本发明涉及螺杆压缩机。
背景技术：
密闭型螺杆压缩机由螺杆转子、支承螺杆转子的低压侧轴承及高压侧轴承、驱动螺杆转子的电动机、以及收纳这些部件的壳体构成。虽然电动机能够配置于低压侧和高压侧的任一侧，但若配置于低压侧，则由于能够利用低温、低压的制冷剂气体冷却发热的电动机，因此配置于低压侧的情况较多。
配置于低压侧的电动机由在壳体内周面与电动机定子外周面之间构成的气体通路截面面积(以下称为“电动机外周通路截面面积”。)和在电动机定子内周面与电动机转子外周面之间构成的气体通路截面面积(以下称为“空隙截面面积”。)构成，为了利用低压侧的制冷剂气体有效地冷却电动机，需要将电动机外周通路截面面积与空隙截面面积的比例进行最佳化，但已知实际上电动机线圈末端周围的气体通路形状在冷却电动机方面也发挥重要的作用，作为提高电动机的冷却效率的方法，已知有如下的技术记载的方法，即、调整电动机外周通路截面面积来增加制冷剂气体的气体流速的技术(参照专利文献1及专利文献2)或者使气体碰撞部件紧挨着电动机线圈末端的后面设置且使气体碰撞，从而从电动机的线圈末端的上部向下部流动制冷剂气体的技术(参照专利文献3)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭58-032990号公报
专利文献2：日本特开平01-237389号公报
专利文献3：日本特开2013-167211号公报
技术实现要素：
发明所要解决的课题
为了仅利用吸入制冷剂气体有效冷却电动机，优选向作为构成部件的包含耐热温度低的树脂材料的电动机绕组部均匀地直接接触低温、低压的制冷剂气体，但存在如下问题：若使气体流速增加至必要以上，则由于流动的压力损失的增大，制冷剂气体的比容增加且制冷能力下降。
因此，优选在使用范围内，以电动机绕组温度成为耐热温度以下的方式调整制冷剂气体的流动，并接触电动机的冷却所需要的制冷剂气体，由此，实现电动机绕组温度和压力损失的并存。
专利文献1及专利文献2所记载的技术中，大部分制冷剂气体向阻力少即气体通路截面面积大的地方流动，因此，难以向电动机的绕组均匀地流动制冷剂气体，在电动机绕组部根基部产生制冷剂气体的滞留，成为绕组的局部的温度上升的主要原因。
专利文献3所记载的技术中，在向螺杆转子的吸入口相比电动机轴中心位于下侧，且在比电动机轴中心靠上侧具有电动机外周通路的情况下，在螺杆转子侧的电动机绕组部，比电动机轴中心靠下侧的绕组部进行温度上升。
这是因为比电动机轴中心靠下的下侧没有外周通路或调整制冷剂气体的流向的导向件而设有吸入口，因此，从外周通路流出并沿着电动机绕组部外周面流动的制冷剂气体的大部分不会到达绕组外周面下端，而被吸入至吸入口。因此，制冷剂气体在绕组外周面下端附近滞留，绕组温度局部上升，因此，需要限制运转范围。
另外，在为了冷却绕组外周面下端而在比电动机轴中心靠下侧设置电动机外周通路的情况下，在比电动机轴中心靠下侧的气体通路流动的制冷剂气体向吸入口方向(电动机轴向)流动，因此与电动机绕组接触进行热交换的距离较短，不能有效地冷却绕组整体。另外，在为了温度分布调整而缩小下侧气体通路面积的情况下，压力损失增加且性能下降。
因此，本发明的目的在于，提供一种螺杆压缩机，能够防止绕组的局部的温度上升并提高性能及可靠性、扩大运转范围。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明的一个方式是一种螺杆压缩机，其具备：电动机；螺杆转子，其由上述电动机驱动；壳体，其收纳上述电动机及螺杆转子，具备保持上述电动机的外周的保持部，并形成有将经过电动机后的气体导向上述螺杆转子的吸入口，在上述保持部的周向的两端，由上述电动机的外壁面和上述壳体的内壁面形成气体流动的气体通路，上述保持部具有位于气体流向的下游侧的下游侧端部，上述下游侧端部构成为，周向的宽度随着朝向下游侧减少。
发明效果
根据本发明，能够提供能够防止绕组的局部的温度上升并提高性能及可靠性、扩大运转范围的螺杆压缩机。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的螺杆压缩机的整体结构的纵剖视图。
图2是图1的A-A向视剖视图。
图3是在保持部未形成斜坡情况的、沿着图2的B-B线切断马达壳体及主壳体的状态的立体图，是吸入口前的保持部及制冷剂气体的流动的详细图。
图4是在保持部未形成斜坡情况的、沿着图2的B-B线切断马达壳体及主壳体的状态的立体图，是吸入口前的保持部及制冷剂气体的流动的详细图。
图5是在保持部形成斜坡且在马达壳体的内壁面设置导向件情况的、沿着图2的B-B线切断马达壳体及主壳体的状态的立体图，是吸入口前的保持部1b及制冷剂气体的流动的详细图。
图6是从图5的C-C向视方向观察的图。
图7是由多个导向件构成导向件情况的、沿着图2的B-B线切断马达壳体及主壳体的状态的立体图，是吸入口前的保持部及制冷剂气体的流动的详细图。
图8是变形例的斜坡的形状的主要部分放大图。
符号说明
1—马达壳体，1a、1b—保持部，1b2—下游侧端部，1b3—端面，1d—内壁面，2—主壳体，4—驱动用电动机，4a、4b—气体通路，6—吸入口，11—阳转子，12—阴转子，20—定子，20a—第一绕组部，20b—第二绕组部，20c—外壁面，20d—端面，21—转子，30—斜坡，30a—圆弧部，30b—锥形部，31—导向件，31a—端面，32—空间，100—侧面，101—气体通路侧面，110—螺杆压缩机。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明实施方式的螺杆压缩机110。此外，各图中，标注了相同符号的部分表示相同或相当的部分。
以下，说明本发明实施方式的螺杆压缩机110的整体结构。
图1是表示本发明实施方式的螺杆压缩机110的整体结构的纵剖视图。
本实施方式的螺杆压缩机110是密闭型的双螺杆压缩机。
螺杆压缩机110中，马达壳体1、主壳体2及喷出壳体3相互连接成密封关系，构成壳体。此外，壳体由铸件形成。
在马达壳体1中收纳有用于驱动压缩机构部的驱动用电动机4(以下，仅称为电动机4)。该电动机4具备固定于马达壳体1内的定子20和旋转自如地设置于该定子20的内侧的转子21。
从定子20向上游侧突出有绕组中的第一绕组部20a(线圈末端)。从定子20向下游侧突出有绕组中的第二绕组部20b(线圈末端)。本实施例中，第一绕组部20a的直径及第二绕组部20b的直径分别比定子20的直径小。第一绕组部20a及第二绕组部20b分别具有作为与定子20相接的部分的颈部。颈部的直径比第一绕组部20a及第二绕组部20b的其它部分的直径小。
在马达壳体1的端部形成有吸入口18。在吸入口18安装有捕集异物的过滤器19。该过滤器19被固定凸缘65和马达壳体1夹持并固定。另外，在固定凸缘65连接有用于吸入在制冷循环中循环的制冷剂的吸入配管。
在主壳体2形成有圆筒状孔5和用于向该圆筒状孔5导入制冷剂气体的吸入口6。另外，阳转子11的吸入侧轴部由配设于马达壳体1的滚子轴承7(低压侧轴承)支承。阳转子11的喷出侧轴部由配设于喷出壳体3的滚子轴承8及球轴承9(高压侧轴承)支承。另外，与阳转子11平行地配置的阴转子12(参照图3)的吸入侧轴部由配设于马达壳体1的滚子轴承(未图示)支承。阴转子12的轴相对于阳转子11的轴位于该图的截面的垂直方向上。阴转子12的喷出侧轴部由配设于喷出壳体3的滚子轴承及球轴承(未图示)支承。阳转子11和阴转子12相互啮合，并由主壳体2以能够旋转的方式支承并收纳。由阳转子11和阴转子12，构成相互啮合的阴阳一对螺杆转子。由该螺杆转子和形成于主壳体2的圆筒状孔5等构成压缩机构部。相对于螺杆转子将制冷剂气体的上游侧称为低压侧，将下游侧称为高压侧。
