特許 7352361 バイパスバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-20

(45)【発行日】2023-09-28

(54)【発明の名称】バイパスバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/68 20060101AFI20230921BHJP

【ＦＩ】

F16K31/68 C

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019029532

(22)【出願日】2019-02-21

(65)【公開番号】P2020133791

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2022-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000241795

【氏名又は名称】北越工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002398

【氏名又は名称】弁理士法人小倉特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】棚橋 功佑

【審査官】橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０３３７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１４２５６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特許第２９３９２４４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】実公平０７－０２０５２８（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特開２０１３－０７２５３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ３１／６４－３１／７２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業機本体からの流体を，熱交換器を備えた冷却流路及び／又は前記冷却流路に並列に接続されたバイパス流路を介して，前記作業機本体に循環導入する流体の循環路の前記冷却流路と前記バイパス流路との連結点に設けられ，
前記冷却流路に連通される第１副室と，前記バイパス流路に連通される第２副室，及び，前記第１副室及び第２副室と連通する主室をバルブボディ内に備えると共に，前記主室内の流体温度に応じて，前記主室と前記第１副室間の流路面積と，前記主室と前記第２副室間の流路面積を変化させて，前記冷却流路と前記バイパス流路を流れる流体の流量を制御するサーモスタットを備えたバイパスバルブにおいて，
前記主室に隣接して前記第１副室を設け，前記主室と前記第１副室間の仕切壁に，前記主室と前記第１副室間を常時連通して前記作業機本体の作動中に前記熱交換器内に前記流体が滞留することを防止するリーク流路を設けたことを特徴とするバイパスバルブ。

【請求項2】

前記サーモスタットに，ペレットの一端側より外周方向に突設するフランジ部を設け，
前記主室と前記第１副室とを前記バルブボディ内で連通する第１連通口の，前記主室側の開口縁に，前記フランジ部を係止する段部を設けると共に，
前記フランジ部の係止位置の外周側の前記段部に，前記リーク流路を形成したことを特徴とする請求項１記載のバイパスバルブ。

【請求項3】

前記リーク流路が，前記主室と前記第１副室間を連通する１又は複数の加工穴であることを特徴とする請求項２記載のバイパスバルブ。

【請求項4】

前記リーク流路が，前記第１連通口の開口縁に形成された１又は複数の切欠であることを特徴とする請求項２記載のバイパスバルブ。

【請求項5】

前記バルブボディを，内部に前記主室が形成された主室側バルブボディと，内部に前記第１副室及び第２副室が形成された副室側バルブボディ，及び前記主室側バルブボディと前記副室側バルブボディ間に挟持されて前記主室と前記第１副室間の境界を画定するプレートにより形成し，
前記プレートの中央に設けた開口を前記第１連通口と成すと共に，該プレートの前記主室側の表面を，前記サーモスタットの前記フランジ部を係止する前記段部としたことを特徴とする請求項２～４いずれか１項記載のバイパスバルブ。

【請求項6】

前記サーモスタットが，前記主室内の流体温度に応じて進退移動する円筒状の弁体を備えると共に，
前記バルブボディ内に，前記第１連通口の前記第１副室側に，前記主室内の温度が前記サーモスタットの作動開始温度未満であるときに前記弁体の一端縁が着座する第１弁座と，前記第１副室と前記第２副室間を連通すると共に，前記弁体を内嵌する第２連通口を設け，
前記第１弁座に対し前記弁体の前記一端縁が着座した状態において，前記弁体によって前記主室と前記第１副室間の連通が遮断されると共に，前記主室と前記第２副室とが，前記第１副室を貫通する前記弁体によって連通するように構成すると共に，
前記リーク流路を，前記弁体の側壁を貫通して設けたことを特徴とする請求項２記載のバイパスバルブ。

【請求項7】

前記バイパス流路と前記冷却流路の二次側の連結点に設けると共に，前記主室を，前記作業機本体の一次側に連通する請求項１～６いずれか１項記載のバイパスバルブ。

【請求項8】

前記バイパス流路と前記冷却流路の一次側の連結点に設けると共に，前記主室を，前記作業機本体の二次側に連通する請求項１～６いずれか１項記載のバイパスバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は，油冷式スクリュ圧縮機における潤滑油の循環路や，エンジンのクーラントの循環路のように，流体を冷却するためのオイルクーラやラジエータ等の熱交換器を備えた冷却用の流路（冷却流路）と，この熱交換器をバイパスする流路（バイパス流路）とが並列に接続された流体循環路に設けられ，この流体循環路内を流れる流体の温度に応じて，前記冷却流路を通過させる流体の流量と，前記バイパス流路を通過させる流体の流量を制御するバイパスバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

流体循環路を備える作業機の一例として，油冷式スクリュ圧縮機を例に挙げて説明すると，この油冷式スクリュ圧縮機は，圧縮作用空間を潤滑，冷却及び密封するために，吸入した被圧縮気体を潤滑油と共に圧縮して圧縮気体と潤滑油の気液混合流体を吐出する圧縮機本体１０２を備えている（図１０参照）。

【0003】

このように，油冷式スクリュ圧縮機の圧縮機本体１０２は，潤滑油との気液混合流体として圧縮気体を吐出することから，圧縮機本体１０２の吐出口１０２ａより吐出された圧縮気体は，これを一旦，レシーバタンク１０３内に導入して気液分離した後，潤滑油が除去された圧縮気体が消費側に供給される一方，レシーバタンク１０３内に回収された潤滑油は，オイルクーラ１０４を介して冷却されると共にオイルフィルタ１０５を介して不純物が除去された後，給油口１０２ｂを介して再度圧縮機本体１０２に導入することができるように構成されており，圧縮機本体１０２から，レシーバタンク１０３，オイルクーラ１０４，及びオイルフィルタ１０５を介して再び圧縮機本体１０２に循環する，潤滑油の循環路１００が形成されている。

【0004】

このような循環路１００には，通常，オイルクーラ１０４をバイパスするバイパス流路１０７が設けられており，このバイパス流路１０７と，オイルクーラ１０４を備えた冷却流路１０６との連結点に，サーモスタット１２０を内蔵したバイパスバルブ１１０を設け，油冷式スクリュ圧縮機が始動直後である場合のように，潤滑油の温度がサーモスタット１２０の作動開始温度未満の状態では，冷却流路１０６を閉じてバイパス流路１０７を介した潤滑油の循環を行い，潤滑油の温度がサーモスタット１２０の始動開始温度以上に上昇すると，冷却流路１０６を開いてオイルクーラ１０４に対する潤滑油の導入を開始すると共にバイパス流路１０７を絞ってオイルクーラ１０４をバイパスさせる潤滑油の流量を減少させ，潤滑油の温度がサーモスタット１２０の動作終了温度以上に上昇すると，バイパス流路１０７を閉じると共に冷却流路１０６を全開として，冷却流路１０６を介した潤滑油の循環が行われるように構成されており，これにより，始動時における圧縮機本体１０２の暖機を早期に完了させることができるように構成されている。

【0005】

このバイパスバルブ１１０は，一例として図１１に示すように，バルブボディ１１１内にレシーバタンク１０３に連通される主室１１２と，冷却流路１０６に連通される第１副室１１３，及び，バイパス流路１０７に連通される第２副室１１４を備えており，主室１１２と第１副室１１３とを第１連通口１１５を介してバルブボディ１１１内で連通させていると共に，第１副室１１３と第２副室１１４とを第２連通口１１６を介してバルブボディ内で連通させている（特許文献１の図２）。

【0006】

そして，前述のサーモスタット１２０として，ワックス等の熱によって膨張する熱膨張材料が封入されたペレット１２１と，前記ペレット１２１の一端より外周方向に突設された複数本の脚部１２２ａと，該脚部１２２ａの先端間を連結する環状のフランジ部１２２ｂを有する取付ベース１２２，前記ペレット１２１の前記一端よりペレット１２１外に突設され，前記熱膨張材料の膨張によってペレット１２１より押し出されると共に前記熱膨張材料の収縮によってペレット１２１内に引き込まれるスピンドル１２３と，前記スピンドル１２３に取り付けられた円筒状の弁体１２４を備えたものをバルブボディ１１１内に収容している。

【0007】

バルブボディ１１１に対するサーモスタット１２０の収容は，主室１１２側から第１連通口１１５を介して第１副室１１３内に弁体１２４を挿入し，この弁体１２４を更に第２連通口１１６内にシール材１１７を介して嵌合させると共に，取付ベース１２２に設けたフランジ部１２２ｂを，主室１１２側において第１連通口１１５の開孔縁に固定して，ペレット１２１が主室１１２内に配置されるように取り付けられており，図１２（Ａ）に示すようにペレット１２１内にスピンドル１２３が引き込まれている状態（紙面右側に後退している状態）では，弁体１２４の一端縁１２４ａが取付ベースに設けた第１弁座１２５に着座し，スピンドル１２３がペレット１２１より押し出されて紙面左側に前進すると，弁体１２４の一端縁１２４ａが第１弁座１２５から離間すると共に，スピンドル１２３がペレット１２１より最大限押し出された状態では，図１２（Ｂ）に示すように弁体１２４の他端縁１２４ｂが弁体１２４の進行方向前方で第２副室１１４の内壁より突設された第２弁座１１８に着座するように構成されている。

【0008】

従って，潤滑油の温度が低く，スピンドル１２３がペレット１２１内に最大限引き込まれて弁体１２４の一端縁１２４ａが第１弁座１２５に着座した状態では，図１２（Ａ）に示すように，レシーバタンク１０３から主室１１２内に導入された潤滑油は，取付ベース１２２の脚部１２２ａ間を通過すると共に円筒状の弁体１２４内を通過して，弁体１２４の他端縁１２４ｂと第２弁座１１８間の間隔δ２を介して第２副室１１４に至り，その全量がバイパス流路１０７に導入されるようになっている。

【0009】

そして，潤滑油の温度が上昇してペレット１２１内の熱膨張材料が膨張を開始してスピンドル１２３が押し出され始めると，弁体１２４の一端縁１２４ａが第１弁座１２５により離間し，これにより生じた間隔δ１〔図１２（Ｂ）参照〕を介して主室１１２からの潤滑油の一部が第１副室１１３を介してオイルクーラ１０４を備える冷却流路１０６に導入される一方，弁体１２４の他端縁１２４ｂと第２弁座１１８間の間隔δ２が狭まり，第２副室１１４を介してバイパス流路１０７に導入される潤滑油量が減少する。

【0010】

そしてさらに，潤滑油の温度が上昇してペレット１２１よりスピンドル１２３が最大限押し出された状態となると，図１２（Ｂ）に示すように弁体１２４の他端縁１２４ｂが第２弁座１１８に着座して，弁体１２４の他端縁１２４ｂと第２弁座１１８間の間隔δ２を介した第２副室１１４への潤滑油の導入が停止すると共に，弁体１２４の一端縁１２４ａと第１弁座１２５との間隔δ１が最大限開いて，主室１１２に導入された潤滑油が第１副室１１３を介してオイルクーラに導入されるようになっている。

