CN115244302A - 螺杆压缩机及制冷装置 - Google Patents

Abstract

作为形成在一个螺杆转子(40)与多个闸(51)之间的压缩室(23)，设置第一压缩室(24)和第二压缩室(25)，第一压缩室(24)将被引入壳体(10)内的吸入压力的流体压缩到比吸入压力高的中间压力，第二压缩室(25)将中间压力的流体压缩到比所述中间压力高的喷出压力。

Description

螺杆压缩机及制冷装置

技术领域

本公开涉及一种螺杆压缩机及制冷装置。

背景技术

迄今为止，作为压缩工作流体的压缩机使用了螺杆压缩机。例如，在专利文献1中公开了一种螺杆压缩机，其包括形成有多个螺旋槽的螺杆转子和具有与螺旋槽啮合的呈放射状的齿(闸)的闸转子。

专利文献1的螺杆压缩机构成为对工作流体进行双级压缩。具体而言，该螺杆压缩机包括低级侧压缩机构和高级侧压缩机构，低级侧压缩机构具有低级侧的螺杆转子和闸转子，高级侧压缩机构具有高级侧的螺杆转子和闸转子，并且低级侧螺杆转子和高级侧螺杆转子布置在同轴上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公报第4120733号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

专利文献1的螺杆压缩机由于将低级侧螺杆转子和高级侧螺杆转子布置在同轴上，因此存在螺杆转子的全长变长而导致压缩机大型化的问题。

本公开的目的在于：抑制进行双级压缩的螺杆压缩机的大型化。

－用以解决技术问题的技术方案－

本公开的第一方面以一种螺杆压缩机为前提，该螺杆压缩机包括一个螺杆转子40、多个闸转子50以及壳体10，一个所述螺杆转子40具有多个螺旋槽41，多个所述闸转子50具有与所述螺杆转子40啮合的闸51，所述壳体10具有圆筒壁16，所述螺杆转子40能够旋转地插入所述圆筒壁16，并且所述闸51贯穿该圆筒壁16，在所述圆筒壁16的内侧，由所述螺杆转子40和所述闸51形成多个压缩室23。

该螺杆压缩机的特征在于：所述压缩室23包括第一压缩室24和第二压缩室25，所述第一压缩室24将被引入所述壳体10内的吸入压力的流体压缩到比所述吸入压力高的中间压力，所述第二压缩室25将所述中间压力的流体压缩到比所述中间压力高的喷出压力。

在第一方面中，由一个螺杆转子40和多个闸转子50形成的多个压缩室23包括第一压缩室24和第二压缩室25，在第一压缩室24中被压缩后的流体在第二压缩室25中进一步被压缩。根据该第一方面，因为能够以使用一个螺杆转子40和多个闸转子50的结构进行双级压缩，所以能够抑制压缩机的大型化。

本公开的第二方面是在第一方面的基础上，其特征在于：所述壳体10在所述圆筒壁16的周围具有与所述第一压缩室24连通的第一空间S1和与所述第二压缩室25连通的第二空间S2，所述第一空间S1、所述第一压缩室24、所述第二压缩室25以及所述第二空间S2从流体压力低的一侧朝着流体压力高的一侧依次相连。

在第二方面中，第一空间S1中的流体在第一压缩室24中被压缩后，在第二压缩室25中进一步被压缩，然后流向第二空间S2。通过在螺杆压缩机的壳体10内形成第一空间S1和第二空间S2，从而能够以简单的结构进行双级压缩。

本公开的第三方面是在第二方面的基础上，其特征在于：在所述圆筒壁16与所述螺杆转子40之间，在所述螺杆转子40的轴向两端部形成有抑制流体流动的密封部42、43。

在第三方面中，通过在螺杆转子40的轴向两端部形成密封部42、43，从而使得流体不通过密封部42、43而在第一空间S1与第一压缩室24之间、以及第二压缩室25与第二空间S2之间流动。根据该构成方式，仅通过设置密封部42、43就能够实现进行双级压缩的螺杆压缩机，从而能够抑制大型化。

本公开的第四方面是在第三方面的基础上，其特征在于：在所述圆筒壁16上形成有供所述闸51贯穿的狭缝16a、16b，所述狭缝16a、16b包括第一狭缝16a和第二狭缝16b，所述第一狭缝16a使所述第一空间S1与所述第一压缩室24连通，所述第二狭缝16b使所述第二压缩室25与所述第二空间S2连通。

在第四方面中，流体在第一空间S1与第一压缩室24之间通过圆筒壁16的狭缝16a沿径向流动，并且在第二压缩室25与第二空间S2之间通过圆筒壁16的狭缝16b沿径向流动。通过采用该构成方式，能够容易地抑制进行双级压缩的螺杆压缩机的大型化。

本公开的第五方面是在第一到第四方面中任一方面的基础上，其特征在于：若将所述螺旋槽41的槽数设为N1，将所述闸51的齿数设为N2，则所述槽数N1与所述齿数N2之比N1/N2为3/5以上。

在第五方面中，通过将上述的齿数之比N1/N2设定为3/5以上，而使得螺旋槽41的螺旋角变大，能够容易地将闸转子50组装到螺杆转子40上。

本公开的第六方面是在第一到第三方面中任一方面的基础上，其特征在于：所述闸51的齿具有宽度从所述闸转子50的径向内侧朝着径向外侧变窄的形状。

在第六方面中，因为闸51的齿的宽度从径向内侧朝着径向外侧变窄，所以容易将闸51插入螺旋槽41中，从而能够容易地进行组装作业。

本公开的第七方面是在第一到第六方面中任一方面的基础上，其特征在于：所述闸转子50具有与所述螺旋槽41啮合的闸主体54、以及从低压侧支承所述闸主体54的闸支承部件55。

在第七方面中，能够由闸支承部件55承受闸转子50的闸51所要承受的由于第一压缩室24与第二压缩室25之间的压力差而产生的载荷。

本公开的第八方面是在第七方面的基础上，其特征在于：所述闸转子50的所述闸主体54由金属制成，以取代设置所述闸支承部件55，或者所述闸转子50的所述闸主体54与所述闸支承部件55构成为一体。

在第八方面中，针对闸转子50的闸51所承受的由于第一压缩室24与第二压缩室25之间的压力差而产生的载荷来说，能够由金属制的闸主体54或与闸支承部件55形成为一体的闸主体54来承受该载荷。

本公开的第九方面是在第一到第八方面中任一方面的基础上，其特征在于：所述壳体10包括电动机室9、引入路13以及连通路14，在所述电动机室9中收纳有驱动所述螺杆转子40的电动机5，所述引入路13将中间压力的流体引入所述电动机室9，所述连通路14使所述电动机室9与所述第二压缩室25连通。

在第九方面中，在第一压缩室24中被压缩后的流体被供向第二压缩室25，而且电动机室9中的流体也被供向第二压缩室25，因此在将螺杆压缩机用于制冷剂回路中的情况下，压缩机的效率因经济器的效果而提高。

本公开的第十方面是在第一到第九方面中任一方面的基础上，其特征在于：所述第二压缩室25的吸入容积比所述第一压缩室24的吸入容积小。

在第十方面中，能够在吸入容积比第一压缩室24小的高级侧第二压缩室25中效率良好地对已在低级侧第一压缩室24中被压缩后的制冷剂进行压缩。

本公开的第十一方面是在第十方面的基础上，其特征在于：由形成所述第二压缩室25的两个闸51和所述螺杆转子40的旋转中心形成的第二中心角度θ2小于由形成所述第一压缩室24的两个闸51和所述旋转中心形成的第一中心角度θ1。

在第十一方面中，通过使第二中心角度θ2小于第一中心角度θ1，而能够容易地实现使第二压缩室25的吸入容积小于第一压缩室24的吸入容积的这一结构。

本公开的第十二方面是在第一到第十一方面中任一方面的基础上，其特征在于：所述螺杆压缩机包括第一调节机构81，所述第一调节机构81调节所述第一压缩室24的吸入容积和所述第二压缩室25的吸入容积中的至少一者。

在第十二方面中，通过用第一调节机构81调节第一压缩室24的吸入容积和第二压缩室25的吸入容积中的至少一者，从而能够使第二压缩室25的吸入容积比第一压缩室24的吸入容积小。

本公开的第十三方面是在第十二方面的基础上，其特征在于：所述螺杆压缩机包括第二调节机构82，所述第二调节机构82调节所述第一压缩室24的压缩比和所述第二压缩室25的压缩比中的至少一者。

在第十三方面中，能够调节第一压缩室24的压缩比和第二压缩室25的压缩比中的至少一者。因此，能够以使用现有滑阀的简单结构适当地调节压缩比，提高双级压缩的运转效率。

本公开的第十四方面是在第十三方面的基础上，其特征在于：所述第一调节机构81包括第一滑阀70a，所述第一滑阀70a沿所述螺杆转子40的轴向移动，来调节形成在所述圆筒壁16上的第一开口84的开口面积，所述第二调节机构82包括第二滑阀70b，所述第二滑阀70b沿所述螺杆转子40的轴向移动，来调节形成在所述圆筒壁16上的第二开口85的开口面积，所述螺杆压缩机还包括驱动机构71，所述驱动机构71驱动所述第一滑阀70a和所述第二滑阀70b。

