螺桿壓縮機(jī)的制作方法
【專利摘要】殼體(2)內(nèi)具備壓縮室(9)、供被吸入壓縮室(9)的制冷劑流通的吸入室(11)、供從壓縮室(9)排出的制冷劑流通的排出室(10)、經(jīng)由連通路(13)與壓縮室(9)連通并在螺桿壓縮機(jī)(1)運(yùn)轉(zhuǎn)時成為與壓縮室(9)相等的壓力的齒槽壓力室(12)，在螺桿壓縮機(jī)(1)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，從齒槽壓力室(12)向壓縮室(9)導(dǎo)入比壓縮室(9)高壓的制冷劑氣體。
【專利說明】
螺桿壓縮機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及螺桿壓縮機(jī)，尤其涉及在螺桿壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時防止星輪產(chǎn)生磨損和變形的構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知作為冷凍和空調(diào)用等的壓縮機(jī)而使用的單螺桿壓縮機(jī)。例如，專利文獻(xiàn)1、2的單螺桿壓縮機(jī)具備在外周面具有多個螺旋槽(齒槽)的螺桿轉(zhuǎn)子、以及具有多個門部(齒部)的圓板狀的兩個星輪。兩個星輪的軸心與螺桿轉(zhuǎn)子的軸心正交，隔著螺桿轉(zhuǎn)子對稱地設(shè)置。并且，由圓筒壁的內(nèi)周面、螺桿轉(zhuǎn)子的齒槽和星輪的齒部在圓筒壁內(nèi)形成兩個壓縮室。
[0003]在該單螺桿壓縮機(jī)中，隨著螺桿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，星輪的齒部在螺桿轉(zhuǎn)子的齒槽中移動，反復(fù)進(jìn)行壓縮室的容積擴(kuò)大后又縮小的動作。在壓縮室的容積擴(kuò)大期間，制冷劑被吸入壓縮室，當(dāng)壓縮室的容積開始縮小時，吸入的制冷劑被壓縮。然后，作為壓縮室的齒槽與排出口連通時，被壓縮的高壓制冷劑從壓縮室排出。
[0004]在上述那樣的單螺桿壓縮機(jī)中，低壓側(cè)和高壓側(cè)經(jīng)過由螺桿轉(zhuǎn)子和星輪構(gòu)成的壓縮室相連。因此，在單螺桿壓縮機(jī)突然停止的情況下，由于制冷劑的高低壓差，螺桿轉(zhuǎn)子沿與運(yùn)轉(zhuǎn)時相反的方向反轉(zhuǎn)，存在螺桿轉(zhuǎn)子的高壓側(cè)的制冷劑通過壓縮室內(nèi)向螺桿轉(zhuǎn)子的低壓側(cè)逆流的情況。
[0005]如果制冷劑像這樣逆流，則壓縮室的容積逐漸擴(kuò)大，壓縮室內(nèi)的制冷劑膨脹減壓。即，壓縮室成為膨脹空間，壓縮室內(nèi)的壓力下降。并且，當(dāng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時的壓縮室內(nèi)的壓力比吸入側(cè)的壓力低時，星輪以從設(shè)置于其背面?zhèn)鹊男禽喼С屑驂嚎s室側(cè)翹起的方式變形，存在星輪發(fā)生磨損和損傷的隱患。
[0006]因此，在專利文獻(xiàn)I的螺桿壓縮機(jī)中，構(gòu)成為在螺桿壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時將殼體的內(nèi)部的高壓側(cè)的排出室和低壓側(cè)的吸入室連通，通過在停止運(yùn)轉(zhuǎn)時將排出室的制冷劑導(dǎo)入吸入室，從而減小高壓側(cè)和低壓側(cè)的壓力差。這樣，通過減小高壓側(cè)和低壓側(cè)的壓力差，從而減少排出室的制冷劑經(jīng)由壓縮室流向吸入室的情況，來抑制螺桿轉(zhuǎn)子的反轉(zhuǎn)，抑制星輪的磨損。
[0007]另外，在專利文獻(xiàn)2中，在具有將制冷劑導(dǎo)入壓縮中途的壓縮室內(nèi)的節(jié)能器端口的壓縮機(jī)中，在螺桿壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，將制冷劑回路的中間壓制冷劑從節(jié)能器端口向壓縮機(jī)內(nèi)部的螺桿轉(zhuǎn)子的齒槽導(dǎo)入。由此，即使在螺桿壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時齒槽中的壓力比殼體的低壓側(cè)的壓力低的情況下，也會使其壓力差足夠小，來抑制螺桿轉(zhuǎn)子的反轉(zhuǎn)，抑制星輪的磨損。
[0008]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4947205號公報(第12頁、圖1)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開2013 —136957號公報(摘要)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]但是，在專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)中，即便將排出室的高壓的制冷劑導(dǎo)入吸入室，最終排出室與吸入室成為均等壓力，壓縮室內(nèi)的壓力也仍然保持得低。因此，存在留有均等的壓力與壓縮室內(nèi)的壓力的差壓的可能性。因此，專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)存在不能充分抑制星輪的變形的隱患。
