CN114867941A - 涡旋式气体机械 - Google Patents

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Abstract

本发明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(SH)连通的连通槽(37A)。槽(36A)设置在涡圈宽度方向内侧的工作室(SH)与涡圈宽度方向外侧的工作室(SL)的压差(PH‑PL)在0.1MPa以上的范围内。连通槽(37A)在密封件延伸方向上比槽(36A)短。

Description

涡旋式气体机械
技术领域
本发明涉及涡旋式压缩机和涡旋式真空泵等涡旋式气体机械。
背景技术
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。
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。
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。
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。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-128014号公报
发明内容
发明要解决的课题
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。
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。
如图10所示，涡圈宽度方向内侧(图10的左侧)的工作室SH与涡圈宽度方向外侧(图10的右侧)的工作室SL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SH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SH的气体的一部分流入间隙R1、R2中，其压力PH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SH的气体的压力PH与工作室SL的气体的压力PL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。
[数学式1]
Figure BDA0003720204760000021
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。
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SH的气体的一部分流入凹部9中，其压力PH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。
[数学式2]
Figure BDA0003720204760000031
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。
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SH与涡圈宽度方向外侧的工作室SL的压差(PH-PL)成正比。压差(PH-PL)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(PH-PL)在0.1MPa以上，在上述范围外、压差(PH-PL)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(PH-PL)在0.1MPa以上，在上述范围外压差(PH-PL)不足0.1MPa。
第一或第二现有技术中，在压差(PH-PL)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。
本发明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。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，应用要求的权利范围中记载的结构。本发明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。
发明的效果
根据本发明，能够抑制叶端密封件的磨损。
另外，上述以外的课题、结构和效果，将通过以下说明而明了。
附图说明
图1是表示应用了本发明的第一实施方式中的涡旋式压缩机的结构的轴向截面图。
图2是图1的向视II-II的径向截面图。
图3是表示应用了本发明的第一实施方式中的旋转涡旋件和叶端密封件的结构的分解立体图。
图4是表示与图3的部分IV相当的叶端密封件的一部分的结构的立体图。
图5是表示与图3的部分V相当的叶端密封件的主要部分的结构的立体图。
图6是与图5的向视VI-VI相当的涡圈宽度方向截面图。