在第十四方面中，通过使用第一滑阀70a和第二滑阀70b，从而能够以比较简单的结构提高双级压缩的运转效率。

本公开的第十五方面是在第十三方面的基础上，其特征在于：所述第一调节机构81包括第一滑阀70a，所述第一滑阀70a沿所述螺杆转子40的轴向移动，来调节形成在所述圆筒壁16上的第一开口84的开口面积，所述第二调节机构82包括第二滑阀70b，所述第二滑阀70b沿所述螺杆转子40的轴向移动，来调节形成在所述圆筒壁16上的第二开口85的开口面积，由所述第二滑阀70b调节的所述第二开口85的开口面积比由所述第一滑阀70a调节的所述第一开口84的开口面积小。

在第十五方面中，通过使用第一滑阀70a和第二滑阀70b，从而能够以比较简单的结构提高双级压缩的运转效率。

本公开的第十六方面是在第一到第十一方面中任一方面的基础上，其特征在于：所述螺杆压缩机包括电动机5和第一调节机构81，所述电动机5可变速地驱动所述螺杆转子40，所述第一调节机构81调节所述第一压缩室24的吸入容积和所述第二压缩室25的吸入容积中的至少一者。

在第十六方面中，通过使用可变速地驱动螺杆转子40的电动机5和第一调节机构81，从而能够以比较简单的结构提高双级压缩的运转效率。

本公开的第十七方面是在第一到第十一方面中任一方面的基础上，其特征在于：所述螺杆压缩机包括电动机5和第二调节机构82，所述电动机5可变速地驱动所述螺杆转子40，所述第二调节机构82调节所述第一压缩室24的压缩比和所述第二压缩室25的压缩比中的至少一者。

在第十七方面中，通过使用可变速地驱动螺杆转子40的电动机5和第二调节机构82，从而能够以比较简单的结构提高双级压缩的运转效率。

本公开的第十八方面是在第一到第十七方面中任一方面的基础上，其特征在于：在所述壳体10内设置有贮存有油的贮油部90，在所述壳体10内的比所述螺杆转子40的轴向端部靠外侧的位置设置有吸入室9，所述吸入室9与所述压缩室23的吸入开口连通，所述压缩室23为所述第一压缩室24和所述第二压缩室25中的一者，在所述圆筒壁16与所述螺杆转子40之间设置有密封部91，所述密封部91抑制流体在所述压缩室23与所述吸入室9之间流动，所述压缩室23为所述第一压缩室24和所述第二压缩室25中的另一者，所述密封部91的至少一部分浸渍在所述贮油部90中。

在第十八方面中，通过使密封部91的至少一部分浸渍在贮油部90中，从而能够在密封部91上形成油膜，使得密封性提高。

本公开的第十九方面是在第十八方面的基础上，其特征在于：所述圆筒壁16的所述密封部91包括密封开始部91a，所述密封开始部91a是在旋转过程中所述螺杆转子40的密封面开始与所述密封部91重叠的部分，所述圆筒壁16的所述密封开始部91a浸渍在所述贮油部90中。

在第十九方面中，通过使圆筒壁16的密封开始部91a浸渍在贮油部90中，从而能够伴随着螺杆转子40旋转而在密封部91上形成油膜，使得密封性提高。

本公开的第二十方面是在第十八或第十九方面的基础上，其特征在于：在所述圆筒壁16的内周面上设置有第一槽部95，所述第一槽部95从该第一槽部95与所述密封部91重叠的位置开始沿轴向延伸，所述第一槽部95的轴向上的端部朝着所述吸入室9和由所述密封部91密封住的所述压缩室23中压力较高的空间侧敞开口。

在第二十方面中，能够利用吸入室9与压缩室23之间的压差将油从第一槽部95供向密封部91，从而使得密封性提高。

本公开的第二十一方面是在第二十方面的基础上，其特征在于：在所述圆筒壁16的内周面上设置有第二槽部96，所述第二槽部96在该第二槽部96与所述密封部91重叠的位置沿周向延伸且与所述第一槽部95连通。

在第二十一方面中，油从第一槽部95被供给到第二槽部96，从而能够沿着密封部91的周向形成油膜，使得密封性提高。

本公开的第二十二方面是在第一到第二十一方面中任一方面的基础上，其特征在于：在所述壳体10内的比所述螺杆转子40的轴向端部靠外侧的位置设置有吸入室9，所述吸入室9与所述压缩室23的吸入开口连通，所述压缩室23为所述第一压缩室24和所述第二压缩室25中的一者，在所述圆筒壁16与所述螺杆转子40之间设置有密封部91，所述密封部91抑制流体在所述压缩室23与所述吸入室9之间流动，所述压缩室23为所述第一压缩室24和所述第二压缩室25中的另一者，在所述圆筒壁16的靠所述吸入室9侧的端部，设置有切除该圆筒壁16的一部分而形成的缺口部98，所述吸入室9与和该吸入室9连通的所述压缩室23经由所述缺口部98连通。

在第二十二方面中，通过使吸入室9与和吸入室9连通的压缩室23经由缺口部98连通，从而抑制在不需要设置密封部91的部分形成油膜。由此，在螺杆转子40旋转的过程中，能够降低由油的剪切黏度引起的滑动损失，提高压缩机的效率。

本公开的第二十三方面是在第一到第二十一方面中任一方面的基础上，其特征在于：在所述壳体10内的比所述螺杆转子40的轴向端部靠外侧的位置设置有吸入室9，所述吸入室9与所述压缩室23的吸入开口连通，所述压缩室23为所述第一压缩室24和所述第二压缩室25中的一者，在所述圆筒壁16与所述螺杆转子40之间设置有密封部91，所述密封部91抑制流体在所述压缩室23与所述吸入室9之间流动，所述压缩室23为所述第一压缩室24和所述第二压缩室25中的另一者，在所述圆筒壁16的靠所述吸入室9侧的端部，设置有通过使该圆筒壁16的内周面的一部分凹陷而形成的凹陷部99，所述吸入室9与和该吸入室9连通的所述压缩室23经由所述凹陷部99连通。

在第二十三方面中，通过使吸入室9与和吸入室9连通的压缩室23经由凹陷部99连通，从而抑制在不需要设置密封部91的部分形成油膜。由此，在螺杆转子40旋转的过程中，能够降低由油的剪切黏度引起的滑动损失，提高压缩机的效率。

本公开的第二十四方面涉及一种制冷装置，其包括第一到第二十三方面中任一方面所述的螺杆压缩机1，其特征在于：所述制冷装置包括制冷剂回路101和经济器回路110，在所述制冷剂回路101中连接有所述螺杆压缩机1，并且使流体循环而进行制冷循环，所述经济器回路110使流体从所述制冷剂回路101的中途分流出来，并将流体供向处于压缩过程中的所述压缩室23内，所述经济器回路110与所述第一压缩室24和所述第二压缩室25中的至少一者相连。

在第二十四方面中，经济器回路110使流体从制冷剂回路101的中途产生分流，并将流体供向处于压缩过程中的第一压缩室24和第二压缩室25中的至少一者。由此，能够增加对压缩室23的流体供给量，提高压缩机的性能。

本公开的第二十五方面是在第二十四方面的基础上，其特征在于：所述经济器回路110包括与所述第一压缩室24相连的第一经济器回路111、和与所述第二压缩室25相连的第二经济器回路112，所述制冷装置包括控制部105，所述控制部105根据表示所述螺杆压缩机1的运转状态的信息来控制所述第一经济器回路111和所述第二经济器回路112的供给工作。

在第二十五方面中，通过根据表示螺杆压缩机1的运转状态的信息来控制第一经济器回路111和第二经济器回路112的供给工作，从而能够按照所需要的能力来调节供向压缩室23的流体供给量。

本公开的第二十六方面是在第二十四或第二十五面的基础上，其特征在于：所述经济器回路110包括分支通路115和切换部117，所述分支通路115使流体从所述制冷剂回路101中分流出来，所述切换部117允许或阻止流体在该分支通路115内流动。