[0014]專利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)以具有用于向壓縮機(jī)內(nèi)部的螺桿轉(zhuǎn)子的壓縮室導(dǎo)入中間壓力的制冷劑氣體的節(jié)能器端口為前提，因此不能適用于不具有節(jié)能器端口的壓縮機(jī)。
[0015]本發(fā)明鑒于上述問題而做出，其目的在于抑制螺桿壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)停止時星輪的變形，從而能夠防止星輪的磨損和損傷。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]本發(fā)明的螺桿壓縮機(jī)具備螺桿轉(zhuǎn)子、星輪和殼體，所述螺桿轉(zhuǎn)子在外周面形成有構(gòu)成壓縮室的多條齒槽，所述星輪在外周部形成有與所述齒槽嚙合的多個齒部，所述殼體收容所述螺桿轉(zhuǎn)子，在所述螺桿壓縮機(jī)的殼體內(nèi)具備壓縮室、吸入室、排出室和齒槽壓力室，被吸入壓縮室的制冷劑在所述吸入室中流通，從壓縮室被排出的制冷劑在所述排出室中流通，所述齒槽壓力室經(jīng)由壓縮室側(cè)連通路與壓縮室連通，在螺桿壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時成為與壓縮室相等的壓力，在螺桿壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，從齒槽壓力室向壓縮室導(dǎo)入壓力比壓縮室尚的制冷劑氣體。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制在螺桿壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)停止時星輪的變形，能夠防止星輪的磨損和損傷。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的實施方式I的螺桿壓縮機(jī)的概略剖視圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的實施方式I的螺桿壓縮機(jī)的主要部分剖視圖。
[0022]圖3是本發(fā)明的實施方式I的螺桿壓縮機(jī)的動作說明圖。
[0023]圖4是表示本發(fā)明的實施方式I的螺桿壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的星輪的狀態(tài)的示意圖。
[0024]圖5是星輪變形的現(xiàn)象的說明圖。
[0025]圖6是本發(fā)明的本實施方式2的螺桿壓縮機(jī)的主要部分的剖視圖。
[0026]圖7是本發(fā)明的實施方式3的螺桿壓縮機(jī)的主要部分剖視圖。
[0027]圖8是本發(fā)明的實施方式4的螺桿壓縮機(jī)的主要部分剖視圖。
【具體實施方式】
[0028]實施方式1.
[0029]利用附圖來說明本實施方式I的螺桿壓縮機(jī)。此外，螺桿壓縮機(jī)與使制冷劑循環(huán)并進(jìn)行蒸汽壓縮式的制冷循環(huán)的制冷回路連接。
[0030]圖1是本發(fā)明的實施方式I的螺桿壓縮機(jī)的概略剖視圖。圖2是本發(fā)明的實施方式I的螺桿壓縮機(jī)的主要部分剖視圖。此外，在圖1、圖2和后述的圖中，附上相同的附圖標(biāo)記的部分是相同或與之相當(dāng)?shù)牟糠?，這在說明書全文中是共通的。此外，在說明書全文中示出的構(gòu)成要素的形態(tài)僅僅是例示，而本發(fā)明不受這些記載所限定。
[0031]本實施方式I的螺桿壓縮機(jī)I是單螺桿壓縮機(jī)，在這里，以一個螺桿轉(zhuǎn)子5與兩個星輪7卡合的類型的單螺桿壓縮機(jī)為例說明本實施方式I。
[0032]如圖1所示，螺桿壓縮機(jī)I具備筒狀的殼體2、收容在殼體2內(nèi)的馬達(dá)3、固定于馬達(dá)3并由馬達(dá)3旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的螺桿軸4、固定于螺桿軸4的螺桿轉(zhuǎn)子5、以及將螺桿軸4的不固定于馬達(dá)3的一側(cè)的端部旋轉(zhuǎn)自如地支承的軸承6。
[0033]另外，在螺桿轉(zhuǎn)子5的外周，以相對于螺桿軸4軸對稱的方式配置有一對星輪7。由該一對星輪7和螺桿轉(zhuǎn)子5等構(gòu)成壓縮機(jī)構(gòu)A。并且，在殼體2的內(nèi)周面與螺桿轉(zhuǎn)子5之間配置有能夠沿螺桿軸4的方向滑動的滑閥8。
[0034]馬達(dá)3具備內(nèi)接于殼體2內(nèi)并固定的定子3a和配置于定子3a的內(nèi)側(cè)的馬達(dá)轉(zhuǎn)子3b，馬達(dá)轉(zhuǎn)子3b固定于螺桿軸4，與螺桿轉(zhuǎn)子5配置于同軸上。
[0035]螺桿轉(zhuǎn)子5是圓柱狀，在外周面形成有多條齒槽5a，所述齒槽5a從螺桿轉(zhuǎn)子5的一端向另一端以多條螺旋狀延伸。殼體2被分隔成充滿低壓的制冷劑氣體的吸入壓力側(cè)(圖1的左側(cè))和充滿高壓的制冷劑氣體的排出壓力側(cè)(圖1的右側(cè))。并且，螺桿轉(zhuǎn)子5的一端側(cè)成為制冷劑氣體的吸入側(cè)，與吸入壓力側(cè)連通，螺桿轉(zhuǎn)子5的另一端側(cè)成為制冷劑氣體的排出偵U，齒槽5a與排出壓力側(cè)連通。
[0036]星輪7是圓板狀，在外周面沿周向設(shè)置有多個齒部7a。星輪7的齒部7a配置成與螺桿轉(zhuǎn)子5的齒槽5a嚙合，由齒槽5a、星輪7的齒部7a、殼體2的內(nèi)周面和滑閥8所包圍的空間作為充滿被壓縮的制冷劑氣體的壓縮室9而形成。另外，壓縮室9中注入有用于進(jìn)行軸承6的潤滑和壓縮室9的密封的油。
[0037]另外，如后述的圖4所示，星輪7的在齒槽5a中與壓縮室9相反的一側(cè)的面由星輪支承件71支承。
[0038]滑閥8以能夠沿螺桿轉(zhuǎn)子5的外周面向螺桿轉(zhuǎn)子5的吸入壓力側(cè)和排出壓力側(cè)滑動的方式設(shè)置，并在中央部具有開口部8a。
[0039]另外，在殼體2的排出壓力側(cè)的內(nèi)周面開設(shè)有向排出室10連接的排出口，在壓縮室9內(nèi)充滿的高壓的制冷劑氣體和油經(jīng)由在滑閥8開口的開口部8a和該排出口向排出室10排出。
[0040]排出室10是壓縮室9內(nèi)的高壓的制冷劑氣體和油被排出的空間。
[0041 ]接下來，用圖2說明本實施方式I的主要部分。
[0042]在殼體2的內(nèi)部，劃分形成有供將要被吸入壓縮室9的制冷劑流通的吸入室11、供從壓縮室9排出的制冷劑流通的排出室10以及齒槽壓力室12 ο更詳細(xì)地說，吸入室11和齒槽壓力室12由分隔壁15劃分，齒槽壓力室12和排出室10由相對于殼體2拆裝自如的分隔壁部件16劃分。齒槽壓力室12通過連通路13與壓縮室9連通，連通路13中設(shè)置有節(jié)流機(jī)構(gòu)(未圖示)，為了緩解壓力變動而在連通路13中裝設(shè)節(jié)流機(jī)構(gòu)(未圖示)。在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于與齒槽壓力室12連通的空間只有壓縮室9，所以齒槽壓力室12的壓力成為與壓縮室9相等的壓力。
[0043]另外，齒槽壓力室12和吸入室11經(jīng)由連通路14連通。該連通路14中設(shè)置有開閉機(jī)構(gòu)20，所述開閉機(jī)構(gòu)20在螺桿壓縮機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)過程中將連通路14封閉，當(dāng)在螺桿壓縮機(jī)I停止運(yùn)轉(zhuǎn)后吸入室11的壓力比齒槽壓力室12的壓力高的情況下將連通路14開放。開閉機(jī)構(gòu)20具備開閉蓋21、固定于開閉蓋21的開閉桿22、壓縮彈簧23和螺母24。開閉蓋21配置于齒槽壓力室12中。開閉桿22滑動自如地插入連通路14，其前端部向吸入室11側(cè)突出。并且，該突出的部分連接有螺母24，在螺母24和分隔壁15之間配置有將開閉蓋21向分隔壁15側(cè)施力的壓縮彈貪23。
[0044]在將上述那樣的開閉機(jī)構(gòu)20安裝于連通路14時，以分隔壁部件16未安裝于排出室10和齒槽壓力室12之間的狀態(tài)，將固定于開閉蓋21的開閉桿22從齒槽壓力室12側(cè)插入連通路14。然后，使開閉桿22的前端部向吸入室11側(cè)突出，從吸入室11側(cè)將壓縮彈簧23插入到該突出的開閉桿22的外周。然后，從開閉桿22的前端部螺合螺母24，緊固螺母24直到壓縮彈簧23變得比自然長度短而施加將開閉蓋21向分隔壁15側(cè)施力的彈簧壓力為止。由此，開閉機(jī)構(gòu)20向連通路14的安裝完成。
[0045]在像這樣安裝開閉機(jī)構(gòu)20之后，通過將分隔壁部件16安裝在齒槽壓力室12和排出室10之間，從而在殼體內(nèi)部劃分形成吸入室11、排出室10和齒槽壓力室12。
[0046]接下來，說明本實施方式I的螺桿壓縮機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)動作。
[0047]圖3是本發(fā)明的實施方式I的螺桿壓縮機(jī)的動作說明圖。
[0048]在螺桿壓縮機(jī)I中，在啟動馬達(dá)3后，螺桿轉(zhuǎn)子5隨著螺桿軸4的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。隨著該螺桿轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)，星輪7也旋轉(zhuǎn)，壓縮機(jī)構(gòu)A反復(fù)進(jìn)行吸入沖程、壓縮沖程和排出沖程。在這里，著眼于圖3中附上陰影的壓縮室9來說明壓縮機(jī)構(gòu)A的動作。
[0049]圖3(a)表示吸入沖程中的壓縮室9的狀態(tài)。形成壓縮室9的齒槽5a與位于圖3(a)的下側(cè)的星輪7的齒部7a嚙合。然后，在螺桿轉(zhuǎn)子5被馬達(dá)3驅(qū)動而沿實線箭頭的方向旋轉(zhuǎn)時，該齒部7a向齒槽5a的終端相對地移動，由此，圖3所示的下側(cè)的星輪7沿白色箭頭的方向旋轉(zhuǎn)。另外，圖3所示的上側(cè)的星輪7如白色箭頭所示地沿與下側(cè)的星輪7相反的方向旋轉(zhuǎn)。在吸入沖程中，壓縮室9具有最為擴(kuò)大的容積，與殼體2的吸入壓力側(cè)的空間連通，充滿了低壓的制冷劑氣體。
[0050]當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)子5進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時，兩個星輪7的齒部7a與該旋轉(zhuǎn)聯(lián)動地依次向排出口的一方旋轉(zhuǎn)移動，由此，如圖3(b)那樣，壓縮室9的容積(體積)縮小，壓縮室9內(nèi)的制冷劑氣體被壓縮。
