[发明专利]流体机械的密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体机械的密封装置，该流体机械具有固定构件；运动构件，其端面在固定构件的内表面上滑动；和要装入密封槽中的密封构件，所述槽沿着端面脊线刻在端面上，利用预定作用力将密封构件的滑动接触面压在固定构件的内表面上以在内表面上滑动，从而确保密封构件的滑动接触面和固定构件的内表面之间的流体密封。

背景技术

在诸如涡旋式压缩机、涡旋式真空泵等的流体机械中，其容积效率根据定涡盘的端板和绕着定涡盘运转的动涡盘的端面之间的工作流体的密封效果发生极大地变化。因此提出许多与定涡盘的端板和动涡盘的端面之间的顶部密封结构相关的技术。

通常，在涡旋式流体机械的顶部密封结构中，定涡盘的端板和动涡盘的端面之间的流体密封通过以下结构得到：密封槽沿着端面脊线刻在端面上，用于接收装入密封槽中的顶部密封构件，利用预定作用力将顶部密封构件的滑动接触面压在定涡盘的端板的内表面上，以在位于滑动接触面处的定涡盘的端板的内表面上滑动。

图4是涡旋式流体机械的动涡盘的透视图。在图4中，附图标记1表示动涡盘，其在定涡盘(未示出)的端板7(参见图5)的内表面上移动。这里，盘旋壁状的圈(lap)6形成于动涡盘1的基板6a上。此外，密封槽10刻在壁端面上，即，沿着动涡盘1的端面脊线的圈6的端面上，顶部密封构件2装入密封槽10中。

图5示出了上述动涡盘1的传统顶部密封结构的一个例子。图中，附图标记6表示动涡盘1的圈，7表示组成固定构件的端板，10表示沿着动涡盘1的顶部端面脊线刻在圈6端面上的密封槽。数字02s表示要装入密封槽10中的顶部密封组件，该顶部密封组件由顶部密封构件02和支撑环05组成。顶部密封构件02的端面的滑动接触面08在端板7上滑动，支撑环05由弹簧材料制成并置于顶部密封构件02的内侧。

当顶部密封构件02接触支撑环05的外表面05a时，通过支撑环05的弹簧力和引入位于支撑环05内部的间隙9中的流体的压力将滑动接触面08压到端板7的内表面上。这样，确保了顶部密封构件02的滑动接触面08和端板7的内表面之间的流体密封。

此外，专利文献1(JP：1998-214977，A)公开了一种顶部密封结构，其具有定涡盘；动涡盘，其沿着定涡盘的端板的内表面移动；和要装入密封槽中的密封构件，该密封槽沿着端面脊线刻在端面上，利用预定作用力将密封构件的滑动接触面压在端板的内表面上以在该内表面上滑动，从而保证顶部密封构件的滑动接触面和端板的内表面之间的流体密封。

更进一步地，在该公开文本中，该顶部密封构件通过如下方式形成：将作为支撑件的具有C形横截面的弹簧件装入接触并滑动于端板内表面上的C形横截面的外密封中，并在支撑件内部装入O形圈，从而当接触面相互滑动时，O形圈和具有C形横截面的支撑件的弹性以预定作用力将外密封压于端板的内表面上。

另一方面，专利文献2(JP：2001-248576，A)公开了一种涡旋式流体机械的顶部密封结构，其构造如下：密封构件装入配备于圈上的密封槽中，使得其与端板的内表面接触并在端板的内表面上滑动，具有空心圆形截面的橡胶支撑环置于顶部密封构件和密封槽的底面之间，从而支撑环的弹性将顶部密封构件压于端板内表面上。

涡旋式机械运行时，动涡盘的圈被加热。另一方面，在图5的传统技术中，运行时，与顶部密封构件的内表面相接触的支撑环05通过外表面05a与高温的圈6直接接触。这样，支撑环05被加热并由于热降解作用而劣化。因此，导致支撑环05的耐久性降低。

通过将顶部密封构件02压于端板7的内表面上，用于保证顶部密封构件02的滑动接触面08和端板7的内表面之间的流体密封的支撑功能减弱，导致流体机械的容积效率的下降，以及工作流体的密封功能的下降。

此外，在专利文献1(JP：1998-214977，A)的密封结构中，顶部密封构件通过如下方式形成：将作为支撑件的具有C形横截面的弹簧件装入接触并滑动于端板内表面上的C形横截面的外密封中，并另外在支撑件内部装入O形圈，从而O形圈和具有C形横截面的支撑件的弹性以预定作用力将外密封压于端板的内表面上以在接触面上滑动。因此，C形横截面的外密封的外周面压于端板的内表面上，大体上处于线接触状态，使得接触部分的接触压力变高，外密封的耐久性劣化，外密封的接触面磨损。这样，外密封和端板内表面之间的密封功能下降，流体机械的容积效率降低。