[其他]渦管形流體裝置

無效

• 申請號: 88100278
• 申請日: 1988-01-25
• 公開（公告）號: CN88100278A
• 公開（公告）日: 1988-09-14
• 發明（設計）人: 平野隆久;萩本清;武田公溫
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: F04C18/02
• 分類號: F04C18/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 趙越

本發明涉及一個含有螺旋部件的渦管形流體機器，特別地，涉及一個螺旋部件的中心幾何結構。

一個熟悉的渦管形壓縮機，如圖8所示，說明了其工作原理，它包含兩個渦管形或螺旋形的具有相同形狀的部件，其中一個部件2固定安裝于帶有中心輸送開口4的密封端板上。兩個螺旋部件彼此分離180°旋轉變換，并以對距離2ρ（＝螺旋式樣的厚度-2×螺旋部件板厚）作相對位置變換。按圖中所示的這種方式以相互位置套裝起來，它們能夠以相對應的位置定位以實現在51、52和51′、52′的四個點彼此接觸。按照此結構，還需進一步注意通過使用半徑為ρ的曲柄機構部件2被置于靜止的位置，另一部件1可布置于圍繞螺旋部件2並圍繞其中心O以半徑ρ＝00′作轉動運動或以太陽軌道式運動，而不圍繞自己的軸線旋轉運動或行星運動。

在這種結構中，有一確定的小空間或腔室3，3被分別沿著和在螺旋部件1，2的連接點51、52和51′、52′之間緊密地密封，腔室3，3的體積隨著螺旋部件1的太陽或旋轉運動漸漸地連續改變。

仔細回顧一下，應該注意，當螺旋部件1最初從圖8（A）所示的位置開始產生90°轉角時，就變成如圖8（B）所示的狀態，當它轉過180度時，則變成如圖8（C）所示的狀態，當它進一步旋轉到270度時，則變成如圖8（D）所示的狀態。當螺旋部件1作旋轉運動，小腔室3，3的體積漸漸地連續減小，最終這些腔室相互連通，并合成一個緊密封閉的小腔室53。當它從圖8（D）所示的位置狀態進一步旋轉90度時，就又變成如圖8（A）所示的位置狀態，當螺旋部件1從圖8（B）所示的狀態變為圖8（C）所示的狀態時，小腔室53容積將減小，最后將變成處于圖8（C）和8（D）所示中間狀態的更小的容積。在此旋轉階段期間，如圖8（B）所示的外部空間開始打開。而當部件1從圖8（C）的狀態經過圖8（D）狀態達到圖8（A）的狀態旋轉時，變得越來越大，因而，將另外體積的新鮮空氣從外部空間引入到緊密封閉的小腔室使最后合在一起，然后彼此旋轉運動的循環重復進行，這樣，進入螺旋部件外部空間的氣體相應地被壓縮，再從輸送口4輸送出去。

上面的敘述是考慮到渦管形壓縮機的一般工作原理進行的，現在，借助于以縱向剖面表示的壓縮機一般結構的圖9更具體地提交此渦管形壓縮機的結構，可以看出，殼體10是由前端蓋11和后端蓋12和缸體13組成的。后端蓋12裝有輸入口14和輸出口15，兩者從端蓋向外延伸，還牢固安裝有靜止的渦管形部件25，它由螺旋的或螺形的葉片252和圓盤251組成。前端蓋11中樞安裝有帶有曲柄銷23的心軸17。圖10是一個典型的由圖9中X-X線所確定平面的橫剖面圖，可以看出，有一個與曲柄銷23有相互動作關系的旋轉渦管部件24，它包括螺旋件242和圓盤241，圓盤上有螺旋機構，它包括徑向滾針軸承26，旋轉渦管部件24的轂243，方截面的套筒件271，滑塊291，圓環292，制動器凸緣293等等。

渦管形壓縮機所含的渦管形或螺旋形部件1、2的一般結構的部件設計，如本發明者提出的在日本專利申請號No197672/1981中詳細說明的，這些螺旋部件的徑向內外輪廓曲面的主要件的設計通常可由漸開線函數構成。也像在上述壓縮機工作原理的說明中所陳述的，相應于其工作循環的某一部分小腔室53的工作容積變小，因而從輸出口提供一定量的高壓流體。與此工作循環相聯系，將遇到稱之為“掃氣容積”的現象的事實，即由于存在螺旋件的厚度小腔室的容積不能是零或排除掉，因為螺旋件的厚度在實際結構設計中不能為零。

仔細回顧一下，如圖11所詳示的那樣，螺旋件中心部分放大的局部示圖，其中，圖（A）相應于圖8（C），兩個互補螺旋件1、2的觸點52和52′間確定的小腔室53將處于其工作位置，如圖11（B）類似的形式所示，當螺旋件1產生轉動時，腔室53的容積變成最小。然后，當螺旋件1進一步旋轉通過此特定的接合點時，螺旋件1、2相互分離，因而，在52、52′間具有相應的分離觸點。此刻，在螺旋件1、2間確定的腔室53旋轉與每一個螺旋件外部確定的腔室3，3連通。

從通常已知的這種旋轉機器的結構的位置關系可知，在圖11（B）所示的最小容積內封閉的高壓下的流體再次與小腔室3，3連通，而不從輸送口4輸送也是不可避免的。由于這種原因，相應于所說的掃氣容積在流體上的功將相應地直接轉變成功的損失。

同樣，因為螺旋部件1和2的導向端具有尖角是傳統旋轉機器結構的常規實際設計，所以，在工作期間有較大可能性被損壞。況且，此螺旋部件的尖角導向端通常需要更多工時的機加工。