阳转子11的轴在低压侧直接连结于电动机4的转子21。另外，在主壳体2的侧面一体形成有油分离器13。在压缩机构部中压缩后的制冷剂气体和油进入油分离器12被分离。分离后的油积存于在油分离器13下部形成的贮油部14。在喷出壳体3中收纳滚子轴承8及球轴承9。另外，在喷出壳体3中形成有与油分离器13连通的制冷剂气体的喷出通路(未图示)。该喷出壳体3由螺栓固定于主壳体2。另外，在喷出壳体3内形成有收纳滚子轴承8及球轴承9的轴承室16。另外，关闭轴承室16的遮蔽板17安装于喷出壳体3的终端部。
在螺杆压缩机110中设有由滑阀26、杆27、液压活塞28及螺旋弹簧29等构成的容量控制机构部。滑阀26在形成于主壳体2内的凹部2a内以在轴向上往复移动自如的方式被收纳。使该滑阀26的位置移动，从而吸入阳转子11与阴转子12的啮合部的制冷剂气体的一部分向吸入口侧旁通，能够控制螺杆压缩机110的容量。
杆27、液压活塞28及螺旋弹簧29收纳于喷出壳体3中。其中，液压活塞28及螺旋弹簧29收纳于在喷出壳体3内形成的缸室Q内。螺旋弹簧29支撑于气缸室Q且相比油压活塞28配置于滑阀26侧，从而对液压活塞28总是给与向滑阀26的相反方向推压的力。
液压活塞28以在轴向上能够滑动的方式收纳于缸室Q内。通过向缸室Q内加、排油来调整油量，从而使液压活塞28移动。该液压活塞28的动作经由杆27传递至滑阀26，从而滑阀26的位置在轴向上移动，能够以预定的容量运转螺杆压缩机110。
此外，图1中，省略用于向缸室Q内加、排油来调整油量的液压系统及开闭液压系统的电磁阀等的图示。
接着，说明螺杆压缩机110中的制冷剂气体的流动。
从吸入口18吸入马达壳体1内的低温、低压的制冷剂气体的流动在用过滤器19捕集异物之后分为：设置于电动机4与马达壳体1之间的上侧气体通路4a；横向侧气体通路4b(参照图2)；以及电动机4的定子20与转子21之间的空隙4c的流路。
从过滤器19流向电动机4的下方之后改变流向而朝向上方的制冷剂气体冷却第一绕组部20a，通过设置于电动机4与马达壳体1之间的上侧气体通路4a之后，与紧挨着第二绕组部20b后面设置的壁碰撞，冷却第二绕组部20b，并且从第二绕组部20b的上部流向下部，然后，流至吸入口6。另外，从过滤器19流向电动机4的下方的制冷剂气体的一部分冷却第一绕组部20a，通过设置于电动机4与马达壳体1之间的横向侧气体通路4b之后，冷却第二绕组部20b的下部，然后，流至吸入口6。
另外，制冷剂气体通过空隙4c，从而冷却第一绕组部20a及第二绕组部20b内侧。
图2是图1的A-A向视剖视图。
该图表示上侧气体通路4a及横向侧气体通路4b与空隙4c及电动机保持部1a、1b的位置关系。如该图所示，上侧气体通路4a及横向侧气体通路4b也可以是多个通路。在此，将定子20的外周称为外壁面20c。在马达壳体1设有收纳并保持电动机4的保持部1a、1b。另外，利用由设有保持部1a、1b的内壁面1d形成的凹部1c和定子20的外壁面20c形成上侧气体通路4a及横向侧气体通路4b。另外，保持部1b构成为保持定子20的下侧，由此，定子20的下侧被堵塞，未形成气体通路。而且，在保持部1b的周向的两端形成有横向侧气体通路4b。
在吸入口6相比电动机4的轴中心位于下侧的情况下，相比电动机4的轴中心位于上侧的绕组的温度容易上升。因此，将多个上侧气体通路4a各自的至少一部分设置于上侧，容易冷却电动机4的整体。此外，吸入口6相对于电动机4的轴中心设置于下侧表示阳转子11和阴转子12相对于电动机4的轴中心从下侧吸入制冷剂气体。
接着，参照图1说明螺杆压缩机110中的油的流动。
阳转子11与阴转子12的啮合齿面和主壳体2形成压缩室(压缩工作室)。将电动机4冷却后的制冷剂气体从形成于主壳体2的吸入口6被吸入压缩室。然后，随着与电动机4直接连结的阳转子11的旋转，制冷剂气体密闭于压缩室，因压缩室的缩小而逐渐被压缩，成为高温、高压的制冷剂气体，并向油分离器13内喷出。
关于在上述压缩时作用于阳转子11及阴转子的压缩反力中的径向负载，由滚子轴承7、8支承，关于推力负载由球轴承9支承。
对这些滚子轴承7、8及球轴承9的润滑用的油的供给进行说明。
首先，作为主壳体2的高压侧的油分离器12的贮油部14的油因与低压侧的差压，润滑及冷却低压侧轴承(吸入侧轴承；滚子轴承7)，并向吸入口6侧排出。另外，贮油部14的油润滑及冷却高压侧轴承(喷出侧轴承；滚子轴承8、球轴承9)，并向吸入口6侧或吸入刚完成之后的压缩室等排出。
在各轴承润滑后排出的油与压缩制冷剂气体一起一边润滑压缩室一边流动，与压缩制冷剂气体一起喷出，并向油分离器13内流入。利用该油分离器13，油再次积存于设置于油分离器12下部的贮油部14，压缩制冷剂气体从喷出口22向制冷循环输送。
接着，详细地说明吸入口6前的制冷剂气体的流动和斜坡30及导向件31的效果。
图3是在保持部1b未形成斜坡30情况的、沿着图2的B-B线切断马达壳体1及主壳体2的状态的立体图，是吸入口6前的保持部1b及制冷剂气体的流动的详细图。
该图中，图中的箭头A表示制冷剂气体的流动方向。以下，将沿着箭头A方向流动的制冷剂气体称为制冷剂气体A。由于保持部1b的下游侧端部1b2的形状是周向的宽度没有变化的角(边缘)1b1形状，所以在气体通路4b中流动的制冷剂气体从气体通路4b沿箭头A方向流出，并向吸入口6方向直接被吸入。由此，在保持部1b的下游侧制冷剂气体的流动停滞，第二绕组部20b的下端部的附近未被充分冷却，温度上升。特别是第二绕组部20b的颈部的下部温度上升。
图4是在保持部1b形成有斜坡30情况的、沿着图2的B-B线切断马达壳体1及主壳体2的状态的立体图，是吸入口6前的保持部1b及制冷剂气体的流动的详细图。
图4中，保持部1b具有位于制冷剂气体A的流向的下游侧的下游侧端部1b2，在下游侧端部1b2的端面1b3的周向两端形成有相对于与电动机轴正交的面倾斜的斜坡30。保持部1b的下游侧端部1b2因斜坡30而构成为周向的宽度随着朝向下游侧减少。
由此，在气体通路4b中流动的制冷剂气体A的一部分因康达效应沿着斜坡30流动，因此，不会使流向紊乱便能够顺畅地将制冷剂气体A的流动的一部分进行分支。分支后的制冷剂气体B流入保持部1b的下游侧，因此，流动能够到达第二绕组部20b的下方，并能够冷却第二绕组部20b的外周面的下端。因此，能够提供能够防止绕组的局部的温度上升并提高性能及可靠性、扩大运转范围的螺杆压缩机110。
接着，对除了在保持部1b形成斜坡30的情况之外还设置导向件31的情况进行说明。
图5是在保持部1b形成斜坡30且在马达壳体1的内壁面1d设置有导向件31情况的、沿着图2的B-B线切断马达壳体1及主壳体2的状态的立体图，是吸入口6前的保持部1b及制冷剂气体的流动的详细图。
如图5所示，在马达壳体1的内壁面1d且保持部1b的下游侧的位置以与下游侧端部1b2对置的方式设置有从内壁面1d突出的导向件31。导向件31的距内壁面1d的高度设定为比形成气体通路4b的电动机4的外壁面20c与马达壳体1的内壁面1d之间的距离高。另外，导向件31沿着电动机4的轴的周向设置，并设置于马达壳体1的内壁面1d上的与第二绕组部20b对置的位置。
这样，不会使从斜坡30流出来的流动而与导向件31直接接触，能够将利用斜坡30使流向改变为周向的制冷剂气体沿着导向件31流动，因此能抑制压力损失的增加，且流动不会越过导向件31而向吸入口6侧流出，能够使制冷剂气体流动至第二绕组部20b的下端部。因此，能够提供防止绕组的局部的温度上升并提高性能及可靠性、扩大运转范围的螺杆压缩机110。
图6是从图5的C-C向视方向观察的图。
