压缩机

阅读:222发布:2020-05-11

专利汇可以提供压缩机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 压缩机 ,其具备:大致筒状的压缩机 外壳 (5);以闭塞压缩机外壳(5)的端面的方式设于压缩机外壳(5)的内周上的大致圆柱状的盖部(20);由盖部(20)和压缩机外壳(5)的内周面包围且收容 叶片 的空间部(14);在盖部(20)的空间部(14)侧的外周面的周向上设置的密封机构(11c),在盖部(20)上,在比设有密封机构(11c)的外周面更靠半径方向内侧处设有从盖部(20)的空间部(14)侧沿着轴向延伸的切口部(13)。,下面是压缩机专利的具体信息内容。

1.一种压缩机,其具备:
大致筒状的压缩机外壳
以闭塞该压缩机外壳的端面的方式设置在该压缩机外壳的内周上的大致圆柱状的盖部;
由该盖部和所述压缩机外壳的内周面包围且对叶片进行收容的空间部;
在所述盖部的所述空间部侧的外周面的周向上设置的密封机构,
在所述盖部上,在比设有所述密封机构的外周面更靠半径方向内侧处设置有从所述盖部的所述空间部侧沿着轴向延伸的切口部。

说明书全文

压缩机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种垂直分割型(筒型)的压缩机,特别是涉及密封结构。

背景技术

[0002] 通常,垂直分割型压缩机的压缩机外壳(以下,称为“外壳”。)在其内部内置有转子叶片等制品部件。在内部收容有制品部件的外壳内部的轴向的两端部设有被称为端盖(head)的端部盖。端盖设置成从外壳的轴向的两端部夹着制品部件。在该端盖的外周面与外壳的内周面之间设有用于防止被压缩体的泄漏的O型环(例如,专利文献1)。
[0003] 作为基于该O型环实现的密封结构,在专利文献1中,在端盖的外周面设有切入部,在该切入部设有环状的薄壁的O型环保持环,在该O型环保持环的外周设置有O型环槽而成为设置O型环的结构。进而,在O型环保持环的端面(与压缩机的轴向正交的面)上也设有O型环槽,从而为了进行与设在端盖的外周面的切入部的侧面(与压缩机的轴向正交的面)之间的密封而设置O型环。
[0004] 【先行技术文献】
[0005] 【专利文献】
[0006] 【专利文献1】:日本特公昭58-6079号公报
[0007] 【发明的概要】
[0008] 【发明要解决的课题】
[0009] 然而,在专利文献1中记载的发明中,当压沿着压缩机的轴向作用于O型环保持环而使设于O型环保持环的端面上的O型环被压抵于切入部的侧面上时,在作用于O型环保持环上的沿着压缩机的轴向按压的力的作用下,O型环保持环可能变得不会向端盖的半径方向外侧动作。
[0010] 此外,由于O型环保持环为薄壁,因此存在难以在O型环保持环的外周面或侧面加工嵌合O型环的O型环槽的问题。

发明内容

[0011] 本发明是鉴于上述这样的情况而作出的,其提供一种具备能够容易且有效地进行密封的密封结构的压缩机。
[0012] 【用于解决课题的手段】
[0013] 为了解决上述课题,本发明的压缩机采用以下的手段。
[0014] 即,本发明所涉及的压缩机具备:大致筒状的压缩机外壳;以闭塞该压缩机外壳的端面的方式设置在该压缩机外壳的内周上的大致圆柱状的盖部;由该盖部和所述压缩机外壳的内周面包围且收容叶片的空间部;在所述盖部的所述空间部侧的外周面的周向上设置的密封机构,在所述盖部上,在比设有所述密封机构的外周面更靠半径方向内侧处设置有从所述盖部的所述空间部侧沿着轴向延伸的切口部。
[0015] 在形成空间部的盖部的空间部侧,在比设有密封机构的外周面更靠半径方向内侧处设有沿着盖部的轴向延伸的切口部。由此,在空间部产生内压的情况下,内压作用于切口部内,朝向压缩机外壳的半径方向外侧的力作用在由密封机构和切口部夹着的盖部的外周部分。因此,即使在因内压使外壳向半径方向外侧膨胀而压缩机外壳的内径变大的情况下,也能够使密封机构与压缩机外壳的内周面抵接。由此,能够防止压缩流体从压缩机外壳的内周面与盖部的外周面之间泄漏。
[0016] 需要说明的是,比设有切口部的外周面靠半径方向内侧的位置以及沿着轴向延伸的尺寸设定为,在规定的内压(例如额定时的内压)作用在切口部上时,由密封机构和切口部夹着的盖部的外周部分能够朝向其半径方向外侧挠曲。
[0017] 【发明效果】
[0018] 在形成空间部的盖部的空间部侧,在比设有密封机构的外周面更靠半径方向内侧处设有沿着盖部的轴向延伸的切口部。由此,在空间部产生内压的情况下,内压作用于切口部内,在由密封机构和切口部夹着的盖部的外周部分朝向压缩机外壳的半径方向外侧作用有力。因此,在因内压使外壳朝向半径方向外侧膨胀而压缩机外壳的内径变大的情况下,也能够使密封机构与压缩机外壳的内周面抵接。由此,能够防止压缩流体从压缩机外壳的内周面与盖部的外周面之间泄漏。附图说明
[0019] 图1是本发明的第一实施方式所涉及的垂直分割型的压缩机的纵剖面示意结构图的上半部分。
[0020] 图2是图1所示的端盖与外壳之间的局部放大图。
[0021] 图3是本发明的变形例一所涉及的端盖与外壳之间的局部放大图。
[0022] 图4是本发明的变形例二所涉及的端盖与外壳之间的局部放大图。