[0051 ]接下來，如圖3 (c)所示，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)，壓縮室9與排出口連通時，在壓縮室9內(nèi)被壓縮的高壓的制冷劑氣體與注入壓縮室9的油一起從排出口向排出室10排出。
[0052]接下來，說明螺桿壓縮機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的齒槽壓力室12的壓力。
[0053]由于齒槽壓力室12通過連通路13與壓縮室9連通，所以在螺桿壓縮機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)時，齒槽壓力室12的壓力成為與壓縮室9相等的壓力，比吸入室11的壓力高。因此，在螺桿壓縮機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，由于齒槽壓力室12內(nèi)的壓力與吸入室11的壓力的差壓以及壓縮彈簧23的施力，開閉蓋21向分隔壁15側(cè)被推壓，成為連通路14封閉的狀態(tài)。其結(jié)果是，吸入室11與齒槽壓力室12之間沒有制冷劑氣體的流入和流出，壓縮室9成為與齒槽壓力室12相等的壓力。
[0054]因此，螺桿壓縮機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)時的壓力關(guān)系如式(I)所示。
[0055]吸入室11的壓力+壓縮彈簧23的施力< 壓縮室9、齒槽壓力室12的壓力 < 排出室10的壓力......式(I)
[0056]當(dāng)從這樣的狀態(tài)停止螺桿壓縮機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)時，如上所述由于螺桿轉(zhuǎn)子5的低壓側(cè)與高壓側(cè)的壓力差，螺桿轉(zhuǎn)子5進(jìn)行反轉(zhuǎn)。在螺桿轉(zhuǎn)子5反轉(zhuǎn)時，壓縮室9中的壓力變得比吸入室11的壓力低，在未實施本發(fā)明的改良的以往的結(jié)構(gòu)中，壓縮室9與吸入室11的差壓變大，發(fā)生星輪7變形的現(xiàn)象。該現(xiàn)象用圖4和圖5再次進(jìn)行說明。
[0057]圖4是表示本發(fā)明的實施方式I的螺桿壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的星輪的狀態(tài)的示意圖。圖5是星輪變形的現(xiàn)象的說明圖。在圖4和圖5中，箭頭是星輪7相對于齒槽5a的行進(jìn)方向。
[0058]在螺桿壓縮機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，如圖4所示，在壓縮室9中，星輪7側(cè)成為高壓，星輪支承件71側(cè)成為低壓。但是，當(dāng)螺桿壓縮機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)停止，由于螺桿轉(zhuǎn)子5的反轉(zhuǎn)而壓縮室9中的壓力比吸入室11的壓力低時，在星輪7上作用與運(yùn)轉(zhuǎn)時相反的方向的推壓力。其結(jié)果是，星輪7如圖5所示地從星輪支承件71離開，存在星輪7以向壓縮室9側(cè)翹起的方式變形(在圖5中夸張地表示變形量)或損傷的隱患。
[0059]因此，在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，基于在反轉(zhuǎn)時減小殼體內(nèi)的壓力差的這種想法，在發(fā)生螺桿轉(zhuǎn)子的反轉(zhuǎn)時，使排出室和吸入室連通，從而使排出室的高壓側(cè)的制冷劑向吸入室的低壓側(cè)流動。由此抑制了排出室與吸入室的壓力差，但由于壓縮室(齒槽)內(nèi)的壓力仍然保持得低，所以吸入室的壓力比壓縮室(齒槽)內(nèi)高，存在無法充分抑制諸如星輪從背面?zhèn)鹊男禽喼С屑驂嚎s室側(cè)翹起等星輪的變形的隱患。另外，到壓縮室與吸入室的壓力關(guān)系變成能夠發(fā)揮抑制星輪的變形的效果的壓力關(guān)系為止需要時間，存在無法充分抑制反轉(zhuǎn)時的初期階段的星輪的變形的可能性。
[0060]因此，在本實施方式I中，通過設(shè)置齒槽壓力室12，從而得到以下說明的壓力關(guān)系，由此能夠抑制星輪7的變形、損傷。
[0061]在本實施方式I中，大體分為兩個階段來抑制星輪7的變形、損傷，以下對各階段進(jìn)行說明。
[0062](螺桿轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)時的初期階段)
[0063]螺桿壓縮機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)時的壓力關(guān)系成為如上述(I)那樣，當(dāng)使螺桿壓縮機(jī)I從該狀態(tài)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，如上所述，螺桿轉(zhuǎn)子5向與運(yùn)轉(zhuǎn)時相反的方向旋轉(zhuǎn)，作為高壓側(cè)的排出室10的制冷劑氣體通過壓縮室9向作為低壓側(cè)的吸入室11流動。
