CN1745252A - 螺旋压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明是将油路设置在壳主体内的隔热效率及体积效率高的螺旋压缩机，该油路使以压缩室的间隙密封或轴承润滑为目的的油循环至低压一侧附近。另外，本发明是通过将油路设置在壳主体内的螺旋孔外周部，螺旋转子和壳主体的螺旋孔部不产生接触的螺旋压缩机。还有，本发明是为了加大通过马达室的冷媒气体、或液体状态的冷媒之间的热交换用的传热面积，通过设有散热座谋求提高液体逆向耐力的螺旋压缩机。
Description
技术领域
本发明涉及压缩冷媒气体的螺旋压缩机，涉及冷却以压缩室的间隙密封或轴承润滑为目的而注入到压缩室或轴承部的油，隔热效率及体积效率高的螺旋压缩机。另外，涉及抑制由于螺旋转子和壳主体的螺旋孔的温度差而产生的热膨胀差，不产生由于螺旋转子和螺旋孔之间没有间隙而导致螺旋转子和壳主体的螺旋孔接触的压缩机。再有，涉及万一在液体逆向运转时，也可以通过与液体冷媒进行热交换，抑制液体压缩的发生，谋求提高了液体逆向耐力的螺旋压缩机。
背景技术
在以往的螺旋压缩机中，其构造采用的是将以压缩室的间隙密封或轴承润滑为目的的油与从高压一侧在排出气体温度相当的状态下向压缩室或轴承部注入的方式。这种以往的压缩机，通过将以压缩室的间隙密封或轴承润滑为目的的油从高压一侧在排出气体温度相当的状态下注入压缩室或轴承部，使压缩室的温度上升至所需温度以上，其结果，出现了排出气体温度上升而油温也进一步上升的恶性循环。为了抑制此现象而进行的液体冷媒的注入和在高温的状态下油的粘度降低等原因，使压缩机的隔热效率和体积效率降低的问题随之而来。还有，由于与排出气体温度相当的高温的油被注入压缩室，与壳体的螺旋孔相比热容量小的螺旋转子比壳体的螺旋孔早些热膨胀，其结果，出现了螺旋转子和壳体的螺旋孔部的间隙减少，初期设定间隙过小的情况下，螺旋转子和壳体的螺旋孔部接触，压缩机不能运转的问题。
另外，在以往的螺旋压缩机中，为了减少壳体的螺旋孔部的热膨胀差，作为加热壳体的螺旋孔部的构造是由排出气体来进行的。例如，在日本特开平6-42474号公报中，公开了下述的螺旋压缩机，即，覆盖螺旋转子外周部的壳内筒作为可以回避受到强烈的来自低压室的温度影响，没有特别扩大螺旋转子和壳内筒之间的密封间隙而维持高性能，同时能够防止螺旋转子和壳内筒之间产生烧结的构造，通过将排出气体通路引导至螺旋转子的轴方向吸入一侧的端面部附近，用排出气体加热。
这种以往的方法根据运转条件会出现高压差、排出气体风量变小的情况，这种情况下存在壳的螺旋孔部的热响应改善效果变小，在螺旋转子和壳体的螺旋孔部产生热膨胀差，直到接触的问题。
本发明是为了解决上述课题，其目的是提供一种冷却以压缩室的间隙密封或轴承润滑为目的而向压缩室或轴承部注入的油，隔热效率及体积效率高的螺旋压缩机。
另外，本发明的目的是提供一种抑制由于螺旋转子和壳主体的螺旋孔的温度差而产生的热膨胀差，不会产生由于螺旋转子和螺旋孔之间没有间隙而导致的螺旋转子和壳主体的螺旋孔接触的螺旋压缩机。
再有，本发明的目的是提供万一在液体逆向运转时，可以通过与液体冷媒进行的热交换抑制液体压缩的发生，谋求提高了液体逆向耐力的压缩机。
还有，本发明的目的是提供一种抑制内藏在壳主体的马达的电源取出端子部的结露发生的螺旋压缩机。
发明内容
在与本发明相关的螺旋压缩机中，将使以压缩室的间隙密封或轴承润滑为目的的油循环至低压一侧附近的油路设在壳主体内部。
另外，本发明将上述油路设置在壳主体内的螺旋孔的外周部。
