JP2004535528A - スクリュー圧縮機 - Google Patents

Abstract

圧縮機が、圧縮室（７）を備えた圧縮機要素（２）を有する。圧縮室（７）には、入口弁（４）を備えた吸込み管（３）が接続されており、入口弁（４）は、ハウジング（１２）内を変位できるピストン（１３）に連結された弁要素（１６）を有する。制御導管（１９）が、圧力導管（５）に備えられた圧力容器（６）を、ピストン（１３）の作用側とハウジング（１２）との間に形成されるシリンダー室（１４）に接続する。弁要素（１６）が、逆止め弁（２５）を有するバイパス（２４）によって迂回される。シリンダー室（１４）が、制御可能な負荷弁（２１）を備えた接続導管（２０）によって吸込み管（３）に接続されており、接続導管（２０）は、負荷弁（２１）が開いているとき、制御導管（１９）の最小流れ断面よりも大きい最小流れ断面を有する。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、
圧縮機（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）であって、
圧縮室を備えた圧縮機要素を有し、
該圧縮室に、入口弁によって閉じることのできる吸込み管と、圧力容器が取りつけられた圧力導管とが接続されており、
このとき、前記入口弁が弁座と協働する弁要素を有し、該弁要素が、シリンダー形成ハウジング内の中空スペース内を変位できるピストンと、該弁要素を前記弁座に向って押す弾力要素とに連結されており、
またこのとき、制御導管が、前記圧力容器の内部を、前記ピストンの作用側（ｏｐｅｒａｔｉｖｅ ｓｉｄｅ）と前記ハウジングとの間に形成されるシリンダー室に接続する、
ような圧縮機、
に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の公知のスクリュー圧縮機は、入口弁を空気圧制御するための小さな導管、弁、およびばねの複雑な複合体から成る。経験から明らかになっていることは、この複合体の入口弁の制御に関する信頼性はあまり高くなく、水噴射圧縮機の場合は特にそうである。これらの圧縮機の動作信頼性はすべての動作条件下で保証される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記欠点を除去し、複雑さの程度が小さく、入口弁の制御の信頼性が高く、したがって動作信頼性が保証される、圧縮機に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明により、前記課題は、
弁要素が、前記圧縮室に向う流れのみを許容する逆止め弁（ｒｅｔｕｒｎ ｖａｌｖｅ）を有するバイパスによって迂回され、
前記シリンダー室が、制御装置によって制御できる負荷弁（ｌｏａｄ ｖａｌｖｅ）を有する接続導管によって、前記吸込み管に接続されており、
このとき、前記負荷弁が開いているときの前記接続導管の最小流れ断面が、前記制御導管の最小流れ断面よりも大きい、
ことを特徴とする圧縮機によって解決される。
【発明の効果】
【０００５】
入口弁の制御のために必要な構成は簡単で、多数の要素を必要としない。入口弁と負荷弁を有する接続導管とまた場合によっては逆止め弁を有するバイパスとを、割合に簡単な鋳造製品として一体化することができる。この入口弁の動作は非常に信頼性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の特徴をより詳しく説明するために、限定を意図しない例として、本発明による圧縮機の好ましい実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。
【０００７】
図に模式的に示す圧縮機は、スクリュー圧縮機であって、該圧縮機は、モーター１によって駆動される圧縮機要素２を有し、該要素２には、入口弁４を備えた吸込み管３と圧力容器６を備えた圧力導管５とが接続されている。
【０００８】
圧縮機要素２は、吸込み管５が接続された入口８と圧力導管５が接続された出口９とを備えた圧縮室７を有する。
【０００９】
この圧縮室７には、二つの協働するスクリュー形ローター１０と１１が備えてある。
【００１０】
入口弁４は、実質的に、シリンダーを形成するハウジング１２から成り、該ハウジングは、ピストン１３が動くことのできる中空スペース１２Ａを備えている。ピストン１３の作用面（ｏｐｅｒａｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ）と前記ハウジングとの間には、シリンダー室１４が形成されている。反対側では、ピストン１３は、プランジャー１５によって弁要素１６に連結されている。弁要素１６は、圧縮室内にあり、入口８に備えられた弁座１７と協働する。
【００１１】
圧縮ばね１８の形の弾力要素が、ハウジング１２の一部とピストン１３との間で、プランジャー１５を包囲して、ピストン１３を押し、したがって弁要素１６を弁座１７に向ってまたは弁座１７に対して押しつける。
【００１２】
制御導管１９が、弁要素１６と反対側の端で、シリンダー室１４に開口している。
【００１３】
この端には、接続導管２０も接続されており、したがって該導管は、シリンダー室１４を吸込み管３に、より詳しく言えば、弁要素１６の上流にある、入口弁４の通路４Ａの部分に、接続している。
【００１４】
この接続導管２０には、リレー２２によって制御される負荷弁２１が備えてあり、該リレーの動作は制御装置２３によって決定される。
【００１５】
この接続導管２０の最小流れ断面は、制御導管１９の最小流れ断面よりも大きい。
【００１６】
接続導管２０の最小流れ断面は、多くの場合、負荷弁２１のところに生じうる。この流れ断面は、負荷弁２１の両側で一定であり、かつ大きくなっているからである。
【００１７】
また、制御導管１９は、多くの場合、図に示すように、一定の流れ断面を有し、したがってこの断面は最小流れ断面に等しい。
【００１８】
しかし、制御導管１９は、大きな流れ断面を有する部分をも有することができ、たとえばここには示さない例では、制御導管１９は、シリンダー室１４と負荷弁２１との間にある、大きな流れ断面を有する接続導管２０の部分によって、シリンダー室１４に接続することができる。
【００１９】
弁要素１６は、逆止め弁２５を備えたバイパス２４によって迂回される。このバイパス２４は、たとえば吸込み側で圧縮室７に開口し、またここに示す実施形態では、負荷弁２１と入口弁１６の通路との間の部分に接続し、したがってまた吸込み管３に接続している。
【００２０】
変形においては、バイパス２４を、直接に、吸込み管３または入口弁４の通路４Ａに接続することができる。
【００２１】
このバイパス２４の最小流れ断面は、吸込み管３の最小流れ断面よりもずっと小さい。
【００２２】
圧力容器６の出口には、最小圧力弁２６が取りつけてある。
【００２３】
入口弁４の作用は下記のようである。
【００２４】
圧縮機が始動する前には、圧力容器６内の圧力したがってシリンダー室１４内の圧力、および圧縮室７内の圧力は、大気圧である。入口弁４は、圧力ばね１８によって弁座１７に向って押されており、閉鎖位置にある。制御装置２３が、リレー２２に命令して、負荷弁２１を開かせる。
【００２５】
圧縮機要素２がモーター１によって駆動されると、最初、限られた量の空気が、吸込み管３とバイパス２４とを通じて、圧縮室７内に吸込まれる。
【００２６】
図１においては、圧縮機がこの無負荷状態で示されており、このとき吸込まれる空気の流れが矢印Ｐ１で示してある。
【００２７】
この空気は圧縮され、図１の矢印Ｐ２で示すように、圧力導管６を通って、圧力容器７に送られる。始動すると、負荷弁２１が開かれ、空気が、図１の矢印Ｐ３で示すように、制御導管１９、シリンダー室１４、接続導管２０、およびバイパス２４によって、圧力容器６からも吸込まれる。
【００２８】
その結果、平衡状態が生成され、このとき圧力容器７内には小さな過圧が加わっている。
【００２９】
接続導管２０の最小流れ断面は制御導管１９の最小流れ断面よりもずっと大きいので、シリンダー室１４内の圧力は、吸込み管３内の圧力に大体等しい。したがって、入口弁４は閉じたままである。
【００３０】
制御装置２３は、リレー２２に信号を送ることにより、負荷弁２１の閉鎖を命令する。その結果、シリンダー室の圧力は、該シリンダー室から空気が吸引されなくなるために、圧力容器６内の圧力と同じ大きさまで上昇する。
【００３１】
圧力容器６内の圧力は、実質的にまったく制御導管１９から空気が吸引されないために、上昇する。
【００３２】
シリンダー室内の圧力が規定値に達すると、ピストン１３が圧力ばね１８の圧力に抗して押され、弁要素１６が弁座１７から離れる。したがって、入口弁４が開かれる。
【００３３】
図２には、この開放後の状態が示されている。
【００３４】
今度は、空気は、矢印Ｐ４で示すように、吸込み管３から直接に圧縮室９に流れ、また他の小さな部分が、矢印Ｐ５で示すように、バイパス２４を通って流れる。
【００３５】
圧力容器６内の圧力が最小圧力に達すると、最小圧力弁２６が開かれ、容器６からの圧縮空気が、矢印Ｐ６で示すように、消費者に向けて送られる。
【００３６】
リレー２２の作動が停止すると、負荷弁２１がふたたび開かれる。接続導管２０の最小流れ断面は制御導管１９のそれよりもずっと大きいので、シリンダー室１４内の圧力は急速に低下して、吸込み管３の圧力に大体等しくなる。
【００３７】
入口弁４は、圧力ばね１８の作用により、急速に閉じる。そうすると、圧縮機要素２は、バイパス２４と逆止め弁２５を通してのみ空気を吸込むことができる。
【００３８】
まだ圧力下にある、圧力容器６からの空気は、制御導管１９、シリンダー室１４、接続導管２０、および入口弁４の通路４Ａを通して、吹きだし、圧力容器６が小さな過圧下にある新しい平衡が実現される。
【００３９】
図１に示す状態が実現され、圧縮機はふたたび無負荷で運転される。
【００４０】
入口弁４の構成と該弁の制御とは簡単であり、動作の信頼性が高い。
【００４１】
シリンダー室１４の圧力の除去は、ばねを有する信頼性の低い弁で行われるのではなく、圧力容器６と吸込み管３との間の、制御導管１９、シリンダー室１４、および接続導管２０から成る接続全体の圧力低下において、非平衡を生成させることによってなされる。この非平衡は、制御導管１９の最小流れ断面が接続導管２０の最小流れ断面よりもずっと小さいことによって生じる。
【００４２】
前記のような入口弁４とその制御とにより、ローター室７の出口または圧力導管５に弁の必要がなくなる。
【００４３】
圧縮機１が、潤滑液体がローター室７内に噴射され、この潤滑液体が圧力容器６で分離されて噴射のために戻り導管によって送り返されるタイプのものである場合、この戻り導管にも弁が必要でない。
【００４４】
本発明は、決して、上で説明し添付の図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の圧縮機は、本発明の範囲を逸脱することなく、いろいろな変形を加えて製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】無負荷状態の本発明の圧縮機の模式図である。
【図２】負荷状態の図１の圧縮機の模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ モーター
２ 圧縮機要素
３ 吸込み管
４ 入口弁
４Ａ 通路
５ 圧力導管
６ 圧力容器
７ 圧縮室
８ 入口
９ 出口
１０、１１ スクリュー形ローター
１２ ハウジング
１２Ａ 中空スペース
１３ ピストン
１４ シリンダー室
１５ プランジャー
１６ 弁要素
１７ 弁座
１８ 圧縮ばね
１９ 制御導管
２０ 接続導管
２１ 負荷弁
２２ リレー
２３ 制御装置
２４ バイパス
２５ 逆止め弁
２６ 最小圧力弁
Ｐ１〜６ 空気の流れの向き

Claims (4)

1. 圧縮機であって、
   圧縮室（７）を備えた、潤滑液体が噴射される圧縮機要素（２）を有し、
   圧縮室（７）に、入口弁（４）によって閉じることのできる吸込み管（３）と、圧力容器（６）が取りつけられた圧力導管（５）とが接続されており、
   このとき、入口弁（４）が弁座（１７）と協働する弁要素（１６）を有し、該弁要素（１６）が、シリンダー形成ハウジング（１２）内の中空スペース（１２Ａ）内を変位できるピストン（１３）と、弁要素（１６）を弁座（１７）に向って押す弾力要素（１８）とに連結されており、
   またこのとき、制御導管（１９）が、圧力容器（６）の内部を、ピストン（１３）の作用側とハウジング（１２）との間に形成されるシリンダー室（１４）に接続する、
   圧縮機において、
   弁要素（１６）が、圧縮室（７）に向う流れのみを許容する逆止め弁（２５）を有するバイパス（２４）によって迂回され、
   シリンダー室（１４）が、制御装置（２３）によって制御できる負荷弁（２１）を有する接続導管（２０）によって、吸込み管（３）に接続されており、
   このとき、負荷弁（２１）が開いているときの接続導管（２０）の最小流れ断面が、制御導管（１９）の最小流れ断面よりも大きい、
   ことを特徴とする圧縮機。
2. 負荷弁（２１）と吸込み管（３）との間にある、接続導管（２０）の部分によって、バイパス（２４）が吸込み管（３）に接続されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. 制御導管（１９）がシリンダー室（１４）に直接接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧縮機。
4. 負荷弁（２１）がリレー（２２）によって弁制御され、このとき該リレー（２２）の動作が制御装置（２３）によって決定されることを特徴とする請求項１から３の中のいずれか１つに記載の圧縮機。