JP2011190777A - シングルスクリュー圧縮機及びこのシングルスクリュー圧縮機を搭載した冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型・軽量化できるとともに、組立作業性の良いシングルスクリュー圧縮機を得る。
【解決手段】シングルスクリュー圧縮機７０は、スクリューローター１と、スクリューローター１に係合された１つのゲートローター２ｂと、スクリュー軸４を介してスクリューローター１に接続された電動機（電動機ローター５及び電動機ステーター６）と、スクリューローター１及びゲートローター２ｂが収容された主ケーシング７を備えたケーシング部と、スクリューローター１、ゲートローター２ｂ及び主ケーシング７で区画された圧縮室４１より吐出された冷媒から油を分離する油分離器２１と、を有し、油分離器２１は、主ケーシング７に設けられ、かつ、スクリュー軸４の軸心に対してゲートローター２ｂとは反対側となる位置に配置されているものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、シングルスクリュー圧縮機及びこのシングルスクリュー圧縮機を搭載した冷凍サイクル装置に関し、特に圧縮機本体に油分離器を備えたシングルスクリュー圧縮機及びこのシングルスクリュー圧縮機を搭載した冷凍サイクル装置に関する。

従来より、圧縮機本体に油分離器を備えたシングルスクリュー圧縮機が提案されており、１つのスクリューローターに２つのゲートローターが係合されたもの（例えば特許文献１参照）や、１つのスクリューローターに１つのゲートローターが係合されたもの（例えば特許文献２参照）が提案されている。このような圧縮機本体に油分離器を備えたシングルスクリュー圧縮機は、スクリューローターに接続された回転軸の延長線上に油分離器が配置されている。つまり、このような圧縮機本体に油分離器を備えたシングルスクリュー圧縮機は、スクリューローター及びゲートローダーが収納された主ケーシングの吐出側端部に吐出側カバーを設け、この吐出側カバーに油分離器を設けている。

特開平６−４２４７４号公報（段落０００８〜００１０、図３） 特開平６−４２４７５号公報（段落０００９、図３）

上述のように、圧縮機本体に油分離器を備えた従来のシングルスクリュー圧縮機は、吐出側カバーに油分離器を設けている。このため、吐出側カバーが大きくかつ重くなってしまう。したがって、シングルスクリュー圧縮機が重くなってしまうという問題点があった。また、シングルスクリュー圧縮機が大型となってしまい、シングルスクリュー圧縮機の組立作業性が悪くなってしまうという問題点があった。また、シングルスクリュー圧縮機が重くなってしまうことにより、シングルスクリュー圧縮機やこのシングルスクリュー圧縮機を搭載した冷凍サイクル装置を運搬する際、多量の二酸化炭素を排出してしまうという問題点があった。さらに、吐出側カバーが大きくかつ重くなってしまうため、吐出側カバーの鋳造工程における消費エネルギーが大きくなってしまい、鋳造工程における二酸化炭素の排出量が増加してしまうという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、小型・軽量化できるとともに、組立作業性の良いシングルスクリュー圧縮機及びこのシングルスクリュー圧縮機を搭載した冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。また、製造・輸送における消費エネルギーを低減させ、製造工程・物流工程における二酸化炭素の排出量を低減させることができるシングルスクリュー圧縮機及びこのシングルスクリュー圧縮機を搭載した冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。

この発明に係るシングルスクリュー圧縮機は、外周部にスクリュー溝が形成されたスクリューローターと、外周部に複数の歯部が形成され、これら歯部がスクリューローターのスクリュー溝に係合された１つのゲートローターと、回転軸を介してスクリューローターに接続された電動機と、スクリューローター及びゲートローターが収容された主ケーシングを備えたケーシング部と、スクリューローター、ゲートローター及び主ケーシングで区画された圧縮室より吐出された冷媒から油を分離する油分離器と、を有し、油分離器は、主ケーシングに設けられ、かつ、回転軸の軸心に対してゲートローターとは反対側となる位置に配置されているものである。

また、この発明に係る冷凍サイクル装置は、この発明に係るシングルスクリュー圧縮機を搭載し、この圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器が配管接続されて冷凍サイクル回路を構成するものである。

