螺杆式压缩机和冷冻循环装置制造方法及图纸

设置通过滑阀(12)的移动而能够改变开口面积和排出开始的时机的可变口(16)和即使滑阀(12)移动、开口面积也不发生变化的固定口(17)，当滑阀(12)位于最靠吸入侧时的排出口开口部的吸入侧端面形状以将可变口(16)侧的倾斜面(12d)、作为固定口(17)与可变口(16)的交界的滑动面(16l)和固定口(17)侧的倾斜面(17a)相互具有角度地连接而成的大致Z形形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螺杆式压缩机和冷冻循环装置
本专利技术涉及在用于冷冻和空调等的冷冻循环内使用的螺杆式压缩机和冷冻循环装置。
技术介绍
作为这种螺杆式压缩机，存在如下的压缩机：在一端成为流体的吸入侧、另一端成为排出侧的螺杆转子的外周设置了沿螺杆转子的旋转轴方向滑动移动的柱状的滑阀(例如参考专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4)。滑阀用于改变在压缩室被压缩的高压气体的排出开始(压缩完成)位置，使排出面积变化来改变排出容积相对于吸入容积的比例。在专利文献1中，相对于与运转负荷对应的压缩比(排出压力/吸入压力)，控制滑阀的滑动停止位置，以达到可得到高压缩机效率的容积比。即，根据运转状态是全负荷运转还是部分负荷运转，使滑阀的位置进行变化。具体来说，滑阀以如下的方式进行位置变化：在部分负荷运转时位于吸入侧来增大排出口的开度，在全负荷运转时位于排出侧来减小排出口的开度。专利文献1的螺杆式压缩机的排出口由设置于收容螺杆转子的壳体上的开口部的内壁面和滑阀的排出侧端面形成，具有可变口和固定口。可变口是通过滑阀的移动使由滑阀形成的阻塞部分开放或者通过滑阀的反方向的移动使打开部分关闭、从而面积发生变化的口。固定口是被设置在可变口与在壳体上供星轮齿插入的开口部(以下称为星轮用开口部)之间、无论滑阀在什么位置都始终处于打开状态的口。在专利文献1记载的以往的螺杆式压缩机中，除了固定口和可变口之外，为了扩大部分负荷运转时的排出面积，还设置了多个副口。多个副口形成为平行四边形形状，在可变口与星轮用开口部之间并排设置在固定口的吸入侧。在此，固定口形成为能够与全负荷运转时的滑阀的位置匹配地确保排出面积。另外，副口与固定口分开形成，以便在滑阀滑动到吸入侧的部分负荷运转中与压缩室和可变口连通，在滑阀滑动到排出侧的全负荷运转中通过滑阀关闭。在专利文献1中，通过如上所述设置固定口和副口，能够防止压力不同的压缩室彼此连通，并且在部分负荷的运转状态下确保足够大的排出面积。另外，在专利文献2记载的以往的螺杆式压缩机中，也公开了为了确保部分负荷中的排出面积而在可变口和固定口之外还设置副口这一点。该专利文献2的副口被设置在比滑阀靠螺杆转子的反向旋转侧，在相对于全负荷进行50％到75％的部分负荷运转时使压缩室与螺杆转子的排出侧空间连通。另外，在专利文献3中公开了如下的螺杆式压缩机：使滑阀的排出侧端面的倾斜与部分负荷运转的排出开始时刻的螺杆槽的倾斜一致，使部分负荷运转的效率优先于全负荷运转的效率。另外，在专利文献1～3中，滑阀经由杆状的连结部与引导部连结，引导部由驱动机构驱动而能够进行滑动移动。因为该连结部被设置成横跨在排出口上，所以会阻塞排出流体的流路。因此成为了使流路面积缩小、使排出压力损失增大的主要原因。另外，在专利文献4中公开了为了尽量避免挡住排出流路而将连结部偏向可变口的反向旋转侧配置的技术。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-132834号公报(第11页，图6)专利文献2：日本特开2011-32957号公报([0033]，图2)专利文献3：日本专利第4735757号公报(第12页，图6)专利文献4：日本专利第3214100号公报([0020]，图3)
