涡旋式气体机械制造技术

本发明专利技术提供一种涡旋式气体机械，能够抑制叶端密封件的磨损。涡旋式压缩机包括具有涡旋状的涡圈(16)的固定涡旋件(11)、具有涡旋状的涡圈(21)的旋转涡旋件(12)、使旋转涡旋件(12)相对于固定涡旋件(11)旋转的驱动轴(13)、以及被插入涡圈(21)的密封槽(28A)中的涡旋状的叶端密封件(29A)。叶端密封件(29A)具有在滑动面(30)上在密封件宽度方向的中央部开口的槽(36A)和使槽(36A)的内部与涡圈宽度方向内侧的工作室(S

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡旋式气体机械


[0001]本专利技术涉及涡旋式压缩机和涡旋式真空泵等涡旋式气体机械。

技术介绍

[0002]专利文献1公开了涡旋式压缩机。涡旋式压缩机具有固定涡旋件、旋转涡旋件和驱动轴。固定涡旋件具有端板和在端板上立起设置的涡旋状的涡圈。旋转涡旋件具有端板和在端板上立起设置的涡旋状的涡圈。因驱动轴的旋转，旋转涡旋件相对于固定涡旋件旋转。
[0003]在固定涡旋件的涡圈与旋转涡旋件的涡圈之间形成有多个工作室。各工作室随着旋转涡旋件的旋转而从涡圈延伸方向的外侧向内侧移动，同时顺次进行吸入行程、压缩行程和喷出行程。
[0004]在旋转涡旋件的涡圈的前端侧形成涡旋状的密封槽，在该密封槽中插入涡旋状的叶端密封件，该叶端密封件的滑动面与固定涡旋件的端板接触。同样地，在固定涡旋件的涡圈的前端侧形成涡旋状的密封槽，在该密封槽中插入涡旋状的叶端密封件，该叶端密封件的滑动面与旋转涡旋件的端板接触。由此，提高了工作室的密封性。
[0005]专利文献1的叶端密封件在上述滑动面上具有将密封件宽度方向一侧的角部切除而成的多个凹部。从垂直于叶端密封件的滑动面的方向观察的情况下的凹部的形状是被圆弧和直线包围的半圆形或矩形。能够通过凹部减少滑动面的面积、减少滑动面上的摩擦力。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2018
‑
128014号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的课题
[0010]如果使专利文献1中记载的凹部在叶端密封件的滑动面上形成，则滑动面上的摩擦力减少，但滑动面的面压不变。对其详情进行说明。
[0011]首先，作为第一现有技术，用图10说明专利文献1中记载的凹部不在叶端密封件的滑动面上形成的情况。图10是表示第一现有技术中的叶端密封件的结构的涡圈宽度方向截面图。
[0012]如图10所示，涡圈宽度方向内侧(图10的左侧)的工作室S
H
与涡圈宽度方向外侧(图10的右侧)的工作室S
L
隔着旋转涡旋件的涡圈1相邻。在涡圈1的前端侧(图10的上侧)形成密封槽2，在密封槽2中插入了叶端密封件3。叶端密封件3具有滑动面4、内侧面5、外侧面6、底面7。因高压侧的工作室S
H
的气体的压力的作用，形成了叶端密封件3的内侧面5与密封槽2的内侧面之间的间隙R1、和叶端密封件3的底面7与密封槽2的底面之间的间隙R2。即，工作室S
H
的气体的一部分流入间隙R1、R2中，其压力P
H
对叶端密封件3的底面7作用。另一方面，对叶端密封件3的滑动面4作用的平均压力是工作室S
H
的气体的压力P
H
与工作室S
L
的气体的压力P
L
的平均值。从而，设叶端密封件3的宽度为W时，对固定涡旋件的端板8推压的方向(图
10的上方向)上的叶端密封件3的滑动面的面压P1用下式(1)表达。
[0013][数学式1][0014][0015]接着，作为第二现有技术，用图11说明专利文献1中记载的凹部在叶端密封件的滑动面上形成的情况。图11是表示第二现有技术中的叶端密封件的结构的涡圈宽度方向截面图。其中，对于与第一现有技术等同的部分附加同一附图标记，适当省略说明。
[0016]叶端密封件3具有在滑动面4上将密封件宽度方向内侧(图11的左侧)的角部部分切除而成的凹部9。工作室S
H
的气体的一部分流入凹部9中，其压力P
H
对凹部9的底面作用。从而，使凹部9的宽度成为(2/3)W时，对固定涡旋件的端板8推压的方向(图11的上方向)上的叶端密封件3的滑动面4的面压P2用下式(2)表达。
[0017][数学式2][0018][0019]根据上述式(1)和(2)可知，第一现有技术和第二现有技术中，叶端密封件3的滑动面4的面压不变。因此，在减小叶端密封件3的滑动面4的面压、减小叶端密封件3的磨损量的观点上，存在改善的余地。