[0064]當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)子5這樣反轉(zhuǎn)時，由于壓縮室9的容積逐漸擴(kuò)大，所以壓縮室9成為膨張空間。即，壓縮室9內(nèi)部的制冷劑膨張減壓，壓縮室9內(nèi)部的壓力降低。另一方面，吸入室11的壓力逐漸上升。
[0065]當(dāng)壓縮室9的壓力像這樣下降時，齒槽壓力室12內(nèi)的高壓的制冷劑氣體向壓縮室9導(dǎo)入。從而抑制了壓縮室9的壓力下降，成為式(2)的壓力關(guān)系。
[0066]吸入室11的壓力+壓縮彈簧23的施力S壓縮室9、齒槽壓力室12的壓力< 排出室10的壓力......式(2)
[0067]在以上的初期階段的動作中，當(dāng)壓縮室9內(nèi)部的壓力下降時，齒槽壓力室12內(nèi)的高壓的制冷劑氣體立即通過連通路13直接向壓縮室9導(dǎo)入。因此，能夠在與螺桿轉(zhuǎn)子5開始反轉(zhuǎn)大致相同的時間抑制壓縮室9自身的壓力下降。因此，能夠抑制在螺桿轉(zhuǎn)子5反轉(zhuǎn)過程中星輪7的齒部7a向與螺桿壓縮機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)時相反的方向被推壓的情況。從而，能夠防止星輪7以從背面?zhèn)鹊男禽喼С屑?1向壓縮室9側(cè)翹起的方式變形的情況。
[0068](第二階段)
[0069]然后，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)子5從上述式(2)的壓力關(guān)系的狀態(tài)進(jìn)一步繼續(xù)反轉(zhuǎn)時，壓縮室9的壓力進(jìn)一步下降，另一方面，吸入室11的壓力逐漸上升。然后，當(dāng)式(3)的關(guān)系成立時，由于吸入室11與齒槽壓力室12的差壓，開閉蓋21克服壓縮彈簧23的施力向尚開分隔壁15的一方移動，成為連通路14打開的狀態(tài)。
[0070]吸入室11的壓力+壓縮彈簧23的施力> 齒槽壓力室12的壓力 > 壓縮室9的壓力......式(3)
[0071]連通路14打開使吸入室11與齒槽壓力室12連通，由此，吸入室11內(nèi)的制冷劑氣體(比壓縮室9的壓力高壓的制冷劑氣體)通過齒槽壓力室12向壓縮室9流入，壓縮室9的壓力上升。
[0072]在以上第二階段的動作中，吸入室11內(nèi)的制冷劑氣體通過連通路14和齒槽壓力室12向壓縮室9直接導(dǎo)入，由此，即使壓縮室9中的壓力比殼體2的吸入側(cè)的壓力低，也能使該壓力差足夠小。因此，能夠防止星輪7以從背面?zhèn)鹊男禽喼С屑?1向壓縮室9側(cè)翹起的方式變形的情況。
[0073]實施方式I的效果
[0074]在本實施方式I中，設(shè)置了齒槽壓力室12，其經(jīng)由連通路13與壓縮室9連通，在螺桿壓縮機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)時成為與壓縮室9相等的壓力。并且，當(dāng)螺桿壓縮機(jī)I停止運(yùn)轉(zhuǎn)，螺桿轉(zhuǎn)子5反轉(zhuǎn)而壓縮室9的壓力降低時，由于壓縮室9與齒槽壓力室12的差壓，齒槽壓力室12的高壓的制冷劑氣體通過連通路13向壓縮室9導(dǎo)入。由此，能夠抑制星輪7的變形，能夠防止星輪7的磨損和損傷。
[0075]S卩，在以往的專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，如上所述，當(dāng)發(fā)生螺桿轉(zhuǎn)子的反轉(zhuǎn)時，由于使排出室10的制冷劑向吸入室11旁通，因此，沒有壓縮室9的壓力上升的因素，壓縮室內(nèi)的壓力仍然保持得低，吸入室11的壓力比壓縮室9高。與此相比，在本實施方式I中，設(shè)置了與壓縮室9連通的齒槽壓力室12，在壓縮室9的壓力開始下降的同時將齒槽壓力室12內(nèi)的高壓的制冷劑氣體通過連通路13直接向壓縮室9導(dǎo)入，由此，能夠抑制壓縮室9自身的急劇的壓力下降。即，由于抑制了作為變形防止對象的星輪7本身所設(shè)置的壓縮室9自身的急劇的壓力下降，所以與專利文獻(xiàn)I的技術(shù)相比，能夠提高螺桿壓縮機(jī)I停止時的星輪7的變形抑制效果的可靠性。其結(jié)果是，能夠提高星輪7的磨損和損傷的防止效果的可靠性，能夠抑制性能隨著時間的下降。
[0076]另外，在以往的專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，當(dāng)在星輪反轉(zhuǎn)時使壓縮室內(nèi)的高壓的制冷劑氣體通過連通路導(dǎo)入吸入室時，需要進(jìn)行電磁閥的開閉，即是所謂的控制式，需要控制電磁閥的開閉的控制回路。
[0077]與此相比，在本實施方式I中，利用壓縮室9與齒槽壓力室12的差壓使齒槽壓力室12的高壓的制冷劑氣體通過連通路13向壓縮室9導(dǎo)入，即是所謂的機(jī)械式。因此，不需要電磁閥等閥類的動作，所以具有不需要構(gòu)成特別的控制回路的優(yōu)點(diǎn)。
[0078]另外，在以往的專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，需要節(jié)能器端口，而在本實施方式I中，不需要節(jié)能器端口，在沒有節(jié)能器端口的螺桿壓縮機(jī)I中能夠采用本實施方式I的技術(shù)。
[0079]實施方式2.
