螺杆式压缩机的制作方法

专利名称：螺杆式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提高螺杆式压缩机的可靠性的方法。
背景技术：
迄今为止，使用螺杆式压缩机作为压缩制冷剂或空气的压缩机。例如，在专利文献 1中，公开了一种包括一个螺杆转子和两个间转子的单螺杆式压缩机。对该单螺杆式压缩机进行说明。螺杆转子形成为近似圆柱状，在该螺杆转子的外 周部开有多条螺旋槽。间转子形成为近似平板状，配置在螺杆转子的侧方。在该间转子中， 呈放射状地设置有多个长方形板状间门(gate)。间转子是以该间转子的旋转轴与螺杆转子 的旋转轴垂直的状态设置的，闸门与螺杆转子的螺旋槽相啮合。在该单螺杆式压缩机中，螺杆转子和间转子收纳在壳体内，由螺杆转子的螺旋槽、 闸转子的闸门及壳体的内壁面形成压缩室。若用电动机等驱动螺杆转子旋转，则闸转子随 着螺杆转子的旋转而旋转。并且，闸转子的闸门从与该闸门相啮合的螺旋槽的起始端(吸 入侧端部)向终止端(喷出侧端部)相对地移动，处于完全封闭状态的压缩室的容积逐渐 地缩小。其结果是，压缩室内的流体被压缩。如专利文献1及专利文献2所公开的那样，在螺杆式压缩机中设置有容量调节用 滑阀。滑阀设置在面向螺杆转子外周的位置，并能够沿与螺杆转子的旋转轴平行的方向滑 动。另一方面，在螺杆式压缩机中，形成有用来使压缩冲程中的压缩室和吸入侧连通起来的 旁通路。若滑阀移动，则在插有螺杆转子的汽缸部的内周面上旁通路的开口面积便产生变 化，从而经由旁通路送回到吸入侧的流体的流量就会产生变化。其结果是，最终从压缩室中 经压缩后喷出的流体的流量产生变化，因而从螺杆式压缩机喷出的流体的流量(即，螺杆 式压缩机的容量)就会产生变化。专利文献1 日本公开特许公报特开2004-316586号公报专利文献2 日本公开特许公报特开2005-030361号公报

发明内容
-发明所要解决的技术问题-如上所述，滑阀面向由螺杆转子的螺旋槽形成的压缩室。因此，为了将从压缩室漏 出的流体的漏出量抑制到很低，优选尽可能地减小滑阀与螺杆转子之间的间隙。不过，在螺 杆式压缩机的运转过程中，气体压力等各种力作用在滑阀上，所以滑阀有可能略微产生变 形或移动。为此，若使滑阀和螺杆转子之间的间隙过小，则在运转中产生滑阀变形等之际， 滑阀就有可能与螺杆转子接触，而招致烧粘等故障。还有，若加大滑阀与螺杆转子之间的间 隙，则虽然能防止两者接触，但这样一来从压缩室漏出的流体的漏出量就会增加，螺杆式压 缩机的效率便会降低。本发明是鉴于所述问题而发明出来的，其目的在于在避免滑阀与螺杆转子接触 的同时减小两者的间隙，使螺杆式压缩机的效率和可靠性均得以提高。
-用以解决技术问题的技术方案-第一方面的发明以下述螺杆式压缩机为对象，该螺杆式压缩机包括壳体10、插 入到所述壳体10的汽缸部30中并形成压缩室23的螺杆转子40以及构成为能够沿与所述 螺杆转子40的旋转轴平行的方向滑动并面向该螺杆转子40外周的容量调节用滑阀70，所 述螺杆转子40旋转，由此已吸入到所述压缩室23中的流体得到压缩。其特征在于在所述 滑阀70的与所述螺杆转子40相对的相对面66，形成有利用接触该相对面66的流体产生动 压的动压产生部64、65，所述滑阀70构成为利用已在所述动压产生部64、65产生的动压， 来避免与所述螺杆转子40接触。在第一方面的发明所涉及的螺杆式压缩机1中，螺杆转子40插入到壳体10的汽 缸部30中，在两者之间形成有压缩室23。若螺杆转子40旋转，则流体就被吸入到压缩室 23中进行压缩。在该螺杆式压缩机1中，若让滑阀70滑动，则每单位时间从螺杆式压缩机 1喷出的流体的量(即，螺杆式压缩机1的容量)就会产生变化。在滑阀70中，与螺杆转子 40相对的面(即，相对面66)面向压缩室23。为此，滑阀70的与螺杆转子40相对的相对 面66与随着螺杆转子40的旋转而移动的压缩室23内的流体相接触。在第一方面的发明所涉及的滑阀70中，在与螺杆转子40相对的相对面66形成有 动压产生部64、65。在该动压产生部64、65，由随着螺杆转子40的旋转而接触到滑阀70的 流体产生动压。已在动压产生部64、65产生的动压作用在滑阀70上，其结果是能够防止滑 阀70与螺杆转子40接触。第二方面的发明是这样的，在所述第一方面的发明所涉及的螺杆式压缩机中，其 特征在于在所述滑阀70中，所述螺杆转子40的旋转方向的前侧变高而形成的前方台阶部 64作为所述动压产生部形成在与所述螺杆转子40相对的相对面66中该螺杆转子40的旋 转方向的靠前的部分。