TW201736729A - 渦捲式幫浦端部密封 - Google Patents

渦捲式幫浦端部密封 Download PDF

Info

Publication number
TW201736729A
TW201736729A TW106105616A TW106105616A TW201736729A TW 201736729 A TW201736729 A TW 201736729A TW 106105616 A TW106105616 A TW 106105616A TW 106105616 A TW106105616 A TW 106105616A TW 201736729 A TW201736729 A TW 201736729A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
seal
scroll
segments
end seal
pump
Prior art date
Application number
TW106105616A
Other languages
English (en)
Inventor
彼得 查爾斯 蘭伯
彼得 大衛 瓊斯
Original Assignee
愛德華有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 愛德華有限公司 filed Critical 愛德華有限公司
Publication of TW201736729A publication Critical patent/TW201736729A/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/005Axial sealings for working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/005Structure and composition of sealing elements such as sealing strips, sealing rings and the like; Coating of these elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0246Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F04C18/0269Details concerning the involute wraps
    • F04C18/0284Details of the wrap tips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/57Seals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

一種待配合至一渦捲式幫浦之一第一渦捲之一渦捲壁(28)的一端部面(34)以在該端部面與該渦捲式幫浦之一第二渦捲之一底板之間密封之渦捲式幫浦端部密封件(146)具有一第一端(158)、一第二端及複數個撓曲構造(149)。該等撓曲構造(149)係該端部密封件(146)中之至少部分間斷,該等部分間斷以隔開的間距安置於該端部之該第一端與該第二端之間以有利於該端部密封件之橫向撓曲。

Description

渦捲式幫浦端部密封
本發明係關於渦捲式幫浦端部密封。
已知渦捲式壓縮機或幫浦包括一固定渦捲、一繞動渦捲及用於繞動渦捲之一驅動機構。驅動機構經構形以引起繞動渦捲相對於固定渦捲繞動,而引起在一幫浦入口與一幫浦出口之間泵送一流體。固定渦捲及繞動渦捲各自包括自一大致圓形底板延伸之一豎直渦捲壁。各渦捲壁具有經安置而遠離各自底板且大致垂直於各自底板延伸之一端面或端部面。繞動渦捲壁經構形以在繞動渦捲之繞動期間與固定渦捲壁嚙合,使得渦捲之相對繞動運動引起將連續體積之氣體圍封在界定於渦捲壁之間的凹穴中且將其自入口泵送至出口。 一渦捲式幫浦可為一乾式幫浦,其中渦捲未經潤滑因此內部工作餘隙(clearance)未由諸如油之一流體密封。在此情況中,為防止回漏,各渦捲壁之端部具備一端部密封件以抵靠另一渦捲之底板密封。端部密封件定位在界定於渦捲壁之端部中的通道中且通常由PTFE製成。各通道之底座與端部密封件之相對面之間可存在一小間隙(gap),使得在使用時,佔據間隙之流體迫使端部密封件朝向且抵靠其他渦捲之底板。端部密封件封閉因製造容限及操作容限引起之渦捲之間的間隙且將洩漏減小至一可接受位準。 通常,一端部密封件窄於其之通道,使得端部密封件與通道之對置側壁之間存在一徑向餘隙。