專利名稱：油冷式螺旋壓縮機和馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)及馬達(dá)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油冷式螺旋壓縮機，涉及避免對驅(qū)動該壓縮機的電動機或 電源電路的負(fù)擔(dān)增大的技術(shù)。
背景技術(shù)：
油冷式螺旋壓縮機，在其內(nèi)部具有稱為工作室的多個封閉的空間，該 工作室是通過成對的旋轉(zhuǎn)體的齒槽的嚙合或減小各旋轉(zhuǎn)體和殼體內(nèi)表面 的間隙而形成的。
工作室伴隨雙方旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)而移動，并且，其容積反復(fù)擴大和縮小。 另外，工作室根據(jù)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)位置，通過設(shè)在殼體上的開口部或與外部 連通、或變?yōu)槊荛]空間。工作室在容積擴大過程中持續(xù)與被稱為吸入口的 開口部連通，從外部將被壓縮氣體吸入工作室內(nèi)。工作室成為最大容積時， 結(jié)束與吸入口的連通，被壓縮氣體則被封閉，通過縮小容積對被壓縮氣體 進行壓縮。達(dá)到規(guī)定的壓力時，工作室則與稱為排出口的開口部連通，此
后，排出被壓縮氣體，直到容積變?yōu)閛。
專利文獻(xiàn)l:日本特開2003-3976號公報.
油冷式螺旋壓縮機， 一邊向處于壓縮過程的工作室內(nèi)部注入油， 一邊 進行壓縮動作。注入油的理由是為了用油對旋轉(zhuǎn)體進行潤滑和冷卻，而且 填充旋轉(zhuǎn)體相互間或旋轉(zhuǎn)體和殼體的內(nèi)表面之間的間隙，抑制被壓縮氣體 從達(dá)到高壓的工作室向低壓的工作室的泄漏。
在空氣壓縮機的情況下，運轉(zhuǎn)中的油的溫度為50 70°C，粘度(嚴(yán)格 地說為動粘度，下面相同)低至40mm/ 以下，處于旋轉(zhuǎn)體周圍的油不 會成為旋轉(zhuǎn)的障礙。
作為向工作室內(nèi)注入油的機構(gòu)，通常是利用壓縮機本身產(chǎn)生的吸入側(cè) 和排出側(cè)的壓差的壓差供油機構(gòu)。該機構(gòu)是用配管連接對混在自工作室剛 排出的被壓縮氣體中的油進行分離并貯存的處于高壓下的貯油器、和壓縮開始之后接近吸入壓力的工作室，利用兩端的壓差來送油。該機構(gòu)在壓縮 機的旋轉(zhuǎn)體停止后，在大約10 20秒左右的期間，以剩余的壓差繼續(xù)向壓 縮機供油，因此，油大多貯存在工作室內(nèi)，在該狀態(tài)下，壓縮機會停止。 運轉(zhuǎn)中，因壓縮產(chǎn)生的熱等，壓縮機在排出流路附近的中心達(dá)到
80 10(TC的高溫，長時間停止時，壓縮機整體變?yōu)榕c周圍環(huán)境相同的溫度。 在寒冷地區(qū)的冬季，有時達(dá)到冰點以下，貯存在工作室的油由于低溫粘度 上升到150mm/s2以上。
因此，在要進行低溫起動時，高粘度的油阻礙旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)，會增大 起動需要的轉(zhuǎn)矩。特別是在螺旋壓縮機中，工作室移動到達(dá)排出端面時， 碰撞到端面的油的反作用力作用在齒面上，以轉(zhuǎn)矩的形式發(fā)生大的慣性 力。
如果采用大容量的電動機，并且進行可變速運轉(zhuǎn)的機種強化以變換器 為代表的電力裝置，就能夠在電動機中產(chǎn)生所需要的大的起動轉(zhuǎn)矩，來使 壓縮機起動。但是，僅以低溫環(huán)境下的起動為目的，而具備容量為運轉(zhuǎn)中 需要的容量的幾倍的電動機或電力裝置的情況，不僅是浪費，而且在運轉(zhuǎn) 中的效率也比容量適中的電動機差。
在感應(yīng)式等以往的一部分電動機中，即使是在極短時間內(nèi)產(chǎn)生過大的 起動轉(zhuǎn)矩，只要是短時間還可以承受，也可以起動。但是，在這種情況下， 壓縮機瞬間就會消耗大電流。
近年來廣泛使用的電動機大多是利用以變換器等為代表的半導(dǎo)體元 件控制電流來驅(qū)動的方式。這種方式，由于過大的電流即使是一瞬間也會 損傷半導(dǎo)體元件，因此，不能承受大的起動轉(zhuǎn)矩，具有過大轉(zhuǎn)矩時的起動 很困難。
在驅(qū)動力的傳遞系統(tǒng)中，有將電動機的輸出軸和旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸一體 化的方式、經(jīng)由聯(lián)軸節(jié)的結(jié)合、齒輪或皮帶等旋轉(zhuǎn)傳遞的方式等幾種形式。 經(jīng)由柔軟的聯(lián)軸節(jié)或皮帶的結(jié)合，即使瞬間發(fā)生過大的起動轉(zhuǎn)矩，在中途 的聯(lián)軸節(jié)或皮帶也會成為緩沖部件，具有減輕對電動機的負(fù)擔(dān)的效果。但 是，如果結(jié)合是剛性的，就沒有該效果，特別是如果旋轉(zhuǎn)體和電動機的軸 設(shè)計為一體，由于過大的轉(zhuǎn)矩直接地傳遞，常常會增大電動機的負(fù)擔(dān)，對 于電動機來說，容易成為嚴(yán)酷的條件。在螺旋壓縮機中，起動轉(zhuǎn)矩的問題是很長一段時間以來的課題，人們正進行各種各樣的硏究。例如，在專利文獻(xiàn)l中公開了除通常的排出口以外，還設(shè)置僅在起動時開口的排出口，以減輕起動轉(zhuǎn)矩的方法。
就該方法而言，需要在現(xiàn)有的壓縮機主體上重新附加閥裝置以及其開閉裝置，這樣在結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化及制造成本的增加上存在問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，鑒于上述課題提供一種油冷式螺旋壓縮機，其具備通過減小因油而產(chǎn)生的過大的起動轉(zhuǎn)矩而正常運轉(zhuǎn)時達(dá)到適中的容量的電動機，同時即使在低溫環(huán)境下也能夠進行可靠的起動。
另外，本發(fā)明的另一目的在于，提供一種馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，其具備根據(jù)電動機的起動狀況向變換器提供指令的控制裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種油冷式螺旋壓縮機，具有殼體、安裝在殼體內(nèi)且具有螺紋牙狀的齒槽的一對旋轉(zhuǎn)體、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動這些旋轉(zhuǎn)體的電動機、控制該電動機的控制裝置、使所述一對旋轉(zhuǎn)體的齒槽相嚙合并向由所述旋轉(zhuǎn)體和所述殼體包圍形成的工作室內(nèi)供給油的油供給機構(gòu)、以及從由所述工作室排出的壓縮氣體中將油分離的油分離機構(gòu)，其中，在所述旋轉(zhuǎn)體從通常運轉(zhuǎn)狀態(tài)變?yōu)樾D(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)、并從該旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)起動所述電動機而所述旋轉(zhuǎn)體變?yōu)橥ǔ＿\轉(zhuǎn)狀態(tài)期間，所述控制裝置將被供給到收納所述一對旋轉(zhuǎn)體的殼體內(nèi)的空間的油的至少一部分排出到所述空間外。 ■
此外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，具備與驅(qū)動對象物連接的電動機；控制該電動機的轉(zhuǎn)速的變換器；以及控制裝置，所述控制裝置根據(jù)來自設(shè)定所述驅(qū)動對象物的運轉(zhuǎn)條件的設(shè)定裝置的設(shè)定信息及來自檢測所述驅(qū)動對象物的輸出信息的檢測器的檢測信息，對所述變換器提供第一轉(zhuǎn)速指令，所述控制裝置在所述電動機起動時，根據(jù)所述驅(qū)動對象物的起動轉(zhuǎn)矩推定信息對所述變換器提供成為比所述第一轉(zhuǎn)速指令低的轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速指令，在所述電動機根據(jù)所述第二轉(zhuǎn)速指令被驅(qū)動后，對所述變換器提供所述第一轉(zhuǎn)速指令。
根據(jù)本發(fā)明，能夠可靠地進行油冷式螺旋壓縮機的順暢的起動。另外，由于可以用小型、小輸出的設(shè)備就足以起動，因此能夠?qū)崿F(xiàn)小型輕量而且制造成本降低，可以選擇通常運轉(zhuǎn)時最適當(dāng)?shù)碾妱訖C，能效也高。


圖1是第一及第二實施例的油冷式螺旋壓縮機的主體周邊和油系統(tǒng)的示意圖。
圖2是表示起動前后的旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速變化的曲線圖。
圖3是停止動作期間的旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速及注油量的變化的曲線圖。
圖4是第三實施例的油冷式螺旋壓縮機的主體周邊和油系統(tǒng)的示意圖。
標(biāo)號說明1空氣壓縮機
2壓縮機主體
3陽旋轉(zhuǎn)體
4陰旋轉(zhuǎn)體
5殼體
6吸入口
7排出口
8油分離器
9電動機
10變換器
11控制裝置
12溫度傳感器
13油冷卻器
14工作室
15軸承
16電磁閥
21連通路
22閥室
23閥體24突起
25吸入室下部
26油分離器上部空間
具體實施例方式
下面，對本發(fā)明的實施例進行說明。本實施例的油冷式螺旋壓縮機具
有殼體、安裝在殼體內(nèi)、具有螺紋牙狀的齒槽的一對旋轉(zhuǎn)體、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動這些旋轉(zhuǎn)體的電動機、控制該電動機的控制裝置、使一對旋轉(zhuǎn)體的齒槽相嚙合并向由旋轉(zhuǎn)體和殼體圍成的工作室內(nèi)供給油的油供給機構(gòu)、以及從自所述工作室排出的壓縮氣體中分離出油的油分離機構(gòu)。
在這種油冷式螺旋壓縮機中，為了可靠地進行順暢的起動，在旋轉(zhuǎn)體從通常運轉(zhuǎn)狀態(tài)變?yōu)樾D(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)、進而在自該旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)起動電動機而旋轉(zhuǎn)體變?yōu)橥ǔ＿\轉(zhuǎn)狀態(tài)期間，控制裝置將供給到收納一對旋轉(zhuǎn)體的殼體內(nèi)的空間的油的至少一部分排出所述空間外。
在現(xiàn)有的油冷式螺旋壓縮機中，即使在配置有設(shè)于殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體的空間貯存有油，也會從起動開始一下加速至通常的運轉(zhuǎn)速度。
而與此相對，在本實施例中，起動時，以與通常的運轉(zhuǎn)速度比較足夠慢的轉(zhuǎn)速使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)一定期間，其后，進行加速一直到通常的轉(zhuǎn)速。具
體地說，例如在將每分3000轉(zhuǎn)作為額定運轉(zhuǎn)速度的壓縮機中，使旋轉(zhuǎn)體以每分300轉(zhuǎn)以下的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)3秒鐘左右或按旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)約為5轉(zhuǎn)使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)。
該壓縮機的起動也可以如下進行，即，僅在利用溫度傳感裝置感知的起動時的溫度比確定的溫度低時，以與通常的運轉(zhuǎn)速度比較足夠慢的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)一定期間后進行加速直到達(dá)到通常的轉(zhuǎn)速。
此外，在停止時，當(dāng)壓縮機在運轉(zhuǎn)中接收到停止指令時，進行停止電動機的動作，但與此同時進行將殘留在與殼體排出側(cè)相連的配管內(nèi)部的高壓力釋放的動作。因此，排出側(cè)的高壓隨即降低到與吸入側(cè)壓力相同程度的壓力。之后，進行控制而使旋轉(zhuǎn)體以低速、短時間進行旋轉(zhuǎn)。
此外，也可以從收納有旋轉(zhuǎn)體的吸入側(cè)空間的下部，設(shè)置與位于其下方的所述貯油器連通的流路，在該流路的中途具備只允許從旋轉(zhuǎn)體收納空間向貯油方向流動的止回閥。
下面，具體地對實施例進行說明。使用圖l和圖2說明本發(fā)明的第一實施例。圖l是表示空氣用油冷式螺旋壓縮機的示意圖。圖2是表示起動前后的旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速變化的曲線圖。
空氣壓縮機1在其內(nèi)部具備壓縮機主體2，其中可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有相互嚙合的陰陽旋轉(zhuǎn)體3、 4。各旋轉(zhuǎn)體3、 4在軸向表面上具有螺紋牙狀的齒
曰收納兩旋轉(zhuǎn)體的殼體5具有堵塞旋轉(zhuǎn)體3、 4的軸半徑方向的外周和軸向的端面的內(nèi)部空間。在該內(nèi)部空間設(shè)置有用于吸進被壓縮氣體的開口部即吸入口 6和排出被壓縮后的氣體的開口部即排出口 7。
排出口 7之前的流路在向軸向延伸后向下彎曲、折回呈U狀，與位于壓縮機主體2下部且設(shè)置成與殼體5 —體的油分離器8連接。
作為陽旋轉(zhuǎn)體3的一部分的軸與電動機9的旋轉(zhuǎn)軸連接。電動機9利用自作為電源裝置的變換器10供給的電力產(chǎn)生使陽旋轉(zhuǎn)體3旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)動力。變換器10根據(jù)附屬的馬達(dá)控制裝置即控制裝置11的指令，控制向電動機9輸送的電力的頻率或電壓。
在排出口 7的下游側(cè)具備作為溫度檢測裝置的溫度傳感器12，其輸出被輸入到控制裝置11。該溫度傳感器12用于監(jiān)視壓縮機的排出溫度并判斷有無異常。
油分離器8按照旋風(fēng)分離器的原理對混在壓縮空氣內(nèi)從壓縮機主體2排出的油進行離心分離，油落到內(nèi)部下方而貯存。該油從油分離器8下方引出的管路經(jīng)由油冷卻器13再次被注入壓縮機主體2的壓縮開始之后的工作室14以及支承兩旋轉(zhuǎn)體3、 4的軸承15。油分離器8內(nèi)為與排出壓力大致相等的高壓，工作室14的內(nèi)壓或軸承15周圍的壓力為比吸入壓力稍高、而比油分離器8的內(nèi)壓低的壓力。因此，本實施例的油供給機構(gòu)不是在油分離器8和工作室14或軸承15之間設(shè)置油泵，而是形成油可以利用壓差供油的壓差供油機構(gòu)。利用這種結(jié)構(gòu)，注入到工作室14的油混在壓縮空氣流中從排出口 7排出，再次返回到油分離器8進行循環(huán)。
在油分離器8的上部中央具有壓縮空氣的出口，與已將大部分的油分離的壓縮空氣的流路連接。設(shè)置有從該流路分支的放氣流路，在分支之后具備電磁閥16。該電磁閥16按照控制裝置11的指示進行開閉。電磁閥 16的次級(下游)側(cè)經(jīng)過消音器使壓縮空氣向大氣釋放。如所述，電磁閥
16被控制成在運轉(zhuǎn)時關(guān)閉、在停止時打開。
當(dāng)使用者對處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)的壓縮機1的控制裝置11進行將開關(guān)斷開
等停止操作時，控制裝置11向變換器10發(fā)出減速和停止的指示。變換器 11立即降低向電動機9的供給電力的頻率至停止。雖然電動機9和與其輸 出軸直接連結(jié)的陽旋轉(zhuǎn)體3及與陽旋轉(zhuǎn)體3嚙合的陰旋轉(zhuǎn)體4的旋轉(zhuǎn)有時 也會因一定的慣性而滯后，但在供給電力停止之后也會停止旋轉(zhuǎn)。與從控 制裝置11發(fā)出電動機9的停止指示大致同時，向電磁陶16發(fā)出打開的指 示。處于從壓縮機主體2的排出口 7開始經(jīng)由油分離器8然后再與下游相 連的高壓配管內(nèi)的壓縮空氣，經(jīng)過打開的電磁閥16釋放到大氣中，其空 間的內(nèi)壓經(jīng)過約10 30秒的時間逐漸地降低。其間，由于存有油分離器8 與工作室14之間的壓差，因此，旋轉(zhuǎn)體停止之后的短暫的時間內(nèi)，繼續(xù) 向停止的工作室14注入油。該油在壓差消失后會一直貯存在工作室14內(nèi) 部，當(dāng)持續(xù)長時間停止時，逐漸冷卻到周圍環(huán)境溫度。
下面，對本實施例的油冷式螺旋壓縮機的起動過程進行說明。 當(dāng)按壓壓縮機的起動開關(guān)時，在溫度傳感器12感知到周圍環(huán)境的溫 度為確定的溫度例如l(TC以下時，控制裝置11進行判斷并采用與通常的 起動不同的低溫模式。如圖2所示，在通常模式下，從時刻TO的起動之 后使旋轉(zhuǎn)體加速并一氣加速到通常運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速。這樣操作，能夠迅速地 供給使用者需要的壓縮空氣。在低溫模式下，在啟動之后在一定期間(T0~ Tl)以低速Ns進行旋轉(zhuǎn)。作為具體例，假想使旋轉(zhuǎn)體以每分鐘300轉(zhuǎn)左 右的速度旋轉(zhuǎn)3秒鐘。之后， 一氣加速到通常運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速N (每分鐘 3000-4000轉(zhuǎn))。
低溫時使旋轉(zhuǎn)體以低速Ns旋轉(zhuǎn)一定期間的理由是，為了排出貯存在 工作室14內(nèi)部的油。為排出油所需要的轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速相關(guān)，即使 是在低溫下粘度變高的油，如果以低速擠出，以小的轉(zhuǎn)矩就可以。由于貯 存在內(nèi)部的油量有限，因此，根據(jù)螺旋旋轉(zhuǎn)體的性質(zhì)，只要使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn) 5轉(zhuǎn)左右或旋轉(zhuǎn)1~2秒鐘，就器10附加負(fù)擔(dān)，能夠一氣進行加速。
此外，在一氣進行加速前以低速旋轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)，使油遍布軸承或軸封等需 要油潤滑的機械要素之后，增加負(fù)荷。這樣具有改善潤滑條件的效果，可 以獲得防止這些機械要素的磨耗、進而延長壽命的效果。
己說明的起動過程尤其對長時間停止后的起動時有效。低溫時要想一 氣進行加速時，還有配置具有富余的大容量的電動機9及變換器10的方 法。但是，配置正常運轉(zhuǎn)時不需要的大容量的設(shè)備時，無論在能效方面還 是制造成本方面都是較大的浪費。因此，根據(jù)本實施例的結(jié)構(gòu)，不會增加 成本、不犧牲正常運轉(zhuǎn)時的能效，在低溫環(huán)境下也可以順暢地起動油冷式 螺旋壓縮機。
此外，在周圍溫度非常高的情況下，可以通過如現(xiàn)有那樣加速迅速地 供給壓縮空氣。在停止期間中，由于工作室14內(nèi)貯存有油，因此，也期 待壓縮機內(nèi)部的防銹效果。此外，本實施例中，不需要對現(xiàn)有的空氣壓縮 機追加高額的部件，就可以進行設(shè)計變更。
本實施例的馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，是以經(jīng)過半導(dǎo)體的電流限制進行必要性高 的變換器的可變速運轉(zhuǎn)的機種為例，不過，不具有變換器的以恒定速度運
轉(zhuǎn)的機種也有同樣的作用和效果。電動機9的輸出軸和陽旋轉(zhuǎn)體3的輸入
軸不直接連結(jié)，而在其間設(shè)置聯(lián)軸節(jié)或齒輪、皮帶等動力傳遞機構(gòu)的機種 也有同樣的效果。但是，用感應(yīng)電動機經(jīng)由皮帶驅(qū)動的方式，瞬間的起動 轉(zhuǎn)矩的峰值被柔軟的皮帶緩和，而且不經(jīng)由使用半導(dǎo)體的變換器等的感應(yīng) 電動機如果是瞬間也能夠產(chǎn)生過大的轉(zhuǎn)矩，因此，不一定需要本實施例的 結(jié)構(gòu)。此外，本實施例是以空氣壓縮機為例，但對制冷劑或燃料氣體等其 它的氣體進行壓縮為目的的油冷式螺旋壓縮機也具有同樣的效果。
在本實施例中，是使旋轉(zhuǎn)體以低速Ns旋轉(zhuǎn)一定期間，但低速Ns不一 定是恒定速度。例如，只要是相對通常運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速足夠低，即使緩慢加 速也可以得到同樣的效果。
使用圖3說明本發(fā)明的另一實施例。圖3是表示空氣用油冷式螺旋壓 縮機中在沒有停止動作期間的旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速、排出側(cè)壓力、注入油量、貯 存在工作室內(nèi)部的油量的時間變化的曲線圖。本實施例中，關(guān)于與第一實 施例共同的結(jié)構(gòu)、作用及效果以及可應(yīng)用的范圍，省略其說明。本實施例的空氣壓縮機的設(shè)備結(jié)構(gòu)與圖1所示的第一實施例是相同 的，但內(nèi)裝在控制裝置11中的軟件不同，停止動作與現(xiàn)有技術(shù)相比為不 同的步驟。此外，不是一定需要溫度傳感器12。
本實施例在停止操作時具有特征，用圖3說明其作用。
在運轉(zhuǎn)狀態(tài)，使用者進行操作，將以轉(zhuǎn)速N、排出壓力Pd供給壓縮
空氣的螺旋壓縮機1的運轉(zhuǎn)開關(guān)斷開等，在時刻T5停止操作?？刂蒲b置 11立即向變換器10發(fā)出停止的指示，變換器10則將向電動機9供給的電 力的頻率降低，在時刻T6 (作為具體例為2 5秒鐘后)停止電力供給。 與此相應(yīng)，電動機9以及兩旋轉(zhuǎn)體3、 4的轉(zhuǎn)速也逐漸降低，大致在時刻 T6停止。
與從控制裝置11發(fā)出電動機9的停止指示大約在同一時刻T5，向電 磁閥16發(fā)出打開閥的指示。壓縮空氣從壓縮機主體2的排出口 7通過油 分離器8，然后再從與下游相連的高壓的管路內(nèi)通過電磁閥16向大氣中釋 放，管路內(nèi)的壓力從運轉(zhuǎn)時的排出壓Pd經(jīng)過10~30秒的時間逐漸降低， 在時刻T6大約變?yōu)榇髿鈮篜a。由于從時刻T6到T7具有時間差，因此， 旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)停止后短暫的期間內(nèi)，殘留有壓差，繼續(xù)向已停止的工作室 14內(nèi)注入油。如圖3所示，在運轉(zhuǎn)中，利用旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)繼續(xù)排出的油， 從由于旋轉(zhuǎn)體停止而不排出的時刻T6開始急劇地貯存在工作室14內(nèi)部， 并繼續(xù)增加直到時刻T7。
在現(xiàn)有的油冷式螺旋壓縮機中，在貯存該油的狀態(tài)下進行下一次起 動。本實施例中，此后的動作具有特征。
在殘壓足夠低的T8時刻，控制裝置11指示以低速Ns短時間(T8 T9) 進行旋轉(zhuǎn)，變換器10以低的頻率驅(qū)動電動機9，兩旋轉(zhuǎn)體3、 4以每分鐘 100轉(zhuǎn)左右的低速Ns旋轉(zhuǎn)，將貯存在工作室14內(nèi)部的油從排出口 7排出。 這時，壓縮機主體2整體與運轉(zhuǎn)中的溫度相比并沒有降低很多，油的粘度 也低，因此，排出需要的轉(zhuǎn)矩較小，旋轉(zhuǎn)體3、 4可容易地旋轉(zhuǎn)。此外， 由于是低速、短時間的旋轉(zhuǎn)，電磁閥16也是打開的狀態(tài)，因此，排出側(cè) 的壓力不會上升，油不會被從油分離器8向工作室14輸送。
因此，通過該旋轉(zhuǎn)體3、 4的旋轉(zhuǎn)，貯存在壓縮機主體2內(nèi)部的油的 大部分在低速運轉(zhuǎn)結(jié)束的時刻T9被排出。在這種狀態(tài)下，停止動作結(jié)束，待機直到下一次起動。另外，開始進行低速運轉(zhuǎn)的時刻T8及結(jié)束的時刻
T9是以按照內(nèi)裝在控制裝置11的定時器功能進行停止操作的T5為基準(zhǔn) 來確定的。
完成以上的停止動作后的下一次起動，即使從低溫環(huán)境開始，油的大 部分也不會貯存在旋轉(zhuǎn)體周圍，排出油需要的轉(zhuǎn)矩不會達(dá)到成問題的程 度。因此，不必把電動機9及變換器10設(shè)計為大容量，也能夠順暢地進 行可靠的起動。
在停止動作的過程中，旋轉(zhuǎn)體以短時間低速旋轉(zhuǎn)按照內(nèi)裝在控制裝置 11的軟件的設(shè)定來控制。其旋轉(zhuǎn)的量也可以按照例如2~3秒這樣的時間進 行控制，也可以按照5 10轉(zhuǎn)這樣的旋轉(zhuǎn)總數(shù)來控制?？傊?，不需要檢測 油量或轉(zhuǎn)矩的傳感器，且對于現(xiàn)有機種來說，除軟件的變更以外，不需要 大的設(shè)計變更。
根據(jù)本實施例，不必對現(xiàn)有的機種進行大的設(shè)計變更，就可以達(dá)到本 發(fā)明的目的。此外，即使是低溫時，也可以從起動直接開始加速，因此， 接通開關(guān)以后，在短時間內(nèi)就可以供給壓縮空氣。
使用圖3對本發(fā)明的下一個實施例進行說明。圖3是表示在空氣用油 冷式螺旋壓縮機中沒有執(zhí)行停止動作期間的旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速、排出側(cè)壓力、 注入油量、貯存在工作室內(nèi)部的油量的時間變化的曲線圖。本實施例中， 對于與第一實施例共同的結(jié)構(gòu)、作用及效果以及可應(yīng)用的范圍省略其說明。
本實施例的空氣壓縮機的設(shè)備結(jié)構(gòu)與圖1所示的第一實施例是相同 的，但不需要特別的控制裝置以及控制軟件。此外，不一定需要溫度傳感 器12。
其中，在收納有陰陽旋轉(zhuǎn)體3、 4的殼體5內(nèi)部的空間中，在吸入側(cè) 設(shè)置有從最下部的吸入室下部25與油分離器上部空間26連通的連通路 21。在該連通路21的中途設(shè)有截面積大的閥室22，其中收納有自由活動 的球形閥體23。在閥室的下方從閥室壁面朝向內(nèi)側(cè)設(shè)有多個突起24，形 成閥體23不能穿過的結(jié)構(gòu)，以防止閥體23落下。另一方面，在閥室22 上部與連通路21相連的部分為被閥體23堵塞的結(jié)構(gòu)。
在本壓縮機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，由于壓縮的作用，使得油分離器上部空間26內(nèi)的壓力變得比吸入室下部25內(nèi)的壓力高。因此，閥體23被推起直到 閥室22的上端，從而將連通路21堵塞。因此，壓縮結(jié)束后的高壓氣體不 會返回吸入室下部25。
在本壓縮機的停止?fàn)顟B(tài)下，內(nèi)部的壓力變得均勻，閥體23因重力而 落到下方被突起24架住。閥體23的外徑小于閥室22的內(nèi)徑，突起24的 周圍空開有間隙。因此，通過連通路21從吸入室下部25連通到油分離器 上部空間26，然后貯存在吸入室的油通過連通路21且依靠重力落到油分 離器8內(nèi)。因此，在下一次的再起動時，旋轉(zhuǎn)體3、 4周圍的油僅有很少， 不會成為起動的障礙。
根據(jù)本實施例，不必附加特別的電或控制的功能，就可以達(dá)到目的。 因此，假想以恒定速度進行運轉(zhuǎn)，對于不具有變換器等的可變速功能的機 種也可以采用。
在本實施例中，作為止回閥設(shè)計為用球體堵塞圓形孔，采用打開時利 用重力的方式。但只要具有相同的功能，當(dāng)然也可以是其它方式的止回閥， 也可以是用鉸鏈進行開閉的板狀的閥體、或利用彈簧的作用來打開等方 式。
權(quán)利要求
1、一種油冷式螺旋壓縮機，具有殼體、安裝在殼體內(nèi)且具有螺紋牙狀的齒槽的一對旋轉(zhuǎn)體、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動這些旋轉(zhuǎn)體的電動機、控制該電動機的控制裝置、使所述一對旋轉(zhuǎn)體的齒槽相嚙合并向由所述旋轉(zhuǎn)體和所述殼體包圍形成的工作室內(nèi)供給油的油供給機構(gòu)、以及從由所述工作室排出的壓縮氣體中將油分離的油分離機構(gòu)，所述油冷式螺旋壓縮機的特征在于，在所述旋轉(zhuǎn)體從通常運轉(zhuǎn)狀態(tài)變?yōu)樾D(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)、并從該旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)起動所述電動機而所述旋轉(zhuǎn)體變?yōu)橥ǔ＿\轉(zhuǎn)狀態(tài)期間，所述控制裝置將被供給到收納所述一對旋轉(zhuǎn)體的殼體內(nèi)的空間的油的至少一部分排出到所述空間外。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油冷式螺旋壓縮機，其特征在于， 從所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)開始直到起動所述電動機而使所述旋轉(zhuǎn)體達(dá)到通常運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速之前，在以相對于通常運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速慢的轉(zhuǎn)速 使所述旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)后，將所述旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速加速到通常運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油冷式螺旋壓縮機，其特征在于， 具有溫度檢測裝置，在確定的溫度以下進行起動時，在以相對于通常運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速慢的轉(zhuǎn)速使所述旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)后，將所述旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速加速到 通常運轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油冷式螺旋壓縮機，其特征在于，在接收到停止指令時，將電動機停止而使所述旋轉(zhuǎn)體處于旋轉(zhuǎn)停止?fàn)?態(tài)，將殘留在與所述殼體連接并與所述工作室的排出口連通的排出配管內(nèi) 部的高壓的壓縮空氣向大氣釋放，在使所述排出口內(nèi)的壓力降低到與所述 工作室連通的吸入口的壓力后，使所述旋轉(zhuǎn)體以低速進行一定時間旋轉(zhuǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油冷式螺旋壓縮機，其特征在于，所述油供給機構(gòu)具有貯油器，其利用由所述油分離機構(gòu)將油分離后 的氣體的氣體壓力與所述工作室內(nèi)的排出前的氣體壓力的壓差將油供給 到所述工作室內(nèi)，并貯存由所述油分離機構(gòu)分離出的油；流路，其連接供 給了在所述油分離機構(gòu)分離油后的氣體的空間和處于排出前的壓力狀態(tài) 的所述工作室。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油冷式螺旋壓縮機，其特征在于， 所述電動機由經(jīng)由所述控制裝置的電流進行驅(qū)動，所述電動機的輸出軸和所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸相連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油冷式螺旋壓縮機，其特征在于， 在收納所述旋轉(zhuǎn)體的空間的下方具有貯存由所述油分離機構(gòu)分離的油的貯油器、與該貯油器連通的流路、以及設(shè)置在該流路的中途的只允許 油從收納所述旋轉(zhuǎn)體的空間向所述貯油器方向流動的止回閥。
8、 一種馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，具備與驅(qū)動對象物連接的電動機；控制該電動機的轉(zhuǎn)速的變換器；以及控制裝置，所述控制裝置根據(jù)來自設(shè)定所述驅(qū)動對象物的運轉(zhuǎn)條件的設(shè)定裝置的設(shè)定信息及來自檢測所述驅(qū)動對象 物的輸出信息的檢測器的檢測信息，對所述變換器提供第一轉(zhuǎn)速指令，所 述控制裝置在所述電動機起動時，根據(jù)所述驅(qū)動對象物的起動轉(zhuǎn)矩推定信 息對所述變換器提供成為比所述第一轉(zhuǎn)速指令低的轉(zhuǎn)速的第二轉(zhuǎn)速指令， 在所述電動機根據(jù)所述第二轉(zhuǎn)速指令被驅(qū)動后，對所述變換器提供所述第 一轉(zhuǎn)速指令。
9、 一種馬達(dá)控制裝置，其控制馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)，所述馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)具備與驅(qū)動對象物連接的電動機和控制該電動機的轉(zhuǎn)速的變換器，所述馬達(dá) 控制裝置的特征在于，在所述電動機起動時，根據(jù)所述驅(qū)動對象物的起動轉(zhuǎn)矩推定信息，對 所述變換器提供起動轉(zhuǎn)速指令，在所述電動機根據(jù)所述起動轉(zhuǎn)速指令被驅(qū) 動后，根據(jù)來自設(shè)定所述驅(qū)動對象物的運轉(zhuǎn)條件的設(shè)定裝置的設(shè)定信息及 來自檢測所述驅(qū)動對象物的輸出信息的檢測器的檢測信息，對所述變換器 提供成為比所述起動轉(zhuǎn)速指令低的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速指令。
全文摘要
在寒冷環(huán)境下長時間停止后起動油冷式螺旋壓縮機時，因貯存在工作室內(nèi)的油的粘度上升，轉(zhuǎn)矩增大，需要比通常運轉(zhuǎn)需要的容量更大容量的驅(qū)動裝置。本發(fā)明提供一種油冷式螺旋壓縮機，具有殼體、安裝在殼體內(nèi)且具有螺紋牙狀的齒槽的一對旋轉(zhuǎn)體、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動這些旋轉(zhuǎn)體的電動機、控制該電動機的控制裝置、使一對旋轉(zhuǎn)體的齒槽相嚙合并向由旋轉(zhuǎn)體和殼體包圍形成的工作室內(nèi)供給油的油供給機構(gòu)、以及從由工作室排出的壓縮氣體中將油分離的油分離機構(gòu)，其中，在直接起動的短時間內(nèi)不增大轉(zhuǎn)矩，以低速驅(qū)動將油排出之后，加速到通常的運轉(zhuǎn)速度?；蛘撸Ｖ购笤趯垑横尫藕?，通過使旋轉(zhuǎn)體短時間旋轉(zhuǎn)，將貯存在工作室內(nèi)的油排出，減輕下一次的起動的負(fù)擔(dān)。
文檔編號F04C18/16GK101639068SQ20091016508
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者妹尾正治, 安島俊幸, 山崎勝, 田中英晴, 鈴木宣長, 龜谷裕敬 申請人:株式會社日立產(chǎn)機系統(tǒng)