TWI660122B - 單螺桿壓縮機及包括該單螺桿壓縮機之冷凍循環裝置 - Google Patents

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    • F04C18/50Rotary-piston pumps with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged at an angle of 90 degrees
    • F04C18/52Rotary-piston pumps with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged at an angle of 90 degrees of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

單螺桿壓縮機係包括固定閘門轉子之齒部與閘門轉子支座的固定部。固定部係包括:嵌合部,係設置於閘門轉子之齒部;及凹部,係形成於閘門轉子支座之接觸面,並嵌合部所插入;嵌合部之線膨脹係數係比閘門轉子支座之線膨脹係數更大,藉根據運轉中的溫度上升之嵌合部的熱膨脹,嵌合部與凹部接觸並嵌合。

Description

單螺桿壓縮機及包括該單螺桿壓縮機之冷凍循環裝置
本發明係有關於一種單螺桿壓縮機及包括該單螺桿壓縮機之冷凍循環裝置,該單螺桿壓縮機係將螺桿轉子收容外殼內,藉由圓板形之閘門轉子的齒部與在螺桿轉子之外周面所形成的螺桿槽嵌合,而在外殼內形成壓縮室。
在這種單螺桿壓縮機,閘門轉子在被固定於閘門轉子支座而受到支撐之狀態與螺桿轉子嚙合。提議各種閘門轉子與閘門轉子支座之固定構造,在專利文獻1,將閘門轉子支座的軸部插入在閘門轉子之中心部所形成的貫穿孔,又,將銷插入設置成與閘門轉子及閘門轉子支座連通的銷孔,而固定閘門轉子與閘門轉子支座。
一般,閘門轉子係以樹脂、閘門轉子支座係以鐵材料所構成,將閘門轉子固定並支撐於閘門轉子支座的底座部。
在依此方式所構成之單螺桿壓縮機,轉動一體地被設置於螺桿轉子的轉軸藉馬達進行正轉,藉此,螺桿轉子進行正轉。螺桿轉子進行正轉時,伴隨該轉動,從外殼內之低壓空間向壓縮室內吸入冷媒。壓縮室係因閘門轉子的齒部在螺桿槽移動而容積減少,壓縮壓縮室內部的冷媒。然後,所壓縮之 冷媒係從壓縮室被排出至外殼內的高壓空間。
【先行專利文獻】 【專利文獻】
[專利文獻1]日本特開2009-203817號公報
將閘門轉子之對閘門轉子支座的固定面定義成閘門轉子的下面,並將其相反面定義成上面時,在運轉中,壓縮室內壓總是作用於閘門轉子的上面,而低壓空間內壓力總是作用於閘門轉子的下面。此外,閘門轉子係由閘門轉子支座之底座部所支撐,而閘門轉子之齒部的前端部係比閘門轉子支座之底座部更向外方突出,低壓空間內壓力作用於此突出部分的下面。依此方式,從上面往下面之方向的力作用於閘門轉子的齒部。在運轉中,閘門轉子的齒部係藉壓縮室內與低壓空間的差壓,向閘門轉子支座側被壓住。
另一方面,在停止運轉時,藉由馬達停止,螺桿轉子之轉速減速,藉此,從壓縮室往高壓空間之冷媒的流動逐漸地消失。然後,螺桿轉子停止時,與高壓空間的冷媒流入壓縮室內,並往低壓空間,發生與運轉時相反之冷媒的流動,而螺桿轉子進行反轉。
