WO2011077657A1 - スクリュー圧縮機 - Google Patents
スクリュー圧縮機 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011077657A1 WO2011077657A1 PCT/JP2010/007172 JP2010007172W WO2011077657A1 WO 2011077657 A1 WO2011077657 A1 WO 2011077657A1 JP 2010007172 W JP2010007172 W JP 2010007172W WO 2011077657 A1 WO2011077657 A1 WO 2011077657A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- slide valve
- peripheral surface
- rotor
- screw
- screw rotor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/48—Rotary-piston pumps with non-parallel axes of movement of co-operating members
- F04C18/50—Rotary-piston pumps with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged at an angle of 90 degrees
- F04C18/52—Rotary-piston pumps with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged at an angle of 90 degrees of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/10—Control 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
- F04C28/12—Control 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
- F04C28/24—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
Abstract
スクリュー圧縮機(1)の可変VI機構(容積比調整機構)(3)を構成するスライドバルブ(4)に起因する圧縮機(1)の効率の低下を抑えるために、ケーシング(30)内におけるスクリューロータ(40)の吸入側の位置に、スライドバルブ(4)の軸方向移動を許容する一方でその回転を禁止するバルブガイド(15)を設け、スライドバルブ(4)の吐出側がガスの通路抵抗にならないようにする。
Description
本発明は、スクリュー圧縮機に関し、特に、吸入容積と吐出容積との比率(容積比:VI)を調整する可変VI機構(容積比調整機構)の構造に関するものである。
従来より、スクリューロータの回転運動によって冷媒を圧縮する圧縮機構を備えたスクリュー圧縮機(図10参照)が知られている。このスクリュー圧縮機(シングルスクリュー圧縮機)(100)は、ケーシング(130)が有するシリンダ壁(131)の中で回転するスクリューロータ(140)に、上記シリンダ壁(131)の開口を通じてゲートロータ(150)が噛み合うことにより、圧縮室(123)が形成されるようになっている。スクリューロータ(140)は一端(図の左側端部)が吸入側になっており、他端(図の右側端部)が吐出側になっている。そして、スクリューロータ(140)の吸入側がゲートロータ(150)で閉じ切られると、低圧ガスが封入された圧縮室(123)が形成され、スクリューロータ(140)が回転することによってその圧縮室(123)が縮小しながら吐出側へ移動して吐出口(125)と連通すると、高圧になったガスがケーシング(130)の吐出側に流出する。
このスクリュー圧縮機(100)において、吸入容積と吐出容積との比率(容積比:VI)を調整する可変VI機構(容積比調整機構)(103)として、スクリューロータ(140)の軸方向に沿って移動するスライドバルブ(104)を設けることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。上記スライドバルブ(104)は、スクリューロータ(140)の軸方向へスライドさせて高圧ガスが吐出される位置を変更することにより吐出容積を変化させ、吸入容積に対する吐出容積の比率を変更するものである。
この可変VI機構(103)用のスライドバルブ(104)を設けるために、上記ケーシング(130)のシリンダ壁(131)にはスライド溝(133)が形成されている。そして、このスライド溝(133)にスライドバルブ(104)が装着された状態で、シリンダ壁(131)の内周面とスライドバルブ(104)の内周面は、実質同一の円筒面上に位置する必要がある。スライドバルブ(104)の内周面の位置がずれていると、スライドバルブ(104)の内周面がスクリューロータ(140)の外周面と干渉するおそれがあるためである。
そこで、上記スライドバルブ(104)には、図10に示すように、ケーシング(130)のシリンダ壁(130)に対してスクリューロータ(140)の吐出側に設けられるベアリングホルダ(160)の外周面と摺接するガイド部(104b)が本体部(104a)に連接して設けられている。上記ベアリングホルダ(160)の外周面は上記スクリューロータ(140)の外周面とほぼ同一外径であり、このベアリングホルダ(160)の外周面にガイド部(104b)を接触させて回り止めにすれば、スライドバルブ(140)も回り止めされることになってスクリューロータ(140)との干渉を防止できる。
しかし、上記ベアリングホルダ(160)は、スクリューロータ(140)の吐出側端部より、さらに軸方向の吐出側に配置されている。また、スライドバルブ(140)の本体部(104a)の吐出側端部は、低容積比の時にはスクリューロータ(140)の吐出側端部より吸入側に位置するように構成しなければならない。そのため、上記スライドバルブ(140)にガイド部(104b)を設けるためには、スライドバルブ(140)の本体部(104a)とガイド部(104b)とが離れた状態でこれらを連結する連結部分(104c)を設けるとともに、上記ガイド部(104b)が常にベアリングホルダ(160)の外周面上に位置している必要がある。ガイド部(104b)は吐出通路(図示せず)の一部に存在するものではあるが、このガイド部(104b)が存在することが吐出ガスの通路抵抗になり、圧力損失が発生してスクリュー圧縮機(100)の効率が低下することになってしまう。
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、スクリュー圧縮機の可変VI機構を構成するスライドバルブに起因する圧縮機の効率の低下を抑えることである。
第1の発明は、外周面に螺旋溝(41)が形成されて一端が流体の吸入側となり他端が吐出側となるスクリューロータ(40)と、該スクリューロータ(40)を回転可能に収納するシリンダ壁(31)を備えたケーシング(30)と、該シリンダ壁(31)の一部を貫通してスクリューロータ(40)と噛合するゲートロータ(50)と、スクリューロータ(40)を駆動する駆動機構(26)とを備え、上記シリンダ壁(31)にその軸方向沿いに形成されたスライド溝(33)と、該スライド溝(33)に軸方向へ移動可能に装着されて吐出開始位置を調整するスライドバルブ(4)とを有する容積比調整機構(3)を備えたスクリュー圧縮機を前提としている。
そして、このスクリュー圧縮機は、上記ケーシング(30)内におけるスクリューロータ(40)の吸入側の位置に、上記スライドバルブ(4)の軸方向移動を許容する一方でその回転を禁止するバルブガイド(15)を備えていることを特徴としている。
この第1の発明では、スライドバルブ(4)は、スクリューロータ(40)の吸入側に配置されるバルブガイド(15)によって回り止めされる。そして、このことにより、スライドバルブ(4)の内周面がスクリューロータ(40)の外周面と干渉するのが防止される。
第2の発明は、第1の発明において、上記スライドバルブ(4)の内周面が上記シリンダ壁(31)の内周面と一致する寸法で形成され、上記バルブガイド(15)の外周面がスライドバルブ(4)の内周面と摺接するように寸法構成されていることを特徴としている。
この第2の発明では、スライドバルブ(4)の内周面とシリンダ壁(31)の内周面を同じ寸法で形成しているので、バルブガイド(15)の外周面に段差を付ける必要がなく、単純な円筒形状にすることができる。
第3の発明は、第2の発明において、上記バルブガイド(15)がリング状に形成されていることを特徴としている。
この第3の発明では、圧縮機構の容積比を調整する際に、スライドバルブ(4)は、外周面が単純な円筒形状に形成されたリング状のガイド部材により、軸方向への移動の動作が案内される。
第4の発明は、第3の発明において、上記バルブガイド(15)には、吸入側からのガス通路となる開口部(15a)が形成されていることを特徴としている。
この第4の発明では、バルブガイド(15)に形成された開口部(15a)を通じて吸入ガスが圧縮機構に吸入される。
本発明によれば、ケーシング(30)内におけるスクリューロータ(40)の吸入側の位置に、スライドバルブ(4)の軸方向移動を許容する一方でその回転を禁止するバルブガイド(15)を設けたことにより、スライドバルブ(4)の内周面がスクリューロータ(40)の外周面と干渉するのを防止している。そして、従来のスライドバルブにおけるガイド部の代わりにバルブガイド(15)を設けることにより、圧縮室からの吐出ガスの通路抵抗が低減される。したがって、圧縮機の運転効率が低下するのを防止できる。
上記第2の発明によれば、スライドバルブ(4)の内周面をシリンダ壁(31)の内周面と一致する寸法で形成し、バルブガイド(15)の外周面をスライドバルブ(4)の内周面と摺接するように寸法構成したことにより、バルブガイド(15)の外周面を単純な円筒形状にすることができ、構成を簡素化できる。
上記第3の発明によれば、ガイド部材をリング状にしているので、容積比調整機構(3)の構成を極めて簡単にすることができる。
上記第4の発明によれば、バルブガイド(15)にガス通路として開口部(15a)を形成することにより、吸入ガスがこの開口部(15a)を通過するようにしているので、吸入側のガスの通過抵抗も低減できる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態のシングルスクリュー圧縮機(1)(以下、単にスクリュー圧縮機と言う。)は、冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられて冷媒を圧縮するためのものである。
上記スクリュー圧縮機(1)は、圧縮機構(20)と、この圧縮機構(20)における吸入容積と吐出容積との比率(容積比:VI)を調整する可変VI機構(容積比調整機構)(3)とを備えている。
〈圧縮機構〉
上記圧縮機構(20)は、図1~図3に示すように、上記スクリュー圧縮機(1)のケーシング(30)内に形成されたシリンダ壁(31)と、このシリンダ壁(31)の中に回転可能に配置された1つのスクリューロータ(40)と、このスクリューロータ(40)に噛み合う2つのゲートロータ(50)とを備えている。
上記圧縮機構(20)は、図1~図3に示すように、上記スクリュー圧縮機(1)のケーシング(30)内に形成されたシリンダ壁(31)と、このシリンダ壁(31)の中に回転可能に配置された1つのスクリューロータ(40)と、このスクリューロータ(40)に噛み合う2つのゲートロータ(50)とを備えている。
上記ケーシング(30)内には、上記圧縮機構(20)の吸入口(24)に臨む吸入室(S1)と該圧縮機構(20)の吐出口(25)に臨む吐出室(S2)とが区画形成されている。上記シリンダ壁(31)における周方向の2カ所には、径方向外側に膨出するとともに上記吸入室(S1)と吐出室(S2)とを連通するように連通部(32)が形成されている。この連通部(32)には、シリンダ壁(31)の軸方向沿いにのびるスライド溝(33)が含まれ、このスライド溝(33)に、後述するスライドバルブ(4)が軸方向へ移動可能に装着されている。そして、上記スライド溝(33)とスライドバルブ(4)により、上記可変VI機構(3)が構成されている。
上記スクリューロータ(40)には、図示しない電動機から延びる駆動軸(21)が挿通している。スクリューロータ(40)と駆動軸(21)は、キー(22)によって連結され、スクリューロータ(40)が、上記電動機と駆動軸(21)からなる駆動機構(26)で駆動されるようになっている。駆動軸(21)は、スクリューロータ(40)と同軸上に配置されている。駆動軸(21)の先端部は、圧縮機構(20)の吐出側(図1における駆動軸(21)の軸方向を左右方向とした場合の右側)に位置するベアリングホルダ(60)に回転自在に支持されている。このベアリングホルダ(60)は、ボールベアリング(61)を介して駆動軸(21)を支持している。また、上記スクリューロータ(40)は、シリンダ壁(31)に回転可能に嵌合しており、その外周面がシリンダ壁(31)の内周面と油膜を介して摺接している。
なお、上記電動機は、インバータ制御により回転数を調整することができるように構成されている。このことにより、上記スクリュー圧縮機(1)は、電動機の回転数を調整して運転容量を変更することができるようになっている。
図4,図5に示すスクリューロータ(40)は、概ね円柱状に形成された金属製の部材である。スクリューロータ(40)の外周面には、スクリューロータ(40)の一端(流体(冷媒)の吸入側の端部)から他端(吐出側の端部)へ向かって螺旋状に延びる螺旋溝(41)が複数本(本実施形態では、6本)形成されている。
上記スクリューロータ(40)の各螺旋溝(41)は、図5における左端(吸入側の端部)が始端となり、同図における右端が終端(流体の吐出側)となっている。また、スクリューロータ(40)は、同図における左端部がテーパー状に形成されている。図5に示すスクリューロータ(40)では、テーパー面状に形成されたその左端面に螺旋溝(41)の始端が開口する一方、その右端面に螺旋溝(41)の終端は開口していない。
上記各ゲートロータ(50)は、樹脂製の部材である。各ゲートロータ(50)には、長方形板状に形成された複数枚(本実施形態では、11枚)のゲート(51)が放射状に設けられている。各ゲートロータ(50)は、シリンダ壁(31)の外側に、スクリューロータ(40)の回転軸に対して軸対称となるように配置されている。つまり、本実施形態のスクリュー圧縮機(1)では、二つのゲートロータ(50)が、スクリューロータ(40)の回転中心軸周りに等角度間隔(本実施形態では180°間隔)で配置されている。各ゲートロータ(50)の軸心は、スクリューロータ(40)の軸心と直交している。各ゲートロータ(50)は、ゲート(51)がシリンダ壁(31)の一部(図示せず)を貫通してスクリューロータ(40)の螺旋溝(41)に噛み合うように配置されている。
上記ゲートロータ(50)は、金属製のロータ支持部材(55)に取り付けられている(図4を参照)。ロータ支持部材(55)は、基部(56)とアーム部(57)と軸部(58)とを備えている。基部(56)は、やや肉厚の円板状に形成されている。アーム部(57)は、ゲートロータ(50)のゲート(51)と同数だけ設けられており、基部(56)の外周面から外側へ向かって放射状に延びている。軸部(58)は、棒状に形成されて基部(56)に立設されている。軸部(58)の中心軸は、基部(56)の中心軸と一致している。ゲートロータ(50)は、基部(56)及びアーム部(57)における軸部(58)とは反対側の面に取り付けられている。各アーム部(57)は、ゲート(51)の背面に当接している。
上記ゲートロータ(50)が取り付けられたロータ支持部材(55)は、シリンダ壁(31)に隣接してケーシング(30)内に区画形成されたゲートロータ室(90)に収容されている(図3を参照)。図3におけるスクリューロータ(40)の右側に配置されたロータ支持部材(55)は、ゲートロータ(50)が下端側となる姿勢で設置されている。一方、同図におけるスクリューロータ(40)の左側に配置されたロータ支持部材(55)は、ゲートロータ(50)が上端側となる姿勢で設置されている。各ロータ支持部材(55)の軸部(58)は、ゲートロータ室(90)内の軸受ハウジング(91)にボールベアリング(92,93)を介して回転自在に支持されている。なお、各ゲートロータ室(90)は、吸入室(S1)に連通している。
上記圧縮機構(20)では、シリンダ壁(31)の内周面と、スクリューロータ(40)の螺旋溝(41)と、ゲートロータ(50)のゲート(51)とによって囲まれた空間が圧縮室(23)になる。圧縮室(23)は、図3における水平方向の中心線よりも上側に位置する第1圧縮室(23a)と、その中心線よりも下側に位置する第2圧縮室(23b)とから構成されている(図5を参照)。スクリューロータ(40)の螺旋溝(41)は、吸入側端部において吸入室(S1)に開放しており、この開放部分が上記圧縮機構(20)の吸入口(24)になっている。
〈可変VI機構(容積比調整機構)〉
上記可変VI機構(3)は、上述したシリンダ壁(31)の連通部(32)のスライド溝(33)と、このスライド溝(33)に摺動自在に嵌合するように収容されたスライドバルブ(4)に加え、上記ベアリングホルダ(60)の吐出側に固定されて上記吐出室(S2)に位置する油圧シリンダ(5)を含んでいる(図1,2を参照)。
上記可変VI機構(3)は、上述したシリンダ壁(31)の連通部(32)のスライド溝(33)と、このスライド溝(33)に摺動自在に嵌合するように収容されたスライドバルブ(4)に加え、上記ベアリングホルダ(60)の吐出側に固定されて上記吐出室(S2)に位置する油圧シリンダ(5)を含んでいる(図1,2を参照)。
上記スライドバルブ(4)は、第1及び第2圧縮室(23a,23b)の両方に設けられている。上記スライドバルブ(4)には、上記圧縮機構(20)の吐出口(25)が形成されており、この吐出口(25)により、上記圧縮室(23)と上記吐出室(S2)とが連通している。また、上記スライドバルブ(4)は、その内面がシリンダ壁(31)の内周面の一部を構成するとともに、シリンダ壁(31)の軸心方向にスライド可能に構成されている。上記スライドバルブ(4)の一端は上記吐出室(S2)に面し、他端は上記吸入室(S1)に面している。
上記油圧シリンダ(5)は、シリンダチューブ(6)と、該シリンダチューブ(6)内に装填されたピストン(7)と、該ピストン(7)のピストンロッド(8)に連結されたアーム(9)と、該アーム(9)と上記スライドバルブ(4)とを連結する連結ロッド(10a)と、アーム(9)を図1の右方向(アーム(9)をケーシング(30)から引き離す方向)に付勢するスプリング(10b)とを備えている。また、上記シリンダチューブ(6)内におけるピストン(7)の両側には第1シリンダ室(11)(図1におけるピストン(7)の左側)と第2シリンダ室(12)(図1におけるピストン(7)の右側)とが形成されている。そして、上記油圧シリンダ(5)は、ピストン(7)の左右のシリンダ室(11,12)の圧力を調整することによって、スライドバルブ(4)の位置を調整するように構成されている。
スライドバルブ(4)がスライドすると、吐出口(25)の位置が変化し、その結果、吐出口(25)の開度及び圧縮行程の終了位置が変化するようになっている。例えば、図1は、スライドバルブ(4)が右寄りにスライドした状態を示し、この状態では吐出口(25)が螺旋溝(41)のほぼ終端付近で開口している(以下、この状態を高VI運転状態とよぶ)。スクリュー圧縮機(2)では、この状態が最も吐出のタイミングが遅い状態であり、圧縮比が最も大きくなる。
また、図2は、スライドバルブ(4)が左寄りにスライドした状態を示し、この状態では、吐出口(25)が螺旋溝(41)の中間寄りで開口している(以下、この状態を低VI運転状態とよぶ)。これにより、前記高VI運転状態(図1を参照)よりも吐出のタイミングが早くなり、高VI運転状態よりも圧縮比は小さくなる。
本実施形態では、冷媒回路の運転状態に応じてスクリュー圧縮機(1)が最も高効率となるように最適のVI値が選択されて、スライドバルブ(4)の位置が制御されるようになっている。このとき、図示しない制御機構により、運転状態(スクリュー圧縮機(1)の負荷の状態)に応じて、インバータ制御で電動機の回転数が制御され、容量制御が行われる。
本実施形態では、ケーシング(30)内におけるスクリューロータ(40)の吸入側の位置に、上記スライドバルブ(4)の軸方向移動を許容する一方でその回転を禁止するバルブガイド(15)が設けられている。図3に示すように、上記スライドバルブ(4)の内周面は上記シリンダ壁(31)の内周面と一致する寸法で形成され、図1,2に示す上記バルブガイド(15)の外周面は、常にスライドバルブ(4)の内周面と摺接するように寸法構成されている。また、上記バルブガイド(15)は、図7に示すように、リング状に形成されている。
-運転動作-
上記スクリュー圧縮機(1)における圧縮機構(20)及び可変VI機構(3)の運転動作について説明する。
上記スクリュー圧縮機(1)における圧縮機構(20)及び可変VI機構(3)の運転動作について説明する。
〈圧縮機構〉
上記電動機を起動すると、駆動軸(21)が回転するのに伴ってスクリューロータ(40)が回転する。このスクリューロータ(40)の回転に伴ってゲートロータ(50)も回転し、上記圧縮機構(20)が吸入行程、圧縮行程および吐出行程を繰り返す。ここでは、図6においてドットを付した圧縮室(23)に着目して説明する。
上記電動機を起動すると、駆動軸(21)が回転するのに伴ってスクリューロータ(40)が回転する。このスクリューロータ(40)の回転に伴ってゲートロータ(50)も回転し、上記圧縮機構(20)が吸入行程、圧縮行程および吐出行程を繰り返す。ここでは、図6においてドットを付した圧縮室(23)に着目して説明する。
図6(A)において、ドットを付した圧縮室(23)は、吸入室(S1)に連通している。また、この圧縮室(23)が形成されている螺旋溝(41)は、同図の下側に位置するゲートロータ(50)のゲート(51)と噛み合わされている。スクリューロータ(40)が回転すると、このゲート(51)が螺旋溝(41)の終端へ向かって相対的に移動し、それに伴って圧縮室(23)の容積が拡大する。その結果、吸入室(S1)の低圧ガス冷媒が吸入口(24)を通じて圧縮室(23)へ吸い込まれる。
スクリューロータ(40)が更に回転すると、図6(B)の状態となる。同図において、ドットを付した圧縮室(23)は、閉じきり状態となっている。つまり、この圧縮室(23)が形成されている螺旋溝(41)は、同図の上側に位置するゲートロータ(50)のゲート(51)と噛み合わされ、このゲート(51)によって吸入室(S1)から仕切られている。そして、スクリューロータ(40)の回転に伴ってゲート(51)が螺旋溝(41)の終端へ向かって移動すると、圧縮室(23)の容積が次第に縮小する。その結果、圧縮室(23)内のガス冷媒が圧縮される。
スクリューロータ(40)が更に回転すると、図6(C)の状態となる。同図において、ドットを付した圧縮室(23)は、吐出口(25)を介して吐出室(S2)と連通した状態となっている。そして、スクリューロータ(40)の回転に伴ってゲート(51)が螺旋溝(41)の終端へ向かって移動すると、圧縮された冷媒ガスが圧縮室(23)から吐出室(S2)へ押し出されてゆく。
〈可変VI機構(容積比調整機構)〉
次に、可変VI機構(3)の動作について説明する。
次に、可変VI機構(3)の動作について説明する。
上述したように、スライドバルブ(4)がスライドすると、吐出口(25)の位置が変化し、その結果、吐出口(25)の開度及び圧縮行程の終了位置が変化する。
図1は、スライドバルブ(4)が右寄りにスライドした状態を示し、この状態では吐出口(25)が螺旋溝(41)のほぼ終端付近で開口し、高VI運転状態になっている。スクリュー圧縮機(1)では、この状態が最も吐出のタイミングが遅い状態であり、圧縮比が最も大きくなる。
また、図2は、スライドバルブ(4)が左寄りにスライドした状態を示し、この状態では、吐出口(25)が螺旋溝(41)の中間寄りで開口し、低VI運転状態になっている。これにより、前記高VI運転状態(図1を参照)よりも吐出のタイミングが早くなり、高VI運転状態よりも圧縮比は小さくなる。
スライドバルブ(4)は、その動作中の位置にかかわらず、内周面がバルブガイド(15)の外周面と摺接する。このことにより、スライドバルブ(4)の内周面は、ケーシング(30)のシリンダ壁(31)の内周面と同一円筒上に位置する状態に保持される。そのため、この実施形態において、スライドバルブ(4)には、図10の従来技術とは違ってガイド部(104b)は設けられていないが、スライドバルブ(4)が回転してしまうことはない。したがって、スライドバルブ(4)の内周面とスクリューロータ(40)の外周面が干渉してしまうことを防止できる。
また、この実施形態では、上記のようにスライドバルブ(4)にガイド部(104b)が設けられていないため、従来技術とは違って上記ガイド部(104b)が吐出ガスの通路抵抗になることもない。
-実施形態の効果-
本実施形態によれば、スライドバルブ(4)に吐出ガスの通路抵抗になるガイド部を設けていないために圧力損失を小さくすることができ、圧縮機(1)の効率が低下するのを抑えられる。また、従来とは違ってスライドバルブ(4)にガイド部を設ける必要がないので、スライドバルブ(4)の構造を簡単にすることができる。
本実施形態によれば、スライドバルブ(4)に吐出ガスの通路抵抗になるガイド部を設けていないために圧力損失を小さくすることができ、圧縮機(1)の効率が低下するのを抑えられる。また、従来とは違ってスライドバルブ(4)にガイド部を設ける必要がないので、スライドバルブ(4)の構造を簡単にすることができる。
さらに、スライドバルブ(4)にガイド部を設けなくても、スライドバルブ(4)とスクリューロータ(40)が干渉しないので、簡単な構造でありながら、スクリュー圧縮機(1)の動作に不具合が生じるのも防止できる。
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
例えば、上記実施形態では、バルブガイド(15)を単なるリング形状にしているが、図8に示すように周壁面に開口部(15a)を設けてもよい。このようにすると、低圧ガスが上記開口部(ガス通路)(15a)を通過して圧縮機構(20)に吸入されるので、通路抵抗を低減することができる。また、バルブガイド(15)を図9に示すように全体に細い幅にする一方でスライドバルブ(4)と接触する部分だけを広い幅にしても、幅の細い部分がガス通路(開口部(15a))になるので、圧縮機構(20)への吸入ガスの通路抵抗を低減することができる。
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、本発明は、スクリュー圧縮機において吸入容積と吐出容積との比率を調整する可変VI機構について有用である。
1 スクリュー圧縮機
3 可変VI機構(容積比調整機構)
4 スライドバルブ
15 バルブガイド
15a 開口部
26 駆動機構
30 ケーシング
31 シリンダ壁
33 スライド溝
40 スクリューロータ
41 螺旋溝
50 ゲートロータ
3 可変VI機構(容積比調整機構)
4 スライドバルブ
15 バルブガイド
15a 開口部
26 駆動機構
30 ケーシング
31 シリンダ壁
33 スライド溝
40 スクリューロータ
41 螺旋溝
50 ゲートロータ
Claims (4)
- 外周面に螺旋溝(41)が形成されて一端が流体の吸入側となり他端が吐出側となるスクリューロータ(40)と、該スクリューロータ(40)を回転可能に収納するシリンダ壁(31)を備えたケーシング(30)と、該シリンダ壁(31)の一部を貫通してスクリューロータ(40)と噛合するゲートロータ(50)と、スクリューロータ(40)を駆動する駆動機構(26)とを備え、
上記シリンダ壁(31)にその軸方向沿いに形成されたスライド溝(33)と、該スライド溝(33)に軸方向へ移動可能に装着されて吐出開始位置を調整するスライドバルブ(4)とを有する容積比調整機構(3)を備えたスクリュー圧縮機であって、
上記ケーシング(30)内におけるスクリューロータ(40)の吸入側の位置に、上記スライドバルブ(4)の軸方向移動を許容する一方でその回転を禁止するバルブガイド(15)を備えていることを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項1において、
上記スライドバルブ(4)の内周面が上記シリンダ壁(31)の内周面と一致する寸法で形成され、
上記バルブガイド(15)の外周面がスライドバルブ(4)の内周面と摺接するように寸法構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項2において、
上記バルブガイド(15)がリング状に形成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項3において、
上記バルブガイド(15)には、吸入側からのガス通路となる開口部(15a)が形成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009-291158 | 2009-12-22 | ||
JP2009291158A JP2011132835A (ja) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | スクリュー圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2011077657A1 true WO2011077657A1 (ja) | 2011-06-30 |
Family
ID=44195211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2010/007172 WO2011077657A1 (ja) | 2009-12-22 | 2010-12-09 | スクリュー圧縮機 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011132835A (ja) |
WO (1) | WO2011077657A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11306721B2 (en) | 2018-12-26 | 2022-04-19 | Trane International Inc. | Variable volume ratio screw compressor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3088659A (en) * | 1960-06-17 | 1963-05-07 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Means for regulating helical rotary piston engines |
US4074957A (en) * | 1975-08-21 | 1978-02-21 | Monovis B. V. | Screw compressors |
JPS5949392A (ja) * | 1982-09-11 | 1984-03-21 | Mayekawa Mfg Co Ltd | スクリユ−式圧縮機の吐出ポ−トの開度変更及び容量制御装置 |
JPS60228789A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-11-14 | ベルナール ジンメルン | 容積形スクリユー機械 |
JPS62261687A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-13 | フリツク コムパニ− | 段階制御付きの可変容積比型スクリユコンプレツサ |
JP2004316586A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Daikin Ind Ltd | スクリュー圧縮機 |
-
2009
- 2009-12-22 JP JP2009291158A patent/JP2011132835A/ja active Pending
-
2010
- 2010-12-09 WO PCT/JP2010/007172 patent/WO2011077657A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3088659A (en) * | 1960-06-17 | 1963-05-07 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Means for regulating helical rotary piston engines |
US4074957A (en) * | 1975-08-21 | 1978-02-21 | Monovis B. V. | Screw compressors |
JPS5949392A (ja) * | 1982-09-11 | 1984-03-21 | Mayekawa Mfg Co Ltd | スクリユ−式圧縮機の吐出ポ−トの開度変更及び容量制御装置 |
JPS60228789A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-11-14 | ベルナール ジンメルン | 容積形スクリユー機械 |
JPS62261687A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-13 | フリツク コムパニ− | 段階制御付きの可変容積比型スクリユコンプレツサ |
JP2004316586A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Daikin Ind Ltd | スクリュー圧縮機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011132835A (ja) | 2011-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2011077724A1 (ja) | シングルスクリュー圧縮機 | |
JPH09310688A (ja) | 可変容量型スクロール圧縮機 | |
US8366405B2 (en) | Screw compressor with capacity control slide valve | |
US8366424B2 (en) | Rotary fluid machine with reverse moment generating mechanism | |
WO2021200858A1 (ja) | スクリュー圧縮機及び冷凍装置 | |
WO2010146793A1 (ja) | スクリュー圧縮機 | |
JP4005035B2 (ja) | 容量可変回転圧縮機 | |
JP4412417B2 (ja) | シングルスクリュー圧縮機 | |
JP4735757B2 (ja) | シングルスクリュー圧縮機 | |
JP5526760B2 (ja) | シングルスクリュー圧縮機 | |
WO2011077657A1 (ja) | スクリュー圧縮機 | |
JP5943101B1 (ja) | スクリュー圧縮機 | |
JP2004324601A (ja) | シングルスクリュー圧縮機 | |
JP2013177868A (ja) | スクリュー圧縮機 | |
JP2016017438A (ja) | シングルスクリュー圧縮機 | |
WO2019087785A1 (ja) | スクリュー圧縮機 | |
WO2020021707A1 (ja) | スクリュー圧縮機 | |
JP2004316586A (ja) | スクリュー圧縮機 | |
CN110206728B (zh) | 一种涡旋压缩机和空调器 | |
JP2010242656A (ja) | シングルスクリュー圧縮機 | |
JP2013113271A (ja) | スクリュー圧縮機 | |
WO2021229743A1 (ja) | スクリュー圧縮機 | |
JP7158603B2 (ja) | スクリュー圧縮機 | |
JP7044973B2 (ja) | スクリュー圧縮機 | |
JPH06221285A (ja) | 流体圧縮機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10838897 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10838897 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |