JPS60164693A - スクリユ−圧縮機の容量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスクリュー圧縮機の容量制御装置。

詳しくは、スクリュー圧縮機のケーシングに高圧側を低
圧側に連通ずる容量制御通路を設け、この通路をスライ
ド弁により開度調節して容量制御を行なうごとくした容
量制御装置に関する。

従来、以上の知くスライド弁を用いて容量制御を行なう
ようにし、たものは１例えば特公昭５２−２１２４号公
報に示されている通り、すでに知られている。

この従来技術は、１１１１図に示した通り、圧縮機ケー
シング（ム）にスライド弁（Ｖ）を内装すると共に、こ
のスライド弁（Ｖ）の摺動方向外方で、前記ケーシング
（ム）の外側にピストン（Ｐ）を内装したシリンダ（，
０）を設けて、前記スライド弁（Ｖ）を前記ピストン（
Ｐ）のロッド（Ｒ〕に連結し、そして、前記シリンダ（
０〕におけるリッド側室（０りに油配管（Ｄｌ）を接続
し、該油配管（ＤＩ）を油圧ポンプの吐出側に連結して
常時高葭油を供給し、また、前記シリンダ（０）のヘッ
ド１則には複数のバランス孔（［１）〜（Ｈ４）を設け
、これらバランス孔（Ｈｌ）〜（Ｈりを、それぞれ電磁
弁（８Ｖｌ）〜（ＳＶりを介して低圧側に接続したもの
で、前記電磁弁（ｓｖｉ）〜（Ｓ　Ｖａ）をすべて開く
ことにより前記油配管（ＤＩ）から供給箸れる高圧油を
低圧側に逃がして前記ロッド側室（０りを低圧とし、前
記スライド弁（Ｖ）の受圧面（Ｖりに作用する圧縮ガ１
スの圧力で、前記スライド弁（Ｖ）を第１図右方に押し
つけて全閉に保持すると共に、前記電磁弁（ｓｖｔ）〜
（８ｖａ　））を順次閉鎖することにより前記ロッド側
室（０１）の圧力を高めて前記ピストン（Ｐ）が前記バ
ランス孔（Ｈｚ）〜（Ｈりを閉じてバランスするまで、
前記スライド弁Ｃｖ）を前記受圧面（ｖ１〕に作用する
受圧力に打勝って移動させ、前記バランス孔（Ｈす〜（
Ｈりに対応した容量制御を行なうようにしたものである
。

しかして以上の如く構成する容量制御装置ｌｒよると、
前記電磁弁ＣＳＶす〜（Ｓ　Ｖａ）の開閉で前記スライ
ド弁（Ｖ）の移動を段階的に制御し。

容量制御を段階的とする所謂ステップ制御が可能となる
のであるが、油圧を用いているため、前記シリンダ（０
）に接続する高圧側油配管（ＤＩ）及び低圧側に接続す
る低圧側の油配管（ｐりが必要となり、その配管系が複
雑となると共に、前記スライド弁（Ｖ）とは別に、該ス
ライド弁（Ｖ）を制御するためのシリンダ（０）及びピ
ストン（Ｐ）が必要となって構造が複雑となる問題があ
ったし、また、前記高圧側油配管（Ｄｌ）には常時高圧
油を供給し、かつ、この高圧油を常に低圧側に流れるよ
うにしてい・るから、この油の流れにより膨油とともに
冷媒も低圧側に流出することになって、圧縮機を用いる
冷凍装置の性能低下の要因となる問題もあった。筒部１
ｖ！Ｊにおいて（Ｂ）は低圧側に連通ずるバランス通路
である。

本発明の目的は、圧縮機ケーシング内に摺動自由に内装
するスライド弁を利用してピストンを構成すると共に、
前記スライド弁を摺動可能に支持する弁孔をシリなダ室
とし、かつ、圧縮機による高圧ガスをスライド弁の摺動
駆動力として利用することにより、配管系のみならず、
全体の構造をも簡単にでき、しかも、高圧ガスが低圧側
に常時流れるのをなくして性能低下の要因をも解消でき
るようにしたものである。