在渦捲之相對繞動運動期間,端部密封件對於其運動之一部分被推抵於一個側壁且對於其運動之另一部分被推抵於另一側壁。隨著端部密封件在此等位置之間來回移動,洩漏因存在自密封件之一個側至密封件之另一側形成之一洩漏路徑而增加。已知端部密封件通常具有1:1之高度對徑向寬度之一高寬比。即,端部密封件之徑向寬度等於端部密封件之高度,使得端部密封件具有一方形橫截面。因此,端部密封件在徑向或橫向方向上相對剛性。當端部密封件在端部密封件通道之側壁之間徑向移動時,此相對剛性減緩端部密封件之移動,藉此增加洩漏。 對於一些真空應用(諸如涉及曝露於放射性之應用),使用一無油渦捲式幫浦係有利的或甚至可為至關重要的。然而,在將曝露於放射性之情況下,無法使用PTFE作為端部密封件材料。
本發明提供一種如技術方案1中指定之渦捲式幫浦。 本發明亦包含一種如技術方案17中指定之渦捲式幫浦端部密封件。 本發明亦包含一種在如技術方案33中指定之提供一渦捲式幫浦中之一端部密封件之方法。
參考圖1至圖4,一渦捲式幫浦10包括一幫浦外殼12及一渦捲驅動器,在此實例中,渦捲驅動器包括具有一偏心軸部分16之一驅動軸14。渦捲驅動器由與驅動軸14連接之一馬達18驅動。偏心軸部分16與一繞動渦捲20連接,使得驅動軸之旋轉將相對於一固定渦捲22之一繞動運動賦予繞動渦捲以沿一流體流動路徑在一幫浦入口24與一幫浦出口26之間泵送流體。 固定渦捲22包括一螺旋形或漸開線渦捲壁28。渦捲壁28自一大致圓形底板32之一主表面30垂直延伸且具有與主表面30隔開之一端面或端部面34。端部面34可大致平行於主表面30。繞動渦捲20包括一螺旋形或漸開線渦捲壁36。渦捲壁36自一大致圓形底板38之一主表面37垂直延伸且具有與主表面37隔開之一端面或端部面40。端部面40可大致平行於主表面37。繞動渦捲壁36在繞動渦捲20之繞動移動期間與固定渦捲壁28協作或嚙合。渦捲20、22之相對繞動移動引起將連續體積之氣體陷留在界定於渦捲之間的凹穴中且將其自入口24泵送至出口26。 渦捲式幫浦10可為一乾式幫浦,其中渦捲20、22使得不存在密封渦捲之間的工作餘隙之潤滑劑。為防止或至少減小經由渦捲壁28、36之端部面34、40與底板32、38之對置主表面30、37之間的各自間隙42、44之回漏,提供各自端部密封配置以封閉間隙42、44。圖2至圖4中可見用於固定渦捲22之端部密封配置,且此將在下文詳細描述。儘管圖1至圖4中未展示,然用於繞動渦捲20之端部密封配置可與固定渦捲22之端部密封配置相同或類似。 參考圖2至圖4,用於固定渦捲22之端部密封配置包括定位在界定於渦捲壁28之端部面34中的一通道48中之一分段端部密封件46(1)至46(n)。在一些實例中,通道48可自渦捲壁28之徑向最內端50延伸至渦捲壁之徑向最外端52。然而,在圖2至圖4所繪示之實例中,通道48自渦捲壁28之徑向最內端50延伸至徑向最內端50與徑向最外端52中間之一位置47。自安置於位置47處之通道48之端至渦捲壁28之徑向最外端52,端部密封配置可包括不具一端部密封件之渦捲壁之端部面34。在其中不具一端部密封件之端部面34之一部分形成端部密封配置之一部分之實例中,端部面可具備界定端部面中的凹穴、凹部、溝槽或鋸齒狀缺口之一或多個凹陷以抵抗流體在端部面與底板38之對置主表面37之間的洩漏。在其中不具一端部密封件之端部面34之一部分形成端部密封配置之一部分之實例中,在渦捲壁28之內端處提供分段端部密封件46(1)至46(n)且在渦捲壁之外端處省略一端部密封件,使得泵送流體之壓力將相對較低之區域中不存在端部密封件且壓力將相對較高之處存在一端部密封件。 參考圖3,通道48之底座57與分段端部密封件46(1)至46(n)之對向側之間存在一小間隙56,使得在使用時,佔據間隙之流體可迫使分段端部密封件朝向繞動渦捲20之底板38之相對主表面37。因此,分段端部密封件46(1)至46(n)可支撐在一流體墊上,該流體墊用於推動密封件使其與底板38之主表面37密封接合。額外地且儘管圖3中未展示,分段端部密封件46(1)至46(n)與通道48之對置側壁之間可存在一徑向餘隙。在渦捲20、22之相對繞動運動期間,分段端部密封件46(1)至46(n)對於其運動之一部分被推抵於一個側壁且對於其運動之另一部分被推抵於另一側壁。 如圖4中最佳所見,分段端部密封件包括端對端地連續安置於通道48中之複數個密封件片段46(1)至46(n)。密封件片段46(1)至46(n)係具有一第一端58及經安置而與第一端大致相對之一第二端60之長形本體。在橫截面上,密封件片段46(1)至46(n)可關於在第一端58與第二端60之間延伸之一中線對稱,且其等之橫截面可至少大體上為矩形。端部密封件片段46(1)至46(n)在長形本體之縱向方向上可為彎曲的。在此實例中,第一端58及第二端60各自包括一平面或平坦端面。儘管並非必要,然在所繪示之實例中,端面係直立的,使得在使用時,其等至少實質上垂直於通道48之底座57延伸。除密封件片段46(1)之外的全部密封件片段之第一端58經安置而與相鄰密封件片段之各自對置第二端60成鄰接面對面關係,使得金屬密封件片段46(1)至46(n)有效地界定一實質上連續端部密封件,其具有實質上對應於金屬密封件片段46(1)至46(n)之各自長度的總和之一長度。 圖5係大致對應於圖4之展示包括端對端地連續安置於通道48中的複數個密封件片段46(1)至46(n)之一端部密封件之一第二實例之一視圖。密封件片段46(1)至46(n)係具有一第一端58及經安置而與第一端大致相對之一第二端60之長形本體。在此實例中,全部密封件片段46(1)至46(n) (惟密封件片段46(1)及46(n)除外)具有包括傾斜端面之各自第一端58及第二端60。第一密封件片段46(1)之第一端58及密封件片段46(n)之第二端60可包括經構形以容許其等緊密配合至通道48之各自端之一端面,例如一直立平面端面。除密封件片段46(1)之外的全部密封件片段之第一端58經安置而與相鄰片段之各自對置第二端60成鄰接面對面重疊關係,使得片段有效地界定一實質上連續端部密封件。 圖6係大致對應於圖4之展示包括端對端地連續安置於通道48中的複數個密封件片段46(1)、46(2)、46(3)至46(n) (圖6中未展示片段46(n))之一端部密封件之一第三實例之一視圖。密封件片段46(1)至46(n)係具有一第一端58及經安置而與第一端大致相對之一第二端60之長形本體。在此實例中,全部密封件片段46(1)至46(n) (惟密封件片段46(1)及46(n)除外)具有包括被可缺口以界定配對階狀構造的各自端面之第一端58及第二端60。第一密封件片段46(1)之第一端58及密封件片段46(n)之第二端60可包括經構形以容許其等緊密配合至通道48之各自端之一端面,例如一直立平面端面。除第一密封件片段46(1)之外的全部密封件片段之第一端58經安置而與相鄰片段之各自對置第二端60成鄰接重疊關係。因此,密封件片段46(2)之第一端58處之階狀構造與密封件片段46(1)之第二端60處之階狀構造重疊,且密封件片段46(3)之第一端58處之階狀構造與密封件片段46(2)之第二端60處之階狀構造重疊,使得密封件片段46(1)至46(n)經配置以形成一實質上連續端部密封件。因此,端面之構形使得當面對面時,其等成一並排非上覆重疊關係。 與運用圖4中展示之實例所繪示之簡單鄰接關係所獲得相比,提供組裝成如圖5及圖6中以實例方式繪示之重疊關係的密封件片段容許提供相鄰片段之間的一較大表面接觸面積或介面。相鄰密封件片段之間之增加的表面接觸面積可減小在密封件片段之間洩漏之可能性。相鄰片段之間的重疊亦可容納某一熱膨脹同時維持兩個渦捲20、22之間的充分密封。 圖7係大致對應於圖4之展示包括端對端地連續安置於通道48中的複數個金屬密封件片段46(1)、46(2)、46(3)至46(n) (圖7中未展示片段46(n))之一端部密封件之一第四實例之一視圖。金屬密封件片段46(1)至46(n)係具有一第一端58及經安置而與第一端大致相對之一第二端60之長形本體。在此實例中,全部密封件片段46(1)、46(2)、46(3)至46(n) (惟密封件片段46(1)及46(n)除外)具有包括容許相鄰金屬密封件片段以一鉸鏈或活節端對端關係連結以形成一實質上連續端部密封件的各自可互相接合端構造之第一端58及第二端60。第一密封件片段46(1)之第一端58及密封件片段46(n)之第二端60可包括經構形以容許其等緊密配合至通道48之各自端之一端面,例如一直立平面端面。由端構造形成之連接使得個別密封件片段46(1)至46(n)無法藉由在端部密封件之縱向方向上相對移動而分離。在所繪示之實例中,端構造採取鉤或切口之形式。在相鄰密封件片段46(1)至46(n)之間形成鉸鏈或類似鉸鏈的連接可提供具有增強撓性之一端部密封件,藉此有利於端部密封件回應於繞動渦捲20之繞動運動而在通道48之側壁之間橫向或側向移動,且因此可能減小端部密封件下方之洩漏。 圖2至圖7所繪示之實例包含包括端對端地連續配合於一通道(其界定於一渦捲壁之端部中)中之複數個離散密封件片段之一分段端部密封件。在密封件片段之毗鄰端之間的密封件片段之外壁或外側中界定呈間斷形式之撓曲構造。間斷提供一定程度的橫向或側向撓性,此在一單件式端部密封件中可能無法獲得。此外,由複數個離散片段形成端部密封件可使製造更簡單且可較少浪費塊材。 