知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024056362
(43)【公開日】2024-04-23
(54)【発明の名称】レシプロ圧縮機
(51)【国際特許分類】
F04B 39/00 20060101AFI20240416BHJP
F04B 39/10 20060101ALI20240416BHJP
【ＦＩ】
F04B39/00 C
F04B39/10 Z
F04B39/10 U
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022163181
(22)【出願日】2022-10-11
(71)【出願人】
【識別番号】516299338
【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112737
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 考晴
(74)【代理人】
【識別番号】100140914
【弁理士】
【氏名又は名称】三苫 貴織
(74)【代理人】
【識別番号】100136168
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 美紀
(74)【代理人】
【識別番号】100172524
【弁理士】
【氏名又は名称】長田 大輔
(72)【発明者】
【氏名】宮本 善彰
(72)【発明者】
【氏名】野口 章浩
(72)【発明者】
【氏名】瀬戸 俊介
【テーマコード（参考）】
3H003
【Ｆターム（参考）】
3H003AA02
3H003AC03
3H003CB02
3H003CC05
3H003CD03
3H003CE05
(57)【要約】
【課題】吸入弁及び吐出弁に負荷を掛けることなく液圧縮による過大な圧力上昇を回避することができるレシプロ圧縮機を提供する。
【解決手段】吸入弁１２４及び吐出弁１２３が設けられたシリンダ１２０と、シリンダ１２０内で往復動し、シリンダ１２０とともに冷媒が圧縮される圧縮室Ａ１を画定しているピストン１３１と、吸入弁１２４を介して圧縮室Ａ１と接続され、圧縮室Ａ１に吸入される冷媒が取り込まれる吸入室Ａ３と、シリンダ１２０に設けられ、圧縮室Ａ１と吸入室Ａ３とを接続し、圧縮室Ａ１の圧力が所定値以上となった場合に開状態となるリリーフバルブ１２５と、を備えている。
【選択図】図１
【解決手段】吸入弁１２４及び吐出弁１２３が設けられたシリンダ１２０と、シリンダ１２０内で往復動し、シリンダ１２０とともに冷媒が圧縮される圧縮室Ａ１を画定しているピストン１３１と、吸入弁１２４を介して圧縮室Ａ１と接続され、圧縮室Ａ１に吸入される冷媒が取り込まれる吸入室Ａ３と、シリンダ１２０に設けられ、圧縮室Ａ１と吸入室Ａ３とを接続し、圧縮室Ａ１の圧力が所定値以上となった場合に開状態となるリリーフバルブ１２５と、を備えている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
吸入弁及び吐出弁が設けられたシリンダと、
前記シリンダ内で往復動し、前記シリンダとともに冷媒が圧縮される圧縮室を画定しているピストンと、
前記吸入弁を介して前記圧縮室と接続され、前記圧縮室に吸入される冷媒が取り込まれる吸入室と、
前記シリンダに設けられ、前記圧縮室と前記吸入室とを接続し、前記圧縮室の圧力が所定値以上となった場合に開状態となるリリーフバルブと、
を備えている
レシプロ圧縮機。
前記シリンダ内で往復動し、前記シリンダとともに冷媒が圧縮される圧縮室を画定しているピストンと、
前記吸入弁を介して前記圧縮室と接続され、前記圧縮室に吸入される冷媒が取り込まれる吸入室と、
前記シリンダに設けられ、前記圧縮室と前記吸入室とを接続し、前記圧縮室の圧力が所定値以上となった場合に開状態となるリリーフバルブと、
を備えている
レシプロ圧縮機。
【請求項2】
前記吐出弁を介して前記圧縮室と接続され、前記圧縮室で圧縮された冷媒が吐出される吐出室と、
前記吸入室と前記吐出室とを接続し、任意に開閉可能とされているアンロードバルブと、
を備えている
請求項１に記載のレシプロ圧縮機。
前記吸入室と前記吐出室とを接続し、任意に開閉可能とされているアンロードバルブと、
を備えている
請求項１に記載のレシプロ圧縮機。
【請求項3】
前記リリーフバルブは、前記アンロードバルブを介して接続された前記吸入室及び前記吐出室に接続された前記圧縮室を画定している前記シリンダに設けられている
請求項２に記載のレシプロ圧縮機。
請求項２に記載のレシプロ圧縮機。
【請求項4】
前記シリンダ及び前記ピストンを有する対の数は複数とされ、
複数ある前記圧縮室のうち少なくとも１つの前記圧縮室を所定圧縮室としたとき、
