專利名稱：螺桿壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及向壓縮室噴射油或者制冷劑的螺桿壓縮機。
背景技術：
目前，作為壓縮制冷劑及空氣的壓縮機，已知有具備一個螺桿轉子和容納該螺桿 轉子的外殼和兩個間轉子的單螺桿壓縮機(參照專利文獻1)。該螺桿壓縮機是通過在螺桿轉子的螺旋槽內嚙合間轉子的間而形成壓縮室，通過 螺桿轉子及間轉子旋轉，對壓縮室內的制冷劑進行壓縮。在此，為了在對螺旋槽和間進行潤 滑的同時，使螺旋槽和閘的縫隙間的密封性提高，向壓縮室內噴射油。另外，除了油以外，也已知有向壓縮室噴射液體制冷劑，或者向壓縮室噴射中間壓 制冷劑的螺桿壓縮機。專利文獻1日本特開平2-248678號公報但是，在將油或制冷劑(以下也稱為油等)噴射到壓縮室的構成中，也有噴射的油 等成為了螺桿轉子轉動時的阻力，造成機械損失的可能性。
發明內容
本發明是鑒于這樣的問題而創立的，其目的在于，在將油或制冷劑向壓縮室噴射 時，防止機械損失增大。第一方面提供一種螺桿壓縮機，其具備形成有多個螺旋槽(41、41、…)的螺桿轉 子(40)、和設有與該螺旋槽(41、41、···)嚙合的多個閘的閘轉子(50A、50B)，在由該螺旋槽 (41)和該閘(51)形成的壓縮室(23)內壓縮從該螺旋槽(41)的始端側吸入的制冷劑并將 其從該螺旋槽(41)的終端排出。而且，還具備從噴口(31a)向壓縮室(23)內噴射油或制 冷劑的噴射機構(3)，所述噴射機構(3)以所述螺桿轉子(40)在壓縮時向旋轉的方向付與 旋轉轉矩的方式向該螺桿轉子(40)噴射油或制冷劑。在所述的構成的情況下，因為從所述噴射機構(3)噴射的油等對螺桿轉子(40)在 壓縮時付與向旋轉的方向(以下、也稱為壓縮時旋轉方向)的旋轉轉矩，所以，噴射的油等 不會成為壓縮時的螺桿轉子(40)的旋轉的阻力，相反，可以輔助旋轉。其結果是，可以防止 機械損失增大，而且可以使壓縮機的效率提高。第二方面在第一方面的基礎上，提供螺桿壓縮機，其中，所述噴射機構(3)朝向正 在旋轉的所述螺桿轉子(40)的、所述螺旋槽(41)向遠離所述噴口(31a)的方向移動的區 域噴射油或制冷劑。在所述構成中，當將上述旋轉的螺桿轉子(40)以包含其軸(X)和噴射機構(3)的 噴口(31a)的平面分割時，一方的區域以螺旋槽(41)靠近噴口(31a)的方式旋轉，另一方 的區域以螺旋槽(41)遠離噴口(31a)的方式旋轉。所述噴射機構(3)向這些兩個區域中 以螺旋槽(41)遠離噴口(31a)的方式移動的區域噴射油等。由此，因為從噴射機構(3)噴 射并與螺桿轉子(40)發生沖突的油等的沖擊力中的切線方向成分和螺桿轉子(40)的壓縮時旋轉方向一致，所以，可以對螺桿轉子(40)施加向壓縮時旋轉方向的旋轉轉矩。其結果 是，可以防止機械損失的增大，而且，可以使壓縮機的效率提高。第三方面在第一或第二方面的基礎上，提供螺桿壓縮機，其中，所述噴射機構(3) 向在該螺桿轉子(40)的軸向上比所述噴口(31a)到所述螺桿轉子(40)的軸(X)的垂線更 靠所述螺桿轉子(40)的排出側的端部側噴射油或制冷劑。在所述的構成的情況下，在螺桿轉子(40)旋轉時，從螺桿轉子(40)的外周側的某 地方、例如所述噴口(31a)的地方觀測螺旋槽(41)時，發現螺旋槽(41)沿該螺桿轉子(40) 的軸方向從吸入側的端部向噴出側的端部移動。即，通過從噴射機構(3)向在該螺桿轉子
(40)的軸向上比所述噴口(31a)到所述螺桿轉子(40)的軸⑴的垂線更向排出側的端部 側傾斜的方向噴射油或制冷劑，可以對螺桿轉子(40)向使螺旋槽(41)沿螺桿轉子(40)的 軸方向從吸入側的端部向噴出側的端部移動的方向、即壓縮時旋轉方向付與旋轉轉矩。第四方面提供一種螺桿壓縮機，其具備形成有多個螺旋槽(41、41、···)的螺桿轉 子(40)、和設有與該螺旋槽(41、41、···)嚙合的多個閘的閘轉子(50A、50B)，在由該螺旋槽
(41)和該閘(51)形成的壓縮室(23)內壓縮從該螺旋槽(41)的始端側吸入的制冷劑并將 其從該螺旋槽(41)的終端排出。而且，還具備從噴口(31a)向壓縮室(23)內噴射油或制 冷劑的噴射機構(3)，所述噴射機構(3)向所述螺旋槽(41)的側壁面(42、43)中嚙合于該 螺旋槽(41)的所述閘的行進方向前側的側壁面(42)噴射油或制冷劑。如上所述，在螺桿轉子(40)旋轉時，當從螺桿轉子(40)的外周側的某地方觀測 時，發現螺旋槽(41)沿螺桿轉子(40)的軸方向從吸入側的端部向排出側的端部移動。該 移動方向和與螺旋槽(41)嚙合的閘通過閘轉子的旋轉而移動的行進方向一致。即，通過使 油等的沖擊力對在螺旋槽(41)的側壁面(42、43)中該閘的行進方向前側的側壁面(42)作 用，可以不妨礙在壓縮時向旋轉方向旋轉的螺桿轉子(40)的旋轉，可以防止機械損失的增 大。