本発明の構成は、圧縮機のケーシングに１ｇｓ量制御通
路の開度を調節するスライド弁の弁孔を設けて、該弁孔
に前記スライド弁を、該スライド弁がピストンとなり、
前記弁孔がシリンダ室となるごとく摺動自由に内装する
と共に、前記スライド弁の背面室を容量制御室として、
該容量制御室を高圧側に連ａさせ、前記スライド弁を開
方向に付勢するばねに対抗して前記スライド弁により前
記通路を全閉するごとく氏す一方、前記容量制御室に、
低圧側と連通し、かつ開閉弁を介装した少なくとも一つ
のバランス通路を開口させたことにより、前記弁孔をシ
リンダ室とし、スライド弁自体をピストンとして利用し
て、前記スライド弁を制御するための構造を簡単化でき
、かつ、圧縮機が吐出する高圧ガスを前記スライド弁の
駆動力として利用して、前記スライド弁を制御するため
の□ 配管系も簡単化でき、それでいて高圧ガスの低圧側への
流出も少ナクシて、低圧側への流出による性能低下も少
なくできるようにしたのである。

次に本発明の実施例を第２図に基づいて説明する。

第２図に示したものは、冷凍装置に用いるシングルスク
リユー圧縮機であって、円筒内壁（２）ヲ備えた牛−シ
ング（１）の前記円筒内壁（２）に、一つのスクリュー
ロータ（３）を内装すると共に、このスクリュー胃−タ
（３）に１対のゲートロータ（図示せず）を噛合わせて
、これら各ロータの回転により、吸入チャンバー（４）
から低圧のガス冷媒を吸入し１円Ｓ内壁（２）と各ロー
タで囲まれた空間内で圧縮した後、吐出チャンバー（５
）ρ）ら吐出ボート（図示せず）を経て吐出するごとく
成したものである。

そして、前記ケーシング（１）には、前記円筒内壁（２
）のはゾ中間に位置し、前記吐出チャンバー（５）に通
ずる高圧側を前記吸入チャンバー（４）ｇこ通ずる低圧
側に連通ずる容量＃ａＲ路（６）を設けており、この通
路（６）の開度を調節することにより容量制御を行なえ
るよう−こしている。

尚、１８２図に右いて（７）は、前記スクリューロータ
（６）の端面に対向し、前記ケーシング〔１〕に固定さ
れる内側シールリングであり、（８）（９）は、前記ス
クリュールータ（３）の駆動軸（１０）を支持する軸受
であり、（１１）は前記ケーシング（１）の外側に固定
される外側リングであって、前記内側リング（７）とと
もに前記軸受（８）（９）の７ウターレースを保持して
いる。また（１２）は前記ケーシング（１〕に固定の蓋
板である。

本発明容量制御装置は１以上の如く構成する圧縮機に右
いて、前記容量制御通路（６）の開度を調節するもので
、前記通路（６）の開度を調節するスライド弁（２ｏ）
と、該スライド弁（２０）を操作する操作機構（３０）
とから構成するのである。

前記スライド弁（２ｏ）は、内情を前記円筒内壁（２］
に適合する円弧面とした断面形状の２ランドをもつ２ラ
ンド形式の弁を用い、第１ランド（２０ａ）により前記
通路（６）の開閉を行なうごとく成すと共に、前記ケー
シング（１）廖こは、前記スライド弁（２０）における
１７Ｊ２ランド（２０ｂ）の外形よりや＼大形の内周面
をもっ弁孔（２１）を形成して、この弁孔（２１）に前
記スライド弁（２０）の第２ランド（２０ｂ）を摺動自
由に内装するのであって、前記第２ランド（２０ｂ）を
ピストンとし、前記弁孔（２１）をシリンダ室として前
記スライド弁（２０）の背面室、即ち、前記第２ランド
（２０ｂ）の背面側における前記弁孔【２１）を容量制
御室（２２）とするのである。

そして、前記容量制御室（２２）は、前記第２ランド（
２０ｂ〕と弁孔（２１］のＰ１周面との間に形成する隙
間（２６）又は第２ランド（２０ｂ］に形成する通路に
よって前記吐出千士ンバー（５）に連通させるのであり
、この高圧側への連通によりピストンとする前記ｉＪ２
ランド（２０ｂ）の背ｌ１ｌｉ側端而に高圧ガスの圧力
を作用させ、前記スライド弁（２０）における左右両端
に作用する圧力差により前記スライド弁（２０）を第２
図において左側に押しつけ、前記容量制御通路（６）を
全閉するごとく成すのである。

また、前記るライド弁（２０）＋こは、前記弁孔（２２
）及び蓋板（１２）を貫通して外部に延びるばね受杆（
２３〕を固定すると共に、このばね受杆（２３）の先端
にばね受（２４）を設け、このばね受（２４〕と前記蓋
板（１２）との間に、前記スライド弁（２０）を開方向
に付勢するばね（２５）を設けるのである。

このばね（２５）は、前記＠２ランド（２０ｂ）の背面
側端面に作用する高圧ガスの圧力による閉鎖力より弱く
設定するのであって、前記容量制御室（２２）が高圧に
保持されている状態では、前記ばね（２５）により前記
スライド弁（２ｏ）が動作することはない、 次に、以上の如くｆ＃成するスライド弁（２０）の操作
機構（３０）を説明する。

この操作機１１（３０）は、前記容量制御室（２２）に
おいて、前記弁孔（２１）を形成する前記ケーシング（
１）の壁面に、前記第２ランド（２０ｂ）と弁孔内局面
との間に形成する隙間（２６）又は通路の断面積より大
きな断面積をもつ一つ以上のバランス孔（３１）Ｃ５２
）を設けて、これらバランス孔（３１）（３２）に、前
記吸入チャンバー（４）に連通ずる低圧ガス域に接続し
、かつ、途中に電磁弁Ｃ５３）Ｃ５４）をそれぞれ介装
したバランス通路（３５）（３６）を接続して構成する
のである。

前記バランス孔（３１）（３２）を僕数設ける場合は、
前記スライド弁（２ｏ）の摺動方向に変位して設けるの
であって、このバランス孔（３１）（３２）の形成位置
により前記スライド弁（２０）の開度が決定される。

゛従って、５０％の容量制御を行なう場合、前記容量ｌ
１１１＃室（２２）ξこおける前記スライド弁Ｃり０）
の全閉から全開に至る全ストロークの中間に一つのバラ
ンス孔を設ければよいのであり、また、６６％及び３３
％の容量制御を行なう場合には、前記全ストロークの６
分の１及び６分の２の位置に二つのバランス孔をそれぞ
れ設ければよ・いのである。

また、前記電磁弁（３３）（３４）は、例えば冷媒温度
や室内空気温度を検出する温度検出器からの出力により
動作するコントリーラで開閉操作を行なうごとく成すの
である。

尚、ｉＪＺ図において（１３）（１４）は、前記スライ
ド弁（２０）及びケーシング（１）に設ける潤滑油の供
給路である。

次に以上の如く構成する容量制御装置の作用を説明する
。

ｇＪ２図に示したものはスライド弁（２０）が前記通路
（６）を全閉し、圧縮機が１００％の負荷運転を行なっ
ている状態を示している。

この場合前記電磁弁（５り（３４）は何れも閉じており
、前記容量制御室（２２）は、前記スライド弁（２０）
のＩＪ２ランド（２０ｂ）と弁孔（２１）との間の隙間
（２６）を介して流入する高圧の吐出ガスにより高圧状
態に保持され、前記スライド弁（２０）は、該スライド
弁（２０）の左右両側の受圧面に作用する圧力差により
、前記ばね（２５）に抗して前記通路（６）を全閉する
左方向へ押しつけられ、全閉状態、即ち１００％負荷運
転が保持されるのである。

この状態で、負荷の減少により冷媒温度が変化し、温度
検出器が動作してコン）　ｌ：ｌ−、うにより前記電磁
弁（３３）が開くと、前記バランス通路（６５）が低圧
側に開放されるので、前記容量制御室（２２）は低圧状
態となり、前記スライド弁（２０）は、その左右両側の
受圧面に作用する圧力がともに低圧状態となってバラン
スするのであり、この結果、前記スライド弁（２０）は
前記ばね（２５）の作用で右方向に移動し、前記通路（
６）を開くのである。

そして、前記スライド弁（２０）の移動量は前記バラン
ス孔（３１）の形成位置により決定されるのである＠ 即ち、前記スライド弁（２０）の右方向の移動によりバ
ランス孔（３１）が塞がれると、前記容量制御室（２２
）は再び高圧となり、前記スライド弁（２０）に作用す
る吐出ガスによる押圧力が、前記ばね（２５）の力に打
勝つと左方向に戻り、前記押圧力とばね力とがバランス
した位置で前記スライド弁（２０）は停止するのであり
、またこの停止位置で前記スライド弁（２０）による前
記通路（６）の開度が決まり、この開度に対応した容量
制御即ち、＠２図においては６６％の負荷運転が可能と
なるのである。

また、この状態から更に電磁弁（６４）が開くと、前記
同様スライド弁（２０）はバランス孔（３２）で決定さ
れる位置まで移動し、前記スライド弁（２０）の開度に
対応した容量制御即ち。

第２図においては３３％の負荷運転が可能となるのであ
る。

また、逆に負荷が増大する場合には、前記電磁弁（３４
）及び（３３）を順次閉動作させるのであって、これら
電磁弁（５４）Ｃ５５）の閉動作により前記容量側ｉｌ
！（２２）を高、圧状態生して前記スライド弁（２０）
を第２図において左方向に移動させ、負荷運転を増大さ
せるのである。

以上説明した実施例は、二つの前記バランス孔（３１）
（３２）、、ｌびバランス通路（＋５）（３６）を設け
て、１００％、６６％及び３３％の容量制御を行なうご
とくしたが、前記バランス孔（３１）（３２）の個数及
び位置の選択によりその容量、制御は自由に選択できる
。

又、以上説明した実施例は、シングルスクリユー圧Ｍ機
に適用したものであるが、ダブルスクリユー圧縮機にも
適用できる。

以上の如く本発明は、スクリュー圧ＩＩＩｗＩＩＡのケ
ーシング（１）　ｔｃスライド弁（２０）の弁孔（２１
〕を設けて、この弁孔（２１）に前記スライド弁（２０
〕を、摺動自由に内装して、前記スライド弁（２０）自
体を、該スライド弁（２ｏ）を作動させるためのピスト
ンとし、また、弁孔（２１）をそのシリンダ室として利
用するごとく成したから、従来技術′のごとく、前記ス
ライド弁（２０）を操作するためのシリンダやピストン
を別個に設ける必要がなく、その構造を簡単にできると
共に、前記スライド弁（２０）を作動させるための駆動
力として従来技術のごとく油圧を用いることなく、吐出
ガスを用いるため、高圧の油圧を供給するための配管を
不要にでき、換言すると、ピストンとして利用する前記
スライド弁（２０）とシリンダ室として利用する弁孔（
２１）との間の漏れガスを利用することができるのであ
るから、配管系は簡単に構成できるのであり、その上、
前記スライド弁（２０）の背面側に設ける容量制御室（
２２）を高圧側に連通して前記スライド弁（２０）によ
り容量制御通路（６）を全閉する如く成したから、１０
０％負荷運転においては、吐出ガスが低圧側に流れるこ
とはないので、性能低下になることはないの々ある・

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスクリュー圧縮機におけル容量制御装置
を示す概略断面図、第２肉は本発明容量制御装置の一実
施例を示す断面図である。 （１）・・・ケーシング （６〕・・・容量制御通路 （２１〕・・・弁孔 （２０）・・・スライド弁 （２２）・・・容量制御室 （２５）・・・ばね （３３）（３４）・・・電磁弁 （３５）（５６）・・・バランス通路 代理人　弁理士　津　１）直　久

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　スクリュー圧縮機のケーシング（１）に、高圧
   側を低圧側に連通して容量制御する容量制御通路（６）
   と、該通路（６）の開度を調節するスライド弁（２０）
   の弁孔（２１）とを設けて、該弁孔（２１）に前記スラ
   イド弁（２０）を該スライド弁（２０）がピストンとな
   り、前記弁孔（２１）がシリンダ室となるごと（摺動自
   由に内装すると共に、前記スライド弁（２０〕の背面室
   を容量制御室（２２）として該容量制御室（２２）を高
   圧側に連通させ、前記スライド弁（２０）を開方向に付
   勢するばね（２５）に対抗して前記スライド弁□（２０
   ）により前記通路（６）を全閉するごと（氏す一方、前
   記容量制御室（２２）に低圧側と連通し、かつ、開閉弁
   （３３，３４）を介装した少なくとも一つのバランス通
   路（３５，３６）を開口させたことを特徴とするスクリ
   ュー圧縮機の容量制御装置。