螺杆壓縮機的製作方法

2023-05-11 11:27:46

專利名稱：螺杆壓縮機的製作方法
技術領域：
本發明涉及螺杆壓縮機。
背景技術：
一直以來，如專利文獻1和2所示，存在螺杆壓縮機，其包括具有螺旋狀的槽的螺 杆轉子、和具有與該螺旋狀的槽嚙合的多個齒的門轉子。在這樣的螺杆壓縮機中，通過以電動機驅動螺杆轉子，從螺杆轉子的一端吸入到 殼體內部的壓縮介質在由殼體、螺杆轉子的槽和門轉子的齒形成的壓縮室中被壓縮，然後， 當門轉子的齒從槽脫離時，高壓氣體從螺杆轉子的另一端側吐出。專利文獻1 日本特開2000-257578號公報專利文獻2 日本特開2003-286986號公報

發明內容
但是，上述專利文獻1和2所記載的現有的螺杆壓縮機均從螺杆轉子的一端側吸 入並從另一端側吐出，所以會從設置於螺杆轉子的高壓側附近的、作為螺杆轉子與殼體之 間的高壓側的密封部分的迷宮式密封等處產生壓縮介質的洩漏，成為性能降低的原因。另外，當考慮到作用在螺杆轉子上的壓力平衡的情況下，因為從低壓側向高壓側 的單方向的推力負荷總是作用在螺杆轉子上，因此難以完全抑制推力負荷。通常來說，螺杆壓縮機容量越大壓縮機效率越高，但若超過某容量等級，則會產生 壓力損失或密封部分的洩漏等，因此壓縮機效率會降低。因此，密封部分的壓縮介質的洩漏 成為大容量的螺杆壓縮機的性能難以提高的原因。本發明的課題在於提供能夠降低高壓側的洩漏和推力負荷的螺杆壓縮機。本發明的第一方面的螺杆壓縮機具備螺杆轉子和多個門轉子。螺杆轉子在外周面 具有螺旋狀的槽，並能夠旋轉自由。門轉子放射狀地配置有與螺杆轉子的槽嚙合的多個齒。 螺旋狀的槽具有從螺杆轉子的一端側向著另一端側壓縮流體的第一螺旋槽和從螺杆轉子 的另一端側向著一端側進行壓縮的第二螺旋槽。此處，螺杆轉子的螺旋狀的槽具有兩種螺旋槽，即，從螺杆轉子的一端側向著另一 端側壓縮流體的第一螺旋槽和從螺杆轉子的另一端側向著一端側進行壓縮的第二螺旋槽。 由此，能夠減少在現有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產生的高壓側的製冷劑的洩漏，能 夠將高效率、大容量的單螺杆壓縮機製造得比較緊湊。本發明的第二方面的螺杆壓縮機是在第一方面的螺杆壓縮機的基礎上，第一螺旋 槽和第二螺旋槽面對稱地並列配置在螺杆轉子的旋轉軸方向上。此處，第一螺旋槽和第二螺旋槽面對稱地並列配置在螺杆轉子的旋轉軸方向上， 由此，能夠減少在現有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產生的高壓側的製冷劑的洩漏，能 夠將高效率、大容量的單螺杆壓縮機製造得比較緊湊。另外，能夠使沿著第一螺旋槽和第二 螺旋槽各自的從低壓側向著高壓側的方向作用在螺杆轉子上的推力負荷完全保持平衡。
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本發明的第三方面的螺杆壓縮機是在第二方面的螺杆壓縮機的基礎上，多個門轉 子與螺杆轉子的第一螺旋槽和第二螺旋槽對應，面對稱地並列配置在螺杆轉子的旋轉軸方 向上。此處，多個門轉子與螺杆轉子的第一螺旋槽和第二螺旋槽對應，面對稱地並列配 置在螺杆轉子的旋轉軸方向上，因此，能夠減少在現有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產 生的高壓側的製冷劑的洩漏，能夠製造高效率、大容量的單螺杆壓縮機。另外，能夠使沿著 第一螺旋槽和第二螺旋槽各自的從低壓側向著高壓側的方向作用在螺杆轉子上的推力負 荷完全保持平衡。本發明的第四方面的螺杆壓縮機是在第一方面至第三方面中任一方面的螺杆壓 縮機的基礎上，還具備中間軸承。