(57)【要約】【課題】液圧縮を回避し、液圧縮の繰り返しによる部材の破損を防止する圧縮機を提供する。【解決手段】逃がし通路５１は、圧縮室１１の内圧が圧縮行程中で最高の圧力に達するときに、圧縮室１１に連通するように、設けられている。したがって、上記圧縮室１１の内圧が液封により上昇しても、上記圧縮室１１の冷媒を上記逃がし通路５１から逃がすことができて、上記圧縮室１１の液封による過圧縮を防止できる。【選択図】図１
2009019623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（４）と、このケーシング（４）に嵌合されたスクリューロータ（１）とを備え、
上記ケーシング（４）と上記スクリューロータ（１）との間に形成された圧縮室（１１）に連通する逃がし通路（５１，５２，５３）が設けられ、
この逃がし通路（５１，５２，５３）は、上記圧縮室（１１）の内圧が圧縮行程中で最高の圧力に達するときに、上記圧縮室（１１）に連通するように、設けられていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮機において、
上記スクリューロータ（１）の吸込側の開度を調整して圧縮容量を制御するスライドバルブ（２）と、
このスライドバルブ（２）を駆動するバルブ駆動部（３）と、
上記逃がし通路（５１）と上記バルブ駆動部（３）とを接続する連通路（６１）と
を有し、
上記バルブ駆動部（３）は、上記逃がし通路（５１）および上記連通路（６１）から流入される冷媒の圧力が高くなるほど、上記スクリューロータ（１）の吸込側の開度を小さくして圧縮容量を大きくするように、上記スライドバルブ（２）を駆動することを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の圧縮機において、
上記逃がし通路（５１）は、上記スクリューロータ（１）から吐出された高圧の冷媒が存在する高圧領域に、連通していることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機としては、液バックによる液圧縮防止構造として、モータロータフィンを利用し、液飛散させて、スクリュー溝内に液が直接入り込まない構造としたものがある（特許第３６２２５８７号公報：特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の圧縮機としては、スクリュー圧縮機の容量制御機構として、圧縮過程と容量制御部とに連通する通路を設け、低差圧時に容量制御駆動をスムースに行う構造としたものがある（特公平２−１１７５０号公報：特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３６２２５８７号公報
【特許文献２】特公平２−１１７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の圧縮機では、液バックによる液圧縮防止構造として、モータロータフィンを利用し、液飛散させて、スクリュー溝内に液が直接入り込まない構造としているが、停止時にスクリュー溝内まで入り込むだけの液たまりがある場合や、液飛散では防ぐことができない多量の液バックが生じた場合に、液圧縮を回避することができない問題があった。
【０００５】
また、他の圧縮機では、圧縮過程と容量制御部とに連通する通路を設けているため、スクリュー溝内の液封による内圧上昇により、スライドバルブがロードアップ（容量アップ）して、さらに、内圧上昇に拍車をかけ、（ゲートロータ等の）内部部品が破損する問題があった。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、液圧縮を回避し、液圧縮の繰り返しによる部材の破損を防止する圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の圧縮機は、
ケーシングと、このケーシングに嵌合されたスクリューロータとを備え、
上記ケーシングと上記スクリューロータとの間に形成された圧縮室に連通する逃がし通路が設けられ、
