CN111033047B - 涡旋式流体机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涡旋式流体机械，其通过以简易的冷却风通路的形状使冷却风高效地流通，在不损害生产率的前提下提高了可靠性。因此，提供一种涡旋式流体机械，其具备：固定涡旋件，其上形成有涡旋状的卷体部；回旋涡旋件，形成有在其与固定涡旋件的卷体部之间构成压缩室的涡旋状的卷体部；驱动轴，其与回旋涡旋件连接，且通过进行旋转运动而使回旋涡旋件进行旋转运动；冷却风扇，其设置于驱动轴的回旋涡旋件的相反侧且产生冷却风；冷却风管道，其使通过冷却风扇产生的冷却风向固定涡旋件及回旋涡旋件流通，在冷却风管道从垂直于驱动轴的方向向驱动轴的方向变化的弯曲部，远离驱动轴的外周壁的一部分由与垂直于驱动轴的平面成钝角地交叉的平面构成。

Description

涡旋式流体机械

技术领域

本发明涉及一种涡旋式流体机械。

背景技术

专利文献1中记载有一种涡旋式流体机械，其通过穿过具有弯曲部的冷却风通路而将从冷却风扇排出的冷却风导入到流体机械，进行冷却。

专利文献2中记载了一种涡旋式流体机械，其通过增大冷却风通路的弯曲部的半径，使冷却风高效地流通。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－185472号公报

专利文献2：日本特表2016－514792号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在涡旋式流体机械中，因流体的压缩热或轴承的发热，引起各部的温度上升。压缩室的温度上升因降低压缩效率而降低性能，轴承的温度上升因使零件劣化而降低可靠性，因此，流体机械的高效冷却非常重要。

就专利文献1的涡旋式流体机械而言，在使从冷却风扇排出的冷却风向构成压缩室的零件或轴承附近流通的冷却风通路中，具有使冷却风的流通方向从冷却风扇的径向向轴向变化的弯曲部，但冷却风通过离心力而在弯曲部的外周侧流通，因此，在内周侧产生涡流而防碍冷却风的高效流通。

专利文献2的涡旋式流体机械的结构如下：通过增加冷却风通路的弯曲部的半径，使冷却风高效地流通。就该冷却风通路而言，因为构成的零件的分割平面为多个彼此倾斜配置的平面，所以用于制作各零件的模具并不位于同一平面，因此在高度方向上变大，在成本或生产率方面存在问题。

因此，本发明的目的在于提供一种涡旋式流体机械，其通过以简易的冷却风通路的形状使冷却风高效地流通，在不损害生产率的前提下提高了可靠性。

用于解决问题的技术方案

本发明是鉴于上述背景技术及问题而创建的，如果举出一例，提供一种涡旋式流体机械，其包括：固定涡旋件，其上形成有涡旋状的卷体部；形成有涡旋状的卷体部的回旋涡旋件，在该卷体部与所述固定涡旋件的卷体部之间构成压缩室；驱动轴，其与回旋涡旋件连接，且通过进行旋转运动而使回旋涡旋件进行旋转运动；冷却风扇，其设置于驱动轴的回旋涡旋件的相反侧且产生冷却风；冷却风管道，其使通过冷却风扇产生的冷却风向固定涡旋件和回旋涡旋件流通，在冷却风管道从垂直于驱动轴的方向向驱动轴的方向变化的弯曲部，离驱动轴远的外周壁的一部分由与垂直于驱动轴的平面成钝角地交叉的平面构成。

发明效果

根据本发明，能够提供一种涡旋式流体机械，其通过使冷却风通路内的冷却风高效地流通，在不损害生产率的前提下进行流体机械的冷却，提高了可靠性。

附图说明

图1是实施例1的涡旋式流体机械的剖视图。

图2是构成实施例1的涡旋式流体机械的冷却风通路的管道的概略立体图。

图3是从图2的相反方向观察构成实施例1的涡旋式流体机械的冷却风通路的管道的概略立体图。

图4是实施例1的涡旋式流体机械的冷却风的流通图。

图5是实施例2的涡旋式流体机械的剖视图。

图6是实施例3的涡旋式流体机械的剖视图。

图7是以往的涡旋式流体机械的冷却风的流通图。

具体实施方式

下面，作为本发明的实施例的涡旋式流体机械，以涡旋式压缩机为例根据附图进行说明。此外，在用于说明实施例的各图中，对相同的构成要素标注相同的名称、附图标记，省略重复说明。

实施例1

图1表示本实施例的涡旋式压缩机的剖视图。图1中，附图标记1是构成涡旋式压缩机的外壳的壳体，覆盖由轴承1a及轴承1b可旋转地支承于其内部的驱动轴2。附图标记3是设置于壳体1的开口侧且立设有涡旋状(螺旋状)的固定涡旋件卷体部3a的固定涡旋件，附图标记4是立设有涡旋状的回旋涡旋件卷体部4a的回旋涡旋件，通过将回旋涡旋件卷体部4a与固定涡旋件卷体部3a对向配置而形成压缩室5。

