【手続補正書】
【提出日】令和3年2月8日(2021.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低速側シャフトと、
高速側シャフトに取り付けられたインペラと、
前記低速側シャフトの動力を前記高速側シャフトに伝達する増速機と、
前記インペラを収容するインペラ室、及び前記増速機を収容する増速機室が形成されたハウジングと、
前記インペラ室と前記増速機室とを仕切る仕切壁と、
前記仕切壁に形成されるとともに前記高速側シャフトが挿通されるシャフト挿通孔と、
前記シャフト挿通孔に設けられるメカニカルシールと、
前記増速機及び前記メカニカルシールにオイルを供給するオイル供給通路と、を備え、
前記メカニカルシールは、
前記高速側シャフトと一体的に回転する回転環と、前記回転環に対して前記高速側シャフトの軸線方向で対向配置されるとともに前記高速側シャフトを取り囲んだ状態で前記シャフト挿通孔に固定される固定環と、を備え、
前記回転環における前記固定環側の端面は、前記固定環と摺動する平坦面状の回転側摺動面を有し、前記固定環における前記回転環側の端面は、前記回転側摺動面と摺動する平坦面状の固定側摺動面を有しており、前記固定側摺動面は、前記回転側摺動面とのシール面を有し、
前記固定側摺動面には、正圧発生溝、前記正圧発生溝に連通する連通溝、及びオイル戻し溝が形成され、前記正圧発生溝、前記連通溝、及び前記オイル戻し溝は、前記シール面よりも前記高速側シャフトの径方向外側に位置し、
前記連通溝は、前記固定環の外周側に連通しており、
前記正圧発生溝は、前記連通溝から前記回転環の回転方向に向けて延びるとともに前記正圧発生溝における前記連通溝とは反対側の端部に正圧段差面を有し、
前記固定側摺動面は、前記正圧段差面に対して前記回転環の回転方向で連続する正圧平坦面を有し、
前記正圧発生溝は、前記オイル戻し溝よりも前記高速側シャフトの径方向外側に位置するとともに前記オイル戻し溝とは前記固定側摺動面によって隔離されている遠心圧縮機であって、
前記連通溝における前記正圧発生溝に連続する連続面とは反対側の面は、前記オイル供給通路から供給されるオイルを案内するオイル案内面になっており、前記オイル案内面の延長線が、前記オイル戻し溝よりも前記高速側シャフトの径方向外側に位置しており、
前記オイル供給通路は、前記固定環の外周側から前記連通溝に向けて前記オイル案内面に沿ってオイルを供給することを特徴とする遠心圧縮機。
【請求項２】
前記固定側摺動面には、前記連通溝が複数形成されており、前記複数の連通溝は、前記高速側シャフトの周方向へ所定の間隔置きに配置され、
前記複数の連通溝は、前記オイル案内面をそれぞれ有していることを特徴とする請求項１に記載の遠心圧縮機。
【請求項３】
前記連続面の延長線と前記固定環の外周面の接線とがなす前記連通溝側の角度が鋭角であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心圧縮機。
【請求項４】
ハウジング内を区画する仕切壁に形成されたシャフト挿通孔に設けられ、前記シャフト挿通孔と該シャフト挿通孔に挿通されるシャフトとの間をシールするメカニカルシールであって、
前記シャフトと一体的に回転する回転環と、前記回転環に対して前記シャフトの軸線方向で対向配置されるとともに前記シャフトを取り囲んだ状態で前記シャフト挿通孔に固定される固定環と、を備え、
前記回転環における前記固定環側の端面は、前記固定環と摺動する平坦面状の回転側摺動面を有し、前記固定環における前記回転環側の端面は、前記回転側摺動面と摺動する平坦面状の固定側摺動面を有しており、
前記回転側摺動面及び前記固定側摺動面の少なくとも一方の摺動面には、正圧発生溝及び前記正圧発生溝に連通する連通溝が形成され、
前記連通溝は、前記摺動面の摺動面径方向の外部に連通しており、
前記正圧発生溝は、前記連通溝から前記回転環の回転方向に向けて延びるとともに前記正圧発生溝における前記連通溝とは反対側の端部に正圧段差面を有し、
前記摺動面は、前記正圧段差面に対して前記回転環の回転方向で連続する正圧平坦面を有し、
前記連通溝における前記正圧発生溝に連続する連続面とは反対側の面は、当該メカニカルシールに供給されるオイルを案内するオイル案内面になっており、
当該メカニカルシールには、前記摺動面の摺動面径方向の外部から前記連通溝に向けて前記オイル案内面に沿ってオイルが供給されることを特徴とするメカニカルシール。