前記アンロードバルブは、前記吸入室と前記所定圧縮室と接続された前記吐出室とを接続し、
前記リリーフバルブは、前記所定圧縮室を画定している前記シリンダにのみ設けられている
請求項２に記載のレシプロ圧縮機。
複数ある前記圧縮室のうち少なくとも１つの前記圧縮室を所定圧縮室としたとき、
前記アンロードバルブは、前記吸入室と前記所定圧縮室と接続された前記吐出室とを接続し、
前記リリーフバルブは、前記所定圧縮室を画定している前記シリンダにのみ設けられている
請求項２に記載のレシプロ圧縮機。
【請求項5】
前記ピストンの上死点位置と下死点位置との中間を中間位置としたとき、
前記リリーフバルブは、前記中間位置よりも前記上死点位置側に設けられている
請求項１から４のいずれかに記載のレシプロ圧縮機。
前記リリーフバルブは、前記中間位置よりも前記上死点位置側に設けられている
請求項１から４のいずれかに記載のレシプロ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、レシプロ圧縮機に関する。
【背景技術】
【0002】
冷媒を圧縮するレシプロ圧縮機では、液バックや寝込み起動時における液圧縮によって圧縮室で過大な圧力上昇が発生することで、例えば、シリンダ、吸入弁、吐出弁、ピストン、クランクシャフト等の部品に高い負荷が掛かりそれらの部品が損傷するおそれがある。
【0003】
ここで、例えば特許文献１には、シリンダヘッドにリリーフバルブを設け、吐出室の圧力が上昇したときに外部に液冷媒を排出することで圧力上昇を防止する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実開昭６２－１８０６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１のようにシリンダヘッドにリリーフバルブを設けておき吐出室から液冷媒を排出する構成では、液圧縮によってシリンダ内の圧縮室の圧力が上昇し始めたときに、その圧縮室に設けられている吸入弁や吐出弁に不可避的に負荷が掛かる可能性がある。
【0006】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、吸入弁及び吐出弁に負荷を掛けることなく液圧縮による過大な圧力上昇を回避することができるレシプロ圧縮機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】
【0007】
上記課題を解決するために、本開示のレシプロ圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本開示の一態様に係るレシプロ圧縮機は、吸入弁及び吐出弁が設けられたシリンダと、前記シリンダ内で往復動し、前記シリンダとともに冷媒が圧縮される圧縮室を画定しているピストンと、前記吸入弁を介して前記圧縮室と接続され、前記圧縮室に吸入される冷媒が取り込まれる吸入室と、前記シリンダに設けられ、前記圧縮室と前記吸入室とを接続し、前記圧縮室の圧力が所定値以上となった場合に開状態となるリリーフバルブと、を備えている。
すなわち、本開示の一態様に係るレシプロ圧縮機は、吸入弁及び吐出弁が設けられたシリンダと、前記シリンダ内で往復動し、前記シリンダとともに冷媒が圧縮される圧縮室を画定しているピストンと、前記吸入弁を介して前記圧縮室と接続され、前記圧縮室に吸入される冷媒が取り込まれる吸入室と、前記シリンダに設けられ、前記圧縮室と前記吸入室とを接続し、前記圧縮室の圧力が所定値以上となった場合に開状態となるリリーフバルブと、を備えている。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、吸入弁及び吐出弁に負荷を掛けることなく液圧縮による過大な圧力上昇を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の一態様に係るレシプロ圧縮機の構造概念を表す断面図である（アンロードバルブが閉状態）。
【図2】本開示の一態様に係るレシプロ圧縮機の構造概念図を表す平面図である。
【図3】本開示の一態様に係るレシプロ圧縮機の構造概念を表す断面図である（アンロードバルブが開状態）。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の一実施形態に係るレシプロ圧縮機について、図面を参照しつつ説明する。
【0011】
［圧縮機の概要について］
レシプロ圧縮機１００（以下、単に「圧縮機１００」という。）は、外部から導かれたガス冷媒を圧縮して外部に供給する機器である。
以下、圧縮機１００の構成について説明する。
レシプロ圧縮機１００（以下、単に「圧縮機１００」という。）は、外部から導かれたガス冷媒を圧縮して外部に供給する機器である。
以下、圧縮機１００の構成について説明する。
【0012】
図１に示すように、圧縮機１００は、圧縮機構としてのシリンダ１２０及びピストン１３１、コネクティングロッド１３３を介してピストン１３１と接続されたクランクシャフト１４０並びにそれらを収容するケーシング１１１を備えている。
【0013】
シリンダ１２０は、ピストン１３１を内部に収容する部品であって、スリーブ１２１及びバルブプレート１２２を有している。
【0014】
スリーブ１２１は、軸線Ｃに沿って延在している筒状の部材である。
図１において下部に位置するスリーブ１２１の一方の開口は開放されており、ピストン１３１やピストン１３１と接続されたコネクティングロッド１３３が入り込むように構成されている。これに対して、図１において上部に位置するスリーブ１２１の他方の開口には、バルブプレート１２２が設けられている。
図１において下部に位置するスリーブ１２１の一方の開口は開放されており、ピストン１３１やピストン１３１と接続されたコネクティングロッド１３３が入り込むように構成されている。これに対して、図１において上部に位置するスリーブ１２１の他方の開口には、バルブプレート１２２が設けられている。
【0015】
バルブプレート１２２には、吐出弁１２３及び吸入弁１２４が設けられている。
吐出弁１２３及び吸入弁１２４の機能については後述する。
吐出弁１２３及び吸入弁１２４の機能については後述する。
【0016】
ピストン１３１は、シリンダ１２０内に収容された部品であり、シリンダ１２０とともに密閉空間とされた圧縮室Ａ１を画定している。詳細には、ピストン１３１は、スリーブ１２１の内周面並びに吐出弁１２３及び吸入弁１２４を含むバルブプレート１２２とともに圧縮室Ａ１を画定している。
ピストン１３１は、クランクシャフト１４０と接続されたコネクティングロッド１３３と接続されており、シリンダ１２０内で軸線Ｃに沿って往復動するように構成されている。これによって、圧縮室Ａ１の容積が変化することになる。
ピストン１３１は、クランクシャフト１４０と接続されたコネクティングロッド１３３と接続されており、シリンダ１２０内で軸線Ｃに沿って往復動するように構成されている。これによって、圧縮室Ａ１の容積が変化することになる。
【0017】
クランクシャフト１４０は、電動モータ等の駆動部（図示せず）によって回転駆動される部品であり、メインシャフト１４１及びクランクピン１４２を有している。
図１及び図２に示すように、メインシャフト１４１は、駆動部（図示せず）と接続され、回転軸線Ｘ１を中心に回転する軸体である。なお、回転軸線Ｘ１は、図１の手前から奥に向かう方向（奥から手前に向かう方向）に延在している。
図１に示すように、クランクピン１４２は、メインシャフト１４１と接続され、回転軸線Ｘ１に対して偏した偏心軸線Ｘ２を有する軸体である。クランクピン１４２は、メインシャフト１４１が回転軸線Ｘ１を中心に回転することで、回転軸線Ｘ１の周りを公転する。
図１及び図２に示すように、メインシャフト１４１は、駆動部（図示せず）と接続され、回転軸線Ｘ１を中心に回転する軸体である。なお、回転軸線Ｘ１は、図１の手前から奥に向かう方向（奥から手前に向かう方向）に延在している。
図１に示すように、クランクピン１４２は、メインシャフト１４１と接続され、回転軸線Ｘ１に対して偏した偏心軸線Ｘ２を有する軸体である。クランクピン１４２は、メインシャフト１４１が回転軸線Ｘ１を中心に回転することで、回転軸線Ｘ１の周りを公転する。
【0018】
コネクティングロッド１３３は、クランクシャフト１４０とピストン１３１とを接続する棒状の部品であって、一端がクランクピン１４２に対して回転自在に接続され、他端がピストンピン１３２を介してピストン１３１に対して回転自在に接続されている。
【0019】
図１及び図２に示すように、圧縮機１００において、シリンダ１２０、ピストン１３１及びコネクティングロッド１３３からなるセットの数は、複数とされている。図１にはＶ型に配置された２つのセットが描画されているが、回転軸線Ｘ１において当該２つのセットと重なるように更に２つのセットが配置されている（図２参照）。すなわち、圧縮機１００は、Ｖ型の４気筒タイプとされている。
なお、圧縮機１００のタイプはこれに限定されることはなく、適宜変更できることは言うまでもない。
なお、圧縮機１００のタイプはこれに限定されることはなく、適宜変更できることは言うまでもない。
【0020】
以上のように構成された各部品は、ケーシング１１１に収容されている。
【0021】
このとき、各バルブプレート１２２及びケーシング１１１によって複数の吐出室Ａ２が画定されている。例えば、図２において右側に配置された２つのシリンダ１２０に対応した各バルブプレート１２２及びケーシング１１１によって１つの吐出室Ａ２が画定され、図２において左側に配置された２つのシリンダ１２０に対応した各バルブプレート１２２及びケーシング１１１によって１つの吐出室Ａ２が画定されている。
また、図１に示すように、各バルブプレート１２２、各スリーブ１２１及びケーシング１１１によって共通の吸入室Ａ３が形成されている。
また、ケーシング１１１の下部には、冷媒を含む潤滑油が貯留される部分（容器部）が形成されている。なお、潤滑油が貯留される当該容器部は、吸入室Ａ３を画定しているケーシング１１１の下部に形成された排出孔１１５を介して吸入室Ａ３と連通している。
また、図１に示すように、各バルブプレート１２２、各スリーブ１２１及びケーシング１１１によって共通の吸入室Ａ３が形成されている。
また、ケーシング１１１の下部には、冷媒を含む潤滑油が貯留される部分（容器部）が形成されている。なお、潤滑油が貯留される当該容器部は、吸入室Ａ３を画定しているケーシング１１１の下部に形成された排出孔１１５を介して吸入室Ａ３と連通している。
【0022】
シリンダ１２０及びピストン１３１によって画定された圧縮室Ａ１は、吐出弁１２３を介して吐出室Ａ２と接続されており、吸入弁１２４を介して吸入室Ａ３と接続されている。
なお、ここでいう「接続」とは、２つの空間が常に連通していること意味するのではなく、後述する各工程に応じて連通された状態と遮断された状態とが切り替わることを意味する。
なお、ここでいう「接続」とは、２つの空間が常に連通していること意味するのではなく、後述する各工程に応じて連通された状態と遮断された状態とが切り替わることを意味する。
【0023】
各吐出室Ａ２には吐出管１１３が接続されている。各吐出管１１３は最終的に１本にまとめられており、高圧の冷媒（圧縮後の冷媒）を各吐出室Ａ２から他の機器に供給できるように構成されている。
吸入室Ａ３には１本の吸入管１１４が接続されている。吸入管１１４は、低圧の冷媒（圧縮前の冷媒）を更に他の機器から吸入室Ａ３に供給できるように構成されている。
吸入室Ａ３には１本の吸入管１１４が接続されている。吸入管１１４は、低圧の冷媒（圧縮前の冷媒）を更に他の機器から吸入室Ａ３に供給できるように構成されている。
【0024】
以上のように構成された圧縮機１００は、次のように作動する。
すなわち、メインシャフト１４１が回転軸線Ｘ１を中心に回転することで、クランクピン１４２が回転軸線Ｘ１の周りを公転する。
すると、コネクティングロッド１３３を介してクランクピン１４２と接続されたピストン１３１がシリンダ１２０内を往復動する。
ピストン１３１の往復動に伴って、圧縮室Ａ１の容積が変化する。具体的には、圧縮室Ａ１の容積が大きくなったり小さくなったりする。
圧縮室Ａ１の容積が大きくなるとき、吸入弁１２４を介して吸入室Ａ３から圧縮室Ａ１に冷媒が吸入される（吸入工程）。その後、圧縮室Ａ１の容積が小さくなるとき、吸入された冷媒が圧縮室Ａ１で圧縮され（圧縮工程）、圧縮された冷媒が吐出弁１２３を介して圧縮室Ａ１から吐出室Ａ２吐出される。これらの工程を繰り返すことで、圧縮された冷媒を連続的に供給することができる。
すなわち、メインシャフト１４１が回転軸線Ｘ１を中心に回転することで、クランクピン１４２が回転軸線Ｘ１の周りを公転する。
すると、コネクティングロッド１３３を介してクランクピン１４２と接続されたピストン１３１がシリンダ１２０内を往復動する。
ピストン１３１の往復動に伴って、圧縮室Ａ１の容積が変化する。具体的には、圧縮室Ａ１の容積が大きくなったり小さくなったりする。
圧縮室Ａ１の容積が大きくなるとき、吸入弁１２４を介して吸入室Ａ３から圧縮室Ａ１に冷媒が吸入される（吸入工程）。その後、圧縮室Ａ１の容積が小さくなるとき、吸入された冷媒が圧縮室Ａ１で圧縮され（圧縮工程）、圧縮された冷媒が吐出弁１２３を介して圧縮室Ａ１から吐出室Ａ２吐出される。これらの工程を繰り返すことで、圧縮された冷媒を連続的に供給することができる。
【0025】
［リリーフバルブについて］
本実施形態に係る圧縮機１００は、リリーフバルブ１２５を備えている。
リリーフバルブ１２５は、シリンダ１２０のスリーブ１２１に設けられている。
リリーフバルブ１２５は、圧縮室Ａ１と吸入室Ａ３とを接続する弁であり、圧縮室Ａ１の圧力が所定値以上となった場合に開状態となることで圧縮室Ａ１にある液冷媒を吸入室Ａ３に排出するように構成されている。
なお、ここでいう「接続」とは、２つの空間が常に連通していることを意味するのではない。
本実施形態に係る圧縮機１００は、リリーフバルブ１２５を備えている。
リリーフバルブ１２５は、シリンダ１２０のスリーブ１２１に設けられている。
リリーフバルブ１２５は、圧縮室Ａ１と吸入室Ａ３とを接続する弁であり、圧縮室Ａ１の圧力が所定値以上となった場合に開状態となることで圧縮室Ａ１にある液冷媒を吸入室Ａ３に排出するように構成されている。
なお、ここでいう「接続」とは、２つの空間が常に連通していることを意味するのではない。
【0026】
これによって、液冷媒が圧縮室Ａ１に流入した際に、圧縮工程で圧縮室Ａ１の圧力が過大になる前に液冷媒を吸入室Ａ３に排出することができる。すなわち、圧縮室Ａ１における液圧縮を回避できることになる。
なお、吸入室Ａ３に排出された液冷媒は、排出孔１１５を介してケーシング１１１の容器部に落ちて貯留される。
なお、吸入室Ａ３に排出された液冷媒は、排出孔１１５を介してケーシング１１１の容器部に落ちて貯留される。
【0027】
ここで、ピストン１３１の上死点位置Ｐｔと下死点位置Ｐｂとの中間を中間位置Ｐｍとしたとき、リリーフバルブ１２５は、中間位置Ｐｍよりも上死点位置Ｐｔ側の位置（言い換えれば、吐出弁１２３及び吸入弁１２４側の位置）に対応したスリーブ１２１の部分に設けられることが好ましい。
これによって、圧縮工程の中で比較的に圧力が高い位置で液冷媒を排出することができる。
これによって、圧縮工程の中で比較的に圧力が高い位置で液冷媒を排出することができる。
【0028】
［アンロードバルブについて］
本実施形態に係る圧縮機１００は、容量調整機構としてのアンロードバルブ１５１を備えている。
本実施形態に係る圧縮機１００は、容量調整機構としてのアンロードバルブ１５１を備えている。
【0029】
図１及び図３に示すように、アンロードバルブ１５１は、吐出室Ａ２と吸入室Ａ３との間を接続する弁であり、吐出室Ａ２と吸入室Ａ３とが連通された状態と遮断された状態とを任意に切り替えることができる。
なお、ここでいう「接続」とは、２つの空間が常に連通していることを意味するのではない。
なお、ここでいう「接続」とは、２つの空間が常に連通していることを意味するのではない。
【0030】
図３に示すように、アンロードバルブ１５１が開状態となり吐出室Ａ２と吸入室Ａ３とが連通すると、圧縮室Ａ１で圧縮された冷媒は、吐出室Ａ２に吐出された後に低圧の吸入室Ａ３に導かれる。すなわち、アンロードバルブ１５１が開状態となった場合、アンロードバルブ１５１と関連付けられた圧縮機構（シリンダ１２０及びピストン１３１）は、圧縮された冷媒が外部に供給されないことになる（アンロード）。
一方で、図１に示すように、アンロードバルブ１５１が閉状態となり吐出室Ａ２と吸入室Ａ３とが遮断されると、圧縮室Ａ１で圧縮された冷媒は、吐出室Ａ２に吐出された後に吐出管１１３を介して外部に供給される。すなわち、アンロードバルブ１５１が閉状態となった場合、アンロードバルブ１５１と関連付けられた圧縮機構は、通常通りに機能することになる。なお、当然ながら、アンロードバルブ１５１と関連付けられていない圧縮機構は、圧縮機１００が運転されている限り、常に機能することになる。
一方で、図１に示すように、アンロードバルブ１５１が閉状態となり吐出室Ａ２と吸入室Ａ３とが遮断されると、圧縮室Ａ１で圧縮された冷媒は、吐出室Ａ２に吐出された後に吐出管１１３を介して外部に供給される。すなわち、アンロードバルブ１５１が閉状態となった場合、アンロードバルブ１５１と関連付けられた圧縮機構は、通常通りに機能することになる。なお、当然ながら、アンロードバルブ１５１と関連付けられていない圧縮機構は、圧縮機１００が運転されている限り、常に機能することになる。
【0031】
アンロードバルブ１５１は、全てではない少なくとも１つの吐出室Ａ２と関連付けられている。図１及び図２においては、右に描画された吐出室Ａ２のみと関連付けられている。以下、アンロードバルブ１５１と関連付けられた吐出室Ａ２を吐出室Ａ２’と表記することもある。
これによって、全ての圧縮機構が機能するフルロードの状態と一部の圧縮機構のみが機能する（言い換えれば、一部の圧縮機構が実質的に機能しない）アンロードの状態とを、アンロードバルブ１５１の制御によって切り替えることができるようになる。
これによって、全ての圧縮機構が機能するフルロードの状態と一部の圧縮機構のみが機能する（言い換えれば、一部の圧縮機構が実質的に機能しない）アンロードの状態とを、アンロードバルブ１５１の制御によって切り替えることができるようになる。
【0032】
また、この吐出室Ａ２’と接続された圧縮室Ａ１を圧縮室Ａ１’（所定圧縮室）としたとき、リリーフバルブ１２５は、圧縮室Ａ１’を画定しているシリンダ１２０のスリーブ１２１にのみ設けられてもよい。
その理由は次の通りである。すなわち、アンロード時には、吸入室Ａ３と吐出室Ａ２’とがアンロードバルブ１５１を介して連通されるので、圧縮室Ａ１に液冷媒が入り込んでいる場合、吸入室Ａ３、圧縮室Ａ１’及び吐出室Ａ２’の間で液冷媒が循環する可能性がある。このとき、少なくとも圧縮室Ａ１’を画定しているスリーブ１２１にリリーフバルブ１２５を設けておくことで、効率的かつ効果的に液冷媒を排出することができるからである。
その理由は次の通りである。すなわち、アンロード時には、吸入室Ａ３と吐出室Ａ２’とがアンロードバルブ１５１を介して連通されるので、圧縮室Ａ１に液冷媒が入り込んでいる場合、吸入室Ａ３、圧縮室Ａ１’及び吐出室Ａ２’の間で液冷媒が循環する可能性がある。このとき、少なくとも圧縮室Ａ１’を画定しているスリーブ１２１にリリーフバルブ１２５を設けておくことで、効率的かつ効果的に液冷媒を排出することができるからである。
【0033】
なお、図３に示すように、アンロードバルブ１５１と関連付けられていない吐出室Ａ２からアンロードバルブ１５１と関連付けられた吐出室Ａ２’に冷媒が流れ込まないように、吐出管１１３には逆止弁１１３ａが設けられている。
【0034】
以上の通り説明したアンロードバルブ１５１の開閉は、例えば、切替バルブ１５２によって行われる。
切替バルブ１５２は三方弁であり、バルブ接続管１５２ａを介してアンロードバルブ１５１の背面領域と接続され、吐出室接続管１５２ｂを介してアンロードバルブ１５１を関連付けられていない吐出室Ａ２と接続され、吸入室接続管１５２ｃを介して吸入室Ａ３と接続されている。
切替バルブ１５２は、吐出室接続管１５２ｂとバルブ接続管１５２ａとを接続して高圧の吐出室Ａ２とアンロードバルブ１５１の背面領域とを連通するか、吸入室接続管１５２ｃとバルブ接続管１５２ａとを接続して低圧の吸入室Ａ３とアンロードバルブ１５１の背面領域とを連通するかを切り替えることができる。
図１に示すように、吐出室Ａ２とアンロードバルブ１５１の背面領域とを連通した場合、高圧の冷媒がアンロードバルブ１５１の背面領域に流れ込むことでアンロードバルブ１５１が閉状態となる。一方で、図３に示すように、吸入室Ａ３とアンロードバルブ１５１の背面領域とを連通した場合、冷媒がアンロードバルブ１５１の背面領域から低圧の吸入室Ａ３に流れ込むことでアンロードバルブ１５１が開状態となる。
切替バルブ１５２は三方弁であり、バルブ接続管１５２ａを介してアンロードバルブ１５１の背面領域と接続され、吐出室接続管１５２ｂを介してアンロードバルブ１５１を関連付けられていない吐出室Ａ２と接続され、吸入室接続管１５２ｃを介して吸入室Ａ３と接続されている。
切替バルブ１５２は、吐出室接続管１５２ｂとバルブ接続管１５２ａとを接続して高圧の吐出室Ａ２とアンロードバルブ１５１の背面領域とを連通するか、吸入室接続管１５２ｃとバルブ接続管１５２ａとを接続して低圧の吸入室Ａ３とアンロードバルブ１５１の背面領域とを連通するかを切り替えることができる。
図１に示すように、吐出室Ａ２とアンロードバルブ１５１の背面領域とを連通した場合、高圧の冷媒がアンロードバルブ１５１の背面領域に流れ込むことでアンロードバルブ１５１が閉状態となる。一方で、図３に示すように、吸入室Ａ３とアンロードバルブ１５１の背面領域とを連通した場合、冷媒がアンロードバルブ１５１の背面領域から低圧の吸入室Ａ３に流れ込むことでアンロードバルブ１５１が開状態となる。
【0035】
なお、アンロードバルブ１５１を開閉することができるのであれば、切替バルブ１５２以外の手段を採用してもよい。
【0036】
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
液冷媒が圧縮室Ａ１に流入した際に、圧縮工程で圧縮室Ａ１の圧力が過大になる前にリリーフバルブ１２５を介して液冷媒を圧縮室Ａ１から吸入室Ａ３に排出して、液圧縮を回避することができる。
これによって、圧縮室Ａ１の過大な圧力上昇に起因した負荷による圧縮機１００の破損（例えば、シリンダ１２０、吸入弁１２４、吐出弁１２３、ピストン１３１、クランクシャフト１４０等の部品の損傷）を防止することができる。
特に、本実施形態では、リリーフバルブ１２５がシリンダ１２０のスリーブ１２１に設けられ、リリーフバルブ１２５を介して圧縮室Ａ１と吸入室Ａ３とが接続されているので、吸入弁１２４及び吐出弁１２３に負荷を掛けることなく液圧縮による過大な圧力上昇を回避することができる。
液冷媒が圧縮室Ａ１に流入した際に、圧縮工程で圧縮室Ａ１の圧力が過大になる前にリリーフバルブ１２５を介して液冷媒を圧縮室Ａ１から吸入室Ａ３に排出して、液圧縮を回避することができる。
これによって、圧縮室Ａ１の過大な圧力上昇に起因した負荷による圧縮機１００の破損（例えば、シリンダ１２０、吸入弁１２４、吐出弁１２３、ピストン１３１、クランクシャフト１４０等の部品の損傷）を防止することができる。
特に、本実施形態では、リリーフバルブ１２５がシリンダ１２０のスリーブ１２１に設けられ、リリーフバルブ１２５を介して圧縮室Ａ１と吸入室Ａ３とが接続されているので、吸入弁１２４及び吐出弁１２３に負荷を掛けることなく液圧縮による過大な圧力上昇を回避することができる。
【0037】
また、アンロードバルブ１５１を備えている場合、アンロードバルブ１５１を開状態として吸入室Ａ３と吐出室Ａ２とを連通することで、圧縮された冷媒が外部に供給されない状態（アンロード）を任意に設定することができる。
【0038】
また、アンロード時には、吸入室Ａ３と吐出室Ａ２とがアンロードバルブ１５１を介して連通されるが、圧縮室Ａ１に液冷媒が入り込んでいる場合、吸入室Ａ３、圧縮室Ａ１及び吐出室Ａ２の間で液冷媒が循環する可能性がある。そこで、そのような圧縮室Ａ１と接続されたリリーフバルブ１２５を設けておくことで、液冷媒を効率的に排出することができる。
【0039】
また、アンロードの対象となる特定の圧縮室Ａ１’を画定しているシリンダ１２０にのみリリーフバルブ１２５を設けておくことで、液冷媒を効率的かつ効果的に排出することができる。
【0040】
また、リリーフバルブ１２５を中間位置Ｐｍよりも上死点位置Ｐｔ側の位置に対応したスリーブ１２１の部分に設けることで、圧縮工程の中で比較的に圧力が高い位置で液冷媒を排出することとして、圧縮工程の中で比較的に圧力が低い位置では液冷媒を排出しないこととすることができる。
【0041】
以上の通り説明した一実施形態に係るバランスウェイト及びそれを備えた圧縮機は、例えば、以下のように把握される。
すなわち、本開示の第１態様に係るレシプロ圧縮機（１００）は、吸入弁（１２４）及び吐出弁（１２３）が設けられたシリンダ（１２０，１２１）と、前記シリンダ内で往復動し、前記シリンダとともに冷媒が圧縮される圧縮室（Ａ１）を画定しているピストン（１３１）と、前記吸入弁を介して前記圧縮室と接続され、前記圧縮室に吸入される冷媒が取り込まれる吸入室（Ａ３）と、前記シリンダに設けられ、前記圧縮室と前記吸入室とを接続し、前記圧縮室の圧力が所定値以上となった場合に開状態となるリリーフバルブ（１２５）と、を備えている。
すなわち、本開示の第１態様に係るレシプロ圧縮機（１００）は、吸入弁（１２４）及び吐出弁（１２３）が設けられたシリンダ（１２０，１２１）と、前記シリンダ内で往復動し、前記シリンダとともに冷媒が圧縮される圧縮室（Ａ１）を画定しているピストン（１３１）と、前記吸入弁を介して前記圧縮室と接続され、前記圧縮室に吸入される冷媒が取り込まれる吸入室（Ａ３）と、前記シリンダに設けられ、前記圧縮室と前記吸入室とを接続し、前記圧縮室の圧力が所定値以上となった場合に開状態となるリリーフバルブ（１２５）と、を備えている。
【0042】
本態様に係るレシプロ圧縮機によれば、吸入弁及び吐出弁が設けられたシリンダと、シリンダ内で往復動し、シリンダとともに冷媒が圧縮される圧縮室を画定しているピストンと、吸入弁を介して圧縮室と接続され、圧縮室に吸入される冷媒が取り込まれる吸入室と、シリンダに設けられ、圧縮室と吸入室とを接続し、圧縮室の圧力が所定値以上となった場合に開状態となるリリーフバルブと、を備えているので、液冷媒が圧縮室に流入した際に、圧縮工程で圧縮室の圧力が過大になる前にリリーフバルブを介して液冷媒を圧縮室から吸入室に排出して、液圧縮を回避することができる。これによって、圧縮室の過大な圧力上昇に起因した負荷による圧縮機の破損（例えば、シリンダ、吸入弁、吐出弁、ピストン、クランクシャフト等の部品の損傷）を防止することができる。特に、本態様では、リリーフバルブがシリンダに設けられ、リリーフバルブを介して圧縮室と吸入室とが接続されているので、吸入弁及び吐出弁に負荷を掛けることなく液圧縮による過大な圧力上昇を回避することができる。
【0043】
また、本開示の第２態様に係るレシプロ圧縮機は、第１態様において、前記吐出弁を介して前記圧縮室と接続され、前記圧縮室で圧縮された冷媒が吐出される吐出室（Ａ２）と、前記吸入室と前記吐出室とを接続し、任意に開閉可能とされているアンロードバルブ（１５１）と、を備えている。
【0044】
本態様に係るレシプロ圧縮機によれば、吐出弁を介して圧縮室と接続され、圧縮室で圧縮された冷媒が吐出される吐出室と、吸入室と吐出室とを接続し、任意に開閉可能とされているアンロードバルブと、を備えているので、アンロードバルブを開状態として吸入室と吐出室とを連通することで、圧縮された冷媒が外部に供給されない状態（アンロード）を任意に設定することができる。
【0045】
また、本開示の第３態様に係るレシプロ圧縮機は、第１態様又は第２態様において、前記リリーフバルブは、前記アンロードバルブを介して接続された前記吸入室及び前記吐出室に接続された前記圧縮室を画定している前記シリンダに設けられている。
【0046】
本態様に係るレシプロ圧縮機によれば、リリーフバルブは、アンロードバルブを介して接続された吸入室及び吐出室に接続された圧縮室を画定しているシリンダに設けられている。
アンロード時には、吸入室と吐出室とがアンロードバルブを介して連通されるが、圧縮室に液冷媒が入り込んでいる場合、吸入室、圧縮室及び吐出室の間で液冷媒が循環する可能性がある。そこで、そのような圧縮室と接続されたリリーフバルブを設けておくことで、液冷媒を効率的に排出することができる。
アンロード時には、吸入室と吐出室とがアンロードバルブを介して連通されるが、圧縮室に液冷媒が入り込んでいる場合、吸入室、圧縮室及び吐出室の間で液冷媒が循環する可能性がある。そこで、そのような圧縮室と接続されたリリーフバルブを設けておくことで、液冷媒を効率的に排出することができる。
【0047】
また、本開示の第４態様に係るレシプロ圧縮機は、第１態様又は第２態様において、前記シリンダ及び前記ピストンを有する対の数は複数とされ、複数ある前記圧縮室のうち少なくとも１つの前記圧縮室を所定圧縮室（Ａ１’）としたとき、前記アンロードバルブは、前記吸入室と前記所定圧縮室と接続された前記吐出室（Ａ２’）とを接続し、前記リリーフバルブは、前記所定圧縮室を画定している前記シリンダにのみ設けられている。
【0048】
本態様に係るレシプロ圧縮機によれば、シリンダ及びピストンからなる対の数は複数とされ、複数ある圧縮室のうち少なくとも１つの圧縮室を所定圧縮室としたとき、アンロードバルブは、吸入室と所定圧縮室と接続された吐出室とを接続し、リリーフバルブは、所定圧縮室を画定しているシリンダにのみ設けられている。
アンロード時には、吸入室と吐出室とがアンロードバルブを介して連通されるが、圧縮室に液冷媒が入り込んでいる場合、吸入室、圧縮室及び吐出室の間で液冷媒が循環する可能性がある。そこで、アンロードの対象となる特定の圧縮室を画定しているシリンダにのみリリーフバルブを設けておくことで、液冷媒を効率的かつ効果的に排出することができる。
アンロード時には、吸入室と吐出室とがアンロードバルブを介して連通されるが、圧縮室に液冷媒が入り込んでいる場合、吸入室、圧縮室及び吐出室の間で液冷媒が循環する可能性がある。そこで、アンロードの対象となる特定の圧縮室を画定しているシリンダにのみリリーフバルブを設けておくことで、液冷媒を効率的かつ効果的に排出することができる。
【0049】
また、本開示の第５態様に係るレシプロ圧縮機は、第１態様から第４態様のいずれかにおいて、前記ピストンの上死点位置（Ｐｔ）と下死点位置（Ｐｂ）との中間を中間位置（Ｐｍ）としたとき、前記リリーフバルブは、前記中間位置よりも前記上死点位置側に設けられている。
【0050】
本態様に係るレシプロ圧縮機によれば、ピストンの上死点位置と下死点位置との中間を中間位置としたとき、リリーフバルブは、中間位置よりも上死点位置側に設けられているので、圧縮工程の中で比較的に圧力が高い位置で液冷媒を排出することとして、圧縮工程の中で比較的に圧力が低い位置では液冷媒を排出しないこととすることができる。
【符号の説明】
【0051】
１００ レシプロ圧縮機
１１１ ケーシング
１１３ 吐出管
１１３ａ 逆止弁
１１４ 吸入管
１１５ 排出孔
１２０ シリンダ
１２１ スリーブ
１２２ バルブプレート
１２３ 吐出弁
１２４ 吸入弁
１２５ リリーフバルブ
１３１ ピストン
１３２ ピストンピン
１３３ コネクティングロッド
１４０ クランクシャフト
１４１ メインシャフト
１４２ クランクピン
１５１ アンロードバルブ
１５２ 切替バルブ
１５２ａ バルブ接続管
１５２ｂ 吐出室接続管
１５２ｃ 吸入室接続管
Ａ１，Ａ１’ 圧縮室
Ａ２，Ａ２’ 吐出室
Ａ３ 吸入室
Ｐｂ 下死点位置
Ｐｍ 中間位置
Ｐｔ 上死点位置
Ｘ１ 回転軸線
Ｘ２ 偏心軸線
Ｃ 軸線
１１１ ケーシング
１１３ 吐出管
１１３ａ 逆止弁
１１４ 吸入管
１１５ 排出孔
１２０ シリンダ
１２１ スリーブ
１２２ バルブプレート
１２３ 吐出弁
１２４ 吸入弁
１２５ リリーフバルブ
１３１ ピストン
１３２ ピストンピン
１３３ コネクティングロッド
１４０ クランクシャフト
１４１ メインシャフト
１４２ クランクピン
１５１ アンロードバルブ
１５２ 切替バルブ
１５２ａ バルブ接続管
１５２ｂ 吐出室接続管
１５２ｃ 吸入室接続管
Ａ１，Ａ１’ 圧縮室
Ａ２，Ａ２’ 吐出室
Ａ３ 吸入室
Ｐｂ 下死点位置
Ｐｍ 中間位置
Ｐｔ 上死点位置
Ｘ１ 回転軸線
Ｘ２ 偏心軸線
Ｃ 軸線
【図1】
【図2】
【図3】
