JPH021998B2 - - Google Patents
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- JPH021998B2 JPH021998B2 JP15835082A JP15835082A JPH021998B2 JP H021998 B2 JPH021998 B2 JP H021998B2 JP 15835082 A JP15835082 A JP 15835082A JP 15835082 A JP15835082 A JP 15835082A JP H021998 B2 JPH021998 B2 JP H021998B2
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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
- 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
- F04C28/125—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 with sliding valves controlled by the use of fluid other than the working fluid
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Rotary-Type Compressors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はスクリユー式圧縮機の吐出ポートの開
度変更及び容量制御装置に関する。
度変更及び容量制御装置に関する。
（従来の技術）
従来のスクリユー式圧縮機の吐出ポートの開度
変更及び容量制御装置には特開昭57−126589号公
報所載のものがあるが、これは滑り弁、摺動スト
ツプ及び付加的弁部材の３個の弁によつて容量及
び圧力比を調節可能としたものであり、構造複雑
であるとともにその調節も簡単ではない。また、
特開昭51−43211号公報所載のものは、スライド
バルブが吐出圧力可変バルブと容量可変バルブと
からなり、容量可変バルブが吐出圧力可変バルブ
の小径部に摺動できるように嵌合されていて一本
の摺動空間で容量及び吐出圧力を制御できるよう
にしたものであつて、２つのピストンロツドは同
軸上に直列に設けてなく、吐出圧力可変バルブと
容量可変バルブを一体として摺動させることがで
きず、また吐出圧力と吸入圧力の比に対して最小
の所要動力が得られる設計容積比の最適値を演算
して発生する信号により作動させることはできな
い。
変更及び容量制御装置には特開昭57−126589号公
報所載のものがあるが、これは滑り弁、摺動スト
ツプ及び付加的弁部材の３個の弁によつて容量及
び圧力比を調節可能としたものであり、構造複雑
であるとともにその調節も簡単ではない。また、
特開昭51−43211号公報所載のものは、スライド
バルブが吐出圧力可変バルブと容量可変バルブと
からなり、容量可変バルブが吐出圧力可変バルブ
の小径部に摺動できるように嵌合されていて一本
の摺動空間で容量及び吐出圧力を制御できるよう
にしたものであつて、２つのピストンロツドは同
軸上に直列に設けてなく、吐出圧力可変バルブと
容量可変バルブを一体として摺動させることがで
きず、また吐出圧力と吸入圧力の比に対して最小
の所要動力が得られる設計容積比の最適値を演算
して発生する信号により作動させることはできな
い。
更に、実願昭55−88704号（実開昭57−13896号
公報）の願書に添付した明細書及び図面所載のも
のは、スライド弁が「互いに嵌合する固定弁と可
動弁」との組合せからなり、両弁を相対的に摺動
させることによりスライド弁自体の長さを変更
し、内部容積比を変更できるようにしたものであ
るが、固定弁の凹部に可動弁の一部が摺動自在に
嵌挿されているため、固定弁と可動弁との中間に
直径の小さい段部が生じてしまい、この小径段部
の長さが内部容積比の変更に応じて変化する（両
弁が相対的に移動するので）ことになり、該小径
段部を介して圧縮空気が他の歯溝空間に洩れるこ
とになる。したがつてこのようなスライド弁では
圧縮空間を実際上、形成することがむつかしい。
公報）の願書に添付した明細書及び図面所載のも
のは、スライド弁が「互いに嵌合する固定弁と可
動弁」との組合せからなり、両弁を相対的に摺動
させることによりスライド弁自体の長さを変更
し、内部容積比を変更できるようにしたものであ
るが、固定弁の凹部に可動弁の一部が摺動自在に
嵌挿されているため、固定弁と可動弁との中間に
直径の小さい段部が生じてしまい、この小径段部
の長さが内部容積比の変更に応じて変化する（両
弁が相対的に移動するので）ことになり、該小径
段部を介して圧縮空気が他の歯溝空間に洩れるこ
とになる。したがつてこのようなスライド弁では
圧縮空間を実際上、形成することがむつかしい。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は前記従来技術の欠点を解消し、構造が
