CN210265126U - 单螺杆压缩机和具备该单螺杆压缩机的制冷空调装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型包含一种单螺杆压缩机和具备该单螺杆压缩机的制冷空调装置。单螺杆压缩机具备:构成外廓的外壳;螺杆,其在外圆周面具有螺旋状的齿槽;闸转子,其具有与齿槽嵌合的多个闸转子齿部,并与外壳和螺杆一起形成压缩室;以及闸转子支承件,其支承闸转子,并具有与多个闸转子齿部对置设置的多个闸转子支承件齿部。在至少一个闸转子齿部,贯通齿厚方向形成有闸转子孔。在闸转子支承件齿部,贯通齿厚方向形成有支承部孔,该支承部孔的一侧与闸转子孔连通,另一侧与设置于外壳内的低压空间连通。在支承部孔设置有压入并嵌入至支承部孔的销。销与压缩室的内压的增高对应地从支承部孔脱落,从而使压缩室与低压空间连通。
Description
技术领域
本实用新型涉及单螺杆压缩机和具备该单螺杆压缩机的制冷空调装置。
背景技术
公知单螺杆压缩机作为容积形压缩机的一种形式,例如用作内置于制冷空调装置的制冷剂回路的构成部件。该单螺杆压缩机为以下结构,即:在形成外廓的外壳的内部收纳有螺杆和闸转子,螺杆具有螺旋状的齿槽,闸转子具有与螺杆的齿槽嵌合的多个闸转子齿部。在该单螺杆压缩机中,螺杆的齿槽和闸转子的齿部彼此啮合并卡合,从而形成压缩室。
单螺杆压缩机若将液体制冷剂吸入至压缩室内,则产生液体压缩,并且压缩室的内压急剧上升。压缩室若将与气化制冷剂相比密度较高的液体制冷剂吸入至室内,则内压会变高至在气体压缩中无法达到的压力。一般情况下,单螺杆压缩机的外壳和螺杆例如由铁材料等金属材料构成,闸转子由合成树脂材料构成,并形成为避免螺杆与闸转子之间的金属接触的结构。因此,对于单螺杆压缩机而言,材料强度较低的合成树脂材料的闸转子遭到破坏而不能进行压缩动作,会导致运转停止。
这里,简单地对用于从由闸转子的破坏引起的单螺杆压缩机的运转停止中恢复的作业内容进行说明。首先,在由闭环构成的制冷剂回路中,操作人员将单螺杆压缩机的高低压侧的截止阀完全关闭,从而将单螺杆压缩机从制冷剂回路断开,并回收单螺杆压缩机内的制冷剂。接下来,操作人员回收单螺杆压缩机内的制冷机油,将单螺杆压缩机从制冷剂回路的配管系统取下,并搬运至能够安全并且高效地进行维护服务的工作区。操作人员在工作区将单螺杆压缩机完全分解,进行去除外壳内的闸转子的断裂片的作业。操作人员去除断裂片并再次组装单螺杆压缩机后,将单螺杆压缩机再次设置于制冷剂回路。这些一系列的恢复作业需要大量的时间,并且用户也无法使用制冷空调装置,除此之外也需要费用,对于用户来说是较大的课题。
因此,例如,在专利文献1中公开了下述螺杆压缩机,即:使用专用的检测器检测压缩室的内压,在检测到的压力超过了预先设定了的设定值的情况下,判断为产生了液体压缩,并控制滑阀的位置,以使得排出时机变早,由此抑制压缩室的内压的上升。
专利文献1:特开2010-255595号公报
在专利文献1的螺杆压缩机中,为了使用专用的检测器检测到的检测值来抑制压缩室的内压,需要提高压缩室的内压的取样频率。那是因为:将时时刻刻变化的压缩室的内压的检测值与预先设定了的设置值的大小进行比较,在检测值比设定值大的情况下进行产生了液体压缩的判断,因此若取样频率低,则对液体压缩的判定延迟,压缩室的内压上升从而导致闸转子破坏。因此,该螺杆压缩机需要对压缩室的内压进行检测的专用的检测器,并且需要能够输出电信号的压力传感器或接收并判定电信号的控制部,使得成本变高。
另外,专利文献1的螺杆压缩机为以下结构:在检测值超过设定值并且判定为产生液体压缩的情况下,通过专用的控制装置机械式地调整滑阀的位置。即,在该螺杆压缩机中,从产生液体压缩并且压缩室的内压上升起到使滑阀移动到目标的位置为止需要时间,在长期停止运转后的休眠启动等的急剧的液体压缩的情况下,难以在闸转子被破坏之前抑制压缩室的内压的上升。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够抑制由液体压缩引起的压缩室的内压的上升,从而能够防止闸转子的破坏的单螺杆压缩机和具备该单螺杆压缩机的制冷空调装置。