图7是表示应用了本发明的第一变形例中的叶端密封件的主要部分的结构的立体图。
图8是表示应用了本发明的第二实施方式中的叶端密封件的主要部分的结构的立体图。
图9是表示应用了本发明的第二变形例中的叶端密封件的主要部分的结构的立体图。
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。
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。
图12是表示隔着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的压差的分布的图。
图13是表示第一或第二现有技术中的叶端密封件的磨损量的分布的图。
具体实施方式
参考附图说明应用了本发明的第一实施方式。
图1是表示本实施方式中的涡旋式压缩机的结构的轴向截面图。图2是图1的向视II-II的径向截面图(但是，虽然示出了径向的中心部分，但未示出外侧部分)。图3是表示本实施方式中的旋转涡旋件和叶端密封件的结构的分解立体图。
本实施方式的涡旋式压缩机例如是无油式(详细而言，是使工作室内在无油状态下运转)的，具有壳体10、固定涡旋件11、旋转涡旋件12和驱动轴13。固定涡旋件11与壳体10的开口侧连结。旋转涡旋件12被收纳在壳体10内。驱动轴13被壳体10内的轴承14可旋转地支承。
固定涡旋件11例如由铝合金等形成，具有大致圆形状的端板15、在与旋转涡旋件12相对的端板15的一面一侧(图1的右侧)立起设置的涡旋状的涡圈16、以及在端板15的另一面一侧(图1的左侧)立起设置的冷却翅片17。在端板15的外周侧形成了吸入流路18，在端板15的中心部形成了喷出流路19。
旋转涡旋件12例如由铝合金等形成，具有大致圆形状的端板20、在与固定涡旋件11相对的端板20的一面一侧(图1的左侧)立起设置的涡旋状的涡圈21、在端板20的另一面一侧(图1的右侧)立起设置的冷却翅片22、以及在冷却翅片22的前端侧(图1的右侧)设置的背面板23。
驱动轴13在水平方向(图1的左右方向)上延伸，其一端一侧(图1的左侧)设置有曲柄部24。曲柄部24相对于驱动轴13的中心O偏心，经由旋转轴承25与旋转涡旋件12的背面板23的凸台部连接。
驱动轴13的另一端一侧(图1的右侧)向壳体10的外部突出，设置有滑轮26。在电动机的旋转轴(未图示)上设置的滑轮(未图示)与滑轮26之间架设有皮带(未图示)。由此，电动机的旋转力传递，驱动轴13旋转，旋转涡旋件12相对于固定涡旋件11旋转。
在旋转涡旋件12与壳体10之间设置有防止旋转涡旋件12自转的防自转机构27。防自转机构27由在驱动轴13的周向上相互隔开间隔地配置的多个辅助曲轴、在旋转涡旋件12的背面板23上设置的支承多个辅助曲轴的一端一侧的多个轴承、以及在壳体10上设置的支承多个辅助曲轴的另一端一侧的多个轴承构成。
在固定涡旋件11的涡圈16与旋转涡旋件12的涡圈21之间形成有多个工作室S。各工作室S随着旋转涡旋件12的旋转而从涡圈延伸方向的外侧向内侧(图2中是逆时针地)移动，同时顺次进行吸入行程、压缩行程和喷出行程。吸入行程的工作室S经由吸入流路18吸入空气(气体)。压缩行程的工作室S对空气进行压缩。喷出行程的工作室S经由喷出流路19喷出压缩空气(压缩气体)。
在旋转涡旋件12的涡圈21的前端侧(图1的左侧、图3的上侧)形成涡旋状的密封槽28A，在密封槽28A中插入涡旋状的叶端密封件29A，叶端密封件29A的滑动面与固定涡旋件11的端板15接触。同样地，在固定涡旋件11的涡圈16的前端侧(图1的右侧)形成涡旋状的密封槽28B，在密封槽28B中插入涡旋状的叶端密封件29B，叶端密封件29B的滑动面与旋转涡旋件12的端板20接触。由此，提高了工作室S的密封性。另外，本实施方式中，叶端密封件29A或29B被分割为两部分，但也可以不分割。
叶端密封件29A例如由具有弹性的树脂形成，具有滑动面30、内侧面31、外侧面32和底面33。另外，叶端密封件29A具有在内侧面31上在密封件延伸方向上按规定间隔配置的多个内侧唇部34和在底面33上在密封件延伸方向上按规定间隔配置的多个底侧唇部35。内侧唇部34用于在形成了叶端密封件29A的内侧面31与密封槽28A的内侧面之间的间隙R1(参考后述的图6)的情况下，对间隙R1在密封件延伸方向上进行划分。底侧唇部35用于在形成了叶端密封件29A的底面33与密封槽28A的底面之间的间隙R2(参考后述的图6)的情况下，对间隙R2在密封件延伸方向上进行划分。
作为本实施方式的特征，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、以及使槽36A的内部与涡圈宽度方向内侧的工作室SH(参考后述的图6)连通的连通槽37A(连通孔)。连通槽37A对于滑动面30开口。
槽36A设置在隔着旋转涡旋件12的涡圈21相邻的涡圈宽度方向内侧的工作室SH与涡圈宽度方向外侧的工作室SL(参考后述的图6)的压差(PH-PL)在0.1MPa以上的涡圈21的渐开角的范围内，并且不设置在上述范围外。特别是，本实施方式中，设置在上述压差(PH-PL)最大的涡圈21的渐开角处。连通槽37A在密封件延伸方向上比槽36A短。