[0080]實施方式2涉及與實施方式I的開閉機(jī)構(gòu)20不同的開閉機(jī)構(gòu)30。以下，以實施方式2與實施方式I不同的部分為中心說明。此外，在實施方式I的結(jié)構(gòu)部分適用的變形例在實施方式2的相同的結(jié)構(gòu)部分也同樣適用。這一點(diǎn)在后述的實施方式中也是同樣的。
[0081]圖6是本發(fā)明的本實施方式2的螺桿壓縮機(jī)的主要部分的剖視圖，圖6(a)表示吸入室11和齒槽壓力室12被分隔的狀態(tài)，圖6(b)表示吸入室11和齒槽壓力室12連通的狀態(tài)。
[0082]實施方式I的開閉機(jī)構(gòu)20是開閉桿22相對于螺桿軸4平行地進(jìn)行動作來進(jìn)行連通路14的開閉的機(jī)構(gòu)，與此相比，實施方式2的開閉機(jī)構(gòu)30是開閉桿22相對于螺桿軸4沿垂直方向進(jìn)行動作來進(jìn)行連通路14的開閉的機(jī)構(gòu)。
[0083]在實施方式2中，在殼體2中的連通路14的形成部分，形成有與連通路14正交地交叉的插通孔17。插通孔17在殼體2的外周面開口，具有其開口面?zhèn)鹊拇髲讲逋?7a和直徑比大徑插通孔17a小的小徑插通孔17b，并在它們彼此之間形成有臺階17c。另外，插通孔17的開口面由蓋18封閉。
[0084]開閉機(jī)構(gòu)30具備可滑動地配置于大徑插通孔17a中的開閉蓋31、固定于開閉蓋31并可滑動地配置于小徑插通孔17b中的開閉桿32以及壓縮彈簧33。開閉蓋31配置于大徑插通孔17a中，開閉桿32向小徑插通孔17b延伸。并且，在大徑插通孔17a中的開閉蓋31與蓋18之間，配置有將開閉蓋31向小徑插通孔17b側(cè)施力的壓縮彈簧33。
[0085]大徑插通孔17a內(nèi)被開閉蓋31劃分成開閉蓋31側(cè)的空間SI和小徑插通孔17b側(cè)的空間S2，空間SI通過連通路34與吸入室11連通，空間S2通過連通路35與齒槽壓力室12連通。另外，在開閉桿32上形成有沿螺桿軸4的方向貫通的貫通孔36。
[0086]在以上那樣構(gòu)成的開閉機(jī)構(gòu)30中，在螺桿壓縮機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)時，空間SI通過連通路34成為與吸入室11的壓力相同的吸入壓力，另外，空間S2通過連通路35和齒槽壓力室12成為與壓縮室9內(nèi)的壓力相同的壓力。因此，如圖6(a)所示，由于空間S2內(nèi)的壓力，開閉蓋31克服壓縮彈簧33的施力沿離開臺階17c的方向移動。由此，成為開閉桿32的貫通孔36從連通路14內(nèi)離開的狀態(tài)，成為連通路14被阻斷、吸入室11與齒槽壓力室12不連通的狀態(tài)。
[0087]并且，當(dāng)螺桿壓縮機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)停止，星輪7如上所述繼續(xù)反轉(zhuǎn)時，壓縮室9的壓力進(jìn)一步降低，另一方面，吸入室11的壓力逐漸上升。由此，如圖6(b)所示，施加給空間SI的來自吸入室11的壓力和壓縮彈簧33的彈簧力作用于開閉蓋31，開閉蓋31成為與臺階17c抵接的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，成為開閉桿32的貫通孔36位于連通路14內(nèi)的狀態(tài)，連通路14被開放，成為吸入室11與齒槽壓力室12連通的狀態(tài)。
[0088]實施方式2的效果
[0089]由于實施方式2與實施方式I同樣地利用制冷劑壓力和彈簧力開閉連通路14，所以針對螺桿轉(zhuǎn)子5反轉(zhuǎn)時的星輪7的損傷和磨損能得到與實施方式I相同的效果。另外，在實施方式I中，在將開閉機(jī)構(gòu)20安裝于連通路14時需要在殼體2的內(nèi)部進(jìn)行作業(yè)，而在實施方式2中，由于插通孔17在殼體2的外周面開口，能夠?qū)?gòu)成開閉機(jī)構(gòu)30的各部件從該開口插入安裝，所以與實施方式I相比提高了開閉機(jī)構(gòu)30的組裝性。
[0090]實施方式3.
