專利名稱：雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)及使用該壓縮機(jī)的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)及使用該壓縮機(jī)的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)。
背景技術(shù)：
在制冷劑循環(huán)流路中具備雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)中，謀求蒸發(fā)器中制冷劑的蒸發(fā)溫度(ET)能夠應(yīng)對(duì)-30°～-60°的較大溫度范圍，并且能夠用同一制冷機(jī)來應(yīng)對(duì)。
以往，在特開平11-117879號(hào)公報(bào)中記載的那樣的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)中，在一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)中設(shè)有由滑閥構(gòu)成的容量控制機(jī)構(gòu)，通過對(duì)滑閥卸荷來進(jìn)行部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，在特開2003-21089號(hào)公報(bào)中記載的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)中，通過控制使一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來進(jìn)行部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)而，在特開2004-278824號(hào)公報(bào)的制冷循環(huán)裝置中，記載了能夠獨(dú)立地改變低級(jí)側(cè)壓縮機(jī)和高級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、對(duì)應(yīng)于負(fù)荷而使各自的轉(zhuǎn)速增減的技術(shù)。但是，只進(jìn)行這樣的部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，制冷劑的蒸發(fā)溫度(ET)不能充分應(yīng)對(duì)-30°～-60°這一較大溫度范圍。
一般而言，在一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的壓縮比和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的壓縮比相等時(shí)，雙級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)行理想的運(yùn)轉(zhuǎn)。如果設(shè)吸入壓力(一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的吸入壓力)為Ps、設(shè)中間壓力(一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的排出壓力、同時(shí)是二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的吸入壓力)為Pm、設(shè)排出壓力(二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的排出壓力)為Pd，則一級(jí)側(cè)壓縮比r1＝Pm/Ps、二級(jí)側(cè)壓縮比r2＝Pd/Pm，所以，在一級(jí)側(cè)壓縮比r1和二級(jí)側(cè)壓縮比r2相等(r1＝r2)時(shí)，由Pm/Ps＝Pd/Pm，得到Pm=(Ps·Pd).]]>如果設(shè)排出壓力為15.64ata，將蒸發(fā)溫度ET(℃)為-30、-40、-50、-60時(shí)的吸入壓力Ps(ata)分別設(shè)為1.67、1.07、0.658、0.382，則由Pm=(Ps·Pd),]]>得到中間壓力Pm(ata)為5.11、4.09、3.21、2.44，如果將這些數(shù)據(jù)繪成圖，則為圖3所示那樣。由該圖3可知，如果決定了雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)的排出壓力和吸入壓力，則決定了一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的壓縮比和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的壓縮比相等時(shí)的理想中間壓力。
但是，實(shí)際上，中間壓力是由一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的行程體積之比即行程體積比R(＝V1/V2)決定的。這里，行程體積是指壓縮機(jī)中每單位時(shí)間內(nèi)壓縮的體積。如果設(shè)與吸入壓力Ps相當(dāng)?shù)膲嚎s介質(zhì)比容為v1、設(shè)與中間壓力Pm相當(dāng)?shù)膲嚎s介質(zhì)比容為v2，則v1/v2＝V1/V2＝R，所以，由v2＝v1×(1/R)求得v2，由與該v2相當(dāng)?shù)膲毫η蟮弥虚g壓力Pm。另外，所謂比容是指物體的每單位重量的體積。此外，所謂“與v2相當(dāng)?shù)膲毫Α笔抢迷谥评錂C(jī)領(lǐng)域中公知的莫里爾圖(P-h圖)等求出的。例如，蒸發(fā)溫度ET(℃)為-30、-40、-50、-60時(shí)的v1變化為0.135、0.205、0.323、0.536。利用該v1和行程體積比R＝3求出中間壓力Pm，如果描繪到圖中與理想中間壓力一起表示，則為圖4所示那樣。由圖4可知，在蒸發(fā)溫度為-40℃時(shí)，中間壓力與理想中間壓力大致相同，是理想的，在蒸發(fā)溫度為-30℃～-40℃時(shí)，中間壓力比理想中間壓力高從而一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的負(fù)擔(dān)大，如果蒸發(fā)溫度變?yōu)?40～-60℃，則中間壓力變得比理想中間壓力低從而二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的負(fù)擔(dān)變大。
如上所述，在以往的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)中，在蒸發(fā)溫度(ET)為-30℃～-60℃的范圍內(nèi)，一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的行程體積比是恒定的。因此，如果將設(shè)計(jì)點(diǎn)設(shè)定為最佳蒸發(fā)溫度，則在該點(diǎn)為理想中間壓力，但是，在除此以外的蒸發(fā)溫度下，對(duì)某一壓縮機(jī)施加的負(fù)擔(dān)過重，使壓縮機(jī)效率變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述以往的問題而做出的，目的是提供一種雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)以及使用該壓縮機(jī)的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)，其能夠調(diào)節(jié)一級(jí)側(cè)和二級(jí)側(cè)的行程體積比以使中間壓力達(dá)到理想值，并且能根據(jù)蒸發(fā)溫度的變化減輕一級(jí)側(cè)和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的負(fù)擔(dān)，進(jìn)行高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。
