JPS643834Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、スライド弁付無給油式スクリユ圧縮
機に関するものである。

従来、スクリユ圧縮機の容量調節方法として、
回転数制御方式、バイパス方式、ON−OFF制御
方式およびスライド弁方式等があるが、最初の３
つの方式はいずれも適応条件、省エネルギー、コ
スト等の面で各々に一長一短があるため、中・大
型の給油式スクリユ圧縮機ではいずれの面におい
ても有利なスライド弁方式が汎用されている。

然るに、給油式のスライド弁方式の圧縮機にあ
つては、圧縮工程で潤滑油を注入することでロー
タ隙間の密封をなす他、圧縮気体の冷却を行なつ
ているため、ケーシング、ロータ、スライド弁等
の熱変形を最小限に抑えると共に、スライド弁の
摺動面を潤滑し、その作動を滑らかに保つてい
る。

このように、上記給油式のものでは圧縮室内へ
潤滑油を注入するため、純度が要求される気体を
扱う圧縮機では、ロータ室を外部から冷却してロ
ータ室内には冷却油を注入しない無給油式とせざ
るを得ず、従つて、摺動部の多いスライド弁方式
では熱膨張、焼付等の問題を生じるため、何らか
の工夫をしない限り採用できない。

そこで、本出願人はスライド弁を熱膨張係数の
小さい材料と、その表面部を固体状態若しくは乾
燥状態で潤滑性のある材料とから形成すること
を、実願昭56−175052号（実開昭58−79087号）
として提案した。

ところが、上記考案において用いた熱膨張の小
さい材料は極めて高価なものであり、圧縮機のコ
ストアツプとなる欠点があり、より安価な対策が
希求されている。

従つて、本考案の技術的課題は、内部冷却をし
なくてもスライド弁に焼付を生じないようにする
ことである。

そこで、本考案はスライド弁の焼付について調
べたところ、殊にスライド弁の吐出口側において
焼付が顕著であることを見い出し、全負荷運転直
後の圧縮機内部の温度分布を調べた。

第１図ａは、ロータ並びにロータ室の軸方向に
おける平均温度分布を示し、縦軸は温度、横軸は
吸込側端部からの距離である。（但し、ロータ全
長をＬとしている。）第１図ｂは、ロータ室の吐
出端面付近での平均温度分布を示し、図中の数値
は各領域での平均温度を示す。尚、図中上方が吐
出口側である。

両図から理解できることは、ロータ室において
は吐出口に近い程より高温となつており、焼付の
現象と一致していることを知見した。

そこで、本考案者は上記技術的課題を達成する
技術的手段として、上記知見に基いてスライド弁
とロータとのなす軸方向隙間を、吸込側を小さ
く、吐出側を大きくした。

即ち、第３図に示すようにスライド弁１５の断
面略∧字形の柱状片１８の厚みを吸込側から吐出
側に向つて連続的にうすく形成し、もつてスライ
ド弁とロータ４，５とのなす軸方向隙間εを吸込
側で小さく、吐出側で大きくせしめている。

かく構成することにより、全負荷運転に入つた
際、前述したようにロータ室内が昇温し、その温
度分布が吐出側に近ずくに従つて高温となるた
め、スライド弁の上記柱状片１８の吐出側での熱
膨張が大きく、吸込側での熱膨張が小さく、全体
として上記隙間εが略一定の微小隙間となり、焼
付が防止されると共にスライド弁の効率も向上す
る。

従つて、高価な材料を使用しなくとも従来の安
価な鋳鉄でも焼付を生じることがない。

次に、上記技術的手段の具体例を示す実施例に
基いて本考案をより詳細に説明する。

第２図において、１は本体ケーシングで、この
本体ケーシング１には軸方向において相互に一部
が相交わる円柱状空間のロータ室２，３が形成し
てあり、この内部に雌雄一対のスクリユロータ
（以下、ロータとう）４，５が相互に噛合つてい
る。そして、本体ケーシング１の両側には、ロー
タ４，５の噛溝部端面に開口する吸込口６或は吐
出口７を有する吸込ケーシング８および吐出ケー
シングとが設けられており、この両ケーシング
８，９によつてロータ４，５の軸１０，１１は回
転自在に軸受されている。上記２軸のうち雄ロー
タ４側の軸１０は図示しないモータと結合すると
共に、これと反対側において、軸１０，１１には
歯車１２，１３が装着され、該歯車１２，１３は
互いに噛合つて上記モータの回転駆動により両ロ
ータ４，５が直接接触することなく若干隙間を有
して互いに噛合いながら回転し、吸込口６から吸
込んだ気体を雌雄一対のロータ４，５の噛合点が
軸方向に進行することによつて圧縮し、吐出口７
から圧縮気体を吐出するようになつている。

さらに、本体ケーシング１内には、上記２本の
円柱状空間２，３と一部重複させて円柱状空間１
４が形成してあり、この中にスライド弁１５が摺
動自在に嵌挿してある。このスライド弁１５には
軸１６が固着してあり、この軸１６を図示しない
駆動装置により進退させることで、ロータ４，５
の圧縮空間を封じつつ、圧縮開始位置を変化させ
て、圧縮機の容量調節を可能にしている。尚、１
７は固定弁である。

そして、上記スライド弁１５は断面略∧字形の
柱状片１８とシールピストン１９とから構成さ
れ、該柱状片１８はその厚みが吸込側から吐出側
に向つて漸減しており、第３図に示すようにロー
タ４，５に対して吸込側で小さく吐出側で大きい
隙間εを形成している。

上記隙間εは、圧縮機の容量、並びにロータ、
ロータ室、スライド弁の材質による熱膨張率を勘
案して決められるが、要は全負荷運転時におい
て、スライド弁がロータに接触しないように設定
してやればよい。

尚、２０はロータ室２，３を冷却するための水
冷室で本体ケーシング１の周部に設けられてお
り、適宜冷却水が供給排出されている。

以上の説明より明らかなように、本考案によれ
ば、スライド弁をロータ室内の温度分布を考慮し
て、その厚みが吸込側から吐出側に漸減した断面
略∧字形の柱状片とシールピストンとで構成して
いる。このため、全負荷運転時には上記柱状片が
熱膨張して、ロータとのなす隙間εが略一定とな
つて焼付を生じるということがなくなり、従つて
無給油式スクリユ圧縮機においても安価にスライ
ド弁を装備することが可能となり、容量調節機能
を改善し、省エネルギに寄与する等の大きな効果
を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図ａはロータ室内の軸方向温度分布の説明
図、同図ｂはロータ室内吐出端面側での温度分布
説明図、第２図ａは本考案に係るスクリユ圧縮機
の縦断面図、同図ｂは同図ａの−線断面図、
第３図はスライド弁の説明図である。 １：本体ケーシング、２，３：ロータ室、４，
５：ロータ、６：吸込口、７：吐出口、１５：ス
ライド弁、１８：柱状片、２０：水冷室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシング内に収納した一対のスクリユロータ
   の噛合部の一側に、ロータの軸方向に摺動可能に
   スライド弁を設け、このスライド弁を摺動させる
   ことによりロータの吸込口に連通するバイパス通
   路を開閉して、圧縮気体の吐出量を可変とするス
   ライド弁付無給油式スクリユ圧縮機において、上
   記スライド弁とロータとのなす軸方向隙間が、吸
   込側が小さく、吐出側が大きくなるよう、上記ス
   ライド弁頂部の断面略∧字形の柱状片の厚みを吸
   込側から吐出側に向かつて連続的にうすく形成し
   たことを特徴とするスライド弁付無給油式スクリ
   ユ圧縮機。