CN103228920A - 涡旋式流体机械、其弹性被膜形成方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种涡旋式流体机械、其弹性被膜形成方法及装置。将由作为热固化性树脂的环氧树脂10～20重量％、MoS220～30重量％、石墨5～10重量％及剩余部分为有机溶剂构成的涂装液从喷射喷嘴(52)向回转涡旋体(20)的卷板侧面(24a)喷射。在喷射时，使旋转台(32)上的回转涡旋体(20)旋转，并且使喷射喷嘴(52)保持喷射开始时的姿态不变而在直线状移动路线(L)上朝向回转涡旋体(20)的径向外侧移动。在涂装后，使涂装液烧成干燥，并经过跑合运转而使弹性被膜(28)与卷板侧面间的间隙对应地形成为能够弹性变形的膜厚。
Description
技术领域
本发明涉及一种涡旋式流体机械、其弹性被膜形成方法及装置，其在构成涡旋式流体机械的螺旋形状的卷板的侧面形成弹性被膜，能够防止卷板部侧面的烧熔、咬接磨损或因接触而导致的破损。
背景技术
涡旋式流体机械作为涡旋式压缩机、涡旋式真空泵、涡旋式膨胀机、涡旋式鼓风机等而使用。涡旋式流体机械由在端板上竖立设置有螺旋形状的卷板部的固定涡旋体及回转涡旋体、和不使该回转涡旋体自转而仅使其公转的驱动机构构成。并且，形成由固定涡旋体及回转涡旋体的端板以及卷板部包围的多个封闭空间，将被处理气体导入该封闭空间而进行压缩、膨胀或减压等处理。
由于涡旋式流体机械在由固定涡旋体和回转涡旋体形成的封闭空间中进行吸入的气体的压缩、减压，因此，为了确保压缩性能和膨胀性能等，涡旋式流体机械要求高密封性。另一方面，为了抑制固定涡旋体与回转涡旋体的卷板部之间的烧熔、咬接磨损或因接触而导致的损伤等，需要在固定涡旋体及回转涡旋体的卷板部之间形成微米单位的微小间隙。从上述观点考虑，在固定涡旋体及回转涡旋体的加工过程中要求高精度的加工精度。
然而，在固定涡旋体、回转涡旋体中，由于不断地被在封闭空间中压缩或减压的气体加热或冷却，因此经常产生热变形。而且，由于气体的压力及温度在涡旋体的中央区域与外侧区域不同，因此因该温度差而产生热形变。产生了该热形变的涡旋体在后述的专利文献2的图3中示出。
在图7中示出专利文献2的图3。在图7中，固定涡旋体100由端板102和卷板部104构成，回转涡旋体110由端板112和卷板部114构成。在涡旋式压缩机中，外周部的温度、压力较低，越朝向中心部则温度、压力越高。因此，在回转涡旋体110的卷板部114上，从中心部朝向外周部作用有应力，其如花瓣绽放那样变形。虽然程度小，但固定涡旋体100也可观察到这一趋势。因此，卷板部104、114与端板102、112的间隙120a及120b从中心部朝向外周部变大。
然而，以同时实现封闭空间的密封性的保持和卷板部间的微小间隙的保持的方式进行管理并非易事。作为用于保持卷板部间的微小间隙的一种方法，具有在卷板的侧面或端面上实施涂敷的方法。将具有润滑性、耐磨损性的涂敷膜夹在卷板部间，使该涂敷膜具有缓冲功能，进而，通过在运转过程中削掉该涂敷膜，从而在卷板部间形成最适当的间隙。
在专利文献1中公开了如下的结构，即，在涡旋体的至少一方的卷板侧面上形成有由橡胶、合成树脂材料等弹性材料构成的弹性覆盖层，在该弹性覆盖层之上形成有由含有二硫化钼(MoS2)的树脂材料、氟类树脂材料、碳系树脂材料等自润滑性材料构成的润滑性覆盖层。
专利文献2涉及一种涡旋型泵，作为在涡旋体的卷板部和端板上涂布含有MoS2粒子的耐制冷剂树脂的表面覆盖剂的结构以及涂布该表面覆盖剂的方法，公开有如下的覆盖方法，即，在涂布该表面覆盖剂后，在该表面覆盖剂固化前组装涡旋泵并使其运转，使表面覆盖剂的多余量向涡旋体外排出，从而使表面覆盖剂的膜厚成为适当的膜厚。