图6中，在保持部1b的出口侧的两端设有斜坡30，制冷剂气体B相互相对地流入，因此，制冷剂气体B能够碰撞向上方向流动，并向第二绕组部20b的下部表面及颈部直接接触气体流动，能够增大冷却的效果。
另外，导向件31的侧面100也可以设置于气体通路4b的周向的侧面101的内侧。通过这样配置，由于在气体通路4b中流动的制冷剂气体A不会与导向件31接触而顺畅地流向吸入口侧，因此，流动的压力损失不会增加，能够抑制性能下降。
接着，说明将导向件31由多个导向件31构成的情况。
图7是将导向件31由多个导向件31构成情况的、沿着图2的B-B线切断马达壳体1及主壳体2的状态的立体图，是吸入口6前的保持部1b及制冷剂气体的流动的详细图。
图7中，导向件31由沿着周向排列的两个导向件31构成，在导向件31之间形成有空间32。由此，能够将自斜坡30流入保持部1b的下游侧的制冷剂气体B的一部分顺畅地流向吸入口6，能够抑制流动的阻力。另外，调整导向件31的周向的长度，将空间32的位置相对于第二绕组部20b的发热部设置于其径向附近，从而从保持部1b的两侧流入的制冷剂气体B在空间32的位置的附近碰撞，能够向发热部的表面及颚部直接流动制冷剂气体，冷却的效果更大。
在此，就斜坡30而言，通过加深倾斜面(缩小制冷剂气体A的方向与斜坡30形成的角度)，能够增加进入绕组下部的制冷剂气体流量，能够进一步增大冷却效果。即，能够根据发热部的温度调整斜坡30的深度，确保冷却所需要的制冷剂气体的流量。
导向件31的上游侧的端面31a相比第二绕组部20b的下游侧的端面20d位于上游侧。由此，能够向第二绕组部20b下方流动制冷剂气体。
导向件31的径向高度能够在能够确保与第二绕组部20b的绝缘距离的范围内根据制冷剂气体的流向进行变更。导向件31的径向高度如果是气体通路4b的高度以上，则制冷剂气体不会越过导向件31而向吸入口6流出，能够确保流向第二绕组部20b下方的流量。因此，导向件31的径向高度优选能够确保与第二绕组部20b的绝缘且为气体通路4b的高度以上。
图8的(a)、(b)是变形例的斜坡30的形状的主要部分放大图。
如图8的(a)，就斜坡30而言，使斜坡30的倾斜面仅为圆弧部(圆弧面)30a。另外，图8的(b)中，使斜坡30的倾斜面为组合了圆弧部(圆弧面)30a及锥形部(平面)30b的形状。任一变形例中，保持部1b的下游侧端部1b2的形状均构成为周向的宽度随着朝向下游侧减少。此外，保持部1b的下游侧端部1b2的形状只要构成为周向的宽度随着朝向下游侧减少，则任意形状都可以。
如以上说明，根据本发明的实施方式，能够防止绕组的局部的温度上升，使绕组整体的温度行均匀化。而且，能够抑制压力损失的增加，因此能够提高螺杆压缩机110的性能及可靠性，并扩大运转范围。
上述的实施方式中，吸入口6和斜坡30及导向件31相对于包含阳转子11的轴和阴转子12的轴的假想平面设置于相同侧，但不管斜坡30、导向件31与吸入口6的位置关系如何，在特定的保持部1b的周向的宽度比其它保持部1a的周向的宽度较宽地构成的情况下，由于流动在其下游侧均容易停滞，因此对该特定的保持部1b设置斜坡30、导向件31。由此，能够抑制保持部1b的下游侧的停滞，并防止绕组的局所的温度上升。
本发明的实施方式不限定于密闭型的双螺杆压缩机，也能够适用于半密闭型的双螺杆压缩机。另外，也可以是单螺杆压缩机等、其它螺杆压缩机，如果是在制冷剂气体的流路中，在电动机的下游设置螺杆转子，制冷剂气体相对于电动机的轴从特定的方向吸入螺杆转子，则能够应用本发明。这种螺杆压缩机能够用于空调、冷机单元、制冷机等。
另外，上述的实施例是为了容易理解说明本发明而详细地说明的实施例，未必限定于具备说明的全部结构的实施例。另外，能够将某实施例的结构的一部分置换成其它实施例的结构，另外，也能够向某实施例的结构添加其它实施例的结构。另外，能够对各实施例的结构的一部分进行其它结构的追加、削除、置换。