还有，本发明为了使通过马达室的冷媒气体或液体状态的冷媒之间热交换的传热面积加大，设有散热座。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的螺旋压缩机的剖视图。
图2是表示本发明实施方式2的螺旋压缩机的剖视图。
图3是表示本发明实施方式3的螺旋压缩机的剖视图。
图4是表示本发明实施方式3的螺旋压缩机的部分构造图。
图5是表示本发明实施方式4的螺旋压缩机的剖视图。
图6是表示本发明实施方式5的螺旋压缩机的剖视图。
具体实施方式
下面，一面参照附图，一面就本发明的实施方式进行详细说明。
实施方式1
图1是表示为了实施本发明的实施方式1中的螺旋压缩机的剖视图。如图1所示，在构成螺旋压缩机的主体的筒状的壳主体1的内部马达2被内接固定。此马达2是由被内接固定在壳主体1的定子3和配置在该定子内侧的转子4构成。另外，在壳主体1内配置有螺旋转子5，该螺旋转子5和马达转子4被安装在螺旋轴6上，使得相互被配置在同一轴线上。螺旋转子5形成多个螺旋状的压缩槽，由螺旋轴6与马达2连接并被驱动旋转。另外，在壳主体1的两端固定有马达罩7和油分离器8。
在上述所构成的螺旋压缩机中，是将以壳主体1内周面和螺旋转子5外周面之间形成的压缩室9的间隙密封或轴承润滑为目的而注入到压缩室9内的油，循环至压缩室低压室10等低压一侧附近的构造。即，壳主体1中，在内侧配置有螺旋转子5的螺旋壳部1a的螺旋孔外周部1b上形成从压缩室9朝向压缩机低压室10的油路11。由此，注入压缩室9的油被低压一侧附近的低温冷媒冷却，由于注入了温度降低的油，使消除压缩热变为可能。而且，可以防止以消除压缩热为目的而另外注入的液体冷媒导致的隔热效率及体积效率的降低，伴随油温的降低，油的粘度上升，油产生的间隙密封性提高，可以得到高效率的螺旋压缩机。
另外，虽然热容量与壳主体1相比小的螺旋转子5由于注入了排出气体相当的高温的油，比壳主体1早些膨胀，产生壳主体1和螺旋转子5之间的间隙缩小的现象，但是，如上所述，由于将油在低压一侧附近进行冷却，可以减轻由于壳主体1和螺旋转子5的热容量不同而产生的热膨胀差，即使在初期间隙小的情况下也能防止螺旋转子5和壳主体1的接触，可以得到高可靠性的螺旋压缩机。
另外，通过成为将油循环至低压一侧附近时的油路11设在螺旋壳部1a内的螺旋孔外周部的构造，可以在油到达螺旋壳部1a的低压一侧附近也就是低温部分期间，将螺旋孔外周部1b用排出气体相当的温度加热，提高相对于螺旋壳部1a的排出气体温度的热响应性，可以减轻螺旋转子5和螺旋壳部1a的热膨胀差。
还有，如上述构造那样，将油路11设在螺旋壳部1a的螺旋孔外周部1b，通过用油对螺旋壳部1a加热，即使在排出气体风量减少的高差压运转条件下，也不会减少油而进行供给，所以，加热螺旋壳部1a的效果没有减少，而是减低了螺旋转子5和螺旋壳部1a的热膨胀差，可以得到高可靠性的螺旋压缩机。
另外，例如通过使油的循环路径11成为以下构造，即从油分离器8通过螺旋壳部1a的螺旋孔外周部1b，加温螺旋孔部4b，然后，向压缩室10和马达室等低压一侧循环，在油冷却后，将油注入到压缩室9的构造，可以获得由上述油对螺旋壳部1a的加温和油的冷却产生的隔热效率及体积效率两方面提高的效果，使得提供高效率且高可靠性的螺旋压缩机成为可能。
实施方式2