螺桿轉子進行反轉時,因為壓縮室內的容積擴大,所以壓縮室內的冷媒膨脹,而壓力逐漸地降低,壓縮室內的壓力變成比低壓空間之壓力更低的壓力。因此,與正轉時係反向之從下面往上面之方向的力,即使閘門轉子之齒部的前端 部在離開閘門轉子支座的方向產生變形的力作用於閘門轉子的齒部。因此,閘門轉子的齒部彎曲而變形,由於每當停止運轉時重複此變形,而具有閘門轉子發生疲勞破壞的問題。
在專利文獻1,記載關於閘門轉子與閘門轉子支座之固定構造,但是不是用以防止由螺桿轉子的反轉所引起之閘門轉子的齒部之彎曲的固定構造。因此,認為在專利文獻1,無法防止閘門轉子的疲勞破壞。
本發明係鑑於這種問題點所開發者,其目的在於提供一種單螺桿壓縮機及包括該單螺桿壓縮機之冷凍循環裝置,該單螺桿壓縮機係在停止運轉時所發生之螺桿轉子的反轉時,可防止閘門轉子之疲勞破壞。
本發明之單螺桿壓縮機係包括:螺桿轉子,係在外周面形成複數個螺桿槽;圓板形之閘門轉子,係在外周部具有與複數個螺桿槽嚙合的複數個齒部;以及閘門轉子支座,係具有與閘門轉子之複數個齒部接觸的接觸面;伴隨螺桿轉子之轉動,閘門轉子及閘門轉子支座轉動,而壓縮冷媒,該單螺桿壓縮機係包括固定閘門轉子之齒部與閘門轉子支座的固定部;固定部係包括:嵌合部,係設置於閘門轉子之齒部;及凹部,係形成於閘門轉子支座之接觸面,並嵌合部所插入;嵌合部之線膨脹係數係比閘門轉子支座之線膨脹係數更大,藉根據運轉中的溫度上升之嵌合部的熱膨脹,嵌合部與凹部接觸並嵌合。
若依據本發明,採用設置於閘門轉子之齒部的嵌合部在運轉中熱膨脹,而與設置於閘門轉子支座之凹部嵌合,藉此,將閘門轉子之齒部固定於閘門轉子支座的構成。因此,在停止運轉時螺桿轉子發生反轉,亦可抑制閘門轉子之齒部的變形,而可防止閘門轉子之疲勞破壞。
1‧‧‧外殼
2‧‧‧螺桿轉子
2a‧‧‧螺桿槽
3‧‧‧閘門轉子
4‧‧‧閘門轉子支座
5‧‧‧定子
6‧‧‧轉子
7‧‧‧馬達
8‧‧‧轉軸
9a‧‧‧軸承
9b‧‧‧軸承
10‧‧‧壓縮室
11‧‧‧滑動槽
12‧‧‧內部容積比可調閥
13‧‧‧中心軸
14‧‧‧中心軸
15‧‧‧桿
20‧‧‧低壓空間
21‧‧‧閘門轉子支座室
30‧‧‧齒部
31‧‧‧貫穿孔
32‧‧‧貫穿孔
33‧‧‧突起
40‧‧‧底座部
40a‧‧‧接觸面
41‧‧‧軸部
42‧‧‧軸部
43‧‧‧齒部
44‧‧‧凹部
44a‧‧‧底面
50‧‧‧固定部
60‧‧‧銷
61‧‧‧軸部
62‧‧‧頭部
62a‧‧‧前端面
70‧‧‧冷凍循環裝置
71‧‧‧單螺桿壓縮機
72‧‧‧凝結器
73‧‧‧降壓裝置
74‧‧‧蒸發器
第1圖係本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之主要構造的示意剖面圖。
第2圖係本發明之第1實施形態之單螺桿壓縮機的示意縱向剖面圖。
第3圖係表示本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之閘門轉子的圖。
第4圖係表示本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之閘門轉子支座的圖。
第5圖係本發明之第1實施形態之單螺桿壓縮機的主要部之閘門轉子與閘門轉子支座的固定部之膨脹前的放大剖面圖。
第6圖係本發明之第1實施形態之單螺桿壓縮機的主要部之閘門轉子與閘門轉子支座的固定部之膨脹後的放大剖面圖。
第7圖係表示本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之閘門轉子的圖。
第8圖係本發明之第2實施形態之單螺桿壓縮機的主要部之閘門轉子與閘門轉子支座的固定部之膨脹前的放大剖面圖。
