專(zhuān)利名稱(chēng)：一種螺旋冷凍設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用螺旋壓縮機(jī)的螺旋冷凍設(shè)備。
一般地，使用螺旋壓縮機(jī)的螺旋冷凍設(shè)備可從公開(kāi)途徑知道。(例如，見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1)背景技術(shù)螺旋壓縮機(jī)大體上可分為油冷型螺旋壓縮機(jī)和無(wú)油型螺旋壓縮機(jī)。在油冷型螺旋壓縮機(jī)中，油充滿(mǎn)轉(zhuǎn)子腔在轉(zhuǎn)子之間實(shí)現(xiàn)密封，在轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子腔的內(nèi)壁表面之間實(shí)現(xiàn)密封，冷卻由于壓縮溫度增加的部件和進(jìn)行潤(rùn)滑，以及實(shí)現(xiàn)其他功能。在無(wú)油型螺旋壓縮機(jī)中，油不加入轉(zhuǎn)子腔，軸承通過(guò)密封件與轉(zhuǎn)子腔完全密封，同步齒輪用于傳遞陽(yáng)和陰轉(zhuǎn)子之間的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。對(duì)于壓縮機(jī)主部件的結(jié)構(gòu)，無(wú)油型螺旋壓縮機(jī)要比油冷型螺旋壓縮機(jī)復(fù)雜，無(wú)油型螺旋壓縮機(jī)由于增加了復(fù)雜性比油冷型螺旋壓縮機(jī)價(jià)格更高，假定排出相同數(shù)量的空氣。此外，與油冷型螺旋壓縮機(jī)相比，無(wú)油型螺旋壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子和內(nèi)壁表面之間有更大的間隙，大量的氣體從間隙泄漏出去。因此，油冷型螺旋壓縮機(jī)得到普遍應(yīng)用，而一般不采用無(wú)油型螺旋壓縮機(jī)，除非是壓縮氣體中不允許含有潤(rùn)滑油，要求清潔壓縮氣體的特殊場(chǎng)合。
日本公開(kāi)特許公報(bào)H1-273894介紹的螺旋冷凍設(shè)備，使用了油冷型螺旋壓縮機(jī)，螺旋壓縮機(jī)吸入的制冷劑氣體在壓縮后與油一起從螺旋壓縮機(jī)排出，并將油充入轉(zhuǎn)子腔。因此，設(shè)置了可分離和收集來(lái)自螺旋壓縮機(jī)排出的壓縮氣體制冷劑的油的油分離和收集單元，冷卻收集的油的油冷卻單元(油冷卻器)，清潔油的油過(guò)濾器(油濾網(wǎng))，引導(dǎo)通過(guò)這些單元的油再次進(jìn)入轉(zhuǎn)子腔的油通道，和油重復(fù)循環(huán)的通道。
上面介紹的傳統(tǒng)螺旋冷卻設(shè)備具有下面的問(wèn)題要設(shè)置油分離和收集單元，油冷卻單元，油過(guò)濾器，和用作油通道的油管。這些單元要占據(jù)對(duì)于整個(gè)設(shè)備體積來(lái)講很大的部分。該設(shè)備體積增大。安裝空間增加。該設(shè)備的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。因此成本提高，維修成為很大負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決這些傳統(tǒng)的問(wèn)題，提出了一種螺旋冷凍設(shè)備，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸減小，降低維修保養(yǎng)的負(fù)擔(dān)和具有其他效果。
為了解決上述問(wèn)題，在本發(fā)明的第一方面，提出了一種包括制冷劑循環(huán)通道的螺旋冷凍設(shè)備，制冷劑循環(huán)通道包括螺旋壓縮機(jī)、螺旋壓縮機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子腔、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。螺旋冷卻設(shè)備還包括節(jié)流機(jī)構(gòu)，和旁路通道，在冷凝器和膨脹閥之間的制冷劑循環(huán)通道部分分叉，通過(guò)節(jié)流機(jī)構(gòu)并與轉(zhuǎn)子腔連通。
