(57)【要約】【課題】アンロード用のスライド弁を駆動する油圧シリンダを備えたスクリュー圧縮機において、冷媒が溶け込んだ冷凍機油を上記油圧シリンダの作動油として用いた場合でも、上記油圧シリンダの信頼性を確保できるようにする。【解決手段】スクリュー圧縮機（1）に、油溜室（26）から油圧シリンダ（5）へ作動油として供給される冷凍機油から冷媒を分離する油ヒータ（2a）を設ける。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機構（20）と、該冷媒が混じった冷凍機油を貯留する油溜室（26）と、アンロード用のスライド弁（4）を進退させる油圧シリンダ（5）を有するとともに該スライド弁（4）の進退動作によってアンロード量を変化させて上記圧縮機構（20）の運転容量を調整する容量調整機構（3）とを備えたスクリュー圧縮機であって、
上記油溜室（26）から油圧シリンダ（5）へ作動油として供給される冷凍機油から冷媒を分離する冷媒分離機構（2a）を備えていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
上記冷媒分離機構（2a）は、上記冷凍機油を加熱するヒータ部材（2a）であることを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項３】
請求項２において、
上記ヒータ部材（2a）は、上記冷凍機油を常時加熱するように構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】
請求項２において、
上記ヒータ部材（2a）は、上記圧縮機構（20）から吐出される吐出冷媒の過熱度が所定値以下の場合に、上記冷凍機油を加熱するように構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式の容量調整機構を備えたスクリュー圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スクリューロータの回転運動によって冷媒を圧縮する圧縮機構を備えたスクリュー圧縮機が知られている。この種のスクリュー圧縮機の中には、特許文献１に示すように、油圧シリンダでアンロード用のスライド弁を進退させることにより、アンロード量を変化させて圧縮機構の運転容量を調整することが可能なものがある。
【０００３】
ここで、上記油圧シリンダのシリンダ室から延びる油通路は、スクリュー圧縮機のケーシング内に形成された油溜室に接続されている。この油溜室には、上記圧縮機構の吐出口から吐出冷媒とともに吐出された冷凍機油が貯留している。尚、この冷凍機油には、吐出冷媒が溶け込んでいる。
【０００４】
そして、この油溜室の冷凍機油が、上記油通路を通じて作動油として上記油圧シリンダへ供給されるとともに、その冷凍機油の圧力を利用して上記スライド弁を進退させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５４６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記スクリュー圧縮機の運転状態によって、上記油溜室の冷凍機油に多量の冷媒が溶け込んでしまう場合がある。例えば、上記圧縮機構が湿り運転を起こして強制停止した場合や、上記圧縮機構が長期間停止している場合等である。そして、このように多量の冷媒を含んだ冷凍機油が上記油圧シリンダへ供給されている状態で、上記圧縮機構を再起動すると、上記油圧シリンダに必要以上の過剰な圧力がかかることが考えられる。
【０００７】
つまり、上記圧縮機構が起動すると、該圧縮機構の吐出口に連通する吐出室が高温高圧状態となる。この吐出室に上記油圧シリンダが配置された場合、該吐出室の熱が油圧シリンダへ伝わり、該油圧シリンダに供給されている冷凍機油の温度が上昇する。
【０００８】
上述したように、冷凍機油には多量の冷媒が溶け込んでいる。このため、上記冷凍機油の温度が高くなると、温度が高くなった分だけ上記冷凍機油に対する冷媒の溶解度が小さくなる。すると、冷凍機油に多量に溶け込んでいた冷媒の一部が溶けきれなくなって該冷凍機油から分離して気化する。この気化した冷媒が、上記油圧シリンダ内の圧力の上昇を引き起こし、上記油圧シリンダに過剰な圧力がかかって該油圧シリンダの信頼性を損ねてしまうと考えられる。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アンロード用のスライド弁を駆動する油圧シリンダを備えたスクリュー圧縮機において、冷媒が溶け込んだ冷凍機油を上記油圧シリンダの作動油として用いた場合でも、上記油圧シリンダの信頼性を確保できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、冷媒を圧縮する圧縮機構（20）と、該冷媒を含んだ冷凍機油を貯留する油溜室（26）と、アンロード用のスライド弁（4）を進退させる油圧シリンダ（5）を有するとともに該スライド弁（4）の進退動作によってアンロード量を変化させて上記圧縮機構（20）の運転容量を調整する容量調整機構（3）とを備えたスクリュー圧縮機を前提としている。