在圖4中，為了使由雙點(diǎn)劃線表示的中間壓力接近由實(shí)線表示的理想中間壓力，在蒸發(fā)溫度為-30℃的區(qū)域中，比容v1為0.135的情況下，只要將行程體積比降低為R＝0.135/0.053＝2.55，即、使一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的行程體積變?yōu)樵瓉淼?.55/3.0＝0.85(減少15％)，以使比容v2成為與理想中間壓力5.11ata相當(dāng)?shù)谋热?.053就可以。對(duì)于由此產(chǎn)生的壓縮能力降低，通過增加螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速來應(yīng)對(duì)。另一方面，在蒸發(fā)溫度為-60℃的區(qū)域中，進(jìn)行相反的動(dòng)作。由此，能夠使中間壓力接近理想中間壓力。本發(fā)明是根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)作出的。
即，本發(fā)明是一種雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)，包括一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)，配置在壓縮機(jī)主體內(nèi)；二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)，配置在壓縮機(jī)主體內(nèi)、且處于上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的下游側(cè)；一個(gè)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)及二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)；行程體積改變機(jī)構(gòu)，改變上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)及二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)中至少某一個(gè)的行程體積；吸入壓力檢測(cè)器，測(cè)量上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的吸入壓力值Ps；行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)和上述二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的行程體積比，所述行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)由上述吸入壓力檢測(cè)器測(cè)得的吸入壓力值Ps，通過上述行程體積改變機(jī)構(gòu)改變上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)及二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)中至少某一個(gè)的行程體積；旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)，控制上述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速；容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過上述旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)改變上述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，來調(diào)節(jié)上述雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)的容量。
在本發(fā)明的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)中，如果通過行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的行程體積比，則中間壓力變化，所以能夠使中間壓力接近理想的理論中間壓力。
此外，在本發(fā)明的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)中，通過容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，所以能夠由此改變雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)的容量、即壓縮氣體的供給量。由此，能夠只送出供給目的地所需要的量的壓縮氣體。
這樣，在本發(fā)明中，通過將行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組合，巧妙地實(shí)現(xiàn)了能夠進(jìn)行高效運(yùn)轉(zhuǎn)的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)。即，由行程體積改變機(jī)構(gòu)及行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將中間壓力控制到理想值而實(shí)現(xiàn)高效化，而主要由旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)及容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓縮氣體的供給量控制。換言之，行程體積改變機(jī)構(gòu)是專門為了進(jìn)行中間壓力的最佳化而使用的，供給量的調(diào)節(jié)另外使用旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行。
本發(fā)明的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)還包括排出壓力檢測(cè)器，測(cè)量上述二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的排出壓力值Pd；中間壓力檢測(cè)器，測(cè)量上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的排出壓力值、即中間壓力值Pm；上述行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)由上述吸入壓力檢測(cè)器測(cè)得的吸入壓力值Ps和由上述排出壓力檢測(cè)器測(cè)得的排出壓力值Pd，通過 計(jì)算理論中間壓力值Pmth，通過上述行程體積改變機(jī)構(gòu)改變行程體積，以使得由上述中間壓力檢測(cè)器測(cè)得的中間壓力值Pm和上述理論中間壓力值Pmth之差為零。
上述行程體積改變機(jī)構(gòu)可以是活塞閥或滑閥。行程體積改變機(jī)構(gòu)只要設(shè)置在一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)中至少某一個(gè)上即可，但優(yōu)選設(shè)置在一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)上。此外，上述旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)可以是變換器。
此外，本發(fā)明是一種雙級(jí)壓縮制冷機(jī)，在制冷劑循環(huán)流路中依次具備雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、以及蒸發(fā)器；在上述蒸發(fā)器中設(shè)有測(cè)量蒸發(fā)溫度值的蒸發(fā)溫度檢測(cè)器；上述容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過上述旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)改變上述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，以使得由上述蒸發(fā)溫度檢測(cè)器測(cè)得的蒸發(fā)溫度值和預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)蒸發(fā)溫度值之差為零。
