螺旋壓縮機的製作方法
2023-05-29 21:42:46 1
專利名稱：螺旋壓縮機的製作方法
技術領域：
本發明涉及適合在構成空調機、冷卻裝置、制冷機等的製冷循環的裝置中使用的螺旋壓縮機。
背景技術：
在空調機、冷卻裝置等中使用螺旋壓縮機時，由於在大範圍的吸入壓力和噴出壓力下使用，因此根據運轉條件的不同而存在螺旋轉子齒槽內的壓力高於噴出壓力(以下，稱為過壓縮)的可能性。因此，提出有一種用於減少過壓縮的螺旋壓縮機(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1所記載的螺旋壓縮機具有旋轉軸大致平行地相互嚙合並進行旋轉的外轉子(主轉子)及內轉子(副轉子)；具有腔室和端面的主箱(殼體)，其中該腔室對所述外轉子及內轉子的齒部進行收納，該端面在該腔室的轉子軸向噴出側開口 ；與該主箱的轉子軸向噴出側連接的噴出箱(殼體壁)。噴出箱具有與主箱的端面抵接而覆蓋腔室開口的噴出側端面；形成在該噴出側端面上的噴出口(排出窗)；從形成在外轉子及內轉子的齒槽上的壓縮工作室經由噴出口噴出壓縮氣體的噴出室；在噴出側端面上的噴出口的附近，在外轉子側及內轉子側中至少一方的與轉子旋轉方向相反側的位置上開口的閥孔(孔)；將該閥孔和噴出室連通的旁通流路，其中，該噴出箱設有對閥孔進行開閉的閥裝置(溢流閥)。所述閥裝置具有配置在閥孔內的閥芯；對該閥芯向主箱側施力的彈簧(按壓彈簧)。並且，例如在使閥芯向主箱側移動而關閉閥孔的情況下，從壓縮工作室經由噴出口向噴出室噴出壓縮氣體。另一方面，在使閥芯向主箱側的相反側移動而打開閥孔的情況下，不僅經由噴出口，而且經由閥孔及旁通流路向噴出室噴出壓縮氣體。由此，減少過壓縮。另外，作為閥芯的止動件，在閥芯及閥孔上形成有階梯部。由此，例如在閥芯向主箱側移動時，閥芯的前端面相對於噴出箱的端面成為同一面，防止閥芯與轉子的齒部端面的接觸。專利文獻1日本特開昭61-79886號公報然而，在上述現有技術中，存在如下的應改善的課題。S卩，在上述現有技術中，由於在所述閥芯上作用有來自壓縮工作室的壓力，因此壓縮工作室成為過壓縮的狀態(壓縮工作室的壓力>噴出室的壓力(噴出壓力))，當克服所述彈簧的按壓力時，所述閥芯打開。然而，當閥芯打開時，閥芯的壓縮工作室側的壓力立即成為與噴出室側的壓力相同。另一方面，所述閥芯的背壓始終成為噴出室的壓力，因此作用在閥芯上的壓力立即達到平衡。因此，在對閥芯向主箱側施力的所述彈簧的作用下，所述閥芯立即關閉。因此，在壓縮工作室成為過壓縮狀態的情況下，每當壓縮工作室伴隨轉子的旋轉而通過閥芯時，閥芯反覆開閉，因而存在閥芯敲打止動件的打擊音和產生振動這樣的課題。
發明內容
本發明的目的在於得到一種能夠使減少過壓縮的閥芯的打擊音和振動降低的螺旋壓縮機。為了實現上述目的，本發明涉及一種螺旋壓縮機，具有旋轉軸大致平行地相互嚙合並進行旋轉的外轉子及內轉子；具有收納所述外轉子及內轉子的腔室的主箱；與所述主箱的轉子軸向噴出側連接，且具有與所述主箱的端面抵接而對所述腔室的開口進行覆蓋的噴出側端面的噴出箱，且具備從由所述外轉子及內轉子形成的壓縮工作室，經由在所述主箱或所述噴出箱中至少任一個上形成的噴出口噴出壓縮氣體的噴出室或噴出流路；在所述噴出口附近，形成在向所述外轉子或內轉子中至少一方側的所述噴出箱的噴出側端面、即向所述壓縮工作室開口的位置上的閥孔；將該閥孔和所述噴出室或噴出流路連通的旁通流路；配置在所述閥孔內的閥芯，所述螺旋壓縮機的特徵在於，具備閥芯驅動裝置，其用於使所述閥芯開閉；控制裝置，其檢測所述壓縮工作室是否發生過壓縮，在檢測到發生過壓縮時，控制所述閥芯驅動裝置，以打開所述閥芯。發明效果根據本發明，能夠得到一種螺旋壓縮機，該螺旋壓縮機能夠使減少過壓縮的閥芯的打擊音和振動降低。