在第二十六方面中，能够利用切换部117允许或阻止从制冷剂回路101向分支通路115分流出来的流体流动。

附图说明

图1是示出实施方式所涉及的螺杆压缩机的整体结构的剖视图；

图2是沿图1的II－II线剖开且放大示出的放大剖视图；

图3是放大示出图1的主要部分的主要部分放大图；

图4是示出螺杆转子与闸转子组装件的啮合状态的第一立体图；

图5是示出螺杆转子与闸转子组装件的啮合状态的第二立体图；

图6是示出螺杆压缩机的进气行程的俯视简图；

图7是示出螺杆压缩机的压缩行程的俯视简图；

图8是示出螺杆压缩机的排气行程的俯视简图；

图9是示出低级压缩的制冷剂的流动情况的立体图；

图10是示出高级压缩的制冷剂的流动情况的立体图；

图11是示出变形例1所涉及的螺杆压缩机的两个闸转子的位置关系的简图；

图12是示出变形例2所涉及的螺杆压缩机的闸转子的形状的图；

图13是从轴向观察到的第三实施方式所涉及的螺杆压缩机的压缩机构的剖视图；

图14是用于说明在压缩机构中的制冷剂流动情况的侧面剖视图；

图15是示出压缩机构的结构的立体图；

图16是示出第一槽部和第二槽部的结构的立体图；

图17是示出第一槽部和第二槽部的结构的俯视图；

图18是示出第三实施方式的变形例1所涉及的压缩机构的结构的立体图；

图19是示出第一槽部和第二槽部的结构的立体图；

图20是示出第三实施方式的变形例2所涉及的第一槽部和第二槽部的结构的俯视图；

图21是示出第三实施方式的变形例3所涉及的第一槽部和第二槽部的结构的俯视图；

图22是示出第四实施方式所涉及的螺杆压缩机的压缩机构的结构的立体图；

图23是从轴向观察到的压缩机构的图；

图24是示出第四实施方式的变形例所涉及的压缩机构的结构的立体图；

图25是从轴向观察到的压缩机构的图；

图26是示出第五实施方式所涉及的制冷装置中的制冷剂流动情况的制冷剂回路图；

图27是示出第五实施方式的变形例所涉及的制冷装置中的制冷剂流动情况的制冷剂回路图。

具体实施方式

(第一实施方式)

下面对第一实施方式所涉及的螺杆压缩机进行说明。该螺杆压缩机设置在未图示的制冷剂回路中，并构成为对作为工作流体的制冷剂进行双级压缩。

图1是示出螺杆压缩机1的整体结构的剖视图，图2是沿图1的II－II线剖开且放大示出的放大剖视图，图3是放大示出图1的主要部分的主要部分放大图。在图1和图2中，在该螺杆压缩机1中，压缩机构20和驱动压缩机构20的电动机5收纳在金属制的壳体10中。压缩机构20经由驱动轴21与电动机5相连结。

＜壳体＞

壳体10具有安装有后述的螺杆转子40的主体壳体11和固定在主体壳体11上的端部壳体12。在壳体10内形成有低压空间S1和高压空间S2，低压气态制冷剂流入低压空间S1，从压缩机构20喷出的高压气态制冷剂流入高压空间S2。

＜壳体的低压空间＞

在壳体10的低压空间S1侧形成有吸入口10a。在吸入口10a处安装有吸入侧过滤器19，捕捉被吸入壳体10内的气态制冷剂中所包含的较大的异物。

＜电动机＞

电动机5包括定子6和转子7。定子6在低压空间S1中固定在壳体10的内周面上。转子7与驱动轴21的一端部相连结，驱动轴21与转子7一起旋转。

＜压缩机构＞

压缩机构20包括形成于壳体10的圆筒壁16、一个螺杆转子40以及两个闸转子50。圆筒壁形成在壳体10内。螺杆转子40安装在圆筒壁16中。闸转子50贯穿圆筒壁16而与螺杆转子40啮合。

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的外径设定为比圆筒壁16的内径小一些。螺杆转子40的外周面与圆筒壁16的内周面接近。在螺杆转子40的外周部,形成有呈螺旋状延伸的多个螺旋槽41。螺旋槽41从螺杆转子40的轴向一端朝着另一端延伸。驱动轴21与螺杆转子40相连结。驱动轴21和螺杆转子40一体旋转。

驱动轴21的一端部与螺杆转子40相连结。螺杆转子40经由第一轴承61被第一轴承座60支承着能够自如地旋转。第一轴承座60被壳体10的圆筒壁16保持住。驱动轴21的另一端部被滚动轴承即第二轴承66支承着能够自如地旋转。第二轴承66被第二轴承座65保持住。

图4和图5是示出螺杆转子40与闸转子50的啮合状态的立体图。闸转子50具有布置成放射状的多个齿即闸51。闸转子50具有与螺旋槽41啮合的闸主体54、以及从低压侧支承该闸主体54的闸支承部件55。闸转子50收纳在图2所示的闸转子室18中。闸转子室18是在壳体10内分隔出来的，闸转子室18与圆筒壁16相邻。

在该压缩机构20中，由圆筒壁16的内周面、螺杆转子40的螺旋槽41和两个闸转子50围起来的空间成为压缩室23。螺杆转子40的螺旋槽41形成在螺杆转子40的轴向两端的第一端部42与第二端部43之间。在图2中，各个闸支承部件55的轴部58经由滚珠轴承53被闸转子室18内的轴承壳52支承着能够自如地旋转。

在该实施方式中，螺旋槽41的槽数为6，闸51的齿数为10。螺旋槽41的槽数和闸51的齿数是可以改变的。在此情况下，若将螺旋槽41的槽数设为N1，将闸51的齿数设为N2，则将槽数N1与齿数N2之比N1/N2设定为3/5以上即可。

＜壳体的高压空间＞

如图1所示，在壳体10中的高压空间S2侧的底部设置有贮油部28。已贮存在贮油部28中的油用于润滑螺杆转子40等驱动部件。设置有压缩机构20的空间与贮油部28之间由固定板29分隔开。

在壳体10的高压空间S2侧的上部形成有喷出口10b。在贮油部28的上方位置布置有油分离器26。油分离器26用于将油从高压制冷剂中分离出来。具体而言，在压缩室23内被压缩后的高压制冷剂通过油分离器26时，含在该高压制冷剂中的油被油分离器26捕捉。油分离器26所捕捉到的油被回收到贮油部28。另一方面，分离出油后的高压制冷剂经由喷出口10b被喷向壳体10的外部。

＜滑阀和驱动机构＞

如图3所示，在螺杆压缩机1中设置有滑阀70。滑阀70收纳在阀收纳部17内，该阀收纳部17是圆筒壁16在其周向上的两处朝着径向外侧鼓起而形成的(参照图2)。滑阀70构成为能够沿着圆筒壁16的轴心方向滑动，并且在插入到阀收纳部17中的状态下与螺杆转子40的外周面相对。

在螺杆压缩机1中，设置有用于驱动滑阀70滑动的驱动机构71。驱动机构71包括：形成在固定板29的右侧壁面上的气缸72、装在该气缸72内的活塞73、与活塞73的活塞杆74连结起来的臂75、将臂75与滑阀70连结起来的连杆76、以及朝着图3的右侧对臂75施力的弹簧77。

驱动机构71通过调节作用在活塞73的左右端面上的气体压力来控制活塞73的移动，从而调节滑阀70的位置。

滑阀70是一种能够对其在螺杆转子40的轴向上的位置进行调节的阀。该滑阀70能够用作卸载机构，该卸载机构使压缩室23中处于压缩过程中的制冷剂返回吸入侧来改变运转容量。滑阀70还能够用作压缩比调节机构，其通过调节制冷剂从压缩室23中喷出的时刻来调节压缩比(内部容积比)。

需要说明的是，如图3所示，阀收纳部17的外周壁具有分隔壁17a和引导壁17b，分隔壁17a将低压空间S1与高压空间S2分隔开，引导壁17b从分隔壁17a的宽度方向中央位置开始沿轴向朝着高压空间S2侧延伸。

在圆筒壁16上形成有固定喷出口(未图示)，无论滑阀70的位置如何，固定喷出口一直都与压缩室23连通。该固定喷出口是为了防止压缩室23处于封闭状态而设的，以免在螺杆压缩机1启动时或处于低负荷时发生液体压缩。

＜压缩机构和滑阀的具体结构＞

压缩室23包括成为双级压缩的低级侧的第一压缩室24和成为高级侧的第二压缩室25。换句话说，压缩室23包括在圆筒壁16的内侧由螺杆转子40和闸转子50形成的多个压缩室24、25。第一压缩室24将被引入壳体10内的吸入压力的制冷剂压缩到比该吸入压力高的中间压力。第二压缩室25将中间压力的制冷剂压缩到比该中间压力高的喷出压力(高压压力)。

闸转子室18包括第一闸转子室18a和第二闸转子室18b。第一闸转子室18a构成为向第一压缩室24供给制冷剂，第二闸转子室18b构成为将从第一压缩室24流出的制冷剂供向第二压缩室25。

壳体10在圆筒壁16的周围具有与第一压缩室24连通的第一空间和与第二压缩室25连通的第二空间。在该实施方式中，第一空间是低压空间S1，并经由第一闸转子室18a与第一压缩室24连通。第二闸转子室18b是中压空间，第二空间是高压空间S2。作为第一空间的低压空间S1、第一闸转子室18a、第一压缩室24、作为中压空间的第二闸转子室18b、第二压缩室25、以及作为第二空间的高压空间S2从流体压力低的一侧朝着高的一侧依次相连。

在圆筒壁16与螺杆转子40之间，在螺杆转子40的轴向两端部形成有抑制流体流动的密封部。具体而言，螺杆转子40的第一端部42构成第一密封部，第二端部43构成第二密封部。第一端部42和第二端部43分别具有未形成有螺旋槽41的光滑的圆筒状外周面。在第一端部42和第二端部43分别设置有例如迷宫式密封或机械密封。