中間軸承配置在螺杆轉子的第一螺旋槽的形成部分與第 二螺旋槽的形成部分之間。此處，還具備配置在螺杆轉子的第一螺旋槽的形成部分與第二螺旋槽的形成部分 之間的中間軸承，所以能夠以一個中間軸承承受作用在螺杆轉子上的推力負荷，並且能夠 減少螺杆轉子的支承部分的部件數目。本發明的第五方面的螺杆壓縮機，是在第一方面至第三方面中任一方面的螺杆壓 縮機的基礎上，還具備雙支承軸承。雙支承軸承分別配置在螺杆轉子的兩端。此處，因為還具備分別配置在螺杆轉子的兩端的雙支承軸承，所以能夠使螺杆轉 子的中間部分的吸入口或吐出口共同化，能夠開發小型且高效率、大容量的壓縮機。本發明的第六方面的螺杆壓縮機，是在第一方面至第五方面中任一方面的螺杆壓 縮機的基礎上，還具備收納螺杆轉子的殼體。殼體具有吸入口和吐出口。吸入口形成在螺 杆轉子的兩側附近。吸入口將壓縮介質吸入殼體內部。吐出口形成在螺杆轉子的第一螺旋 槽和第二螺旋槽的形成部分的中間附近。吐出口將在殼體內部被壓縮的壓縮介質吐出。此處，吸入口形成在螺杆轉子的兩側附近，吐出口形成在螺杆轉子的第一螺旋槽 和第二螺旋槽的形成部分的中間附近。由此，通過在螺杆轉子的兩側設置吸入口，能夠容易 地進行電動機的冷卻。在開放式壓縮機的情況下，通過在兩側設置吸入口，能夠降低壓縮介 質從軸的密封部分洩漏，其中，開放式壓縮機是電動機收納在與收納有螺杆轉子的空間不 同的空間中的壓縮機。本發明的第七方面的螺杆壓縮機，是在第一方面至第五方面中任一方面的螺杆壓 縮機的基礎上，還具備收容螺杆轉子的殼體。殼體具有吸入口和吐出口。吐出口形成在螺 杆轉子的兩側附近。吐出口將在殼體內部被壓縮的壓縮介質吐出。吸入口形成在螺杆轉子 的第一螺旋槽和第二螺旋槽的形成部分的中間附近。吸入口將壓縮介質吸入殼體內部。此處，吸入口形成在螺杆轉子的第一螺旋槽和第二螺旋槽的形成部分的中間附 近，吐出口形成在螺杆轉子的兩側附近。由此，能夠降低吸入壓損，能夠製造高效率單螺杆 壓縮機。本發明的第八方面的螺杆壓縮機，是在第一方面至第三方面和第六方面至第七方 面中任一方面的螺杆壓縮機的基礎上，螺杆轉子具有隨著從中間部分向著兩端而變細的形 狀。此處，螺杆轉子具有隨著從中間部分向著兩端而變細的形狀，所以能夠降低在現 有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產生的高壓側的製冷劑的洩漏，能夠將高效率、大容量的單螺杆壓縮機製造得比較緊湊。另外，能夠使沿著第一螺旋槽和第二螺旋槽各自的從低 壓側向著高壓側的方向作用在螺杆轉子上的推力負荷完全保持平衡。特別是，對於這樣的 面對稱的錐狀的螺杆轉子，不必為抵消推力負荷而在大直徑側的吐出部分設置吐出切割等 切口。並且，螺杆壓縮機與現有的雙級壓縮用的螺杆壓縮機等相比，能夠減少部件數目，能 夠實現製造成本的削減。根據發明的第一方面，能夠降低在現有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產生的高 壓側的製冷劑的洩漏，能夠將高效率、大容量的單螺杆壓縮機製造得比較緊湊。根據發明的第二方面，能夠降低在現有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產生的高 壓側的製冷劑的洩漏，能夠製造高效率、大容量的單螺杆壓縮機。另外，能夠使沿著第一螺 旋槽和第二螺旋槽各自的從低壓側向著高壓側的方向作用在螺杆轉子上的推力負荷完全 保持平衡。根據發明的第三方面，能夠降低在現有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產生的高 壓側的製冷劑的洩漏，能夠製造高效率、大容量的單螺杆壓縮機。