圖1是表示本發明的螺旋壓縮機的實施例1的縱向剖視圖。圖2是圖1的右側視圖。圖3是圖1的III-III線向視剖視圖。圖4是圖1的IV-IV線向視剖視圖。圖5是說明本發明的實施例1中的壓縮工作室、噴出口、閥孔及旁通流路的位置關係的圖。圖6是圖2的VI-VI線向視剖視圖，是表示閥芯的閉狀態的圖。圖7是圖2的VI-VI線向視剖視圖，是表示閥裝置的開狀態的圖。圖8是圖6的VIII-VIII線向視剖視圖。圖9是說明實施例1的變形例1的圖，是表示噴出箱的噴出側端面的圖。圖10是說明實施例1的變形例2的圖，是與圖9相當的圖。圖11是說明實施例1的變形例3的圖，是與圖9相當的圖。圖12是說明裝入有實施例1所示的螺旋壓縮機的冷卻裝置的例子的製冷循環結構圖。符號說明1 壓縮機主體2 電動機5 吸入室6:吸入口9:噴出口10:旋轉軸
13:電動機箱14 螺旋轉子(14A 外轉子，14B 內轉子)15:主箱端面)16 噴出箱04 噴出側端面)17、18:滾子軸承19,91 球軸承20 腔室QOA 外轉子側腔室，20B 內轉子側腔室)22:吸入口(低壓空間)23、23A、23B 徑向的噴出口25、25A、25B 軸向的噴出口26 噴出室28、28A、28B、37 閥孔(28a 背壓室)29.29A.38 旁通槽(旁通流路)30:閥芯驅動裝置31:閥芯32 連通孔(氣壓供給路)34、120 液壓供給路(34 連通孔，120 毛細管)35 工作缸(35A、35B 工作缸室)36A、36B 壓縮工作室42:電磁閥50、54 密封環51 活塞52 螺栓53 -M60 端蓋80 連通路(液壓排出路)90 噴出流路92 分油器93:回油配管94:噴出配管96:配管(製冷劑配管)95 油罐102 連通腔室110:吸入壓力傳感器111 噴出壓力傳感器112:控制裝置130 螺旋壓縮機140 冷凝器141 蒸發器
6
142:電子膨脹閥
具體實施例方式以下，基於
本發明的實施例。實施例1使用圖1 圖8，說明本發明的螺旋壓縮機的實施例1。圖1是表示本發明的螺旋壓縮機的實施例1的縱向剖視圖，圖2是圖1的右側視圖，圖3是圖1的III-III向視剖視圖(是表示噴出箱的噴出側端面的圖，利用雙點劃線表示主箱的端面中的腔室的位置)，圖4是圖1的IV-IV向視剖視圖(是表示主箱的端面的圖，利用雙點劃線表示噴出箱的噴出側端面中的閥孔的位置)，圖5是說明本發明的實施例1中的壓縮工作室、噴出口、閥孔及旁通流路的位置關係的圖。在圖1中，螺旋壓縮機具備壓縮機主體1、驅動該壓縮機主體1的電動機(馬達)2、收納該電動機2的電動機箱13。電動機箱13在電動機2的壓縮機主體相反側形成有吸入室(低壓室)5，從而使氣體從吸入口 6經由過濾器7流入所述吸入室5內。所述電動機2由安裝在旋轉軸10上的轉子11和配設在該轉子11的外周側的定子12構成，所述定子固定在所述電動機箱13的內表面。所述壓縮機主體1具備與所述電動機箱13連接，且內置有螺旋轉子14的主箱15 ；與該主箱15的噴出側連接的噴出箱16。在所述主箱15形成有對所述螺旋轉子14的齒部進行收容的圓筒狀的腔室20，該腔室20的轉子軸向噴出側開口。在形成該開口的所述主箱15的端面21側形成有徑向的噴出口 23，而且也形成有與該噴出口 23連接的噴出流路90。如圖4所示，所述螺旋轉子14由旋轉軸平行地相互嚙合並進行旋轉的外轉子14A及內轉子14B構成。而且，所述腔室20由收容外轉子的腔室20A和收容內轉子的腔室20B構成，所述噴出口 23也由外轉子側的噴出口 23A和內轉子側的噴出口 2 構成。所述主箱15的轉子軸向吸入側(圖1的左側)與所述電動機箱13連接，該電動機箱13內部的所述轉子11與定子12之間的間隙等成為使所述吸入室5與所述壓縮機主體1連通的吸入通路。