專利名稱：?jiǎn)温輻U式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高單螺桿式壓縮機(jī)的可靠性的方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，使用單螺桿式壓縮機(jī)作為壓縮制冷劑或空氣的壓縮機(jī)。例如，在專利文 獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了一種包括一個(gè)螺桿轉(zhuǎn)子和兩個(gè)間轉(zhuǎn)子的單螺桿式壓縮機(jī)。對(duì)該單螺桿式壓縮機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。在單螺桿式壓縮機(jī)中，螺桿轉(zhuǎn)子收納在殼體內(nèi)。 螺桿轉(zhuǎn)子形成為近似圓柱狀，在該螺桿轉(zhuǎn)子的外周部開(kāi)有多條螺旋槽。間轉(zhuǎn)子形成為近似 平板狀，配置在螺桿轉(zhuǎn)子的側(cè)方。在該間轉(zhuǎn)子中，呈放射狀地設(shè)置有多個(gè)長(zhǎng)方形板狀閘門 (gate)。閘轉(zhuǎn)子是以該閘轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸與螺桿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸垂直的狀態(tài)設(shè)置的，閘門與螺 桿轉(zhuǎn)子的螺旋槽相嚙合。在一般的單螺桿式壓縮機(jī)中，間轉(zhuǎn)子形成為樹脂制成的平板狀，并 被安裝在具有旋轉(zhuǎn)軸部的金屬性支撐部件上。在該單螺桿式壓縮機(jī)中，螺桿轉(zhuǎn)子和間轉(zhuǎn)子收納在殼體內(nèi)，由螺桿轉(zhuǎn)子的螺旋槽、 閘轉(zhuǎn)子的閘門及殼體的內(nèi)壁面形成壓縮室。若用電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，則閘轉(zhuǎn)子隨 著螺桿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。并且，閘轉(zhuǎn)子的閘門從與該閘門相嚙合的螺旋槽的起始端(吸 入側(cè)端部)向終止端(噴出側(cè)端部)相對(duì)地移動(dòng)，處于完全封閉狀態(tài)的壓縮室的容積逐漸 地縮小。其結(jié)果是，壓縮室內(nèi)的流體被壓縮。在處于運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的單螺桿式壓縮機(jī)中，與螺桿轉(zhuǎn)子的螺旋槽相嚙合的閘門的正 面一側(cè)成為壓縮過(guò)程的壓縮室(即，已成為完全封閉狀態(tài)的壓縮室)，該閘門的背面一側(cè)成 為吸入過(guò)程的壓縮室(即，與吸入側(cè)連通的壓縮室)。并且，已被壓縮的流體的壓力作用 在與螺桿轉(zhuǎn)子的螺旋槽相嚙合的閘門的正面，被壓縮之前的流體的壓力作用在該閘門的背 面。因此，力朝著將閘門推向背面一側(cè)的方向作用在與螺桿轉(zhuǎn)子的螺旋槽相嚙合的閘門上。 另一方面，閘門由支撐部件從該閘門的背面一側(cè)支撐。為此，支撐部件承受住將閘門推向背 面一側(cè)的力，閘門便不會(huì)因受到壓縮室內(nèi)的流體壓力而破損。專利文獻(xiàn)1 日本公開(kāi)特許公報(bào)特開(kāi)2002-202080號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本公開(kāi)特許公報(bào)特開(kāi)2001-065481號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
-發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題-如上所述，閘門由支撐部件從該閘門的背面一側(cè)支撐住。也就是說(shuō)，支撐部件接觸 各個(gè)間門的背面。然而，在間門與支撐部件的接觸部分，兩者并不是完全緊貼在一起的，在 兩者之間形成有很小的間隙。該閘門與支撐部件之間的間隙與吸入過(guò)程的壓縮室連通，其 內(nèi)壓與壓縮之前的流體的壓力大致相等。為此，若正被壓縮的流體的壓力作用在與螺桿轉(zhuǎn) 子的螺旋槽相嚙合的閘門的正面一側(cè)，則由于閘門的正面一側(cè)和背面一側(cè)的壓力差，而有 可能使閘門略微變形。另一方面，為了確保成為完全封閉狀態(tài)的壓縮室的氣密性，將閘門的周側(cè)部和螺桿轉(zhuǎn)子的螺旋槽的壁面之間的間隙設(shè)為一個(gè)極小的值。為此，即使閘門僅略微變形，也有可 能導(dǎo)致閘門與螺桿轉(zhuǎn)子直接接觸，而使閘門磨損。并且，若閘門磨損的話，則閘門的周側(cè)部 與螺桿轉(zhuǎn)子的螺旋槽的壁面之間的間隙就會(huì)擴(kuò)大，壓縮室的氣密性便會(huì)下降，從而導(dǎo)致單 螺桿式壓縮機(jī)的性能下降。本發(fā)明是鑒于所述問(wèn)題而發(fā)明出來(lái)的，其目的在于通過(guò)抑制與螺桿轉(zhuǎn)子的螺旋 槽相嚙合的閘門變形，來(lái)減少閘門的磨損，抑制單螺桿式壓縮機(jī)的性能隨時(shí)間而下降，使該 單螺桿式壓縮機(jī)的可靠性提高。-用以解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案_第一方面的發(fā)明以下述單螺桿式壓縮機(jī)為對(duì)象，即該單螺桿式壓縮機(jī)包括殼體 10、螺桿轉(zhuǎn)子40、間轉(zhuǎn)子50以及間轉(zhuǎn)子支撐部件55，該螺桿轉(zhuǎn)子40收納在該殼體10中并 被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在該間轉(zhuǎn)子50中呈放射狀地形成有與該螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41嚙合的多個(gè) 平板狀間門51，該間轉(zhuǎn)子50旋轉(zhuǎn)自如地被該間轉(zhuǎn)子支撐部件55支撐，所述單螺桿式壓縮機(jī) 對(duì)由所述螺桿轉(zhuǎn)子40、所述殼體10及所述間門51劃分而成的壓縮室23內(nèi)的流體進(jìn)行壓 縮。其特征在于在所述間轉(zhuǎn)子支撐部件55中，設(shè)置有從各個(gè)所述間門51的背面一側(cè)支撐 各個(gè)所述閘門51的閘門支撐部57，由所述閘轉(zhuǎn)子50和所述閘轉(zhuǎn)子支撐部件55構(gòu)成的閘轉(zhuǎn) 子組裝體60具有壓力導(dǎo)入路52，該壓力導(dǎo)入路52用來(lái)將各個(gè)所述間門51正面一側(cè)的流體 壓力導(dǎo)入該閘門51的背面與支撐該閘門51的所述閘門支撐部57之間。在第一方面的發(fā)明中，閘轉(zhuǎn)子50的閘門51與螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41相嚙合。若 螺桿轉(zhuǎn)子40被驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，則與螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41相嚙合的間轉(zhuǎn)子50就會(huì)旋轉(zhuǎn)，壓 縮室23內(nèi)的流體被壓縮。間轉(zhuǎn)子50由間轉(zhuǎn)子支撐部件55支撐。在間轉(zhuǎn)子50的各個(gè)閘門 51的背面一側(cè)配置有間轉(zhuǎn)子支撐部件55的間門支撐部57，各個(gè)間門支撐部57支撐所對(duì)應(yīng) 的閘門51。在第一方面的發(fā)明中，閘轉(zhuǎn)子50和閘轉(zhuǎn)子支撐部件55構(gòu)成閘轉(zhuǎn)子組裝體60。在 閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，設(shè)置有壓力導(dǎo)入路52。就設(shè)置在閘轉(zhuǎn)子50里的多個(gè)閘門51中的各個(gè) 閘門51而言，接觸閘門51正面的流體壓力經(jīng)由壓力導(dǎo)入路52被導(dǎo)入該閘門51與配置在 該閘門51背面一側(cè)的閘門支撐部57之間。也就是說(shuō)，就一個(gè)閘門51來(lái)看，該閘門51正面 一側(cè)的流體壓力經(jīng)由壓力導(dǎo)入路52被導(dǎo)入該閘門51與支撐該閘門51的閘門支撐部57之 間。在該閘門51與螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41嚙合的狀態(tài)下，位于該閘門51正面一側(cè)的壓 縮室23內(nèi)的流體壓力被導(dǎo)向該閘門51的背面一側(cè)。為此，在閘轉(zhuǎn)子50的各個(gè)閘門51中， 與作用在該閘門51正面的流體壓力大致相等的流體壓力作用在其背面上，將閘門51推向 背面一側(cè)的力和將閘門51推向正面一側(cè)的力之差縮小。