圖2至圖7所繪示之端部密封件46(e)至46(n)可由一金屬發泡材製成。如圖8中展示,一金屬發泡材界定複數個內部安置空隙251。金屬發泡材可為一閉孔金屬發泡材,如圖8中展示。在其他實例中,金屬端部密封件或金屬端部密封件片段可由一長度之一中空構件(例如,一管)製成,其中該中空構件之端例如藉由適合捲邊或堵塞而封閉。圖9展示各自包括一中空構件之兩個金屬密封件片段346,其繪示提供具有內部空隙之一密封件片段之另一方式。各中空構件之第一端358及第二端360已藉由捲邊、另一變形程序或堵塞而封閉以界定一內部安置空隙351。 金屬端部密封件片段可由青銅製成,其具有以下優點:青銅係經批准用於核應用之一材料。亦可期望使用青銅作為分段端部密封件材料,此係因為青銅具有自潤滑、非磨損性質,此因端部密封件將與相對渦捲滑動接觸而可為有利的。顯示良好非磨損性質之可適用於生產一分段端部密封件其他金屬或許在含該金屬之一合金中,其包含鈷、銅、金、銥、鎳、鈀、鉑、銠及銀。 如先前描述,端部密封件可藉由安置於通道(其中容置該端部密封件)之底座與該端部密封件之相對面之間的流體壓抵於一渦捲底板之一對置主表面。跨端部密封件之流體壓力將在鄰近幫浦入口之一相對較低壓力與鄰近幫浦出口之一相對較高壓力之間變化。在跨端部密封件之壓力差相對較低之處,流體壓力可能不足以將一金屬端部密封件壓抵於對置渦捲底板。在金屬端部密封件內提供一或多個空隙降低端部密封件之整體密度,此可減輕此問題。在一些實例中,一分段端部密封件可包括:具有一相對較低密度之一或多個密封件片段,其等朝向安置成最靠近幫浦入口之端部密封件之端安置;及具有一相對較高密度之一或多個密封件片段,其等朝向安置成最靠近幫浦出口之端部密封件之端安置。例如,可藉由用一發泡金屬製成端部密封件而降低一金屬端部密封件之整體密度,與由相同金屬製成之一金屬端部密封件相比,其將具有一相當低的密度。例如,一實心青銅端部密封件可具有8.8 g/cm3 之一密度,且藉由代替性地使用一閉孔發泡青銅端部密封件,密度可降低為3 g/cm3 至4 g/cm3 。 如先前描述,可僅在渦捲壁之徑向最內端處提供分段端部密封件,且不具一端部密封件之端部面之部分可形成端部密封配置之其餘部分。在其他實例中,可沿渦捲壁之至少實質上整體長度提供一端部密封件。密封件片段可全部具有實質上相同長度。或者,可提供不同長度的密封件片段。在其中使用不同長度的密封件片段之實例中,可在渦捲壁之曲率最大之渦捲壁之徑向最內端處使用相對較短密封件片段,且隨著渦捲壁曲率之減小,可使用相對較長片段。在一些實例中,可針對渦捲壁之徑向外圈之一或多者使用一單一密封件片段,而針對渦捲壁之徑向內圈之僅一者使用複數個密封件片段。在至少一些實例中,使用相對較短長度的密封件片段可為有利的,此係因為使用相對較長長度的密封件片段可需要提供具有不同曲率之較大量的密封件片段以考量渦捲壁之變化的曲率。然而,使用相對較長的密封件片段可有益於減少組裝時間且減少穿過端部密封件之可能洩漏路徑之數目。 在一些實例中,密封件片段可具有在20 mm至100 mm之範圍內之一長度,而在其他實例中,密封件片段可具有在20 mm至60 mm之範圍內之一長度。在一些實例中,密封件片段之至少一者可具有一彎曲長度,該彎曲長度在渦捲壁之徑向最內端50與徑向最外端52之間的端部面之彎曲長度的1%至5%範圍內。在其他實例中,可存在具有在端部面之彎曲長度的1%至2%範圍內之一彎曲長度的至少一個密封件片段。在其他實例中,密封件片段之至少一者可具有為端部面之彎曲長度的約1.5%之一彎曲長度。 對一渦捲式幫浦端部密封件之最大磨損應發生在經安置而鄰近幫浦出口26之渦捲壁之端處,該處操作壓力應最高。提供由端部密封件片段製成之一端部密封件產生僅更換已充分磨損而需要更換之密封件片段且將其餘密封件片段留在原位以供繼續使用之可能性。此就材料使用而言可更具成本效益且亦係更環保的。此外,在一維護操作之後具有相對較短長度之新端部密封件之磨損可為有益的,此係因為在端部密封件之磨損期間產生之粉塵之體積應減小。 圖10係大致對應於圖4之展示一端部密封件146之一第五實例之一視圖。端部密封件146係一單件式端部密封件。端部密封件146可具有一大致矩形橫截面且具有一第一端158及一第二端(圖10中未展示)。第一端158安置於鄰近渦捲壁28之徑向最內端50之通道148之端處。參考圖2,第二端可經安置而鄰近渦捲壁28之徑向最外端52或安置在兩個端中間之一位置(諸如(舉例而言)位置47)處。 端部密封件146具備撓曲構造149,該等撓曲構造149包括端部密封件之至少一個外壁中之部分間斷。在所繪示之實例中,撓曲構造包括端部密封件146之縱向延伸側中之凹部或缺口149。凹部149可以規則隔開的間距沿端部密封件146之整個長度安置或僅安置在該長度之一部分上方。