在圆筒壁16上，形成有供闸51贯穿的狭缝16a、16b。该狭缝16a、16b包括第一狭缝16a和第二狭缝16b，第一狭缝16a使低压空间S1及第一闸转子室18a与第一压缩室24连通，第二狭缝16b使作为中压空间的第二闸转子室18b与第二压缩室25连通。第一狭缝16a构成将低压空间S1中的低压制冷剂引入第一压缩室24的第一吸入口。第二狭缝16b构成将中压空间中的制冷剂引入第二压缩室25的第二吸入口。

壳体10具有电动机室9，电动机室9收纳有驱动螺杆转子40的电动机5。在壳体10设置有引入路13和连通路14，引入路13将中间压力的制冷剂引入电动机室9，连通路14从电动机室9开始经由第二闸转子室18b与第二压缩室25连通。

－运转工作－

＜进气、压缩以及排气各行程＞

首先，对螺杆压缩机1的运转工作中的进气行程、压缩行程以及排气行程进行说明。若驱动电动机5，则驱动轴21和螺杆转子40就会旋转。若螺杆转子40旋转，与螺旋槽41啮合的闸转子50就会旋转。由此，在压缩机构20中，连续反复地进行进气行程、压缩行程及排气行程。参照图6～图8来对上述行程进行说明。

在图6所示的进气行程中，标有小黑点的压缩室23(严格地说是吸入室)与吸入侧空间连通。和该压缩室23相对应的螺旋槽41与闸转子50的闸51啮合。若螺杆转子40旋转，闸51就会朝着螺旋槽41的终端相对地进行移动，压缩室23的容积随之扩大。其结果是，制冷剂被吸入压缩室23内。

若螺杆转子40进一步旋转，就进行图7所示的压缩行程。在压缩行程中，标有小黑点的压缩室23处于完全关闭状态。也就是说，和该压缩室23相对应的螺旋槽41与吸入侧空间之间由闸51分隔开。若闸51随着螺杆转子40旋转而接近螺旋槽41的终端，压缩室23的容积就会逐渐减小。其结果是，压缩室23内的制冷剂得到压缩。

若螺杆转子40进一步旋转，就进行图8所示的排气行程。在排气行程中，标有小黑点的压缩室23(严格地说是喷出室)经由喷出侧端部(图中右侧端部)而与固定喷出口连通。若闸51随着螺杆转子40旋转而接近螺旋槽41的终端，则压缩后的制冷剂就不断地从压缩室23通过固定喷出口被朝着喷出侧空间推出去。

＜双级压缩＞

接着，使用图9和图10对双级压缩的工作情况进行说明。被吸入到壳体10内的制冷剂流入作为第一空间的低压空间S1，并从该低压空间S1被引入第一闸转子室18a。第一闸转子室18a中的低压制冷剂通过第一狭缝16a被吸入第一压缩室24。在第一压缩室24中被压缩后的中压制冷剂从第一压缩室24中流出后，流入作为中压空间的第二闸转子室18b。

第二闸转子室18b中的中压制冷剂通过第二狭缝16b被吸入第二压缩室25。在第二压缩室25中被压缩后的高压制冷剂从第二压缩室25中流出，然后流入作为第二空间的高压空间S2。流入到高压空间S2的制冷剂在油分离器26中分离出油后，再经由喷出口10b流向壳体10的外部。

－本第一实施方式的效果－

在该第一实施方式中，在具有一个螺杆转子40和多个闸转子50的螺杆压缩机中，压缩室23包括第一压缩室24和第二压缩室25，第一压缩室24将被引入壳体10内的吸入压力的制冷剂压缩到比该压力高的中间压力，第二压缩室25将中间压力的制冷剂压缩到比该压力高的喷出压力。

在该实施方式中，在第一压缩室24中被压缩后的流体在第二压缩室25中进一步被压缩，从而进行制冷剂的双级压缩。

此处，在能够进行双级压缩的现有(专利文献1)的螺杆压缩机中，由于将低级侧螺杆转子和高级侧螺杆转子布置在同轴上，因此存在螺杆转子的全长变长而导致压缩机大型化的问题。相对于此，根据本实施方式，因为能够以使用一个螺杆转子40和多个闸转子50的结构进行双级压缩，所以能够抑制压缩机的大型化。

此外，在专利文献1所公开的现有的螺杆压缩机中，由于在两个压缩机构中分别设置有螺杆转子和闸转子，因此构成压缩机构的构成要素的部件数量比进行单级压缩的螺杆压缩机多。相对于此，在本实施方式中，由于能够利用一个螺杆转子和两个闸转子对制冷剂进行双级压缩，因此能够将压缩机构的构成要素的部件数量抑制到与单级压缩的螺杆压缩机相等的数量上。

在该实施方式中，在圆筒壁16的周围，形成有与第一压缩室24连通的第一空间S1、和与第二压缩室25连通的第二空间S2，第一空间S1、第一压缩室24、第二压缩室25以及第二空间S2从流体压力低的一侧朝着流体压力高的一侧依次相连。

根据该结构，第一空间S1中的流体在第一压缩室24中被压缩后，在第二压缩室25中进一步被压缩，然后流向第二空间S2。通过在螺杆压缩机的壳体10内形成第一空间S1和第二空间S2，从而能够以简单的结构进行双级压缩。

特别是，在该实施方式中，在圆筒壁16上形成有供闸51贯穿的狭缝16a、16b，作为该狭缝16a、16b，设置有使第一空间S1与第一压缩室24连通的第一狭缝16a、和使第二压缩室25与第二空间S2连通的第二狭缝16b。

根据该结构，流体在第一空间S1与第一压缩室24之间通过圆筒壁16的狭缝16a沿径向流动，并且在第二压缩室25与第二空间S2之间通过圆筒壁16的狭缝16b沿径向流动。通过采用该构成方式，能够使供流体流入各压缩室24、25的吸入口具有简单的结构，所以能够抑制进行双级压缩的螺杆压缩机的大型化并使其结构实现简单化。

进而，在该实施方式中，在螺杆转子40的轴向两端部，设置有位于圆筒壁16与螺杆转子40之间且抑制流体流动的密封部42、43。

根据该结构，通过在螺杆转子40的轴向两端部形成密封部42、43，从而能够容易地实现使流体在第一空间S1与第一压缩室24之间、以及第二压缩室25与第二空间S2之间沿圆筒壁16的径向流动的结构，能够抑制进行双级压缩的螺杆压缩机的大型化，能够简化结构。

在本实施方式中，若将螺旋槽41的槽数设为N1，将所述闸51的齿数设为N2，则该槽数N1与齿数N2之比N1/N2在3/5以上，具体而言，将N1设为6，将N2设为10。

根据该结构，螺旋槽41的螺旋角变大(从与轴垂直的方向接近轴向)，当使闸转子50与螺杆转子40的螺旋槽41啮合时，相对于闸转子50与螺杆转子40的轴心成直角的组装完成时的状态而言，能够在使闸转子50朝着螺杆转子40的轴心方向产生了倾斜的状态下进行组装。因此，能够容易地将闸转子50组装到螺杆转子40上。

在该实施方式中，闸转子50由与螺旋槽41啮合的闸主体54和从低压侧支承该闸主体54的闸支承部件55构成。在该结构下，能够由闸支承部件55承受闸转子50的闸51所要承受的由于第一压缩室24与第二压缩室25之间的压力差而产生的载荷，从而能够抑制闸转子50受到损伤。也可以采用由金属制成闸主体54来代替设置闸支承部件55，或者采用将闸主体54与闸支承部件55构成为一体的结构，根据这样的构成，能够提高抑制闸转子50损伤的效果。

在该实施方式中，在壳体10中设置有电动机室9、引入路13以及连通路14，在电动机室9中收纳有驱动螺杆转子40的电动机5，引入路13将中间压力的制冷剂引入该电动机室9，连通路14使电动机室9与第二压缩室25连通。

根据该结构，当在第一压缩室24中被压缩后的流体被供向第二压缩室25时，电动机室9中的流体也被供向第二压缩室25，因此压缩机的效率因经济器(economizer)的效果而提高。

－第一实施方式的变形例－

＜变形例1＞

就第一实施方式的螺杆压缩机而言，优选使第二压缩室25的吸入容积比第一压缩室24的吸入容积小。这是因为能够在吸入容积比第一压缩室24小的第二压缩室25中效率良好地对已在低级侧第一压缩室24中被压缩后的制冷剂进行压缩之故。

具体而言，如图11所示，使由形成第二压缩室25的两个闸51和螺杆转子40的旋转中心形成的第二中心角度θ2小于由形成第一压缩室24的两个闸51和螺杆转子40的旋转中心形成的第一中心角度θ1即可。

这样一来，通过使第二中心角度θ2小于第一中心角度θ1，从而能够容易地实现使第二压缩室25的吸入容积小于第一压缩室24的吸入容积的结构。

＜变形例2＞

图12所示的变形例2是在第一实施方式的螺杆压缩机的基础上，如图12所示，使闸51的齿的宽度从闸转子50的径向内侧朝着径向外侧变窄而形成的示例。

若采用上述构成方式，则在将闸转子50组装到螺杆转子40上时容易使闸51与螺旋槽41啮合，从而组装性提高。

(发明的第二实施方式)