第9圖係本發明之第2實施形態之單螺桿壓縮機的主要部 之閘門轉子與閘門轉子支座的固定部之膨脹後的放大剖面圖。
第10圖係表示本發明之第3實施形態的冷凍循環裝置之冷媒迴路的圖。
以下,根據圖面,說明本發明之實施形態。在各圖,對附加相同的符號者係相同或相當者,在本專利說明書的全文係共同。又,在本專利說明書的全文所表示之構成元件的形態係完全是舉例表示,不是限定為專利說明書所記載之形態。又,關於溫度及壓力的高低,係高低不是根據與絕對值的關係而定,而在系統及裝置等之狀態及動作等相對地決定。
在以下,以是螺桿轉子為一支的單螺桿壓縮機,並使2片閘門轉子與一支螺桿轉子嚙合,而形成2個壓縮室的雙閘門轉子方式為例,說明實施形態。
第1實施形態
第1圖係本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之主要構造的示意剖面圖。第2圖係本發明之第1實施形態之單螺桿壓縮機的示意縱向剖面圖。
單螺桿壓縮機係如第1圖所示,包括外殼1、螺桿轉子2、馬達7、以及被固定於馬達7並藉馬達7進行轉動驅動的轉軸8等。
外殼1係形成筒形,並在外殼1內可轉動地收容螺桿轉子2。螺桿轉子2係圓柱形,在外周部形成從螺桿轉子2的一端側往另一端側成螺旋狀地延伸的複數個螺桿槽2a。螺桿轉子2之一端側係成為冷媒的吸入側,另一端側係成為冷媒的排出側。外殼1內係以間壁(未圖示)隔開成低壓之冷媒所充滿的低 壓空間20、與高壓之冷媒所充滿的高壓空間,螺桿轉子2的一端側與低壓空間20連通,另一端側與高壓空間連通。又,在螺桿轉子2的中心,成轉動一體地設置該轉軸8。
在外殼1,以螺桿轉子2之中心軸13為中心相對向的方式形成2個閘門轉子支座室21。在各閘門轉子支座室21,收容閘門轉子3、與支撐閘門轉子3的閘門轉子支座4。各閘門轉子支座室21所收容之閘門轉子3及閘門轉子支座4係成為以螺桿轉子2之中心軸13為中心轉動180°的配置。
閘門轉子支座4係被配置成其中心軸14與螺桿轉子2的中心軸13大致垂直,並藉在中心軸14方向分開並相對向配置的軸承9a及軸承9b支撐成轉動自如。
閘門轉子3係圓板形,在外周部具有複數個齒部30,齒部30與螺桿轉子2之螺桿槽2a嚙合。藉此,在由螺桿槽2a、閘門轉子3之齒部30以及外殼1的內周面所包圍之空間形成壓縮室10。此處,因為閘門轉子3有2個,所以形成2間壓縮室10,各壓縮室10係對螺桿轉子2的中心軸13成為180°相對向的位置關係。
又,在外殼1的內壁面,如第1圖所示形成在轉軸8方向延伸的2個滑動槽11。這2個滑動槽11係成為以轉軸8為中心轉動180°的配置。而且,在此滑動槽11內,滑動自如地收容截面形狀為新月形之棒狀的內部容積比可調閥12。在內部容積比可調閥12之滑動方向之一側的端面,固定與直動式致動器(未圖示)連接的桿15,藉由驅動直動式致動器,內部容積比可調閥12在滑動槽11內移動。藉由控制內部容積比可調閥12之轉 軸8方向的位置,可調整壓縮室10內所吸入之冷媒的排出時序。具體而言,為了將排出時序調整成能源效率變高的目的,而控制內部容積比可調閥12的位置。
馬達7係由定子5與轉子6所構成,定子5係在外殼1內被固定成內接,轉子6係被配置於定子5的內側。轉子6係與螺桿轉子2一樣地被固定於轉軸8,並被配置於與螺桿轉子2同一軸線上。而且,馬達7轉動時,轉軸8轉動,螺桿轉子2成為正轉。馬達7係構成為使用未圖示之變頻器,可調整轉軸8之轉速。藉此,單螺桿壓縮機係可調整馬達7之轉速,而變更運轉容量。此外,馬達7係不限定為藉變頻器之轉速可調者,亦可是定速者。
其次,說明在本第1實施形態之特徵上的構成。在本第1實施形態,特徵在於包括固定閘門轉子3之齒部30與閘門轉子支座4的固定部50(參照第2圖)。而且,藉由包括固定部50,在停止運轉時可防止閘門轉子3之齒部30彎曲而變形所造成之閘門轉子3的疲勞破壞。
固定部50係閘門轉子3及閘門轉子支座4的材質彼此相異,根據線膨脹係數之差,在運轉中利用熱膨脹將兩者相固定。即,在運轉中,壓縮室10內所吸入之氣體係因被壓縮而溫度上升。因此,伴隨此溫度上升,閘門轉子3及閘門轉子支座4之各自的溫度亦比停止中之常温更上升。因為此溫度上升而閘門轉子3及閘門轉子支座4產生熱膨脹。在以下,使用第3圖~第6圖,說明閘門轉子3及閘門轉子支座4各自之構造,且接著該說明,說明固定部50。
第3圖係表示本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之閘門轉子的圖,第3圖(a)係平面圖,第3圖(b)係第3圖(a)之A-A剖面圖。第4圖係表示本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之閘門轉子支座的圖,第4圖(a)係平面圖,第4圖(b)係第4圖(a)之A-A剖面圖。第5圖係本發明之第1實施形態之單螺桿壓縮機的主要部之閘門轉子與閘門轉子支座的固定部之膨脹前的放大剖面圖。
閘門轉子3係如上述所示,是圓板形,並在外周面具有複數個齒部30,在中央部具有貫穿孔31。又,貫穿孔32被形成於各齒部30的各個。貫穿孔32係被形成於比連接閘門轉子3之各齒部30的根部之圓的直徑R外側。在第3圖,表示閘門轉子3之齒部30有11片,並將貫穿孔32設置於閘門轉子3之全部的齒部30的例子,但是亦可未必全部。
而且,如第5圖所示,從閘門轉子3的下面側將銷60壓入貫穿孔32。銷60係由與閘門轉子3相同之材料所構成,並具有一體地形成軸部61與直徑比軸部61更大之圓柱形的頭部62的構成,軸部61被圶入貫穿孔32而被固定於齒部30。
閘門轉子支座4係具有:大致圓板形的底座部40,係具有被配置閘門轉子3之平面狀的接觸面40a;及軸部41與軸部42,係從底座部40的兩面在底座部40之中心軸方向延伸。底座部40係在外周部具有與閘門轉子3之齒部30對應並個數相同的齒部43。而且,在接觸面40a中構成齒部43的部分,形成銷60的頭部62所插入之圓柱形的凹部44。
依此方式所形成的閘門轉子3及閘門轉子支座4係 如第5圖所示,閘門轉子支座4的軸部42插入閘門轉子3的貫穿孔31並嵌合,而閘門轉子3與底座部40接觸並受到支撐。閘門轉子支座4係由鐵材料所構成,藉由閘門轉子3與底座部40接觸而支撐,補強以樹脂所構成之閘門轉子3的剛性。
而且,在閘門轉子3所固定之銷60的頭部62被插入凹部44內。銷60及凹部44係被加工成在銷60的頭部62被插入凹部44內之狀態,各自之中心軸一致,銷60之頭部62係被插入成在與凹部44的內周面之間,在徑向具有均勻的間隙。此外,銷60之頭部62係相當於「嵌合部」之一例。又,以銷60之頭部62與凹部44構成固定部50。
又,在閘門轉子支座4,被安裝對閘門轉子3在其貫穿孔31的周邊部從上面側推壓至下面側的推壓構件(未圖示)。而且,藉此推壓構件,限制閘門轉子3之在閘門轉子支座4上之在厚度方向的移動。又,閘門轉子3係在閘門轉子支座4上藉固定部50亦圓周方向的移動亦受到限制,關於這一點將後述。
