專利名稱：注水式渦旋空氣壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮空氣的渦旋壓縮機(jī)，特別是涉及在壓縮室內(nèi)注入水的方式的注水式渦旋壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
作為使一般產(chǎn)業(yè)用的空氣壓縮機(jī)的能量效率提高的方法，已知有在吸入至壓縮機(jī)主體的內(nèi)部的空氣中混入油和水，一起壓縮的油冷式和注水式壓縮機(jī)。油和水具有對壓縮室與其他空間連接的狹小縫隙進(jìn)行密封且降低內(nèi)部泄露的效果，和吸收壓縮熱且在降低壓縮動(dòng)力的同時(shí)防止壓縮機(jī)部件的熱變形的效果，每個(gè)效果都具有提高能量效率的作用。雖然油冷式從長期的實(shí)際業(yè)績信賴性較佳，但是由于留有對在供給的排出空氣中殘留的零星的油的成分的擔(dān)心，食品和半導(dǎo)體等即使是微少的油分，也不能在不允許其存在的用途中使用。注水式是在供給空氣中不混入油分的方式，由于與油相比需要針對生銹和腐蝕、潤滑不良等的對策，因而與油冷式相比普及得較慢。但是，由于對于不含油分的潔凈空氣的市場需求，近年來注水式空氣壓縮機(jī)的開發(fā)變得盛行，關(guān)于螺旋空氣壓縮機(jī)記載在第一公開例即日本特開2009-180099號(hào)公報(bào)中。使渦旋空氣壓縮機(jī)為注水式的考慮方法，記載在作為第二公開例的日本特開 1998-128395號(hào)公報(bào)中。另外，關(guān)于通過在渦旋空氣壓縮機(jī)中通過注入水提高效率的試驗(yàn)結(jié)果，在下述第三公開例的論文中有論述。專利文獻(xiàn)1 日本特開2009-180099號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開1998-U8395號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn) 1 :Performance of oil-free scroll-type air compressors,作者 T Yanagisawa, M Fukuta, and Y Ogi (Shizouka University)登載論文集Proceedings of International Conference on Compressors and Their Systems 論文 i只另lj 號(hào)石馬 IMechE 1999 C542/088 發(fā)行年份1999 年 9 月出版學(xué)會(huì) institution of Mechanical Engineers (英國機(jī)械學(xué)會(huì))，略稱IMechE

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述的專利文獻(xiàn)1 2以及非專利文獻(xiàn)1中，關(guān)于對在壓縮機(jī)中注入水時(shí)由水引起的生銹和腐蝕、液體壓縮等問題，針對維持長期的信賴性并進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的方法并沒有公開。特別是，在使無油渦旋壓縮機(jī)為注水式的情況下，存在以下三個(gè)課題，與螺旋式相比產(chǎn)品化沒有進(jìn)展。(1)從為了對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的偏心質(zhì)量獲得平衡的平衡質(zhì)量的尺寸的限制和放熱特性出發(fā)，由于在渦旋母材中使用密度較小且熱傳導(dǎo)率優(yōu)良的鋁合金，所以擔(dān)憂在注入水時(shí)母材的腐蝕。(2)由于壓縮室沿著渦旋卷體從外周向著中心部半徑變小的同時(shí)在徑向方向上移動(dòng)，注水的自身成為不確定的不平衡的主要原因，從而擔(dān)憂振動(dòng)，噪音的增加。(3)在壓力、溫度升高的中心部的卷體的強(qiáng)度上裕度變小，注入水被液壓縮時(shí)，有可能導(dǎo)致卷體破損。在上述的背景下，特別是本發(fā)明想要解決的課題為以下內(nèi)容。(4)若在起動(dòng)時(shí)在壓縮室內(nèi)殘存有水，由于因液體壓縮引起的過大的扭矩產(chǎn)生起動(dòng)不良，由于熱的過渡狀態(tài)在渦旋卷體之間產(chǎn)生接觸，產(chǎn)生不平衡，造成振動(dòng)增加。(5)若在停止時(shí)在壓縮室內(nèi)殘存有水，例如在由鋁合金制作的旋轉(zhuǎn)渦旋和固定渦旋上可能發(fā)生腐蝕。