JP4403739B2

JP4403739B2 - スクリュー圧縮機

Info

Publication number: JP4403739B2
Application number: JP2003273400A
Authority: JP
Inventors: 広道上野; 正晟泉
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2023-07-11
Also published as: JP2005030362A

Description

この発明は、例えば、冷凍機における冷媒流体の圧縮に用いられるスクリュー圧縮機に関する。

従来のスクリュー圧縮機では、ケーシングの吐出ポートに消音器を取り付け、さらに、吐出側に開口する共鳴用孔部をスクリューロータの内部に形成して、吐出ポート内の圧力変動を抑えて騒音を低減していた（特開平７−２１７５６３号公報：特許文献１参照）。

しかしながら、上記従来のスクリュー圧縮機では、ケーシングの吐出ポートに消音器を取り付けているので、部品数の増加や、設置スペースの増大をまねいていた。また、スクリューロータの内部に共鳴用孔部を形成することは、捩れた羽根または溝に沿って捩れた共鳴用孔部を作らなければならないので、この共鳴用孔部の形成は困難で、実際には不可能である。
特開平７−２１７５６３号公報（図５）

そこで、この発明の課題は、騒音低減のための共鳴空間を、設置スペースや部品数を増加することなく、簡単に形成できるスクリュー圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のスクリュー圧縮機は、ケーシングと、このケーシング内に配置されたスクリューロータと、上記スクリューロータの外周に沿って配置されると共に上記スクリューロータのスクリュー溝内の圧縮流体を吐出するタイミングを調整するスライドバルブ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の内部に１つの開口部を有する共鳴空間を設け、
この共鳴空間が、上記開口部を介して、圧縮空間に連通していることを特徴としている。

この発明のスクリュー圧縮機によれば、上記スライドバルブの内部に共鳴空間を設けているので、上記スライドバルブが消音器を兼用し、別途消音器を設ける必要がなく、部品数と設置スペースとの増加を防ぐことができる。また、上記スライドバルブは、捩れのない簡単な形状であるため、上記共鳴空間の形成が容易である。また、上記共鳴空間が上記圧縮空間に連通しているので、上記圧縮空間内の圧力の脈動を低減して、その圧力の脈動による騒音を低減できる。また、上記スライドバルブを移動して容量制御を行なう際、上記共鳴空間の開口部も同様に移動するので、上記共鳴空間が容量制御時にも常に作用するので、常に脈動低減の効果が得られる。

また、一実施形態のスクリュー圧縮機では、上記共鳴空間が、上記スクリューロータの外周側に向けて開口している。

この一実施形態のスクリュー圧縮機によれば、上記共鳴空間を、上記スクリュー溝内に連通して、圧力の脈動による騒音を低減できる。また、上記共鳴空間を簡単に形成できる。

また、一実施形態のスクリュー圧縮機では、上記共鳴空間が、上記スクリューロータの軸心方向に開口している。

この一実施形態のスクリュー圧縮機によれば、上記共鳴空間を、上記吐出口に連通して、圧力の脈動による騒音を低減できる。また、上記共鳴空間を簡単に形成できる。

また、この発明のシングルスクリュー圧縮機は、ケーシングと、このケーシング内に配置されたスクリューロータと、このスクリューロータと噛み合うゲートロータと、上記スクリューロータの外周に沿って配置されると共に上記スクリューロータのスクリュー溝内の圧縮流体を吐出するタイミングを調整するスライドバルブとを備えたシングルスクリュー圧縮機であって、
上記スライドバルブの内部に１つの開口部を有する共鳴空間を設け、
この共鳴空間が、上記開口部を介して、圧縮空間に連通していることを特徴としている。

この発明のシングルスクリュー圧縮機によれば、上記スライドバルブの内部に共鳴空間を設けているので、上記スライドバルブが消音器を兼用し、別途消音器を設ける必要がなく、部品数と設置スペースとの増加を防ぐことができる。また、上記スライドバルブは、捩れのない簡単な形状であるため、上記共鳴空間の形成が容易である。また、上記共鳴空間が上記圧縮空間に連通しているので、上記圧縮空間内の圧力の脈動を低減して、その圧力の脈動による騒音を低減できる。また、上記スライドバルブを移動して容量制御を行なう際、上記共鳴空間の開口部も同様に移動するので、上記共鳴空間が容量制御時にも常に作用するので、常に脈動低減の効果が得られる。

