渦卷式壓縮機順從機構之研究

Abstract

渦卷式壓縮機的順從機構可分為軸向順從與徑向順從﹐用以提供渦卷一軸 向或徑向的彈性封閉力﹐並允許渦卷在軸向或徑向產生些許位移。其目的 一方面在於消除固定渦卷與繞動渦卷間的間隙﹐維持壓縮室密閉以提升壓 縮效率。另一方面﹐當異物(如砂塵或未完全蒸發之液態冷媒)進入壓縮室 致使壓力大於順從機構的彈性力時﹐順從機構可使過高的壓力得到適度的 宣洩而避免壓縮機損壞。如果渦卷式壓縮機缺乏順從機構﹐對渦卷加工精 度的要求將大幅提升。由於軸向洩漏對渦卷壓縮機效率之影響較徑向洩漏 更為嚴重,故本文針對渦卷壓縮機之軸向順從機構設計進行研究。首先本 文分析了數篇關於順從機構的主要相關美國專利﹐以瞭解不同設計之優劣 點供設計時參考﹔其次﹐推導延伸漸開線渦卷的各項物理特性函數以求得 渦卷運轉時的靜力與動力分布狀況﹔第三﹐發展新的順從機構﹐並由前面 得到的動靜力分布狀況來得到設計參數。最後﹐以有限單元法分析新機構 的應力分布及變形情形。