[0020]另外，根据上述式(1)和(2)可知，叶端密封件3的滑动面4的面压与涡圈宽度方向内侧的工作室S
H
与涡圈宽度方向外侧的工作室S
L
的压差(P
H
‑
P
L
)成正比。压差(P
H
‑
P
L
)如图12所示，与涡圈的渐开角(卷绕角)相应地变动。用图12所示的具体例进行说明，涡圈的内端(卷绕起点端)处的涡圈的渐开角是3.5rad，涡圈的外端(卷绕终点端)处的涡圈的渐开角是29.3rad。在涡圈的渐开角是6～12rad的范围内、压差(P
H
‑
P
L
)在0.1MPa以上，在上述范围外、压差(P
H
‑
P
L
)不足0.1MPa。如果定义将涡圈的内端处的涡圈的渐开角换算为0、将涡圈的外端处的涡圈的渐开角换算为1的相对位置，则在相对位置是0.10～0.33的范围内压差(P
H
‑
P
L
)在0.1MPa以上，在上述范围外压差(P
H
‑
P
L
)不足0.1MPa。
[0021]第一或第二现有技术中，在压差(P
H
‑
P
L
)在0.1MPa以上的涡圈的渐开角的范围内，叶端密封件的滑动面的面压也较大。结果，如图13所示，在上述涡圈的渐开角的范围内，叶端密封件的磨损量也较大。从而，如果处于上述涡圈的渐开角的范围内，则优选减小叶端密封件的滑动面的面压、抑制磨损。
[0022]本专利技术是鉴于上述情况得出的，将抑制叶端密封件的磨损作为课题之一。
[0023]用于解决课题的技术方案
[0024]为了解决上述课题，应用要求的权利范围中记载的结构。本专利技术包括多种用于解
决上述课题的技术方案，举其一例，是一种涡旋式气体机械，其包括：具有端板和在所述端板上立起设置的涡旋状的涡圈的固定涡旋件；具有端板和在所述端板上立起设置的涡旋状的涡圈的旋转涡旋件；使所述旋转涡旋件相对于所述固定涡旋件旋转的驱动轴；和被插入在密封槽中的涡旋状的叶端密封件，所述密封槽形成在所述固定涡旋件的涡圈和所述旋转涡旋件的涡圈中的至少一者上，在所述固定涡旋件的涡圈与所述旋转涡旋件的涡圈之间形成有多个工作室，所述叶端密封件具有：在所述叶端密封件的滑动面上在密封件宽度方向的中央部开口的槽；和使所述槽的内部与涡圈宽度方向内侧的工作室连通的连通孔，所述槽设置在隔着所述涡圈相邻的涡圈宽度方向内侧的工作室与涡圈宽度方向外侧的工作室之间的压差在0.1MPa以上的范围内，所述连通孔在密封件延伸方向上比所述槽短。
[0025]专利技术的效果
[0026]根据本专利技术，能够抑制叶端密封件的磨损。
[0027]另外，上述以外的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涡旋式气体机械，其特征在于，包括：具有端板和在所述端板上立起设置的涡旋状的涡圈的固定涡旋件；具有端板和在所述端板上立起设置的涡旋状的涡圈的旋转涡旋件；使所述旋转涡旋件相对于所述固定涡旋件旋转的驱动轴；和被插入在密封槽中的涡旋状的叶端密封件，所述密封槽形成在所述固定涡旋件的涡圈和所述旋转涡旋件的涡圈中的至少一者上，在所述固定涡旋件的涡圈与所述旋转涡旋件的涡圈之间形成有多个工作室，所述叶端密封件具有：在所述叶端密封件的滑动面上在密封件宽度方向的中央部开口的槽；和使所述槽的内部与涡圈宽度方向内侧的工作室连通的连通孔，所述槽设置在隔着所述涡圈相邻的涡圈宽度方向内侧的工作室与涡圈宽度方向外侧的工作室之间的压差在0.1MPa以上的范围内，所述连通孔在密封件延伸方向上比所述槽短。2.如权利要求1所述的涡旋式气体机械，其特征在于：所述槽不设置在所述范围外。3.如权利要求1所述的涡旋式气体机械，其特征在于：所述槽设置在隔着所述涡圈相邻的涡圈宽度方向内侧的工作室与涡圈宽度方向外侧的工作室之间的压差最大的所述涡圈的渐开角处。4.如权利要求1所述的涡旋式气体机械，其特征在于：所述连通孔是对所述叶端密封件的滑动面开口的连通槽。5.如权利要求1所述的涡旋式气体机械，其特征在于：所述连通孔不对所述叶端密封件的滑动面开口。6.如权利要求1所述的涡旋式气体机械，其特征在于：所述工作室能够在无油状态下运转。7.一种涡旋式气体机械，其特征在于，包括：具...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林义雄，山崎俊平，渡边翔，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：发明
国别省市：