【００１１】
そして、上記スクリュー圧縮機において、上記油溜室（26）から油圧シリンダ（5）へ作動油として供給される冷凍機油から冷媒を分離する冷媒分離機構（2a）を備えていることを特徴としている。
【００１２】
第１の発明では、上記冷媒分離機構（2a）によって上記冷凍機油から冷媒が分離される。そして、冷媒が分離した後の冷凍機油を上記油圧シリンダ（5）へ送ることができるようになる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、上記冷媒分離機構（2a）は、上記冷凍機油を加熱するヒータ部材（2a）であることを特徴としている。
【００１４】
第２の発明では、上記油溜室（26）における冷凍機油の温度が、上記ヒータ部材（2a）を用いない場合に比べて高くなる。上記冷凍機油の温度が高くなると、上記冷凍機油に対する冷媒の溶解度が小さくなる。このため、上記冷凍機油に溶けきれなくなった冷媒が該冷凍機油から分離して気化した後、上記油圧シリンダ（5）へ送られる。
【００１５】
第３の発明は、第２の発明において、上記ヒータ部材（2a）は、上記冷凍機油を常時加熱するように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
第３の発明では、上記冷凍機油の加熱が常時行われる。これにより、その加熱前よりも上記冷凍機油に対する冷媒の溶解度を小さくするとともに、この常時加熱によって上記冷凍機油に対する冷媒の溶解度が小さい状態のまま維持される。
【００１７】
第４の発明は、第２の発明において、上記ヒータ部材（2a）は、上記圧縮機構（20）から吐出される吐出冷媒の過熱度が所定値以下の場合に、上記冷凍機油を加熱するように構成されていることを特徴としている。
【００１８】
第４の発明では、第３の発明とは違い、上記吐出冷媒の過熱度が所定値以下になったときに、上記冷凍機油の加熱を行って上記冷凍機油に対する冷媒の溶解度を小さくする。こうすると、第３の発明のように上記冷凍機油を常時加熱する場合に比べて、上記冷凍機油を加熱するためのエネルギが節約される。
【００１９】
ここで、上述したように、上記吐出冷媒の過熱度が所定値以下の場合に上記ヒータ部材（2a）で上記冷凍機油が加熱される。このようにしたのは、例えば上記圧縮機構（20）の吐出側に油溜室（26）が配置された場合において、上記吐出冷媒の過熱度が低くなり、やがて上記圧縮機構（20）が湿り運転になったとする。すると、上記吐出冷媒に含まれる液滴状の冷媒が上記油溜室（26）の冷凍機油に溶け込んでしまう。液滴状の冷媒が冷凍機油に混じると、ガス状の冷媒が冷凍機油に溶け込む場合に比べて、上記冷凍機油に占める冷媒の割合が急上昇するために好ましくない。
【００２０】
このように、上記液滴状の冷媒が冷凍機油に溶け込まないようにするため、上記圧縮機構（20）が湿り運転になる前、つまり上記吐出冷媒の過熱度が所定値以下になったときに、上記冷凍機油を加熱している。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、上記冷媒分離機構（2a）を備えることによって、冷媒が分離した後の冷凍機油を上記油圧シリンダ（5）へ送ることができる。こうすると、上述した上記油圧シリンダ（5）の温度上昇が起こったとしても、上記冷凍機油から冷媒が分離した分だけ、上記冷凍機油からの冷媒の気化量が少なくなる。これにより、上記油圧シリンダ（5）にかかる過剰な圧力が低減して、上記油圧シリンダ（5）の信頼性を確保することができる。
【００２２】
また、上記第２の発明によれば、上記ヒータ部材（2a）で冷媒混りの冷凍機油を加熱することにより、該冷媒混りの冷凍機油から冷媒を分離することができる。これにより、冷媒が分離した後の冷凍機油を上記油圧シリンダ（5）へ送ることができ、上記油圧シリンダ（5）の信頼性を確保することができる。
【００２３】
また、上記第３の発明によれば、上記ヒータ部材（2a）による常時加熱によって、上記冷凍機油から冷媒を分離させるだけでなく、上記冷凍機油に対する冷媒の溶解度が小さい状態のまま維持することができる。これにより、例えば、上記圧縮機構（20）が湿り運転を起こして強制停止した場合や、上記圧縮機構（20）が長期間停止している場合等であっても、上記油溜室（26）の冷凍機油に冷媒が溶け込むのを抑制することができる。
【００２４】
また、上記第４の発明によれば、上記ヒータ部材（2a）の冷凍機油に対する加熱動作を常時行うのでなく、上記吐出冷媒の過熱度が所定値以下になったときに限定して行うことができる。こうすると、上記冷凍機油を加熱するためのエネルギを節約しつつ、上記油溜室（26）の冷凍機油に対する冷媒の溶解度を小さい状態のまま維持することができる。これにより、上記油溜室（26）の冷凍機油に多量の冷媒が溶け込みやすい状況が生じたとしても、上記油溜室（26）の冷凍機油に冷媒が溶け込むのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】スクリュー圧縮機の要部の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１のII−II線における横断面図である。
【図３】スクリュー圧縮機の要部を抜き出して示す斜視図である。
【図４】スクリュー圧縮機のスクリューロータ示す斜視図である。
【図５】シングルスクリュー圧縮機の圧縮機構の動作を示す平面図であり、（Ａ）は吸込行程を示し、（Ｂ）は圧縮行程を示し、（Ｃ）は吐出行程示す。
【図６】本実施形態における容量調整機構の構成を示す図である。
【図７】本実施形態の変形例１における容量調整機構の構成を示す図である。
【図８】本実施形態の変形例２における容量調整機構の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
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。
【００２８】
上記スクリュー圧縮機（1）は、圧縮機構（20）と容量調整機構（3）と本発明の特徴である冷媒分離機構（2a）としての油ヒータ（2a）とを備えている。まず、上記圧縮機構（20）及び上記容量調整機構（3）について説明した後で、上記油ヒータ（2a）について説明する。
【００２９】
〈圧縮機構〉
上記圧縮機構（20）は、図１、図２に示すように、上記スクリュー圧縮機（1）のケーシング（30）内に形成された円筒壁（31）と、該円筒壁（31）の中に配置された１つのスクリューロータ（40）と、該スクリューロータ（40）に噛み合う２つのゲートロータ（50）とを備えている。
【００３０】
上記ケーシング（30）内には、上記圧縮機構（20）の吸入口（24）を臨む吸入室（S1）と該圧縮機構（20）の吐出口（25）を臨む吐出室（S2）とが区画形成されており、上記円筒壁（31）における周方向の２カ所には、径方向外側に膨出するとともに上記吸入室（S1）と吐出室（S2）とを連通するように連通部（32）が形成されている。この連通部（32）には、後述する上記容量調整機構（3）のスライド弁（4）が収容されている。
【００３１】
上記スクリューロータ（40）には、図示しない電動機から延びる駆動軸（21）が挿通されている。スクリューロータ（40）と駆動軸（21）とは、キー（22）によって連結されている。駆動軸（21）は、スクリューロータ（40）と同軸上に配置されている。駆動軸（21）の先端部は、圧縮機構（20）の吐出側（図１における駆動軸（21）の軸方向を左右方向とした場合の右側）に位置する軸受ホルダ（60）に回転自在に支持されている。この軸受ホルダ（60）は、玉軸受（61）を介して駆動軸（21）を支持している。又、上記スクリューロータ（40）は、円筒壁（31）に回転可能に嵌合しており、その外周面が円筒壁（31）の内周面と摺接している。
【００３２】
図３，図４に示すように、スクリューロータ（40）は、概ね円柱状に形成された金属製の部材である。スクリューロータ（40）の外周部には、スクリューロータ（40）の一端から他端へ向かって螺旋状に延びる螺旋溝（41）が複数（本実施形態では、６本）形成されている。
【００３３】
上記スクリューロータ（40）の各螺旋溝（41）は、図４における左端が始端となり、同図における右端が終端となっている。また、スクリューロータ（40）は、同図における左端部（吸入側の端部）がテーパー状に形成されている。図４に示すスクリューロータ（40）では、テーパー面状に形成されたその左端面に螺旋溝（41）の始端が開口する一方、その右端面に螺旋溝（41）の終端は開口していない。
【００３４】
上記各ゲートロータ（50）は、樹脂製の部材である。各ゲートロータ（50）には、長方形板状に形成された複数（本実施形態では、１１枚）のゲート（51）が放射状に設けられている。各ゲートロータ（50）は、円筒壁（31）の外側に、スクリューロータ（40）の回転軸に対して軸対称となるように配置されている。つまり、本実施形態のスクリュー圧縮機（1）では、二つのゲートロータ（50）が、スクリューロータ（40）の回転中心軸周りに等角度間隔（本実施形態では１８０°間隔）で配置されている。各ゲートロータ（50）の軸心は、スクリューロータ（40）の軸心と直交している。各ゲートロータ（50）は、ゲート（51）が円筒壁（31）の一部を貫通してスクリューロータ（40）の螺旋溝（41）に噛み合うように配置されている。
【００３５】
上記ゲートロータ（50）は、金属製のロータ支持部材（55）に取り付けられている（図３を参照）。ロータ支持部材（55）は、基部（56）とアーム部（57）と軸部（58）とを備えている。基部（56）は、やや肉厚の円板状に形成されている。アーム部（57）は、ゲートロータ（50）のゲート（51）と同数だけ設けられており、基部（56）の外周面から外側へ向かって放射状に延びている。軸部（58）は、棒状に形成されて基部（56）に立設されている。軸部（58）の中心軸は、基部（56）の中心軸と一致している。ゲートロータ（50）は、基部（56）及びアーム部（57）における軸部（58）とは反対側の面に取り付けられている。各アーム部（57）は、ゲート（51）の背面に当接している。
【００３６】
上記ゲートロータ（50）が取り付けられたロータ支持部材（55）は、円筒壁（31）に隣接してケーシング（30）内に区画形成されたゲートロータ室（90）に収容されている（図２を参照）。図２におけるスクリューロータ（40）の右側に配置されたロータ支持部材（55）は、ゲートロータ（50）が下端側となる姿勢で設置されている。一方、同図におけるスクリューロータ（40）の左側に配置されたロータ支持部材（55）は、ゲートロータ（50）が上端側となる姿勢で設置されている。各ロータ支持部材（55）の軸部（58）は、ゲートロータ室（90）内の軸受ハウジング（91）に玉軸受（92,93）を介して回転自在に支持されている。なお、各ゲートロータ室（90）は、吸入室（S1）に連通している。
【００３７】
圧縮機構（20）では、円筒壁（31）の内周面と、スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）と、ゲートロータ（50）のゲート（51）とによって囲まれた空間が圧縮室（23）になる。スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）は、吸入側端部において吸入室（S1）に開放しており、この開放部分が上記圧縮機構（20）の吸入口（24）になっている。
【００３８】
〈容量調整機構〉
上記容量調整機構（3）は、上述した円筒壁（31）の連通部（32）に収容されたスライド弁（4）と上記軸受ホルダ（60）の吐出側に固定されて上記吐出室（S2）に位置する油圧シリンダ（5）とを備えている（図１を参照）。
【００３９】
上記スライド弁（4）には、上記圧縮機構（20）の吐出口（25）が形成されており、この吐出口（25）が、上記圧縮室（23）と上記吐出室（S2）とを連通している。又、上記スライド弁（4）は、その内面が円筒壁（31）の内周面の一部を構成すると共に、円筒壁（31）の軸心方向にスライド可能に構成されている。この構成により、上記スライド弁（4）の一端は上記吐出室（S2）に面し、他端は上記吸入室（S1）に面している。したがって、上記圧縮機構（20）の起動中において、上記スライド弁（4）には、該スライド弁（4）を吐出室（S2）側から吸入室（S1）側へ押し付ける押付力が働いている。
【００４０】
又、このスライド弁（4）が、吐出室（S2）寄り（図１における駆動軸（21）の軸方向を左右方向とした場合の右側寄り）へスライドすると、上記連通部（32）の端面（P1）とスライド弁（4）の端面（P2）との間に軸方向隙間が形成される。この軸方向隙間は、圧縮室（23）から吸入室（S1）へ冷媒を戻すためのバイパス通路（33）となっている。スライド弁（4）を移動させてバイパス通路（33）の開度を変更すると、圧縮機構（20）の容量が変化する。尚、本実施形態では、上記スライド弁（4）が吐出室（S2）側へ移動すると、上記バイパス通路（33）の開度が大きくなり、上記スライド弁（4）が吸入室（S1）側へ移動すると、上記バイパス通路（33）の開度が小さくなるように設定されている。
【００４１】
上記油圧シリンダ（5）は、シリンダチューブ（6）と、該シリンダチューブ（6）内に装填されたピストン（7）と、該ピストン（7）のピストンロッド（8）に連結されたアーム（9）と、該アーム（9）と上記スライド弁（4）とを連結する連結ロッド（10a）と、アーム（9）を図１の右方向（アーム（9）をケーシング（30）から引き離す方向）に付勢するスプリング（10b）とを備えている。又、上記シリンダチューブ（6）内におけるピストン（7）の両側には第１シリンダ室（11）（図１におけるピストン（7）の左側）と第２シリンダ室（12）（図１におけるピストン（7）の右側）とが形成されている。
【００４２】