在专利文献3中，公开了在涡旋体的卷板部的侧面形成有由与专利文献1同样的自润滑性材料构成的润滑性覆盖层的结构。此外，还公开了由形成在固定涡旋体与回转涡旋体的各卷板部的侧面间的径向间隙的测定值决定该润滑性覆盖层的膜厚的方法。
在专利文献4中，公开了如下的涡旋压缩机，即，在涡旋母材中使用牵引强度高的铸铁，并覆盖弹性比该涡旋母材的金属大的树脂，从而缓和因卷板部间的接触而导致的冲击。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-280669号公开公报
专利文献2：日本特开2003-35284号公开公报
专利文献3：日本特开2009-57897号公开公报
专利文献4：日本特开2007-245234号公开公报
发明概要
发明要解决的课题
如上所述，为了保持在固定涡旋体与回转涡旋体之间形成的封闭空间的密封性并避免卷板部间的烧熔、咬接磨损、或因接触导致的损伤等，在涡旋体的卷板部的侧面上形成具有弹性或润滑性的覆盖层的众所周之的方法。卷板侧面的间隙为微米单位的微小间隙，覆盖层的膜厚也为微米单位而需要精密地进行控制。然而，在专利文献1～4中均未公开精密地对覆盖层的膜厚进行控制的方法。
在专利文献2中公开的覆盖方法由于处理固化前的覆盖剂，因此难以得到精度优良的膜厚。此外，在专利文献3中，虽然根据卷板侧面之间的间隙的测定值来决定覆盖层的膜厚，但卷板侧面之间的间隙在卷板部的中央和外侧不同，此外，还因卷板部的热变形而有所不同。因此，需要对各区域中的每一个测定卷板侧面之间的间隙，并且无法形成运转过程中始终是最适当的膜厚。
此外，在卷板侧面的长边方向上涂布均匀的膜厚的覆盖层并非易事，在专利文献1～4中均未公开可实现该效果的方法。
发明内容
本发明鉴于所述现有技术的课题，其第一目的在于能够无需精密的膜厚控制而在固定涡旋体与回转涡旋体之间形成密封性良好的封闭空间，并且形成不会产生卷板侧面间的烧熔、咬接磨损或因接触而导致的损伤等的覆盖层。此外，本发明的第二目的在于能够实现一种可以以简单的方法形成遍及卷板部的长边方向且整体均匀的高精度的膜厚的涂膜形成方法。
用于解决课题的方法
为了解决所述课题，本发明的涡旋式流体机械通过在螺旋形状的卷板侧面形成弹性被膜而成，其中，弹性被膜通过在与构成卷板部的涡旋母材相比质地柔软且具有弹性的合成树脂中分散配置有粉体状的固体润滑剂、并且相对于与其他涡旋体相接的卷板侧面而言形成在运转过程中在与卷板侧面之间不产生间隙且能够弹性变形的膜厚而成。
在本说明书中，“能够弹性变形的膜厚”是指，在涡旋式流体机械的运转过程中不产生塑性变形，并且使得在运转过程中不在与卷板侧面之间产生间隙，能够始终以弹性变形状态与卷板侧面紧贴的膜厚。若超过能够弹性变形的膜厚，则会产生塑性变形，其结果是，在相接的卷板侧面间产生间隙，无法形成封闭空间。或者弹性被膜发生塑性变形而破损，由此导致卷板侧面彼此直接接触，可能导致卷板部损伤。
本发明的弹性被膜中，由于在与构成卷板部的涡旋母材相比质地柔软且具有弹性的合成树脂中分散配置有粉体状的固体润滑剂，因此固定涡旋体及回转涡旋体的相对于相接的卷板的润滑性及滑动性良好，从而能够抑制相接的卷板侧面间的烧熔、咬接磨损或因接触导致的损伤等。
此外，本发明的弹性被膜相对于与其他涡旋体相接的卷板侧面而言形成有在运转过程中在与卷板侧面之间不产生间隙且能够弹性变形的膜厚，因此弹性被膜始终与卷板侧面紧贴，相对于卷板侧面的紧贴性良好。因此，能够提高在固定涡旋体与回转涡旋体之间形成的封闭空间的密封性。