而且，可以對螺桿轉子(40)付與向壓縮時旋轉方向的旋轉轉矩，可以使壓縮機的效率 提尚。第五方面提供一種螺桿壓縮機，其具備形成有多個螺旋槽(41、41、···)的螺桿轉 子(40)、和設有與該螺旋槽(41、41、···)嚙合的多個閘的閘轉子(50A、50B)，在由該螺旋槽 (41)和該閘(51)形成的壓縮室(23)內壓縮從該螺旋槽(41)的始端側吸入的制冷劑并將 其從該螺旋槽(41)的終端排出。而且，還具備從噴口(331a)向壓縮室(23)內噴射油或制 冷劑的噴射機構(303)，所述噴射機構(303)向所述螺旋槽(41)延伸的延伸方向的始端側 噴射油或制冷劑。在所述的構成的情況下，螺桿轉子(40)相對于閘轉子以螺旋槽(41)從始端側開 始嚙合且在終端側解除嚙合的方式旋轉。即，螺桿轉子(40)從螺旋槽(41)的終端側向始端 側旋轉。因此，在噴射機構(3)向螺桿轉子(40)噴射油等的構成中，通過向螺旋槽(41)的 延伸方向的始端側噴射油或制冷劑，可以不妨礙在壓縮時在旋轉方向旋轉的螺桿轉子(40) 的旋轉，可以防止機械損失的增大。而且，可以對螺桿轉子(40)付與向壓縮時旋轉方向的 旋轉轉矩，可以使壓縮機的效率提高。根據本發明，通過來自所述噴射機構(3)的油對螺桿轉子(40)向付與壓縮時旋轉 方向的旋轉轉矩的方向噴射的方式構成螺桿壓縮機，可以降低向壓縮室噴射的油等造成的 使螺桿轉子(40)旋轉時的機械損失，而且，可以付與旋轉轉矩而使壓縮機的效率提高。
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根據第二方面，通過來自所述噴射機構(3)的油向旋轉的螺桿轉子(40)的、螺旋 槽(41)遠離所述噴口(31a)的方向移動的區域噴射的方式構成螺桿壓縮機，可以付與向螺 旋槽(41)遠離噴口(31a)的旋轉方向的、即螺桿轉子(40)旋轉時的方向的旋轉轉矩。其 結果是，通過噴射的油等的沖擊力，可以對螺桿轉子(40)付與向壓縮時旋轉方向的旋轉轉矩。根據第三方面，通過來自所述噴射機構(3)的油等向在該螺桿轉子(40)的軸向上 比所述噴口(31a)到所述螺桿轉子(40)的軸(X)的垂線更靠所述螺桿轉子(40)的排出側 的端部側噴射的方式構成螺桿壓縮機，在螺桿轉子(40)向壓縮時旋轉方向旋轉時向螺旋 槽(41)在螺桿轉子(40)的軸方向移動的方向作用油等的沖擊力，其結果是，可以對螺桿轉 子(40)付與向壓縮時旋轉方向的旋轉轉矩。根據第四方面，通過來自噴射機構(3)的油等向所述螺旋槽(41)的側壁面(42、 43)中與該螺旋槽(41)嚙合的所述閘的行進方向前側的側壁面(42)噴射的方式構成螺桿 壓縮機，可以使油等的沖擊力作用于使螺旋槽(41)的該側壁面(42)向閘的行進方向移動 的方向，其結果是，可以對螺桿轉子(40)付與向壓縮時旋轉方向的旋轉轉矩。根據第五方面，通過來自所述噴射機構(303)的油等向所述螺旋槽(41)的延伸方 向的始端側噴射的方式構成螺桿壓縮機，可以對螺桿轉子(40)向螺旋槽(41)從終端側向 始端側旋轉的方向作用油等的沖擊力，其結果是，可以對螺桿轉子(40)付與向壓縮時旋轉 方向的旋轉轉矩。
圖1是本發明實施方式的螺桿壓縮機的圖2的I-I線的橫剖面圖；圖2是表示螺桿壓縮機的要部的構成的縱剖面圖；圖3是表示螺桿轉子和閘轉子的立體圖；圖4是從另外的角度看螺桿轉子和閘轉子的立體圖；圖5是表示實施方式的壓縮機構的動作的平面圖，㈧表示吸入行程，⑶表示壓 縮行程，(C)表示排出行程；圖6是實施方式2的螺桿壓縮機的相當于圖1的橫剖面圖；圖7是表示實施方式3的螺桿壓縮機的螺桿轉子和閘轉子的平面圖；圖8是表示其它實施方式的雙螺桿壓縮機的油的噴射方向的概略說明圖，(A)表 示平面圖，(B)是正面圖；圖9是表示其它實施方式的雙螺桿壓縮機的油的噴射方向的概略說明圖，(A)表 示平面圖，(B)是正面圖；圖10是表示其它實施方式的雙螺桿壓縮機的油的噴射方向的概略說明圖，(A)表 示平面圖，(B)是正面圖。符號說明U201,301單螺桿壓縮機(螺桿壓縮機)401雙螺桿壓縮機(螺桿壓縮機)3、203、303供油機構(噴射機構)403、5。3、6。3供油機構(噴射機構)
31a、231a、331a、431a、531a、631a 噴口40螺桿轉子440外轉子(螺桿轉子)450內轉子(螺桿轉子)41、441、451 螺旋槽42、442 第一側壁面43、452 第二側壁面50A閘轉子50B閘轉子X 軸
