專利名稱：渦旋式流體機械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種諸如渦旋式真空泵或渦旋式壓縮機的渦旋式的流體機械，更具體地，涉及一種渦旋式流體機械，該渦旋式流體機械包括在外殼中具有固定渦旋體的固定渦盤(fixed scroll)和具有旋轉渦旋體的旋轉渦盤(orbiting scroll)，所述旋轉渦盤經由偏心軸部分與驅動軸一起偏心地旋轉以便從外周部或中央吸入的氣體分別地朝中央或外周部被壓縮或被減壓。
背景技術：
如諸如JP7-42953B2和JP10-26090A的許多參考文獻中所述，這樣的渦旋式流體機械對于本領域普通技術人員而言是眾所周知的。
在這樣的渦旋式流體機械中，長操作時間使驅動軸的軸端部分的溫度、支持驅動軸的軸承或密封圈(packing)的溫度、固定渦盤與旋轉渦盤的渦旋體的端板的溫度，與渦旋體的末端接合的末端密封件的溫度和電機的溫度升高，引起過度磨損、變形、破壞和/或軸承中潤滑油的泄漏，從而使渦旋流體機械不能發(fā)揮預期的性能和耐久性。
為了克服這些問題，在JP7-42953B2和JP10-26090A中，單個風扇被安裝于驅動軸并且外部空氣伴隨著運轉從外殼的周圍導入從而自動地冷卻驅動軸的偏心軸部分、它的軸承和其它周圍部件。
JP7-42953B2披露了圖4-7中的渦旋式流體機械，其中當在運轉期間從框架4的一端處的進氣孔6吸入的冷卻流體流至框架4的另一端處的排氣孔16時，流體被框架4中的各種元件逐漸地加熱。與前部元件相比，諸如軸承8和11的框架后部的元件不能被充分地冷卻，這基本上是不利的。在參考文獻中，電機設置在框架4外部并且沒有積極冷卻電機的措施。
JP10-26090A披露了一種渦旋流體機械，如圖2中所示，其中在導向環(huán)16中的電機11被所吸入的冷卻氣流18冷卻之后，冷卻氣流17被引導至在電機11后面的軸承6、蝸旋壓縮室7等。因此，被引入軸承6的冷卻氣流17的溫度已被大大升高從而難以冷卻電機11后面的元件。
為了解決這些缺點，US2004/0241030A1被提出。冷卻風扇16，15被安裝于由電機17驅動的驅動軸8，在固定渦盤4c和旋轉渦盤5的嚙合部分的前面和固定渦盤4c和旋轉渦盤5的嚙合部分的后面。伴隨著運轉，外部冷卻空氣經由外殼1前端和后端的通孔被冷卻風扇16，15吸入，引導外部空氣流過外殼1中的寬闊區(qū)域。
渦旋式流體機械的每一部件被均勻地冷卻，但是兩個冷卻風扇增加了整個尺寸、重量及成本。并且所消耗的電力被增加以及來自冷卻風扇的噪音被增大。在該US專利公開中，沒有積極地冷卻驅動電機的措施。

發(fā)明內容
考慮到現(xiàn)有技術中的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種渦旋式流體機械，該渦旋式流體機械能夠利用穿過或圍繞外殼的循環(huán)空氣有效地冷卻電機和其它部件。


本發(fā)明的特征和優(yōu)點將從關于附圖中所示的實施例的以下說明變得更加明顯，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的渦旋式流體機械的第一實施例的垂直截面主視圖；圖2是圖1中渦旋式流體機械的左側視圖；圖3是沿圖1中線III-III截取的垂直截面圖；圖4是本發(fā)明的第二實施例的垂直截面主視圖；圖5是本發(fā)明的第三實施例的垂直截面主視圖；圖6是本發(fā)明的第四實施例的垂直截面主視圖；圖7是本發(fā)明的第五實施例的垂直截面主視圖。
具體實施例方式
圖1中的左側和右側在以下說明中定為前和后。
具有密封的壓縮室2的外殼1包括罩殼(casing)3和蓋4。罩殼3的端板3a也擔當固定渦盤5的固定端板，并且固定渦旋體5a立設于端板3a的后表面上。固定渦盤5面對旋轉渦盤6。
旋轉渦盤6包括具有旋轉渦旋體(orbiting wrap)6b的旋轉端板6a，所述旋轉渦旋體6b與固定渦旋體5a嚙合以在固定渦旋體5a與旋轉渦旋體6b之間形成壓縮室2。旋轉渦盤6經由滾針軸承10被樞轉地固定于驅動軸9的偏心軸部分9a，所述驅動軸9經由軸承7，8設置在蓋4的中心。
驅動軸9由外殼1后的電機11驅動。
電機11是圓柱形的并且它的外直徑小于外殼1的后壁1a的外直徑。外殼1的后壁1a具有排氣孔12?？諝饪?3穿過蓋4被形成。
利用三個銷軸曲柄型(pin-crank-type)防自轉機構14旋轉端板6a被連接于蓋4。隨著驅動軸9的旋轉，旋轉端板6a偏心地旋轉以改變彼此嚙合的固定渦旋體5a和旋轉渦旋體6b之間的空間的徑向距離。
在外殼1的蓋4和后壁1a之間，向后吹動的(rearward blowing)軸流風扇15被安裝于驅動軸9。在罩殼3和蓋4之間，徑向空氣孔16與蓋4的空氣孔13連通。
覆蓋管(covering tube)17以一定間隙覆蓋罩殼3的前表面和包括罩殼3和蓋4的外殼1的外周。
一次(primary)進氣孔18形成在覆蓋管17的前表面上并且二次環(huán)形進氣孔19被形成在外殼1的外周和覆蓋管17之間。
壓縮室2的進氣孔20和排氣孔21分別地形成在罩殼3的端板3a的外周和中央。
旋轉渦盤6與驅動軸9一起被電機11驅動，從而安裝于驅動軸9的送風扇15產生向后氣流。因此，外殼1被減壓并且外部空氣通過一次進氣孔18被吸入并徑向地并向后地流動。在固定渦盤5和旋轉渦盤6的嚙合部分被空氣冷卻之后，空氣從空氣孔16流入外殼1以冷卻偏心軸部分9a和軸承7。
然后，空氣經由空氣孔13和排氣孔12被排出。利用外殼1中的減壓，二次外部空氣經由二次進氣孔19和空氣孔16被吸入。
從外殼1的前部傳送的并且溫度被升高的一次外部空氣與未被加熱的二次外部空氣混合，從而在低溫下從空氣孔16傳送到外殼1中。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的渦旋式流體機械的第二實施例。相同的附圖標記被指定給相同部件并且其說明被省略。將僅說明差別。替代圖1中的軸流風扇，離心式風扇30被設置，并且排氣孔31面對送風扇30被形成在外殼1中。
電機11覆蓋有外部管32并具有一定間距，并且外部管32的前端在徑向上比外殼1的后壁1a的排氣孔12更靠外。外部空氣如箭頭所示地流動。一次外部空氣經由一次外部空氣入口18和外部管32的后端32b被吸入。
圖5顯示了本發(fā)明的第三實施例。相同附圖標記被指定給相同部件并且它們的說明被省略。將僅說明差別。
沒有圖1中的外殼1的后壁1a的排氣孔，連通孔35和排氣孔36分別地形成在電機11的前壁33和后壁34中。
利用送風扇15與一次外部空氣混合的二次外部空氣被吸入外殼1中，經由連通孔35傳送至電機11中，并且從排氣孔36排出。
吸入外殼1內的一次和二次外部空氣并不直接地排出至外部，而是在它經由連通孔11在電機11內流動以冷卻電機11之后，從排氣孔36排出。
圖6是本發(fā)明的第四實施例。相同附圖標記被指定給相同部件并且將僅說明差別。