具体实施方式

[0023] 在图1中示出本发明的第一实施方式所涉及的垂直分割型的压缩机的纵剖面示意结构图的上半部分,在图2中示出表示图1所示的外壳与端盖之间的密封结构的局部放大图。
[0024] 垂直分割型(筒型)的压缩机1主要包括:大致筒状的压缩机外壳(以下,称为“外壳”。)5;以闭塞外壳5的端面的方式设置在外壳5的内周上的大致圆柱状的端盖(盖部)10、20;由端盖10、20和外壳5的内周面包围,并收容有叶轮(叶片)3、旋转轴2的空间部14(参照图2);在端盖10、20的空间部14侧的外周面的周向上设置的O型环(密封机构)11c(参照图2)。
[0025] 外壳5呈大致圆筒状,在其内部能够收容旋转轴2、叶轮3和端盖10、20。外壳5的驱动侧的端部(图1中为右端)设有朝向其半径方向内侧突出的台阶部5a,其能够与后述的设置在驱动侧端盖10上的台阶部10a卡合。此外,外壳5的驱动相反侧的端部(图1中为左端)在其内周面的周向上设有键槽5b,其能够与后述的剪力键9嵌合。
[0026] 旋转轴2以其轴中心与外壳5的轴中心大致同轴的方式设置在外壳5的大致中心部。旋转轴2在驱动侧的端部连接有作为驱动源的蒸气涡轮(未图示)等。旋转轴2在驱动侧的端部附近及驱动相反侧的端部附近通过径向轴承6被支承为能够旋转。
[0027] 此外,在设于旋转轴2的驱动相反侧的端部附近的径向轴承6与旋转轴2的驱动相反侧的端部之间设置有朝向旋转轴2的半径方向外侧突出的推力环2a。通过该推力环2a和设置在推力环2a的侧面(驱动侧及驱动相反侧的面)的推力轴承7承受旋转轴2的沿着轴向动作的力(推力)。进而,在旋转轴2上设有叶轮3。
[0028] 叶轮3例如设有三片。通过驱动旋转轴2旋转,叶轮3吸引并压缩例如乙烯、丙烯、甲烷的气体(流体)。被叶轮3压缩的气体从设置在隔膜4上的流路4a被导向设置在旋转轴2的驱动侧的下游侧的叶轮3的入口。
[0029] 隔膜4例如设有三片。各隔膜4以包围各叶轮3的半径方向外侧的方式设置。隔膜4的外径与外壳5的内径大致同径。在隔膜4上设置有将通过叶轮3压缩的气体(压缩流体)导向下游侧的叶轮3的入口的流路4a。
[0030] 端盖10、20从外壳5的轴向的两端夹着叶轮3及隔膜4而设置在外壳5内部。端盖10、20分别在其内周侧具有使旋转轴2能够转动的径向轴承6。端盖10、20的外径与外壳5的内径大致同径。此外,在端盖10、20的内周侧的比径向轴承6靠叶轮3侧处分别设置有气封件8。通过该气封件8防止叶轮3压缩的气体从旋转轴2与各端盖10、20之间泄漏。
[0031] 端盖10、20包括驱动侧端盖10和驱动相反侧端盖20。驱动侧端盖10的驱动侧的端部以能够与所述的外壳5的台阶部5a卡合的方式形成为朝向半径方向内侧凹陷的台阶部10a。此外,驱动相反侧端盖20的驱动相反侧的外径端设有嵌合部20a,通过在设于所述的外壳5的内周面上的键槽5b中嵌合剪力键9,从而嵌合部20a限制驱动相反侧端盖20的向外壳5的轴向的移动。
[0032] 剪力键9为环状,与外壳5的轴向正交的剖面为大致四边形状。如上所述,剪力键9以将设于外壳5的内周面上的键槽5b及设于驱动相反侧端盖20的外径端部的嵌合部20a连接的方式嵌合。通过以此种方式将剪力键9嵌合于键槽5b及嵌合部20a,由此限制驱动相反侧端盖20的外壳5的轴向上的移动。
[0033] 接下来,使用图2对图1所示的驱动相反侧端盖20与外壳5之间的密封结构进行说明。在此,图2的右侧为具有通过叶轮3(参照图1)压缩的气体的空间部14。