另外，能夠使沿著第一螺 旋槽和第二螺旋槽各自的從低壓側向著高壓側的方向作用在螺杆轉子上的推力負荷完全 保持平衡。根據發明的第四方面，能夠以一個中間軸承承受作用在螺杆轉子上的推力負荷， 並且能夠減少螺杆轉子的支承部分的部件數目。根據發明的第五方面，能夠使螺杆轉子的中間部分的吸入口或吐出口共同化，能 夠開發小型且高效率、大容量的壓縮機。根據發明的第六方面，通過在螺杆轉子的兩側設置吸入口，能夠容易地進行電動 機的冷卻。在開放式壓縮機的情況下，通過在兩側設置吸入口，能夠降低壓縮介質從軸的密 封部分洩漏，其中，開放式壓縮機是電動機收納在與收納有螺杆轉子的空間不同的空間中 的壓縮機。根據發明的第七方面，能夠降低吸入壓損，能夠製造高效率單螺杆壓縮機。根據發明的第八方面，能夠降低在現有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產生的高 壓側的製冷劑的洩漏，能夠將高效率、大容量的單螺杆壓縮機製造得比較緊湊。另外，能夠 使沿著第一螺旋槽和第二螺旋槽各自的從低壓側向著高壓側的方向作用在螺杆轉子上的 推力負荷完全保持平衡。特別是，對於這樣的面對稱的錐狀的螺杆轉子，不必為抵消推力負 荷而在大直徑側的吐出部分設置吐出切割等切口。並且，螺杆壓縮機與現有的雙級壓縮用 的螺杆壓縮機等相比，能夠減少部件數目，能夠實現製造成本的削減。


圖1是本發明的第一實施方式的單螺杆壓縮機的截面圖。圖2是本發明的第一實施方式的單螺杆壓縮機的主要部分的結構圖。圖3是表示圖1的螺杆轉子和門轉子的配置的結構圖。圖4是本發明的第一實施方式的變形例，是從螺杆轉子的中間附近吸入而從兩側 吐出的螺杆壓縮機的結構圖。圖5是本發明的第二實施方式的具備支承螺杆轉子的兩端的雙支承軸承的螺杆 壓縮機的結構圖。
圖6是本發明的第二實施方式的變形例，是從螺杆轉子的中間附近吸入而從兩側 吐出的螺杆壓縮機的結構圖。圖7是本發明的第三實施方式的具備兩側為面對稱的錐形狀的螺杆轉子的螺杆 壓縮機的結構圖。符號說明1、31、51 螺杆壓縮機2、52 螺杆轉子3 殼體4 軸5a、5b、5c、5d 門轉子8、門轉子軸Ila:第一螺旋槽lib:第二螺旋槽12 齒13:中間軸承15:吸入口16:吐出口18a、18b 雙支承軸承
具體實施例方式下面，參照

本發明的螺杆壓縮機(screw compressor)的實施方式。[第一實施方式]圖1 3所示的單螺杆壓縮機1具備一根螺杆轉子(screw rotor) 2，殼體3，作 為螺杆轉子2的旋轉軸的軸4，4個門轉子(gate rotor) 5a、5b、5c、5d，和支承螺杆轉子2的 中間部分的中間軸承13。殼體3以氣密狀態收納螺杆轉子2、軸4、門轉子5a、5b、5c、5d、和 中間軸承13。另外，第一實施方式的螺杆壓縮機1如圖1所示，除中間軸承13外，還具備支承軸 4的兩端的軸承17。螺杆轉子2是在外周面具有多根螺旋狀的槽IlaUlb的圓柱狀的轉子。螺杆轉子 2與軸4成為一體，並能夠在殼體3的內部旋轉。螺旋狀的槽IlaUlb具有從螺杆轉子2的一端側(圖2 3的右側)向著另一端 側(圖2 3的左側)壓縮流體的第一螺旋槽11a，和從螺杆轉子2的另一端側向著一端側 進行壓縮的第二螺旋槽lib。由此，能夠降低在現有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產生的 高壓側的製冷劑的洩漏。另外，第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib面對稱地並列配置在螺杆轉子2的旋轉 軸方向上(即軸4的延伸方向)。S卩，在圖2 3中，第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib夾 著中間軸承13左右對稱地形成。由此，能夠降低在現有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產