其次,說明銷60之頭部62與凹部44的尺寸。銷60之頭部62的外徑ψ a係成為比凹部44的內徑ψ b更小,且滿足直徑比ψ b/ψ a=1.001的設計。藉由作成此設計,容許運轉中之銷60之頭部62的熱膨脹,且可得到膨脹後之銷60之頭部62的外周面與凹部44之內周面接觸的狀態。又,將銷60之頭部62的高度設計成在運轉中銷60之頭部62發生熱膨脹時,銷60之頭部62的前端面62a與凹部44之底面44a不接觸。
又,如第5圖所示,銷60之頭部62的外徑ψ a係被 形成為比貫穿孔32的內徑ψ c更大。假設,在將銷60之頭部62的外徑ψ a作成與貫穿孔32的內徑ψ c相同的情況,和比ψ c更大的情況相比,發生需要使凹部44的內徑ψ b比第5圖的更小頭部62的外徑ψ a縮小的量。即,為了在運轉時銷60之頭部62發生熱膨脹而與凹部44接觸,發生需要使凹部44的內徑ψ b變小。藉由使ψ a比ψ c大,因為在使銷60與閘門轉子3嵌合時銷60的頭部62卡止於凹部44與貫穿孔32的段差,所以易將銷60定位,而組裝性變成容易
閘門轉子3與閘門轉子支座4的組裝品之各自的齒部30及齒部43係如上述所示,與鐵材料之螺桿轉子2的螺桿槽2a嚙合。為了避免在齒部30及齒部43與螺桿槽2a嚙合的狀態之金屬彼此的接觸,閘門轉子支座4之齒部43的外徑係被形成為比閘門轉子3之齒部30的外徑小。藉此,樹脂製之閘門轉子3之齒部30的前端部與鐵材料之螺桿槽2a接觸,而可避免金屬接觸。而且,在螺桿轉子2轉動時,與螺桿槽2a接觸並嚙合的閘門轉子3承受螺桿轉子2之轉動所產生的驅動力,而在閘門轉子3所安裝之閘門轉子支座4就轉動。
第6圖係本發明之第1實施形態之單螺桿壓縮機的主要部之閘門轉子與閘門轉子支座的固定部之膨脹後的放大剖面圖。
以樹脂材料所構成之銷60的頭部62係在凹部44內膨脹了從停止中的溫度T1[℃]至運轉中的溫度T2[℃]的溫度上升量(T2-T1)[℃]。此處,以鐵材料所構成之閘門轉子支座4亦溫度在運轉中比停止中更上升,但是構成閘門轉子之樹脂材料的線膨 脹係數係構成閘門轉子支座4之鐵材料之線膨脹係數的約2倍大。
因此,在運轉中,銷60之頭部62膨脹,如第6圖所示,與凹部44的內周面接觸。該接觸壓力作用為閘門轉子3的固持力,在運轉中,可將閘門轉子3的齒部30固定於閘門轉子支座4。本現象係在全部之銷60的頭部62與閘門轉子支座4的凹部44發生。依此方式,藉由以固定部50將閘門轉子3的齒部30固定於閘門轉子支座4,限制齒部30之軸向及圓周方向的移動。
其次,說明第1實施形態之單螺桿壓縮機的動作。
驅動單螺桿壓縮機之馬達7係從未圖示之變頻器接受電力,而被起動。馬達7起動時,伴隨轉軸8轉動,而螺桿轉子2轉動,冷媒被吸入各壓縮室10內。又,伴隨螺桿轉子2之轉動,閘門轉子3亦轉動,冷媒之往壓縮室10的吸入結束後,壓縮室10的容積被減少,而壓縮室10所吸入之冷媒的壓力係逐漸地變高。然後,壓力上升的冷媒係經由在外殼所設置之排出口(未圖示),從壓縮室10被排出至高壓空間。再被排出至機外。此外,從排出口(未圖示)排出各壓縮室10之冷媒的時序係藉內部容積比可調閥12所調整。
接著,單螺桿壓縮機收到停止指令,從未圖示之變頻器無電力輸入時,螺桿轉子2的轉速逐漸減速。在減速中,亦壓縮動作繼續至螺桿的正轉停止。
然後,螺桿轉子2停止時,藉高壓空間與低壓空間20的差壓,產生從高壓空間往低壓空間20之冷媒的流動,高壓空間的冷媒經由壓縮室10內,逐漸流至低壓空間20。藉此流 動,螺桿轉子2係進行反轉。