由于以這種方式設(shè)置了旁路通道，冷卻的混合氣態(tài)/液態(tài)制冷劑引導(dǎo)到螺旋壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子腔，提供了在轉(zhuǎn)子腔中潤(rùn)滑、密封和進(jìn)一步冷卻的作用，即使具有與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的油冷型螺旋壓縮機(jī)相同結(jié)構(gòu)的螺旋壓縮機(jī)用于根據(jù)本發(fā)明第一方面的螺旋冷卻設(shè)備，也不需要將潤(rùn)滑油加入轉(zhuǎn)子腔進(jìn)行潤(rùn)滑、密封和冷卻，還可能免除專(zhuān)門(mén)用于將潤(rùn)滑油引導(dǎo)到轉(zhuǎn)子腔和使?jié)櫥脱h(huán)的潤(rùn)滑油系統(tǒng)裝置、管路和元件。當(dāng)有潤(rùn)滑油用于上述潤(rùn)滑、密封和冷卻時(shí)，必然要設(shè)置油分離和收集單元，油冷卻單元，油過(guò)濾器，潤(rùn)滑油循環(huán)的油通道和其他裝置，通道設(shè)置了這些潤(rùn)滑油系統(tǒng)裝置。上面介紹的根據(jù)本發(fā)明第一方面的結(jié)構(gòu)完全免除了這些潤(rùn)滑油系統(tǒng)裝置和管路及其他元件。具有簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減小尺寸，降低維修保養(yǎng)的負(fù)擔(dān)等效果。
除了本發(fā)明第一方面的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的第二方面提出了一種結(jié)構(gòu)，在制冷劑循環(huán)通道中循環(huán)的制冷劑含有的潤(rùn)滑油的數(shù)量應(yīng)將冷凝器和蒸發(fā)器中的潤(rùn)滑油導(dǎo)致的熱傳遞效率下降抑制到實(shí)際上可忽略的程度。
除了本發(fā)明第一方面的效果外，本發(fā)明的第二方面的效果是可潤(rùn)滑軸承，防止?jié)櫥脱h(huán)的部件腐蝕，提高其耐久性。
除了本發(fā)明第二方面的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的第三方面具有這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)潤(rùn)滑油的比重低于制冷劑的比重時(shí)，旁路通道在制冷劑循環(huán)通道的頂部分叉；當(dāng)潤(rùn)滑油的比重高于制冷劑的比重時(shí)，旁路通道在制冷劑循環(huán)通道的底部分叉。
本發(fā)明的第三方面的效果可增強(qiáng)本發(fā)明第二方面的效果。
除了本發(fā)明的一到三方面中任一個(gè)的結(jié)構(gòu)外，本發(fā)明的第四方面提出了這樣的結(jié)構(gòu)，其包括排出制冷劑溫度探測(cè)器，用于檢測(cè)螺旋壓縮機(jī)和冷凝器之間的制冷劑溫度，輸出表示檢測(cè)溫度的溫度信號(hào)；和可變節(jié)流閥，用作設(shè)置在旁路通道的節(jié)流機(jī)構(gòu)；其中，當(dāng)檢測(cè)的溫度高時(shí)，所述可變節(jié)流閥可增大開(kāi)口。
即使冷凍負(fù)荷改變，從旁路通道II流到轉(zhuǎn)子腔的制冷劑的數(shù)量總能適當(dāng)保證，使螺旋壓縮機(jī)11的排出溫度保持在希望的水平。
除了本發(fā)明的一到四方面中任一個(gè)的結(jié)構(gòu)外，本發(fā)明的第五方面具有這樣的結(jié)構(gòu)，其包括螺旋壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元包括變換器和由變換器控制的變速馬達(dá)；溫度探測(cè)器，可檢測(cè)蒸發(fā)器中的制冷劑溫度，輸出表示檢測(cè)溫度的溫度信號(hào)；和控制器，可接收所述溫度信號(hào)，輸出控制信號(hào)到變換器以改變變速馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使檢測(cè)的溫度等于設(shè)定溫度。
