【专利简介】涡旋液泵
摘要: 本发明涉及涡旋液泵。以相互对置的方式将与框架形成一体且具有三组固定突缘的固定涡旋盘与具有三组突缘的回转涡旋盘进行组合。使吐出压力作用于回转涡旋盘的背面的一部分，使得回转涡旋盘紧贴于固定涡旋盘。回转涡旋盘能够朝向半径方向移动微小量，使得两个涡旋盘的突缘之间相接触。由此，提供以提高压力的方式发送液体制冷剂或作油的涡旋液泵。
| 发明内容 [0006] 本发明所要解决的问题在于，提供防止从回转突缘与固定突缘的间隙泄漏的液体向外部或驱动部泄漏，并使回转突缘与固定突缘的径向间隙几乎成为0，使得泵室的密封性良好的涡旋液泵（以下，称为“本泵”）。 [0007] 以相互对置的方式将与框架形成为一体且具有三组固定突缘的固定涡旋盘与具有三组回转突缘的回转涡旋盘进行组合。由上述固定突缘以及上述回转突缘形成泵室。在固定涡旋盘的中心部设置主轴承。在与固定涡旋盘一体的轴承箱设置副轴承。设置具有被主轴承与副轴承支承的曲轴的旋转轴。在回转涡旋盘的中心部设置向回转突缘前端侧的面开口的回转轴承箱。在回转轴承箱设置回转轴承。回转轴承与曲轴相嵌合。 [0008] 在曲轴安装旋转环。旋转环具有长孔。曲轴具有以间隙嵌入的方式与长孔嵌合的扁平部。旋转环能够相对于曲轴朝向长孔的中心轴方向移动微小量。旋转环的长孔及曲轴的扁平部相对于旋转方向具有后掠角。 [0009] 在设在回转涡旋盘的回转突缘的中心部设置吐出口。在与回转突缘相反的一侧的面，在与各回转突缘的外周直径相同程度的直径的位置设置密封部件。使从吐出口吐出的流体的压力作用于密封部件的内部空间。 [0010] 吸入室1a仅与吸入口4相连通，而与其他部分屏蔽。因此，流体不从吸入室向外部或驱动部空间泄漏。回转涡旋盘3以不管在径方向还是在轴方向上间隙几乎为0的方式被较小的力按压在固定涡旋盘2，因而，提高密封性，使体积效率上升。此时，按压力较小，因而机械损失少，且磨耗也小。 pdf下载地址：http://www.yanfabu.com/Wk_index_fileview_id_26965.html
附图说明 [0011] 图1为本泵的剖视图。[0012] 图2为表示本泵的固定涡旋盘的俯视图。 [0013] 图3为表示本泵的回转涡旋盘的俯视图。 [0014] 图4为本泵的固定突缘与回转突缘重叠的状态的剖视图。 [0015] 图5为本泵的回转轴承部的剖视图。 [0016] 图6为本泵的内盖的俯视图。 [0017] 图7为曲轴的后掠角θ为12°时的载荷模拟结果。 [0018] 图8为曲轴的后掠角θ为14°时的载荷模拟结果。 [0019] 图9为曲轴的后掠角θ为20°时的载荷模拟结果。 具体实施方式 [0020] 实施例1 [0021] 如图1所示，以与框架1形成一体的方式设置固定涡旋盘2。在框架1的后部安装外壳10。在框架1设置主轴承11。在外壳10设置副轴承12。由主轴承11与副轴承12支承旋转轴13使其旋转自如。轴中心偏心的曲轴13a以一体的方式设在旋转轴13的前端。如图5所示，曲轴13a具有扁平部13b，并以间隙嵌入的方式与长孔7a嵌合。长孔7a的长径稍微大于扁平部13b的长径。因此，旋转环7相对于扁平部13b不旋转，而是可朝向长孔7a的长径方向移动微小量。中心线13c为长孔7a及扁平部13b的中心线。中心线13c以相对于旋转方向13d具有相当于预定角度的后掠角θ的方式从连接旋转轴13的中心与扁平部13b的中心之间的线倾斜。如图1所示，在内盖8的外侧安装外盖14。外盖14具有供从连通口8a流出的流体停留的吐出室14a。外盖14具有向外部排出流体的排出口14b。为了与偏心质量保持旋转平衡，在旋转轴13安装主平衡重15及副平衡重16。 [0022] 如图2所示，在固定涡旋盘2设置三个固定突缘2a。就相邻的固定突缘2a而言，配置角度以120°间隔隔开，相互的相位错开120°。在固定涡旋盘2的外周部设置密封壁2b。在固定涡旋盘2设置吸入口4。在图1的框架1的内部设置与吸入口4连通的吸入室1a。 [0023] 图3的回转涡旋盘3以与图2的固定涡旋盘2相互对置的方式设置。在回转涡旋盘3设置三个回转突缘3a。相邻的两个回转突缘3a、3a的配置间隔为120°，相互的相位错开120°。在回转突缘3a的中心部设置吐出口3b。 [0024] 固定突缘2a和回转突缘3a如图4所示地进行组合而形成泵室5。在回转涡旋盘3的中心设置回转轴承6。