JP3796836B2 - スクリュー圧縮機 - Google Patents

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関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクリュー圧縮機の容量制御機構については、例えば特開昭59−49391号公報に、スライド弁を用いる容量制御装置が記載されている。スライド弁を移動させる機構は、スライド弁の軸方向にピストンを連結し、このピストンの左右側に油圧等により圧力差を付与させることで構成され、ピストンが収納されているシリンダ室への給排油や加圧減圧は開閉弁（電磁弁）を介して制御されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、シリンダ室への給排油を制御する開閉弁への異物侵入については改善されていない。開閉弁への異物侵入は、開閉弁が常通（開のまま）の状態となる等の作動不良を引き起こし、このためスライド弁の移動や中間保持等の容量制御の正常動作ができなくなる。開閉弁への異物侵入防止策として、高圧側油溜まりに油ストレーナを設け油溜まり内の異物を捕獲する方法がある。この場合、油溜まり内の異物は捕獲できるものの、油溜まりから開閉弁入り口へ至る油路途中に存在する異物については捕獲することができず、開閉弁へ侵入しこれが作動不良の原因となっている。他の開閉弁への異物侵入防止策として、開閉弁自体にストレーナを組み込んだ製品があるが、開閉弁が大型化となり、取付に制限がある場合には使用できない。
【０００４】
本発明の目的は、現状のスクリュー圧縮機の容量制御機構を変えることなく、開閉弁への異物侵入防止を行うことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、雄雌一対のスクリューロータ、これを支える軸受部材、圧縮容量の制御を行うスライド弁、及びこれらを納めたケーシングを備え、前記ケーシングには前記スライド弁に連結されたピストンを収納するためのシリンダ室が設けられ、前記シリンダ室への給排油による油圧制御によって上記スライド弁が軸方向に移動される構造の容量制御機構を有するスクリュー圧縮機において、上記シリンダ室への給排油路途中に油圧制御用の開閉弁を設け、この開閉弁の入口側に連通する給排油路の開閉弁側開孔口にストレーナを取り付けたことを特徴とする。
ここで、前記ストレーナは、開閉弁の入口側に連通する給排油路の開閉弁側開孔口に挿入して取り付けると良い。また、前記開閉弁は電磁弁で構成できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１(ａ），図１(ｂ）および図２(ａ），図２（ｂ）により説明する。図１（ａ）はスクリュー圧縮機の断面構造図であり、図１(ｂ)は図１（ａ）の容量制御機構部の油圧制御用開閉弁（電磁弁２１）部分拡大図を示す。図２（ａ），図２（ｂ）は図１（ｂ）の油圧制御用開閉弁（電磁弁）の入り口側上流に取り付けられる、ストレーナの取付図を示す。なお、スクリュー圧縮機の容量制御機構の説明は図５の系統図による。
【０００７】
