螺杆压缩机和冷冻循环装置的制造方法_2

文档序号:9493413阅读:来源:国知局
0046]螺杆压缩机100具备壳体1、螺杆转子4、星轮7、使螺杆转子4旋转驱动的电动机8和滑阀12等。壳体I收容螺杆转子4、星轮7、电动机8和滑阀12等。在壳体I上形成有向收容部(内筒面部)IA开口的排出口 15(参照后述的图4)。此外,排出口 15的详细情况在后面叙述。
[0047]在壳体I的内部形成有大致圆柱状的空间即收容部1A,在收容部IA内部收容有大致圆柱形状的螺杆转子4。螺杆转子4的一端成为流体的吸入侧,另一端成为排出侧。在该螺杆转子4的外周面上,多条螺杆槽10以螺旋状形成。另外,在螺杆转子4的中心,作为驱动轴的旋转轴9以一同旋转的方式设置。旋转轴9由设置于壳体I的高压侧轴承2和低压侧轴承3旋转自如地支承。另外,在旋转轴9的在低压侧轴承3侧的端部,连接有例如由变频器(省略图示)进行频率控制的电动机8。
[0048]在壳体I中,以将收容部1A( S卩,螺杆转子4)作为中心地相对的方式形成有一对星轮支承室6。在各星轮支承室6中收容有大致圆板形状的星轮7。星轮7设置在收容于星轮支承室6中的星轮支承部5上。
[0049]星轮支承部5以其中心轴(旋转轴)5b与螺杆转子4的旋转轴9大致垂直的方式配置,由沿中心轴5b方向离开地相对配置的轴承5a旋转自如地支承。
[0050]在图2中,收容在形成于收容部IA的左侧的星轮支承室6和形成于收容部IA的右侧的星轮支承室6的各个中的星轮7和星轮支承部5成为以螺杆转子4的旋转轴9为中心旋转了 180°的配置。
[0051]星轮7与收容部IA和螺杆转子4共同地形成压缩室11,在星轮7的外周部形成有与螺杆槽10啮合的多个星轮齿7a。更详细地说,在壳体I中,星轮用开口部Ia以沿旋转轴9(参照图2)方向延伸的方式形成。另外,星轮用开口部Ia沿背面的螺杆槽10的倾斜延长地形成,并与形成背面的压缩室的收容部IA的吸入壁Ic相连地形成。
[0052]并且,星轮7的外周部插入设置于壳体I的星轮用开口部Ia中。S卩,星轮7的星轮齿7a经由星轮用开口部Ia插入收容部IA内,并与螺杆槽10啮合。由此,形成由星轮7、收容部IA的内壁面和螺杆转子4包围的空间(换言之,由星轮7的星轮齿7a和收容部IA分隔的螺杆槽10),该空间成为压缩室11。
[0053]另外,在壳体I的内壁面形成有沿螺杆转子4的旋转轴9方向延伸的两个滑槽14,滑阀12滑动移动自如地收容在这些滑槽14内。详细地说,两个滑槽14形成为大致圆柱形状,内周面的一部分与收容部IA连通。并且,这两个滑槽14成为以螺杆转子4的旋转轴9为中心旋转了 180°的配置。
[0054]设置于滑槽14的滑阀12与滑槽14同样地形成为大致圆柱形状。并且,滑阀12以与收容部IA相对的相对面Ie成为沿着收容部IA的外周壁的形状的方式,成为将圆柱的一部分切掉的形状。滑阀12经由连结部12c与直线驱动器(未图示)连接,通过使直线驱动器驱动,滑阀12在滑槽14内沿螺杆转子4的旋转轴9方向移动。
[0055](排出口15附近的详细结构)
[0056]接下来,说明本实施方式I的螺杆压缩机100的排出口 15附近的详细结构。
[0057]图4是表示本发明的实施方式I的螺杆压缩机100的排出口 15附近(收容部)的立体图。此外,图4是从图3的白色箭头B侧观察的立体图。另外,图4(a)表示滑阀12移动至排出侧的状态,图4(b)表示滑阀12移动至吸入侧的状态。另外,在图4中,为了将排出口 15附近清楚地示出,省略了与连结部12c连结的引导部等的图示。
[0058]图5是本发明的实施方式I的螺杆压缩机100的排出口 15附近的说明图,表示滑阀12位于最靠吸入侧时的状态。此外,这里所说的“最靠吸入侧”是指,在调整排出时机方面的滑阀12的移动范围中的“最靠吸入侧”,而不一定与滑阀12的滑动范围全体中的“最靠吸入侧”一致。即,当调整排出时机方面的滑阀12的移动范围与滑阀12的滑动范围相同的情况下是一致的,但在不相同的情况下,这里所述的“最靠吸入侧”是比滑阀12的滑动范围的“最靠吸入侧”靠排出侧的位置。以下的说明中的“最靠排出侧”也是同样的意思。
[0059]如图4所示,滑阀12能够与旋转轴9 (参照图2)平行地移动地被收容在滑槽14(参照图5)中,通过改变滑阀12的排出侧端面12d的位置,从而调整排出开始的时机。SP,在部分负荷运转中压缩比比较小的情况下,滑阀12向吸入侧滑动,使排出开始时机变早,并且,在全负荷运转的情况和部分负荷运转中压缩比比较大的情况下,滑阀12向排出侧滑动,使排出开始时机变晚。
[0060]S卩,排出口 15由形成于壳体I的开口部IB(更详细地说,是在壳体I上向收容部IA开口的开口部)的内壁面和滑阀12的排出侧端面12d形成。
[0061]在这里,在以后的说明中,如图5所示地定义排出口 15。S卩,排出口 15具有可变口16 (图中粗斜线部)和固定口 17 (图中细斜线部)。