除了本發(fā)明的一到四方面中任一個(gè)的結(jié)構(gòu)外，本發(fā)明的第六方面提出這樣的結(jié)構(gòu)，其包括螺旋壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元包括變換器和由變換器控制的變速馬達(dá)；壓力探測(cè)器，可檢測(cè)蒸發(fā)器和螺旋壓縮機(jī)之間的制冷劑壓力，輸出表示檢測(cè)壓力的壓力信號(hào)；和控制器，可接收壓力信號(hào)，輸出控制信號(hào)到變換器以改變變速馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使檢測(cè)的壓力等于設(shè)定壓力。
除了本發(fā)明的第一到第四方面中任一個(gè)的效果外，根據(jù)本發(fā)明的第五和第六方面，即使不使用油，螺旋壓縮機(jī)的容量可通過(guò)變換器控制變速馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此，提供了可適當(dāng)保持冷凍能力的效果。
在本發(fā)明的第七方面，提出了一種螺旋冷凍設(shè)備，其包括制冷劑循環(huán)通道，所述制冷劑循環(huán)通道包括螺旋壓縮機(jī)；所述螺旋壓縮機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子腔；冷凝器；膨脹閥和蒸發(fā)器；螺旋冷凍設(shè)備還包括螺旋壓縮機(jī)內(nèi)的流體潤(rùn)滑軸承；第一節(jié)流機(jī)構(gòu)；旁路通道，其在冷凝器和膨脹閥之間的制冷劑循環(huán)通道部分分叉，通過(guò)第一節(jié)流機(jī)構(gòu)并與轉(zhuǎn)子腔連通；第二節(jié)流機(jī)構(gòu)；和軸承流體注入通道，其在冷凝器和膨脹閥之間的制冷劑循環(huán)通道部分分叉，通過(guò)第二節(jié)流機(jī)構(gòu)并與流體潤(rùn)滑軸承連通。
因此，除了本發(fā)明第一方面具有的效果外，本發(fā)明的設(shè)備沒(méi)有必要設(shè)置向軸承供油的通道，從而進(jìn)一步簡(jiǎn)化了設(shè)備的結(jié)構(gòu)，還可以降低維修保養(yǎng)操作的工作量。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1所示螺旋冷凍設(shè)備的制冷劑循環(huán)通道的旁路通道的分叉部分的部分截面圖；圖3是圖1所示螺旋冷凍設(shè)備的制冷劑循環(huán)通道的旁路通道的分叉部分的另一實(shí)施例的部分截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)圖；
圖9是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖介紹本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備1的整體結(jié)構(gòu)圖。在螺旋冷凍設(shè)備1中，制冷劑循環(huán)通道I包括螺旋壓縮機(jī)11，其中設(shè)有未顯示的轉(zhuǎn)子腔，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置了一對(duì)互相嚙合的陽(yáng)和陰螺旋轉(zhuǎn)子；冷凝器12，膨脹閥13，和蒸發(fā)器14。旁路通道II在冷凝器12和膨脹閥13之間的制冷劑循環(huán)通道I部分分叉，通過(guò)節(jié)流機(jī)構(gòu)15，與轉(zhuǎn)子腔連通。任何具有節(jié)流作用的器件都可以用作節(jié)流機(jī)構(gòu)15。節(jié)流機(jī)構(gòu)15可以是小孔，固定的節(jié)流閥，或可變節(jié)流閥。