在第二方面的发明所涉及的滑阀70中，作为动压产生部形成有前方台阶部64。比 前方台阶部64更靠向螺杆转子40的旋转方向的前侧的部分较高。为此，若随着螺杆转子 40的旋转而移动的压缩室23内的流体碰撞到前方台阶部64，便会产生动压，该动压作用在 滑阀70上。还有，在滑阀70的与螺杆转子40相对的相对面66中，在螺杆转子40的旋转 方向的靠前的部分形成有前方台阶部64。为此，已在前方台阶部64产生的动压朝着使滑阀 70中螺杆转子40的旋转方向的靠前的部分远离螺杆转子40的方向起作用。第三方面的发明是这样的，在所述第二方面的发明所涉及的螺杆式压缩机中，其 特征在于在所述滑阀70中，在与所述螺杆转子40相对的相对面66中比所述前方台阶部 64更靠向该螺杆转子40的旋转方向的前侧的部分与所述汽缸部30的内周面相比更接近该 螺杆转子40。在第三方面的发明所涉及的滑阀70中，位于螺杆转子40的旋转方向的前侧的部 分与螺杆转子40之间的间隔比汽缸部30与螺杆转子40之间的间隔小。在此，压缩室23 内的流体压力随着螺杆转子40的旋转而逐渐上升。为此，需要使滑阀70与螺杆转子40的 间隙中螺杆转子40的旋转方向的前方部分比后方部分具有更高的气密性。相对于此，在该 发明所涉及的滑阀70中，位于螺杆转子40的旋转方向的前侧的部分与螺杆转子40之间的 间隔较小。为此，滑阀70中位于螺杆转子40的旋转方向的前侧的部分与螺杆转子40之间 的间隙的气密性相对较高。
第四方面的发明是这样的，在所述第二方面或第三方面的发明所涉及的螺杆式压 缩机中，其特征在于在所述滑阀70中，所述螺杆转子40的旋转方向的前侧变高而形成的 后方台阶部65作为所述动压产生部形成在与所述螺杆转子40相对的相对面66中该螺杆 转子40的旋转方向的靠后的部分。在第四方面的发明所涉及的滑阀70中，作为动压产生部形成有后方台阶部65。也 就是说，前方台阶部64和后方台阶部65都作为动压产生部设置在该滑阀70中。比后方台 阶部65更靠向螺杆转子40的旋转方向的前侧的部分较高。为此，若随着螺杆转子40的旋 转而移动的压缩室23内的流体碰撞到后方台阶部65，便会产生动压，该动压作用在滑阀70 上。还有，在滑阀70的与螺杆转子40相对的相对面66中，在螺杆转子40的旋转方向的靠 后的部分形成有后方台阶部65。为此，已在后方台阶部65产生的动压朝着使滑阀70中螺 杆转子40的旋转方向的靠后的部分远离螺杆转子40的方向起作用。第五方面的发明是这样的，在所述第四方面的发明所涉及的螺杆式压缩机中，其 特征在于在所述滑阀70中，在与所述螺杆转子40相对的相对面66中比所述后方台阶部 65更靠向该螺杆转子40的旋转方向的后侧的部分与所述汽缸部30的内周面相比更远离该 螺杆转子40。在第五方面的发明中，位于螺杆转子40的旋转方向的后侧的部分与螺杆转子40 之间的间隔比汽缸部30与螺杆转子40之间的间隔大。在此，压缩室23内的流体压力随着 螺杆转子40的旋转而逐渐上升。为此，在滑阀70与螺杆转子40的间隙中螺杆转子40的 旋转方向的后方部分比前方部分更难使流体漏出。因此，即使滑阀70中位于螺杆转子40 的旋转方向的后侧的部分与螺杆转子40之间的间隔较大，从滑阀70与螺杆转子40的间隙 漏出的流体量也几乎没有增加。_发明的效果-在本发明中，设置在滑阀70的与螺杆转子40相对的相对面66上的动压产生部 64、65利用边与滑阀70接触边流动的压缩室23内的流体产生动压。并且，滑阀70由于已 在动压产生部64、65产生的动压而与螺杆转子40保持非接触状态。为此，即便在螺杆式压 缩机1的运转过程中产生滑阀70的变形等而使滑阀70欲接近螺杆转子40时，也因为已在 动压产生部64、65产生的动压作用在滑阀70上，所以能够使滑阀70与螺杆转子40保持非 接触状态。因此，根据本发明，即使不将滑阀70与螺杆转子40之间的间隙设定得那么宽， 也能够防止在螺杆式压缩机1的运转过程中滑阀70与螺杆转子40接触，其结果是能够使 螺杆式压缩机1的可靠性和效率均提高。在所述第二方面的发明中，形状简单的前方台阶部64作为动压产生部形成在滑 阀70中。为此，既能够抑制滑阀70构造的复杂化，又能利用与滑阀70接触的流体产生动 压。还有，在该发明所涉及的滑阀70中，在与螺杆转子40相对的相对面66中螺杆转子40 的旋转方向的靠前的部分形成有前方台阶部64。