图2是表示本发明的实施方式2的螺旋压缩机的剖视图。如图2所示，其构造为，在油路11上另外设置向壳主体1的外侧突出的油外伸通路11a，通过在该油外伸通路11a上安装电磁阀12设定可以使油通过和不通过油通路11的构造。根据此构造，例如，在通常运转时等螺旋转子5的膨胀小，在不需要螺旋壳部1a的加温效果的情况下，为了不使螺旋转子5和螺旋壳部1a的螺旋孔部的间隙扩大而关闭电磁阀12，使油不流动，通过排出气体温度的上升等，使得螺旋转子5膨胀，只在螺旋转子5和螺旋壳部1a的螺旋孔部的间隙缩小的情况下让油路11流动，据此，可以防止通常运转时间隙的扩大而带来的体积效率的降低，同时，还可以确保螺旋压缩机的可靠性。
实施方式3
图3是表示本发明的实施方式3的螺旋压缩机的剖视图。在实施方式1中是将积存在油分离器8的油导入油路11的构造，本实施方式3是在将油导入油路11之前，在油路11的前端一侧设置控制油的温度的油温控制装置13。在图3中表示的是将油温控制装置13设置在压缩机外部的油箱14内的一例，也可以设置在压缩机内部的油分离器8下部的存油部。通过用油温控制装置13调节油温，使高压缩比运转时或排出气体上升时加热螺旋壳部1a、使螺旋孔部膨胀变为可能，可以将螺旋壳部1a和螺旋转子5的热膨胀差控制在最小限度，从而防止螺旋壳部1a和螺旋转子5的接触，据此，能够获得高可靠性的螺旋压缩机。另外，在油通过螺旋壳部1a的螺旋孔部，加热螺旋壳部1a后进行上述油温控制，使油冷却，把被冷却的油注入压缩室9，据此，可以防止由于螺旋转子5膨胀的原因而引起的烧结等，提高了可靠性，而且，由于油粘度的上升密封性提高，能提供高效率的螺旋压缩机。
另外，通过将上述油温控制装置13在螺旋壳部1a的螺旋孔外周部1b通过前后分割成两个设置，设定螺旋孔外周部1b通过前是高温的油，螺旋孔外周部通过后是低温的油，据此，可以有效地进行油冷却产生的隔热效率及体积效率的提高，以及壳的加热而带来的可靠性的提高。
还有，在进行上述油温控制时，检测排出气体温度，根据排出气体温度或者排出气体过热度，控制油的温度，例如，排出气体温度为超过100℃的高温的情况下，为使螺旋壳部1a更加膨胀而较高地设定油温，可以防止螺旋转子5和螺旋壳部1a的螺旋孔部的接触。
另外，在进一步进行上述油温控制时，如图4所示，安装检测螺旋壳部1a和螺旋转子5的间隙的非接触·涡电流式等的间隙检测装置15，一边检测该间隙一边控制油温，能将螺旋转子5和螺旋壳部1a之间的间隙保持在最小限度，从而得到来自间隙的内部泄漏少的高性能的压缩机，同时，获得高可靠性的螺旋压缩机。
另外，在实施方式1中，表示将油路11设置在螺旋孔外周部1b处，本实施方式3中表示对循环的油进行温度控制，此时，将油路11是分割为上部和下部的构造。在螺旋压缩机中，在湿的状态或者液体逆向状态，吸入冷媒的情况下，因为冷媒由于自重的原因容易集中在压缩机下部，所以存在与压缩机上部相比，压缩机下部的螺旋壳部温度容易降低的倾向。分割油路11的上部和下部，实施方式1表示的将油路11的下部传热面积与上部传热面相比扩大和将向下部供给的油温度比上部温度高或者只让下部通过油等，积极地加热压缩机下部，据此，可以缩小压缩机上部和下部的温度差，获得具有液体逆向耐力的高可靠性的螺旋压缩机。
另外，在吸入气体的湿度大的情况下，将油的流量调大，使油的流量变化，可以进行更合适的控制，提高液体逆向耐力。
实施方式4
图5是表示本发明的实施方式4的螺旋压缩机的剖视图。实施方式1中设置将高温油循环至低压一侧附近的油路11，在图5中，是附加油路11b的构造，该油路11b是使油路11的一部分或者全部延长，使其循环至压缩机的壳主体1内设置的马达2的电源端子部16及端子台17的附近。在螺旋压缩机中，低温运转条件，也就是所吸入的气体温度低的情况下，由于外气的温度湿度条件，有在端子台17及电源端子部16处产生结露现象，导致电源短路的危险，通过使油循环进行防止结露的加温变为可能，从而获得高可靠性的螺旋压缩机。
