JPS5950878B2 - 回転圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は圧縮すべきガスを一端から導入できる螺旋形の
溝を有する駆動される円筒ロータと、この円筒ロータの
回転軸線を通る平面に垂直な回転軸線を有し前記溝に封
鎖掛合する歯を有する少なくとも２個の歯車と、これ等
歯車の一部に交差し前記円筒ロータを密接収容する円筒
ケーシングと、前記圧縮すべきガスの導入側とは異なる
側にそれぞれ前記歯車ごとに前記円筒ケーシングの周面
に設けた排気孔と、これ等排気孔にそれぞれ設けた圧力
管とを具える回転圧縮機に関するものである。

（従来技術とその問題点） この種の圧縮機としては米国特許第３１３３６９５号の
空気圧縮機がある。

この従来の圧縮機では容量の制御を行わずロータの回転
数が一定であると、この圧縮機を使用している冷凍設備
にとって必要な寒冷とは無関係に、吸引するガスの容積
はほぼ一定にならざるを得ない。

しかし、冷凍設備の蒸発器の負荷が減少した時吸入圧力
が減少するのを防止するため、少ない容積のガスを吸引
するよう圧縮機を制御する必要がある。

また空気及びその他の媒体用の圧縮機の場合、容量を損
なうことなく容量の制御を行うことは非常に重要である
。

しかし、ガスに対する吸入容積と圧縮容積との比即ち圧
縮比は上述の既知の圧縮機を含めていがなる種類の圧縮
機でもその構造に起因して定まってしまい自由に制御す
ることができない。

圧縮機の吸入容積と圧縮容積との比即ち圧縮比がこの圧
縮機の前後のガス圧の比に対応するように圧縮比を選択
するのが好適であるが、この圧縮機の後の圧力即ち圧縮
機から出る圧力はこの圧縮機のプロセスによって決定さ
れる。

（発明の目的） 本発明の目的は容量を損なうことなく容量を制御するこ
とができ、特に冷蔵庫又は冷凍設備に有利な回転圧縮機
を得るにある。

本発明の他の目的は容量を減少中、最大容量に適用する
吸入容積対圧縮容積の比をほぼ一定に留めて圧縮機の容
量を必要値にすることにより損失のない調整を行うこと
ができる回転圧縮機を得るにある。

本発明の他の目的は最大圧縮比容量で吸入容積と圧縮容
積との間の比を成る限度内で変化させ、異なる圧縮比で
種々のプロセスに適合するようにした回転圧縮機を得る
にある。

（発明の構成） 本発明によれば以上の目的を達成することができ、本発
明回転圧縮機は前記排気孔と軸線方向に同一高さに前記
円筒ケーシングの周面にそれぞれ前記歯車ごとに復帰口
を設け、これ等復帰口をそれぞれ回転圧縮機の導入側に
連結する復帰管を設け、前記復帰口と前記排気孔との一
方を開けば他方が閉じる関係に完全閉止位置と完全開放
位置との間に前記ケーシングに対し回転できる１個の調
整環を前記ロータと前記円筒ケーシングとの間に設け、
前記ケーシングに対し回転する完全な円形部と、前記排
気孔を開閉する調整端縁及び前記復帰口を開閉する調整
端縁をそれぞれ有する前記歯車と同一数のフラップとを
前記調整環に設けたことを特徴とする。

調整環をケーシングに対して回転して復帰口を開いた時
、この瞬時に圧縮機の起動が遅れ、従って吸入容積が減
少する。

同時に、排気孔が狭くなり、圧縮比はほぼ一定に留まる
が圧縮機の容量を変化させることができる。

この調整環に完全な円形部を設けるのが好適であり、こ
れにより調整環を手で回転させることができるが、回転
装置を設けて自動的にケーシングに対し調整環を回転さ
せてもよい。

歯車と同数だけ側フラツプを設け、各側フラツプの一調
整端縁によって排気孔を調整し、他方の調整端縁によっ
て復帰口を調整する。

このような調整環を使用することにより圧縮機の最大負
荷で成る程度まで容積比を変化させることが可能である
。

即ち調整環の側フラツプを異なる寸法又は形状にするこ
とによってこの変化を行なわせる。

実施例 第１図のロータ１をシリンダケーシング５によって包囲
し、このロータを軸４によって駆動する。

歯車２，３をケーシング５の壁の孔内に突入する（第２
及び第３図参照）。

冷蔵庫の圧縮機の場合には、ケーシング５の両ヘット端
を閉じる。

ロータ１のヘッド端とケーシング５の一前面との間に吸
入室６を形成する。

導入管７を吸入室６に連結する。

ロータ１を回転している時、吸入すべきガスはロータの
溝の開放端を通じてこの溝内に導入される。

成る瞬時に、歯車２又は３の歯車によって各開放端は閉
じられ、圧縮を開始する。

これはロータの各溝の他端がケーシング５の壁によって
閉じられているからである。

成る瞬時に、各溝の他端はケーシングの壁の排気孔８に
合致する。

圧力管９はこの排気孔に連結されている。

以上の説明は容量を制御できない既知の回転圧縮機であ
る。

しかしできるだけ広い調整範囲にわたり、吸入容積と圧
縮容積との比即ち圧縮比をほぼ一定に維持して圧縮機の
容量を制御したいことがある。

本発明によれば、閉じた調整環１０を使用してこの目的
を達成する。

この調整環１０をケーシング５内の溝に嵌着する。

或は必要な場合にはロー夕１の凹所にこの環を嵌着する
。

図面には示さないが、ケーシング５に対し成る回転角度
に環を手で回転することができるが任意適当な環調整手
段を設けてもよい。

ロータの各半部のため、この調整環１０に側フラツプ１
１を設け、これにより実際の制御素子を構成する。

この側フラツプの端部に真直ぐな調整端縁１２を設け、
この端縁１２によりケーシングの固定調整端縁１３と共
にケーシング５の壁の開口１４を構成する。

この開口１４、いわゆる復帰口１４を復帰管１５に連結
し、この復帰管を吸入室６に連通ずる。

第１図に示す位置では開口１４は開いている。

調整端縁１２，１３が互いに衝合するまで調整環１０を
回転させると、開口１４即ち復帰口は閉じる。

これは最大負荷の位置である（第２及び３図参照）。

第１，３及び５図から明らかなように、上述の排気孔８
は実際上２個の素子、即ち固定排気孔８ａと調整排気孔
８ｂとから成る。

この調整排気孔８ｂはフラップ１１の傾斜調整端縁によ
って増減することができる。

この調整環が最小部分負荷の位置にある時は、調整排気
孔８ｂを減少させ、固定排気孔８ａにはその寸法を維持
させる。

このことは起動時に駆動モータの起動モーメントを制御
し得ることを意味する。

このようにして起動時には圧力が増大しないようにする
ことができる。

しかし、部分負荷で作動している時には吸入容積比が低
く、実際の圧縮比に対応していないという欠点を固定排
気孔８ａは有する。

従って使用される動力は増大する。

即ち固定排気孔は必要な即ち望ましいすべての状態下に
ない。

最小部分負荷では復帰口１４をできるだけ大きくする必
要がある。

フラップ１１の軸線方向の幅と調整環１０の可能な回転
角とによってこの復帰口の寸法が決定されること明らか
である。

しかし、側フラツプ１１が軸線方向に大きくなると、回
転角は小さくなる。

従って、最大値は調整環１０の側フラツプ１１の幅に対
して定める必要がある。

第２及び３図に示す位置から第４及び５図に示す位置に
調整環１０を動かすことによって、復帰口１４を生ゼし
ぬ、その結果、吸入室に向はガスを逸出させる。

吸入されるガスの理論的な量はロータの溝が頂度開口１
４を通過する瞬時の溝の容量に相当する。

調整環１０が全負荷から最小部分負荷に回転中、調整自
在の排気孔８ｂは徐々に小さくなる。

従ってガスを駆逐する工程が次の瞬時に始まる。

ケーシング５の溝を調整する必要は勿論あるが、異なる
形状又は寸法の側フラツプ１１を圧縮機に設けることに
よって、本発明圧縮機は吸入容積比を変えることができ
る。

製造上の技術的理由のため、側フラツプ１１の直線調整
端縁１２をケーシング５の直線調整端縁１３に共働させ
ないが、直線調整端縁１３を別個の充填環１７に配置す
るのが望ましい。

異なる寸法の側フラツプ又は充填環１７を圧縮機に設け
ることによって、吸入容積比を変化させることができる
。

充填環１７は圧縮機の作動中、一定位置に保持される。

側フラツプ１１及び所要に応じ充填環１７の形状又は寸
法を他の形状寸法にすることによって吸入容積比を成る
制限値内で変化させてもよいこと勿論である。

本発明圧縮機による容量制御は次の利点がある。

唯１個の稼働素子によって連続的に制御を行うことがで
きる。

調整範囲は著しく広く、最大負荷から最小部分負荷の２
５％の範囲に及ぶ。

付加的な摩擦力を増大させることがない。

しかも容量の損失がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は２個の歯車と容量制御部とを有する本発明圧縮
機の平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線上の断面図、第
３図は第１図の圧縮機のロータを示し、第４図は第１図
のＡ−Ａ線上の断面図で部分負荷の時を示し、第５図は
部分負荷の時の本発明圧縮機のロータの正面図である。 １・・・・・・ロータ、２，３・・・・・・歯車、４・
・・・・・軸、５・・・・・・ケーシング、６・・・・
・・吸入室、７・・・・・・導入管、８・・・・・・排
気孔、９・・・・・・圧力管、１０・・・・・・調整環
、１１・・・・・・側フラツプ、１２・・・・・・直線
調整端縁、１３・・・・・・固定調整端縁、１４・・・
・・・開口又は復帰口、１７・・・・・・充填環。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮すべきガスを一端から導入できる螺旋形の溝を
   有する駆動される円筒ロータと、この円筒ロータの回転
   軸線を通る平面に垂直な回転軸線を有し前記溝に封鎖掛
   合する歯を有する少なくとも２個の歯車と、これ等歯車
   の一部に交差し前記円筒ロータを密接収容する円筒ケー
   シングと、前記圧縮すべきガスの導入側とは異なる側に
   それぞれ前記歯車ごとに前記円筒ケーシングの周面に設
   けた排気孔と、これ等排気孔にそれぞれ設けた圧力管と
   を具える回転圧縮機において、前記排気孔と軸線方向に
   同一高さに前記円筒ケーシングの周面にそれぞれ前記歯
   車ごとに復帰口を設け、これ等復帰口をそれぞれ回転圧
   縮機の導入側に連結する復帰管を設け、前記復帰口と前
   気排気孔との一方を開けば他方が閉じる関係に完全閉止
   位置と完全開放位置との間に前記ケーシングに対し回転
   できる１個の調整環を前記ロータと前記円筒ケーシング
   との間に設け、前記ケーシングに対し回転する完全な円
   形部と、前記排気孔を開閉する調整端縁及び前記復帰口
   を開閉する調整端縁をそれぞれ有する前記歯車と同一数
   のフラップとを前記調整環に設けたことを特徴とする回
   転圧縮機。 ２ 前記調整環を収容する溝を前記円筒ケーシングに設
   けた特許請求の範囲第１項に記載の回転圧縮機。 ３ 前記排気孔を調整する調整端縁を前記円筒ロータの
   前記溝の方向に傾けた特許請求の範囲第１項に記載の回
   転圧縮機。 ４ 前記円筒ロータに取付けた充填環の調整端縁であっ
   て前記円筒ロータの軸線に平行な調整端縁に対し前記復
   帰口を調整する前記側フラツプの前記調整端縁を共働さ
   せると共にこの前記側フラツプの前記調整端縁を前記ロ
   ータの回転軸線に平行に延在した特許請求の範囲第１項
   に記載の回転圧縮機。 ５ 前記排気孔を最も閉じた時でも依然として開いてい
   る固定排気孔の部分を前記排気孔に設けた特許請求の範
   囲第１項に記載の回転圧縮機。