(6)若由于被壓縮的空氣的高溫使壓縮機(jī)內(nèi)部的水蒸發(fā)，則水槽內(nèi)壓力會(huì)急劇上升，造成運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定。另外，可能在蒸發(fā)時(shí)導(dǎo)致配管系統(tǒng)和槽等的破損。本發(fā)明能夠解決上述的任何一個(gè)課題。為了解決上述課題，本發(fā)明的注水式渦旋壓縮機(jī)包括壓縮機(jī)主體，包括具有螺旋狀的卷體的旋轉(zhuǎn)渦旋部件以及具有與所述旋轉(zhuǎn)渦旋部件相應(yīng)的大致旋渦狀的卷體的固定渦旋部件；驅(qū)動(dòng)裝置，產(chǎn)生用于使所述旋轉(zhuǎn)渦旋部件相對所述固定渦旋部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力；具有從吸入口開始至排出口為止的壓縮路徑并向所述壓縮路徑內(nèi)注入水的單元；從所述壓縮機(jī)主體排出的空氣的排出配管；設(shè)置在所述排出配管的路徑中，存積從壓縮空氣分離出的水的槽；和設(shè)置在所述槽和所述壓縮機(jī)主體之間的所述排出配管的路徑中，對所述壓縮機(jī)主體排出的壓縮空氣進(jìn)行冷卻的冷卻器。在上述的本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)中，更加優(yōu)選以下方式。(1)對在所述壓縮路徑內(nèi)注入水的運(yùn)轉(zhuǎn)和不注入水的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行切換來控制運(yùn)轉(zhuǎn)的渦旋壓縮機(jī)。(2)冷卻器在無注入的運(yùn)轉(zhuǎn)中對所述壓縮機(jī)排出的空氣進(jìn)行冷卻，而在注水運(yùn)轉(zhuǎn)中對所述壓縮機(jī)主體排出的空氣和水的混合流體進(jìn)行冷卻。(3)在所述冷卻器的下游側(cè)，將在所述冷卻器冷卻的空氣和水的混合流體進(jìn)行分
1 O(4)槽為能夠?qū)⑺涂諝夥蛛x的分離槽。(5)壓縮機(jī)主體包括共計(jì)兩個(gè)的具有一個(gè)所述旋轉(zhuǎn)渦旋和一個(gè)所述固定渦旋的壓縮機(jī)構(gòu)，雙方的旋轉(zhuǎn)渦旋在同一部件上背對背地形成渦旋狀的卷體，該旋轉(zhuǎn)渦旋部件通過設(shè)置在比卷體外周的更靠外側(cè)的同步轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)偏心軸驅(qū)動(dòng)，其偏心軸被配置為大致水平，對于無注水運(yùn)轉(zhuǎn)的熱變形和氣壓變形，旋轉(zhuǎn)渦旋和固定渦旋的卷體之間的間隙形成為使互相不接觸。(6)由鋁合金構(gòu)成所述旋轉(zhuǎn)渦旋和固定渦旋的母材。采用本發(fā)明，通過適當(dāng)?shù)貙?shí)施無注水運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)槟軌驅(qū)埩粼趬嚎s室內(nèi)的水分除去，所以能夠防止由于注入等引起的起動(dòng)不良和在停止時(shí)渦旋母材腐蝕的不適。另外，因?yàn)槟軌蚍乐褂捎跓o注水運(yùn)轉(zhuǎn)的水分離槽內(nèi)滯留水的蒸發(fā)引起的減少和水分離槽內(nèi)壓力的急劇上升，所以能夠穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)的截面圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)的俯視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式如下。首先，本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)，包括具有螺旋狀的卷體的旋轉(zhuǎn)渦旋部件，具有與旋轉(zhuǎn)渦旋部件的卷體對應(yīng)的大致旋渦狀的卷體的固定渦旋部件，和產(chǎn)生用于使旋轉(zhuǎn)渦旋部件相對固定渦旋部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)裝置(電動(dòng)機(jī)100)；具有從吸入口開始至排出口為止的壓縮路徑，采用將水注入至該壓縮路徑內(nèi)的方式。具體的起動(dòng)是，在不進(jìn)行注水的情況下開始運(yùn)轉(zhuǎn)(以后稱為「無注水運(yùn)轉(zhuǎn)」)，運(yùn)轉(zhuǎn)開始經(jīng)過一定時(shí)間之后開始注入水(以后稱為「注水運(yùn)轉(zhuǎn)」)的方式。