技术实现思路
专利技术要解决的课题作为安装了螺杆式压缩机的冷冻机的节能指标，以往主流是采用额定条件(全负荷条件：100％负荷)下的性能系数(制冷量/功耗)。但是，最近，接近实际运转条件的指标、例如在美国制定的综合部分负荷性能系数IPLV(IntegratedPartLoadValue)受到关注。常用的冷冻机在一年当中以额定条件进行运转的时间非常短，一年的运转时间中的90％以上都是以部分负荷进行运转。而且，部分负荷中，尤其是在全负荷中的75～50％的负荷下的运转占一多半。在全负荷运转和部分负荷运转中，制冷剂循环流量和运转压缩比不同，性能系数也发生变化。考虑到这样的实际运转的情况，综合部分负荷性能系数受到关注。即，综合部分负荷性能系数已成为强调了部分负荷条件下的性能系数的指标。由于上述背景，专利文献1和专利文献2记载的螺杆式压缩机为出于提高部分负荷条件的效率的目的而增加部分负荷条件下的排出面积，采用了上述结构。即，除了以往的可变口之外，还设置了仅在部分负荷运转中与排出侧空间连通的副口。但是，由于副口被设置成在全负荷运转中与压缩中途的压缩室连通，因此成为被白白从吸入压力压缩到排出压力的容积部(死区容积)，成为造成损失的主要原因。另外，专利文献3记载的螺杆式压缩机由于滑阀的排出侧端面沿着部分负荷的排出开始时刻的螺杆槽的倾斜形成，因此在部分负荷条件下能够充分确保排出开始时刻的排出面积，在提高运转效率上是有效的。但是，在全负荷条件下，滑阀的排出侧端面不再沿着全负荷条件下的排出开始时刻的螺杆槽的倾斜。因此，由于该倾斜的差异，在部分负荷运转时螺杆槽的倾斜一致的情况下的排出开始时的排出面积小于在全负荷运转时螺杆槽的倾斜一致时的排出面积，存在排出压力损失增大而使效率降低的问题。另外，专利文献4的螺杆式压缩机尽管为了尽量避免挡住排出流路而对连结部的位置进行了改良，但在全负荷运转时和部分负荷运转时，连结部仍都在可变口上。因此，排出流路被连结部挡住、排出压力损失增大的问题依然存在，仍要求对因连结部造成的运转效率降低进行改善。另外，专利文献1至专利文献4的螺杆式压缩机为了在用一对滑阀进行机械式容量控制的情况下能够确保可变口面积，例如使滑阀的中心距离星轮的开口面30°左右。此外，机械式容量控制是指使滑阀向排出侧移动来打开旁通口(使位于吸入侧的螺杆槽与低压空间连通的开口)，从而推迟压缩开始的时机地进行容量控制的控制。在设置于该角度位置的滑阀的外周面的外侧，存在隔开吸入压力和排出压力的隔壁。设定了滑阀与隔壁的位置关系，以便在使滑阀按照在低压缩比运转中的排出开始点地移动到吸入侧时，滑阀的排出侧端面位于比隔壁靠吸入侧的位置。因此存在从压缩室向吸入压力侧发生流体泄漏的问题。为了解决专利文献1、2、4的课题，可以考虑例如采用满足以下内容的结构的方法。即，首先，可以使滑阀的螺杆转子周向的长度增加到覆盖部分负荷的排出开始时刻的螺杆槽的程度，来使排出面积足够大。然后，为了避免连结部挡住排出流路，可以在增加了螺杆转子周向的长度的滑阀上以比专利文献4的位置更偏向非旋转方向侧的方式设置连结部，连结部设置得完全远离排出口。但是，即使满足了这两项，也仍存在与专利文献3相同的课题。另外，为了解决专利文献1、2、4的课题而如上所述地增加了滑阀的螺杆转子周向的长度的情况下，会产生如下的新问题，即，滑阀的外周面与设置在该外周面的外侧的隔壁之间的密封部分的密封线长度增加，泄漏损失增大。并且，还会产生设置于滑阀的外周面的外侧的星轮支承零件与滑阀干扰的问题。