螺旋壓縮機(jī)11吸入的氣態(tài)制冷劑受到壓縮，從螺旋壓縮機(jī)11排出到冷凝器12，經(jīng)過(guò)在冷凝器12中進(jìn)行的熱交換將熱量排放到外部。氣態(tài)制冷劑通過(guò)冷卻進(jìn)行冷凝，以液態(tài)流到膨脹閥13。部分液態(tài)制冷劑分流到旁路通道II，其余的制冷劑流到膨脹閥13。其余制冷劑在通過(guò)膨脹閥13的過(guò)程中通過(guò)絕熱膨脹氣化，但仍有部分是液體，以混合氣/液態(tài)到達(dá)蒸發(fā)器14。另外，制冷劑在經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器14的過(guò)程中通過(guò)熱交換從外部吸收熱量，這樣液態(tài)制冷劑氣化。氣態(tài)制冷劑從蒸發(fā)器14輸出，被螺旋壓縮機(jī)11吸收。
另一方面，分流到旁路通道II的液態(tài)制冷劑已通過(guò)冷凝器12釋放熱量進(jìn)行冷卻，在通過(guò)節(jié)流機(jī)構(gòu)15的過(guò)程中部分蒸發(fā)，成為混合氣/液態(tài)，如60％重量液態(tài)和40％重量氣態(tài)的制冷劑，進(jìn)入螺旋壓縮機(jī)11的轉(zhuǎn)子腔。然后，液態(tài)制冷劑在轉(zhuǎn)子之間，在轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子腔的內(nèi)壁表面之間密封和潤(rùn)滑。同時(shí)，液態(tài)和氣態(tài)制冷劑在在轉(zhuǎn)子腔中進(jìn)行液態(tài)蒸發(fā)，在蒸發(fā)時(shí)從周?chē)h(huán)境吸收熱量的作用下，在壓縮作用帶來(lái)的溫度上升的同時(shí)，使其中一部分冷卻下來(lái)。最后旁路通道II的制冷劑在轉(zhuǎn)子腔中成為完全的氣態(tài)，與從蒸發(fā)器14吸入螺旋壓縮機(jī)11的制冷劑一起進(jìn)行壓縮，并輸出到冷凝器12。在經(jīng)過(guò)冷凝器12變成液態(tài)后，一度是混合態(tài)的液態(tài)制冷劑分流到膨脹閥13和節(jié)流閥15以相同的方式重復(fù)循環(huán)。
通過(guò)這種方式，經(jīng)過(guò)旁路通道II的混合氣/液態(tài)制冷劑如上所述在轉(zhuǎn)子腔中進(jìn)行密封、潤(rùn)滑和冷卻，而不是在螺旋冷凍設(shè)備1中使用傳統(tǒng)的潤(rùn)滑油。因此，在螺旋冷凍設(shè)備1中，油分離和收集單元、油冷卻單元、油過(guò)濾器以及設(shè)置這些裝置的潤(rùn)滑油循環(huán)通道都不必設(shè)置了。使用潤(rùn)滑油的設(shè)備，就是由于這些裝置才使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度增加，進(jìn)而增大整個(gè)設(shè)備的安裝區(qū)域和體積，并使成本增加。用非常簡(jiǎn)單的旁路通道II代替這些裝置，可使涉及潤(rùn)滑油的維修保養(yǎng)也不再需要，維修保養(yǎng)在使用潤(rùn)滑油時(shí)是很大的負(fù)擔(dān)。
對(duì)于螺旋壓縮機(jī)11的軸承，即使采用流體進(jìn)行潤(rùn)滑，與通到轉(zhuǎn)子的潤(rùn)滑油的數(shù)量相比，要求的流體數(shù)量也非常小。來(lái)自旁路通道II的一部分制冷劑可用于潤(rùn)滑軸承?；蛘撸捎貌恍枰獫?rùn)滑的軸承。
在制冷劑循環(huán)通道I與旁路通道II分叉處的制冷劑的壓力近似等于螺旋壓縮機(jī)11的排出壓力。另一方面，在轉(zhuǎn)子腔中的氣體壓縮單元的壓力和螺旋壓縮機(jī)11的吸入部分的壓力很自然要低于螺旋壓縮機(jī)11的排出壓力。因此，可利用制冷劑之間的壓差混合旁路通道II的制冷劑和通過(guò)蒸發(fā)器14的制冷劑。在這種情況下，混合位置可以在螺旋壓縮機(jī)11的吸入部分或轉(zhuǎn)子腔的氣體壓縮單元。
此外，螺旋壓縮機(jī)11并不限于壓縮機(jī)主部件設(shè)于單級(jí)，還包括壓縮機(jī)主部件設(shè)于串接的多級(jí)，這樣，旁路通道II的制冷劑要流到多級(jí)壓縮機(jī)主部件的各個(gè)轉(zhuǎn)子腔。