6生的高壓側的製冷劑的洩漏，能夠製造高效率、大容量的單螺杆壓縮機。另外，能夠使沿著 第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib各自的從低壓側向著高壓側的方向(例如，從螺杆轉子 2的兩端向著中間軸承13的方向)作用在螺杆轉子2上的推力負荷完全保持平衡。螺杆轉子2由中間軸承13支承。中間軸承13的外周面與殼體3的圓筒部分3d 的內壁嵌合。中間軸承13配置在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila的形成部分與第二螺旋槽lib 的形成部分之間。由此，能夠以一個中間軸承13承受作用在螺杆轉子2上的推力負荷。軸4與螺杆轉子2結合，一端與殼體3外部的驅動用電動機14連結。另外，軸4 的兩端由固定在殼體3內部的軸承17支承。四個門轉子5a、5b、5c、5d均為放射狀地配置有與螺杆轉子2的槽IlaUlb嚙合的 多個齒12的旋轉體，能夠圍繞門轉子軸8旋轉。門轉子軸8被可旋轉自由地支承於殼體3 的內壁。門轉子5a、5b、5c、5d的齒通過形成在殼體3的圓筒部分3d的縫3e，與螺杆轉子2 的槽IlaUlb嚙合。多個門轉子5a、5b、5c、5d與螺杆轉子2的第一螺旋槽1 Ia和第二螺旋槽1 Ib對應， 面對稱地並列配置在螺杆轉子2的旋轉軸方向上。門轉子軸8插入四個門轉子5a、5b、5c、5d的各自的開口 21，旋轉自由地支承各門 轉子。具體而言，在門轉子軸8，支承門轉子5a、5b、5c、5d的門轉子支承件27相對門轉子軸 8固定在同軸上。門轉子支承件27的形狀與門轉子5a、5b、5c、5d大致相似，具有稍小的尺 寸。門轉子5a、5b、5c、5d按照相對門轉子支承件27不能旋轉的方式由銷24固定。門轉子 軸8相對螺杆轉子2的軸4正交。門轉子5a、5b、5c、5d的齒12通過形成在殼體3的縫3e，能夠與殼體3內部的螺杆 轉子2的螺旋狀的槽11嚙合。四個門轉子5a、5b、5c、5d相對螺杆轉子2的旋轉中心對稱， 並且面對稱地並列配置在旋轉軸方向上。若螺杆轉子2旋轉，則門轉子5a、5b、5c、5d的多個齒12能夠依次與多個槽11齧
口 O殼體3具有吸入口 15和吐出口 16。吸入口 15形成在螺杆轉子2的兩側附近。吸 入口 15將壓縮介質吸入殼體3內部。在圖1所示的殼體3中，吸入口 15將暫時導入到殼 體3的低壓(LP)的腔室部分3a中的製冷劑吸入到配置有螺杆轉子2的低壓(LP)的低壓 空間3b中。製冷劑氣體從殼體3外部經由吸氣管(未圖示)導入低壓的腔室部分3a。作為高壓(HP)側的吐出口 16，形成在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila和第二螺旋 槽lib的形成部分的中間附近。吐出口 16將在由殼體3內部的圓筒部分3d和螺旋槽11a、 lib以及門轉子5a、5b、5c、5d的齒12所包圍而形成的壓縮室中被壓縮的壓縮介質向殼體3 外部吐出。具體而言，如圖1所示，在殼體3的螺杆轉子2的兩端附近，用於吸入在殼體3內 部被壓縮的製冷劑的吸入口 15，與門轉子5a、5b、5c、5d對應地，分別各有一個開口。另一方 面，在殼體3的螺杆轉子2的中間附近，用於將在殼體3內部被壓縮的製冷劑吐出的吐出口 16，分別在螺杆轉子2的上下兩側開口。由此，通過在螺杆轉子2的兩側設置吸入口 15(吸 入窗口)，能夠容易地進行電動機14的冷卻。在開放式壓縮機的情況下，通過在兩側設置吸