这样，在专利文献1～4的技术中，尽管公开了用于在从高压缩比到低压缩比的大的运转范围中抑制排出损失增大的各种技术，但还有进一步改善的余地。本专利技术是为了解决上述问题中的至少一个而作出的，目的是得到能够在大的运转范围中抑制排出损失增大的螺杆式压缩机和冷冻循环装置。用于解决课题的手段本专利技术的螺杆式压缩机具备：螺杆转子，在外周面形成有多条螺杆槽，一端成为流体的吸入侧，另一端成为排出侧；星轮，在外周部形成了与螺杆槽啮合的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺杆式压缩机，具备：螺杆转子，其在外周面形成了多条螺杆槽，一端成为流体的吸入侧，另一端成为排出侧；星轮，其在外周部形成了与所述螺杆槽啮合的多个齿；壳体，其具有收容所述螺杆转子的收容部和排出口；滑槽，其形成在所述壳体的内壁面，在所述螺杆转子的旋转轴方向上延伸；滑阀，其以在所述旋转轴方向上滑动移动自如的方式收容在所述滑槽内，在所述旋转轴方向上滑动来使排出开始时机变化；以及星轮用开口部，其设置在所述壳体上，在所述收容部开口，所述星轮的所述多个齿经由所述星轮用开口部被插入到所述收容部，与所述螺杆槽啮合，通过使所述螺杆转子旋转，向由所述收容部的内壁面、所述螺杆槽和所述星轮包围的空间即压缩室吸入流体并压缩，将压缩了的流体从排出口排出，所述螺杆式压缩机的特征在于，所述排出口具有可变口和固定口，所述可变口通过所述滑阀的移动而能够改变开口面积和排出开始的时机，所述固定口设置在所述可变口与所述星轮之间，即使所述滑阀移动，开口面积也不变化，当所述滑阀被配置在最靠吸入侧时，所述排出口的吸入侧端面形状形成为具有如下的Z形，该Z形是将所述可变口侧的倾斜面、位于所述固定口与所述可变口的交界并在旋转轴方向上延伸的滑动面和所述固定口侧的倾斜面相互具有角度地连接而成的形状，所述固定口侧的倾斜面形成为比所述可变口侧的倾斜面靠排出侧。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种螺杆式压缩机，具备：螺杆转子，其在外周面形成了多条螺杆槽，一端成为流体的吸入侧，另一端成为排出侧；星轮，其在外周部形成了与所述螺杆槽啮合的多个齿；壳体，其具有收容所述螺杆转子的收容部和排出口；滑槽，其形成在所述壳体的内壁面，在所述螺杆转子的旋转轴方向上延伸；滑阀，其以在所述旋转轴方向上滑动移动自如的方式收容在所述滑槽内，在所述旋转轴方向上滑动来使排出开始时机变化；以及星轮用开口部，其设置在所述壳体上，在所述收容部开口，所述星轮的所述多个齿经由所述星轮用开口部被插入到所述收容部，与所述螺杆槽啮合，通过使所述螺杆转子旋转，向由所述收容部的内壁面、所述螺杆槽和所述星轮包围的空间即压缩室吸入流体并压缩，将压缩了的流体从排出口排出，所述螺杆式压缩机的特征在于，具有一对所述星轮和所述滑阀的组，所述排出口具有可变口和固定口，所述可变口通过所述滑阀的移动而能够改变开口面积和排出开始的时机，所述固定口设置在所述可变口与所述星轮之间，即使所述滑阀移动，开口面积也不变化，当所述滑阀被配置在最靠吸入侧时，所述排出口的吸入侧端面形状形成为具有如下的Z形，该Z形是将所述可变口侧的倾斜面、位于所述固定口与所述可变口的交界并在旋转轴方向上延伸的滑动面和所述固定口侧的倾斜面相互具有角度地连接而成的形状，所述固定口侧的倾斜面形成为比所述可变口侧的倾斜面靠排出侧，一对所述滑阀的各自的中心位置分别设置在从与同组的所述星轮对应的所述星轮用开口部...

【专利技术属性】
技术研发人员：下地美保子，幸田利秀，白石聪一，冢本和幸，上川雅章，上中居直人，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP