JPS6153490A - 油冷式回転圧縮機の容量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、油冷式回転圧縮機の容量制御装置に係り、特
に簡素な容量制御系統で高性能な容量制御を行うに好適
な油冷式回転圧縮機の容量制御装置に関するものである
。

〔発明の背景〕

まず、従来の油冷式スクリュー圧縮機などの油冷式回転
圧縮機の容量制御装置を第３図を参照して説明する。

第３図は、従来の油冷式回転圧縮機の容量制御系統図で
ある。

第３図において、１はサクションフィルター、２は圧縮
機への吸入ガスの流量を制御する吸込絞り装置に係る吸
込絞り弁、７は油冷式回転圧縮機（以下単に圧縮機とい
う）、９は、圧縮機７の吐出流体のガスと油を分離する
オイルセパレータ、１０は調圧弁、１１は逆止弁で、吐
出ガス配管に配設されて吐出ガスの供給系を構成してい
る。

１３は放気電磁弁で、余剰ガスの放気系を構成する配管
に配設されている。

１４はオイルクーラ、１５はオイルフィルターで、オイ
ルセパレータ９で分離された油１２を圧縮機７に供給す
る油冷系を構成しており、１６は、オイルクーラ１４に
おける冷却用ファン、１７はファン用モータである。

まず、ガスはサクションフィルター１を介して吸込絞り
弁２に流入し、圧縮機７で規定の圧力まで昇圧されて逆
止弁８を経由しオイルセパレータに至る。一方、オイル
セパレータ９内の油１２はオイルクーラ１４で冷却され
たのち、オイルフィルター１５を介して、圧縮機７内の
吐出圧力よりも低いボート部に給油される。

前記両流体（ガス、油）の混合流体は、オイルセパレー
タエレメント９ａでガスと油に分離されたのち、ガスの
みが調圧弁１０および逆止弁１１を経由してサービスガ
スとして末端機器に圧送される。

次に、容量制御装置の系統について説明する。

圧縮機起動時は、吸込絞り弁２内の弁３がばね４の力に
押し勝って少し開くので小容量のガスが流入し圧縮され
る。その圧縮ガスが３方口電磁弁２０を経由してピスト
ン５の下のシリンダー室６ｂに流入し弁３を閉じるので
、一定の時間遅れののち吸込絞り弁２が閉塞して無負荷
起動される。

一定時間（通常１０秒）経過後、３方口電磁弁２０は切
り換わるので、こんどは操作ガスは減圧弁２１　（通常
設定２次圧力は１．５に５ｆ／ｃｍ’　Ｂ　）を経由し
てピストン５の上のシリンダー室６ａに流入し弁３を開
いて、圧縮機７は負荷運転となる。

一方、末端でのガスの使用量が少なくなるとオイルセパ
レータ９内の圧力が上昇するので圧力調整弁１９が開き
操作ガスがピストン５の下のシリンダー室６ｂに流入し
て弁３が閉塞し圧縮機７はアンロード運転となる。末端
でのガスの使用量が多くなった場合は圧力調整弁１９が
閉るのでピストン５の下のシリンダー室６ｂの操作圧力
がなくなり、圧縮機７は負荷運転となる。

圧縮機７を停止する場合には、３方口電磁弁２０が切り
換わり、操作圧力はピストン５の下のシリンダー室６ｂ
に至るとともに上のシリンダー室６ａの操作圧力がなく
なるので弁３は閉塞する。

同時に放気電磁弁１３が開きオイルセパレータ９内の圧
縮ガスはサクションフィルター１を介して大気に放出さ
れる。また、停止時のみ閉塞する電磁弁２２が閉塞する
ので、オイルセパレータ９内の油１２は圧縮機本体７内
に流入しない。この電磁弁２２を必要とする理由は、従
来の装置の吸込絞り弁２の機能が、上記説明のような技
術レベルであるので、起動時、完全な無負荷起動できな
い点をカバーする目的で設けであるもので、停止時に圧
縮機本体内に逆流した油を圧縮機起動時に排出しなけれ
ばならないため、そのときに発生するトルクの増大を軽
減するためのものである。

このような従来の油冷式回転圧縮機の容量制御装置は、
吸込み絞り装置にピストン弁を使用し、その弁の制御に
は圧縮ガスを使用し、制御系統には圧力調整弁１９、三
方向電磁弁２０、減圧弁２１等の多くの昇順が用いられ
ていた。

したがって、圧縮機７の容量制御系統が複雑しこなると
ともに、圧縮ガスにはドレーンが発生することが多く、
そのドレーンが原因で昇順が誤動作するなどの信頼性上
の問題もあった。

また、昇順の摩耗や摺動部にあるＯリング等の寿命低下
などから圧縮機保守が容易でなく、上記の寿命上や信頼
性上の点から、圧縮機７の負荷、無負荷の切換え頻度に
制限があり、その結果、圧縮機の容量制御特性が悪く、
圧縮機７の省エネ上も良くないという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、単純な構成で信頼性が亮く、かつ容量制
御特性のすぐれた油冷式回転圧縮機の容量制御装置の提
供を、その目的としている。

〔発明の概要〕

本発明に係る油冷式回転圧縮機の容量制御装置の植成は
、油冷式回転圧縮機と、この油冷式回転圧縮機の吸入ガ
スの流量を制御する吸込絞り装置と、前記油冷式回転圧
縮機の吐出流体のガスと油を分離するオイルセパレータ
と、分離した油を前記油冷式回転圧縮機に供給する油冷
系と、吐出ガスの供給系と、余剰ガスの放気系とを備え
た油冷式回転圧縮機の容量制御装置において、前記吸込
絞り装置に連結する電動機を設け、この電動機の作動軸
に前記吸込絞り装置の弁体を直結し、前記電動機の作動
によって前記吸込絞り装置の弁の開閉および弁開度の調
整を行うようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る油冷式回転圧縮機の
容量制御系統図、第２図は、その吸込絞り弁部の詳細図
で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断
面図である。

第１図において、先の第３図と同一符号のものは、従来
技術と同等部分であるから、その詳細な作用説明を省略
する。

すなわち、第１図に示すように、サクションフィルター
１、油冷式回転圧縮機（以下圧縮機という）７、この圧
縮機の吐出流体のガスと油を分離するオイルセパレータ
９１分離した油１２を圧縮機７に供給する油冷系におけ
るオイルクーラ１４、オイルフィルター１５、吐出ガス
の供給系における調圧弁１０、逆止弁１１、余剰ガスの
放気系における放気電磁弁１３等は従来技術と同等であ
る。

３０は、圧縮機７への吸入ガスの流量を制御する吸込絞
り装置に係る吸込絞り弁、３５は、吸込絞り弁３０に連
結された電動機に係るステッピングモータであり、これ
らの詳細を第２図に示している。

第１．２図に示すように、吸込筒り弁３０は、弁ケース
３１内の隔壁３１ｂに複数の扇形の弁部通路３２が形成
されている。

ステッピングモータ３５は、吸込絞り弁３０の弁ケース
３１の上部３１ａに、フランジ３５ａを介して載置され
ている。このステッピングモータ３５は、電気パルス信
号を受け、その１パルスごとに決められた一定角度回転
するモータで、その作動軸に係る出力軸３４の先端に複
数の扇形の通路を有する弁体３３を装着しており、ステ
ッピングモータ３５の作動によって出力軸３４の回転角
度が変化し、弁部通路３２と弁体３３の相対位置の変位
によって吸込絞り弁３０の開閉および弁開度の調整を行
うように植成されている。

一方、ステッピングモータ３５の制御をつかさどる圧力
センサ４０は、オイルセパレータ９から調圧弁１０、逆
止弁１１などに至る吐出ガス供給系の配管に装着されて
いる。

次に、本実施例に係る油冷式回転圧縮機の容量装置の動
作について説明する。

まず、圧縮機起動時に、電気的な起動条件の設定でステ
ッピングモータ３５の出力軸３４の回転角度から弁部通
路３２と弁体３３の相対位置は閉塞状態にあり、起動と
同時に完全な無負荷起動となり、一定時間経過（通常５
秒）するステッピングモータ３５の駆動により弁部通路
３２と弁体３３の相対位置がずれ弁は開放し全負荷運転
となる。

一方、末端のガス使用量が低下してくると、オイルセパ
レータ９内の圧力が上昇してくるので、圧力センサー４
０でその圧力を検出し、圧力センサー４０の信号により
図示しない制御手段、たとえばマイコンなどの制御基板
を介してステッピングモータ３５に指令の電磁パルス信
号が出される。

そこで、ステッピングモータ３５の出力軸３４の回転角
度が変化し、吸込絞り弁３０内の弁部通路３２および弁
体３３の相対位置を変更して弁開度を絞るか閉塞し、圧
縮機７は容量制御運転ないし無負荷運転を行う。

末端のガス使用量が増大してくると、圧力センサー４０
がオイルセパレータ９内の圧力の低下を検出し、ステッ
ピングモータ３５を逆駆動させることにより、吸込絞り
弁３０内の弁部通路３２および弁体３３の相対位置を変
更して弁を開放し全負荷運転となる。

圧縮機停止時は、電気的な停止条件の設定により、無負
荷条件で圧縮機７が停止すると同時に放気電磁弁１３を
開放し、オイルセパレータ９内の圧縮ガスをサクション
フィルター１を介して大気に放出する。

本実施例によれば、圧縮機７の容量制御の操作に従来の
ように圧縮ガスを使用しないので、圧縮ガスから発生す
るドレーンによる昇順の信頼性低下が防止でき、また昇
順を使用しないので、弁シート、摺動部の○リングなど
の寿命上の問題も解消でき、圧縮機の保守が簡略化され
、圧縮装置としての寿命が増大するとともに、圧縮機の
消耗部品が少なくなるので、ランニングコスト上経済的
である。

一方、昇順の寿命や容量制御の面で、従来は。

負荷、無負荷の切換え頻度を増やすことは困難であった
が、本実施例の装置によれば、それら昇順部品を使用し
ていないので、負荷、無負荷の切換え頻度の増大を計る
ことができ、微少な圧力範囲の幅で容量制御できる。

したがって、従来技術にくらべ、５０％負荷率の点にお
いて１０〜１５％の省エネルギー効果がある。

なお、前述の実施例における、吸込絞り弁３０とステッ
ピングモータ３５の連結状態、ステッピングモータ３５
の出力軸３４に装着した弁体３３と吸込絞り弁３０の弁
部の相対的な形状、構造などの関係は、本発明の一実施
例に過ぎず、同様の効果が期待できる吸込絞り装置と電
動機の作動軸に直結する弁体に関して、他の形状、構造
を採用しても良いことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、単純な構成で信頼
性が高く、かつ容量制御特性のすぐれた油冷式回転圧縮
機の容量制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る油冷式回転圧縮機の
容量制御系統図、第２図は、その吸込絞す弁部の詳細図
で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断
面図、第３図は、従来の油冷式回転圧縮機の容量制御系
統図である。 ７・・・油冷式回転圧縮機、９・・・オイルセパレータ
、１０・・・調圧弁、１１・・・逆止弁、１２・・・油
、１３・・・放気電磁弁、１４・・・オイルクーラ、１
５・・・オイルフィルター、３ｏ・・・吸込絞り弁、３
１・・弁ケース、３２・・・弁部通路、３３・・・弁体
、３４・・・呂カ軸、３５・・・ステッピングモータ、
４ｏ・・・圧力センター。 第１Ｉ２］ 第　２　目 （ＯＬ） 第　３　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、油冷式回転圧縮機と、この油冷式回転圧縮機の吸入
   ガスの流量を制御する吸込絞り装置と、前記油冷式回転
   圧縮機の吐出流体のガスと油を分離するオイルセパレー
   タと、分離した油を前記油冷式回転圧縮機に供給する油
   冷系と、吐出ガスの供給系と、余剰ガスの放気系とを備
   えた油冷式回転圧縮機の容量制御装置において、前記吸
   込絞り装置に連結する電動機を設け、この電動機の作動
   軸に前記吸込絞り装置の弁体を直結し、前記電動機の作
   動によつて前記吸込絞り装置の弁の開閉および弁開度の
   調整を行うように構成したことを特徴とする油冷式回転
   圧縮機の容量制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、吐出ガ
   ス供給系に、ガス需要に応じて変動するオイルセパレー
   タの圧力を検出する圧力センサーを設けるとともに、こ
   の圧力センサーの信号により電動機を駆動する制御手段
   を設けて、前記電動機の作動によつて吸込絞り装置の弁
   開度を調整するように構成したものである油冷式回転圧
   縮機の容量制御装置。