專利名稱：容積式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用制冷劑、空氣、二氧化碳及其他壓縮性氣體的容積式壓縮機(jī)，特別適用于通過自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的容積式壓縮機(jī)，所述自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)作為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)而起動(dòng)，在同步轉(zhuǎn)速附近進(jìn)行同步引入從而進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
作為具有高能量轉(zhuǎn)換效率的電動(dòng)機(jī)的一種，有自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)。在以渦旋式壓縮機(jī)、螺旋式壓縮機(jī)、往復(fù)式壓縮機(jī)及回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)等為代表的容積式壓縮機(jī)中，為了提高能量轉(zhuǎn)換效率，有必要提高驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率，從而對(duì)使用自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)的、具有高能量轉(zhuǎn)換效率的容積式壓縮機(jī)的開發(fā)、研究盛行起來。
作為與使用了自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)的容積式壓縮機(jī)相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，有特開2003-35289號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)所示的冷凍裝置。該專利文獻(xiàn)1的冷凍裝置具有通過自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)、凝縮器、蒸發(fā)器。自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)設(shè)置有卷繞到其轉(zhuǎn)子的鐵心上作為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起作用的線圈、和在該轉(zhuǎn)子鐵心上被磁化作為同步電動(dòng)機(jī)起作用的永久磁鐵，在起動(dòng)時(shí)作為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)，在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作為同步電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)。制冷劑氣體在由靜渦盤(scroll)與動(dòng)渦盤構(gòu)成的壓縮室中被壓縮，通過壓縮容器內(nèi)，之后被排出到壓縮機(jī)外。另外，冷凍裝置的構(gòu)成為設(shè)置有使壓縮機(jī)的排出側(cè)與吸入側(cè)旁通的旁通電路，在起動(dòng)前使排出側(cè)與吸入側(cè)旁通。
另外，作為關(guān)于使用自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)的容積式壓縮機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)，有特開2001-3863號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)所示的空調(diào)裝置。該專利文獻(xiàn)2的空調(diào)裝置備有用制冷劑配管將壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器連接起來的冷凍循環(huán)。壓縮機(jī)備有永久磁鐵插入式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī))，所述永久磁鐵插入式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)作為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，在同步轉(zhuǎn)速附近進(jìn)行同步引入從而進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)。冷凍循環(huán)備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)使制冷劑經(jīng)由規(guī)定的流路阻力，旁通于壓縮機(jī)的制冷劑配管的吸入側(cè)與排出側(cè)之間。
進(jìn)而，作為關(guān)于使用自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)的容積式壓縮機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)，有特開2003-134865號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)所示的流體輸送裝置。該專利文獻(xiàn)3的流體輸送裝置備有壓縮機(jī)、驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)的同步電動(dòng)機(jī)、使該同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)順利的起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)。該起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)設(shè)置在使壓縮機(jī)1的流體配管的吸入側(cè)與排出側(cè)旁通的流路上。
專利文獻(xiàn)1特開2003-35289號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2001-3863號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開2003-134865號(hào)公報(bào)在專利文獻(xiàn)1～3中所示的現(xiàn)有技術(shù)中，公開了備有以減小壓縮機(jī)的吸入側(cè)與排出側(cè)之間的壓力差的方式而使其平衡的起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)，使通過自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的起動(dòng)變得容易，但是理想的是起動(dòng)進(jìn)一步容易化。由此，為了提高同步引入能力，考慮到了增加配置于轉(zhuǎn)子內(nèi)的籠型導(dǎo)體，但是，由于轉(zhuǎn)子的外徑變大，產(chǎn)生壓縮機(jī)的外徑尺寸變大的問題。另外，由于專利文獻(xiàn)1～3的起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)設(shè)置在壓縮機(jī)的外部的排出側(cè)配管與壓縮機(jī)的外部的吸入側(cè)配管之間，所以也產(chǎn)生了循環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于得到一種使用具有高能量轉(zhuǎn)換效率的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)，且使壓縮機(jī)的外徑尺寸不會(huì)變大，能可靠起動(dòng)的容積式壓縮機(jī)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的容積式壓縮機(jī)，備有自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)，作為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，在同步轉(zhuǎn)速附近進(jìn)行同步引入，從而進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)；壓縮部，具有壓縮工作流體的壓縮室；
密閉容器，收納自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)及壓縮部，其特征在于，起動(dòng)時(shí)，減輕所述壓縮部負(fù)載的起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)位于所述密閉容器內(nèi)，并被配置在所述壓縮部上。
