涡旋流体机械制造技术

本发明专利技术提供一种即使在壁体及端板设置有连续的倾斜部的情况下，也能够有效地发挥顶封的功能来提高涡旋流体机械的性能的涡旋流体机械。本发明专利技术具备正对的端板(3a，5a)间的对置面间距离从外周侧向内周侧连续减少的倾斜部，在形成于与倾斜部相对应的壁体(3b，5b)的齿尖的顶封槽(3d)设置有接触对置的齿根而密封流体的顶封(7)。在顶封(7)与顶封槽(3d)的槽底(3d1)之间设置有向齿根侧推压顶封(7)的板簧(11)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡旋流体机械
本专利技术涉及一种涡旋流体机械。
技术介绍
通常，已知有一种使在端板上设置有涡旋状的壁体的固定涡旋部件与回旋涡旋部件啮合以进行公转运动，从而将流体进行压缩或膨胀的涡旋流体机械。作为这种涡旋流体机械，已知有一种专利文献1所示的所谓阶梯式涡旋压缩机。该阶梯式涡旋压缩机中，在沿固定涡旋及回旋涡旋的涡旋状的壁体的齿尖面及齿根面的涡旋方向的位置分别设置有阶梯部，以各阶梯部为界，壁体的外周侧的高度比内周侧的高度变高。阶梯式涡旋压缩机不仅沿壁体的周向被压缩，而且沿高度方向也被压缩(三维压缩)，因此与不具备阶梯部的一般的涡旋压缩机(二维压缩)相比，能够加大排放量并增加压缩机容量。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开201555173号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题然而，阶梯式涡旋压缩机存在阶梯部的流体泄漏严重的问题。并且，存在应力集中于阶梯部的根部部分致使强度下降的问题。针对此，专利技术人等对代替设置于壁体及端板的阶梯部而设置连续的倾斜部的情况进行了研究。在壁体的前端即齿尖，用于容纳顶封的槽部沿壁体的涡旋方向形成。顶封在涡旋压缩机运转时一边与和齿尖对置的齿根滑动一边接触，从而抑制流体泄漏。若在壁体及端板设置连续的倾斜部，则两个涡旋部件在进行公转运动时齿尖与齿根的位置相对地偏离，因此齿尖与齿根之间的顶隙在每个回旋角度上发生变化。若顶隙如此在每个回旋角度上发生变化，则顶封无法进行追踪，密封性能有可能下降。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种即使在壁体及端板设置有连续的倾斜部的情况下，也能够有效地发挥顶封的功能来提高性能的涡旋流体机械。用于解决技术课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的涡旋流体机械采用以下方案。本专利技术的涡旋流体机械，其具备：第1涡旋部件，在第1端板上设置有涡旋状的第1壁体；及第2涡旋部件，在与所述第1端板正对配置的第2端板上设置有涡旋状的第2壁体，该第2壁体与所述第1壁体啮合而相对地进行公转运动，该涡旋流体机械具备：正对的所述第1端板与所述第2端板的对置面间距离从所述第1壁体及所述第2壁体的外周侧向内周侧连续减少的倾斜部，在形成于与所述倾斜部相对应的所述第1壁体及所述第2壁体的齿尖的槽部设置有接触对置的齿根而密封流体的顶封，在所述顶封与所述槽部的槽底之间设置有向所述齿根侧推压所述顶封的施力部件。由于设置有第1端板与第2端板的对置面间距离从壁体的外周侧向内周侧连续减少的倾斜部，因此随着从外周侧被吸入的流体流向内周侧，不仅因与壁体的涡旋形状相应的压缩室的减少而被压缩，还因端板间的对置面间距离的减少而进一步被压缩。若两个涡旋部件进行公转运动，则在倾斜部齿尖与齿根的位置相对地偏离，因此齿尖与齿根之间的顶隙在每个回旋角度上发生变化。因此，在顶封与槽底之间设置将顶封推压到齿根侧的施力部件，从而即使在顶隙在每个回旋角度上发生变化的情况下也能够追踪顶封。由此，减少流体泄漏，从而能够有效地发挥顶封的功能来提高涡旋流体机械的性能。此外，本专利技术的涡旋流体机械中，所述施力部件的变形量为所述壁体的齿尖与和该齿尖对置的所述端板的齿根之间的顶隙的变化量以上。能够将施力部件的变形量设为顶隙的变化量以上，因此能够在所有回旋角度上始终将顶封按压到齿根。若将回旋半径设为ρ、倾斜部的斜率设为φ，则顶隙的变化量成为2ρ×tanφ。此外，本专利技术的涡旋流体机械中，所述施力部件的变形量比所述槽部的深度小。将施力部件的变形量设为比槽部的深度小，从而能够防止组装时导致顶封从顶封槽脱落。此外，本专利技术的涡旋流体机械中，所述施力部件成为配置于所述顶封与所述槽底之间的弹簧部件。作为施力部件，将弹簧部件配置于顶封与槽底之间。作为弹簧部件例如使用板簧。此外，本专利技术的涡旋流体机械中，所述施力部件成为形成于所述顶封的底部的多个凸部。将形成于顶封的底部的多个凸部设为施力部件。凸部通过伸缩或弯曲而进行弹性变形。并且，在形成顶封的同时形成凸部，从而组件数减少并且容易组装。