JP3541220B2 - Helical liquid ring compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、液封式圧縮機、特にヘリカル形液封式圧縮機に関し、冷凍サイクルおよびヒートポンプをはじめ、一般的な圧縮機、送風機および真空ポンプとして使用が可能であり、化学工業、機械工業、食品工業、農林水産業等多くの産業に応用が可能である。
【0002】
【従来の技術】
従来のヘリカル形液封式圧縮機は、たとえば特開昭50−124209号公報に記載されているように、円筒状のケーシング内にらせん状の羽根を持つ羽根車を配置し、かつ封液が注入されている。羽根車を駆動装置により回転させると遠心力の作用で封液はケーシングの内面に付着して封液を形成し、羽根車とケーシング間の距離が広い側に羽根車ボス面、封液面および羽根面で囲まれる空所を形成する。この空所が気体を圧縮する孤立した圧縮空間を形成し、この圧縮空間が吸入側から吐出側へ移動するに従ってその容積を次第に減少させ、作動ガスを圧縮して吐出側から吐出する。
【0003】
一方、通常の封液式圧縮機では、羽根は軸に平行に取り付けられ、しかも回転方向に傾いた形状を持つので、羽根がケーシングと羽根車が最接近する位置からケーシングと羽根車が最も離れる位置まで回転していく過程、すなわち封液から羽根がボス面の方から徐々に抜け出していく過程では封液をボス面から半径方向に放出し易く、逆に、羽根がケーシングと羽根車が最も離れた位置からケーシングと羽根車が最接近する位置まで回転していく過程、すなわち封液に羽根が沈んでいく過程では、封液を羽根の根本の方向に収容し易くなっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来のヘリカル形液封式圧縮機においては、羽根形状がらせん形状のため、羽根面が羽根車の軸に対して傾いており、封液は羽根面に沿って吐出側に流出する。このとき、半径方向よりも抵抗の少ない周方向に流出しやすくなるため、封液の羽根根本への収容効率が低下する。したがって、封液の羽根根本への収容および封液の羽根根本からの放出の効率が悪くなる。
特に、羽根根本への封液の収容性能が悪いと、羽根車とケーシングの最近接点においてボス面から封液が離れてしまう状況が発生し、圧縮空間のシールが不完全となり、圧縮機としての性能が著しく低下する。
【0005】
従来、羽根車とケーシングの最近接する位置において、封液がボス面から離脱するのを防止する技術としては、
(1)圧縮機のケーシング内に供給する封液の供給圧力を高める。
(2)圧縮機の吸入部を下に吐出部が上になるよう装置を傾け、封液に作用する重力により、吸入側の封液の静圧を高める。
ことが知られている。
しかし、これらの方法では封液のボス面からの離脱を完全に防止することは出来なかった。
【0006】
本発明は、このような従来の技術が有する課題を解決するために提案されたものであり、圧縮空間への封液の収容性能を向上させ、羽根車とケーシングの最近接点においてボス面から封液が離れてしまう現象を防止し、圧縮空間のシールを完全にし、圧縮機としての性能を向上させたヘリカル形液封式圧縮機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明によるヘリカル形液封式圧縮機は、作動空間の仕切りの一部を形成するらせん状の羽根を持つ羽根車をケーシング内に偏心して設け、このケーシングにシールの役割を果たす封液を供給し、駆動装置によって羽根車を回転・作動させてなるヘリカル形液封式圧縮機において、上記封液に対し上記羽根の根本方向に移動する分力を与える形状の補助翼を羽根車のボスの両端の間に納まるように、単数枚または複数枚設けたことを特徴とする。
【0008】
また、本発明によるヘリカル形液封式圧縮機は、補助翼を羽根車の軸方向に連続して設けたことを特徴とする。
また、本発明によるヘリカル形液封式圧縮機は、補助翼を羽根車の軸方向に断続して設けたことを特徴とする。
また、本発明によるヘリカル形液封式圧縮機は、補助翼を羽根車の軸心に平行に設けたことを特徴とする。
また、本発明によるヘリカル形液封式圧縮機は、補助翼を羽根車の軸心に非平行に設けたことを特徴とする。
また、本発明によるヘリカル形液封式圧縮機は、補助翼の断面形状を流線型にしたことを特徴とする。
また、本発明によるヘリカル形液封式圧縮機は、補助翼の表面を低摩擦化処理したことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるヘリカル形液封式圧縮機の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1において、ヘリカル形液封式圧縮機1は、円筒状のケーシング2内に羽根車3を偏心して配置して構成されている。
図2には、ケーシング2内に配置された羽根車3を示しており、羽根車3は駆動用の回転軸7に嵌着する円柱状のボス4およびこのボス4の表面に取り付けられたらせん状の羽根5から構成されている。
【0010】
また、補助翼6が羽根車3の羽根5に、軸方向に長さを有し、ボス4の表面に接することなく、かつ、回転方向8に向かって傾斜した断面形状を持って羽根車の両端の間に納まるように設けられている。この補助翼6は、その中心線が羽根車3の軸心に平行あるいは非平行(ほぼ平行)に設けられる。
また、補助翼6は、図3に示すように作動空間20の形成には関与せず、また、作動空間20を分断することもないように設けられる。
【0011】
図1,2,3に示した例では、らせん状の羽根5が4枚、補助翼6も4枚の場合について示しているが、補助翼6は単数枚でも複数枚でも良い。