【0011】

以上のように構成された循環路１００において，潤滑油の温度が低く，レシーバタンク１０３内の温度が圧縮気体中の水蒸気の露点温度に達していないと，圧縮気体中の水蒸気が結露することにより生じたドレンが潤滑油中に混入してしまい，潤滑油が乳化する等の問題が生じることに鑑み，潤滑油の温度に拘わらず，潤滑油の一部を，常時，バイパス流路１０７側に導入してオイルクーラ１０４を通過させないようにすることで，潤滑油の温度，従って，レシーバタンク１０３内の温度を上昇させて，結露の発生を防止することも提案されている（特許文献１）。

【0012】

前掲の図１１及び図１２に示したバイパスバルブ１１０は，このように，潤滑油の一部が常時，バイパス流路１０７側に導入されるように構成したもので，主室１１２とは反対側にバルブボディ１１１を延長し，第２弁座１１８の中心に第２副室１１４と連通すると共にバルブボディ１１１外に至る貫通穴１１９を形成すると共に，この貫通穴１１９の内壁から第２副室１１４に至る連通路１３１を形成し，潤滑油の温度が上昇してサーモスタット１２０に設けた弁体１２４の他端縁１２４ｂが第２弁座１１８に着座した状態となっても，主室１１２から第１副室１１３に導入された潤滑油が，更に弁体１２４内を通って貫通穴１１９に至り，該貫通穴１１９の内壁に入口１３１ａが形成された連通路１３１を介して第２副室１１４に導入できるように構成されていると共に，前記貫通穴１１９の内周に形成された雌ネジと螺合する雄ネジが外周に形成されたピストン１３２を，バルブボディ１１１外より貫通穴１１９内に螺着して，ピストン１３２の先端で連通路１３１の入口１３１ａの開度を調整することにより，連通路１３１を介して第２副室１１４にリークさせる潤滑油量を調整できるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【文献】特開２０００－３４６２１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

以上で特許文献１として紹介した公報に記載されているバイパスバルブ１１０では，連通路１３１を設けてレシーバタンク１０３から主室１１２内に導入された潤滑油の一部を，常時，第２副室１１４にリークさせてバイパス流路１０７に導入できるようにしたことで，オイルクーラ１０４を通過する潤滑油量の減少分，循環路１００内を流れる潤滑油の温度が上昇し，これにより圧縮気体中の水蒸気が結露し難くなることで，潤滑油に対するドレンの混入を防止できるものとなっている。

【0015】

しかし，上記構成のバイパスバルブ１１０では，潤滑油の温度上昇に伴ってバイパス流路１０７を介した潤滑油の循環から冷却流路１０６を介した潤滑油の循環に切り換わる際に，サーモスタット１２０に設けた弁体１２４が短時間のうちに開閉動作を繰り返す，所謂「ハンチング」が生じることで，圧縮機本体に導入される油温が変化するために，圧縮機の性能が安定しないだけでなく，油温変動で発生する繰り返し応力により，循環路１００内の機器，例えばオイルクーラ１０４などの熱交換器が破損するおそれがある。

【0016】

すなわち，圧縮機本体１０２内で潤滑，冷却及び密封に使用されることで潤滑油の温度が上昇し，サーモスタットの作動開始温度以上になると，ペレット１２１内の熱膨張材料が膨張してスピンドル１２３が押し出されて第１弁座１２５から弁体１２４の一端縁１２４ａが離間する。

【0017】

これにより主室１１２と第１副室１１３が連通することで，冷却流路１０６及びオイルクーラ１０４に対する潤滑油の導入が開始されるが，冷却流路１０６やオイルクーラ１０４内には，油冷式スクリュ圧縮機の始動開始からサーモスタット１２０が作動を開始する迄の間，潤滑油の導入が行われていないため低温の潤滑油が滞留しており，主室１１２と第１副室１１３が連通して冷却流路１０６に対する潤滑油の導入が開始されると，この低温の潤滑油がオイルクーラ１０４から押し出されて循環中の潤滑油に合流することで，循環路１００内を循環する潤滑油の温度が低下する。

【0018】

その結果，この潤滑油の温度低下によってサーモスタット１２０のペレット１２１内の熱膨張材料が収縮してスピンドル１２３は再度，ペレット１２１内に引き戻されて第１弁座１２５に弁体１２４の一端１２４ａが着座して冷却流路１０６を閉じ，バイパス流路１０７を介した潤滑油の循環を再開する。

【0019】

このようにして，冷却流路１０６が閉じることにより循環する潤滑油の温度は短時間でサーモスタット1２０の作動開始温度まで上昇し，冷却流路１０６に対する潤滑油の導入が再開されるが，冷却流路１０６内の潤滑油は十分に温まっていないため，再度，潤滑油温度が低下して，第１弁座１２５に弁体１２４の一端縁１２４ａが着座して冷却流路１０６が閉じられ，冷却流路１０６内の潤滑油を含め，循環路１００内を循環する潤滑油の温度がある程度上昇して安定するまでは，スピンドル１２３が進退動作を繰り返し，スピンドル１２３に取り付けられている弁体１２４が短時間のうちに開閉動作を繰り返す，前述の「ハンチング」が発生する。

【0020】

その結果，圧縮機本体１０２に導入される油温が短時間のうちに変化を繰り返すために，圧縮機の性能が安定しないだけでなく，油温変動で発生する繰り返し応力により熱交換器が破損するおそれがある。