又、図６に示すように、上記容量調整機構（3）は、第１から第３までの通路（13,14,15）を備えている。上記第１通路（13）は、上記第１シリンダ室（11）と上記ケーシング（30）内の吐出室（S2）に設けられた油溜室（26）とを連通するものである。上記第１通路（13）には、第１電磁弁（SV1）が取り付けられ、さらに該第１電磁弁（SV1）と並列にキャピラリーチューブ（CP1）が取り付けられている。又、上記第１通路（13）における上記油溜室（26）と上記第１電磁弁（SV1）との間には逆止弁（13）が設けられている。この逆止弁（13）は、上記油溜室（26）側から上記第１電磁弁（SV1）側へ向かう冷凍機油の流れを許容するとともに逆方向への冷凍機油の流れを禁止する向きに取り付けられている。
【００４３】
上記第２通路（14）は、上記第２シリンダ室（12）と上記ケーシング（30）内の吸入室（S1）とを連通するものである。上記第２通路（14）には第２電磁弁（SV2）が取り付けられている。
【００４４】
上記第３通路（15）は、上記第１電磁弁（SV1）における第１シリンダ室（11）側の第１通路（13）と上記第２電磁弁（SV2）における吸入室（S1）側の第２通路（14）とを接続するものである。この第３通路（15）には、第１通路（13）側から第２通路（14）側へ向かって順に、キャピラリーチューブ（CP1）と第３電磁弁（SV3）とが取り付けられている。
【００４５】
又、上記第２シリンダ室（12）を区画する上記シリンダチューブ（6）の壁体には、第１シリンダ室（11）と吐出室（S2）とを連通する連通孔（6a）が形成されている。
【００４６】
又、上記容量調整機構（3）には、第１から第３の電磁弁（SV1,SV2,SV3）を操作して上記圧縮機構（20）の運転容量を調整する容量調整部（16a）が設けられている。この容量調整部（16a）の入力部には上記スクリュー圧縮機（1）の運転制御を行うコントローラ（17）が信号線を介して接続され、上記容量調整部（16a）の出力部には第１から第３の電磁弁（SV1,SV2,SV3）が信号線（図示なし）を介して接続されている。
【００４７】
そして、上記コントローラ（17）から上記容量調整部（16a）へ向かって運転信号が入力される。この運転信号の中には、上記圧縮機構（20）の運転容量を増加させるロードアップ信号、上記圧縮機構（20）の運転容量を減少させるロードダウン信号、上記圧縮機構（20）の起動を知らせる起動信号、及び上記圧縮機構（20）の停止を知らせる停止信号が含まれている。
【００４８】
これらの信号が上記容量調整部（16a）に入力されると、その入力された信号に基づいて、上記容量調整部（16a）は、該電磁弁（SV1,SV2,SV3）を開く開信号又は該電磁弁（SV1,SV2,SV3）を閉じる閉信号を各電磁弁（SV1,SV2,SV3）ごとに出力する。各電磁弁（SV1,SV2,SV3）は、上記開信号又は閉信号に基づいて開閉動作を行う。
【００４９】
〈油ヒータ〉
上記油溜室（26）は、上述したように吐出室（S2）に配置されており、上記圧縮機構（20）から吐出冷媒とともに吐出された冷凍機油を貯留するためのものである。この冷凍機油が作動油として油圧シリンダ（5）へ供給される。
【００５０】
この油溜室（26）には、本発明の特徴である冷媒分離機構としての油ヒータ（2a）が設けられている。この油ヒータ（2a）は、上記油溜室（26）の冷凍機油を加熱するための電気ヒータである。尚、この油ヒータ（2a）には、ヒータ調整部（16b）が電気的に接続されている。このヒータ調整部（16b）は、上記コントローラ（17）に電気的に接続されており、該コントローラ（17）からの指令に基づいて上記油ヒータ（2a）を操作する。
【００５１】
−運転動作−
まず、上記スクリュー圧縮機（1）における圧縮機構（20）及び容量調整機構（3）の運転動作について説明した後、上記油ヒータ（2a）について説明する。
【００５２】
〈圧縮機構〉
上記電動機を起動すると、駆動軸（21）が回転するのに伴ってスクリューロータ（40）が回転する。このスクリューロータ（40）の回転に伴ってゲートロータ（50）も回転し、上記圧縮機構（20）が吸入行程、圧縮行程および吐出行程を繰り返す。ここでは、図５においてドットを付した圧縮室（23）に着目して説明する。
【００５３】
図５(Ａ)において、ドットを付した圧縮室（23）は、吸入室（S1）に連通している。また、この圧縮室（23）が形成されている螺旋溝（41）は、同図の下側に位置するゲートロータ（50）のゲート（51）と噛み合わされている。スクリューロータ（40）が回転すると、このゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ向かって相対的に移動し、それに伴って圧縮室（23）の容積が拡大する。その結果、吸入室（S1）の低圧ガス冷媒が吸入口（24）を通じて圧縮室（23）へ吸い込まれる。
【００５４】
スクリューロータ（40）が更に回転すると、図５(Ｂ)の状態となる。同図において、ドットを付した圧縮室（23）は、閉じきり状態となっている。つまり、この圧縮室（23）が形成されている螺旋溝（41）は、同図の上側に位置するゲートロータ（50）のゲート（51）と噛み合わされ、このゲート（51）によって吸入室（S1）から仕切られている。そして、スクリューロータ（40）の回転に伴ってゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ向かって移動すると、圧縮室（23）の容積が次第に縮小する。その結果、圧縮室（23）内のガス冷媒が圧縮される。
【００５５】
スクリューロータ（40）が更に回転すると、図５(Ｃ)の状態となる。同図において、ドットを付した圧縮室（23）は、吐出口（25）を介して吐出室（S2）と連通した状態となっている。そして、スクリューロータ（40）の回転に伴ってゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ向かって移動すると、圧縮された冷媒ガスが圧縮室（23）から吐出室（S2）へ押し出されてゆく。
【００５６】
〈容量調整機構〉
次に、上記容量調整機構（3）の動作について説明する。
【００５７】
−停止時動作−
上記停止時動作は、スクリュー圧縮機（1）が停止した時に行われる動作である。上記容量調整部（16a）は、上記コントローラ（17）からの停止信号が入力されると、上記第１、第２電磁弁（SV1,SV2）へ開信号を出力し、第３電磁弁（SV3）へ閉信号を出力する。これにより、上記第１、第２電磁弁（SV1,SV2）が開き、第３電磁弁（SV3）が閉じる。
【００５８】
上記第１電磁弁（SV1）が開いて上記第３電磁弁（SV3）が閉じることで、上記第１シリンダ室（11）と上記油溜室（26）とが均圧する。一方、上記第２電磁弁（SV2）が開くことで、第２シリンダ室（12）と上記吸入室（S1）とが均圧する。
【００５９】
ここで、上記スクリュー圧縮機（1）の運転停止により、上記吸入室（S1）と上記吐出室（S2）の油溜室（26）とが均圧するため、上記第１、２シリンダ室（11,12）同士も同じように均圧する。又、上記スクリュー圧縮機（1）の運転停止により、上記スライド弁（4）の押付力がゼロになる。
【００６０】
そうすると、上記容量調整機構（3）におけるスプリング（10b）の復元力により上記ピストン（7）が移動する。このピストン（7）の移動により、上記スライド弁（4）が、上記バイパス通路（33）の開度が全開、つまり上記圧縮機構（20）の運転容量が最低となる位置まで戻る。
【００６１】
−起動時動作−
上記起動時動作は、スクリュー圧縮機（1）が起動した時に行われる動作である。上記容量調整部（16a）は、上記コントローラ（17）からの起動信号が入力されると、上記第２電磁弁（SV2）へ開信号を出力し、第１，３電磁弁（SV1,SV3）へ閉信号を出力する。これにより、上記第２電磁弁（SV2）が開き、第１，３電磁弁（SV1,SV3）が閉じる。
【００６２】
上記第２電磁弁（SV2）が開くことで、上記連通孔（6a）を介して第２シリンダ室（12）に作用していた上記吐出室（S2）の圧力が、上記第２電磁弁（SV2）を経て上記吸入室（S1）へ逃げ、上記第２シリンダ室（12）の圧力が下がる。一方、上記第３電磁弁（SV3）が閉じることで、第１シリンダ室（11）には、上記第１通路（13）のキャピラリーチューブ（CP1）を通じて上記吐出室（S2）の圧力が作用する。
【００６３】
この結果、第２シリンダ室（12）よりも第１シリンダ室（11）の圧力が大きくなり、上記ピストン（7）は第２シリンダ室（12）側へ押し付けられ、最終的に上記スライド弁（4）は、上記バイパス通路（33）の開度が全開となる位置で固定される。つまり、上記スクリュー圧縮機（1）の起動時には、上記圧縮機構（20）が最低容量で運転される。
【００６４】
−ロードアップ動作−
上記ロードアップ動作は、上記圧縮機構（20）の運転容量を増加させたい場合に行われる動作である。上記容量調整部（16a）は、コントローラ（17）からのロードアップ信号が入力されると、上記第３電磁弁（SV3）へ開信号を出力し、第１，２電磁弁（SV1,SV2）へ閉信号を出力する。これにより、上記第３電磁弁（SV3）が開き、第１，２電磁弁（SV1,SV2）が閉じる。
【００６５】
上記第３電磁弁（SV3）が開くことで、上記第１シリンダ室（11）に作用していた上記油溜室（26）における冷凍機油の圧力が、上記第３電磁弁（SV3）を経て上記吸入室（S1）側へ逃げ、上記第１シリンダ室（11）の圧力が下がる。一方、上記第２電磁弁（SV2）が閉じることで、第２シリンダ室（12）には、上記連通孔（6a）を通じて上記吐出室（S2）の圧力が作用する。
【００６６】
