專利名稱：低噪音型液冷式壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種低噪音型液冷式壓縮機，在具有互相嚙合的陰陽一對 的螺桿轉子的液冷式螺桿壓縮機中，抑制主要通過壓縮機的^^流路而放 出到外部的噪音的振幅、特別地降低壓縮機本體的吸入側的脈沖振幅而抑 制噪音值.
背景技術：
螺桿壓縮機的螺桿轉子(以下也稱作轉子)的溫度伴隨流體被壓縮而 上升。因而，需要冷卻螺桿轉子的冷卻機構.作為這樣的冷卻機構， 一般方式。
因此首先，對于作為上述冷卻液使用冷卻油(以下也簡稱為油)的油
冷式螺桿壓縮機的一般的冷卻機構，以下參照圖8進行說明，圖8是以往 的一般的油冷式螺桿壓縮機的本體剖面圖，
該油冷式螺桿壓縮機31,在轉子外殼30內具備互相嚙合的陰陽一對 的螺桿轉子32。該螺桿轉子32被!^側的軸承部33以及排出側的軸承 部34能夠旋轉地支承，在這些軸承部33、 34與螺桿轉子32之間分別設 置有軸密封部35、 36。此外，在軸承部33、 34、軸密封部35、 36以及螺 桿壓縮機31內的氣體壓縮空間部即轉子室37等的注油部位上設置有用于 注油的注油孔38、 39以及40,
而且，從螺桿壓縮機31的吸入口 41吸入的氣體一i^豕受來自上述注 油孔38、 39以及40的油注入一邊被壓縮，與油一起作為壓縮氣體而從排 出口 42排出。排出的壓縮氣體以及油在未圖示的油分離回收器中互相分 離，壓縮氣體被送出到排出;j^43.在此，注入到上述轉子室37的油起 到氣體壓縮部的冷卻、螺桿轉子32彼此之間以及螺桿轉子32與轉子外殼 30的內壁部之間的密封以及潤滑的作用，
接著，對于壓縮機的以往例的噪音對策技術，以下參照附圖9、 10 進行說明，圖9是表示以往例的二級免加油壓縮機的一實施例的系統(tǒng)圖， 圖IO是表示以往例的壓縮機的消音器的一實施例的剖視圖.作為以往例的壓縮機的噪音對策，未圖示，但存在一種帶箱螺桿壓縮 機，將具有重量、作為勵振源的壓縮機本體和電動機通過臺架以及支柱而 剛性地支承在地面上，由此將振動振幅抑制為較小而防止向箱的臺板或革
的振動傳播的(參照特開平7 208361號) 但是，該以往例抑制壓縮機 本體以及電動機的勵振振動的傳播，沒有考慮到抑制壓縮機本體發(fā)生的噪
音自身。特別地，因為壓縮機必須吸入外部氣體，所以難以使來自^A口 的脈動音不易向外部漏出。
接著，如圖9所示，以往例的二級免加油壓縮機，存在一種壓縮機， 排出管沿其主要的長度而多個化，例如將低級壓縮機的排出管形成為兩根 的排出管51、 52，從而使透過損失增大，使以壓縮機的排出壓力的脈動 為起因的噪音值降低(參照特開平7 - 133774號).該壓縮機對以排出壓 力的脈動為起因的噪音，對2kHz以上的確定的頻率成分發(fā)揮降低效果， 但是若使螺桿轉速變化則發(fā)生噪音的頻率變化，無法在所有的運轉狀態(tài)中 獲得低噪音效果。
此外，如圖IO所示，其他的以往例的壓縮機的消音器具備與壓縮 機的排出孔連通的第一消音器54、和經由連接配管53與笫一消音器54 連通的第二消音器55，通過在上述連接配管53上設置腔56，將壓縮機的 排出壓力的脈動使在多層消音器構造的消音器間發(fā)生的氣柱共鳴頻率從 壓力脈動的基本頻率避開，從而防止消音效果的降低(參照特開平6 '108 7 5 號)。在本以往例中，和上述以往例相同，對確定的頻率帶的排出壓力的 脈動的噪音降低發(fā)揮效果，但是若使壓縮機的轉速變化則發(fā)生噪音的頻率 變化，無法在所有的運轉狀態(tài)中獲得低噪音效果。

發(fā)明內容
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種低噪音型液冷式壓縮機，即使壓縮 機的轉速變化而發(fā)生噪音的頻率變化，也能夠在各種的運轉狀態(tài)中獲得低 噪音效果，降低主要通過壓縮機的吸入流路而放出到外部的噪音的振幅， 特別地降低壓縮機本體的吸入側的脈動振幅從而抑制噪音值。
為了達成上述目的，本發(fā)明的液冷式壓縮機是具有互相嚙合的陰陽一 對的螺桿轉子的螺桿壓縮機，其中，在吸入供給給上述螺桿轉子的氣體的 吸入流路上設置有注油口 ，從該注油口向上述吸入流路注入液體，
根據上述結構的液冷式壓縮機，在具有互相嚙合的陰陽一對的螺桿轉子的液冷式螺桿壓縮機中，在^V向上述螺桿轉子供給的氣體的5lX^^ 上設置有注油口，并從該注油口向上述吸入流路注入液體，由此，注入到
上述注油口的液體在壓縮機的wA^流路中作為重量物而起作用，能夠降低 主要通過壓縮機的吸入流路放出到外部的噪音的振幅、特別地能夠降低壓 縮機的吸入側的脈動音的振動振幅而降低噪音值.
