JPH09317676A - スクリュー圧縮機の容量制御装置 - Google Patents

スクリュー圧縮機の容量制御装置

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JPH09317676A
JPH09317676A JP12807496A JP12807496A JPH09317676A JP H09317676 A JPH09317676 A JP H09317676A JP 12807496 A JP12807496 A JP 12807496A JP 12807496 A JP12807496 A JP 12807496A JP H09317676 A JPH09317676 A JP H09317676A
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JP
Japan
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slide valve
screw compressor
groove
axial direction
discharge port
Prior art date
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Pending
Application number
JP12807496A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Urashin
浦新昌幸
Shigekazu Nozawa
野沢重和
Yasuhiro Hioki
日置泰宏
Hirochika Kametani
亀谷裕敬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP12807496A priority Critical patent/JPH09317676A/ja
Publication of JPH09317676A publication Critical patent/JPH09317676A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04C28/12Control 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 sliding valves

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容量制御運転時にも設計容積比が過度に大き
くなって、振動、騒音が大きくなるのを防止できるスラ
イド弁式スクリュー圧縮機の容量制御装置を提供しよう
とするものである。 【解決手段】 スライド弁を、ロッド33を介してシリ
ンダ内を軸方向に移動可能に収納されたピストン34と
連結された第1スライド弁30と、該第1スライド弁に
設けられた溝31に軸線方向に移動可能に収納され半径
方向の吐出ポート25の少なくとも一部を形成した第2
スライド弁32で構成する。 【効果】 容量制御運転時にも設計容積比が過度に大き
くなるのを防止でき、従って、振動、騒音の小さいスラ
イド弁式スクリュー圧縮機の容量制御装置を提供するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍、空気調和装
置などに用いられるスクリュー圧縮機のスライド弁式容
量制御装置に係り、特に容量制御時の吐出ポートの開度
変更装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の吐出ポートの開度変更装置を有す
るスクリュー圧縮機の例としては、特公平2−1998
号公報に記載される装置があるが、これは半径方向の吐
出ポートを有する第1スライド弁と、該第1スライド弁
と同軸上の低圧端壁側に設けられた第2のスライド弁を
有し、それぞれのスライド弁を各々別の油圧ピストンで
移動させるように構成し、2個のスライド弁を一体とし
て軸方向に移動させることによって吐出ポートの開度を
変更し、また第1のスライド弁のみを軸方向に移動させ
ることにより容量の変更をするようになっている。
【0003】上記のようなスライド弁装置では、半径方
向の吐出ポートは第1のスライド弁に形成されているか
ら、容量制御時に第1のスライド弁を軸方向に移動させ
ると吐出ポートも同時に移動する。従って、容量制御時
に吐出ポート開口のタイミングが遅くなり、設計容積比
が大きくなりすぎるという問題が起こる。設計容積比が
大きくなりすぎると、いわゆる過圧縮となり、吐出ポー
ト開口時の圧力変動による振動、騒音が大きくなるとい
う問題が起こる。
【0004】また、特公平1−47635号公報に記載
される装置では、滑り弁、摺動ストップ及び付加的弁部
材の3個の弁を設け、それぞれを操作することにより容
量、及び圧力比を調節可能にしたものであるが、構造が
複雑であるとともにその調節も容易ではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、上記従来
技術の問題点を解決するためになされたもので、簡単な
構造で容量制御運転時にも設計容積比が過度に大きくな
るのを防止でき、従って、振動、騒音の小さいスライド
弁式スクリュー圧縮機の容量制御装置を提供しようとす
るものである。
【0006】ここで、スクリュー圧縮機の設計容積比は
次式で示される。
【0007】Vi=Vs/Vd ここに、 Vi:設計容積比 Vs:吸入完了時の圧縮室容積 Vd:吐出開始直前の圧縮室容積