在所述外轉子14A及內轉子14B的齒槽形成有圖4所示的壓縮工作室36A、36B，伴隨螺旋轉子的旋轉，該壓縮工作室依次變化成與形成在主箱15的吸入側(電動機箱13側)的吸入口 22連通的吸氣行程的壓縮工作室、對吸氣後的氣體進行壓縮的壓縮行程的壓縮工作室、以及與所述噴出口 23、25連通而將壓縮後的氣體噴出的噴出行程的壓縮工作室。所述噴出口 23A、2!3B相對於噴出行程的壓縮工作室，形成在外轉子或內轉子的徑向外側(圖1的上側)。如圖1、圖3所示，在所述噴出箱16的噴出側端面M上形成有軸向的噴出口 25和噴出室26。S卩，噴出箱16具有與主箱15的端面21抵接而對所述腔室20A、20B的開口進行覆蓋的噴出側端面M ；形成在該噴出側端面M上的外轉子側的噴出口 25A及內轉子側的噴出口 25B ；從所述壓縮工作室經由所述噴出口 23A、2!3B、25A、25B噴出的壓縮氣體所流入的噴出室沈。如圖1所示，所述外轉子14A的吸入側軸部由配設在所述主箱15上的滾子軸承17及配設在電動機箱13上的球軸承91支承，所述外轉子14A的噴出側軸部由配設在噴出箱16上的滾子軸承18及球軸承19支承。而且，所述內轉子14B的吸入側軸部由配設在所述主箱15上的滾子軸承(未圖示)支承，所述內轉子14B的噴出側軸部由配設在噴出箱16上的滾子軸承及球軸承(未圖示)支承。外轉子14A的所述吸入側軸部與電動機2的旋轉軸10直接連結，在電動機2的驅動下，外轉子14A進行旋轉，伴隨於此，所述內轉子14B與外轉子14A嚙合並進行旋轉。由所述螺旋轉子14壓縮後的氣體從所述噴出口 23、25向所述噴出室沈或所述噴出流路90內流出，從該噴出通路90向設置在主箱15上的噴出口 9流動，並經由與該噴出口 9連接的噴出配管94向分油器92傳送。在該分油器92中，對在壓縮機主體1內被壓縮的氣體和混入有該氣體的油進行分離。由分油器92分離後的油經由回油管93返回設置在所述壓縮機主體1下部的油罐95，並積存在此，之後，為了對支承螺旋轉子14的軸部和電動機2的旋轉軸10的所述軸承17、18、19、91進行潤滑，而再次向這些軸承供給。另一方面，由分油器92將油分離後的高壓氣體經由配管96向外部(例如構成製冷循環的冷凝器)供
々A
口 ο從吸入口 6吸入到吸入室5中的氣體在穿過電動機箱13的內部時，對轉子11及定子12進行冷卻，之後，經由壓縮機主體1的吸入口 22向由所述螺旋轉子14形成的壓縮工作室流入，伴隨外轉子14Α及內轉子14Β的旋轉，壓縮工作室36Α、36Β沿轉子軸向移動且容積縮小，對氣體進行壓縮。由壓縮機工作室壓縮後的氣體經由噴出口 23Α、2!3Β、25Α、25Β及噴出室沈流入噴出流路90，從噴出口 9向噴出配管94送出。如圖3所示，在所述噴出箱16上，在該噴出側端面M中的內轉子14Β側的噴出口25Β的附近形成有閥孔(工作缸)28，該閥孔觀在該內轉子14Β的旋轉方向的相反側(圖3的右側)的位置開口，該閥孔觀的大致中心位於所述主箱15的端面21中的內轉子14Β側的腔室20Β的開口緣。而且，在所述噴出箱16上形成有旁通槽四，該旁通槽四位於比主箱15的端面21中的內轉子14Β側的腔室20Β的開口緣靠轉子徑向外側，並將閥孔觀和噴出室沈連通，通過該旁通槽四和覆蓋該旁通槽四的主箱15的端面21形成旁通流路。在所述閥孔28上設有對該閥孔28進行開閉的閥芯31。接下來，利用圖6 圖8，說明用於驅動所述閥芯31的閥芯驅動裝置。圖6及圖7是圖2的VI-VI線向視剖視圖，是說明驅動所述閥芯31的閥芯驅動裝置的結構的圖，圖6是表示閥芯31的閉狀態的圖，圖7是表示閥芯31的開狀態的圖。圖8是圖6的VIII-VIII線向視剖視圖。在圖6及圖7中，閥芯驅動裝置30具備杆53，其一端側與閥芯31的背面側(圖6的右側)連接，該閥芯31設置成在所述閥孔觀內能夠滑動；活塞51，其經由螺栓52與該杆53的另一端側連接；工作缸35，其將該活塞51收納成能夠滑動。