本發(fā)明的更優(yōu)選的具體實(shí)施方式
如下所述。
(1)所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有將所述壓縮室的中間部與所述壓縮部的排出側(cè)連通的連通機(jī)構(gòu)；防止工作流體從所述壓縮部的排出側(cè)流入到所述壓縮室的中間部的流入防止機(jī)構(gòu)。
(2)所述流入防止機(jī)構(gòu)是由閥構(gòu)成，所述閥根據(jù)所述壓縮室的中間部與所述壓縮部的排出側(cè)之間的壓差，對(duì)所述連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉。
(3)所述連通機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為將所述壓縮室的多個(gè)位置的中間部與所述壓縮部的排出側(cè)連通。
(4)所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有將所述壓縮室的中間部與所述壓縮部的吸入側(cè)連通的連通機(jī)構(gòu)；對(duì)所述連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)。
(5)所述控制機(jī)構(gòu)是由閥構(gòu)成，所述閥根據(jù)所述壓縮室的中間部與所述壓縮部的排出側(cè)之間的壓差，對(duì)所述連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉。
(6)所述連通機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為將所述壓縮室的多個(gè)位置的中間部與所述壓縮部的吸入側(cè)連通。
(7)所述壓縮部被構(gòu)成為，備有動(dòng)渦盤，具有端板和豎立設(shè)置于該端板上的渦旋狀的渦旋式渦圈，在與豎立設(shè)置該渦旋式渦圈的方向，即，軸線方向垂直的面內(nèi)不發(fā)生自轉(zhuǎn)而進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)；靜渦盤，具有端板和豎立設(shè)置于該端板上的渦旋狀的渦旋式渦圈，至少大致限制與豎立設(shè)置該渦旋式渦圈的方向，即，軸線方向垂直的面內(nèi)方向中的運(yùn)動(dòng)；使所述動(dòng)渦盤與所述靜渦盤嚙合而在兩個(gè)渦盤之間構(gòu)成的壓縮室，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有連通路，以連通所述壓縮室的中間部與形成在所述密閉容器內(nèi)的排出空間的方式形成在所述靜渦盤上；止回閥，設(shè)置于所述渦盤上，以使防止工作流體從所述排出空間通過所述連通路流入到所述壓縮室。
(8)所述壓縮部被構(gòu)成為，備有動(dòng)渦盤，具有端板和豎立設(shè)置于該端板上的渦旋狀的渦旋式渦圈，在與豎立設(shè)置該渦旋式渦圈的方向，即，軸線方向垂直的面內(nèi)不發(fā)生自轉(zhuǎn)而進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)；靜渦盤，具有端板和豎立設(shè)置于該端板上的渦旋狀的渦旋式渦圈，至少大致限制與豎立設(shè)置該渦旋式渦圈的方向，即，軸線方向垂直的面內(nèi)方向中的運(yùn)動(dòng)；使所述動(dòng)渦盤與所述靜渦盤嚙合而在兩個(gè)渦盤之間構(gòu)成的壓縮室，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有連通路，以連通所述壓縮室的中間部與形成在所述壓縮部上的吸入空間的方式形成在所述靜渦盤上；止回閥，設(shè)置于所述渦盤上，以使防止工作流體從所述壓縮室通過所述連通路流入到所述吸入空間中。
(9)在上述(8)及(9)中，所述止回閥被構(gòu)成為根據(jù)所述壓縮室的中間部的壓力與所述壓縮部的排出側(cè)的壓力之間的壓差而動(dòng)作。
(10)所述壓縮部被構(gòu)成為，備有相互嚙合的一對(duì)外、內(nèi)螺旋輥；罩部件；由所述兩螺旋輥的嚙合部與所述罩部件構(gòu)成的壓縮室；所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，在所述兩螺旋輥的嚙合部上設(shè)置可沿其軸方向滑動(dòng)的滑閥。
(11)所述壓縮部被構(gòu)成為，備有活塞；具有使所述活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的腔部的氣缸；對(duì)所述腔部的開口部進(jìn)行封閉的閥部；由所述活塞、所述腔部及所述閥部構(gòu)成的壓縮室，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有連通路，使連通所述壓縮室的中間部與形成在所述密閉容器內(nèi)的吸入空間的方式形成在所述氣缸上；止回閥，設(shè)置于所述氣缸上，以使防止工作流體從形成于所述密閉容器內(nèi)的排出空間通過所述連通路流入。
(12)所述壓縮部被構(gòu)成為，備有氣缸；對(duì)所述氣缸的兩端部進(jìn)行封閉的端板；配置在被所述氣缸與所述端板包圍的空間上的輥部；起到使由所述氣缸、所述端板及所述輥部構(gòu)成的空間容積與所述輥部的運(yùn)動(dòng)一起發(fā)生變化這種作用的葉片部；由所述氣缸、所述端板、所述輥部及所述葉片部構(gòu)成的壓縮室，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有使所述壓縮室的中間部與所述壓縮部的吸入側(cè)連通的連通機(jī)構(gòu)；對(duì)所述連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的容積式壓縮機(jī)，可使用具有高能量轉(zhuǎn)換效率的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)，并使壓縮機(jī)的外徑尺寸不會(huì)變大，能可靠地起動(dòng)。


圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)的縱剖視圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是表示第1實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)中的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的概略關(guān)系的圖。
圖4是第2實(shí)施方式中的渦旋式壓縮機(jī)的壓縮室結(jié)構(gòu)的橫剖視圖。
圖5是圖4的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分剖視圖。
圖6是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分剖視圖。
圖7是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的螺旋式壓縮機(jī)的縱剖視圖。
圖8是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的往復(fù)式壓縮機(jī)的縱剖面概略圖。
圖9是本發(fā)明的第6實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的的壓縮部分的縱剖視圖。
圖10是本發(fā)明的第7實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的的壓縮部分的橫剖視圖。
圖中1-靜渦盤，2-動(dòng)渦盤，3-機(jī)架，4-自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)，5a-定子，5b-轉(zhuǎn)子，6-曲軸，7-歐式環(huán)(oldham ring)，11-壓縮室，12-供油泵，13-潤(rùn)滑油，14-排出空間，17-吸入空間，19-連通路(連通機(jī)構(gòu))，20-止回閥(止回機(jī)構(gòu))，21-起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)，30-永久磁鐵，31-籠型導(dǎo)體，50-連通路(連通機(jī)構(gòu))，50a、50b-連通路，51-控制機(jī)構(gòu)，52-吸入空間，53-起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)，53a-連通路，53b-控制機(jī)構(gòu)，53e-連通路，54-起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)，100-自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)，100a-定子，100b-轉(zhuǎn)子，101-外螺旋輥，103-吸入空間，104-排出空間，105-滑閥，109-螺旋罩，120-活塞，121-氣缸(cylinder)，124-閥部，128-壓縮室，129-吸入空間，140-氣缸，141a、141b-端板，142-輥，143-葉片，144-壓縮室，149a-連通路，149b-控制機(jī)構(gòu)，149c-連通路，150a-連通路，150b-控制機(jī)構(gòu)，150c-連通路。