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るスクリュー圧縮機では、ケーシング内
に形成された互いに交差する円筒状ボア内に、それぞれ
の軸が平行で互いにかみ合う一対の雄、雌ロータを収納
し、前記円筒状ボアの一端には、円筒状ボアの一部と共
に吸入ポートを形成する低圧端壁を備え、他端に軸方向
の吐出ポートを形成した高圧端壁を備え、前記ケーシン
グには前記円筒状ボアと連通状態に軸線方向に延びる溝
が形成され、該溝の低圧端壁側には低圧側と連通する連
通路と、スライド弁ストッパ部とを有し、該溝には軸線
方向に移動可能にスライド弁が収納され、該スライド弁
には半径方向の吐出ポートが形成され、該スライド弁を
軸方向に移動させることにより容量制御を行うスクリュ
ー圧縮機において、スライド弁が、ロッドを介してシリ
ンダ内を軸方向に移動可能に収納されたピストンと連結
された第1スライド弁と、該第1スライド弁に設けられ
た溝に軸線方向に移動可能に収納され、半径方向の吐出
ポートの少なくとも一部を形成し、高圧ガス圧によりス
ライド弁ストッパ部に当接される第2スライド弁で構成
する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。
【0010】図1は本発明を適用した密閉形電動スクリ
ュー圧縮機の断面構造を示し、図2は、図1のA−A線
に沿ったスクリュー圧縮機の部分断面図を示し、同一部
分は同一符号で示してある。
【0011】スクリュー圧縮機1は、互いに密封関係に
接続されたメインケーシング2、ガス導入口20を有す
る吸入カバ3、吐出ケーシング4、及びガス導出口27
を有する吐出容器5を有している。メインケーシング2
には、それぞれの軸が平行であり互いに交差する円筒ボ
ア11、12が形成され、また前記円筒状ボアの一端に
は、円筒状ボアの一部と共に吸入ポート21を形成する
低圧端壁22を有し、他端に軸方向の吐出ポート24を
形成したケーシング4の高圧端壁23が配設され、回転
可能に軸受13、14で支えられた雄ロータ6、及び雌
ロータ7を互いに噛み合わせるための作用空間が形成さ
れる。また、メインケーシング内にはモータ室15が形
成されており、雄ロータ6の軸と直結されたモータ8が
収納されている。上記作用空間は吸入ポート21、モー
タ室15を介してガス導入口20と連通している。
【0012】円筒ボア11、12の上側中央部において
メインケーシング2には略円筒状溝14が形成されてお
り、モータ室15、及び吐出ケーシング5に形成された
通路26の両方に連通している。
【0013】溝14には軸線方向に移動可能に第1スラ
イド弁30が収納され、さらに、第1スライド弁30に
形成された溝31には第2スライド弁32が軸線方向に
移動可能に収納されている。スライド弁の左端は高圧ガ
ス圧によりスライド弁ストッパ16の右端に当接され、
溝14が円筒ボア11、12から密封されるようになっ
ている。このため第2スライド弁32は、その支持構造
が簡単であるとともにその移動制御手段が不要である。
【0014】第1スライド弁30の右端にはロッド33
の一端が接続されており、ロッドの他端は吐出ケーシン
グ4に形成されたシリンダ28に収納されたピストン3
4に接続されている。シリンダ28は吐出ケーシング4
に取り付けられたカバ29とピストン34によって区画
された室35、及び36を形成する。
【0015】第1スライド弁30、及び第2スライド弁
32には通路26に連通する半径方向の吐出ポート25
が形成されており、前記作用空間は、吐出ポート25、
および高圧端壁23に形成された軸方向の吐出ポート2
4、通路26を介して吐出容器5の内部と連通してい
る。
【0016】次いで本実施形態の作用について説明す
る。
【0017】モータ8によって雄ロータ6が駆動される
と、低圧の吸入ガスは吸入口20からモータケーシング
2内に流入し、モータ部を通って吸入ポート21から円
筒ボア11,12内の雄ロータ6と雌ロータ7の歯溝部
に流入する。歯溝部の容積はロータの回転にともなって
減少し、ガスは圧縮されて圧力が高められる。回転がさ
らに進むと、歯形空間は吐出ポート24、25と連通
し、高圧のガスは吐出ポート24、25および通路26
を通って吐出容器5内に流入し、さらにガス導出口27
から流出する。
【0018】圧縮機の運転中、スライド弁30、32の
左端には吸入ガスの低圧が作用しており、右端には吐出
ガスの高圧が作用しているため、その圧力差により、常
に低圧端壁22側(図の左側方向)に力が作用してい
る。
【0019】容量制御運転する場合は、シリンダ28の
区画された室35、及び36に導入する油圧を制御して
ピストン34に作用する力を制御し、第1スライド弁3
0を図の右側方向に移動させることにより行なう。図1
のスクリュー圧縮機に示したスライド弁位置は全負荷運
転時を示している。部分負荷運転時のスライド弁の移動
の様子を図3、及び図4に示し、図1、及び図2と同一
部分は同一符号で示してある。
【0020】図3は図1に示したスクリュー圧縮機のス
ライド弁部の部分図、図4は、図3のB矢視図でありス
ライド弁位置は部分負荷運転時を示している。
【0021】図4に示すように、第1スライド弁30が
溝14から引き出されて、第1スライド弁30の左側に
は作用空間と、低圧側モータ室15の連通路となる溝通
路14aが形成される。
【0022】雄ロータ、及び雌ロータの歯溝部に流入し
た吸入ガスの一部が該溝通路14aを通って低圧側モー
タ室15へバイパスされて吸入完了時の圧縮室容積Vs
が減少して部分負荷運転となるのである。
【0023】この時、吐出ポート25が形成されている
第2スライド弁32は移動しないから吐出開始直前の圧
縮室容積Vdは変化しない。従って、設計容積比Viは
全負荷運転時に比べて小さくなる方向であり、大きくな
ることは無いから過圧縮も起こらず、振動、騒音の小さ
いスクリュー圧縮機を提供できる。
【0024】本発明の別の実施形態を図5、図6、及び
図7により説明する。図5から図7は、本発明を適用し
たスクリュー圧縮機のスライド弁部の部分断面図であ
り、図5は、全負荷容量時を、図6は容量制御時を、ま
た図7はさらに小容量まで容量制御した場合を示してい
る。図1から図4と同一、および同等の作用を行なう部
分には同一符号を付しその説明を省略する。
【0025】図5から図7において、第1スライド弁3
0、及び第2スライド弁32は、段付き形状に形成さ
れ、全負荷容量時(図5)、それぞれの段部30a、及
び32aは、決められた寸法xの間隙で向き合うように
組み合わされている。
【0026】図6に示すように、容量制御時、第1スラ
イド弁の移動量が前記間隙のx以下の場合は、前記実施
形態と同様に、吐出ポート25が形成されている第2ス
ライド弁32は移動しないから吐出開始直前の圧縮室容
積Vdは変化せず、従って設計容積比Viは全負荷運転
時に比べて小さくなる。
【0027】さらに小容量まで容量制御して第1スライ
ド弁の移動量が前記間隙のx以上になると、図7に示す
ように、段部30aと32aが当り、第2スライド弁3
2は第1スライド弁30と共に移動する。第2スライド
弁32には、吐出ポート25が形成されているからスラ
イド弁の移動と共に吐出ポート25の開口タイミングが
遅くなる。このとき、吸入完了時の圧縮室容積Vsは減
少するが吐出開始直前の圧縮室容積Vdも小さくなるた
め、設計容積比Viは徐々に大きくなる。すなわち、前
記の間隙xを適宜選択することによって容量制御時のV
iが小さくなりすぎず、また大きくなりすぎて過圧縮も
起こらないようにすることが可能であることは容易にわ
かる。
【0028】従って、本実施形態によれば、容量制御時
のVi大きくなりすぎて過圧縮になるのを防止できるか
ら、振動、騒音が大きくなることは無く、また小容量ま
で容量制御が可能なスクリュー圧縮機を提供できる。
【0029】
【発明の効果】本発明は、上記のように構成したから、
容量制御時に設計容積比Viが大きくなって過圧縮とな
るのを防止出来、従って振動、騒音の小さいスクリュー
圧縮機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の密閉形スクリュー圧縮機
の縦断面図、
【図2】図1のA−A線に沿った部分断面図、
【図3】図1のスライド弁部部分図でありスライド弁位
置は容量制御時を示した図、
【図4】図3のB矢視図、
【図5】本発明の他の実施形態を示すスライド弁部部分
図であり、全負荷容量時のスライド弁の位置を示す図、
【図6】本発明の他の実施形態を示すスライド弁部部分
図であり、容量制御時のスライド弁の位置を示す図、
【図7】本発明の他の実施形態を示すスライド弁部部分
図であり、さらに小容量制御時のスライド弁の位置を示
す図。
【符号の説明】
1……密閉形スクリュー圧縮機、2……メインケーシン
グ、4……吐出ケーシング、6……雄ロータ、7……雌
ロータ、11、12……円筒ボア、14……溝、16…
…スライドストッパ、21……吸入ポート、24、25
……吐出ポート、30……第1スライド弁、31……
溝、32……第2スライド弁、34……ピストン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 亀谷裕敬 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング内に形成された互いに交差す
    る円筒状ボア内に、それぞれの軸が平行で互いにかみ合
    う一対の雄、雌ロータを収納し、前記円筒状ボアの一端
    には、円筒状ボアの一部と共に吸入ポートを形成する低
    圧端壁を備え、他端に軸方向の吐出ポートを形成した高
    圧端壁を備え、前記ケーシングには前記円筒状ボアと連
    通状態に軸線方向に延びる溝が形成され、該溝の低圧端
    壁側には低圧側と連通する連通路と、スライド弁ストッ
    パ部とを有し、該溝には軸線方向に移動可能にスライド
    弁が収納され、該スライド弁には半径方向の吐出ポート
    が形成され、該スライド弁を軸方向に移動させることに
    より容量制御を行うスクリュー圧縮機において、前記ス
    ライド弁が、ロッドを介してシリンダ内を軸方向に移動
    可能に収納されたピストンに連結された第1スライド弁
    と、該第1スライド弁に設けられた溝に軸線方向に移動
    可能に収納され、半径方向の吐出ポートの少なくとも一
    部を形成し、高圧ガス圧によりスライド弁ストッパ部に
    当接される第2スライド弁で構成されたことを特徴とす
    るスクリュー圧縮機の容量制御装置。
  2. 【請求項2】 第1スライド弁、及び第2スライド弁が
    それぞれ段付き形状に形成され、各段部の間には所定の
    可変間隙が設けられていることを特徴とする請求項1に
    記載のスクリュー圧縮機の容量制御装置。
JP12807496A 1996-05-23 1996-05-23 スクリュー圧縮機の容量制御装置 Pending JPH09317676A (ja)

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