この逃がし通路は、上記圧縮室の内圧が圧縮行程中で最高の圧力に達するときに、上記圧縮室に連通するように、設けられていることを特徴としている。
【０００８】
この発明の圧縮機によれば、上記逃がし通路は、上記圧縮室の内圧が圧縮行程中で最高の圧力に達するときに、上記圧縮室に連通するように、設けられているので、上記圧縮室の内圧が液封により上昇しても、上記圧縮室の冷媒を上記逃がし通路から逃がすことができて、上記圧縮室の液封による過圧縮を防止できる。このように、液圧縮を回避し、液圧縮の繰り返しによる部材の破損を防止する。
【０００９】
また、一実施形態の圧縮機では、
上記スクリューロータの吸込側の開度を調整して圧縮容量を制御するスライドバルブと、
このスライドバルブを駆動するバルブ駆動部と、
上記逃がし通路と上記バルブ駆動部とを接続する連通路と
を有し、
上記バルブ駆動部は、上記逃がし通路および上記連通路から流入される冷媒の圧力が高くなるほど、上記スクリューロータの吸込側の開度を小さくして圧縮容量を大きくするように、上記スライドバルブを駆動する。
【００１０】
この実施形態の圧縮機によれば、上記バルブ駆動部は、上記逃がし通路および上記連通路を通る冷媒の圧力が高くなるほど、上記スクリューロータの吸込側の開度を小さくして圧縮容量を大きくするように、上記スライドバルブを駆動するので、上記逃がし通路を、いわゆる強制ロードアップラインとして兼用できる。
【００１１】
また、上記連通路は、上記逃がし通路に接続されているので、液圧縮時に、液圧縮による高圧の冷媒を、上記逃がし通路から逃がしつつ、上記バルブ駆動部に冷媒を流入させることで、圧縮容量を小さくする方向への上記スライドバルブの移動を抑制できる。このように、液圧縮時のロードアップを抑制できる。
【００１２】
また、一実施形態の圧縮機では、上記逃がし通路は、上記スクリューロータから吐出された高圧の冷媒が存在する高圧領域に、連通している。
【００１３】
この実施形態の圧縮機によれば、上記逃がし通路は、上記スクリューロータから吐出された高圧の冷媒が存在する高圧領域に、連通しているので、液圧縮時に、上記圧縮室の液冷媒を、上記高圧領域に流入できて、液冷媒を上記スクリューロータへ戻さない。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の圧縮機によれば、上記逃がし通路は、上記圧縮室の内圧が圧縮行程中で最高の圧力に達するときに、上記圧縮室に連通するように、設けられているので、液圧縮を回避し、液圧縮の繰り返しによる部材の破損を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の圧縮機の第１実施形態である簡略構成図を示している。この圧縮機は、ケーシング４と、このケーシング４に嵌合されたスクリューロータ１とを有する。
【００１７】
上記スクリューロータ１の軸を中心とした両側に、（図示しない）一対のゲートロータが配置されている。上記スクリューロータ１には、上記ゲートロータが噛合しており、上記スクリューロータ１と上記ゲートロータとの噛合により、圧縮室１１を形成している。つまり、この圧縮機は、いわゆるシングルスクリュー圧縮機である。
【００１８】
上記スクリューロータ１は、複数の螺旋状のスクリュー溝１０を有する。上記ゲートロータは、複数の歯部を有する。上記スクリュー溝１０と上記歯部とは、噛合しており、上記スクリュー溝１０、上記歯部および上記ケーシング４にて区画された空間が、上記圧縮室１１を構成する。
【００１９】
そして、上記スクリューロータ１が、この軸まわりに回転することで、上記スクリューロータ１の吸入側から吸入した冷媒を、上記圧縮室１１にて、圧縮しつつ、上記スクリューロータ１の吐出側へ、送り出す。なお、図１では、紙面左側を、冷媒の吸入側とし、紙面右側を、冷媒の吐出側とする。
【００２０】
上記ケーシング４と上記スクリューロータ１との間に形成された上記圧縮室１１に連通する逃がし通路５１が設けられている。この逃がし通路５１は、上記圧縮室１１の内圧が圧縮行程中で最高の圧力に達するときに、上記圧縮室１１に連通するように、設けられている。つまり、上記逃がし通路５１は、上記圧縮室１１の冷媒を流す流路となる。
【００２１】
上記逃がし通路５１の出口には、（安全弁や逃がし弁等の）圧力調整弁５５が設けられている。この圧力調整弁５５の開口圧力は、設計圧力を超えると冷媒が吹き出すように、設定されている。
【００２２】
この逃がし通路５１の出口は、上記スクリューロータ１から吐出された高圧の冷媒が存在する高圧領域に、連通している。この高圧領域は、例えば、上記ケーシング４内に存在する。
【００２３】
上記スクリューロータ１の吸込側の開度は、スライドバルブ２により、調整されて、圧縮容量が、制御される。上記スライドバルブ２は、バルブ駆動部３により、上記スクリューロータ１の軸に沿って、駆動される。上記逃がし通路５１と上記バルブ駆動部３とは、連通路６１により、接続される。
【００２４】
上記バルブ駆動部３は、上記逃がし通路５１および上記連通路６１から流入される冷媒の圧力が高くなるほど、上記スクリューロータ１の吸込側の開度を小さくして圧縮容量を大きくするように、上記スライドバルブ２を駆動する。
【００２５】
このバルブ駆動部３は、上記スライドバルブ２に取り付けられたバルブロッド３３と、上記ケーシング４に取り付けられたシリンダ３０と、このシリンダ３０に嵌合されたピストン３１と、このピストン３１に取り付けられたピストンロッド３２と、上記バルブロッド３３と上記ピストンロッド３２とを連結する連結部３４とを有する。
【００２６】
そして、上記シリンダ３０内の上記ピストン３１の往復移動により、上記スライドバルブ２を、上記スクリューロータ１の軸に沿って往復移動させる。
【００２７】
上記連通路６１は、上記シリンダ３０に接続され、上記連通路６１から流入される冷媒は、この圧力が高くなるほど、上記ピストン３１を押圧して、上記スクリューロータ１の吸込側の開度が小さくなるように、上記スライドバルブ２を移動する。
【００２８】
上記構成の圧縮機によれば、上記逃がし通路５１は、上記圧縮室１１の内圧が圧縮行程中で最高の圧力に達するときに、上記圧縮室１１に連通するように、設けられているので、上記圧縮室１１の内圧が液封により上昇しても、上記圧縮室１１の冷媒を上記逃がし通路５１から逃がすことができて、上記圧縮室１１の液封による過圧縮を防止できる。
【００２９】
このように、液圧縮を回避し、液圧縮の繰り返しによる部材の破損（例えば、ゲートロータの割れ）を防止する。
【００３０】
ここで、上記逃がし通路５１の上記圧縮室１１に対する開口位置を、図７の展開図にて、説明する。なお、図７では、紙面左側を、冷媒の吸入側とし、紙面右側を、冷媒の吐出側とする。スクリューロータ１は、紙面上から下に移動する。
【００３１】
図７に示すように、上記圧縮室１１は、上記スクリュー溝１０、上記ゲートロータ歯部７、上記ケーシング４および上記スライドバルブ２にて囲まれて形成され、上記圧縮室１１にて圧縮された冷媒ガスは、上記スライドバルブ２よりも上記スクリューロータ１の冷媒吐出側に形成された（ハッチングにて示す）吐出ポート４０から吐出される。上記スライドバルブ２の冷媒吐出側は、上記スクリュー溝１０に沿った斜面状に形成されている。上記圧縮室１１は、Ａ点で、上記吐出ポート４０に開き始める。つまり、上記圧縮室１１の冷媒ガスは、Ａ点で、上記吐出ポート４０に吐出され始める。そして、上記圧縮室１１が、上記吐出ポート４０に開口する直前の位置（開口し始める位置Ａ点）に存在するときに、上記逃がし通路５１は、上記圧縮室１１に完全に開口する位置に存在する。
【００３２】
また、上記バルブ駆動部３は、上記逃がし通路５１および上記連通路６１を通る冷媒の圧力が高くなるほど、上記スクリューロータ１の吸込側の開度を小さくして圧縮容量を大きくするように、上記スライドバルブ２を駆動するので、上記逃がし通路５１を、いわゆる強制ロードアップラインとして兼用できる。
【００３３】
また、上記連通路６１は、上記逃がし通路５１に接続されているので、液圧縮時に、液圧縮による高圧の冷媒を、上記逃がし通路５１から逃がしつつ、上記バルブ駆動部３に冷媒を流入させることで、圧縮容量を小さくする方向への上記スライドバルブ２の移動を抑制できる。このように、液圧縮時のロードアップを抑制できる。
【００３４】
また、上記逃がし通路５１は、上記スクリューロータ１から吐出された高圧の冷媒が存在する高圧領域に、連通しているので、液圧縮時に、上記圧縮室１１の液冷媒を、上記高圧領域に流入できて、液冷媒を上記スクリューロータ１へ戻さない。
【００３５】
（第２の実施形態）
図２は、この発明の圧縮機の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、逃がし通路５２を、スクリューロータ１に吸入される低圧の冷媒が存在する低圧領域に、連通している。なお、その他の構造は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００３６】
したがって、液圧縮時に、圧縮室１１の液冷媒を、上記低圧領域に流入できて、液冷媒を上記圧縮室１１から排除できる。なお、この低圧領域は、例えば、ケーシング４内に存在する。
【００３７】
（第３の実施形態）
図３は、この発明の圧縮機の第３の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第３の実施形態では、逃がし通路５３を、スクリューロータ１から吐出された高圧の冷媒が存在する高圧領域、および、スクリューロータ１に吸入される低圧の冷媒が存在する低圧領域に、連通している。なお、その他の構造は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。
【００３８】
したがって、上記逃がし通路５３は、上記高圧領域に、連通しているので、液圧縮時に、圧縮室１１の液冷媒を、上記高圧領域に流入できて、液冷媒を上記スクリューロータ１へ戻さない。
【００３９】
また、上記逃がし通路５３は、上記低圧領域に、連通しているので、液圧縮時に、圧縮室１１の液冷媒を、上記低圧領域に流入できて、液冷媒を上記圧縮室１１から排除できる。なお、上記高圧領域および上記低圧領域は、例えば、ケーシング４内に存在する。
【００４０】
（第４の実施形態）
図４は、この発明の圧縮機の第４の実施形態を示している。上記第１の実施形態（図１）と相違する点を説明すると、この第４の実施形態では、逃がし通路および連通路を、圧縮機内部（ケーシング内部）に設けている。
【００４１】
図４に示すように、逃がし通路５１は、ケーシング４内部に設けられ、連通路６１は、シリンダ３０内部に設けられている。逃がし通路５１と連通路６１とは、連通している。逃がし通路５１は、スクリューロータ１から吐出された高圧の冷媒が存在する高圧領域に、連通している。逃がし通路５１の出口には、圧力調整弁５５が設けられている。なお、その他の構造は、上記第１の実施形態（図１）と同じであるので、説明を省略する。
【００４２】
したがって、逃がし通路５１および連通路６１は、圧縮機内部に設けられているので、配管の設置スペースが不要になり、圧縮機の小型化を図ることができる。
【００４３】
（第５の実施形態）
図５は、この発明の圧縮機の第５の実施形態を示している。上記第２の実施形態（図２）と相違する点を説明すると、この第５の実施形態では、逃がし通路および連通路を、圧縮機内部（ケーシング内部）に設けている。
【００４４】
図５に示すように、逃がし通路５２は、ケーシング４内部に設けられ、連通路６１は、シリンダ３０内部に設けられている。逃がし通路５２と連通路６１とは、連通している。逃がし通路５２は、スクリューロータ１から吐出された低圧の冷媒が存在する低圧領域に、連通している。逃がし通路５２の出口には、圧力調整弁５５が設けられている。なお、その他の構造は、上記第２の実施形態（図２）と同じであるので、説明を省略する。
【００４５】
したがって、逃がし通路５２および連通路６１は、圧縮機内部に設けられているので、配管の設置スペースが不要になり、圧縮機の小型化を図ることができる。
【００４６】
（第６の実施形態）
図６は、この発明の圧縮機の第６の実施形態を示している。上記第３の実施形態（図３）と相違する点を説明すると、この第６の実施形態では、逃がし通路および連通路を、圧縮機内部（ケーシング内部）に設けている。
【００４７】
図６に示すように、逃がし通路５３は、ケーシング４内部に設けられ、連通路６１は、シリンダ３０内部に設けられている。逃がし通路５３と連通路６１とは、連通している。逃がし通路５３の一端は、スクリューロータ１から吐出された高圧の冷媒が存在する高圧領域に、連通している。逃がし通路５３の他端は、スクリューロータ１から吐出された低圧の冷媒が存在する低圧領域に、連通している。逃がし通路５３の両端には、圧力調整弁５５が設けられている。高圧側に通じる圧力調整弁５５と、低圧側に通じる圧力調整弁５５との、それぞれの開度に対する設定値を変えることによって、リリーフ（逃がし）先を選択できる。なお、その他の構造は、上記第３の実施形態（図３）と同じであるので、説明を省略する。
【００４８】
したがって、逃がし通路５３および連通路６１は、圧縮機内部に設けられているので、配管の設置スペースが不要になり、圧縮機の小型化を図ることができる。
【００４９】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、圧縮機は、互いに噛合する二つのスクリューロータを有する、いわゆるツインスクリュー圧縮機であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の圧縮機の第１実施形態を示す簡略構成図である。
【図２】本発明の圧縮機の第２実施形態を示す簡略構成図である。
【図３】本発明の圧縮機の第３実施形態を示す簡略構成図である。
【図４】本発明の圧縮機の第４実施形態を示す簡略構成図である。
【図５】本発明の圧縮機の第５実施形態を示す簡略構成図である。
【図６】本発明の圧縮機の第６実施形態を示す簡略構成図である。
【図７】圧縮機の展開図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  スクリューロータ
１０  スクリュー溝
１１  圧縮室
２  スライドバルブ
３  バルブ駆動部
３０  シリンダ
３１  ピストン
３２  ピストンロッド
３３  バルブロッド
３４  連結部
４  ケーシング
５１，５２，５３  逃がし通路
５５  圧力調整弁
６１  連通路
【図１】
2009019623.tif 000003
【図２】
2009019623.tif 000004
【図３】
2009019623.tif 000005
【図４】
2009019623.tif 000006
【図５】
2009019623.tif 000007
【図６】
2009019623.tif 000008
【図７】
2009019623.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月14日(2008.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ケーシング（４）と、このケーシング（４）に嵌合されたスクリューロータ（１）とを備え、
上記ケーシング（４）と上記スクリューロータ（１）との間に形成された圧縮室（１１）に連通する逃がし通路（５１，５２，５３）が設けられ、
上記圧縮室（１１）にて圧縮された冷媒ガスが吐出される吐出ポート（４０）が設けられ、
上記逃がし通路（５１，５２，５３）は、上記圧縮室（１１）が、上記吐出ポート（４０）に開口する直前の位置に存在するときに、上記圧縮室（１１）に完全に開口する位置に存在して、上記圧縮室（１１）の内圧が圧縮行程中で最高の圧力に達するときに、上記圧縮室（１１）に連通するように、設けられていることを特徴とする圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の圧縮機は、
ケーシングと、このケーシングに嵌合されたスクリューロータとを備え、
上記ケーシングと上記スクリューロータとの間に形成された圧縮室に連通する逃がし通路が設けられ、
上記圧縮室にて圧縮された冷媒ガスが吐出される吐出ポートが設けられ、
上記逃がし通路は、上記圧縮室が、上記吐出ポートに開口する直前の位置に存在するときに、上記圧縮室に完全に開口する位置に存在して、上記圧縮室の内圧が圧縮行程中で最高の圧力に達するときに、上記圧縮室に連通するように、設けられていることを特徴としている。