また、補助翼6の流体抵抗を減らすため、その断面を流線形にしたり、補助翼6表面に公知の低摩擦化処理を施すのが望ましい。
また、図に示した例では、羽根車3のボス4の径を軸方向に同一とするとともに、羽根5のらせんのピッチをケーシング2の一端に配置された吸入ポート9の側からケーシング2の他端に配置された吐出ポート10の側に進むにつれ漸次小さくしているが、補助翼6は、羽根車のボスの径を軸方向に変化させるとともにらせん状の羽根のピッチを軸方向に均等としたヘリカル形液封式圧縮機、および、羽根車のボスの径を軸方向に変化させるとともにらせん状の羽根のピッチを軸方向に変化させヘリカル形液封式圧縮機ついても適用可能である。
【0012】
吸入ポート9および吐出ポート10の外側には吸入室11および吐出室12がそれぞれ設けられており、吸入管13および吐出管14がそれぞれ連接している。 また、吸入室11および吐出室12には軸受装置15および軸封装置16が備えられている。
ケーシング2内には封液17が封入されており、この封液17は被圧縮気体よりも蒸気圧の低い液を使用する。
【0013】
このように構成されたヘリカル形液封式圧縮機1において、気体を圧縮する作用は次のとおりである。
ケーシング2内に封液が17が封入された状態で羽根車3を回転方向8の方向に回転させると、遠心力の作用で封液17はケーシング2の内面18に付着して液封19を形成する。封液19の厚みは周方向にほぼ一様であるのに対し、羽根車3はケーシング2の中心に対して偏心した位置にあるため、羽根車3のボス4の下部と液封19の間に空所20が形成される。
【0014】
この空所20は隣接する羽根5によって軸方向に隔てられ、独立した空間となっている。この空所20を圧縮のための作動空間20として利用する。
作動空間20は、羽根車3の回転につれて吸入ポート9側から吐出ポート10側に移動し、その容積を次第に減少させて気体を圧縮し、吐出ポート10から気体を吐出する。
【0015】
このような一連の動作を行うには、図3に示すように、ケーシング2と羽根車3とが最近接する位置21において、封液17により液封19が根車3のボス4の面に接して存在していることが不可欠である。
本発明においては上記したように、補助翼6が羽根車3の羽根5に、軸方向に長さを有し、ボス4の表面に接することなく、かつ、回転方向8に向かって傾斜した断面形状を持つ補助翼6が設けられているため、封液17は補助翼6により回転軸と直交する面において羽根の根本方向の分力を受ける。
【0016】
その際、補助翼6はその断面の中心線が羽根車3の回転軸7に対し平行あるいはほぼ平行となるように設置されているため、補助翼6表面に沿って流れる封液に対し軸方向の力を付与することがほとんどない。この結果、ボス4面に向かう半径方向の力を減殺することもない。
したがって、ケーシング2と羽根車3が最も離れる位置22とケーシング2と羽根車3とが最近接する位置21との間の位置に補助翼6が位置しているときには、封液17を羽根5の根本の方向あるいはボス4表面の方向に移動させ、ケーシング2と羽根車3とが最近接する位置21においては封液17が羽根車3のボス4表面に接するような作用を生じる。
【0017】
また、ケーシング2と羽根車3とが最近接する位置21からケーシング2と羽根車3が最も離れる位置22の間では、封液17は半径方向、すなわち羽根5の根本から羽根5の先端方向に遠心力により放出されるが、補助翼6は回転方向8に向かって傾斜した断面形状を持っているため、補助翼6が封液17の運動を妨げることはない。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、作動空間の仕切りの一部を形成するらせん状の羽根を持つ羽根車をケーシング内に偏心して設け、このケーシングにシールの役割を果たす封液を供給し、駆動装置によって羽根車を回転・作動させてなるヘリカル形液封式圧縮機において、上記封液に対し上記羽根の根本方向に移動する分力を与える形状の補助翼を羽根車に単数枚または複数枚設けたことにより、封液の羽根車根本からの放出および羽根車根本への収容を容易にし、安定した液封をそれぞれの位置において形成できるという、格別の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるヘリカル形液封式圧縮機の縦断面図である。
【図2】本発明によるヘリカル形液封式圧縮機の羽根車の説明図である。
【図3】本発明によるヘリカル形液封式圧縮機の横断面図である。
【図4】従来のヘリカル形液封式圧縮機の羽根車の説明図である。
【図5】従来のヘリカル形液封式圧縮機の横断面図である。
【符号の説明】
1 ヘリカル形液封式圧縮機
2 ケーシング
3 羽根車
4 ボス
5 羽根
6 補助翼
7 回転軸
8 回転方向
9 吸入ポート
10 吐出ポート
11 吸入室
12 吐出室
13 吸入管
14 吐出管
15 軸受装置
16 軸封装置
17 封液
18 ケーシング内面
19 液封
20 空所(作動空間)
21 ケーシングと羽根車が最も近接する位置
22 ケーシングと羽根車が最も離れる位置[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a liquid ring compressor, particularly to a helical liquid ring compressor, including a refrigeration cycle and a heat pump, and can be used as a general compressor, a blower and a vacuum pump, and can be used in a chemical industry, a machine industry, It can be applied to many industries such as food industry, agriculture, forestry and fisheries.
[0002]
[Prior art]
A conventional helical liquid-ring type compressor has an impeller having spiral blades in a cylindrical casing, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-124209, and the liquid is sealed. Has been injected. When the impeller is rotated by the driving device, the sealing liquid adheres to the inner surface of the casing by the action of centrifugal force to form a sealing liquid, and the impeller boss surface, the sealing surface and Form a void surrounded by the blade surface. This space forms an isolated compression space for compressing the gas, and the volume gradually decreases as the compression space moves from the suction side to the discharge side to compress the working gas and discharge it from the discharge side.
[0003]
On the other hand, in a typical liquid-sealed compressor, the blades are mounted parallel to the shaft and have a shape inclined in the rotation direction, so that the casing and the impeller are farthest from the position where the blade comes closest to the casing and the impeller. In the process of rotating to the position, that is, in the process in which the blade gradually escapes from the boss surface from the sealing liquid, the sealing liquid is easily released in the radial direction from the boss surface, and conversely, the blade is most likely to be the casing and the impeller. In the process of rotating from the distant position to the position where the casing and the impeller come closest to each other, that is, in the process of sinking the blade in the sealing liquid, it is easy to store the sealing liquid in the direction of the root of the blade.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional helical liquid ring compressor described above, the blade surface is inclined with respect to the axis of the impeller due to the spiral shape of the blade, and the sealed liquid flows out to the discharge side along the blade surface. I do. At this time, since the liquid is more likely to flow out in the circumferential direction having less resistance than in the radial direction, the efficiency of storing the sealed liquid in the blade is reduced. Therefore, the efficiency of storing the sealing liquid in the blade and releasing the sealing liquid from the blade becomes poor.