【0021】

また，圧縮機から吐出される圧縮気体の圧力が高くなった場合，吐出口より吐出された圧縮気体の温度は急激に上昇し，それに伴い，循環路内の潤滑油の温度も急激に上昇する。このとき潤滑油の温度上昇に対し，バイパス流路１０７を閉じると共に冷却流路１０６を全開として，冷却流路１０６を介した潤滑油の循環が行われるバイパスバルブ１１０の作動が間に合わず，圧縮機へ供給する潤滑油の温度が目標温度を超える，所謂「オーバーシュート」が生じると，吐出口より吐出された圧縮気体の温度が高温状態となり，圧縮機の非常停止や焼き付きを招く等の不具合が発生する可能性がある。

【0022】

また，前掲の特許文献１に記載のバイパスバルブ１１０は，弁体１２４が第２弁座１１８に着座した状態にあっても，潤滑油の一部を，連通路１３１を介して第２副室１１４にリークできるようにした点で優れるが，このように潤滑油の一部をリークさせるために，バルブボディ１１1を主室とは反対側に大幅に拡張する構成を採用しているため，バイパスバルブ１１０が大型化すると共に，部品点数の増加による構造の複雑化により，製造コストが増加する。

【0023】

しかも，貫通穴１１９の側壁に設けた単一の連通路１３１の入口１３１ａの開度を，ピストン１３２の先端で調整してリーク量の調整を行うため，リーク量の調整幅が小さく，また，微調整も行い難くなっている。

【0024】

なお，以上の説明では，油冷式スクリュ圧縮機の潤滑油の循環路に設けるバイパスバルブに関して説明したが，このようなバイパスバルブは，油冷式スクリュ圧縮機における潤滑油の循環路の他，例えばエンジンのクーラントの循環路のように，作業機の作動開始から，作業機が暖機されるまで，潤滑油や冷媒等をオイルクーラやラジエータ等の熱交換器に導入することなくバイパスさせて循環させるバイパス流路を備えた循環路に広く設けられていると共に，前述したハンチングの発生は，これらの流体の循環路に使用されるバイパスバルブにおいていずれも生じ得る問題である。

【0025】

そこで本発明は，上記従来技術の欠点を解消するためになされたもので，比較的簡単な構造でありながらハンチングの発生を防止することができ，しかも，調整作業等が容易であるバイパスバルブ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】

【0026】

以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり，言うまでもなく，本発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

【0027】

上記目的を達成するために，本発明のバイパスバルブ１０は，
作業機本体２からの流体を，熱交換器を備えた冷却流路６及び／又は該冷却流路６に並列に接続されたバイパス流路７を介して，前記作業機本体２に循環して導入する流体の循環路１の前記冷却流路６と前記バイパス流路７との連結点に設けられ，
前記冷却流路６に連通される第１副室１３と，前記バイパス流路７に連通される第２副室１４，及び，前記第１副室１３及び第２副室１４と連通する主室１２をバルブボディ１１内に備えると共に，前記主室１２内の流体温度に応じて，前記主室１２と前記第１副室１３間の流路面積（弁体２４の一端縁２４ａと第１弁座２５間の間隔δ１）と，前記主室１２と前記第２副室１４間の流路面積（弁体２４の他端縁２４ｂと第２弁座１８間の間隔δ２）を変化させて，前記冷却流路６と前記バイパス流路７を流れる流体の流量を制御するサーモスタット２０を備えたバイパスバルブ１０において，
前記主室１２に隣接して前記第１副室１３を設け，前記主室１２と前記第１副室１３間の仕切壁に，前記主室１２と前記第１副室１３間を常時連通して前記作業機本体の作動中に前記熱交換器内に前記流体が滞留することを防止するリーク流路３０を設けたことを特徴とする（請求項１）。

【0028】

上記構成のバイパスバルブ１０において，前記サーモスタット２０に，ペレット２１の一端側より外周方向に突設するフランジ部２２ｂを設け，
前記主室１２と前記第１副室１３とを前記バルブボディ１１内で連通する第１連通口１５の，前記主室１２側の開口縁に，前記フランジ部２２ｂを係止する段部４０を設けると共に，
前記フランジ部２２ｂの係止位置の外周側の前記段部４０に，前記リーク流路３０を形成するものとしても良い（請求項２）。

【0029】

この場合，前記リーク流路３０を，前記主室１２と前記第１副室１３間を連通する１又は複数の加工穴３１によって形成することができる（請求項３）。

【0030】

または，前記加工穴３１に代えて，前記リーク流路３０を，前記第１連通口１５の開口縁に形成された１又は複数の切欠３２によって形成するものとしても良い（請求項４）。

【0031】

更に，前述したように第１連通口１５の外周側にリーク流路３０を設ける場合，前記バルブボディ１１を，内部に前記主室１２が形成された主室側バルブボディ１１ａと，内部に前記第１副室１３及び第２副室１４が形成された副室側バルブボディ１１ｂ，及び前記主室側バルブボディ１１ａと前記副室側バルブボディ１１ｂ間に挟持されて前記主室１２と前記第１副室１３間の境界を画定するプレート１１ｃにより形成し，
前記プレート１１ｃの中央に設けた開口を前記第１連通口１５と成すと共に，該プレート１１ｃの前記主室１２側の表面を，前記サーモスタット２０の前記フランジ部２２ｂを係止する前記段部４０とするものとしても良い（請求項５）。