下面对第二实施方式进行说明。

第二实施方式涉及调节压缩室23的吸入容积的机构的具体示例，其他结构与第一实施方式相同。

具体而言，第二实施方式是在图3中设置了调节第二压缩室25的吸入容积的第一调节机构81的示例。第二实施方式的第一调节机构81由第二滑阀70b和驱动机构71构成。

第二滑阀70b构成卸载机构，该卸载机构通过使第二压缩室25中处于压缩过程中的制冷剂返回吸入侧来调节运转容量。在将第二滑阀70b的位置设定为满载位置而将吸入制冷剂全部喷出的情况下，吸入容积最大。在使第二滑阀70b的位置从满载位置变为卸载位置而使吸入制冷剂的一部分返回吸入侧的情况下，与位于满载位置时相比，表观吸入容积和运转容量变小。

若采用上述构成方式，则能够容易地使第二压缩室25的实质吸入容积小于第一压缩室24的吸入容积。因此，能够将第一压缩室24的吸入容积与第二压缩室25的吸入容积的比率(容积比)设定为适于双级压缩制冷循环的适当比率。因此，能够以使用现有滑阀的简单结构提高双级压缩的运转效率。

需要说明的是，若能够利用第一滑阀70a调节第一压缩室24的吸入容积，则与仅利用第二滑阀70b调节所述容积比的情况相比，能够更精细地控制容积比。

此外，也可以构成为能够利用第一滑阀70a仅调节第一压缩室24的吸入容积，来代替构成为能够利用第二滑阀70b调节第二压缩室25的吸入容积。

－第二实施方式的变形例－

＜变形例1＞

第二实施方式的变形例1是在图3中设置第二调节机构82的示例，第二调节机构82调节第一压缩室24的吸入容积和第二压缩室25的压缩比中的至少一者。在该变形例1中，第一调节机构81由第一滑阀70a和驱动机构71构成，第二调节机构82由第二滑阀70b和驱动机构71构成。

第一调节机构81构成卸载机构，该卸载机构通过使第一压缩室24中处于压缩过程中的制冷剂返回吸入侧来调节运转容量。第一调节机构81通过改变第一滑阀70a在螺杆转子40的轴向上的位置，来调节形成在圆筒壁16上的第一开口84的开口面积。若将第一滑阀70a的位置设定为吸入制冷剂全部被压缩的第一位置(满载位置)，则吸入容积最大。若使第一滑阀70a的位置变为吸入制冷剂的一部分返回吸入侧的第二位置(卸载位置)，则与位于第一位置时相比，表观吸入容积变小，使得运转容量变小。第二位置是吸入容积比满载的第一位置小的包括规定范围的位置。

第二调节机构82构成压缩比调节机构，该压缩比调节机构通过改变第二压缩室25喷出制冷剂的时刻来调节压缩比。此处，压缩比(内部容积比)是指压缩室的吸入容积与喷出容积之比。第二调节机构82通过改变第二滑阀70b在螺杆转子40的轴向上的位置，来调节形成在圆筒壁16上的第二开口85的开口面积。若将第二滑阀70b设定在喷出时刻较晚的第一位置(高压缩比位置)上，则压缩比变大。若将第二滑阀70b设定在喷出时刻较早的第二位置(低压缩比位置)上，则压缩比比设定在第一位置时小。第二位置是压缩比比高压缩比的第一位置小的包括规定范围的位置。

若采用上述构成方式，则能够改变第一压缩室24的吸入容积，并能够改变第二压缩室25的压缩比。因此，能够将第一压缩室24的吸入容积与第二压缩室25的吸入容积的比率和压缩比设定为适于双级压缩制冷循环的适当比率。因此，能够以使用滑阀的比较简单的结构提高双级压缩的运转效率。

＜变形例2＞

在上述第二实施方式的变形例1中，在图3中，一个驱动机构兼作第一调节机构81的驱动机构71和第二调节机构82的驱动机构71。但是，作为第二实施方式的变形例，也可以分别设置第一调节机构81的驱动机构和第二调节机构82的驱动机构。

若采用上述构成方式，则能够分别进行对第一调节机构81的卸载的控制和对第二调节机构82的内部容积比的控制。因此，能够进行更适于双级压缩制冷循环的运转。

＜变形例3＞

在第二实施方式中，在使第二压缩室25的吸入容积比第一压缩室24的吸入容积小的情况下，优选使第二开口85的开口面积比所述第一开口84的开口面积小。

若采用上述构成方式，则能够抑制第二滑阀70b的控制量(滑动量)相对于吸入容积较小的第二压缩室25变得过大。换句话说，容易以与第二压缩室25的吸入容积相应的控制量来控制第二滑阀70b。

＜变形例4＞

在第二实施方式中，也可以构成为：在螺杆压缩机1中设置有电动机5和第一调节机构81，电动机5可变速地驱动螺杆转子40，第一调节机构81调节第一压缩室24的吸入容积和所述第二压缩室25的吸入容积中的至少一者。作为可变速地驱动螺杆转子40的结构，能够采用变频驱动电动机5的结构。需要说明的是，也可以在电动机5上连接机械式变速装置，由该电动机5驱动螺杆转子40。

若采用上述构成方式，则能够通过使螺杆转子40可变速地旋转来控制运转容量，并能够利用第一调节机构81控制第一压缩室24和第二压缩室25的容积比。因此，能够以使用可变速的驱动装置和滑阀70的比较简单的结构来提高双级压缩的运转效率。

＜变形例5＞

在第二实施方式中，也可以构成为：在螺杆压缩机1中设置电动机5和第二调节机构82，电动机5可变速地驱动螺杆转子40，第二调节机构82调节第一压缩室24的压缩比和所述第二压缩室25的压缩比中的至少一者。作为可变速地驱动螺杆转子40的结构，能够采用变频驱动电动机5的结构。也可以在电动机5上连接机械式变速装置，由该电动机5驱动螺杆转子40。

若采用上述构成方式，则能够通过使螺杆转子40可变速地旋转来控制运转容量，并能够利用第一调节机构81控制压缩机构20整体的压缩比。因此，能够以使用可变速的驱动装置和滑阀70的比较简单的结构来提高双级压缩的运转效率。

(发明的第三实施方式)

对第三实施方式进行说明。

如图13所示，第一闸转子室18a与供低压制冷剂流动的低压管道88相连。通过从低压管道88向第一闸转子室18a供给低压制冷剂，第一闸转子室18a便成为低压空间S1。第一闸转子室18a构成为向第一压缩室24的吸入开口供给低压制冷剂。低压制冷剂在第一压缩室24中被压缩而成为中压制冷剂。

如图14所示，在第一压缩室24中被压缩而成为中压的中压制冷剂被供向电动机室9(吸入室)。

在圆筒壁16的靠电动机室9侧的轴向端部，设置有密封部91和缺口部98(亦参照图15)。在密封部91，在该密封部91与螺杆转子40的密封面即第一端部42之间形成油膜。密封部91抑制制冷剂在圆筒壁16与螺杆转子40的第一压缩室24之间流动。

缺口部98是通过切除圆筒壁16的一部分而形成的。电动机室9和第二压缩室25经由缺口部98连通。流经电动机室9的中压制冷剂通过圆筒壁16的缺口部98被供向第二压缩室25的吸入开口。中压制冷剂在第二压缩室25中被压缩而成为高压制冷剂。

在第二压缩室25中被压缩而成为高压的高压制冷剂被供向高压空间S2。流经高压空间S2的高压制冷剂被从壳体10的喷出口10b喷出(参照图1)。

如图14和图15所示，在壳体10内设置有贮存有油的贮油部90。贮油部90横跨电动机室9和第一压缩室24而设。

在螺杆转子40的靠电动机室9侧的第一端部42与圆筒壁16的内周面之间，设置有密封部91。密封部91抑制制冷剂在电动机室9与第一压缩室24之间流动。密封部91浸渍在贮油部90中。

如图16和图17所示，圆筒壁16具有第一槽部95和第二槽部96。第一槽部95从其与密封部91重叠的位置开始沿轴向延伸。第二槽部96在其与密封部91重叠的位置处沿周向延伸且与第一槽部95连通。

需要说明的是，第二槽部96的深度既可以设为在周向上大致相同的深度，也可以在沿周向延伸的中途改变其深度。例如，第二槽部96的深度也可以随着沿螺杆转子40的旋转方向前进而变浅。

第一槽部95的轴向上的端部朝着电动机室9侧敞开口。中压制冷剂在电动机室9中流动。低压制冷剂在第一压缩室24中流动。贮油部90中的油借助电动机室9与第一压缩室24之间的压差而通过第一槽部95流向第二槽部96。由此，能够向密封部91供油而形成油膜。

－本第三实施方式的效果－

根据本实施方式的特征，在壳体10内设置有贮油部90。电动机室9与压缩室23的吸入开口连通，该压缩室23为第一压缩室24和第二压缩室25中的一者。在圆筒壁16与螺杆转子40之间设置有密封部91。密封部91抑制制冷剂在压缩室23与电动机室9之间流动，该压缩室23为第一压缩室24和第二压缩室25中的另一者。密封部91的至少一部分浸渍在贮油部90中。