所述工作缸35形成在噴出箱16上，在該噴出箱16上還設有將所述杆53支承為滑動自如的杆孔101。在所述杆孔101設有密封環50，對工作缸35的工作缸室內與閥芯31的背壓室28a之間進行密封。而且，壓縮機噴出側的壓力經由形成在噴出箱16上的連通孔102而被導入所述背壓室^a。即，如圖6及圖8所示，所述連通孔102的一端側向所述背壓室28a開口，所述連通孔102的另一端側與所述噴出室26 (參照圖幻連通。在所述活塞51的外周安裝有密封環M，該密封環M用於防止形成在該活塞51兩側的工作缸室35A、35B之間的洩漏。而且，在所述工作缸室35A(閥芯相反側的工作缸35內)，連通孔32的一端側向所述活塞51的移動範圍外的部分(工作缸室35A的右端側)開口，該連通孔32的另一端側如圖8所示向所述噴出室沈開口。S卩，工作缸室35A經由所述連通孔32與所述噴出室26(參照圖3)連通，壓縮機噴出側的壓力始終被導入所述工作缸室 35A。在所述工作缸室35B(閥芯側的工作缸內)，如圖6及圖7所示，連通孔34的一端向活塞51的移動範圍外的部分(工作缸室35B的左端側)開口，如圖2所示，該連通孔34的另一端側經由毛細管120與油罐95連通，形成液壓供給路。而且，所述連通孔34經由連通路(液壓排出路)80與低壓空間(在圖6中為吸入口 2 連通，在該連通路80的中途設有用於對該連通路80進行開閉的電磁閥42。通過如此構成，在所述電磁閥42的開閉的作用下，能夠將油罐95的高壓油導入工作缸室35B或將工作缸室35B的油經由連通路80及電磁閥42向吸入口 22側排出。而且，在所述工作缸室35B上設有對所述活塞51向端蓋60側(閥芯31相反側，圖6中的右側)施力的彈簧33。所述閥芯31在所述壓縮工作室36A、36B未發生過壓縮時被控制成關閉，但當關閉閥芯31時，所述電磁閥42為開狀態。由此，工作缸室35B經由連通孔34及連通路80與吸入口 22側連通而成為低壓。另一方面，壓縮機噴出側的氣壓一直作用於工作缸室35A。因此，如圖6所示，活塞51克服彈簧33的按壓力而向主箱15側移動，閥芯31被按壓到所述主箱15的端面21上，閥孔觀被關閉。需要說明的是，雖然所述毛細管120的所述連通孔34側也與所述吸入口 22連通，但在所述毛細管120的作用下，油的流動被節流，因此能夠使從油罐95向吸入口 22排出的油量為充分少的量，從而將向壓縮機吸入的吸入氣體(例如製冷劑氣體)因所述油而發生過熱的情況抑制得較少，而抑制體積效率的下降。而且，在本實施例中，由於所述油向吸入口 22排出，因此能夠使被壓縮機吸入的製冷劑氣體因所述油而發生過熱的時間極小，從該點出發也能夠減少製冷劑氣體被所述油加熱的情況，因此能夠抑制體積效率的下降。在所述壓縮工作室36A、36B發生過壓縮時，所述閥芯31被控制成打開。這種情況下，通過使所述電磁閥42為閉狀態，而將油罐95的高壓油導入工作缸室35B。S卩，通過關閉電磁閥42，而油罐95的高壓油經由毛細管120被導入工作缸室35B，工作缸室35B的壓力大致成為噴出壓力。因此，作用在活塞51上的壓力無論在工作缸室35A側還是在工作缸室35B側都大致相同，因此將所述活塞51向閥芯相反側(端蓋60側)按壓的力增大了設置在工作缸室35B內的彈簧33產生的按壓力的量。因此，如圖7所示，活塞51向端蓋60側移動，閥芯31從所述主箱15離開，所述閥孔28被打開。對閥芯31進行開閉的閥芯驅動裝置30成為以上說明的結構，但在本實施例中，還具備控制裝置，該控制裝置檢測所述壓縮工作室36A、36B是否發生過壓縮，當檢測到發生過壓縮時，控制所述閥芯驅動裝置30，以打開所述閥芯31，以下，利用圖1對此進行說明。在圖1中，110是檢測從吸入口 6吸入的氣體的壓力的吸入壓力傳感器，111是檢測從壓縮機主體1噴出的壓縮氣體的壓力的噴出壓力傳感器，來自所述壓力傳感器110、111的信號向控制裝置112發送。在控制裝置112中，基於來自所述壓力傳感器110、111的信號，計算該時刻下的運轉中的壓力比(噴出壓/吸入壓)。而且，在所述控制裝置112中存儲預先設定的壓力比，並與所述計算出的運轉中的壓力比進行比較。
