JP4332975B2 - Screw compressor - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、冷凍機等に使用されて、冷媒を圧縮するスクリュー圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスクリュー圧縮機としては、図４（Ａ）に示すようなものがある。このスクリュー圧縮機は、スクリューロータ１と、容量を制御するスライドバルブ２と、このスライドバルブ２を駆動する駆動シリンダ３とを備える。上記スライドバルブ２は、両端に作用する冷媒の圧力差（高圧領域Ｈと低圧領域Ｌとの圧力差）によって、図４（Ａ）において矢印Ｘで示すように左方（ロードアップする側）に付勢されている。上記スライドバルブ２は駆動シリンダ３のピストン５に連結機構６によって連結している。
【０００３】
上記駆動シリンダ３の一方の室１１には油用ライン１２を介して図示しない高圧の油溜まりを接続して、上記室１１に高圧の油を供給するようにしている。さらに、この油用ライン１２に油用開閉弁ＳＶ１３を設け、この油用開閉弁ＳＶ１３をバイパスするラインにチェック弁１４とキャピラリ１５を設けている。
【０００４】
一方、上記駆動シリンダ３の他方の室１７には、吸込み側である低圧領域Ｌに接続する排出ライン１８を接続して、この他方の室１７からガスを低圧領域Ｌに排出するようにしている。この排出ライン１８にガス用開閉弁ＳＶ１１を設けている。
【０００５】
さらに、上記油用ライン１２の油用開閉弁ＳＶ１３と駆動シリンダ３の一方の室１１との間と、排出ライン１８のガス用開閉弁ＳＶ１１の下流側とを、油排出専用ライン２１で接続し、この油排出専用ライン２１に油排出専用の開閉弁ＳＶ１２とキャピラリ２２を接続している。
なお、９はピストン５の外周面とチューブの内周面との間をシールするシール部材、１３はピストンロッド１９とブッシュ２０の内周面との間をシールするシール部材である。
【０００６】
上記構成のスクリュー圧縮機は、図４（Ｂ）に示すように、開閉弁ＳＶ１１，ＳＶ１２，ＳＶ１３を開閉させることによって、ロードアップ、ロードダウン、ロード保持等の運転を行う。なお、図４（Ｂ）において、○は開放を、×は閉鎖を表す。
【０００７】
ロードアップ運転時には、油排出専用の開閉弁ＳＶ１２が開放される一方、他の開閉弁ＳＶ１１，ＳＶ１３が閉鎖される。そうすると、スライドバルブ２が図４（Ａ）において矢印Ｘ方向に冷媒の圧力によって押圧されているから、駆動シリンダ３のピストン５も左方に押圧されている。一方、駆動シリンダ３の一方の室１１の油は、矢印ｕ１に示すように、油用ライン１２の一部、油排出専用ライン２１、油排出専用の開閉弁ＳＶ１２およびキャピラリ２２を経由して、低圧領域Ｌに排出される。
【０００８】
ロードダウン運転時には、ガス用開閉弁ＳＶ１１が開放される一方、他の開閉弁ＳＶ１２，ＳＶ１３が閉鎖される。そうすると、矢印ｄ１に示すように、油溜まり（高圧）から、チェック弁１４、キャピラリ１５、油用ライン１２を通って、駆動シリンダ３の一方の室１１に高圧の油が供給される一方、駆動シリンダ３の他方の室１７から、ガスが、矢印ｄ２に示すように、排出ライン１８およびガス用開閉弁ＳＶ１１を介して低圧領域Ｌに排出されて、ピストン５が右方に移動して、スライドバルブ２を右に移動させる。
【０００９】
ロード保持時には、ガス用開閉弁ＳＶ１１と油用開閉弁ＳＶ１２との両方を閉鎖して、駆動シリンダ３のピストン５を停止して、スライドバルブ２を停止させる。
【００１０】
停止時には、開閉弁ＳＶ１３のみが開放されて、駆動シリンダ３のピストン５が図示しないバネのバネ力で左方に移動させられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスクリュー圧縮機では、油用ライン１２、排出ライン１８および油排出専用ライン２１と３種類の配管が必要になって、図５に示すように、外部配管系Ｐが複雑になり、かつ、それに伴って配管部品が多くなり、また、組立工数も多くなるという問題がある。また、配管が複雑になると、配管振動によってトラブルが発生する可能性も高くなる。さらに、３個の開閉弁ＳＶ１１，ＳＶ１２，ＳＶ１３を必要とするため、制御が複雑になって、かつ、製造コストが高くなるという問題がある。
【００１２】
そこで、この発明の目的は、配管構造が簡単になって、配管部品が少なく、かつ、配管振動を生じる虞が少ないスクリュー圧縮機を提供することにある。
【００１３】
また、この発明の目的は、開閉弁の数が少なくて、制御が簡単になり、かつ、製造コストが低くなるスクリュー圧縮機を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のスクリュー圧縮機は、
スクリューロータと、
容量を制御すると共に、ロードアップ側に向けて付勢されるスライドバルブと、
このスライドバルブに連結機構によって連結されたピストンロッドと、一方の室と他方の室とを画成すると共に上記ピストンロッドに連結されたピストンとを有して、上記ピストンが上記一方の室側から上記他方の室側に移動して上記スライドバルブをロードダウン側に移動させる一方、上記ピストンが上記他方の室側から上記一方の室側に移動して上記スライドバルブをロードアップ側に移動させる駆動シリンダと
を備え、
上記駆動シリンダの外側の雰囲気は、高圧領域になっていて、かつ、上記ピストンロッドとブッシュ部との間には隙間があって、上記高圧領域と上記他方の室とが上記隙間を介して連通しており、
上記駆動シリンダの一方の室に、上記高圧領域の油を供給または排出する油用ラインと、
この油用ラインに設けられた油用開閉弁と、
上記油用ラインに、上記油用開閉弁と並列に接続されると共に、上記駆動シリンダの一方の室に向けての流れが順方向となるチェック弁と、
上記駆動シリンダの上記他方の室と低圧領域とを接続すると共に、上記他方の室のガスを上記低圧領域に排出する排出ラインと、
この排出ラインに設けられたガス用開閉弁と
を備えた
ことを特徴としている。
【００１５】
上記構成において、ロードアップ時に、油用開閉弁を開放し、ガス用開閉弁を閉鎖する。そうすると、スライドバルブはロードアップする側に付勢されているから、駆動シリンダの一方の室の油は、油用ライン、油用開閉弁を通して、例えば、油溜まりに排出される。
【００１６】
一方、ロードダウン時には、ガス用開閉弁を開放し、油用開閉弁を閉鎖する。そうすると、上記チェック弁を通して、駆動シリンダの一方の室に油が供給される一方、駆動シリンダの他方の室からガスが排出ライン、ガス用開閉弁を通して低圧側に排出される。
【００１７】
このように、油用ラインを、駆動シリンダの一方の室への油の供給と排出の両方に使用して、油の排出専用のラインを設けていないから、配管構造が簡単になり、かつ、配管部品を少なくなって、安価になる。また、配管構造が簡単であるから、配管振動の虞も少なくなる。
【００１８】
しかも、必要とする開閉弁は、油用開閉弁とガス用開閉弁との２つであるから、制御が簡単で、かつ、スクリュー圧縮機を安価に製造できる。
【００１９】
【００２０】
また、上記チェック弁は油用開閉弁と並列に接続されているから、油用ラインの先端からの油を駆動シリンダの一方の室に供給できて、配管構造が簡単になる。
【００２１】
請求項２の発明のスクリュー圧縮機は、請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、上記油用ラインに、上記駆動シリンダに向けての流れが非制御流れとなるチェック弁付流量調整弁を設けたことを特徴としている。
【００２２】
上記構成によれば、上記駆動シリンダに向けての流れが非制御流れとなるチェック弁付流量調整弁が設けられているので、駆動シリンダの一方の室に迅速に油を供給して、迅速にロードダウンでき、かつ、この一方の室から排出される油の排出速度を調節して、ロードアップの移行速度を精度高く調節できる。
【００２３】
【００２４】
【００２５】
請求項３の発明のスクリュー圧縮機は、請求項１または２に記載のスクリュー圧縮機において、上記油用ラインおよび上記排出ラインを一つのマニホールドにより構成したことを特徴としている。
【００２６】
上記構成によれば、上記油用ラインおよび上記排出ラインを一つのマニホールドにより構成したので、配管構造が極めて簡単かつコンパクトになる。また、配管振動を防止できる。
【００２７】
請求項４の発明のスクリュー圧縮機は、請求項１乃至３のいずれか１つに記載のスクリュー圧縮機において、上記駆動シリンダのピストンロッドに、最低部分負荷運転を設定する切欠きを設け、この切欠きによって、上記他方の室と上記駆動シリンダの外側の上記高圧領域とを連通させることを特徴としている。
【００２８】
上記構成によれば、駆動シリンダのピストンロッドに設けられた切欠きがブッシュに重なった状態で、駆動シリンダの他方の室の内部が切欠きを介して外部の吐出側の高圧の雰囲気つまり高圧領域に連通するので、ピストンのロードダウン側への移動が防止される。したがって、最低部分負荷運転の保証機構が簡単に得られる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３０】
図１（Ａ）に示すように、このスクリュー圧縮機は、スクリューロータ３１と、容量を制御するスライドバルブ３２と、このスライドバルブ３２を駆動する駆動シリンダ３３とを備える。
【００３１】
このスクリュー圧縮機の具体的な構成は図２に示すようになっていて、シリンダ２９にスクリューロータ３１を回転自在に嵌合していて、このスクリューロータ３１の有効圧縮量つまり容量を制御するスライドバルブ３２を軸方向に進退自在に設けている。上記スライドバルブ３２は、右端面に高圧領域（吐出側）Ｈの高圧が作用し、左端面には低圧領域（吸込み側）Ｌの低圧が作用して、この圧力差によって、矢印Ｘに示すように、左方（ロードアップ側）に付勢されるようになっている。このスライドバルブ３２と、駆動シリンダ３３のピストンロッド４９とを連結機構３６によって連結して、駆動シリンダ３３でスライドバルブ３２を軸方向に移動させて、圧縮開始位置を制御して、容量制御ができるようにしている。なお、７１は上記連結機構３６を付勢して、駆動シリンダ３３のピストン３５の静止位置を定めるコイルスプリングである。
【００３２】
一方、上記駆動シリンダ３３のピストン３５には、シール部材３９を設けて、ピストン３５の外周をシールしているが、ピストンロッド４９とブッシュ部６５との間にはシール部材を設けていない。また、上記ピストンロッド４９には、最低部分負荷を設定する切欠き４３を設けている。なお、図２では、駆動シリンダ３３の一方の室４１と他方の室４７に接続する配管構造は省略している。
【００３３】
図１（Ａ）に示すように、上記駆動シリンダ３３の一方の室４１には、油を供給または排出するための油用ライン４２を介して図示しない高圧の油溜まりに接続している。この油用ライン４２は、油の供給または排出を制御する油用開閉弁ＳＶ２を設けている。上記油用開閉弁ＳＶ２に並列にチェック弁４４を接続している。このチェック弁４４は、駆動シリンダ３３の一方の室４１に向けての流れが順方向となる。さらに、上記油用ライン４２には、チェック弁付流量調整弁５５を接続している。このチェック弁付流量調整弁５５は、駆動シリンダ３３の一方の室４１に向けての流れが順方向となるチェック弁５６と絞り部５７とからなる。
【００３４】
また、上記駆動シリンダ３３の一方の室４１と油用開閉弁ＳＶ２との間の油用ライン４２に、図示しない凝縮器つまり高圧領域Ｈに連なる高圧ライン５０を接続し、この高圧ライン５０に、駆動シリンダ３３の一方の室４１に向けての流れが順方向となるチェック弁５１を接続している。この高圧ライン５０は、停止時に強制的にロードダウンするときに使用する。
【００３５】
また、上記駆動シリンダ３３の他方の室４７には、ガスを排出するための排出ライン４８を接続し、排出ライン４８にガス用開閉弁ＳＶ１を接続している。
【００３６】
上記油用ライン４２、排出ライン４８および高圧ライン５０の一部は、図３に示すマニホールド６０で構成して、配管構造を極めて簡単かつコンパクトにし、かつ、配管振動を生じないようにしている。
【００３７】
上記構成のスクリュー圧縮機は、図１（Ｂ）に示すように、２つの開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２を開閉制御して、ロードアップ、ロードダウン、ロード保持等の運転を行う。なお、図１（Ｂ）において、○は開放を、×は閉鎖を表す。
【００３８】
まず、ロードアップ運転時には、油用開閉弁ＳＶ２が開放される一方、ガス用開閉弁ＳＶ１が閉鎖される。そうすると、スライドバルブ３２が図１（Ａ）において矢印Ｘ方向（ロードアップする側）に冷媒の圧力差によって押圧されており、かつ、駆動シリンダ３３の他方の室４７は、ガス用開閉弁ＳＶ１が閉鎖されて低圧領域Ｌと遮断された状態で、シール部材を設けていないピストンロッド４９とブッシュ部６５（図２参照）との間から高圧の冷媒が侵入しているから、駆動シリンダ３３のピストン３５も左方に押圧されて、駆動シリンダ３３の一方の室４１の油は、矢印Ｕ１に示すように、油用ライン４２、油用開閉弁ＳＶ２およびチェック弁付流量調整弁５５の絞り部５７を通して、油溜まりに排出される。こうして、上記ピストン３５が左方に移動して、スライドバルブ３２を矢印Ｘ方向に移動させて、ロードアップを行う。このとき、異常時等に強制的にロードダウンするための高圧ライン５０のチェック弁５１は閉鎖されている。
【００３９】
上記ロードアップするときには、駆動シリンダ３３の一方の室４１から排出される油の排出速度をチェック弁付流量調整弁５５の絞り部５７で調節しているので、ロードアップの移行速度を広い範囲にわたって精度高く調節できる。
【００４０】
一方、ロードダウン運転時には、ガス用開閉弁ＳＶ１が開放されると共に、油用開閉弁ＳＶ２が閉鎖される。そうすると、矢印Ｄ１に示すように、油溜まりから、チェック弁付流量調整弁５５のチェック弁５６、油用ライン４２およびチェック弁４４を通って、駆動シリンダ３３の一方の室４１に高圧の油が供給される一方、駆動シリンダ３３の他方の室４７から、ガスが、矢印Ｄ２に示すように、排出ライン４８および開閉弁ＳＶ１を介して低圧領域Ｌに排出されて、ピストン３５が右方に移動して、スライドバルブ３２を右方（ロードダウン側）に移動させる。
【００４１】
このように、ロードダウン運転するときには、駆動シリンダ３３の一方の室４１に向けてチェック弁付流量調整弁５５のチェック弁５６を通して油を供給するので、駆動シリンダ３３の一方の室４１に迅速に油を供給して、迅速にロードダウンできる。
【００４２】
また、例えば停止時に、強制的にロードダウンするときには、図１（Ａ）において矢印Ｄ３に示すように、高圧ライン５０からの高圧冷媒を、チェック弁５１を通して駆動シリンダ３３の一方の室４１に供給して、迅速にロードダウンする。
【００４３】
また、図１（Ａ）、図２に示すように、上記駆動シリンダ３３のピストンロッド４９に切欠き４３を設けているから、ロードダウン運転時に、この切欠き４３がブッシュ６５に重なった状態で、駆動シリンダ３３の他方の室４７の内部が切欠き４３を介して外部の高圧の雰囲気つまり高圧領域Ｈに連通する。したがって、駆動シリンダ３３のピストン３５のロードダウン側への移動が防止されて、最低部分負荷運転が保証される。
【００４４】
起動時には、ロードダウン運転時と同様に、ガス用開閉弁ＳＶ１を開放し、油用開閉弁ＳＶ２を閉鎖して、アンロード運転を行う。
【００４５】
ロード保持時には、ガス用開閉弁ＳＶ１と油用開閉弁ＳＶ２との両方を閉鎖して、駆動シリンダ３３のピストン３５を停止して、スライドバルブ３２を停止させる。
【００４６】
停止時には、起動時と同様に、ガス用開閉弁ＳＶ１を開放し、油用開閉弁ＳＶ２を閉鎖する。
【００４７】
このスクリュー圧縮機は、油用ライン４２を、矢印Ｄ１と矢印Ｕ１とに示すように、駆動シリンダ３３の一方の室４１への油の供給と排出との両方に兼用して、油の排出専用のラインを設けていないから、配管構造が簡単になり、かつ、配管部品を少なくなって、安価になるという利点を有する。
【００４８】
しかも、このスクリュー圧縮機は、必要とする開閉弁は、油用開閉弁ＳＶ２とガス用開閉弁ＳＶ１との２つであるから、制御が簡単で、かつ、極めて安価に製造できる。
【００４９】
上記実施の形態では、油用開閉弁ＳＶ２と並列にチェック弁４４を接続しているので、油用ライン４２の先端からの油を駆動シリンダ３３の一方の室４１に供給できて、配管構造が簡単になる。
【００５０】
また、上記実施の形態では、油用ライン４２と排出ライン４８との両方を一つのマニホールド６０により構成したが、高圧ライン５０の全部または一部を油用ライン、排出ラインと共に一つマニホールドに構成してもよい。また、複数のマニホールドを用いてもよい。
また、上記実施の形態では、ピストンロッド４９とブッシュ６５との間にシール材を設けていないが、メカニカルシール、ラビリンスシール等のシール材を設けてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明のスクリュー圧縮機は、油用ラインを、駆動シリンダの一方の室への油の供給と排出との両方に兼用して、油の排出専用のラインを設けていないので、配管構造が簡単になり、かつ、配管部品が少なく、かつ、配管振動の虞が少なくなるという利点を有する。
【００５２】
また、請求項１の発明のスクリュー圧縮機は、油用開閉弁とガス用開閉弁との２つの開閉弁を使用して、油排出専用の開閉弁を使用していないので、制御が簡単になり、かつ、安価に製造できる。
【００５３】
請求項１の発明のスクリュー圧縮機は、油用開閉弁と並列にチェック弁を接続しているので、油用開閉弁を開放しないで、油用ラインの先端からの油を駆動シリンダの一方の室に供給できて、制御が簡単になる。
【００５４】
請求項２の発明のスクリュー圧縮機は、駆動シリンダに向けての流れが非制御流れとなるチェック弁付流量調整弁を備えているので、駆動シリンダの一方の室に迅速に油を供給して、迅速にロードダウンでき、かつ、この一方の室から排出される油の排出速度を調節して、ロードアップの移行速度を精度高く調節できる。
【００５５】
【００５６】
請求項３の発明のスクリュー圧縮機は、油用ラインおよび排出ラインを一つのマニホールドにより構成しているので、配管構造が極めて簡単かつコンパクトになる。
【００５７】
請求項４の発明のスクリュー圧縮機は、駆動シリンダのピストンロッドに、最低部分負荷運転を設定する切欠きを設けて、駆動シリンダの他方の室の内部を切欠きを介して駆動シリンダの外部の高圧領域に連通できるようにしているので、簡単に最低部分負荷運転を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（Ａ）はこの発明の実施の形態のスクリュー圧縮機の回路図、図１（Ｂ）はそのスクリュー圧縮機の開閉弁の動作状態を示す図である。
【図２】 上記スクリュー圧縮機の一部の断面図である。
【図３】 上記スクリュー圧縮機の正面図である。
【図４】 図４（Ａ）は従来のスクリュー圧縮機の回路図、図４（Ｂ）はそのスクリュー圧縮機の開閉弁の動作状態を示す図である。
【図５】 上記従来のスクリュー圧縮機の正面図である。
【符号の説明】
３１ スクリューロータ
３２ スライドバルブ
３３ 駆動シリンダ
３５ ピストン
４１，４７ 室
４２ 油用ライン
４３ 切欠き
４４，５１，５６ チェック弁
４８ 排出ライン
５０ 高圧ライン
ＳＶ１，ＳＶ２ 開閉弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a screw compressor that is used in, for example, a refrigerator and compresses a refrigerant.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of screw compressor is shown in FIG. The screw compressor includes a screw rotor 1, a slide valve 2 that controls the capacity, and a drive cylinder 3 that drives the slide valve 2. The slide valve 2 is moved to the left (loading up side) as indicated by an arrow X in FIG. 4A due to the pressure difference of the refrigerant acting on both ends (pressure difference between the high pressure region H and the low pressure region L). It is energized. The slide valve 2 is connected to the piston 5 of the drive cylinder 3 by a connecting mechanism 6.
[0003]
A high pressure oil reservoir (not shown) is connected to one chamber 11 of the drive cylinder 3 via an oil line 12 so that high pressure oil is supplied to the chamber 11. Further, an oil on-off valve SV13 is provided on the oil line 12, and a check valve 14 and a capillary 15 are provided on a line bypassing the oil on-off valve SV13.
[0004]
On the other hand, a discharge line 18 connected to the low pressure region L on the suction side is connected to the other chamber 17 of the drive cylinder 3 so that gas is discharged from the other chamber 17 to the low pressure region L. . The discharge line 18 is provided with a gas on-off valve SV11.
[0005]
Furthermore, the oil on-off valve SV13 of the oil line 12 and one chamber 11 of the drive cylinder 3 are connected to the downstream side of the gas on-off valve SV11 of the discharge line 18 by an oil discharge dedicated line 21. The oil discharge dedicated line 21 is connected to an oil discharge dedicated on-off valve SV12 and a capillary 22.
In addition, 9 is a seal member that seals between the outer peripheral surface of the piston 5 and the inner peripheral surface of the tube, and 13 is a seal member that seals between the piston rod 19 and the inner peripheral surface of the bush 20.
[0006]
As shown in FIG. 4B, the screw compressor having the above-described configuration performs operations such as load-up, load-down, and load holding by opening and closing the on-off valves SV11, SV12, and SV13. In FIG. 4B, ◯ represents opening and x represents closing.
[0007]
During the load-up operation, the on-off valve SV12 dedicated to oil discharge is opened, while the other on-off valves SV11 and SV13 are closed. Then, the slide valve 2 is pressed by the refrigerant pressure in the direction of the arrow X in FIG. 4A, so that the piston 5 of the drive cylinder 3 is also pressed to the left. On the other hand, the oil in one chamber 11 of the drive cylinder 3 passes through a part of the oil line 12, the oil discharge dedicated line 21, the oil discharge dedicated on-off valve SV12 and the capillary 22 as shown by the arrow u1. It is discharged to the low pressure region L.
[0008]
During the load-down operation, the gas on-off valve SV11 is opened, while the other on-off valves SV12 and SV13 are closed. Then, as shown by the arrow d1, high pressure oil is supplied from the oil reservoir (high pressure) to the one chamber 11 of the drive cylinder 3 through the check valve 14, the capillary 15, and the oil line 12, while driving. Gas is discharged from the other chamber 17 of the cylinder 3 to the low pressure region L through the discharge line 18 and the gas on-off valve SV11 as indicated by an arrow d2, and the piston 5 moves to the right and slides. Move valve 2 to the right.
[0009]
At the time of holding the load, both the gas on-off valve SV11 and the oil on-off valve SV12 are closed, the piston 5 of the drive cylinder 3 is stopped, and the slide valve 2 is stopped.
[0010]
When stopping, only the on-off valve SV13 is opened, and the piston 5 of the drive cylinder 3 is moved to the left by the spring force of a spring (not shown).
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional screw compressor, the oil line 12, the discharge line 18, and the oil discharge dedicated line 21 and three types of piping are required, and the external piping system P becomes complicated as shown in FIG. In addition to this, there are problems that the number of piping parts increases and the number of assembly steps increases. In addition, when the piping becomes complicated, the possibility of trouble occurring due to piping vibration increases. Furthermore, since three on-off valves SV11, SV12, SV13 are required, there is a problem that the control is complicated and the manufacturing cost is increased.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a screw compressor that has a simplified piping structure, has fewer piping parts, and is less likely to cause piping vibration.
[0013]
Another object of the present invention is to provide a screw compressor that has a small number of on-off valves, simplifies control, and reduces manufacturing costs.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the screw compressor of the invention of claim 1 comprises:
A screw rotor;
A slide valve that controls the capacity and is biased toward the load-up side ,
A piston rod connected to the slide valve by a connecting mechanism; and a piston that is connected to the piston rod while defining one chamber and the other chamber. Drive to move the slide valve to the load-down side by moving to the other chamber side, while moving the slide valve to the load-up side by moving the piston from the other chamber side to the one chamber side A cylinder,
The atmosphere outside the drive cylinder is in a high pressure region, and there is a gap between the piston rod and the bush portion, and the high pressure region and the other chamber communicate with each other through the gap. And
An oil line for supplying or discharging oil in the high pressure region to one chamber of the drive cylinder ;
An oil on-off valve provided in the oil line;
A check valve that is connected to the oil line in parallel with the oil on-off valve, and the flow toward one chamber of the drive cylinder is in a forward direction;
A discharge line for connecting the other chamber of the drive cylinder and the low pressure region, and discharging the gas in the other chamber to the low pressure region ;
A gas on-off valve provided in the discharge line is provided.
[0015]
In the above configuration, the oil on-off valve is opened and the gas on-off valve is closed at the time of load-up. Then, since the slide valve is biased toward the load-up side, the oil in one chamber of the drive cylinder is discharged to, for example, an oil reservoir through the oil line and the oil on-off valve.
[0016]
On the other hand, at the time of load down, the gas on-off valve is opened and the oil on-off valve is closed. Then, oil is supplied to one chamber of the drive cylinder through the check valve, and gas is discharged from the other chamber of the drive cylinder to the low pressure side through the discharge line and the gas on-off valve.
[0017]
In this way, the oil line is used for both supply and discharge of oil to one chamber of the drive cylinder, and no dedicated line for oil discharge is provided, so the piping structure is simplified, and The number of piping parts is reduced and the cost is reduced. In addition, since the piping structure is simple, the possibility of piping vibration is reduced.
[0018]
Moreover, since the required two on-off valves are the oil on-off valve and the gas on-off valve, the control is simple and the screw compressor can be manufactured at low cost.
[0019]
[0020]
Further, since the upper chitin Ekku valve is connected in parallel with the oil-off valve, and can be supplied oil from the tip of the oil for a line to one chamber of the drive cylinder, piping structure is simplified.
[0021]
A screw compressor according to a second aspect of the present invention is the screw compressor according to the first aspect , wherein a flow rate adjusting valve with a check valve is provided in the oil line so that the flow toward the drive cylinder is an uncontrolled flow. It is characterized by that.
[0022]
According to the above configuration, since the flow control valve with a check valve is provided so that the flow toward the drive cylinder is a non-control flow, oil is quickly supplied to one chamber of the drive cylinder, It is possible to load down and adjust the discharge speed of the oil discharged from one of the chambers to adjust the load up transition speed with high accuracy.
[0023]
[0024]
[0025]
A screw compressor according to a third aspect of the invention is characterized in that, in the screw compressor according to the first or second aspect , the oil line and the discharge line are constituted by a single manifold.
[0026]
According to the above configuration, since the oil line and the discharge line are configured by one manifold, the piping structure is extremely simple and compact. Moreover, piping vibration can be prevented.
[0027]
Screw compressor of the invention of claim 4 is provided in the screw compressor according to any one of claims 1 to 3, the piston rod of the drive cylinder, a notch to configure at least part-load operation, the The other chamber communicates with the high-pressure region outside the drive cylinder by a notch .
[0028]
According to the above configuration, in the state where the notch provided in the piston rod of the drive cylinder overlaps the bush, the inside of the other chamber of the drive cylinder passes through the notch, and the high-pressure atmosphere, that is, the high-pressure region on the outside discharge side Therefore, the piston is prevented from moving to the load-down side. Therefore, a guarantee mechanism for minimum partial load operation can be obtained easily.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
[0030]
As shown in FIG. 1A, the screw compressor includes a screw rotor 31, a slide valve 32 that controls the capacity, and a drive cylinder 33 that drives the slide valve 32.
[0031]
The specific configuration of this screw compressor is as shown in FIG. 2, and a screw rotor 31 is rotatably fitted in a cylinder 29, and a slide for controlling the effective compression amount, that is, the capacity of the screw rotor 31. The valve 32 is provided so as to advance and retract in the axial direction. In the slide valve 32, a high pressure in the high pressure region (discharge side) H acts on the right end surface, and a low pressure in the low pressure region (suction side) L acts on the left end surface. In addition, it is biased to the left (load-up side). The slide valve 32 and the piston rod 49 of the drive cylinder 33 are connected by a connecting mechanism 36, the slide valve 32 is moved in the axial direction by the drive cylinder 33, the compression start position is controlled, and the capacity can be controlled. I am doing so. Reference numeral 71 denotes a coil spring that urges the coupling mechanism 36 to determine the stationary position of the piston 35 of the drive cylinder 33.
[0032]
On the other hand, the piston 35 of the drive cylinder 33 is provided with a seal member 39 to seal the outer periphery of the piston 35, but no seal member is provided between the piston rod 49 and the bush portion 65. The piston rod 49 is provided with a notch 43 for setting a minimum partial load. In FIG. 2, the piping structure connected to one chamber 41 and the other chamber 47 of the drive cylinder 33 is omitted.
[0033]
As shown in FIG. 1A, one chamber 41 of the drive cylinder 33 is connected to a high-pressure oil sump (not shown) via an oil line 42 for supplying or discharging oil. The oil line 42 is provided with an oil on-off valve SV2 for controlling the supply or discharge of oil. A check valve 44 is connected in parallel to the oil on-off valve SV2. In this check valve 44, the flow toward the one chamber 41 of the drive cylinder 33 is in the forward direction. Further, a flow regulating valve 55 with a check valve is connected to the oil line 42. The check valve-equipped flow control valve 55 includes a check valve 56 and a throttle portion 57 in which the flow toward the one chamber 41 of the drive cylinder 33 is forward.
[0034]
A high pressure line 50 connected to a condenser, that is, a high pressure region H (not shown) is connected to an oil line 42 between one chamber 41 of the drive cylinder 33 and the oil on-off valve SV2, and the high pressure line 50 is connected to the high pressure line 50. A check valve 51 is connected so that the flow toward the one chamber 41 of the drive cylinder 33 is in the forward direction. The high-pressure line 50 is used when forcibly loading down when stopped.
[0035]
Also, the other chamber 47 of the drive cylinder 33 connects the discharge line 48 for discharging the gas, connecting the gas on-off valve SV1 in emissions line 48.
[0036]
A part of the oil line 42, the discharge line 48, and the high-pressure line 50 are constituted by a manifold 60 shown in FIG. 3, so that the piping structure is extremely simple and compact and does not cause piping vibration.
[0037]
As shown in FIG. 1B, the screw compressor having the above configuration performs operations such as load-up, load-down, and load holding by controlling the opening and closing of the two on-off valves SV1 and SV2. In FIG. 1B, ◯ represents opening and x represents closing.
[0038]
First, during the load-up operation, the oil on-off valve SV2 is opened while the gas on-off valve SV1 is closed. Then, the slide valve 32 is pressed in the arrow X direction (loading up side) in FIG. 1A by the pressure difference of the refrigerant, and the other chamber 47 of the drive cylinder 33 has the gas on-off valve SV1. Since the high-pressure refrigerant has entered between the piston rod 49 not provided with the seal member and the bush portion 65 (see FIG. 2) in a state of being closed and shut off from the low-pressure region L, the piston of the drive cylinder 33 35 is also pressed to the left, and the oil in one chamber 41 of the drive cylinder 33 is, as shown by an arrow U1, the throttle line 57 of the oil line 42, the oil on-off valve SV2, and the flow regulating valve 55 with a check valve. Through the oil sump. Thus, the piston 35 moves to the left, and the slide valve 32 is moved in the direction of the arrow X to perform load up. At this time, the check valve 51 of the high-pressure line 50 for forcibly loading down at the time of abnormality is closed.
[0039]
When the load is increased, the discharge speed of the oil discharged from the one chamber 41 of the drive cylinder 33 is adjusted by the throttle portion 57 of the check valve-equipped flow rate adjustment valve 55. Adjustable with high accuracy.
[0040]
On the other hand, during the load-down operation, the gas on-off valve SV1 is opened and the oil on-off valve SV2 is closed. Then, as shown by an arrow D1, high pressure oil flows from the oil reservoir into the one chamber 41 of the drive cylinder 33 through the check valve 56 of the flow regulating valve 55 with check valve, the oil line 42 and the check valve 44. On the other hand, the gas is discharged from the other chamber 47 of the drive cylinder 33 to the low pressure region L through the discharge line 48 and the on-off valve SV1 as shown by the arrow D2, and the piston 35 moves to the right. Then, the slide valve 32 is moved to the right (load down side).
[0041]
Thus, when the driving load down, since the supply of oil through the check valve 56 of the switch Ekku valve with flow control valve 55 toward one of the chamber 41 of the driving cylinder 33 to rapidly one chamber 41 of the drive cylinder 33 The oil can be supplied to and loaded quickly.
[0042]
For example, when the vehicle is forcibly loaded down at the time of stopping, high-pressure refrigerant from the high-pressure line 50 is supplied to one chamber 41 of the drive cylinder 33 through the check valve 51 as shown by an arrow D3 in FIG. And load down quickly.
[0043]
Further, as shown in FIGS. 1A and 2, since the notch 43 is provided in the piston rod 49 of the drive cylinder 33, the notch 43 is overlapped with the bush 65 during the load-down operation. The inside of the other chamber 47 of the drive cylinder 33 communicates with an external high-pressure atmosphere, that is, a high-pressure region H through the notch 43. Therefore, the movement of the piston 35 of the drive cylinder 33 to the load-down side is prevented, and the minimum partial load operation is guaranteed.
[0044]
At the time of start-up, similarly to the load-down operation, the gas on-off valve SV1 is opened, the oil on-off valve SV2 is closed, and the unload operation is performed.
[0045]
At the time of holding the load, both the gas on-off valve SV1 and the oil on-off valve SV2 are closed, the piston 35 of the drive cylinder 33 is stopped, and the slide valve 32 is stopped.
[0046]
At the time of stop, the gas on-off valve SV1 is opened and the oil on-off valve SV2 is closed as in the start-up.
[0047]
In this screw compressor, the oil line 42 is used for both the supply and discharge of oil to one chamber 41 of the drive cylinder 33 as shown by the arrow D1 and the arrow U1. Therefore, there is an advantage that the piping structure is simplified and the number of piping parts is reduced and the cost is reduced.
[0048]
In addition, the screw compressor requires two on-off valves SV2 and SV1 for gas, so that the control is simple and can be manufactured at a very low cost.
[0049]
In the above embodiment, since the check valve 44 is connected in parallel with the oil on-off valve SV2, oil from the tip of the oil line 42 can be supplied to one chamber 41 of the drive cylinder 33, and the piping structure is It will be easy.
[0050]
In the above embodiment, both the oil line 42 and the discharge line 48 are configured by one manifold 60, but all or part of the high-pressure line 50 is configured as one manifold together with the oil line and the discharge line. May be. A plurality of manifolds may be used.
Moreover, in the said embodiment, although the sealing material is not provided between the piston rod 49 and the bush 65, you may provide sealing materials, such as a mechanical seal and a labyrinth seal.
[0051]
【The invention's effect】
As apparent from the above, the screw compressor according to the first aspect of the present invention is a line dedicated to oil discharge by using the oil line both for supplying and discharging oil to one chamber of the drive cylinder. Therefore, there is an advantage that the piping structure is simplified, the number of piping parts is small, and the risk of piping vibration is reduced.
[0052]
The screw compressor according to the first aspect of the present invention uses two on-off valves, an oil on-off valve and a gas on-off valve, and does not use an on-off valve dedicated to oil discharge. And can be manufactured at low cost.
[0053]
In the screw compressor according to the first aspect of the present invention, the check valve is connected in parallel with the on-off valve for oil, so that the oil from the tip of the oil line is supplied to one of the drive cylinders without opening the on-off valve for oil It can be supplied to the chamber, and control becomes simple.
[0054]
The screw compressor according to the invention of claim 2 is provided with a flow control valve with a check valve in which the flow toward the drive cylinder is an uncontrolled flow, so that oil can be quickly supplied to one chamber of the drive cylinder. It is possible to load down quickly and adjust the discharge speed of the oil discharged from one of the chambers to adjust the load-up transition speed with high accuracy.
[0055]
[0056]
In the screw compressor according to the third aspect of the present invention, the oil line and the discharge line are constituted by one manifold, so that the piping structure is extremely simple and compact.
[0057]
The screw compressor of the invention of claim 4 is provided with a notch for setting the lowest partial load operation on the piston rod of the drive cylinder, and the inside of the other chamber of the drive cylinder is arranged outside the drive cylinder via the notch. Since it can communicate with the high pressure region, the minimum partial load operation can be easily guaranteed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a circuit diagram of a screw compressor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram showing an operating state of an on-off valve of the screw compressor.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the screw compressor.
FIG. 3 is a front view of the screw compressor.
4A is a circuit diagram of a conventional screw compressor, and FIG. 4B is a diagram showing an operating state of an on-off valve of the screw compressor.
FIG. 5 is a front view of the conventional screw compressor.
[Explanation of symbols]
31 Screw rotor 32 Slide valve 33 Drive cylinder 35 Piston 41, 47 Chamber 42 Oil line 43 Notch 44, 51, 56 Check valve 48 Discharge line 50 High pressure line SV1, SV2 Open / close valve

Claims (4)

スクリューロータ（３１）と、
容量を制御すると共に、ロードアップ側に向けて付勢されるスライドバルブ（３２）と、
このスライドバルブ（３２）に連結機構（３６）によって連結されたピストンロッド（４９）と、一方の室（４１）と他方の室（４７）とを画成すると共に上記ピストンロッド（４９）に連結されたピストン（３５）とを有して、上記ピストン（３５）が上記一方の室（４１）側から上記他方の室（４７）側に移動して上記スライドバルブ（３２）をロードダウン側に移動させる一方、上記ピストン（３５）が上記他方の室（４７）側から上記一方の室（４１）側に移動して上記スライドバルブ（３２）をロードアップ側に移動させる駆動シリンダ（３３）と
を備え、
上記駆動シリンダ（３３）の外側の雰囲気は、高圧領域（Ｈ）になっていて、かつ、上記ピストンロッド（４９）とブッシュ部（６５）との間には隙間があって、上記高圧領域（Ｈ）と上記他方の室（４７）とが上記隙間を介して連通しており、
上記駆動シリンダ（３３）の一方の室（４１）に、上記高圧領域（Ｈ）の油を供給または排出する油用ライン（４２）と、
この油用ライン（４２）に設けられた油用開閉弁（ＳＶ２）と、
上記油用ライン（４２）に、上記油用開閉弁（ＳＶ２）と並列に接続されると共に、上記駆動シリンダ（３３）の一方の室（４１）に向けての流れが順方向となるチェック弁（４４）と、
上記駆動シリンダ（３３）の上記他方の室（４７）と低圧領域（Ｌ）とを接続すると共に、上記他方の室（４７）のガスを上記低圧領域（Ｌ）に排出する排出ライン（４８）と、
この排出ライン（４８）に設けられたガス用開閉弁（ＳＶ１）と
を備えた
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。A screw rotor (31);
A slide valve (32) that controls the capacity and is biased toward the load-up side ;
A piston rod (49) connected to the slide valve (32) by a connecting mechanism (36), one chamber (41) and the other chamber (47) are defined and connected to the piston rod (49). The piston (35) is moved from the one chamber (41) side to the other chamber (47) side, and the slide valve (32) is moved to the load down side. A drive cylinder (33) that moves the piston (35) from the other chamber (47) side to the one chamber (41) side and moves the slide valve (32) to the load-up side. With
The atmosphere outside the drive cylinder (33) is a high pressure region (H), and there is a gap between the piston rod (49) and the bush portion (65). H) and the other chamber (47) communicate with each other through the gap.
An oil line (42) for supplying or discharging oil in the high pressure region (H) to one chamber (41) of the drive cylinder (33) ;
An oil on-off valve (SV2) provided in the oil line (42);
A check valve that is connected to the oil line (42) in parallel with the oil on-off valve (SV2) and has a forward flow toward one chamber (41) of the drive cylinder (33). (44)
A discharge line (48) for connecting the other chamber (47) of the drive cylinder (33) to the low pressure region (L) and discharging the gas in the other chamber (47) to the low pressure region (L ). When,
A screw compressor comprising a gas on-off valve (SV1) provided in the discharge line (48). 請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、上記油用ライン（４２）に、上記駆動シリンダ（３３）に向けての流れが非制御流れとなるチェック弁付流量調整弁（５５）を設けたことを特徴とするスクリュー圧縮機。The screw compressor according to claim 1 , wherein a flow regulating valve (55) with a check valve is provided in the oil line (42) so that the flow toward the drive cylinder (33) is an uncontrolled flow. A screw compressor characterized by 請求項１または２に記載のスクリュー圧縮機において、上記油用ライン（４２）および上記排出ライン（４８）を一つのマニホールド（６０）により構成したことを特徴とするスクリュー圧縮機。The screw compressor according to claim 1 or 2 , wherein the oil line (42) and the discharge line (48 ) are constituted by a single manifold (60). 請求項１乃至３のいずれか１つに記載のスクリュー圧縮機において、上記駆動シリンダ（３３）のピストンロッド（４９）に、最低部分負荷運転を設定する切欠き（４３）を設け、この切欠き（４３）によって、上記他方の室（４７）と上記駆動シリンダ（３３）の外側の上記高圧領域（Ｈ）とを連通させることを特徴とするスクリュー圧縮機。The screw compressor according to any one of claims 1 to 3 , wherein a notch (43) for setting a minimum partial load operation is provided in the piston rod (49) of the drive cylinder (33). A screw compressor characterized in that the other chamber (47) communicates with the high pressure region (H) outside the drive cylinder (33) by (43) .

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