JP4050657B2 - Screw compressor with balance piston device - Google Patents

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JP4050657B2 JP2003135927A JP2003135927A JP4050657B2 JP 4050657 B2 JP4050657 B2 JP 4050657B2 JP 2003135927 A JP2003135927 A JP 2003135927A JP 2003135927 A JP2003135927 A JP 2003135927A JP 4050657 B2 JP4050657 B2 JP 4050657B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍サイクルの圧縮機等に適用され、吸入口から吸入された流体を、互いに逆回転せしめられる雄ロータと雌ロータとにより圧縮して吐出口から外部に送出するスクリュー圧縮機の前記雄ロータまたは雌ロータの何れか一方または双方に、スラスト荷重を軽減するバランスピストン装置を備えたスクリュー圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
冷凍サイクルの圧縮機等に用いられるスクリュー圧縮機は、吸入口から吸入された冷媒ガス等の流体を、互いに逆回転せしめられる雄ロータと雌ロータとにより圧縮して吐出口から外部に送出するように構成されており、かかるスクリュー圧縮機においては、前記冷媒ガス等の圧縮用流体の吐出圧力と吸入圧力との差圧(圧力差)によるスラスト荷重が前記雄ロータ及び雌ロータに作用する。
かかるスラスト荷重は、駆動側の雄ロータの方が大きくなるが、該スラスト荷重を軽減してスラスト軸受を保護するようにしたバランスピストン装置を備えたスクリュー圧縮機が、特許文献1、特許文献2等によって開示されている。
【0003】
特許文献1に開示されている燃料電池用スクリュー圧縮機においては、雄ロータ及び雌ロータの双方の軸端部にバランスピストン装置を設け、該バランスピストン装置によって、前記雄ロータ及び雌ロータに、吐出圧力と吸入圧力との差圧と逆方向に作動流体圧力を作用させて、前記スラスト荷重を打ち消している。
また、特許文献2の図5に開示されている冷凍サイクルの圧縮機用スクリュー圧縮機においては、前記スラスト荷重が大きくなる駆動側の雄ロータの方の軸端部にバランスピストン装置を設け、該バランスピストン装置によって、前記雄ロータに、吐出圧力と吸入圧力との差圧と逆方向に作動流体圧力を作用させて、前記スラスト荷重を打ち消している。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−310081公報
【特許文献2】
特開2002−168185公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献1、特許文献2等に開示されているスクリュー圧縮機のバランスピストン装置は、該スクリュー圧縮機の運転中、常時雄ロータ及び雌ロータ、あるいは雄ロータのみに、吐出圧力と吸入圧力との差圧及び内部最大圧力と吸入圧力との差圧によりスラスト軸受に作用するスラスト荷重と逆方向に作動流体圧力を作用させている。
【0006】
このためかかる従来のスクリュー圧縮機にあっては、低負荷のアンロード運転時には流体吸入圧力が高くなって、流体吐出圧力と吸入圧力との差圧が小さくなることと、内部最大圧力が低くなって内部圧力と吸入圧力との差圧が小さくなる影響により、該差圧によってスラスト軸受に作用するスラスト荷重が小さくなり、バランスピストン装置に作用する作動流体力が前記スラスト荷重を大きく超えるようになる。
かかる状態になると、大きな逆スラスト荷重が軸受に加わることとなり、これによってスラスト軸受の寿命低下を引き起こす。
等の解決すべき課題を有している。
【0007】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、バランスピストン装置を高負荷時にはスラスト荷重の大きな打消し力を発生させてスラスト軸受に加わるスラスト荷重を軽減し、かつ低負荷時にはスラスト荷重の打消し力を小さくしてスラスト軸受に作用する荷重を常に適正な範囲に収めることを可能として、前記打消し力に伴うスラスト軸受の寿命低下を防止できるバランスピストン装置を備えたスクリュー圧縮機を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる目的を達成するもので、吸入口から吸入された流体を、互いに逆回転せしめられる雄ロータと雌ロータとにより圧縮して吐出口から外部に送出するスクリュー圧縮機であって、前記雄ロータまたは雌ロータの何れか一方または双方に、該雄ロータあるいは雌ロータに作用するスラスト荷重を軽減するバランスピストン装置を備えたスクリュー圧縮機において、前記バランスピストン装置にポンプ等の加圧装置により作動流体を供給するための作動流体通路に、該作動流体通路を開閉する圧力調整弁を設け、前記スクリュー圧縮機における流体の吐出圧力(Pd)を検出する吐出圧力センサと、前記流体の吸入圧力(Ps)を検出する吸入圧力センサと、前記吐出圧力センサから入力される吐出圧力検出値と前記吸入圧力センサから入力される吸入圧力検出値との差圧(Pd−Ps)または圧力比(Pd/Ps)の何れか一方または双方が基準圧力比あるいは基準差圧を超えるとき前記圧力調整弁を開弁して前記作動流体を前記バランスピストン装置に供給し前記スラスト荷重の打消し作用をなさしめ、前記差圧(Pd−Ps)または圧力比(Pd/Ps)の何れか一方または双方が、前記基準差圧以下あるいは基準圧力比以下のとき前記バランスピストン装置への作動流体の加圧供給を遮断せしめるコントローラとを備えてなることを特徴とする。
【0009】
かかる発明において好ましくは、前記圧力調整弁をバイパスして該圧力調整弁の吐出部位に接続されたバイパス通路を設け、前記バランスピストン装置への作動流体の加圧供給を遮断時に、該バイパス通路によって前記吐出圧力(Pd)から一定量減圧した作動流体を前記バランスピストン装置へ供給可能に構成したことを特徴とする
【0010】
(削除)
【0011】
スクリュー圧縮機においては、雄ロータあるいは雌ロータに作用する冷媒ガス等の圧縮用流体の吐出圧力(Pd)と吸入圧力(Ps)との差圧(圧力差1)と内部圧力と吸入圧力との差圧(圧力差2)によるスラスト荷重が発生し、該スラスト荷重をスラスト軸受にて支持しており、該スラスト軸受に作用する前記スラスト荷重を軽減するため、バランスピストン装置により前記雄ロータあるいは雌ロータに前記差圧と逆方向に作動流体圧力を作用させて、前記スラスト荷重を打ち消している。
【0012】
一方、かかるスクリュー圧縮機においては、前記のように、低負荷のアンロード運転時には吸入圧力(Ps)が高くなってスクリュー圧縮機の流体吐出圧力(Pd)と吸入圧力(Ps)との差圧(圧力差)が小さくなることと、内部最大圧力が低くなって内部圧力と吸入圧力との差圧が小さくなることにより、かかる両差圧によってスラスト軸受に作用するスラスト荷重が小さくなり、バランスピストン装置で発生する打消し力が該スラスト荷重よりも大きくなって、その力の差がスラスト軸受に逆向きに加わることとなって、スラスト軸受の寿命低下を引き起こす。
【0013】