簡単であつて調節操作も容易であるとともに運転
状態（圧縮器の変化）に応じて最適の設計容量比
を得ることができるように設計容量比を運転中自
在に転換することができる装置に関する。
簡単であつて調節操作も容易であるとともに運転
状態（圧縮器の変化）に応じて最適の設計容量比
を得ることができるように設計容量比を運転中自
在に転換することができる装置に関する。
（問題点を解決するための手段）
本発明は前記の問題点を解決するために次のよ
うに構成される。
うに構成される。
互いに噛み合う一対の雄雌ねじロータ、該ロー
タを内蔵しその歯溝空間を形成するケーシング及
び吸入ポート、吐出ポートを具える両端面を有す
るスクリユー式圧縮機において、前記雄雌ねじロ
ータの噛み合い位置に対向する前記ケーシング内
壁に軸方向に吸入ポート側の端面、吐出ポート側
の端面を貫通するくぼみ溝を形成し、このくぼみ
溝に軸と平行の方向にシリンダ内壁の一部を形成
する第１スライド弁、第２スライド弁を同軸上に
直列に設け、前記第１スライド弁を吐出ポート側
とし、第１スライド弁及び第２スライド弁は同軸
心上に位置するようにしてそれぞれ連結杆を設
け、かつ該連結杆にそれぞれ固定される油圧ピス
トンが同一油圧シリンダ内で同軸心上において作
動できるようになつており、前記第１スライド弁
を単独に摺動させることによつて容量を制御でき
るようにし、吐出圧力Pdと吸入圧力Psを感知す
る装置と該感知装置よりの信号により運転圧縮比
Pd／Psに対して最小所要動力が得られる設計容
積比の最適値を演算してその信号を発生させる調
節器とを有し、該調節器よりの信号により、前記
の第１、第２スライド弁を一体として摺動させる
ことによつて吐出ポートの開度を変更できるよう
に構成したスクリユー式圧縮機の吐出ポートの開
度変更及び容量制御装置。
タを内蔵しその歯溝空間を形成するケーシング及
び吸入ポート、吐出ポートを具える両端面を有す
るスクリユー式圧縮機において、前記雄雌ねじロ
ータの噛み合い位置に対向する前記ケーシング内
壁に軸方向に吸入ポート側の端面、吐出ポート側
の端面を貫通するくぼみ溝を形成し、このくぼみ
溝に軸と平行の方向にシリンダ内壁の一部を形成
する第１スライド弁、第２スライド弁を同軸上に
直列に設け、前記第１スライド弁を吐出ポート側
とし、第１スライド弁及び第２スライド弁は同軸
心上に位置するようにしてそれぞれ連結杆を設
け、かつ該連結杆にそれぞれ固定される油圧ピス
トンが同一油圧シリンダ内で同軸心上において作
動できるようになつており、前記第１スライド弁
を単独に摺動させることによつて容量を制御でき
るようにし、吐出圧力Pdと吸入圧力Psを感知す
る装置と該感知装置よりの信号により運転圧縮比
Pd／Psに対して最小所要動力が得られる設計容
積比の最適値を演算してその信号を発生させる調
節器とを有し、該調節器よりの信号により、前記
の第１、第２スライド弁を一体として摺動させる
ことによつて吐出ポートの開度を変更できるよう
に構成したスクリユー式圧縮機の吐出ポートの開
度変更及び容量制御装置。
（作用）
油圧シリンダの連結される油圧配管を通じて油
圧ピストンに適宜油圧を加えることによつて、２
個のスライド弁を別体でなく一体として軸方向の
前後に摺動させることによつて吐出ポートの開度
を容易にかつ確実に変更させることができ、また
第１スライド弁のみを軸方向の前後に摺動させる
ことにより容量を制御することができる。
圧ピストンに適宜油圧を加えることによつて、２
個のスライド弁を別体でなく一体として軸方向の
前後に摺動させることによつて吐出ポートの開度
を容易にかつ確実に変更させることができ、また
第１スライド弁のみを軸方向の前後に摺動させる
ことにより容量を制御することができる。
また、スクリユー式圧縮機の吸入部、吐出部に
設けられた吸入圧力センサ、吐出圧力センサによ
つて吸入圧力と吐出圧力を感知し、これを電気信
号として調節器へ発信し、調節器において運転圧
縮比に対して最小所要動力が得られる設計容積比
の最適値を演算し、その信号により油圧を切換え
て第１スライド弁と第２スライド弁を一体として
摺動させて吐出ポートの開度を変更することによ
り、スクリユー式圧縮機を運転条件の変化に対応
して常に最適の運転状態に保つことができる。
設けられた吸入圧力センサ、吐出圧力センサによ
つて吸入圧力と吐出圧力を感知し、これを電気信
号として調節器へ発信し、調節器において運転圧
縮比に対して最小所要動力が得られる設計容積比
の最適値を演算し、その信号により油圧を切換え
て第１スライド弁と第２スライド弁を一体として
摺動させて吐出ポートの開度を変更することによ
り、スクリユー式圧縮機を運転条件の変化に対応
して常に最適の運転状態に保つことができる。
（実施例）
本発明の実施の一例を図面により説明する。
１はケーシングでこのケーシング１の一部であ
る、雄ねじロータ２と雌ねじロータ（図示しな
い）が噛合う位置の下方に、吐出ポート１６の側
の端面と吸入ポート１７の側の端面をともに貫通
するくぼみ円形溝１８を形成し、このくぼみ円形
溝１８にシリンダ内壁の一部を構成する第１スラ
イド弁３と第２スライド弁４を挿嵌させ、第１ス
