JP2010249045A - スクリュー圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】螺旋形の複数条のスクリュー溝10を外周側面に有し、スクリュー軸9を中心に回転可能なスクリューローター4と、複数条のスクリュー溝10に噛合する複数の歯を有し、スクリューローター4の回転と共に回転可能な1枚のゲートローター7と、スクリュー溝10及びゲートローター7と共に、スクリュー溝10内の流体を圧縮させるための空間である圧縮室11をスクリューローター4の外周の一部に形成するケーシング1と、スクリューローター4の吐出側端部に近接して、スクリューローター4の吐出側の高圧側軸受2を内装する軸受ハウジング5と、スクリューローター4の吐出側端部に対向する軸受ハウジング5端部のラジアル面で、圧縮室11が形成されない側に設けられた動圧溝19とを備えるものである。
【選択図】図6
Description
上述したように、ツインゲートローター構造のスクリュー圧縮機の場合、スクリューローターの両側にスクリュー軸を中心として対称に圧縮室が形成されており、それぞれにおいて同様の圧縮動作が行われている。このため、スクリューローターのラジアル方向(スクリュー軸に直交する方向)のガス荷重は相殺されている。これに対し、モノゲートローター構造のスクリュー圧縮機は、いわばツインゲートローター構造において一方側だけを使用して圧縮動作を行うような構成であり、他方側では圧縮動作が行われず全体が吸入圧力雰囲気となっている。以下、モノゲートロータ構造の圧縮動作を行う円筒側面側を圧縮側と呼び、圧縮動作を行わない吸入圧力雰囲気となっている円筒側面側を反圧縮側と呼ぶ。
図1は本発明の実施の形態1に係るスクリュー圧縮機の圧縮機構部の概念斜視図である。図1のスクリュー圧縮機は、1枚のゲートローター7を有するモノゲートローター構造のスクリュー圧縮機である。そして、配管等と接続された吸入口及び排出口(図示せず)を有し、吸入口から吸入した流体(ここではガス(気体)状の冷媒とする)を圧縮し、排出口から排出(吐出)する。ここで以下の各図において、同一の符号を付したものは同一又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、明細書全文に表れている構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
図8は本発明の実施の形態2に係る動圧溝19の別の形状例を表す図である。実施の形態1においてはヘリングボーン溝の動圧溝19を設けるようにした。しかし、動圧溝19はヘリングボーン溝のような形状に限るものでなく、動圧を発生させることができる形状であればよい。
図9は実施の形態3に係るスクリュー圧縮機の圧縮機構部と周辺部材との構造関係を表す概略図である。また、図10は、図9に示すC−C’面で軸受ハウジング5を切断し、たときの断面図を表す。図9及び図10において図1等と同じ番号を付しているものは、実施の形態1等と同様の役割を果たすものである。
図11は実施の形態4に係るスクリュー圧縮機の圧縮機構部と周辺部材との構造関係を表す概略図である。図11において図1等と同じ番号を付しているものは、実施の形態1で説明したことと同様の役割を果たすものである。上述したように、モノゲートローター構造の圧縮機では、ラジアル荷重による偏心でスクリューローター4の回転中心の位置が移動する。これにより、スクリューローター4と軸受ハウジング5との間のラジアル面における隙間に関して反圧縮側が縮小する(狭くなる)。そのため、本実施の形態の軸受ハウジング5は、スクリューローター4の偏心に合わせ、圧縮側と反圧縮側とで端部の形状を異ならせて、反圧縮側に逃げ部を有するようにしている。そこで、軸受ハウジング5が有する二段の貫通孔15(小径貫通孔15aと小径貫通孔15aのスクリューローター4側に形成する大径貫通孔15b)のうち、大径貫通孔15bについては、貫通孔中心軸と大径貫通孔15bが形成された空間を仕切る軸受ハウジング5の壁の内周面との距離(径)が、圧縮側よりも反圧縮側における距離が長くなるようにしている。また、中心軸方向の長さ(端部の高さ)については、圧縮側よりも反圧縮側における高さが短くなるようにしている。
図12は実施の形態5に係るスクリュー圧縮機の圧縮機構部と周辺部材との構造関係を表す概略図である。図12において図1等と同じ番号を付しているものは、実施の形態1で説明したことと同様の役割を果たすものである。実施の形態5のスクリュー圧縮機は、軸受ハウジング5内に、高圧シール部17の圧縮側と反圧縮側の境界付近に油を供給するための給油口25を開口する。そして、給油口25に高圧の油を導くための通路の一部となる給油孔24を設けている。
実施の形態1では、吸入から圧縮・吐出完了までをスクリューローター4が180°回転する間に行う例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、180°以上であっても本発明が奏する効果に変わりはない。
図17は本発明の実施の形態5に係る二段スクリュー圧縮機の圧縮機構部の概念斜視図である。図17では、2枚のゲートローター7a、7bを用いて2箇所における圧縮動作が行われるスクリューローター4aを低段側に配置し、上述の実施の形態1〜6で説明したモノゲートローター構造におけるスクリューローター4を高段側に配置している。
Claims (10)
- 螺旋形の複数条のスクリュー溝を外周側面に有し、スクリュー軸を中心に回転可能なスクリューローターと、
前記複数条のスクリュー溝に噛合する複数の歯を有し、前記スクリューローターの回転と共に回転可能な1枚のゲートローターと、
前記スクリュー溝及び前記ゲートローターと共に、前記スクリュー溝内の流体を圧縮させるための空間である圧縮室をスクリューローターの外周の一部に形成するケーシングと、
前記スクリューローターの吐出側端部に近接して、前記スクリューローターの吐出側の軸受を内装する軸受ハウジングと、
前記スクリューローターの吐出側端部に対向する前記軸受ハウジング端部のラジアル面で、前記圧縮室が形成されない側に設けられた動圧溝と
を備えることを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 前記動圧溝は、ヘリングボーン溝であることを特徴とする請求項1に記載のスクリュー圧縮機。
- 前記動圧溝は、スパイラル溝であることを特徴とする請求項1に記載のスクリュー圧縮機。
- 前記動圧溝は、前記スクリューローターの回転方向に溝の断面積が徐々に減少する形状の溝であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のスクリュー圧縮機。
- 前記軸受ハウジングは、前記圧縮室が形成されない側の、前記スクリューローターと前記端部に対向するラジアル面に、油ポケットと、油ポケットに連結する油供給口を設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のスクリュー圧縮機。
- 前記スクリューローターにラジアル荷重が作用する範囲に前記油ポケットを設けたことを特徴とする請求項5に記載のスクリュー圧縮機。
- 前記軸受ハウジングは、前記圧縮室が形成される側と形成されない側とで、スクリューローターの吐出側端部に対向する端部の形状が異なり、前記圧縮室が形成されない側には、前記スクリューローターの正位置からの偏心を許容する逃げ部を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のスクリュー圧縮機。
- 前記軸受ハウジングは、前記スクリューローターと対向する面の前記圧縮室が形成される側に、終端部分を設けた円弧状のラビリンス溝を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のスクリュー圧縮機。
- 前記軸受ハウジングは、前記スクリューローターと対向する面の前記圧縮室が形成される側と前記圧縮室が形成されない側との境界部分に、給油口を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のスクリュー圧縮機。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のスクリュー圧縮機の構成要素を備え、前記スクリューローター及び前記1枚のゲートローターで構成される圧縮機構を高段側に備え、複数段で構成した圧縮機構を有することを特徴とするスクリュー圧縮機。
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