JP2875573B2 - ねじ圧縮機の内部体積制御用弁装置 - Google Patents

ねじ圧縮機の内部体積制御用弁装置

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JP2875573B2 JP2052877A JP5287790A JP2875573B2 JP 2875573 B2 JP2875573 B2 JP 2875573B2 JP 2052877 A JP2052877 A JP 2052877A JP 5287790 A JP5287790 A JP 5287790A JP 2875573 B2 JP2875573 B2 JP 2875573B2
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/10Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
    • F04C28/16Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using lift valves

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、冷却装置、またはヒートポンプ装置のねじ
圧縮機の内部体積制御用弁装置に関する。
[従来の技術] 従来、、冷却装置、またはヒートポンプ装置のねじ圧
縮機の容量を制御するため、圧縮機内の作動空間と入り
口室との間に、1個以上の戻り流路を開く能力を有す
る、軸方向に移動可能なスライド弁が通常、ねじ圧縮機
に設けられ、そのような容量制御は、ねじ圧縮機に最も
頻繁に用いられていた。
[発明が解決しようとする課題] 圧縮機が圧縮機として最適の効率を達成するために、
圧縮機のわゆる内部体積は、要求圧縮に対して予め決め
られた対応性を有すべきである。内部体積はしたがっ
て、可変であって、特定の作動条件に合わせることがで
きなければならない。例えば、軸方向に移動可能なスラ
イド弁によって、内部体積を変化させて、制御すること
が可能である。公知の装置によって内部体積を無段階制
御するために、新型圧力計を有し、通常、コンピュータ
による計算作業をも含む非常に複雑な最新型制御系が必
要である。
さらに、円筒形ピストンとして形成されてねじ圧縮機
の出口流路を開閉するように装置されることが望まし
い、半径方向に移動可能な、いわゆるリフト(昇降)弁
によって、ねじ圧縮機の内部体積を変えることは公知で
ある。複数のリフト弁を用いれば、段階的に制御するこ
とはできるが、そのための制御は前記の無段階制御のた
め制御系と比べると複雑過ぎるので、遥かに簡単な制御
系が望まれる。
[課題を解決するための手段] 本発明のねじ圧縮機の内部体積制御のための弁装置
は、ねじ圧縮機のハウジング自体の出口平面を区切る出
口パネルを取り外す必要なしに、ねじ圧縮機の内部体積
を制御するための弁体の取り付け、取り外しを容易にす
るために、また、冷却装置、またはヒートポンプ装置の
ねじ圧縮機の負荷要求量に関してより高い効率を達成す
るために、出口側パネルとロータの方に向いて、いわゆ
る理論的に適正な半径方向出口ポートに適合する弁体が
設けられた。
理論的に適正な半径方向出口ポートの意味は、出口側
パネルの方向に相互作用するねじ圧縮機のねじ線と、出
口側パネルとによって実質的に画成される、作動空間の
囲繞壁の区域である。
本発明の弁体は、理論的に適正な半径方向出口ポート
に向かって動くために、最小限の遊びをもって両ロータ
に隣接するように配置される2つの凹形表面と、該2つ
の凹形表面によって形成された稜線と、出口側パネルに
接触するための傾斜した斜めの表面とが、傾斜した弁体
の端に設けられている。
この新型の弁体装置を用いれば、出口側は、圧縮機の
ハウジングに結合されて、圧力配管または弁部品のため
の通路のない完全閉鎖の密封系を設け得ることができ、
内部体積はこの弁体のリフト量でスムーズに変更が可能
になる。さらに、例えばロータまたは弁体の検査の場合
でも、出口パネルまたは同等の部品を取り外す必要がな
い。
[実施例] 以下添付図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明す
る。
第1図の至第3図は本発明の弁装置が適用された、ね
じ圧縮機の異なる位置における半径方向に配設された円
形出口ポートの軸線方向断面図と、出口側に隣接する弁
体を示す説明図、第4図は容量制御のスライド弁18、お
よび内部対応体積制御弁装置を有する2軸ねじ圧縮機の
ハウジングの斜視図、第5図A、B、C、はそれぞれス
ライド弁と、本発明の弁装置が完全挿入位置にあるとき
のねじ圧縮機の側面図、正面図、平面図、第6図A、
B、C、は、それぞれ第4図に示す弁体13の側面図、正
面図、平面図である。
2軸圧縮機の出口ポートの理論的形状は決して円形で
はない(第1図乃至第3図参照)。それはロータのハウ
ジングの囲繞壁内にある、ねじの斜めカム表面に隣接す
る位置の開口部と共に、出口側面によって出力ポートの
境界が決められるからである。
さらに、出口ポートの配設では、出口ポートのいわゆ
る理論的形状と弁体の円筒形状との間で完全な一致を達
成することは殆ど不可能である。
特に、高速のねじ圧縮機の場合、この形式のねじ圧縮
機の公知の高効率に負の影響を与えないために、出口ポ
ートは正しい形状と正しい位置を有する必要があること
が判っている。
第1図は、作動空間とロータを有するSMR型圧縮機の
略式断面展開説明図である。入口平面1は圧縮機の入り
口側を表し、出口平面2は該圧縮機の出口側を表す。作