具體實施例方式以下，基于附圖詳細說明本發明實施方式。發明實施方式1本發明實施方式1的螺桿壓縮機(1)設于進行冷凍循環的制冷劑回路并用于壓縮 制冷劑。如圖2、3所示，螺桿壓縮機(1)被構成為半封閉型。在該螺桿壓縮機(1)中，壓縮 機構(20)和驅動其的電動機(圖示省略)被收容于一個殼體(10)。壓縮機構(20)經由驅 動軸(21)和電動機連結。另外，在殼體(10)內，劃分形成有從制冷劑回路的蒸發器導入低 壓氣體制冷劑并同時將該低壓氣體引導到壓縮機構(20)的低壓空間(Si)、和從壓縮機構 (20)排出的高壓氣體制冷劑流入的高壓空間(S2)。壓縮機構(20)具備一個螺桿轉子(40)、構成殼體(10)的局部并劃分形成收容 該螺桿轉子(40)的螺桿轉子收容室(12)的圓筒壁(11)、嚙合于該螺桿轉子(40)的兩個閘 轉子(50A、50B)。如圖3、4所示，螺桿轉子(40)是形成大致圓柱狀的金屬制的部件。在螺桿轉子 (40)的外周部，從螺桿轉子(40)的一端向另一端形成有多個螺旋狀延伸的螺旋槽(41、 41、…)。多個螺旋槽(41、41、…)以等間隔被配置。螺桿轉子(40)可旋轉地嵌合于圓筒 壁(11)，其外周面和圓筒壁(11)的內周面滑接。在螺桿轉子(40)上插通有驅動軸(21)。螺桿轉子(40)和驅動軸(21)通過鍵(22) 連結。驅動軸(21)和螺桿轉子(40)配置于同軸上。驅動軸(21)的前端部旋轉自如地支 承于位于壓縮機構(20)的高壓空間(S2)側(設置圖2的驅動軸(21)的軸方向為左右方 向的情況下的右側)的軸承架(60)。該軸承架(60)經由球軸承(61)支承驅動軸(21)。螺桿轉子(40)的各螺旋槽(41)中該螺桿轉子(40)的軸方向的一端側(圖4的 左側)為始端，另一端側(圖4的右側)為終端。另外，螺桿轉子(40)的軸方向一端面的 周邊部形成為錐形面。而且，螺旋槽(41)的始端在錐形面開口，另一方面，螺旋槽(41)的 終端在螺桿轉子(40)的外周面開口，在軸方向另一端面不開口。該螺桿轉子(40)以始端 側朝向低壓空間(Si)側，終端側朝向高壓空間(S2)側的方式嵌合于圓筒壁(11)內(參照 圖2)。S卩，螺旋槽(41)的始端部向低壓空間(Si)開放。該始端部成為壓縮機構(20)的吸 入口(24)。螺旋槽(41)由位于閘轉子(50A(50B))的后述的閘(51)的行進方向的前側的第一側壁面(42)、位于閘(51)的行進方向的后側的第二側壁面(43)、底壁面(44)構成。兩個閘轉子(50A、50B)由表面朝向上方的向上閘轉子(50A)和表面朝向下方的 向下閘轉子(50B)構成。各閘轉子(50A(50B))是具有形成為長方形板狀的多個閘(51、 51、…)的樹脂制部件。閘轉子(50A(50B))安裝于金屬制轉子支承部件(55)上。轉子支 承部件(55)具備基部(56)、臂部(57)、軸部(58)。基部(56)形成為大致壁厚的圓板狀。 臂部(57)設置為和閘轉子(50A(50B))的閘(51)同數，且從基部(56)的外周面朝向外側 放射狀延伸。軸部(58)形成為棒狀，以貫通基部(56)的狀態被立設。軸部(58)的中心軸 和基部(56)的中心軸一致。閘轉子(50A(50B))安裝于基部(56)及臂部(57)的軸部(58) 的相反側的面。各臂部(57)抵接于閘(51)的背面。此時，軸部(58)的一端部(以下，也 稱為突端)(58a)從閘轉子(50A(50B))的表面突出。另外，閘轉子(50A(50B))的旋轉軸和 軸部(58)的中心軸一致。如圖3所示，兩個閘轉子(50A(50B))收容于在圓筒壁(11)的外側相對于螺桿轉 子(40)的旋轉軸軸對稱地配置的閘轉子收容室(13、13)內。各閘轉子收容室(13)與低壓 空間(Si)連通。在該閘轉子收容室(13)配設有構成殼體(10)的一部分的軸承套(13a)。軸承套 (13a)是在基端側設置有法蘭(13c)的圓筒部件，并從殼體(11)的開口(Ila)插通到閘轉 子收容室(13)內，且，該法蘭(13c)被安裝于殼體(11)。另外，在法蘭(13c)安裝有蓋部件 (13d)，軸承套(13a)形成為有底筒狀。在軸承套(13a)內，于上下兩處設有球軸承(13b、13b)。通過球軸承(13b、13b)旋 轉自如地支承閘轉子(50B)的軸部(58)。該球軸承(13b)構成軸承部。上述圓筒壁(11)貫穿使閘轉子收容室(13、13)和螺桿轉子收容室(12)連通的 開口(lib)而形成。而且，收容于閘轉子收容室(13)內的閘轉子(50A(50B))以閘(51、 51、…)通過圓筒壁(11)的開口(lib)與螺桿轉子(40)的螺旋槽(41、41、…)嚙合的方 式配置。此時，兩個閘轉子(50A(50B))對于螺桿轉子(40)在水平方向鄰接設置。另外，各 閘轉子(50A(50B))以其表面與螺桿轉子(40)的旋轉方向對向，即，朝向螺桿轉子(40)的 切線方向的方式配置。其結果，向上閘轉子(50A)，一方面表面以朝向垂直上方的姿勢設置， 另一方面軸部(58)以朝向垂直下方的姿勢設置；向下閘轉子(50B)，一方面表面以朝向垂 直下方的姿勢設置，另一方面軸部(58)以朝向垂直上方的姿勢設置。在壓縮機構(20)，通過閘轉子(50A(50B))的閘(51)與螺桿轉子(40)的螺旋 槽(41)嚙合，由圓筒壁(11)的內周面和螺旋槽(41)和閘(51)圍成的閉空間形成壓縮室 (23)。S卩，壓縮室(23)通過從螺旋槽(41)的始端側及/或終端側以閘(51)關閉由螺旋槽 (41)和圓筒壁(11)圍成的筒狀空間而形成。在螺桿壓縮機(1)上設有滑閥(7)作為容量控制機構。該滑閥(7)設于圓筒壁 (11)的周方向的2處膨出于徑方向外側的滑閥收容室(14)內。滑閥(7)的內面構成圓筒 壁(11)的內周面的一部分，同時沿圓筒壁(11)的軸心方向可滑動地構成。在滑閥收容室(14)，在滑閥(7)的外周側面形成有排出通路(17)。該排出通路 (17)連通于高壓空間(S2)。在滑閥(7)形成有用于使壓縮室(23)和排出通路(17)連通的排出口(73)。