然るにかかる発明においては、前記バランスピストン装置への作動流体通路に設置された圧力調整弁を、前記吐出圧力(Pd)と吸入圧力(Ps)との差圧(Pd−Ps)が、スラスト荷重の許容値に対応する前記差圧(Pd−Ps)の基準値つまり基準差圧を超え、あるいは前記スラスト荷重の許容値に対応する吐出圧力(Pd)と吸入圧力(Ps)との圧力比(Pd/Ps)が該圧力比の基準値つまり基準圧力比を超えるような高負荷時に開弁するように構成したので、該圧力調整弁の開弁によって、前記バランスピストン装置へ作動流体を加圧供給して、前記スラスト荷重の打消し力を発生せしめることができ、これによってスラスト軸受に加わるスラスト荷重を軽減できる。
【0014】
一方、前記圧力調整弁は、前記スラスト荷重の許容値に対応する前記差圧(Pd−Ps)が前記基準差圧以下、あるいは前記圧力比(Pd/Ps)が前記基準圧力比以下となる低負荷時には閉弁して、前記バランスピストン装置への作動流体の加圧供給を遮断し、バランスピストン装置へは絞り機能やオリフィス機能を有する前記逆止弁によって適当量減圧した吐出圧力(Pd)以下の圧力をバイパス通路を介して供給(減圧供給)することでスラスト荷重打消し力を低減するように構成されているので、該低負荷時には前記バランスピストン装置による前記スラスト荷重の打消し力が小さくなって、前記スラスト軸受には適度に軽減された荷重が作用することとなり、これによって低負荷時にバランスピストン装置で発生する打消し力が過大になるのが回避され、スラスト軸受の寿命低下を防止できる。
【0015】
従って、かかる発明によれば、前記バランスピストン装置への作動流体通路に設置された圧力調整弁を、高負荷時には開弁して前記バランスピストン装置へ作動流体を加圧供給することにより、スラスト荷重の打消し力を発生せしめることが可能となってスラスト軸受に加わるスラスト荷重を軽減でき、かつ低負荷時には閉弁して前記バランスピストン装置への作動流体の供給を遮断し、バイパス通路から減圧供給することにより、前記バランスピストン装置によるスラスト荷重の打消し力を低減せしめることが可能となって、低負荷時におけるバランスピストン装置による過大なスラスト荷重の打消し力に伴うスラスト軸受の寿命低下を防止できる。
【0016】
(削除)
【0017】
(削除)
【0018】
また、スクリュー圧縮機における流体の吐出圧力(Pd)、吸入圧力(Ps)、及び作動流体圧力を検出してコントローラに入力し、該コントローラにおいて、前記差圧(Pd−Ps)、圧力比(Pd/Ps)、及び作動流体圧力が目標値(基準値)になるように圧力調整弁のフィードバック制御を行うので、該圧力調整弁の開閉制御を、スラスト軸受に加わるスラスト荷重が常時最小となるように高精度で行うことが可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0020】
図1は本発明の実施例に係るバランスピストン装置を備えたスクリュー圧縮機及びその制御システム構成図、図2は制御ブロック図である。図3はスクリュー圧縮機の断面図である。図4はバランスピストン装置の切換負荷線図、図5はスラスト軸受の寿命線図である。
【0021】
本発明が適用されるスクリュー圧縮機を示す図3において、1はケーシング、11は吐出ケース、12は吸入ケース、13は吐出ケースカバー、14は吸入ケースカバーである。
前記ケーシング1内には、歯数の異なるヘリカルギヤが形成された雄ロータ2及び雌ロータ3が噛み合わされ互いに逆回転可能にして収納されている。4は前記雄ロータ2が固着される雄ロータ軸で、図示しないモータにより回転駆動されるようになっている。5は前記雌ロータ3が固着される雌ロータ軸である。
【0022】
7及び9は雄ロータ側の軸受で、前記雄ロータ軸4は、該軸受7及び9により夫々前記吐出ケース11及び吸入ケース12に回転自在に支持されている。8及び10は雌ロータ側の軸受である。
6aは雄ロータ側のスラスト軸受、17a、17bはスラストカラーで、前記雄ロータ2のスラスト荷重は、前記雄ロータ軸4、スラストカラー17a、17b及びスラスト軸受6aを介して吐出ケース11で支承するようになっている。
また、6bは雌ロータ側のスラスト軸受、18a、18bはスラストカラーで、前記雌ロータ3のスラスト荷重は、前記雌ロータ軸5、スラストカラー18a、18b及びスラスト軸受6bを介して吐出ケース11で支承するようになっている。
【0023】
19は前記雄ロータ軸4の軸シールを行うメカニカルシールである。15は前記吸入ケース12に形成された冷媒ガスの吸入口、16は前記吐出ケース11に形成された冷媒ガスの吐出口である。
30はバランスピストン装置で、スラスト荷重が大きくなる駆動側の雄ロータ軸4の反駆動側軸端部に装着されている。31は該バランスピストン装置30のピストンで、前記雄ロータ軸4の反駆動側軸端部に固着され、前記吸入ケース12内に形成されたシリンダ34内に往復摺動可能に嵌合されている。32及び33は前記ピストン31によりシリンダ34内を区画形成された作動油室で、前記雄ロータ2及び雌ロータ3の捩れ方向により定まるスラスト荷重の方向によって、作動油入口35から、前記作動油室32、33の何れか一方に作動油が導入されるようになっている。
【0024】
かかるスクリュー圧縮機100の運転時において、吸入管55(図1参照)を通り、吸入ケース12の吸入口15から導入されたガス冷媒は、互いに逆回転せしめられる雄ロータ2と雌ロータ3との間の隙間容積変化によって圧縮され、吐出ケース11の吐出口16から吐出管56(図1参照)を通って、図示しない凝縮器に送出される。
前記雄ロータ2及び雌ロータ3の回転に伴う隙間容積変化によって発生するスラスト荷重は、雄ロータ2側においては、前記雄ロータ軸4、スラストカラー17a、17b及びスラスト軸受6aを介して吐出ケース11で支承し、雌ロータ3側においては、前記雌ロータ軸5、スラストカラー18a、18b及びスラスト軸受6bを介して吐出ケース11で支承する。
以上に示されたスクリュー圧縮機100の構造、作用は従来のバランスピストン装置付きスクリュー圧縮機と同様である。
【0025】
本発明は、前記スクリュー圧縮機におけるバランスピストン装置30の作動油制御に関するものである。
実施例を示す図1において、51は作動油タンク、52は作動油フィルター、50は作動油ポンプ、53は該作動油ポンプ50の作動油出口と前記バランスピストン装置30とを接続する作動油管、41は該作動油管53の管路に設置された電磁弁であり、前記作動油タンク51内の作動油は、前記作動油ポンプ50によって、前記作動油管53内を、作動油フィルター52及び電磁弁41を経て前記バランスピストン装置30の油室32内(前記雄ロータ2及び雌ロータ3の捩れ方向によっては油室33内)に送り込まれるようになっている。
【0026】
57は前記作動油ポンプ50の入口管059から分岐されて前記作動油管53の電磁弁41出口側に接続されるバイパス通路で、該バイパス通路57には前記入口管059側と作動油管53側との圧力差で開き、かつ作動油管53側から入口管059側への作動油の逆止機能を有するとともに一定以上の圧力差で開弁する逆止弁(チェッキ弁)58が介装されている。
また、図1(B)に示されるように、前記バイパス通路57に、前記逆止弁58と直列に圧力調整機能を有する減圧弁59を設けることもできる。
【0027】
40はコントローラ、46は電磁弁制御装置で、前記電磁弁41は該コントローラ40からの後述するような制御信号を受けて、該電磁弁制御装置46によって開閉制御されて、前記バランスピストン装置30への作動油の給排をせしめるようになっている。