【0032】

更に，前記サーモスタット２０に，前記主室１２内の流体温度に応じて進退移動する円筒状の弁体２４を設けると共に，
前記バルブボディ１１内に，前記第１連通口１５の前記第１副室１３側に，前記主室１２内の温度が前記サーモスタット２０の作動開始温度未満であるときに前記弁体２４の一端縁２４ａが着座する第１弁座２５と，前記第１副室１３と前記第２副室１４間を連通すると共に，前記弁体２４を内嵌する第２連通口１６を設け，
前記第１弁座２５に対し前記弁体２４の前記一端縁２４ａが着座した状態において，前記弁体２４によって前記主室１２と前記第１副室１３間の連通が遮断されると共に，前記主室１２と前記第２副室１４とが，前記第１副室１３を貫通する前記弁体２４によって連通するように構成すると共に，
前記リーク流路３０を，前記弁体２４の側壁を貫通して設けるものとしても良い（請求項６）。

【0033】

なお，本発明のバイパスバルブ１０は，前記バイパス流路７と前記冷却流路６の二次側（下流側）の連結点に設け，前記主室１２を，前記作業機本体２の一次側（給油口２ｂ側）に連通するものとしても良い（請求項７）。

【0034】

又は，前記バイパス流路７と前記冷却流路６の一次側（上流側）の連結点に設けると共に，前記主室１２を，前記作業機本体２の二次側（吐出口２ａ側）に連通するものとしても良い（請求項８）。

【発明の効果】

【0035】

以上で説明した本発明の構成により，本発明のバイパスバルブ１０は，以下の顕著な効果を得ることができた。

【0036】

前記主室１２に隣接して前記第１副室１３を設けると共に，前記主室１２と前記第１副室１３間の仕切壁に，前記主室と前記第１副室間を常時連通するリーク流路３０を設けたことで，作業機の始動直後から一定量の流体を熱交換器４に送り，熱交換器４内に冷たい流体を滞留させないようにしてバイパス流路７内の流体の温度に近付けておくことで，サーモスタット２０が作動して熱交換器４側へ流体の流量を増大させても，循環する流体の温度低下を抑制することができ，その結果，弁体２４が弁座（第１弁座２５，第２弁座１８）に対する着座と離間を繰り返す前述のハンチングの発生を防止して，圧縮機の性能を安定させることができると共に，熱交換器の破損を防止できた。

【0037】

また，バイパスバルブ１０内のリーク流路３０から，熱交換器内の冷たい流体が流れるため，圧縮機を始動してから短時間で圧縮機を高速運転にした場合に発生する，急激な潤滑油の温度上昇に対する冷却にも対応できる。これにより，前述のオーバーシュートの発生を防止できた。

【0038】

しかも，仕切壁に加工穴３１や切欠３２を設けることで容易にリーク流路３０を形成することができることから，別途，リーク用の配管等を接続する場合に比較して構造が簡単であると共に，加工穴３１や切欠３２の形成数や形成サイズの変更により，リーク流路３０の流路面積の調整が容易である。

【0039】

このようなリーク流路３０を，バルブボディ１１の第１連通口１５の周縁に形成した段部４０に設けたことで，バルブボディ１１の加工時に，第１連通口の加工等と共に，共通の切削工具を使用したマシニング加工等によりリーク流路３０を容易に形成することができた。

【0040】

また，形成する加工穴３１や切欠３２の形成数やサイズにより，リーク流路３０の流路面積の調整が容易であると共に，流路面積の調整幅を広く取ることができ，使用条件等の相違によるリーク流路３０の調整が容易である。

【0041】

バルブボディ１１を，主室側バルブボディ１１ａと副室側バルブボディ１１ｂ，及びこれらの間に挟持されるプレート１１ｃによって形成し，このプレート１１ｃに設けた開口を第１連通口１５とした構成では，該プレート１１ｃに加工穴３１や切欠３２等を設けて容易にリーク流路３０を形成することができるだけでなく，リーク流路３０となる加工穴３１や切欠３２の形成数やサイズが異なる複数のプレート１１ｃを準備しておくことで，使用条件に合わせて最適なプレート１１ｃを選択して取り付けるのみで，容易に流量調整を行うことが可能である。

【0042】

このようなリーク流路３０の形成は，上述した位置に限定されず，サーモスタット２０の弁体２４に貫通孔や切欠を設けることにより形成するものとしても良く，この構成では，既存のバイパスバルブ１０のバルブボディ１１側の設計を一切変更することなく，装着するサーモスタット２０を，弁体２４にリーク流路３０が形成されたものに交換するだけで，ハンチングの発生やオーバーシュートの発生を防止し得るバイパスバルブ１０を得ることができた。

【0043】

なお，本発明のバイパスバルブ１０は，バイパス流路７と冷却流路６の二次側（下流側）の連結点に設ける場合，及び，一次側（上流側）の連結点に設ける場合のいずれにおいても好適に使用することができた。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】本発明のバイパスバルブを備えた油冷式スクリュ圧縮機の潤滑油の循環路の説明図（バイパスバルブをバイパス流路と冷却流路の二次側の連結点に設けた例）。

【図2】本発明のバイパスバルブを備えた油冷式スクリュ圧縮機の潤滑油の循環路の説明図（バイパスバルブをバイパス流路と冷却流路の一次側の連結点に設けた例）。

【図3】本発明のバイパスバルブの断面図。

【図4】サーモスタットを省略した図３のIV－IV線断面図（加工穴により連通路を形成した例）。

【図5】サーモスタットを省略した図３のIV－IV線断面図（切欠により連通路を形成した例）。

【図6】サーモスタットの動作と流体の流れの説明図であり，（Ａ）は流体温度がサーモスタットの作動開始温度未満，（Ｂ）は作動開始温度以上，作動終了温度未満，（Ｃ）は作動終了温度以上の状態をそれぞれ示す。