由此，通过使密封部91的至少一部分浸渍在贮油部90中，从而能够在密封部91形成油膜，使得密封性提高。

根据本实施方式的特征，在圆筒壁16的内周面上设置有第一槽部95。第一槽部95从其与密封部91重叠的位置开始沿轴向延伸。第一槽部95的轴向上的端部朝着吸入室9和由密封部91密封的压缩室23中压力较高的空间侧敞口。

由此，能够利用电动机室9与压缩室23之间的压差将油从第一槽部95供向密封部91，使得密封性提高。

根据本实施方式的特征，在圆筒壁16的内周面上设置有第二槽部96。第二槽部96在其与密封部91重叠的位置处沿周向延伸且与第一槽部95连通。

由此，油从第一槽部95被供给到第二槽部96，因而能够沿着密封部91的周向形成油膜，使得密封性提高。

－第三实施方式的变形例－

＜变形例1＞

在第三实施方式中，也可以采用使密封部91的一部分浸渍在贮油部90中的结构。

具体而言，如图18和图19所示，圆筒壁16的密封部91包括密封开始部91a。密封开始部91a是螺杆转子40的从圆筒壁16的缺口部98露出的第一端部42随着螺杆转子40的旋转而开始与密封部91重叠的部分。

圆筒壁16的密封开始部91a浸渍在贮油部90中。具体而言，在图18中，螺杆转子40沿逆时针方向旋转。压缩机构20的形态为：圆筒壁16的缺口部98在图18中位于左侧，圆筒壁16的密封部91在图18中位于右侧。密封开始部91a在图18中位于下方。密封开始部91a浸渍在贮油部90中。

从贮油部90供给到密封开始部91a的油随着螺杆转子40旋转而顺着圆筒壁16的第二槽部96沿周向供给。

－变形例1的效果－

根据本变形例的特征，圆筒壁16的密封部91包括密封开始部91a。密封开始部91a是在旋转过程中螺杆转子40的密封面开始与密封部91重叠的部分。密封开始部91a浸渍在贮油部90中。

由此，通过使圆筒壁16的密封开始部91a浸渍在贮油部90中，从而能够随着螺杆转子40旋转在密封部91形成油膜，使得密封性提高。

此外，即使在贮存于贮油部90中的油量少、油未贮存到第一槽部95的高度位置的情况下，也通过随着螺杆转子40旋转而将油舀起，从而容易向密封部91的整个面供油。

＜变形例2＞

在第三实施方式中，也可以采用第二压缩室25由密封部91密封住的结构。

如图20所示，低压制冷剂在电动机室9中流动。第一压缩室24经由缺口部98与电动机室9连通。通过密封部91抑制制冷剂在第二压缩室25与电动机室9之间流动。中压制冷剂在第二压缩室25中流动。

第一槽部95的轴向上的端部朝着第二压缩室25侧敞开口。贮油部90中的油借助电动机室9与第二压缩室25之间的压差而通过第一槽部95流向第二槽部96。由此，能够向密封部91供油而形成油膜。

＜变形例3＞

在第三实施方式中，也可以形成第三槽部97。

如图21所示，圆筒壁16具有第一槽部95、第二槽部96以及第三槽部97。

第一槽部95从其与密封部91重叠的位置开始沿轴向延伸。第一槽部95的轴向上的端部朝着电动机室9侧敞开口。第二槽部96在其与密封部91重叠的位置处沿周向延伸且与第一槽部95连通。

第三槽部97在与密封部91重叠的位置处沿周向留出间隔地形成有多个。第三槽部97隔着第二槽部96形成在与第一槽部95相反的一侧。第三槽部97沿相对于轴向倾斜规定角度的倾斜方向延伸。倾斜方向是沿着螺杆转子40的旋转方向延伸的方向。在图21中，因为螺杆转子40的旋转方向是朝向右侧的方向，所以第三槽部97朝着右斜上方延伸。

由此，随着螺杆转子40旋转，能够将贮油部90中的油供向密封部91内的较大范围。

(发明的第四实施方式)

对第四实施方式进行说明。

如图22和图23所示，在圆筒壁16的靠电动机室9侧的端部，设置有密封部91和缺口部98。低压制冷剂被供向第一压缩室24(参照图14)。密封部91抑制制冷剂在圆筒壁16与螺杆转子40的第一压缩室24之间流动。

缺口部98是通过切除圆筒壁16的一部分而形成的。电动机室9和第二压缩室25经由缺口部98连通。

如图14所示，在第一压缩室24中被压缩而成为中压的中压制冷剂被供向电动机室9。流经电动机室9的中压制冷剂通过圆筒壁16的缺口部98被供向第二压缩室25的吸入开口。中压制冷剂在第二压缩室25中被压缩而成为高压制冷剂。在第二压缩室25中被压缩而成为高压的高压制冷剂被供向高压空间S2。

－本第四实施方式的效果－

根据本实施方式的特征，在圆筒壁16上设置有缺口部98。在圆筒壁16与螺杆转子40之间设置有密封部91。电动机室9与压缩室23经由缺口部98连通，该压缩室23为第一压缩室24和第二压缩室25中的一者。密封部91抑制流体在压缩室23与电动机室9之间流动，该压缩室23为第一压缩室24和第二压缩室25中的另一者。

这样一来，通过使电动机室9与和电动机室9连通的第二压缩室25经由缺口部98连通，从而抑制在不需要设置密封部91的部分形成油膜。由此，在螺杆转子40旋转的过程中，能够降低由油的剪切黏度引起的滑动损失，提高压缩机的效率。

－第四实施方式的变形例－

在第四实施方式中，也可以采用在圆筒壁16的内周面上设置有凹陷部99的结构。

如图24和图25所示，在圆筒壁16的靠电动机室9侧的端部，设置有密封部91和凹陷部99。低压制冷剂被供向第一压缩室24(参照图14)。密封部91抑制制冷剂在圆筒壁16与螺杆转子40的第一压缩室24之间流动。

凹陷部99是通过使圆筒壁16的内周面的一部分凹陷而形成的。凹陷部99沿着圆筒壁16的内周面在周向上延伸。凹陷部99朝着轴向敞开口。在圆筒壁16上的凹陷部99的形成位置与螺杆转子40的第一端部42之间设置有间隙。电动机室9经由凹陷部99与第二压缩室25连通。

－变形例的效果－

根据本变形例的特征，在圆筒壁16上设置有凹陷部99。在圆筒壁16与螺杆转子40之间设置有密封部91。电动机室9与压缩室23经由凹陷部99连通，该压缩室23为第一压缩室24和第二压缩室25中的一者。密封部91抑制流体在压缩室23与电动机室9之间流动，该压缩室23为第一压缩室24和第二压缩室25中的另一者。

这样一来，通过使电动机室9与和电动机室9连通的第二压缩室25经由凹陷部99连通，从而抑制在不需要设置密封部91的部分形成油膜。由此，在螺杆转子40旋转的过程中，能够降低由油的剪切黏度引起的滑动损失，提高压缩机的效率。

此外，圆筒壁16的靠电动机室9侧的端部在整个一周上连续地形成，因此，与将圆筒壁16的端部的一部分切掉的情况相比，能够确保刚性。

(发明的第五实施方式)

对第五实施方式进行说明。

如图26所示，制冷装置100包括螺杆压缩机1、制冷剂回路101、经济器回路110以及控制部105。制冷剂回路101是使流体循环来进行制冷循环的装置。在制冷剂回路101中，螺杆压缩机1、冷凝器102、膨胀阀103及蒸发器104通过制冷剂管道101a连接起来。

经济器回路110使流体从制冷剂回路101的中途分流出来，并将流体供向处于压缩过程中的压缩室23内。经济器回路110连接在将冷凝器102和膨胀阀103连接起来的制冷剂管道101a上。

经济器回路110包括第一经济器回路111、第二经济器回路112以及第三经济器回路113。

第一经济器回路111具有分支通路115、热交换部116以及切换部117。分支通路115的上游端连接在供液态制冷剂流动的制冷剂管道101a上。分支通路115的下游端与螺杆压缩机1的第一压缩室24相连。

切换部117例如由开度可变的电子膨胀阀构成。切换部117连接在分支通路115上。热交换部116连接在分支通路115的比切换部117靠下游侧的部位。切换部117允许或阻止流体在分支通路115内流动。切换部117通过调节阀开度来缩小流经分支通路115的流体的流量。

流经分支通路115的流体在热交换部116中与流经制冷剂管道101a的液态制冷剂进行热交换而蒸发。在热交换部116蒸发后的流体通过分支通路115被供向第一压缩室24。

第二经济器回路112具有分支通路115、热交换部116以及切换部117。分支通路115的上游端连接在供液态制冷剂流动的制冷剂管道101a上。分支通路115的下游端与螺杆压缩机1的第二压缩室25相连。