盡管上面介紹的螺旋冷凍設(shè)備1中只使用了制冷劑，制冷劑可混合潤(rùn)滑油，用量范圍內(nèi)的潤(rùn)滑油能夠?qū)⒆鳛闊峤粨Q器的冷凝器12和蒸發(fā)器14中潤(rùn)滑油造成的熱傳遞效率下降抑制到實(shí)際可忽略的程度。即，大約為1-3％制冷劑重量的潤(rùn)滑油可用于螺旋壓縮機(jī)1。本發(fā)明還包括使用這樣數(shù)量的潤(rùn)滑油的螺旋冷凍設(shè)備。通過(guò)這種方式，可看出，對(duì)于軸承潤(rùn)滑、防止?jié)櫥脱h(huán)的部件或軸承出現(xiàn)腐蝕、和增加這些部件的耐久性而不是只求不出問(wèn)題，最好混合上面所介紹數(shù)量的潤(rùn)滑油。
另外，對(duì)于制冷劑中混合了上面介紹數(shù)量的潤(rùn)滑油的螺旋冷凍設(shè)備1，當(dāng)潤(rùn)滑油的比重小于液態(tài)的制冷劑的比重時(shí)，最好如圖2所示在制冷劑循環(huán)通道I的頂部設(shè)置制冷劑循環(huán)通道I與旁路通道II的分叉；當(dāng)潤(rùn)滑油的比重大于液態(tài)的制冷劑的比重時(shí)，最好如圖3所示在制冷劑循環(huán)通道I的底部設(shè)置制冷劑循環(huán)通道I與旁路通道II的分叉。
然后，通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，潤(rùn)滑油可與制冷劑一起從旁路通道II流到轉(zhuǎn)子腔，這時(shí)潤(rùn)滑油與制冷劑的比例增加。這樣，軸承的潤(rùn)滑作用增加，并且可防止包括軸承的管路系統(tǒng)的腐蝕，上面介紹過(guò)的耐久性也可增加。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備2，其與圖1所示的螺旋冷凍設(shè)備1基本相同，只是在節(jié)流機(jī)構(gòu)15的位置設(shè)置了排出制冷劑溫度探測(cè)器21和可變節(jié)流閥22。相同的數(shù)字用于表示相同的部件，對(duì)其不再進(jìn)行說(shuō)明。
在螺旋冷凍設(shè)備2中，設(shè)置在螺旋壓縮機(jī)11和冷凝器12之間的排出制冷劑溫度探測(cè)器21可傳送表示檢測(cè)的制冷劑溫度的溫度信號(hào)到可變節(jié)流閥22?？勺児?jié)流閥22的開(kāi)口可根據(jù)溫度信號(hào)進(jìn)行改變。當(dāng)檢測(cè)的溫度高時(shí)，可變節(jié)流閥22的開(kāi)口增加，當(dāng)檢測(cè)的溫度低時(shí)，開(kāi)口減小。
例如，可根據(jù)從螺旋壓縮機(jī)11排出的制冷劑溫度而帶有溫度的封裝有冷卻劑的傳感管可用作排出制冷劑溫度探測(cè)器21，可根據(jù)傳感管中冷卻劑溫度升高使閥片打開(kāi)的熱閥(thermovalve)可用作可變節(jié)流閥22。電子熱電偶可用作排出制冷劑溫度探測(cè)器21，電子閥可用作可變節(jié)流閥22。
可變節(jié)流閥22的開(kāi)口可與溫度探測(cè)器21的信號(hào)成比例地變大，或根據(jù)溫度探測(cè)器21的信號(hào)逐步地變大。
通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，即使冷凍負(fù)荷改變，從旁路通道II到轉(zhuǎn)子腔的制冷劑數(shù)量總能適當(dāng)保證，使螺旋壓縮機(jī)11的排出溫度保持在要求值。
注意到，由于本發(fā)明不必要專(zhuān)門(mén)介紹驅(qū)動(dòng)螺旋壓縮機(jī)11的馬達(dá)和向馬達(dá)提供電力的電源，故在圖1和圖4中未加以顯示。
圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備3，與圖1所示螺旋冷凍設(shè)備1中相同的部件用相同的數(shù)字表示，對(duì)其不再進(jìn)行說(shuō)明。