在螺桿轉子2之反轉中,從下面往上面之方向的力作用於閘門轉子3的齒部30。可是,如上述所示,在運轉中,因為藉固定部50可將齒部30固定於閘門轉子支座4,所以在反轉時可防止齒部30彎曲而變形。
如以上之說明所示,若依據第1實施形態,包括固定部50,該固定部50係在閘門轉子3所固定之銷60在運轉中發生熱膨脹,頭部62與閘門轉子支座4之凹部44的內周面接觸,而將齒部30固定於閘門轉子支座4。因此,在反轉時可防止閘門轉子3的齒部30向上面方向彎曲。因此,在齒部30的根部不會發生過大的應力,而可防止閘門轉子3的疲勞破壞。
又,藉由使銷60之頭部62的外徑ψ a比貫穿孔32之內徑ψ c更大,可得到以下之效果。即,如上述所示,與將頭部62的外徑ψ a作成與貫穿孔32之內徑ψ c相等的情況相比,可更易於將銷60定位於閘門轉子3,而可提高組裝性。又,因為頭部62的外徑ψ a愈大,可提高運轉時的接觸壓力,所以可堅固地進行閘門轉子3與閘門轉子支座4的固定。
又,因為採用銷60之頭部62的中心軸與凹部44之中心軸一致的構成,所以在凹部44的內周面整體可使因頭部62發生熱膨脹而與凹部44之內周面接觸時的接觸壓力變成均勻。
此外,在本第1實施形態,舉例說明銷60具有軸部61與直徑比軸部61更大之頭部62的構成,但是未必限定為此構成。例如,亦可採用從一端至另一端構成為相同直徑的銷,亦可在貫穿孔32所插入之部分的直徑比在凹部44所插入之部分 的更大的銷。
又,在不設置固定部50之習知構成,閘門轉子3之齒部30變形成向上面方向彎曲時,齒部30與外殼1內之被稱為舌面的部位接觸而逐漸磨耗。而且,此磨耗進行時,閘門轉子3的上面與舌面之間的舌間隙擴大,成為冷媒之內部洩漏的原因,而成為冷凍性能不足的原因。可是,在本第1實施形態,因為藉由設置固定部50而可防止齒部30之彎曲,所以可減少齒部30之在厚度方向的磨耗,而可防止運轉時之冷凍性能不足。
第2實施形態
第2實施形態係固定部50的構成與第1實施形態相異。以下,對第2實施形態,僅說明與第1實施形態相異處。
第7圖係表示本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之閘門轉子的圖,第7圖(a)係平面圖,第7圖(b)係第7圖(a)之A-A剖面圖。第8圖係本發明之第2實施形態之單螺桿壓縮機的主要部之閘門轉子與閘門轉子支座的固定部之膨脹前的放大剖面圖。
在該第1實施形態,係將銷60固定於閘門轉子3之構造,但是第2實施形態係具有以相同材料之樹脂將閘門轉子3與銷60作成一體化之構造。此構造係亦可說是在閘門轉子3的下面具向閘門轉子支座4側突出之突起33的構成。此外,突起33係相當於「嵌合部」之一例。
第9圖係本發明之第2實施形態之單螺桿壓縮機的主要部之閘門轉子與閘門轉子支座的固定部之膨脹後的放大剖面圖。
突起33係在運轉中,因突起33發生熱膨脹,而與閘門轉子支座4之凹部44的內周面接觸,與第1實施形態一樣地產生接觸壓力。此接觸壓力係作用為將閘門轉子3之齒部30固定於閘門轉子支座4的固持力。因此,在反轉時可防止閘門轉子3齒部30在從下面往上面的方向彎曲而變形。
若依據第2實施形態,可得到與第1實施形態一樣之效果,且不需要閘門轉子3與銷60之組裝,而具有可簡化組裝步驟並降低費用之效果。
第3實施形態
第3實施形態係有關於包括第1實施形態或第2實施形態之單螺桿壓縮機的冷凍循環裝置。
第10圖係表示本發明之第3實施形態的冷凍循環裝置之冷媒迴路的圖。
