JP2000283071A - スクリュ圧縮機 - Google Patents
スクリュ圧縮機Info
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Abstract
れるスクリュ圧縮機に関して、圧縮運転時におけるより
良い省エネ効果を図らせる。 【解決手段】 スライド弁2機構による内部容積比調節
が成されるスクリュ圧縮機において、アキシャルポート
20によって決まる内部容積比Viaをラジアルポート2
1によって決まる内部容積比Virよりも大きく形成して
いる。また、内部容積比ViaがVia=4.0の条件で、
内部容積比Virが4.0<Vir≦6.0である。
Description
関し、特に、スライド弁機構により内部容積比調節が成
されるアキシャルポート及びラジアルポートを備える油
冷式スクリュ圧縮機に関する。
縮機において、吐出口のポートの形状と大きさについて
は、吐出圧力の値に応じて最適のポート形状、大きさを
決定している。その際、圧縮運転によって圧縮された空
気は吐出口のポートから吐出されるときに、ラジアル方
向、アキシャル方向へと吐き出されるが、従来のスクリ
ュ式空気圧縮機における吐出口のポートの態様は、ラジ
アル方向、アキシャル方向が同時に吐き出されるような
ポートの形状、大きさとなっているのが普通である。
的には、空気をどの値の圧力まで圧縮するかによって、
動力ロスの少ない最適の内部容積比Vi が設計時点に決
定されるものであり、使用条件が一定である場合、その
容積比Vi は条件に合わせた最適内部容積比Vioとする
べきであり、このVioからずれたポートの大きさでは動
力ロスにつながるものである。
シャル方向とも条件に合わせた最適な内部容積比Vioと
するのが理想的であり、何れか一方でも最適な内部容積
比V ioからずれるということは、即、動力ロスをもたら
すこととなる。そうした意味から、現状では条件に合致
したVioとなるように「ラジアルポート内部容積比V ir
=アキシャルポート内部容積比Via」となっている。
ートがラジアル方向、アキシャル方向に同時に吐き出さ
れるような形状、大きさとなっているものにあって、内
部容積比調節を行わせるためのスライド弁機構を採用し
たとすると、スライド弁機構を操作することによってV
ir=Viaの条件からずれる事態となり、そのために動力
ロスが生じる結果、折角、期待している省エネ効果が発
揮されなくなるのが問題である。
運転からアンロード運転に切換えたときに、スライド弁
機構の個所でガスが圧縮されて吸込口に戻す圧縮ガスの
量が多くなり、そのために動力損失が多くなる問題があ
る点から、スライド弁機構を低内部容積比側に操作した
後にアンロード運転に切換える制御を行わせて無駄な動
力損失を少なくするようにした改良技術が、例えば特開
平05−033789号公報によって提案されており、一方、ラ
ジアルポートの開口開始とアキシャルポートの開口開始
に時間差を設けて段階的に開口することにより、吐出ポ
ート開口面積の急激な増加を緩和するようにした改良技
術が、例えば特開平06−323269号公報によって提案され
ており、これらはスライド弁機構の操作に基づく内部容
積比の変化に起因する問題点の解消を図る技術ではある
が、圧縮運転時におけるより一層の省エネ効果の実を挙
げようとする本発明の解決課題とは掛け離れた内容の先
行技術に過ぎないものである。
れたものであり、アキシャルポート及びラジアルポート
に対しスライド弁機構による内部容積比調節が成される
構造のスクリュ圧縮機において、アキシャルポートによ
って決まる内部容積比Viaとラジアルポートによって決
まる内部容積比Virとの間にある決まった条件を持たせ
るように構成することによって、消費電力の低減が図れ
てより良い省エネ効果が得られることが、本発明者等に
よる諸種の検討並びに実験の結果に基づいて知見される
に及び、ここに発明されるに至ったものであり、したが
って、本発明の目的は、アキシャルポート及びラジアル
ポートに対しスライド弁機構による内部容積比調節が成
されるスクリュ圧縮機に関して、圧縮運転時におけるよ
り良い省エネ効果を図らせようとすることにある。
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明に係る請求項1の発明は、互いに噛み合う一
対の雄ロータと雌ロータとを有し、かつ、アキシャルポ
ート及びラジアルポートに対しスライド弁機構による内
部容積比調節が成されるスクリュ圧縮機において、アキ
シャルポートによって決まる内部容積比Viaをラジアル
ポートによって決まる内部容積比Virよりも大きく形成
してなることを特徴とするスクリュ圧縮機である。
記請求項1の発明のスクリュ圧縮機に関して、内部容積
比ViaがVia=4.0の条件で、内部容積比Virが4.
0<Vir≦6.0である構成としてなることを特徴とす
る。
を、添付図面を参照しながら具体的に説明する。図1に
は、本発明の実施の形態に係るスクリュ圧縮機が断面図
で示される。また図2には、図1の矢視線A−Aに沿う
拡大断面図が示され、さらに図3には、図1におけるラ
ジアルポート8部の拡大図が示される。
量調節用スライド弁2を備えてなる。このスクリュ圧縮
機1は、一方に吸込口3を、他方に吐出口4を設けたケ
ーシング5内のロータ室6に互いに噛合う雌雄一対のス
クリュロータ7を回転可能に収容して形成されている。
また、上記スライド弁2は、スクリュロータ7から見
て、吸込口3の反対側に、スクリュロータ7の歯溝部
を、スクリュロータ7の周囲を取囲むロータ室6の内壁
面とともに覆うように、ロータ軸に平行に摺動可能に嵌
挿されている。このスライド弁2の吸込側端面は、図示
する状態ではストッパ8に当接しており、スクリュロー
タ7から見て、吸込口3の反対側の吸込側部分を該吸込
口3に連通させる上記吸込側端面とストッパ8との間の
流路は閉じられた状態、即ち100%容量の全負荷運転
状態となっている。さらに、このスライド弁2は、これ
と吸込側のケーシング5の内壁面との間に介装されたば
ね9により常時吐出側に向けて付勢されている。
ンダ10が突設してあり、そのピストン11の一方の端
面は吐出口4に連通している。また、油圧シリンダ10
のピストンロッド12は、上記スライド弁2に結合して
いる。このピストン11の他方の空間部は高圧部或いは
低圧部に適宜切換え可能に連通させ得るようになってお
り、ピストン11、ピストンロッド12を介してスライ
ド弁2に対して吸込側に向かう方向の力を作用させ、か
つその力を強くし、或いは弱くし得るようになってい
る。
態にするには、上記他方の空間内の油を低圧側に通じさ
せる一方、上記一方の端面に作用する吐出圧力プラス上
記ばね9による力によってスライド弁2を吐出側に移動
させる。この結果、スライド弁2の上記吸込側端面とス
トッパ8との間の流路が開き、スクリュロータ7から見
て、吸込口3の反対側の吸込側部分が該吸込口3に連通
し、一旦スクリュロータ7に吸込まれたガスの一部が吸
込口3に戻るようになり、部分負荷運転状態となる。
ータ室6の吐出口4への開口部である吐出ポートは、ロ
ータ軸方向に開口したアキシャルポート20と、径方向
に開口したラジアルポート21とからなっていて、アキ
シャルポート20の軸方向から見たポート形状は図3に
斜線を施して示した領域の通りである。
キシャルポート20によって決まる内部容積比(以下、
アキシャル容積比と称す)Viaがラジアルポート21に
よって決まる内部容積比(以下、ラジアル容積比と称
す)Virよりも常に大きくなるように、アキシャルポー
ト20及びラジアルポート21の形状及び大きさを予め
設定している。
ラジアル容積比Vir」の条件を設定したことによって、
スクリュ圧縮機運転時の動力、即ち該圧縮機を駆動する
モータの入力を従来のものよりも低減させることが可能
となったのであり、この点を定量的に明らかにするため
に、下記の通り具体的な実験例を挙示してこれに基づい
て説明する。
A(空冷式、55kW),風量:9.0m3/min (10
0%フルロード時),動力(入力):61kW,吐出圧
力:7kgf/cm2 の容量調節用スライド弁2付スクリュ圧
縮機である。
容積比Viaとラジアル容積比Virの関係を下記のよう
に、 1.スライド弁(アキシャル容積比Via=4.0,ラ
ジアル容積比Vir=4.0、従来技術対応例) 2.スライド弁(アキシャル容積比Via=5.5,ラ
ジアル容積比Vir=4.0、本発明実施形態例) 3.スライド弁(アキシャル容積比Via=6.0,ラ
ジアル容積比Vir=4.0、本発明実施形態例) にそれぞれ設定した3種について、容量調節弁6を調節
して各%負荷運転を行わせた際のインバータ消費電力を
実測し比較した結果は、下記表1の%数値に、また、図
4のグラフにそれぞれ示される通りである。
施形態に係るスライド弁、ではスライド弁(従来
技術対応例)に比べて約90%負荷以下の負荷運転時に
おいて消費電力の低減が成されている。但し、フルロー
ド運転付近では逆に、スライド弁、の方が5%未満
の消費電力上昇となっている。なお、スライド弁より
もスライド弁の方がより省エネ効果が顕れているが、
理論計算上、仮にアキシャル容積比Viaを6.0よりも
大きくしたとしても、更なる動力改善は2〜3%程度し
か臨めなく、逆にフルロード運転時の動力が増す傾向と
なって、省エネ改善の実が一義的に上がるとは言い切れ
なく、以上の結果を纏めてみると、ラジアル容積比Vir
=4.0の場合、アキシャル容積比Viaは4.0超過、
6.0未満の範囲の値が適当であると思料される。
施されるものであって、以下に記載されるような効果を
奏する。即ち、本発明によれば、アキシャルポート及び
ラジアルポートに対しスライド弁機構による内部容積比
調節が成されるスクリュ圧縮機において、アキシャルポ
ートによって決まる内部容積比Viaをラジアルポートに
よって決まる内部容積比Virよりも大きく形成してなる
構成としたことにより、Vir=Viaである従来の同種の
スクリュ圧縮機に比して、圧縮機を駆動するモータの消
費電力を節減することが可能であり、より良い省エネ効
果を齎すものである。
面図である。
る。
従来の同種スクリュ圧縮機における風量−消費電力特性
線図である。
3…吸込口 4…吐出口 5…ケーシング
6…ロータ室 7…スクリュロータ 8…ストッパ
9…ばね 10…油圧シリンダ 11…ピストン
12…ピストンロッド 20…アキシャルポート 21…ラジアルポート
Claims (2)
- 【請求項1】 互いに噛み合う一対の雄ロータと雌ロー
タとを有し、かつ、アキシャルポート及びラジアルポー
トに対しスライド弁機構による内部容積比調節が成され
るスクリュ圧縮機において、アキシャルポートによって
決まる内部容積比Viaをラジアルポートによって決まる
内部容積比Virよりも大きく形成してなることを特徴と
するスクリュ圧縮機。 - 【請求項2】 内部容積比ViaがVia=4.0の条件
で、内部容積比Virが4.0<Vir≦6.0である請求
項1記載のスクリュ圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09198199A JP4092040B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | スクリュ圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09198199A JP4092040B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | スクリュ圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000283071A true JP2000283071A (ja) | 2000-10-10 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09198199A Expired - Fee Related JP4092040B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | スクリュ圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4092040B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004036045A1 (ja) * | 2002-10-16 | 2004-04-29 | Daikin Industries, Ltd. | 可変内部容積比式インバータスクリュー圧縮機 |
| CN100436827C (zh) * | 2007-02-07 | 2008-11-26 | 烟台冰轮股份有限公司 | 一种螺杆制冷压缩机用能量指示器 |
| CN111022325A (zh) * | 2018-10-09 | 2020-04-17 | 程士坚 | 一种多级式滑阀及具有该滑阀的螺杆压缩机 |
| WO2025263337A1 (ja) * | 2024-06-19 | 2025-12-26 | 株式会社前川製作所 | 油冷式スクリュ圧縮機 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103486038B (zh) * | 2012-06-12 | 2016-07-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 滑阀、滑阀调节机构及具有该滑阀调节机构的螺杆压缩机 |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP09198199A patent/JP4092040B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP4092040B2 (ja) | 2008-05-28 |
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