在本发明的涡旋式流体机械中，优选地，弹性被膜构成为，将构成弹性被膜的组成物溶解于溶剂中得到涂装液，并将该涂装液向卷板侧面涂装至超过在运转过程中能够弹性变形的膜厚的膜厚，并在干燥后经过跑合运转而加工成能够弹性变形的膜厚。由此，在涂装时涂装成超过能够弹性变形的膜厚的膜厚，然后通过跑合运转削掉多余的部分或使其磨损，由此加工成能够弹性变形的膜厚。因此，在涂装时无需涂装液的精密的膜厚调整，使涂装操作变得容易。需要说明的是，涂装液的涂装方法可以使用喷涂涂装或静电涂装等。
在本发明的涡旋式流体机械中，优选地，弹性被膜通过在卷板侧面涂装由以环氧树脂为主要成分的合成树脂10～20重量％、以MoS2为主要成分的粉体状固体润滑剂25～40重量％、以及剩余部分为溶剂构成的涂装液，并在之后烧成固化而形成。环氧树脂与构成涡旋体的金属母材相比质地格外柔软，并且具有弹性。此外，环氧树脂为热固化性树脂，因此其被烧成涂装而固化。氟树脂没有粘接力且容易因冲击而剥离。与氟树脂相比，环氧树脂能够增大相对于卷板侧面的覆盖强度。需要说明的是，除了环氧树脂以外，还可以添加聚四氟乙烯(PTFE)等。
此外，由于在环氧树脂中分散配置有以MoS2为主要成分的粉体状固体润滑剂，因此能够提高相对于相接的其他涡旋体的卷板侧面的润滑性及滑动性。尤其是MoS2具有在受到冲击时在被膜内偏移而吸收并缓和冲击的作用。因此，能够抑制在卷板侧面上产生烧熔、咬接磨损或因接触而导致的损伤等。由于环氧树脂具有较大的弹性，因此具有增大固体润滑剂的润滑及滑动效果的效果。需要说明的是，除了MoS2以外，还可以添加石墨等。
在由具有所述成分及组成的涂装液形成的弹性被膜中，优选地，弹性被膜的跑合运转后的膜厚为30～80μm。若弹性被膜的膜厚小于30μm，则会发生卷板侧面彼此的直接接触，产生卷板部的破损。通过使弹性被膜的膜厚在30μm以上，能够可靠地防止卷板侧面彼此的接触，从而能够防止卷板部的破损。
此外，在由具有所述成分及组成的涂装液形成的弹性被膜中，由于80μm的膜厚是一次涂敷的极限，因此若膜厚在80μm以上，则膜厚开始不均。此外，若膜厚在90μm以上，则开始产生剥离。因此，通过使弹性被膜的膜厚在80μm以下，能够提高粘合强度，防止剥离。
本发明的涡旋式流体机械在被处理气体为空气、涡旋式流体机械为无润滑油式的情况下也能够有效地应用。本发明的弹性被膜以具有自润滑性的MoS2为主要成分，因此即使是不供给润滑油的涡旋式流体机械，也能够充分地确保相接的卷板侧面彼此的润滑性及滑动性。
本发明的所述弹性被膜的形成方法包括：前序工序，在该前序工序中，将由螺旋形状的卷板部和端板构成的涡旋体固定在旋转台上而使该涡旋体以卷板部的螺旋中心为中心而旋转；涂装液喷射工序，在该涂装液喷射工序中，一边通过喷射喷嘴对旋转过程中的涡旋体朝向卷板部的侧面喷射将构成所述弹性被膜的组成物溶解于溶剂而得到的涂装液，一边使喷射喷嘴沿涡旋体的径向移动；膜厚调整工序，在该膜厚调整工序中，与喷射喷嘴的径向移动对应地调节涡旋体的旋转速度，并使涂装液的膜厚保持恒定。
在本发明方法中，一边使涡旋体在旋转台上旋转，一边从喷射喷嘴朝向卷板侧面喷射涂装液。在该状态下，通过调整涡旋体的旋转速度和喷射喷嘴的相对于涡旋体的径向移动速度，能够以均匀的膜厚形成涂膜。由此，能够以所述简单的方法在卷板侧面上形成均匀的涂膜。
在本发明方法中，优选地，使喷射喷嘴的移动速度保持恒定，并与该移动速度配合地调整涡旋体的旋转速度。在该情况下，由于能够使喷射喷嘴的移动速度保持恒定，因此无需调整喷射喷嘴的移动速度。因此，运转过程中的控制对象仅为涡旋体的旋转速度，因此控制变得容易，且能够简化控制装置。
需要说明的是，当涡旋体的旋转速度恒定时，外侧区域的涡旋体的周速度大于中心区域的涡旋体的周速度。因此，若基于恒定的旋转速度使喷射喷嘴沿涡旋体的径向移动，则中心区域的侧面的膜厚大于外侧区域的侧面的膜厚。因此，需要与涡旋体的径向的涂布区域对应地改变涡旋体的旋转速度。
作为本发明方法的一具体例，优选地，使喷射喷嘴从卷板的螺旋中心朝向外侧方向移动，并与喷射喷嘴的移动速度对应地使涡旋体的旋转速度逐渐减小。由此，能够使涂膜的膜厚在涡旋体的中心区域和外侧区域均匀。
作为本发明方法的另一具体例，优选地，使喷射喷嘴从涡旋体的外径侧朝向中心移动，并与喷射喷嘴的移动速度对应地使涡旋体的旋转速度逐渐增大。由此，能够使涂装液的膜厚在涡旋体的中心区域和外侧区域均匀。
此外，在本发明方法中，可以在所述各操作的基础上，不改变喷射喷嘴的姿态而使该喷射喷嘴呈直线状地移动。由此，喷射喷嘴的动作控制变得容易，由于喷射喷嘴的驱动系统为所谓的单轴系，因此能够简化喷射喷嘴的驱动装置及控制装置。
此外，能够在所述本发明方法的实施中直接使用的本发明的涡旋式流体机械的弹性被膜形成装置具备：旋转装置，其具备对由卷板部和端板构成的涡旋体进行载置固定的旋转台及该旋转台的驱动装置，并使载置固定在该旋转台上的涡旋体以卷板部的螺旋中心为中心而旋转；涂装液喷射装置，其具备对旋转过程中的涡旋体朝向卷板部的侧面喷射将构成弹性被膜的组成物溶解于溶剂而得到的涂装液的喷射喷嘴、及使该喷射喷嘴沿涡旋体的径向移动的驱动装置；控制器，其对旋转台的旋转速度及喷射喷嘴的移动速度进行控制，以使涂装液的膜厚保持恒定。
在本发明的弹性被膜形成装置中，一边使涡旋体在旋转台上旋转，一边从喷射喷嘴朝向卷板侧面喷射涂装液。在该状态下，利用控制器调整涡旋体的旋转速度和喷射喷嘴的相对于涡旋体的径向移动速度，由此能够以均匀的膜厚形成弹性被膜。由此，能够以简单的结构在卷板侧面上形成均匀的被膜。
在本发明的弹性被膜形成装置中，优选地，涂装液喷射装置具备不改变喷射喷嘴的姿态而使喷射喷嘴沿着直线路线移动的单轴系的驱动装置。由此，喷射喷嘴的动作控制变得容易，喷射喷嘴的驱动系统为所谓的单轴系，因此能够简化喷射喷嘴的驱动装置及控制装置。
在本发明的弹性被膜形成装置中，优选地，喷射喷嘴具有狭缝形状的喷出口，该喷出口的长边具有与卷板侧面的高度相当的尺寸。由此，通过使喷射喷嘴的长边方向与卷板侧面的高度方向相配合，能够一次性地相对于从卷板侧面的与端板连结的连结部位至前端部位的卷板宽度方向整个区域涂布涂装液。因此，能够缩短涂装液喷射工序所需要的时间。
发明效果
根据本发明的涡旋式流体机械，通过在螺旋形状的卷板部的侧面形成弹性被膜而成，在所述涡旋式流体机械中，弹性被膜通过在与构成卷板部的涡旋母材相比质地柔软且具有弹性的合成树脂中分散配置有粉体状的固体润滑剂、并且相对于与其他涡旋体相接的卷板侧面而言形成在运转过程中在与卷板侧面之间不产生间隙且能够保持弹性变形状态的膜厚而成，因此，固定涡旋体及回转涡旋体的相对于相接的卷板的润滑性及滑动性良好，从而能够抑制相接的卷板侧面间的烧熔、咬接磨损或因接触产生的损伤等。此外，由于相对于相接的卷板侧面的紧贴性良好，因此能够提高在固定涡旋体与回转涡旋体之间形成的封闭空间的密封性。
根据本发明方法，在将弹性被膜形成在螺旋形状的卷板侧面上的涡旋式流体机械的弹性被膜形成方法中，所述涡旋式流体机械的弹性被膜形成方法包括：前序工序，在该前序工序中，将由卷板部和端板构成的涡旋体固定在旋转台上而使该涡旋体以卷板部的螺旋中心为中心而旋转；涂装液喷射工序，在该涂装液喷射工序中，一边通过喷射喷嘴对旋转过程中的涡旋体朝向卷板部的侧面喷射将构成弹性被膜的组成物溶解于溶剂而得到的涂装液，一边使喷射喷嘴沿涡旋体的径向移动；膜厚调整工序，在该膜厚调整工序中，与喷射喷嘴的径向移动对应地调节涡旋体的旋转速度，并使涂装液的膜厚保持恒定，在涂装液喷射过程中，通过调整涡旋体的旋转速度和喷射喷嘴的相对于涡旋体的径向移动速度，能够以均匀的膜厚形成涂膜。由此，能够以简单的方法在涡旋体的卷板侧面上形成具有均匀的膜厚的弹性被膜。