切换部117例如由开度可变的电子膨胀阀构成。切换部117连接在分支通路115上。热交换部116连接在分支通路115的比切换部117靠下游侧的部位。切换部117允许或阻止流体在分支通路115内流动。切换部117通过调节阀开度来缩小流经分支通路115的流体的流量。

流经分支通路115的流体在热交换部116中与流经制冷剂管道101a的液态制冷剂进行热交换而蒸发。在热交换部116蒸发后的流体通过分支通路115被供向第二压缩室25。

第三经济器回路113具有分支通路115、热交换部116以及切换部117。分支通路115的上游端连接在供液态制冷剂流动的制冷剂管道101a上。分支通路115的下游端连接在连通路14上，连通路14将螺杆压缩机1的第一压缩室24的喷出侧与第二压缩室25的吸入侧连接起来。中压制冷剂在连通路14中流动。

切换部117例如由开度可变的电子膨胀阀构成。切换部117连接在分支通路115上。热交换部116连接在分支通路115的比切换部117靠下游侧的部位。切换部117允许或阻止流体在分支通路115内流动。切换部117通过调节阀开度来缩小流经分支通路115的流体的流量。

流经分支通路115的流体在热交换部116中与流经制冷剂管道101a的液态制冷剂进行热交换而蒸发。在热交换部116中蒸发后的流体通过分支通路115被供向连通路14。

控制部105根据表示螺杆压缩机1的运转状态的信息来控制第一经济器回路111和第二经济器回路112的供给工作。表示螺杆压缩机1的运转状态的信息例如为外部空气温度。

此处，例如在冰点以下那样的外部空气温度低的条件下进行制热运转或供热水运转时，在螺杆压缩机1的压缩比变大的第一状态下，控制部105分别使第一经济器回路111和第二经济器回路112的切换部117处于打开状态。在第一状态下，从第一经济器回路111和第二经济器回路112向螺杆压缩机1的第一压缩室24和第二压缩室25供给制冷剂。

此外，例如，在外部空气温度比第一状态高且螺杆压缩机1的压缩比比第一状态小的第二状态下，控制部105使第一经济器回路111和第二经济器回路112中的一者的切换部117处于打开状态。在第二状态下，从第一经济器回路111或第二经济器回路112向螺杆压缩机1的第一压缩室24或第二压缩室25供给制冷剂。

此外，在螺杆压缩机1的压缩比比第二状态小的第三状态下，控制部105分别使第一经济器回路111和第二经济器回路112的切换部117处于关闭状态。在第三状态下，不会从第一经济器回路111和第二经济器回路112向螺杆压缩机1的第一压缩室24和第二压缩室25供给制冷剂。

－本第五实施方式的效果－

根据本实施方式的特征，经济器回路110使流体从制冷剂回路101的中途分流出来，并将流体供向处于压缩过程中的第一压缩室24和第二压缩室25中的至少一者。由此，能够增加对压缩室23的流体供给量，提高压缩机的性能。

根据本实施方式的特征，经济器回路110包括第一经济器回路111和第二经济器回路112。第一经济器回路111与第一压缩室24相连。第二经济器回路112与第二压缩室25相连。控制部105根据表示螺杆压缩机1的运转状态的信息来控制第一经济器回路111和第二经济器回路112的供给工作。

这样一来，通过根据表示螺杆压缩机1的运转状态的信息来控制第一经济器回路111和第二经济器回路112的供给工作，就能够根据所需要的能力来调节供向压缩室23的流体的供给量。

根据本实施方式的特征，经济器回路110具有分支通路115和切换部117。分支通路115使流体从制冷剂回路101中分流出来。切换部117允许或阻止流体在分支通路115内流动。

由此，能够利用切换部117允许或阻止从制冷剂回路101向分支通路115分流出来的流体流动。需要说明的是，在本实施方式中，对使用电子膨胀阀作为切换部117的结构进行了说明，但例如也可以采用将止回阀和开关阀组合起来的结构。

－第五实施方式的变形例－

在第五实施方式中，对设置有第一经济器回路111、第二经济器回路112以及第三经济器回路113的结构进行了说明，但也可以采用不设置第二经济器回路112的结构。

如图27所示，经济器回路110具有第一经济器回路111和第三经济器回路113。

第一经济器回路111具有分支通路115、热交换部116以及切换部117。分支通路115的上游端连接在供液态制冷剂流动的制冷剂管道101a上。分支通路115的下游端与螺杆压缩机1的第一压缩室24相连。

第三经济器回路113具有分支通路115、热交换部116以及切换部117。分支通路115的上游端连接在供液态制冷剂流动的制冷剂管道101a上。分支通路115的下游端连接在连通路14上，连通路14将螺杆压缩机1的第一压缩室24的喷出侧与第二压缩室25的吸入侧连接起来。

控制部105根据表示螺杆压缩机1的运转状态的信息来控制第一经济器回路111的供给工作。

(其他实施方式)

上述实施方式也可以采用如下结构。

在上述实施方式中，使螺杆转子40的轴向上的端部即第一端部42和第二端部43分别形成为具有圆筒状外周面的形状，并设置有第一密封部和第二密封部。但是，第一端部42和第二端部43只要是能够相对于周围空间保持密封性的形状，则并非一定要是具有圆筒状外周面的形状。

在上述实施方式中，将圆筒壁16的第一狭缝16a和第二狭缝16b作为第一压缩室24和第二压缩室25的吸入口，但该吸入口只要是能够向第一压缩室24和第二压缩室25引入制冷剂(工作流体)的通路，则也可以形成在其它部位。

在上述实施方式中说明的闸转子50的结构和形状、以及螺杆转子40的槽数与闸转子50的齿数之比并不限于上述实施方式，也可以改变。

上述实施方式的第一调节机构81和第二调节机构82只要能够调节第一压缩室24和/或第二压缩室25的吸入容积和压缩比(内部容积比)，则也可以适当地对结构进行改变。也可以适当地组合上述实施方式和变形例中所说明的结构。

以上对实施方式和变形例进行了说明，但应理解的是可在不脱离权利要求书的主旨和范围的情况下，对其方式和具体情况进行各种改变。只要不影响本公开的对象的功能，还可以对上述实施方式和变形例适当地进行组合和替换。

－产业实用性－

综上所述，本公开对螺杆压缩机很有用。

－符号说明－

1 螺杆压缩机

5 电动机

9 电动机室(吸入室)

10 壳体

16 圆筒壁

16a 第一狭缝

16b 第二狭缝

13 引入路

14 连通路

23 压缩室

24 第一压缩室

25 第二压缩室

40 螺杆转子

41 螺旋槽

42 第一密封部

43 第二密封部

50 闸转子

51 闸

54 闸主体

55 闸支承部件

70a 第一滑阀

70b 第二滑阀

71 驱动机构

81 第一调节机构

82 第二调节机构

84 第一开口

85 第二开口

90 贮油部

91 密封部

91a 密封开始部

95 第一槽部

96 第二槽部

98 缺口部

99 凹陷部

100 制冷装置

101 制冷剂回路

105 控制部

110 经济器回路

111 第一经济器回路

112 第二经济器回路

115 分支通路

117 切换部

S1 低压空间(第一空间)

S2 高压空间(第二空间)

θ1 第一中心角度

θ2 第二中心角度

Claims (26)

1.一种螺杆压缩机，其包括一个螺杆转子(40)、多个闸转子(50)以及壳体(10)，一个所述螺杆转子(40)具有多个螺旋槽(41)，多个所述闸转子(50)具有与所述螺杆转子(40)啮合的闸(51)，所述壳体(10)具有圆筒壁(16)，所述螺杆转子(40)能够旋转地插入所述圆筒壁(16)，并且所述闸(51)贯穿该圆筒壁(16)，在所述圆筒壁(16)的内侧，由所述螺杆转子(40)和所述闸(51)形成多个压缩室(23)，其特征在于：

所述压缩室(23)包括第一压缩室(24)和第二压缩室(25)，所述第一压缩室(24)将被引入所述壳体(10)内的吸入压力的流体压缩到比所述吸入压力高的中间压力，所述第二压缩室(25)将所述中间压力的流体压缩到比所述中间压力高的喷出压力。

2.根据权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述壳体(10)在所述圆筒壁(16)的周围具有与所述第一压缩室(24)连通的第一空间(S1)和与所述第二压缩室(25)连通的第二空间(S2)，

所述第一空间(S1)、所述第一压缩室(24)、所述第二压缩室(25)以及所述第二空间(S2)从流体压力低的一侧朝着流体压力高的一侧依次相连。

3.根据权利要求2所述的螺杆压缩机，其特征在于：

在所述圆筒壁(16)与所述螺杆转子(40)之间，在所述螺杆转子(40)的轴向两端部形成有抑制流体流动的密封部(42、43)。

4.根据权利要求3所述的螺杆压缩机，其特征在于：

在所述圆筒壁(16)上形成有供所述闸(51)贯穿的狭缝(16a、16b)，

所述狭缝(16a、16b)包括第一狭缝(16a)和第二狭缝(16b)，所述第一狭缝(16a)使所述第一空间(S1)与所述第一压缩室(24)连通，所述第二狭缝(16b)使所述第二压缩室(25)与所述第二空间(S2)连通。

