涡旋压缩机的工作室是由两个涡旋体啮合而成。涡旋体的型线一般采用圆的渐开线(见图7-44a),其基圆半径为a,利用渐开线的不同起始角形成祸旋体的壁厚(见图7-44b),当轴向具有一定高度H时,即形成涡旋体(见图7-44c)。
图7-45示出涡旋压缩机的基本结构。两个涡旋体中一个是固定不动的涡旋定子3,一个是作平移转动的涡旋转子4,涡旋转子和涡旋定子周向相差180°,中心偏置e =πa-δ,于是两个涡旋体的吧面出现多处啮合点,形成多个封闭的小室。从图7-45上可以看到,祸旋转子在其反而与偏心轴8上的偏心销相连,其偏心距即等于e。当偏心轴转动时,涡旋转子在偏心销的带动下运动,由于在涡旋转子底部和固定机座5之间介入了一个十字联轴环7,因而限制了涡旋转子中心只能进行绕涡旋定子中心以偏心距e为半径的平移转动,而不能绕涡旋转子中心转动。在涡旋定子的中心处,设置一定大小的排气口 2,在其周边设有吸气口,直通涡旋转子的外围。图7-46a表示转子和定子的最外圈正好在大端点处啮合,处于最外围的两个对称的小室(阴影部分)刚完成其吸气过程。
随着偏心轴的转动和涡旋转子的平移转动,两涡旋体保持着良好的啮合,使外圈小室中的气体不断向中心推移,容积不断收缩,压力逐渐升高,开始其压缩过程(见图7-46a~g,每圈相隔偏心轴转角120°) , 压缩过程一改持续到该两小室的空间,合并为一中心室与排气口相通为止,然后开始通过排气口的向外排气(见图7-46h),并持续到小室的空间消失为止,此即排气过程。在上述这些过程进行的同时,从图7-45b、c、e、f、h看到,外圈型面多次开启,把气体不断吸入到涡旋外圈小室,直到外圈端部闭合(见图7-46d、g),多次完成其吸气过程。由此可见,在涡旋几缩机中,吸气、压缩、排气等过程,是同时和相继在不同涡旋小室中进行的,据此,可以进而理解到,涡旋压缩机中的压缩过程,是一具有一定内容积比的内压缩过程,有一定的内压力比,其中不需要设置吸气阀和排气阀,不存在余隙容积,工作中也就没有膨胀过程。此外,由最外圈压缩室的形成至最内圈排气结束,需经涡旋转子多次平移才能完成。
与活塞式、滚动转子式相比,涡旋式压缩机的压缩过程中气体压缩、排气过程最为缓慢,流动损失也必然最小。