因此，以低成本的方法提高涡旋式流体机械的封闭空间的气密性能，并抑制卷板部间的咬接、磨损、损伤等，能够提高涡旋式流体机械的运转效率。
此外，根据本发明的弹性被膜形成装置，在将弹性被膜形成在螺旋形状的卷板部的侧面上的涡旋式流体机械的弹性被膜形成装置中，所述涡旋式流体机械的弹性被膜形成装置具备：旋转装置，其具备对由卷板部和端板构成的涡旋体进行载置固定的旋转台及该旋转台的驱动装置，并使载置固定在该旋转台上的涡旋体以卷板部的螺旋中心为中心而旋转；涂装液喷射装置，其具备对旋转过程中的涡旋体朝向卷板部的侧面喷射将构成弹性被膜的组成物溶解于溶剂而得到的涂装液的喷射喷嘴、及使该喷射喷嘴沿涡旋体的径向移动的驱动装置；控制器，其对旋转台的旋转速度及喷射喷嘴的移动速度进行控制，以使涂装液的膜厚保持恒定，因此，其能够获得与所述本发明方法同样的作用效果。
附图说明
图1是本发明的涡旋式流体机械的第一实施方式所涉及的局部放大剖视图。
图2是本发明的弹性被膜形成方法及装置的第一实施方式所涉及的立体图。
图3是所述第一实施方式所涉及的弹性被膜形成装置的局部主视图。
图4是表示所述第一实施方式所涉及的弹性被膜的实验结果的图表。
图5是本发明的弹性被膜形成方法及装置的第二实施方式所涉及的局部主视图。
图6是所述第二实施方式所涉及的喷射喷嘴的立体图。
图7是表示涡旋式压缩机的热变形的局部剖视图。
具体实施方式
以下，使用图示的实施方式对本发明进行详细说明。其中，对于该实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要没有特别特定的记载，则并非意在将本发明的范围仅限定于此。
(实施方式1)
基于图1～图4说明本发明的涡旋式流体机械及弹性被膜形成方法及装置的第一实施方式。图1表示无润滑油式的涡旋式空气压缩机的固定涡旋体10与回转涡旋体20之间的啮合的部分。在图1中，铝制的固定涡旋体10包括圆板形状的端板12和具有螺旋形状且从端板12向直角方向竖立设置的卷板部14。铝制的回转涡旋体20也同样包括圆板形状的端板22和具有螺旋形状且从端板22向直角方向竖立设置的卷板部24。
在卷板部14及24的端面刻有螺旋形状的凹槽16，在凹槽16中紧密嵌合有螺旋形状的片状密封件(chip seal)18。各端板12、22与卷板部14、24之间的间隙AC由片状密封件18密封。此外，为了将卷板部14、24间的间隙RC封闭而在固定涡旋体10与回转涡旋体20之间形成封闭空间s，在卷板部24的侧面上形成有弹性被膜28。
弹性被膜28是通过下述方法形成的，即，使用图2及图3所示的涂装装置将具有以下成分及组成的涂装液涂装在卷板部24的侧面24a上，在使该涂膜烧成干燥而固化后，使涡旋式压缩机进行跑合运转，从而在卷板侧面24a上形成能够弹性变形的膜厚。
该涂装液由作为热固化性树脂的环氧树脂10～20重量％、MoS220～30重量％、石墨5～10重量％及剩余部分为有机溶剂组成。接着，说明使用图2及图3所示的涂装装置的涂装方法。
在图2及图3中，在回转涡旋体20的端板22的背面一体地形成有多个散热片26。并且，使回转涡旋体20旋转的旋转装置30载置在地面F上。旋转装置30具备：具有比端板22大的直径的圆板状的旋转台32；安装在旋转台32的下部的外壳34；收容在该外壳34的内部并使旋转台32旋转的驱动装置36。
在旋转装置30的附近，涂装液喷射装置40固定在地面F上。涂装液喷射装置40具备主体部41和引导框架44，该主体部41内置有省略图示的涂装液储藏箱及使后述的臂48沿箭头方向往复移动的驱动装置42等，该引导框架44具有供臂48沿箭头方向滑动的凹槽46。凹槽46朝向水平方向配置，且具有直线状的槽形。
在凹槽46中沿箭头方向滑动自如地嵌合有臂48，臂48通过驱动装置42而在保持朝向回转涡旋体20侧的姿态的状态下沿箭头方向移动。在臂48的前端，朝向下方安装有喷嘴管50。从主体部41侧向喷嘴管50供给所述涂装液。在喷嘴管50的下端装配有喷射涂装液的喷射喷嘴52。喷射喷嘴52从喷嘴管50向斜下方曲折，圆形的涂装液喷出口朝向回转涡旋体20的卷板侧面24a。
喷射喷嘴52在保持相同姿态的状态下移动。换言之，无需具备喷射喷嘴52的姿态变更机构。臂48沿着凹槽46移动，由此臂48沿水平方向在直线状移动路线L上移动。控制器54控制驱动装置36而控制旋转台32的旋转角速度，并且控制驱动装置42而控制沿着直线状移动路线L的方向上的喷射喷嘴52的移动速度。
在所述结构中，当在回转涡旋体20的卷板侧面24a上涂布涂装液时，回转涡旋体20载置在旋转台32上，并以卷板部24的螺旋中心C位于旋转台32的旋转中心的方式定位。接着，将喷射喷嘴52配置在螺旋中心C，在该螺旋中心位置，调整喷射喷嘴52的姿态，以使涂装液喷出口朝向卷板侧面24a。
在该状态下，使旋转台32沿箭头方向旋转，并从喷射喷嘴52喷射涂装液，从而向卷板侧面24a喷射涂装液。然后，使喷射喷嘴52保持喷射开始时的姿态不变，并使其在直线状移动路线L上朝向回转涡旋体20的径向外侧移动。
此时，利用控制器54，将喷射喷嘴52的移动速度控制成恒定，并与喷射喷嘴52从螺旋中心C向回转涡旋体20的外周方向的移动对应地，将喷嘴前端与卷板侧面24a之间的距离保持成恒定，并且使旋转台32的旋转角速度逐渐减小。在涂装液的涂布工序中，若回转涡旋体20以相同旋转角速度旋转，则随着从螺旋中心C朝向外周方向，回转涡旋体20的周速度变大。因此，越从中心区域朝向外侧区域则涂布到卷板侧面24a上的涂装液的膜厚越薄。
通过利用控制器54使旋转台32的旋转角速度与喷射喷嘴52的径向移动配合地逐渐减小，从而控制成从卷板侧面24a的中心区域到外侧区域形成均匀的膜厚。在无法以一次涂装在卷板侧面24a的整个面上涂布涂装液时，再进行一次相同的操作而涂装卷板侧面整个面。
涂装液的涂装仅在与回转涡旋体20的卷板部24接触的一方的卷板侧面进行即可。
在涂装工序之后，进行涂膜的烧成干燥，使有机溶剂蒸发，并使环氧树脂固化。这样一来，形成在回转涡旋体20的卷板侧面24a上的弹性被膜28被设定为超过了在涡旋式压缩机的运转过程中能够弹性变形的膜厚的膜厚。然后，在烧成干燥之后，经过涡旋式压缩机的跑合运转，从而相对于卷板侧面间间隙RC从会带来塑性变形的膜厚加工成能够弹性变形的膜厚。因此，在涂装工序中，无需精密地对涂装液的膜厚进行控制。
在跑合运转过程中，利用卷板侧面24a使带有塑性变形的膜厚塑性变形，或者利用相接的卷板侧面将弹性被膜28的表面削掉或使其磨损，由此加工成能够弹性变形的膜厚。
实施例
使如上所述那样在卷板部24的单侧侧面形成有具有所述成分及组成的弹性被膜28的涡旋式空气压缩机运转，并检查了卷板部24的破损状态及卷板侧面间的密封状况。其结果在图4中示出。在该检查中，使固定涡旋体10及回转涡旋体20的卷板侧面间间隙RC发生各种变化，与该间隙RC对应地进行所述被膜形成工序，形成膜厚不同的弹性被膜28，并使用上述弹性被膜28而进行了检查。
由图4可知，当弹性被膜28为30～80μm时，相接的卷板部24间的接触得以缓和，能够防止卷板部的破损，并且能够良好地保持两卷板部的卷板侧面间的密封状态。若膜厚小于30μm，则卷板部彼此碰撞时的冲击变大，存在卷板部破损的情况。此外，若膜厚为90μm以上，则容易产生弹性被膜28的剥离。