該比較的結果是計算出的運轉中的壓力比與預先設定的壓力比相同或比其高時，判斷為壓縮工作室36A、36B未發生過壓縮，使電磁閥42為開狀態，從而閥芯31向主箱15側移動而被按壓，將閥孔觀控制成關閉。另一方面，當計算出的運轉中的壓力比低於預先設定的壓力比時，判斷為壓縮工作室36A、36B發生過壓縮，使電磁閥42為閉狀態，從而使閥芯31向主箱15的相反側(圖6的右側)移動，將閥孔28控制成打開。由此，從壓縮工作室36A、36B經由閥孔28及旁通流路(旁通槽四)向噴出室沈噴出壓縮氣體，因此壓縮工作室的壓力大致減少至噴出室沈的壓力。因此，能夠減少過壓縮，從而能夠抑制多餘的動力的消耗。需要說明的是，在本實施例中，吸入關閉時的壓縮工作室的容積Vs與閥孔觀進行的噴出開始時的壓縮工作室的容積Vd的比即設定容積比Vs/Vd構成在1. 5 3. 0的範圍內。另外，在本實施例中，噴出箱16的噴出側端面M上的所述閥孔28的大致中心位於主箱15的端面21上的腔室20B的開口緣。即，所述閥孔觀中，如圖3所示，位於比腔室20B的開口緣靠轉子徑向內側的內側區域向壓縮工作室36B開口，因此其開口面積取為較大，而位於比腔室20B的開口緣靠轉子徑向外側的外側區域被主箱15的端面21覆蓋。由此，可以使對閥孔觀的外側區域進行覆蓋的主箱15的端面21作為閥芯31的止動件發揮作用(即，閥芯31碰觸到所述端面21而能夠防止傾斜)。因此，與以往那樣在閥芯及閥孔形成階梯部而構成用於定位閥芯的止動件的情況相比，在本實施例的結構中，能夠簡化用於定位閥芯的止動件，不需要以往那樣高精度的加工，因此能夠提高生產性。另外，例如與閥孔觀的大致中心位於比腔室20B的開口緣靠轉子徑向內側的情況相比，能夠將閥芯驅動裝置30配置在轉子徑向外側，由於對內轉子14B的噴出側軸部進行支承，因此能夠避免與設置在噴出箱16上的滾子軸承18及球軸承19的幹涉。因此，不再需要增加螺旋轉子14的噴出側軸部的長度，因此能夠抑制壓縮機的大型化。此外，在本實施例中，所述旁通流路由形成在噴出箱16的噴出側端面對上的旁通槽四和對該旁通槽四進行覆蓋的主箱15的端面21構成，因此能夠在鑄造的階段中成形旁通槽四，例如與加工形成旁通孔作為旁通流路的情況相比，能夠減少加工工時。接下來，對上述的實施例1的變形例進行說明。在上述實施例1中，如圖3所示，說明了在噴出箱16的噴出側端面M上的內轉子14B側設有一個閥孔觀的例子，但設置上述閥孔的個數、位置並不局限於此，例如，也可以如以下說明的圖9 圖11所示的變形例1 3那樣構成。圖9表示變形例1，該例子僅在噴出箱16的噴出側端面M上的外轉子14A側設有一個閥孔37。即，在噴出箱16的噴出側端面M上的外轉子14A側的噴出口 25A的附近，在外轉子14A的旋轉方向的相反側進行開口的位置上設有閥孔37。38是將所述閥孔37和噴出室沈連通的旁通槽。與圖6 圖8所示的結構同樣地，在所述閥孔37上還設有閥芯31和用於對該閥芯31進行開閉的閥芯驅動裝置30。而且，關於吸入關閉時的壓縮工作室的容積Vs與閥孔37進行的噴出開始時的壓縮工作室的容積Vd的比即設定容積比Vs/Vd，也與上述的實施例1同樣地，成為1. 5 3. 0的範圍內。此外，噴出箱16的噴出側端面M上的閥孔37的中心也與上述的實施例1同樣地大致位於主箱15的端面21上的腔室20A的開口緣。