在螺旋冷凍設(shè)備3中，轉(zhuǎn)速可由變換器31控制的變速馬達(dá)用于螺旋壓縮機(jī)11。變換器31設(shè)置在電源33和變速馬達(dá)32之間。此外，還設(shè)置了可檢測(cè)蒸發(fā)器14內(nèi)制冷劑溫度，和輸出表示檢測(cè)溫度的溫度信號(hào)的溫度探測(cè)器34；以及控制器35，控制器可接收溫度信號(hào)，并輸出控制信號(hào)到變換器?？刂破?5可改變變速馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，使檢測(cè)的溫度等于設(shè)定的溫度。
然后，如果檢測(cè)的溫度高于設(shè)定溫度，增加變速馬達(dá)32轉(zhuǎn)速的控制信號(hào)從控制器35輸出到變換器31；或在相反情況下，輸出減少變速馬達(dá)轉(zhuǎn)速的控制信號(hào)到變換器，因此，改變了變速馬達(dá)32的轉(zhuǎn)速。即，對(duì)螺旋壓縮機(jī)11的容量進(jìn)行了調(diào)節(jié)。
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備4，其與圖5所示的螺旋冷凍設(shè)備3基本相同，只是在溫度探測(cè)器34的位置設(shè)置了壓力探測(cè)器41。相同的數(shù)字用于表示相同的部件，對(duì)其不再進(jìn)行說(shuō)明。
在螺旋冷凍設(shè)備4中，設(shè)置了可檢測(cè)蒸發(fā)器14和螺旋壓縮機(jī)11之間的制冷劑壓力，和輸出表示檢測(cè)壓力的壓力信號(hào)的壓力探測(cè)器41以及控制器35，控制器可接收壓力信號(hào)，并輸出控制信號(hào)到變換器31。控制器35可改變變速馬達(dá)32的轉(zhuǎn)速，使檢測(cè)的壓力等于設(shè)定的壓力。
然后，如果檢測(cè)的壓力高于設(shè)定壓力，增加變速馬達(dá)32轉(zhuǎn)速的控制信號(hào)從控制器35輸出到變換器31；在相反情況下，輸出減少變速馬達(dá)轉(zhuǎn)速的控制信號(hào)到變換器，因此，改變了變速馬達(dá)32的轉(zhuǎn)速。即，對(duì)螺旋壓縮機(jī)11的容量進(jìn)行了調(diào)節(jié)。
圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備5，其與圖5所示的螺旋冷凍設(shè)備3基本相同，只是在節(jié)流機(jī)構(gòu)15的位置設(shè)置了上面提到的排出制冷劑溫度探測(cè)器21和可變節(jié)流閥22。相同的數(shù)字表示相同的部件，對(duì)其不再進(jìn)行說(shuō)明。
圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備6，其與圖6所示的螺旋冷凍設(shè)備4基本相同，只是如上所述在節(jié)流機(jī)構(gòu)15的位置設(shè)置了排出制冷劑溫度探測(cè)器21和可變節(jié)流閥22。相同的數(shù)字表示相同的部件，對(duì)其不再進(jìn)行說(shuō)明。
在螺旋冷凍設(shè)備5和6中，設(shè)置在螺旋壓縮機(jī)11和冷凝器12之間的排出制冷劑溫度探測(cè)器21傳送表示檢測(cè)的制冷劑溫度的溫度信號(hào)到可變節(jié)流閥22，根據(jù)這個(gè)溫度信號(hào)改變可變節(jié)流閥22的開(kāi)口。即，當(dāng)檢測(cè)的溫度高時(shí)可變節(jié)流閥22的開(kāi)口增加，當(dāng)檢測(cè)的溫度低時(shí)，可變節(jié)流閥的開(kāi)口減小。
通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，即使冷凍負(fù)荷改變，變換器31可改變變速馬達(dá)32的轉(zhuǎn)速，因此，可對(duì)螺旋壓縮機(jī)11的容量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從旁路通道II流到轉(zhuǎn)子腔的制冷劑的數(shù)量總能根據(jù)調(diào)節(jié)后的容量變化適當(dāng)保證。
圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的螺旋冷凍設(shè)備7。相同的數(shù)字表示上面介紹的各個(gè)實(shí)施例中相同的部件。
