JP2004204753A

JP2004204753A - スクリュー圧縮機

Info

Publication number: JP2004204753A
Application number: JP2002373733A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hida; 毅士肥田; Masayuki Urashin; 昌幸浦新; Hiromoto Osumimoto; 博基大住元; Shigekazu Nozawa; 重和野澤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】圧縮機の容量制御時に雄ロータ及び雌ロータの吸入側への油の流入を防止し、また圧縮機の１００％近傍ないしそれ以下の任意容量（負荷）まで噛みあい部へ圧縮性能を低下させずに給油できるスクリュー圧縮機を提供する。
【解決手段】ケーシング２に第一の油通路１９が形成され、第一の油通路１９の一端は油溜り部１７に連通し、他端はスライドバルブ室１０に開口し、スライドバルブ１１に第二の油通路２８が形成され、第二の油通路２８の一端は雄ロータと雌ロータ９との噛み合い部に開口し、他端が第一の油通路１９の他端開口側に開口し、第一の油通路１９の他端開口部は圧縮機容量が１００％近傍の場合に第二の油通路２８の他端開口部に連通し、圧縮機容量がそれ以下の場合には、スライドバルブ２１もしくはガイド部１５によって塞がれる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスクリュー圧縮機に係り、特に雄ロータ及び雌ロータの噛み合い部もしくは圧縮室へ給油をするのに好適なスクリュー圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスクリュー圧縮機は、ロータを納めるケーシングに給油ノズルを備え、該給油ノズルの位置、数を調整することにより圧縮ガスの冷却、スクリュー雄ロータと雌ロータとの噛み合い部の潤滑もしくはシール作用をさせて、それぞれの目的を達成している。そして、スライドバルブの移動により圧縮機の容量制御を行なうスクリュー圧縮機においては、該スライドバルブがケーシングのロータボアの一部を成し、該スライドバルブに給油のための油通路が設けられ、雄ロータと雌ロータとの噛み合い部に油（潤滑油）を噴射する構造となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５３０７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スライドバルブに油通路を形成する従来の構造は、該スライドバルブの油通路に連通するケーシング油通路は斜め方向に開口し、スライドバルブのガイド部（スライドバルブが容量制御のため移動する際、スライドバルブ室からスライドバルブが外へ滑り出たとき高さ方向の位置がずれることを防ぐための支持部）から外れた部分に開口している。したがって、スライドバルブが圧縮機の容量制御のために移動することによって、ロータの噛み合い部への油通路が閉ざされて給油が停止する。さらに移動すると、ケーシング側の油通路が圧縮機の吸入側に開口して油が吸入側に洩れ、高温の油は吸入ガスを加熱して圧縮機の性能を低下させる。
【０００５】
本発明の目的は、圧縮機の容量制御時においてスクリュー雄ロータ及び雌ロータの吸入側への油の流入を防止することによって圧縮性能の低下を防ぐスクリュー圧縮機を提供することにある。
また本発明の目的は、圧縮機の１００％近傍ないしそれ以下の任意容量（負荷）まで雄ロータ及び雌ロータの噛みあい部もしくは圧縮室へ、圧縮性能を低下させることなく給油ができるスクリュー圧縮機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のスクリュー圧縮機は、ケーシング内に互いに噛み合う一対のスクリュー雄ロータ及び雌ロータと、潤滑油を溜める油溜り部と、スライドバルブ室に納められ圧縮機の容量制御をするスライドバルブと、該スライドバルブに形成され該スライドバルブの移動を案内するガイド部と、該スライドバルブをスライドバルブ室の軸方向に移動させる駆動手段とを備え、前記スライドバルブを該駆動手段で移動させることにより容量制御を行なうスクリュー圧縮機において、前記ケーシングに第一の油通路が形成され、該第一の油通路の一端は前記油溜り部に連通し、他端は前記スライドバルブ室に開口するようになし、前記スライドバルブに第二の油通路が形成され、該第二の油通路の一端は前記雄ロータと前記雌ロータとの噛み合い部に開口し、他端が前記第一の油通路の他端開口側に開口しており、前記第一の油通路の他端開口部は圧縮機容量が１００％近傍の場合に前記第二の油通路の他端開口部に連通し、圧縮機容量がそれ以下の場合には、前記スライドバルブもしくはガイド部によって塞がれるものである。
【０００７】
また、上記目的を達成するために本発明のスクリュー圧縮機は、前記ケーシングに第一の油通路が形成され、該第一の油通路の一端は前記油溜り部に連通し、他端は前記スライドバルブ室に開口するようになし、前記スライドバルブに第二の油通路が形成され、該第二の油通路の一端は前記雄ロータと前記雌ロータとの噛み合い部に開口し、他端が前記第一の油通路の他端開口側に開口しており、前記第一の油通路の他端開口部は圧縮機容量が１００％近傍の場合に前記第二の油通路の他端開口部に連通し、圧縮機容量がそれ以下の場合には、前記スライドバルブもしくはガイド部によって塞がれ、該第二の油通路の他端開口部には、圧縮機の容量制御時に前記第一の油通路の他端開口部と連通する溝が形成されるものである。
【０００８】
さらにまた、上記目的を達成するために本発明のスクリュー圧縮機は、前記ケーシングに第一の油通路が形成され、該第一の油通路の一端は前記油溜り部に連通し、他端は前記スライドバルブ室に開口するようになし、前記スライドバルブに第二の油通路が形成され、該第二の油通路の一端は前記雄ロータと前記雌ロータとの噛み合い部に開口し、他端が前記第一の油通路の他端開口側に開口しており、前記第一の油通路の他端開口部は圧縮機容量が１００％近傍の場合に前記第二の油通路の他端開口部に連通し、圧縮機容量がそれ以下の場合には、前記スライドバルブもしくはガイド部によって塞がれ、前記第一の油通路の他端開口部には、圧縮機の容量制御時に前記第二の油通路の他端開口部と連通する溝が形成されるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施例に係るスクリュー圧縮機の縦断面図である。スクリュー圧縮機のケーシングは、互いに密封された状態で結合されたモータケーシング１，中間ケーシング２，吐出ケーシング３から構成されている。
【００１０】
モータケーシング１には駆動用電動機４が納められ、端部（図示左端）には作動流体を導入する吸入口５が設けられている。中間ケーシング２には円筒状ボア６が形成され、ころ軸受７及び玉軸受８で支持された雄ロータ及び雌ロータ９（個別にいうときは、雄ロータ９ａ，雌ロータ９ｂと称す）が互いに噛み合わされて収納されている。該雄ロータ９ａの軸は前記駆動用電動機４に直結されている。また中間ケーシング２には、スライドバルブ室１０が形成され、該スライドバルブ室１０にはスライドバルブ１１が挿入されている。前記円筒状ボア６の一部はスライドバルブ１１により形成され、該スライドバルブ１１はロッド１２に連結されている。さらに、該ロッド１２は前記吐出ケーシング３のシリンダ１３内のピストン１４に連結されている。なお１４ａはバネであり、ピストン１４は該バネ１４圧とピストン両側に作用するガス圧、油圧とが釣り合った位置で停止する。
【００１１】
スライドバルブ１１には、圧縮機の容量制御時に移動してスライドバルブ室１０から滑り出たとき、高さ方向の位置を確保し、かつ第一の油通路１９（詳細後述）を塞ぐガイド部１５が設けられている。前記中間ケーシング２の上部には油分離部１６が一体に形成されており、油分離部１６と油を溜める油溜り部１７とは連通路（図示せず）を介して接続されている。さらに該油分離部１６には、圧縮ガスを吐出する吐出口１８が設けられている。また中間ケーシング２には、第一の油通路１９が形成され、該第一の油通路１９の一端は前記油溜り部１７に連通し、他端は前記スライドバルブ室１０に開口し、油溜り部１７とスライドバルブ室１０とは連通している。スライドバルブ１１には給油のための第二の油通路２８が形成されている。
【００１２】
さらに詳しくは、該スライドバルブ１１に形成された第二の油通路２８は、一端が前記雄ロータ及び雌ロータ９の噛み合い部もしくは圧縮室（以下、圧縮室を含めて単に噛み合い部と称す）に開口し、他端は該スライドバルブ１１の前記第一油通路１９の他端開口部と対応する位置に開口しており、第一の油通路１９と第二の油通路２８とは圧縮機容量が１００％近傍（１００％を含む、以下同じ）の場合、すなわち圧縮機負荷が１００％近傍の場合には、両者が連通する位置に形成されている。そして容量が、それ以下の場合に、第一の油通路１９の開口部はスライドバルブ１１もしくはガイド部１５によって塞がれる位置になっている。
【００１３】
吐出ケーシング３には、ころ軸受７及び玉軸受８を収納する軸受室２０が形成され、軸受室２０を閉止する遮蔽板２１が該吐出ケーシング３の端部（図示左端）に取り付けられている。また吐出ケーシング３は、ボルト等の手段によりケーシング２に固定されている。円筒状ボア６から吐出ポート２２を介して吐出室２３が形成され、該吐出室２３には、吐出ガスを油分離部１６へ導入するガス通路（図示せず）が設けられている。
なお２４は導入ガスのガス通路、２５は前記駆動用電動機４のステータ、２６はモータロータである。
【００１４】
上記構成のスクリュー圧縮機の作用、冷媒ガス及び油の流れについて説明する。
吸入口５から導入された冷媒ガスは、ガス通路２４、及びステータ２５とモータロータ２６との間のギャップを通過する際に駆動用電動機４を冷却する。さらに冷媒ガスは、中間ケーシング２の吸入ポート２７から吸い込まれて雄ロータ及び雌ロータ９の噛み合い部に入り、ケーシング２及びスライドバルブ１１により形成される圧縮室で密閉され、圧縮室の縮小により徐々に圧縮される。
【００１５】
圧縮時に雄ロータ及び雌ロータ９に作用する圧縮反力のうちラジアル荷重はころ軸受７により支持され、スラスト荷重は玉軸受８により支持される。圧縮された高温，高圧の冷媒ガスは、吐出ケーシング３の吐出ポート２２を通り、吐出室２３を通過して油分離部１６に流入する。油分離部１６において冷媒ガスと油とは分離され、冷媒ガスは吐出口１８から吐出され、油は連通路を通り、中間ケーシング２の油溜り部１７に溜められる。油溜り部１７からは、スライドバルブ室１０へ連通している第一の油通路１９を通り、１００％近傍容量時には、さらにスライドバルブ１１の第二の油通路１９を通って雄ロータ及び雌ロータ９の噛み合い部へ噴射し給油される。
【００１６】
図２は、圧縮機の容量制御時（最小容量）のスライドバルブ位置を示す図である。
圧縮機の容量制御時には、シリンダ１３内の圧力が減圧されてピストン１４は右方へ移動する。図２は、最小容量時のスライドバルブ１１の位置を示す。第一の油通路１９の開口部は、スライドバルブ１１のガイド部１５によって塞がれており、このため油は雄ロータ及び雌ロータ９の吸入側に流入することがない。したがって、吸入される冷媒ガスによる加熱は防止され、圧縮機性能の低下を防ぐことができる。言い換えると、容量制御時の圧縮機性能を低下させることなく、ロータの噛み合い部への給油ができる。
本実施例のスクリュー圧縮機によれば、最小容量を含めてむ圧縮機の容量制御時において、雄ロータ及び雌ロータの吸入側への油の流入は防止され、圧縮性能の低下を防ぐことができる。
【００１７】
図３は、本発明の他の実施例で、圧縮機の容量制御時（中間容量）のスライドバルブ位置を示すものである。
上記実施例と異なる点のみ説明する。スライドバルブ１１に形成されている第二の油通路２８の開口部表面に軸方向に溝２９が形成されている。詳しくは、該溝２９は、第二油通路２８の他端開口部のスライドバルブ表面に、圧縮容量が最小時においても前記第一の油通路１９の他端開口部と連通するように軸方向に形成されているものである。
【００１８】
スクリュー圧縮機は該スライドバルブ１１が軸方向に移動することによって、１００％近傍ないしそれ以下の任意容量に制御される。
容量制御時には、まず、中間ケーシング２の第一の油通路１９からスライドバルブ１１の溝２９へ油が流入し、該油は溝２９から第二の油通路２８に導かれて雄ロータ及び雌ロータ９の噛み合い部に給油される。溝２９の長さを調節すれば、１００％近傍からそれ以下の任意容量までの給油が可能となる。
【００１９】
図４は、本発明のさらに他の実施例で、中間容量制御時のスライドバルブの位置を示すものである。
上記実施例と異なる点のみ説明すると、溝３０は中間ケーシング２に形成されているもので、スライドバルブ１１に溝２９を形成した上記実施例と同様の効果が奏される。
【００２０】
なお上記いずれの実施例でも、油の供給は圧縮機に内蔵した油溜りから行なうこととしているが、配管等により外部から給油を行なうシステムでも適用できる。また、雄ロータ及び雌ロータ９とスライドバルブ１１との位置関係は、上記実施例とは上下逆の関係にあってもよい。この場合は、第一の油通路１９はスライドバルブ室１０の略下側に開口する。
【００２１】
本実施例のスクリュー圧縮機によれば、スライドバルブもしくはケーシング表面に溝を形成することによって、１００％近傍の容量（負荷）ないしそれ以下の任意容量まで、圧縮性能を低下させることなく雄ロータ及び雌ロータの噛み合い部もしくは圧縮室への給油が可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のスクリュー圧縮機によれば、圧縮機の容量制御時において雄ロータ及び雌ロータの吸入側への油の流入を防止でき、これによって圧縮機の性能低下を防ぐことができる。
また本発明のスクリュー圧縮機によれば、圧縮機の１００％近傍容量（負荷）ないしそれ以下の任意容量まで雄ロータ及び雌ロータの噛みあい部もしくは圧縮室へ、圧縮性能を低下させることなく給油することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るスクリュー圧縮機の縦断面図である。
【図２】圧縮機の容量制御時（最小容量）のスライドバルブ位置を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例で、容量制御時（中間容量）のスライドバルブの位置を示すものである。
【図４】本発明のさらに他の実施例で、容量制御時（中間容量）のスライドバルブの位置を示すものである。
【符号の説明】
１…モータケーシング、２…中間ケーシング、３…吐出ケーシング、４…駆動用電動機、５…吸入口、６…ボア、７…ころ軸受、８…玉軸受、９…雄ロータ及び雌ロータ、１０…スライドバルブ室、１１…スライドバルブ、１２…ロッド、１３…シリンダ、１４…ピストン、１５…スライドバルブガイド部、１６…油分離部、１７…油溜り部、１８…吐出口、１９…第一の油通路、２０…軸受室、２１…遮蔽板、２２…吐出ポート、２３…吐出室、２４…ガス通路、２５…ステータ、２６…モータロータ、２７…吸入ポート、２８…第二の油通路、２９，３０…溝。

Claims

ケーシング内に互いに噛み合う一対のスクリュー雄ロータ及び雌ロータと、潤滑油を溜める油溜り部と、スライドバルブ室に納められ圧縮機の容量制御をするスライドバルブと、該スライドバルブに形成され該スライドバルブの移動を案内するガイド部と、該スライドバルブをスライドバルブ室の軸方向に移動させる駆動手段とを備え、前記スライドバルブを該駆動手段で移動させることにより容量制御を行なうスクリュー圧縮機において、
前記ケーシングに第一の油通路が形成され、該第一の油通路の一端は前記油溜り部に連通し、他端は前記スライドバルブ室に開口するようになし、
前記スライドバルブに第二の油通路が形成され、該第二の油通路の一端は前記雄ロータと前記雌ロータとの噛み合い部に開口し、他端が前記第一の油通路の他端開口側に開口しており、前記第一の油通路の他端開口部は圧縮機容量が１００％近傍の場合に前記第二の油通路の他端開口部に連通し、圧縮機容量がそれ以下の場合には、前記スライドバルブもしくはガイド部によって塞がれることを特徴とするスクリュー圧縮機。
ケーシング内に互いに噛み合う一対のスクリュー雄ロータ及び雌ロータと、潤滑油を溜める油溜り部と、スライドバルブ室に納められ圧縮機の容量制御をするスライドバルブと、該スライドバルブに形成され該スライドバルブの移動を案内するガイド部と、該スライドバルブをスライドバルブ室の軸方向に移動させる駆動手段とを備え、前記スライドバルブを該駆動手段で移動させることにより容量制御を行なうスクリュー圧縮機において、
前記ケーシングに第一の油通路が形成され、該第一の油通路の一端は前記油溜り部に連通し、他端は前記スライドバルブ室に開口するようになし、
前記スライドバルブに第二の油通路が形成され、該第二の油通路の一端は前記雄ロータと前記雌ロータとの噛み合い部に開口し、他端が前記第一の油通路の他端開口側に開口しており、前記第一の油通路の他端開口部は圧縮機容量が１００％近傍の場合に前記第二の油通路の他端開口部に連通し、圧縮機容量がそれ以下の場合には、前記スライドバルブもしくはガイド部によって塞がれ、
該第二の油通路の他端開口部には、圧縮機の容量制御時に前記第一の油通路の他端開口部と連通する溝が形成されることを特徴とするスクリュー圧縮機。
ケーシング内に互いに噛み合う一対のスクリュー雄ロータ及び雌ロータと、潤滑油を溜める油溜り部と、スライドバルブ室に納められ圧縮機の容量制御をするスライドバルブと、該スライドバルブに形成され該スライドバルブの移動を案内するガイド部と、該スライドバルブをスライドバルブ室の軸方向に移動させる駆動手段とを備え、前記スライドバルブを該駆動手段で移動させることにより容量制御を行なうスクリュー圧縮機において、
前記ケーシングに第一の油通路が形成され、該第一の油通路の一端は前記油溜り部に連通し、他端は前記スライドバルブ室に開口するようになし、
前記スライドバルブに第二の油通路が形成され、該第二の油通路の一端は前記雄ロータと前記雌ロータとの噛み合い部に開口し、他端が前記第一の油通路の他端開口側に開口しており、前記第一の油通路の他端開口部は圧縮機容量が１００％近傍の場合に前記第二の油通路の他端開口部に連通し、圧縮機容量がそれ以下の場合には、前記スライドバルブもしくはガイド部によって塞がれ、
前記第一の油通路の他端開口部には、圧縮機の容量制御時に前記第二の油通路の他端開口部と連通する溝が形成されることを特徴とするスクリュー圧縮機。