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因此，在圖9所示的變形例1中，也能得到與上述實施例1大致同樣的效果。圖10是表示變形例2的圖，該例子在噴出箱16的噴出側端面M上的外轉子14A側及內轉子14B側這雙方分別各設有一個閥孔觀或37。S卩，與圖3所示的結構同樣地，在所述噴出箱16的內轉子14B側設有閥孔觀、旁通槽四及閥芯驅動裝置30等，與圖9所示的結構同樣地，在所述噴出箱16的外轉子14A側設有閥孔37、旁通槽38及閥芯驅動裝置等。需要說明的是，在該例子中，在閥孔觀側和閥孔37側，吸入關閉時的壓縮工作室的容積Vs與各閥孔進行的噴出開始時的壓縮工作室的容積Vd的比即設定容積比Vs/Vd既可以彼此相同，也可以不同。在該變形例2中，能夠得到與上述實施例同樣的效果，並且由於在外轉子14A側及內轉子14B側這雙方分別設有閥孔觀或37，因此在過壓縮時，能夠更迅速地將過壓縮的氣體從壓縮工作室向噴出側排出，能夠防止過壓縮而進一步抑制多餘的動力的消耗。圖11是表示變形例3的圖。在上述的各例中，說明了在內轉子14B側或外轉子14A側設有一個閥孔觀或38，或者在內轉子14B側及外轉子14A側這雙方分別設有一個閥孔觀或38的結構。相對於此，該變形例3在內轉子14B側或外轉子14A側中任一方設有多個閥孔或在這雙方分別設有多個閥孔。例如圖11所示，在噴出箱16的內轉子14B側設有兩個閥孔^A J8B，而且形成有將所述閥孔^A、28B和噴出室沈連通的旁通槽^A。與所述實施例同樣地，在所述各閥孔^A、28B上分別設有閥芯，而且還設有分別對這些閥芯進行開閉的閥芯驅動裝置。需要說明的是，在該例子中，吸入關閉時的壓縮工作室的容積Vs與各閥孔觀八、28B進行的噴出開始時的壓縮工作室的容積Vd的比即設定容積比Vs/Vd成為閥孔28A側及28B側這雙方總共為1. 5 3. 0的範圍。然而，由於閥孔28A側和28B側在內轉子的旋轉方向上相互錯開配置，因此各自的設定容積比Vs/Vd相互不同。而且，在該例子中，噴出箱16的噴出側端面M上的閥孔^AJSB的各自的中心分別大致位於主箱15的端面21上的腔室20B的開口緣。在該變形例3中，也能夠得到與上述實施例同樣的效果，並且閥孔在轉子的旋轉方向上相互錯開配置多個，因此能夠與轉子不幹涉而高效率地將多個閥孔的總計的通路面積形成得較大。圖12是說明將本發明的實施例1所示的螺旋壓縮機裝入冷卻裝置的例子的製冷循環結構圖。在圖12中，130是實施例1所示的螺旋壓縮機，從該壓縮機130噴出的製冷劑氣體經由噴出配管94進入分油器92，在此將油分離，製冷劑氣體經由配管(製冷劑配管)96向冷凝器140發送。在冷凝器中，製冷劑氣體被外部氣體冷卻而發生冷凝，成為液體製冷劑，向電子膨脹閥142傳送而進行膨脹。在電子膨脹閥142的下遊設有蒸發器141，所述膨脹後的製冷劑在蒸發器141中從外部的冷卻水等吸收熱量而蒸發，再次被所述壓縮機130吸入。被所述蒸發器141冷卻後的冷卻水使用於製冷用途等。在所述壓縮機130的吸入側設有吸入壓力傳感器110，而且在壓縮機130的噴出側設有噴出壓力傳感器111，對製冷劑氣體的吸入壓力及噴出壓力進行檢測。42是與圖6、圖7所示的電磁閥42相同的電磁閥，該電磁閥42根據來自控制裝置112的指令進行開閉。所述控制裝置112基於向壓縮機130吸入的吸入壓力和壓縮機130噴出的噴出壓力而求出運轉中的壓力比，將該壓力比與預先存儲的設定的壓力比進行比較，當運轉中的壓力比小於所述設定的壓力比時，判斷為發生過壓縮，如圖7所示，控制所述電磁閥42，以便於使閥芯驅動裝置30將閥芯31打開。在冷卻裝置中，通常以使冷卻水的溫度成為目標值的方式進行控制，因此幾乎沒有受冷卻水溫度影響的吸入壓力的變動，但冷凝器中的冷凝壓力在外部氣體為低溫時下降，因此由噴出壓力傳感器111檢測的壓縮機的噴出側的壓力進行變動。