[0091]在實施方式I中具備使吸入室11與齒槽壓力室12連通的連通路14，利用開閉機(jī)構(gòu)20開閉連通路14，而在實施方式3中，構(gòu)成為吸入室11與齒槽壓力室12不連通的構(gòu)造。并且，構(gòu)成為在螺桿轉(zhuǎn)子5反轉(zhuǎn)時僅有從齒槽壓力室12向壓縮室9導(dǎo)入的制冷劑氣體的構(gòu)造。以下，以實施方式3與實施方式I不同的部分為中心進(jìn)行說明。
[0092]圖7是本發(fā)明的實施方式3的螺桿壓縮機(jī)的主要部分剖視圖。
[0093]在螺桿壓縮機(jī)I停止運(yùn)轉(zhuǎn)后螺桿轉(zhuǎn)子5反轉(zhuǎn)時，在壓縮室9、齒槽壓力室12和排出室10中，在式(4)的壓力關(guān)系成立期間，齒槽壓力室12內(nèi)的制冷劑氣體(比壓縮室9的壓力高的制冷劑氣體)向壓縮室9導(dǎo)入。由此，壓縮室9的壓力上升。
[0094]壓縮室9<齒槽壓力室12<排出室10……式(4)
[0095]實施方式3的效果
[0096]在螺桿壓縮機(jī)I中，作為制冷劑，使用工作壓力低、即所謂的低壓制冷劑等，在僅實施排出壓力與吸入壓力的壓力差小的運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于排出壓力與吸入壓力的壓力差小，所以存在應(yīng)用實施方式I時開閉機(jī)構(gòu)20的開閉蓋21不打開的情況。在這樣的情況下，也可以構(gòu)成為刪除開閉機(jī)構(gòu)20自身。即便刪除了開閉機(jī)構(gòu)20，但通過設(shè)置與壓縮室9連通的齒槽壓力室12，構(gòu)成為在式(4)的壓力關(guān)系成立期間，齒槽壓力室12內(nèi)的制冷劑氣體(比壓縮室9的壓力高的制冷劑氣體)向壓縮室9導(dǎo)入，由此能夠抑制星輪7的變形和損傷。
[0097]另外，由于實施方式3不使用實施方式I所使用的開閉機(jī)構(gòu)20，所以與實施方式I相比能夠削減部件個數(shù)。
[0098]實施方式4.
[0099]實施方式4構(gòu)成為從實施方式I刪除開閉機(jī)構(gòu)20，并且具備使齒槽壓力室12與壓縮室9或排出室10連通的切換機(jī)構(gòu)40。以下，以實施方式4與實施方式I不同的部分為中心說明。
[0100]圖8是本發(fā)明的實施方式4的螺桿壓縮機(jī)的主要部分剖視圖。
[0101]切換機(jī)構(gòu)40具備經(jīng)由殼體2的外部將齒槽壓力室12和排出室10連通的連通路41、同樣地經(jīng)由殼體2的外部將齒槽壓力室12和壓縮室9連通的連通路42、以及將齒槽壓力室12的連通去向切換為連通路41或連通路42的切換閥(三通閥、電磁閥等)43。切換閥43被由微型計算機(jī)等構(gòu)成的控制裝置50切換。
[0102]在螺桿壓縮機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)時，控制裝置50控制切換閥43來將排出室10和齒槽壓力室12連通，使齒槽壓力室12成為與排出室10相同的壓力。另外，在螺桿壓縮機(jī)I停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，控制裝置50控制切換閥43，來將齒槽壓力室12和壓縮室9連通，使制冷劑從運(yùn)轉(zhuǎn)時與排出室10相同的壓力的齒槽壓力室12向壓縮室9導(dǎo)入。
[0103]實施方式4的效果
[0104]根據(jù)實施方式4，通過使運(yùn)轉(zhuǎn)過程中與排出室10相同的壓力的齒槽壓力室12的制冷劑氣體在螺桿壓縮機(jī)I停止運(yùn)轉(zhuǎn)后向壓縮室9導(dǎo)入，從而即使由于螺桿轉(zhuǎn)子5的反轉(zhuǎn)而壓縮室9的壓力下降，也能夠利用來自齒槽壓力室12的制冷劑氣體的導(dǎo)入抑制壓縮室9的壓力的下降。由此，能夠抑制壓縮室9的壓力比吸入室11的壓力低和其差壓變大的情況。從而能夠抑制星輪7受到與運(yùn)轉(zhuǎn)時相反方向的壓力而變形或損傷的情況。由此，能夠抑制星輪7因磨損而導(dǎo)致的性能隨時間的下降。
[0105]此外，在圖8中示出了齒槽壓力室經(jīng)由殼體2的外部與排出室10和壓縮室9連通的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明也包含經(jīng)由設(shè)置于殼體2的內(nèi)部的各連通路而連通并用切換結(jié)構(gòu)切換該各個連通路的結(jié)構(gòu)。
[0106]另外，本發(fā)明不僅適用于轉(zhuǎn)速恒定的恒速的螺桿壓縮機(jī)，也能夠適用于轉(zhuǎn)速可變的變頻螺桿壓縮機(jī)。
[0107]附圖標(biāo)記的說明
[0108]I螺桿壓縮機(jī)、2殼體、3馬達(dá)、3a定子、3b馬達(dá)轉(zhuǎn)子、4螺桿軸、5螺桿轉(zhuǎn)子、5a齒槽、6軸承、7星輪、7a齒部、8滑閥、8a開口部、9壓縮室、10排出室、11吸入室、12齒槽壓力室、13連通路(壓縮室側(cè)連通路)、14連通路(吸入室側(cè)連通路)、15分隔壁、16分隔壁部件、17插通孔、17a大徑插通孔、17b小徑插通孔、17c臺階、18蓋、20開閉機(jī)構(gòu)、21開閉蓋、22開閉桿、23壓縮彈簧、24螺母、30開閉機(jī)構(gòu)、31開閉蓋、32開閉桿、33壓縮彈簧、34連通路(第一連通路)、35連通路(第二連通路)、36貫通孔、40切換機(jī)構(gòu)、41連通路(排出室側(cè)連通路)、42連通路(壓縮室側(cè)連通路)、43切換閥、50控制裝置、71星輪支承件、A壓縮機(jī)構(gòu)、SI空間(第一空間)、S2空間(第二空間)。
【主權(quán)項】