此外，可以得知，若环氧树脂的组成范围低于所述组成范围，则弹性被膜28相对于卷板侧面的粘合力降低，若环氧树脂的组成范围超过所述组成范围，则弹性被膜28的弹性降低。因此可以得知，以环氧树脂的所述组成范围能够使弹性被膜的粘合力及弹性最佳。此外，可以得知，若固体润滑剂的组成范围低于所述组成范围，则相对于卷板侧面的润滑性及滑动性降低，若固体润滑剂的组成范围超过所述组成范围，则弹性被膜的强度及相对于卷板侧面的粘合力降低。可以得知，以固体润滑剂的所述组成范围能够使弹性被膜的强度、润滑性、滑动性及相对于卷板侧面的粘合强度最佳。
需要说明的是，在所述组成范围的范围内，也可以在环氧树脂中加入聚四氟乙烯(PTFE)。此外，在所述组成范围的范围内，作为固体润滑剂也可以使用仅由MoS2构成的固体润滑剂。
需要说明的是，由于MoS2及石墨具有自润滑性，因此当如本实施方式这样应用于无润滑油式的涡旋式空气压缩机时，具有无润滑油也可保持卷板部间的润滑性的优点。
此外，若使用图2及图3所示的涂装装置及涂装方法，在回转涡旋体20的卷板侧面24a能够在从螺旋中心C至外侧端形成均匀膜厚的弹性被膜28。并且，由于喷射喷嘴52的移动速度恒定，因此通过仅控制旋转台32的旋转角速度这样简单的控制即可实现上述效果。如此，无需复杂的控制，因此控制装置为简单且低成本的控制装置即可。
此外，在涂装工序中，使喷射喷嘴52的姿态维持涂装开始时的姿态不变而仅使其沿着直线状移动路线L进行直线移动即可，因此喷射喷嘴52的驱动机构为单轴系的驱动机构即可。因此，能够简化涂装液喷射装置40的驱动装置42的结构，从而能够实现低成本。
需要说明的是，在所述第一实施方式中，使喷射喷嘴52的运转开始位置为卷板部24的螺旋中心C，并在涂装液喷射开始后使喷射喷嘴52向回转涡旋体20的外周方向移动，但也可以取而代之地使用如下的方法，即，使喷射喷嘴52的开始位置为卷板部24的外侧端，并在涂装液喷射开始后使喷射喷嘴向回转涡旋体20的螺旋中心C侧移动。在这种情况下，与喷射喷嘴52的移动速度配合地使旋转台32的旋转角速度逐渐增大。
在所述第一实施方式中，虽然使用了利用单轴系的驱动机构使臂48移动的涂装液喷射装置40，但也可以取而代之地使用多轴系的驱动机构而使臂48进行三维移动。
(实施方式2)
接着，根据图5及图6对本发明的涂装装置的第二实施方式进行说明。喷射喷嘴56的喷出口58具有沿上下方向延伸得长的狭缝形状。喷出口58的长边的尺寸h2成为与卷板侧面24a的高度尺寸h1大致相同的尺寸。由此，当从喷出口58喷出涂装液时，能够通过一次涂装工序从卷板侧面24a的与端板22连接的连接部至前端部对高度方向的整个区域涂布涂装液。涂装装置的其它结构与所述第一实施方式相同。
虽然所述第一实施方式及第二实施方式是在回转涡旋体的卷板部形成有弹性被膜的示例，但也可以取而代之地在固定涡旋体的卷板部上形成弹性被膜。此外，也可以将本发明应用于其他涡旋式流体机械。
产业上的可利用性
根据本发明，能够以简单的方法在涡旋式流体机械的卷板侧面形成弹性被膜，保持卷板侧面间的密封性，并能够防止卷板部间的烧熔、咬接磨损或因接触而导致的损伤等。
Claims (13)
1.一种涡旋式流体机械，该涡旋式流体机械通过在螺旋形状的卷板部的侧面形成弹性被膜而成，其特征在于，
所述弹性被膜通过在与构成所述卷板部的涡旋母材相比质地柔软且具有弹性的合成树脂中分散配置有粉体状的固体润滑剂、并且相对于与其他涡旋体相接的卷板侧面而言形成在运转过程中在与卷板侧面之间不产生间隙且能够弹性变形的膜厚而成。
2.根据权利要求1所述的涡旋式流体机械，其特征在于，