因此，雖然壓縮機130容易發生過壓縮，但通過採用本實施例所示的螺旋壓縮機，能夠得到一種減少過壓縮的發生且動力損失少的冷卻裝置。根據以上說明的本實施例，當根據測定到的吸入壓力和噴出壓力而計算出的壓力比高於預先設定的壓力比(噴出壓/吸入壓)時，通過將活塞的閥芯側的工作缸內的液壓向壓縮機的吸入側排出而將所述閥芯關閉，當根據測定到的吸入壓力和噴出壓力而計算出的壓力比低於預先設定的壓力比時，關閉所述工作缸內的液壓而打開所述閥芯，因此能夠可靠地對閥芯進行開閉而能夠減少過壓縮。其結果是，能夠抑制多餘的動力的消耗而提高性能。與以往那樣通過使作用在閥芯上的壓縮工作室的壓力和噴出側的壓力與彈簧力的平衡而對閥進行開閉的情況相比，不及能夠可靠地對閥芯進行開閉，而且能夠防止因壓縮工作室的壓力變動而閥芯跳動的情況，因此能夠得到減少了閥芯的打擊音和振動的螺旋壓縮機。尤其是，由於在活塞的閥芯側的工作缸內設有將活塞向閥芯相反側按壓的彈簧，因此即使壓縮工作室發生壓力變動，閥芯也不會因所述彈簧而敲打止動件，因此能夠消除閥芯敲打止動件的打擊音及閥芯的振動，而且也消除了設置在工作缸內的所述彈簧激烈地反覆伸縮的情況，因此能夠提高其可靠性。此外，在專利文獻1所記載那樣的以往的結構中，在閥芯進行開閉的情況下，當氣體通過閥部時，流動被節流，因此流體摩擦增大，未能充分地減少過壓縮。相對於此，根據本實施例，通過控制裝置將閥芯控制成全開或全閉，因此能夠防止以往那樣因閥芯的開度變動而將從閥芯部分流出的氣體節流以至於流體摩擦變大的情況，因此能夠充分地減少過壓縮。
權利要求
1.一種螺旋壓縮機，具有旋轉軸大致平行地相互嚙合並進行旋轉的外轉子及內轉子；具有收納所述外轉子及內轉子的腔室的主箱；與所述主箱的轉子軸向噴出側連接，且具有與所述主箱的端面抵接而對所述腔室的開口進行覆蓋的噴出側端面的噴出箱，且具備從由所述外轉子及內轉子形成的壓縮工作室，經由在所述主箱或所述噴出箱中至少任一個上形成的噴出口噴出壓縮氣體的噴出室或噴出流路；在所述噴出口附近，形成在向所述外轉子或內轉子中至少一方側的所述噴出箱的噴出側端面上的向所述壓縮工作室開口的位置上的閥孔；將該閥孔和所述噴出室或噴出流路連通的旁通流路；配置在所述閥孔內的閥芯，所述螺旋壓縮機的特徵在於，具備閥芯驅動裝置，其用於使所述閥芯開閉；控制裝置，其檢測所述壓縮工作室是否發生過壓縮，在檢測到發生過壓縮時，控制所述閥芯驅動裝置，以打開所述閥芯。
2.根據權利要求1所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，所述控制裝置基於向壓縮機吸入的吸入壓力和壓縮機的噴出壓力而求出運轉中的壓力比，將該壓力比與預先存儲的設定的壓力比進行比較，在運轉中的壓力比小於所述設定的壓力比時，判斷為發生過壓縮，控制所述閥芯驅動裝置，以打開所述閥芯。
3.根據權利要求1所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，所述閥芯驅動裝置具備設置在所述閥芯的背面側的工作缸、在該工作缸內往復移動的活塞、將該活塞和所述閥芯連接的杆，在發生過壓縮時，使壓力作用於所述活塞，以打開所述閥芯。
4.根據權利要求3所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，在所述活塞的閥芯側的工作缸內設有將所述活塞向閥芯相反側按壓的彈簧，通過將壓縮機噴出側的壓縮氣體導入所述活塞的閥芯相反側的工作缸內，而在未發生過壓縮的狀態時關閉所述閥芯，在發生過壓縮時，通過將壓縮機噴出側的壓力向所述活塞的閥芯側的工作缸內施加而使所述活塞向閥芯相反側移動，從而打開所述閥芯。