1.一種螺桿壓縮機(jī)，具備螺桿轉(zhuǎn)子、星輪和殼體，所述螺桿轉(zhuǎn)子在外周面形成有構(gòu)成壓縮室的多條齒槽，所述星輪在外周部形成有與所述齒槽嚙合的多個齒部，所述殼體收容所述螺桿轉(zhuǎn)子，所述螺桿壓縮機(jī)的特征在于， 在所述殼體內(nèi)，具備所述壓縮室、吸入室、排出室和齒槽壓力室，被吸入所述壓縮室的制冷劑在所述吸入室中流通，從所述壓縮室被排出的制冷劑在所述排出室中流通，所述齒槽壓力室經(jīng)由壓縮室側(cè)連通路與所述壓縮室連通，在所述螺桿壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時成為與所述壓縮室相等的壓力， 在所述螺桿壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，從所述齒槽壓力室向所述壓縮室導(dǎo)入壓力比所述壓縮室高的制冷劑氣體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿壓縮機(jī)，其特征在于，具備吸入室側(cè)連通路和開閉機(jī)構(gòu)， 所述吸入室側(cè)連通路形成于所述殼體，并將所述齒槽壓力室與所述吸入室連通， 所述開閉機(jī)構(gòu)在所述螺桿壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時封閉所述吸入室側(cè)連通路，當(dāng)在所述螺桿壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后所述吸入室的壓力比所述齒槽壓力室的壓力高的情況下，所述開閉機(jī)構(gòu)開放所述吸入室側(cè)連通路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺桿壓縮機(jī)，其特征在于，所述開閉機(jī)構(gòu)是利用所述吸入室與所述齒槽壓力室的差壓來開閉所述吸入室側(cè)連通路的機(jī)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的螺桿壓縮機(jī)，其特征在于，所述開閉機(jī)構(gòu)是沿所述螺桿轉(zhuǎn)子的軸向進(jìn)行動作來開閉所述吸入室側(cè)連通路的機(jī)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的螺桿壓縮機(jī)，其特征在于，所述開閉機(jī)構(gòu)是沿與所述螺桿轉(zhuǎn)子的軸向正交的方向進(jìn)行動作來開閉所述吸入室側(cè)連通路的機(jī)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺桿壓縮機(jī)，其特征在于，所述殼體具有與所述吸入室側(cè)連通路正交交叉地延伸并在所述殼體的外周面開口的插通孔，所述開閉機(jī)構(gòu)能夠進(jìn)行動作地配置于所述插通孔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺桿壓縮機(jī)，其特征在于， 所述插通孔具有在所述殼體的外周面開口的開口面?zhèn)鹊拇髲讲逋缀椭睆奖人龃髲讲逋仔〉男讲逋祝?所述開閉機(jī)構(gòu)具有開閉蓋、開閉桿和彈簧，所述開閉蓋可滑動地配置于所述大徑插通孔中，并將所述大徑插通孔內(nèi)劃分成所述開口面?zhèn)鹊牡谝豢臻g和所述小徑插通孔側(cè)的第二空間，所述開閉桿固定于所述開閉蓋，并可滑動地配置于所述小徑插通孔，所述彈簧配置于所述第一空間，并將所述開閉蓋向所述小徑插通孔側(cè)施力， 所述殼體具有將所述第一空間和所述吸入室連通的第一連通路以及將所述第二空間和所述齒槽壓力室連通的第二連通路， 所述開閉桿具有沿所述螺桿轉(zhuǎn)子的軸向貫通的貫通孔， 在所述螺桿壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，所述開閉蓋克服所述彈簧的施力向所述插通孔的所述開口面?zhèn)纫苿樱鲩_閉桿的所述貫通孔從所述吸入室側(cè)連通路內(nèi)離開，由此，所述吸入室側(cè)連通路被關(guān)閉，在所述螺桿壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于所述第一空間與所述第二空間的壓力差以及所述彈簧的施力，所述開閉蓋向所述小徑插通孔側(cè)移動，所述開閉桿的所述貫通孔位于所述吸入室側(cè)連通路內(nèi)，由此，所述吸入室側(cè)連通路被打開。8.一種螺桿壓縮機(jī)，具備螺桿轉(zhuǎn)子、星輪和殼體，所述螺桿轉(zhuǎn)子在外周面形成有構(gòu)成壓縮室的多條齒槽，所述星輪在外周部形成有與所述齒槽嚙合的多個齒部，所述殼體收容所述螺桿轉(zhuǎn)子，所述螺桿壓縮機(jī)的特征在于， 在所述殼體內(nèi)具備所述壓縮室、吸入室、排出室和齒槽壓力室，被吸入所述壓縮室的制冷劑在所述吸入室中流通，從所述壓縮室被排出的制冷劑在所述排出室中流通， 所述螺桿壓縮機(jī)具備將所述齒槽壓力室和所述排出室連通的排出室側(cè)連通路、 將所述齒槽壓力室和所述壓縮室連通的壓縮室側(cè)連通路、以及切換機(jī)構(gòu)，所述切換機(jī)構(gòu)在所述螺桿壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時將所述齒槽壓力室的連通去向切換為所述排出室側(cè)連通路，在所述螺桿壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時將所述齒槽壓力室的連通去向切換為所述壓縮室側(cè)連通路。
【文檔編號】F04C18/52GK105849412SQ201480070271
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年6月16日
【發(fā)明人】伊藤健, 冢本和幸, 上川雅章, 神田雅浩
【申請人】三菱電機(jī)株式會社