In particular, if the impregnation capacity of the impeller is poor, the seal liquid may separate from the boss surface at the closest point between the impeller and the casing. Performance is significantly reduced.
[0005]
Conventionally, at a position where the impeller and the casing are closest to each other, as a technique for preventing the sealing liquid from separating from the boss surface,
(1) The supply pressure of the sealing liquid supplied into the casing of the compressor is increased.
(2) The device is tilted so that the discharge portion is directed upward with the suction portion of the compressor downward, and the static pressure of the sealed liquid on the suction side is increased by gravity acting on the sealed liquid.
It is known.
However, these methods could not completely prevent the sealing liquid from separating from the boss surface.
[0006]
The present invention has been proposed in order to solve such problems of the conventional technology.The present invention has been proposed to improve the storage performance of a sealing liquid in a compression space, and to seal the boss surface at the closest point between the impeller and the casing. It is an object of the present invention to provide a helical type liquid ring compressor in which a phenomenon that liquid is separated is prevented, a sealing of a compression space is completed, and performance as a compressor is improved.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, a helical type liquid ring compressor according to the present invention is provided with an eccentrically provided impeller having a helical blade forming a part of a partition of a working space in a casing, and the casing is provided with a seal. In a helical liquid-ring type compressor in which a sealing liquid is supplied and a driving device rotates and operates an impeller, a shape assist that gives a component force for moving the sealing liquid in a root direction of the blade is provided. One or more blades are provided so as to fit between both ends of the boss of the impeller.
[0008]
The helical liquid ring compressor according to the present invention is characterized in that the auxiliary wings are provided continuously in the axial direction of the impeller.
Further, the helical type liquid ring compressor according to the present invention is characterized in that the auxiliary wing is provided intermittently in the axial direction of the impeller.
Also, the helical liquid ring compressor according to the present invention is characterized in that the auxiliary wing is provided in parallel with the axis of the impeller.
Further, the helical liquid ring compressor according to the present invention is characterized in that the auxiliary wing is provided non-parallel to the axis of the impeller.
The helical liquid ring compressor according to the present invention is characterized in that the auxiliary wing has a streamlined cross section.
The helical liquid ring compressor according to the present invention is characterized in that the surface of the auxiliary wing is subjected to a low friction treatment.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a helical liquid ring compressor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, a helical
FIG. 2 shows an
[0010]
Further, the
The
[0011]
The examples shown in FIGS. 1, 2 and 3 show a case where there are four
In addition, in order to reduce the fluid resistance of the
Further, in the example shown in the drawing, the diameter of the
[0012]
A suction chamber 11 and a discharge chamber 12 are provided outside the suction port 9 and the
A sealing
[0013]
The operation of compressing gas in the helical liquid-
When the
[0014]
This
The working
[0015]
To perform such a series of operations, as shown in FIG. 3, at a
In the present invention, as described above, the
[0016]
At this time, the
Therefore, when the
[0017]
Further, between a
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an impeller having spiral blades forming a part of a partition of a working space is eccentrically provided in a casing, and a sealing liquid serving as a seal is supplied to the casing. In a helical liquid-ring type compressor in which an impeller is rotated and operated by a driving device, the impeller is provided with a single auxiliary wing or an auxiliary wing having a shape that gives a component force to the sealing liquid to move in the root direction of the blade. By providing a plurality of sheets, it is possible to easily discharge the sealing liquid from the impeller root and to store the sealing liquid in the impeller root, and to achieve a special effect that a stable liquid seal can be formed at each position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a helical liquid ring compressor according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of an impeller of a helical liquid ring compressor according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a helical liquid ring compressor according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view of an impeller of a conventional helical liquid ring compressor.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional helical liquid ring compressor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
21 Position where the casing and the impeller are closest 22 Position where the casing and the impeller are farthest
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001005696A JP3541220B2 (en) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | Helical liquid ring compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP3541220B2 (en) |
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2001
- 2001-01-12 JP JP2001005696A patent/JP3541220B2/en not_active Expired - Lifetime
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