋板12上，有進氣管口4和排氣管口15，它們從板壁上向外伸出。在后蓋板12上，還牢固地裝著一個固定渦旋形元件25，此元件由一條螺旋形或渦卷形肋板252和一塊圓盤251組成。前蓋板11上，裝有一根帶有曲柄銷23的心軸17，此軸可作相對轉動地同蓋板11連接在一起。圖6是沿圖5中箭頭Ⅵ-Ⅵ所指截面作出的橫向剖視圖。由圖可見一個由螺旋形元件242和圓盤241組成的渦旋形轉動件24，通過一套轉動機構與曲柄銷23連接著，這套轉動機構包括：一個徑向滾針軸承26，渦旋形轉動件24上的輪轂243，方形套管271，滑塊291，環形件292，以及止動凸塊293等等。

就這種渦旋式壓縮機的基本構造而言，通常是設計得使小容積腔體53隨著轉動元件的回轉運動而逐漸減小容積，從而將受壓的流體從其排氣口排出。但是，由于此結構中的螺旋元件具有一定的厚度，根本不可能使小容積腔體的容積減小到零，因此剩下一個所謂的頂隙容積不能消除。在這一點上值得注意的是，在該頂隙容積中仍處于受壓態的流體，排不出排氣口4，可能最后又回到小腔體3、3中，其后果是，此壓縮機械對頂隙容積中剩余流體所做的功最終卻成為一種能量的損失。

為了克服上述缺點，在第206，088/1982號日本專利申請中，已經提出了一種回轉式流體機械，這種機械采用的螺旋形元件具有如圖7所示結構。