本实用新型所涉及的单螺杆压缩机构成为,具备:外壳,其构成单螺杆压缩机的外廓;螺杆,其在外圆周面具有螺旋状的齿槽;闸转子,其具有与上述齿槽嵌合的多个闸转子齿部,并与上述外壳和螺杆一起形成压缩室;以及闸转子支承件,其具有与多个上述闸转子齿部对置设置的多个闸转子支承件齿部,对上述闸转子进行支承,在至少一个上述闸转子齿部,贯通齿厚方向形成有闸转子孔,在上述闸转子支承件齿部,贯通齿厚方向形成有闸转子支承件孔,该闸转子支承件孔的一侧与上述闸转子孔连通,另一侧与设置于上述外壳内的低压空间连通,在上述闸转子支承件孔,设置有压入并嵌入至上述闸转子支承件孔的销,上述销与上述压缩室的内压的增高对应地从上述闸转子支承件孔脱落,从而使上述压缩室与上述低压空间连通。
并且,单螺杆压缩机可以构成为:上述闸转子支承件孔由第1闸转子支承件孔和第2闸转子支承件孔构成,上述第1闸转子支承件孔形成为直径比上述闸转子孔的直径小,并与上述闸转子孔连通,上述第2闸转子支承件孔形成为直径比上述第1闸转子支承件孔的直径大,且一侧与上述第 1闸转子支承件孔相连,另一侧与上述低压空间连通,上述销压入并嵌入至上述第1闸转子支承件孔。
并且,单螺杆压缩机可以构成为:在上述闸转子支承件齿部形成有使上述低压空间与上述第2闸转子支承件孔连通的流路孔。
并且,单螺杆压缩机可以构成为:在上述第2闸转子支承件孔嵌入有堵塞上述第2闸转子支承件孔的塞柱,上述流路孔形成为使上述销与上述塞柱之间的上述第2闸转子支承件孔、与上述低压空间连通的结构。
并且,单螺杆压缩机可以构成为:上述销与上述闸转子支承件由线膨胀系数相同的金属材料构成。
并且,单螺杆压缩机可以构成为:上述闸转子孔由第1闸转子孔和第 2闸转子孔构成,上述第1闸转子孔形成于上述闸转子的上述压缩室侧,上述第2闸转子孔形成为直径比第1闸转子孔的直径大,且一侧与上述第 1闸转子孔相连,另一侧与上述闸转子支承件孔连通。
本实用新型所涉及的制冷空调装置具备:通过制冷剂配管依次连接上述单螺杆压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器而成的制冷剂回路;以及对上述单螺杆压缩机的驱动进行控制的控制部。
并且,制冷空调装置可以构成为:还具备:转速检测单元,其检测上述单螺杆压缩机的转速;开度检测单元,其检测上述膨胀阀的开度;以及报告单元,其报告上述销从上述闸转子支承件孔脱落这一情况,若上述转速检测单元判断为达到了预先设定的最大旋转速度,则上述控制部求出上述开度检测单元检测到的开度与预先设定的目标的开度之差,若上述控制部判断为该开度之差比目标值大,则判断为上述销从上述闸转子支承件孔脱落,并使上述报告单元进行报告。
并且,制冷空调装置可以构成为:还具备:还具备:转速检测单元,其检测上述单螺杆压缩机的转速;以及开度检测单元,其检测上述膨胀阀的开度,若上述转速检测单元判断为达到了预先设定的最大旋转速度,则上述控制部求出上述开度检测单元检测到的开度与预先设定的目标的开度之差,若上述控制部判断为该开度之差比目标值大,则判断为上述销从上述闸转子支承件孔脱落,并使上述单螺杆压缩机的驱动停止。
并且,制冷空调装置可以构成为:作为在上述制冷剂回路中流动的制冷剂,使用R410制冷剂、R32制冷剂或二氧化碳制冷剂。
本实用新型所涉及的单螺杆压缩机和具备该单螺杆压缩机的制冷空调装置为以下结构,即:销与压缩室的内压的增高对应地从闸转子支承件孔脱落,通过闸转子孔和闸转子支承件孔,连通压缩室与低压空间,因此即使由液体压缩引起的压缩室的内压上升,也能够抑制压缩室的内压的上升,从而能够防止闸转子被破坏。
附图说明
图1是具备了本实用新型的实施方式1所涉及的单螺杆压缩机的制冷空调装置的制冷剂回路图。
图2是表示本实用新型的实施方式1所涉及的单螺杆压缩机的内部构造的剖视图。
图3是图2所示的A-A线箭头方向的放大剖视图。
图4是表示本实用新型的实施方式1所涉及的单螺杆压缩机的闸转子的俯视图。
图5是图4所示的B-B线箭头方向的剖视图。
图6是本实用新型的实施方式1所涉及的单螺杆压缩机的闸转子和闸转子支承件的剖视图。
图7是本实用新型的实施方式1所涉及的单螺杆压缩机的剖视图,并且是将销压入闸转子支承件孔的状态下的闸转子和闸转子支承件的剖视图。
图8是本实用新型的实施方式2所涉及的单螺杆压缩机的闸转子和闸转子支承件的剖视图。
图9是本实用新型的实施方式3所涉及的单螺杆压缩机的闸转子和闸转子支承件的剖视图。
图10是表示本实用新型的实施方式4所涉及的单螺杆压缩机的闸转子的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。此外,在各附图中,对于相同或相当的部分标注同一附图标记,并适当地省略或简化其说明。另外,对于在各附图中记载的结构,在本实用新型的范围内能够适当地变更其形状、大小以及配置等。
实施方式1
图1是具备本实用新型的实施方式1所涉及的单螺杆压缩机的制冷空调装置的制冷剂回路图。实施方式1所涉及的单螺杆压缩机1被用作内置于图1所示的制冷空调装置100的制冷剂回路200的结构部件。如图1所示,制冷剂回路200是通过制冷剂配管依次连接压缩并排出制冷剂的单螺杆压缩机1、使制冷剂冷凝的冷凝器20、分离液体制冷剂和气体制冷剂的液体积存部(省略图示)、使制冷剂减压的膨胀阀21、以及使制冷剂蒸发的蒸发器22等构成部件并形成了闭环的结构。另外,制冷空调装置100 具备未图示的变频器和与变频器通信并能够接受或发送信号的控制部23。作为在制冷剂回路200中流动的制冷剂,制冷空调装置100使用R410制冷剂、R32制冷剂或二氧化碳制冷剂。
图2是表示本实用新型的实施方式1所涉及的单螺杆压缩机的内部构造的剖视图。图3是在图2中所示的A-A线箭头方向的放大剖视图。图4 是表示本实用新型的实施方式1所涉及的单螺杆压缩机的闸转子的俯视图。图5是图4所示的B-B线箭头方向的剖视图。图6是本实用新型的实施方式1所涉及的单螺杆压缩机的闸转子和闸转子支承件的剖视图。图7是本实用新型的实施方式1所涉及的单螺杆压缩机的剖视图,并且是将销压入闸转子支承件孔的状态下的闸转子和闸转子支承件的剖视图。
在实施方式1所涉及的单螺杆压缩机1中,以单级单螺杆压缩机为例进行说明,但不限于此,也适用于二级单螺杆压缩机。如图2和图3所示,实施方式1所涉及的单螺杆压缩机1由构成外廓的圆筒形状的外壳2、设置于外壳2的内部的压缩部3以及驱动部4构成。在外壳2内,划分形成有低压空间13,该低压空间13从制冷剂回路200的蒸发器22流入低压的气体制冷剂并且将低压气体向压缩部3引导。
如图2和图3所示,压缩部3具备:螺杆5;旋转轴6;一对闸转子 7、7;以及闸转子支承件8、8。螺杆5在圆柱体的表面具有多个螺旋状的齿槽(螺杆槽)。旋转轴6是轴支承螺杆5的结构,一端的轴端部由轴承50支承为能够旋转,另一端的轴端部与驱动部4连结。闸转子7配置为:如图4所示,在外圆周部形成有与螺杆5的齿槽嵌合的多个闸转子齿部7a,且如图2和图3所示,在径向上夹持螺杆5。闸转子支承件8具有与多个闸转子齿部7a对置设置的多个闸转子支承件齿部8a,并支承闸转子7。
在压缩部3,通过螺杆5的齿槽与闸转子7的闸转子齿部7a彼此啮合并卡合而形成有压缩室9、9。单螺杆压缩机1是相对于1根螺杆5使2 根闸转子7、7呈180度对置配置的结构。因此,在旋转轴6的上侧和旋转轴6的下侧以180度对置形成有2个压缩室9、9。
如图4和图5所示,闸转子7是具有11个闸转子齿部7a的星形形状。因此,闸转子支承件8也是与闸转子7相同地具有11个闸转子支承件齿部8a的星形形状。为了避免与由金属材料构成的螺杆5之间的金属接触,闸转子7由合成树脂材料构成。与金属材料相比闸转子7的材料强度较低,因此固定于由金属材料构成的闸转子支承件8的闸转子支承件齿部8a的上表面来弥补强度。当然,闸转子支承件8设置为闸转子支承件齿部8a 不与螺杆5的齿槽干涉而产生金属接触。此外,如图3所示,闸转子支承件8的轴部的两端通过轴承16、17来支承。
为了调整制冷剂的排出时机,如图2和图3所示,单螺杆压缩机1在压缩室9、9具备2个使内部的容积比可变的可变阀11、11。如图3所示,可变阀11是剖面形状为月牙形的棒状,并滑动自如地容纳于使外壳2的一部分朝径向局部地突出而成的空间内。各可变阀11在端面固定有杆12,并构成为通过杆12的轴向的移动动作,与旋转轴6并行地自由移动。吸入到压缩室9、9的室内的制冷剂的排出时机能够通过可变阀11与旋转轴 6并行地移动来进行调整。即,可变阀11通过控制部23以调整排出时机使得能量效率变高为目的来调整位置。
驱动部4由电动机10构成。电动机10内接并固定于外壳2内,由在径向具有间隙的定子10a、和旋转自如地配置于定子10a的内侧的马达转子10b构成。马达转子10b与旋转轴6的轴端部连接,并与螺杆5配置于同一轴线上。单螺杆压缩机1通过电动机10进行驱动并使旋转轴6旋转,从而使螺杆5旋转。此外,电动机10通过省略了图示的变频器被地驱为能够变更旋转速度,从而使旋转轴6的旋转速度加速或减速来运转。
接下来,对实施方式1所涉及的单螺杆压缩机1的动作进行说明。单螺杆压缩机1从变频器输入电,从而电动机10启动。若电动机10启动,则单螺杆压缩机1在一对压缩室9内吸入几乎相同质量的制冷剂,并在相同时机完成制冷剂的吸入。各压缩室9在完成了制冷剂的吸入后,压缩室 9的容积减小,并且内压升高。若压缩室9减少至设定的容积,则单螺杆压缩机1的压缩室9通过可变阀11、11与排出口连通,并将排出气体排出。通过控制可变阀11、11来调整各压缩室9的排出制冷剂的时机。
通常来说,单螺杆压缩机1仅将气体的制冷剂气体吸入压缩室9内。但是,单螺杆压缩机1存在气液两相制冷剂从蒸发器22返回,并且液体制冷剂流入单螺杆压缩机1内的情况。单螺杆压缩机1若将液体制冷剂吸入压缩室9内,则产生液体压缩,从而压缩室9的内压急剧上升。在压缩室9中,与气化制冷剂相比,已吸入至室内的液体制冷剂的密度较高,因此内压会变高至在气体压缩中无法达到的压力。在上述结构的单螺杆压缩机1中,存在压缩室9的结构要素中材料强度最低的合成树脂制的闸转子 7破损,从而导致无法运转的状况的情况。
这里,对闸转子7破坏后的情况的恢复作业进行说明。单螺杆压缩机 1存在闸转子7在外壳2的内部遭到破坏,并且闸转子7的破坏片极其飞散的情况。在该情况下,可以考虑闸转子7的破坏片可能向制冷剂回路 200侧流出。在该情况下,产生制冷剂回路200的配管清洗的必要性。配管清洗的运转可以通过安装其它的压缩机来进行。为了去除在单螺杆压缩机内飞散的闸转子的断裂片,需要暂时完全分解单螺杆压缩机。清洗并再次组装分解了的部件。组装后的单螺杆压缩机安装于清洗后的制冷剂回路并进行试运转。如以上那样,对于单螺杆压缩机而言,若闸转子7破坏,则恢复需要很多工夫和时间,并且也会产生恢复作业所需的大量的费用。
因此,在实施方式1的单螺杆压缩机1中,如图4和图5所示,在多个闸转子齿部7a中的一个闸转子齿部7a,贯通齿厚方向形成有闸转子孔 70。而且,如图6所示,在闸转子支承件8的闸转子支承件齿部8a,贯通齿厚方向形成有闸转子支承件孔80,该闸转子支承件孔80的一侧与闸转子孔70连通,另一侧与设置于外壳2内的低压空间13连通。闸转子孔 70和闸转子支承件孔80剖面呈圆形状,并且形成为圆的中心位于同一轴线上这样的位置关系。其中,闸转子孔70和闸转子支承件孔80不限于圆孔,例如也可以是方孔。
如图6所示,闸转子支承件8的闸转子支承件孔80由第1闸转子支承件孔81和第2闸转子支承件孔82构成,第1闸转子支承件孔81与闸转子孔70连通,第2闸转子支承件孔82的一侧与第1闸转子支承件孔 81相连,另一侧与低压空间13连通。第1闸转子支承件孔81的直径比闸转子孔70直径小。第2闸转子支承件孔82的直径比第1闸转子支承件孔81的直径大。但是,第1闸转子支承件孔81和第2闸转子支承件孔 82的孔径不限于此。
如图7所示,在第1闸转子支承件孔81设置有压入并嵌入第1闸转子支承件孔81的销14。销14从闸转子7的闸转子孔70插入,以跨越闸转子孔70与第1闸转子支承件孔81之间的方式配置,并压入第1闸转子支承件孔81。因此,销14的外径成为比闸转子孔70的内径小,且比第1 闸转子支承件孔81的内径大的尺寸。通过形成为该尺寸,在销14与闸转子孔70之间形成有间隙,使得不会压入作为不同种类材料的销1和闸转子7。另外,销14以跨越闸转子孔70与第1闸转子支承件孔81之间的方式配置的理由是:设置于闸转子7的闸转子孔70形成为流体容易滞留的死区,因此尽可能抑制该死区。
此外,销14和闸转子支承件8是由线膨胀系数几乎相同的金属材料构成。因为若销14和闸转子支承件8的线膨胀系数不同,则因热的影响,销14和闸转子支承件8成为不同的膨胀率,并与压缩室9的内压无关地解除销14的压入状态,从而产生销14从第1闸转子支承件孔81脱落的不良情况。
在实施方式1的单螺杆压缩机1中,在产生液体压缩并且压缩室9的内压上升了的情况下,设定销外圆周面的接触面压、销外径以及与第1闸转子支承件孔81的接触宽度,以使得压入闸转子支承件8的销14因目标的差压从第1闸转子支承件孔81向铅垂下方脱落。
