渦旋式流體機(jī)械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用于例如壓縮機(jī)、真空栗、膨脹機(jī)等，尤其是具備可有效地將在壓縮工序產(chǎn)生的壓縮熱冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)的渦旋式流體機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002]渦旋式壓縮機(jī)因?yàn)樵趬嚎s工序中產(chǎn)生200°C的高溫，所以，需要冷卻機(jī)構(gòu)。在渦旋式壓縮機(jī)中，因固定渦盤和回旋渦盤，形成在它們之間的壓縮室的中心部尤其成為高溫。
[0003]在以往的冷卻機(jī)構(gòu)中，例如在固定渦盤以及回旋渦盤上并行地形成多個冷卻翅片，且在驅(qū)動回旋渦盤的驅(qū)動軸上安裝西羅克風(fēng)扇，通過利用西羅克風(fēng)扇，使冷卻風(fēng)在冷卻翅片之間流通來實(shí)現(xiàn)空氣冷卻。
[0004]但是，因?yàn)樵诖┻^冷卻翅片之間的冷卻風(fēng)的上游和下游，冷卻溫度不同，所以，難以有效地冷卻壓縮室的中心部的高溫區(qū)域(該高溫區(qū)域是渦旋式壓縮機(jī)的特征)。另外，雖然去向固定渦盤的風(fēng)量和去向回旋渦盤的風(fēng)量的平衡由設(shè)置在冷卻風(fēng)的通路的風(fēng)向板等控制，但是，在該方法中，不容易有效地冷卻回旋的回旋渦盤，結(jié)果，存在冷卻所需要的消耗電力增加這樣的問題。
[0005]專利文獻(xiàn)I公開的渦旋式空氣壓縮機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)在固定渦盤的背面的中心部具有冷卻風(fēng)的入口。另外，在殼體和固定渦盤的背面之間以及回旋渦盤的背面及殼體和電動馬達(dá)之間連續(xù)地形成長的冷卻通路。而且，由被安裝于驅(qū)動軸的I臺冷卻風(fēng)扇從上述入口獲取空氣，冷卻風(fēng)在上述冷卻通路流動，其結(jié)果，固定渦盤、回旋渦盤以及電動馬達(dá)等按順序被強(qiáng)制冷卻。
[0006]在專利文獻(xiàn)2公開的渦旋式空氣壓縮機(jī)的冷卻機(jī)構(gòu)中，分別地形成沿固定渦盤的背面形成的固定側(cè)冷卻風(fēng)通路和沿回旋渦盤的背面形成的回旋側(cè)冷卻風(fēng)通路。而且，冷卻風(fēng)通過被安裝在驅(qū)動軸的離心風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)，分別在這兩個冷卻風(fēng)通路中流動。在這些冷卻風(fēng)通路中流動的冷卻風(fēng)形成從鄰接的兩個流入口流入的相同方向的并行流，在兩渦盤的背面的出口合流，被導(dǎo)向離心風(fēng)扇。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開平09-53589號公報
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-203289號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的課題
[0012]在專利文獻(xiàn)I公開的冷卻機(jī)構(gòu)中，因?yàn)樾纬捎锌v貫渦旋式空氣壓縮機(jī)的長的連續(xù)的I個冷卻通路，所以，在冷卻通路流動的冷卻風(fēng)的壓力損失變大。因此，需要大動力的冷卻風(fēng)扇，存在消耗電力增加這樣的問題。進(jìn)而，因?yàn)樵诶鋮s通路的下游側(cè)，冷卻風(fēng)升溫，所以，存在冷卻效果降低這樣的問題。因此，不能提高尤其是成為高溫的壓縮室的中心部的冷卻效果。另外，在專利文獻(xiàn)I中，因?yàn)槭褂幂S流風(fēng)扇作為冷卻風(fēng)扇，所以，靜壓沒有變高，不能使風(fēng)量增加。
[0013]專利文獻(xiàn)2公開的冷卻機(jī)構(gòu)產(chǎn)生從入口去向出口的一方向的冷卻風(fēng)。該類型的冷卻機(jī)構(gòu)不能提高尤其是成為高溫的壓縮室的中心部的冷卻效果。另外，因?yàn)楸仨氃O(shè)置大型的管道，該大型的管道用于將在形成在兩渦盤的背面的流路的出口處合流的冷卻風(fēng)向離心風(fēng)扇導(dǎo)向，所以，存在殼體大型化這樣的問題。
[0014]本發(fā)明鑒于相關(guān)課題，以在渦旋式流體機(jī)械中，提高尤其是成為高溫的密閉室的中心部的冷卻效果、削減產(chǎn)生冷卻風(fēng)的冷卻風(fēng)扇的消耗電力、以及抑制殼體的大型化中的至少一種為目的。
[0015]用于解決課題的手段