在驱动轴2的端部设置有偏心部(未图示)，经由轴承等与回旋涡旋件可旋转地连接。在驱动轴2的回旋涡旋件的相反侧的端面设置有带轮6等动力传递机构，通过与作为驱动源的电动马达等(未图示)连接，驱动轴2进行旋转驱动，以驱动回旋涡旋件4。在回旋涡旋件4上设置有防自转机构(未图示)，上述回旋涡旋件4通过驱动轴2相对于固定涡旋件3进行旋转运动，通过使压缩室5随着朝向中心而缩小，进行从外部取入的气体的压缩。此外，带轮6例如可以为联轴器等动力传递机构，也可以将转子直接安装于驱动轴而进行旋转。

另外，在驱动轴2的回旋涡旋件4的相反侧安装有冷却风扇7，通过伴随驱动轴2的旋转运动而进行旋转，在冷却风扇的径向即垂直于驱动轴2的方向上产生冷却风。冷却风扇7收纳于冷却风管道8中，通过冷却风扇7将从设置于冷却风管道8的驱动轴2的方向(以下，简称为轴向)的吸入口9吸入的冷却风向冷却风管道8内推出。

图2是构成本实施例的涡旋式流体机械的冷却风通路的冷却风管道的概略立体图。另外，图3是从图2的相反方向观察到的冷却风管道的概略立体图。

如图1～图3所示，冷却风管道8由覆盖冷却风扇7且垂直于驱动轴2的方向的第一冷却风通路、沿驱动轴2方向延伸的第二冷却风通路11、将第一冷却风通路和第二冷却风通路相连的弯曲部10、与第二冷却风通路11连接且将冷却风向固定涡旋件3及回旋涡旋件4供给的导入管道12构成。从吸入口9吸入的冷却风朝向设置于冷却风管道8的、通过弯曲部10从而沿轴向延伸的冷却风通路11改变流通的方向，进而经由导入管道12向固定涡旋件3和回旋涡旋件4的周边供给，进行温度因伴随上述压缩动作产生的热而上升的各零件的冷却。

在此，如果将弯曲部10的靠近驱动轴2的一侧设为弯曲部内周壁10a、将弯曲部10的远离驱动轴2的一侧设为弯曲部外周壁10b，则在冷却风的流通方向在弯曲部10发生变化时，通过离心力能够形成沿着弯曲部外周壁10b的主流。因此，本实施例的弯曲部外周壁10b通过由与垂直于驱动轴2的平面交叉的角度θ为钝角(90°～180°)的平面构成，能够防止上述冷却风的主流离开弯曲部内周壁10a。

下面，将本实施例的冷却风流通的特征与图7所示的以往的结构进行比较而进行说明。

如图7所示，在以往的结构中，弯曲部外周壁10b由比冷却风管道8的轴向厚度W小的半径R的曲面构成，冷却风的主流与弯曲部内周壁10a隔开。因此，冷却风通路11的弯曲部外周壁10b附近的流速变快，在与弯曲部内周壁10a的连接部附近产生冷却风流通的涡流，由此成为噪音或冷却风的损失的原因。

另外，在专利文献2中公开了如下结构：通过将弯曲部外周壁设为比冷却风管道的轴向厚度大的半径的曲面，改善弯曲部和冷却风通路内的流通。但是，在该结构中，构成冷却风管道的零件的分割平面为多个彼此倾斜配置的平面，因此，用于制作各零件的模具在高度方向上变大，模具费增加，在成本或生产率方面存在问题。另一方面，在本实施例中，弯曲部外周壁10b通过由与垂直于驱动轴2的平面成钝角(90°～180°)地交叉的平面构成，防止上述冷却风的主流离开弯曲部内周壁10a。

图4是本实施例的涡旋式流体机械的冷却风的流通图。如图4所示，通过由与垂直于驱动轴2的平面，即平行于冷却风管道8的覆盖冷却风扇7的、垂直于驱动轴2的方向的冷却风通路的外周壁的平面成钝角地交叉的平面构成弯曲部外周壁10b，冷却风可以在冷却风通路11的弯曲部内周壁10a附近流通而不产生涡流，能够防止涡流引起的噪音或冷却风的损失。此外，弯曲部外周壁10b的平面也可以由多个平面构成。

另外，如图1所示，通过将弯曲部外周壁10b的投影到平行于轴向的平面的长度L1和冷却风管道8的轴向厚度W的关系设为L1＜W，可以将构成冷却风管道8的零件在垂直于驱动轴2的分割平面13进行分割(分断)而构成，能够提高生产率。此外，因为只要在轴向厚度W内分割冷却风管道8就能够提高生产率，所以分割也可以在多个平面而非一个平面进行。