[0034] 在驱动相反侧端盖20的两端部附近的外周面上,在圆周方向上设有三个O型环槽20a、20b、20c。O型环槽20a、20b设置在图2中的左端部附近的驱动相反侧端盖20的外周面,在空间部14侧(图2的右侧)的端部附近的驱动相反侧端盖20的外周面上设有O型环槽20c。
[0035] 在所述O型环槽20a、20b、20c中分别各设有一个O型环11a、11b、11c。
[0036] 在驱动相反侧端盖20上,在比设有O型环11c的外周面靠半径方向内侧处设置有从驱动相反侧端盖20的空间部14侧沿着轴向延伸的切口部13。如图2所示,切口部13以驱动相反侧端盖20的轴向上的剖面呈L字形状的方式形成。在由形成为L字形状的切口部13的长轴和驱动相反侧端盖20的外周面形成的驱动相反侧端盖20的外周部分(以下,称为“臂部”。)20d上设有O型环槽20c,该O型环槽20c在其外周面收容所述的O型环11c。
[0037] 接下来,对图2所示的空间部14中作用有内压的情况进行说明。
[0038] 在空间部14的内压的作用下,外壳5的空间部14侧朝向半径方向外侧膨胀。此外,由于在驱动相反侧端盖20上设有在空间部14侧的驱动相反侧端盖20的端面上开口的切口部13,因此内压作用于切口部13。因此,朝向驱动相反侧端盖20的半径方向外侧(图2中为上方向)地在臂部20d上作用有力。
[0039] 如此,在作用于臂部20d上的上方向的力的作用下,设置在臂部20d的上方(外周侧)的O型环11c与外壳5的内周面侧相接。由此,即使在空间部14作用有内压而外壳5膨胀的情况下,通过使O型环11c与外壳5的内周面抵接,从而也能够确保O型环11c的压溃量(潰し代)而维持气密性。
[0040] 如上所述,根据本实施方式所涉及的压缩机1,能够起到以下的作用效果。
[0041] 在形成空间部14的驱动相反侧端盖(盖部)20的空间部14侧,在比设有O型环(密封机构)11c的外周面更靠半径方向内侧处设有沿着驱动相反侧端盖20的轴向延伸的切口部13。由此,在空间部14产生内压的情况下,内压作用于切口部13内,力朝向外壳(压缩机外壳)5的半径方向外侧作用在由O型环11c和切口部13夹着的臂部(驱动相反侧端盖20的外周部分)20d。因此,即使在因内压使外壳5朝向半径方向外侧膨胀而外壳5的内径变大的情况下,也能够使O型环11c与外壳5的内周面抵接。由此,能够防止气体从外壳5的内周面与驱动相反侧端盖20的外周面之间泄漏。
[0042] 需要说明的是,在本实施方式中,对切口部13在驱动相反侧端盖20的空间部14侧的端面开口而沿着驱动相反侧端盖20的轴向延伸的情况进行了说明,但本发明的切口部13并不局限于此,也可以如变形例一那样在空间部14侧附近的驱动相反侧端盖20的外周面开口。
[0043] 在图3中示出由具有变形例一的切口部的端盖和外壳构成的密封结构的简略图。
[0044] 切口部23在空间部14侧附近的驱动相反侧端盖20的外周面开口,并且比收纳有设于驱动相反侧端盖20上的O型环11c的O型环槽20c更朝向驱动相反侧端盖20的半径方向内侧延伸。如图3所示,从驱动相反侧端盖20的外周面朝向驱动相反侧端盖20的半径方向内侧延伸的切口部23以驱动相反侧端盖20的轴向的剖面呈L字形状的方式朝向O型环槽20c的下方(驱动相反侧端盖20的轴侧)延伸成在驱动相反侧端盖20的轴向上具有长轴。
[0045] 接下来,对图3所示的空间部14作用有内压的情况进行说明。