【図7】本発明の別のバイパスバルブの断面図。

【図8】サーモスタットを省略した図７のVIII－VIII線断面図（加工穴により連通路を形成した例）。

【図9】本発明の更に別のバイパスバルブの断面図。

【図10】バイパスバルブを備えた油冷式スクリュ圧縮機の潤滑油の循環路の説明図（従来）。

【図11】従来（特許文献１）のバイパスバルブの断面図。

【図12】図１１のバイパスバルブ（従来）の動作説明図であり，（Ａ）は流体温度がサーモスタットの作動開始温度未満，（Ｂ）は作動終了温度以上の状態をそれぞれ示す。

【発明を実施するための形態】

【0045】

以下に，添付図面を参照しながら本発明のバイパスバルブについて説明する。

【0046】

なお，以下の説明では，本発明のバイパスバルブを，油冷式スクリュ圧縮機の潤滑油の循環路に設けた構成を例に挙げて説明するが，本発明のバイパスバルブの用途は，これに限定されず，例えばエンジンのクーラントの循環路等，作動によって熱を発する作業機本体からの潤滑油や冷媒等の流体を，オイルクーラやラジエータ等の熱交換器を介して冷却した後，再度作業機本体に戻す流体の循環路において，前記熱交換器をバイパスするバイパス流路を設ける場合に広く適用可能である。

【0047】

本発明のバイパスバルブ１０を油冷式スクリュ圧縮機に適用した場合の潤滑油の循環路１の全体構成例を図１に示す。

【0048】

油冷式スクリュ圧縮機には，圧縮作用空間を潤滑，冷却及び密封するために，吸入した被圧縮気体を潤滑油と共に圧縮して圧縮気体と潤滑油の気液混合流体を吐出する圧縮機本体２と，この圧縮機本体２の吐出口２ａより気液混合流体として吐出された圧縮気体を導入して圧縮気体と潤滑油とに一次分離するレシーバタンク３を備え，前記レシーバタンク３で圧縮気体より分離された潤滑油を冷却するオイルクーラ４や，潤滑油中の不純物を除去するオイルフィルタ５を介して，再度，給油口２ｂを介して圧縮機本体２に導入する潤滑油の循環路１が形成されていると共に，前述のオイルクーラ４の一次側と二次側を連通して，オイルクーラ４をバイパスするバイパス流路７と，このバイパス流路７と，オイルクーラを備えた冷却流路６との連結点に，サーモスタット２０を備えたバイパスバルブ１０を設け，該循環路１内を循環する潤滑油の温度に応じて，バイパス流路７を通過する潤滑油量と，冷却流路６を通過する潤滑油量を制御可能とした点は，図１０を参照して説明した従来の油冷式スクリュ圧縮機における潤滑油の循環路１００と同様である。

【0049】

なお，図１０を参照して説明した従来の潤滑油の循環路１００では，バイパス流路１０７と冷却流路１０６の一次側（上流側）の連結点にバイパスバルブ１１０を設ける構成について説明した一方，図１を参照して説明した潤滑油の循環路１では，バイパス流路７と冷却流路６の二次側（下流側）の連結点にバイパスバルブ１０を設ける構成を示したが，本発明のバイパスバルブ１０においても，これを図２に示すように，バイパス流路７と冷却流路６の一次側（上流側）の連結点に設けて使用することもできる。

【0050】

なお，以下の説明では本発明のバイパスバルブ１０を，図１に示すように，バイパス流路７と冷却流路６の二次側（下流側）の連結点に設ける場合を例に挙げて説明する。

【0051】

この，バイパス流路７と冷却流路６の連結点に設けられる本発明のバイパスバルブは，図３に示すように，オイルフィルタ５を介して圧縮機本体２の給油口２ｂに連通される主室１２と，冷却流路６に連通されてオイルクーラ４を通過した潤滑油が導入される第１副室１３，及び，バイパス流路７に連通されてレシーバタンク３で回収された潤滑油が直接導入される第２副室１４がバルブボディ１１内にそれぞれ形成されていると共に，主室１２と第１副室とが隣接して形成されていると共に，第１連通口１５を介してバルブボディ１１内で連通しており，また，第１副室１３と第２副室１４とが隣接して設けられ，第２連通口１６を介してバルブボディ１１内で連通している。

【0052】

このバルブボディ１１は，内部に主室１２が形成された略円筒状の主室側バルブボディ１１ａと，内部に第１副室１３及び第２副室１４が形成された副室側バルブボディ１１ｂをボルト等の締結具によって連結することにより構成されている。

【0053】

このうちの副室側バルブボディ１１ｂには，第１副室１３に連通する，前述の第１連通口１５となる開口が形成されており，この開口の形成位置において略円筒状に形成されている主室側バルブボディ１１ａの一端を，前記副室側バルブボディ１１ｂに連結することで，この開口を，主室１２と第１副室１３とを連通する前述した第１連通口１５としている。

【0054】

この第１連通口１５の主室１２側における周縁部分には，フランジ部２２ｂの直径よりも大きな直径を有する座繰りが形成されており，この座繰り内に平坦な段部４０が形成されており，主室側バルブボディ１１ａを取り付けた際に，この段部４０と，主室側バルブボディ１１ａの端面間で，フランジ部２２ｂを挟持してサーモスタット２０をバルブボディ１１内の所定の位置に固定することができるようにしている。

【0055】

そして，このフランジ部２２ｂの外周に位置する前記段部４０に，主室１２と第１副室１３間を連通する１又は複数（図４の例では９個）の加工穴３１が，リーク流路３０として設けられていると共に，このリーク流路３０の形成位置において主室１２の内壁を段部４０の外周位置まで外向きに拡張した膨出部１２ａを設けることで，リーク流路３０を主室１２内で開放させている。

【0056】

このように加工穴３１によってリーク流路３０を形成することで，形成する加工穴３１の数やサイズの調整によって，リーク流路３０全体の流路面積を容易に調整することができるようにしている。

【0057】

なお，図４に示した実施形態では，加工穴３１によってリーク流路３０を形成する場合を例に挙げて説明したが，この構成に代え，図５に示すように，前述した第１連通口１５となる開口の周縁部を外周方向に切欠いて切欠３２を形成し，この切欠３２によってリーク流路３０を形成するものとしても良い。

【0058】

この場合，形成する切欠３２の長さや形成個数によって，リーク流路３０の流路面積を調整することができる。

【0059】

主室１２と第１副室１３を連通する前述の第１連通口１５と，第１副室１３と第２副室１４を連通する前述の第２連通口１６は，図３に示すようにいずれも同一軸線上に中心が配置されるように形成されている。

【0060】

また，第２副室１４には，第２副室１４の内壁面より第２連通口１６に向かって円筒状に突出する第２弁座１８が設けられており，この第２弁座１８に，後述するサーモスタット２０に設けた弁体２４の他端縁２４ｂが着座できるように構成されている。

【0061】

以上のように構成されたバルブボディ１１内には，主室１２内の潤滑油の温度に応じて，主室１２と第１副室１３間，及び主室１２と第２副室１４間の流路面積を変化させてバイパス流路７と冷却流路６を流れる潤滑油の流量を制御するサーモスタット２０が設けられている。

【0062】

このサーモスタット２０は，ワックス等の熱によって膨張する熱膨張材料が封入されたペレット２１と，前記ペレット２１の一端より外周方向に突設された複数本の脚部２２ａと，該脚部２２ａの先端間を連結する環状のフランジ部２２ｂを有する取付ベース２２，前記ペレット２１の前記一端よりペレット２１外に突設され，前記熱膨張材料の膨張によってペレット２１より押し出されると共に，前記熱膨張材料の収縮によってペレット２１内に引き込まれるスピンドル２３と，前記スピンドル２３に取り付けられた円筒状の弁体２４を備えている。

【0063】

このサーモスタット２０は，前述のペレット２１が主室内に配置されるように，取付ベース２２に設けられたフランジ部２２ｂを，第１連通口１５の主室１２側の開口縁に形成された段部４０に係止して，弁体２４を第２連通口１６内にシール材１７を介して嵌合させている。

【0064】

サーモスタット２０の弁体２４は，ペレット２１内にスピンドル２３が引き込まれている状態では，弁体２４の一端縁２４ａがフランジ部２２ｂ裏面に形成された第１弁座２５に着座するように構成されていると共に，スピンドル２３がペレット２１より押し出されると，弁体２４の一端縁２４ａが第１弁座２５から離間すると共に，スピンドル２３がペレット２１より最大限押し出された状態では，弁体２４の他端縁２４ｂが第２副室１４内に設けた第２弁座１８に着座するように構成されている。

【0065】

従って，図６（Ａ）に示すように，潤滑油の温度が低く，スピンドル２３がペレット２１内に最大限引き込まれて第２弁座１８から弁体の他端縁２４ｂが離れていると共に，弁体２４の一端縁２４ａが第１弁座２５に着座している状態では，レシーバタンク３よりバイパス流路７に導入された潤滑油は，第２弁座１８と弁体２４の他端縁２４ｂ間の間隔δ２を介して弁体２４内の空間を通り，取付ベース２２に設けた脚部２２ａ間の間隔を通り主室１２に至り，圧縮機本体２側に導入される。

【0066】

一方，レシーバタンク３よりオイルクーラ４を備えた冷却流路６に連通されている第２副室１４内の潤滑油は，第１弁座２５と弁体２４の一端縁２４ａ間を通過することができず，前述したリーク流路３０を通過可能な量だけ主室１２側に導入される。

【0067】

このように，レシーバタンク３からの潤滑油はその多くがバイパス流路７を介して圧縮機本体２に戻り，オイルクーラ４を通過する潤滑油は僅かであることから，比較的短時間で潤滑油の温度を上昇させることができる一方，オイルクーラ４に対してもリーク流路３０を介して一定量の潤滑油が導入されるため，オイルクーラ４内に冷たい潤滑油が滞留することを防止できる。

【0068】

また，図６（Ｂ）に示すように，潤滑油の温度がサーモスタット２０の作動開始温度以上に上昇して，スピンドル２３がペレット２１内より押し出されると，弁体２４の他端縁２４ｂが第２弁座１８に近付いて，第２弁座１８と弁体２４の他端縁２４ｂ間の間隔δ２が狭まると共に，弁体２４の一端縁２４ａが第１弁座２５より離間する。

【0069】

これにより，レシーバタンク３よりバイパス流路７に導入される潤滑油量が減少すると共に，弁体２４の一端縁２４ａと第１弁座２５間の間隔δ１を介して第１副室１３の潤滑油が主室１２に導入されることで，レシーバタンク３よりオイルクーラ４を備えた冷却流路６側に導入される潤滑油量が増加する。

【0070】

このサーモスタット２０の作動開始時，オイルクーラ４内には，冷たい潤滑油が滞留していないため，オイルクーラ４を通過する潤滑油量が増加しても，主室１２内に導入される潤滑油の温度が低下することが抑制されるため，ハンチングの発生を抑制することができるものとなっている。

【0071】

そして，図６（Ｃ）に示すように，潤滑油の温度が，サーモスタット２０の動作終了温度以上に上昇して，スピンドル２３がペレット２１より最大限押し出された状態となると，弁体２４の他端縁２４ｂが第２弁座１８に着座することで，バイパス流路７にはレシーバタンク３からの潤滑油が導入されなくなると共に，弁体２４の一端縁２４ａが第１弁座２５より完全に離間して，レシーバタンク３からの潤滑油は，全量が冷却流路６を介して第１副室１３に導入され，第１弁座２５と弁体２４の一端縁２４ａ間の間隔δ１及びリーク流路３０を介して主室１２側に導入され，その後，オイルフィルタ５を介して圧縮機本体２の給油口２ｂに導入される。

【0072】

以上，図３～図６を参照して説明した本発明のバイパスバルブ１０では，前述のリーク流路３０を，副室側バルブボディ１１ｂに直接，加工穴３１又は切欠３２を形成することにより形成する構成を説明したが，この構成に代え，図７及び図８に示すように，前述の副室側バルブボディ１１ｂと，主室側バルブボディ１１ａ間に，中央に開口が形成されたプレート１１ｃを挟持し，このプレート１１ｃに形成された開口を，第１副室１３と主室１２間を連通する，前述の第１連通口１５とすると共に，この第１連通口１５の外周位置に，図８に示すように加工穴３１を形成して，リーク流路３０を形成するものとしても良い。

【0073】

なお，図７及び図８に示す実施形態では，リーク流路３０を加工穴３１によって形成する例について説明したが，図示は省略するがこの構成に代えて第１連通口１５の周縁部を外周方向に切り欠いて切欠を形成し，この切欠によってリーク流路を形成するものとしても良い。

【0074】

図３～図６を参照して説明したように，副室側バルブボディ１１ｂに直接，リーク流路３０を加工して形成する構成では，一旦，リーク流路３０を形成すると，リーク流路３０の流路面積の拡張については加工穴３１や切欠３２の形成数の増加等によって事後的に行うことができるものの，流路面積の減少を行うためには，一旦形成した加工穴３１や切欠３２の一部を塞ぐ，煩雑な作業が必要となる。

【0075】

これに対し，図７及び図８に示したように副室側バルブボディ１１ｂと主室側バルブボディ１１ａ間に挟持したプレート１１ｃにリーク流路３０を形成した構成では，リーク流路３０と成す加工穴３１や切欠３２の形成数が異なる複数のプレート１１ｃを準備しておき，プレート１１ｃの交換によりリーク流路３０の流路面積を容易に変更することができる。

【0076】

更に，図３～図８を参照して説明した実施形態では，主室１２と第１副室１３を連通する第１連通口１５の外周部分にリーク流路３０を設ける構成について説明したが，このようなリーク流路３０は，主室１２と第１副室１３とを仕切る他の壁面に設けるものとしても良く，図９に示す実施形態では，このようなリーク流路３０を，サーモスタット２０の弁体２４の側壁を貫通する加工穴によって形成している。

【0077】

なお，図示の例では，リーク流路３０を加工穴として例を示したが，この構成に代えて，図示は省略するが例えば弁体２４の一端縁２４ａに切欠を形成し，この切欠によってリーク流路３０を形成するものとしても良い。

【0078】

このように，バルブボディ１１ではなく，サーモスタット２０側にリーク流路３０を設けることで，バルブボディ１１側の設計を変更することなく，内部に組み込むサーモスタット２０のみを交換することでハンチングの発生を防止することができるバイパスバルブ１０を得ることができた。

【符号の説明】

【0079】

１，１００ 循環路（油冷式スクリュ圧縮機の循環油の）
２，１０２ 圧縮機本体（作業機本体）
２ａ，１０２ａ 吐出口
２ｂ，１０２ｂ 給油口
３，１０３ レシーバタンク
４，１０４ オイルクーラ（熱交換器）
５，１０５ オイルフィルタ
６，１０６ 冷却流路
７，１０７ バイパス流路
１０，１１０ バイパスバルブ
１１，１１１ バルブボディ
１１ａ 主室側バルブボディ
１１ｂ 副室側バルブボディ
１１ｃ プレート
１２，１１２ 主室
１２ａ 膨出部
１３，１１３ 第１副室
１４，１１４ 第２副室
１５，１１５ 第１連通口
１６，１１６ 第２連通口
１７，１１７ シール材
１８，１１８ 第２弁座
２０，１２０ サーモスタット
２１，１２１ ペレット
２２，１２２ 取付ベース
２２ａ，１２２ａ 脚部
２２ｂ，１２２ｂ フランジ部
２３，１２３ スピンドル
２４，１２４ 弁体
２４ａ，１２４ａ 一端縁（弁体の）
２４ｂ，１２４ｂ 他端縁（弁体の）
２５，１２５ 第１弁座
３０ リーク流路
３１ 加工穴
３２ 切欠
４０ 段部
１１９ 貫通穴
１３１ 連通路
１３１ａ 入口（連通路の）
１３２ ピストン
δ１ 間隔（弁体と第１弁座間の）
δ２ 間隔（弁体と第２弁座間の）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】