第二方面的發(fā)明是這樣的，在所述第一方面的發(fā)明所涉及的單螺桿式壓縮機(jī)中， 其特征在于所述壓力導(dǎo)入路52是通孔，在所述間轉(zhuǎn)子50的各個(gè)間門51中至少各形成有 一個(gè)所述通孔，該通孔沿所述閘門51的厚度方向貫穿該閘門51。在第二方面的發(fā)明中，形成在各個(gè)閘門51中的至少一個(gè)通孔構(gòu)成壓力導(dǎo)入路52。 壓力導(dǎo)入路52沿著閘門51的厚度方向貫穿該閘門51。就一個(gè)閘門51來(lái)看，形成在該閘門 51中的壓力導(dǎo)入路52的一端與該閘門51正面一側(cè)的空間連通，其另一端與該閘門51和支 撐該閘門51的閘門支撐部57之間的間隙連通。第三方面的發(fā)明是這樣的，在所述第二方面的發(fā)明所涉及的單螺桿式壓縮機(jī)中，其特征在于所述壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于各個(gè)所述閘門51的正面中靠所述閘轉(zhuǎn)子50中 心的部分。在第三方面的發(fā)明中，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于各個(gè)閘門51的正面中靠各個(gè)閘 門51的基端的部分。在此，在閘門51要脫離螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41的過(guò)程中，閘門51 的基端部比頂端部先脫離開(kāi)螺旋槽41。為此，就一個(gè)閘門51來(lái)看，該閘門51中壓力導(dǎo)入路 52的開(kāi)口所在的靠基端的部分在該閘門51要脫離螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41的過(guò)程的比較 早的時(shí)期就脫離開(kāi)螺旋槽41。也就是說(shuō)，開(kāi)口位于該閘門51正面的壓力導(dǎo)入路52在該閘 門51要脫離螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41的過(guò)程的比較早的時(shí)期就成為不與該閘門51正面一 側(cè)的壓縮室23連通的狀態(tài)。第四方面的發(fā)明是這樣的，在所述第二方面的發(fā)明所涉及的單螺桿式壓縮機(jī)中， 其特征在于所述壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于各個(gè)所述閘門51的正面中所述閘轉(zhuǎn)子50的旋 轉(zhuǎn)方向的靠前方的部分。在第四方面的發(fā)明中，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于各個(gè)閘門51的正面中閘轉(zhuǎn)子50 的旋轉(zhuǎn)方向(即，閘門51的移動(dòng)方向)的靠前的部分。在此，在閘門51要脫離螺桿轉(zhuǎn)子40 的螺旋槽41的過(guò)程中，閘門51中的閘轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)方向的靠前的部分比靠后的部分先脫 離開(kāi)螺旋槽41。為此，就一個(gè)閘門51來(lái)看，該閘門51中壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口所在的部分 (即，閘轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)方向的靠前的部分)在該閘門51要脫離螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41的 過(guò)程的比較早的時(shí)期就脫離開(kāi)螺旋槽41。也就是說(shuō)，開(kāi)口位于該閘門51正面的壓力導(dǎo)入路 52在該閘門51要脫離螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41的過(guò)程的比較早的時(shí)期就成為不與該閘門 51正面一側(cè)的壓縮室23連通的狀態(tài)。第五方面的發(fā)明是這樣的，在所述第一方面的發(fā)明所涉及的單螺桿式壓縮機(jī)中， 其特征在于在各個(gè)所述閘門51和支撐該閘門51的所述閘門支撐部57之間形成有背壓空 間65，由密封部件66、67將該背壓空間65的周圍圍起來(lái)，并且該閘門51正面一側(cè)的流體壓 力經(jīng)由所述壓力導(dǎo)入路52導(dǎo)入該背壓空間65。在第五方面的發(fā)明中，在各個(gè)閘門51和配置在該閘門51背面一側(cè)的閘門支撐部 57之間形成有背壓空間65。就一個(gè)閘門51來(lái)看，該閘門51正面一側(cè)的流體壓力經(jīng)由壓力 導(dǎo)入路52導(dǎo)入形成在該閘門51背面一側(cè)的背壓空間65。還有，背壓空間65的周圍由密封 部件66、67圍起來(lái)。密封部件66、67能抑制來(lái)自背壓空間65內(nèi)的流體流出。第六方面的發(fā)明是這樣的，在所述第五方面的發(fā)明所涉及的單螺桿式壓縮機(jī)中， 其特征在于所述密封部件66、67是沿著所述間門支撐部57的周緣部設(shè)置的。在第六方面的發(fā)明中，沿著閘門支撐部57的周緣部配置有密封部件66、67，該密 封部件66、67的內(nèi)側(cè)成為背壓空間65。也就是說(shuō)，各個(gè)閘門51和位于該閘門51背面一側(cè) 的閘門支撐部57之間的間隙的大部分成為背壓空間65。還有，各個(gè)閘門51的背面的大部 分面向背壓空間65。第七方面的發(fā)明是這樣的，在所述第五方面的發(fā)明所涉及的單螺桿式壓縮機(jī)中， 其特征在于將所述密封部件66安裝在所述閘門51及所述閘門支撐部57中的一方上，并 使該密封部件66與所述閘門51及所述閘門支撐部57中的另一方接觸，由此劃分出所述背 壓空間65。在第七方面的發(fā)明中，在閘門51和閘門支撐部57中的一方上安裝有密封部件66。
5在密封部件66安裝在間門51上的情況下，密封部件66與間門支撐部57接觸。另一方面， 在密封部件66安裝在間門支撐部57上的情況下，密封部件66與間門51接觸。_發(fā)明的效果-在本發(fā)明中，在閘轉(zhuǎn)子組裝體60中設(shè)置有壓力導(dǎo)入路52，經(jīng)由壓力導(dǎo)入路52將 各個(gè)閘門51正面一側(cè)的流體壓力導(dǎo)入該閘門51和支撐該閘門51的閘門支撐部57的間隙 中。為此，在閘轉(zhuǎn)子50的各個(gè)閘門51中，將閘門51推向背面一側(cè)的力和將閘門51推向正 面一側(cè)的力之差縮小。其結(jié)果是，因流體壓力起作用而引起的閘門51變形減小，由于閘門 51變形而直接與螺桿轉(zhuǎn)子40接觸所引起的閘門51磨損減少。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠減少在單螺桿式壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的閘門51 磨損，能夠確保壓縮室23長(zhǎng)期保持高氣密性。其結(jié)果是，能夠抑制單螺桿式壓縮機(jī)1的性 能隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加而下降，從而能夠提高螺桿式壓縮機(jī)1的可靠性。在所述第二方面的發(fā)明中，由貫穿閘門51的通孔構(gòu)成壓力導(dǎo)入路52。也就是說(shuō)， 由構(gòu)造極為簡(jiǎn)單的通孔來(lái)構(gòu)成壓力導(dǎo)入路52。因此，根據(jù)該發(fā)明，既能夠防止單螺桿式壓縮 機(jī)1的構(gòu)造復(fù)雜化，又能夠在單螺桿式壓縮機(jī)1中設(shè)置壓力導(dǎo)入路52。在所述第三方面的發(fā)明中，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于各個(gè)閘門51的正面中靠閘 轉(zhuǎn)子50中心的部分。還有，在所述第四方面的發(fā)明中，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于各個(gè)閘門 51的正面中閘轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)方向的靠前的部分。為此，在第三方面、第四方面的發(fā)明中，在 該閘門51要脫離螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41的過(guò)程中，開(kāi)口位于閘門51正面的壓力導(dǎo)入路 52在比較早的時(shí)期就成為不與壓縮室23連通的狀態(tài)。在此，在閘門51要脫離螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41的過(guò)程中，閘門51的一部分位于 螺旋槽41的內(nèi)部，其余的部分脫離開(kāi)螺旋槽41。