具體實(shí)施例方式
以下，使用附圖，對(duì)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。各實(shí)施方式的圖中的同一標(biāo)記表示同一部件或類似部件。
實(shí)施例1使用圖1～圖3，對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)詳細(xì)地進(jìn)行說明。
首先，使用圖1對(duì)渦旋式壓縮機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是本實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)的縱剖視圖。本實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)的構(gòu)成為備有自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5，其作為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，在同步轉(zhuǎn)速附近進(jìn)行同步引入從而進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)；壓縮部，其具有壓縮工作流體的壓縮室11；密閉容器4，其收納自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5及壓縮部；起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21，其在起動(dòng)時(shí)減輕壓縮部的負(fù)載。
壓縮部的基本元件為靜渦盤1、動(dòng)渦盤2、機(jī)架3。機(jī)架3固定在密閉容器4中。靜渦盤1的基本構(gòu)成部分為渦圈(lap)1a、端板1b、渦圈齒底1c、渦圈齒頂1d、及排出口1e。該靜渦盤1被構(gòu)成為具有端板1b和豎立設(shè)置于該端板1b上的渦旋狀的渦旋式渦圈1a，至少大致限制與豎立設(shè)置該渦旋式渦圈1a的方向，即，軸線方向垂直的面內(nèi)方向中的運(yùn)動(dòng)。在圖示例中，靜渦盤1固定在機(jī)架3上。動(dòng)渦盤2的基本構(gòu)成部分為渦圈2a、端板2b、渦圈齒底2c、及渦圈齒頂2d。該動(dòng)渦盤2被構(gòu)成為具有端板2b、和豎立設(shè)置于該端板2b上的渦旋狀的渦旋式渦圈2a，在與豎立設(shè)置該渦旋式渦圈2a的方向，即，軸線方向垂直的面內(nèi)不發(fā)生自轉(zhuǎn)而進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)。
對(duì)動(dòng)渦盤2進(jìn)行回旋驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部的基本元件為定子5a、轉(zhuǎn)子5b、歐式環(huán)7、曲軸的軸支承部8、9及動(dòng)渦盤2的軸支承部10。定子5a及轉(zhuǎn)子5b為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的主要元件。歐式環(huán)7為曲軸6與動(dòng)渦盤2的自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)的主要元件。滾動(dòng)軸承8、9作為旋轉(zhuǎn)自如地卡合曲柄6的曲柄6的軸支承部，由滾動(dòng)軸承構(gòu)成。軸支承部8、9設(shè)置在自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的壓縮室11側(cè)與反壓縮室側(cè)這兩側(cè)。也可以僅在壓縮室11側(cè)配置一個(gè)曲軸6的軸支撐部。另外，曲軸6的軸支承部除滾動(dòng)軸承外，也可為滑動(dòng)軸承等軸支承部件。動(dòng)渦盤2的軸支承部10可沿旋轉(zhuǎn)軸方向，即，軸向方向移動(dòng)且旋轉(zhuǎn)自如地卡合動(dòng)渦盤2與曲軸6的偏心銷部6a。
通過由設(shè)置于曲軸6內(nèi)的供油路徑6b與設(shè)置于曲軸6的下端的供油泵12構(gòu)成的供油機(jī)構(gòu)，來進(jìn)行向曲軸6的軸支承部8、9的供油和向動(dòng)渦盤2的軸支承部10的供油。供油路徑6b以將曲軸6的軸承支承部8、9及動(dòng)渦盤2的軸支承部10與外部供油泵12連通的方式設(shè)置。供油泵12浸漬在貯存于密閉容器4的下部空間中的潤(rùn)滑油13內(nèi)。通過供油泵12的旋轉(zhuǎn)，將貯存于密閉容器4的下部空間中的潤(rùn)滑油13經(jīng)由供油路徑6b供給到各部8～10中。另外，代替供油泵12，可通過在曲軸6上構(gòu)成的由偏心旋轉(zhuǎn)動(dòng)作產(chǎn)生的離心泵作用來實(shí)現(xiàn)，也可以通過利用了排出空間14與動(dòng)渦盤的端板2b的背面空間15之間的壓差的壓差供油作用來實(shí)現(xiàn)。
壓縮動(dòng)作大致分為吸入行程、壓縮行程、排出行程。在吸入行程中，伴隨動(dòng)渦盤2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工作流體經(jīng)由吸入口16、吸入空間17被吸入到壓縮室11中。吸入空間17是形成在壓縮部中的空間，構(gòu)成壓縮部的吸入側(cè)。具體地說，吸入空間17是形成于靜渦盤1與動(dòng)渦盤2之間的空間。在壓縮行程中，伴隨著動(dòng)渦盤2的進(jìn)一步回旋運(yùn)動(dòng)，減少壓縮室11的容積，從而使工作流體在壓縮室11內(nèi)被壓縮。在排出行程中，伴隨著動(dòng)渦盤2的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使壓縮室11與靜渦盤1的排出口1e連通，從而使在壓縮行程中被壓縮的工作流體經(jīng)由排出空間14、排出口18，從靜渦盤1的排出口1e排出。另外，排出到排出空間14中的工作流體經(jīng)由排出口18，被排出到壓縮機(jī)的外部。
起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21位于密閉容器4內(nèi)，被設(shè)置在壓縮部中。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不會(huì)將冷凍循環(huán)的配管結(jié)構(gòu)設(shè)置得復(fù)雜，可只用壓縮機(jī)構(gòu)成起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)。起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21被構(gòu)成為，備有連通機(jī)構(gòu)，其連通壓縮室11的中間部與壓縮部的排出側(cè)；流入防止機(jī)構(gòu)，其防止工作流體從壓縮部的排出側(cè)流入壓縮室11的中間部。
連通機(jī)構(gòu)由用于將壓縮室11的中間部與排出空間14連通的連通路19構(gòu)成。該連通路19由用于沿上下方向貫通靜渦盤1的連通孔構(gòu)成。根據(jù)該連通機(jī)構(gòu)，由于為極其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，所以廉價(jià)，而且不會(huì)由于該設(shè)置而導(dǎo)致空間的增大的問題。另外，排出空間14為由密閉容器4形成的空間，其構(gòu)成了壓縮部的排出側(cè)。