ライド弁３と固着する連結杆５が油圧ピストン８
とまた第２スライド弁４と固着する連結杆６が油
圧ピストン７とそれぞれ連結させ、第１スライド
弁３と第２スライド弁４が同軸心上において、ま
た油圧ピストン７と油圧ピストン８が同軸心上に
おいて作動するように構成される。この油圧ピス
トン７，８は同一の油圧ピストン９の内壁に接す
る外周面にＯリングやキヤツプシール等を備えて
油圧シリンダ９に嵌装され、隔壁空間１０，１
１，１２を形成している。油圧シリンダ９には油
圧の配管２４，２９，２５，２８の接続孔１３，
１４，１５が穿孔されており、配管２４または２
５から接続孔１３または１５に交互に油圧を加え
ることによりスライド弁３，４を一体として軸方
向の前後に摺動させることができ（この場合、空
間１１内の油の出入はない）、また切換電磁弁２
２を閉にすることによつてスライド弁４の位置を
任意の位置に固定させ、更にまた配管２９または
２８に交互に油圧を加えることによりスライド弁
３を前後に摺動させることにより従来の容量制御
装置の働きができるようになつている。また１９
は吸入圧力センサ、２０は吐出圧力センサで調節
器（マイコンコントローラ）２１に接続されて、
電磁式四方弁２２，２７も調節器２１に接続され
ている。
る、雄ねじロータ２と雌ねじロータ（図示しな
い）が噛合う位置の下方に、吐出ポート１６の側
の端面と吸入ポート１７の側の端面をともに貫通
するくぼみ円形溝１８を形成し、このくぼみ円形
溝１８にシリンダ内壁の一部を構成する第１スラ
イド弁３と第２スライド弁４を挿嵌させ、第１ス
ライド弁３と固着する連結杆５が油圧ピストン８
とまた第２スライド弁４と固着する連結杆６が油
圧ピストン７とそれぞれ連結させ、第１スライド
弁３と第２スライド弁４が同軸心上において、ま
た油圧ピストン７と油圧ピストン８が同軸心上に
おいて作動するように構成される。この油圧ピス
トン７，８は同一の油圧ピストン９の内壁に接す
る外周面にＯリングやキヤツプシール等を備えて
油圧シリンダ９に嵌装され、隔壁空間１０，１
１，１２を形成している。油圧シリンダ９には油
圧の配管２４，２９，２５，２８の接続孔１３，
１４，１５が穿孔されており、配管２４または２
５から接続孔１３または１５に交互に油圧を加え
ることによりスライド弁３，４を一体として軸方
向の前後に摺動させることができ（この場合、空
間１１内の油の出入はない）、また切換電磁弁２
２を閉にすることによつてスライド弁４の位置を
任意の位置に固定させ、更にまた配管２９または
２８に交互に油圧を加えることによりスライド弁
３を前後に摺動させることにより従来の容量制御
装置の働きができるようになつている。また１９
は吸入圧力センサ、２０は吐出圧力センサで調節
器（マイコンコントローラ）２１に接続されて、
電磁式四方弁２２，２７も調節器２１に接続され
ている。
次に実施例の作動を第３図により説明する。ス
クリユー式圧縮機の吸入部、吐出部に設けられた
吸入圧力センサ１９、吐出圧力センサ２０によつ
て吸入圧力Psと吐出圧力Pdを感知し、これを電
気信号として調節器２１へ発信し、調節器２１に
おいて運転圧縮比Pd／Psに対して最小所要動力
が得られる設計容積比の最適値を演算する。冷媒
としてR22を使用するときはVi＝1.0＋0.51×
Pd／Ps式によりViを演算し、その電気信号を電
磁式四方弁２２に与えて給油ヘツダ２３よりの油
圧を配管２４または２５を介して油圧シリンダ９
の空間１０または１２の何れかに加え、他方の空
間の油を配管２６を介して圧縮機の吸入部に逃す
ことによつて第１及び第２スライド弁３，４を一
体として軸方向の前後に摺動させる。これにより
全負荷における設計容積比Viを最適値に変換す
ることができる。
クリユー式圧縮機の吸入部、吐出部に設けられた
吸入圧力センサ１９、吐出圧力センサ２０によつ
て吸入圧力Psと吐出圧力Pdを感知し、これを電
気信号として調節器２１へ発信し、調節器２１に
おいて運転圧縮比Pd／Psに対して最小所要動力
が得られる設計容積比の最適値を演算する。冷媒
としてR22を使用するときはVi＝1.0＋0.51×
Pd／Ps式によりViを演算し、その電気信号を電
磁式四方弁２２に与えて給油ヘツダ２３よりの油
圧を配管２４または２５を介して油圧シリンダ９
の空間１０または１２の何れかに加え、他方の空
間の油を配管２６を介して圧縮機の吸入部に逃す
ことによつて第１及び第２スライド弁３，４を一
体として軸方向の前後に摺動させる。これにより
全負荷における設計容積比Viを最適値に変換す
ることができる。
また吸入圧力センサ１９により検出される吸入
圧力Psが調節器２１の設定圧力よりも低くなつ
た場合は、その差を調節器２１で演算し、電気信
号によつて電磁式四方弁２７を作動させ、配管２
８を介して油圧シリンダ９の空間１２に油圧を加
え、一方、空間１１の油を配管２９及び配管３０
を介して吸入低圧部に逃すことによつて第１スラ
イド弁３のみを吐出ポート１６の方向へ摺動さ
せ、吸入圧力Psが設定圧力に戻るようにし、負
荷を軽減させる。
圧力Psが調節器２１の設定圧力よりも低くなつ
た場合は、その差を調節器２１で演算し、電気信
号によつて電磁式四方弁２７を作動させ、配管２