另外，如后文所述，對無注水運(yùn)轉(zhuǎn)和注水運(yùn)轉(zhuǎn)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行切換。控制系統(tǒng)具有至少對壓縮路徑排出的壓縮氣體的溫度和壓力中的一個(gè)進(jìn)行檢測的單元，還有，對運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)行運(yùn)算。通過這些條件，若進(jìn)行注水/無注水的切換，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。例如(1)實(shí)施在停止電動(dòng)機(jī)的同時(shí)停止注入水，或在停止之前進(jìn)行停止注入水的無注水運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)通過使用了運(yùn)轉(zhuǎn)中的壓力、溫度、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的至少一個(gè)的參數(shù)的運(yùn)算結(jié)果，停止或減少向壓縮路徑內(nèi)注入水。(3)對管路壓力進(jìn)行檢測，根據(jù)該值和變化量對壓縮機(jī)自動(dòng)停止的情況進(jìn)行預(yù)測， 在壓縮機(jī)停止之前停止注入水。這時(shí)，也可以將注入水根據(jù)壓力的值和變化量漸漸地減少注入水的量。(4)與上述(3)的預(yù)測相反，管路壓力急劇下降，壓縮機(jī)未自動(dòng)停止時(shí)，通過另行決定的壓力或經(jīng)過一些時(shí)間后再開始注水運(yùn)轉(zhuǎn)。(5)當(dāng)無外部空氣而槽排出壓力急劇變動(dòng)時(shí)，可以經(jīng)常停止水。通過實(shí)施(1) (5)等的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)選的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。由于這些在停止時(shí)，壓縮室內(nèi)無水，能夠避免渦旋母材的腐蝕和啟動(dòng)時(shí)的不適。特別是渦旋母材為鋁合金時(shí)，裝置的耐腐蝕性變高。為了實(shí)現(xiàn)更合適的控制，基于以下的理由優(yōu)選具有可變速驅(qū)動(dòng)器。例如，由于排出壓力的上升，在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中停止注入水變?yōu)闊o注水運(yùn)轉(zhuǎn)、在對壓縮室內(nèi)進(jìn)行干燥之后停止發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，考慮到在壓縮室未充分干燥時(shí)壓力超過設(shè)定的上限壓力，會(huì)使安全閥動(dòng)作或熱動(dòng)繼電器等的保護(hù)裝置動(dòng)作。另外，為了避免這些情況，在壓縮室內(nèi)未充分干燥時(shí)將壓縮機(jī)停止。在發(fā)明者們的研究中，為了使壓縮室干燥需要大約一分鐘的干燥運(yùn)轉(zhuǎn)，例如以壓縮流體作為空氣，現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)的使用的壓縮機(jī)和空氣槽的組合(在吸入狀態(tài)下?lián)Q算，對于Im3Aiin的排出量的壓縮機(jī)大約0. 1 0. 2m3的空氣槽)，卻不能確保充分的干燥時(shí)間。而且，通過使用可變速驅(qū)動(dòng)器，在壓縮流體的使用率、即裝置的負(fù)荷率較低時(shí)，降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)以盡可能不停止壓縮機(jī)的方式進(jìn)行控制，并可以進(jìn)行相應(yīng)于空氣使用率的節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，為了進(jìn)一步有效地在干燥狀態(tài)停止壓縮機(jī)，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)降低一定程度之后時(shí)，可以停止注入水成為無注水運(yùn)轉(zhuǎn)。