在回转轴承6嵌合旋转环7。 [0025] 如图5所示，在旋转环7设置长圆形的长孔7a。 [0026] 图6的内盖8设在回转涡旋盘3的背面。与回转涡旋盘3的吐出口3b连通的连通口8a设在内盖8。在连通口8a的周围设置密封槽8b。在密封槽8b安装环状的密封部件9（图1）。密封部件9紧贴于回转涡旋盘3的背面，而密封内外的压力差。 [0027] 对工作进行说明如下：电动机驱动旋转轴13使其旋转。由此，曲轴13a旋转。曲轴13a使旋转环7旋转。旋转环7驱动回转轴承6来使回转涡旋盘3偏心运动。通过偏心运动，泵室5以体积逐渐变小的方式从外周侧向中心侧移动。流体从吸入口4吸引，并经由吸入室1a，向泵室5的内周侧压入。此时，流体力从回转方向的相对侧作用于回转涡旋盘3。如图5所示，流体力起到回转轴承6及旋转环7的切线流体力Ft的作用。曲轴13a具有扁平部13b。曲轴13a以扁平部13b的中心线13c相对于旋转方向13d具有后掠角θ的方式倾斜。旋转环7可沿着中心线13c移动，因而在旋转环7产生作为切线力Ft的分力的 半径力Ftr。半径力Ftr向回转半径逐渐变大的方向按压回转涡旋盘3。 [0028] 当运转本泵时，半径方向流体力Fr向回转涡旋盘3的半径方向内侧方向发生作用。在回转涡旋盘3，向半径方向外侧方向产生离心力Fc。当低速旋转时，半径方向流体力Fr可大于离心力Fc。此时，若以使半径力Ftr稍微大于半径方向流体力Fr与离心力Fc之差的方式设定后掠角θ，则借助合力，以较小的力向半径方向外侧推动回转涡旋盘3。由此，回转突缘3a移动，直到与固定突缘2a相接触为止，使得径方向上的间隙几乎成为0。由此，泵室5的密封性得以提高。 [0029] 图7为将后掠角θ设定为12°时的半径力Ftr与半径方向流体力Fr的模拟结果。三个泵室5的各半径方向流体力（未图示）与回转突缘3a及固定突缘2a的相位无关地，几乎保持恒定，因而综合了三组泵室的半径方向流体力Fr几乎成为恒定值。相对而言，泵室5的各半径力（未图示）在一周期内变动，因而综合了三组泵室的半径力Ftr以固定突缘2a与回转突缘3a的相位差的周期变动。在实施例1中，相位差为120°，因而半径力Ftr以120°周期变动。当后掠角θ为12°时，在1周期内，有半径力Ftr稍小于半径方向流体力Fr的时期，但按平均来说，半径力Ftr大于半径方向流体力Fr。因此，后掠角θ的12°为下限值。 [0030] 图8为将后掠角θ设定为14°时的半径力Ftr与半径方向流体力Fr的模拟结果。在1周期内，半径力Ftr始终超过半径方向流体力Fr，因而后掠角θ14°为适当值。 [0031] 图9为将后掠角θ设定为20°时的半径力Ftr与半径方向流体力Fr的模拟结果。在1周期内，半径力Ftr的平均值为半径方向流体力Fr的约2倍，因而可充分且稳定地将回转突缘3a紧贴于固定突缘2a。另一方面，若以其以上的半径力Ftr回推，则会以比半径方向流体力Fr更大的力将回转突缘3a按压在固定突缘2a，因而接触面压过大，导致发生摩擦损失，或者增大摩耗，从而不优选。因此，后掠角θ的20°为上限值。 [0032] 根据以上研究，可知，优选地，将后掠角θ设定在12°至20°的范围内。 [0033] 泵室5内的压力与吐出压力相同。泵室5的平面方向截面积在开始吸入时最大，在结束吐出时最小。与上述截面积成正比地，泵室5内的吐出压力产生用于使回转涡旋盘3从固定涡旋盘2脱离的作用力。回转涡旋盘背面的压力为吐出压。上述吐出压力发生作用的面积为密封部件9的内侧的面积。以使上述内侧面积比当泵室5开始吸入时变为最大的水平方向上的截面积稍微大的方式决定密封部件9的直径。由此，回转涡旋盘3因压力差而在较小的力的作用下被按压在固定涡旋盘2。因此，轴方向上的间隙几乎成为0，并且泵室5的密封性得到提高。 [0034] 在泵室中被压入内周侧的流体经由吐出口3b、连通口8a、吐出室14a从排出口14b向外部排出。在回转涡旋盘3，借助流体力沿着与旋转轴13的旋转方向13d相同的方向产生自转扭矩。但是，以120°间隔设有三组固定突缘2a和回转突缘3a，回转涡旋盘3的自转力由三组固定突缘2a与回转突缘3a中的某一个突缘接触部接收，因而能够防止回转涡旋盘3自转。因此，本泵无需专用的防自转机构。 说明书附图：    
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