この発明に係るシングルスクリュー圧縮機においては、油分離器は、主ケーシングに設けられ、かつ、回転軸の軸心に対してゲートローターとは反対側となる位置に配置されている。換言すると、この発明に係るシングルスクリュー圧縮機は、２つのゲートローターを備えた従来のシングルスクリューローターの一方のゲートローターの位置に、油分離器が配置されていた構成となっている。このため、吐出側カバーを従来よりも小さく軽量に形成することができる。また、油分離器を吐出側カバーへ取り付けるための部品を削減することもできる。したがって、シングルスクリュー圧縮機を軽量化することができる。つまり、このシングルスクリュー圧縮機を搭載した冷凍サイクル装置を軽量化することもできる。

また、シングルスクリュー圧縮機を小型化することにより、シングルスクリュー圧縮機の組立作業性を向上させることができる。また、シングルスクリュー圧縮機を軽量化できることにより、シングルスクリュー圧縮機やこのシングルスクリュー圧縮機を搭載した冷凍サイクル装置を運搬する際、二酸化炭素の排出量を従来よりも低減することができる。さらに、吐出側カバーを従来よりも小型・軽量化できるため、吐出側カバーの鋳造工程における消費エネルギーを抑制し、鋳造工程における二酸化炭素の排出量を低減することができる。

この発明の実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機のスクリュー平面断面模式図である。 この発明の実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機におけるスクリューローター近傍の縦断面模式図である。 この発明の実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機の圧縮室近傍を示した縦断面模式図である。 従来のシングルスクリュー圧縮機の一例を示す断面模式図である。 従来のシングルスクリュー圧縮機の一例におけるスクリューローター近傍の縦断面模式図である。 この発明の実施の形態２に係るシングルスクリュー圧縮機のスクリュー平面断面模式図である。 この発明の実施の形態２に係るシングルスクリュー圧縮機におけるスクリューローター近傍の縦断面模式図である。 この発明の実施の形態２に係るシングルスクリュー圧縮機における圧縮室近傍の一例を示した縦断面模式図である。 この発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置が構成する冷凍サイクル回路の一例を示す冷媒回路図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機の平面断面模式図である。また、図２は、このシングルスクリュー圧縮機におけるスクリューローター近傍の縦断面模式図である。より詳しくは、図１は、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０をスクリュー軸４の軸方向に切断した断面模式図であり、平面図となっている。また、図２は、図１のＺ−Ｚ位置でシングルスクリュー圧縮機７０を切断した断面模式図であり、側面図となっている。
以下、これら図１及び図２を用いて、この発明の実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０について説明する。なお、便宜上、吐出側カバー３１側からシングルスクリュー圧縮機７０を見た際、シングルスクリュー圧縮機７０の右側（図１における下側）をＡ側とし、シングルスクリュー圧縮機７０の左側（図１における上側）をＢ側と称する。

実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０のケーシングは、主ケーシング７、主ケーシング７の吐出側端部に設けられた吐出側カバー３１、及び主ケーシング７の吸入側端部に設けられた吸入側ケーシング５１等から構成されている。

主ケーシング７の内部には、スクリューローター１、ゲートローター２ｂ、電動機（電動機ローター５、電動機ステーター６）、及び油分離器２１等が収容されている。
スクリューローター１は、その外周部にスクリュー溝が形成されており、主ケーシング７の吐出側に設けられている。また、スクリューローター１の外周部には、圧縮室４１から冷媒が吐出する際の吐出口となるスライドバルブ１０ｂが設けられている（圧縮室４１については後述する）。
電動機（電動機ローター５、電動機ステーター６）は、主ケーシング７の吸入側に設けられている。そして、スクリューローター１と電動機の電動機ローター５とは、回転軸であるスクリュー軸４で接続されている。スクリューローター１及びスクリュー軸４は、主軸受８及び副軸受９によって回転自在に支持されている。

ゲートローター２ｂは、主ケーシング７のＢ側（より詳しくはスクリューローター１のＢ側）に設けられている。ゲートローター２ｂの外周部には複数の歯部が形成されており、これらの歯部はスクリューローター１のスクリュー溝に係合される。ゲートローター２ｂには回転軸となるゲートローターサポート３ｂが突設されている。ゲートローターサポート３ｂの両端部は、主ケーシング７に設けられた軸受によって回転自在に支持されている。つまり、これら軸受及びゲートローターサポート３ｂも主ケーシング７に収容されている。

このようにスクリューローター１及びゲートローター２ｂが主ケーシング７に収容されることで、図３に示すように、スクリューローター１、ゲートローター２ｂ及び主ケーシング７の内周部によって圧縮室４１が区画される。

油分離器２１は、主ケーシング７のＡ側（より詳しくはスクリューローター１のＡ側）に設けられている。つまり、油分離器２１は、スクリュー軸４の軸心に対して、ゲートローター２ｂと反対側となる位置に設けられている。また、実施の形態１では、油分離器２１とゲートローター２ｂとは、スクリュー軸４の軸心に対して、おおよそ軸対称となる位置に設けられている。

この油分離器２１は、遠心分離式の油分離器であり、外壁部２２及び内筒２３等から構成されている。外壁部２２は、その内部に略円筒形状の空洞が形成されており、主ケーシング７とを一体で形成されている。外壁部２２及び主ケーシング７は、例えば鋳造によって形成される。この外壁部２２の内部に形成された空洞は、吐出し通路３０を介して、主ケーシング７内の吐出側空間（スクリューローター１と吐出側カバー３１との間に形成された空間）と連通している。つまり、圧縮室４１から吐出された冷媒を油分離器２１に導く流路は、平面視（図１）においてＡ側に（油分離器２１へ向かって）曲がるように形成されている。

また、外壁部２２の内部に形成された空洞には、その上部に内筒２３が設けられている。この内筒２３は吐出口２４と連通しており、吐出口２４には逆止弁１４が設けられている。逆止弁１４は、外壁部２２の内部から吐出口２４を介して吐出される冷媒の流れを許容している。つまり、逆止弁１４は、吐出口２４から外壁部２２の内部へ冷媒が流入することを規制している。
また、外壁部２２の内部に形成された空洞は、その下部が外壁部２２の下方に形成された油貯留部２５と連通している。油貯留部２５に貯留されている油は、給油路（図示せず）を通って、主軸受８や副軸受９等に供給される。

主ケーシング７の吸入側端部に設けられた吸入側ケーシング５１には、吸込口５２が形成されている。この吸込口５２には、ストレーナー１６が設けられている。

このように構成されたシングルスクリュー圧縮機７０には、以下のように冷媒が流れて圧縮される。電力供給源（図示せず）から電動機ステーター６へ電力供給されることにより、電動機ローター５、スクリュー軸４及びスクリューローター１が回転する。また、スクリューローター１に係合されたゲートローター２ｂも回転する。これにより、冷媒ガスは、ストレーナー１６（吸込口５２）を通り、シングルスクリュー圧縮機７０へ吸入される。この冷媒ガスは、電動機ステーター６と電動機ローター５とのエアギャップと呼ばれる隙間や電動機ステーター６の外周部と主ケーシング７との間に形成された通路を通り、圧縮室４１に吸入される。このとき、副軸受９等に供給された油が冷媒ガスに混入する。

圧縮室４１に吸入された冷媒ガス及び油は、スクリューローター１の回転に伴って圧縮され、スライドバルブ１０ｂを介して主ケーシング７内の吐出側空間（スクリューローター１と吐出側カバー３１との間に形成された空間）へ吐出される。このとき、圧縮室４１に吸入された油によって圧縮室４１のシール性が向上する。

実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０は、図３で見た場合、時計回りにスクリューローター１が回転する。このため、圧縮室４１は、スクリューローター１の下部側に形成される。したがって、圧縮室４１での冷媒圧縮過程において、圧縮室４１（換言すると、スクリューローター１及びスクリュー軸４）には、図３の矢印方向に圧縮荷重Ｘが作用する。図３からわかるように、この圧縮荷重Ｘは、スクリュー軸４に作用するスクリューローター１及びスクリュー軸の自重（以下、軸自重Ｙという）を減殺する方向に作用する。つまり、圧縮荷重Ｘは、スクリュー軸４のたわみを減少させる方向に作用する。このため、スクリューローター１と主ケーシング７との間の隙間を小さく形成することができる。したがって、運転時における消費エネルギーを低減することが可能となる。

主ケーシング７内の吐出側空間（スクリューローター１と吐出側カバー３１との間に形成された空間）へ吐出された冷媒ガス及び油は、吐出し通路３０を通って、油分離器２１（より詳しくは、外壁部２２内の空洞）へ流入する。ここで、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０は、１つの吐出口（スライドバルブ１０ｂ）から冷媒ガス及び油が吐出される構成となっている。このため、圧縮室４１から油分離器２１への冷媒流路を簡素な形状に形成することができる。

外壁部２２内の空洞へ流入した冷媒ガス及び油は、内周部の壁面に沿って旋回する。実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０では、図１で見た場合、時計回りに冷媒ガス及び油が旋回する。冷媒ガス及び油に遠心力が作用した際、密度の差から、油は冷媒ガスよりも直線運動しやすい。このため、冷媒ガス及び油が旋回する過程で、油は次第に外壁部２２の内周壁に付着する。これにより、冷媒ガスと油が分離される。外壁部２２の内周壁に付着した油は、壁面を伝って油貯留部２５に貯えられる。一方、油と分離された冷媒ガスは、吐出口２４及び逆止弁１４を通って、シングルスクリュー圧縮機７０の外部へ吐出される。

ここで、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０と従来のシングルスクリュー圧縮機との差異点について説明する。実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０が従来のシングルスクリュー圧縮機と最も異なる点は、油分離器２１の配置位置である。この差異点の理解を容易とするため、以下に、従来のシングルスクリュー圧縮機の一例を説明する。なお、以下では、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０と従来のシングルスクリュー圧縮機１７０との差異点を中心に説明する。また、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図４は、従来のシングルスクリュー圧縮機の一例を示す断面模式図である。また、図５は、従来のシングルスクリュー圧縮機の一例におけるスクリューローター近傍の縦断面模式図である。より詳しくは、図４では、二点鎖線より右側（Ｃ側）に、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０をスクリュー軸４の軸方向に切断した平面図を示している。また、二点鎖線より左側（Ｄ側）に、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０をスクリュー軸４の軸方向に切断した側面図を示している。また、図５は、図４のＹ−Ｙ位置で従来のシングルスクリュー圧縮機１７０を切断した側面図を示している。

従来のシングルスクリュー圧縮機１７０の主ケーシング７の内部には、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０と同様に、ゲートローター２ｂが収容されている。また、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０には、Ａ側にもゲートローター（ゲートローター２ａ）が収容されている。つまり、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０の主ケーシング７の内部には、２つのゲートローター２ａ，２ｂが収容されている。

ゲートローター２ａは、主ケーシング７のＡ側（より詳しくはスクリューローター１のＡ側）に設けられている。ゲートローター２ａの外周部には複数の歯部が形成されており、これらの歯部はスクリューローター１のスクリュー溝に係合される。ゲートローター２ａには回転軸となるゲートローターサポート３ａが突設されている。ゲートローターサポート３ａの両端部は、主ケーシング７に設けられた軸受によって回転自在に支持されている。つまり、これら軸受及びゲートローターサポート３ｂも主ケーシング７に収容されている。
このようにスクリューローター１及びゲートローター２ａ，２ｂが主ケーシング７に収容されることで、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０には、２つの圧縮室が区画される。なお、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０のスクリューローター１の外周部には、スライドバルブ１０ｂに加え、ゲートローター２ａ側で形成される圧縮室から冷媒を吐出する際の吐出口となるスライドバルブ１０ａも設けられている。

また、従来のシングルスクリュー圧縮機は、主ケーシングの吐出側端部に設けられた吐出側カバーに油分離器が設けられている。つまり、従来のシングルスクリュー圧縮機は、スクリューローターに接続された回転軸の延長線上に油分離器が配置されている。図４で示す従来のシングルスクリュー圧縮機１７０は、油分離器内蔵吐出側カバー１１となっている。このため、油分離器内蔵吐出側カバー１１が大きくかつ重くなってしまう。したがって、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０も重くなってしまう。また、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０が大型化してしまい、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０の組立作業性が悪くなってしまう。また、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０が重くなってしまうことにより、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０やこのシングルスクリュー圧縮機１７０を搭載した冷凍サイクル装置を運搬する際、多量の二酸化炭素を排出してしまうという。さらに、油分離器内蔵吐出側カバー１１が大きくかつ重くなってしまうため、油分離器内蔵吐出側カバー１１の鋳造工程における消費エネルギーが大きくなってしまい、鋳造工程における二酸化炭素の排出量が増加してしまう。

油分離器内蔵吐出側カバー１１に内蔵された油分離器は、第１デミスター１２、第２デミスター１３及び油ストレーナー１５を備えている。圧縮室で圧縮された冷媒ガス及び油は、スライドバルブ１０ａ，１０ｂのそれぞれから吐出され、合流しながら油分離器内蔵吐出側カバー１１内に流入する。このため、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０は、圧縮室から油分離器への冷媒流路が複雑になってしまう。油分離器内蔵吐出側カバー１１内に流入した冷媒ガス及び油は、第１デミスター１２や第２デミスター１３を通過する過程で冷媒ガスと油とに分離される。第１デミスター１２や第２デミスター１３で油と分離された冷媒ガスは、逆止弁１４を通って、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０から吐出される。一方、第１デミスター１２や第２デミスター１３で冷媒ガスと分離された油は、油分離器内蔵吐出側カバー１１の下部に貯留される。そして、この油は、油ストレーナー１５を通過し、給油路（図示せず）を通って、圧縮室や軸受（主軸受８や副軸受９等）等に供給される。

つまり、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０は、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０のゲートローター２ａの位置に油分離器２１を配置した構成となっている。このため、吐出側カバー３１を、従来の油分離器内蔵吐出側カバー１１も小さく軽量に形成することができる。したがって、シングルスクリュー圧縮機７０を小型化することができる。そして、シングルスクリュー圧縮機７０を小型化することにより、シングルスクリュー圧縮機７０の組立作業性を向上させることができる。

また、油分離器２１を主ケーシング７に設けたので、吐出側カバー３１の質量が軽くなり、油分離器２１を吐出側カバー３１に取り付けるための部品を削減できる。このため、シングルスクリュー圧縮機７０の質量を軽量化することができる。したがって、シングルスクリュー圧縮機７０の運搬作業性が向上し、二酸化炭素の排出量を従来よりも低減することができる。

さらに、吐出側カバー３１を従来よりも小型・軽量化できるため、吐出側カバー３１の鋳造工程における消費エネルギーを抑制し、鋳造工程における二酸化炭素の排出量を低減することもできる。

また、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０は、油分離器２１とゲートローター２ｂとは、スクリュー軸４の軸心に対して、おおよそ軸対称となる位置に設けられている。このため、シングルスクリュー圧縮機７０の質量バランスが良くなり、シングルスクリュー圧縮機７０の重心位置がスクリュー軸４の軸心から大きく外れることがない。したがって、シングルスクリュー圧縮機７０の運搬作業性をより向上させることができる。
なお、圧縮室４１から油分離器２１への冷媒流路を平面視（図１）においてＡ側に（油分離器２１へ向かって）曲がるように形成することにより、油分離器２１とゲートローター２ｂとを、スクリュー軸４の軸心に対しておおよそ軸対称となる位置に設けることができる。

また、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０は、圧縮室４１から油分離器２１への冷媒流路を簡素な形状に形成することができる。このため、冷媒ガスの圧縮に要する動力、すなわちシングルスクリュー圧縮機７０の消費電力を低減することができる。

これらの結果、シングルスクリュー圧縮機７０は、従来のゲートローターを２つ有するシングルスクリュー圧縮機１７０に比べ、鋳造に要するエネルギーの低減、物流（運搬作業）における消費エネルギーの低減、運転時の消費電力の低減、という効果を得ることができる。つまり、シングルスクリュー圧縮機７０は、製造・物流・運転のトータルにおける消費エネルギーの低減を図ることができ、製品寿命における二酸化炭素排出量の低減が可能となる。

実施の形態２．
実施の形態１ではＢ側にゲートローターを配置したが、Ａ側にゲートローターを配置しても本発明を実施することができる。なお、実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図６は、この発明の実施の形態２に係るシングルスクリュー圧縮機の平面断面模式図である。また、図７は、このシングルスクリュー圧縮機におけるスクリューローター近傍の縦断面模式図である。より詳しくは、図６は、実施の形態２に係るシングルスクリュー圧縮機７１をスクリュー軸４の軸方向に切断した断面模式図であり、平面図となっている。また、図７は、図６のＸ−Ｘ位置でシングルスクリュー圧縮機７１を切断した断面模式図であり、側面図となっている。

実施の形態２に係るシングルスクリュー圧縮機７１は、Ａ側にゲートローター２ａを設け、Ｂ側に油分離器２１を設けている。つまり、スクリューローター１、ゲートローター２ａ及び主ケーシング７の内周部によって圧縮室４１が区画される。このため、スクリューローター１の外周部には、圧縮室４１から冷媒が吐出する際の吐出口となるスライドバルブ１０ａが設けられている。また、圧縮室４１から油分離器２１への冷媒流路を、平面視（図６）においてＢ側に（油分離器２１へ向かって）曲がるように形成している。
つまり、実施の形態２に係るシングルスクリュー圧縮機７１は、従来のシングルスクリュー圧縮機１７０のゲートローター２ｂの位置に油分離器２１を配置した構成となっている。換言すると、シングルスクリュー圧縮機７１は、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０のゲートローターの位置と油分離器２１の位置を逆にした構成となっている。

なお、シングルスクリュー圧縮機７１において、スクリューローター１の回転方向を実施の形態１と同じとした場合、圧縮室４１は図８（ａ）のように形成される。スクリューローター１の回転方向を実施の形態１と同じとした場合、図８（ａ）では時計回りにスクリューローター１が回転する。このため、圧縮室４１は、スクリューローター１の上部側に形成される。したがって、圧縮室４１での冷媒圧縮過程において、圧縮室４１（換言すると、スクリューローター１及びスクリュー軸４）には、図８（ａ）の矢印方向に圧縮荷重Ｘが作用する。

図８（ａ）からわかるように、この圧縮荷重Ｘは、軸自重Ｙとおおよそ同一の方向に作用する。つまり、圧縮荷重Ｘは、スクリュー軸４のたわみを増加させる方向に作用する。このため、スクリューローター１と主ケーシング７との間に形成される隙間が小さいと、スクリューローター１と主ケーシング７との干渉が懸念される。スクリューローター１と主ケーシング７との干渉を防止するには両者の間に形成される隙間を大きくすればよいが、この隙間を大きくすると、運転時における消費エネルギーが増大してしまう。したがって、実施の形態１と同様に運転時の消費エネルギーを低減させるためには、スクリューローター１の回転方向を逆にし、ゲートローター２ａ・ゲートローターサポート３ａを図８（ｂ）のように逆さまに配置するとよい。

以上、このように構成されたシングルスクリュー圧縮機７１においても、実施の形態１と全く同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
実施の形態１又は実施の形態２に係るシングルスクリュー圧縮機は、例えば以下のような冷凍サイクル装置に搭載される。なお、以下では、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０を冷凍サイクル装置に搭載した場合について説明する。

図９は、この発明の実施の形態３に係る冷凍サイクル装置が構成する冷凍サイクル回路の一例を示す冷媒回路図である。
冷凍サイクル回路１００は、シングルスクリュー圧縮機７０、放熱器７５、減圧装置７６及び蒸発器７７が、順次配管接続されて構成されている。この冷凍サイクル回路１００は、空気調和装置、冷凍機又は貯湯装置等の冷凍サイクル装置に用いられる。なお、冷凍サイクル装置には、少なくともシングルスクリュー圧縮機７０が搭載されていればよい。例えば、冷凍サイクル回路１００を冷凍機に用いる場合、シングルスクリュー圧縮機７０及び放熱器７５を冷凍機に搭載し、減圧装置７６及び蒸発器７７をユニットクーラーやショーケース等の利用ユニットに搭載してもよい。

このような冷凍サイクル回路１００は、次のように動作する。
シングルスクリュー圧縮機７０で圧縮された冷媒は、放熱器７５に流入する。放熱器７５に流入した冷媒は、熱交換対象により冷却され、減圧装置７６に流入する。例えば、冷凍サイクル回路１００を空気調和機に用いる場合、冷房運転においては外気が熱交換対象となり、暖房運転においては空気調和空間の空気が熱交換対象となる。また例えば、冷凍サイクル回路１００を冷凍機に用いる場合、外気が熱交換対象となる。また例えば、冷凍サイクル回路１００を貯湯装置に用いる場合、貯湯タンクに貯湯される水が熱交換対象となる。
なお、放熱過程において臨界圧力以下で動作する冷媒は放熱過程で凝縮するため、放熱過程に用いられる熱交換器を凝縮器と称する場合がある。実施の形態３では、冷媒の種類にかかわらず、放熱過程に用いられる熱交換器を「放熱器」と称する。

減圧装置７６に流入した冷媒は、減圧されて蒸発器７７へ流入する。蒸発器７７へ流入した冷媒は、熱交換対象により加熱され、シングルスクリュー圧縮機７０に吸入される。例えば、冷凍サイクル回路１００を空気調和機に用いる場合、冷房運転においては空気調和空間の空気が熱交換対象となり、暖房運転においては外気が熱交換対象となる。また例えば、冷凍サイクル回路１００を冷凍機に用いる場合、利用ユニットを流れる二次側冷媒や利用ユニット内の空気が熱交換対象となる。また例えば、冷凍サイクル回路１００を貯湯装置に用いる場合、外気が熱交換対象となる。

以上、このように構成された冷凍サイクル装置においては、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０を搭載しているので、実施の形態１に係るシングルスクリュー圧縮機７０と同様の効果を得ることができる。つまり、このように構成された冷凍サイクル装置は、製造・物流・運転のトータルにおける消費エネルギーの低減が可能となる。

１ スクリューローター、２ａ ゲートローター、２ｂ ゲートローター、３ａ ゲートローターサポート、３ｂ ゲートローターサポート、４ スクリュー軸、５ 電動機ローター、６ 電動機ステーター、７ 主ケーシング、８ 主軸受、９ 副軸受、１０ａ スライドバルブ、１０ｂ スライドバルブ、１１ 油分離器内蔵吐出側カバー、１２ 第１デミスター、１３ 第２デミスター、１４ 逆止弁、１５ 油ストレーナー、１６ ストレーナー、２１ 油分離器、２２ 外壁部、２３ 内筒、２４ 吐出口、２５ 油貯留部、３０ 吐出し通路、３１ 吐出側カバー、４１ 圧縮室、５１ 吸入側ケーシング、５２ 吸込口、７０，７１ シングルスクリュー圧縮機、７５ 放熱器、７６ 減圧装置、７７ 蒸発器、１００ 冷凍サイクル回路、１７０ シングルスクリュー圧縮機（従来）、Ｘ 圧縮荷重、Ｙ 軸自重。

Claims (6)

1. 外周部にスクリュー溝が形成されたスクリューローターと、
   外周部に複数の歯部が形成され、これら歯部が前記スクリューローターの前記スクリュー溝に係合された１つのゲートローターと、
   回転軸を介して前記スクリューローターに接続された電動機と、
   前記スクリューローター及び前記ゲートローターが収容された主ケーシングを備えたケーシング部と、
   前記スクリューローター、前記ゲートローター及び前記主ケーシングで区画された圧縮室より吐出された冷媒から油を分離する油分離器と、
   を有し、
   前記油分離器は、
   前記主ケーシングに設けられ、かつ、前記回転軸の軸心に対して前記ゲートローターとは反対側となる位置に配置されていることを特徴とするシングルスクリュー圧縮機。
2. 前記圧縮室に作用する圧縮荷重と前記回転軸の自重とが互いに減殺しあう位置に前記圧縮室が形成されるように、前記ゲートローターが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシングルスクリュー圧縮機。
3. 前記油分離器の外壁部は、鋳物製の前記主ケーシングと一体に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシングルスクリュー圧縮機。
4. 前記油分離器と前記ゲートローターは、前記回転軸の軸心に対しておおよそ軸対称となる位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のシングルスクリュー圧縮機。
5. 前記圧縮室から吐出された冷媒を前記油分離器に導く流路は、
   平面視において、前記油分離器に向かって曲がるように形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシングルスクリュー圧縮機。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のシングルスクリュー圧縮機を少なくとも搭載し、
   該圧縮機、放熱器、減圧装置及び蒸発器が配管接続されて冷凍サイクル回路を構成することを特徴とする冷凍サイクル装置。

Images