在所繪示之實例中,存在提供於端部密封件146之兩側中之凹部149。在凹部149提供於端部密封件146之兩側中之情況下,該等凹部146可安置成一大致對置隔開關係(如圖10中展示)或交錯。凹部149之橫截面可為弓形且在端部密封件146之一部分高度或全高度上方延伸。提供撓曲構造149可增加端部密封件146之橫向或側向撓性,藉此有利於端部密封件在渦捲之繞動期間在通道48之相對側壁之間移動。凹部149亦可減小端部密封件之質量。 提供包括部分間斷或端對端地連續配合於一通道或溝槽(其界定於一渦捲壁之端部中)中的複數個離散密封件片段之一端部密封件可容許使用否則將不適於形成一端部密封件之相對不可撓材料。此外,其可容許使用可期望用於特定操作環境但因處理其等以形成一端部密封件將為困難的或浪費塊材的而不被認為適於端部密封件製造之材料。例如,端部密封件通常由PTFE製成,但若渦捲式幫浦將曝露於放射性,則PTFE並非一適合材料。提供包括部分間斷或複數個密封件片段之一端部密封件容許用具有高於PTFE之一撓曲模數且至少可比PTFE更佳應付曝露於放射性的聚合物材料製成端部密封件之可能性,或甚至用一金屬製成端部密封件之可能性。一聚合物端部密封件可由例如來自聚醯亞胺(PI)、聚芳醚酮(PAEK)、聚碸(PSU)或聚醯胺-醯亞胺族之一聚合物製成。此等高效能聚合物之適合族成員之實例包含來自PAEK族之聚二醚酮(PEEK)、來自PSU族之聚醚碸(PES)及來自PI族之聚醚醯亞胺(PEI)。此等聚合物可具有至少1.5 GPa、較佳大於2.0 GPa之一撓曲模數。例如,PEI可具有3.4 GPa至5.4 GPa之一撓曲模數,PES可具有3.4 GPa至5.6 GPa之一撓曲模數,來自PI族之VESPEL®可具有3.7 GPa至20 GPa之一撓曲模數,且PEEK可具有1.32 GPa至20 GPa之一撓曲模數。所使用之聚合物可具有低於PTFE之密度之一密度。例如,所使用之聚合物之密度可小於1.6 g/cm3 且較佳小於1.5 g/cm3 。PEEK可具有1.32 g/cm3 至1.51 g/cm3 之一密度,PEI及PES可具有1.27 g/cm3 至1.51 g/cm3 之一密度,且VESPEL®可具有1.37 g/cm3 至1.54 g/cm3 之一密度。由於可在一乾燥環境中操作此等聚合物端部密封件,故可期望將諸如石墨之一填料添加至聚合物材料以提供一自潤滑性質。
10‧‧‧渦捲式幫浦 12‧‧‧幫浦外殼 14‧‧‧驅動軸 16‧‧‧偏心軸部分 18‧‧‧馬達 20‧‧‧繞動渦捲 22‧‧‧固定渦捲 24‧‧‧幫浦入口 26‧‧‧幫浦出口 28‧‧‧固定渦捲壁 30‧‧‧底板之主表面 32‧‧‧底板 34‧‧‧固定渦捲壁之端面/端部面 36‧‧‧繞動渦捲壁 37‧‧‧底板之主表面 38‧‧‧底板 40‧‧‧繞動渦捲壁之端面/端部面 42‧‧‧間隙 44‧‧‧間隙 46(1)至46(n)‧‧‧分段端部密封件/端部密封件片段/金屬密封件片段 47‧‧‧位置 48‧‧‧通道 50‧‧‧渦捲壁之徑向最內端 52‧‧‧渦捲壁之徑向最外端 56‧‧‧間隙 57‧‧‧通道之底座 58‧‧‧密封件片段之第一端 60‧‧‧密封件片段之第二端 146‧‧‧端部密封件 149‧‧‧撓曲構造/凹部/缺口 158‧‧‧端部密封件之第一端 251‧‧‧內部安置空隙 346‧‧‧金屬密封件片段 351‧‧‧內部安置空隙 358‧‧‧中空構件之第一端 360‧‧‧中空構件之第二端
在僅以實例方式給出之以下揭示內容中,將參考圖式,其中: 圖1係一渦捲式幫浦之一示意圖; 圖2係固定渦捲之一示意性平面圖,其展示一端部密封配置之一第一實例; 圖3係圖2中之線III-III上之一橫截面; 圖4係圖2中展示之固定渦捲之中央區域之一放大; 圖5係對應於圖4之展示一端部密封配置之一第二實例之一視圖; 圖6係對應於圖4之展示一端部密封配置之一第三實例之一視圖; 圖7係對應於圖4之展示一端部密封配置之一第四實例之一視圖; 圖8展示一金屬發泡結構; 圖9係兩個密封件片段之一側視圖;及 圖10係對應於圖4之展示一端部密封配置之一第五實例之一視圖。
251‧‧‧內部安置空隙

Claims (46)

  1. 一種渦捲式幫浦,其包括: 一繞動渦捲; 一固定渦捲;及 一驅動器,其經構形以將相對於該固定渦捲之一繞動運動賦予該繞動渦捲; 其中該繞動渦捲包括一繞動渦捲底板及自該繞動渦捲底板延伸朝向該固定渦捲之一繞動渦捲壁,且該固定渦捲包括一固定渦捲底板及自該固定渦捲底板延伸朝向該繞動渦捲之一固定渦捲壁, 該繞動渦捲壁具有面向該固定渦捲底板之一端部面,且該固定渦捲壁具有面向該繞動渦捲底板之一端部面, 該繞動渦捲壁之該端部面具備用於在該繞動渦捲壁與該固定渦捲底板之間密封之一第一端部密封件配置,且該固定渦捲壁之該端部面具備用於在該固定渦捲壁與該繞動渦捲底板之間密封一第二端部密封件配置, 該第一端部密封件配置及該第二端部密封件配置之至少一者包括安置於該各自端部面上之一端部密封件,及 該端部密封件具有一第一端及一第二端且包括複數個撓曲構造,該等撓曲構造包括該端部密封件之至少一個外壁中之至少部分間斷,該等部分間斷以隔開的間距安置於該第一端與該第二端之間以有利於該端部密封件之橫向撓曲。
  2. 如請求項1之渦捲式幫浦,其中該端部密封件具有一第一側及一第二側,該第一側及該第二側各自從該第一端延伸至該第二端,且該等撓曲構造包括提供於該第一側及該第二側之至少一者中之部分間斷。
  3. 如請求項2之渦捲式幫浦,其中該等部分間斷包括界定於該第一側中之第一凹部及界定於該第二側中之第二凹部。
  4. 如請求項3之渦捲式幫浦,其中該等撓曲構造包括經安置而與該等第一凹部相對之各自所述第二凹部。
  5. 如請求項1之渦捲式幫浦,其中該端部密封件包括端對端地連續安置之複數個密封件片段,各自所述間斷界定於該等密封件片段之毗鄰所述端之間。
  6. 如請求項5之渦捲式幫浦,其中該等密封件片段各自包括平面端面且經配置使得各自所述毗鄰端成鄰接關係。
  7. 如請求項5之渦捲式幫浦,其中該等密封件片段各自包括經構形使得各自所述毗鄰端安置成重疊關係之至少一個端面。
  8. 如請求項7之渦捲式幫浦,其中該等重疊端面係傾斜的且安置成上覆關係。
  9. 如請求項5之渦捲式幫浦,其中該等密封件片段各自包括具備可與一所述毗鄰端之一端構造互相接合之一端構造的一端。
  10. 如請求項9之渦捲式幫浦,其中該等端構造經構形以提供該等毗鄰端之間的鉸鏈連接。
  11. 如請求項9或10之渦捲式幫浦,其中該等端構造包括突出部及配對凹部。
  12. 如請求項5至10中任一項之渦捲式幫浦,其中該複數個密封件片段包括具有在以下範圍內之一長度之至少一個密封件片段: i) 20 mm至100 mm;或 ii) 20 mm至60 mm。
  13. 如請求項12之渦捲式幫浦,其中各所述密封件片段具有在該等範圍之至少一者內之一長度。
  14. 如請求項5至10中任一項之渦捲式幫浦,其中該複數個密封件片段包括具有一第一密度之至少一個第一密封件片段及具有一第二密度之至少一個第二密封件片段,該第二密度高於該第一密度。
  15. 如請求項1至10中任一項之渦捲式幫浦,其中該端部密封件係由來自以下之一聚合物製成: i)聚醯亞胺族; ii)聚芳醚酮族; iii)聚碸族;或 iv)聚醯胺-醯亞胺族。
  16. 如請求項1至10中任一項之渦捲式幫浦,其中該端部密封件係由一聚合物製成,該聚合物具有至少1.5 GPa、較佳至少2.0 GPa之一撓曲模數。
  17. 一種待配合至一渦捲式幫浦之一第一渦捲之一渦捲壁的一端部面以在該端部面與該渦捲式幫浦之一第二渦捲之一底板之間密封之渦捲式幫浦端部密封件,該端部密封件具有一第一端及一第二端且包括複數個撓曲構造,該等撓曲構造包括該端部密封件之至少一個外壁中之至少部分間斷,該等部分間斷以隔開的間距安置於該第一端與該第二端之間以有利於該端部密封件之橫向撓曲。
  18. 如請求項17之渦捲式幫浦端部密封件,其中該端部密封件具有一第一側及一第二側,該第一側及該第二側各自從該第一端延伸至該第二端,且該等撓曲構造包括提供於該第一側及該第二側之至少一者中之部分間斷。
  19. 如請求項18之渦捲式幫浦端部密封件,該等部分間斷包括界定於該第一側中之第一凹部及界定於該第二側中之第二凹部。
  20. 如請求項19之渦捲式幫浦端部密封件,其中該等撓曲構造包括經安置而與該等第一凹部相對之各自所述第二凹部。
  21. 如請求項17之渦捲式幫浦端部密封件,其中該端部密封件包括端對端地連續配合至該端部面之複數個密封件片段,當該等密封件片段安置成該連續端對端關係時,各自所述間斷界定於該等密封件片段之毗鄰所述端之間。
  22. 如請求項21之渦捲式幫浦端部密封件,其中該等密封件片段各自包括平面端面,該等平面端面經構形使得該等毗鄰端成鄰接關係。
  23. 如請求項21之渦捲式幫浦端部密封件,其中該等密封件片段各自包括經構形使得當該等密封件片段安置成該連續端對端關係時各自所述毗鄰端安置成重疊關係之至少一個端面。
  24. 如請求項23之渦捲式幫浦端部密封件,其中該等端面經構形使得該等重疊端成上覆關係。
  25. 如請求項21之渦捲式幫浦端部密封件,其中該等密封件片段各自包括具備一端構造之至少一個端,該端構造經構形以在該等密封件片段安置成該連續端對端關係時與一所述毗鄰端之一端構造配對。
  26. 如請求項25之渦捲式幫浦端部密封件,其中該等端構造經構形以提供該等毗鄰端之間的一鉸鏈連接。
  27. 如請求項26之渦捲式幫浦端部密封件,其中該等端構造包括突出部及配對凹部。
  28. 如請求項21至27中任一項之渦捲式幫浦端部密封件,其中該複數個密封件片段包括具有在以下範圍內之一長度之至少一個密封件片段: i) 20 mm至100 mm;或 ii) 20 mm至60 mm。
  29. 如請求項28之渦捲式幫浦端部密封件,其中各所述密封件片段具有在該等範圍之至少一者內之一長度。
  30. 如請求項21至27中任一項之渦捲式幫浦端部密封件,其中該複數個密封件片段包括具有一第一密度之至少一個第一密封件片段及具有一第二密度之至少一個第二密封件片段,該第二密度高於該第一密度。
  31. 如請求項17至27中任一項之渦捲式幫浦端部密封件,其中該端部密封件係由來自以下之一聚合物製成: i)聚醯亞胺族; ii)聚芳醚酮族; iii)聚碸族;或 iv)聚醯胺-醯亞胺族。
  32. 如請求項17至27中任一項之渦捲式幫浦端部密封件,其中該端部密封件係由一聚合物製成,該聚合物具有至少1.5 GPa、較佳至少2.0 GPa之一撓曲模數。
  33. 一種提供一端部密封件以在一渦捲式幫浦之一第一渦捲之一渦捲壁的一端部面與該渦捲式幫浦之一第二渦捲之一底板之間密封之方法,該方法包括提供具有複數個撓曲構造之該端部密封件,該等構造包括該端部密封件之至少一個外壁中之複數個至少部分間斷,該等部分間斷以隔開的間距沿該端部密封件安置以有利於該端部密封件之橫向撓曲。
  34. 如請求項33之提供一端部密封件之方法,其中該端部密封件具有一第一端、一第二端、一第一側及一第二側,該第一側及該第二側各自從該第一端延伸至該第二端,且該等撓曲構造包括提供於該第一側及該第二側之至少一者中之部分間斷。
  35. 如請求項34之提供一端部密封件之方法,其中該等部分間斷包括界定於該第一側中之第一凹部及界定於該第二側中之第二凹部。
  36. 如請求項35之提供一端部密封件之方法,其中該等撓曲構造包括經安置而與該等第一凹部相對之各自所述第二凹部。
  37. 如請求項33之提供一端部密封件之方法,其包括將複數個密封件片段端對端地連續安置於該端部面上以形成一連續所述端部密封件,該端部密封件具有界定於該等密封件片段之毗鄰所述端之間的各自所述間斷。
  38. 如請求項37之提供一端部密封件之方法,其包括安置該複數個密封件片段使得各自所述毗鄰端成鄰接關係。
  39. 如請求項38之提供一端部密封件之方法,其包括安置該複數個密封件片段使得該等毗鄰端重疊。
  40. 如請求項39之提供一端部密封件之方法,其進一步包括提供具有至少一個傾斜端面之各所述密封件片段使得該等毗鄰端成一上覆關係。
  41. 如請求項37之提供一端部密封件之方法,其包括安置該複數個密封件片段使得該等密封件片段之該等毗鄰端之各自端構造配對。
  42. 如請求項41之提供一端部密封件之方法,其包括構形該等端構造使得在該等毗鄰端密封件片段之間形成各自鉸鏈連接。
  43. 如請求項37至42中任一項之提供一端部密封件之方法,其中該複數個密封件片段包括具有一第一密度之至少一個第一密封件片段及具有一第二密度之至少一個第二密封件片段,該第二密度高於該第一密度。
  44. 如請求項33至42中任一項之提供一端部密封件之方法,其中該渦捲壁具有一徑向最內端、一徑向最外端及該等端之間的一長度,且該端部密封件自該徑向最內端延伸至該等端中間之一位置。
  45. 如請求項33至42中任一項之提供一端部密封件之方法,其中該端部密封件係由以下製成: 1)來自聚醯亞胺族之一聚合物; 2)來自聚芳醚酮族之一聚合物; 3)來自聚碸族之一聚合物; 4)來自聚醯胺-醯亞胺族之一聚合物;或 5)一金屬。
  46. 如請求項33至42中任一項之提供一端部密封件之方法,其中該端部密封件係由一聚合物製成,該聚合物具有至少1.5 GPa、較佳至少2.0 GPa之一撓曲模數。
TW106105616A 2016-02-26 2017-02-20 渦捲式幫浦端部密封 TW201736729A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1603331.8A GB201603331D0 (en) 2016-02-26 2016-02-26 Scroll pump tip sealing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201736729A true TW201736729A (zh) 2017-10-16