也就是說(shuō)，在處于該過(guò)程的閘門51中，已 在壓縮室23內(nèi)被壓縮的流體的壓力作用在該閘門51正面的一部分上，比壓縮室23內(nèi)的流 體壓力小的壓力作用在該其余的部分上。為此，若在閘門51中已脫離開(kāi)螺旋槽41的部分 的比例增大后仍將壓縮室23內(nèi)的流體壓力繼續(xù)導(dǎo)向閘門51的背面?zhèn)?，則閘門51便會(huì)被推 向正面一側(cè)而產(chǎn)生變形，從而有可能使間門51接觸到與螺桿轉(zhuǎn)子40相鄰的殼體10。相對(duì)于此，在所述第三方面、第四方面的發(fā)明中，在閘門51要脫離螺桿轉(zhuǎn)子40的 螺旋槽41的過(guò)程的比較早的時(shí)期，設(shè)置在該閘門51中的壓力導(dǎo)入路52就成為與壓縮室23 斷開(kāi)的狀態(tài)。為此，閘門51的背面和與該閘門51相對(duì)應(yīng)的閘門支撐部57之間的間隙的壓 力便成為與在壓力導(dǎo)入路52和壓縮室23斷開(kāi)時(shí)的壓縮室23內(nèi)的流體壓力相等的值，或者 成為比該壓縮室23內(nèi)的流體壓力略小的值。也就是說(shuō)，在壓力導(dǎo)入路52與壓縮室23斷開(kāi) 以后，作用在閘門51中已脫離開(kāi)螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41的部分的背面上的壓力低于此時(shí) 壓縮室23內(nèi)的流體壓力。因此，根據(jù)所述第三方面、第四方面的發(fā)明，在閘門51要脫離螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋 槽41的過(guò)程中能夠抑制閘門51中已脫離螺旋槽41的部分朝正面一側(cè)產(chǎn)生變形，由此能夠 防止閘門51和殼體10等接觸，并能夠確保單螺桿式壓縮機(jī)1的可靠性。在所述第五方面的發(fā)明中，周圍由密封部件66、67圍起來(lái)的背壓空間65形成在各 個(gè)閘門51的背面一側(cè)，閘門51正面一側(cè)的流體壓力被導(dǎo)入該背壓空間65中。為此，在閘 門51與螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41相嚙合的狀態(tài)下，雖然位于該閘門51正面一側(cè)的壓縮室 23內(nèi)的流體的一部分經(jīng)由壓力導(dǎo)入路52流入到背壓空間65中，但能夠用密封部件66、67抑制流體向背壓空間65的外部流出。因此，根據(jù)該發(fā)明，能夠?qū)膲嚎s室23經(jīng)由壓力導(dǎo)入 路52及背壓空間65而漏出的流體的量抑制到很低。在所述第六方面的發(fā)明中，密封部件66、67是沿著閘門支撐部57的周緣部配置 的，閘門51和閘門支撐部57之間的間隙的大部分成為背壓空間65。為此，能夠讓背壓空間 65內(nèi)的流體壓力作用在各個(gè)閘門51背面的大部分上。也就是說(shuō)，作用在各個(gè)閘門51背面 的大部分上的流體壓力與作用在其正面的流體壓力大致相等。因此，根據(jù)該發(fā)明，能夠充分 地縮小將閘門51推向背面一側(cè)的力和將閘門51推向正面一側(cè)的力之差，從而能夠確實(shí)地 使閘門51的變形減小。在此，在單螺桿式壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，間轉(zhuǎn)子50和間轉(zhuǎn)子支撐部件55會(huì)產(chǎn)生 熱膨脹。在一般的單螺桿式壓縮機(jī)1中，間轉(zhuǎn)子50的材質(zhì)與間轉(zhuǎn)子支撐部件55的材質(zhì)是 不同的，通常兩者的熱膨脹率也互不相同。為此，若過(guò)多地限制閘轉(zhuǎn)子50與閘轉(zhuǎn)子支撐部 件55之間的相對(duì)移動(dòng)，則因?yàn)閮烧叩臒嶙冃瘟炕ゲ幌嗤?，所以有可能使閘轉(zhuǎn)子50彎曲而與 螺桿轉(zhuǎn)子40接觸。相對(duì)于此，在所述第七方面的發(fā)明中，密封部件66、67安裝在閘門51和閘門支撐 部57中的一方上，并與另一方接觸。為此，閘轉(zhuǎn)子50和閘轉(zhuǎn)子支撐部件55之間的相對(duì)移 動(dòng)幾乎沒(méi)有受到密封部件66、67的阻礙。因此，根據(jù)該發(fā)明，能夠避免過(guò)多地限制間轉(zhuǎn)子50 與閘轉(zhuǎn)子支撐部件55之間的相對(duì)移動(dòng)，并能夠防止起因于熱變形的閘轉(zhuǎn)子50與螺桿轉(zhuǎn)子 40的接觸，從而能夠抑制閘門51的磨損。


圖1是表示單螺桿式壓縮機(jī)的主要部分的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。圖2是圖1中的A-A剖面的橫剖視圖。圖3是選出單螺桿式壓縮機(jī)的主要部分加以表示的立體圖。圖4是選出單螺桿式壓縮機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)子和閘轉(zhuǎn)子加以表示的立體圖。圖5是閘轉(zhuǎn)子的俯視圖。圖6是從閘轉(zhuǎn)子的正面一側(cè)所看到的閘轉(zhuǎn)子組裝體的俯視圖。圖7是圖6中的B-B剖面的剖視圖。圖8 (A)、圖8 (B)及圖8 (C)是表示單螺桿式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的俯視圖，圖 8(A)表示吸入沖程，圖8(B)表示壓縮沖程，圖8(C)表示噴出沖程。圖9是表示單螺桿式壓縮機(jī)的主要部分的水平剖面的概略剖視圖。圖10是表示單螺桿式壓縮機(jī)的主要部分的水平剖面的概略剖視圖。圖11是表示單螺桿式壓縮機(jī)的主要部分的水平剖面的概略剖視圖。圖12是表示單螺桿式壓縮機(jī)的主要部分的水平剖面的概略剖視圖。圖13是相當(dāng)于圖7的圖，表示實(shí)施方式的變形例1的閘轉(zhuǎn)子組裝體。圖14是實(shí)施方式的變形例2的閘轉(zhuǎn)子的俯視圖。圖15是實(shí)施方式的變形例2的閘轉(zhuǎn)子的俯視圖。圖16是相當(dāng)于圖7的圖，表示實(shí)施方式的變形例3的閘轉(zhuǎn)子組裝體。圖17是相當(dāng)于圖7的圖，表示實(shí)施方式的變形例4的閘轉(zhuǎn)子組裝體。圖18是相當(dāng)于圖7的圖，表示實(shí)施方式的變形例4的閘轉(zhuǎn)子組裝體。
-符號(hào)說(shuō)明_
1單螺桿式壓縮機(jī)
10殼體
23壓縮室
40螺桿轉(zhuǎn)子
41螺旋槽
50閘轉(zhuǎn)子
51閘門
52壓力導(dǎo)入路
55閘轉(zhuǎn)子支撐部件
57閘門支撐部
60閘轉(zhuǎn)子組裝體
65背壓空間
66密封圈(密封部件)
67墊片(密封部件)
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。(單螺桿式壓縮機(jī)的整體結(jié)構(gòu))本實(shí)施方式的單螺桿式壓縮機(jī)(下面簡(jiǎn)稱為“螺桿式壓縮機(jī)” )1是設(shè)置在進(jìn)行制 冷循環(huán)的制冷劑回路中用來(lái)壓縮制冷劑的壓縮機(jī)。如圖1、圖2所示，螺桿式壓縮機(jī)1構(gòu)成半封閉式壓縮機(jī)。在該螺桿式壓縮機(jī)1中， 壓縮機(jī)構(gòu)20和驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)構(gòu)20的電動(dòng)機(jī)收納在一個(gè)殼體10內(nèi)。壓縮機(jī)構(gòu)20經(jīng)由驅(qū)動(dòng) 軸21與電動(dòng)機(jī)連結(jié)起來(lái)。在圖1中，省略電動(dòng)機(jī)的圖示。還有，在殼體10內(nèi)進(jìn)行劃分而 形成有從制冷劑回路的蒸發(fā)器導(dǎo)入低壓氣態(tài)制冷劑并將該低壓氣態(tài)制冷劑導(dǎo)向壓縮機(jī)構(gòu) 20的低壓空間S 1和從壓縮機(jī)構(gòu)20噴出的高壓氣態(tài)制冷劑所流入的高壓空間S2。壓縮機(jī)構(gòu)20包括形成在殼體10內(nèi)的圓筒壁30、配置在該圓筒壁30中的一個(gè)螺 桿轉(zhuǎn)子40以及與該螺桿轉(zhuǎn)子40嚙合的兩個(gè)間轉(zhuǎn)子50。驅(qū)動(dòng)軸21插入到螺桿轉(zhuǎn)子40中。 螺桿轉(zhuǎn)子40和驅(qū)動(dòng)軸21由銷22連結(jié)起來(lái)。驅(qū)動(dòng)軸21與螺桿轉(zhuǎn)子40同軸配置。驅(qū)動(dòng)軸 21的頂端部旋轉(zhuǎn)自如地被位于壓縮機(jī)構(gòu)20的高壓側(cè)(將圖1中的驅(qū)動(dòng)軸21的軸向作為左 右方向時(shí)的右側(cè))的軸承支撐部35支撐。該軸承支撐部35經(jīng)由滾珠軸承36支撐驅(qū)動(dòng)軸 21。如圖3、圖4所示，螺桿轉(zhuǎn)子40是形成為近似圓柱狀的金屬制部件。螺桿轉(zhuǎn)子40 旋轉(zhuǎn)自如地嵌合在圓筒壁30中，該螺桿轉(zhuǎn)子40的外周面與圓筒壁30的內(nèi)周面滑動(dòng)接觸。 在螺桿轉(zhuǎn)子40的外周部形成有多條(在本實(shí)施方式中，為六條)從螺桿轉(zhuǎn)子40的一端向 另一端呈螺旋狀延伸的螺旋槽41。螺桿轉(zhuǎn)子40的各條螺旋槽41的位于圖4左側(cè)的端部為起始端，而位于該圖右側(cè) 的端部為終止端。還有，螺桿轉(zhuǎn)子40的位于該圖中的左端部(吸入側(cè)端部)形成為錐狀。 在圖4所示的螺桿轉(zhuǎn)子40中，螺旋槽41的起始端在形成為錐面狀的該左端面上開(kāi)口，而螺旋槽41的終止端并沒(méi)有在其右端面上開(kāi)口。閘轉(zhuǎn)子50是形成為稍厚的平板狀的樹脂制部件。多個(gè)(在本實(shí)施方式中，為十一 個(gè))閘門51呈放射狀地設(shè)置在閘轉(zhuǎn)子50中。兩個(gè)閘轉(zhuǎn)子50分別安裝在金屬制閘轉(zhuǎn)子支 撐部件55上(參照?qǐng)D3)。間轉(zhuǎn)子支撐部件55和安裝在該間轉(zhuǎn)子支撐部件55上的間轉(zhuǎn)子 50構(gòu)成間轉(zhuǎn)子組裝體60。在下文中，對(duì)間轉(zhuǎn)子組裝體60進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。閘轉(zhuǎn)子支撐部件55包括圓板部56、閘門支撐部57和軸部58 (參照?qǐng)D3)。圓板部 56形成為稍厚的圓板狀。設(shè)置有數(shù)量與閘轉(zhuǎn)子50的閘門51數(shù)量相等的閘門支撐部57，該 閘門支撐部57從圓板部56的外周部向外側(cè)呈放射狀延伸。各個(gè)間門支撐部57沿著所對(duì) 應(yīng)的閘門51的背面延伸，并從背面一側(cè)支撐該閘門51。軸部58形成為圓棒狀，并豎立地設(shè) 置在圓板部56上。軸部58的中心軸與圓板部56的中心軸一致。閘轉(zhuǎn)子50安裝在圓板部 56及閘門支撐部57的與軸部58相反一側(cè)的面上。閘轉(zhuǎn)子組裝體60收納在經(jīng)劃分而形成在殼體10內(nèi)的閘轉(zhuǎn)子室90中(參照?qǐng)D2)。 閘轉(zhuǎn)子室90是與圓筒壁30相鄰的空間，并在夾著螺桿轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)各形成有一 個(gè)閘轉(zhuǎn)子室90。在一個(gè)間轉(zhuǎn)子室90中收納有一個(gè)間轉(zhuǎn)子組裝體60。還有，在各個(gè)間轉(zhuǎn)子 室90中各設(shè)置有一個(gè)軸承殼91。在各個(gè)間轉(zhuǎn)子室90中，間轉(zhuǎn)子支撐部件55的軸部58經(jīng) 由滾珠軸承92、93旋轉(zhuǎn)自如地被軸承殼91支撐住。此外，各個(gè)閘轉(zhuǎn)子室90與低壓空間Sl 連通。配置在圖2中螺桿轉(zhuǎn)子40右側(cè)的閘轉(zhuǎn)子組裝體60是以使閘轉(zhuǎn)子50成為下端側(cè) 的狀態(tài)(即，閘轉(zhuǎn)子50的正面朝下的狀態(tài))設(shè)置的。另一方面，配置在圖2中螺桿轉(zhuǎn)子40 左側(cè)的閘轉(zhuǎn)子組裝體60是以使閘轉(zhuǎn)子50成為上端側(cè)的狀態(tài)(即，閘轉(zhuǎn)子50的正面朝上的 狀態(tài))設(shè)置的。也就是說(shuō)，在殼體10內(nèi)，兩個(gè)間轉(zhuǎn)子組裝體60是以相對(duì)于螺桿轉(zhuǎn)子40的 旋轉(zhuǎn)軸成為彼此軸對(duì)稱的狀態(tài)設(shè)置的。還有，各個(gè)間轉(zhuǎn)子組裝體60的旋轉(zhuǎn)軸(即，間轉(zhuǎn)子 50及軸部58的軸心)與螺桿轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)軸垂直。還有，在殼體10內(nèi)，閘轉(zhuǎn)子組裝體60被配置成為閘轉(zhuǎn)子50的一部分貫穿圓筒壁 30，并且一部分閘門51與螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41嚙合。在殼體10的圓筒壁30中，閘轉(zhuǎn) 子50所貫穿的部分的壁面構(gòu)成與間轉(zhuǎn)子50的正面相對(duì)的側(cè)密封面32。該側(cè)密封面32是 沿著螺桿轉(zhuǎn)子40的外周在螺桿轉(zhuǎn)子40的軸向上延伸的平面。間轉(zhuǎn)子50與側(cè)密封面32之 間的間隙被設(shè)定為一個(gè)極小的值(例如40 μ m以下)。在壓縮機(jī)構(gòu)20中，由圓筒壁30的內(nèi)周面、螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41及閘轉(zhuǎn)子50 的閘門51圍成的空間成為壓縮室23。螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41在吸入側(cè)端部朝低壓空間 Sl開(kāi)放，該開(kāi)放部分成為壓縮機(jī)構(gòu)20的吸入口 24?；y70作為容量控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在螺桿式壓縮機(jī)1中。該滑閥70設(shè)置在滑閥收納 部31內(nèi)，該滑閥收納部31是圓筒壁30在該圓筒壁30的圓周方向的兩個(gè)位置朝徑向外側(cè) 鼓起而形成的?；y70的內(nèi)面構(gòu)成圓筒壁30的內(nèi)周面的一部分，并且該滑閥70構(gòu)成為能 夠沿圓筒壁30的軸心方向滑動(dòng)。若滑閥70朝圖1中的右方向(將驅(qū)動(dòng)軸21的軸向作為左右方向時(shí)的右方向)滑 動(dòng)，則會(huì)在滑閥收納部31的端面Pl與滑閥70的端面P2之間形成軸向間隙。該軸向間隙 成為用來(lái)使制冷劑從壓縮室23返回到低壓空間Sl的旁通路33。若使滑閥70移動(dòng)來(lái)改變 旁通路33的開(kāi)度，則壓縮機(jī)構(gòu)20的容量就會(huì)發(fā)生變化。還有，在滑閥70中形成有用來(lái)使壓縮室23和高壓空間S2連通的噴出口 25。在所述螺桿式壓縮機(jī)1中，設(shè)置有用來(lái)驅(qū)動(dòng)滑閥70滑動(dòng)的滑閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)80。該滑 閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)80包括氣缸81、活塞82、臂84、連結(jié)桿85及彈簧86，該氣缸81固定在軸承支 撐部35上，該活塞82裝在該氣缸81內(nèi)，該臂84與該活塞82的活塞桿83連結(jié)，該連結(jié)桿 85將該臂84和滑閥70連結(jié)起來(lái)，該彈簧86朝著圖1的右方向(使臂84遠(yuǎn)離殼體10的方 向)推壓臂84。在圖1所示的滑閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)80中，活塞82的左側(cè)空間(活塞82的螺桿轉(zhuǎn)子40 一側(cè)的空間)的內(nèi)壓高于活塞82的右側(cè)空間(活塞82的臂84—側(cè)的空間)的內(nèi)壓。并 且，滑閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)80構(gòu)成為通過(guò)調(diào)節(jié)活塞82的右側(cè)空間的內(nèi)壓(即，右側(cè)空間內(nèi)的氣體 壓力)，來(lái)調(diào)整滑閥70的位置。在螺桿式壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，壓縮機(jī)構(gòu)20的吸入壓力作用于滑閥70的軸向 端面中的一端面上，壓縮機(jī)構(gòu)20的噴出壓力作用于滑閥70的軸向端面中的另一端面上。 為此，在螺桿式壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，將滑閥70向低壓空間Sl 一側(cè)推壓的方向上的力總 是作用在滑閥70上。因此，若改變滑閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)80中活塞82的左側(cè)空間及右側(cè)空間的內(nèi) 壓，則使滑閥70向高壓空間S2 —側(cè)返回的方向上的力的大小就會(huì)發(fā)生變化。其結(jié)果是滑 閥70的位置產(chǎn)生變化。(閘轉(zhuǎn)子組裝體的結(jié)構(gòu))一邊參照?qǐng)D3、圖5至圖7，一邊對(duì)閘轉(zhuǎn)子組裝體60的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。如上所述，i^一個(gè)閘門51呈放射狀設(shè)置在閘轉(zhuǎn)子50中(參照?qǐng)D5)。具體來(lái)說(shuō)，閘 轉(zhuǎn)子50包括一個(gè)基部53和十一個(gè)間門51?；?3形成為較寬且扁平的環(huán)狀(或者扁平 的圓環(huán)狀)，并被配置在閘轉(zhuǎn)子50的中心部。各個(gè)閘門51分別形成為近似長(zhǎng)方形的板狀， 并且從基部53的周緣向基部53的半徑方向的外側(cè)延伸。i^一個(gè)閘門51在閘轉(zhuǎn)子50的周 向上是以等角度間隔配置的。在閘轉(zhuǎn)子50的基部53形成有一個(gè)銷孔54。該銷孔54是沿基部53的厚度方向貫 穿該基部53的通孔。銷孔54是用來(lái)插下述固定銷61的孔。還有，在閘轉(zhuǎn)子50中，各個(gè)閘門51各形成有一個(gè)壓力導(dǎo)入路52。也就是說(shuō)，在閘 轉(zhuǎn)子50中，形成有數(shù)量與閘門51的數(shù)量相等的壓力導(dǎo)入路52。各個(gè)壓力導(dǎo)入路52是沿閘 門51的厚度方向貫穿該閘門51的通孔。壓力導(dǎo)入路52的直徑為例如大約2mm。在閘轉(zhuǎn)子50中，i^一個(gè)壓力導(dǎo)入路52配置在同一節(jié)圓上。還有，在各個(gè)閘門51 的正面，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于閘門51的靠基端(即，靠閘轉(zhuǎn)子50的中心)的區(qū)域。具體來(lái)說(shuō)，在各個(gè)閘門51的正面，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于比閘門51的長(zhǎng)度方 向(即，閘轉(zhuǎn)子50的徑向)的中央更靠向閘門51的基端的部分。也就是說(shuō)，在各個(gè)閘門51 的正面，從基部53的外周到壓力導(dǎo)入路52的中心為止的距離al比從壓力導(dǎo)入路52的中 心到閘門51的頂端(S卩，閘轉(zhuǎn)子50的外周)為止的距離a2短。還有，在各個(gè)閘門51的正 面，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于閘門51的寬度方向(即，閘轉(zhuǎn)子50的周向)的中央。也就 是說(shuō)，在各個(gè)閘門51的正面，從所述節(jié)圓上的壓力導(dǎo)入路52的中心到閘門51的前緣(即， 閘轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)方向的前方的側(cè)部)為止的距離bl與從所述節(jié)圓上的壓力導(dǎo)入路52的 中心到閘門51的后緣(S卩，閘轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)方向的后方的側(cè)部)為止的距離b2相等。此 外，圖5中所示的點(diǎn)0是閘轉(zhuǎn)子50的中心。
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如上所述，間轉(zhuǎn)子50安裝在間轉(zhuǎn)子支撐部件55上。具體來(lái)說(shuō)，間轉(zhuǎn)子支撐部件55 的軸部58的一端插入閘轉(zhuǎn)子50的基部53。還有，固定銷61插入到閘轉(zhuǎn)子50的銷孔54 中。固定銷61的頂端固定在閘轉(zhuǎn)子支撐部件55的圓板部56上。并且，軸部58嵌入閘轉(zhuǎn) 子50的基部53，并使固定銷61插入到閘轉(zhuǎn)子50的銷孔54中，由此來(lái)限制閘轉(zhuǎn)子50相對(duì) 閘轉(zhuǎn)子支撐部件55進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。不過(guò)，在間轉(zhuǎn)子組裝體60中，間轉(zhuǎn)子50相對(duì)間轉(zhuǎn)子支撐部件55的相對(duì)移動(dòng)并未 被完全禁止。對(duì)該理由進(jìn)行說(shuō)明。在螺桿式壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，雖然間轉(zhuǎn)子50及閘轉(zhuǎn) 子支撐部件55都產(chǎn)生熱膨脹，但樹脂制間轉(zhuǎn)子50和金屬制間轉(zhuǎn)子支撐部件55的熱膨脹率 互不相同。為此，若完全禁止間轉(zhuǎn)子50和間轉(zhuǎn)子支撐部件55的相對(duì)移動(dòng)，則由于兩者的熱 變形量彼此不同，所以間轉(zhuǎn)子50有可能彎曲而與螺桿轉(zhuǎn)子40接觸。于是，在間轉(zhuǎn)子組裝體 60中，允許間轉(zhuǎn)子50相對(duì)間轉(zhuǎn)子支撐部件55略微進(jìn)行相對(duì)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。亦如圖6所示，在閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，在各個(gè)閘門51的背面一側(cè)各設(shè)置有一個(gè)閘 門支撐部57。各個(gè)閘門支撐部57的正面(即，與閘門51的背面相向的面)的形狀與閘門 51的背面相對(duì)應(yīng)，并將閘門51的幾乎整個(gè)背面都覆蓋起來(lái)。如圖7所示，在閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，在閘門51與閘門支撐部57之間設(shè)置有密封 環(huán)66，該密封環(huán)66是密封部件。密封環(huán)66是形成為比間門支撐部57的正面小一圈的長(zhǎng)方 形框狀的部件。能夠列舉出的密封環(huán)66的材質(zhì)有氟樹脂等樹脂、氟橡膠等橡膠。此外，也 可以用橡膠制0型環(huán)來(lái)代替密封環(huán)66。在各個(gè)間門51的背面一側(cè)，各設(shè)置有一個(gè)密封環(huán)66。具體來(lái)說(shuō)，密封環(huán)66嵌入 到已形成在閘門支撐部57正面的凹槽59中。該凹槽59的深度比密封環(huán)66的高度小。為 此，密封環(huán)66從閘門支撐部57的正面突出，并接觸閘門51的背面。并且，密封環(huán)66通過(guò) 嵌入到閘門支撐部57的凹槽59中并與閘門51接觸，從而將下述背壓空間65的周圍密封起來(lái)。在閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，在閘門51的背面與閘門支撐部57的正面之間形成有間 隙，該間隙中密封環(huán)66內(nèi)側(cè)的部分(S卩，被密封環(huán)66圍起來(lái)的部分)成為背壓空間65。在 各個(gè)閘門51的背面一側(cè)各形成有一個(gè)所述背壓空間65，該背壓空間65與形成在所對(duì)應(yīng)的 閘門51中的壓力導(dǎo)入路52連通。如上所述，密封環(huán)66形成為比閘門支撐部57的正面小一圈的長(zhǎng)方形框狀。也就 是說(shuō)，在各個(gè)閘門51的背面一側(cè)，沿著與該閘門51相對(duì)的閘門支撐部57的周緣配置有密 封環(huán)66。為此，形成在閘門51的背面與閘門支撐部57的正面之間的間隙的大部分成為被 密封環(huán)66圍起來(lái)的背壓空間65，閘門51的背面的大部分面向背壓空間65。-運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作-對(duì)本實(shí)施方式的螺桿式壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。若啟動(dòng)螺桿式壓縮機(jī)1中的電動(dòng)機(jī)，則螺桿轉(zhuǎn)子40便隨著驅(qū)動(dòng)軸21的旋轉(zhuǎn)而旋 轉(zhuǎn)。閘轉(zhuǎn)子50也伴隨該螺桿轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，壓縮機(jī)構(gòu)20反復(fù)地完成吸入沖程、 壓縮沖程及噴出沖程。在此，對(duì)圖8中用影線表示的壓縮室23進(jìn)行說(shuō)明。在圖8(A)中，用影線表示的壓縮室23與低壓空間Sl連通。還有，形成有該壓縮 室23的螺旋槽41與位于該圖下側(cè)的閘轉(zhuǎn)子50的閘門51相嚙合。螺桿轉(zhuǎn)子40 —旋轉(zhuǎn)，該 閘門51就朝著螺旋槽41的終止端相對(duì)地進(jìn)行移動(dòng)，壓縮室23的容積便隨之增大。其結(jié)果是，低壓空間Sl中的低壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)由吸入口 24被吸入到壓縮室23中。若螺桿轉(zhuǎn)子40進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，便成為圖8 (B)所示的狀態(tài)。