这里,对圆筒状的销14的外径和高度、与向闸转子支承件8的压入力的关系进行说明。将销14的外径设为2r(mm),将图7所示的销14 的外圆周与第1闸转子支承件孔81的内圆周的接触宽度设为L(mm),将通过把销14压入第1闸转子支承件孔81而在销14的外圆周面产生的接触面压设为P(MPa)。向销14的外圆周面的作用力F为下述公式(1)。
[公式1]
F=P×2πrL……(1)
另外,若将静止摩擦系数设为μ,则销14的静止摩擦力F’为下述公式(2)。
[公式2]
F’=μ×F……(2)
另外,若将液体压缩时的压缩室9的内压设为P’(MPa),将低压空间13的压力设为Ps(MPa),则在液体压缩时销14的作用力F”为下述公式(3)。
[公式3]
F”=(P’-Ps)×πr2……(3)
另外,用于在液体压缩时销14从第1闸转子支承件孔81脱落的条件为F”>F’,若代入上述公式(1)~(3)的式子并进行算式整理,则下述公式(4)的关系成立。
[公式4]
L/r<(P’-Ps)/2μP……(4)
因此,若使用公式(4)设定销14的半径r(mm)、接触宽度L(mm),则能够在压缩室9的内压达到了目标值以上时,实现销14从第1闸转子支承件孔81脱落的动作。即,在实施方式1的单螺杆压缩机1中,闸转子7和闸转子支承件8以使上述公式(4)成立的方式来进行加工。
另外,在具备了图1所示的实施方式1的单螺杆压缩机的制冷空调装置100中,具备对单螺杆压缩机1的转速进行检测的转速检测单元24、对膨胀阀21的开度进行检测的开度检测单元25、以及报告销14从第1 闸转子支承件孔81脱落这一情况的报告单元26。若转速检测单元24判断为已达到预先设定了的最大旋转速度,则控制部23求出在该时刻的开度检测单元25检测到的开度与预先设定了的目标的开度之差,并判断该开度之差是否比目标值大。若控制部23判断为膨胀阀21的上述开度之差比目标值大,则判断为销14从第1闸转子支承件孔81脱落,并使报告单元26进行报告。
此外,在控制部23内置有基于制冷剂回路200的冷凝温度和蒸发温度的、单螺杆压缩机1的以最高旋转速度运转时的膨胀阀21的目标脉冲数的表格。控制部23内置有控制程序,该控制程序接收实际运转时的冷凝温度、蒸发温度、以及单螺杆压缩机1在最高旋转速度时的膨胀阀21 的实际的脉冲数的信号,并与目标脉冲数进行比较运算,并基于该比较结果决定指令,发送信号。
在单螺杆压缩机1中,若将液体制冷剂吸入压缩室9内,则产生液体压缩,从而压缩室9的内压急剧上升。在压缩室9中,与气化制冷剂相比,已吸入至室内的液体制冷剂的密度较高,因此内压会变高至在气体压缩中无法达到的压力。
此时,在销14的上端作用有压缩室9的压力,在下端作用有低压空间13的压力,因此由压缩室9与低压空间13的差压产生的作用力作用于销轴向。在实施方式1的单螺杆压缩机1中,设定销外圆周面的接触面压、销外径以及接触宽度L,以使得在产生液体压缩并且压缩室9的内压上升了的情况下,压入至闸转子支承件8的第1闸转子支承件孔81的销14因目标的差压而向铅垂下方脱落。因此,在单螺杆压缩机1中,在2个压缩室9、9均等地吸入制冷剂,因此以当产生液体压缩并且压缩室9的内压超过目标差压时各压缩室9中的销14脱落的方式进行动作。
因此,在实施方式1的单螺杆压缩机1中,若销14脱落,则压缩室 9内的制冷剂通过设置于闸转子7的闸转子孔70,从闸转子支承件8的闸转子支承件孔80流向低压空间13。因此,该单螺杆压缩机1在产生液体压缩并且压缩室9的内压上升了的情况下,销14以比闸转子7的破坏强度小的产生应力从第1闸转子支承件孔81脱落,从而压缩室9与低压空间13连通,因此能够将压缩室9的内压向低压空间13释放,从而防止压缩室9的内压的上升,从而能够防止闸转子7被破坏。
这里,在实施方式1的单螺杆压缩机1中,若销14从第1闸转子支承件孔81脱落,则压缩室9与低压空间13经由闸转子支承件8而始终连通。因此,对于该单螺杆压缩机1而言,吸入至压缩室9的制冷剂始终向低压侧泄漏,因此与销14脱落前相比,导致在相同的高低压或旋转速度的运转中,制冷能力降低。
在单螺杆压缩机1中,如上述的那样若销14脱落,则压缩室9与低压空间13连通,因此压缩室9内的制冷剂泄漏至低压空间13。由于排出的制冷剂循环量降低,因此单螺杆压缩机1从控制部23向变频器发送增速的指令的信号,以弥补不足的制冷能力。单螺杆压缩机1逐渐增速,若通过控制程序重复进行对制冷能力不足的判定,则最终会达到最高旋转速度。若单螺杆压缩机1达到最高旋转速度,则控制部23接收此时的膨胀阀21的实际脉冲数,并与目标脉冲数进行比较。在判断为实际脉冲数与目标脉冲数之差比目标值大的情况下,控制部23判定为销14已脱落,并通过报告单元26报告警报。操作人员能够接收来自报告单元26的警报,并识别单螺杆压缩机1的检查的必要性。