８を介して油圧シリンダ９の空間１２に油圧を加
え、一方、空間１１の油を配管２９及び配管３０
を介して吸入低圧部に逃すことによつて第１スラ
イド弁３のみを吐出ポート１６の方向へ摺動さ
せ、吸入圧力Psが設定圧力に戻るようにし、負
荷を軽減させる。
つぎに冷媒としてR22を使用する場合、Vi＝
1.0＋0.51×Pd／Psにより最適値が得られる理由
を説明する。
1.0＋0.51×Pd／Psにより最適値が得られる理由
を説明する。
ここで、R22とは万国共通に用いられる冷媒番
号による呼称の１つであつて、化学式CClF2H
（クロロジフルオロメタン）で表わされる冷媒を
言う。
号による呼称の１つであつて、化学式CClF2H
（クロロジフルオロメタン）で表わされる冷媒を
言う。
設計容積比Viは設計運転条件により決められ
るものであつて、 Vi＝Vs／Vd、 π＝Pd／Ps＝（Vs／Vd）k＝（Vi）k ここで、 Vi：設計容積比 π：設計圧力比 Ｖ：容積 Ｐ：圧力 ｋ：断熱指数 ｄ：吐出側 ｓ：吸入側 このViは設計条件を外れた運転条件において
修正することにより成績係数を向上させることが
できる。
るものであつて、 Vi＝Vs／Vd、 π＝Pd／Ps＝（Vs／Vd）k＝（Vi）k ここで、 Vi：設計容積比 π：設計圧力比 Ｖ：容積 Ｐ：圧力 ｋ：断熱指数 ｄ：吐出側 ｓ：吸入側 このViは設計条件を外れた運転条件において
修正することにより成績係数を向上させることが
できる。
運転条件（Pd／Ps＝π）と最適Viとの間にど
のような関係があるかをスクリユー式圧縮機の２
つの機種（160SUD、160LUD）につき冷媒R22
を使用して実験した。
のような関係があるかをスクリユー式圧縮機の２
つの機種（160SUD、160LUD）につき冷媒R22
を使用して実験した。
ここで、160SUDとはロータ径が163.2mmでロー
タ長さが180mm（押しのけ量413m3／Ｈ、すなわち
長さ／径／＝Ｌ／Ｄ＝1.1の場合であり、
160LUDとはロータ径が163.2mmでロータ長さが
270mm（押しのけ量619m3／Ｈ、すなわち長さ／径
＝Ｌ／Ｄ＝1.65の場合を言う。
タ長さが180mm（押しのけ量413m3／Ｈ、すなわち
長さ／径／＝Ｌ／Ｄ＝1.1の場合であり、
160LUDとはロータ径が163.2mmでロータ長さが
270mm（押しのけ量619m3／Ｈ、すなわち長さ／径
＝Ｌ／Ｄ＝1.65の場合を言う。
第４図〜第６図において、
ηv：体積効率＝VR／Vth
ηad：全断熱効率＝Nad／BKW
ただし、
BKW（KW）：所要動力
Nad（KW）：断熱圧縮動力
VR（m3／ｈ）：実際の吸入量
Vth（m3／ｈ）：理論押しのけ量
第４図は機種160LUDにつきaxial PortβM＝
30゜、回転数Ｎ＝3000rpm、Pd＝15.6Kg／cm2・ａ
としPsを変えて実験した結果である。
30゜、回転数Ｎ＝3000rpm、Pd＝15.6Kg／cm2・ａ
としPsを変えて実験した結果である。
また、第５図は機種160SUDにつきaxial
PortβM＝30゜、回転数Ｎ＝3000rpm、Pd＝12.9
Kg／cm2・ａとしPsを変えて実験した結果である。
PortβM＝30゜、回転数Ｎ＝3000rpm、Pd＝12.9
Kg／cm2・ａとしPsを変えて実験した結果である。
設計容積比Viを固定式とした従来のスクリユ
ー式圧縮機を製作する場合、種々の吸入吐出圧力
条件等に対応させるために、３種類のVi値を準
備する。すなわち、Viの標準値として2.63、
3.65、5.80の３種類のものを一般にメーカーは準
備している。
ー式圧縮機を製作する場合、種々の吸入吐出圧力
条件等に対応させるために、３種類のVi値を準
備する。すなわち、Viの標準値として2.63、
3.65、5.80の３種類のものを一般にメーカーは準
備している。
したがつて、予め用途に応じて前記圧力条件が
分つているときは、前記３種類のVi値の中から
該条件に最適のものを選定すればよい。しかしス
クリユー式圧縮機を運転する圧力条件が変動する
場合（例えば冷蔵庫の温度を変える或は、ヒート
ポンプのように冷房と暖房とを兼用にする等）に
は、PdまたはPs或はPdとPsが変動するので、前
記のようなVi固定式のもでは能率の悪い運転領
域が多く、損失を生じてくることになる。
分つているときは、前記３種類のVi値の中から
該条件に最適のものを選定すればよい。しかしス
クリユー式圧縮機を運転する圧力条件が変動する
場合（例えば冷蔵庫の温度を変える或は、ヒート
ポンプのように冷房と暖房とを兼用にする等）に
は、PdまたはPs或はPdとPsが変動するので、前
記のようなVi固定式のもでは能率の悪い運転領
域が多く、損失を生じてくることになる。
そして、このように圧力または運転条件が変動
する場合には、一般に前記Vi値のうちの中間値
である「Vi＝3.65」のものを採用してπ＝Pd／
Psが小さい方及び大きい方のそれぞれの運転損
失には目をつぶるケースが多い（従来技術）。本
実験において従来技術としてVi＝3.65を選定した
理由もここにある。
する場合には、一般に前記Vi値のうちの中間値
である「Vi＝3.65」のものを採用してπ＝Pd／
Psが小さい方及び大きい方のそれぞれの運転損
失には目をつぶるケースが多い（従来技術）。本
実験において従来技術としてVi＝3.65を選定した
理由もここにある。
第４図及び第５図は、本発明の装置（第３図）
を、その電気的制御回路を動作させないようにし
ておき、Pdを一定に固定してPsを変え、かつVi
値を2.2から4.5の範囲で手動的に変更したとき、
それがスクリユー式圧縮機の性能すなわちηv、
ηad、BKWにどのような影響を与えるかを実験
によりたしかめたものである。
を、その電気的制御回路を動作させないようにし
ておき、Pdを一定に固定してPsを変え、かつVi
値を2.2から4.5の範囲で手動的に変更したとき、
それがスクリユー式圧縮機の性能すなわちηv、
ηad、BKWにどのような影響を与えるかを実験
によりたしかめたものである。
これらの図面から理解できることを例示して説
明する。第４図によれば、吸入圧力Ps＝2.5のと
き所要動力BKWが最小の値となる設計容積比Vi
の最適値は4.2であり、Ps＝3.6のときのViの最適
値は3.2、Ps＝5.1のときのViの最適値は2.6、Ps
＝6.0のときのViの最適値は2.3であることが分
る。
明する。第４図によれば、吸入圧力Ps＝2.5のと
き所要動力BKWが最小の値となる設計容積比Vi
の最適値は4.2であり、Ps＝3.6のときのViの最適
値は3.2、Ps＝5.1のときのViの最適値は2.6、Ps
＝6.0のときのViの最適値は2.3であることが分
る。
このことより、Pdが一定であるとき、Psの値
が変るにつれて、Viの最適値が順次変ることが
分る。
が変るにつれて、Viの最適値が順次変ることが
分る。
第５図についても同様のことが言える。
第６図は前記実施例の結果をVi＝3.65に固定し
た従来技術の性能と本発明装置による最適容積比
での性能とを比較した結果を改善率で表わしたも
のであり、第６図の３種類のカーブは第４図及び
第５図の実験結果に基いて描かれたものである。
た従来技術の性能と本発明装置による最適容積比
での性能とを比較した結果を改善率で表わしたも
のであり、第６図の３種類のカーブは第４図及び
第５図の実験結果に基いて描かれたものである。
今、第６図のカーブの内、全断熱効率ηadのカ
ーブの描き方を例にとつて説明する。
ーブの描き方を例にとつて説明する。
第４図において、従来型についてはVi＝3.65に
固定したものを考えるので、同図の横軸上のVi
＝3.65の点から垂直を立て、この線がηadのカー
ブ群と交わる点を求める。Psが４つあるので、
この交点も４つ求められる。今、この垂線とPs
＝5.1のηadカーブとの交点を求めると、その値は
縦軸のスケールからみて約72（％）と読める。次
に、第４図において、Vi可変型について考える
と、Ps＝5.1の場合の所要動力BKWのカーブにお
いてその最小値はVi＝2.6位のところにある（こ
れはPd＝15.6、Ps＝5.1の場合にはVi＝2.6が
BKWを最小にする最適値と言うことである）。
そこで、横軸上のVi＝2.6の点から垂線を立て、
この線がηadのカーブ（Ps＝5.1のカーブ）と交
わる点を求めると、この交点のηad値は縦軸のス
ケールからみて約79（％）と読める。
固定したものを考えるので、同図の横軸上のVi
＝3.65の点から垂直を立て、この線がηadのカー
ブ群と交わる点を求める。Psが４つあるので、
この交点も４つ求められる。今、この垂線とPs
＝5.1のηadカーブとの交点を求めると、その値は
縦軸のスケールからみて約72（％）と読める。次
に、第４図において、Vi可変型について考える
と、Ps＝5.1の場合の所要動力BKWのカーブにお
いてその最小値はVi＝2.6位のところにある（こ
れはPd＝15.6、Ps＝5.1の場合にはVi＝2.6が
BKWを最小にする最適値と言うことである）。
そこで、横軸上のVi＝2.6の点から垂線を立て、
この線がηadのカーブ（Ps＝5.1のカーブ）と交
わる点を求めると、この交点のηad値は縦軸のス
ケールからみて約79（％）と読める。
そこで、前記Vi固定型のηad値である72を分母
とし、Vi可変型のηad値である79を分子としてそ
の商を計算すると、79/72＝1.097≒1.1となる。
ところで、今の例ではPs＝5.1であるからπ＝
Pd／Ps＝15.6／5.1＝3.0である。
とし、Vi可変型のηad値である79を分子としてそ
の商を計算すると、79/72＝1.097≒1.1となる。
ところで、今の例ではPs＝5.1であるからπ＝
Pd／Ps＝15.6／5.1＝3.0である。
そこで、第６図において横軸上のπ＝３の点か
ら垂線を立て、この線上で縦軸のスケール1.10の
点を求める。このようにして計算を繰返して多数
の点を求めていき、これらの点を線で結ぶと同図
のηadのカーブが描かれる。
ら垂線を立て、この線上で縦軸のスケール1.10の
点を求める。このようにして計算を繰返して多数
の点を求めていき、これらの点を線で結ぶと同図
のηadのカーブが描かれる。
これは、第４図の実験機種160LUDを用い、Pd
＝1.56が一定でありPs＝5.1となつた場合、Vi可
変型ではVi固定型に比べて全断熱効率ηadが1.10
と大きくなることを表わすものである（10％分だ
け全断熱効率が改善されている）。ηv及びBKW
についても、前記同様の手法で第６図のカーブを
それぞれ描くことができる。
＝1.56が一定でありPs＝5.1となつた場合、Vi可
変型ではVi固定型に比べて全断熱効率ηadが1.10
と大きくなることを表わすものである（10％分だ
け全断熱効率が改善されている）。ηv及びBKW
についても、前記同様の手法で第６図のカーブを
それぞれ描くことができる。
なお、所要動力BKWについては、Vi固定型の
BKWの値を分母とし、Vi可変型のBKWの値を
分子とすると、第６図においてπ（＝Pd／Ps）＝
5.2のとき改善率が１、すなわち分母と分子の値
が同一となつているが、これはVi＝3.65に固定し
た従来型のときはπ＝5.2が丁度そのスクリユー
式圧縮機の構造に適合した運転状態であることを
示している。
BKWの値を分母とし、Vi可変型のBKWの値を
分子とすると、第６図においてπ（＝Pd／Ps）＝
5.2のとき改善率が１、すなわち分母と分子の値
が同一となつているが、これはVi＝3.65に固定し
た従来型のときはπ＝5.2が丁度そのスクリユー
式圧縮機の構造に適合した運転状態であることを
示している。
しかし、πの値がそれより小さくなつても大き
くなつてもVi可変型の方が所要動力BKWが小さ
くなり、換言すれば分子の値／分母の値＜１とな
る。例えばBKWのカーブ上の点が縦軸のスケー
ルで0.95の値であるということは、その点では５
％だけ所要動力が節約されることになる（0.95と
いう改善率の意味）。
くなつてもVi可変型の方が所要動力BKWが小さ
くなり、換言すれば分子の値／分母の値＜１とな
る。例えばBKWのカーブ上の点が縦軸のスケー
ルで0.95の値であるということは、その点では５
％だけ所要動力が節約されることになる（0.95と
いう改善率の意味）。
第７図は前記の実施例の結果に基き、所要動力
BKWが最小値となるViすなわちViの最適値を
Pd／Ps（＝π）ごとにプロツトして、この最適値
群より近似式（実線）を求めたものである。
BKWが最小値となるViすなわちViの最適値を
Pd／Ps（＝π）ごとにプロツトして、この最適値
群より近似式（実線）を求めたものである。
なお図において破線はPd／Ps＝Vik（断線指数、
ｋ＝1.184、R22）の理論式を表わしている。
ｋ＝1.184、R22）の理論式を表わしている。
本来、容積型の圧縮機において、その圧縮行程
を断熱変化と仮定するとP1V1 k＝P2V2 kが成立す
るので、容積比と圧力比はV1／V2＝（P2／P1）1/k
（＝Vi）となる筈である。しかし実際のスクリユ
ー式圧縮機では実験したみた結果、所要動力
BKWが最小となる最適Viとπ（＝Pd／Ps）との
関係は実際には第７図の実線のようになり、Vi
＝（Pd／Ps）1/kの理論式から得られる破線とはズ
レがあることが分つた。実験の結果得られたこの
実線を一次近似すると、Vi＝1.0＋0.51×Pd／Ps
の近似式が得られる。
を断熱変化と仮定するとP1V1 k＝P2V2 kが成立す
るので、容積比と圧力比はV1／V2＝（P2／P1）1/k
（＝Vi）となる筈である。しかし実際のスクリユ
ー式圧縮機では実験したみた結果、所要動力
BKWが最小となる最適Viとπ（＝Pd／Ps）との
関係は実際には第７図の実線のようになり、Vi
＝（Pd／Ps）1/kの理論式から得られる破線とはズ
レがあることが分つた。実験の結果得られたこの
実線を一次近似すると、Vi＝1.0＋0.51×Pd／Ps
の近似式が得られる。
したがつて、R22の場合はこの近似式によつて
Viの最適値が得られることが分る。
Viの最適値が得られることが分る。
本発明はスクリユー式圧縮機において、雄雌ね
じロータの噛み合い位置に対向するケーシング内
壁に軸方向に吸入側の端面、吐出側の端面を軸方
向に貫通するくぼみ溝を形成し、このくぼみ溝に
シリンダー内壁の一部を形成する第１スライド
弁、第２スライド弁を直列に設け、第１スライド
弁を吐出ポート側とし、第１スライド弁及び第２
スライド弁は同軸心上に位置するようにしてそれ
ぞれ連結杆を設け、かつ該連結杆にそれぞれ固定
される油圧ピストンが同一の油圧シリンダ内で同
軸心上において作動できるようになつており、か
つこの第１、第２スライド弁を一体としてまた単
独に摺動させることができるように構成されてい
るので、比較的簡単な構成であるとともにスライ
ド弁の調節操作も容易であり、また第１、第２ス
ライド弁を一体として摺動させることにより吐出
ポートの開度を変更して運転条件に応ずる最適の
設計容積比を常に確実に得ることができ、また部
分負荷時においては第１スライド弁を単独に摺動
させることによつて容易に容量制御をも行なうこ
とができる。
じロータの噛み合い位置に対向するケーシング内
壁に軸方向に吸入側の端面、吐出側の端面を軸方
向に貫通するくぼみ溝を形成し、このくぼみ溝に
シリンダー内壁の一部を形成する第１スライド
弁、第２スライド弁を直列に設け、第１スライド