5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的螺杆压缩机，其特征在于：

若将所述螺旋槽(41)的槽数设为N1，将所述闸(51)的齿数设为N2，则所述槽数N1与所述齿数N2之比N1/N2为3/5以上。

6.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述闸(51)的齿形成为宽度从所述闸转子(50)的径向内侧朝着径向外侧变窄。

7.根据权利要求1到6中任一项权利要求所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述闸转子(50)具有与所述螺旋槽(41)啮合的闸主体(54)、以及从低压侧支承所述闸主体(54)的闸支承部件(55)。

8.根据权利要求7所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述闸转子(50)的所述闸主体(54)由金属制成，以取代设置所述闸支承部件(55)，或者所述闸转子(50)的所述闸主体(54)与所述闸支承部件(55)构成为一体。

9.根据权利要求1到8中任一项权利要求所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述壳体(10)包括电动机室(9)、引入路(13)以及连通路(14)，在所述电动机室(9)中收纳有驱动所述螺杆转子(40)的电动机(5)，所述引入路(13)将中间压力的流体引入所述电动机室(9)，所述连通路(14)使所述电动机室(9)与所述第二压缩室(25)连通。

10.根据权利要求1到9中任一项权利要求所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述第二压缩室(25)的吸入容积比所述第一压缩室(24)的吸入容积小。

11.根据权利要求10所述的螺杆压缩机，其特征在于：

由形成所述第二压缩室(25)的两个闸(51)和所述螺杆转子(40)的旋转中心形成的第二中心角度(θ2)小于由形成所述第一压缩室(24)的两个闸(51)和所述旋转中心形成的第一中心角度(θ1)。

12.根据权利要求1到11中任一项权利要求所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述螺杆压缩机包括第一调节机构(81)，所述第一调节机构(81)调节所述第一压缩室(24)的吸入容积和所述第二压缩室(25)的吸入容积中的至少一者。

13.根据权利要求12所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述螺杆压缩机包括第二调节机构(82)，所述第二调节机构(82)调节所述第一压缩室(24)的压缩比和所述第二压缩室(25)的压缩比中的至少一者。

14.根据权利要求13所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述第一调节机构(81)包括第一滑阀(70a)，所述第一滑阀(70a)沿所述螺杆转子(40)的轴向移动，来调节形成在所述圆筒壁(16)上的第一开口(84)的开口面积，

所述第二调节机构(82)包括第二滑阀(70b)，所述第二滑阀(70b)沿所述螺杆转子(40)的轴向移动，来调节形成在所述圆筒壁(16)上的第二开口(85)的开口面积，

所述螺杆压缩机还包括驱动机构(71)，所述驱动机构(71)驱动所述第一滑阀(70a)和所述第二滑阀(70b)。

15.根据权利要求13所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述第一调节机构(81)包括第一滑阀(70a)，所述第一滑阀(70a)沿所述螺杆转子(40)的轴向移动，来调节形成在所述圆筒壁(16)上的第一开口(84)的开口面积，

所述第二调节机构(82)包括第二滑阀(70b)，所述第二滑阀(70b)沿所述螺杆转子(40)的轴向移动，来调节形成在所述圆筒壁(16)上的第二开口(85)的开口面积，

由所述第二滑阀(70b)调节的所述第二开口(85)的开口面积比由所述第一滑阀(70a)调节的所述第一开口(84)的开口面积小。

16.根据权利要求1到11中任一项权利要求所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述螺杆压缩机包括电动机(5)和第一调节机构(81)，

所述电动机(5)可变速地驱动所述螺杆转子(40)，

所述第一调节机构(81)调节所述第一压缩室(24)的吸入容积和所述第二压缩室(25)的吸入容积中的至少一者。

17.根据权利要求1到11中任一项权利要求所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述螺杆压缩机包括电动机(5)和第二调节机构(82)，

所述电动机(5)可变速地驱动所述螺杆转子(40)，

所述第二调节机构(82)调节所述第一压缩室(24)的压缩比和所述第二压缩室(25)的压缩比中的至少一者。

18.根据权利要求1到17中任一项权利要求所述的螺杆压缩机，其特征在于：

在所述壳体(10)内设置有贮存有油的贮油部(90)，

在所述壳体(10)内的比所述螺杆转子(40)的轴向端部靠外侧的位置设置有吸入室(9)，所述吸入室(9)与所述压缩室(23)的吸入开口连通，所述压缩室(23)为所述第一压缩室(24)和所述第二压缩室(25)中的一者，

在所述圆筒壁(16)与所述螺杆转子(40)之间设置有密封部(91)，所述密封部(91)抑制流体在所述压缩室(23)与所述吸入室(9)之间流动，所述压缩室(23)为所述第一压缩室(24)和所述第二压缩室(25)中的另一者，

所述密封部(91)的至少一部分浸渍在所述贮油部(90)中。

19.根据权利要求18所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述圆筒壁(16)的所述密封部(91)包括密封开始部(91a)，所述密封开始部(91a)是在旋转过程中所述螺杆转子(40)的密封面开始与所述密封部(91)重叠的部分，

所述圆筒壁(16)的所述密封开始部(91a)浸渍在所述贮油部(90)中。

20.根据权利要求18或19所述的螺杆压缩机，其特征在于：

在所述圆筒壁(16)的内周面上设置有第一槽部(95)，所述第一槽部(95)从该第一槽部(95)与所述密封部(91)重叠的位置开始沿轴向延伸，

所述第一槽部(95)的轴向上的端部朝着所述吸入室(9)和由所述密封部(91)密封住的所述压缩室(23)中压力较高的空间侧敞开口。

21.根据权利要求20所述的螺杆压缩机，其特征在于：

在所述圆筒壁(16)的内周面上设置有第二槽部(96)，所述第二槽部(96)在该第二槽部(96)与所述密封部(91)重叠的位置沿周向延伸且与所述第一槽部(95)连通。

22.根据权利要求1到21中任一项权利要求所述的螺杆压缩机，其特征在于：

在所述壳体(10)内的比所述螺杆转子(40)的轴向端部靠外侧的位置设置有吸入室(9)，所述吸入室(9)与所述压缩室(23)的吸入开口连通，所述压缩室(23)为所述第一压缩室(24)和所述第二压缩室(25)中的一者，

在所述圆筒壁(16)与所述螺杆转子(40)之间设置有密封部(91)，所述密封部(91)抑制流体在所述压缩室(23)与所述吸入室(9)之间流动，所述压缩室(23)为所述第一压缩室(24)和所述第二压缩室(25)中的另一者，

在所述圆筒壁(16)的靠所述吸入室(9)侧的端部，设置有切除该圆筒壁(16)的一部分而形成的缺口部(98)，

所述吸入室(9)与和该吸入室(9)连通的所述压缩室(23)经由所述缺口部(98)连通。

23.根据权利要求1到21中任一项权利要求所述的螺杆压缩机，其特征在于：

在所述壳体(10)内的比所述螺杆转子(40)的轴向端部靠外侧的位置设置有吸入室(9)，所述吸入室(9)与所述压缩室(23)的吸入开口连通，所述压缩室(23)为所述第一压缩室(24)和所述第二压缩室(25)中的一者，

在所述圆筒壁(16)与所述螺杆转子(40)之间设置有密封部(91)，所述密封部(91)抑制流体在所述压缩室(23)与所述吸入室(9)之间流动，所述压缩室(23)为所述第一压缩室(24)和所述第二压缩室(25)中的另一者，

在所述圆筒壁(16)的靠所述吸入室(9)侧的端部，设置有通过使该圆筒壁(16)的内周面的一部分凹陷而形成的凹陷部(99)，

所述吸入室(9)与和该吸入室(9)连通的所述压缩室(23)经由所述凹陷部(99)连通。

24.一种制冷装置，其包括权利要求1到23中任一项权利要求所述的螺杆压缩机(1)，其特征在于：

所述制冷装置包括制冷剂回路(101)和经济器回路(110)，

在所述制冷剂回路(101)中连接有所述螺杆压缩机(1)，并且使流体循环而进行制冷循环，

所述经济器回路(110)使流体从所述制冷剂回路(101)的中途分流出来，并将流体供向处于压缩过程中的所述压缩室(23)内，

所述经济器回路(110)与所述第一压缩室(24)和所述第二压缩室(25)中的至少一者相连。

25.根据权利要求24所述的制冷装置，其特征在于：

所述经济器回路(110)包括与所述第一压缩室(24)相连的第一经济器回路(111)、和与所述第二压缩室(25)相连的第二经济器回路(112)，

所述制冷装置包括控制部(105)，所述控制部(105)根据表示所述螺杆压缩机(1)的运转状态的信息来控制所述第一经济器回路(111)和所述第二经济器回路(112)的供给工作。

26.根据权利要求24或25所述的制冷装置，其特征在于：

所述经济器回路(110)包括分支通路(115)和切换部(117)，所述分支通路(115)使流体从所述制冷剂回路(101)中分流出来，所述切换部(117)允许或阻止流体在该分支通路(115)内流动。

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