43は前記吸入管55に取付けられて前記スクリュー圧縮機100の吸入圧力Psを検出する吸入圧力センサ、44は前記吐出管56に取付けられて前記スクリュー圧縮機100の吐出圧力Pdを検出する吐出圧力センサ、45は前記作動油管53に取付けられて前記バランスピストン装置30入口の作動油圧力を検出する作動油圧力センサであり、該吸入圧力センサ43からの吸入圧力検出値、吐出圧力センサ44からの吐出圧力検出値及び作動油圧力センサ45からの作動油圧力検出値は、前記コントローラ40に入力される。
尚、図1におけるスクリュー圧縮機100の構成要素は図3に対応するものである。
【0028】
次に、図2及び図1に基づき、この実施例の動作を説明する。
前記吸入圧力センサ43からの吸入圧力検出値Ps、吐出圧力センサ44からの吐出圧力検出値Pd及び作動油圧力センサ45からの作動油圧力検出値は、前記コントローラ40の差圧算出部401、あるいは圧力比算出部404に入力される。
該差圧算出部401においては、前記吐出圧力Pdと吸入圧力Psとの差圧(圧力差)ΔP(ΔP=Pd−Ps)を算出する。また、該圧力比算出部404で前記吐出圧力Pdと吸入圧力Psとの圧力比N(N=Pd−Ps)を算出する。該差圧ΔPの算出値及び圧力比Nの算出値は、電磁弁切換判断部403に入力される。また、該電磁弁切換判断部403には、前記作動油圧力センサ45からの作動油圧力検出値も入力されている。
【0029】
402は切換圧力設定部で、前記電磁弁41の開閉を切り換える基準となる切り換え基準差圧ΔPaあるいは切り換え基準圧力比Naが設定されている。
ここで、前記のように、かかるスクリュー圧縮機100においては、雄ロータ2あるいは雌ロータ3に作用する冷媒ガスの前記差圧ΔP(ΔP=Pd−Ps)よりスラスト軸受6a,6bに作用するスラスト荷重を軽減するため、バランスピストン装置30によって前記雄ロータ2あるいは雌ロータ3に前記差圧ΔPと逆方向に作動油圧力を作用させて、前記スラスト荷重を打ち消している。
一方、スクリュー圧縮機100における低負荷のアンロード運転時には、前記吸入圧力Psが高くなって前記差圧ΔPが小さくなることと、内部最大圧力が低くなって内部圧力と吸入圧力との差圧が小さくなる影響により、該差圧によってスラスト軸受6a,6bに作用するスラスト荷重が小さくなり、バランスピストン装置30に作用する作動流体力が前記スラスト荷重を大きく超えるようになる。
かかる状態になると、大きな逆スラスト荷重がスラスト軸受6a,6bに加わることとなり、これによって該スラスト軸受6a,6bの寿命低下を引き起こす事態となる虞がある。
【0030】
従って、前記切換圧力設定部402には、低負荷時において前記作動油圧力によるスラスト荷重の打消し力が前記差圧ΔP及び内部圧力と吸入圧力との差圧によるスラスト荷重よりも大きくなる点以下の圧力レベルで、前記バランスピストン装置30への作動油の供給を遮断するための、切換圧力レベルを基準差圧ΔPaあるいは切り換え基準圧力比Naとして設定している。
該切換圧力レベルは、例えば圧力比の場合は、図4に示されるように、基準圧力比Naを圧力比5の点に設定し、該基準圧力比Na=5以下の低負荷では、バランスピストン装置30への作動油の供給を遮断する。
【0031】
前記切換圧力設定部402からの切り換え基準差圧ΔPaあるいは切り換え基準圧力比Naは前記電磁弁切換判断部403に入力される。
該電磁弁切換判断部403においては、前記差圧ΔPの算出値と前記基準差圧ΔPaとを比較し、また圧力比Nの算出値と前記基準圧力比Naとを比較し、前記差圧ΔPの算出値が基準差圧ΔPaを超えるときまたは前記圧力比Nの算出値が前記基準圧力比Naを超えるときの何れかにおいて前記電磁弁41を開弁し、前記差圧ΔPの算出値が基準差圧ΔPa以下のときまたは前記圧力比Nの算出値が前記基準圧力比Na以下のときの何れかにおいて前記電磁弁41を閉弁する判断を行う。
また、前記電磁弁切換判断部403においては、前記の条件に加えて、前記作動油圧力センサ45から入力される作動油圧力検出値が、予め設定された基準作動油圧力以上になったとき、前記電磁弁41を開弁し前記作動油を前記バランスピストン装置30に供給可能とする。
該電磁弁切換判断部403での電磁弁41開閉判断結果は、電磁弁制御装置46に入力される。該電磁弁制御装置46は前記電磁弁切換判断部403での判断結果に従い電磁弁41を開閉する。
【0032】
従って、前記差圧ΔPの算出値が基準差圧ΔPaを超え、あるいは前記圧力比Nの算出値が前記基準圧力比Naを超える高負荷時には、電磁弁制御装置46によって電磁弁41が開弁され、前記バランスピストン装置30へ作動油が供給される。これにより、前記スラスト荷重の打消し力が発生し、該打消し力によってスラスト軸受6a,6bに加わるスラスト荷重を軽減できる。
【0033】
また、前記差圧ΔP及び内部圧力と吸入圧力との差圧の算出値が基準差圧ΔPa以下、あるいは前記圧力比Nの算出値が前記基準圧力比Na以下になる低負荷時には、前記電磁弁制御装置46によって電磁弁41が閉弁される。
一方、かかる低負荷時には、前記のように電磁弁41は閉弁しているが、バイパス通路57における絞り機能やオリフィス機能を有する前記逆止弁58が作動油ポンプ50の吸入側と電磁弁41に下流側との圧力差によって開弁し、バランスピストン装置30へ、適当量減圧した吐出圧力(Pd)以下の圧力を供給(減圧供給)している。
これによって、スラスト荷重打消し力を低減することができ、該低負荷時には前記バランスピストン装置30による前記スラスト荷重の打消し力が小さくなって、前記スラスト軸受6a,6bには適度に軽減された荷重が作用することとなり、これによって低負荷時にバランスピストン装置30で発生する打消し力が過大になるのが回避され、スラスト軸受の寿命低下を防止できる。
【0034】
図5は、電磁弁41を開弁してバランスピストン装置30を作動させた場合(Bに示す)、及び電磁弁41を閉弁して差圧ΔPによるスラスト荷重のみの場合(Aに示す)におけるスラスト軸受6a,6bの寿命の1例を示す。
図に明らかなように、70%負荷を超える高負荷域ではバランスピストン装置30を作動させた場合の寿命が長くなるが、70%負荷以下の低負荷域ではバランスピストン装置30の作動を停止して差圧ΔPによるスラスト荷重のみとした方が寿命が長くなる。
尚、前記実施例では、前記電磁弁41の開閉判断を差圧ΔP及び圧力比Nの双方で行ったが、前記差圧ΔP及び圧力比Nの何れか一方で電磁弁41の開閉判断を行ってもよい。
【0035】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、バランスピストン装置への作動流体通路に設置された圧力調整弁を、高負荷時には開弁して前記バランスピストン装置へ作動流体を供給することにより、スラスト荷重の打消し力を発生せしめることが可能となってスラスト軸受に加わるスラスト荷重を軽減でき、かつ低負荷時には閉弁して、前記バランスピストン装置によるスラスト荷重の打消し力を低減することにより、低負荷時におけるバランスピストン装置によるスラスト荷重の打消し力に伴うスラスト軸受の寿命低下を防止できる。
【0036】
また、スクリュー圧縮機における流体の吐出圧力(Pd)、吸入圧力(Ps)、及び作動流体圧力を検出してコントローラに入力し、該コントローラにおいて前記差圧(Pd−Ps)、圧力比(Pd/Ps)、及び作動流体圧力が目標値(基準値)になるように圧力調整弁のフィードバック制御を行うので、該圧力調整弁の開閉制御を、スラスト軸受に加わるスラスト荷重が常時最小となるように高精度で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)は本発明の実施例に係るバランスピストン装置を備えたスクリュー圧縮機及びその制御システム構成図、(B)は変形例を示す。
【図2】 前記実施例における制御ブロック図である。
【図3】 スクリュー圧縮機の断面図である。
【図4】 バランスピストン装置の切換負荷線図である。
【図5】 スラスト軸受の寿命線図である。
【符号の説明】
1 ケーシング
2 雄ロータ
3 雌ロータ
4 雄ロータ軸
5 雌ロータ軸
6a、6b スラスト軸受
15 吸入口
16 吐出口
30 バランスピストン装置
31 ピストン
32、33 作動油室
40 コントローラ
41 電磁弁
43 吸入圧力センサ
44 吐出圧力センサ
45 作動油圧力センサ
46 電磁弁制御装置
50 作動油ポンプ
53 作動油管
57 バイパス通路
58 逆止弁(チェッキ弁)
100 スクリュー圧縮機
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is applied to a compressor or the like of a refrigeration cycle, and is a screw compressor that compresses fluid sucked from a suction port by a male rotor and a female rotor that are rotated in reverse to each other and sends the fluid to the outside from a discharge port. The present invention relates to a screw compressor provided with a balance piston device for reducing a thrust load on one or both of a male rotor and a female rotor.
[0002]
[Prior art]
A screw compressor used in a compressor of a refrigeration cycle compresses a fluid such as a refrigerant gas sucked from a suction port by a male rotor and a female rotor that are rotated in reverse to each other, and sends the fluid from the discharge port to the outside. In such a screw compressor, a thrust load due to a differential pressure (pressure difference) between a discharge pressure and a suction pressure of the compression fluid such as the refrigerant gas acts on the male rotor and the female rotor.
Such a thrust load is larger in the drive-side male rotor. However, a screw compressor provided with a balance piston device that reduces the thrust load and protects the thrust bearing is disclosed in Patent Documents 1 and 2. Etc. are disclosed.
[0003]
In a screw compressor for a fuel cell disclosed in Patent Document 1, a balance piston device is provided at both axial ends of a male rotor and a female rotor, and the balance piston device discharges to the male rotor and the female rotor. The working fluid pressure is applied in the direction opposite to the pressure difference between the pressure and the suction pressure to cancel the thrust load.
Further, in the screw compressor for the compressor of the refrigeration cycle disclosed in FIG. 5 of Patent Document 2, a balance piston device is provided at the shaft end of the drive-side male rotor where the thrust load increases, The thrust load is canceled out by applying a working fluid pressure to the male rotor in a direction opposite to a differential pressure between the discharge pressure and the suction pressure by the balance piston device.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-310081 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-168185
[Problems to be solved by the invention]
The balance piston device of the screw compressor disclosed in Patent Document 1, Patent Document 2 and the like is such that the discharge pressure and the suction pressure are always applied only to the male rotor and the female rotor, or only the male rotor during the operation of the screw compressor. The working fluid pressure is applied in the direction opposite to the thrust load acting on the thrust bearing due to the differential pressure of the pressure and the differential pressure between the internal maximum pressure and the suction pressure.
[0006]
For this reason, in such a conventional screw compressor, the fluid suction pressure increases during low-load unload operation, the differential pressure between the fluid discharge pressure and the suction pressure decreases, and the internal maximum pressure decreases. Due to the effect that the differential pressure between the internal pressure and the suction pressure becomes small, the thrust load acting on the thrust bearing is reduced by the differential pressure, and the working fluid force acting on the balance piston device greatly exceeds the thrust load. .
In such a state, a large reverse thrust load is applied to the bearing, which causes a reduction in the life of the thrust bearing.
There are problems to be solved.
[0007]
In view of the problems of the conventional technology, the present invention reduces the thrust load applied to the thrust bearing by generating a large thrust force of the thrust load when the balance piston device is at a high load, and reduces the thrust load at a low load. An object of the present invention is to provide a screw compressor equipped with a balance piston device that can reduce the load acting on the thrust bearing in an appropriate range at all times and prevent the life of the thrust bearing from being reduced due to the canceling force. And
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention achieves such an object, and is a screw compressor that compresses fluid sucked from a suction port by a male rotor and a female rotor that are rotated in reverse to each other and sends the fluid to the outside from a discharge port, In either or both of the male rotor and the female rotor, a screw compressor provided with a balance piston device that reduces a thrust load acting on the male rotor or the female rotor. In the screw compressor, a pressure device such as a pump is attached to the balance piston device. A discharge pressure sensor that detects a discharge pressure (Pd) of the fluid in the screw compressor, and a suction pressure of the fluid are provided in the working fluid passage for supplying the working fluid with a pressure adjusting valve that opens and closes the working fluid passage. A suction pressure sensor for detecting (Ps), a discharge pressure detection value inputted from the discharge pressure sensor, and the suction pressure sensor; When one or both of the differential pressure (Pd-Ps) and the pressure ratio (Pd / Ps) with respect to the suction pressure detection value inputted from the pressure exceeds the reference pressure ratio or the reference differential pressure, the pressure regulating valve is opened. The working fluid is supplied to the balance piston device to cancel the thrust load, and either one or both of the differential pressure (Pd−Ps) and the pressure ratio (Pd / Ps) is the reference difference. And a controller for shutting off the pressurized supply of the working fluid to the balance piston device when the pressure is below the reference pressure ratio or below the reference pressure ratio .
[0009]
In this invention, preferably, a bypass passage is provided that bypasses the pressure regulating valve and is connected to a discharge site of the pressure regulating valve, and when the pressurized fluid supply to the balance piston device is shut off, the bypass passage It is characterized in that a working fluid depressurized by a certain amount from the discharge pressure (Pd) can be supplied to the balance piston device .
[0010]
(Delete)
[0011]
In the screw compressor, the difference between the discharge pressure (Pd) and the suction pressure (Ps) of the compression fluid such as refrigerant gas acting on the male rotor or the female rotor (pressure difference 1), the internal pressure and the suction pressure. A thrust load due to a differential pressure (pressure difference 2) is generated, and the thrust load is supported by a thrust bearing. In order to reduce the thrust load acting on the thrust bearing, the balance piston device reduces the male rotor or female. The thrust load is canceled out by applying a working fluid pressure to the rotor in a direction opposite to the differential pressure.
[0012]
On the other hand, in such a screw compressor, as described above, the suction pressure (Ps) becomes high during unload operation at a low load, and the differential pressure between the fluid discharge pressure (Pd) and the suction pressure (Ps) of the screw compressor. (Pressure difference) is reduced, and the internal maximum pressure is reduced and the differential pressure between the internal pressure and the suction pressure is reduced, so that the thrust load acting on the thrust bearing is reduced by the differential pressure, and the balance piston The canceling force generated in the apparatus becomes larger than the thrust load, and the difference in the force is applied to the thrust bearing in the opposite direction, causing a reduction in the life of the thrust bearing.
[0013]
Accordingly, in the invention according to the present invention, the pressure adjustment valve installed in the working fluid passage to the balance piston device is configured such that the differential pressure (Pd−Ps) between the discharge pressure (Pd) and the suction pressure (Ps) is the thrust load. A pressure ratio (Pd) between the discharge pressure (Pd) and the suction pressure (Ps) corresponding to the reference value of the differential pressure (Pd−Ps) corresponding to the allowable value, that is, exceeding the reference differential pressure, or corresponding to the allowable value of the thrust load. / Ps) is configured to open at a high load that exceeds the reference value of the pressure ratio, that is, the reference pressure ratio, so that the working fluid is pressurized and supplied to the balance piston device by opening the pressure regulating valve. Thus, the thrust load canceling force can be generated, whereby the thrust load applied to the thrust bearing can be reduced.
[0014]
On the other hand, the pressure regulating valve has a low differential pressure (Pd−Ps) corresponding to the allowable value of the thrust load or less than the reference differential pressure, or the pressure ratio (Pd / Ps) is less than or equal to the reference pressure ratio. When the load is applied, the valve is closed to shut off the pressurized supply of working fluid to the balance piston device, and the balance piston device has a discharge pressure (Pd) that is reduced by an appropriate amount by the check valve having a throttling function and an orifice function. Since the thrust load canceling force is reduced by supplying (pressure reduction supply) through the bypass passage , the thrust load canceling force by the balance piston device is small at the low load. Thus, a moderately reduced load is applied to the thrust bearing, and this cancels out the canceling force generated in the balance piston device at low load. It is prevented from entering, thereby preventing the reduction of the service life of the thrust bearing.
[0015]
Therefore, according to this invention, the pressure adjusting valve installed in the working fluid passage to the balance piston device is opened at high load, and the working fluid is pressurized and supplied to the balance piston device, so that the thrust load is increased. It is possible to reduce the thrust load applied to the thrust bearing and close the valve at low load to shut off the supply of working fluid to the balance piston device and supply the pressure reduced from the bypass passage. This makes it possible to reduce the thrust load canceling force by the balance piston device, and prevents the life of the thrust bearing from being reduced due to the excessive thrust load canceling force by the balance piston device at low load. it can.
[0016]
(Delete)
[0017]
(Delete)
[0018]
Further, the discharge pressure (Pd), the suction pressure (Ps), and the working fluid pressure of the fluid in the screw compressor are detected and input to the controller. In the controller, the differential pressure (Pd−Ps), the pressure ratio (Pd / Ps), and feedback control of the pressure regulating valve is performed so that the working fluid pressure becomes a target value (reference value), so that the thrust load applied to the thrust bearing is always minimized by controlling the opening and closing of the pressure regulating valve. Can be performed with high accuracy.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention.
[0020]
FIG. 1 is a block diagram of a screw compressor having a balance piston device according to an embodiment of the present invention and its control system, and FIG. 2 is a control block diagram. FIG. 3 is a cross-sectional view of the screw compressor. FIG. 4 is a switching load diagram of the balance piston device, and FIG. 5 is a life diagram of the thrust bearing.
[0021]
In FIG. 3 showing a screw compressor to which the present invention is applied, 1 is a casing, 11 is a discharge case, 12 is a suction case, 13 is a discharge case cover, and 14 is a suction case cover.
In the casing 1, a male rotor 2 and a female rotor 3 formed with helical gears having different numbers of teeth are engaged with each other and accommodated so as to be capable of rotating in the reverse direction. Reference numeral 4 denotes a male rotor shaft to which the male rotor 2 is fixed, and is rotated by a motor (not shown). Reference numeral 5 denotes a female rotor shaft to which the female rotor 3 is fixed.
[0022]
7 and 9 are bearings on the male rotor side, and the male rotor shaft 4 is rotatably supported by the discharge case 11 and the suction case 12 by the bearings 7 and 9, respectively. 8 and 10 are female rotor side bearings.
6a is a thrust bearing on the male rotor side, 17a and 17b are thrust collars, and the thrust load of the male rotor 2 is supported by the discharge case 11 via the male rotor shaft 4, the thrust collars 17a and 17b and the thrust bearing 6a. It is like that.
6b is a thrust bearing on the female rotor side, 18a and 18b are thrust collars, and the thrust load of the female rotor 3 is applied to the discharge case 11 via the female rotor shaft 5, the thrust collars 18a and 18b, and the thrust bearing 6b. It comes to support.
[0023]
Reference numeral 19 denotes a mechanical seal that seals the male rotor shaft 4. Reference numeral 15 denotes a refrigerant gas inlet formed in the suction case 12, and reference numeral 16 denotes a refrigerant gas outlet formed in the discharge case 11.
Reference numeral 30 denotes a balance piston device, which is attached to the opposite end of the driving-side male rotor shaft 4 where the thrust load increases. 31 is a piston of the balance piston device 30, which is fixed to the opposite end of the male rotor shaft 4 and is slidably fitted in a cylinder 34 formed in the suction case 12. . The hydraulic oil chambers 32 and 33 are defined in the cylinder 34 by the piston 31, and the hydraulic oil chamber 35 is connected to the hydraulic oil chamber 35 from the hydraulic oil inlet 35 depending on the direction of the thrust load determined by the torsional direction of the male rotor 2 and the female rotor 3. Hydraulic oil is introduced into either one of 32 and 33.
[0024]
During the operation of the screw compressor 100, the gas refrigerant introduced from the suction port 15 of the suction case 12 through the suction pipe 55 (see FIG. 1) is rotated between the male rotor 2 and the female rotor 3. Compressed by the gap volume change between the two, is sent from the discharge port 16 of the discharge case 11 to the condenser (not shown) through the discharge pipe 56 (see FIG. 1).
The thrust load generated by the gap volume change accompanying the rotation of the male rotor 2 and the female rotor 3 is, on the male rotor 2 side, the discharge case 11 via the male rotor shaft 4, the thrust collars 17a and 17b, and the thrust bearing 6a. On the female rotor 3 side, it is supported by the discharge case 11 via the female rotor shaft 5, the thrust collars 18a and 18b, and the thrust bearing 6b.
The structure and operation of the screw compressor 100 shown above are the same as those of a conventional screw compressor with a balance piston device.
[0025]
The present invention relates to hydraulic oil control of the balance piston device 30 in the screw compressor.
In FIG. 1 showing an embodiment, 51 is a hydraulic oil tank, 52 is a hydraulic oil filter, 50 is a hydraulic oil pump, 53 is a hydraulic oil pipe that connects the hydraulic oil outlet of the hydraulic oil pump 50 and the balance piston device 30, 41 is an electromagnetic valve installed in the pipeline of the hydraulic oil pipe 53, and the hydraulic oil in the hydraulic oil tank 51 is moved through the hydraulic oil pipe 53 by the hydraulic oil pump 50 into the hydraulic oil filter 52 and the electromagnetic valve. 41 is fed into the oil chamber 32 of the balance piston device 30 (inside the oil chamber 33 depending on the twisting direction of the male rotor 2 and the female rotor 3).
[0026]
Reference numeral 57 denotes a bypass passage branched from the inlet pipe 059 of the hydraulic oil pump 50 and connected to the outlet side of the solenoid valve 41 of the hydraulic oil pipe 53. The bypass passage 57 includes the inlet pipe 059 side, the hydraulic oil pipe 53 side, and the like. And a check valve (check valve) 58 that has a non-return function of hydraulic oil from the hydraulic oil pipe 53 side to the inlet pipe 059 side and opens at a certain pressure difference or more. .
In addition, as shown in FIG. 1B, a pressure reducing valve 59 having a pressure adjusting function can be provided in the bypass passage 57 in series with the check valve 58.
[0027]
40 is a controller, 46 is a solenoid valve control device, and the solenoid valve 41 receives a control signal as will be described later from the controller 40 and is controlled to open and close by the solenoid valve control device 46 to the balance piston device 30. The hydraulic oil is supplied and discharged.
A suction pressure sensor 43 is attached to the suction pipe 55 and detects the suction pressure Ps of the screw compressor 100. A discharge pressure 44 is attached to the discharge pipe 56 and detects the discharge pressure Pd of the screw compressor 100. A sensor 45 is a hydraulic oil pressure sensor that is attached to the hydraulic oil pipe 53 and detects the hydraulic oil pressure at the inlet of the balance piston device 30. The suction pressure detection value from the suction pressure sensor 43 and the discharge pressure sensor 44 The discharge pressure detection value and the hydraulic oil pressure detection value from the hydraulic oil pressure sensor 45 are input to the controller 40.
In addition, the component of the screw compressor 100 in FIG. 1 respond | corresponds to FIG.
[0028]
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
The suction pressure detection value Ps from the suction pressure sensor 43, the discharge pressure detection value Pd from the discharge pressure sensor 44, and the hydraulic oil pressure detection value from the hydraulic oil pressure sensor 45 are the differential pressure calculation unit 401 of the controller 40, or Input to the pressure ratio calculation unit 404.
The differential pressure calculation unit 401 calculates a differential pressure (pressure difference) ΔP (ΔP = Pd−Ps) between the discharge pressure Pd and the suction pressure Ps. Further, the pressure ratio calculation unit 404 calculates a pressure ratio N (N = Pd−Ps) between the discharge pressure Pd and the suction pressure Ps. The calculated value of the differential pressure ΔP and the calculated value of the pressure ratio N are input to the solenoid valve switching determination unit 403. Further, the hydraulic oil pressure detection value from the hydraulic oil pressure sensor 45 is also input to the solenoid valve switching determination unit 403.
[0029]
Reference numeral 402 denotes a switching pressure setting unit, in which a switching reference differential pressure ΔPa or a switching reference pressure ratio Na serving as a reference for switching the opening and closing of the solenoid valve 41 is set.
Here, as described above, in the screw compressor 100, the thrust acting on the thrust bearings 6 a and 6 b from the differential pressure ΔP (ΔP = Pd−Ps) of the refrigerant gas acting on the male rotor 2 or the female rotor 3. In order to reduce the load, the balance piston device 30 applies a hydraulic oil pressure to the male rotor 2 or the female rotor 3 in the direction opposite to the differential pressure ΔP to cancel the thrust load.
On the other hand, at the time of low load unloading operation in the screw compressor 100, the suction pressure Ps is increased and the differential pressure ΔP is decreased, and the internal maximum pressure is decreased and the differential pressure between the internal pressure and the suction pressure is increased. Due to the small effect, the thrust load acting on the thrust bearings 6a and 6b is reduced by the differential pressure, and the working fluid force acting on the balance piston device 30 greatly exceeds the thrust load.
In such a state, a large reverse thrust load is applied to the thrust bearings 6a and 6b, which may cause a reduction in the life of the thrust bearings 6a and 6b.
[0030]
Accordingly, the switching pressure setting unit 402 has a point below the point at which the thrust load canceling force due to the hydraulic oil pressure is larger than the differential pressure ΔP and the thrust load due to the differential pressure between the internal pressure and the suction pressure at a low load. At this pressure level, the switching pressure level for shutting off the supply of hydraulic oil to the balance piston device 30 is set as the reference differential pressure ΔPa or the switching reference pressure ratio Na.
For example, in the case of a pressure ratio, the reference pressure ratio Na is set to a point of the pressure ratio 5, and the switching pressure level is a balance piston at a low load of the reference pressure ratio Na = 5 or less. The supply of hydraulic oil to the device 30 is shut off.
[0031]
The switching reference differential pressure ΔPa or the switching reference pressure ratio Na from the switching pressure setting unit 402 is input to the solenoid valve switching determination unit 403.
The solenoid valve switching determination unit 403 compares the calculated value of the differential pressure ΔP with the reference differential pressure ΔPa, compares the calculated value of the pressure ratio N with the reference pressure ratio Na, and compares the differential pressure ΔP. When the calculated value of the pressure ratio exceeds the reference differential pressure ΔPa or the calculated value of the pressure ratio N exceeds the reference pressure ratio Na, the solenoid valve 41 is opened, and the calculated value of the differential pressure ΔP is the reference value. A determination is made to close the solenoid valve 41 either when the pressure difference is equal to or less than ΔPa or when the calculated value of the pressure ratio N is equal to or less than the reference pressure ratio Na.
In addition, in the electromagnetic valve switching determination unit 403, in addition to the above conditions, when the hydraulic oil pressure detection value input from the hydraulic oil pressure sensor 45 is equal to or higher than a preset reference hydraulic oil pressure, The electromagnetic valve 41 is opened so that the hydraulic oil can be supplied to the balance piston device 30.
The solenoid valve 41 opening / closing judgment result in the solenoid valve switching judgment unit 403 is input to the solenoid valve control device 46. The electromagnetic valve control device 46 opens and closes the electromagnetic valve 41 according to the determination result in the electromagnetic valve switching determination unit 403.
[0032]
Accordingly, when the calculated value of the differential pressure ΔP exceeds the reference differential pressure ΔPa, or when the calculated value of the pressure ratio N exceeds the reference pressure ratio Na, the solenoid valve 41 is opened by the solenoid valve controller 46. , Hydraulic oil is supplied to the balance piston device 30. Thereby, a canceling force of the thrust load is generated, and the thrust load applied to the thrust bearings 6a and 6b by the canceling force can be reduced.
[0033]
In addition, when the load is low when the calculated value of the differential pressure ΔP and the differential pressure between the internal pressure and the suction pressure is a reference differential pressure ΔPa or less, or the calculated value of the pressure ratio N is less than the reference pressure ratio Na, the solenoid valve The electromagnetic valve 41 is closed by the control device 46.
On the other hand, at the time of such a low load, the solenoid valve 41 is closed as described above, but the check valve 58 having a throttling function and an orifice function in the bypass passage 57 is connected to the suction side of the hydraulic oil pump 50 and the solenoid valve 41. The valve is opened by a pressure difference from the downstream side, and a pressure equal to or lower than the discharge pressure (Pd) reduced in pressure by an appropriate amount is supplied to the balance piston device 30 (reduced pressure supply).
Thereby, the thrust load canceling force can be reduced, and at the time of the low load, the thrust load canceling force by the balance piston device 30 is reduced, and the thrust bearings 6a and 6b are moderately reduced. As a result, a load is applied, which prevents an excessive cancellation force generated in the balance piston device 30 when the load is low, and prevents a reduction in the life of the thrust bearing.
[0034]
FIG. 5 shows the case where the balance piston device 30 is operated by opening the electromagnetic valve 41 (shown in B), and the case where the electromagnetic valve 41 is closed and only the thrust load due to the differential pressure ΔP is shown (shown in A). An example of the life of the thrust bearings 6a and 6b is shown.
As is apparent from the figure, the life when the balance piston device 30 is operated becomes longer in a high load range exceeding 70% load, but the operation of the balance piston device 30 is stopped in a low load range of 70% load or less. Thus, the life is longer when only the thrust load due to the differential pressure ΔP is used.
In the above embodiment, the opening / closing judgment of the electromagnetic valve 41 is made by both the differential pressure ΔP and the pressure ratio N. However, the opening / closing judgment of the electromagnetic valve 41 is made by either the differential pressure ΔP or the pressure ratio N. May be.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the pressure adjustment valve installed in the working fluid passage to the balance piston device is opened at high load and the working fluid is supplied to the balance piston device, so that the thrust load is reduced. It is possible to generate a counteracting force, reduce the thrust load applied to the thrust bearing, and close the valve when the load is low, reducing the thrust load canceling force by the balance piston device. It is possible to prevent the life of the thrust bearing from being reduced due to the canceling force of the thrust load by the balance piston device.
[0036]
Further, the discharge pressure (Pd), the suction pressure (Ps), and the working fluid pressure of the fluid in the screw compressor are detected and input to the controller, and the differential pressure (Pd−Ps), the pressure ratio (Pd / Ps) and feedback control of the pressure regulating valve is performed so that the working fluid pressure becomes a target value (reference value). Therefore, the opening / closing control of the pressure regulating valve is performed so that the thrust load applied to the thrust bearing is always minimized. It becomes possible to carry out with high precision.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a configuration diagram of a screw compressor including a balance piston device according to an embodiment of the present invention and a control system thereof, and FIG.
FIG. 2 is a control block diagram in the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a screw compressor.
FIG. 4 is a switching load diagram of the balance piston device.
FIG. 5 is a life diagram of a thrust bearing.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 2 Male rotor 3 Female rotor 4 Male rotor shaft 5 Female rotor shaft 6a, 6b Thrust bearing 15 Suction port 16 Discharge port 30 Balance piston device 31 Piston 32, 33 Hydraulic oil chamber 40 Controller 41 Electromagnetic valve 43 Suction pressure sensor 44 Discharge Pressure sensor 45 Hydraulic oil pressure sensor 46 Solenoid valve control device 50 Hydraulic oil pump 53 Hydraulic oil pipe 57 Bypass passage 58 Check valve (check valve)
100 screw compressor

Claims (2)

吸入口から吸入された流体を、互いに逆回転せしめられる雄ロータと雌ロータとにより圧縮して吐出口から外部に送出するスクリュー圧縮機であって、前記雄ロータまたは雌ロータの何れか一方または双方に、該雄ロータあるいは雌ロータに作用するスラスト荷重を軽減するバランスピストン装置を備えたスクリュー圧縮機において、
前記バランスピストン装置にポンプ等の加圧装置により作動流体を供給するための作動流体通路に、該作動流体通路を開閉する圧力調整弁を設け、前記スクリュー圧縮機における流体の吐出圧力(Pd)を検出する吐出圧力センサと、前記流体の吸入圧力(Ps)を検出する吸入圧力センサと、前記吐出圧力センサから入力される吐出圧力検出値と前記吸入圧力センサから入力される吸入圧力検出値との差圧(Pd−Ps)または圧力比(Pd/Ps)の何れか一方または双方が基準圧力比あるいは基準差圧を超えるとき前記圧力調整弁を開弁して前記作動流体を前記バランスピストン装置に供給し前記スラスト荷重の打消し作用をなさしめ、前記差圧(Pd−Ps)または圧力比(Pd/Ps)の何れか一方または双方が、前記基準差圧以下あるいは基準圧力比以下のとき前記バランスピストン装置への作動流体の加圧供給を遮断せしめるコントローラとを備えてなることを特徴とするバランスピストン装置を備えたスクリュー圧縮機。
A screw compressor that compresses fluid sucked from a suction port by a male rotor and a female rotor that are rotated in reverse to each other and sends the fluid to the outside from a discharge port, and either or both of the male rotor and the female rotor In addition, in the screw compressor provided with a balance piston device that reduces the thrust load acting on the male rotor or the female rotor,
A pressure adjusting valve for opening and closing the working fluid passage is provided in the working fluid passage for supplying the working fluid to the balance piston device by a pressurizing device such as a pump, and the fluid discharge pressure (Pd) in the screw compressor is set. A discharge pressure sensor for detecting, a suction pressure sensor for detecting a suction pressure (Ps) of the fluid, a discharge pressure detection value input from the discharge pressure sensor, and a suction pressure detection value input from the suction pressure sensor; When either one or both of the differential pressure (Pd−Ps) and the pressure ratio (Pd / Ps) exceed the reference pressure ratio or the reference differential pressure, the pressure adjusting valve is opened to allow the working fluid to be supplied to the balance piston device. The thrust pressure is canceled to cancel the thrust load, and either one or both of the differential pressure (Pd−Ps) and the pressure ratio (Pd / Ps) is less than the reference differential pressure. Alternatively a screw compressor provided with balancing piston device which is characterized by comprising a controller that allowed to shut off the pressurized supply of hydraulic fluid to the balance piston device when the following reference pressure ratio.
前記圧力調整弁をバイパスして該圧力調整弁の吐出部位に接続されたバイパス通路を設け、前記バランスピストン装置への作動流体の加圧供給を遮断時に、該バイパス通路によって前記吐出圧力(Pd)から一定量減圧した作動流体を前記バランスピストン装置へ供給可能に構成したことを特徴とする請求項1記載のバランスピストン装置を備えたスクリュー圧縮機。 A bypass passage that bypasses the pressure regulating valve and is connected to a discharge portion of the pressure regulating valve is provided, and when the pressurized fluid supply to the balance piston device is cut off, the discharge pressure (Pd) is reduced by the bypass passage. 2. A screw compressor provided with a balance piston device according to claim 1 , wherein a working fluid whose pressure is reduced by a certain amount can be supplied to the balance piston device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101939545B (en) * 2008-02-06 2013-05-29 株式会社神户制钢所 Oil-cooled type screw compressor
US9121404B2 (en) 2012-05-22 2015-09-01 Kobe Steel, Ltd. Screw compressor unit

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2442830A (en) * 2007-09-05 2008-04-16 Grasso Gmbh Refrigeration Tech Screw Compressor with Axial thrust Balancing Device
JP5017052B2 (en) 2007-10-22 2012-09-05 株式会社神戸製鋼所 Screw fluid machine
JP5078762B2 (en) * 2008-06-09 2012-11-21 三菱電機株式会社 Screw compressor and maintenance method thereof
US20110129331A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-02 General Electric Company System for controlling the thrust affecting a shaft
CN115324883B (en) * 2022-07-22 2023-11-14 西安交通大学 System and method for testing liquid-driven piston compressor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101939545B (en) * 2008-02-06 2013-05-29 株式会社神户制钢所 Oil-cooled type screw compressor
US9121404B2 (en) 2012-05-22 2015-09-01 Kobe Steel, Ltd. Screw compressor unit

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