7入口 15 (吸入窗口 )，能夠減少製冷劑從軸4的密封部分洩漏，其中，開放式壓縮機是將電動 機14收納在與收納有螺杆轉子2的低壓空間3b不同的空間3a中的壓縮機。圖1 3所示的單螺杆壓縮機1以下述方式壓縮氣體。首先，當軸4從殼體3外部的電動機14受到旋轉驅動力時，螺杆轉子2沿箭頭Rl 的方向旋轉。這時，與螺杆轉子2的螺旋狀的槽Ila嚙合的門轉子5a、5b，由於其齒12被螺 旋狀的槽11的內壁推壓，而沿箭頭R2的方向旋轉。另一方面，與和槽Ila面對稱的螺旋狀 的槽lib嚙合的門轉子5c、5d，由於其齒12被螺旋狀的槽11的內壁推壓，沿箭頭R3的方向旋轉。這時，在螺杆轉子2的上下左右4處，分別通過殼體3的圓筒部分3d的內面、螺杆 轉子2的槽IlaUlb和門轉子5a 5d的齒12劃分而形成的各個壓縮室的容積減少。通過利用與門轉子5a 5d對應的四個壓縮室的容積的減少，從腔室部分3a經由 殼體3的吸入口 15導入到低壓空間3b中的壓縮前的製冷劑，在槽11與齒12嚙合之前導 入到壓縮室內，在槽11與齒12嚙合的期間壓縮室的容積減少，製冷劑被壓縮，之後，在槽11 與齒12的嚙合脫開之後，被壓縮的製冷劑從在螺杆轉子2的上下兩側開口的吐出口 16向 殼體3的外部吐出。(1)螺旋狀的槽IlaUlb具有從螺杆轉子2的一端側(圖2 3的右側)向著另一端 側(圖2 3的左側)壓縮流體的第一螺旋槽11a，和從螺杆轉子2的另一端側向著一端側 進行壓縮的第二螺旋槽lib。由此，能夠降低在現有的螺杆轉子2的端部的推力軸承附近產 生的高壓側的製冷劑的洩漏(特別是從迷宮密封洩漏)，能夠製造高效率、大容量的單螺杆 壓縮機。另外，能夠使沿著第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib各自的從低壓側向著高壓側 的方向(例如，從螺杆轉子2的兩端向著中間軸承13的方向)作用在螺杆轉子2上的推力 負荷的偏差降低。並且，這樣的結構的螺杆壓縮機1與現有的雙級壓縮用的螺杆壓縮機等 相比，能夠減少部件數目，能夠實現製造成本的削減。(2)在第一實施方式的螺杆壓縮機1中，第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib面對稱地 並列配置在螺杆轉子2的旋轉軸方向上(即軸4的延伸方向)。S卩，在圖2 3中，第一螺 旋槽Ila和第二螺旋槽lib夾著中間軸承13左右對稱地形成。由此，能夠降低在現有的螺 杆轉子端部的推力軸承附近產生的高壓側的製冷劑的洩漏(特別是從迷宮密封洩漏)，能 夠製造高效率、大容量的單螺杆壓縮機。另外，能夠使沿著第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽 lib各自的從低壓側向著高壓側的方向(例如，從螺杆轉子2的兩端向著中間軸承13的方 向)作用在螺杆轉子2上的推力負荷完全保持平衡。(3)在第一實施方式的螺杆壓縮機1中，多個門轉子5a、5b、5c、5d與螺杆轉子2的第 一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib對應，面對稱地並列配置在螺杆轉子2的旋轉軸方向上。由此，能夠降低在現有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產生的高壓側的製冷劑的 洩漏(特別是從迷宮密封洩漏)，能夠製造高效率、大容量的單螺杆壓縮機。另外，能夠使沿著第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib各自的從低壓側向著高壓側的方向(例如，從螺杆轉 子2的兩端向著中間軸承13的方向)作用在螺杆轉子2上的推力負荷完全保持平衡。(4)在第一實施方式的螺杆壓縮機1中，還具備配置在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila 的形成部分與第二螺旋槽lib的形成部分之間的中間軸承13。由此，能夠以一個中間軸承
13承受作用在螺杆轉子2上的推力負荷，並且，能夠減少螺杆轉子2的支承部分的部件數目。(5)在第一實施方式的螺杆壓縮機1中，吸入口 15形成在螺杆轉子2的兩側附近，吐 出口 16形成在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib的形成部分的中間附近。由 此，通過在螺杆轉子2的兩側設置吸入口 15 (吸入窗口)，能夠容易地進行電動機14的冷 卻。在開放式壓縮機的情況下，通過在兩側設置吸入口 15(吸入窗口)，能夠減少製冷劑從 軸4的密封部分洩漏，其中，開放式壓縮機是將電動機14收納在與收納有螺杆轉子2的低 壓空間3b不同的空間3a中的壓縮機。(A)在上述第一實施方式中，吸入口 15形成在螺杆轉子2的兩側附近，吐出口 16形成 在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib的形成部分的中間附近，但本發明並不 限定於此，吸入口 15與吐出口 16的配置可以替換。S卩，螺杆壓縮機1的第一實施方式的變形例如圖4所示，殼體3具有吐出口 16和 吸入口 15，吐出口 16形成在螺杆轉子2的兩側附近、將在殼體3內部被壓縮的壓縮介質吐 出，吸入口 15形成在螺杆轉子2的上述第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib的形成部分的中 間附近，將壓縮介質吸入殼體3內部。其它的結構與圖1 3所示的螺杆壓縮機1的結構 相同。像這樣，吸入口 15形成在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib的形成 部分的中間附近，吐出口 16形成在螺杆轉子2的兩側附近，由此，能夠降低吸入壓損，能夠 製造高效率單螺杆壓縮機。[第二實施方式]在上述第一實施方式中，舉例說明了具備配置在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila的 形成部分與第二螺旋槽lib的形成部分之間的中間軸承13的螺杆壓縮機，但本發明並不限 定於此。如圖5所示，第二實施方式的螺杆壓縮機31具備代替上述中間軸承13分別配置 在螺杆轉子2的兩端的雙支承軸承18a、18b。其它的結構與第一實施方式的螺杆壓縮機1 相同。另外，在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila的形成部分與第二螺旋槽lib的形成部分之 間，形成有多個沒有形成槽的部分19。另外，在螺杆壓縮機31中，吸入口 15形成在螺杆轉子2的兩側附近，吐出口 16形 成在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib的形成部分的中間附近。(1)
由於第二實施方式的螺杆壓縮機31還具備分別配置在螺杆轉子2的兩端的雙支 承軸承18a、18b，所以能夠使螺杆轉子2的中間部分的吸入口 15或吐出口 16共同化，能夠 開發小型且高效率、大容量的壓縮機。(2)另外，與第一實施方式相同地，在第二實施方式的螺杆壓縮機31中，吸入口 15也 形成在螺杆轉子2的兩側附近，吐出口 16也形成在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila和第二 螺旋槽lib的形成部分的中間附近，因此通過在螺杆轉子2的兩側設置吸入口 15(吸入窗 口)，能夠容易地進行電動機14的冷卻。在開放式壓縮機的情況下，通過在兩側設置吸入口 15(吸入窗口)，能夠減少製冷劑從軸4的密封部分洩漏，其中，開放式壓縮機是電動機14 收納在與收納有螺杆轉子2的低壓空間3b不同的空間3a中的壓縮機。(A)在上述第二實施方式中，吸入口 15形成在螺杆轉子2的兩側附近，吐出口 16形成 在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib的形成部分的中間附近，但本發明並不 限定於此，和第一實施方式相同吸入口 15與吐出口 16的配置可以替換。這種情況下如圖6所示，吸入口 15形成在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila和第二螺 旋槽lib的形成部分的中間附近，吐出口 16形成在螺杆轉子2的兩側附近，由此，能夠降低 吸入壓損，能夠製造高效率單螺杆壓縮機。[第三實施方式]上述第一和第二實施方式中表示的是採用圓柱狀的螺杆轉子2的例子，但本發明 並不限定於此，能夠採用各種形狀的螺杆轉子。例如，圖7所示的第三實施方式的螺杆壓縮機51中，螺杆轉子52具有隨著從中間 部分向著兩端而變細的形狀，構成面對稱的兩側錐狀的螺杆轉子。另外，螺杆壓縮機51中，吸入口 15形成在螺杆轉子2的兩側附近，吐出口 16形成 在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib的形成部分的中間附近。於是，製冷劑 從面對稱的兩側錐狀的螺杆轉子52的兩端的低壓側向第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib 導入，在中間部分的周長最長的部分的高壓側吐出高壓製冷劑，所以分別在第一螺旋槽Ila 側和第二螺旋槽lib側產生的推力負荷相互抵消。另外，如圖7所示，第三實施方式的螺杆壓縮機51與上述第二實施方式相同地，具 備分別配置在螺杆轉子52的兩端的雙支承軸承18a、18b。其它的結構與第二實施方式的螺 杆壓縮機31相同。另外，在螺杆轉子52的第一螺旋槽Ila的形成部分與第二螺旋槽lib 的形成部分之間，形成有多個沒有形成槽的部分53。〈第三實施方式的特徵〉(1)在第三實施方式的螺杆壓縮機51中，螺杆轉子52具有隨著從中間部分向著兩端 而變細的形狀，所以能夠降低在現有的螺杆轉子端部的推力軸承附近產生的高壓側的製冷 劑的洩漏(特別是從迷宮密封洩漏)，能夠製造高效率、大容量的單螺杆壓縮機。(2)另外，能夠使沿著第一螺旋槽Ila和第二螺旋槽lib各自的從低壓側向著高壓側的方向(例如，從螺杆轉子52的兩端向著中間軸承13的方向)作用在螺杆轉子2上的推 力負荷完全保持平衡。特別是，對於這樣的面對稱的錐狀的螺杆轉子52，不必為抵消推力負 荷而在大直徑側的吐出部分設置吐出切割等切口。(3)並且，螺杆壓縮機51與現有的雙級壓縮用的螺杆壓縮機等相比，能夠減少部件數 目，能夠實現製造成本的削減。(4)另外，與第一實施方式相同地，在第三實施方式的螺杆壓縮機51中，吸入口 15也 形成在螺杆轉子52的兩側附近，吐出口 16也形成在螺杆轉子2的第一螺旋槽Ila和第二 螺旋槽lib的形成部分的中間附近，因此通過在螺杆轉子52的兩側設置吸入口 15 (吸入窗 口)，能夠容易地進行電動機14的冷卻。在開放式壓縮機的情況下，通過在兩側設置吸入口 15 (吸入窗口)，能夠減少製冷劑從軸4的密封部分洩漏，其中，開放式壓縮機是將電動機14 收納在與收納有螺杆轉子52的低壓空間3b不同的空間3a中的壓縮機。產業上的可利用性本發明能夠廣泛應用於具備螺杆轉子和門轉子的螺杆壓縮機。
1權利要求
一種螺杆壓縮機(1、31、51)，其特徵在於，包括在外周面具有螺旋狀的槽(11a、11b)的旋轉自由的螺杆轉子(2、52)；和放射狀地配置有多個齒(12)的多個門轉子(5a、5b、5c、5d)，所述多個齒(12)與所述螺杆轉子(2、52)的槽(11a、11b)嚙合，所述螺旋狀的槽(11a、11b)具有從所述螺杆轉子(2、52)的一端側向著另一端側壓縮流體的第一螺旋槽(11a)；和從所述螺杆轉子(2、52)的另一端側向著一端側進行壓縮的第二螺旋槽(11b)。
2.如權利要求1所述的螺杆壓縮機(1、31、51)，其特徵在於所述第一螺旋槽(Ila)和第二螺旋槽(11b)，面對稱地並列配置在所述螺杆轉子(2、 52)的旋轉軸方向上。
3.如權利要求2所述的螺杆壓縮機(1、31、51)，其特徵在於所述多個門轉子(5a、5b、5c、5d)與所述螺杆轉子(2、52)的第一螺旋槽(Ila)和第二 螺旋槽(lib)對應，面對稱地並列配置在所述螺杆轉子(2、52)的旋轉軸方向上。
4.如權利要求1至3中任一項所述的螺杆壓縮機(1)，其特徵在於還具備中間軸承(13)，該中間軸承(13)配置在所述螺杆轉子(2)的第一螺旋槽(Ila) 的形成部分與第二螺旋槽(lib)的形成部分之間。
5.如權利要求1至3中任一項所述的螺杆壓縮機(31、51)，其特徵在於 還具備分別配置在所述螺杆轉子(2、52)的兩端的雙支承軸承(18a、18b)。
6.如權利要求1至5中任一項所述的螺杆壓縮機(1、31、51)，其特徵在於 還具備收納所述螺杆轉子(2、52)的殼體(3)，所述殼體(3)具有吸入口(15)，其形成在所述螺杆轉子(2、52)的兩側附近，將壓縮介質吸入所述殼體 (3)的內部；和吐出口(16)，其形成在所述螺杆轉子(2、52)的所述第一螺旋槽(Ila)和第二螺旋槽 (lib)的形成部分的中間附近，將在所述殼體(2、52)內部被壓縮的壓縮介質吐出。
7.如權利要求1至5中任一項所述的螺杆壓縮機(1、31)，其特徵在於 還具備收納所述螺杆轉子(2)的殼體(3)，所述殼體(3)具有吐出口(16)，其形成在所述螺杆轉子(2)的兩側附近，將在所述殼體(3)內部被壓縮的 壓縮介質吐出；和吸入口(15)，其形成在所述螺杆轉子(2)的所述第一螺旋槽(Ila)和第二螺旋槽 (lib)的形成部分的中間附近，將壓縮介質吸入所述殼體(2)的內部。
8.如權利要求1至3、6、7中任一項所述的螺杆壓縮機(51)，其特徵在於 所述螺杆轉子(52)具有隨著從中間部分向著兩端而變細的形狀。
全文摘要
本發明提供能夠降低高壓側的洩漏和推力負荷的螺杆壓縮機。螺杆壓縮機(1)具備螺杆轉子(2、52)和多個門轉子(5a、5b、5c、5d)。螺杆轉子(2、52)在外周面具有螺旋狀的槽(11a、11b)，並能夠旋轉自由。門轉子(5a、5b、5c、5d)放射狀地配置有與螺杆轉子(2、52)的槽嚙合的多個齒(12)。螺旋狀的槽(11a、11b)具有從螺杆轉子(2、52)的一端側向著另一端側壓縮流體的第一螺旋槽(11a)和從螺杆轉子(2、52)的另一端側向著一端側進行壓縮的第二螺旋槽(11b)。
文檔編號F04C23/00GK101903659SQ20088012149
公開日2010年12月1日 申請日期2008年12月16日 優先權日2007年12月20日
發明者M·A·海珊, 增田正典, 大塚要 申請人:大金工業株式會社