JPH09517U - コンプレッサー・アッセンブリー容量変更装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本考案はロータリー・スクリ
ュー・コンプレッサー・アッセンブリー内に一体構造の
油分離とコンプレッサー容量制御装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 本考案は、摺動弁の弁部分は
アッセンブリーのコンプレッサー部分内に配設し、摺動
弁励起装置はアッセンブリーの油分離器部分内に配設し
て成るスクリュー・コンプレッサー・アッセンブリーに
一体構造の摺動弁−油分離器装置を提供する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は一般に気体を圧縮する技術に関するものである。更に詳細には本考案 は冷媒気体の圧縮に関するものである。更に本考案は油噴射型ロータリー・スク リュー・コンプレッサー内での冷媒気体の圧縮に関するものである。更に詳細に は本考案はコンプレッサーの容量を変化させ、このコンプレッサーから排出され る冷媒気体の油の混合物から油を分離させる油噴射型スクリュー・コンプレッサ ー内の装置に関するものである。最後に本考案は励起部分が油噴射型スクリュー ・コンプレッサー内の排出ポートの下流側に位置付けられた油分離器と一体構造 になっている摺動弁アッセンブリーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

冷媒の究極的な使用により所望の媒体を冷却出来るようにする吸引から排出圧 力迄の冷媒気体の圧力を上昇させる目的で冷凍システム内にコンプレッサーが使 用されている。ロータリー・スクリュー・コンプレッサーを含めて多くの型式の コンプレッサーが一般に採用され、冷凍システム内の冷媒気体を圧縮している。 雄型と雌型の２つの補合するスクリュー・ローターがスクリュー・コンプレッサ ーのハウジング内の作動室内に位置付けてある。作動室はその内部に配設された かみ合っている雄型スクリュー・ローターと雌型スクリュー・ローターの対に対 し誤差が僅少になっている２個の平行な交差する円筒穴の形状で全体的な容積に されていることを特徴としている。スクリュー・コンプレッサーのハウジングは 各々吸引ポートと排出ポートを定める低圧力端部と高圧力端部を備えている。冷 媒気体は吸引圧力においてコンプレッサー・ハウジングの低圧力端部のコンプレ ッサー吸引ポートに流入し、回転する補合型スクリュー・ローターの間に形成さ れたポケット内に包囲される。気体ポケットの容積は両方のローターの回転と作 動室内でのかみ合いに伴ない減少しそのポケットはコンプレッサーの高圧力端部 に変位される。こうしたポケット内の気体は圧縮されそのためコンプレッサーの 高圧力端部における排出ポートに対するポケットの開口前にその含まれている容 積が減少することにより加熱される。このポケットは容積が減少し続けるのに伴 ない最終的にはコンプレッサーの排出ポートに対して開きその箇所において圧縮 された気体はコンプレッサーの作動室から排出される。

【０００３】 ロータリー・スクリュー・コンプレッサーの１つの利点はこれらのコンプレッ サーの容量、従ってスクリュー・コンプレッサーが採用されるシステムの容量を 容易に変調させる能力にある。こうした容量の変動は通常、摺動弁アッセンブリ ーの使用を通じて達成される。摺動弁アッセンブリーの弁部分はスクリュー・コ ンプレッサーのロータリー・ハウジング内に組込まれ、ロータリー・ハウジング の一体構造部分を形成する。摺動弁アッセンブリーの弁部分の表面は一般にコン プレッサー内に作動室を定めるようコンプレッサーのロータリー・ハウジングの 残りの部分と協働する。摺動弁は吸引ポートの下流側にある且つ通常吸引圧力に なっている吸引ポート以外のコンプレッサー内の箇所にて吸引圧力に露呈されな いコンプレッサーの作動室の一部分を露呈させるよう軸方向に移動可能である。 摺動弁の運動によって最初吸引圧力に開かれた作動室の部分は冷媒気体の圧縮が 通常、作動室内で始まる箇所の直ぐ下流側の部分である。摺動弁が更に開かれる のに伴ない作動室のより大きい部分とその内部のスクリュー・ローターが吸引圧 力に露呈される。容量の減少は圧縮のため使用される各ローターの部分を効果的 に削減することにより得られる。摺動弁が閉じられると、コンプレッサーは完全 に負荷を受け、冷媒気体を圧縮する完全な容量にて作動する。摺動弁が完全に開 くと、即ち吸引ポート以外の箇所で吸引圧力に対し軸方向に露呈されるスクリュ ー・ローターの該当部分が最大になるコンプレッサーは出来る限り最大の程度迄 負荷されない。全負荷位置と無負荷位置の極限位置の間における弁の位置付けは 何んら困難を伴なわずに達成され、その結果、スクリュー・コンプレッサーの容 量及びスクリュー・コンプレッサーが採用されているシステムの容量は広い作動 範囲に亘り円滑且つ効果的に変調される。摺動弁は最も頻繁に油圧的に作動され る。