另外，使用上述图12中示出的具体例进行说明，旋转涡旋件12的涡圈21的内端(卷绕起点端)处的涡圈21的渐开角是3.5rad，涡圈21的外端(卷绕终点端)处的涡圈21的渐开角是29.3rad。在涡圈21的渐开角是6～12rad的范围内上述压差(PH-PL)在0.1MPa以上，在上述范围外上述压差(PH-PL)不足0.1MPa。在涡圈21的渐开角是9.6rad的位置上述压差(PH-PL)最大。如果定义将涡圈21的内端处的涡圈21的渐开角换算为0、将涡圈21的外端处的涡圈21的渐开角换算为1的相对位置，则在相对位置是0.10～0.33的范围内上述压差(PH-PL)在0.1MPa以上，在上述范围外上述压差(PH-PL)不足0.1MPa。
叶端密封件29B与叶端密封件29A同样，例如由具有弹性的树脂形成，具有滑动面30、内侧面31、外侧面32和底面33。另外，叶端密封件29B与叶端密封件29A同样，具有在内侧面31上在密封件延伸方向上按规定间隔配置的多个内侧唇部34、以及在底面33上在密封件延伸方向上按规定间隔配置的多个底侧唇部35。内侧唇部34用于在形成有叶端密封件29B的内侧面31与密封槽28B的内侧面之间的间隙的情况下，对该间隙在密封件延伸方向上进行划分。底侧唇部35用于在形成有叶端密封件29B的底面33与密封槽28B的底面之间的间隙的情况下，对该间隙在密封件延伸方向上进行划分。
作为本实施方式的特征，叶端密封件29B与叶端密封件29A同样，具有在滑动面30上在密封件宽度方向的中央部开口的槽36B和使槽36B的内部与涡圈宽度方向内侧的工作室SH连通的连通槽37B(连通孔)。连通槽37B对于滑动面30开口。
槽36B设置在隔着固定涡旋件11的涡圈16相邻的涡圈宽度方向内侧的工作室SH与涡圈宽度方向外侧的工作室SL的压差(PH-PL)在0.1MPa以上的涡圈16的渐开角的范围内，并且不设置在上述范围外。特别是，本实施方式中，设置在上述压差(PH-PL)最大的涡圈16的渐开角处。连通槽37B在密封件延伸方向上比槽36B短。
另外，使用上述图12中示出的具体例进行说明，固定涡旋件11的涡圈16的内端(卷绕起点端)处的涡圈16的渐开角是3.5rad，涡圈16的外端(卷绕终点端)处的涡圈16的渐开角是29.3rad。在涡圈16的渐开角是6～12rad的范围内上述压差(PH-PL)在0.1MPa以上，在上述范围外上述压差(PH-PL)不足0.1MPa。在涡圈16的渐开角是9.6rad的位置，上述压差(PH-PL)最大。如果定义将涡圈16的内端处的涡圈16的渐开角换算为0、将涡圈16的外端处的涡圈16的渐开角换算为1的相对位置，则在相对位置是0.10～0.33的范围内上述压差(PH-PL)在0.1MPa以上，在上述范围外上述压差(PH-PL)不足0.1MPa。
接着，说明本实施方式的作用效果。
本实施方式的叶端密封件29A中，在具有槽36A和连通槽37A的截面位置，与上述第一或第二现有技术相比，滑动面30的面压不变。但是，在具有槽36A但不具有连通槽37A的截面位置，滑动面30的面压减小。用图6说明其详情。图6是图5的向视VI-VI的截面图。
如图6所示，涡圈宽度方向内侧(图6的左侧)的工作室SH与涡圈宽度方向外侧(图6的右侧)的工作室SL隔着旋转涡旋件12的涡圈21相邻。因高压侧的工作室SH的气体的压力的作用，形成有叶端密封件29A的内侧面31与涡圈21的密封槽28A的内侧面之间的间隙R1、以及叶端密封件29A的底面33与涡圈21的密封槽28A的底面之间的间隙R2。即，工作室SH的气体的一部分流入间隙R1、R2中，其压力PH对叶端密封件29A的底面33作用。
另一方面，工作室SH的气体的一部分经由叶端密封件29A的连通槽37A流入槽36A中，其压力PH对槽36A的底面作用。对叶端密封件29A的滑动面30中的、与槽36A相比位于密封件宽度方向外侧的部分作用的平均压力是工作室SH的气体的压力PH与工作室SL的气体的压力PL的平均值。对叶端密封件29A的滑动面30中的、与槽36A相比位于密封件宽度方向内侧的部分作用的压力是工作室SH的气体的压力PH。
从而，如果设叶端密封件29A的全宽为W，使上述密封件宽度方向外侧的部分、槽、以及密封件宽度方向内侧的部分各自的宽度成为(1/3)W，则对固定涡旋件11的端板15推压的方向(图6的上方向)上的叶端密封件29A的滑动面的面压P用下式(3)表达。
[数学式3]
Figure BDA0003720204760000091
由上述式(1)～(3)可知，本实施方式的叶端密封件29A中，在具有槽36A但不具有连通槽37A的截面位置，与第一或第二现有技术相比，滑动面30的面压减小。
槽36A设置在工作室SH与工作室SL的压差(PH-PL)在0.1MPa以上的涡圈21的渐开角的范围内。即，设置在叶端密封件29A的滑动面30的面压易于增大的涡圈21的渐开角的范围内。从而，能够抑制局部的面压增加，抑制局部的磨损。结果，能够使叶端密封件29A的寿命变长。
另外，槽36A不设置在工作室SH与工作室SL的压差(PH-PL)不足0.1MPa的涡圈21的渐开角的范围内。即，不设置在叶端密封件29A的滑动面30的面压较小的涡圈21的渐开角的范围内。从而，能够不使面压降低至必要以上地确保密封性。
本实施方式的叶端密封件29B，也能够与叶端密封件29A同样地获得上述效果。
另外，第一实施方式中，以叶端密封件29A或29B具有一组槽与连通槽的情况为例进行了说明，但不限于此，只要是工作室SH与工作室SL的压差(PH-PL)在0.1MPa以上(换言之，相对位置是0.10～0.33)的涡圈的渐开角的范围内，就可以例如如图7所示地，具有多组槽与连通槽。
用图8说明应用了本发明的第二实施方式。其中，本实施方式中，对于与第一实施方式等同的部分附加同一附图标记，适当省略说明。
图8是表示本实施方式中的叶端密封件的主要部分的结构的立体图。
本实施方式的叶端密封件29A与第一实施方式同样具有槽36A。另外，本实施方式的叶端密封件29A代替连通槽37A地，具有不对于滑动面30开口的连通孔38A。连通孔38A与连通槽37A同样，使槽36A的内部与涡圈宽度方向内侧的工作室SH连通。另外，连通孔38A与连通槽37A同样，在密封件延伸方向上比槽36A短。
本实施方式的叶端密封件29B与第一实施方式同样具有槽36B。另外，本实施方式的叶端密封件29B代替连通槽37B地，具有不对于滑动面30开口的连通孔38B。连通孔38B与连通槽37B同样，使槽36B的内部与涡圈宽度方向内侧的工作室SH连通。另外，连通孔38B与连通槽37B同样，在密封件延伸方向上比槽36B短。
本实施方式的叶端密封件29A，也能够与第一实施方式同样地抑制局部的磨损，同时确保密封性。另外，本实施方式的叶端密封件29A，不仅在具有槽36A但不具有连通孔38A的截面位置、也在具有槽36A和连通孔38A的截面位置，与上述第一或第二现有技术相比，滑动面30的面压减小。从而，能够进一步抑制局部的磨损。
本实施方式的叶端密封件29B，也能够与叶端密封件29A同样地获得上述效果。
另外，第二实施方式中，以连通孔38A在密封件延伸方向上比槽36A短、连通孔38B在密封件延伸方向上比槽36B短的情况为例进行了说明，但不限于此。连通孔38A也可以在密封件延伸方向上与槽36A长度相同或者比槽36A长。连通孔38B也可以在密封件延伸方向上与槽36B长度相同或者比槽36B长。该情况下，也能够获得与上述同样的效果。
另外，第二实施方式中，以叶端密封件29A或29B具有一组槽与连通孔的情况为例进行了说明，但不限于此，只要是工作室SH与工作室SL的压差(PH-PL)在0.1MPa以上(换言之，相对位置是0.10～0.33)的涡圈的渐开角的范围内，就可以例如如图9所示地，具有多组槽与连通孔。
另外，第一和第二实施方式中，以叶端密封件29A、29B双方都具有槽、以及连通槽或连通孔的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以是叶端密封件29A、29B中仅一方具有槽和连通槽或连通孔。
另外，第一和第二实施方式中，以在固定涡旋件11的涡圈16和旋转涡旋件12的涡圈21双方上都形成密封槽、在这些密封槽中插入了叶端密封件的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以仅在固定涡旋件11的涡圈16和旋转涡旋件12的涡圈21中的一方上形成密封槽，在该密封槽中插入叶端密封件。然后，该叶端密封件可以具有槽、以及连通槽或连通孔。
另外，以上，作为本发明的应用对象，以涡旋式压缩机为例进行了说明，但不限于此。即，也可以将本发明应用于其他涡旋式气体机械(详细而言，是涡旋式真空泵等)。
附图标记说明
11…固定涡旋件，12…旋转涡旋件，13…驱动轴，15…端板，16…涡圈，20…端板，21…涡圈，28A、28B…密封槽，29A、29B…叶端密封件，30…滑动面，36A、36B…槽，37A、37B…连通槽(连通孔)，38A、38B…连通孔。

Claims (12)

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，
在定义了将所述涡圈的内端处的所述涡圈的渐开角换算为0、将所述涡圈的外端处的所述涡圈的渐开角换算为1的相对位置的情况下，所述槽设置在所述相对位置为0.10～0.33的范围内，
所述连通孔在密封件延伸方向上比所述槽短。
8.如权利要求7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。
9.如权利要求7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邻接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。
10.如权利要求7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。
11.如权利要求7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。
12.如权利要求7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。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03172593A (ja) * 1989-11-30 1991-07-25 Iwata Tosouki Kogyo Kk スクロール型圧縮機
JPH07119657A (ja) * 1993-10-20 1995-05-09 Tokico Ltd スクロール式流体機械
JP2003065266A (ja) * 2001-08-30 2003-03-05 Hokuetsu Kogyo Co Ltd オイルフリー・スクロール流体機械
CN103388491A (zh) * 2012-05-07 2013-11-13 阿耐思特岩田株式会社 涡旋流体机械
WO2018147338A1 (ja) * 2017-02-07 2018-08-16 Ntn株式会社 スクロール型コンプレッサ用チップシール
JP2018128014A (ja) * 2017-02-07 2018-08-16 Ntn株式会社 スクロール型コンプレッサ用チップシール
JP2019035387A (ja) * 2017-08-18 2019-03-07 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 スクロール流体機械
JP2019074025A (ja) * 2017-10-17 2019-05-16 Ntn株式会社 スクロールコンプレッサ用チップシール
CN110621879A (zh) * 2017-05-15 2019-12-27 株式会社日立产机系统 涡旋式流体机械

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06288361A (ja) * 1993-04-07 1994-10-11 Hitachi Ltd スクロール圧縮機
JPH07229485A (ja) * 1994-02-18 1995-08-29 Tokico Ltd スクロール式流体機械および該スクロール式流体機械用シール部材の製造方法
JPH11148471A (ja) * 1997-11-14 1999-06-02 Hitachi Koki Co Ltd スクロール形流体機械
GB2472776B (en) 2009-08-14 2015-12-02 Edwards Ltd Scroll pump with tip seal pockets
GB201603333D0 (en) * 2016-02-26 2016-04-13 Edwards Ltd Scroll pump tip sealing
US11536269B2 (en) * 2017-02-07 2022-12-27 Ntn Corporation Tip seal for scroll compressor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03172593A (ja) * 1989-11-30 1991-07-25 Iwata Tosouki Kogyo Kk スクロール型圧縮機
JPH07119657A (ja) * 1993-10-20 1995-05-09 Tokico Ltd スクロール式流体機械
JP2003065266A (ja) * 2001-08-30 2003-03-05 Hokuetsu Kogyo Co Ltd オイルフリー・スクロール流体機械
CN103388491A (zh) * 2012-05-07 2013-11-13 阿耐思特岩田株式会社 涡旋流体机械
WO2018147338A1 (ja) * 2017-02-07 2018-08-16 Ntn株式会社 スクロール型コンプレッサ用チップシール
JP2018128014A (ja) * 2017-02-07 2018-08-16 Ntn株式会社 スクロール型コンプレッサ用チップシール
CN110621879A (zh) * 2017-05-15 2019-12-27 株式会社日立产机系统 涡旋式流体机械
JP2019035387A (ja) * 2017-08-18 2019-03-07 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 スクロール流体機械
JP2019074025A (ja) * 2017-10-17 2019-05-16 Ntn株式会社 スクロールコンプレッサ用チップシール

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