所述弹性被膜构成为，将构成弹性被膜的组成物溶解于溶剂中得到涂装液，并将该涂装液向卷板部侧面涂装至超过在运转过程中能够弹性变形的膜厚的膜厚，并在干燥后经过跑合运转而加工成能够弹性变形的膜厚。
3.根据权利要求1或2所述的涡旋式流体机械，其特征在于，
所述弹性被膜通过在卷板侧面涂装由以环氧树脂为主要成分的合成树脂10～20重量％、以MoS2为主要成分的粉体状固体润滑剂25～40重量％、以及剩余部分为溶剂构成的涂装液，并在之后烧成固化而形成。
4.根据权利要求3所述的涡旋式流体机械，其特征在于，
所述弹性被膜的跑合运转后的膜厚为30～80μm。
5.根据权利要求3或4所述的涡旋式流体机械，其特征在于，
所述涡旋式流体机械所处理的被处理气体为空气，所述涡旋式流体机械为无润滑油式。
6.一种涡旋式流体机械的弹性被膜形成方法，该涡旋式流体机械的弹性被膜形成方法是将权利要求1至5中任一项所述的弹性被膜形成在螺旋形状的卷板部的侧面上的涡旋式流体机械的弹性被膜形成方法，其特征在于，
所述涡旋式流体机械的弹性被膜形成方法包括：
前序工序，在该前序工序中，将由所述卷板部和端板构成的涡旋体固定在旋转台上而使所述涡旋体以卷板部的螺旋中心为中心而旋转；
涂装液喷射工序，在该涂装液喷射工序中，一边通过喷射喷嘴对旋转过程中的涡旋体朝向卷板部的侧面喷射将构成所述弹性被膜的组成物溶解于溶剂而得到的涂装液，一边使喷射喷嘴沿涡旋体的径向移动；
膜厚调整工序，在该膜厚调整工序中，与喷射喷嘴的径向移动对应地调节涡旋体的旋转速度，并使涂装液的膜厚保持恒定。
7.根据权利要求6所述的涡旋式流体机械的弹性被膜形成方法，其特征在于，
使所述喷射喷嘴的移动速度保持恒定，并与该移动速度配合地调整涡旋体的旋转速度。
8.根据权利要求6或7所述的涡旋式流体机械的弹性被膜形成方法，其特征在于，
使所述喷射喷嘴从卷板的螺旋中心朝向外侧方向移动，并与喷射喷嘴的移动速度对应地使涡旋体的旋转速度逐渐减小。
9.根据权利要求6或7所述的涡旋式流体机械的弹性被膜形成方法，其特征在于，
使所述喷射喷嘴从涡旋体的外径侧朝向中心移动，并与喷射喷嘴的移动速度对应地使涡旋体的旋转速度逐渐增大。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的涡旋式流体机械的弹性被膜形成方法，其特征在于，
不改变所述喷射喷嘴的姿态而使所述喷射喷嘴呈直线状地移动。
11.一种涡旋式流体机械的弹性被膜形成装置，该涡旋式流体机械的弹性被膜形成装置是将权利要求1至5中任一项所述的弹性被膜形成在螺旋形状的卷板部的侧面上的涡旋式流体机械的弹性被膜形成装置，其特征在于，
所述涡旋式流体机械的弹性被膜形成装置具备：
旋转装置，其具备对由卷板部和端板构成的涡旋体进行载置固定的旋转台及该旋转台的驱动装置，并使载置固定在该旋转台上的涡旋体以卷板部的螺旋中心为中心而旋转；
涂装液喷射装置，其具备对旋转过程中的涡旋体朝向卷板部的侧面喷射将构成所述弹性被膜的组成物溶解于溶剂而得到的涂装液的喷射喷嘴、及使该喷射喷嘴沿涡旋体的径向移动的驱动装置；
控制器，其对所述旋转台的旋转速度及喷射喷嘴的移动速度进行控制，以使涂装液的膜厚保持恒定。
12.根据权利要求11所述的涡旋式流体机械的弹性被膜形成装置，其特征在于，
所述涂装液喷射装置具备不改变喷射喷嘴的姿态而使喷射喷嘴沿着直线路线移动的单轴系的驱动装置。
13.根据权利要求11或12所述的涡旋式流体机械的弹性被膜形成装置，其特征在于，
所述喷射喷嘴具有狭缝形状的喷出口，该喷出口的长边具有与卷板部的侧面的高度相当的尺寸。
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