在該圖中，用影線表示的 壓縮室23處于完全封閉狀態(tài)。也就是說(shuō)，形成有該壓縮室23的螺旋槽41與位于該圖上側(cè) 的閘轉(zhuǎn)子50的閘門51相嚙合，由該閘門51將該壓縮室23與低壓空間Sl隔開(kāi)。并且，若 閘門51伴隨螺桿轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)而朝螺旋槽41的終止端移動(dòng)，則壓縮室23的容積便逐漸 地縮小。其結(jié)果是，壓縮室23內(nèi)的氣態(tài)制冷劑被壓縮。若螺桿轉(zhuǎn)子40進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，便成為圖8 (C)所示的狀態(tài)。在該圖中，用影線表示的 壓縮室23成為經(jīng)由噴出口 25與高壓空間S2連通的狀態(tài)。并且，若閘門51伴隨螺桿轉(zhuǎn)子 40的旋轉(zhuǎn)而朝螺旋槽41的終止端移動(dòng)，則已得到壓縮的制冷劑氣體就從壓縮室23逐漸被 擠壓到高壓空間S2中。如上所述，在本實(shí)施方式的閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，各個(gè)閘門51分別形成有壓力導(dǎo)入 路52，在各個(gè)閘門51的背面一側(cè)形成有與壓力導(dǎo)入路52連通的背壓空間65。為此，在本 實(shí)施方式的螺桿式壓縮機(jī)1中，能夠抑制與螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41嚙合的閘門51產(chǎn)生變 形。在下文中，就圖9至圖12中所示的一個(gè)閘門51a來(lái)對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。圖9表示已形成在閘門51a中的壓力導(dǎo)入路52即將與壓縮室23連通之前的狀態(tài)。 也就是說(shuō)，在該狀態(tài)下，閘門51a的壓力導(dǎo)入路52被圓筒壁30的側(cè)密封面32完全覆蓋住。因?yàn)殚l轉(zhuǎn)子室90與低壓空間Sl連通，所以閘門51a的正面與側(cè)密封面32的間隙 的壓力與低壓空間Sl內(nèi)的制冷劑壓力幾乎相等。已形成在閘門51a背面的背壓空間65經(jīng) 由壓力導(dǎo)入路52與閘門51a的正面和側(cè)密封面32之間的間隙連通。為此，已形成在閘門 51a背面一側(cè)的背壓空間65中的壓力也與低壓空間Sl內(nèi)的制冷劑壓力大致相等，另一方 面，在圖9所示的狀態(tài)下，閘門51a正面一側(cè)的壓縮室23還未成為完全封閉狀態(tài)，仍與低壓 空間Sl連通。因此，面向閘門51a背面的背壓空間65的壓力與作用在閘門51a正面上的 制冷劑的壓力實(shí)質(zhì)上相等，將閘門51a推向背面一側(cè)的力與將閘門51a推向正面一側(cè)的力 達(dá)到平衡。若閘轉(zhuǎn)子50從圖9所示的狀態(tài)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則閘門51a朝螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41 的終止端一側(cè)移動(dòng)，閘門51a正面一側(cè)的壓縮室23便成為完全封閉狀態(tài)。并且，若閘轉(zhuǎn)子 50進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，則在間門51a正面一側(cè)的壓縮室23內(nèi)制冷劑被壓縮，壓縮室23的內(nèi)壓就會(huì) 逐漸地上升。圖10表示從閘門51a正面一側(cè)的壓縮室23成為完全封閉狀態(tài)的時(shí)刻起閘轉(zhuǎn)子50 略微進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，閘門51a正面一側(cè)的壓縮室23的內(nèi)壓比低壓空間Sl 內(nèi)的制冷劑壓力高。另一方面，在該狀態(tài)下，形成在閘門51a中的壓力導(dǎo)入路52偏離開(kāi)側(cè) 密封面32后與壓縮室23連通。為此，面向閘門51a正面的壓縮室23的內(nèi)壓就經(jīng)由壓力導(dǎo) 入路52被導(dǎo)入閘門51a背面一側(cè)的背壓空間65，背壓空間65的內(nèi)壓與壓縮室23的內(nèi)壓實(shí) 質(zhì)上相等。還有，背壓空間65的周圍由密封環(huán)66圍起來(lái)，制冷劑幾乎沒(méi)有從閘門51a背面 一側(cè)的背壓空間65漏到外部。因此，即使在圖10所示的狀態(tài)下，面向閘門51a背面的背壓空間65的內(nèi)壓也與作 用在閘門51a正面的制冷劑壓力實(shí)質(zhì)上相等，將閘門51a推向背面一側(cè)的力和將閘門51a 推向正面一側(cè)的力達(dá)到平衡。為此，在面向閘門51a正面的壓縮室23成為完全封閉狀態(tài)， 制冷劑在壓縮室23內(nèi)被壓縮的過(guò)程中，也能夠抑制由于壓縮室23內(nèi)的制冷劑壓力作用在閘門51a正面上而使閘門51a產(chǎn)生變形。若閘轉(zhuǎn)子50從圖10所示的狀態(tài)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則面向閘門51a正面的壓縮室23便逐 漸上升，不久壓縮室23就會(huì)與噴出口 25連通，壓縮室23內(nèi)已被壓縮的制冷劑便朝噴出口 25噴出。在這一期間，閘門51a正面一側(cè)的壓縮室23的內(nèi)壓保持為一個(gè)較高的值，另一方 面，閘門51a脫離開(kāi)螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41與側(cè)密封面32相對(duì)的部分的比例不斷地增大。側(cè)密封面32位于壓縮過(guò)程及噴出過(guò)程中的壓縮室23和閘轉(zhuǎn)子室90之間。因?yàn)?閘轉(zhuǎn)子室90的內(nèi)壓與低壓空間Sl的內(nèi)壓大致相等，所以閘門51a的正面與側(cè)密封面32的 間隙的壓力比處于壓縮過(guò)程的后半段及噴出過(guò)程的壓縮室23的內(nèi)壓低。還有，在閘門51a 的正面和側(cè)密封面32的間隙中，越靠近閘轉(zhuǎn)子室90的部分，壓力就越低。為此，若在閘門 51a中脫離螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41的部分的比例增大后，繼續(xù)將壓縮室23內(nèi)的制冷劑壓 力導(dǎo)入閘門51a背面一側(cè)的背壓空間65，則有可能使閘門51a朝正面一側(cè)膨脹而產(chǎn)生變形 后接觸到側(cè)密封面32。相對(duì)于此，在本實(shí)施方式的閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，在閘門51a的靠基端處形成有壓 力導(dǎo)入路52。為此，如圖11所示，形成在閘門51a中的壓力導(dǎo)入路52在閘門51a中脫離 螺旋槽41而與側(cè)密封面32相對(duì)的部分的比例變得過(guò)大之前就與壓縮室23斷開(kāi)。此外，圖 11表示的是形成在閘門51a中的壓力導(dǎo)入路52被側(cè)密封面32覆蓋而完全與壓縮室23斷 開(kāi)之后不久的狀態(tài)。在閘門51a的壓力導(dǎo)入路52完全與壓縮室23斷開(kāi)之后，處于壓縮過(guò)程的后半段 及噴出過(guò)程的壓縮室23內(nèi)的制冷劑壓力繼續(xù)作用在閘門51a正面的一部分上。另一方面， 閘門51a的壓力導(dǎo)入路52與壓縮室23斷開(kāi)后，暫時(shí)被側(cè)密封面32覆蓋住。為此，在閘門 51a的壓力導(dǎo)入路52與壓縮室23斷開(kāi)以后，雖然閘門51a背面一側(cè)的背壓空間65的內(nèi)壓 略有下降，但不會(huì)驟然下降到與閘轉(zhuǎn)子室90的內(nèi)壓等同的程度。也就是說(shuō)，在閘門51a的壓力導(dǎo)入路52由側(cè)密封面32覆蓋的期間(S卩，從圖11 所示的狀態(tài)到圖12所示的狀態(tài)為止的期間)，閘門51a背面一側(cè)的背壓空間65的內(nèi)壓成 為比閘轉(zhuǎn)子室90的內(nèi)壓(S卩，低壓空間Sl的內(nèi)壓)高的值。此外，圖12表示形成在閘門 51a中的壓力導(dǎo)入路52即將偏離開(kāi)側(cè)密封面32而與閘轉(zhuǎn)子室90連通之前的狀態(tài)。因此，在閘門51a的壓力導(dǎo)入路52完全與壓縮室23斷開(kāi)之后，若與閘轉(zhuǎn)子室的內(nèi) 壓總是作用在閘門背面上的現(xiàn)有螺桿式壓縮機(jī)相比，在本實(shí)施方式中，將閘門51a推向背 面一側(cè)的力與將閘門51a推向正面一側(cè)的力之差縮小，從而能夠?qū)㈤l門51a的變形量抑制 到很低。若閘轉(zhuǎn)子50從圖12所示的狀態(tài)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則形成在閘門51a中的壓力導(dǎo)入路52 的口便朝閘轉(zhuǎn)子室90開(kāi)放，閘門51a背面一側(cè)的背壓空間65的內(nèi)壓就與閘轉(zhuǎn)子室90的內(nèi) 壓大致相等。此時(shí)，閘門51a成為該閘門51a幾乎整個(gè)已脫離開(kāi)螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41 的狀態(tài)。-實(shí)施方式的效果_在本實(shí)施方式的螺桿式壓縮機(jī)1中，在閘轉(zhuǎn)子組裝體60中設(shè)置壓力導(dǎo)入路52，經(jīng) 由壓力導(dǎo)入路52將各個(gè)閘門51正面一側(cè)的流體壓力導(dǎo)入到形成在該閘門51和與該閘門 51相對(duì)應(yīng)的閘門支撐部57之間的背壓空間65。為此，在閘轉(zhuǎn)子50的各個(gè)閘門51中，將閘 門51推向背面一側(cè)的力和將閘門51推向正面一側(cè)的力之差縮小。其結(jié)果是，因壓縮室23 內(nèi)的制冷劑壓力起作用而引起的閘門51的變形減小，從而由于閘門51變形而直接與螺桿轉(zhuǎn)子40接觸所引起的閘門51的磨損減少。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠減少在螺桿式壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的閘門 51磨損，能夠確保壓縮室23長(zhǎng)期保持高氣密性。其結(jié)果是，能夠抑制螺桿式壓縮機(jī)1的性 能隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加而下降，從而能夠提高螺桿式壓縮機(jī)1的可靠性。還有，若與螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41相嚙合的閘門51變形，則有可能使螺旋槽41 的壁面與閘門51的周緣部之間的間隙擴(kuò)大，致使壓縮室23的氣密性下降。相對(duì)于此，根據(jù) 本實(shí)施方式，因?yàn)榕c螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41相嚙合的閘門51的變形量減少，所以能夠使 螺旋槽41的壁面與閘門51的周緣部之間的間隙保持為規(guī)定的值。因此，能夠使壓縮室23 保持高氣密性，從而能夠?qū)奶幱趬嚎s過(guò)程的壓縮室23中漏出的制冷劑量抑制到很低，因 而能夠提高螺桿式壓縮機(jī)1的性能。還有，在本實(shí)施方式的閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于各個(gè)閘門51 的正面中靠向基端的部分。為此，與螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41相嚙合的閘門51的壓力導(dǎo)入 路52在該間門51中脫離開(kāi)螺旋槽41而與側(cè)密封面32相對(duì)的部分的比例變得過(guò)大之前就 與壓縮室23斷開(kāi)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠防止閘門51受到背壓空間65的內(nèi)壓而產(chǎn) 生變形后與側(cè)密封面32接觸的現(xiàn)象發(fā)生，并能夠防止因與側(cè)密封面32接觸所引起的閘門 51磨損，能夠確保螺桿式壓縮機(jī)1的可靠性。還有，在本實(shí)施方式的閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，形成在各個(gè)閘門51背面一側(cè)的背壓空 間65的周圍由密封環(huán)66圍起來(lái)。為此，在閘門51與螺桿轉(zhuǎn)子40的螺旋槽41相嚙合的狀 態(tài)下，雖然位于該閘門51正面一側(cè)的壓縮室23內(nèi)的制冷劑的一部分會(huì)經(jīng)由壓力導(dǎo)入路52 流入到背壓空間65中，但能夠用密封環(huán)66抑制制冷劑向背壓空間65的外部流出。因此， 根據(jù)本實(shí)施方式，能夠?qū)膲嚎s室23經(jīng)由壓力導(dǎo)入路52及背壓空間65漏出的制冷劑量抑 制到很低。還有，在本實(shí)施方式的閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，密封環(huán)66是沿著閘門支撐部57的周 緣部配置的，閘門51和閘門支撐部57之間的間隙的大部分成為背壓空間65。為此，能夠讓 背壓空間65的內(nèi)壓作用在各個(gè)閘門51背面的大部分上。也就是說(shuō)，作用在各個(gè)閘門51背 面的大部分上的制冷劑壓力與作用在其正面的制冷劑壓力大致相等。因此，根據(jù)本實(shí)施方 式，能夠充分地縮小將閘門51推向背面一側(cè)的力和將閘門51推向正面一側(cè)的力之差，從而 能夠確實(shí)地減小閘門51的變形。在此，樹脂制閘轉(zhuǎn)子50和金屬制閘轉(zhuǎn)子支撐部件55的熱膨脹率互不相同。因此， 為了防止由于兩者熱變形量的不同而引起的閘轉(zhuǎn)子50彎曲，允許閘轉(zhuǎn)子50相對(duì)閘轉(zhuǎn)子支 撐部件55略微進(jìn)行相對(duì)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。這正如上文所敘述的那樣。 另一方面，在本實(shí)施方式的閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，密封環(huán)66嵌入到形成在閘門支撐 部57正面的凹槽59中，而僅與閘門51的背面接觸。為此，閘轉(zhuǎn)子50和閘轉(zhuǎn)子支撐部件55 之間相對(duì)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)幾乎沒(méi)有受到密封環(huán)66的阻礙。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠避免過(guò) 多地限制閘轉(zhuǎn)子50與閘轉(zhuǎn)子支撐部件55之間的相對(duì)移動(dòng)，并能夠防止由于熱變形而引起 的閘轉(zhuǎn)子50與螺桿轉(zhuǎn)子40的接觸，從而能夠防止閘門51的磨損。-實(shí)施方式的變形例1-在本實(shí)施方式的閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，如圖13所示，也可以通過(guò)將墊片67夾在各 個(gè)閘門51和閘門支撐部57之間，由此在各個(gè)閘門51的背面一側(cè)形成背壓空間65。本變形例的背壓空間65的周圍由作為密封部件的墊片67圍起來(lái)。-實(shí)施方式的變形例2-在本實(shí)施方式的閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，各個(gè)閘門51正面中的壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口 位置并不限于圖5所示的位置。例如，如圖14所示，在各個(gè)閘門51的正面中，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口可以位于閘轉(zhuǎn) 子50的旋轉(zhuǎn)方向的靠前的部分。具體來(lái)說(shuō)，在圖14所示的各個(gè)閘門51的正面中，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于比閘 門51的長(zhǎng)度方向的中央更靠向閘門51頂端的部分。也就是說(shuō)，在各個(gè)閘門51的正面中， 從基部53的外周到壓力導(dǎo)入路52的中心為止的距離al比從壓力導(dǎo)入路52的中心到閘門 51的頂端為止的距離a2長(zhǎng)。還有，在圖14所示的各個(gè)閘門51的正面中，壓力導(dǎo)入路52的 開(kāi)口位于比閘門51的寬度方向的中央更靠閘門51前緣的部分。也就是說(shuō)，在各個(gè)閘門51 的正面中，從所述節(jié)圓上的壓力導(dǎo)入路52的中心到閘門51的前緣為止的距離bl比從所述 節(jié)圓上的壓力導(dǎo)入路52的中心到閘門51的后緣為止的距離b2短。還有，如圖15所示，在各個(gè)閘門51的正面中，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口也可以位于閘 門51的靠基端且在閘轉(zhuǎn)子50的旋轉(zhuǎn)方向的靠前的部分。具體來(lái)說(shuō)，在圖15所示的各個(gè)閘門51的正面中，壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位于比閘 門51的長(zhǎng)度方向的中央更靠閘門51的基端的部分。