流入防止機(jī)構(gòu)由止回閥20構(gòu)成，該止回閥20防止工作流體從排出空間14通過連通路19流入到壓縮室11中。該止回閥20由安裝于靜渦盤1的上面的閥板形成，以使對(duì)連通路19的排出空間側(cè)開口進(jìn)行開閉。根據(jù)該流入防止機(jī)構(gòu)，由于為極其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，所以廉價(jià)，而且不會(huì)由于該設(shè)置而實(shí)質(zhì)性地導(dǎo)致空間的增大。另外，止回閥20被構(gòu)成為，基于壓縮室11的中間部的壓力與壓縮部的排出側(cè)的壓力之間的壓差而進(jìn)行動(dòng)作。具體地說，止回閥20當(dāng)壓縮室11的中間部的壓力比止回閥20自身的彈簧力與排出空間14的壓力之和大的情況下，將連通路19開路，排出空間14的壓力上升，當(dāng)止回閥20自身的彈簧力與排出空間14的壓力之和比壓縮室11的中間部的壓力大的情況下，將連通路19閉路。根據(jù)該止回閥20，可在起動(dòng)時(shí)自動(dòng)地進(jìn)行開閉，從這點(diǎn)也可通過簡(jiǎn)單的構(gòu)成，得到廉價(jià)的裝置。另外，連通路19可設(shè)置成多個(gè)，在這種情況下，可大幅度減輕起動(dòng)時(shí)壓縮部的壓縮容量。另外，在重視壓縮性能的情況下，理想的是將連通路19的通路徑設(shè)置得比旋轉(zhuǎn)蝸旋式渦圈2a的寬度更小。另外，可用一個(gè)止回閥20防止多個(gè)連通路19的逆流，也可設(shè)置多個(gè)止回閥20。進(jìn)而，止回閥20為圖示的板型的閥，但也可為圓錐狀、即、提動(dòng)型的閥。
使用圖2，對(duì)本實(shí)施方式中的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2為圖1的A-A剖視圖。但是，在圖2中，省略剖面部分的剖面線。
自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5如上述那樣備有定子5a、轉(zhuǎn)子5b。定子5a基本上由定子鐵心33、作用于定子磁鐵33上的長(zhǎng)孔(slot)32、作用于長(zhǎng)孔32上的電樞線圈(未圖示)構(gòu)成。轉(zhuǎn)子5b基本上由轉(zhuǎn)子鐵心34、設(shè)置于轉(zhuǎn)子34上的籠型導(dǎo)體31、永久磁鐵30、轉(zhuǎn)子5b與曲軸6的卡合部分構(gòu)成。多個(gè)籠型導(dǎo)體31是用于作為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的基本構(gòu)成元件，永久磁鐵30是用于作為同步電動(dòng)機(jī)以同步速度進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的基本構(gòu)成元件。另外，作為定子5a、轉(zhuǎn)子5b的構(gòu)成的一例，同步速度也可為商用電源時(shí)的同步速度以外的速度。
使用圖3，對(duì)本實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖3是表示本實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)中的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的概略關(guān)系。
自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5中，作為表示感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，在同步轉(zhuǎn)速附近進(jìn)行同步引入而向同步運(yùn)轉(zhuǎn)移行時(shí)的同步引入的強(qiáng)度的指標(biāo)之一，有同步引入轉(zhuǎn)矩?？梢哉f該同步引入轉(zhuǎn)矩越大，同步引入越容易。例如，在不備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21的渦旋式壓縮機(jī)中，在自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5具有圖3(3)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性且具有足夠的同步引入轉(zhuǎn)矩的情況下，自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩變化為圖3中的從a→b→c。即，在a→b中作為感應(yīng)機(jī)起動(dòng)并使轉(zhuǎn)速上升，在到可進(jìn)行同步引入的b時(shí)向同步狀態(tài)、即c進(jìn)行引入，從而完成起動(dòng)。若在不備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21的渦旋式壓縮機(jī)中，在自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5不具有足夠的同步引入轉(zhuǎn)矩的情況下，在作為感應(yīng)機(jī)起動(dòng)后，轉(zhuǎn)矩b1在渦旋式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩(3)以下，所以導(dǎo)致不會(huì)到達(dá)同步引入，從而無法起動(dòng)。作為使同步引入轉(zhuǎn)矩變大的方法，存在使配置在轉(zhuǎn)子5b中的籠型導(dǎo)體31的量增多的方法，但產(chǎn)生不得不使自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的外形尺寸變大的問題。即，為了確保同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的高能量轉(zhuǎn)換效率，有必要確保需要量的永久磁體30，而為了改善起動(dòng)性使籠型導(dǎo)體31增量，這樣會(huì)直接導(dǎo)致自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的大型化的問題。
在本實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)中，備有自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5作為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)，且在靜渦盤1上配置有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21包括連通壓縮室11與排出空間14的連通路19、防止從排出空間14到壓縮室11的逆流的止回閥20，所以可將起動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性從圖3(3)減少到圖3(4)。即，起動(dòng)時(shí)的壓縮室內(nèi)壓為大致相同的壓力，若從該狀態(tài)開始進(jìn)行壓縮，則由于存在剛壓縮后沒有到達(dá)排出口1e的壓縮室11，所以壓縮室內(nèi)的壓力比排出壓力更高，起動(dòng)負(fù)載非常大。但是，若使用本實(shí)施方式的起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21，則由于可降低起動(dòng)負(fù)載，壓縮室內(nèi)壓不會(huì)比排出壓力高。在這種情況下，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩變化為從圖3中的a→b’→c’，在作為感應(yīng)起動(dòng)后，由于不會(huì)使備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)的渦旋式壓縮機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降到b2，所以與不備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)的情況相比，可以以較小的同步引入轉(zhuǎn)矩進(jìn)行同步引入。從以上得出，在將自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5作為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的渦旋式壓縮機(jī)中，若為備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21的渦旋式壓縮機(jī)，則與不備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21的情況相比，可以以較小的同步引入轉(zhuǎn)矩進(jìn)行引入，所以可使起動(dòng)性變好，且由于可不使自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的外形變大，所以可采用高能量轉(zhuǎn)換效率的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5作為渦旋式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)。