在上述中，也可以并用空載運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，在作為壓縮機(jī)空氣的路徑的排出配管上具備逆止閥或保壓閥，在運(yùn)轉(zhuǎn)中停止向所述壓縮路徑內(nèi)注入水之后，將逆止閥或保壓閥的一側(cè)(上游側(cè))的空氣放氣至大氣并繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)(以后為「無注水空載運(yùn)轉(zhuǎn)」)。由此，使上述的保護(hù)裝置不動(dòng)作而無注水運(yùn)轉(zhuǎn)成為可能，另外，在無注水運(yùn)轉(zhuǎn)中壓縮空氣使用量增加的情況下，通過停止放氣，能夠再次進(jìn)行供給壓縮空氣，另外，還有在壓縮空氣使用量增加的情況下，也能夠再開向壓縮室內(nèi)注入水。還有，通過在壓縮機(jī)吸入一側(cè)具備吸入節(jié)流閥，可以進(jìn)行更加優(yōu)選的控制。因?yàn)樵趬嚎s機(jī)停止前的無注水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過關(guān)閉該吸入節(jié)流閥使壓縮室內(nèi)變?yōu)樨?fù)壓，從而能夠更加快速地使壓縮室內(nèi)干燥。在關(guān)閉吸入節(jié)流閥時(shí)，若實(shí)施所述的放氣，則壓縮比降低、動(dòng)力降低、能夠降低排出溫度。在上述的結(jié)構(gòu)和控制中，放氣的空氣有可能含有水分。因此，在放氣前，通過利用水分離器能夠保護(hù)壓縮機(jī)裝置周邊。另外，開始無注水運(yùn)轉(zhuǎn)的壓力可以是作為控制壓力的上限壓力，或設(shè)定為比上限壓力低。另外，在上述中，容量控制時(shí)、即相應(yīng)于管道壓力的自動(dòng)停止時(shí)，同時(shí)執(zhí)行注水和發(fā)動(dòng)機(jī)的停止，僅在與來自使用有壓縮空氣的現(xiàn)場的停止指示、由于臺(tái)數(shù)控制的停止指示、 由于流程運(yùn)轉(zhuǎn)的停止指示等管道壓力的變動(dòng)未必連接的停止時(shí)，若實(shí)施無注水運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠更加節(jié)能。在本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)中，為了對應(yīng)于兩種運(yùn)轉(zhuǎn)條件(注水運(yùn)轉(zhuǎn)、無注水運(yùn)轉(zhuǎn))，優(yōu)選在渦旋壓縮機(jī)主體和水分離槽之間設(shè)置后冷卻器，在無注水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在后冷卻器將壓縮空氣溫度(大約200°C )冷卻至低于100°C，是滿足本實(shí)施方式的特征的結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)，能夠防止由于配置在后冷卻器的次級(下游側(cè))的水分離槽內(nèi)滯留的注水的蒸發(fā)導(dǎo)致的減少、及由于注水的蒸發(fā)導(dǎo)致的水分離槽內(nèi)壓力的急劇上升，從而能夠穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，在注水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對于吸入空氣量，通過后冷卻器對最少量的注水和壓縮空氣的混合流體有效地進(jìn)行冷卻，使注水運(yùn)轉(zhuǎn)變?yōu)榭赡?。這個(gè)例子是在注水量可以是非常少的渦旋壓縮機(jī)所特有的結(jié)構(gòu)。以下，用圖對本發(fā)明的具體的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1是表示本實(shí)施例的注水式渦旋壓縮機(jī)的全體結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)圖，表示本發(fā)明的實(shí)施方式。圖2是渦旋空氣壓縮機(jī)主體的平面截面圖，圖3是渦旋壓縮機(jī)主體的側(cè)面截面圖。在對全體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明之前用圖2和圖3，針對渦旋壓縮機(jī)主體1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。渦旋壓縮機(jī)主體1包括左右兩個(gè)渦旋機(jī)構(gòu)2、3，各渦旋機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)側(cè)卷體和固定側(cè)卷體以及相當(dāng)于那些卷體的底面的鑲板構(gòu)成。左右兩個(gè)旋轉(zhuǎn)側(cè)卷體是在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)渦旋 5上背靠背形成的部件，在兩個(gè)卷體鑲板上夾著的旋轉(zhuǎn)渦旋5的中央部設(shè)置有使冷卻風(fēng)通過的貫通孔6。與旋轉(zhuǎn)渦旋5的卷體嚙合的固定側(cè)卷體形成在左側(cè)的固定渦旋7和右側(cè)的固定渦旋8的內(nèi)側(cè)，這兩左右固定渦旋是在外周的結(jié)合部9通過螺栓結(jié)合而成為壓縮機(jī)主體1的外殼。設(shè)置在兩固定渦旋7，8的內(nèi)側(cè)的卷體的正相對面的表面上形成冷卻片11，12。旋轉(zhuǎn)渦旋5在卷體的外周，隔著軸承由主軸13和副軸14的偏心部支撐。兩個(gè)軸的偏心量形成有相同且平行的四個(gè)連桿機(jī)構(gòu)。主軸13和副軸14通過軸承被支撐在外殼上， 通過在其端部設(shè)置的同步用皮帶輪上的同步皮帶15的運(yùn)轉(zhuǎn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)裝置中采用電動(dòng)機(jī)100 (圖1)，主軸13通過驅(qū)動(dòng)用皮帶輪16上的皮帶17接受來自電動(dòng)機(jī) 100的輸出軸的動(dòng)力。在兩固定渦旋7，8的卷體的很近的外側(cè)設(shè)置將壁面貫通的吸入口 18，19。由于吸入口在單側(cè)配置有兩個(gè)，所以左右共計(jì)四個(gè)。從外部通過吸入口 18，19連接到外殼內(nèi)部的流路，繼續(xù)至防塵罩20的內(nèi)側(cè)為止，連接至將卷體包圍的外周室M。防塵罩20伸出至左右的固定渦旋7,8的內(nèi)側(cè)安裝在將卷體包圍的圓筒狀壁的頂端，在旋轉(zhuǎn)渦旋5的鑲板的外周附近滑動(dòng)。安裝防塵罩20的目的是防止異物侵入壓縮室。在左右各自的卷體的中央設(shè)置有排出口 21、22，其將固定渦旋7，8貫通使最終階段的壓縮室和外部連通。為了獲得左右壓縮室的平衡，設(shè)置將旋轉(zhuǎn)渦旋5的中央部貫通并連通兩個(gè)排出口 21，22的管路。通過上述結(jié)構(gòu)，通過電動(dòng)機(jī)100旋轉(zhuǎn)渦旋5旋轉(zhuǎn)，從吸入口 18、19吸入的空氣在渦旋機(jī)構(gòu)2、3被壓縮。被壓縮的空氣從排出口 21，22排出，經(jīng)過后述的流路向外部供給。用圖1對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和作用進(jìn)行說明。渦旋壓縮機(jī)主體1是將具有旋渦狀的卷體的渦旋部件進(jìn)行組合的結(jié)構(gòu)，例如能夠從空氣吸入口吸入空氣的同時(shí)向壓縮室內(nèi)注入水的結(jié)構(gòu)。另外，渦旋壓縮機(jī)主體1被構(gòu)成為，即使無注水也能運(yùn)轉(zhuǎn)的、還有對于吸入空氣量通過最少量的注水能夠進(jìn)行高效率的注水運(yùn)轉(zhuǎn)的最適間隙。圖1中壓縮空氣(或者和注入的水的混合流體)的排出配管由實(shí)線表示，注入水的配管由虛線表示。如圖1所示，在排出配管的路徑中設(shè)置有對從壓縮空氣中分離出的水進(jìn)行存積的槽(105)，在該槽(10 和壓縮機(jī)主體1之間的排出配管的路徑中配置有冷卻器 (104)。冷卻器(稱為后冷卻器)，在無注水運(yùn)轉(zhuǎn)中對壓縮機(jī)主體1排出的空氣進(jìn)行冷卻，注水運(yùn)轉(zhuǎn)中對壓縮機(jī)主體1排出的空氣和水的混合流體進(jìn)行冷卻。因此，在后冷卻器104的下游側(cè)，冷卻的空氣和水的混合流體被分離。雖然槽是存積有被分離的水的裝置，但是在本實(shí)施方式中，是兼有水分離機(jī)能的分離槽。由此，以簡單的結(jié)構(gòu)構(gòu)成能夠進(jìn)行水的分離和存積的結(jié)構(gòu)。以下為被壓縮的流體的流動(dòng)。渦旋壓縮機(jī)主體1的吸入側(cè)是吸入過濾器101，在該次級(下游側(cè))可以有容量調(diào)整用的吸入節(jié)流閥102。在注水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在渦旋壓縮機(jī)主體1壓縮的空氣和注入水的混合流體通過主體逆止閥103，在后冷卻器104被冷卻之后，流入水分離槽105。