也就是說(shuō)，在各個(gè)閘門51的正面中， 從基部53的外周到壓力導(dǎo)入路52的中心為止的距離al比從壓力導(dǎo)入路52的中心到閘門 51的頂端為止的距離a2短。還有，在圖15所示的各個(gè)閘門51的正面中，壓力導(dǎo)入路52的 開(kāi)口位于比閘門51的寬度方向的中央更靠閘門51前緣的部分。也就是說(shuō)，在各個(gè)閘門51 的正面中，從所述節(jié)圓上的壓力導(dǎo)入路52的中心到閘門51的前緣為止的距離bl比從所述 節(jié)圓上的壓力導(dǎo)入路52的中心到閘門51的后緣為止的距離b2短。此外，優(yōu)選將閘門51正面中的壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位置設(shè)定為在該閘門51正 面一側(cè)的壓縮室23成為完全封閉狀態(tài)(S卩，已與低壓空間Sl斷開(kāi)的狀態(tài))的時(shí)刻、或者該 壓縮室23成為完全封閉狀態(tài)后盡可能早的時(shí)期，使壓力導(dǎo)入路52與該壓縮室23連通。這 是因?yàn)閴嚎s室23成為完全封閉狀態(tài)后，壓縮室23的內(nèi)壓會(huì)逐漸地上升，所以優(yōu)選將壓縮室 23的內(nèi)壓快速地導(dǎo)入到背壓空間65中，使壓縮室23和背壓空間65保持較小的內(nèi)壓差。還有，優(yōu)選將閘門51正面中的壓力導(dǎo)入路52的開(kāi)口位置設(shè)定為在不使閘門51 與側(cè)密封面32接觸的范圍內(nèi)，盡可能長(zhǎng)時(shí)間地使壓力導(dǎo)入路52持續(xù)與壓縮室23連通。在 壓力導(dǎo)入路52與壓縮室23斷開(kāi)以后，背壓空間65的內(nèi)壓與壓力導(dǎo)入路52和壓縮室23斷 開(kāi)時(shí)的值大致相等、或者比該值低一些。另一方面，在壓縮過(guò)程中，當(dāng)壓力導(dǎo)入路52與壓縮 室23斷開(kāi)以后，壓縮室23的內(nèi)壓仍不斷地上升。為此，在壓力導(dǎo)入路52與壓縮室23斷開(kāi) 后，背壓空間65與壓縮室23的內(nèi)壓差會(huì)不斷地?cái)U(kuò)大，閘門51的變形量不斷地增加。不過(guò)， 如上所述，若壓力導(dǎo)入路52與壓縮室23連通的期間過(guò)長(zhǎng)，則閘門51受到背壓空間65的內(nèi) 壓就會(huì)向正面一側(cè)膨脹，從而有可能使間門51與側(cè)密封面32接觸。因此，優(yōu)選在不使閘門 51與側(cè)密封面32接觸的范圍內(nèi)，將閘門51的壓力導(dǎo)入路52脫離開(kāi)壓縮室23的時(shí)期設(shè)定 得盡可能晚些。-實(shí)施方式的變形例3-在本實(shí)施方式的閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，如圖16所示，也可以不在閘門支撐部57上，而在閘門51上安裝密封環(huán)66。在本變形例中，在閘門51的背面形成有凹槽59。密封環(huán)66 嵌入到閘門51的凹槽59中，并與閘門支撐部57的正面接觸。-實(shí)施方式的變形例4-在本實(shí)施方式的閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，如圖17所示，可以在閘門51的背面形成凹 部68，用閘門支撐部57覆蓋該凹部68，由此來(lái)形成背壓空間65。還有，如圖18所示，也可 以在閘門支撐部57的正面形成凹部68，用閘門51覆蓋該凹部68，由此來(lái)形成背壓空間65。在本變形例的閘轉(zhuǎn)子組裝體60中，形成在閘門51或閘門支撐部57中的凹部68 的平面形狀成為比閘門支撐部57的正面小一圈的長(zhǎng)方形。并且，在本變形例的閘轉(zhuǎn)子組裝 體60中，通過(guò)使閘門51與閘門支撐部57接觸，從而將背壓空間65的周圍密封起來(lái)。此外，上述實(shí)施方式是本質(zhì)上優(yōu)選的示例，但并沒(méi)有意圖對(duì)本發(fā)明、本發(fā)明的應(yīng)用 對(duì)象或它的用途范圍加以限制。_產(chǎn)業(yè)實(shí)用性-綜上所述，本發(fā)明對(duì)單螺桿式壓縮機(jī)很有用。
權(quán)利要求
一種單螺桿式壓縮機(jī)，包括殼體(10)、螺桿轉(zhuǎn)子(40)、閘轉(zhuǎn)子(50)以及閘轉(zhuǎn)子支撐部件(55)，該螺桿轉(zhuǎn)子(40)收納在該殼體(10)中并被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在該閘轉(zhuǎn)子(50)中呈放射狀地形成有與該螺桿轉(zhuǎn)子(40)的螺旋槽(41)嚙合的多個(gè)平板狀閘門(51)，該閘轉(zhuǎn)子(50)旋轉(zhuǎn)自如地被該閘轉(zhuǎn)子支撐部件(55)支撐，所述單螺桿式壓縮機(jī)對(duì)由所述螺桿轉(zhuǎn)子(40)、所述殼體(10)及所述閘門(51)劃分而成的壓縮室(23)內(nèi)的流體進(jìn)行壓縮，其特征在于在所述閘轉(zhuǎn)子支撐部件(55)中，設(shè)置有從各個(gè)所述閘門(51)的背面一側(cè)支撐各個(gè)所述閘門(51)的閘門支撐部(57)，由所述閘轉(zhuǎn)子(50)和所述閘轉(zhuǎn)子支撐部件(55)構(gòu)成的閘轉(zhuǎn)子組裝體(60)具有壓力導(dǎo)入路(52)，該壓力導(dǎo)入路(52)用來(lái)將各個(gè)所述閘門(51)正面一側(cè)的流體壓力導(dǎo)入該閘門(51)的背面與支撐該閘門(51)的所述閘門支撐部(57)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單螺桿式壓縮機(jī)，其特征在于所述壓力導(dǎo)入路(52)是通孔，在所述閘轉(zhuǎn)子(50)的各個(gè)閘門(51)中至少各形成有一 個(gè)所述通孔，該通孔沿所述閘門(51)的厚度方向貫穿該閘門(51)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單螺桿式壓縮機(jī)，其特征在于所述壓力導(dǎo)入路(52)的開(kāi)口位于各個(gè)所述閘門(51)的正面中靠所述閘轉(zhuǎn)子(50)中 心的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單螺桿式壓縮機(jī)，其特征在于所述壓力導(dǎo)入路(52)的開(kāi)口位于各個(gè)所述閘門(51)的正面中所述閘轉(zhuǎn)子(50)的旋 轉(zhuǎn)方向的靠前方的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單螺桿式壓縮機(jī)，其特征在于在各個(gè)所述閘門(51)和支撐該閘門(51)的所述閘門支撐部(57)之間形成有背壓空 間(65)，由密封部件(66、67)將該背壓空間(65)的周圍圍起來(lái)，并且該閘門(51)正面一側(cè) 的流體壓力經(jīng)由所述壓力導(dǎo)入路(52)導(dǎo)入該背壓空間(65)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單螺桿式壓縮機(jī)，其特征在于所述密封部件(66、67)是沿著所述閘門支撐部(57)的周緣部設(shè)置的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單螺桿式壓縮機(jī)，其特征在于將所述密封部件(66)安裝在所述閘門(51)及所述閘門支撐部(57)中的一方上，并使 該密封部件(66)與所述閘門(51)及所述閘門支撐部(57)中的另一方接觸，由此劃分出所 述背壓空間(65)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種單螺桿式壓縮機(jī)。在該單螺桿式壓縮機(jī)中，由閘轉(zhuǎn)子(50)和閘轉(zhuǎn)子支撐部件(55)構(gòu)成閘轉(zhuǎn)子組裝體(60)。在閘轉(zhuǎn)子組裝體(60)中，由閘門支撐部(57)從背面一側(cè)支撐各個(gè)閘門(51)。在各個(gè)閘門(51)形成有沿厚度方向貫穿閘門(51)的壓力導(dǎo)入路(52)。還有，在各個(gè)閘門(51)的背面一側(cè)，形成有背壓空間(65)。背壓空間(65)經(jīng)由壓力導(dǎo)入路(52)與閘門(51)正面一側(cè)的空間連通。為此，背壓空間(65)的內(nèi)壓與作用在閘門(51)正面的制冷劑壓力大致相等。其結(jié)果是能夠抑制閘門(51)變形。
文檔編號(hào)F04C18/52GK101910640SQ200880122899
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者M·A·侯賽因, 增田正典 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社