根據(jù)本發(fā)明的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)，能夠?qū)?yīng)于較大范圍的蒸發(fā)溫度使中間壓力接近理想的理論中間壓力，能夠使壓縮機(jī)的效率大幅提高。特別是，以往在-20℃～-30℃的范圍由于中間壓力過度上升而不能運(yùn)轉(zhuǎn)，但本發(fā)明通過由行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)行程體積，降低中間壓力，而能夠運(yùn)轉(zhuǎn)。


圖1是表示具備本發(fā)明的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)循環(huán)的圖。
圖2是圖1的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)的活塞閥的放大剖視圖。
圖3是表示對(duì)應(yīng)于蒸發(fā)溫度變化產(chǎn)生的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)的吸入壓力、中間壓力、排出壓力的變化的曲線圖。
圖4是表示在對(duì)應(yīng)于蒸發(fā)溫度變化產(chǎn)生的、雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)的理想中間壓力變化和行程體積比恒定時(shí)的中間壓力變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
以下按照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1表示使用本發(fā)明的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)1的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)的循環(huán)。該制冷循環(huán)是用制冷劑循環(huán)流路6連結(jié)雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)1、油分離器2、冷凝器3、膨脹閥4及蒸發(fā)器5而成的。
雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)1的主體包括一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)殼體8，收納有由相互嚙合的陰陽(yáng)一對(duì)螺桿轉(zhuǎn)子構(gòu)成的一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7；二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)殼體11，收納有具有與上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的陽(yáng)轉(zhuǎn)子共用的驅(qū)動(dòng)軸9、并且由相互嚙合的陰陽(yáng)一對(duì)螺桿轉(zhuǎn)子構(gòu)成的二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10；和馬達(dá)殼體13，收納有驅(qū)動(dòng)上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7及上述二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10的驅(qū)動(dòng)軸9的一個(gè)馬達(dá)12。
在一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)殼體8上設(shè)有與一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的吸入側(cè)連通的吸入口14，在該吸入口14的上游側(cè)設(shè)有過濾器15。一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的排出側(cè)經(jīng)由殼體內(nèi)空間與二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10的吸入側(cè)連通。在二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)殼體11上設(shè)有與二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10的排出側(cè)連通的排出口16。
如圖2所示，在一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)殼體8中，與一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的驅(qū)動(dòng)軸9平行地形成有壓力缸17，在該壓力缸17中以可滑動(dòng)的方式收納有活塞閥18?；钊y18將壓力缸17分離成位于一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的吸入側(cè)的氣體空間19和位于一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的排出側(cè)的液壓空間20?；钊y18，通過將螺旋彈簧22的一端從壓力缸17的氣體空間19側(cè)插入到沿軸向形成的孔21中，并將該螺旋彈簧22的另一端抵接在壓力缸17的端壁上，而被向一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的排出側(cè)施力。螺旋彈簧22由位于其內(nèi)側(cè)的引導(dǎo)棒23引導(dǎo)。壓力缸17的氣體空間19與一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的吸入側(cè)連通，并且，經(jīng)由一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)殼體8上形成的多個(gè)開口部24而與一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的封閉空間連通。為了使活塞閥18克服螺旋彈簧22的作用力向氣體空間19側(cè)移動(dòng)，向壓力缸17的液壓空間20中供給液壓。
回到圖1，從電源25經(jīng)由變換器26對(duì)二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10的馬達(dá)12供電，控制其轉(zhuǎn)速。變換器26構(gòu)成旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)。此外，由液壓裝置27向活塞閥18的液壓空間20供給液壓，通過調(diào)節(jié)向液壓空間20供給的液壓量，能夠設(shè)成由活塞閥18將全部開口部24封閉的全負(fù)荷狀態(tài)、和將至少1個(gè)開口部24敞開的卸荷狀態(tài)。活塞閥18構(gòu)成容量控制機(jī)構(gòu)。變換器26及液壓裝置27由控制器28控制。能夠?qū)⒂蓧毫τ?jì)測(cè)量的吸入壓力Ps、中間壓力Pm、排出壓力Pd輸入到控制器28中。另外，壓力計(jì)分別附設(shè)在與一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的吸入側(cè)連通的流路(測(cè)量Ps)、一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的排出側(cè)和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10的吸入側(cè)之間的殼體內(nèi)空間(測(cè)量Pm)、與二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10的排出側(cè)連通的流路(測(cè)量Pd)中。此外，經(jīng)由溫度調(diào)節(jié)計(jì)30將由設(shè)置在蒸發(fā)器5上的溫度傳感器29檢測(cè)的蒸發(fā)溫度輸入到控制器28中?？刂破?8構(gòu)成本發(fā)明的行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