冷凍循環裝置70係包括第1實施形態或第2實施形態之單螺桿壓縮機71、凝結器72、降壓裝置73以及蒸發器74。降壓裝置73係由膨脹閥或毛細管等所構成。在依此方式所構成之冷凍循環裝置70,從單螺桿壓縮機71所排出之氣體冷媒係流入凝結器72,並與通過凝結器72之空氣進行熱交換,成為高壓液冷媒並流出。在凝結器72流出之高壓液冷媒係在降壓裝置73被降壓,成為低壓之氣液二相冷媒,並流入蒸發器74。流入蒸發器74之低壓的氣液二相冷媒係與通過蒸發器74之空氣進行熱交換,成為低壓氣體冷媒,再被單螺桿壓縮機71吸入。
依此方式所構成之冷凍循環裝置70係藉由包括第1實施形態或第2實施形態之單螺桿壓縮機71,可抑制單螺桿壓 縮機71之故障,而可作成可靠性高的冷凍循環裝置。此外,第10圖所示之構成元件係表示冷凍循環裝置之基本的構成元件,亦可本發明之冷凍循環裝置係更包括收集器(trap)等之構成元件的構成。
此外,如以上所示構成的冷凍循環裝置70係可應用於空調機、冰箱冷凍庫等。
又,在第1~第3實施形態,作為單螺桿壓縮機,舉例說明螺桿轉子是一個的單段,且雙閘門轉子方式的單螺桿壓縮機,但是本發明係不限定為此方式。亦可採用在轉軸方向包括2個螺桿轉子的2段單螺桿壓縮機。又,亦可採用一片閘門轉子對一個螺桿轉子嚙合,而形成一個壓縮室之單閘門轉子方式的單螺桿壓縮機。將本發明應用於這些單螺桿壓縮機,亦可得到與本發明相同之效果。

Claims (8)

  1. 一種單螺桿壓縮機,係包括:螺桿轉子,係在外周面形成複數個螺桿槽;圓板形之閘門轉子,係在外周部具有與該複數個螺桿槽嚙合的複數個齒部;以及閘門轉子支座,係具有與該閘門轉子之該複數個齒部接觸的接觸面;伴隨該螺桿轉子之轉動,該閘門轉子及該閘門轉子支座轉動,而壓縮冷媒,該單螺桿壓縮機係,包括固定該閘門轉子之該齒部與該閘門轉子支座的固定部;該固定部係包括:嵌合部,係設置於該閘門轉子之該齒部;及凹部,係形成於該閘門轉子支座之該接觸面,並該嵌合部所插入;該嵌合部之線膨脹係數係比該閘門轉子支座之線膨脹係數更大,藉根據運轉中的溫度上升之該嵌合部的熱膨脹,該嵌合部與該凹部接觸並嵌合。
  2. 如申請專利範圍第1項之單螺桿壓縮機,其中該固定部係對該閘門轉子之各該齒部所設置。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之單螺桿壓縮機,其中包括與在該閘門轉子之該齒部所形成的貫穿孔嵌合的銷;該銷的一部分從該閘門轉子向該閘門轉子支座側突出,而形成該嵌合部。
  4. 如申請專利範圍第3項之單螺桿壓縮機,其中在該銷形成該嵌合部的部分係形成圓柱形,並具有比該貫穿孔之內徑更大的外徑。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之單螺桿壓縮機,其中該嵌合部係與該閘門轉子進行一體化所構成並是從該齒部向該閘門轉子支座突出的突起。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之單螺桿壓縮機,其中該嵌合部之中心軸與該凹部之中心軸一致。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之單螺桿壓縮機,其中該嵌合部係形成圓柱形,且膨脹前的該嵌合部之外徑ψ a與該凹部之內徑ψ b的直徑比ψ b/ψ a滿足1.001。
  8. 一種冷凍循環裝置,係包括如申請專利範圍第1至7項中任一項之單螺桿壓縮機、凝結器、降壓裝置以及蒸發器。
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