为此，能够使动压作用在滑阀70中容易与 螺杆转子40接触的部分上，因而能够确实地防止滑阀70与螺杆转子40接触。在所述第三方面的发明中，在滑阀70中与前方台阶部64相比更位于螺杆转子40 的旋转方向的前侧的部分比汽缸部30的内周面更向内侧突出。为此，利用用来产生动压的 前方台阶部64能够提高滑阀70中位于螺杆转子40的旋转方向的前侧的部分与螺杆转子 40之间的间隙的气密性。因此，根据该发明，能够利用已在前方台阶部64产生的动压，防止滑阀70与螺杆转子40接触，同时能够减少经由滑阀70和螺杆转子40之间的间隙从压缩 室23中漏出的制冷剂量，从而使螺杆式压缩机1的效率提高。在所述第四方面的发明所涉及的滑阀70中，作为动压产生部设置有前方台阶部 64和后方台阶部65。如上所述，已在前方台阶部64产生的动压朝着使滑阀70中螺杆转子 40的旋转方向的靠前的部分远离螺杆转子40的方向起作用。为此，若在前方台阶部64产 生的动压过大，则滑阀70中螺杆转子40的旋转方向的靠后的部分就有可能与螺杆转子40 接触。另一方面，已在后方台阶部65产生的动压朝着使滑阀70中螺杆转子40的旋转方向 的靠后的部分远离螺杆转子40的方向起作用。因此，根据该发明，通过使在前方台阶部64 产生的动压和在后方台阶部65产生的动压平衡，就能够确实地使滑阀70与螺杆转子40保 持非接触状态。


图1是表示单螺杆式压缩机的主要部分的结构的纵剖视图。图2是图1中的II - II线的横剖视图。图3是选出单螺杆式压缩机的主要部分加以表示的立体图。图4是滑阀的立体图。图5是滑阀的阀体部的概略剖视图。图6(A)和图6(B)是将单螺杆式压缩机的主要部分放大后加以表示的概略剖视 图，图6(A)表示滑阀中螺杆转子的旋转方向的前侧部分接近螺杆转子的状态，图6(B)表示 滑阀中螺杆转子的旋转方向的后侧部分接近螺杆转子的状态。图7 (A)、图7 (B)及图7 (C)是表示单螺杆式压缩机的压缩机构的动作的俯视图，图 7(A)表示吸入冲程，图7(B)表示压缩冲程，图7(C)表示喷出冲程。-符号说明_
1单螺杆式压缩机
10壳体
23压缩室
30圆筒壁(汽缸部)
40螺杆转子
64前方台阶部(动压产生部)
65后方台阶部(动压产生部)
66相对面
70滑阀
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。本实施方式的单螺杆式压缩机(下面简称为“螺杆式压缩机” )1是设置在进行制 冷循环的制冷剂回路中用来压缩制冷剂的压缩机。如图1、图2所示，螺杆式压缩机1构成半封闭式压缩机。在该螺杆式压缩机1中， 压缩机构20和驱动该压缩机构20的电动机收纳在一个壳体10内。压缩机构20经由驱动轴21与电动机连结起来。在图1中，省略电动机的图示。还有，在壳体10内进行划分而 形成有从制冷剂回路的蒸发器导入低压气态制冷剂并将该低压气态制冷剂导向压缩机构 20的低压空间Sl和从压缩机构20喷出的高压气态制冷剂所流入的高压空间S2。压缩机构20包括形成在壳体10内的圆筒壁30、配置在该圆筒壁30中的一个螺 杆转子40以及与该螺杆转子40啮合的两个间转子50。圆筒壁30构成汽缸部。驱动轴21 插入到螺杆转子40中。螺杆转子40和驱动轴21由销22连结起来。驱动轴21与螺杆转 子40同轴配置。驱动轴21的顶端部旋转自如地被位于压缩机构20的高压侧(将图1中 的驱动轴21的轴向作为左右方向时的右侧)的轴承支撑部35支撑。该轴承支撑部35经 由滚珠轴承36支撑驱动轴21。如图3所示，螺杆转子40是形成为近似圆柱状的金属制部件。螺杆转子40旋转 自如地嵌合在圆筒壁30中，该螺杆转子40的外周面与圆筒壁30的内周面滑动接触。在螺 杆转子40的外周部形成有多条(在本实施方式中，为六条)从螺杆转子40的一端向另一 端呈螺旋状延伸的螺旋槽41。螺杆转子40的各条螺旋槽41的位于图3中较近侧的端部为起始端，而位于该图 中较远侧的端部为终止端。还有，螺杆转子40的位于图3中较近侧的端部(吸入侧端部) 形成为锥状。在图3所示的螺杆转子40中，螺旋槽41的起始端在形成为锥面状的该较近 侧的端面上开口，而螺旋槽41的终止端并没有在其较远侧的端面上开口。各个闸转子50是树脂制部件。形成为长方形板状的多个(在本实施方式中，为 十一个)间门51呈放射状地设置在各个间转子50中。