弁を吐出ポート側とし、第１スライド弁及び第２
スライド弁は同軸心上に位置するようにしてそれ
ぞれ連結杆を設け、かつ該連結杆にそれぞれ固定
される油圧ピストンが同一の油圧シリンダ内で同
軸心上において作動できるようになつており、か
つこの第１、第２スライド弁を一体としてまた単
独に摺動させることができるように構成されてい
るので、比較的簡単な構成であるとともにスライ
ド弁の調節操作も容易であり、また第１、第２ス
ライド弁を一体として摺動させることにより吐出
ポートの開度を変更して運転条件に応ずる最適の
設計容積比を常に確実に得ることができ、また部
分負荷時においては第１スライド弁を単独に摺動
させることによつて容易に容量制御をも行なうこ
とができる。
更に前記の構成において吐出圧力Pdと吸入圧
力Psとの比すなわち運転圧縮比Pd／Psに対して
最小所要動力が得られる設計容積比の最適値を演
算して信号を発生させる調節器とこの信号により
第１、第２スライド弁を一体として摺動させる吐
出ポートの開度変更機構を備えているので、相対
的に摺動する固定弁と可動弁との組合せからなる
スライド弁で吐出ポートの加減をしようとする従
来技術のように、圧縮空間の形成に困難をきたす
ようなおそれもなく、運転条件の変化に対応して
最適の設計容積比を容易に得てスクリユー式圧縮
機を常に最適の運転状態に保つことができる。
力Psとの比すなわち運転圧縮比Pd／Psに対して
最小所要動力が得られる設計容積比の最適値を演
算して信号を発生させる調節器とこの信号により
第１、第２スライド弁を一体として摺動させる吐
出ポートの開度変更機構を備えているので、相対
的に摺動する固定弁と可動弁との組合せからなる
スライド弁で吐出ポートの加減をしようとする従
来技術のように、圧縮空間の形成に困難をきたす
ようなおそれもなく、運転条件の変化に対応して
最適の設計容積比を容易に得てスクリユー式圧縮
機を常に最適の運転状態に保つことができる。
第１図は本発明の第１、第２スライド弁を備え
たスクリユー式圧縮機部分の実施例の断面図、第
２図は第１図の実施例の油圧ピストン部分の拡大
断面図、第３図は第１図のスクリユー式圧縮機を
備えた本発明装置の全体構成の説明図、第４図及
び第５図は本発明装置を備えた２機種について行
なつた実験の結果を描いたグラフ、第６図及び第
７図は前記実験の結果に基いて作成したグラフで
ある。 １……ケーシング、２……雄ねじロータ、３…
…第１スライド弁、４……第２スライド弁、５，
６……連結杆、７，８……油圧ピストン、９……
油圧シリンダ、１６……吐出ポート、１７……吸
入ポート、１８……くぼみ溝としてのくぼみ円形
溝、１９……吸入圧力を感知する装置としての吸
入圧力センサ、２０……吐出圧力を感知する装置
としての吐出圧力センサ、２１……調節器、２
２，２７……切換電磁弁としての電磁式四方弁、
２３……給油ヘツダ、２４，２５，２６，２８，
２９，３０……油圧回路を形成するための配管。
たスクリユー式圧縮機部分の実施例の断面図、第
２図は第１図の実施例の油圧ピストン部分の拡大
断面図、第３図は第１図のスクリユー式圧縮機を
備えた本発明装置の全体構成の説明図、第４図及
び第５図は本発明装置を備えた２機種について行
なつた実験の結果を描いたグラフ、第６図及び第
７図は前記実験の結果に基いて作成したグラフで
ある。 １……ケーシング、２……雄ねじロータ、３…
…第１スライド弁、４……第２スライド弁、５，
６……連結杆、７，８……油圧ピストン、９……
油圧シリンダ、１６……吐出ポート、１７……吸
入ポート、１８……くぼみ溝としてのくぼみ円形
溝、１９……吸入圧力を感知する装置としての吸
入圧力センサ、２０……吐出圧力を感知する装置
としての吐出圧力センサ、２１……調節器、２
２，２７……切換電磁弁としての電磁式四方弁、
２３……給油ヘツダ、２４，２５，２６，２８，
２９，３０……油圧回路を形成するための配管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 互いに噛み合う一対の雄雌ねじロータ、該ロ
ータを内蔵しその歯溝空間を形成するケーシング
及び吸入ポート、吐出ポートを具える両端面を有
するスクリユー式圧縮機において、前記雄雌ねじ
ロータの噛み合い位置に対向する前記ケーシング
内壁に軸方向に吸入ポート側の端面、吐出ポート
側の端面を貫通するくぼみ溝を形成し、このくぼ
み溝に軸と平行の方向にシリンダ内壁の一部を形
成する第１スライド弁、第２スライド弁を同軸上
に直列に設け、前記第１スライド弁を吐出ポート
側とし、第１スライド弁及び第２スライド弁は同
軸心上に位置するようにしてそれぞれ連結杆を設
け、かつ該連結杆にそれぞれ固定される油圧ピス
トンが同一油圧シリンダ内で同軸心上において作
動できるようになつており、前記第１スライド弁
を単独に摺動させることによつて容量を制御でき
るようにし、吐出圧力Pdと吸入圧力Psを感知す
る装置と該感知装置よりの信号により運転圧縮比
Pd／Psに対して最小所要動力が得られる設計容
積比の最適値を演算してその信号を発生させる調
節器とを有し、該調節器よりの信号により、前記
の第１、第２スライド弁を一体として摺動させる
ことによつて吐出ポートの開度を変更できるよう
に構成したスクリユー式圧縮機の吐出ポートの開
度変更及び容量制御装置。 ２ 吐出圧力Pdと吸入圧力Psを感知する装置か
ら電気信号を入力し最適の設計容積比を演算して
電気信号を発生する調節器を有し、該調節器から
の前記電気信号により切換電磁弁を作動して油圧
回路を切換えることにより油圧ピストンを作動
し、第１、第２スライド弁を一体として摺動させ
る特許請求の範囲第１項記載のスクリユー式圧縮
機の吐出ポートの開度変更及び容量制御装置。 ３ 冷媒としてクロロジフルオロメタンを使用す
るとき、Vi＝1.0＋0.51×Pd／Psにより最適の設
計容積比を演算するようにした特許請求の範囲第
１項または第２項記載のスクリユー式圧縮機の吐
出ポートの開度変更及び容量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15835082A JPS5949392A (ja) | 1982-09-11 | 1982-09-11 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15835082A JPS5949392A (ja) | 1982-09-11 | 1982-09-11 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5949392A JPS5949392A (ja) | 1984-03-21 |
| JPH021998B2 true JPH021998B2 (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=15669724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15835082A Granted JPS5949392A (ja) | 1982-09-11 | 1982-09-11 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5949392A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0436400U (ja) * | 1990-07-25 | 1992-03-26 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60249695A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-10 | フリツク コムパニ− | スクリュー型コンプレッサ |
| JPS60261991A (ja) * | 1984-06-05 | 1985-12-25 | フリツク コムパニ− | 電動モータ駆動スクリュー型コンプレッサ |
| US4678406A (en) * | 1986-04-25 | 1987-07-07 | Frick Company | Variable volume ratio screw compressor with step control |
| JP2616161B2 (ja) * | 1990-06-27 | 1997-06-04 | ダイキン工業株式会社 | スクリュー圧縮機の容量制御装置 |
| DE19935041A1 (de) * | 1999-07-26 | 2001-02-08 | Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh | Schraubenverdichter |
| WO2007052332A1 (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-10 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd | 液噴射式スクリュー圧縮機 |
| JP2011132835A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Daikin Industries Ltd | スクリュー圧縮機 |
| TWI715240B (zh) * | 2019-10-09 | 2021-01-01 | 復盛股份有限公司 | 螺旋式壓縮機 |
| CN115199538B (zh) * | 2022-08-04 | 2024-11-15 | 山东省章丘鼓风机股份有限公司 | 一种使用调压孔改变内压缩比的螺杆鼓风机 |
-
1982
- 1982-09-11 JP JP15835082A patent/JPS5949392A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0436400U (ja) * | 1990-07-25 | 1992-03-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5949392A (ja) | 1984-03-21 |
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