顶封及使用该顶封的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设置连续的倾斜部的情况下，也能够提高设置于壁体的齿尖的顶封的耐久性的顶封。本发明专利技术的顶封，其具备：顶封倾斜部(7A)，设置于高度在涡旋方向连续变化的壁体的槽部；及顶封平坦部(7B)，设置于高度在涡旋方向恒定的壁体的槽部，且与顶封倾斜部(7A)相邻，在除顶封倾斜部(7A)与顶封平坦部(7B)之间相邻区域以外的位置形成有凹部(8)。

Top sealing and vortex fluid machinery using the top sealing

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】顶封及使用该顶封的涡旋流体机械
本专利技术涉及一种顶封及使用该顶封的涡旋流体机械。
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回旋运动，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。在设置有与壁体的倾斜部相邻而高度恒定的壁体的平坦部的情况下，顶封收纳于形成于壁体的倾斜部和壁体的平坦部的槽部。此时，即使在壁体进行回旋运动，顶封的平坦部与对置的端板(齿根)的距离也恒定。另一方面，顶封的倾斜部随着壁体的回旋运动而相对于对置的端板(齿根)反复地进行靠近分离。因此，在顶封的平坦部与顶封的倾斜部之间的相邻区域产生反复应力，而有可能产生破损。并且，顶封的倾斜部相对于对置的端板(齿根)反复地进行靠近分离，因此存在磨损比平坦部更严重的问题。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，也能够提高设置于壁体的齿尖的顶封的耐久性的顶封及使用该顶封的涡旋流体机械。用于解决技术课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的顶封及使用该顶封的涡旋流体机械采用以下方案。本专利技术的一方式所涉及的顶封设置于形成于涡旋流体机械的涡旋状的壁体的齿尖的槽部且为树脂制，该顶封具备：倾斜部，设置于高度在涡旋方向连续变化的所述壁体的所述槽部；及平坦部，设置于高度在涡旋方向恒定的所述壁体的所述槽部，且与所述倾斜部相邻，在除所述倾斜部与所述平坦部之间的相邻区域以外的位置形成有凹部。即使在涡旋状的壁体进行回旋运动时，顶封的平坦部与对置的壁部(齿根)的距离也恒定。另一方面，顶封的倾斜部随着涡旋状的壁体的回旋运动，而相对于对置的壁部(齿根)反复地进行靠近分离。因此，在顶封的平坦部与倾斜部之间的相邻区域产生反复应力，而有可能产生破损。并且，制作顶封时，经树脂成型而脱模时，通过挤出销进行挤压而从模具中取出。此时在顶封的表面形成凹部。若该凹部形成于顶封的平坦部与倾斜部之间的相邻区域，则因产生应力集中而容易破损。因此，通过在除倾斜部与平坦部之间的相邻区域以外的位置形成凹部来缓和相邻区域的反复应力，由此减少相邻区域的破损的风险。作为形成凹部的顶封的表面，可列举出对置的壁部(齿根)侧的表面或其背面或侧面。而且，本专利技术的一方式所涉及的顶封中，所述凹部设置于从所述平坦部与所述倾斜部的连接位置距离所述平坦部的宽度的2倍以上的位置。若将凹部设置于从平坦部与倾斜部的连接位置距离平坦部的宽度的2倍以上的位置，则成为在连接位置产生的反复应力不会对凹部产生较大影响的区域，因此优选。另外，平坦部的宽度表示与顶封的长度方向正交的方向的尺寸，典型地为与倾斜部的宽度相等的尺寸。而且，本专利技术的一方式所涉及的顶封中，所述倾斜部比所述平坦部厚。倾斜部相对于对置的壁部(齿根)反复地进行靠近分离，因此磨损比平坦部更严重。因此，通过将倾斜部设为比平坦部厚来提高耐磨性。另外，倾斜部及平坦部的厚度表示壁体的直立设置方向的尺寸。而且，本专利技术的一方式所涉及的顶封中，所述倾斜部的材料比所述平坦部耐磨性高。倾斜部相对于对置的壁部(齿根)反复地进行靠近分离，因此磨损比平坦部更严重。因此，将倾斜部设为了比平坦部耐磨性高的材料。