根據(jù)本實(shí)施方式，通過以在壓縮部上配置有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21為特征的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5驅(qū)動(dòng)的渦旋式壓縮機(jī)可降低起動(dòng)負(fù)載，所以在不使壓縮機(jī)的外徑尺寸變大的情況下，能可靠地實(shí)行自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的同步引入，可實(shí)現(xiàn)備有起動(dòng)性良好的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的渦旋式壓縮機(jī)。即使對(duì)渦旋式壓縮機(jī)反復(fù)進(jìn)行開閉控制的情況下，也可使起動(dòng)負(fù)載降低，所以可確保良好的起動(dòng)性，可與開閉控制隨動(dòng)。因此，由于采用具有高能量轉(zhuǎn)換效率的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5作為渦旋式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)，所以可提供具有高能量轉(zhuǎn)換效率的渦旋式壓縮機(jī)。
實(shí)施例2接著，使用圖4及圖5，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖4是本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)的橫剖視圖，圖5是圖4的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分剖視圖。該第2實(shí)施方式在下述方面與第1實(shí)施方式不同，關(guān)于其他方面與第1實(shí)施方式基本相同。
在第2實(shí)施方式中，備有自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5作為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)，作為起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)54，在靜渦盤1上配置有連通壓縮室11與吸入空間52的連通路50和對(duì)該連通路50進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)51。吸入空間52與吸入口16、吸入空間17連通，并是在渦旋式渦圈1a的大致外周部上形成的空間。設(shè)置有多個(gè)連通路50。各連通路50包括與壓縮室11連通的連通路50a、與吸入空間52連通的連通路50b。各連通路50a與壓縮室11不同工序容積的位置連通。在各連通路50的途中，配置有對(duì)各連通路50進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)51。控制機(jī)構(gòu)51對(duì)壓縮室11與吸入空間52進(jìn)行控制，使其在渦旋式壓縮機(jī)起動(dòng)后的幾秒到幾分鐘間連通。若為備有該起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)54的構(gòu)成，則可在控制中使渦旋式壓縮機(jī)的行程容積減小，使所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩變小。
根據(jù)第2實(shí)施方式，作為起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)54，在靜渦盤1上配置有連通壓縮室11與吸入空間52的連通路50、和對(duì)該連通路50進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)51，所以可使渦旋式壓縮機(jī)的行程容積減小，可使所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩變小。由此，由于起動(dòng)時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩變小，則與不備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)21的情況相比可以以較小的同步引入轉(zhuǎn)矩進(jìn)行引入，所以可使起動(dòng)性變好，且由于可不使自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的外形變大，所以可采用高能量轉(zhuǎn)換效率的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5作為渦旋式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)。另外，雖然也可將吸入口16或吸入空間17直接與壓縮室11連通，但是比較起來，使其與在固定渦旋式渦圈1a的大致外周部上形成的吸入空間52連通，可使構(gòu)成緊湊。
實(shí)施例3接著，使用圖6，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖6是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分剖視圖。該第3實(shí)施方式在下述方面與第2實(shí)施方式不同，關(guān)于其他方面與第2實(shí)施方式基本相同。
第3實(shí)施方式的起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)53將連通壓縮室11的連通路53a、連通吸入空間52的連通路53e、對(duì)連通路53a、53e進(jìn)行開閉控制的活塞53b作為基本元件。如圖所示，為了防止活塞53b脫落，而設(shè)置有止動(dòng)件53d。在活塞53b內(nèi)部設(shè)置有連通孔53c。另外，在通路53a側(cè)設(shè)置使壓縮室11的壓力作用于活塞53b上的結(jié)構(gòu)53f。在活塞53b的連通路53a側(cè)，作用有壓縮室11的壓力，在活塞53b的連通路53e側(cè)作用有排出空間14的壓力。即，活塞53b被構(gòu)成為基于壓縮室11的中間部的壓力與壓縮部的排出側(cè)的壓力之間的壓差而動(dòng)作的。具體地說，在壓縮室11的中間部的壓力比排出空間14的壓力大的情況下，活塞53b向右側(cè)移動(dòng)，經(jīng)由連通路19將連通路53a與連通路53e連通，排出空間14的壓力上升，在排出空間14的壓力變成比壓縮室11的中間部的壓力大的情況下，活塞53b向左側(cè)移動(dòng)，將連通路53a與連通路53e的連通解除。通過該作用，在壓縮室11的壓力比排出空間14的壓力大的情況下，通路53a與53e始終連通，從而可減少渦旋式壓縮機(jī)的行程容積，使所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩變小。
實(shí)施例4接著，使用圖7，對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖7是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的螺旋式壓縮機(jī)的縱剖視圖。
第4實(shí)施方式的螺旋式壓縮機(jī)備有自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)100作為起到動(dòng)用電動(dòng)機(jī)，作為起動(dòng)載荷減輕機(jī)構(gòu)，在螺旋式輥的嚙合部上配置有可向該螺旋式輥的軸方向滑動(dòng)的滑閥105。另外，自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)100由于與第1～第3實(shí)施方式相同，所以僅對(duì)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
就第4實(shí)施方式的螺旋式壓縮機(jī)的基本構(gòu)成進(jìn)行說明。驅(qū)動(dòng)源為由定子100a、轉(zhuǎn)子100b形成的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)100。與外螺旋輥101卡合的軸108卡合到轉(zhuǎn)子100b上，外螺旋輥101通過自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)100被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，從而進(jìn)行壓縮動(dòng)作。另外，也可以是內(nèi)螺旋輥(未圖示)與軸108卡合，內(nèi)螺旋輥通過自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)100被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，從而進(jìn)行壓縮動(dòng)作。壓縮部備有相互嚙合的一對(duì)外螺旋輥101與內(nèi)螺旋輥。壓縮室包括外螺旋輥101與內(nèi)螺旋輥的嚙合部、罩(casing)部件109。通過驅(qū)動(dòng)自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)100對(duì)壓縮部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，工作流體通過吸入口106被吸入，經(jīng)過自起動(dòng)式電動(dòng)機(jī)100，由吸入口103吸入到壓縮室中。吸入到壓縮室中的工作流體隨著外、內(nèi)螺旋輥的旋轉(zhuǎn)而被壓縮后，經(jīng)由排出口104、排出口107排出到外部。