[0016]本發(fā)明被應(yīng)用于渦旋式流體機(jī)械，所述渦旋式流體機(jī)械具備:被形成為筒狀且軸方向兩端開口的殼體；被安裝在殼體的固定渦盤；與固定渦盤相向配置的回旋渦盤；驅(qū)動軸，經(jīng)從驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線偏心的偏心軸連接回旋渦盤，旋轉(zhuǎn)而使回旋渦盤回旋；和防止回旋渦盤的自轉(zhuǎn)的自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)。在固定渦盤和回旋渦盤之間形成多個密閉室。例如，在被應(yīng)用的渦旋式流體機(jī)械為渦旋式壓縮機(jī)、渦旋式真空栗等的情況下，在固定渦盤和回旋渦盤之間形成作為多個密閉室的多個壓縮室，工作媒質(zhì)在該多個壓縮室中被壓縮。另一方面，在被應(yīng)用的渦旋式流體機(jī)械為渦旋式膨脹機(jī)的情況下，在固定渦盤和回旋渦盤之間形成作為多個密閉室的多個膨脹室，工作媒質(zhì)在該多個膨脹室中膨脹。
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的渦旋式流體機(jī)械具備:被安裝于驅(qū)動軸，且通過驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)，使殼體的內(nèi)部產(chǎn)生冷卻風(fēng)的冷卻風(fēng)扇；和被設(shè)置在與冷卻風(fēng)扇的外周端相向的殼體的隔壁的出口開口部。另外，該渦旋式流體機(jī)械形成下述結(jié)構(gòu)的第I冷卻風(fēng)通路以及第2冷卻風(fēng)通路。該渦旋式流體機(jī)械被構(gòu)成為冷卻風(fēng)通過冷卻風(fēng)扇在第I冷卻風(fēng)通路以及第2冷卻風(fēng)通路流動。
[0018]另外，在本發(fā)明中，筒狀殼體表示在兩端設(shè)置了開口部的任意的形狀，除圓筒形以夕卜，也可以是柱形等其它的形狀。
[0019]第I冷卻風(fēng)通路具有被形成在與固定渦盤的背面的中心部面對的殼體的隔壁的第I入口開口部，并沿固定渦盤的背面延伸，在固定渦盤的外周端的近旁彎曲，沿回旋渦盤的背面延伸，進(jìn)而，從回旋渦盤的背面的中心部沿驅(qū)動軸延伸，到達(dá)上述出口開口部。另外，第2冷卻風(fēng)通路是被形成在與回旋渦盤的外周端相向的殼體的隔壁的多個第2入口開口部，具有在回旋渦盤的周方向被分散配置的多個第2入口開口部，沿回旋渦盤的背面延伸，從回旋渦盤的背面的中心部沿驅(qū)動軸延伸，到達(dá)上述出口開口部。
[0020]第I冷卻風(fēng)通路因?yàn)榈贗入口開口部與固定渦盤的背面的中心部面對，所以，能夠由剛剛從第I入口開口部導(dǎo)入的低溫空氣最初冷卻密閉室的中心部。因?yàn)樵谄湎掠蝹?cè)，也是第I冷卻風(fēng)通路以及第2冷卻風(fēng)通路沿固定渦盤以及回旋渦盤的背面且沿驅(qū)動軸的周圍形成，所以，能夠增大針對容易從密閉室的中心部以及密閉室的中心部被傳遞熱的驅(qū)動軸的冷卻效果。
[0021]與此相對，專利文獻(xiàn)I的冷卻風(fēng)通路因?yàn)樾纬稍谥悟?qū)動軸的軸承部、電動馬達(dá)的外側(cè)，所以，針對容易從密閉室的中心部被傳遞熱的驅(qū)動軸的冷卻效果比本申請的上述結(jié)構(gòu)小。另外，專利文獻(xiàn)2的冷卻風(fēng)通路因?yàn)樾纬稍趪@驅(qū)動軸的軸承筒部的外側(cè)，所以，針對驅(qū)動軸的冷卻效果比本申請的上述結(jié)構(gòu)小。
[0022]另外，第I冷卻風(fēng)通路和第2冷卻風(fēng)通路因?yàn)榉謩e地設(shè)置，所以，能夠降低冷卻風(fēng)的壓力損失，其結(jié)果，能夠削減冷卻風(fēng)扇的消耗電力。另外，第2入口開口部因?yàn)樵诨匦郎u盤的周方向被分散配置，所以，不會導(dǎo)致殼體的大型化。
[0023]作為本發(fā)明的一方式，第I冷卻風(fēng)通路能夠在回旋渦盤的外周端配置于在周方向被分散配置的多個第2入口開口部之間。據(jù)此，在固定渦盤以及回旋渦盤的外周端，能夠?qū)⒌贗冷卻風(fēng)通路分散配置在周方向。因此，沒有必要在殼體的周方向的一部分設(shè)置第I冷卻風(fēng)通路用的大型管道，能夠抑制殼體的大型化。
[0024]作為本發(fā)明的另外的一方式，能夠在固定渦盤的背面設(shè)置由從背面的中心部放射狀地延伸的多個冷卻翅片構(gòu)成的第I冷卻翅片組。據(jù)此，因?yàn)槟軌蛱岣邚牡贗入口開口部導(dǎo)入的冷卻風(fēng)對固定渦盤的冷卻效果，且能夠降低從固定渦盤的背面的中心部去向外周端的冷卻風(fēng)的壓力損失，所以，能夠削減渦旋式流體機(jī)械的消耗電力。
[0025]作為本發(fā)明的另外的其它一方式，能夠在回旋渦盤的背面設(shè)置由從背面的中心部放射狀地延伸的多個冷卻翅片構(gòu)成的第2冷卻翅片組。進(jìn)而，第2冷卻風(fēng)通路能夠形成在回旋渦盤的背面和第I冷卻風(fēng)通路之間，第I冷卻風(fēng)通路以及第2冷卻風(fēng)通路在回旋渦盤的背面?zhèn)纫约膀?qū)動軸的周圍，以驅(qū)動軸為中心同心狀地配置成包圍驅(qū)動軸。
[0026]據(jù)此，因?yàn)槟軌蛱岣咴诘?冷卻風(fēng)通路流動的冷卻風(fēng)對回旋渦盤(尤其是中心部)的冷卻效果，且能夠降低從回旋渦盤的外周端去向回旋渦盤的背面的中心部的冷卻風(fēng)的壓力損失，所以，能夠削減渦旋式流體機(jī)械的消耗電力。另外，將第I冷卻風(fēng)通路