作为耐磨性高的材料，可列举出PEEK(PolyEtherEtherKetone：聚醚醚酮)或PTFE(polytetrafluoroethylene：聚四氟乙烯)或对母材实施DLC(Diamond-LikeCarbon：类金刚石碳)涂层或PTFE涂层的材料。作为平坦部的材料，通常使用PPS(Polyphenylenesulfide：聚对苯硫醚)。而且，本专利技术的一方式所涉及的顶封其在所述倾斜部与所述平坦部的连接位置被分割。通过在倾斜部与平坦部的连接位置进行分割，能够避免连接位置上因弯曲而产生反复应力。并且，本专利技术的一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端板面对配置的第2端板上设置有涡旋状的第2壁体，且该第2壁体与所述第1壁体啮合而相对地进行公转回旋运动，该涡旋流体机械具备：面对的所述第1端板与所述第2端板的对置面之间的距离从所述第1壁体及所述第2壁体的外周侧朝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上述任一项中所述的顶封。专利技术效果因此，通过在除顶封的倾斜部与平坦部之间的相邻区域以外的位置形成凹部来缓和相邻区域的反复应力，由此能够减少相邻区域的破损的风险。通过将顶封的倾斜部设为比平坦部厚，能够提高顶封的倾斜部的耐磨性。附图说明图1A为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的纵向剖视图。图1B为从壁体侧观察固定涡旋的俯视图。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俯视图。图4为表示设置于固定涡旋的壁体平坦部的俯视图。图5为表示沿涡旋方向展开示出的壁体的示意图。图6为放大示出图1B的符号Z的区域的局部放大图。图7A表示图6中所示部分的顶封间隙，该图为表示顶封间隙相对小的状态的侧视图。图7B表示图6中所示部分的顶封间隙，该图为表示顶封间隙相对大的状态的侧视图。图8为壁体的齿尖周边的横向剖视图。图9为表示顶封的倾斜部与平坦部的连接位置周边的立体图。图10为表示图9的变形例的立体图。图11为表示与不具有阶梯部的涡旋的组合的纵向剖视图。图12为表示与阶梯式涡旋组合的纵向剖视图。具体实施方式以下，参考附图对本专利技术所涉及的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例如被用作对进行空调等的制冷循环的气体制冷剂(流体)进行压缩的压缩机。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1A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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种顶封，其为设置于形成于涡旋流体机械的涡旋状的壁体的齿尖的槽部的树脂制顶封，该顶封具备：倾斜部，设置于高度在涡旋方向连续变化的所述壁体的所述槽部；及平坦部，设置于高度在涡旋方向恒定的所述壁体的所述槽部，且与所述倾斜部相邻，在除所述倾斜部与所述平坦部之间的相邻区域以外的位置形成有凹部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.08.18 JP 2017-1581131.一种顶封，其为设置于形成于涡旋流体机械的涡旋状的壁体的齿尖的槽部的树脂制顶封，该顶封具备：倾斜部，设置于高度在涡旋方向连续变化的所述壁体的所述槽部；及平坦部，设置于高度在涡旋方向恒定的所述壁体的所述槽部，且与所述倾斜部相邻，在除所述倾斜部与所述平坦部之间的相邻区域以外的位置形成有凹部。2.根据权利要求1所述的顶封，其中，所述凹部设置于从所述平坦部与所述倾斜部的连接位置距离所述平坦部的宽度的2倍以上的位置。3.根据权利要求1或2所述的顶封，其中，所述倾斜部比所述平坦部厚。4.根据权利要求1至3中任一项所述的顶封...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤创，堀田阳平，木全央幸，山下拓马，
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