操作人员在接收到了警报的情况下,暂时使单螺杆压缩机1的运转停止。接下来,操作人员将单螺杆压缩机1的排出侧截止阀27和吸入侧截止阀28完全关闭,从而将闭环的制冷剂回路200分为两部分。操作人员仅回收单螺杆压缩机1的内部的制冷剂,并在去除油后,从单螺杆压缩机 1的内部拆下闸转子7与闸转子支承件8的组件,并更换成新件。
此外,具备实施方式1的单螺杆压缩机的制冷空调装置100也可以构成为:在销14已从第1闸转子支承件孔81脱落的情况下,使单螺杆压缩机1的驱动停止,从而防止制冷能力的降低。具体而言,若转速检测单元 24判断为已达到预先设定了的最大旋转速度,则控制部23求出开度检测单元25检测到的开度与预先设定了的目标的开度之差,并判断该开度之差是否比目标值大,若判断为该开度之差比目标值大,则判断为销14从第1闸转子支承件孔81脱落,并使单螺杆压缩机1的驱动停止。
因此,在实施方式1的单螺杆压缩机1中,形成为销14与压缩室9 的内压的增高对应地从第1闸转子支承件孔81脱落从而使闸转子孔70与流路孔83连通的结构,因此即使在压缩室9内的内压因休眠启动这样的急剧的液体压缩而变成了在通常的气体压缩中无法达到的压力的情况下,通过闸转子孔70和闸转子支承件孔80,也能够使压缩室9与低压空间13连通。因此,对于该单螺杆压缩机1而言,闸转子孔70和闸转子支承件孔80作为旁通孔发挥功能,能够防止压缩室9的内压的上升,并能够防止闸转子7被破坏,从而能够良好地进行压缩动作。
另外,实施方式1的单螺杆压缩机1将特别是容易使压缩室9内的内压升高的R410制冷剂、R32制冷剂或二氧化碳制冷剂用作在制冷剂回路中流动的制冷剂,由此能够发挥效果。
另外,在实施方式1的单螺杆压缩机1中,销14和闸转子支承件8 是由线膨胀系数相同的材料构成,因此能够防止因热的影响解除销14的压入状态从而销14从第1闸转子支承件孔81脱落的不良情况。
另外,根据具备了实施方式1的单螺杆压缩机1的制冷空调装置100,若转速检测单元24判断为已达到预先设定的最大旋转速度,则控制部23 求出开度检测单元25检测到的开度与预先设定了的目标的开度之差,若判断为该开度之差比目标值大,则判断为销14从第1闸转子支承件孔81 脱落,并使报告单元26进行报告。因此,操作人员能够接收来自报告单元26的警报,识别单螺杆压缩机1的检查的必要性,从而能够实施维护服务以使单螺杆压缩机1恢复。
另外,根据具备了实施方式1的单螺杆压缩机1的制冷空调装置100,若转速检测单元24判断为已达到预先设定的最大旋转速度,则控制部23 求出开度检测单元25检测到的开度与预先设定的目标的开度之差,若判断为该开度之差比目标值大,则判断为销14从第1闸转子支承件孔81脱落,从而使单螺杆压缩机1的驱动停止。而且,操作人员能够实施维护服务以使单螺杆压缩机1恢复。
此外,省略了详细图示,但实施方式1的单螺杆压缩机1也能够以相对于一个螺杆5而具备一个闸转子7的单闸转子方式来实施。本实用新型即使在这样的单闸转子方式的单螺杆压缩机中,也能够发挥相同的作用和相同的效果。
实施方式2
接下来,基于图8对本实用新型的实施方式2所涉及的单螺杆压缩机进行说明。图8是本实用新型的实施方式2所涉及的单螺杆压缩机的闸转子和闸转子支承件的剖视图。此外,对于与在实施方式1中说明了的单螺杆压缩机1相同的结构,标注相同的附图标记,并适当地省略其说明。
如图8所示,实施方式2的单螺杆压缩机1在上述的实施方式1的结构的基础上,在闸转子支承件齿部8a形成有使低压空间13与第2闸转子支承件孔82连通的流路孔83。而且,在第2闸转子支承件孔82嵌入有堵塞第2闸转子支承件孔82的塞柱15。
流路孔83形成为从闸转子支承件齿部8a的侧面与第2闸转子支承件孔82交叉。优选流路孔83的剖面内径为比第1闸转子支承件孔81的内径稍小的尺寸。这是因为:通过流路孔83阻止从第1闸转子支承件孔81 脱落的销14而使其停留在闸转子支承件8的内部,从而能够防止销14向闸转子支承件8的外部飞出。之后对脱落的销进行回收。