【請求項５】
前記摺動面には、オイル戻し溝が形成され、
前記正圧発生溝は、前記オイル戻し溝よりも前記シャフトの径方向外側に位置するとともに、前記オイル戻し溝とは前記摺動面によって隔離されていることを特徴とする請求項４に記載のメカニカルシール。
【請求項６】
前記オイル案内面の延長線が、前記オイル戻し溝よりも前記シャフトの径方向外側に位置していることを特徴とする請求項５に記載のメカニカルシール。
【請求項７】
前記摺動面には、前記連通溝が複数形成されており、前記複数の連通溝は、前記シャフトの周方向へ所定の間隔置きに配置され、
前記複数の連通溝は、前記オイル案内面をそれぞれ有していることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のメカニカルシール。
【請求項８】
前記連続面の延長線と前記固定環の外周面の接線とがなす前記連通溝側の角度が鋭角であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載のメカニカルシール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】遠心圧縮機及びメカニカルシール
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、遠心圧縮機及びメカニカルシールに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、オイルがインペラ室内へ洩れ出してしまうことを抑制することができる遠心圧縮機及びメカニカルシールを提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記遠心圧縮機において、前記連続面の延長線と前記固定環の外周面の接線とがなす前記連通溝側の角度が鋭角であるとよい。
これによれば、例えば、連続面の延長線と固定環の外周面の接線とがなす連通溝側の角度が鈍角である場合に比べると、正圧発生溝における連通溝からの長さを確保し易くなる。よって、正圧発生溝内の圧力の低下を抑制することができるため、回転側摺動面と固定側摺動面との間に正圧が発生し難くなってしまうことを抑制することができる。
上記課題を解決するメカニカルシールは、ハウジング内を区画する仕切壁に形成されたシャフト挿通孔に設けられ、前記シャフト挿通孔と該シャフト挿通孔に挿通されるシャフトとの間をシールするメカニカルシールであって、前記シャフトと一体的に回転する回転環と、前記回転環に対して前記シャフトの軸線方向で対向配置されるとともに前記シャフトを取り囲んだ状態で前記シャフト挿通孔に固定される固定環と、を備え、前記回転環における前記固定環側の端面は、前記固定環と摺動する平坦面状の回転側摺動面を有し、前記固定環における前記回転環側の端面は、前記回転側摺動面と摺動する平坦面状の固定側摺動面を有しており、前記回転側摺動面及び前記固定側摺動面の少なくとも一方の摺動面には、正圧発生溝及び前記正圧発生溝に連通する連通溝が形成され、前記連通溝は、前記摺動面の摺動面径方向の外部に連通しており、前記正圧発生溝は、前記連通溝から前記回転環の回転方向に向けて延びるとともに前記正圧発生溝における前記連通溝とは反対側の端部に正圧段差面を有し、前記摺動面は、前記正圧段差面に対して前記回転環の回転方向で連続する正圧平坦面を有し、前記連通溝における前記正圧発生溝に連続する連続面とは反対側の面は、当該メカニカルシールに供給されるオイルを案内するオイル案内面になっており、当該メカニカルシールには、前記摺動面の摺動面径方向の外部から前記連通溝に向けて前記オイル案内面に沿ってオイルが供給される。
上記メカニカルシールにおいて、前記摺動面には、オイル戻し溝が形成され、前記正圧発生溝は、前記オイル戻し溝よりも前記シャフトの径方向外側に位置するとともに、前記オイル戻し溝とは前記摺動面によって隔離されているとよい。
上記メカニカルシールにおいて、前記オイル案内面の延長線が、前記オイル戻し溝よりも前記シャフトの径方向外側に位置しているとよい。
上記メカニカルシールにおいて、前記摺動面には、前記連通溝が複数形成されており、前記複数の連通溝は、前記シャフトの周方向へ所定の間隔置きに配置され、前記複数の連通溝は、前記オイル案内面をそれぞれ有しているとよい。
上記メカニカルシールにおいて、前記連続面の延長線と前記固定環の外周面の接線とがなす前記連通溝側の角度が鋭角であるとよい。