下面，說明由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)的動(dòng)作。
例如，假設(shè)將一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的行程體積V1和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10的行程體積V2的行程體積比R(＝V1/V2)設(shè)計(jì)為R＝3。在此情況下，在一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7為全負(fù)荷狀態(tài)、一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10的行程體積比保持R＝3時(shí)，推測(cè)中間壓力Pm如圖4所示成為超過理論中間壓力Pmth的6.3ata。這里，如果使活塞閥18移動(dòng)而將一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7卸荷15％，則一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的行程體積變?yōu)?5％，行程體積比R變?yōu)镽＝3×0.85＝2.55，結(jié)果，中間壓力Pm降低，能夠接近理論中間壓力Pmth。這樣，能夠?qū)?yīng)于大范圍的蒸發(fā)溫度，使中間壓力接近理想的理論中間壓力Pmth，能夠使壓縮機(jī)的效率大幅提高。這樣，在將該雙級(jí)壓縮制冷機(jī)設(shè)計(jì)成行程體積比R(＝V1/V2)為R＝3的情況下，由圖4可知，如果蒸發(fā)溫度ET(℃)為-40℃以上、進(jìn)而吸入壓力Ps為1.07ata以上，則能夠通過使活塞閥18移動(dòng)、將一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7卸荷所需比例，來使中間壓力Pm降低，接近理論中間壓力值。
另外，這樣設(shè)定任意的卸荷量，可以通過使用圖2所示的機(jī)構(gòu)來順利地實(shí)現(xiàn)。即，在圖2中，將開口部24設(shè)置成，使得活塞閥18的移動(dòng)量和卸荷量成比例。這樣利用活塞閥進(jìn)行卸荷的機(jī)構(gòu)是公知的。
在圖1的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)1中，設(shè)有測(cè)量吸入壓力Ps、排出壓力Pd、及中間壓力Pm的壓力計(jì)，所以，在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下將在雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)1中測(cè)量的吸入壓力Ps、排出壓力Pd、中間壓力Pm輸入到控制器28中后，控制器28計(jì)算出理論中間壓力Pmth=(Ps·Pd),]]>并使活塞閥18移動(dòng)，以使測(cè)量中間壓力Pm和理論中間壓力Pmth之差為零。這里，也可以基于測(cè)量中間壓力Pm和理論中間壓力Pmth，利用PID運(yùn)算來決定活塞閥18的移動(dòng)位置。
在將雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)1用于排出壓力Pd大致恒定的情況、例如制冷機(jī)的情況下，也可以省略排出壓力Pd的壓力計(jì)。在此情況下，只要將該排出壓力值預(yù)先存儲(chǔ)到控制器28中，在理論中間壓力Pmth的計(jì)算中加以使用即可。
進(jìn)而，在排出壓力Pd大致恒定的情況下，也可以省略中間壓力Pm的壓力計(jì)，只根據(jù)吸入壓力Ps的值決定活塞閥18的位置。即，預(yù)先求出吸入壓力Ps的值、與在該吸入壓力Ps值下中間壓力Pm大致達(dá)到理論中間壓力Pmth時(shí)活塞閥18的位置之間的關(guān)系，將該關(guān)系存儲(chǔ)到控制器28中。在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)該存儲(chǔ)的關(guān)系，對(duì)應(yīng)于測(cè)得的吸入壓力Ps決定活塞閥18的位置。
另一方面，將由蒸發(fā)器5內(nèi)的溫度傳感器29檢測(cè)到的蒸發(fā)溫度輸入到溫度調(diào)節(jié)計(jì)30中，溫度調(diào)節(jié)計(jì)30將檢測(cè)到的蒸發(fā)溫度與目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，在比目標(biāo)溫度高時(shí)向控制器28請(qǐng)求增速。由此，控制器28經(jīng)由變換器26增大馬達(dá)12的轉(zhuǎn)速。結(jié)果，一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10的行程體積同時(shí)變大，能夠在將行程體積比R保持在理想狀態(tài)的情況下，增大容量進(jìn)而增加制冷能力。反之，在比目標(biāo)溫度低時(shí)，減小馬達(dá)12的轉(zhuǎn)速，防止過度冷卻等造成的浪費(fèi)。
由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)，在蒸發(fā)溫度ET(℃)為規(guī)定溫度(具體而言是-40℃)以上、進(jìn)而吸入壓力Ps為規(guī)定壓力(具體而言是1.07ata)以上的情況下，能夠使中間壓力Pm接近理論中間壓力Pmth，但是，希望其在除此以外的情況下也能夠得到同等的效果。為此，以下述方式構(gòu)成除了上述結(jié)構(gòu)以外，在二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)殼體11中，與二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10的驅(qū)動(dòng)軸9(與一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的驅(qū)動(dòng)軸9共用)平行地形成壓力缸，將獨(dú)立于上述活塞閥18的活塞閥以可滑動(dòng)的方式收納在該壓力缸中。如果是這一結(jié)構(gòu)的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)，則不僅能夠使一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7的行程體積變化，還能夠使二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10的行程體積變化。并且，如果是該結(jié)構(gòu)的雙級(jí)壓縮制冷機(jī)，則在比-40℃低、進(jìn)而吸入壓力Ps比1.07ata低的情況下，通過使二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10側(cè)的活塞閥移動(dòng)，而以所需比例對(duì)二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10卸荷，能夠使中間壓力Pm上升，接近理論中間壓力Pmth。
