JPH10196579A - コンビネーションバルブ - Google Patents

コンビネーションバルブ

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JPH10196579A
JPH10196579A JP59298A JP59298A JPH10196579A JP H10196579 A JPH10196579 A JP H10196579A JP 59298 A JP59298 A JP 59298A JP 59298 A JP59298 A JP 59298A JP H10196579 A JPH10196579 A JP H10196579A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ある程度の許容できる期間内での反転動作に
耐えられるねじ圧縮機即ちスクリュー圧縮機を提供す
る。 【解決手段】本発明においては、常閉バルブ構造が、圧
縮機の吸入側と吐出側の間の流路内に配置される。通常
時における吸入側の圧力が高いと、反転動作が生じてい
ることが示され、この場合、上記バルブ構造は、小さな
圧力差に応答して開放される。加えて、吐出側の圧力が
過剰に大きくなると、安全弁が開放される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばスクリュー
圧縮機等の回転圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】回転圧縮機は、シャットダウン時や、相
反転、配線ミス等により生じる均圧化現象によって逆回
転する場合がある。逆回転動作の原因が均圧化現象にあ
る場合、圧縮機は、膨張機として作動することになり、
圧縮ガスの形態での原動力が存在する限り、逆回転しか
できなくなる。通常、上述した原動力となる圧縮ガスの
量は、ポンプ構造内と、ポンプ構造とチェックバルブと
の間と、に存在する体積に相当する。なお、このチェッ
クバルブは、吐出ライン内に設けられたものであり、逆
回転の原動力の大きさを制限する。相反転や配線ミス等
の場合においては、圧縮機は吸入ポンプとして作動し、
吐出ラインチェックバルブは、逆回転動作しているデバ
イスの吸入側へのガス供給を抑える。逆回転動作によっ
て、真空度が高くなり、通常の潤滑が中断されて、機器
やメカニズムが停止してしまう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】通常動作時において
は、圧縮機で圧縮されたガスは、吐出ラインへと送られ
るが、この際の圧力は、ガスを吐出させるために、吐出
ライン内の圧力までには高くする必要がある。仮に、吐
出ラインがブロックされている場合等においては、圧縮
されたガスが非常に高い圧力に至るまで圧縮される場合
があり、この場合、ポンプ構造内に過度に大きい圧力が
生じることで、デバイスに損傷が生じるおそれがある。
【0004】本発明は、ある程度の許容できる期間内で
の反転動作に耐えられるねじ圧縮機即ちスクリュー圧縮
機を提供することを目的とする。
【0005】また、本発明は、反転時のスラスト負荷を
減少させることで、ロータと、スクリュー圧縮機のハウ
ジングと、の間の反転動作時における接触力を減少させ
ることをも目的とする。
【0006】更に、本発明は、スクリュー圧縮機の焼き
付きの防止及び/又は反転動作により故障が発生するま
での時間を長くすることを目的とする。これらの目的
や、以下に明らかにされるその他の目的は、本発明によ
り達成される。
【0007】
【課題を解決するための手段】コンビネーションバルブ
は、圧縮機の吸入側と吐出側とに設けられる。通常、双
方のバルブは、付勢力を受けて閉鎖されている。反転動
作により開放されるバルブは、通常時における吐出側が
通常時における吸入側よりも圧力が低くく、かつ、比較
的その圧力差が小さいときに開放される。安全弁は、吐
出側から吸入側への圧力差が所定の値を超えた時にのみ
開放される。
【0008】即ち、基本的に、圧縮機の吸入側と吐出側
との間の流路に、常閉バルブ構造が配置される。通常時
での吸入側が高圧であることは、反転動作の発生を示す
ものであり、この場合、上記バルブ構造は、小さな圧力
差に応答して、開放状態となる。加えて、吐出側から吸
入側への圧力差が所定の値を超えると、リリーフバルブ
即ち安全弁が開放される。
【0009】
【発明の実施の形態】図1において、参照符号10は、
ツインロータ式のスクリュー圧縮機を示す。このスクリ
ュー圧縮機10は、雄ロータ20と雌ロータ(図示せ
ず)とを有する。ロータは、ロータハウジング12内に
設けられている。アウトレットケーシング14は、ロー
タケーシング12の吐出サイドに固定されており、ベア
リングケーシング16は、アウトレットケーシング14
の他方側に固定されている。ロータケーシング12、ア
ウトレットケーシング14、及びベアリングケーシング
16は、例えばボルト18等によって互いに適当に固定
されている。
【0010】圧縮機10は、吸入プレナムSと吐出プレ
ナムDとを有する。通常、吸入プレナムSと吐出プレナ
ムDとの間のコミュニケーションは、ロータとその付属
構造とによって画定されるポンプ構造を通じてなされ
る。上述した構造は、従来から知られているものであ
る。本発明においては、ロータケーシング12内に、吸
入チャンバSと吐出チャンバDとをつなぐ、ネジの溝の
ついたボア12−1を付加している。バルブアセンブリ
40は、ボア12−1に固定されており、通常状態で
は、ボア12−1を通じての吸入チャンバSと吐出チャ
ンバDとの間でフローが生じないようにしている。
【0011】図2には、バルブアセンブリ40が通常状
態での閉位置で示されている。六角ヘッド部材42は、
ロータケーシング12内のボア12−1内にねじ込まれ
ており、Oリングとともにバルブをシール状態としてい
る。部材42は、ボア42−1、ボア42−2、環状リ
セス42−3、及びフランジ部42−4を有する。バル
ブ本体は、部材50、52及び54よりなる。部材50
は、ネジ溝付きボア50−1、周方向に離間された複数
のスロット50−2、及び環状のフランジ50−3を有
する。部材54は、ネジ溝付きボアセクション54−
1、平滑なボアセクション54−2、バルブシート54
−3、バルブポート54−5、フランジ部54−6、及
びフランジ部54−6内の環状グルーブ54−7をそれ
ぞれ有する。Oリング60は、環状グルーブ54−7内
に設けられており、通常時は、フランジ42−2をシー
ルしている。フランジ50−3、フランジ54−6は、
いずれもボア42−2を貫通できないように構成されて
いるので、これらは、いずれも組み立て時において互い
に部材42を介して対向するように配置する必要があ
る。部材50、54の接続は、溝部52−1を有する環
状のコネクタ52を通じてなされる。コネクタ52は、
溝付きボア50−1、54−1にねじ込み可能となって
おり、中心ボア52−2を有する。
【0012】部材50、52、54の組み立ては、種々
の順序により組み立てが可能である。部材52をボア5
4−1にねじ込む前に、バルブディスク56とスプリン
グ57とをボア54−1/54−2にいれる必要があ
る。部材52を溝付きボア50−1と54−1とにねじ
込む前に、スプリング58をボア42−1/環状リセス
42−3にいれる必要がある。部材52は、4つの機能
を有する。即ち、(1)部材50と54とを接続する機
能、(2)スプリング57のスプリングシートとしての
機能、(3)スプリング57の付勢力の調整機能、
(4)バルブディスク56がバルブシート54−3から
離れたときにおけるリリーフ流路即ち安全弁の流路の一
部となる機能、をそれぞれ有する。
【0013】図2でのバルブ部材40の位置において、
すべてのバルブは閉鎖状態にあり、部材54は吐出チャ
ンバD内にのび、バルブディスク56は、ポート54−
5の領域にかかる吐出チャンバの圧力にさらされてい
る。バルブディスクの他方側は、吸入チャンバの圧力
と、硬いスプリングとしてのスプリング57からの付勢
力にさらされている。スプリング57は、バルブディス
ク56が閉鎖状態となるように数百psi、即ち、数百
×7.03×102(kg/m2)程度の付勢力を与える
ことが可能とされている。軽量スプリングとしてのスプ
リング58の付勢力は、1〜6psi程度であり、フラ
ンジ50−3と環状リセス42−3との間に配置されて
いる。スプリング58は、部材54とバルブディスク5
6とにかかっている吐出圧とともに、部材50、52、
54よりなるバルブ本体を一体と維持するように作用
し、かつ、部材50、54及びバルブディスク56にか
かっている正味吸入圧力と逆向きの力となっている。
【0014】反転動作によって、吸入チャンバの圧力が
吐出チャンバの圧力よりも高くなったときは、部材5
0、52、54及びバルブディスク56より構成される
バルブ本体を通じての圧力差によって、フランジ42−
4からフランジ54−6を引き離す方向に、psi単位
で一桁程度の圧力、即ち、7.03×102(kg/
2)〜70.3×102(kg/m2)程度の圧力がか
かる。図3に、反転動作に応答して開放状態となったバ
ルブ部材40の位置を示す。高圧となった吸入チャンバ
から低圧の吐出チャンバへの流路は、順に、ボア42−
1、ボア50−1、及びスロット50−2である。
【0015】吐出チャンバ内の圧力が所望の吐出圧力を
超えると、バルブディスク56にかかるこの圧力によっ
て、バルブディスク56は、スプリング57の比較的強
いバイアス力及びバルブディスク56の反対側に作用す
る吸入側圧力に抗して、バルブシート40−3に着座し
た状態から離れた状態とされる。図4に、過剰な吐出側
圧力によってバルブディスク56がバルブシート40−
3から離れた状態を示す。バルブディスク56が離れる
と、吐出チャンバと吸入チャンバとの間の流路が確立さ
れ、この流路は、順に、バルブポート54−5、ボア5
4−2、バルブディスク56内のグルーブ56−1、ボ
ア54−1、ボア52−2、ボア50−1及びスロット
50−2となる。
【0016】要約すると、本発明においては、常閉バル
ブ構造が、圧縮機の吸入側と吐出側の間の流路内に配置
される。通常時における吸入側の圧力が高いと、反転動
作が生じていることが示され、この場合、上記バルブ構
造は、小さな圧力差に応答して開放される。加えて、吐
出側の圧力が過剰に大きくなると、安全弁が開放され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスクリュー圧縮機の部分断面図。
【図2】通常の閉鎖位置における本発明に係るバルブ構
造の断面図。
【図3】逆回転によりバルブが開放された状態でのバル
ブ構造の断面図。
【図4】安全弁が開放した状態でのバルブ構造の断面
図。
【図5】図2の5−5線に沿った断面図。
【符号の説明】
10…スクリュー圧縮機 12…ロータハウジング 12−1…ボア 14…アウトレットケーシング 16…ベアリングケーシング 18…ボルト 20…雄ロータ 40…バルブアセンブリ 42…六角ヘッド部材 42−1、42−2…ボア 42−3…リセス 42−4…フランジ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スタンレイ リチャード グラント アメリカ合衆国,ニューヨーク,ボールド ウィンスヴィル,レストン ドライヴ 3190 (72)発明者 マイケル ジョージ フィールド アメリカ合衆国,マサチューセッツ,グロ トン,チコピー ロウ 382

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸入プレナム(S)、吐出プレナム
    (D)、ポンプ構造(20)をそれぞれ有し、前記吸入
    プレナムから吸入圧力でガスを引き出して、このガスを
    吐出圧で前記吐出プレナムに送出する圧縮機で用いられ
    るコンビネーションバルブであって、 前記ポンプ構造を通らずに前記吸入プレナムと前記吐出
    プレナムとを接続する通路(12−1)を有し、 ボアを備えるとともに前記通路にシール状態で固定され
    た第一の部材(42)を有し、 前記ボア内に配置されたバルブ本体(50、52、5
    4)を有し、このバルブ本体は、前記吸入プレナムと前
    記吐出プレナムとの間のフローをブロックする第1のポ
    ジションと、前記吸入プレナムが前記吐出プレナムより
    も高圧のときに前記吸入プレナムと前記吐出プレナムと
    の間のフローを許容する第2のポジションと、をとるこ
    とが可能であり、 前記バルブ本体に設けられた安全弁(56)を有し、 前記バルブ本体を前記第1のポジションに維持する第1
    の付勢力を与えて前記バルブ本体を前記第1のポジショ
    ンへと付勢する手段(58)を有し、これにより、前記
    吸入プレナムが前記吐出プレナムより高圧になると前記
    バルブ本体が前記第2のポジションへと移動され、 前記安全弁に対して前記第1の付勢力よりも高い第2の
    付勢力を与えて前記安全弁を閉じるように付勢する手段
    (57)を有し、これにより、前記吐出プレナム内の圧
    力が前記第2の付勢力に対応する値を超えたときは、前
    記安全弁が開放されて前記吐出チャンバと前記吸入チャ
    ンバとの間に、前記ポンプ構造を通らない連通流路が画
    定されることを特徴とするコンビネーションバルブ。
  2. 【請求項2】 前記バルブ本体は、3つのそれぞれ別個
    の部材(50、52、54)が一つの一体ユニットとし
    て固定されて構成されていることを特徴とする請求項1
    記載のコンビネーションバルブ。
  3. 【請求項3】 前記3つの別個の部材は、それぞれネジ
    溝を備えた二つのボアと、前記二つの部材の前記ネジ溝
    を備えたボアに対応するネジ部位を備えた第3の部材
    と、からなり、これらの部材によって前記一体ユニット
    が構成されることを特徴とする請求項2記載のコンビネ
    ーションバルブ。
  4. 【請求項4】 前記二つの部材の一方の前記溝付きボア
    内に受容される前記第3の部材は、前記安全弁を付勢す
    る手段の付勢力を調整することを特徴とする請求項3記
    載のコンビネーションバルブ。
JP59298A 1997-01-06 1998-01-06 コンビネーションバルブ Expired - Fee Related JP2939219B2 (ja)

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AR (1) AR011364A1 (ja)
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