[发明专利]螺杆式流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及具备螺杆转子的压缩机、鼓风机及膨胀机等螺杆式流体机械。

背景技术

在一对阴阳转子啮合而压缩气体的螺杆压缩机等中，性能下降的代表性主要原因是内部泄漏。内部泄漏是指压缩气体从形成在阴阳转子之间的压缩室向更低压的压缩室倒流的现象。由于因内部泄漏妨碍气体的吸入，同时产生因泄漏气体的再压缩造成的动力损失，因此螺杆压缩机等的性能下降。然而，在螺杆压缩机等中，在阴阳转子间形成连续的接触点。该连续的接触点称为啮合密封线。啮合密封线具有密封压缩气体的作用，从减少气体的内部泄漏量的观点考虑，其长度优选为短。因此，作为内部泄漏的对策，尝试使形成在阴阳转子之间的啮合密封线的长度尽可能短，抑制从啮合密封线泄漏气体。

另外，作为第二个问题，存在气孔的问题。在阴转子在节圆的外侧具有齿顶且阳转子在节圆的内侧具有齿根的螺杆转子中形成有气孔。该气孔形成在阴阳转子与在壳体内形成的孔相交的尖顶线(カスプ線)之间，从这里发生气体泄漏。使用图8对气孔的形成进行说明。图8是表示垂直于轴的截面的图，在螺杆压缩机的壳体100的内部形成的壳体孔b中，设置有阳转子102及阴转子104。阳转子102以旋转中心O_M为中心，阴转子104以旋转中心O_F为中心，分别向箭头方向旋转。图中，P_M表示阳转子102的节圆，P_F表示阴转子104的节圆。

壳体孔b的内壁也与阴阳转子接触，具有压缩室的气体密封作用。下面，将壳体孔b的内壁与垂直于轴的截面的相交线称为顶端密封线c。形成在阳转子102及阴转子104之间的啮合密封线s与形成在转子外周部的顶端密封线c不连接且不连续。将该不连续的部分称为气孔，如文字所述成为漏气部。气孔形成于吸入侧气孔B₁和压缩侧气孔B₂这两个位置上。吸入侧气孔B₁形成于上部尖点Pk₁与啮合密封线s之间，压缩侧气孔B₂形成于啮合密封线s的气孔侧最近点P_s与位于阴阳转子啮合开始侧的下部尖点Pk₂之间。从螺杆压缩机性能的观点考虑，成为问题的是压缩侧气孔B₂。

图9表示压缩侧气孔B₂的形状。压缩侧气孔B₂形成于下部尖顶线k₂、阳转子侧气孔轮廓R₁、阴转子侧气孔轮廓R₂之间，其中，所述阳转子侧气孔轮廓R₁由阳转子102的齿面与包含气孔侧最近点P_s及下部尖顶线k₂的气孔平面的相交线形成；所述阴转子侧气孔轮廓R₂由阴转子104的齿面与该气孔平面的相交线形成。通常，以用该气孔平面剖切时的切口面积作为压缩侧气孔B₂的代表面积。本说明书也遵循于此。图9是从图8中的A箭头方向观察的图，是将所述气孔平面投影到包含图8中y轴的平面上的图。图10表示从A箭头方向观察的啮合密封线s的形状。图中，ΔLs表示一齿份的啮合密封线s。

本申请人首先提出了能够减小气孔面积的螺杆转子的结构(专利文献1)。该发明将从阴转子的齿顶顶部中心到相对于旋转方向的前进侧的节圆为止的垂直于轴的截面形状用三个以上的圆弧来形成，由此减小气孔面积。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3356468号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

但是，通常在装配有螺杆转子的流体机械中，啮合密封线的长度与气孔的面积呈相反的关系。即，如果使啮合密封线变短，则气孔面积增加。因此，难以同时实现减小啮合密封线的长度和减小气孔面积。由于专利文献1所公开的内部泄漏抑制手段主要是减小气孔面积，因此有必要一起考虑包括缩短啮合密封线的长度的抑制内部泄漏的手段。

本发明的目的在于，鉴于上述现有技术的问题，实现减小啮合密封线的长度和进一步减小气孔面积。

(二)技术方案