涡旋流体机械及顶封制造技术

本发明专利技术提供一种即使在壁体设置有连续的倾斜部的情况下，也能够有效地发挥设置于壁体的齿尖的顶封的功能来提高性能的涡旋流体机械及顶封。本发明专利技术的涡旋流体机械具备正对的端板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)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)。顶封槽(3d)的槽底(3d1)呈槽宽方向的中央部(3d2)最深的形状。顶封(7)中面朝槽底(3d1)的顶封(7)的底部(7a)的宽度方向的中央部(7a1)比两侧部(7a2)更突出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡旋流体机械及顶封
本专利技术涉及一种涡旋流体机械及顶封。
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2015-55173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，用于容纳顶封件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。此时，顶封通过进入槽部的槽底侧的流体而被推压到齿根侧。形成于与倾斜部相对应的壁体的齿尖的槽部的槽底呈在槽宽方向的中央最深的形状。其原因在于，利用具有与槽部的槽宽相等的直径的立铣刀等切削工具来对成为倾斜部的槽底进行加工时，形成以槽部的宽度方向的两侧部为切点的半圆弧的等高线。若如此在槽底形成最深的中央部，则槽底的中央部与顶封的底部之间的间隙成为流体泄漏的间隙，涡旋压缩机的性能有可能下降。并且，形成于齿尖的槽部也根据壁体的倾斜部而向壁体高度方向倾斜，因此顶封的形状也沿壁体的高度方向变化。若对顶封赋予与倾斜部相应的变形，则有可能产生顶封劣化或折损等不良情况。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设置有连续的倾斜部的情况下，也能够有效地发挥设置于壁体的齿尖的顶封的功能来提高性能的涡旋流体机械及顶封。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及顶封采用以下方案。本专利技术的第1方式所涉及的涡旋流体机械，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，所述槽部的槽底呈槽宽方向的中央部最深的形状，所述顶封中面朝所述槽底的顶封底部的宽度方向的中央部比两侧部更突出。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。形成于与倾斜部相对应的齿尖的槽部的槽底呈槽宽方向的中央最深的形状(例如圆弧形状)。其原因在于，利用具有与槽部的槽宽相等的直径的立铣刀等切削工具来对成为倾斜部的槽底进行加工时，形成以槽部的宽度方向的两侧部为切点的半圆弧的等高线。若如此在槽底形成最深的中央部，则槽底的中央部与顶封的底部之间的间隙有可能成为流体泄漏的间隙。因此，通过设为顶封底部的宽度方向的中央部比两侧部更突出的顶封来缩小槽底的宽度方向的中央部与顶封底部的宽度方向的中央部之间的间隙。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，本专利技术的第1方式所涉及的涡旋流体机械中，将所述倾斜部的涡旋方向的斜率设为φ、所述槽部的槽宽设为Tg时，所述顶封的所述中央部相对于两侧部的突出量Δh为(Tg/2)×tanφ。若将倾斜部的涡旋方向的斜率设为中、所述槽部的槽宽设为Tg，则槽部相对于中央部的两侧部的凹陷量成为(Tg/2)×tanφ。将顶封的中央部的突出量Δh设为与上述凹陷量相等的尺寸，由此能够尽可能地缩小顶封底部与槽底之间的间隙。此外，本专利技术的第1方式所涉及的涡旋流体机械中，在所述第1壁体及所述第2壁体的最外周部和/或最内周部设置有高度不变的壁体平坦部，在所述第1端板及所述第2端板设置有与所述壁体平坦部相对应的端板平坦部，与所述端板平坦部相对应的所述槽部的槽底呈平坦面，与所述端板平坦部相对应的所述顶封的所述顶封底部呈平坦面。与壁体平坦部相对应的槽底呈平坦面，因此将与端板平坦部相对应的顶封的底部也设为平坦面以与其相配。由此，缩小槽底与顶封底部之间的间隙，从而能够减少流体泄漏。此外，本专利技术的第1方式所涉及的涡旋流体机械中，所述顶封在涡旋方向的规定位置上被分割。在涡旋方向的规定位置上分割顶封，从而能够通过倾斜部灵活地使用沿高度方向变化的形状。由此，能够有效地发挥顶封的功能来提高涡旋流体机械的性能。例如，在与倾斜部相对应的位置将顶封分割为多个，从而能够将各分割顶封的高度方向的变形量抑制得很小。该情况下，不对各分割顶封预先赋予沿高度方向变化的形状，而采用呈平坦状的所谓二维形状的顶封。并且，具有壁体平坦部时，优选在壁体平坦部与倾斜部的连接位置分割顶封。由此，能够防止导致顶封在斜率急剧变化的位置折损。并且，本专利技术的第2方式所涉及的顶封设置于形成在涡旋流体机械的涡旋状的壁体的齿尖的槽部，该顶封中，所述壁体具备高度沿涡旋方向连续变化的倾斜部，所述槽部的槽底呈宽度方向的中央部最深的形状，面朝所述槽底的所述顶封的底部的槽宽方向的中央部比两侧部更突出。设为对顶封的底部赋予宽度方向的中央部比两侧部更突出的形状。由此，在呈槽底的槽宽方向的中央部最深的形状时，能够缩小顶封的底部与槽底之间的间隙。并且，本专利技术的第3方式所涉及的顶封设置于形成在涡旋流体机械的涡旋状的壁体的齿尖的槽部，该顶封中，所述壁体具备高度沿涡旋方向连续变化的倾斜部，所述槽部的槽底呈宽度方向的中央部最深的形状，在涡旋方向的规定位置被分割。通过在涡旋方向的规定位置分割顶封，能够将各分割顶封的变形量抑制得很小。例如，为高度沿涡旋方向连续变化的壁体倾斜部，因此顶封也根据壁体的高度的变化而配置。该情况下，通过沿涡旋方向分割顶封，能够将各分割顶封的高度方向的变化量抑制得很小。并且，具有连接于壁体倾斜部的壁体平坦部时，优选在壁体平坦部与倾斜部的连接位置分割顶封。由此，能够防止导致顶封在斜率急剧变化的位置折损。专利技术效果通过设为顶封底部的宽度方向的中央部比两侧部更突出的顶封来缩小槽底的宽度方向的中央部与顶封底部的宽度方向的中央部之间的间隙，从而减少流体泄漏，由此能够有效地发挥顶封的功能来提高涡旋流体机械的性能。并且，在涡旋方向的规定位置分割顶封，从而通过倾斜部灵活地适应沿高度方向变化的形状，由此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，所述槽部的槽底呈槽宽方向的中央部最深的形状，所述顶封中面朝所述槽底的顶封底部的宽度方向的中央部比两侧部更突出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.31 JP 2016-1691921.一种涡旋流体机械，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，所述槽部的槽底呈槽宽方向的中央部最深的形状，所述顶封中面朝所述槽底的顶封底部的宽度方向的中央部比两侧部更突出。2.根据权利要求1所述的涡旋流体机械，其中，将所述倾斜部的涡旋方向的斜率设为φ、所述槽部的槽宽设为Tg时，所述顶封的所述中央部相对于两侧部的突出量Δh为(Tg/2)×tan...

【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