实施方式5
图6是表示本发明在实施方式5的螺旋压缩机的剖视图。上述实施方式1中，是在螺旋压缩机上设置使油循环至低压一侧附近的油路11的构造，如图6所示，例如是使油循环至壳主体1的边界壁1c附近的构造，该边界壁1c是成为低压一侧的马达2室和压缩机低压室10之间的边界，在此边界壁1c安装横跨马达2室和压缩机低压室10之间的散热座18，据此，能使循环到边界壁1c的经过冷却的油的传热面积加大。另外，虽然由于使油循环至低压一侧附近，即使冷媒在液态状态下被吸入的情况下，也通过高温的油使冷媒加热，但是，通过安装上述散热座18，可以加大冷媒和油的热交换传导面积，获得提高液体逆向耐力的高可靠性的螺旋压缩机。
在壳主体1a的边界壁1c安装的横跨马达2室和压缩机低压室10之间的散热座18，例如在其表面附加散热片更能提高热交换能力。
产业上利用的可能性
如上所述，根据本发明，通过使注入压缩室的油循环至低压一侧附近而使油冷却，通过将被冷却的油注入压缩室可以消除压缩热，可以防止隔热效率及体积效率的降低。还有，由于随着油温的降低，油的粘度上升，所以可以提高油对间隙的密封性，能获得高效率的螺旋压缩机。
另外，由于在成为低压的马达室和压缩机低压室的边界位置附近安装散热座，可以扩大用于油冷却的传热面积，再有，由于使油循环至低压附近或设置散热座，即使万一液体逆向运转时也能通过与液体冷媒进行热交换，抑制液体压缩的发生，能够提供提高了液体逆向耐力的螺旋压缩机。
Claims (9)
1.一种螺旋压缩机，备有壳主体、马达、螺旋转子和压缩室，该马达设置在该壳主体内部，该螺旋转子配置成与该马达转子一起在上述壳主体内部旋转，该压缩室形成于该螺旋转子与上述壳主体之间，其特征在于，在上述壳主体内设置使为了上述压缩室的间隙密封或轴承润滑而注入压缩室内的油循环至压缩机的低压一侧附近的油路。
2.如权利要求1所述的螺旋压缩机，其特征在于，将油路设置在壳主体内的螺旋孔的外周部。
3.如权利要求1所述的螺旋压缩机，其特征在于，使油路的一部分突出到壳主体的外侧，在该向外侧突出的油外伸通路上设有电磁阀。
4.如权利要求1所述的螺旋压缩机，其特征在于，在油路的前端一侧设有调节控制向油路导入之前的油的温度的油温控制装置。
5.如权利要求4所述的螺旋压缩机，其特征在于，将油温控制装置在油路的螺旋孔外周部通过前后分开设置，设定为螺旋孔外周部通过前是高温的油，螺旋孔外周部通过后是低温的油。
6.如权利要求4所述的螺旋压缩机，其特征在于，设置检测壳主体内周部与螺旋转子之间的间隙的间隙检测装置，根据该间隙检测装置的检测结果控制油的温度。
7.如权利要求1所述的螺旋压缩机，其特征在于，使油路延长到设置在壳主体内的马达的电源端子部及端子台附近。
8.如权利要求1所述的螺旋压缩机，其特征在于，使油路延长至成为马达室和压缩机低压室之间的边边界的壳主体的边边界壁附近，在该边边界壁设置横跨上述马达室和上述压缩机低压室的散散热座。
9.一种螺旋压缩机，备有壳主体、马达、螺旋转子、螺旋轴、轴承和压缩室，该马达设置在该壳主体内部，该螺旋转子配置成与马达转子一起在上述壳主体内部旋转，该螺旋轴被安装成使该螺旋转子和上述马达转子配置在同一轴线上，该轴承用来支承该螺旋轴，该压缩室形成于上述螺旋转子与上述壳主体之间，其特征在于，在上述壳主体内设置使为了上述压缩室的间隙密封或轴承润滑而注入压缩室内的油循环至压缩机的低压一侧附近的油路。
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