Family

ID=55806958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106105616A TW201736729A (zh) 2016-02-26 2017-02-20 渦捲式幫浦端部密封

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20190101118A1 (zh)
EP (1) EP3420194B1 (zh)
JP (1) JP2019506568A (zh)
CN (1) CN108699909B (zh)
GB (1) GB201603331D0 (zh)
TW (1) TW201736729A (zh)
WO (1) WO2017144868A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240121325A (ko) * 2021-12-21 2024-08-08 엔테그리스, 아이엔씨. 접촉 표면 계면에서 상이한 재료를 갖는 레티클 포드 내부 포드

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07119668A (ja) * 1993-10-20 1995-05-09 Tokico Ltd スクロール式流体機械
JPH0932757A (ja) * 1995-07-19 1997-02-04 Tokico Ltd スクロール式流体機械
JPH09250466A (ja) * 1996-03-18 1997-09-22 Tokico Ltd スクロール式流体機械
JP2000314383A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Anest Iwata Corp スクロール流体機械
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
JP4537846B2 (ja) * 2004-12-27 2010-09-08 アネスト岩田株式会社 ダブルラップスクロール流体機械
US7108494B2 (en) * 2004-12-27 2006-09-19 Lg Electronics Inc. Apparatus for preventing the backflow of gas of scroll compressor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019506568A (ja) 2019-03-07
EP3420194A1 (en) 2019-01-02
CN108699909A (zh) 2018-10-23
US20190101118A1 (en) 2019-04-04
EP3420194B1 (en) 2021-04-07
WO2017144868A1 (en) 2017-08-31
GB201603331D0 (en) 2016-04-13
CN108699909B (zh) 2021-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101758937B1 (ko) 스크롤 펌프
CN109209866B (zh) 具有浮动密封件的压缩机
US8747087B2 (en) Scroll pump having pockets formed in an axial end face of a scroll wall
TW201736730A (zh) 渦捲幫浦尖端密封
US9938975B2 (en) Scroll compressor including seal with axial length that is greater than radial width
TW201736729A (zh) 渦捲式幫浦端部密封
CN108700074B (zh) 涡旋泵尖端密封
WO2018147338A1 (ja) スクロール型コンプレッサ用チップシール
JP5622514B2 (ja) スクロール圧縮機
JP4847054B2 (ja) スクロール式流体機械
JP2552791Y2 (ja) スクロール流体機械
WO2011138601A2 (en) Rotary engine fluid pump and method of pumping a fluid
JP2010024911A (ja) スクロール型圧縮機
JPH094581A (ja) 無給油式スクロール圧縮機