螺旋冷凍設(shè)備7的螺旋壓縮機(jī)11可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置了一對(duì)互相嚙合的陽(yáng)和陰螺旋轉(zhuǎn)子51和52。在螺旋轉(zhuǎn)子51的兩側(cè)和螺旋轉(zhuǎn)子52的兩側(cè)延伸的轉(zhuǎn)子軸分別支撐在流體潤(rùn)滑的軸承53、54、55和56上。這些流體潤(rùn)滑軸承53、54、55和56不需要作為潤(rùn)滑劑的油，可使用液體制冷劑。位于內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間的滾動(dòng)件可用陶瓷材料形成，而內(nèi)環(huán)和外環(huán)最好用軸承鋼來(lái)制造(如SUJ)。所有外環(huán)、內(nèi)環(huán)和滾動(dòng)件最好都用陶瓷材料制造。此外，根據(jù)支撐力的方向，即徑向或軸向，選擇適當(dāng)類(lèi)型的軸承，如徑向止推滾珠軸承和短圓柱滾子軸承，作為流體潤(rùn)滑軸承53、54、55和56。
螺旋轉(zhuǎn)子52的轉(zhuǎn)子軸設(shè)置成與馬達(dá)57的輸出軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
此外，除了上面介紹的旁路通道II，在冷凝器12和膨脹閥13之間的制冷劑循環(huán)通道I部分分叉的軸承流體注入通道III和IV連接到螺旋壓縮機(jī)11。節(jié)流機(jī)構(gòu)58設(shè)置在軸承流體注入通道III，節(jié)流機(jī)構(gòu)59設(shè)置在軸承流體注入通道IV。通過(guò)軸承流體注入通道III，向支撐轉(zhuǎn)子軸到螺旋轉(zhuǎn)子51和52吸入側(cè)的軸承53，55提供分流的制冷劑。通過(guò)軸承流體注入通道IV，向支撐轉(zhuǎn)子軸到螺旋轉(zhuǎn)子51和52排出側(cè)的軸承54，56提供分流的制冷劑。此外，任何具有節(jié)流作用的器件都可以用作上面介紹的節(jié)流機(jī)構(gòu)58和59。
因此，由于上面介紹的結(jié)構(gòu)不僅消除了設(shè)置引導(dǎo)油進(jìn)入螺旋壓縮機(jī)11的轉(zhuǎn)子腔的油通道的必要，而且還消除了設(shè)置向螺旋冷凍機(jī)7中的軸承提供潤(rùn)滑油的通道的必要，整個(gè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修保養(yǎng)的工作容易進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種螺旋冷凍設(shè)備，包括制冷劑循環(huán)通道，所述制冷劑循環(huán)通道包括螺旋壓縮機(jī)；所述螺旋壓縮機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子腔冷凝器；膨脹閥；和蒸發(fā)器；節(jié)流機(jī)構(gòu)；和旁路通道，在所述冷凝器和所述膨脹閥之間的所述制冷劑循環(huán)通道部分分叉，通過(guò)所述節(jié)流機(jī)構(gòu)并與所述轉(zhuǎn)子腔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋冷凍設(shè)備，其特征在于，在所述制冷劑循環(huán)通道中循環(huán)的制冷劑含有的潤(rùn)滑油數(shù)量應(yīng)能夠?qū)⑺隼淠骱退稣舭l(fā)器中的所述潤(rùn)滑油導(dǎo)致的熱傳遞效率下降抑制到實(shí)際上可忽略的程度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋冷凍設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述潤(rùn)滑油的比重低于所述制冷劑的比重時(shí)，所述旁路通道從所述制冷劑循環(huán)通道的頂部分叉；當(dāng)所述潤(rùn)滑油的比重高于所述制冷劑的