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另外，在殼體(10)上，在滑閥(7)的外周面側，即，在靠低壓空間(Si)的部分形成 有排出通路(17)和被遮斷的旁通路(19)。該旁通路(19)和低壓空間(Si)連通。當滑閥(7)向高壓空間(S2)側(圖2的右方向)滑動時，在滑閥收容室(14)的 端面(16c)和滑閥(7)的端面(71c)之間形成軸方向隙間。該軸方向隙間與旁通路(19) 連通，成為用于從壓縮室(23)向低壓空間(Si)返回制冷劑的旁通口(19a)。當使滑閥(7) 移動而變更旁通口(19a)的開度時，壓縮機構(20)的容量變化。在上述螺桿壓縮機(1)設有用于驅動滑閥(7)滑動的滑閥驅動機構(80)。該滑閥 驅動機構(80)具備固定于軸承架(60)的缸體(81)、裝填于該缸體(81)內的活塞(82)、連 接于該活塞(82)的活塞桿(83)的臂(84)、連結該臂(84)和滑閥(7)的連結桿(85)、將臂 (84)向圖2的右方向施力的彈簧(86)。在圖2所示的滑閥驅動機構(80)，圖2中，活塞(82)的左側空間(活塞(82)的螺 桿轉子(40)側的空間)的內壓比活塞(82)的右側空間(活塞(82)的臂(84)側的空間) 的內壓高。而且，滑閥驅動機構(80)以通過調節活塞(82)的右側空間的內壓(即、右側空 間內的氣壓)，而調節滑閥(7)的位置的方式構成。在螺桿壓縮機(1)的運轉中，在滑閥(7)，在其軸方向的端面的一方作用壓縮機構 (20)的吸入壓，另一方作用壓縮機構(20)的排出壓。因此，在螺桿壓縮機(1)的運轉中，對 滑閥⑵持續作用向低壓空間(Si)側按壓滑閥(7)的方向的力。從而，當變更滑閥驅動機 構(80)的活塞(82)的左側空間及右側空間的內壓，將滑閥(7)向高壓空間(S2)側拉回的 方向的力的大小變化，其結果為滑閥(7)的位置變化。而且，如圖1所示，在殼體(10)的円筒壁(11)形成有用于給螺桿轉子(40)及閘 轉子(50A、50B)供油的供油機構(3、3)。該供油機構(3)構成噴射機構。詳細而言，供油機構(3)具有貯存高壓的油的油箱(省略圖示)、使該油箱和螺桿 轉子收容室(12)連通的供油路(30)。油箱貯存從壓縮室(23)排出后的制冷劑分離的油。該油通過高壓制冷劑的排出 壓成為高壓狀態。供油路(30)具有以從殼體(10)的外部向螺桿轉子收容室(12)開口的方式穿孔 的第一通路(31)、在殼體(10)內沿軸方向延伸且一方面上游端與油箱(省略圖示)連通而 另一方面下游端與該第一通路(31)連通的第二通路(32)。在第一通路(31)的螺桿轉子收容室(12)側的端部形成有內徑比中間部分縮小且 在螺桿轉子收容室(12)開口的噴口(31a)。噴口(31a)在圓筒壁(11)的周方向位于兩個 閘轉子(50A、50B)的中間位置，在圓筒壁(11)的軸方向，形成于在閘(51)嚙合之后的螺旋 槽(41)開口的位置(參照圖5)。另外，第一通路(31)的殼體(10)外側端部通過塞子(31b)密封。第一通路(31) 的軸線朝向螺桿轉子(40)的軸方向觀察(即以圖1所示的螺桿轉子(40)的橫剖面看)，與 連結噴口(31a)和螺桿轉子(40)的軸(X)的直線相比，向沿壓縮方向旋轉的螺桿轉子(40) 的、螺旋槽(41)向遠離噴口(31a)的方向移動的區域側(換言之，與該螺旋槽(41)從始端 側開始嚙合的閘轉子(50A(50B))側)傾斜。運轉動作說明上述單螺桿壓縮機(1)的運轉動作。