起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)由使壓縮室與吸入空間103連通的連通機(jī)構(gòu)、對(duì)該連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，作為起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)，在外、內(nèi)螺旋輥的嚙合部上配置有可向螺旋式輥的軸方向滑動(dòng)的滑閥105。圖示的滑閥105表示處于吸入空間103側(cè)的狀態(tài)。在這種情況下，可將由外、內(nèi)螺旋輥的嚙合部、罩部件109構(gòu)成的壓縮室的行程容積設(shè)定為最大，但是有可能在起動(dòng)時(shí)使所需的轉(zhuǎn)矩變大，使自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)100的起動(dòng)變差。另一方面，在滑閥105處于排出口104側(cè)的情況下，可將壓縮室的行程容積設(shè)定為最小，可使起動(dòng)時(shí)的所需轉(zhuǎn)矩變小，所以可改善自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)100的起動(dòng)性。
如以上所述，通過使起動(dòng)時(shí)所需轉(zhuǎn)矩變小，與不備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)的情況相比可以以較小的同步引入轉(zhuǎn)矩進(jìn)行同步引入，所以可使起動(dòng)性變好，并且不會(huì)使自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5的外形變大，所以可采用高能量轉(zhuǎn)化效率的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)5作為螺旋式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)。
實(shí)施例5接著，使用圖8，對(duì)本發(fā)明的第5實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖8是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的往復(fù)式壓縮機(jī)的縱剖面概略圖。在圖8中，省略自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)，并且擴(kuò)大往復(fù)式壓縮機(jī)的壓縮部。
第5實(shí)施方式的往復(fù)式壓縮機(jī)備有自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)，作為起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)127，將連通壓縮室128與吸入空間129的連通路127a、對(duì)該連通路127a進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)127b、127c配置在氣缸121上。另外，由于自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)與第1～第4實(shí)施方式相同，所以僅說明壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)。
對(duì)第5實(shí)施方式的往復(fù)式壓縮機(jī)的基本構(gòu)成進(jìn)行說明。驅(qū)動(dòng)源為由定子及轉(zhuǎn)子構(gòu)成的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)。構(gòu)成往復(fù)式壓縮機(jī)的壓縮部的基本元件為活塞120、具有活塞120進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的腔部122的氣缸121、對(duì)腔部122的開口部進(jìn)行關(guān)閉的閥部124。壓縮室128由活塞120、腔部122、閥部124構(gòu)成。工作流體經(jīng)由吸入口130、吸入口123、吸入閥124a吸入到壓縮室128中。伴隨活塞120的移動(dòng)，工作流體被壓縮，然后經(jīng)由排出閥124b、排出口125排出。
起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)由使壓縮室與吸入空間連通的連通機(jī)構(gòu)、對(duì)該連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，作為起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)，圖示了下述實(shí)例，即在氣缸121上配置有將連通壓縮室128與吸入空間129的連通路127a、對(duì)連通路127a進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)127b、127c。連通路127a形成在氣缸121的壁面上，使壓縮室128與吸入空間129連通。對(duì)連通路127a進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)由可動(dòng)部位127b與固定部位127c構(gòu)成?？蓜?dòng)部位127b的壓縮室側(cè)承受壓縮室128的壓力，可動(dòng)部件127b的壓縮室相反一側(cè)承受壓縮部的排出側(cè)的壓力。為了使排出壓力作用于可動(dòng)部位127b的壓縮室相反一側(cè)，在可動(dòng)部位127上，連接有通過排出口125分路的配管126。在壓縮室壓力比排出壓力低的情況下，控制機(jī)構(gòu)的可動(dòng)部位127b向壓縮室128側(cè)移動(dòng)，將連通路127a關(guān)閉，另一方面，在壓縮室壓力比排出壓力高的情況下，可動(dòng)部位127b向壓縮室相反一側(cè)移動(dòng)，從而使連通路127a開放。因此，在起動(dòng)時(shí)壓縮室壓力變成比排出壓力大的情況下，可使連通路127a開放，可使起動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩變小，可改善自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性。根據(jù)以上，通過使起動(dòng)時(shí)所需轉(zhuǎn)矩變小，與不備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)的情況相比可以以較小的同步引入轉(zhuǎn)矩進(jìn)行同步引入，所以可使起動(dòng)性變好，并且可使自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)的外形不會(huì)變大，所以可采用高能量轉(zhuǎn)化效率的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)作為往復(fù)式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)。
實(shí)施例6接著，使用圖9，對(duì)本發(fā)明的第6實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖9為本發(fā)明的第6實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮部分的縱剖視圖。
第6實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)備有自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)，作為起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)150，在氣缸140或端板141a上配置有將壓縮室144與壓縮部的吸入側(cè)連通的連通路150a、150c、對(duì)該連通路150a、150c進(jìn)行關(guān)閉的控制機(jī)構(gòu)150b。另外，由于自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)與第1～第5實(shí)施方式一樣，所以僅對(duì)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