【０００４】 冷凍の適用例に使用されるスクリュー・コンプレッサーは大部分の場合、油噴 射機構を含むことになろう。油はコンプレッサーの作動室内に噴射され、そのた め多くの理由からその室中のローターの間にて圧縮されている冷媒気体に噴射さ れる。第１の理由は作動室内に噴射された油がかみ合うスクリュー・ローターの 間及びローターとそのローターの配設されている作動室の表面の間のシーラント として作用する。第２の理由は油が潤滑剤として作用する。スクリュー・コンプ レッサー内の２つのローターの一方のローターは通常、電動機といった外部動力 源により駆動され、一方、他方のローターは外部的に駆動されるローターとのか み合いにより駆動される。噴射されている油は駆動ローターと被動ローターの間 の過剰摩耗を防止する。最後に、いくつかの適用例においては粘性を高め且つシ ーラントとしての作用能力を高めるため冷却された油が作動室に噴射され、その 作動室内で圧縮を受けている冷媒を冷却し、これが逆に初めにきつくなったロー ターの間隙を可能にする。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

スクリュー・コンプレッサーの作動室内に噴射された油は噴霧化され、その室 内で圧縮を受ける冷媒気体内に捕獲されるようになる。こうした油は大部分がと りわけ前掲した諸目的に対しコンプレッサー内に再び噴射出来るようにする目的 からコンプレッサーより排出される油分の多い混合物から除去されねばならない 。その上、噴射された過剰な油の除去は冷媒気体の性能が冷凍回路内で不適切な 影響を受けないことを確実にする目的上達成されなければならない。

【０００６】 従前においては油の分離と摺動弁の励起方法は本質的には構造上及び機能上ス クリュー・コンプレッサー・アッセンブリーとは無関係であった。こうした無関 係性の結果、スクリュー・コンプレッサー内の油分離器装置とは全体的に異なる 比較的複雑で専用化される摺動弁装置が採用された。最悪の場合でも、２種類の 機能とその機能に関連ある構造は全体的にコンプレッサー・アッセンブリー内で は関連性がない。せいぜいこれらの機能はコンプレッサー・アッセンブリー内で 周縁的に関係があるだけである。前者の例は米国特許第４，３３５，５８２号に より例示され、一方、後者の例は米国特許第４，４７８，０５４号により例示さ れている。スクリュー・コンプレッサー内でのこうした装置の非関連性は大部分 の場合、両方の装置が直接そのスクリュー・コンプレッサー・アッセンブリー内 の油の処理と使用に関係があるという事実にも拘わらず存在している。油を再使 用可能にするためコンプレッサーから排出された冷媒気体と油の混合物から油を 分離させるよう分離器が機能するが、大部分の場合、摺動弁アッセンブリーはこ うした油の作用により励起される。明らかに構造の不必要な二重性、費用と重量 を低減化する目的で摺動弁アッセンブリー／油分離器の各機能をスクリュー・コ ンプレッサー・アッセンブリー内での可能な程度迄結合することが有利であろう 。本考案の装置が生まれるまで、スクリュー・コンプレッサーに対する一体構造 の摺動弁アッセンブリーと油分離法は知られていなかった。

【０００７】 本考案の目的は油が噴射されるロータリー・スクリュー・コンプレッサー・ア ッセンブリー内に一体構造の油分離とコンプレッサー容量制御装置を提供するこ とにある。

【０００８】 本考案の他の目的はスクリュー・コンプレッサー・アッセンブリー内における 構造の不必要な二重性と重量を無くすような様式でこうした装置を提供すること にある。

【０００９】 本考案の他の目的はこうした装置を提供する一方、更に油が噴出されるスクリ ュー・コンプレッサーにより排出される油と圧搾気体の混合物をその圧搾気体に おける圧力降下を最小にする目的上スクリュー・コンプレッサー・アッセンブリ ー内の油分離器へ油分離器を通じ且つ油分離器外へ流す短かくて清浄な流路を提 供することにある。

【００１０】 更に本考案の目的はコンプレッサー摺動弁を励起するピストンが油分離器内に 位置付けられ且つコンプレッサーにより排出される混合物から分離された油によ り励起されるようなスクリュー・コンプレッサー・アッセンブリー用遠心式油分 離器を提供することにある。

【００１１】 本考案のこれらの目的と他の目的については本考案の要約、以下に続く本考案 の詳細な説明と前掲の実用新案登録請求の範囲を読むことにより明らかとなろう 。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は摺動弁の弁部分がアッセンブリーのコンプレッサー部分内に配設され る一方、摺動弁励起装置が他の点では未使用空間とされるアッセンブリーの油分 離器部分内に配設されるようなスクリュー・コンプレッサー・アッセンブリーに 一体構造の摺動弁−油分離器装置を提供することにある。本考案の油分離器部分 には螺旋状傾斜部が内側シリンダーの周わりに配設された円筒形状の遠心式油分 離器が含まれる。傾斜部と内側シリンダーは透過性外側ハウジング内に位置付け られる。油分離器の内側シリンダー内には摺動弁アッセンブリーのピストン部分 が配設される圧力室を定める圧力ハウジングが配設されている。透過性ハウジン グはコンプレッサー・アッセンブリーのローター・ハウジング部分に取付けられ た密閉してある油溜めハウジングの内側に位置付けられる。連結棒はコンプレッ サー・アッセンブリーのローター・ハウジング部分内に位置付けられた摺動弁ア ッセンブリーの弁部分に油分離器部分内にて配設された摺動弁励起ピストンを堅 固に接続する。連結棒はローター・ハウジングの排出ポートに穿入する。

【作用】

排出圧力にある油はローター・ハウジングから排出される混合物から分離さ れるごとに引続き油溜めハウジング内に溜まり、圧力室内で摺動弁ピストンを移 動させるよう油分離器内の圧力室に選択的に流入される。こうしたピストン運動 の結果、摺動弁アッセンブリーの弁部分はコンプレッサーが負荷を受ける度合を 高めるようコンプレッサー・ハウジング内で軸方向に移動される。油分離器内の 圧力室から排出される油は吸引圧力状態にあるアッセンブリーのコンプレッサー 部分内の領域に向けられる。こうした排出は結果的にコンプレッサー排出圧力の 推進力の下でそのコンプレッサー・アッセンブリーが無負荷状態にされる位置に 向かって摺動弁を移動させることになる。

【００１３】

【考案の実施の形態】

図面を参照すると、スクリュー・コンプレッサー・アッセンブリー１０にはコ ンプレッサー部分１２、軸受ハウジング部分１４及び油分離器部分１６が含まれ ている。コンプレッサー部分１２には作動室２０、吸引部分２２及び排出ポート ２４を定めるローター・ハウジング１８が含まれている。作動室２０はローター ・ハウジング１８内で全体的に２個の平行で軸方向に走る相互に交差した円筒穴 として構成された容積体である。螺旋状スクリュー・ローター２６及び２８はこ れらのローターの外部長さと直径寸法に対して公差が少ない作動室２０内でかみ 合う関係に配設されている。螺旋状スクリュー・ローター２６は好適実施態様に おいては雌型ローターであり、一方、螺旋状スクリュー・ローター２８は雄型ロ ーターである。ローター・ハウジング１８の吸引部分２２には吸引入口領域３０ 及び吸引領域３２、３４が含まれ、これらは全てコンプレッサー・アッセンブリ ーの作動時に流れ連通状態にあり吸引圧力状態にある。所定のメッシュ寸法を超 える任意の寸法のものがコンプレッサー部分１２の吸引部分２２に流入するのを 防止するため吸引入口領域３０内に吸引スクリーンが配設してある。螺旋状スク リュー・ローター２６及び２８は吸引ポート３６を定めるよう吸引入口領域３０ 内のコンプレッサー部１２のローター・ハウジング１８と協働する。螺旋状スク リュー・ローター２６及び２８並びにローター・ハウジング１８も同様に排出ポ ート２４を定めるよう協働する。排出ポート２４はローター・ハウジング１８の 高圧力端部において両ローターの間とその上方に位置付けられた不規則的な形状 の領域である。排出ポート２４の形状と容積は以後説明する摺動弁アッセンブリ ー７２の位置に応じて変化することになる。

【００１４】 軸受ハウジング部分１４はローター・ハウジング１８の高圧力端部に配設され 、軸受面３８を含む。軸受ハウジング部分１４は、また排出通路４０を定める。 軸受ハウジング１４内には図示せざる軸受が設置され、この軸受において螺旋状 スクリュー・ローター２６及び２８の高圧力端部から延在する軸が回転する。軸 受ハウジング１４の排出通路４０はコンプレッサー部分１２内の螺旋状スクリュ ー・ローター２６及び２８並びにローター・ハウジング１８により定められた排 出ポート２４と流れ連通状態にある。

【００１５】 スクリュー・コンプレッサー・アッセンブリー１０の油分離器部分１６には遠 心式油分離器４４の周わりに配設されローター・ハウジング部分１８に取付けら れた密閉されている油溜めハウジング４２が含まれている。遠心式油分離器４４ は透過性外側ハウジング４６を備え、油溜めハウジング４２内に配設される。遠 心式油分離器４４は排出通路４０と流れ連通状態にある入口５０を定める一方、 油溜めハウジング４２の端壁４８は出口５２を定める。遠心式油分離器４４内に は内側円筒ハウジング５４が配設してある。内側円筒ハウジング５４は好適には 透過性外側ハウジング４６内で同芯状になっており、螺旋状傾斜構造５６内に設 置され、その外側縁部は透過性外側ハウジング４６の内側面５８と当接する。圧 力室６０は遠心式油分離器４４の内側円筒ハウジング５４内に配設されている圧 力ハウジング６２により部分的に定めてある。圧力ハウジング６２には以後説明 される如く圧力室６０と油導管を接続する導管６６により穿入されるベース部分 ６４が含まれている。圧力ハウジング６２は圧力ハウジング６２の内部を入口５ ０と連通せしめる開口部を定める端部キャップ６８によりベース部分６４に対向 する端部にてキャップ付けがされる。内側円筒ハウジング５４と圧力ハウジング ６２は単一のハウジング素子として結合され得ることが明らかであろう。リブ７ ０は油分離器部分内で端部キャップ６８と圧力ハウジング６２に対する構造上の 支持体として作用する。油分離器部分１６の透過性外側ハウジング４６、内側円 筒ハウジング５４、螺旋状傾斜構造５６及び端壁４８は全て協働して遠心式油分 離器４４の入口５０と油溜めハウジング４２の端壁４８内の出口５２の間に螺旋 通路を定める。製造を容易にするため、遠心式油分離器４４は好適には油溜めハ ウジング４２の端壁４８に当接するが、接続はされない。

【００１６】 図２から一層容易に理解される如く、摺動弁アッセンブリー７２には弁部分７ ４、連結棒部分７６及びピストン７８が含まれている。ピストン７８は遠心式油 分離器４４内の圧力ハウジング６２の圧力室６０内で軸方向運動するよう密閉し て配設してある。摺動弁アッセンブリー７２の弁部分７４はコンプレッサー部分 １２のローター・ハウジング部分１８内に配設され、作動室２０の領域内でロー ター・ハウジング１８と軸受ハウジング部分１４の軸受面３８と協働する。弁部 分７４には好適には平坦な表面になった低圧力端面８０が含まれている。摺動弁 アッセンブリーの連結棒部分７６は圧力室６０内でのピストン７８の軸方向運動 によりローター・ハウジング１８内での螺旋状スクリュー・ローター２６と２８ に対する相対的な弁部分７４の対応する軸方向運動を生ぜしめるようピストン７ ８と弁部分７４を堅固に接続する。図示の如く、連結棒部分７６には各々ピスト ン７８と弁部分７４を貫通する直径を削減したネジ付き端部分８２及び８４が含 まれている。ナット８６及び８８は３個の弁アッセンブリー部分を相互に堅固に 固定する。連結棒部分７６はローター・ハウジング１８の排出ポート２４を貫通 し軸受ハウジング部分１４の排出通路４０を通り、油分離器部分１６の端部キャ ップ６８により定められる入口５０と開口部の両方を貫通する。

【００１７】 ピストン７８は図１に図解された如き第１位置と図２に図解された第２位置の 間を圧力ハウジング６２内で移動自在になっている。ピストン７８が図１に図解 された圧力ハウジング６２内の位置にある場合、摺動弁アッセンブリーの弁部分 ７４の低圧力端面８０はローター・ハウジング１８の構造部分である停止体９０ に当接する。摺動弁アッセンブリーの弁部分７４が停止体９０に当接する位置に おいてはスクリュー・コンプレッサー・アッセンブリー１０は完全に負荷を受け 、即ち吸引入口領域３０内に吸引ポート３６を定めるよう協働する螺旋状スクリ ュー・ローター２６及び２８の部分のみがローター・ハウジング１８内の吸引圧 力に露呈される。ピストン７８が図２に図解された圧力ハウジング６２内の位置 にある場合、吸引ポート３６を定めるべくローター・ハウジングと協働する該当 部分以外の螺旋状スクリュー・ローター２６及び２８の一部分をローター・ハウ ジング１８内の吸引圧力に露呈させるよう摺動弁アッセンブリーの弁部分７４は ローター・ハウジング１８内の停止体９０から離動される。好適実施態様におい ては、停止体９０から離れる弁部分７４の運動により螺旋状スクリュー・ロータ ー２６及び２８がローター・ハウジング１８の吸引領域３２内の吸引圧力に露呈 される。図２に図解された摺動弁アッセンブリー７２の位置はスクリュー・コン プレッサー・アッセンブリー１０が無負荷状態で作動している位置である。摺動 弁アッセンブリー７２は図１に図解された全負荷位置と図２の無負荷位置の間で スクリュー・コンプレッサー・アッセンブリー内で移動可能であり、更に図１と 図２に図解された両位置の間の部分負荷位置に維持可能である。

【００１８】 摺動弁アッセンブリー７２が図１の全負荷位置にある場合、吸引ポート３６に 入る冷媒気体は吸引ポート３６が閉じると直ちに圧縮を受け始める。吸引ポート ３６はローター・ハウジング１８の吸引入口領域３０に露呈されない作動室２０ 内に容積が形成される程度迄螺旋状スクリュー・ローター２６及び２８のかみ合 わせが続く場合閉じられる。こうした容積体は形状が山形であり、全体的にその 閉じたかみ合っているスクリュー・ローターと内部にローターを配設してある作 動室２０の壁面により定められる。摺動弁アッセンブリー７２の弁部分７４が図 ２の位置に向かってローター・ハウジング１８の停止体９０から離動されるのに 伴ない、螺旋状スクリュー・ローター２６及び２８の増加する部分がローター・ ハウジング１８の吸引領域３２内の吸引圧力にさらされる。この運動の効果は吸 引ポート３６が特定の山形容積体に対して相対的に閉じてあるという事実にも拘 わらず、吸引ポート３６を介してその組合っているローター内に吸引される気体 の圧縮がコンプレッサー・アッセンブリー内で生じ始める点を遅延させることに ある。従って、停止体９０から離れる弁部分７４の運動は吸引入口領域３０にお ける場合とは反対に吸引部分２２の吸引領域３２においても作動室２０内の螺旋 状スクリュー・ローター２６及び２８の間の遮閉された山形容積体の一部分を吸 引圧力にさらす。停止体９０から離れる弁部分７４の運動の正味効果は螺旋状ス クリュー・ローター２６及び２８の長さを効果的に短かくし且つ圧縮されている 気体の容積を減少させることにある。従って、スクリュー・コンプレッサー・ア ッセンブリー１０の容量が削減される。摺動弁部分７４の低圧力端面８０が遠く なればなる程螺旋状スクリュー・ローター２６及び２８は吸引圧力に一層さらさ れ、スクリュー・ローターが作動室２０内でかみ合っていることから圧縮に利用 可能な気体の初期容積が少なくなることは明確である。

【００１９】 圧力ハウジング６２内でのピストン７８の運動は圧力室６０への圧力流体の流 入と圧力室６０からの排出を選択的に行なうことにより達成される。圧力室６０ は圧力ハウジング６２とピストン７８の内側面９２によって定められる。ピスト ンの運動はローター・ハウジング１８内のコンプレッサー排出ポート２４から、 軸受ハウジング１４内の排出通路４０を介し且つ油分離器部分１６の入口５０を 介しての連通時にピストン７８の外側面９４をコンプレッサー排出圧力に露呈さ せることにより影響される。ピストン７８の外側面９４の面積の寸法は排出圧力 に露呈される弁部分７４の高圧力端面１２６の軸方向に突出した領域より大きく なっている。その結果、摺動弁アッセンブリー７２に作用する他の全ての力が無 視される場合、摺動弁アッセンブリーは図２に図解された如く排出圧力によって スクリュー・コンプレッサー・アッセンブリー１０内の無負荷位置へ偏寄される 。端部キャップ６８とピストン７８の間に配設されたばね９６の如き偏寄装置を 採用して無負荷位置に向かう摺動弁アッセンブリーの偏寄を確実にすることが出 来る。機械的不正機能か又はコンプレッサーの停止時のいずれかが原因で圧力室 ６０が排出されるとき摺動弁アッセンブリーが無負荷位置に戻され、コンプレッ サーが次に始動される迄その位置にとどまるのを確実にする点でこうした偏寄装 置は特に有用である。

【００２０】 遠心式油分離器４４の透過性外側ハウジング４６は透過性があるので、溜め領 域９８内の油を含めた密閉されている油溜めハウジング４２の内容積はコンプレ ッサー部分１２の作動中は実質的にコンプレッサー排出圧力にさらされその圧力 に維持される。コンプレッサー部分１２は螺旋状スクリュー・ローター２６及び ２８の被動ローターがモータ１００の如き駆動装置によって回転される場合作動 状態にある。モーター１００は回転目的のため螺旋状スクリュー・ローター２６ 及び２８の被動ローターの設置してある軸１０２を駆動する。好適実施態様にお いては、雄型の螺旋状スクリュー・ローター２８が被動ローターである。先に説 明した如く、油はスクリュー・コンプレッサー・アッセンブリー１０内で諸種の ため採用してある。その１つの目的は作動室２０内でのスクリュー・ローターの 潤滑化と冷却にある。従って、溜め領域９８内の排出圧力にある油は溜め領域９ ８外に向けられ、油溜めハウジング４２の内部とローター・ハウジング１８内の 作動室２０内への油の噴射箇所との間に存在する圧力差の力の下に作動室２０内 へ噴射される。ローター・ハウジング１８の作動室２０内へ油を貫流噴射せしめ る通路は図示されていないが、好適実施態様においては、この通路は作動室の上 方部分内の雌型の螺旋状スクリュー・ローター２８上に配設された入口迄溜め領 域９８から出る通路である。溜め領域９８内の油を使用する他の目的は摺動弁ア ッセンブリー７２を励起することにある。

【００２１】 摺動弁アッセンブリー７２を励起する油は溜め領域９８から導管部分１０４、 第１ソレノイド弁１０６及びＴ部分１０８を介して油分離器部分１６内の圧力導 管６６へ向けられる。導管部分１０４に流入する排出圧力になった油は圧力室６ ０内へ向けられ、摺動弁アッセンブリーを、弁部分７４の低圧力端面８０がロー ター・ハウジング１８の停止体９０と当接される図１の全負荷位置へ偏寄させる ようピストン７８の内側面９２上に作用する。作動にあたって、排出圧力はピス トン７８の外側面９４と弁部分７４の高圧端面１２６の両方に作用する。その結 果、圧縮された冷媒気体とコンプレッサー部分１２内で発生した油の混合物の排 出から得られる摺動弁アッセンブリー７２にかかる正味軸方向力は排出圧力にて 圧力室６０に油が流入することにより摺動弁アッセンブリー７２上に与えられる 力と比較した場合大きくはない。コンプレッサー部分１２を無負荷にするよう第 １ソレノイド弁１０６が閉じている間にソレノイド１１０が開かれると、コンプ レッサーの排出圧力とばね９６の力がピストン７８の外側面９４上に作用して油 を圧力室６０から外へ押し出す。こうした油は導管部分１１２に流入する前に導 管６６、Ｔ部分１０８及び第２のソレノイド１１０を通過する。導管部分１１２ は吸引部分２２の吸引領域３４と連通する通路１１４を通ってコンプレッサー部 分１２の吸引部分２２内に開く。ローター・ハウジング１８の吸引部分２２内へ 圧力室６０から排出された油は吸引入口領域３０に流入する吸引気体と共に吸引 ポート３６内に引込まれ、従って、スクリュー・ローターの冷却、密閉及び潤滑 作用において作動室２０内に直接噴射される油を援助する。吸引圧力は摺動弁ア ッセンブリー７２の低圧力端面８０上に作用し、従って弁アッセンブリーの運動 における因子であることに注目されよう。

【００２２】 第１ソレノイド弁１０６と第２ソレノイド弁１１０はスクリュー・コンプレッ サー・アッセンブリー１０が採用してある冷凍システムにおける負荷が増加する とき第１ソレノイド弁１０６がパルスを受けて開き、摺動弁アッセンブリー７２ を図１の全負荷位置に向かって移動させるよう制御される。システム負荷に減少 が検出されると、第２ソレノイド１１０がパルスを受けて開き、圧力室６０を吸 引部分２２へ排出する。一定の負荷状態において、第１ソレノイド１０６と第２ ソレノイド１１０は閉じられ、圧力室６０、圧力導管６６及びＴ部１０８には排 出圧力にて油が充填される。従って、ピストン７８及び弁部分７４は両方のソレ ノイドが閉じている時、静的位置又は全負荷位置と無負荷位置の間にて油圧的に 係止（ｌｏｃｋ）されることになろう。従って、弁部分７４は単に選択的に適当 なソレノイド弁を励起して圧力流体を圧力ハウジング６２に流入させるか又は圧 力ハウジングから排出させることにより全負荷位置と無負荷位置の両極端位置の 間に位置付け可能である。第１ソレノイド１０６と第２ソレノイド１１０及びこ れら両ソレノイドの制御が対応するシステム・パラメーターの制御は本考案の主 題ではない。

【００２３】 コンプレッサーの始動時に、摺動弁アッセンブリー７２は圧力室６０がコンプ レッサーの停止時に吸引のため排出されることから図２に図解された無負荷位置 にある。摺動弁アッセンブリー７２の高圧力端面１２６と排出ポート２４の形状 は、コンプレッサーの容量が極めて低い、即ち大略１０％になる場合でも図２に 図解した無負荷位置においてコンプレッサー部分１２における気体の圧縮とコン プレッサー部分１２からの気体の排出がローター回転時に続行するようなものに なっている。始動後にコンプレッサー部分１２から排出される冷媒気体の初期容 積が直ちに作用して油溜めハウジング４２の内部を加圧し、これが逆に摺動弁の 励起に必要とされる油を提供し、油をこれもローター・ハウジング１８の作動室 ２０内に直ちに噴射させる。

【００２４】 コンプレッサー部分１２から排出される冷媒気体と油の混合物は軸受ハウジン グ部分１４の排出通路４０を通り、油分離器部分１６の入口５０に入る。コンプ レッサーから油分離器部分１６へ排出された混合物の流路は短かくて直線状で且 つ清浄であることから冷凍の適用例において極めて重要である混合物内の圧力降 下を最小にすることに注意されよう。同じことが遠心式油分離器４４を貫通し流 出する混合物の流路に対しても言える。混合物は遠心式油分離器４４内の螺旋状 傾斜構造５６により定められた螺旋通路に従うようにされこうして渦運動が与え られる。混合物の冷媒気体部分より重くなっている混合物内に捕獲された油は遠 心力により半径方向外方へ且つ透過性外側ハウジング４６に向かって強制的に移 動される。こうした油は透過性外側ハウジング４６を通過し重力の作用によって その密閉された油溜めハウジング４２の溜め領域９８内に沈殿し、一方、油が分 離されたその圧縮気体は実質的に単一方向に遠心式油分離器４４を通って流れ続 け、油溜めハウジング４２外へ出口５２を通って流れる。次に、油は先に説明し た目的のためスクリュー・コンプレッサー・アッセンブリー１０内に適用される 。Ｇ＆Ｃメリアム社が１９７５年に著作権を持っているＷＥＢＳＴＥＲ'Ｓ Ｎ ＥＷ ＣＬＬＥＧＩＡＴＥ ＤＩＣＴＩＯＮＡＲＹに定義付けされた透過性（pe rmeable）という単語は『液体又は気体を貫通させ得る穴又は開口部を有するこ と』として定義付けされていることに注意すべきである。すなわち、透過性外側 ハウジング４６の構造は、メッシュ状とし複数個の分離した開口部を定め又は液 体の完全な通過を可能にする一方、こうした流れを入口５０と出口５２の間で油 分離器部分１６内にて含ませ且つ流すよう気体の流れに対して充分な障壁を呈す るものにて構成しても良い。排出圧力になっており、油を分離した冷媒気体は出 口５２から流出し、油分離器部分１６の端壁４８を通過し、排出導管１１６内に 向けられる。次に、この気体はコンプレッサー部分１２の吸引スクリーン１２４ を通って吸引入口領域３０に戻される前に少なくともコンデンサー１１８、膨張 装置１２０及び蒸発器１２２を通過して冷凍状態を生じるよう慣用的な様式で適 用される。

【００２５】 本考案の一体構造型摺動弁−油分離器はスクリュー・コンプレッサー・アッセ ンブリー内の構造と重量を最小にする一方、コンプレッサーにより発生した気体 の圧力降下を最小にし、コンパクトなスクリュー・コンプレッサー設備を可能に するものである。本考案の範囲内に入る特に構造上の多くの改変を本明細書で開 示した考案になし得ることが理解されよう。そのため本考案は前掲の実用新案登 録請求の範囲に従ってのみ制限されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンプレッサーの完全負荷時に構成要素が位置
付けてあるコンプレッサーを横断面で示しているスクリ
ュー・コンプレッサー冷凍システムの概略図である。

【図２】コンプレッサーの無負荷時等に位置付けられた
コンプレッサー構成要素を有する図１のコンプレッサー
の部分図である。

【符号の説明】

１０ スクリュー・コンプレッサー・アッセンブリー １２ コンプレッサー部分 １６ 油分離器部分 １８ ローター・ハウジング ３６ 吸引ポート ４４ 遠心式外側ハウジング ７２ 摺動弁アッセンブリー

Claims (10)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷凍システムにおけるコンプレッサー
   ・アッセンブリー容量変更装置であって：排出ポート２
   ４を定めるコンプレッサー部分１２；前記コンプレッサ
   ー部分１２の排出ポート２４と流体連通状態にあり圧力
   ハウジング６２を含む油分離器部分１６；及びピストン
   ７８に接続された弁部分７４を含む摺動弁アッセンブリ
   ー７２、前記ピストン７８が前記油分離器部分１６の前
   記圧力ハウジング６２内で運動するよう配設され前記圧
   力ハウジング６２と協働して圧力室６０を定めること、
   前記弁部分７４が前記コンプレッサー部分１２の負荷さ
   れる位置と前記コンプレッサー部分１２が負荷されない
   位置の間で前記コンプレッサー部分１２内にて位置付け
   可能になっていること、前記圧力ハウジング６２内での
   前記ピストン７８の運動がそれに応じて前記弁部分７４
   を前記コンプレッサー部分１２内に位置付けることから
   成るコンプレッサー・アッセンブリー容量変更装置。
2. 【請求項２】 前記圧力ハウジング６２内の前記ピス
   トン７８を移動させるよう圧力流体を前記圧力室６０に
   選択的に連通させ且つ前記圧力室６０から圧力流体を排
   出させる手段を含む請求項１に記載のコンプレッサー・
   アッセンブリー容量変更装置。
3. 【請求項３】 前記油分離器部分１６が透過可能な外
   側ハウジング４６を含み、前記圧力ハウジング６２が前
   記透過可能な外側ハウジング４６の内部に配設してある
   請求項２に記載のコンプレッサー・アッセンブリー容量
   変更装置。
4. 【請求項４】 前記油分離器部分１６が、前記透過可
   能な外側ハウジング４６の周りに配設された密閉されて
   いる油溜めハウジング４２、前記透過可能な外側ハウジ
   ング４６を貫通し前記密閉された油溜めハウジング４２
   内に到る前記コンプレッサー部分１２から排出される冷
   媒気体−油混合物から前記油分離器部分１６内で分離さ
   れた油を含み、前記分離された油が前記ピストン７８を
   移動させるよう前記圧力ハウジング６２との連通及び前
   記圧力ハウジング６２からの排出が選択的に行われる圧
   力流体である請求項３に記載のコンプレッサー・アッセ
   ンブリー容量変更装置。
5. 【請求項５】 前記コンプレッサー部分１２が吸引ポ
   ート３６を含む吸引領域３２、３４を定め、前記油分離
   器部分１６内の前記圧力ハウジング６２から排出された
   前記油が前記コンプレッサー部分１２内の前記吸引領域
   ３２、３４に排出されるようにした請求項４に記載のコ
   ンプレッサー・アッセンブリー容量変更装置。
6. 【請求項６】 前記ピストン７８の片側面は前記油分
   離器部分１６内のコンプレッサー排出圧力に露呈され、
   前記コンプレッサー部分１２が負荷されないよう前記摺
   動弁アッセンブリー７２が前記弁部分７４を位置付ける
   コンプレッサー排出圧力により偏寄される請求項４に記
   載のコンプレッサー・アッセンブリー容量変更装置。
7. 【請求項７】 前記ピストン７８と前記弁部分７４が
   連結棒部分７６により接続され、前記連結棒部分７６が
   前記コンプレッサー部分１２の前記排出ポート２４を貫
   通するようにした請求項４に記載のコンプレッサー・ア
   ッセンブリー容量変更装置。
8. 【請求項８】 前記透過性外側ハウジング４６が円筒
   形状であり螺旋状傾斜構造５６が前記圧力ハウジング６
   ２の周りに配設され、前記螺旋状傾斜構造５６の外側縁
   部が前記透過性外側ハウジング４６の内側面に対し並設
   されている請求項４に記載のコンプレッサー・アッセン
   ブリー容量変更装置。
9. 【請求項９】 前記透過性外側ハウジング４６と前記
   コンプレッサー部分１２内の前記排出ポート２４の間に
   配設された軸受ハウジング部分１４を含み、前記軸受ハ
   ウジング部分１４が前記排出ポート２４と前記透過性外
   側ハウジング４６の内部の間に排出通路４０を定めて成
   る請求項４に記載のコンプレッサー・アッセンブリー容
   量変更装置。
10. 【請求項１０】 前記摺動弁アッセンブリー７２の連
    結棒部分７６が前記軸受ハウジング部分１４内の前記排
    出通路４０を貫通するようにした請求項９に記載のコン
    プレッサー・アッセンブリー容量変更装置。