此外，本专利技术的涡旋流体机械中，所述施力部件的变形量小于所述壁体的齿尖与和该齿尖对置的所述端板的齿根之间的顶隙的变化量，并且成为形成于所述顶封的底部的多个凸部。若将施力部件的变形量设为小于顶隙的变化量，从而使顶隙成为规定值以上，则通过进入顶封的底面侧的流体的压力，顶封从槽底浮起。此时，在顶封底部形成多个凸部，因此通过迷宫密封效果阻碍流体的流动。由此，能够减少流体泄漏。并且，能够避免顶封过度地按压于齿根，因此能够提高顶封的可靠性。各凸部优选以沿顶封的涡旋方向反复的方式设置。由此，能够抑制涡旋方向的流体泄漏。专利技术效果在顶封与槽底之间设置向齿根侧推压顶封的施力部件，从而能够在顶隙在每个回旋角度上发生变化的情况下也能够追踪顶封。由此，减少流体泄漏，从而能够有效地发挥顶封的功能来提高涡旋流体机械的性能。附图说明图1表示本专利技术的第一实施方式所涉及的涡旋压缩机的固定涡旋及回旋涡旋，图1(a)为纵向剖视图，图1(b)为从固定涡旋的壁体侧观察的顶视图。图2为表示图1的回旋涡旋的立体图。图3为表示设置于固定涡旋的端板平坦部的顶视图。图4为表示设置于固定涡旋的壁体平坦部的顶视图。图5为表示沿涡旋方向展开示出的壁体的示意图。图6为放大表示图1(b)的符号Z的区域的局部放大图。图7表示图6中所示部分的顶隙，图7(a)为表示顶隙相对小的状态的侧视图，图7(b)为表示顶隙相对大的状态的侧视图。图8表示设置于顶封的底部的板簧，图8(a)为表示顶隙最小的状态的侧视图，图8(b)为表示顶隙最大的状态的侧视图。图9表示设置于顶封的底部的板簧，图9(a)为表示顶隙最小的状态的横向剖视图，图9(b)为表示顶隙最大的状态的横向剖视图。图10表示设置于本专利技术的第2实施方式所涉及的顶封的底部的凸部，图10(a)为表示顶隙最小的状态的侧视图，图10(b)为表示顶隙最大的状态的侧视图。图11表示设置于本专利技术的第3实施方式所涉及的顶封的底部的凸部，图11(a)为表示顶隙最小的状态的侧视图，图11(b)为表示顶隙最大的状态的侧视图。图12表示变形例，图12(a)为表示与不具有阶梯部的涡旋的组合的纵向剖视图，图12(b)为表示与阶梯式涡旋的组合的纵向剖视图。具体实施方式[第1实施方式]以下，参考附图对本专利技术所涉及的第一实施方式进行说明。图1中示出涡旋压缩机(涡旋流体机械)1的固定涡旋(第1涡旋部件)3及回旋涡旋(第2涡旋部件)5。涡旋压缩机1例如被用作空调等的压缩进行制冷循环的气体制冷剂(流体)的压缩机。固定涡旋3及回旋涡旋5为铝合金制或铁制等金属制的压缩机构，其容纳于未图示的壳体内。固定涡旋3及回旋涡旋5从外周侧吸入被导入壳体内的流体，从固定涡旋3的中央的排出端口3c向外部排出压缩后的流体。固定涡旋3固定于壳体，如图1(a)所示具备大致圆板形状的端板(第1端板)3a及直立设置于端板3a的一侧面上的涡旋状的壁体(第1壁体)3b。回旋涡旋5具备大致圆板形状的端板(第2端板)5a及直立设置于端板5a的一侧面上的涡旋状的壁体(第2壁体)5b。各壁体3b、5b的涡旋形状例如使用渐开曲线和阿基米德曲线来定义。固定涡旋3与回旋涡旋5距其中心分离回旋半径ρ，将壁体3b、5b的相位错开180°而啮合，并以两个涡旋的壁体3b、5b的齿尖与齿根之间在常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡旋流体机械，其具备：第1涡旋部件，在第1端板上设置有涡旋状的第1壁体；及第2涡旋部件，在与所述第1端板正对配置的第2端板上设置有涡旋状的第2壁体，该第2壁体与所述第1壁体啮合而相对地进行公转运动，该涡旋流体机械具备：正对的所述第1端板与所述第2端板的对置面间距离从所述第1壁体及所述第2壁体的外周侧向内周侧连续减少的倾斜部，在形成于与所述倾斜部相对应的所述第1壁体及所述第2壁体的齿尖的槽部设置有接触对置的齿根而密封流体的顶封，在所述顶封与所述槽部的槽底之间设置有向所述齿根侧推压所述顶封的施力部件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.31 JP 2016-1691931.一种涡旋流体机械，其具备：第1涡旋部件，在第1端板上设置有涡旋状的第1壁体；及第2涡旋部件，在与所述第1端板正对配置的第2端板上设置有涡旋状的第2壁体，该第2壁体与所述第1壁体啮合而相对地进行公转运动，该涡旋流体机械具备：正对的所述第1端板与所述第2端板的对置面间距离从所述第1壁体及所述第2壁体的外周侧向内周侧连续减少的倾斜部，在形成于与所述倾斜部相对应的所述第1壁体及所述第2壁体的齿尖的槽部设置有接触对置的齿根而密封流体的顶封，在所述顶封与所述槽部的槽底之间设置有向所述齿根侧推压所述顶封的施力部件。...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤创，木全央幸，堀田阳平，
申请(专利权)人：三菱重工制冷空调系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP