JP4911260B1 - スクリュー圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スクリュー圧縮機(1)には、圧縮比を変更するためのスライドバルブ(60)が設けられる。スライドバルブ(60)の弁体部(65)には、その後端面(74)に沿ってシール用凸部(66)が形成される。ケーシング(10)のスライドバルブ収納部(31)では、スライドバルブ(60)のシール用凸部(66)がケーシング(10)の摺接用曲面(32)と摺接することによって、低圧空間(S1)と高圧空間(S2)が仕切られる。弁体部(65)では、非摺接面(77)の全体に低圧空間(S1)内の冷媒圧力が常に作用する。このため、スライドバルブ(60)の位置に拘わらず、弁体部(65)をスクリューロータ(40)側へ押す力が一定となり、弁体部(65)の前面(71)とスクリューロータ(40)のクリアランスの変化が減少する。
【選択図】図2
Description
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。
図1に示すように、スクリュー圧縮機(1)では、圧縮機構(20)とそれを駆動する電動機(15)とが1つのケーシング(10)に収容されている。このスクリュー圧縮機(1)は、半密閉型に構成されている。
図2,図4に示すように、圧縮機構(20)は、ケーシング(10)に形成された円筒状のシリンダ部(30)と、シリンダ部(30)の中に配置された1つのスクリューロータ(40)と、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。また、スクリュー圧縮機(1)には、圧縮比を変更するためのスライドバルブ(60)が設けられている。
スクリュー圧縮機(1)が冷媒を圧縮する動作について、図8を参照しながら説明する。
スライドバルブ(60)によって圧縮機構(20)の圧縮比を変更する動作について説明する。なお、圧縮機構(20)の圧縮比Rは、吸入行程の終了直後における圧縮室(23)の容積V1を吐出行程の開始直前における圧縮室(23)の容積V2で除した値(即ち、R=V1/V2)である。即ち、圧縮機構(20)の圧縮比Rは、圧縮機構(20)の内部容積比と同義である。
スライドバルブ(60)に作用する冷媒の圧力について、図2と図3を参照しながら説明する。
本実施形態のスクリュー圧縮機(1)では、スライドバルブ(60)の弁体部(65)にシール用凸部(66)が形成され、このシール用凸部(66)がケーシング(10)の摺接用曲面(32)と摺接することによって低圧空間(S1)と高圧空間(S2)が仕切られる。また、本実施形態の弁体部(65)では、その後端面(74)に沿ってシール用凸部(66)が形成されている。
本発明の実施形態2について説明する。本実施形態のスクリュー圧縮機(1)は、上記実施形態1のスクリュー圧縮機(1)において、スライドバルブ(60)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態のスクリュー圧縮機(1)について、上記実施形態1と異なる点を説明する。
上記実施形態1の説明において述べた通り、スライドバルブ(60)の弁体部(65)の前面(71)には圧縮室(23)内の冷媒圧力が作用する。このため、弁体部(65)には、弁体部(65)を摺接用曲面(32)に押し付ける向きの力が作用する。
本実施形態では、圧力導入孔(68)に代えて圧力導入溝(69)を支持用凸部(67)に形成してもよい。つまり、本変形例の弁体部(65)には、圧力導入溝(69)が連通路として設けられる。
本発明の実施形態3について説明する。本実施形態のスクリュー圧縮機(1)は、上記実施形態2のスクリュー圧縮機(1)において、スライドバルブ(60)の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態のスクリュー圧縮機(1)について、上記実施形態2と異なる点を説明する。
図14及び図15に示すように、本実施形態のスライドバルブ(60)の弁体部(65)では、支持用凸部(67)の幅W1が弁体部(65)の先端面(73)からシール用凸部(66)へ向かって次第に広くなっていてもよい。つまり、本変形例1の支持用凸部(67)の幅W1は、弁体部(65)の先端面(73)寄りの部分ほど狭く、シール用凸部(66)寄りの部分ほど広い。また、本変形例1の支持用凸部(67)は、その突端面の全体が摺接用曲面(32)と摺接する支持用摺接面(78)となっている。
図14及び図15に示す変形例1の弁体部(65)では、支持用凸部(67)の突端面の一部だけが、摺接用曲面(32)と摺接する支持用摺接面(78)となっていてもよい。
上記の各実施形態の変形例について説明する。
上記各実施形態のスライドバルブ(60)では、弁体部(65)の厚さが、弁体部(65)の先端面(73)からシール用凸部(66)へ向かって次第に厚くなっていてもよい。ここでは、本変形例の弁体部(65)について、図19〜図22を参照しながら説明する。
上記の各実施形態は、シングルスクリュー圧縮機に本発明を適用したものであるが、ツインスクリュー圧縮機に本発明を適用することも可能である。
10 ケーシング
23 圧縮室
25 吐出口
30 シリンダ部
40 スクリューロータ
41 螺旋溝
60 スライドバルブ
65 弁体部(バルブ本体部)
66 シール用凸部
67 支持用凸部
68 圧力導入孔(連通路)
69 圧力導入溝(連通路)
S1 低圧空間
S2 高圧空間
Claims (9)
- 低圧空間(S1)及び高圧空間(S2)を形成するケーシング(10)と、
圧縮室(23)を形成する複数の螺旋溝(41)が形成され、上記ケーシング(10)のシリンダ部(30)に挿入されるスクリューロータ(40)と、
上記スクリューロータ(40)の軸方向へ移動可能に上記シリンダ部(30)に設けられ、該スクリューロータ(40)の外周と対向して上記圧縮室(23)を上記高圧空間(S2)に連通させるための吐出口(25)を形成するスライドバルブ(60)とを備え、
上記スクリューロータ(40)が回転すると、上記低圧空間(S1)内の流体が上記圧縮室(23)へ吸入されて圧縮された後に上記高圧空間(S2)へ吐出されるスクリュー圧縮機であって、
上記スライドバルブ(60)には、上記スクリューロータ(40)とは反対の背面側に突出し、上記ケーシング(10)と摺接することによって上記低圧空間(S1)と上記高圧空間(S2)を仕切るシール用凸部(66)が形成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項1において、
上記スライドバルブ(60)は、上記吐出口(25)よりも上記低圧空間(S1)側の部分がバルブ本体部(65)となり、
上記バルブ本体部(65)は、上記低圧空間(S1)側が先端となって上記吐出口(25)側が後端となり、
上記シール用凸部(66)は、上記バルブ本体部(65)の後端に沿って形成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項2において、
上記バルブ本体部(65)の厚さが、該バルブ本体部(65)の先端から上記シール用凸部(66)へ向かって次第に厚くなる
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項2又は3において、
上記バルブ本体部(65)のうち上記シール用凸部(66)よりも先端側の部分には、該バルブ本体部(65)の背面側に突出して上記ケーシング(10)と摺接する支持用凸部(67)が形成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項4において、
上記支持用凸部(67)は、上記バルブ本体部(65)の先端に沿って形成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項5において、
上記バルブ本体部(65)には、上記シール用凸部(66)と上記支持用凸部(67)に挟まれた空間を上記低圧空間(S1)と連通させる連通路(68,69)が形成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項4において、
上記支持用凸部(67)は、上記シール用凸部(66)から上記バルブ本体部(65)の先端に亘って形成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項7において、
上記支持用凸部(67)は、その幅が上記バルブ本体部(65)の先端から上記シール用凸部(66)へ向かって次第に広くなる
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項8において、
上記支持用凸部(67)の突端面は、その幅方向の一部だけが上記ケーシング(10)と摺接する支持用摺接面(78)となる
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
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