各个间转子50以相对于螺杆转子 40的旋转轴成为轴对称的方式配置在圆筒壁30的外侧。也就是说，在本实施方式的螺杆式 压缩机1中，两个闸转子50是围绕螺杆转子40的旋转中心轴以等角度间隔(在本实施方 式中，为180度间隔)配置的。各个闸转子50的轴心与螺杆转子40的轴心相垂直。各个 闸转子50配置为闸门51贯穿圆筒壁30的一部分，并与螺杆转子40的螺旋槽41啮合。闸转子50安装在金属制转子支撑部件55上(参照图3)。转子支撑部件55包括 基部56、臂部57及轴部58。基部56形成为稍厚的圆板状。设置有数量与闸转子50的闸 门51数量相等的臂部57，该臂部57呈放射状从基部56的外周面向外侧延伸。轴部58形 成为棒状，并竖立地设置在基部56上。轴部58的中心轴与基部56的中心轴一致。间转子 50安装在基部56及臂部57的与轴部58相反一侧的面上。各个臂部57与闸门51的背面 接触。安装着间转子50的转子支撑部件55收纳在与圆筒壁30相邻且经划分而形成在 壳体10内的闸转子室90中(参照图2)。配置在图2中的螺杆转子40的右侧的转子支撑 部件55是以使闸转子50成为下端侧的状态设置的。另一方面，配置在图2中的螺杆转子 40的左侧的转子支撑部件55是以使间转子50成为上端侧的状态设置的。各个转子支撑部 件55的轴部58经由滚珠轴承92、93旋转自如地被间转子室90内的轴承壳91支撑住。此 外，各个闸转子室90与低压空间Sl连通。在压缩机构20中，由圆筒壁30的内周面、螺杆转子40的螺旋槽41及闸转子50 的闸门51围成的空间成为压缩室23。螺杆转子40的螺旋槽41在吸入侧端部朝低压空间 Sl开放，该开放部分成为压缩机构20的吸入口 24。在螺杆式压缩机1中，设置有用来调节容量的滑阀70。该滑阀70设置在滑阀收纳部31内，该滑阀收纳部31是圆筒壁30在该圆筒壁30的圆周方向的两个位置上朝径向外 侧鼓起而形成的。滑阀70构成为能够沿圆筒壁30的轴心方向滑动，该滑阀70在被插入到 滑阀收纳部31中的状态下与螺杆转子40的周侧面相对。在下文中，对滑阀70的详细结构 进行说明。若滑阀70滑向靠高压空间S2 —侧(在图1中将驱动轴21的轴向作为左右方向 时的靠右侧)，则会在滑阀收纳部31的端面Pl与滑阀70的端面P2之间形成轴向间隙。该 轴向间隙成为用来使制冷剂从压缩室23返回到低压空间Sl的旁通路33。该旁通路33的 一端与低压空间Sl连通。还有，旁通路33的另一端能够在圆筒壁30的内周面上开口。若 使滑阀70移动来改变旁通路33的开度，则压缩机构20的容量就会发生变化。还有，在滑 阀70中形成有用来使压缩室23和高压空间S2连通的喷出口 25。在所述螺杆式压缩机1中，设置有用来驱动滑阀70滑动的滑阀驱动机构80。该滑 阀驱动机构80包括气缸81、活塞82、臂84、连结杆85以及弹簧86，该气缸81固定在轴承 支撑部35上，该活塞82装在该气缸81内，该臂84与该活塞82的活塞杆83连结，该连结 杆85将该臂84和滑阀70连结起来，该弹簧86朝着图1的右方向(使臂84远离壳体10 的方向)推压臂84。在图1所示的滑阀驱动机构80中，活塞82的左侧空间(活塞82的螺杆转子40 一侧的空间)的内压高于活塞82的右侧空间(活塞82的臂84—侧的空间)的内压。并 且，滑阀驱动机构80构成为通过调节活塞82的右侧空间的内压(即，右侧空间内的气体 压力)，来调整滑阀70的位置。在螺杆式压缩机1的运转过程中，压缩机构20的吸入压力作用于滑阀70的轴向 端面中的一端面上，压缩机构20的喷出压力作用于滑阀70的轴向端面中的另一端面上。 为此，在螺杆式压缩机1的运转过程中，将滑阀70向低压空间Sl 一侧推压的方向上的力总 是作用在滑阀70上。因此，若改变滑阀驱动机构80中活塞82的左侧空间及右侧空间的内 压，则使滑阀70向高压空间S2 —侧返回的方向上的力的大小就会发生变化。其结果是滑 阀70的位置产生变化。对滑阀70的详细结构进行说明。如图4所示，滑阀70由阀体部60、引导部75及 连结部77构成。在该滑阀70中，阀体部60的主体部61、引导部75及连结部77由一个金 属部件构成。也就是说，阀体部60的主体部61、引导部75及连结部77形成为一体。亦如图2中所示的那样，阀体部60成为将实心圆柱的一部分切下后所形成的形 状，经由切削而形成的部分以面向螺杆转子40的状态设置在壳体10内。在阀体部60中， 与螺杆转子40相对的相对面66成为该相对面66的曲率半径与圆筒壁30内周面的曲率半 径大致相等的圆弧面，并沿着阀体部60的轴向延伸。还有，阀体部60的一端面成为与阀体 部60的轴向垂直的平坦面，该阀体部60的另一端面成为相对阀体部60的轴向倾斜的倾斜 面。阀体部60的成为该倾斜面的另一端面的倾斜度与螺杆转子40的螺旋槽41的倾斜度 相等。引导部75形成为剖面呈“T”字形的柱状。在该引导部75中，对应“T”字形横杠 的侧面(即，在图4中面朝看图人一侧的侧面)成为该侧面的曲率半径与圆筒壁30内周面 的曲率半径大致相等的圆弧面，并且成为与轴承支撑部35的外周面滑动接触的滑动面76。 在滑阀70中，引导部75是以该滑动面76与阀体部60的相对面66面向同一侧的状态配置的，并且在该引导部75和成为阀体部60的倾斜面的端面之间留有间隔。连结部77形成为较短的柱状，并将阀体部60和引导部75连结起来。该连结部77 设置在偏向与阀体部60的相对面66及引导部75的滑动面76相反一侧的位置上。并且， 在滑阀70中，阀体部60与引导部75之间的空间和引导部75的背面一侧(即，与滑动面76 相反一侧)的空间形成喷出气体的通路，阀体部60的相对面66和引导部75的滑动面76 之间成为喷出口 25。在阀体部60的相对面66上，形成有前方台阶部64和后方台阶部65。前方台阶部 64及后方台阶部65都是沿着阀体部60的轴向延伸的台阶，构成动压产生部。如图5所示，阀体部60包括金属制主体部61以及形成在主体部61表面上的树 脂制覆盖膜62、63。在该阀体部60中，两个台阶部64、65是由覆盖膜62、63形成的。在该 阀体部60中，覆盖膜62、63是以将主体部61中与螺杆转子40相对的面覆盖起来的方式形 成的。具体来说，在主体部61的与螺杆转子40相对的面上，从图5中的下端起直到该图 中比上端略靠下的位置为止的区域形成有第一覆盖膜62。也就是说，在主体部61的与螺 杆转子40相对的面中，沿着图5中上端的规定宽度的区域露出，而剩下的部分被第一覆盖 膜62覆盖起来。第一覆盖膜62的膜厚为例如5μπι左右。在阀体部60中，图5中的第一 覆盖膜62的上端部构成后方台阶部65。还有，如图5所示，在阀体部60中，第一覆盖膜62上形成有第二覆盖膜63。在该 阀体部60中，第一覆盖膜62的表面中从图5的下端算起的规定宽度的区域形成有第二覆 盖膜63。也就是说，第一覆盖膜62的表面中沿着图5的下端的规定宽度的区域被第二覆盖 膜63覆盖起来。第二覆盖膜63的膜厚为例如5μπι左右。在阀体部60中，图5中的第二 覆盖膜63的上端部构成前方台阶部64。如上所述，在阀体部60中，主体部61的表面上形成有第一覆盖膜62和第二覆盖 膜63。并且，阀体部60的相对面66是由主体部61的表面、第一覆盖膜62的表面及第二覆 盖膜63的表面构成的。在该相对面66中，比前方台阶部64更靠向图5的下侧的部分(即， 第二覆盖膜63的表面)构成前方部67，前方台阶部64和后方台阶部65之间的部分(即， 第一覆盖膜62的表面中已露出的部分)构成中间部68，比后方台阶部65更靠向图5的上 侧的部分(即，主体部61的表面中已露出的部分)构成后方部69。在阀体部60的相对面66中，前方部67比中间部68高一阶，中间部68比后方部 69高一阶。还有，在阀体部60的相对面66中，前方部67和后方部69在图5所示的剖面 中的宽度相等。也就是说，在图5所示的阀体部60中，从相对面66的下端起到前方台阶部 64为止的距离与从相对面66的上端起到后方台阶部65为止的距离相等。如图6所示，滑阀70以阀体部60的相对面66的前方部67位于螺杆转子40的旋 转方向(图6中的逆时针方向)的前侧的状态，插入到壳体10的滑阀收纳部31中。如上 所述，阀体部60的背面(即，与相对面相反一侧的表面)成为圆筒面。在该阀体部60中， 相对于包含该背面的曲率中心轴Ov和螺杆转子40的旋转轴Or的平面而言，前方台阶部64 位于螺杆转子40的旋转方向的前侧，后方台阶部65位于螺杆转子40的旋转方向的后侧。在阀体部60的相对面66中，前方部67的曲率半径比圆筒壁30的内周面的曲率半 径略小，中间部68及后方部69的曲率半径比圆筒壁30的内周面的曲率半径略大。还有，后方部69的曲率半径比中间部68的曲率半径略大。在前方部67、中间部68及后方部69的曲率中心与圆筒壁30的内周面的曲率中 心(即，螺杆转子40的旋转轴Or)相一致的状态下，前方部67位于比圆筒壁30的内周面 更靠向内侧(即，靠向螺杆转子40)的位置，中间部68及后方部69位于比圆筒壁30的内 周面更靠向外侧(即，与螺杆转子40相反的一侧)的位置。