この発明のスクリュー圧縮機によれば、上記スライドバルブの内部に共鳴空間を設けているので、簡単に上記共鳴空間を形成でき、また、別途消音器を設ける必要がなく、部品数と設置スペースとの増加を防ぐことができる。また、上記共鳴空間が上記圧縮空間に連通しているので、上記圧縮空間内の圧力の脈動を低減して、その圧力の脈動による騒音を低減できる。

また、一実施形態のスクリュー圧縮機によれば、上記共鳴空間が、上記スクリューロータの外周側に向けて開口しているので、上記共鳴空間を、上記スクリュー溝内に連通して、圧力の脈動による騒音を低減できる。また、上記共鳴空間を簡単に形成できる。

また、一実施形態のスクリュー圧縮機によれば、上記共鳴空間が、上記スクリューロータの軸心方向に開口しているので、上記共鳴空間を、上記吐出口に連通して、圧力の脈動による騒音を低減できる。また、上記共鳴空間を簡単に形成できる。

また、この発明のシングルスクリュー圧縮機によれば、上記スライドバルブの内部に共鳴空間を設けているので、簡単に上記共鳴空間を形成でき、また、別途消音器を設ける必要がなく、部品数と設置スペースとの増加を防ぐことができる。また、上記共鳴空間が上記圧縮空間に連通しているので、上記圧縮空間内の圧力の脈動を低減して、その圧力の脈動による騒音を低減できる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明のスクリュー圧縮機の一実施形態である一部断面簡略側面図を示し、図２は、このスクリュー圧縮機の展開状態を示す一部断面簡略平面図を示している。このスクリュー圧縮機は、いわゆるシングルスクリュー圧縮機であり、ケーシング１と、このケーシング１内に配置されたスクリューロータ２と、上記スクリューロータ２の外周に沿って配置されたスライドバルブ３とを備える。

上記スクリューロータ２の外周面には、複数の螺旋状のスクリュー溝２ａが設けられている。このスクリュー溝２ａには、上記スクリューロータ２の径方向に上記スクリューロータ２を挟むように配置された一対のゲートロータ４，４の歯部４ａ，４ａが噛み合っている。

上記スクリューロータ２は、図示しないモータに連結され、このモータの駆動により、上記スクリューロータ２が、軸心廻りに回転すると共に、上記ゲートロータ４が、上記軸心に垂直な軸心廻りに回転する。

上記スクリューロータ２の回転により、上記スクリューロータ２の一端側から吸込まれた低圧の流体（冷媒ガス）は、上記スクリュー溝２ａに沿って圧縮されつつ上記スクリューロータ２の他端側へ送られて吐出される。

このとき、上記ケーシング１と上記スクリュー溝２ａと上記スライドバルブ３と上記歯部４ａとにより、圧縮室１１が形成され、上記スクリューロータ２の他端側で上記スライドバルブ３の切欠部３２により、吐出口１２が形成される。すなわち、高圧の流体が、上記圧縮室１１から上記吐出口１２へ吐出される。

ここで、上記圧縮室１１と上記吐出口１２とを圧縮空間１０とよぶ。

上記スライドバルブ３は、上記ケーシング１の凹溝部に軸心方向に移動自在に嵌め込まれ、上記スライドバルブ３の切欠部３２（吐出口１２）を軸心方向へ移動し、上記切欠部３２と上記スクリュー溝２ａとが対向する面積を増減させて、高圧流体の吐出の容量を制御する。要するに、上記スライドバルブ３は、上記スクリューロータ２のスクリュー溝２ａ内の圧縮流体を吐出するタイミングを調整する。

上記スライドバルブ３の内部には、図３に示すように、共鳴空間３０を設け、この共鳴空間３０は、上記スクリューロータ２の外周側に向けて開口している。すなわち、上記共鳴空間３０の開口部３１は、上記スライドバルブ３の底面（内面）に配置されている。なお、図３（ａ）は側面図を示し、図３（ｂ）は底面図を示し、図３（ｃ）は図３（ｂ）のＡ−Ａ断面図を示す。

そして、図２と図３に示すように、上記共鳴空間３０は上記圧縮室１１（上記圧縮空間１０）に連通している。ここで、上記共鳴空間３０の開口部３１は、上記スクリュー溝２ａを介して上記共鳴空間３０と上記吐出口１２とが連通可能になる位置に設けられる。

次に、上記共鳴空間３０の作用および効果を説明すると、上記共鳴空間３０が上記スクリュー溝２ａを介して上記吐出口１２と連通しているとき、上記共鳴空間３０に入った圧力波は、上記共鳴空間３０内で反射され、反射波として、上記吐出口１２へ放射される。したがって、この反射波と上記吐出口１２の圧力波とは位相が異なり、上記吐出口１２内の圧力変動と合成されることにより、上記吐出口１２内の圧力変動を抑えて、脈動による騒音を低減できる。

なお、上記開口部３１の断面積は、上記共鳴空間３０の断面積より小さく形成されており、音響特性を変化させることができる。

（第２の実施形態）
図４は、上記スライドバルブの他の実施形態を示している。このスライドバルブ３の共鳴空間３０は、上記スクリューロータ２の軸心方向でかつ上記吐出口１２側に開口している。すなわち、上記共鳴空間３０の開口部３１は、上記スライドバルブ３の切欠部３２に配置されている。なお、図４（ａ）は側面図を示し、図４（ｂ）は底面図を示し、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面図を示す。

このように、上記共鳴空間３０は上記吐出口１２（上記圧縮空間１０）に連通しているので、上記共鳴空間３０は、上記第１の実施形態と同様の作用および効果を有する。具体的に説明すると、上記圧縮室１１と上記吐出口１２とが連通しているとき、上記吐出口１２から上記共鳴空間３０に入った圧力波は、上記共鳴空間３０内で反射され、反射波として、上記吐出口１２へ放射される。したがって、この反射波と上記吐出口１２の圧力波とは位相が異なり、上記吐出口１２内の圧力変動と合成されることにより、上記吐出口１２内の圧力変動を抑えて、脈動による騒音を低減できる。

なお、その他の構造は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。たとえば、図示しないが、上記構造のスライドバルブ３を、相互に噛み合う雌雄一対のロータを有するツインスクリュー圧縮機に適用してもよく、この場合、上記圧縮空間とは、この雌雄一対のロータにて形成される圧縮室と、吐出口とをいう。また、上記スライドバルブ３は、上記スクリューロータ２のスクリュー溝２ａ内へ流体を吸込むタイミングを調整する機能を加えて有するものであってもよい。

本発明のスクリュー圧縮機の一実施形態を示す一部断面簡略側面図である。スクリュー圧縮機の展開状態を示す一部断面簡略平面図である。スライドバルブを示す構成説明図である。スライドバルブの他の実施形態を示す構成説明図である。

符号の説明

１ケーシング
２スクリューロータ
２ａスクリュー溝
３スライドバルブ
４ゲートロータ
１０圧縮空間
３０共鳴空間
３１開口部

Claims

ケーシング（１）と、このケーシング（１）内に配置されたスクリューロータ（２）と、上記スクリューロータ（２）の外周に沿って配置されると共に上記スクリューロータ（２）のスクリュー溝（２ａ）内の圧縮流体を吐出するタイミングを調整するスライドバルブ（３）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（３）の内部に１つの開口部（３１）を有する共鳴空間（３０）を設け、
この共鳴空間（３０）が、上記開口部（３１）を介して、圧縮空間（１０）に連通していることを特徴とするスクリュー圧縮機。
請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、
上記共鳴空間（３０）が、上記スクリューロータ（２）の外周側に向けて開口していることを特徴とするスクリュー圧縮機。
請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、
上記共鳴空間（３０）が、上記スクリューロータ（２）の軸心方向に開口していることを特徴とするスクリュー圧縮機。
ケーシング（１）と、このケーシング（１）内に配置されたスクリューロータ（２）と、このスクリューロータ（２）と噛み合うゲートロータ（４）と、上記スクリューロータ（２）の外周に沿って配置されると共に上記スクリューロータ（２）のスクリュー溝（２ａ）内の圧縮流体を吐出するタイミングを調整するスライドバルブ（３）とを備えたシングルスクリュー圧縮機であって、
上記スライドバルブ（３）の内部に１つの開口部（３１）を有する共鳴空間（３０）を設け、
この共鳴空間（３０）が、上記開口部（３１）を介して、圧縮空間（１０）に連通していることを特徴とするシングルスクリュー圧縮機。