在上述的液冷式壓縮機中，可以構成為上述液體能夠注入收納有螺桿 轉子的轉子室中，在排出壓縮后的壓縮氣體的排出流路上，設置有用于分 離上述壓縮空氣和液體并回收分離后的液體的液體分離回收機構，用于注 入由上述液體分離回收機構分離回收的液體的注油線與上述注油口連接， 利用這樣的結構，不需要另外的液體供給機構，能夠將用于螺桿轉子的冷 卻、潤滑以及上述轉子間的密封的冷卻液作為用于降低噪音值的液體而有
效運用。
或者，在上述的液冷式壓縮機中，也可以在上述吸入流路上設置用于 檢測吸入側的脈動音的聲壓檢測機構，在上述注油線上設置用于調節(jié)液體 流量的流量調節(jié)機構，并設置有接收由上述聲壓檢測機構而檢測出的聲壓 信號、并基于該聲壓信號來控制上述流量調節(jié)機構的控制機構.利用這樣 的結構，能夠對于吸入流路中的每個脈動音，進而每個壓縮機的轉速而供 給適量的液體，能夠實現(xiàn)最有效的低噪音效果。
或者，在上述的液冷式壓縮機中，可以在驅動上述螺桿轉子的驅動馬 達上設置逆變器，在上述注油線上設置用于調節(jié)液體流量的流量調節(jié)機 構，并設置有接收由上述逆變器對上述驅動馬達指示的頻率信號、并基于 該頻率信號來控制上述流量調節(jié)機構的控制機構.利用這樣的結構，能夠 對于吸入流路中的每個脈動音，進而每個壓縮機的轉速而供給適量的液 體，能夠實現(xiàn)最有效的低噪音效果。


圖1是用于說明本發(fā)明的實施方式1的低噪音型液冷式壓縮機的系統(tǒng)圖。
圖2是用于說明本發(fā)明的實施方式2的低噪音型液冷式壓縮機的系統(tǒng)圖。
圖3是本發(fā)明的比較例的通過聲壓傳感器檢測出的脈動音的一例， 圖4是本發(fā)明的實施例的螺桿轉速1000r/min的時聲壓水平的比較數據。
圖5是本發(fā)明的實施例的螺桿轉速2500r/min時的聲壓水平的比較數
據，
圖6是本發(fā)明的實施例的螺桿轉速4000r/min時的聲壓水平的比較數
據，
圖7是本發(fā)明的實施例的螺桿轉速5410r/min時的聲壓水平的比較數據。
圖8是以往的一般的油冷式螺桿壓縮機的本體剖視圖，
圖9是表示以往例的二級免加油壓縮機的一實施例的系統(tǒng)圖，
圖IO是表示以往例的壓縮機的消音器的一實施例的剖視圖.
具體實施例方式
接著，參照附圖l說明本發(fā)明的實施方式1的液冷式螺桿壓縮機。圖 1是用于說明本發(fā)明的實施方式1的低噪音型液冷式壓縮機的系統(tǒng)圖.
對于本發(fā)明的實施方式1的低噪音型液冷式壓縮機，以使用冷卻油作 為冷卻液的低噪音型油冷式螺桿壓縮機作為具體例而進行說明.該低噪音 油冷式螺桿壓縮機具備壓縮機本體1，所述壓縮機本體1是陰陽一對的螺 桿轉子2a、 2b嚙合而能夠旋轉地收容在形成在轉子外殼3的內部的轉子 室4中而構成的。吸入流路5與壓縮機本體l的^U^口 la連接，另一方 面排出^W6的一端側與壓縮機本體1的排出口 lb連接.而且，構成壓 縮機本體1的上迷陰陽一對的螺桿轉子2a、 2b之中只有一方即陽轉子2a 與驅動馬達M的驅動軸7連接。
利用該驅動馬達M，使螺桿轉子2a、 2b旋轉，由此將自^UV流路5 供給的氣體從壓縮機本體l的!^v口 la^UV、壓縮而從排出口 lb作為高 壓流體排出到排出流路6。驅動馬達M收納在馬達外殼8內部的馬達室中， 該馬達外殼8與轉子外殼3 —體地結合.
上述驅動馬達M包括固定在上述馬達外殼8內表面上的未圖示的定 子、和以驅動軸7為中心旋轉的轉子7a,通過從內置在控制器21中的控 制機構21a向逆變器22發(fā)送的既定的頻率信號來控制旋轉.該驅動馬達 M將被^v側軸承9a和排出側軸承9b軸支的上述驅動軸7的旋轉力向壓 縮機本體l的螺桿轉子2a、 2b傳遞。
另一方面，在上述吸入流路5上具備調節(jié)通過該吸入流路5的氣體的流量的吸入調節(jié)閥5a，利用控制器21內的控制機構21a控制其閥開度. 此外，在排出流路6上夾裝有油分離回收器(液體分離回收機構)10，在 油分離回收器10的內部具備油分離元件10a,流入到該油分離回收器10 的高壓氣體中混入有少量油，因此利用配備在油分離回收器10的內部的 油分離元件10a捕獲該油。被油分離元件10a捕獲到的油在自重作用下而 滴下，在油分離回收器10內部的下方形成有油積存部10b。
這樣地回收到油積存部10b的油從上述油分離回收器10通過與上述 壓縮機本體1連通的油循環(huán)通路11而利用過未圖示的油泵而循環(huán)。在該 油循環(huán)通路11上夾裝有油冷卻器12,通過利用控制器21內的控制機構 21a控制溫度而冷卻通過的油。而且，被油冷卻器12冷卻的油經由設置 在轉子外殼3上的注油通路而被供給到需要供給油的部位。這樣的注油通 路包括向吸入側軸承(以及軸密封部)9a的注油通路、向排出側軸承(以 及軸密封部)9b的注油通路以及向螺桿轉子2a、 2b和轉子外殼3所形成 的壓縮空間的注油通路。
進而，在吸入向轉子室4供給的氣體的^UV流路5上設置有注油孔 20,構成為能夠將冷卻油向該注油孔20注入.即，用于將由上述油分離 回收器IO分離回收、并由夾裝在油循環(huán)通路ll上的油冷卻器12冷卻的 油注油的注油線lla與設置在上述^UV流路5上的注油孔20連接，從而 能夠向上述^v力t^ 5內注入冷卻油。優(yōu)選上述注油孔20配設在^/V流 路5的從設置在吸入部的吸入調節(jié)閥5a到壓縮機本體l的吸入口 la之間 的^U^流路5上。
這樣，從上述注油孔20向上述^IA流路5注入冷卻液，由此，從上 述注油孔20注入的冷卻液在壓縮機的吸入流路5中作為重量物而起作用， 降低主要通過壓縮機的吸入流路5而放出到外部(例如，收容壓縮機的各 構成品的未圖示的箱的外部)的噪音的振幅，特別地能夠降低壓縮機的吸 入側的脈動音的振動振幅而降低噪音值.此外，能夠將用于螺桿轉子2a、 2b的冷卻、潤滑、密封等的冷卻油(冷卻液)的一部分作為用于噪音值 降低的液體而有效使用。
接著，以下根據附圖2對于本發(fā)明的實施方式2的低噪音型液冷式壓 縮機進行說明。圖2是用于說明本發(fā)明的實施方式2的低噪音型液冷式壓 縮機的系統(tǒng)圖.另夕卜，本發(fā)明的實施方式2與上述實施方式1不同的地方 是用于調節(jié)油流量的流量調節(jié)機構的有無以及控制器的結構不同，其他是全部相同的結構，所以僅說明流量調節(jié)機構以及控制器的結構.
在本發(fā)明的實施方式l中，構成為用于將由油冷卻器12冷卻的油注 油的注油線lla與設置在上述吸入流路5的注油孔20連接，能夠向上述 吸入流路5內注入冷卻油，另一方面構成為為在上述控制器21中內置有 進行油冷卻器12的溫度控制和驅動馬達M的旋轉控制的控制機構21a.
相對于此，在本發(fā)明的實施方式2中，在上述注油線lla上夾裝有用 于調節(jié)冷卻油的注油量的流量調節(jié)閥24，并且在上述!^V流路5上安裝 有用于檢測吸入側的脈動音的聲壓傳感器(聲壓檢測機構)23。而且，能 夠向控制器21傳送由上述聲壓傳感器23檢測出的聲壓信號，基于該聲壓 信號利用內置在上述控制器21中的控制機構21a而控制上述流量調節(jié)閥 24的閥開度。
即，在上述控制器21中，內置有控制機構21a之外，還內置有存儲 機構21b、運算機構21c。另一方面，作為上述聲壓傳感器23，優(yōu)選使用 麥克風等，由這樣的聲壓傳感器23檢測出的壓縮機的吸入側的脈動音(或 者是其頻率譜或聲壓水平)與壓縮機本體1的轉速的變化對應而同樣地變 化。在上述控制器21內的存儲機構21b中，事先收納有與壓縮機本體1 的轉速的變化對應的既定的頻率帶域下的聲壓水平(或者也可以是功率謙 的既定的頻率帶域下的累計值)的基準數據，并且事先收納有與這些聲壓 水平對應的適當的注油量以及上述流量調節(jié)閥24的適當開度的基準數 據，
而且，上述控制器21從上述聲壓傳感器23接收聲壓信號，利用內部 的運算機構21c進行FFT (高速傅立葉變換)等的運算處理，算出頻率謙 (橫軸頻率(Hz)、縱軸聲壓水平(dB))的數據'利用上述運算機構 21c從該數據算出既定的頻率帶域、例如125Hz至4kHz的聲壓水平(功 率譜的累計值)，并將該算出值和亊先收納入上述存儲機構21b中的上述 基準數據比較，導出上述流量調節(jié)閥24的適當開度，利用控制機構21a 調節(jié)控制該流量調節(jié)閥24的閥開度.
也可以取代從上述聲壓傳感器23接受的聲壓信號而從驅動上述驅動 馬達M的逆變器22接收與該驅動馬達M或者螺桿轉子2a、2b的轉速相當 的頻率信號，基于該頻率信號調節(jié)控制上述流量調節(jié)閥24的閥開度.
如上所述，在具有互相嚙合的陰陽一對的螺桿轉子2a、 2b的液冷式 螺桿壓縮機中，在吸入供給到上述螺桿轉子2a、 2b的氣體的吸入流路5上設置有注油口 20，并從該注油口 20向上述^^流路5注入冷卻液，從 而從上述注油口 20注入的冷卻液在壓縮機的!^X流路5中作為重量物而 起作用，能夠降低主要通過壓縮機的吸入流路而放出到外部的噪音的振 幅，特別地能夠使壓縮機的吸入側的脈動音的振動振幅降低從而降低噪音 值。
此外，在上述吸入流路5上設置用于檢測^UV側的脈動音的聲壓傳感 器(聲壓檢測機構)23或者在驅動上述螺桿轉子2a、 2b的驅動馬達M上 設置逆變器22,進而在上述注油線lla上設置用于調節(jié)冷卻液流量的流 量調節(jié)閥(流量調節(jié)機構)24，并且設置有控制機構21a，其能夠接收由 上述聲壓傳感器23檢測出的信號或者由上述逆變器向上述驅動馬達M指 示的頻率信號、并基于該聲壓信號或者頻率信號控制上述流量調節(jié)閥24， 因此能夠根據每個吸入流路5中的脈動音，進而每個壓縮機的轉速而供給 冷卻液，能夠實現(xiàn)最有效的低噪音效果。
<實施例>
接著，參照圖3以及4至7說明將以往的油冷式螺桿壓縮機改造成相 當于本發(fā)明的實施方式1的方式、并從設置在^X流路上的注油孔注油的 實施例和不注油的比較例。圖3是本發(fā)明的比較例的由設置在吸入流路上 的聲壓傳感器檢測出的脈動音的一例，圖4是本發(fā)明的實施例的螺桿轉速 1000r/min時的聲壓水平的比較數據，圖5是螺桿轉速2500r/min時的聲 壓水平的比較數據，圖6是螺桿轉速4000r/min時的聲壓水平的比較數據， 圖7是螺桿轉速5410r/min時的聲壓水平的比較數據，
在不從設置在吸入流路5上的注油孔20注油的比較例中，由聲壓傳 感器23檢測出的^流路5中的脈動音的時間波形是如圖3所示的鋸齒 形的波形，是容積變化導致的脈動發(fā)生的原因.這樣的脈動音的聲壓水平 如圖4至圖7所示，除了在螺桿轉速帶域為從4000r/min到5410r/min時 的1/l倍頻程頻率為250 ~ 550Hz的頻率帶域外，在所有的頻率中，從上 述注油孔注油的實施例與不注油的比較例相比都為較低聲壓水平.
即，可知通it^設置在吸入流路5上的注油孔20注入冷卻油，注入 到上述注油孔20的冷卻油在壓縮機的吸入流路5中作為重量物而起作用，
另夕卜，在本發(fā)明的實施方式中，說明了使用冷卻油作為冷卻液的油冷 式螺桿壓縮機的例子。但是，用于向本發(fā)明的液冷式螺桿壓縮機的吸入流路內注入的液體，并不限定于油.本發(fā)明也能夠適用于使用冷媒(熱泵、 冷凍機的情況)或冷卻水的螺桿壓縮機。
本發(fā)明也能夠適用于例如熱泵或冷凍機.
權利要求
1. 一種液冷式螺桿壓縮機，具有互相嚙合的陰陽一對的螺桿轉子，在吸入供應給上述螺桿轉子的氣體的吸入流路上設置有注油口，從該注油口向上述吸入流路注入液體。
2. 如權利要求1所述的液冷式壓縮機， 上述液體能夠注入收納有螺桿轉子的轉子室，在排出^ta縮氣體的排出流路上，設置有用于分離上述壓縮空氣和液 體、并回收被分離的液體的液體分離回收機構，用于注入由上述液體分離回收機構分離回收的液體的注油線與上述 注油口連接。
3. 如權利要求1或者2所述的低噪音型液冷式壓縮機， 在上述吸入流路上設置有用于檢測^UV側的脈動音的聲壓檢測機構， 在上述注油線上設置有用于調節(jié)液體流量的流量調節(jié)機構， 設置有接收由上述聲壓檢測機構檢測出的聲壓信號、并基于該聲壓信號來控制上述流量調節(jié)機構的控制機構.
4. 如權利要求1或者2所述的液冷式壓縮機，在驅動上述螺桿轉子的驅動馬達上設置有逆變器，在上述注油線上設置有用于調節(jié)液體流量的流量調節(jié)機構，設置有接收由上述逆變器向上述驅動馬達指示的頻率信號、并基于該 頻率信號來控制上述流量調節(jié)機構的控制機構。
全文摘要
本發(fā)明的低噪音型液冷式壓縮機是具有互相嚙合的陰陽一對的螺桿轉子的液冷式螺桿壓縮機，其中，在吸入向上述螺桿轉子供給的氣體的吸入流路上設置有注油口，從該注油口向上述吸入流路注入液體。根據這樣的結構，即使壓縮機的轉速變化且發(fā)生噪音的頻率變化，也能夠在各種的運轉狀態(tài)中獲得低噪音效果，降低主要通過壓縮機的吸入流路而放出到外部的噪音的振幅，特別地降低壓縮機本體的吸入側的脈沖振幅從而抑制噪音值。
文檔編號F04C29/06GK101440813SQ20081018216
公開日2009年5月27日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權日2007年11月22日
發(fā)明者中村元, 坂谷亨, 黑田健志 申請人:株式會社神戶制鋼所