[0062]可变口 16由排出口 15中的、以与滑阀12相同的螺杆转子中心角范围Φ1开口的区域构成。换言之,可变口 16由排出口 15中的、与将滑阀12的相对面Ie沿滑动方向延长的区域重叠的区域部分构成。另外,可变口 16与滑阀12的排出侧端部的位置相应地使排出开始的时机可变。另外,可变口 16与滑阀12的排出侧端部的位置相应地使自身的开口面积可变。
[0063]固定口 17是排出口 15中的、可变口 16以外的区域,是形成于可变口 16和星轮7 (参照图4)之间的部分。
[0064]接下来,说明滑阀12的安装位置。在这里,如图4所示,将从星轮用开口部Ia的滑阀12侧的端面(以下,称为星轮开口面)Iaa到滑阀12的中心为止的角度定义为Φ3,用Φ 3的角度表示滑阀12的安装位置。Φ 3的下限设为能够使排出面积变大的比以往的30°大的值。Φ 3的上限是滑阀12不与相对面的星轮支承部件干涉的角度。这根据滑阀12的大小而变化,例如在滑阀12的大小与以往相近(在螺杆转子4的中心角中是Φ1,幅度为40°左右)的情况下,Φ3的上限是100°。
[0065]在这里,将可变口 16的旋转侧滑动面定义为161,将反旋转侧滑动面定义为16r。另外,固定口 17的吸入侧端面具有台阶,以下,以台阶部分为界,从可变口 16侧开始定义为倾斜面17a、垂直面17b。另外,以下存在如下情况:在用台阶部分将固定口 17沿周向分割成两块的部分中,将包含倾斜面17a的部分作为分割固定口 17ax,将包含垂直面17b的部分作为分割固定口 17bx,来加以区别。此外,分割固定口 17bx部分的形成范围在螺杆转子中心角范围中是Φ2,例如10。左右。
[0066]螺杆压缩机100还在壳体I中具备节能器流路50 (参照图3),所述节能器流路50用于将来自中间冷却器103的制冷剂气体向压缩室11 (处于压缩过程的螺杆槽10)引导。节能器流路50以将壳体I的外部与滑槽14连通的方式设置于壳体I。
[0067]并且,在节能器流路50中连接有节能器配管107,中间冷却器103与节能器流路50连结。另外,螺杆压缩机100还在滑阀12的圆柱部形成有节能器口 12p。如图5右图所示,节能器口 12p以从滑阀12的外周面开始贯通至滑阀12的内周面的方式形成,所述滑阀12的外周面是滑阀12的与滑槽14滑动接触的滑动接触面,所述滑阀12的内周面是滑阀12的与螺杆转子4滑动接触的滑动接触面。
[0068](节能器口12p附近的详细结构)
[0069]接下来,说明本实施方式I的节能器口 12p附近的详细结构。
[0070]图6是本发明的实施方式I的节能器口 12p附近的说明图。
[0071]节能器流路50具有与节能器配管107连接的管路50a和与滑槽14侧连接的长槽50bο长槽50b以沿着滑阀12的滑动面延伸的方式构成,长槽50b的长度I设为与进行节能器运转的运转范围的滑阀控制位置相对应的长度。
[0072]此外,节能器运转是指,打开中间冷却器用膨张阀106,使节能器配管107与螺杆压缩机100连通,将通过中间冷却器103的低压部之后的节能器气体向螺杆压缩机100的压缩室11喷射的运转。另外,如图6的右图所示,使长槽50b的槽宽(螺杆转子周向的长度)比节能器口 12p的直径d大。节能器口的直径d设为不使螺杆转子4的相邻的压缩室11连通的最大直径(最小齿厚以下)。
[0073](动作说明)
[0074]接下来,说明本实施方式I的动作。
[0075]首先,说明全负荷运转中的制冷剂回路的动作。
[0076]图7是本发明的实施方式I的冷冻循环装置200的节能器运转时的冷冻循环说明图。图8是本发明的实施方式I的冷冻循环装置200的全负荷运转时的压力一比焓线图。图7中的箭头表示制冷剂的流动,实线是制冷剂液体,虚线是制冷剂气体。图8中的括号内的各数字的位置的制冷剂状态与图7的各个对应的数字的配管位置的制冷剂状态相对应。
[0077]在图7、图8中,从蒸发器105出来的压力为Ps的制冷剂气体(I)被吸入螺杆压缩机100,在被压缩至压力Pd之后被排出。被排出的制冷剂气体(5)在冷凝器102中被过冷却至(6)的状态。高压的过冷却液体(6)进入中间冷却器103的高压部,被进一步冷却而成为(8)的状态。从中间冷却器103出来的高压液体(8)的一部分被分支,在中间冷却器用膨张阀106中被节流膨胀至中间压力Pm,以(7)的状态再次流入中间冷却器103的低压部。
[0078]从冷凝器102出来而直接流入中间冷却器103的高压部的高压液体(高压侧制冷剂)(6)通过与经过中间冷却器用膨张阀106再次流入中间冷却器103的低压部的制冷剂液体(低压侧制冷剂)换热,过
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