對(duì)示出第6實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的基本構(gòu)成進(jìn)行說明。驅(qū)動(dòng)源為由定子、轉(zhuǎn)子構(gòu)成的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)。構(gòu)成回轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)的壓縮部的基本元件包括氣缸140；對(duì)氣缸140的兩端部進(jìn)行封閉的端板141a、141b；配置在被氣缸140、與端板141a、141b包圍的空間上的輥142；與輥142一起運(yùn)動(dòng)而使壓縮室144發(fā)生變化的葉片143。壓縮室144為由輥142、氣缸140、端板141a、141b、輥142、葉片143構(gòu)成的空間容積。工作流體經(jīng)由吸入口146吸入到壓縮室144中。伴隨輥142的移動(dòng)，工作流體被壓縮，經(jīng)由排出口147、排出閥(未圖示)排出。
起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)150由使壓縮室與吸入空間連通的連通機(jī)構(gòu)、對(duì)該連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，作為起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)150，圖示了下述實(shí)例，即在氣缸140或端板141a上，配置有將壓縮室144連通到吸入口146上的連通路150a、150c、對(duì)連通路150a、150c進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)150b。連通路150a、150c經(jīng)由氣缸140及端板141a，使壓縮室144與吸入口146連通。對(duì)連通路150a、150c進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)150b對(duì)壓縮室144與吸入口146進(jìn)行控制，使其從回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)起動(dòng)后的幾秒到幾分鐘連通。由此，可減小回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的行程容積，可使起動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩變小。
根據(jù)以上，在第6實(shí)施方式中，可使起動(dòng)時(shí)所需轉(zhuǎn)矩變小，與不備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)150的情況相比可以以較小的同步引入轉(zhuǎn)矩進(jìn)行同步引入，所以可使起動(dòng)性變好，并且可使自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)的外形不會(huì)變大，可采用高能量轉(zhuǎn)化效率的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)作為回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)。
實(shí)施例7接著，使用圖10，對(duì)本發(fā)明的第7實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖10為本發(fā)明的第7實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮部分的縱剖視圖。
第7實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)備有自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)，作為起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)149，在氣缸140上配置有將壓縮室144與壓縮部的吸入側(cè)(吸入口146)連通的連通路149a、149c、對(duì)該連通路149a、149c進(jìn)行關(guān)閉的控制機(jī)構(gòu)149b。另外，由于自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)與第1～第5實(shí)施方式一樣，所以僅對(duì)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
對(duì)示出第7實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的基本構(gòu)成進(jìn)行說明。驅(qū)動(dòng)源為由定子、轉(zhuǎn)子構(gòu)成的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)。構(gòu)成回轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)的壓縮部的基本元件包括氣缸140；對(duì)氣缸140的進(jìn)行封閉的端板141a、141b；配置在被氣缸140、端板141a、141b包圍的空間上的輥142；與輥142一起運(yùn)動(dòng)使壓縮室144發(fā)生變化的葉片143。壓縮室144為由輥142、氣缸140、端板141a、141b、輥142、葉片143構(gòu)成的空間容積。工作流體經(jīng)由吸入口146吸入到壓縮室144中。伴隨輥142的移動(dòng)，工作流體被壓縮，經(jīng)由排出口147、排出閥(未圖示)排出。
起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)149由使壓縮室與吸入空間連通的連通機(jī)構(gòu)、對(duì)該連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，作為起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)149，圖示了下述實(shí)例，即在氣缸140上，配置有將壓縮室144連通到吸入口146上的連通路149a、149c、對(duì)連通路149a、149c進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)149b。連通路149a、149c經(jīng)由氣缸140，使壓縮室144與吸入口146連通。對(duì)連通路149a、149c進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)149b對(duì)壓縮室144與吸入口146進(jìn)行控制，使其從回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)起動(dòng)后的幾秒到幾分鐘間連通。由此，可減小回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的行程容積，可使起動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩變小。
根據(jù)以上，在第7實(shí)施方式中，可使起動(dòng)時(shí)所需轉(zhuǎn)矩變小，與不備有起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)149的情況相比可以以較小的同步引入轉(zhuǎn)矩進(jìn)行同步引入，所以可使起動(dòng)性變好，并且可使自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)的外形不會(huì)變大，可采用高能量轉(zhuǎn)化效率的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)作為回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種容積式壓縮機(jī)，備有自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)，作為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，在同步轉(zhuǎn)速附近進(jìn)行同步引入，從而進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)；壓縮部，具有壓縮工作流體的壓縮室；密閉容器，收納自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)及壓縮部，讓起動(dòng)時(shí)減輕所述壓縮部負(fù)載的起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)位于所述密閉容器內(nèi)，并被配置在所述壓縮部上。
2.如權(quán)利要求1所述的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有將所述壓縮室的中間部與所述壓縮部的排出側(cè)連通的連通機(jī)構(gòu)；防止工作流體從所述壓縮部的排出側(cè)流入到所述壓縮室的中間部的流入防止機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述流入防止機(jī)構(gòu)是由閥構(gòu)成，所述閥根據(jù)所述壓縮室的中間部與所述壓縮部的排出側(cè)之間的壓差，對(duì)所述連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉。
4.如權(quán)利要求2所述的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述連通機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為將所述壓縮室的多個(gè)位置的中間部與所述壓縮部的排出側(cè)連通。
5.如權(quán)利要求1所述的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有將所述壓縮室的中間部與所述壓縮部的吸入側(cè)連通的連通機(jī)構(gòu)；對(duì)所述連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)是由閥構(gòu)成，所述閥根據(jù)所述壓縮室的中間部與所述壓縮部的排出側(cè)之間的壓差，對(duì)所述連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉。
7.如權(quán)利要求5所述的容積式壓縮機(jī)，其特征在于，所述連通機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為將所述壓縮室的多個(gè)位置的中間部與所述壓縮部的吸入側(cè)連通。
8.一種渦旋式壓縮機(jī)，在權(quán)利要求2所述的容積式壓縮機(jī)中，所述壓縮部被構(gòu)成為，備有動(dòng)渦盤，具有端板和豎立設(shè)置于該端板上的渦旋狀的渦旋式渦圈，在與豎立設(shè)置該渦旋式渦圈的方向，即，軸線方向垂直的面內(nèi)不發(fā)生自轉(zhuǎn)而進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)；靜渦盤，具有端板和豎立設(shè)置于該端板上的渦旋狀的渦旋式渦圈，至少大致限制與豎立設(shè)置該渦旋式渦圈的方向，即，軸線方向垂直的面內(nèi)方向中的運(yùn)動(dòng)；使所述動(dòng)渦盤與所述靜渦盤嚙合而在兩個(gè)渦盤之間構(gòu)成的壓縮室，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有連通路，以連通所述壓縮室的中間部與形成在所述密閉容器內(nèi)的排出空間的方式形成在所述靜渦盤上；止回閥，設(shè)置于所述渦盤上，以使防止工作流體從所述排出空間通過所述連通路流入到所述壓縮室。
9.一種渦旋式壓縮機(jī)，在權(quán)利要求2所述的容積式壓縮機(jī)中，所述壓縮部被構(gòu)成為，備有動(dòng)渦盤，具有端板和豎立設(shè)置于該端板上的渦旋狀的渦旋式渦圈，在與豎立設(shè)置該渦旋式渦圈的方向，即，軸線方向垂直的面內(nèi)不發(fā)生自轉(zhuǎn)而進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)；靜渦盤，具有端板和豎立設(shè)置于該端板上的渦旋狀的渦旋式渦圈，至少大致限制與豎立設(shè)置該渦旋式渦圈的方向，即，軸線方向垂直的面內(nèi)方向中的運(yùn)動(dòng)；使所述動(dòng)渦盤與所述靜渦盤嚙合而在兩個(gè)渦盤之間構(gòu)成的壓縮室，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有連通路，以連通所述壓縮室的中間部與形成在所述壓縮部上的吸入空間的方式形成在所述靜渦盤上；止回閥，設(shè)置于所述渦盤上，以使防止工作流體從所述壓縮室通過所述連通路流入到所述吸入空間中。
10.如權(quán)利要求8或9中所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于，所述止回閥被構(gòu)成為根據(jù)所述壓縮室的中間部的壓力與所述壓縮部的排出側(cè)的壓力之間的壓差而動(dòng)作。
11.一種螺旋式壓縮機(jī)，在權(quán)利要求1所述的容積式壓縮機(jī)中，所述壓縮部被構(gòu)成為，備有相互嚙合的一對(duì)外、內(nèi)螺旋輥；罩部件；由所述兩螺旋輥的嚙合部與所述罩部件構(gòu)成的壓縮室；所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，在所述兩螺旋輥的嚙合部上設(shè)置可沿其軸方向滑動(dòng)的滑閥。
12.一種往復(fù)式壓縮機(jī)，在權(quán)利要求1所述的容積式壓縮機(jī)中，所述壓縮部被構(gòu)成為，備有活塞；具有使所述活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的腔部的氣缸；對(duì)所述腔部的開口部進(jìn)行封閉的閥部；由所述活塞、所述腔部及所述閥部構(gòu)成的壓縮室，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有連通路，使連通所述壓縮室的中間部與形成在所述密閉容器內(nèi)的吸入空間的方式形成在所述氣缸上；止回閥，設(shè)置于所述氣缸上，以使防止工作流體從形成于所述密閉容器內(nèi)的吸入空間通過所述連通路流入。
13.一種回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，在權(quán)利要求1所述的容積式壓縮機(jī)中，所述壓縮部被構(gòu)成為，備有氣缸；對(duì)所述氣缸的兩端部進(jìn)行封閉的端板；配置在被所述氣缸與所述端板包圍的空間上的輥部；起到使由所述氣缸、所述端板及所述輥部構(gòu)成的空間容積與所述輥部的運(yùn)動(dòng)一起發(fā)生變化這種作用的葉片部；由所述氣缸、所述端板、所述輥部及所述葉片部構(gòu)成的壓縮室，所述起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為，備有使所述壓縮室的中間部與所述壓縮部的吸入側(cè)連通的連通機(jī)構(gòu)；對(duì)所述連通機(jī)構(gòu)進(jìn)行開閉的控制機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種容積式壓縮機(jī)，備有自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)(5)，作為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，在同步轉(zhuǎn)速附近進(jìn)行同步引入，從而進(jìn)行同步運(yùn)轉(zhuǎn)；壓縮部，具有壓縮工作流體的壓縮室(11)；密閉容器(4)，收納自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)(5)及壓縮部。容積式壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)的減輕壓縮部負(fù)載的起動(dòng)負(fù)載減輕機(jī)構(gòu)(21)位于密閉容器(4)內(nèi)，并被配置在壓縮部上。這樣，在容積式壓縮機(jī)中，使用具有高能量轉(zhuǎn)換效率的自起動(dòng)式同步電動(dòng)機(jī)，且使壓縮機(jī)的外徑尺寸不會(huì)變大，能可靠起動(dòng)。
文檔編號(hào)H02P1/16GK1796785SQ200510134150
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月27日
發(fā)明者土屋豪, 柳瀨裕一, 藤村和幸, 松永睦憲, 野澤重和, 東條健司, 小原木春雄, 菊地聰, 香宗我部弘勝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立空調(diào)系統(tǒng)