(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機部を構成するメインケーシングと、前記メインケーシング内に収納したスクリューロータと、前記スクリューロータの噛合い部において前記メインケーシングに形成した凹部と、前記凹部内に移動可能に収納され、前記スクリューロータの噛合い部に吸い込まれた吸入冷媒ガスの一部を吸入側へバイパスして容量制御を行う容量制御弁と、前記容量制御弁に連結したピストンロッドと、そのピストンと、前記ピストンを摺動可能に案内するシリンダとを備えるスクリュー圧縮機の容量制御装置において、
前記シリンダのピストンロッドが貫通する部分の前記シリンダの端壁に、この端壁に設けられ、前記ピストンロッドが貫通する孔を有する筒部と前記シリンダ端壁の内面にＯリングを介して対向するフランジとからなる案内体を設け、
前記案内体における前記筒部の孔の内側に、前記ピストンロッドの外周面に摺接するＯリングを設けた
ことを特徴とするスクリュー圧縮機の容量制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスクリュー圧縮機の容量制御装置において、
前記案内体の前記筒部は、前記シリンダ端壁のねじ孔にねじ込み固定されることを特徴とするスクリュー圧縮機の容量制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のスクリュー圧縮機の容量制御装置において、
前記案内体の前記筒部は、前記シリンダ端壁の孔に嵌め込まれ、前記案内体の前記フランジは、ボルトによって前記前記シリンダ端壁の内面に固定されることを特徴とするスクリュー圧縮機の容量制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のスクリュー圧縮機の容量制御装置において、
前記案内体の前記筒部は、前記シリンダ端壁の孔に圧入されることを特徴とするスクリュー圧縮機の容量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリュー圧縮機の容量制御装置に係り、更に詳しくは容量制御弁により容量制御を行うスクリュー圧縮機の容量制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクリュー圧縮機においては、負荷に応じて圧縮容量を制御するための容量制御弁を有する容量制御装置を備えている。この容量制御装置は、吐出ケーシングに形成したシリンダと、このシリンダ内に設けたピストンと、シリンダを構成する吐出ケーシングに形成したロッド孔を貫通し容量制御弁に連結するピストンロッドを備えて構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−５８０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のスクリュー圧縮機の容量制御装置においては、スクリュー圧縮機の負荷に応じて容量制御弁（スライド弁）を移動させるために、シリンダ内のピストンの一方側室または他方側室に圧力流体を供給しピストンロッドを介して容量制御弁を移動操作するが、圧縮機の運転中、容量制御弁には常に吐出側から吸入側方向への力とスライド弁を回転させる方向に力が作用している。この回転力により、スライド弁が傾き、スライド弁に連結されているピストンロッドとこのピストンロッドを案内するロッド孔が接触する。
【０００５】
容量制御の範囲を大きくしようとした場合、ピストンロッドの移動量の大きくなるので、ピストンロッドのロッド孔への接触度合いが更に増加する。
【０００６】
その結果、長時間運転で、ロードアップ、ダウンを繰り返していると、ロッド孔部の摩耗が進行し、ロッド孔とピストンロッド間との隙間が大きくなる。このため、この隙間からシリンダ内に供給された圧力流体が漏れて、シリンダ内の圧力が保てなくなり、容量制御弁を適切な位置に保持できなくなるという問題があった。
【０００７】
また、前記のように容量制御弁を操作するシリンダ内の内圧が保持できなくなった場合、圧縮機の交換やシリンダを有する吐出ケーシングを交換しなければならず、交換部品および交換工数が大きくなるという問題が派生する。
【０００８】
本発明は、上記の事柄に基づいてなされたもので、ピストンロッドの傾き移動に伴って生じるシリンダ内の圧力流体の漏れを抑制することができるスクリュー圧縮機の容量制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、第１の発明は、圧縮機部を構成するメインケーシングと、前記メインケーシング内に収納したスクリューロータと、前記スクリューロータの噛合い部において前記メインケーシングに形成した凹部と、前記凹部内に移動可能に収納され、前記スクリューロータの噛合い部に吸い込まれた吸入冷媒ガスの一部を吸入側へバイパスして容量制御を行う容量制御弁と、前記容量制御弁に連結したピストンロッドと、そのピストンと、前記ピストンを摺動可能に案内するシリンダとを備えるスクリュー圧縮機の容量制御装置において、前記シリンダのピストンロッドが貫通する部分の前記シリンダの端壁に、この端壁に設けられ、前記ピストンロッドが貫通する孔を有する筒部と前記シリンダ端壁の内面にＯリングを介して対向するフランジとからなる案内体を設け、前記案内体における前記筒部の孔の内側に、前記ピストンロッドの外周面に摺接するＯリングを設けたものである。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記案内体の前記筒部は、前記シリンダ端壁のねじ孔にねじ込み固定されるものである。
【００１１】
さらに、第３の発明は、第１の発明において、前記案内体の前記筒部は、前記シリンダ端壁の孔に嵌め込まれ、前記案内体の前記フランジは、ボルトによって前記前記シリンダ端壁の内面に固定されるものである。
【００１２】
また、第４の発明は、第１の発明において、前記案内体の前記筒部は、前記シリンダ端壁の孔に圧入されるものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、容量制御装置を構成するピストンロッドの傾き移動に伴って生じるシリンダ内の圧力流体の漏れを抑制することができので、シリンダ内の圧力保持は確実となり、容量制御弁を適切な位置に保持でき、その制御性能を高めることができるとともに、その信頼性も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の実施の形態を図面を用いて説明する。  図１乃至図３は、本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の一実施の形態を示すもので、図１は本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の一実施の形態を備えたスクリュー圧縮機の縦断正面図、図２は図１に示す本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の一実施の形態を拡大して示す縦断正面図、図３は図１に示す本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の一実施の形態に用いられる案内体を拡大して示す縦断正面図である。  
なお、図１は容量制御弁の位置は高ロード域における運転時を示し、図２は容量制御弁の位置は低ロード域における運転時を示している。
【００２１】
図１において、スクリュー圧縮機は、大略して、圧縮機部１、圧縮機部１の一方側（図１の左側）に設けたモータ部２および圧縮機部１の他方側（図１の右側）に設けた吐出ケーシング部３から構成されている。圧縮される気体は、モータ部２に設けた吸込口４からモータ部２内を経て圧縮機部１へ流れ、昇圧された後、吐出ケーシング部３を経て圧縮機外に吐出される。
【００２２】
圧縮機部１は、メインケーシング５と、メインケーシング５内に収納したスクリューロータ６と、スクリューロータ６の上側に配置した容量制御弁（スライド弁）７と、スクリューロータ６の下側に配置した油溜め部８と、スクリューロータ６の一方側を支持するころ軸受９とを備え、また、吐出ケーシング部３は、吐出ケーシング１０と、この吐出ケーシング１０に配置され、スクリューロータ６の他方側を支持するころ軸受１１，玉軸受１２と、容量制御弁７を図面上左右に駆動する容量制御操作部（後述する）とを備えている。
【００２３】
圧縮機部１におけるメインケーシング５は、吸入ポート１３、吐出ポート１４、吐出口１５などを形成している。吸入ポート１３及び吸入口４は、スクリューロータ６への吸込み流路を形成するものである。吐出ポート１４はスクリューロータ６からの吐出通路を形成するものである。
【００２４】
スクリューロータ６は、互いに噛合わされた一対の雄ロータ６Ａ及び雌ロータ(図示せず)から構成され、一対の円筒状ボア(図示せず)内に収納されている。雄ロータ６Ａの両側に設けられた軸部は、メインケーシング５に設置されたころ軸受９と吐出ケーシング１０に設置されたころ軸受１１及び玉軸受１２とにより支持されている。
【００２５】
容量制御弁７は、スクリューロータ６の噛合い部に吸込まれた吸入冷媒ガスの一部を吸入側へバイパスして容量制御するためのものであり、メインケーシング５に設けられた凹部５ｂに移動可能に収納されている。
【００２６】
容量制御弁７を図面上左右に駆動する容量制御操作部は、図１及び図２に示すようにシリンダ１６と、このシリンダ１６内に摺動可能に設けたピストン１７と、一端をピストン１７に固定し他端を容量制御弁７に連結したピストンロッド１８と、シリンダ１６のピストンロッド１８側の室内に設けられ、ピストン１７を図２上右方向に押圧する力を付与するコイルばね１９とを備えている。シリンダ１６は、吐出ケーシング１０に形成したシリンダ孔２０と、このシリンダ孔２０の一方側（図１、図２の右側）を閉塞するエンドカバー２１と、シリンダ孔２０の他方側（図１、図２の左側）を閉塞するように吐出ケーシング１０に形成したシリンダ端壁２２とで形成されている。
【００２７】
シリンダ端壁２２におけるピストンロッド１８が貫通する部分には、ねじ孔２３が設けられている。このねじ孔２３には、図３に示すピストンロッド１８の案内体２４がねじ込み固定されている。案内体２４は、ピストンロッド１８を案内する孔２４Ａを有する筒部２４Ｂと、この筒部２４Ｂの一方側に設けたフランジ部２４Ｃと、筒部２４Ｂの外周に設けられ、シリンダ端壁２２のねじ孔２３にねじ込まれるねじ２４Ｄとが設けられている。また、フランジ部２４Ｃの外周面には、ねじ込み用工具の係合溝２４Ｅが設けられ、更に、案内体２４は、ピストンロッド１８を案内する孔２４Ａの内面には、ピストンロッド１８の外周面に摺接するＯリング２５を収納するＯリング溝２４Ｆが、また、フランジ部２４Ｃのシリンダ端壁２２の内面に対向する端面には、シリンダ端壁２２の内面に当接するＯリング２６を収納するＯリング溝２４Ｇが設けられている。
【００２８】
図１に戻り、メインケーシング５及び吐出ケーシング１０には、シリンダ１６のピストンロッド側室に繋がる流体供給路２７が設けられている。この流体供給路２７は、油溜め部８からの高圧の流体をシリンダ室１６に流出入させる。流体給油路２７の途中には、電磁弁２８が設けられている。この電磁弁２８は、その開閉によりシリンダ１６への油の流れを制御し、ピストン１７を図１上左右に移動させる。これにより、容量制御弁７の位置が制御されて容量制御が行われる。
【００２９】
モータ部２は、モータケーシング２９、モータステータ３０、モータロータ３１などから構成されている。モータ部２は、その駆動力を圧縮機部１の雄ロータ６Ａに伝達するように構成されている。モータステータ３０及びモータロータ３１により駆動用電動機が構成されている。モータステータ３０はモータケーシング２９に装着され、モータロータ３１は、モータステータ３０内で、雄ロータ６Ａの一方側に形成された軸部に固着されている。係る構成によって、駆動用電動機の駆動力は、雄ロータ６Ａに伝達される。なお、雌ロータは雄ロータ６Ａにより駆動される。
【００３０】
次に、上述した本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の一実施の形態を、図１乃至図３を用いて説明する。  
前述した容量制御弁７、及び容量制御操作部により、容量制御機構が構成されるが、その容量制御は、油溜め部８から流体給油路２７を通じてシリンダ１６に供給される高圧の流体の流れを、電磁弁２８によって制御し、ピストン１７を図１上左右方向に移動する。これにより、容量制御弁７は、運転状態に応じた適切な負荷で運転できるように、位置制御され、容量制御を行う。
【００３１】
低ロード域では、シリンダ１６のエンドカバー２１側（図１の右側）の室内の流体圧は常に低圧なので、シリンダ１６のコイルばね１９側（ピストンロッド１８側）の室内の流体圧を上げて、ピストン１７をエンドカバー２１側に移動させることによって、容量制御弁７は、エンドカバー２１側（図１の右側）に移動する。また、高ロード域では、シリンダ１６内のコイルばね１９側（ピストンロッド１８側）の流体圧を下げ、容量制御弁７のモータ部２側端壁７ａに作用する低圧力とピストンロッド１８側端壁７ｂに作用する高圧力との圧力差により、容量制御弁７は、モータ部２側（図１の左側）に移動する。
【００３２】
上述した容量制御において、容量制御弁７には、常に吐出側から吸入側方向への力と容量制御弁７を回転させる方向への力が作用するが、容量制御弁７は、前記の回転力により傾きを生じた状態で、ロードアップ、ダウンを長時間繰り返される。このため、容量制御弁７に連結されているピストンロッド１８は、同様な傾きを生じるが、ピストンロッド１８は、案内体２４の孔２４Ａの内側に設けたＯリング２５によって、傾きが許容される。また、Ｏリング２５は、シリンダ１６のピストンロッド側室内に供給された圧力流体の漏れを抑える。
【００３３】
その結果、シリンダ１６内の圧力保持は確実となり、容量制御弁７を適切な位置に保持でき、その制御性能を高めることができるとともに、その信頼性も向上する。また、本発明の実施の形態において、Ｏリング２５が老化した場合には、案内体２４をシリンダ端壁２２から取りはずことにより、Ｏリング２５の交換が容易であるとともにその交換作業時間も短くて済む。
【００３４】
また、容量制御の範囲を大きくしようとした場合、ピストンロッドの移動量が大きくなるので、ピストンロッドのロッド孔への接触度合いが更に増加するが、この不具合にも対応可能となるので、スクリュー圧縮機の容量制御の範囲の拡大も可能になり、その使用用途を広げることができる。
【００３５】
図４は、本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の他の実施の形態を拡大して示す縦断正面図で、この図４において、図２と同様に容量制御弁の位置は低ロード域における運転時を示している。また、図２及び図３に示す符号と同符号のものは同一部分または相当する部分であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
この実施の形態においては、案内体２４は、ピストンロッド１８を案内する孔２４Ａを有する筒部２４Ｂと、この筒部２４Ｂの一方側に設けたフランジ部２４Ｃとで構成されている。この案内体２４は、その筒部２４Ｂをシリンダ端壁２２の孔３２に挿入し、そのフランジ部２４Ｃをボルト３３によってシリンダ端壁２２の内側面に固定することによって、シリンダ端壁２２の内側面に着脱可能に設けられている。
【００３７】
案内体２４におけるピストンロッド１８を案内する孔２４Ａの内面には、ピストンロッド１８の外周面に摺接するＯリング２５が、また、フランジ部２４Ｄのシリンダ端壁２２の内面に対向する端面には、シリンダ端壁２２の内面に当接するＯリング２６が、前述した実施の形態と同様に設けられている。
【００３８】
この実施の形態によれば、シリンダ１６内の圧力保持は確実となり、容量制御弁７を適切な位置に保持でき、その制御性能を高めることができるとともに、その信頼性も向上する。また、Ｏリング２５が老化した場合には、案内体２４をシリンダ端壁２２から取りはずことにより、Ｏリング２５の交換が容易であるとともにその交換作業時間も短くて済む。また、容量制御の範囲を大きくしようとした場合、ピストンロッドの移動量が大きくなるので、ピストンロッドのロッド孔への接触度合いが更に増加するが、この不具合にも対応可能となるので、スクリュー圧縮機の容量制御の範囲の拡大も可能になり、その使用用途を広げることができる。
【００３９】
図５は、本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の更に他の実施の形態を拡大して示す縦断正面図で、この図５において、図２と同様に容量制御弁の位置は低ロード域における運転時を示している。また、図２及び図３に示す符号と同符号のものは同一部分または相当する部分であるので、その詳細な説明を省略する。
【００４０】
この実施の形態においては、案内体２４は、ピストンロッド１８を案内する孔２４Ａを有する筒部２４Ｂと、この筒部２４Ｂの一方側に設けたフランジ部２４Ｄとで構成されている。この案内体２４は、その筒部２４Ｂをシリンダ端壁２２の孔３２に圧入して、シリンダ端壁２２の内側面に設けられている。
【００４１】
案内体２４におけるピストンロッド１８を案内する孔２４Ａの内面には、ピストンロッド１８の外周面に摺接するＯリング２５が、また、フランジ部２４Ｃのシリンダ端壁２２の内面に対向する端面には、シリンダ端壁２２の内面に当接するＯリング２６が、前述した実施の形態と同様に設けられている。
【００４２】
この実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様に、シリンダ１６内の圧力保持は確実となり、容量制御弁７を適切な位置に保持でき、その制御性能を高めることができるとともに、その信頼性も向上する。また、Ｏリング２５が老化した場合には、案内体２４をシリンダ端壁２２から取りはずことにより、Ｏリング２５の交換が容易であるとともにその交換作業時間も短くて済む。更に、案内体２４をシリンダ端壁２２に固定するためのボルト等の部品が不要であり、部品費を削減することができる。
【００４３】
なお、上述した実施に形態においては、案内体２４におけるピストンロッド１８を案内する孔２４Ａの内面に、ピストンロッド１８の外周面に摺接するＯリング２５を設けたが、このＯリング２５を省略して構成することも可能である。即ち、
案内体２４を、吐出ケーシング１０の材質高度よりも高度の材質で形成し、また、熱処理により吐出ケーシング１０の材質よりも硬度を高く形成し、このように形成した案内体２４を、前述した実施の形態と同様な手段で、シリンダ端壁２２に固定することも可能である。
【００４４】
なお、この場合、シリンダ端壁２２の孔３２とピストンロッド１８との嵌め合いが密となるように、嵌め合い寸法を設定すれば、圧力流体の漏れを最小限にすることができ、シリンダ１６内の圧力保持が可能である。
【００４５】
この実施の形態によれば、更に簡単な構造でスクリュー圧縮機の耐摩耗性を高め、信頼性を向上させることができ、また、交換部品、交換工数を最小限に留め、容量制御機能を速やかに回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の一実施の形態を備えたスクリュー圧縮機の縦断正面図である。
【図２】図１に示す本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の一実施の形態を拡大して示す縦断正面図である。
【図３】図１に示す本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の一実施の形態に用いられる案内体を拡大して示す縦断正面図である。
【図４】本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の他の実施の形態を拡大して示す縦断正面図である。
【図５】本発明のスクリュー圧縮機の容量制御装置の更に他の実施の形態を拡大して示す縦断正面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１            圧縮機部
２            モータ部
３            吐出ケーシング部
４            吸込口
５            メインケーシング
６            スクリューロータ
７            容量制御弁
８            油溜め部
１０          吐出ケーシング
１３          吸入ポート
１４          吐出ポート
１５          吐出口
１６          シリンダ
１７          ピストン
１８          ピストンロッド
２０          シリンダ孔
２１          エンドカバー
２２          シリンダ端壁
２４          案内体
２４Ｂ        筒部
２４Ｄ        フランジ
【図１】
0004401408.tif 000002
【図２】
0004401408.tif 000003
【図３】
0004401408.tif 000004
【図４】
0004401408.tif 000005
【図５】
0004401408.tif 000006