比重時(shí)，所述旁路通道從所述制冷劑循環(huán)通道的底部分叉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋冷凍設(shè)備，所述設(shè)備還包括；排出制冷劑溫度探測(cè)器，用于檢測(cè)所述螺旋壓縮機(jī)和所述冷凝器之間的制冷劑溫度，輸出表示檢測(cè)溫度的溫度信號(hào)；可變節(jié)流閥，用作設(shè)置在所述旁路通道的所述節(jié)流機(jī)構(gòu)；其中當(dāng)所述檢測(cè)溫度高時(shí)，所述可變節(jié)流閥增大開(kāi)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋冷凍設(shè)備，所述設(shè)備還包括螺旋壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元包括變換器和由所述變換器控制的變速馬達(dá)；溫度探測(cè)器，可檢測(cè)所述蒸發(fā)器中的制冷劑溫度，輸出表示檢測(cè)溫度的溫度信號(hào)；和控制器，可接收所述溫度信號(hào)，可輸出控制信號(hào)到所述變換器以改變所述變速馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使所述檢測(cè)的溫度等于設(shè)定溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋冷凍設(shè)備，所述設(shè)備還包括螺旋壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元包括變換器和由所述變換器控制的變速馬達(dá)；壓力探測(cè)器，可檢測(cè)所述蒸發(fā)器和所述螺旋壓縮機(jī)之間的制冷劑壓力，輸出表示檢測(cè)壓力的壓力信號(hào)；和控制器，可接收壓力信號(hào)，輸出控制信號(hào)到所述變換器以改變所述變速馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使所述檢測(cè)的壓力等于設(shè)定壓力。
7.一種螺旋冷凍設(shè)備，包括制冷劑循環(huán)通道，所述制冷劑循環(huán)通道包括螺旋壓縮機(jī)；所述螺旋壓縮機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子腔；冷凝器；膨脹閥；和蒸發(fā)器；所述螺旋壓縮機(jī)內(nèi)的流體潤(rùn)滑軸承；第一節(jié)流機(jī)構(gòu)；旁路通道，在所述冷凝器和所述膨脹閥之間的所述制冷劑循環(huán)通道部分分叉，通過(guò)所述第一節(jié)流機(jī)構(gòu)并與所述轉(zhuǎn)子腔連通；第二節(jié)流機(jī)構(gòu)；和軸承流體注入通道，在所述冷凝器和所述膨脹閥之間的所述制冷劑循環(huán)通道部分分叉，通過(guò)所述第二節(jié)流機(jī)構(gòu)并與所述流體潤(rùn)滑軸承連通。
全文摘要
提出了一種包括制冷劑循環(huán)通道的螺旋冷凍設(shè)備，制冷劑循環(huán)通道包括螺旋壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。旁路通道在冷凝器和膨脹閥之間的制冷劑循環(huán)通道部分分叉，通過(guò)節(jié)流機(jī)構(gòu)并與螺旋壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子腔連通。此螺旋冷凍設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸減小和減少維修工作量，及具有其他效果。
文檔編號(hào)F25B31/00GK1495397SQ0312494
公開(kāi)日2004年5月12日 申請(qǐng)日期2003年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月17日
發(fā)明者壺井升 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶(hù)制鋼所