塞柱15是为了将销14保持于闸转子支承件8的内部而设置的,以使得因压缩室9的内压而脱落的销14不会从闸转子支承件8脱出并从铅垂下方飞出。通过压入、热压配合、或焊接等将塞柱15固定于第2闸转子支承件孔82的内部。另外,塞柱15也可以构成为:将外圆周面形成为螺纹状的结构,并螺纹拧入到在第2闸转子支承件孔82的内圆周面形成的螺纹槽。此外,在具有销14不会从闸转子支承件8脱出的其他的结构的情况下,例如如上述的那样在具有通过流路孔83保持销14的结构的情况下,无需设置塞柱15。
在实施方式2的单螺杆压缩机1中,若销14从第1闸转子支承件孔 81脱落,则压缩室9内的制冷剂通过设置于闸转子7的闸转子孔70,并从闸转子支承件8的闸转子支承件孔80通过流路孔83,流向低压空间13。因此,对于该单螺杆压缩机1而言,在产生液体压缩并且压缩室9的内压上升了的情况下,销14以比闸转子7的破坏强度小的产生应力从第1闸转子支承件孔81脱落,从而使压缩室9与低压空间13连通,因此将压缩室9的内压向低压空间13释放,从而能够防止压缩室9的内压的上升,从而能够防止闸转子7被破坏。
另外,在实施方式2的单螺杆压缩机1中,嵌入有堵塞第2闸转子支承件孔82的塞柱15,因此能够防止从第1闸转子支承件孔81脱落了的销14向闸转子支承件8的外部飞出。能够在之后回收从第1闸转子支承件孔81脱落了的销14。
实施方式3
接下来,基于图9对本实用新型的实施方式3所涉及的单螺杆压缩机进行说明。图9是本实用新型的实施方式3所涉及的单螺杆压缩机的闸转子和闸转子支承件的剖视图。此外,图9所示的实施方式3所涉及的单螺杆压缩机以在实施方式2中说明了的单螺杆压缩机的结构为基础,但并不局限于此,也适用于实施方式1的单螺杆压缩机。另外,对于与在实施方式1和2中说明了的单螺杆压缩机相同的结构,标注相同的附图标记,并适当地省略其说明。
如图9所示,实施方式3的单螺杆压缩机的闸转子孔70由第1闸转子孔71和第2闸转子孔72构成,第1闸转子孔71形成于闸转子7的压缩室9侧,第2闸转子孔72为直径比第1闸转子孔71的直径大,一侧与第1闸转子孔71相连,另一侧与闸转子支承件孔80连通。
在单螺杆压缩机中,闸转子孔70的压缩室9侧为流体容易滞留的死区,因此能量效率稍微降低。因此,在实施方式3的单螺杆压缩机中,由第1闸转子孔71和第2闸转子孔72构成闸转子孔70,并将第1闸转子孔71的直径设为比第2闸转子孔72的直径小,因此能够抑制死区。
实施方式4
接下来,基于图10对于本实用新型的实施方式4所涉及的单螺杆压缩机进行说明。图10是表示本实用新型的实施方式4所涉及的单螺杆压缩机的闸转子的俯视图。此外,对于与在实施方式1~3中说明了的单螺杆压缩机相同的结构,标注相同的附图标记,并适当地省略其说明。
如图10所示,实施方式4的单螺杆压缩机为以下结构,即:在所有的闸转子齿部7a,贯通齿厚方向形成有闸转子孔70,在所有的闸转子支承件齿部8a,贯通齿厚方向形成有与闸转子孔70连通的闸转子支承件孔 80。如图10所示,在闸转子支承件8的齿数为11个的情况下,在各个闸转子支承件8的第1闸转子支承件孔81压入销14。
因此,与实施方式1~3的单螺杆压缩机相比,实施方式4的单螺杆压缩机能够使从压缩室9向低压空间13连通的流路面积增加,因此即使在产生液体压缩并且压缩室9的内压上升的情况下,也能够使压缩室9的内压的上升进一步降低。因此,实施方式4的单螺杆压缩机能够更有效地防止闸转子7遭到破坏的情况。
以上,基于实施方式对本实用新型进行了说明,但本实用新型不限于上述的实施方式的结构。例如,图1所示的制冷剂回路200也可以是包含了其他的结构部件的结构。另外,在制冷剂回路200中流动的制冷剂优选 R410制冷剂、R32制冷剂或二氧化碳制冷剂,但也可以使用其他的制冷剂。总之,为了慎重起见,要说明的是,所谓的本领域技术人员根据需要完成的各种变更、应用、使用的范围也包含于本实用新型的主旨(技术范围)内。
附图标记说明
1…单螺杆压缩机;2…外壳;3…压缩部;4…驱动部;5…螺杆;6…旋转轴;7…闸转子;7a…闸转子齿部;8…闸转子支承件;8a…闸转子支承件齿部;9…压缩室;10…电动机;10a…定子;10b…马达转子;11…可变阀;12…杆;13…低压空间;14…销;15…塞柱;16、17…轴承;20…冷凝器;21…膨胀阀;22…蒸发器;23…控制部;24…转速检测单元;25…开度检测单元;26…报告单元;27…排出侧截止阀;28…吸入侧截止阀; 50…轴承;70…闸转子孔;71…第1闸转子孔;72…第2闸转子孔;80…闸转子支承件孔;81…第1闸转子支承件孔;82…第2闸转子支承件孔;83…流路孔;100…制冷空调装置;200…制冷剂回路。