实施例2

图5是本实施例的涡旋式流体机械的剖视图。图5中，对与实施例1相同的结构标注相同的附图标记，省略其说明。

本实施例的特征在于，在图5中，弯曲部外周壁10b的投影到垂直于轴向的平面的长度L2和将冷却风通路11投影到垂直于轴向的平面的长度L3的关系为L2＞L3。由此，在本实施例中，与实施例1相比，可以使冷却风的流通向冷却风通路11方向变化的位置靠近轴向，能够提高防止冷却风的主流离开弯曲部内周壁10a的效果。因此，冷却风可以在冷却风通路11的弯曲部内周壁10a附近流通而不产生涡流，能够防止涡流引起的噪音或冷却风的损失。

实施例3

图6是本实施例的涡旋式流体机械的剖视图。图6中，对与实施例1、2相同的结构标注相同的附图标记，省略其说明。

本实施例的特征在于，图6中，在弯曲部外周壁10b的厚度方向上，将构成弯曲部外周壁10b的零件设为多个。即，实质上，弯曲部的冷却风通过的内部由与构成冷却风管道8的零件不同的、成为实施例1、2所示的弯曲部外周壁10b的结构的平面的其它部件构成。由此，在本实施例中，通过向以往的冷却风管道追加不同的零件，能够得到与实施例1、2同样的效果。

在如上实施例中，作为涡旋式流体机械，以涡旋式压缩机为例进行了说明，但本发明不限于此，只要为以提高冷却效率为课题的流体机械，就不限于涡旋式压缩机，例如也可以应用于涡旋式膨胀机。

如上所述的实施例都仅表示实施本发明时的具体的一例，而非以此对本发明的技术范围进行限制性解释。即，本发明在不脱离该技术思想或其主要特征的范围内，可以以各种方式进行实施。

附图标记说明

1：壳体；1a、1b：轴承；2：驱动轴；3：固定涡旋件；3a：固定涡旋件卷体部(ラップ部，搭接部)；4：回旋涡旋件；4a：回旋涡旋件卷体部；5：压缩室；6：带轮；7：冷却风扇；8：冷却风管道；9：吸入口；10：弯曲部；10a：弯曲部内周壁；10b：弯曲部外周壁；11：冷却风通路；12：导入管道；13：分割平面。

Claims (7)

1.一种涡旋式流体机械，其特征在于，包括：

形成有涡旋状的卷体部的固定涡旋件；

形成有涡旋状的卷体部的回旋涡旋件，在该卷体部与所述固定涡旋件的卷体部之间构成压缩室；

驱动轴，其与所述回旋涡旋件连接，通过进行旋转运动而使所述回旋涡旋件进行旋转运动；

冷却风扇，其设置于所述驱动轴的所述回旋涡旋件的相反侧而产生冷却风；和

冷却风管道，其由覆盖整个所述冷却风扇且垂直于所述驱动轴的方向的第一冷却风通路、沿所述驱动轴的方向延伸的第二冷却风通路、将所述第一冷却风通路和所述第二冷却风通路相连的弯曲部、与所述第二冷却风通路连接且对所述固定涡旋件和所述回旋涡旋件供给冷却风的导入管道构成，

所述弯曲部的离所述驱动轴较远的外周壁的一部分由与垂直于所述驱动轴的平面成钝角地交叉的平面构成。

2.一种涡旋式流体机械，其具有固定涡旋件和回旋涡旋件，所述回旋涡旋件设置于驱动轴的一端，冷却风扇设置于该驱动轴的另一端，且所述涡旋式流体机械包括使由所述冷却风扇产生的冷却风向所述固定涡旋件和所述回旋涡旋件流通的冷却风管道，其特征在于，

所述冷却风管道具有覆盖整个所述冷却风扇且垂直于所述驱动轴的方向的第一冷却风通路、沿所述驱动轴的方向延伸的第二冷却风通路、和将所述第一冷却风通路和所述第二冷却风通路相连的弯曲部，

所述弯曲部的离所述驱动轴较远的外周壁的一部分由与平行于所述第一冷却风通路的外周壁的平面成钝角地交叉的平面构成。

3.根据权利要求1或2所述的涡旋式流体机械，其特征在于，

将构成所述弯曲部的外周壁的平面投影到平行于所述驱动轴的平面时的长度L1比所述第一冷却风通路的所述驱动轴的方向的厚度W短。

4.根据权利要求3所述的涡旋式流体机械，其特征在于，

所述冷却风管道在所述驱动轴的方向的厚度W内可分割。

5.根据权利要求4所述的涡旋式流体机械，其特征在于，

所述冷却风管道在垂直于所述驱动轴的平面上可分割。

6.根据权利要求1或2所述的涡旋式流体机械，其特征在于，

构成所述弯曲部的外周壁的平面投影到垂直于所述驱动轴的平面的长度L2比将所述第二冷却风通路投影到垂直于所述驱动轴的方向的平面的长度L3长。

7.根据权利要求1或2所述的涡旋式流体机械，其特征在于，

构成所述弯曲部的外周壁的平面由与构成所述冷却风管道的零件不同的零件构成。

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