在單螺桿壓縮機(1)，當起動電動機時，伴隨驅動軸(21)旋轉，螺桿轉子(40)旋 轉。伴隨該螺桿轉子(40)的旋轉，閘轉子(50A，50B)也旋轉、壓縮機構(20)反復進行吸入 行程、壓縮行程及排出行程。在此，對在螺桿轉子(40)的旋轉方向，在從向下間轉子(50B) 到向上閘轉子(50A)的區域形成壓縮室(23)，S卩，螺旋槽(41)的始端側通過向上閘轉子 (50A)封閉的壓縮室(23)進行說明。在圖5(A)中，添加陰影的螺旋槽(41)，即，壓縮室(23)的始端部的吸入口 (24)在 低壓空間(Si)開口。另外，形成該壓縮室(23)的螺旋槽(41)和位于同圖的下側的向下閘 轉子(50B)的閘(51)嚙合。當螺桿轉子(40)旋轉時，該閘(51)向螺旋槽(41)的終端相 對地移動，隨之，壓縮室(23)的容積擴大。其結果，低壓空間(Si)的低壓氣體制冷劑通過 吸入口(24)吸入到壓縮室(23)。當螺桿轉子(40)進一步旋轉時，成為圖5(B)的狀態。同圖中，添加陰影的壓縮室 (23)成為封閉狀態。即，形成該壓縮室(23)的螺旋槽(41)和位于同圖上側的向上閘轉子 (50A)的閘(51)嚙合，并通過該閘(51)從低壓空間(Si)隔離。而且，當伴隨螺桿轉子(40) 的旋轉閘(51)向螺旋槽(41)的終端移動時，壓縮室(23)的容積漸漸縮小。其結果，壓縮 室(23)內的氣體制冷劑被壓縮。當螺桿轉子(40)進一步旋轉時，成為圖5(C)的狀態。同圖中，添加陰影的壓縮室 (23)在排出口(73)開口，經由排出口(73)成為和高壓空間(S2)連通的狀態。其結果，被 壓縮的氣體制冷劑從排出口(73)向排出通路(17)流出，流過排出通路(17)，向高壓空間 (S2)流出。而且，伴隨螺桿轉子(40)的旋轉，閘(51)向螺旋槽(41)的終端移動，同時，向 螺旋槽(41)的排出口(73)的開口面積增大，壓縮的氣體制冷劑從螺旋槽(41)被壓出。這樣，根據螺桿轉子(40)的旋轉，在壓縮室(23)進行吸入行程、壓縮行程及排出 行程時，來自油箱的高壓油經由供油機構(3、3)供給到壓縮室(23、23)。詳細而言，如圖5所示，壓縮室(23)伴隨螺桿轉子(40)的旋轉向螺桿轉子(40) 的軸方向從螺旋槽(41)的始端側向終端側相對地移動。這樣地移動的壓縮室(23)，在通過 閘(51)被封閉后，移動到在圓筒壁(11)開口的噴口(31a)是位置(參照圖5(B))。該封 閉后的壓縮室(23)成為和低壓空間(Si)相同的吸入壓。其結果，通過油箱內的高壓和壓 縮室(23)的吸入壓的差壓，油箱內的油通過第二通路(32)及第一通路(31)從噴口(31a) 向壓縮室(23)內噴射。向壓縮室(23)噴射的油噴吹到螺旋槽(41)的壁面及圓筒壁(11) 的內周面，同時，在壓縮室(23)內流到閘(51)并噴吹到該閘(51)。由此，潤滑螺旋槽(41) 及閘(51)，同時在螺旋槽(41)和閘(51)之間的隙間填補油而提高密封性。此時，從噴口(31a)噴射的油的噴射方向為朝向沿壓縮方向旋轉的螺桿轉子(40) 的、螺旋槽(41)沿遠離噴口(31a)的方向移動的區域(換言之，與該螺旋槽(41)從始端側 開始嚙合的閘轉子(50A(50B))側)(參照圖1)。因此，向壓縮室(23)噴射的油流向和螺桿 轉子(40)的壓縮時旋轉方向大致相同的方向。另外，從噴口(31a)噴射的油在和螺桿轉子 (40)沖突時，其沖擊力還有向螺桿轉子(40)的壓縮時旋轉方向的成分。即，通過油的沖擊 力可以對螺桿轉子(40)施加向壓縮時旋轉方向的旋轉轉矩。因此，根據本實施方式，通過以朝向沿壓縮時旋轉方向旋轉的螺桿轉子(40)的、 螺旋槽(41)向遠離噴口(31a)的方向移動的區域的方式設定從噴口(31a)噴射的油的噴 射方向，可以防止向壓縮室(23)噴射的油妨礙螺桿轉子(40)的壓縮時的旋轉，即，可以防止螺桿壓縮機(1)的機械損失增大。另外，在從噴口(31a)噴射的油和螺桿轉子(40)沖突時，因為對螺桿轉子(40)付 與使其向壓縮時旋轉方向旋轉的旋轉轉矩，所以可以使螺桿壓縮機(1)的效率提高。另外，在噴口(31a)在壓縮室(23)開口時(即、在螺桿轉子(40)的最外周面(隣 接的兩個螺旋槽(41、41)之間的峰的部分)沒有堵塞時)，從噴口(31a)噴射的油優選以朝 向位于螺旋槽(41)的側壁面(42，43)中閘(51)的行進方向前側的第一側壁面(42)的方 式設定油的噴射方向。在螺桿轉子(40)向壓縮時旋轉方向旋轉時，螺桿轉子(40)的外部 的某地方，例如，當從上述噴口(31a)的地方觀測螺旋槽(41)時，可看到螺旋槽(41)從該 螺桿轉子(40)的軸方向的吸入側的端部向排出側的端部移動。從該螺桿轉子(40)的軸方 向的吸入側端部向排出側端部的方向和向閘(51)的行進方向前側的方向大致一致。即，通 過朝向第一側壁面(42)噴射油，可以對螺桿轉子(40)施加螺旋槽(41)向閘(51)的行進 方向前側，即，從螺桿轉子(40)的軸方向的吸入側端部向噴出側端部的方向移動的沖擊力 成分，即，可以付與使螺桿轉子(40)向壓縮時旋轉方向旋轉的旋轉轉矩。另外，在噴口(31a)在壓縮室(23)開口時，不必持續向第一側壁面(42)噴射油。 至少在壓縮室(23)開口的噴口(31a)位于螺旋槽(41)的槽寬方向中央時，向第一側壁面 (42)噴射油即可。由此，在噴口(31a)在壓縮室(23)開口時的多半期間，可以成為向第一 側壁面(42)噴射油，可以對螺桿轉子(40)付與向壓縮時旋轉方向的旋轉轉矩。而且，在沒有將油向第一側壁面(42)噴射時，優選將油向底壁面(44)噴射而向第 二側壁面(43)不噴射油。即，只要以以下方式設定從噴口(31a)噴射的油的噴射方向就可 以，該方式為，在螺旋槽(41、41)間的峰的部分堵塞的噴口(31a)伴隨根據螺桿轉子(40) 的旋轉的螺旋槽(41)和噴口(31a)的相對平行移動在壓縮室(23)開口后，即使向第一側 壁面(42)噴射油，繼續螺旋槽(41)及噴口(31a)的相對移動，也會一段時間地向第一側壁 面(42)繼續噴射油，油向底壁面(44)噴射，之后，以在螺旋槽(41、41)間的峰的部分再次 堵塞噴口(31a)。S卩，在噴口(31a)在壓縮室(23)開口時，通過設定向第一側壁面(42)及 底壁面(44)的任一面噴射油而不向第二側壁面(43)噴射油的噴口(31a)的位置及來自噴 口(31a)的噴射角度，可以不妨礙至少在螺桿轉子(40)的壓縮時的旋轉，根據情況，可以對 螺桿轉子(40)付與向壓縮時旋轉方向的旋轉轉矩，使螺桿壓縮機(1)的效率提高。另外，第一及第二供油通路(31、32)也可以是上述配置以外的配置。即，噴口 (31a)的位置在圓筒壁(11)的周方向不必在兩個閘轉子(50A、50B)的中間位置，可以設定 于周方向的任意位置。另外，第一通路(31)的軸線只要朝向從噴口(31a)噴射的油沿壓縮 時旋轉方向旋轉的螺桿轉子(40)的、螺旋槽(41)向遠離噴口(31a)的方向移動的區域，則 可以傾斜任意的角度。發明的實施方式2接下來，說明本發明的實施方式2的螺桿壓縮機(201)。實施方式2的螺桿壓縮機(201)的供油機構(203)的位置和實施方式1的供油機 構(3)不同。因此，對于和實施方式1相同的構成標注相同的符號而省略說明，重點說明不 同的構成。如圖6所示，實施方式2的供油機構(203)，噴口形成于閘轉子(50A(50B))附近。 即，供油機構(203)以朝向閘(51)和螺旋槽(41)的嚙合部噴射油的方式構成。
詳細而言，第一通路(231)，以如下方式形成。即，其軸線在與螺旋槽(41)和閘 (51)的嚙合位置的螺桿轉子(40)的外周面(即，鄰接的兩個螺旋槽(41、41)之間的峰的部 分的外周面)相比徑向內側的位置，沿和該嚙合位置的螺桿轉子(40)的切線方向平行地延伸。但是，因為在該位置存在滑閥(7)，所以，第一通路(231)由貫通殼體(10)形成的 殼體側通路(233)和貫通滑閥(7)形成且與該殼體側通路(233)連通的閥側通路(234)構 成。噴口(231a)形成于閥側通路(234)的下游端。在此，因為滑閥(7)沿螺桿轉子(40)的軸方向移動，所以殼體側通路(233)的下 游端或/及閥側通路的上游端沿螺桿轉子(40)的軸方向擴大〔不限于端部形成為長孔狀的 構成，也可以只擴大直徑〕。由此，即使滑閥(7)移動，也能夠保持殼體側通路(233)和閥側 通路(234)的連通狀態。即使是這樣的構造，也和實施例1相同，向螺桿轉子(40)的軸方向看，第一通路 (231)的軸線與連接噴口(231a)和螺桿轉子(40)的軸⑴的直線相比，向沿壓縮方向旋轉 的螺桿轉子(40)的、螺旋槽(41)沿遠離噴口(231a)的方向移動的區域側傾斜。因此，根據實施方式2，可以起到和實施方式1相同的作用·效果。而且，從噴口(231a)噴射的油因為直接噴吹向閘(51)和螺旋槽(41)的嚙合部， 所以能夠可靠地潤滑閘(51)和螺旋槽(41)，同時，能夠可靠地密封閘(51)和螺旋槽(41) 之間的隙間。發明的實施方式3接下來，說明本發明實施方式3的螺桿壓縮機(301)。實施方式3的螺桿壓縮機(301)，供油機構(303)的位置和實施方式1的供油機構 (3)不同。因此，對于和實施方式1相同的構成標注相同的符號而省略說明，重點說明不同 的構成。如圖7所示，實施方式3的供油機構(303)，以從噴口(331a)噴射的油朝向螺旋槽 (41)的延伸方向的始端側的方式構成螺桿壓縮機(301)。第一通路(331)的噴口(331a)和實施方式1相同，形成于在圓筒壁(11)的周方 向，處于兩個閘轉子(50A、50B)的中間位置；在圓筒壁(11)的軸方向，閘(51)在嚙合后的 螺旋槽(41)開口的位置。而且，第一通路(331)以如下方式構成，即，其軸線以沿該噴口(331a)的位置的螺 旋槽(41)的延伸方向延伸的方式形成，且朝向螺旋槽(41)的始端側噴射油。S卩，當螺桿轉子(40)旋轉時，螺旋槽(41)從其始端側開始與閘(51)嚙合，在其終 端側解除和閘(51)的嚙合。即，螺桿轉子(40)在壓縮時從螺旋槽(41)的終端側開始向始 端側旋轉。因此，如上所述，通過從供油機構(303)的噴口(331a)向螺旋槽(41)的延伸方 向始端側噴射油，可以向沿螺桿轉子(40)的壓縮時旋轉方向的方向噴射油。其結果，可以 防止由向壓縮室(23)噴射油引起的機械損失的增大。而且，因為可以對螺桿轉子(40)施 加從螺旋槽(41)的終端側向始端側的方向的旋轉轉矩，所以，可以使螺桿壓縮機(1)的效 率提高。另外，此時，第一通路(331)的軸線也可以向螺旋槽(41)的底壁面(43)延伸，也 可以向比從噴口(331a)到底壁面(43)畫出的切線靠圓筒壁(11)的內周面側延伸。