在水分離槽105被分離為注入水和壓縮空氣，注入水被回收至水分離槽105內(nèi)，壓縮空氣通過保壓逆止閥106，由要求露點(diǎn)的方法通過干燥機(jī)117被排出。在此使用的渦旋壓縮機(jī)主體1具備對吸入空氣量以最少量的注水得到高效率的注水機(jī)構(gòu)，沒必要設(shè)置用于對因?yàn)樽⑺可偻ㄟ^壓縮熱導(dǎo)致溫度上升的注水進(jìn)行冷卻的特別的水冷卻器，注水以能夠在壓縮空氣冷卻用的后冷卻器104與壓縮空氣同時(shí)進(jìn)行冷卻的方式構(gòu)成。無注水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，雖然渦旋壓縮機(jī)主體1的排出流體溫度超過大氣壓下的水的沸點(diǎn)大約為200°C，但是通過在渦旋壓縮機(jī)主體1和水分離槽105之間配置后冷卻器104并將后冷卻器104的出口流體溫度冷卻至大氣壓下水的沸點(diǎn)以下低于100°C，后冷卻器104的次級的水分離槽105內(nèi)的滯留水是沸點(diǎn)以上的溫度，能夠防止蒸發(fā)，同時(shí)通過滯留水蒸發(fā)能夠防止水分離槽105內(nèi)的壓力的急劇上升。渦旋壓縮機(jī)主體1的注入水的流動(dòng)如下所述。通過將注入水相對吸入空氣量以最少量的注水得到高效率的方式進(jìn)行控制的注水控制閥107的開關(guān)，使注入水注入至渦旋壓縮機(jī)主體1。注入水與被壓縮的流體一起通過主體逆止閥103，在后冷卻器104被冷卻，在水分離槽105被分離。被分離的水分在過濾機(jī) 108和水過濾器109被凈化，根據(jù)注水控制閥107的開關(guān)程度，再次向渦旋壓縮機(jī)主體1注入。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)100的驅(qū)動(dòng)力通過皮帶17對渦旋壓縮機(jī)主體1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在控制盤113也可以內(nèi)藏有可變速驅(qū)動(dòng)器122，由此能夠調(diào)整電動(dòng)機(jī)100的旋轉(zhuǎn)速度。放氣管道可以至少是以下的第一或第二中的一方，或者也可以沒有。第一放氣管道位于渦旋壓縮機(jī)主體1的次級(下游側(cè))，為了對壓縮后的高溫流體進(jìn)行放氣，利用后冷卻器104的排風(fēng)等進(jìn)行冷卻之后，通過水分離器114由放氣電磁閥115 進(jìn)行放氣。第二放氣管道位于水分離槽105的次級，通過水分離器IM之后由放氣電磁閥125 進(jìn)行放氣。放氣管道在水分離槽105的次級(下游側(cè))的情況下，不需要后冷卻器逆止閥 116。另外，放氣管道可以在后冷卻器104和水分離槽105之間。控制系統(tǒng)構(gòu)成如下。若有可變速驅(qū)動(dòng)器122則能夠控制電動(dòng)機(jī)100的旋轉(zhuǎn)速度。在起動(dòng)盤113上組裝有演算裝置123，其能夠?qū)毫鞲衅?18、119、溫度傳感器120、121的信號(hào)輸入和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、停止時(shí)間、來自可變速驅(qū)動(dòng)器122指示的電動(dòng)機(jī)100的轉(zhuǎn)數(shù)等進(jìn)行演算，通過進(jìn)行這些運(yùn)算，能夠?qū)﹄妱?dòng)機(jī)100的起動(dòng)·停止、吸入節(jié)流閥102的開關(guān)、放氣電磁閥115、125的開關(guān)、注水控制閥107的開度調(diào)整、來自可變速驅(qū)動(dòng)器122指示的電動(dòng)機(jī)100的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行調(diào)整。壓力傳感器118、119和溫度傳感器120、121可以分別是壓力開關(guān)和溫度開關(guān)。