也就是说，在该状态下，前方部 67与螺杆转子40的间隙小于圆筒壁30与螺杆转子40的间隙，中间部68及后方部69与螺 杆转子40的间隙大于圆筒壁30与螺杆转子40的间隙。-运转动作_一边参照图7，一边对螺杆式压缩机1的整体运转动作进行说明。若启动螺杆式压缩机1中的电动机，则螺杆转子40便随着驱动轴21的旋转而旋 转。闸转子50也伴随该螺杆转子40的旋转而进行旋转，压缩机构20反复地完成吸入冲程、 压缩冲程及喷出冲程。在此，对图7中用影线表示的压缩室23进行说明。在图7(A)中，用影线表示的压缩室23与低压空间Sl连通。还有，形成该压缩室 23的螺旋槽41与位于该图下侧的闸转子50的闸门51相啮合。螺杆转子40 —旋转，该闸 门51就朝着螺旋槽41的终止端相对地进行移动，压缩室23的容积便随之增大。其结果是， 低压空间Sl中的低压气态制冷剂经由吸入口 24被吸入到压缩室23中。若螺杆转子40进一步旋转，便成为图7(B)所示的状态。在该图中，用影线表示的 压缩室23处于完全封闭状态。也就是说，形成该压缩室23的螺旋槽41与位于该图上侧的 闸转子50的闸门51相啮合，由该闸门51将该压缩室23与低压空间Sl隔开。并且，若闸 门51伴随螺杆转子40的旋转而朝螺旋槽41的终止端移动，则压缩室23的容积便逐渐地 缩小。其结果是，压缩室23内的气态制冷剂被压缩。若螺杆转子40进一步旋转，便成为图7(C)所示的状态。在该图中，用影线表示的 压缩室23成为经由喷出口 25与高压空间S2连通的状态。并且，若闸门51伴随螺杆转子 40的旋转而朝螺旋槽41的终止端移动，则已得到压缩的制冷剂气体就从压缩室23逐渐被 挤压到高压空间S2中。一边参照图1，一边对用滑阀70来调节压缩机构20的容量的方法进行说明。此 外，压缩机构20的容量是指每单位时间从压缩机构20喷向高压空间S2的制冷剂量。在滑阀70的端面P2紧贴着滑阀收纳部31的端面Pl的状态(S卩，将滑阀70推到 最里侧的状态)下，压缩机构20的容量最大。也就是说，在该状态下，旁通路33被滑阀70 的阀体部60完全封堵起来，已从低压空间Sl吸入到压缩室23中的制冷剂气体全部朝高压 空间S2喷出。另一方面，若成为滑阀70的端面P2离开滑阀收纳部31的端面Pl的状态(S卩，滑 阀70向图1的右侧后退的状态)，则旁通路33便在圆筒壁30的内周面上开口。在该状态 下，已从低压空间Sl被吸入到压缩室23中的制冷剂气体的一部分从压缩冲程中的压缩室 23经由旁通路33返回到低压空间Sl中，而剩余的制冷剂被压缩到最后，并被喷向高压空间 S2。并且，若滑阀70的端面P2与滑阀收纳部31的端面Pl之间的间隔增大，则经由旁通路 33返回到低压空间Sl中的制冷剂量就会随之增加，而喷向高压空间S2的制冷剂量便会减 少(也就是说，压缩机构20的容量变小)。此外，要从压缩室23喷向高压空间S2的制冷剂首先流向形成在滑阀70中的喷出
10口 25。然后，该制冷剂经由形成在滑阀70的引导部75背面一侧的通路流入高压空间S2。一边参照图6，一边对形成在滑阀70中的台阶部64、65的作用进行说明。如上所述，在滑阀70中，引导部75的滑动面76与轴承支撑部35的外周面滑动接 触。并且，滑阀70欲绕其轴心旋转的动作由于引导部75与轴承支撑部35的滑动接触而受 到限制。不过，在螺杆式压缩机1的运转过程中，各种气体压力作用在滑阀70上。例如，高 压空间S2内的高压气体压力作用在引导部75上，低压空间Sl内的低压气体压力作用在阀 体部60的端面P2及背面上，压缩室23内的气体压力作用在阀体部60的相对面66上。为 此，在螺杆式压缩机1的运转过程中，滑阀70受到气体压力的作用而产生弹性变形，如图6 中箭头所示的那样，阀体部60有时会绕其轴心Ov略微旋转。因为阀体部60的相对面66 与螺杆转子40的间隙极小，所以即便阀体仅略微进行旋转，阀体部60也有可能与螺杆转子 40接触。此外，在图6中，放大地图示出阀体部60的相对面66与螺杆转子40之间的间隙。相对于此，在本实施方式的滑阀70中，使螺杆转子40的旋转方向的前侧变得更高 而形成的台阶部64、65形成在阀体部60的相对面66上。阀体部60的相对面66与压缩室 23内的气态制冷剂接触，形成压缩室23的螺杆转子40沿图6的逆时针方向旋转。