この結果、第１シリンダ室（11）側に作用する力が小さくなることで、相対的に上記ピストン（7）の第２シリンダ室（12）側に作用する力が、第１シリンダ室（11）側に作用する力よりも大きくなり、上記ピストン（7）は第１シリンダ室（11）側へ移動し始める。その後、開状態の第３電磁弁（SV3）が閉じられると、上記第１シリンダ室（11）における冷凍機油の圧力が、上記吸入室（S1）側へ逃げなくなる。すると、再び上記第１シリンダ室（11）には、上記油溜室（26）における冷凍機油の圧力が作用し、第１シリンダ室（11）の圧力が元に戻る。これにより、上記ピストン（7）の両面に作用する力が互いにつりあうようになり、上記ピストン（7）が停止する。
【００６７】
このピストン（7）の移動に伴って、上記スライド弁（4）が吸入室（S1）側へ移動する。すると、上記バイパス通路（33）の開度が小さくなり、上記吸入室（S1）へ戻る冷媒の量が減少して上記圧縮機構（20）の吐出量が多くなる。これにより、上記圧縮機構（20）の運転容量が大きくなる。
【００６８】
−ロードダウン動作−
上記ロードダウン動作は、上記圧縮機構（20）の運転容量を減少させたい場合に行われる動作である。上記容量調整部（16a）は、コントローラ（17）からのロードダウン信号が入力されると、上記第２電磁弁（SV2）へ開信号を出力し、第１，３電磁弁（SV1,SV3）へ閉信号を出力する。これにより、上記第２電磁弁（SV2）が開き、第１，３電磁弁（SV1,SV3）が閉じる。
【００６９】
上記第２電磁弁（SV2）が開くことで、上記連通孔（6a）を通じて上記第２シリンダ室（12）に作用していた吐出室（S2）の圧力が、上記第２電磁弁（SV2）を通じて上記吸入室（S1）側へ逃げ、上記第２シリンダ室（12）の圧力が下がる。一方、上記第１，３電磁弁（SV1,SV3）が閉じることで、第１シリンダ室（11）には、上記第１通路（13）のキャピラリーチューブ（CP1）を通じて上記油溜室（26）における冷凍機油の圧力が作用する。
【００７０】
この結果、第２シリンダ室（12）側に作用する力が小さくなることで、相対的に上記ピストン（7）の第１シリンダ室（11）側に作用する力が、第２シリンダ室（12）側に作用する力よりも大きくなり、上記ピストン（7）は第２シリンダ室（12）側へ移動し始める。その後、開状態の第２電磁弁（SV2）が閉じられると、上記第２シリンダ室（12）の圧力が、上記吸入室（S1）側へ逃げなくなる。すると、再び上記第２シリンダ室（12）には、上記連通孔（6a）を通じて上記吐出室（S2）の圧力が作用し、第２シリンダ室（12）の圧力が元に戻る。これにより、上記ピストン（7）の両面に作用する力が互いにつりあうようになり、上記ピストン（7）が停止する。
【００７１】
このピストン（7）の移動に伴って、上記スライド弁（4）が吐出室（S2）側へ移動する。すると、上記バイパス通路（33）の開度が大きくなり、上記吐出室（S2）へ戻る冷媒の量が増加して上記圧縮機構（20）の吐出量が少なくなる。これにより、上記圧縮機構（20）の運転容量が小さくなる。
【００７２】
〈油ヒータ〉
上記コントローラ（17）の電源がＯＮされると、外部電源から上記コントローラ（17）への通電が開始される。すると、上記コントローラ（17）から上記ヒータ調整部（16b）へ向かって、上記油ヒータ（2a）への通電を許可する許可信号が出力される。これにより、上記油ヒータ（2a）が油溜室（26）の冷凍機油を加熱する。この油ヒータ（2a）の加熱動作は、上記コントローラ（17）の電源がＯＦＦされるまで続けられる。したがって、上記圧縮機構（20）の起動又は停止にかかわらず、上記油溜室（26）の冷凍機油は油ヒータ（2a）によって常時加熱されている。
【００７３】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、上記油溜室（26）における冷凍機油の温度が、上記油ヒータ（2a）で冷凍機油を加熱しない場合に比べて高くなる。上記冷凍機油の温度が高くなると、上記冷凍機油に対する冷媒の溶解度が小さくなる。このため、上記冷凍機油に溶けきれなくなった冷媒が該冷凍機油から分離して気化するようになる。
【００７４】
こうすると、上記圧縮機構（20）の再起動時に上記油圧シリンダ（5）の温度上昇が起こったとしても、上記冷凍機油から冷媒が分離した分だけ、上記冷凍機油からの冷媒の気化量が少なくなる。この結果、上記油圧シリンダ（5）の温度上昇に起因して該油圧シリンダ（5）に生じる過剰な圧力が低減し、上記油圧シリンダ（5）の信頼性を確保することができる。
【００７５】
又、本実施形態によれば、上記油ヒータ（2a）によって上記冷凍機油の加熱が常時行われる。このように常時加熱すると、上記冷凍機油から冷媒を分離させるだけでなく、上記冷凍機油に対する冷媒の溶解度が小さい状態のまま維持することができる。これにより、例えば、上記圧縮機構（20）が湿り運転を起こして強制停止した場合や、上記圧縮機構（20）が長期間停止している場合等であっても、上記油溜室（26）の冷凍機油に冷媒が溶け込むのを抑制することができる。
【００７６】
−実施形態の変形例１−
図７に示す変形例１の容量調整機構（3）は、上記実施形態の容量調整機構（3）とは違い、上記ヒータ調整部（16b）の構成が異なる。上記ヒータ調整部（16b）には、圧力センサ（18）と温度センサ（19）とが電気的に接続されている。上記圧力センサ（18）は、上記吐出室（S2）の冷媒の圧力を検出するものであり、上記温度センサ（19）は、上記吐出室（S2）の冷媒の温度を検出するものである。そして、上記ヒータ調整部（16b）は、この２つのセンサ（18,19）の検出値に基づいて上記吐出室（S2）の冷媒の過熱度を算出する。その後、上記ヒータ調整部（16b）は、上記算出値（過熱度）が設定値以下の場合に上記油ヒータ（2a）をＯＮし、上記算出値（過熱度）が設定値より大きい場合に上記油ヒータ（2a）をＯＦＦする。
【００７７】
上記実施形態の変形例１によれば、上記油ヒータ（2a）の冷凍機油に対する加熱動作が、常時行われるのでなく、上記吐出室（S2）の冷媒の過熱度が所定値以下になったときに限定して行われる。こうすると、上記冷凍機油を加熱するためのエネルギを節約しつつ、上記油溜室（26）の冷凍機油に対する冷媒の溶解度を小さい状態のまま維持することができる。これにより、上記油溜室（26）の冷凍機油に多量の冷媒が溶け込みやすい状況が生じたとしても、上記油溜室（26）の冷凍機油に冷媒が溶け込むのを抑制することができる。
【００７８】
ここで、上述したように、上記吐出室（S2）の冷媒の過熱度が所定値以下の場合に上記油ヒータ（2a）で上記冷凍機油が加熱される。このようにしたのは、上記吐出室（S2）の冷媒の過熱度が低くなり、やがて上記圧縮機構（20）が湿り運転になったとする。すると、上記吐出室（S2）における液滴状の冷媒が上記油溜室（26）の冷凍機油に溶け込んでしまう。液滴状の冷媒が冷凍機油に混じると、ガス状の冷媒が冷凍機油に溶け込む場合に比べて、上記冷凍機油に占める冷媒の割合が急上昇するために好ましくない。
【００７９】
このように、上記液滴状の冷媒が冷凍機油に溶け込まないようにするため、上記圧縮機構（20）が湿り運転になる前、つまり上記吐出室（S2）の冷媒の過熱度が所定値以下になったときに、上記冷凍機油を加熱している。
【００８０】
−実施形態の変形例２−
図８に示す変形例２の容量調整機構（3）は、上記実施形態とは違い、上記油ヒータ（2a）の代わりに撹拌器（2b）が設けられている。この撹拌器（2b）は、上記油溜室（26）の冷凍機油を攪拌するものである。この撹拌器（2b）の攪拌動作により、結果的に上記冷凍機油に対する冷媒の溶解度が小さくなる。こうなると、上記冷凍機油に溶けきれなくなった冷媒が該冷凍機油から分離する。
【００８１】
又、上記油溜室（26）における冷凍機油の温度が臨界溶解温度より低くなると、冷媒と冷凍機油とが二相分離する。この二相分離時の冷媒及び冷凍機油を上記撹拌器（2b）で攪拌することにより、その攪拌による遠心分離作用で冷媒と冷凍機油とを効率よく分けることができる。
【００８２】
この撹拌器（2b）の攪拌動作によって、冷媒が分離した後の冷凍機油を上記油圧シリンダ（5）へ送ることができる。こうすると、上述した上記油圧シリンダ（5）の温度上昇が起こったとしても、上記冷凍機油から冷媒が分離した分だけ、上記冷凍機油からの冷媒の気化量が少なくなる。これにより、上記油圧シリンダ（5）にかかる過剰な圧力が低減して、上記油圧シリンダ（5）の信頼性を確保することができる。
【００８３】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００８４】
本実施形態では、上記冷媒分離機構（2a）として電気式の油ヒータ（2a）を用いているがこれに限定される必要はなく、例えば、上記圧縮機構（20）の再起動時において、該圧縮機構（20）から吐出される吐出冷媒で上記冷凍機油を加熱する冷媒式の油ヒータであってもよい。
【００８５】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上説明したように、本発明は、油圧式の容量調整機構を備えたスクリュー圧縮機について有用である。
【符号の説明】
【００８７】
1    スクリュー圧縮機
2a    油ヒータ（冷媒分離機構）
3    容量調整機構
4    スライド弁
5    油圧シリンダ
7    ピストン
11    第１シリンダ室
12    第２シリンダ室
13    第１通路
14    第２通路
15    第３通路
16a   容量調整部
16b   ヒータ調整部
17    コントローラ
20    圧縮機構
26    油溜室
S1    吸入室
S2    吐出室
SV1   第１電磁弁
SV2   第２電磁弁
SV3   第３電磁弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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