動空間の囲繞壁にある、内部体積について、理論的な適
正な半径の出口ポートの面積3は出口平面2とロータの
斜めカム表面に相当するねじ線とによって画成される。
参照番号4はねじ圧縮機のリフト弁による円筒形出口
ポートを示す。円筒形出口ポートの面積は理論的適性半
径方向出口ポートの面積3に比べて、かなり小さく、形
状が異なることが明らかである。リフト弁を非対称に配
置することにより、弁端の形状を単純化することができ
る。もしも、第2図雨に示すようにリフト弁5が対称に
配置されるならばリフト弁の面積は理論的適性出口ポー
トの面積に比べて増すことができるが、リフト弁5の面
積は依然面積3よりも僅かに小さい。
第3図に示すリフト弁の面積6が理論的適性出口ポー
ト面積と同じ大きさにされると、リフト弁は意図された
よりもずっと早期に開かなければならず、これは内部体
積に影響を与える。第1図乃至第3図で明らかなよう
に、作動空間の囲繞壁に向くねじ圧縮機の出口ポート
と、図示のリフト弁との間に完全な一致はない。第3図
の出口ポートの面積7はそれ自体にねじ圧縮機における
流れに対する組み込み構造上の障壁を示している。
本発明による2軸ねじ圧縮機のハウジングは、2つの
平行な相互に作用するねじの表面を囲むロータハウジン
グ8を含み、ロータハウジング8は第4図に示す端壁9,
10を有する。端壁9,10は、ねじ圧縮機の作動空間11を軸
方向に直角に画成する軸方向端壁(エンドパネネル)で
ある。
一方の端壁10は前記入口平面1に相当し、他方の端壁
9は前記出口平面2に相当する。入口平面1に接して、
動作媒体の作動空間への入口が設けられている。
弁機能の相対位置を示すために、容量制御用のスライ
ド弁18の、内部体積の制御のための弁装置13との位置関
係が、第4図に図解されている。
ロータハウジング8の中で、作動空間11の囲繞壁の中
に全体的に形成される半径方向出口ポート12が出口平面
の単壁9に隣接して存在する。
この場合、出口ポート12は第2図による前記理論的適
性形状5に大体一致する。回転するロータの方向に出口
ポート12に向けて動く弁体13の端部に、2つの凹形表面
15,16によって稜線14が形成され、この表面15,16は、弁
体が充分に挿入された時に、最小量の遊びをもってロー
タの外周に隣接する。
弁体13は出口平面に対して傾いているので、弁体13の
作用線は所定角度、例えば30゜で出口平面上の端壁9に
交差し、したがって弁体13の端は少なくとも3個の表面
を含まなければならず、その2つの表面15,16は凹形で
あり、稜線14によって分離され、ロータの方に向いてお
り、もう1個の表面17は出口平面の方に向いている。完
全に挿入された位置において、凹形表面15,16は最小の
遊びを持ってロータに隣接し、平らな表面17は出口平面
上の単壁9に隣接し、表面17は、ロータハウジング8の
出口ポート12に完全に接し弁体13を固定する助けとな
る。完全挿入位置において、弁体13の端は作動空間11の
囲繞表面に実質的に一致する。
弁体13が傾斜位置にあるので、弁体はロータハウジン
グ8と出口平面上の端壁9との分割線上に沿って配置さ
れる必要はなく、上記要素間の密封性維持に有効であ
る。
出口ポート12、したがって、弁体13のサイズは、出口
ポート12が開いている時の所要の内部体積により画成さ
れる。さらに弁体13の突出端に固定の開口部19を設ける
ことができ、出口ポートが完全に閉められた時に、ある
一定の最大内部体積が維持されるように、開口部19が形
成される。
また、弁体13はそれを動かすことができるように、制
御装置や作動装置に組み合せてもよく、またはそれ自
体、その外方端をロータハウジングに結合するようにさ
れた円筒室のなかに配設される駆動ピストンとして形成
してもよい。
出口ポート12と出口平面上の端壁9に対する適正位置
に対して間違った位置に入らないように弁体13が、ある
平面上を移動することがもっとも大切である。例えば、
弁体13にほぼ円形の円筒形断面をあたえることにより、
弁体13は秀れた誘導表面を得ることができる。
弁体13が出口ポート12まで往復運動する間に回転しな
いために、弁体13に溝のような誘導装置を設け得ること
ができる。
回転するロータに対して傾斜位置に弁体13を配すこと
で、出口ポート12を理論的出口ポートにおおよそ一致す
るように形成することができ、同時に、ロータハウジン
グ8と出口平面との間に完全閉鎖した密封系が選られ、
このことはまた、ねじ圧縮機の取り扱いを容易にする方
向に寄与する。例えば、ロータを検査する時に、弁体13
だけを取り外せばよい。さらに、傾斜位置は弁体13に、
出口平面に向かって動く斜め表面を形成することを意味
し、それにより弁体13は出口ポート12に向かう運動に誘
導され、最終的に完全挿入位置に固定される。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明の弁装置が適用された、ねじ
圧縮機の異なる位置における半径方向に配設される円形
出口ポートの軸線方向の断面図と、出口側に隣接する弁
体を示す図、第4図は容量制御用スライド弁、および内
部対応体積制御用弁装置を有する2軸ねじ圧縮機ハウジ
ングの斜視図、第5図A、B、Cはおれぞれスライド弁
と本発明の弁装置が完全挿入位置にある時のねじ圧縮機
のハウジングの側面図、正面図、平面図、第6図A、
B、Cはそれぞれ第4図に示す弁体13の側面図、正面
図、平面図である。 1……入口平面、 2……出口平面、 3,7,12……出口ポート、 4,5,6……リフト弁、 8……ロータハウジング 9,10……端壁 9,10……端壁

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2軸ねじ圧縮機のロータハウジング内に配
    置され、回転する両ロータの回転進行方向に出口ポート
    を有する、ねじ圧縮機の内部体積制御用弁装置におい
    て、 前記出口ポート(12)は出口平面(2,9)と、作動空間
    (11)の囲繞壁内にあるロータねじの外周のねじ線に対
    応する斜めのカム線とによって軸方向に限定されてお
    り、 前記出口ポートに対応する可動の弁体(13)は完全挿入
    位置において、両ロータの外周に隣接し、前記出口表面
    に対して所定の角度で移動し、端部は稜線(14)によっ
    て分割されており、それぞれがロータの外周面の方に向
    く2個の凹形表面(15,16)と、前記出口平面の方に向
    く1個の平らな表面(17)とが設けられ、前記弁体の完
    全挿入位置において前記凹形表面(15,16)は最小の遊
    びをもって前記両ロータのねじの外周に隣接し、前記平
    らな表面(17)が前記出口平面と接することを特徴とす
    るねじ圧縮機の内部体積制御用弁装置。
  2. 【請求項2】前記弁体(13)の傾斜位置と該傾斜に沿っ
    た移動とが前記出口平面における完全閉鎖の密封形の構
    成を可能にする、請求項1記載のねじ圧縮機の内部体積
    制御用弁装置。
  3. 【請求項3】前記弁体(13)の移動誘導表面は弁の端部
    まではぼ円筒形状を有し、前記弁体の端部は理論的に適
    正な半径方向出口ポートにほぼ一致するように形成され
    ている、請求項1記載の、ねじ圧縮機の内部体積制御用
    弁装置。
  4. 【請求項4】前記弁体(13)が、前記出口ポート(12)
    とほぼ同じ形状の、より小型の開口部(19)を、前記凹
    形表面(15、16)と前記平らな表面(17)とに接して有
    している、請求項1記載のねじ圧縮機の内部体積制御用
    弁装置。
JP2052877A 1989-03-08 1990-03-06 ねじ圧縮機の内部体積制御用弁装置 Expired - Fee Related JP2875573B2 (ja)

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GB (1) GB2230054B (ja)
RU (1) RU1830112C (ja)
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GB9005122D0 (en) 1990-05-02
SE8900816D0 (sv) 1989-03-08
GB2230054A (en) 1990-10-10
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