采用本實(shí)施例，在一個(gè)壓縮機(jī)中能夠進(jìn)行注水運(yùn)轉(zhuǎn)和無注水運(yùn)轉(zhuǎn)兩種運(yùn)轉(zhuǎn)，通過適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行無注水運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠回避在壓縮機(jī)中注入水時(shí)由水引起的腐蝕、起動(dòng)不良、卷體接觸等的問題，能夠長期地維持穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種注水式渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，包括壓縮機(jī)主體，包括具有螺旋狀的卷體的旋轉(zhuǎn)渦旋部件和具有與所述旋轉(zhuǎn)渦旋部件相應(yīng)的大致螺旋狀的卷體的固定渦旋部件；驅(qū)動(dòng)裝置，產(chǎn)生用于使所述旋轉(zhuǎn)渦旋部件相對所述固定渦旋部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力；具有從吸入口開始至排出口為止的壓縮路徑并向所述壓縮路徑內(nèi)注入水的單元； 從所述壓縮機(jī)主體排出的空氣的排出配管； 設(shè)置在所述排出配管的路徑中，存積從壓縮空氣分離出的水的槽；和設(shè)置在所述槽和所述壓縮機(jī)主體之間的所述排出配管的路徑中，對從所述壓縮機(jī)主體排出的壓縮空氣進(jìn)行冷卻的冷卻器。
2.如權(quán)利要求1所述的注水式渦旋壓縮機(jī)，其特征在于所述注水式渦旋壓縮機(jī)是通過切換對所述壓縮路徑內(nèi)注入水的運(yùn)轉(zhuǎn)和不注入水的運(yùn)轉(zhuǎn)來進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制的。
3.如權(quán)利要求2所述的注水式渦旋壓縮機(jī)，其特征在于所述冷卻器在無注入水運(yùn)轉(zhuǎn)中對所述壓縮機(jī)主體排出的空氣進(jìn)行冷卻，在注水運(yùn)轉(zhuǎn)中對所述壓縮機(jī)主體排出的空氣和水的混合流體進(jìn)行冷卻。
4.如權(quán)利要求3所述的注水式渦旋壓縮機(jī)，其特征在于在所述冷卻器的下游側(cè)，對已被所述冷卻器冷卻的空氣和水的混合流體進(jìn)行分離。
5.如權(quán)利要求4所述的注水式渦旋壓縮機(jī)，其特征在于 所述槽是能夠分離水和空氣的分離槽。
6.如權(quán)利要求1所述的注水式渦旋壓縮機(jī)，其特征在于所述壓縮機(jī)主體包括共計(jì)兩個(gè)的具有一個(gè)所述旋轉(zhuǎn)渦旋和一個(gè)所述固定渦旋的壓縮機(jī)構(gòu)，這兩者的旋轉(zhuǎn)渦旋在同一部件上背對背地形成有渦旋狀的卷體，該旋轉(zhuǎn)渦旋部件由設(shè)置在比卷體外周更靠外側(cè)的同步轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)偏心軸驅(qū)動(dòng)，該偏心軸被配置為大致水平， 對于無注水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱變形、氣壓變形，旋轉(zhuǎn)渦旋和固定渦旋的卷體之間的間隙以互相不會(huì)接觸的方式形成。
7.如權(quán)利要求1所述的注水式渦旋壓縮機(jī)，其特征在于 所述旋轉(zhuǎn)渦旋部件和固定渦旋部件的母材由鋁合金構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種注水式渦旋壓縮機(jī)，其包括渦旋壓縮機(jī)主體(1)，產(chǎn)生用于使旋轉(zhuǎn)渦旋部件相對固定渦旋部件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)裝置(100)，具有從吸入口開始至排出口為止的壓縮路徑并將水注入該壓縮路徑內(nèi)的單元，從壓縮機(jī)主體(1)排出的空氣的排出配管，設(shè)置在排出路徑中的、存積從壓縮空氣分離出的水的槽(105)，和設(shè)置在槽(105)和壓縮機(jī)主體(1)之間的排出配管的路徑中、對壓縮機(jī)主體(1)排出的壓縮空氣進(jìn)行冷卻的冷卻器104。采用本發(fā)明的注水式渦旋壓縮機(jī)，可以解決由于壓縮空氣的高溫使壓縮機(jī)內(nèi)部的水蒸發(fā)造成水槽內(nèi)的壓力急劇上升、運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的問題。
文檔編號(hào)F04C29/04GK102242708SQ201110039529
公開日2011年11月16日 申請日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者川端夏樹, 椎木和明, 龜谷裕敬 申請人:株式會(huì)社日立產(chǎn)機(jī)系統(tǒng)