JP2017210915A - Screw compressor - Google Patents

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秀規 藤原
Hideki Fujiwara
秀規 藤原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screw compressor using a slide valve (60) for controlling an operation capacity, while suppressing the vibration of the slide valve (60) by inhibiting the pushing force of the slide valve (60) on a casing (10) from being insufficient during middle load operation or minimum load operation.SOLUTION: A slide valve (60) is formed with a high pressure receiving part (71) for receiving a high pressure at a position on the side of a screw rotor (40) further than the maximum diameter of the columnar outer peripheral face of a bypass opening adjustment part (61), and a high pressure introduction part (73) for introducing the high pressure from a casing (10) into the high pressure receiving part (71).SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、スクリュー圧縮機に関し、特に、スライドバルブを用いたアンロード機構により運転容量を制御するように構成されたスクリュー圧縮機に関するものである。   The present invention relates to a screw compressor, and more particularly to a screw compressor configured to control an operation capacity by an unload mechanism using a slide valve.

従来、冷媒や空気を圧縮する圧縮機として、スクリュー圧縮機が用いられている。例えば、特許文献1には、1つのスクリューロータと2つのゲートロータとを備えたスクリュー圧縮機が開示されている。   Conventionally, screw compressors have been used as compressors for compressing refrigerant and air. For example, Patent Document 1 discloses a screw compressor including one screw rotor and two gate rotors.

このスクリュー圧縮機では、スクリューロータとゲートロータがケーシング内に収容されている。スクリューロータには螺旋溝が形成されており、この螺旋溝にゲートロータが噛み合うことにより圧縮室が形成されている。また、ケーシング内には、低圧空間と高圧空間が形成されている。そして、スクリューロータが回転駆動されると、低圧空間内の流体が圧縮室へ吸入されて圧縮され、圧縮室内で圧縮された流体が高圧空間へ吐出される。   In this screw compressor, a screw rotor and a gate rotor are accommodated in a casing. A spiral groove is formed in the screw rotor, and a compression chamber is formed by engaging the gate rotor with the spiral groove. A low pressure space and a high pressure space are formed in the casing. When the screw rotor is driven to rotate, the fluid in the low pressure space is sucked into the compression chamber and compressed, and the fluid compressed in the compression chamber is discharged into the high pressure space.

特許文献1のスクリュー圧縮機には、スライドバルブが設けられている。スライドバルブは、その内面(ケーシングの径方向内側に位置する面)がスクリューロータの外周と対面するように配置され、スクリューロータの回転軸と平行な方向へスライド可能となっている。特許文献1のシングルスクリュー圧縮機のスライドバルブは、圧縮機の運転容量を調節するためのアンロード機構に用いられている。   The screw compressor of Patent Document 1 is provided with a slide valve. The slide valve is disposed such that its inner surface (the surface located on the radially inner side of the casing) faces the outer periphery of the screw rotor, and is slidable in a direction parallel to the rotation axis of the screw rotor. The slide valve of the single screw compressor of patent document 1 is used for the unload mechanism for adjusting the operating capacity of the compressor.

このスライドバルブは、圧縮途中の冷媒を圧縮室の吸入側に戻すバイパス通路の開度を全閉から全開まで調整するように構成されている。スライドバルブは、スクリューロータの軸方向へスライドして移動可能であり、その位置に応じてバイパス通路の開度が調整されて、バイパス通路を流れるバイパスガス流量を変化させるようになっている。そして、バイパスガス流量を調整することによって、スクリュー圧縮機の運転容量が制御される。   This slide valve is configured to adjust the opening degree of the bypass passage for returning the refrigerant being compressed to the suction side of the compression chamber from fully closed to fully open. The slide valve is slidable in the axial direction of the screw rotor, and the degree of opening of the bypass passage is adjusted according to the position of the slide valve so as to change the flow rate of the bypass gas flowing through the bypass passage. The operating capacity of the screw compressor is controlled by adjusting the bypass gas flow rate.

ケーシングには固定吐出ポートが形成されており、スライドバルブには可動吐出ポートが形成されている。そして、また、スライドバルブがスクリューロータの軸方向へ移動するのに伴って、吐出ポートの開口面積の大きさが変化する。   A fixed discharge port is formed in the casing, and a movable discharge port is formed in the slide valve. In addition, as the slide valve moves in the axial direction of the screw rotor, the size of the opening area of the discharge port changes.

ここで、最大負荷運転時には可動吐出ポートは全開であり、全吐出ガスのうちで可動吐出ポートから吐出される吐出ガスの割合が最大になる。また、運転容量が低下して部分負荷運転になると、可動吐出ポートからの吐出ガスの割合が少なくなり、固定吐出ポートから吐出される割合が多くなる。さらに、最低負荷運転時には可動吐出ポートからは吐出ガスが吐出されなくなり、ガスは固定吐出ポートだけから吐出されるようになる。   Here, at the maximum load operation, the movable discharge port is fully open, and the ratio of the discharge gas discharged from the movable discharge port among the total discharge gas is maximized. Further, when the operation capacity is reduced and partial load operation is performed, the ratio of the discharge gas from the movable discharge port decreases, and the ratio of discharge from the fixed discharge port increases. Further, during the minimum load operation, the discharge gas is not discharged from the movable discharge port, and the gas is discharged only from the fixed discharge port.

上記スライドバルブは、スクリューロータ側の面(正面)が、圧縮室で発生する高圧圧力を受圧する。一方、この正面と反対側に位置するスライドバルブの背面は、吸入側が低圧圧力になるように、その周囲の形状が設計される。したがって、スライドバルブは、上記高圧圧力と低圧圧力の圧力差により、スクリューロータの軸心から離れる方向へ向かって、ケーシングの内周面に対して押し付けられる。   In the slide valve, the screw rotor side surface (front surface) receives high pressure generated in the compression chamber. On the other hand, the back surface of the slide valve located on the side opposite to the front surface is designed to have a peripheral shape so that the suction side is at a low pressure. Therefore, the slide valve is pressed against the inner peripheral surface of the casing in a direction away from the axis of the screw rotor due to the pressure difference between the high pressure and the low pressure.

特開2011−132834号公報JP 2011-132934 A

上記スライドバルブは、最大負荷運転時には可動吐出ポートが全開になるように吸入側の移動端へ移動しており、図16,図17に示すように最大負荷よりも負荷が小さい中間負荷運転時には、スライドバルブ(100)はそれよりも吐出側へ移動している。また、最小負荷運転時には、スライドバルブ(100)は可動吐出ポート(101)が閉じて固定吐出ポート(102)だけからガスが吐出するように、吐出側の移動端へ移動している。   The slide valve is moved to the suction side moving end so that the movable discharge port is fully opened during the maximum load operation, and during the intermediate load operation where the load is smaller than the maximum load as shown in FIGS. The slide valve (100) moves further to the discharge side. In the minimum load operation, the slide valve (100) moves to the moving end on the discharge side so that the movable discharge port (101) is closed and gas is discharged only from the fixed discharge port (102).

スライドバルブ(100)が吐出側の移動端よりも吐出側の移動端へ移動している図16,図17の中間負荷運転時や最小負荷運転時には、スライドバルブ(100)の正面側の低圧受圧面積が、背面側の低圧受圧面積よりも小さくなる。したがって、スライドバルブ(100)が吐出側の移動端よりも吐出側の移動端へ移動している場合には、ケーシングに対するスライドバルブの押し付け力が不足し、スライドバルブの正面の押し付け力と背面の押し付け力がほぼ等しくなるおそれがある。そうなると、圧縮室の内圧の変動に伴ってスライドバルブが振動するおそれがある。   During intermediate load operation or minimum load operation in FIGS. 16 and 17 where the slide valve (100) moves from the discharge end to the discharge end, the low pressure receiving pressure on the front side of the slide valve (100). The area is smaller than the low pressure receiving area on the back side. Therefore, when the slide valve (100) is moved from the discharge end to the discharge end, the pressing force of the slide valve against the casing is insufficient. The pressing force may be almost equal. If so, the slide valve may vibrate as the internal pressure of the compression chamber varies.

なお、スライドバルブ(100)が吸入側の移動端へ移動している場合は図16の「a」の部分にも低圧圧力が作用するため、スライドバルブ(100)の正面側の低圧受圧面積と背面側の低圧受圧面積との差は大きくはならず、スライドバルブ(100)の振動は問題にはならない。中間負荷運転時や最小負荷運転時に、スライドバルブ(100)の正面側(スクリューロータ側)の低圧受圧面積が小さくなるのは、圧縮室を構成するスクリューロータの螺旋溝とスライドバルブ(100)との位置関係が、最大負荷運転時とは変わるためである。   When the slide valve (100) is moved to the moving end on the suction side, the low pressure pressure also acts on the portion “a” in FIG. 16, so the low pressure receiving area on the front side of the slide valve (100) The difference from the low pressure receiving area on the back side does not increase, and the vibration of the slide valve (100) does not matter. During the intermediate load operation and the minimum load operation, the low pressure receiving area on the front side (screw rotor side) of the slide valve (100) is reduced because of the spiral groove of the screw rotor that constitutes the compression chamber and the slide valve (100). This is because the positional relationship is different from that at the maximum load operation.

一方、スライドバルブの背面の吐出側は、上記の固定ポートがある関係で、低圧受圧面を伸ばすにも限界がある。このため、従来の構造では、最大負荷運転時から最低負荷運転時のすべての運転範囲において、ケーシングに対するスライドバルブの十分な押し付け力を得ることは困難であった。   On the other hand, the discharge side on the back side of the slide valve has a limit in extending the low pressure receiving surface because of the above-described fixed port. For this reason, with the conventional structure, it has been difficult to obtain a sufficient pressing force of the slide valve against the casing in the entire operation range from the maximum load operation to the minimum load operation.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スライドバルブを用いたアンロード機構により運転容量を制御するスクリュー圧縮機において、中間負荷運転時や最低負荷運転時に、ケーシングに対するスライドバルブの押し付け力が不十分になるのを抑え、スライドバルブが振動するのを抑制することである。   The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to provide a screw compressor that controls the operating capacity by an unload mechanism using a slide valve, during an intermediate load operation or a minimum load operation. In other words, the pressing force of the slide valve against the casing is prevented from becoming insufficient, and the slide valve is prevented from vibrating.

第1の発明は、ケーシング(10)と、螺旋溝(41)を有し上記ケーシング(10)内で回転するスクリューロータ(40)と、該スクリューロータ(40)にかみ合って上記ケーシング(10)内に圧縮室(23)を形成するゲートロータ(50)と、上記圧縮室(23)の圧縮途中位置から該圧縮室(23)の吸入側に連通するバイパス通路(33)と、上記圧縮室(23)から高圧ガスが吐出される吐出ポート(25)と、上記スクリューロータ(40)の軸方向へスライド可能に構成されたスライドバルブ(60)を有するアンロード機構(60,80)と、を備え、上記スライドバルブ(60)が、上記スクリューロータ(40)の外周面の一部を正面とし、その外周面より径方向外側の1点を中心とする円弧に沿った面を背面として、上記バイパス通路(33)の開度を調整する弁体部(63)と、吐出開口面積を調整する可動吐出ポート(62)とを備えたスクリュー圧縮機を前提としている。   The first invention includes a casing (10), a screw rotor (40) having a spiral groove (41) and rotating in the casing (10), and the casing (10) meshing with the screw rotor (40). A gate rotor (50) forming a compression chamber (23) therein, a bypass passage (33) communicating from the compression intermediate position of the compression chamber (23) to the suction side of the compression chamber (23), and the compression chamber An unload mechanism (60, 80) having a discharge port (25) from which high pressure gas is discharged from (23) and a slide valve (60) configured to be slidable in the axial direction of the screw rotor (40); The slide valve (60) has a part of the outer peripheral surface of the screw rotor (40) as a front surface, and a surface along a circular arc centered on one point radially outside the outer peripheral surface as a back surface, Valve body for adjusting the opening of the bypass passage (33) 63) assumes a screw compressor provided with a movable discharge port (62) for adjusting the discharge opening areas.

そして、このスクリュー圧縮機は、上記スライドバルブ(60)に、上記弁体部(63)に径方向内側から径方向外側へ向かう高圧圧力を受けるように形成された高圧受圧部(71)と、ケーシング(10)内の高圧圧力を該高圧受圧部(71)へ導入する高圧導入部(73)とが形成されていることを特徴としている。   The screw compressor includes a high pressure receiving portion (71) formed on the slide valve (60) so as to receive a high pressure from the radially inner side to the radially outer side of the valve body portion (63), A high pressure introduction part (73) for introducing the high pressure in the casing (10) into the high pressure receiving part (71) is formed.

この第1の発明では、上記スライドバルブ(60)に、上記弁体部(63)に径方向内側から径方向外側へ向かう高圧圧力を受けるように形成された高圧受圧部(71)と、ケーシング(10)内の高圧圧力を該高圧受圧部(71)へ導入する高圧導入部(73)とを設けているので、高圧受圧部(71)に作用する高圧圧力により、スライドバルブ(60)がケーシング(10)に押し付けられる。   In the first invention, the slide valve (60) has a high pressure receiving portion (71) formed on the valve body portion (63) so as to receive a high pressure from the radially inner side to the radially outer side, and a casing. (10) is provided with a high-pressure introduction part (73) for introducing the high-pressure pressure in the high-pressure receiving part (71), so that the slide valve (60) is moved by the high-pressure acting on the high-pressure receiving part (71). Pressed against the casing (10).

第2の発明は、第1の発明において、上記スライドバルブ(60)の高圧受圧部(71)は、上記弁体部(63)の中心とスクリューロータ(40)の中心とを通る中心線の両側で、かつ該中心線に直交する弁体部(63)の直径線分よりもスクリューロータ(40)の径方向内側に形成された凹部(72)により構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。   In a second aspect based on the first aspect, the high pressure receiving portion (71) of the slide valve (60) has a center line passing through the center of the valve body portion (63) and the center of the screw rotor (40). A screw characterized by comprising recesses (72) formed on both sides and radially inward of the screw rotor (40) with respect to the diameter line segment of the valve body portion (63) perpendicular to the center line Compressor.

この第2の発明では、スライドバルブ(60)の高圧受圧部(71)である凹部(72)が高圧ガスの圧力を受け、スライドバルブ(60)がケーシング(10)に押し付けられる。   In the second aspect of the invention, the recess (72), which is the high pressure receiving part (71) of the slide valve (60), receives the pressure of the high pressure gas, and the slide valve (60) is pressed against the casing (10).

第3の発明は、第1の発明において、上記高圧導入部(73)が、上記可動吐出ポート(62)から上記高圧受圧部(71)へ高圧ガスを導入するように上記弁体部(63)に形成された高圧導入通路(74)により構成されていることを特徴としている
この第3の発明では、高圧ガスが高圧導入通路(74)を通って可動吐出ポート(62)から高圧受圧部(71)へ導入され、高圧受圧部(71)に高圧圧力が作用する。そして、高圧受圧部(71)に作用する高圧圧力により、スライドバルブ(60)がケーシング(10)に押し付けられる。
According to a third aspect, in the first aspect, the high pressure introduction part (73) introduces the high pressure gas from the movable discharge port (62) into the high pressure receiving part (71). In the third aspect of the invention, the high-pressure gas passes through the high-pressure introduction passage (74) from the movable discharge port (62). (71) and a high pressure acts on the high pressure receiving part (71). The slide valve (60) is pressed against the casing (10) by the high pressure acting on the high pressure receiving part (71).

第4の発明は、第3の発明において、上記高圧導入通路(74)を、最大負荷の運転時に閉鎖し、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に開放する開閉機構(75)を備えていることを特徴としている。   According to a fourth invention, in the third invention, the high pressure introduction passage (74) is provided with an opening / closing mechanism (75) that is closed when the maximum load is operated and opened when the load is smaller than the maximum load. It is characterized by.

この第4の発明では、高圧導入通路(74)が、開閉機構(75)により、最大負荷の運転時に閉鎖され、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に開放される。したがって、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に、高圧受圧部(71)に作用する高圧圧力により、スライドバルブ(60)が確実にケーシング(10)に押し付けられる。   In the fourth aspect of the invention, the high pressure introduction passageway (74) is closed by the opening / closing mechanism (75) when the maximum load is operated, and is opened when the load is smaller than the maximum load. Therefore, during operation in which the load is smaller than the maximum load, the slide valve (60) is reliably pressed against the casing (10) by the high pressure acting on the high pressure receiving portion (71).

第5の発明は、第4の発明において、上記高圧導入通路(74)が上記スライドバルブ(60)の軸方向にのびる直線状の導入孔(76)であり、上記開閉機構(75)が上記導入孔(76)に挿入されるロッド(77)であることを特徴としている。   According to a fifth invention, in the fourth invention, the high-pressure introduction passage (74) is a linear introduction hole (76) extending in the axial direction of the slide valve (60), and the opening / closing mechanism (75) It is a rod (77) inserted into the introduction hole (76).

この第5の発明では、高圧導入通路(74)が、開閉機構(75)であるロッド(77)により、最大負荷の運転時に閉鎖され、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に開放される。したがって、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に、高圧受圧部(71)に作用する高圧圧力により、スライドバルブ(60)が確実にケーシング(10)に押し付けられる。   In the fifth aspect of the invention, the high pressure introduction passageway (74) is closed by the rod (77) which is the opening / closing mechanism (75) when the maximum load is operated, and is opened when the load is smaller than the maximum load. Therefore, during operation in which the load is smaller than the maximum load, the slide valve (60) is reliably pressed against the casing (10) by the high pressure acting on the high pressure receiving portion (71).

本発明によれば、上記スライドバルブ(60)に、上記弁体部(63)に径方向内側から径方向外側へ向かう高圧圧力を受けるように形成された高圧受圧部(71)と、ケーシング(10)内の高圧圧力を該高圧受圧部(71)へ導入する高圧導入部(73)とを設け、高圧受圧部(71)に作用する高圧圧力により、スライドバルブ(60)がケーシング(10)に押し付けられるようにしているので、スライドバルブ(60)を用いたアンロード機構(60,80)により運転容量を制御するスクリュー圧縮機において、中間負荷運転時や最低負荷運転時に、ケーシング(10)に対するスライドバルブ(60)の押し付け力が不十分になるのを抑え、スライドバルブ(60)が振動するのを抑制できる。   According to the present invention, the slide valve (60) has a high pressure receiving part (71) formed on the valve body part (63) so as to receive a high pressure from the radially inner side to the radially outer side, and a casing ( 10) a high-pressure introduction part (73) for introducing the high-pressure pressure in the high-pressure receiving part (71) into the casing (10) by the high pressure acting on the high-pressure receiving part (71). In the screw compressor that controls the operating capacity by the unload mechanism (60, 80) using the slide valve (60), the casing (10) is used during intermediate load operation and minimum load operation. It is possible to suppress the pressing force of the slide valve (60) from being insufficient, and to suppress the vibration of the slide valve (60).

上記第2の発明によれば、高圧受圧部(71)としてスライドバルブ(60)に凹部(72)を形成しているので、簡単な構成でスライドバルブ(60)の振動を抑えられる。   According to the second aspect of the invention, since the concave portion (72) is formed in the slide valve (60) as the high pressure receiving portion (71), the vibration of the slide valve (60) can be suppressed with a simple configuration.

上記第3の発明によれば、上記高圧導入部(73)を、上記可動吐出ポート(62)から上記高圧受圧部(71)へ高圧ガスを導入するように上記弁体部(63)に形成された高圧導入通路(74)により構成しているので、簡単な構成で高圧受圧部(71)に高圧圧力を作用させ、スライドバルブ(60)をケーシング(10)に押し付けて振動を抑えられる。   According to the third aspect of the invention, the high pressure introducing portion (73) is formed in the valve body portion (63) so as to introduce high pressure gas from the movable discharge port (62) to the high pressure receiving portion (71). Since the high-pressure introduction passage (74) is configured, high-pressure pressure is applied to the high-pressure receiving portion (71) with a simple configuration, and the slide valve (60) is pressed against the casing (10) to suppress vibration.

上記第4の発明によれば、上記高圧導入通路(74)を、最大負荷の運転時に閉鎖し、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に開放する開閉機構(75)を設けたことにより、高圧導入通路(74)が、最大負荷の運転時に閉鎖され、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に開放されるようにしている。したがって、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に、高圧受圧部(71)に作用する高圧圧力によりスライドバルブ(60)を確実にケーシング(10)に押し付けて、スライドバルブ(60)の振動を確実に抑えられる。   According to the fourth aspect of the invention, the high pressure introduction passage (74) is closed at the time of operation at the maximum load, and the opening / closing mechanism (75) that is opened at the time of operation at a load smaller than the maximum load is provided. The passage (74) is closed when the maximum load is operated, and is opened when the load is smaller than the maximum load. Therefore, during operation where the load is smaller than the maximum load, the slide valve (60) is reliably pressed against the casing (10) by the high pressure acting on the high pressure receiving part (71) to ensure that the slide valve (60) is vibrated. It can be suppressed.

上記第5の発明によれば、上記高圧導入通路(74)を、最大負荷の運転時に閉鎖し、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に開放する開閉機構(75)としてロッド(77)を設けたことにより、簡単な構成で高圧導入通路(74)を開閉し、最大負荷よりも負荷が小さい運転時には、高圧受圧部(71)に作用する高圧圧力によりスライドバルブ(60)を確実にケーシング(10)に押し付けて、スライドバルブ(60)の振動を確実に抑えられる。   According to the fifth aspect of the present invention, the rod (77) is provided as an opening / closing mechanism (75) that closes the high-pressure introduction passage (74) when operating at the maximum load and opens when the load is smaller than the maximum load. Thus, the high pressure introduction passageway (74) is opened and closed with a simple structure, and the slide valve (60) is securely connected to the casing (10 by the high pressure pressure acting on the high pressure pressure receiving portion (71) when the load is smaller than the maximum load. ), The vibration of the slide valve (60) can be reliably suppressed.

図1は、本発明の実施形態に係るスクリュー圧縮機の全体構成を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a screw compressor according to an embodiment of the present invention. 図2は、スクリュー圧縮機の要部の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of the screw compressor. 図3は、図2におけるIII−III線断面を示す断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 図4は、スクリュー圧縮機の要部を抜き出して示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an essential part of the screw compressor. 図5は、スライドバルブの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the slide valve. 図6は、スライドバルブの正面図である。FIG. 6 is a front view of the slide valve. 図7は、スライドバルブを別の角度から見た斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of the slide valve as seen from another angle. 図8は、スライドバルブの部分斜視図である。FIG. 8 is a partial perspective view of the slide valve. 図9は、スライドバルブが可動範囲の中間に位置したとき(中間負荷運転時)の吐出開口の状態図である。FIG. 9 is a state diagram of the discharge opening when the slide valve is positioned in the middle of the movable range (during intermediate load operation). 図10は、図9のX−X線断面図である。10 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 図11は、スクリュー圧縮機の圧縮機構の吸込行程の動作を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing the operation of the suction stroke of the compression mechanism of the screw compressor. 図12は、スクリュー圧縮機の圧縮機構の圧縮行程の動作を示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing the operation of the compression stroke of the compression mechanism of the screw compressor. 図13は、スクリュー圧縮機の圧縮機構の吐出行程の動作を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing the operation of the discharge stroke of the compression mechanism of the screw compressor. 図14は、スクリュー圧縮機の部分拡大断面図であって、運転容量が最大になっている状態を示す。FIG. 14 is a partial enlarged cross-sectional view of the screw compressor, showing a state where the operating capacity is maximized. 図15は、スクリュー圧縮機の部分拡大断面図であって、運転容量が最小になっている状態を示す。FIG. 15 is a partial enlarged cross-sectional view of the screw compressor, showing a state where the operating capacity is minimized. 図16は、従来のスクリュー圧縮機のスライドバルブにおける中間負荷時の正面側受圧状態を示す図である。FIG. 16 is a view showing a front pressure receiving state at the time of intermediate load in a slide valve of a conventional screw compressor. 図17は、従来のスクリュー圧縮機のスライドバルブにおける中間負荷時の背面側受圧状態を示す図である。FIG. 17 is a view showing a pressure receiving state on the back side during intermediate load in a slide valve of a conventional screw compressor.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示すように、このスクリュー圧縮機(1)では、圧縮機構(20)とそれを駆動する電動機(15)とが1つのケーシング(10)に収容されている。このスクリュー圧縮機(1)は、半密閉型に構成されている。   As shown in FIG. 1, in the screw compressor (1), the compression mechanism (20) and the electric motor (15) for driving the compression mechanism (20) are accommodated in one casing (10). The screw compressor (1) is configured as a semi-hermetic type.

ケーシング(10)は、横長の円筒状に形成されている。ケーシング(10)の内部空間は、ケーシング(10)の一端側に位置する低圧空間(S1)と、ケーシング(10)の他端側に位置する高圧空間(S2)とに仕切られている。ケーシング(10)には、低圧空間(S1)に連通する吸入管接続部(11)と、高圧空間(S2)に連通する吐出管接続部(12)とが設けられている。図示していないが、チラーシステムなどの冷凍装置が有する冷媒回路の蒸発器から流れてきた低圧ガス冷媒は、吸入管接続部(11)を通って低圧空間(S1)へ流入する。また、圧縮機構(20)から高圧空間(S2)へ吐出された圧縮後の高圧ガス冷媒は、吐出管接続部(12)を通って冷媒回路の凝縮器へ供給される。   The casing (10) is formed in a horizontally long cylindrical shape. The internal space of the casing (10) is partitioned into a low pressure space (S1) located on one end side of the casing (10) and a high pressure space (S2) located on the other end side of the casing (10). The casing (10) is provided with a suction pipe connection part (11) communicating with the low pressure space (S1) and a discharge pipe connection part (12) communicating with the high pressure space (S2). Although not shown, the low-pressure gas refrigerant flowing from the evaporator of the refrigerant circuit included in the refrigeration apparatus such as a chiller system flows into the low-pressure space (S1) through the suction pipe connection (11). The compressed high-pressure gas refrigerant discharged from the compression mechanism (20) to the high-pressure space (S2) is supplied to the condenser of the refrigerant circuit through the discharge pipe connection (12).

ケーシング(10)内では、低圧空間(S1)に電動機(15)が配置され、低圧空間(S1)と高圧空間(S2)の間に圧縮機構(20)が配置されている。圧縮機構(20)の駆動軸(21)は、電動機(15)に連結されている。スクリュー圧縮機(1)の電動機(15)は商用電源(図示せず)に接続されている。電動機(15)は、商用電源から交流を供給されて一定の回転速度で回転する。   In the casing (10), the electric motor (15) is disposed in the low pressure space (S1), and the compression mechanism (20) is disposed between the low pressure space (S1) and the high pressure space (S2). The drive shaft (21) of the compression mechanism (20) is connected to the electric motor (15). The electric motor (15) of the screw compressor (1) is connected to a commercial power source (not shown). The electric motor (15) is supplied with alternating current from a commercial power source and rotates at a constant rotational speed.

また、ケーシング(10)内では、高圧空間(S2)に油分離器(16)が配置されている。油分離器(16)は、圧縮機構(20)から吐出された冷媒から冷凍機油を分離する。高圧空間(S2)における油分離器(16)の下方には、潤滑油である冷凍機油を貯留するための油貯留室(17)が形成されている。油分離器(16)において冷媒から分離された冷凍機油は、下方へ流れ落ちて油貯留室(17)に蓄えられる。   In the casing (10), the oil separator (16) is disposed in the high-pressure space (S2). The oil separator (16) separates the refrigerating machine oil from the refrigerant discharged from the compression mechanism (20). Below the oil separator (16) in the high-pressure space (S2), an oil storage chamber (17) for storing refrigeration oil, which is lubricating oil, is formed. The refrigerating machine oil separated from the refrigerant in the oil separator (16) flows down and is stored in the oil storage chamber (17).

図2,図3に示すように、圧縮機構(20)は、ケーシング(10)内に形成された円筒壁(30)と、該円筒壁(30)の中に配置された1つのスクリューロータ(40)と、該スクリューロータ(40)に噛み合う2つのゲートロータ(50)とを備えている。スクリューロータ(40)には駆動軸(21)が挿通し、スクリューロータ(40)と駆動軸(21)は、キー(22)によって連結されている。駆動軸(21)はスクリューロータ(40)と同軸上に配置されている。スクリューロータ(40)は、該スクリューロータ(40)の吸入側に配置された電動機(15)によりケーシング(10)内で回転駆動される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the compression mechanism (20) includes a cylindrical wall (30) formed in the casing (10) and one screw rotor (in the cylindrical wall (30)). 40) and two gate rotors (50) meshing with the screw rotor (40). A drive shaft (21) is inserted through the screw rotor (40), and the screw rotor (40) and the drive shaft (21) are connected by a key (22). The drive shaft (21) is arranged coaxially with the screw rotor (40). The screw rotor (40) is rotationally driven in the casing (10) by an electric motor (15) disposed on the suction side of the screw rotor (40).

円筒壁(30)の高圧空間(S2)側の端部には、軸受ホルダ(35)が挿入されている。軸受ホルダ(35)は、概ね円筒状に形成されている。軸受ホルダ(35)の外径は、円筒壁(30)の内周面(即ち、スクリューロータ(40)の外周面と摺接する面)の直径と実質的に等しくなっている。軸受ホルダ(35)の内側には、軸受(36)が設けられている。軸受(36)には駆動軸(21)の先端部が挿通しており、この軸受(36)が駆動軸(21)を回転自在に支持している。   A bearing holder (35) is inserted into the end of the cylindrical wall (30) on the high-pressure space (S2) side. The bearing holder (35) is formed in a substantially cylindrical shape. The outer diameter of the bearing holder (35) is substantially equal to the diameter of the inner peripheral surface of the cylindrical wall (30) (that is, the surface that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the screw rotor (40)). A bearing (36) is provided inside the bearing holder (35). The tip of the drive shaft (21) is inserted through the bearing (36), and the bearing (36) rotatably supports the drive shaft (21).

図4に示すスクリューロータ(40)は、概ね円柱状に形成された金属製の部材である。スクリューロータ(40)は、円筒壁(30)に回転可能に嵌合しており、その外周面が円筒壁(30)の内周面と油膜を介して摺接する。スクリューロータ(40)の外周部には、スクリューロータ(40)の一端から他端へ向かって螺旋状に延びる螺旋溝(41)が複数(本実施形態では、6本)形成されている。   The screw rotor (40) shown in FIG. 4 is a metal member formed in a substantially columnar shape. The screw rotor (40) is rotatably fitted to the cylindrical wall (30), and the outer peripheral surface thereof is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylindrical wall (30) via an oil film. A plurality (six in this embodiment) of spiral grooves (41) extending spirally from one end to the other end of the screw rotor (40) are formed on the outer periphery of the screw rotor (40).

スクリューロータ(40)の各螺旋溝(41)は、図4における手前側の端部が始端となり、同図における奥側の端部が終端となっている。また、スクリューロータ(40)は、同図における手前側の端部(吸入側の端部)がテーパー状に形成されている。図4に示すスクリューロータ(40)では、テーパー面状に形成されたその手前側の端面に螺旋溝(41)の始端が開口する一方、その奥側の端面に螺旋溝(41)の終端は開口していない。   Each spiral groove (41) of the screw rotor (40) has a front end in FIG. 4 as a start end and a rear end in the same figure as a termination. In addition, the screw rotor (40) has a front end (inhalation end) in a tapered shape in FIG. In the screw rotor (40) shown in FIG. 4, the starting end of the spiral groove (41) is opened at the end surface on the front side formed in a tapered surface, and the end of the spiral groove (41) is at the end surface on the back side. There is no opening.

各ゲートロータ(50)は、樹脂製の部材である。各ゲートロータ(50)には、長方形板状に形成された複数(本実施形態では、11枚)のゲート(51)が放射状に設けられている。各ゲートロータ(50)は、円筒壁(30)の外側に、スクリューロータ(40)の回転軸に対して軸対称となるように配置されている。各ゲートロータ(50)の軸心は、スクリューロータ(40)の軸心に垂直な平面内にある。各ゲートロータ(50)は、ゲート(51)が円筒壁(30)の一部を貫通してスクリューロータ(40)の螺旋溝(41)に噛み合うように配置されている。   Each gate rotor (50) is a resin member. Each gate rotor (50) is provided with a plurality of (11 in this embodiment) gates (51) formed in a rectangular plate shape in a radial pattern. Each gate rotor (50) is disposed outside the cylindrical wall (30) so as to be axially symmetric with respect to the rotational axis of the screw rotor (40). The axis of each gate rotor (50) is in a plane perpendicular to the axis of the screw rotor (40). Each gate rotor (50) is arranged so that the gate (51) penetrates a part of the cylindrical wall (30) and meshes with the spiral groove (41) of the screw rotor (40).

ゲートロータ(50)は、金属製のロータ支持部材(55)に取り付けられている(図4を参照)。ロータ支持部材(55)は、基部(56)とアーム部(57)と軸部(58)とを備えている。基部(56)は、やや肉厚の円板状に形成されている。アーム部(57)は、ゲートロータ(50)のゲート(51)と同数だけ設けられており、基部(56)の外周面から外側へ向かって放射状に延びている。軸部(58)は、棒状に形成されて基部(56)に立設されている。軸部(58)の中心軸は、基部(56)の中心軸と一致している。ゲートロータ(50)は、基部(56)及びアーム部(57)における軸部(58)とは反対側の面に取り付けられている。各アーム部(57)は、ゲート(51)の背面に当接している。   The gate rotor (50) is attached to a metal rotor support member (55) (see FIG. 4). The rotor support member (55) includes a base portion (56), an arm portion (57), and a shaft portion (58). The base (56) is formed in a slightly thick disk shape. The same number of arms (57) as the gates (51) of the gate rotor (50) are provided and extend radially outward from the outer peripheral surface of the base (56). The shaft portion (58) is formed in a rod shape and is erected on the base portion (56). The central axis of the shaft portion (58) coincides with the central axis of the base portion (56). The gate rotor (50) is attached to a surface of the base portion (56) and the arm portion (57) opposite to the shaft portion (58). Each arm part (57) is in contact with the back surface of the gate (51).

ゲートロータ(50)が取り付けられたロータ支持部材(55)は、円筒壁(30)に隣接してケーシング(10)内に区画形成されたゲートロータ室(90)に収容されている(図3を参照)。図3におけるスクリューロータ(40)の右側に配置されたロータ支持部材(55)は、ゲートロータ(50)が下端側となる向きで設置されている。一方、同図におけるスクリューロータ(40)の左側に配置されたロータ支持部材(55)は、ゲートロータ(50)が上端側となる向きで設置されている。各ロータ支持部材(55)の軸部(58)は、ゲートロータ室(90)内の軸受ハウジング(91)に軸受(92,93)を介して回転自在に支持されている。なお、各ゲートロータ室(90)は、低圧空間(S1)に連通している。   The rotor support member (55) to which the gate rotor (50) is attached is accommodated in a gate rotor chamber (90) defined in the casing (10) adjacent to the cylindrical wall (30) (FIG. 3). See). The rotor support member (55) disposed on the right side of the screw rotor (40) in FIG. 3 is installed in such a direction that the gate rotor (50) is on the lower end side. On the other hand, the rotor support member (55) disposed on the left side of the screw rotor (40) in the figure is installed in such a direction that the gate rotor (50) is on the upper end side. The shaft portion (58) of each rotor support member (55) is rotatably supported by a bearing housing (91) in the gate rotor chamber (90) via bearings (92, 93). Each gate rotor chamber (90) communicates with the low pressure space (S1).

圧縮機構(20)では、円筒壁(30)の内周面と、スクリューロータ(40)の螺旋溝(41)と、ゲートロータ(50)のゲート(51)とによって囲まれた空間が圧縮室(23)になる。スクリューロータ(40)の螺旋溝(41)は、吸入側端部において低圧空間(S1)に開放しており、この開放部分が圧縮機構(20)の吸入口(24)になっている。   In the compression mechanism (20), a space surrounded by the inner peripheral surface of the cylindrical wall (30), the spiral groove (41) of the screw rotor (40), and the gate (51) of the gate rotor (50) is compressed. (23) The spiral groove (41) of the screw rotor (40) is open to the low pressure space (S1) at the suction side end, and this open part is the suction port (24) of the compression mechanism (20).

スクリュー圧縮機(1)には、圧縮途中のガスの一部を低圧側に戻すアンロード動作を行うことにより運転容量を調節するためのスライドバルブ(60)が設けられている。このスライドバルブ(60)は、スライドバルブ収納部(31)内に設けられている。スライドバルブ収納部(31)は、円筒壁(30)がその周方向の2カ所において径方向外側に膨出した部分であって、吐出側の端部(図2における右端部)から吸入側の端部(同図における左端部)へ向かって延びる概ね半円筒形状に形成されている。スライドバルブ(60)は、円筒壁(30)の軸心方向にスライド可能に構成されており、スライドバルブ収納部(31)へ挿入された状態でスクリューロータ(40)の外周面と対面する。スライドバルブ(60)の詳細な構造は後述するが、図2の吐出側への移動端が全開側の移動端、吸入側への移動端が全閉側の移動端になっている。   The screw compressor (1) is provided with a slide valve (60) for adjusting the operating capacity by performing an unloading operation for returning a part of the gas being compressed to the low pressure side. The slide valve (60) is provided in the slide valve storage part (31). The slide valve storage portion (31) is a portion in which the cylindrical wall (30) bulges radially outward at two locations in the circumferential direction from the discharge side end (right end in FIG. 2) to the suction side. It is formed in a substantially semi-cylindrical shape extending toward the end (left end in the figure). The slide valve (60) is configured to be slidable in the axial direction of the cylindrical wall (30), and faces the outer peripheral surface of the screw rotor (40) while being inserted into the slide valve storage portion (31). Although the detailed structure of the slide valve (60) will be described later, the movement end toward the discharge side in FIG.

ケーシング(10)内には、円筒壁(30)の外側に連通路(32)が形成されている。連通路(32)は、各スライドバルブ収納部(31)に対応して1つずつ形成されている。連通路(32)は、円筒壁(30)の軸方向へ延びる通路であって、その一端が低圧空間(S1)に開口し、その他端がスライドバルブ収納部(31)の吸入側の端部に開口している。円筒壁(30)のうち連通路(32)の一端(図2における右端)に隣接する部分は、スライドバルブ(60)の先端面(P2)が当接するシート部(13)を構成している。また、シート部(13)では、スライドバルブ(60)の先端面(P2)と向かい合う面がシート面(P1)を構成している。   A communication path (32) is formed outside the cylindrical wall (30) in the casing (10). One communication path (32) is formed corresponding to each slide valve storage part (31). The communication passage (32) is a passage extending in the axial direction of the cylindrical wall (30), one end of which opens into the low pressure space (S1), and the other end thereof is an end portion on the suction side of the slide valve storage portion (31). Is open. A portion of the cylindrical wall (30) adjacent to one end (the right end in FIG. 2) of the communication path (32) constitutes a seat portion (13) with which the tip surface (P2) of the slide valve (60) abuts. . In the seat portion (13), the surface facing the tip surface (P2) of the slide valve (60) forms the seat surface (P1).

スライドバルブ(60)が高圧空間(S2)寄り(図2における駆動軸(21)の軸方向を左右方向とした場合の右側寄り)へスライドすると、スライドバルブ収納部(31)の端面(P1)とスライドバルブ(60)のバイパス開度調整部(61)の端面(P2)との間に軸方向隙間が形成される。この軸方向隙間は、圧縮室(23)の圧縮途中位置から低圧空間(S1)へ冷媒を戻すためのバイパス通路(33)を、連通路(32)と共に構成している。つまり、バイパス通路(33)は、圧縮室(23)の吸入側である低圧空間(S1)に一端が連通し、圧縮室(23)の圧縮途中位置である円筒壁(30)の内周面に他端が開口可能となっている。スライドバルブ(60)を移動させてバイパス通路(33)の開度を変更すると、圧縮途中から低圧側へ戻る冷媒の流量が変化するので、圧縮機構(20)の容量が変化する。   When the slide valve (60) slides toward the high-pressure space (S2) (to the right when the axial direction of the drive shaft (21) in FIG. 2 is the left-right direction), the end face (P1) of the slide valve housing (31) And an end face (P2) of the bypass opening adjusting portion (61) of the slide valve (60) is formed with an axial gap. This axial gap constitutes a bypass passage (33) for returning the refrigerant from the compression middle position of the compression chamber (23) to the low pressure space (S1) together with the communication passage (32). That is, one end of the bypass passage (33) communicates with the low pressure space (S1) on the suction side of the compression chamber (23), and the inner peripheral surface of the cylindrical wall (30) that is in the middle of compression of the compression chamber (23) The other end can be opened. When the opening of the bypass passage (33) is changed by moving the slide valve (60), the flow rate of the refrigerant returning to the low pressure side during the compression changes, so the capacity of the compression mechanism (20) changes.

上記円筒壁(30)には、圧縮室(23)と高圧空間(S2)とを連通させるための吐出ポート(25)が形成されている。上記スライドバルブ(60)には、図5に示すように、上記バイパス通路(33)の開度を調整するバイパス開度調整部(61)を有する弁体部(63)と、弁体部(63)との間に吐出開口の面積を調整する可動吐出ポート(62)を区画形成するガイド部(65)とが形成されている。スライドバルブ(60)の可動吐出ポート(62)は、スライドバルブ(60)の位置が変化するのに伴って吐出開口の面積を変化させるように構成されている。可動吐出ポート(62)は、上記スクリューロータ(40)の螺旋溝(41)のねじれ方向へ傾斜した傾斜面(68)を有している。   A discharge port (25) for communicating the compression chamber (23) and the high pressure space (S2) is formed in the cylindrical wall (30). As shown in FIG. 5, the slide valve (60) includes a valve body portion (63) having a bypass opening adjustment portion (61) for adjusting the opening degree of the bypass passage (33), and a valve body portion ( 63) and a guide part (65) for defining and forming a movable discharge port (62) for adjusting the area of the discharge opening. The movable discharge port (62) of the slide valve (60) is configured to change the area of the discharge opening as the position of the slide valve (60) changes. The movable discharge port (62) has an inclined surface (68) inclined in the twist direction of the spiral groove (41) of the screw rotor (40).

上記スクリュー圧縮機(1)には、スライドバルブ(60)をスライド駆動してバイパス通路(33)の開度を調整するためのスライドバルブ駆動機構(80)が設けられている。スライドバルブ(60)とスライドバルブ駆動機構(80)とによりアンロード機構(60,80)が構成されている。このスライドバルブ駆動機構(80)は、ケーシング(10)に固定されたシリンダ(81)と、該シリンダ(81)内に装填されたピストン(82)と、該ピストン(82)のピストンロッド(83)に連結されたアーム(84)と、該アーム(84)とスライドバルブ(60)とを連結する連結ロッド(85)と、アーム(84)を図2の右方向(アーム(84)をケーシング(10)から引き離す方向)に付勢するスプリング(86)とを備えている。   The screw compressor (1) is provided with a slide valve drive mechanism (80) for slidingly driving the slide valve (60) to adjust the opening degree of the bypass passage (33). The slide valve (60) and the slide valve drive mechanism (80) constitute an unload mechanism (60, 80). The slide valve drive mechanism (80) includes a cylinder (81) fixed to the casing (10), a piston (82) loaded in the cylinder (81), and a piston rod (83) of the piston (82). ), A connecting rod (85) for connecting the arm (84) and the slide valve (60), and the arm (84) in the right direction in FIG. 2 (the arm (84) is the casing). And a spring (86) urging in the direction away from (10).

図2に示すスライドバルブ駆動機構(80)では、ピストン(82)の左側空間(ピストン(82)に対してスクリューロータ(40)側に形成される空間)の内圧が、ピストン(82)の右側空間(ピストン(82)に対してアーム(84)側に形成される空間)の内圧よりも高くなっている。そして、スライドバルブ駆動機構(80)は、ピストン(82)の右側空間の内圧(即ち、右側空間内のガス圧)を調節することによって、スライドバルブ(60)の位置を調整するように構成されている。   In the slide valve drive mechanism (80) shown in FIG. 2, the internal pressure of the left space of the piston (82) (the space formed on the screw rotor (40) side with respect to the piston (82)) is the right side of the piston (82). The internal pressure of the space (the space formed on the arm (84) side with respect to the piston (82)) is higher. The slide valve drive mechanism (80) is configured to adjust the position of the slide valve (60) by adjusting the internal pressure in the right space of the piston (82) (that is, the gas pressure in the right space). ing.

スクリュー圧縮機(1)の運転中において、スライドバルブ(60)では、その軸方向の端面の一方(バイパス開度調整部(61)の端面(P2))に圧縮機構(20)の吸入圧が、他方に圧縮機構(20)の吐出圧がそれぞれ作用する。このため、スクリュー圧縮機(1)の運転中において、スライドバルブ(60)には、常にスライドバルブ(60)を低圧空間(S1)側へ押す方向の力が作用する。従って、スライドバルブ駆動機構(80)におけるピストン(82)の左側空間及び右側空間の内圧を変更すると、スライドバルブ(60)を高圧空間(S2)側へ引き戻す方向の力の大きさが変化し、その結果、スライドバルブ(60)の位置が変化する。   During operation of the screw compressor (1), the suction pressure of the compression mechanism (20) is applied to one of the axial end faces (end face (P2) of the bypass opening adjustment section (61)) of the slide valve (60). On the other hand, the discharge pressure of the compression mechanism (20) acts respectively. For this reason, during operation of the screw compressor (1), a force in the direction of pressing the slide valve (60) toward the low pressure space (S1) always acts on the slide valve (60). Therefore, when the internal pressure of the left space and the right space of the piston (82) in the slide valve drive mechanism (80) is changed, the magnitude of the force in the direction of pulling the slide valve (60) back to the high pressure space (S2) side changes. As a result, the position of the slide valve (60) changes.

スライドバルブ(60)について、図5,図6を参照しながら詳細に説明する。   The slide valve (60) will be described in detail with reference to FIGS.

スライドバルブ(60)は、弁体部(63)と、ガイド部(65)と、連結部(67)とによって構成されている。このスライドバルブ(60)において、弁体部(63)とガイド部(65)と連結部(67)とは、1つの金属製の部材で構成されている。つまり、弁体部(63)とガイド部(65)と連結部(67)とは、一体に形成されている。   The slide valve (60) includes a valve body portion (63), a guide portion (65), and a connecting portion (67). In this slide valve (60), the valve body portion (63), the guide portion (65), and the connecting portion (67) are formed of one metal member. That is, the valve body part (63), the guide part (65), and the connection part (67) are integrally formed.

弁体部(63)は、図3にも示すように、中実の円柱の一部を削ぎ落としたような形状となっており、削ぎ落とされた部分(内面(正面)側の部分:ケーシングの径方向内側に位置する部分)がスクリューロータ(40)を向く姿勢でケーシング(10)内に設置されている。弁体部(63)において、スクリューロータ(40)と向かい合う摺接面(64)は、その曲率半径が円筒壁(30)の内周面の曲率半径と等しい円弧面となっており、弁体部(63)の軸方向へ延びている。この弁体部(63)の摺接面(64)は、スクリューロータ(40)と油膜を介して摺接すると共に、螺旋溝(41)によって形成された圧縮室(23)に臨んでいる。   As shown in FIG. 3, the valve body (63) has a shape as if part of a solid cylinder is scraped off, and the scraped part (the part on the inner surface (front) side: casing) The portion located on the inner side in the radial direction) is installed in the casing (10) so as to face the screw rotor (40). In the valve body portion (63), the sliding contact surface (64) facing the screw rotor (40) has an arc surface whose curvature radius is equal to the curvature radius of the inner peripheral surface of the cylindrical wall (30). It extends in the axial direction of the part (63). The sliding contact surface (64) of the valve body (63) is in sliding contact with the screw rotor (40) via an oil film and faces the compression chamber (23) formed by the spiral groove (41).

弁体部(63)では、一方の端面(図6における左端面)が、弁体部(63)の軸心と直交する平坦面となっている。この端面は、バイパス開度調整部(61)の端面であって、スライドバルブ(60)のスライド方向における先端面(P2)となっている。また、弁体部(63)では、他方の端面(同図における右端面)(68)が、弁体部(63)の軸直角平面に対して傾斜した傾斜面(68)となっている。この弁体部(63)の傾斜面(68)の傾斜方向は、スクリューロータ(40)の螺旋溝(41)のねじれ方向と同じ方向である。   In the valve body portion (63), one end surface (left end surface in FIG. 6) is a flat surface orthogonal to the axis of the valve body portion (63). This end surface is an end surface of the bypass opening adjustment section (61) and is a front end surface (P2) in the sliding direction of the slide valve (60). In the valve body portion (63), the other end surface (right end surface in the figure) (68) is an inclined surface (68) that is inclined with respect to the plane perpendicular to the axis of the valve body portion (63). The inclination direction of the inclined surface (68) of the valve body (63) is the same direction as the twist direction of the spiral groove (41) of the screw rotor (40).

ガイド部(65)は、断面がT字形の柱状に形成されている。このガイド部(65)において、T字形の横棒に対応する側面(即ち、図5において手前側を向いている側面)は、その曲率半径が円筒壁(30)の内周面の曲率半径と等しい円弧面となっており、軸受ホルダ(35)の外周面と油膜を介して摺接する摺接面(66)を構成している。つまり、この摺接面(66)は、軸受ホルダ(35)の外周面により構成されているガイド面(37)と摺接している。スライドバルブ(60)において、ガイド部(65)は、その摺接面(66)が弁体部(63)の摺接面(64)と同じ側を向く姿勢で、弁体部(63)の端面(傾斜面)(68)から間隔をおいて配置されている。   The guide part (65) is formed in a columnar shape having a T-shaped cross section. In this guide portion (65), the side surface corresponding to the T-shaped horizontal bar (that is, the side surface facing the front side in FIG. 5) has a radius of curvature equal to the radius of curvature of the inner peripheral surface of the cylindrical wall (30). It has the same circular arc surface and constitutes a sliding contact surface (66) that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the bearing holder (35) via an oil film. That is, the sliding contact surface (66) is in sliding contact with the guide surface (37) constituted by the outer peripheral surface of the bearing holder (35). In the slide valve (60), the guide portion (65) has a posture in which the sliding contact surface (66) faces the same side as the sliding contact surface (64) of the valve body portion (63). It is spaced from the end face (inclined face) (68).

連結部(67)は、比較的短い柱状に形成され、弁体部(63)とガイド部(65)を連結している。この連結部(67)は、弁体部(63)の摺接面(64)やガイド部(65)の摺接面(66)とは反対側にオフセットした位置に設けられている。そして、スライドバルブ(60)では、弁体部(63)とガイド部(65)の間の空間とガイド部(65)の背面側(即ち、摺接面(66)とは反対側)の空間とが吐出ガスの通路を形成している。また、弁体部(63)の摺接面(64)とガイド部(65)の摺接面(66)との間が上記吐出ポート(25)の開口面積を調整するための可動吐出ポート(62)となっている。   The connecting portion (67) is formed in a relatively short column shape, and connects the valve body portion (63) and the guide portion (65). The connecting portion (67) is provided at a position offset to the opposite side of the sliding contact surface (64) of the valve body portion (63) and the sliding contact surface (66) of the guide portion (65). In the slide valve (60), the space between the valve body portion (63) and the guide portion (65) and the space on the back side of the guide portion (65) (that is, the side opposite to the sliding contact surface (66)). And form a passage for the discharge gas. A movable discharge port (adjustable for adjusting the opening area of the discharge port (25)) is formed between the sliding contact surface (64) of the valve body (63) and the sliding contact surface (66) of the guide portion (65). 62).

図7はスライドバルブ(60)を別の角度から見た斜視図、図8はスライドバルブ(60)の部分斜視図、図9はスライドバルブ(60)が可動範囲の中間に位置したとき(中間負荷運転時)の吐出開口の状態図、図10は図9のX−X線断面図である。   FIG. 7 is a perspective view of the slide valve (60) seen from another angle, FIG. 8 is a partial perspective view of the slide valve (60), and FIG. 9 is when the slide valve (60) is positioned in the middle of the movable range (intermediate). FIG. 10 is a sectional view taken along line XX in FIG. 9.

上記スライドバルブ(60)には、上記弁体部(63)に径方向内側から径方向外側へ向かう高圧圧力を受けるように形成された高圧受圧部(71)と、ケーシング(10)内の高圧圧力を該高圧受圧部(71)へ導入する高圧導入部(73)とが形成されている(図9は幅を誇張して高圧受圧部(71)と高圧導入部(73)の形状を表している)。上記スライドバルブ(60)の高圧受圧部(71)は、図10に示すように、上記弁体部(63)の中心とスクリューロータ(40)の中心とを通る中心線(L1)の両側で、かつ該中心線(L1)に直交する弁体部(63)の直径線分(L2)よりもスクリューロータ(40)の径方向内側に形成された凹部(72)により構成されている。   The slide valve (60) includes a high pressure receiving part (71) formed to receive a high pressure from the radially inner side to the radially outer side of the valve body part (63), and a high pressure in the casing (10). A high pressure introduction part (73) for introducing pressure into the high pressure reception part (71) is formed (FIG. 9 shows the shapes of the high pressure reception part (71) and the high pressure introduction part (73) by exaggerating the width. ing). As shown in FIG. 10, the high pressure receiving part (71) of the slide valve (60) is on both sides of a center line (L1) passing through the center of the valve body part (63) and the center of the screw rotor (40). And a recess (72) formed radially inward of the screw rotor (40) with respect to the diameter line segment (L2) of the valve body (63) perpendicular to the center line (L1).

上記高圧導入部(73)は、上記可動吐出ポート(62)から上記高圧受圧部(71)へ高圧ガスを導入するように上記弁体部(63)に形成された高圧導入通路(74)により構成されている。   The high pressure introduction part (73) is provided by a high pressure introduction passage (74) formed in the valve body part (63) so as to introduce high pressure gas from the movable discharge port (62) to the high pressure receiving part (71). It is configured.

このスクリュー圧縮機(1)では、上記高圧導入通路(74)を、最大負荷の運転時に閉鎖し、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に開放する開閉機構(75)が設けられている。具体的には、上記高圧導入通路(74)が上記スライドバルブ(60)の軸方向にのびる直線状導入孔(76)により構成され、上記開閉機構(75)が上記導入孔(76)の一端部に挿入されるロッド(77)である。   The screw compressor (1) is provided with an open / close mechanism (75) that closes the high-pressure introduction passage (74) during operation at the maximum load and opens it during operation when the load is smaller than the maximum load. Specifically, the high pressure introduction passage (74) is constituted by a linear introduction hole (76) extending in the axial direction of the slide valve (60), and the opening / closing mechanism (75) is one end of the introduction hole (76). It is a rod (77) inserted into the part.

この構成において、スクリュー圧縮機(1)の運転中には高圧導入通路(74)に常に高圧圧力のガス冷媒が導入されており、連通路(32)側に形成されるスライドバルブ(60)の移動空間(S3)は低圧圧力であるから、その圧力差により、上記ロッド(77)はスライドバルブ(60)の移動空間(S3)に押し付けられている。そして、スライドバルブ(60)が吐出側へ移動したときには、図9に示すように高圧導入通路(74)がロッド(77)から開放されて高圧受圧部(71)に連通し、スライドバルブ(60)が逆に吸入側へ移動したときには、図示していないが高圧導入通路(74)がロッド(77)で閉鎖されて高圧受圧部(71)への高圧圧力の供給が遮断される。このことにより、スライドバルブ(60)は、図9に示すように吐出側へ移動したとき(最大負荷運転よりも小さい負荷で運転するとき)だけ高圧受圧部(71)にガス冷媒の高圧圧力が作用するので、ケーシング(10)の内面に押し付けられることになる。   In this configuration, during operation of the screw compressor (1), high-pressure gas refrigerant is always introduced into the high-pressure introduction passage (74), and the slide valve (60) formed on the communication passage (32) side Since the moving space (S3) has a low pressure, the rod (77) is pressed against the moving space (S3) of the slide valve (60) by the pressure difference. When the slide valve (60) moves to the discharge side, as shown in FIG. 9, the high-pressure introduction passage (74) is released from the rod (77) and communicates with the high-pressure receiving part (71). ) Moves to the suction side, the high pressure introduction passage (74) is closed by the rod (77) (not shown), and the supply of the high pressure to the high pressure receiving part (71) is shut off. As a result, the high pressure pressure of the gas refrigerant is applied to the high pressure receiving part (71) only when the slide valve (60) moves to the discharge side as shown in FIG. 9 (when it operates with a load smaller than the maximum load operation). Since it acts, it will be pressed against the inner surface of the casing (10).

−運転動作−
スクリュー圧縮機(1)の全体的な運転動作について、図11〜図13を参照しながら説明する。
-Driving action-
The overall operation of the screw compressor (1) will be described with reference to FIGS.

スクリュー圧縮機(1)において電動機(15)を起動すると、駆動軸(21)が回転するのに伴ってスクリューロータ(40)が回転する。このスクリューロータ(40)の回転に伴ってゲートロータ(50)も回転し、圧縮機構(20)が吸入行程、圧縮行程および吐出行程を繰り返す。ここでは、図11〜図13においてドットを付した圧縮室(23)に着目して説明する。   When the electric motor (15) is started in the screw compressor (1), the screw rotor (40) rotates as the drive shaft (21) rotates. As the screw rotor (40) rotates, the gate rotor (50) also rotates, and the compression mechanism (20) repeats the suction stroke, the compression stroke, and the discharge stroke. Here, the description will be given focusing on the compression chamber (23) with dots in FIGS.

図11において、ドットを付した圧縮室(23)は、低圧空間(S1)に連通している。また、この圧縮室(23)が形成されている螺旋溝(41)は、同図の下側に位置するゲートロータ(50)のゲート(51)と噛み合わされている。スクリューロータ(40)が回転すると、このゲート(51)が螺旋溝(41)の終端へ向かって相対的に移動し、それに伴って圧縮室(23)の容積が拡大する。その結果、低圧空間(S1)の低圧ガス冷媒が吸入口(24)を通じて圧縮室(23)へ吸い込まれる。   In FIG. 11, the compression chamber (23) to which dots are attached communicates with the low pressure space (S1). Further, the spiral groove (41) in which the compression chamber (23) is formed meshes with the gate (51) of the gate rotor (50) located on the lower side of the figure. When the screw rotor (40) rotates, the gate (51) relatively moves toward the terminal end of the spiral groove (41), and the volume of the compression chamber (23) increases accordingly. As a result, the low-pressure gas refrigerant in the low-pressure space (S1) is sucked into the compression chamber (23) through the suction port (24).

スクリューロータ(40)が更に回転すると、図12の状態となる。同図において、ドットを付した圧縮室(23)は、閉じきり状態となっている。つまり、この圧縮室(23)が形成されている螺旋溝(41)は、同図の上側に位置するゲートロータ(50)のゲート(51)と噛み合わされ、このゲート(51)によって低圧空間(S1)から仕切られている。そして、スクリューロータ(40)の回転に伴ってゲート(51)が螺旋溝(41)の終端へ向かって移動すると、圧縮室(23)の容積が次第に縮小する。その結果、圧縮室(23)内のガス冷媒が圧縮される。   When the screw rotor (40) further rotates, the state shown in FIG. 12 is obtained. In the figure, the compression chamber (23) to which dots are attached is completely closed. That is, the spiral groove (41) in which the compression chamber (23) is formed meshes with the gate (51) of the gate rotor (50) located on the upper side of the figure, and the low pressure space ( It is partitioned from S1). When the gate (51) moves toward the end of the spiral groove (41) as the screw rotor (40) rotates, the volume of the compression chamber (23) gradually decreases. As a result, the gas refrigerant in the compression chamber (23) is compressed.

スクリューロータ(40)が更に回転すると、図13の状態となる。同図において、ドットを付した圧縮室(23)は、吐出ポート(25)を介して高圧空間(S2)と連通した状態となっている。そして、スクリューロータ(40)の回転に伴ってゲート(51)が螺旋溝(41)の終端へ向かって移動すると、圧縮された冷媒ガスが圧縮室(23)から高圧空間(S2)へ押し出されてゆく。   When the screw rotor (40) further rotates, the state shown in FIG. 13 is obtained. In the figure, the compression chamber (23) with dots is in communication with the high-pressure space (S2) via the discharge port (25). When the gate (51) moves toward the end of the spiral groove (41) as the screw rotor (40) rotates, the compressed refrigerant gas is pushed out from the compression chamber (23) to the high-pressure space (S2). Go.

次に、スライドバルブ(60)を用いた圧縮機構(20)の容量制御について、図2,図14,図15を参照しながら説明する。なお、圧縮機構(20)の容量とは、“単位時間当たりに蒸発器を通過し、吸入管接続部(11)から圧縮機(1)に吸入される冷媒の量”を意味する。この圧縮機構(20)の容量は、スクリュー圧縮機(1)の運転容量と同義である。   Next, capacity control of the compression mechanism (20) using the slide valve (60) will be described with reference to FIGS. The capacity of the compression mechanism (20) means “the amount of refrigerant that passes through the evaporator per unit time and is sucked into the compressor (1) from the suction pipe connection (11)”. The capacity of the compression mechanism (20) is synonymous with the operating capacity of the screw compressor (1).

スライドバルブ(60)が図2の左側へ最も押し込まれた状態では、図14に示すようにスライドバルブ(60)が全閉側(吸入側)の移動端に位置する。そして、スライドバルブ(60)の先端面(P2)がシート部(13)のシート面(P1)に押し付けられ、圧縮機構(20)の容量が最大となる。つまり、この状態では、バイパス通路(33)がスライドバルブ(60)の弁体部(63)によって完全に塞がれ、低圧空間(S1)から圧縮室(23)へ吸入された冷媒ガスの全てが高圧空間(S2)へ吐出される。したがって、この状態では、スクリュー圧縮機(1)の運転容量が最大となる。   In a state where the slide valve (60) is pushed most into the left side of FIG. 2, the slide valve (60) is positioned at the moving end on the fully closed side (suction side) as shown in FIG. Then, the front end surface (P2) of the slide valve (60) is pressed against the seat surface (P1) of the seat portion (13), and the capacity of the compression mechanism (20) is maximized. That is, in this state, the bypass passage (33) is completely blocked by the valve body (63) of the slide valve (60), and all of the refrigerant gas sucked into the compression chamber (23) from the low pressure space (S1) Is discharged into the high-pressure space (S2). Therefore, in this state, the operating capacity of the screw compressor (1) is maximized.

一方、スライドバルブ(60)が図2の右側へ退き、スライドバルブ(60)の先端面(P2)がシート面(P1)から離れると、円筒壁(30)の内周面にバイパス通路(33)が開口する。この状態において、低圧空間(S1)から圧縮室(23)へ吸入された冷媒ガスは、その一部が圧縮行程途中の圧縮室(23)からバイパス通路(33)を通って低圧空間(S1)へ戻り、残りが最後まで圧縮されて高圧空間(S2)へ吐出される。   On the other hand, when the slide valve (60) retreats to the right in FIG. 2 and the front end surface (P2) of the slide valve (60) is separated from the seat surface (P1), the bypass passage (33 ) Opens. In this state, a part of the refrigerant gas sucked into the compression chamber (23) from the low pressure space (S1) passes from the compression chamber (23) in the middle of the compression stroke through the bypass passage (33) to the low pressure space (S1). The rest is compressed to the end and discharged to the high-pressure space (S2).

そして、スライドバルブ(60)の先端面(P2)とスライドバルブ収納部(31)のシート面(P1)との間隔が広がると(つまり、円筒壁(30)の内周面におけるバイパス通路(33)の開口面積が拡大すると)、それにつれてバイパス通路(33)を通って低圧空間(S1)へ戻る冷媒の量が増大し、高圧空間(S2)へ吐出される冷媒の量が減少する。また、スライドバルブ(60)の先端面(P2)とスライドバルブ収納部(31)のシート面(P1)との間隔が広がるほど、冷媒回路の吸入配管から圧縮機(1)に吸入される冷媒の流量が少なくなり、圧縮機構(20)の容量が小さくなる。   And when the space | interval of the front end surface (P2) of a slide valve (60) and the seat surface (P1) of a slide valve storage part (31) spreads (that is, bypass passage (33 in the internal peripheral surface of a cylindrical wall (30)) )), The amount of refrigerant returning to the low pressure space (S1) through the bypass passage (33) increases and the amount of refrigerant discharged to the high pressure space (S2) decreases. In addition, the refrigerant that is sucked into the compressor (1) from the suction pipe of the refrigerant circuit as the distance between the front end surface (P2) of the slide valve (60) and the seat surface (P1) of the slide valve storage portion (31) increases. And the capacity of the compression mechanism (20) is reduced.

スライドバルブ(60)が図15に示す全開側(吐出側)の移動端に位置すると、スライドバルブ(60)の先端面(P2)と円筒壁(30)のシート面(P1)との距離が最大になる。つまり、この状態では、円筒壁(30)の内周面におけるバイパス通路(33)の開口面積が最大となり、圧縮室(23)からバイパス通路(33)を通って低圧空間(S1)へ戻されるバイパスガス冷媒の流量が最大となる。したがって、この状態では、圧縮機構(20)から高圧空間(S2)へ吐出される冷媒の流量が最少となる。また、バイパスガス冷媒の流量が最大になると、冷媒回路の吸入配管から圧縮機(1)に吸入される冷媒の流量が最小になり、スクリュー圧縮機(1)の運転容量が最小となる。   When the slide valve (60) is positioned at the fully open (discharge side) moving end shown in FIG. 15, the distance between the tip surface (P2) of the slide valve (60) and the seat surface (P1) of the cylindrical wall (30) is Become the maximum. That is, in this state, the opening area of the bypass passage (33) on the inner peripheral surface of the cylindrical wall (30) is maximized, and is returned from the compression chamber (23) to the low-pressure space (S1) through the bypass passage (33). The flow rate of the bypass gas refrigerant is maximized. Therefore, in this state, the flow rate of the refrigerant discharged from the compression mechanism (20) to the high-pressure space (S2) is minimized. Further, when the flow rate of the bypass gas refrigerant is maximized, the flow rate of the refrigerant drawn into the compressor (1) from the intake pipe of the refrigerant circuit is minimized, and the operating capacity of the screw compressor (1) is minimized.

圧縮室(23)から高圧空間(S2)へ吐出される冷媒は、圧縮室(23)から先ずスライドバルブ(60)に形成された吐出ポート(25)へ流入する。その後、この冷媒は、可動吐出ポート(62)を通り、さらにスライドバルブ(60)のガイド部(65)の背面側に形成された通路を通って高圧空間(S2)へ流入する。   The refrigerant discharged from the compression chamber (23) to the high-pressure space (S2) first flows from the compression chamber (23) into the discharge port (25) formed in the slide valve (60). Thereafter, the refrigerant flows into the high-pressure space (S2) through the movable discharge port (62) and through a passage formed on the back side of the guide portion (65) of the slide valve (60).

ここで、本実施形態では、上記スライドバルブ(60)に、上記弁体部(63)に径方向内側から径方向外側へ向かう高圧圧力を受けるように形成された高圧受圧部(71)と、ケーシング(10)内の高圧圧力を該高圧受圧部(71)へ導入する高圧導入部(73)とを設けているので、高圧のガス冷媒が高圧導入通路(74)を通って可動吐出ポート(62)から高圧受圧部(71)へ導入され、高圧受圧部(71)に高圧圧力が作用する。そして、スライドバルブ(60)が低負荷運転側へ移動して、最大負荷よりも負荷が小さい運転が行われる図9の状態において、高圧受圧部(71)に作用する高圧圧力により、スライドバルブ(60)がケーシング(10)に押し付けられる。このことにより、スライドバルブ(60)の位置が安定する。   Here, in the present embodiment, the slide valve (60) has a high pressure receiving portion (71) formed on the valve body portion (63) so as to receive a high pressure from the radially inner side toward the radially outer side, A high pressure introduction part (73) for introducing the high pressure in the casing (10) into the high pressure receiving part (71), so that the high-pressure gas refrigerant passes through the high-pressure introduction passage (74) and the movable discharge port ( 62) is introduced into the high pressure receiving part (71), and a high pressure acts on the high pressure receiving part (71). Then, in the state of FIG. 9 where the slide valve (60) moves to the low load operation side and the operation is performed with a load smaller than the maximum load, the slide valve (60) is moved by the high pressure acting on the high pressure receiving portion (71). 60) is pressed against the casing (10). This stabilizes the position of the slide valve (60).

また、この実施形態では、開閉機構(75)であるロッド(77)により、高圧導入通路(74)が最大負荷の運転時に閉鎖され、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に開放される。したがって、最大負荷の運転時には高圧受圧部(71)に高圧圧力が作用しないのでスライドバルブ(60)が確実にケーシング(40)に押し付けられない一方で、最大負荷よりも負荷が小さい運転時には、高圧受圧部(71)に作用する高圧圧力により、スライドバルブ(60)が確実にケーシング(40)に押し付けられることになる。   Further, in this embodiment, the high pressure introduction passageway (74) is closed at the time of operation at the maximum load by the rod (77) as the opening / closing mechanism (75), and is opened at the time of operation at a load smaller than the maximum load. Therefore, no high pressure is applied to the high pressure receiver (71) during operation at the maximum load, so the slide valve (60) cannot be reliably pressed against the casing (40), while high pressure is required during operation when the load is less than the maximum load. The slide valve (60) is reliably pressed against the casing (40) by the high pressure acting on the pressure receiving portion (71).

−実施形態の効果−
本発明によれば、上記高圧導入部(73)を、上記可動吐出ポート(62)から上記高圧受圧部(71)へ高圧ガスを導入するように上記弁体部(63)に形成された高圧導入通路(74)により構成し、上記高圧受圧部(71)に作用する高圧圧力により、スライドバルブ(60)がケーシング(10)に押し付けられるようにしているので、スライドバルブ(60)を用いたアンロード機構(60,80)により運転容量を制御するスクリュー圧縮機(1)において、簡単な構成で高圧受圧部(71)に高圧圧力を作用させることができる。そして、最大負荷よりも負荷が小さい運転が行われる中間負荷運転時や最低負荷運転時に、ケーシング(10)に対するスライドバルブ(60)の押し付け力が不十分になるのを抑え、スライドバルブ(60)が振動するのを抑えられる。
-Effect of the embodiment-
According to the present invention, the high pressure introduction part (73) is formed in the valve body part (63) so as to introduce high pressure gas from the movable discharge port (62) to the high pressure receiving part (71). The slide valve (60) is used because the slide valve (60) is pressed against the casing (10) by the high-pressure pressure that is configured by the introduction passage (74) and acts on the high-pressure receiving portion (71). In the screw compressor (1) that controls the operating capacity by the unload mechanism (60, 80), a high pressure can be applied to the high pressure receiving part (71) with a simple configuration. During the intermediate load operation where the load is smaller than the maximum load or during the minimum load operation, the sliding valve (60) is restrained from having insufficient force to press the slide valve (60) against the casing (10). Can be suppressed from vibrating.

また、本実施形態によれば、上記高圧導入通路(74)を、最大負荷の運転時に閉鎖し、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に開放する開閉機構(75)としてロッド(77)を設けている。そして、このロッド(77)を設けたことにより、本実施形態によれば、簡単な構成で高圧導入通路(74)を開閉することができ、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に高圧受圧部(71)に作用する高圧圧力によりスライドバルブ(60)を確実にケーシング(10)に押し付けて、簡単な構成でスライドバルブ(60)の振動を確実に抑えられる。   Further, according to the present embodiment, the high-pressure introduction passage (74) is closed at the time of maximum load operation, and the rod (77) is provided as an opening / closing mechanism (75) that is opened at the time of operation where the load is smaller than the maximum load. Yes. And by providing this rod (77), according to this embodiment, the high-pressure introduction passage (74) can be opened and closed with a simple configuration, and the high-pressure receiving part ( 71) The slide valve (60) is reliably pressed against the casing (10) by the high pressure acting on 71), and the vibration of the slide valve (60) can be reliably suppressed with a simple configuration.

−実施形態の変形例−
上記実施形態では、上記高圧導入通路(74)を最大負荷の運転時に閉鎖し、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に開放する開閉機構(75)として、上記高圧導入通路(74)に挿入されるロッド(77)を設けているが、このロッド(77)は必ずしも設けなくてもよい。ロッド(77)を設けない場合、最大負荷の運転時にも高圧受圧部(71)に高圧圧力が作用してスライドバルブ(60)がケーシング(10)の内周面に押し付けられることになるが、最大負荷よりも負荷が小さい運転時にスライドバルブ(60)をケーシング(10)の内周面に押し付けることは可能であるから、上記実施形態と同様に、最大負荷よりも負荷が小さい運転時にスライドバルブ(60)の振動を抑えることは可能である。
-Modification of the embodiment-
In the above-described embodiment, the high-pressure introduction passage (74) is inserted into the high-pressure introduction passage (74) as an opening / closing mechanism (75) that closes when the maximum load is operated and opens when the load is smaller than the maximum load. Although the rod (77) is provided, the rod (77) is not necessarily provided. If the rod (77) is not provided, the slide valve (60) will be pressed against the inner peripheral surface of the casing (10) due to the high pressure acting on the high pressure receiver (71) even during operation at maximum load. Since the slide valve (60) can be pressed against the inner peripheral surface of the casing (10) during operation when the load is smaller than the maximum load, the slide valve is operated during operation when the load is smaller than the maximum load, as in the above embodiment. It is possible to suppress the vibration of (60).

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.

例えば、上記実施形態では、高圧受圧部(71)に高圧ガスを導入したり遮断したりする開閉機構(75)としてロッド(77)を用いているが、最大負荷運転時に開き、それよりも負荷が小さい運転時に閉じる開閉弁を用いてもよい。   For example, in the above embodiment, the rod (77) is used as the opening / closing mechanism (75) that introduces or shuts off the high-pressure gas to the high-pressure receiving part (71). An on-off valve that closes when the operation is small may be used.

また、スライドバルブ(60)に高圧受圧部(71)を形成する位置は、スライドバルブ(60)の正面に高圧圧力が作用する部分とスライドバルブ(60)の背面に低圧圧力が作用する部分の位置関係などに基づいて、適宜定めればよい。   Also, the position where the high pressure receiving part (71) is formed on the slide valve (60) is the position where the high pressure pressure acts on the front surface of the slide valve (60) and the part where the low pressure pressure acts on the back surface of the slide valve (60). What is necessary is just to determine suitably based on positional relationship.

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、スライドバルブを用いたアンロード機構により運転容量を制御するように構成されたスクリュー圧縮機について有用である。   As described above, the present invention is useful for a screw compressor configured to control an operation capacity by an unload mechanism using a slide valve.

1 スクリュー圧縮機
10 ケーシング
23 圧縮室
25 吐出ポート
33 バイパス通路
40 スクリューロータ
41 螺旋溝
50 ゲートロータ
60 スライドバルブ(アンロード機構)
61 バイパス開度調整部
62 可動吐出ポート
71 高圧受圧部
72 凹部
73 高圧導入部
74 高圧導入通路
75 開閉機構
76 直線状導入孔
77 ロッド
80 スライドバルブ駆動機構(アンロード機構)
1 Screw compressor
10 Casing
23 Compression chamber
25 Discharge port
33 Bypass passage
40 screw rotor
41 Spiral groove
50 Gate rotor
60 Slide valve (Unload mechanism)
61 Bypass opening adjustment section
62 Movable discharge port
71 High pressure receiver
72 recess
73 High pressure inlet
74 High pressure introduction passage
75 Opening / closing mechanism
76 Straight inlet
77 Rod
80 Slide valve drive mechanism (unload mechanism)

Claims (5)

ケーシング(10)と、螺旋溝(41)を有し上記ケーシング(10)内で回転するスクリューロータ(40)と、該スクリューロータ(40)にかみ合って上記ケーシング(10)内に圧縮室(23)を形成するゲートロータ(50)と、上記圧縮室(23)の圧縮途中位置から該圧縮室(23)の吸入側に連通するバイパス通路(33)と、上記圧縮室(23)から高圧ガスが吐出される吐出ポート(25)と、上記スクリューロータ(40)の軸方向へスライド可能に構成されたスライドバルブ(60)を有するアンロード機構(60,80)とを備え、
上記スライドバルブ(60)が、上記スクリューロータ(40)の外周面の一部を正面とし、その外周面より径方向外側の1点を中心とする円弧に沿った面を背面として、上記バイパス通路(33)の開度を調整する弁体部(63)と、吐出開口面積を調整する可動吐出ポート(62)とを備えたスクリュー圧縮機であって、
上記スライドバルブ(60)には、上記弁体部(63)に径方向内側から径方向外側へ向かう高圧圧力を受けるように形成された高圧受圧部(71)と、ケーシング(10)内の高圧圧力を該高圧受圧部(71)へ導入する高圧導入部(73)とが形成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
A casing (10), a screw rotor (40) having a spiral groove (41) and rotating in the casing (10), and a compression chamber (23 in the casing (10) engaged with the screw rotor (40) ), A bypass passage (33) communicating with the suction side of the compression chamber (23) from the compression middle position of the compression chamber (23), and a high-pressure gas from the compression chamber (23) A discharge port (25) from which the gas is discharged, and an unload mechanism (60, 80) having a slide valve (60) configured to be slidable in the axial direction of the screw rotor (40),
The bypass valve is configured so that the slide valve (60) has a part of the outer peripheral surface of the screw rotor (40) as a front surface, and a surface along a circular arc centered at one point radially outside the outer peripheral surface as a rear surface. A screw compressor including a valve body part (63) for adjusting the opening degree of (33) and a movable discharge port (62) for adjusting a discharge opening area,
The slide valve (60) includes a high pressure receiving part (71) formed to receive a high pressure from the radially inner side to the radially outer side of the valve body part (63), and a high pressure in the casing (10). A screw compressor characterized in that a high-pressure introduction part (73) for introducing pressure into the high-pressure receiving part (71) is formed.
請求項1において、
上記スライドバルブ(60)の高圧受圧部(71)は、上記弁体部(63)の中心とスクリューロータ(40)の中心とを通る中心線の両側で、かつ該中心線に直交する弁体部(63)の直径線分よりもスクリューロータ(40)の径方向内側に形成された凹部(72)により構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
In claim 1,
The high pressure receiving part (71) of the slide valve (60) is a valve body that is perpendicular to the center line on both sides of the center line passing through the center of the valve body part (63) and the center of the screw rotor (40). The screw compressor characterized by being comprised by the recessed part (72) formed in the radial inside of the screw rotor (40) rather than the diameter line segment of the part (63).
請求項1において、
上記高圧導入部(73)は、上記可動吐出ポート(62)から上記高圧受圧部(71)へ高圧ガスを導入するように上記弁体部(63)に形成された高圧導入通路(74)により構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
In claim 1,
The high pressure introduction part (73) is provided by a high pressure introduction passage (74) formed in the valve body part (63) so as to introduce high pressure gas from the movable discharge port (62) to the high pressure receiving part (71). A screw compressor characterized by being configured.
請求項3において、
上記高圧導入通路(74)を、最大負荷の運転時に閉鎖し、最大負荷よりも負荷が小さい運転時に開放する開閉機構(75)を備えていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
In claim 3,
A screw compressor, comprising: an open / close mechanism (75) that closes the high-pressure introduction passage (74) when operating at a maximum load, and opens when the load is smaller than the maximum load.
請求項4において、
上記高圧導入通路(74)が上記スライドバルブ(60)の軸方向にのびる直線状の導入孔(76)であり、
上記開閉機構(75)が上記導入孔(76)に挿入されるロッド(77)であることを特徴とするスクリュー圧縮機。
In claim 4,
The high pressure introduction passage (74) is a linear introduction hole (76) extending in the axial direction of the slide valve (60),
The screw compressor, wherein the opening / closing mechanism (75) is a rod (77) inserted into the introduction hole (76).
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