Claims (11)
1.一种单螺杆压缩机,具备:
构成外廓的外壳;
螺杆,其在外圆周面具有螺旋状的齿槽;
闸转子,其具有与所述齿槽嵌合的多个闸转子齿部,并与所述外壳和螺杆一起形成压缩室;以及
闸转子支承件,其支承所述闸转子,并具有与多个所述闸转子齿部对置设置的多个闸转子支承件齿部,其中,
在至少一个所述闸转子齿部,贯通齿厚方向形成有闸转子孔,
在所述闸转子支承件齿部,贯通齿厚方向形成有闸转子支承件孔,该闸转子支承件孔的一侧与所述闸转子孔连通,另一侧与设置于所述外壳内的低压空间连通,
在所述闸转子支承件孔设置有压入并嵌入至所述闸转子支承件孔的销,
所述销与所述压缩室的内压的增高对应地从所述闸转子支承件孔脱落,使得所述压缩室与所述低压空间连通。
2.根据权利要求1所述的单螺杆压缩机,其中,
所述闸转子支承件孔由第1闸转子支承件孔和第2闸转子支承件孔构成,
所述第1闸转子支承件孔形成为直径比所述闸转子孔的直径小,并与所述闸转子孔连通,
所述第2闸转子支承件孔形成为直径比所述第1闸转子支承件孔的直径大,且一侧与所述第1闸转子支承件孔相连,另一侧与所述低压空间连通,
所述销压入并嵌入至所述第1闸转子支承件孔。
3.根据权利要求2所述的单螺杆压缩机,其中,
在所述闸转子支承件齿部形成有使所述低压空间与所述第2闸转子支承件孔连通的流路孔。
4.根据权利要求3所述的单螺杆压缩机,其中,
在所述第2闸转子支承件孔嵌入有堵塞所述第2闸转子支承件孔的塞柱,
所述流路孔形成为使所述销与所述塞柱之间的所述第2闸转子支承件孔、与所述低压空间连通的结构。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的单螺杆压缩机,其中,
所述销与所述闸转子支承件由线膨胀系数相同的金属材料构成。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的单螺杆压缩机,其中,
所述闸转子孔由第1闸转子孔和第2闸转子孔构成,
所述第1闸转子孔形成于所述闸转子的所述压缩室侧,
所述第2闸转子孔形成为直径比第1闸转子孔的直径大,且一侧与所述第1闸转子孔相连,另一侧与所述闸转子支承件孔连通。
7.根据权利要求5所述的单螺杆压缩机,其中,
所述闸转子孔由第1闸转子孔和第2闸转子孔构成,
所述第1闸转子孔形成于所述闸转子的所述压缩室侧,
所述第2闸转子孔形成为直径比第1闸转子孔的直径大,且一侧与所述第1闸转子孔相连,另一侧与所述闸转子支承件孔连通。
8.一种制冷空调装置,其中,具备:
通过制冷剂配管依次连接权利要求1~7中任一项所述的单螺杆压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器而成的制冷剂回路;以及
对所述单螺杆压缩机的驱动进行控制的控制部。
9.根据权利要求8所述的制冷空调装置,其中,
还具备:
转速检测单元,其检测所述单螺杆压缩机的转速;
开度检测单元,其检测所述膨胀阀的开度;以及
报告单元,其报告所述销从所述闸转子支承件孔脱落这一情况,
若所述转速检测单元判断为达到了预先设定的最大旋转速度,则所述控制部求出所述开度检测单元检测到的开度与预先设定的目标的开度之差,若所述控制部判断为该开度之差比目标值大,则判断为所述销从所述闸转子支承件孔脱落,并使所述报告单元进行报告。
10.根据权利要求8所述的制冷空调装置,其中,
还具备:
转速检测单元,其检测所述单螺杆压缩机的转速;以及
开度检测单元,其检测所述膨胀阀的开度,
若所述转速检测单元判断为达到了预先设定的最大旋转速度,则所述控制部求出所述开度检测单元检测到的开度与预先设定的目标的开度之差,若所述控制部判断为该开度之差比目标值大,则判断为所述销从所述闸转子支承件孔脱落,并使所述单螺杆压缩机的驱动停止。
11.根据权利要求8~10中任一项所述的制冷空调装置,其中,
作为在所述制冷剂回路中流动的制冷剂,使用R410制冷剂、R32制冷剂或二氧化碳制冷剂。
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