在第一通路(331)的軸線向螺旋槽(41)的底壁面(43)延伸的情況下，從噴口 (331a)噴射的油和螺旋槽(41)的底壁面(43)發生沖突，通過其沖擊力的切線方向成分，可 以對螺桿轉子(40)積極地付與旋轉轉矩。另一方面，在第一通路(331)的軸線與從噴口(331a)到底壁面(43)畫出的切線 相比向圓筒壁(11)的內周面側延伸的情況下，從噴口(331a)噴射的油首先和圓筒壁(11) 的內周面發生沖突，之后，在壓縮室(23)內向螺旋槽(41)的始端側流去。利用這樣流過時 的和螺旋槽(41)的摩擦，對螺桿轉子(40)付與旋轉轉矩。即，在該構成的情況下，可以重 點通過向壓縮室(23)的油的噴射不妨礙螺桿轉子(40)的壓縮時的旋轉，其次，可以對螺桿 轉子(40)施加旋轉轉矩而使螺桿壓縮機(301)的效率提高。其它實施方式本發明對于上述實施方式，也可以設置為以下的構成。即，上述實施方式1 3以向壓縮室(23)內噴射油的方式構成，但不限于此。例 如，向壓縮室(23)噴射中間壓的氣體制冷劑，即，即使是節能型的螺桿壓縮機也可以采用 相同的構成，另外，即使是向壓縮室(23)噴射液制冷劑的螺桿壓縮機也可以采用相同的構 成。另外，在實施方式1、2中，第一通路(31,231)的軸線、即來自噴口 (31a,231a)的 噴射方向在和螺桿轉子(40)的軸垂直的平面內延伸，但不限于此。例如，也可以以噴射 方向的上游側位于螺桿轉子(40)的軸方向吸入端部側，噴射方向的下游側位于螺桿轉子 (40)的軸方向排出端部側的方式，使噴射方向相對從噴口(31a、231a)向螺桿轉子(40)的 軸(X)落下的垂線傾斜。即，如上所述，由于螺旋槽(41)伴隨螺桿轉子(40)的旋轉，在螺桿 轉子(40)的軸方向從吸入端部向排出端部平行移動，通過使油的噴射方向如上所述傾斜， 可以對螺桿轉子(40)施加使螺旋槽(41)在螺桿轉子(40)的軸方向從吸入端部向排出端 部平行移動的方向，即，使之向壓縮時旋轉方向旋轉的旋轉轉矩。而且，上述實施方式1 3中，說明了單螺桿壓縮機，但不限于此，本發明也可以適 用于雙螺桿壓縮機。具體而言，如圖8所示，雙螺桿壓縮機(401)具備作為螺桿轉子的外轉子(440)、作 為螺桿轉子的內轉子(450)、收容該外轉子(440)及內轉子(450)的殼體(省略圖示)。在 外轉子(440)的外周面形成多個螺旋壁(444、444、…)，在其各螺旋壁(444、444)間形成有 螺旋槽(441)。同樣，在內轉子(450)的外周面形成有多個螺旋槽(454、454、…)，在其各 螺旋壁(454,454)間形成有螺旋槽(451)。而且，外轉子(440)和內轉子(450)以相互的驅 動軸(421、521)平行，且相互的螺旋壁(444、454)嚙合的方式配置于殼體(省略圖示)內。而且，這樣構成的雙螺桿壓縮機(401)具備用于向外轉子(440)和內轉子(450) 供油的外側及內側供油機構(403、403)。外側及內側供油機構(403、403)被以各第一通路 (431、431)的軸線在和含有外轉子(440)的軸心和內轉子(450)的軸心的平面平行的平面 上一直線地排列的方式而配置。另外，各第一通路(431)的軸線和轉子(440(450))的該軸 心周圍的外周面(螺旋槽的外周面或者螺旋槽的底面)的切線方向平行。即，向相對含有 外轉子(440)的軸心及內轉子(450)的軸心的平面垂直的方向觀察，各第一通路(431)的 軸線和轉子(440(450))的軸心垂直。從這樣地構成的外側供油機構(403)的噴口(431a) 向外轉子(440)的螺旋槽(441)噴射油，從內側供油機構(403)的噴口(431a)向內轉子(450)的螺旋槽(451)噴射油。此時，各供油機構(403)向轉子(440(450))旋轉的方向噴 射油，換言之，向轉子(440(450))的螺旋槽(441(451))向遠離噴口(431a)的方向移動的 區域噴射油。因此，和上述實施方式相同，通過以朝向在壓縮時旋轉方向旋轉的外轉子(440) 及內轉子(450)的、螺旋槽(441、451)分別向遠離噴口(431a、431a)的方向移動的區域 設定從噴口(431a、431a)噴射的油的噴射方向，可以防止向壓縮室噴射的油妨礙外轉子 (440)及內轉子(450)的壓縮時的旋轉，即，可以防止雙螺桿壓縮機(401)的機械損失增大。另外，在從噴口(431a、431a)噴射的油和外轉子(440)及內轉子(450)發生沖突 時，因為對外轉子(440)及內轉子(450)付與使之向壓縮時旋轉方向旋轉的旋轉轉矩，所以 可以使雙螺桿壓縮機(401)的効率提高。另外，如圖9所示，在雙螺桿壓縮機(401)，從外側供油機構(503)的噴口(531a) 噴射的油也可以被以向外轉子(440)的螺旋槽(441)的側壁面(442、443)中位于向該螺旋 槽(441)的軸方向的行進方向前側的第一側壁面(442)的方式噴射，同樣，從內側供油機構 (503)的噴口(531a)噴射的油也可以被以向在內轉子(450)的螺旋槽(451)的側壁面(452， 453)中位于向該螺旋槽(451)的軸方向的行進方向前側的第一側壁面(452)的方式噴射。這樣，通過向第一側壁面(442、452)噴射油，可以對該外轉子(440)及內轉子 (450)付與從外轉子(440)及內轉子(450)的軸方向的吸入側端部向噴出側端部的方向移 動的沖擊力成分，即，可以付與使外轉子(440)及內轉子(450)向壓縮時旋轉方向旋轉的旋 轉轉矩。另外，如圖10所示，在雙螺桿壓縮機(401)中，從外側供油機構(603)的噴口 (631a)噴射的油也可以被以沿外轉子(440)的螺旋槽(441)的延伸方向向該螺旋槽(441) 的始端側的方式噴射，同樣，從內側供油機構(603)的噴口(631a)噴射的油也可以被以沿 內轉子(450)的螺旋槽(451)的延伸方向向該螺旋槽(451)的始端側的方式噴射。這樣，從外側及內側供油機構(603,603)的噴口(631a、631a)，向螺旋槽(441、 451)的延伸方向始端側噴射油，由此，可以向沿外轉子(440)及內轉子(450)的壓縮時旋轉 方向的方向噴射油。其結果，可以防止由向壓縮室噴射油引起的機械損失的增大。而且，因 為可以對外轉子(440)及內轉子(450)付與從螺旋槽(441、451)的終端側向始端側的方向 的旋轉轉矩，所以可以使雙螺桿壓縮機(401)的效率提高。另外，以上的實施方式為實質優選的示例，S卩，本發明沒有意圖限制其適用物或其 用途的范圍。產業上的可利用性如上所述，本發明對于向壓縮室供給油或氣體的螺桿壓縮機是有用的。
1權利要求
一種螺桿壓縮機，具備形成有多個螺旋槽(41、41、…)的螺桿轉子(40)、和設有與該螺旋槽(41、41、…)嚙合的多個閘(51，51…)的閘轉子(50A、50B)，在由該螺旋槽(41)和該閘(51)形成的壓縮室(23)內壓縮從該螺旋槽(41)的始端側吸入的制冷劑，將其從該螺旋槽(41)的終端側排出，其特征在于還具備從噴口(31a)向壓縮室(23)內噴射油或制冷劑的噴射機構(3)，所述噴射機構(3)以付與朝向所述螺桿轉子(40)壓縮時的旋轉方向的旋轉轉矩的方式向該螺桿轉子(40)噴射油或制冷劑。
2.如權利要求1所述螺桿壓縮機，其特征在于所述噴射機構(3)朝向旋轉中的所述螺桿轉子(40)的、所述螺旋槽(41)向遠離所述 噴口(31a)的方向移動的區域噴射油或制冷劑。
3.如權利要求1所述螺桿壓縮機，其特征在于，所述噴射機構(3)向在該螺桿轉子(40)的軸向上比所述噴口(31a)到所述螺桿轉子 (40)的軸(X)的垂線更靠所述螺桿轉子(40)的排出側的端部側噴射油或制冷劑。
4.一種螺桿壓縮機，具備形成有多個螺旋槽(41、41、…)的螺桿轉子(40)、和設有與該螺旋槽(41、41、…) 嚙合的多個閘(51，51…)的閘轉子(50A、50B)，在由該螺旋槽(41)和該閘(51)形成的壓 縮室(23)內壓縮從該螺旋槽(41)的始端側吸入的制冷劑，將其從該螺旋槽(41)的終端側 排出，其特征在于還具備從噴口(31a)向壓縮室(23)內噴射油或制冷劑的噴射機構(3)，所述噴射機構(3)向所述螺旋槽(41)的側壁面(42、43)中嚙合于該螺旋槽(41)的所 述閘的行進方向前側的側壁面(42)噴射油或制冷劑。
5.一種螺桿壓縮機，具備形成有多個螺旋槽(41、41、···)的螺桿轉子(40)、和設有與該螺旋槽(41、41、···) 嚙合的多個閘(51，51…)的閘轉子(50A、50B)，在由該螺旋槽(41)和該閘(51)形成的壓 縮室(23)內壓縮從該螺旋槽(41)的始端側吸入的制冷劑，將其從該螺旋槽(41)的終端側 排出，其特征在于還具備從噴口(331a)向壓縮室(23)內噴射油或制冷劑的噴射機構(303)，所述噴射機構(303)向所述螺旋槽(41)延伸的延伸方向的始端側噴射油或制冷劑。
全文摘要
本發明提供一種螺桿壓縮機，防止在向壓縮室噴射油或者制冷劑時，使機械損耗增大。該螺桿壓縮機(1)具備螺桿轉子(40)和閘轉子(50A，50B)，且在由螺旋槽(41)和閘(51)形成的壓縮室(23)壓縮從螺旋槽(41)的始端側吸入的制冷劑并將其從螺旋槽(41)的終端排出。螺桿壓縮機(1)還具備從噴口(31a)向壓縮室(23)內噴射油的供油機構(3)。供油機構(3)以螺桿轉子(40)在壓縮時向旋轉方向施加旋轉轉矩的方式，向該螺桿轉子(40)噴射油。
文檔編號F04C18/52GK101925745SQ20098010301
公開日2010年12月22日 申請日期2009年1月23日 優先權日2008年1月23日
發明者后藤望, 后藤英之, 宮村治則, 藤原秀規 申請人:大金工業株式會社