5.根據權利要求4所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，通過具有毛細管的通路將所述活塞的閥芯側的工作缸內和壓縮機的噴出側連接，而且設置使該通路的工作缸側和壓縮機的低壓空間連通的連通路，在該連通路的中途設置對該連通路進行開閉的電磁閥，在未發生過壓縮時，打開所述連通路，在發生過壓縮時，關閉所述連通路，從而使壓縮機噴出側的壓力作用在所述活塞的閥芯側的工作缸內，以打開所述閥芯。
6.根據權利要求1所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，所述噴出箱的噴出側端面上的所述閥孔的大致中心位於所述主箱的端面上的所述腔室的開口緣。
7.根據權利要求5所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，具有毛細管的所述通路向活塞的移動範圍外的工作缸室開口，與低壓空間連通的所述連通路向壓縮機的吸入口開口。
8.根據權利要求7所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，具有毛細管的所述通路是向油罐開口的液壓供給路，該油罐在該通路的上遊側與壓縮機噴出側連通。
9.根據權利要求4所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，在所述噴出箱上形成有將所述活塞的閥芯相反側的工作缸內端部側和壓縮機的噴出側連接的氣壓供給路。
10.根據權利要求1所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，所述旁通流路由形成在所述噴出箱的噴出側端面上的旁通槽和覆蓋該旁通槽的所述主箱的端面構成。
11.根據權利要求1所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，所述閥孔形成在使吸入關閉時的壓縮工作室的容積Vs與所述閥孔進行的噴出開始時的壓縮工作室的容積Vd的比即設定容積比Vs/Vd為1. 5 3. 0的範圍內。
12.根據權利要求1所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，所述閥孔形成多個，且使吸入關閉時的壓縮工作室的容積Vs與所述各閥孔進行的噴出開始時的壓縮工作室的容積Vd的比即設定容積比Vs/Vd相互不同。
13.根據權利要求2所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，具備用於檢測吸入壓力的吸入壓力傳感器和用於檢測噴出壓力的噴出壓力檢測傳感器。
14.根據權利要求1所述的螺旋壓縮機，其特徵在於，所述噴出口由形成在所述主箱的噴出側端部上的徑向的噴出口和形成在所述噴出箱的噴出側端面上的軸向的噴出口構成。
全文摘要
本發明提供一種能夠使減少過壓縮的閥芯的打擊音和振動降低的螺旋壓縮機。在噴出箱(16)設有與主箱(15)的端面(21)抵接而對腔室的開口進行覆蓋的噴出側端面(24)；形成在噴出側端面(24)上的噴出口；從壓縮工作室(36B)經由噴出口噴出壓縮氣體的噴出室；在所述噴出側端面上的內轉子(14B)側的噴出口附近，在內轉子的相反側的位置上開口的閥孔(28)；將閥孔和噴出流路連通的旁通槽(29)；設置在所述閥孔內的閥芯(31)。而且，具備閥芯驅動裝置(30)，其用於使所述閥芯開閉；控制裝置，其檢測所述壓縮工作室是否發生過壓縮，在檢測到發生過壓縮時，控制所述閥芯驅動裝置，以打開所述閥芯。
文檔編號F04C18/16GK102384087SQ20111023743
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月18日 優先權日2010年8月30日
發明者上倉正教, 加藤英介, 山田真一朗, 浦新昌幸, 石木良和, 米本龍一郎 申請人:日立空調·家用電器株式會社