電機11以一定間距覆蓋有外部管32。外部管32的前端在比排氣孔12徑向上更外側的位置連接于外殼1的后壁1a并且允許外部管32的后端32b打開。電機11的前板11a和后板11b分別具有連通孔37和38。流入其中的外部空氣經由電機11的內部和外部排出。
圖7顯示了本發(fā)明的第五實施例。相同附圖標記被指定給相同部件并且將僅說明差別。
送風扇38使空氣能夠向前流動，并且外部管32圍繞電機11被設置。二次外部空氣吸入孔40形成在外部管32的前端。外部空氣如箭頭所示地流動。
前述內容僅涉及本發(fā)明的實施例。在不背離本發(fā)明范圍的情況下，本領域普通技術人員可做出各種改變和修改。
權利要求
1.一種渦旋式流體機械，包括外殼；電機，所述電機在所述外殼后面；驅動軸，所述驅動軸在一端具有偏心軸部分并且所述驅動軸由所述電機驅動；固定渦盤，所述固定渦盤固定在所述外殼中并且具有固定渦旋體；旋轉渦盤，所述旋轉渦盤具有旋轉渦旋體以在所述固定渦旋體和旋轉渦旋體之間形成密封室，所述旋轉渦盤與所述驅動軸的偏心軸部分一起偏心地旋轉，以便從外殼的外周部或中央吸入密封室的氣體可逐漸地朝中央被壓縮或朝外周部被減壓并且被排出；覆蓋管，所述覆蓋管以一定間距覆蓋所述外殼；和送風扇，所述送風扇在所述外殼中安裝于驅動軸，一次吸氣孔和二次吸氣孔形成在所述外殼和所述覆蓋管之間，一次外部空氣由于送風扇的旋轉在減壓作用下被引入以冷卻所述偏心軸部分和所述驅動軸的部件，二次外部空氣由于所述一次外部空氣的排出在減壓作用下被引入以與所述一次外部空氣混合。
2.根據(jù)權利要求1所述的渦旋式流體機械，其中空氣最終排出到外部。
3.根據(jù)權利要求1所述的渦旋式流體機械，其中所述送風扇包括軸流風扇。
4.根據(jù)權利要求1所述的渦旋式流體機械，其中所述送風扇包括離心式風扇，所述電機以一定間距覆蓋有外部管，通過所述間距外部空氣也從所述電機的后部被吸入。
5.根據(jù)權利要求1所述的渦旋式流體機械，其中空氣最終被排入所述電機內以冷卻所述電機。
6.根據(jù)權利要求5所述的渦旋式流體機械，進一步包括以一定間距圍繞所述電機的外部管，空氣穿過所述間距排出。
7.一種渦旋式流體機械，包括外殼；電機，所述電機在所述外殼后面；驅動軸，所述驅動軸在一端具有偏心軸部分并且所述驅動軸由所述電機驅動；固定渦盤，所述固定渦盤固定在所述外殼中并且具有固定渦旋體；旋轉渦盤，所述旋轉渦盤具有旋轉渦旋體以在所述固定渦旋體和旋轉渦旋體之間形成密封室，所述旋轉渦盤與所述驅動軸的偏心軸部分一起偏心地旋轉，以便從外殼的外周部或中央吸入密封室的氣體可逐漸地朝中央被壓縮或朝外周部被減壓并且被排出；覆蓋管，所述覆蓋管以一定間距覆蓋所述外殼；送風扇，所述送風扇在所述外殼中安裝于驅動軸；和外部管，所述外部管以一定間距圍繞所述電機，外部空氣通過所述間距從所述電機的后部被導入，所述空氣被所述送風扇推動以向前流動，從而冷卻所述偏心軸部分和所述驅動軸的部件。
全文摘要
一種渦旋式流體機械，包括具有固定渦盤和旋轉渦盤的外殼，其中旋轉渦盤被由外殼后的電機驅動的驅動軸旋轉。送風扇設置在固定渦盤和電機之間。風扇的旋轉引起外殼中的解壓以使一次外部空氣能夠通過一次吸氣孔從外部被吸入外殼中。二次外部空氣從二次吸氣孔吸入并與渦旋式流體機械的一次外部空氣混合以冷卻外殼中的渦旋式流體機械的部件和/或電機。
文檔編號F04C29/04GK1940297SQ20061013967
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月28日 優(yōu)先權日2005年9月30日
發(fā)明者土屋勝, 石川秀俊, 綠川洋平 申請人:阿耐斯特巖田株式會社