为此，在 阀体部60中，压缩室23内的气态制冷剂喷向台阶部64、65，碰撞到该台阶部64、65的气态 制冷剂的动能就转换成压力。也就是说，在各个台阶部64、65，由气态制冷剂产生动压。并 且，已在各个台阶部64、65产生的动压作用在阀体部60上，因而能够防止阀体部60与螺杆 转子40接触。例如，若由于气体压力作用在滑阀70上，而使阀体部60沿图6(A)的逆时针方向 略微旋转的话，则相对面66的前方部67便会接近螺杆转子40。另一方面，在阀体部60的 相对面66上形成有使螺杆转子40的旋转方向的前侧变得更高而形成的前方台阶部64，在 该前方台阶部64产生动压。相对于阀体部60的轴心Ov而言，前方台阶部64位于螺杆转 子40的旋转方向的前侧。为此，若已在前方台阶部64产生的动压作用在阀体部60上，就 会产生欲使阀体部60沿图6 (A)的顺时针方向旋转的力矩。其结果是，欲沿图6(A)的逆时 针方向旋转的阀体部60被已在前方台阶部64产生的动压沿图6 (A)的顺时针方向推回去， 从而能够保持阀体部60与螺杆转子40之间的间隔。还有，若在前方台阶部64产生的动压过大，则阀体部60沿顺时针方向旋转的角度 便会过大，如图6(B)所示的那样，相对面66的后方部69就有可能过于接近螺杆转子40。 相对于此，在阀体部60的相对面66上形成有使螺杆转子40的旋转方向的前侧变得更高而 形成的后方台阶部65，在该后方台阶部65产生动压。相对于阀体部60的轴心Ov而言，后 方台阶部65位于螺杆转子40的旋转方向的后侧。为此，若已在后方台阶部65产生的动压 作用在阀体部60上，就会产生欲使阀体部60沿图6 (B)的逆时针方向旋转的力矩。其结果 是，欲沿图6(B)的顺时针方向旋转的阀体部60被已在后方台阶部65产生的动压沿图6(B) 的逆时针方向推回去，从而能够保持阀体部60与螺杆转子40之间的间隔。-实施方式的效果_在本实施方式的滑阀70中，作为动压产生部形成在相对面66上的台阶部64、65 利用边与该相对面66接触边流动的压缩室23内的气态制冷剂产生动压。并且，滑阀70由 于已在台阶部64、65产生的动压 与螺杆转子40保持非接触状态。为此，即便在螺杆式压缩机1的运转过程中产生滑阀70的变形等而使滑阀70欲接近螺杆转子40时，也因为已在 台阶部64、65产生的动压作用在滑阀70上，所以能够使滑阀70与螺杆转子40保持非接触 状态。因此，根据本实施方式，即使不将滑阀70与螺杆转子40之间的间隙设定得那么 宽，也能够防止在螺杆式压缩机1的运转过程中滑阀70与螺杆转子40接触，其结果是能够 使螺杆式压缩机1的可靠性和效率均提高。还有，在本实施方式所涉及的滑阀70中，在阀体部60的相对面66中的螺杆转子 40的旋转方向的靠前的部分形成有前方台阶部64。为此，能够使动压作用在滑阀70中容 易与螺杆转子40接触的部分，因而能够确实地防止滑阀70与螺杆转子40接触。如上所述，已在前方台阶部64产生的动压产生出使滑阀70中螺杆转子40的旋转 方向的靠前的部分远离螺杆转子40的方向(图6中的顺时针方向)的力矩。为此，若在前 方台阶部64产生的动压过大，则滑阀70中螺杆转子40的旋转方向的靠后的部分就有可能 与螺杆转子40接触。相对于此，前方台阶部64和后方台阶部65都作为动压产生部设置在本实施方式 的滑阀70中。已在后方台阶部65产生的动压产生出使滑阀70中螺杆转子40的旋转方向 的靠后的部分远离螺杆转子40的方向(图6中的逆时针方向)的力矩。因此，根据本实施 方式，通过使在前方台阶部64产生的动压和在后方台阶部65产生的动压平衡，就能够确实 地使滑阀70与螺杆转子40保持非接触状态。还有，在本实施方式的滑阀70中，阀体部60的相对面66的前方部比圆筒壁30的 内周面更向内侧突出。为此，利用用来产生动压的前方台阶部64能够减小阀体部60的相 对面66的前方部与螺杆转子40之间的间隙。其结果是，能够使相对面66的前方部67和 螺杆转子40之间的间隙的气密性提高。因此，根据本实施方式，能够利用已在前方台阶部 64产生的动压，防止滑阀70与螺杆转子40接触，同时能够减少经由滑阀70和螺杆转子40 之间的间隙从压缩室23漏出的制冷剂量，从而使螺杆式压缩机1的效率提高。-实施方式的变形例1-在所述实施方式的滑阀70中，形成在阀体部60的各个台阶部64、65的高度均为 相同的值(大约5μπι)，不过也可以使这些台阶部64、65的高度互不相同。