スクリュー圧縮機は、図１（ａ）に示すとおり、雄雌一対のスクリューロータ（雄ロータ８及び雌ロータ７（図示せず））、スクリューロータの支持部材（ころ軸受１３，１４，１５，玉軸受１６（雌ロータ７側支持部材は図示せず））、容量制御用のスライド弁３、その他部材を納めたケーシング１及びカバー４からなる圧縮機構部３５、ケーシング１に収納されるスクリューロータの駆動用モータ９、このモータ９の電源取り込み用のハーメチック端子１０からなる駆動用モータ部３４、ケーシング１を吸入側及び吐出側から密封するモータカバー２、チャンバ５等から構成されている。カバー４には、スライド弁３の軸方向にロッド２２を介して連結するピストン２３を収納するシリンダ室２４（２９）が設けられている。チャンバ５は吐出ガスに含まれる、軸受及びスクリューロータの潤滑油を分離する効果を有する。
【０００８】
冷媒ガスおよび潤滑油の流れを次に説明する。
【０００９】
モータカバー２の吸入口１１から吸入された低温低圧な冷媒ガスは、駆動用モータ９を通過し、モータ９を冷却した後、雄雌のスクリューロータ（雄ロータ８，雌ロータ７図示せず）の噛み合い部とケーシング１により囲まれる吸入ポート１２から吸入される。その後、冷媒ガスは駆動用モータ９に連結する雄ロータ８の回転と共に、雄雌のスクリューロータの噛み合い歯面とケーシング１により閉じられ、徐々に噛み合いの歯形空間の縮小により圧縮され高温高圧ガスとなってカバー４から吐出される。圧縮時、圧縮反力が雄雌のスクリューロータに作用するが、ラジアル荷重をころ軸受１３，１４，１５により支持し、スラスト荷重を玉軸受１６により支持している（雌ロータ７側は図示せず）。これらの軸受の潤滑および冷却用の油は、高圧部にあるケーシング１の下部油溜め１７から各軸受け部に通じる油路を通り差圧給油され、圧縮ガスと共に吐出される。圧縮ガスに含まれる油分はチャンバ５に取り付けたデミスタ６により分離されケーシング１の下部油溜め１７に溜められる。油をデミスタ６により分離後、圧縮ガスは吐出口１８より吐出される。
【００１０】
容量制御機構については、例えば、特開昭56−143388号および特開昭57− 206794号公報で開示されている。容量制御は、スライド弁３をスクリューロータ（雄ロータ８，雌ロータ７図示せず）の軸方向にスライドさせ、有効吸い込み量を調整することにより行われる。すなわち、スライド弁３が吐出方向（図１(ａ)の右方向）へスライドしているとき吸入ポート１２からスクリューロータの噛み合い部に吸い込まれた吸入ガスは、一部が吸入室１９へバイパスし必要なガスのみ吐出ポート２８から吐出される。スライド弁３の作動は、ロッド２２を介して軸方向に連結されるピストン２３の左右に油圧により圧力差を生じさせることによって行われる。スライド弁の作動の形態は、ピストン２３が収納されるシリンダ室２４（２９）へ通じる給排油路位置および給排油路の系統によって、段階的な移動や連続的な移動、また中間保持を行うことができる。
【００１１】
ここでは、スライド弁３の連続的な移動を行う容量制御機構(連続制御)を例にとり図５によって説明する。シリンダ室２４への給排油は電磁弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃおよびキャピラリーチューブ２６，２７を介して油路２５から行われ、シリンダ室２４をピストン２３で仕切る右側のシリンダ室（２９）は低圧側へのバイパス路３１が連通している。スライド弁３の作動状態による電磁弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃの開閉状態は表１のとおりである。
【００１２】
【表１】

【００１３】
表１のとおり、電磁弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃの開閉によってスライド弁３の移動、中間保持がなされ、スライド弁３の位置により圧縮ガス容量が制御される。また、高圧油はケーシング１下部の油溜まり１７から差圧給油されるため電磁弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃの開閉のみで容量制御が可能となる。
【００１４】
容量制御機構で特に重要となるのは電磁弁２１の開閉動作である。本実施例では、電磁弁２１への異物侵入を確実に防止できるようにして電磁弁の作動不良を未然に防止するようにしている。即ち、電磁弁２１に異物が侵入すると、電磁弁２１が常通（開のまま）の状態となる等の作動不良を引き起こし、スライド弁３の移動や中間保持等の容量制御の正常動作ができなくなる。そこで本実施例では、図１（ｂ）に示すように、電磁弁２１の入口側に連通する給排油路（給油路または排油路）２５の開孔口にストレーナ３２を取り付けている。これにより電磁弁２１へ流入しようとする異物を捕獲し、電磁弁２１への異物侵入を防止することができる。本実施例ではストレーナ３２は電磁弁２１が取り付くケーシング１側の電磁弁２１の入口側に連通する給排油路（ここでは給油路）２５の開孔口に挿入して取り付けられている。
【００１５】
なお、電磁弁への異物侵入防止策として、ケーシング１下部の高圧油溜まり
１７に油ストレーナを設け油溜まり１７内の異物を捕獲し、給油路へ流入させない方法がある。この場合、油溜まり１７内の異物は捕獲できるものの、油溜まりから電磁弁２１入り口へ至る油路途中に存在する異物については捕獲することできず、また油溜まり１７に設けた油ストレーナでは捕獲できなかった異物は電磁弁２１に侵入してしまうことになる。
【００１６】
本実施例は、油溜まり１７に設けた油ストレーナでは捕獲できなかった異物および油溜まり１７から電磁弁２１入り口へ至る油路途中に存在する異物の捕獲に有効である。さらに、ストレーナ３２を電磁弁２１が取り付くケーシング１側の電磁弁２１の入り口側に連通する給油路２５の開孔口に挿入し取り付けるため、従来の給排油系統を変える必要がない。また図２（ａ）に示すとおり、ストレーナ３２はケーシング１側の開孔口に圧入もしくは中間ばめで挿入するため取付作業性も容易である。ストレーナ３２の取り付けは、図２（ｂ）に示すとおり段付きの油路開孔口に挿入する構造でもよい。
【００１７】
他の電磁弁への異物侵入防止策として、電磁弁自体にストレーナを組み込んだ製品があるが、電磁弁が大型化となり、取り付けに制限がある場合には使用できない。
【００１８】
他の実施例について次に説明する。
【００１９】
図３および図４は、ストレーナ３２の構造に関する他の実施例である。図１
（ｂ）に示すとおり電磁弁２１とケーシング１の給油路開孔口とのシール部材であるシートパッキン２０によりシールされている。本発明は、このシートパッキン２０の電磁弁入り口側上流の流路中空部に金網のメッシュ状部材３３を取り付けた一体構造品（図３）を使用した。また、電磁弁２１とケーシング１の給油路開孔口とのシール部材がＯリング３０で行われている場合は、Ｏリング３０の電磁弁入り口側上流の流路中空部にメッシュ状部材３３を取り付けた一体構造品
（図４）を使用してもよい。メッシュ状部材３３は金網の代わりに布製または樹脂製または多孔質材でもよい。図３，図４の実施例のストレーナを使用した場合にも、容易な取付作業で、給排油系統を変えることなく、油路途中に存在する異物の捕獲に有効に作用する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、シリンダ室への給排油路途中に設けられた油圧制御用の開閉弁の入口側に連通する給排油路の開閉弁側開孔口にストレーナを取り付けるように構成したので、油溜まりから開閉弁の入口へ至る油路途中に存在する異物を前記ストレーナにより確実に捕獲することができる。従って、開閉弁の作動不良の原因である開閉弁への異物の侵入を確実に防止できるから、開閉弁の作動不良を防止して容量制御機構に関する安全性を向上できる効果がある。
また、前記ストレーナは、開閉弁の入口側に連通する給排油路の開閉弁側開孔口に取り付けるようにしたので、ストレーナは給排油路の前記開孔口に圧入等により挿入して取り付ければ良く、ストレーナの取り付け作業性を向上できると共に、従来の給排油系統（容量制御機構）を変えることなく容易に実現できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクリュー圧縮機の断面図。
【図２】電磁弁入り口側上流に取り付けられるストレーナの取付の説明図。
【図３】メッシュ状部材を取り付けた一体構造シートパッキンの説明図。
【図４】メッシュ状部材を取り付けた一体構造Ｏリングの説明図。
【図５】スクリュー圧縮機の容量制御機構の系統図。
【符号の説明】
１…ケーシング、２…モータカバー、３…スライド弁、４…カバー、５…チャンバ、６…デミスタ、７…雌ロータ、８…雄ロータ、９…モータ、１０…ハーメチック端子、１１…吸入口、１２…吸入ポート、１３，１４，１５…ころ軸受、１６…玉軸受、１７…油溜め、１８…吐出口、１９…吸入室、２０…シートパッキン、２１…電磁弁（開閉弁）、２２…ロッド、２３…ピストン、２４，２９…シリンダ室、２５…給排油路（給油路または排油路）、２６，２７…キャピラリチューブ、２８…吐出ポート、３０…Ｏリング、３２…ストレーナ、３４…駆動用モータ部、３５…圧縮機構部。

Claims (1)

1. 雄雌一対のスクリューロータ、これを支える軸受部材、圧縮容量の制御を行うスライド弁、及びこれらを納めたケーシングを備え、前記ケーシングには前記スライド弁に連結されたピストンを収納するためのシリンダ室が設けられ、前記シリンダ室への給排油による油圧制御によって上記スライド弁が軸方向に移動される構造の容量制御機構を有するスクリュー圧縮機において、
   上記シリンダ室への給排油路途中に油圧制御用の開閉弁を設け、この開閉弁の入口側に連通する給排油路の開閉弁側開孔口にストレーナを取り付けたことを特徴とするスクリュー圧縮機。

Images