[0046] 在空间部14的内压的作用下,外壳5的空间部14侧朝向半径方向外侧膨胀。因此,在外壳5的空间部14侧的内周面与驱动相反侧端盖20的空间部14侧的外周面之间产生间隙。
[0047] 然而,由于切口部23在驱动相反侧端盖20的空间部14侧的外周面开口,因此进入在外壳5的空间部14侧的内周面与驱动相反侧端盖20的空间部14侧的外周面之间产生的间隙中的内压作用于切口部23。因此,在臂部20d上朝向驱动相反侧端盖20的半径方向外侧(图3中为上方向)作用有力。
[0048] 如此,在作用于臂部20d上的上方向的力的作用下,设置在臂部20d的上方的O型环11c与外壳5的内周面侧相接。由此,即使在空间部14作用有内压而使外壳5膨胀的情况下,通过使设置在臂部20d上的O型环11c与外壳5的内周面抵接,从而能够确保O型环11c的压溃量而维持气密性。
[0049] 此外,作为本发明的变形例二,也可以如图4那样使用O型环保持环32和贯通路31。
[0050] 在驱动相反侧端盖20的空间部14侧的外周面的周向上设置有朝向驱动相反侧端盖20的半径方向内侧凹陷的槽部20e。在槽部20e中收纳有环状的O型环保持环32。槽部20e的朝向驱动相反侧端盖20的半径方向内侧的深度比O型环保持环32的厚度更深。
[0051] 驱动相反侧端盖20具有在空间部14侧的端面开口的贯通路31。贯通路31以其相反端在设于驱动相反侧端盖20上的槽部20e的底部开口的方式朝向槽部20e向斜左上方延伸。
[0052] O型环保持环32在其外周面设有能够保持O型环11c的O型环槽20c。通过O型环保持构件32的宽度方向(驱动相反侧端盖20的长轴方向)的两端面与驱动相反侧端盖20的槽部20e的侧面焊接,从而O型环保持构件32的外周面与驱动相反侧端盖20的外周面以成为无高低差的同一平面的方式连接。因此,在O型环保持环32的内周面与槽部20e的底部之间形成有空间部33。
[0053] 接下来,对图4所示的空间部14作用有内压的情况进行说明。
[0054] 在空间部14的内压的作用下,外壳5的空间部14侧朝向半径方向外侧膨胀。此外,贯通部31在驱动相反侧端盖20的空间部14侧的端面开口,且贯通部31的另一端部在空间部33开口,因此内压作用于空间部33。因此,在O型环保持环32上朝向驱动相反侧端盖20的半径方向外侧(图4中为上方向)作用有力。
[0055] 在此,O型环保持环32的两端面通过焊接与驱动相反侧端盖20的槽部20e的侧面连接,因此在作用于O型环保持环32上的上方向的力的作用下,设置在O型环保持环32的大致中央部的O型环11c与外壳5的内周面侧相接。由此,即使在空间部14作用有内压而外壳5膨胀的情况下,通过使O型环11c与外壳5的内周面抵接,也能够确保O型环11c的压溃量而维持气密性。
[0056] 此外,在本实施方式及各变形例中,对在驱动相反侧端盖20上设置切口部13、23和O型环保持环32、贯通路31的情况进行了说明,但也可以在驱动侧端盖10的空间部侧14上同样地设置切口部13、23和O型环保持环32、贯通路31。
[0057] 附图符号说明
[0058] 1 压缩机
[0059] 3 叶片(叶轮)
[0060] 5 压缩机外壳(外壳)
[0061] 10、20 盖部(端盖、驱动侧端盖、驱动相反侧端盖)
[0062] 11c 密封机构(O型环)
[0063] 13 切口部
[0064] 14 空间部
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