例如，在欲使让 阀体部60沿图6的顺时针方向旋转的力矩大于让其沿逆时针方向旋转的力矩的情况下，只 要使前方台阶部64的高度大于后方台阶部65的高度即可。还有，在所述实施方式的滑阀70中，从阀体部60的轴心Ov到各个台阶部64、65 为止的距离相等，不过也可以使从阀体部60的轴心Ov到各个台阶部64、65的距离互不相 等。例如，在欲使让阀体部60沿图6的顺时针方向旋转的力矩大于让其沿逆时针方向旋转 的力矩的情况下，只要使从阀体部60的轴心Ov到前方台阶部64为止的距离大于从阀体部 60的轴心Ov到后方台阶部65为止的距离即可。如上所述，在滑阀70的阀体部60中，各个台阶部64、65的高度及从阀体部60的 轴心Ov到各个台阶部64、65为止的距离是根据为使阀体部60与螺杆转子40保持非接触 状态而应作用在阀体部60上的力矩的大小及方向适当地设定的。并且，有时也有可能是这 样的，即仅在阀体部60设置前方台阶部64，就能够防止阀体部60与螺杆转子40接触。-实施方式的变形例2-
在所述实施方式的滑阀70中，是通过在阀体部60的相对面66上形成树脂制覆盖 膜62、63来形成台阶部64、65的，不过也可以用这以外的方法在阀体部60中形成台阶部 64、65。例如，可以通过对阀体部60的相对面66进行切削、研磨等机械加工，从而在阀体部 60中形成台阶部64、65。此外，上述实施方式是本质上优选的示例，但并没有意图对本发明、本发明的应用 对象或它的用途范围加以限制。_产业实用性-综上所述，本发明对单螺杆式压缩机很有用。
权利要求
一种螺杆式压缩机，包括壳体(10)、插入到所述壳体(10)的汽缸部(30)中并形成压缩室(23)的螺杆转子(40)以及构成为能够沿与所述螺杆转子(40)的旋转轴平行的方向滑动并面向该螺杆转子(40)外周的容量调节用滑阀(70)，所述螺杆转子(40)旋转，由此已吸入到所述压缩室(23)中的流体得到压缩，其特征在于在所述滑阀(70)的与所述螺杆转子(40)相对的相对面(66)，形成有利用接触该相对面(66)的流体产生动压的动压产生部(64、65)，所述滑阀(70)构成为利用已在所述动压产生部(64、65)产生的动压，来避免与所述螺杆转子(40)接触。
2.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机，其特征在于在所述滑阀(70)中，所述螺杆转子(40)的旋转方向的前侧变高而形成的前方台阶部 (64)作为所述动压产生部形成在与所述螺杆转子(40)相对的相对面(66)中该螺杆转子 (40)的旋转方向的靠前的部分。
3.根据权利要求2所述的螺杆式压缩机，其特征在于在所述滑阀(70)中，在与所述螺杆转子(40)相对的相对面(66)中比所述前方台阶部(64)更靠向该螺杆转子(40)的旋转方向的前侧的部分与所述汽缸部(30)的内周面相比更 接近该螺杆转子(40)。
4.根据权利要求2或3所述的螺杆式压缩机，其特征在于在所述滑阀(70)中，所述螺杆转子(40)的旋转方向的前侧变高而形成的后方台阶部(65)作为所述动压产生部形成在与所述螺杆转子(40)相对的相对面(66)中该螺杆转子 (40)的旋转方向的靠后的部分。
5.根据权利要求4所述的螺杆式压缩机，其特征在于在所述滑阀(70)中，在与所述螺杆转子(40)相对的相对面(66)中比所述后方台阶部 (65)更靠向该螺杆转子(40)的旋转方向的后侧的部分与所述汽缸部(30)的内周面相比更 远离该螺杆转子(40)。
全文摘要
本发明公开了一种螺杆式压缩机。在单螺杆式压缩机的壳体(10)内，滑阀(70)配置在螺杆转子(40)的侧方。滑阀(70)的阀体部(60)形成为柱状，并且形成为圆弧面状的相对面(66)面向螺杆转子(40)。在阀体部(60)的相对面(66)上，形成有前方台阶部(64)和后方台阶部(65)。在各个台阶部(64、65)，由碰撞到该各个台阶部(64、65)的制冷剂气体产生动压。已在各个台阶部(64、65)产生的动压作用在阀体部(60)上，由此能够抑制阀体部(60)旋转，并能够确保阀体部(60)与螺杆转子(40)之间的间隔。
文档编号F04C29/12GK101896725SQ20088012090
公开日2010年11月24日 申请日期2008年12月17日 优先权日2007年12月17日
发明者M·A·侯赛因, 增田正典, 宫村治则 申请人:大金工业株式会社