另外，在上述實(shí)施方式中，作為行程體積改變機(jī)構(gòu)使用的是活塞閥18，但是也可以使用滑閥。此外，活塞閥18或滑閥如上所述，并不限于設(shè)在一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7中，也可以設(shè)置在二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10中，還可以設(shè)置在一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)7和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)10這兩者中。
權(quán)利要求
1.一種雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)，其特征在于，包括一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)，配置在壓縮機(jī)主體內(nèi)；二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)，配置在壓縮機(jī)主體內(nèi)、且處于上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的下游側(cè)；一個(gè)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)及二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)；行程體積改變機(jī)構(gòu)，改變上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)及二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)中至少某一個(gè)的行程體積；吸入壓力檢測(cè)器，測(cè)量上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的吸入壓力值(Ps)；行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)和上述二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的行程體積比，所述行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)由上述吸入壓力檢測(cè)器測(cè)得的吸入壓力值(Ps)，通過上述行程體積改變機(jī)構(gòu)改變上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)及二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)中至少某一個(gè)的行程體積；旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)，控制上述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速；容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過上述旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)改變上述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，來調(diào)節(jié)上述雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)的容量。
2.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)，其特征在于，還包括排出壓力檢測(cè)器，測(cè)量上述二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的排出壓力值(Pd)；中間壓力檢測(cè)器，測(cè)量上述一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的排出壓力值、即中間壓力值(Pm)；上述行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)根據(jù)由上述吸入壓力檢測(cè)器測(cè)得的吸入壓力值(Ps)和由上述排出壓力檢測(cè)器測(cè)得的排出壓力值(Pd)，通過 計(jì)算理論中間壓力值(Pmth)，通過上述行程體積改變機(jī)構(gòu)改變行程體積，以使得由上述中間壓力檢測(cè)器測(cè)得的中間壓力值(Pm)和上述理論中間壓力值(Pmth)之差為零。
3.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)，其特征在于，上述行程體積改變機(jī)構(gòu)是活塞閥。
4.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)，其特征在于，上述行程體積改變機(jī)構(gòu)是滑閥。
5.如權(quán)利要求1所述的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)是變換器。
6.一種雙級(jí)壓縮制冷機(jī)，其特征在于，在制冷劑循環(huán)流路中依次具備權(quán)利要求1所述的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、以及蒸發(fā)器；在上述蒸發(fā)器中設(shè)有測(cè)量蒸發(fā)溫度值的蒸發(fā)溫度檢測(cè)器；上述容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過上述旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)改變上述馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，以使得由上述蒸發(fā)溫度檢測(cè)器測(cè)得的蒸發(fā)溫度值和預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)蒸發(fā)溫度值之差為零。
全文摘要
本發(fā)明的雙級(jí)螺桿壓縮機(jī)具備行程體積比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，根據(jù)吸入壓力的變化，通過行程體積改變機(jī)構(gòu)改變一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)及二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)中至少某一個(gè)的行程體積，來調(diào)節(jié)一級(jí)側(cè)壓縮機(jī)和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的行程體積比；和容量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)改變馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，來調(diào)節(jié)容量。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠調(diào)節(jié)一級(jí)側(cè)和二級(jí)側(cè)的行程體積比，以使中間壓力成為理想的值，并且，能根據(jù)蒸發(fā)溫度的變化減輕一級(jí)側(cè)和二級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的負(fù)擔(dān)，進(jìn)行高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)F04C28/00GK1952396SQ20061013597
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2006年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月17日
發(fā)明者壺井升 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所