JP2013002295A - スクリュー圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】油溜まり部の油が枯渇した場合でも、運転を継続することができるスクリュー圧縮機を提供する。
【解決手段】油溜まり部（28）に貯留された油が、油インジェクション回路（70）によって圧縮途中の圧縮室（23）内に噴出される。高圧側圧力センサ（36）及び低圧側圧力センサ（37）により、油フィルタ（25）における油の流通方向の上流側と下流側との差圧が検出され、油溜まり部（28）に貯留された油の残量が推定される。そして、油の残量が所定量以下である場合には、液冷媒インジェクション回路（75）によって油インジェクション回路（70）内に液冷媒が噴出される。
【選択図】図２

Description

本発明は、スクリュー圧縮機に関するものである。

従来より、冷媒や空気を圧縮する圧縮機として、スクリュー圧縮機が用いられている。例えば、特許文献１には、複数条の螺旋溝が形成されたスクリューロータと、複数のゲートが設けられたゲートロータとを備えたスクリュー圧縮機が記載されている。

スクリュー圧縮機では、スクリューロータの回転に伴ってゲートロータが回転する。そして、ゲートロータのゲートが、噛み合った螺旋溝の始端（吸入側の端部）から終端（吐出側の端部）へ向かって相対的に移動し、閉じきり状態となった圧縮室の容積が次第に縮小する。その結果、圧縮室内の流体が圧縮される。

ここで、スクリューロータやゲートロータが熱膨張して圧縮機構が焼き付くのを防止するために、圧縮途中の圧縮室内には、油インジェクション回路から油がインジェクションされる。このインジェクションに使用される油は、ケーシング内の油分離器の下部に設けられた油溜まりや、別体の油分離器によって冷媒回路から回収されて油溜まりに溜められている。

しかしながら、長時間の低ロード運転等により、油が冷媒回路から圧縮機へ戻ってこなくなり、油溜まりの油が枯渇してしまう場合がある。そして、油溜まりの油が枯渇すると、潤滑及び冷却を十分に行うことができず、スクリューロータやゲートロータが熱膨張してしまい、圧縮機構が焼き付くおそれがある。

このような問題を解決するため、特許文献２には、油量算出部の算出値が所定値以上となった場合に、圧縮機の運転周波数を上げることで、冷媒回路内の油を回収するようにした技術が開示されている。

また、特許文献３には、油分離器で分離された油を圧縮機の吸入側に還流させる油戻し配管を設けることで、冷媒回路内の油を回収するようにした構成が開示されている。

特許第３７３１３９９号公報 国際公開第２００８／０９０９２６号 特開２００２−２０６８１５号公報

しかしながら、特許文献２に記載の圧縮機では、想定外の運転時に油が枯渇してしまい、圧縮機構が焼き付いて運転できなくなるおそれがある。また、特許文献３に記載の圧縮機では、冷媒回路内の想定外の場所に油が溜まった場合に油が枯渇してしまい、圧縮機構が焼き付いて運転できなくなるおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、油溜まり部の油が枯渇した場合でも、運転を継続することができるスクリュー圧縮機を提供することにある。

本発明は、圧縮室（23）を形成する複数の螺旋溝（41）が形成されたスクリューロータ（40）と、該スクリューロータ（40）が挿入されるシリンダ部（16）を有するケーシング（11）とを備えたスクリュー圧縮機を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、油が貯留された油溜まり部（28）と、
前記油溜まり部（28）の油を圧縮途中の前記圧縮室（23）内に噴出させる油インジェクション回路（70）と、
前記油溜まり部（28）に貯留された油の残量を検出する残量検出手段（35）と、
前記残量検出手段（35）で検出された油の残量が所定量以下である場合に、前記油インジェクション回路（70）内に液冷媒を噴出させる液冷媒インジェクション回路（75）とを備えたことを特徴とするものである。

第１の発明では、油溜まり部（28）に貯留された油が、油インジェクション回路（70）によって圧縮途中の圧縮室（23）内に噴出される。油溜まり部（28）に貯留された油の残量は、残量検出手段（35）によって検出される。そして、残量検出手段（35）で検出された油の残量が所定量以下である場合には、液冷媒インジェクション回路（75）によって油インジェクション回路（70）内に液冷媒が噴出される。

このような構成とすれば、油溜まり部（28）の油が枯渇する前に油インジェクション回路（70）内に液冷媒を噴出することで、スクリューロータやゲートロータを冷却することができる。その結果、長時間の低ロード運転等によって油が冷媒回路から圧縮機へ戻ってこなくなった場合でも、スクリューロータやゲートロータが熱膨張して圧縮機構が焼き付くのを抑制することができる。これにより、油溜まり部（28）の油が枯渇した場合でも、運転を継続することができる。

第２の発明は、油が貯留された油溜まり部（28）と、
前記油溜まり部（28）の油を圧縮途中の前記圧縮室（23）内に噴出させる油インジェクション回路（70）と、
前記油溜まり部（28）に貯留された油の残量を検出する残量検出手段（35）と、
前記残量検出手段（35）で検出された油の残量が所定量以下である場合に、前記スクリューロータ（40）の吸入側に液冷媒を噴出させる液冷媒インジェクション回路（75）とを備えたことを特徴とするものである。

第２の発明では、油溜まり部（28）に貯留された油が、油インジェクション回路（70）によって圧縮途中の圧縮室（23）内に噴出される。油溜まり部（28）に貯留された油の残量は、残量検出手段（35）によって検出される。そして、残量検出手段（35）で検出された油の残量が所定量以下である場合には、液冷媒インジェクション回路（75）によってスクリューロータ（40）の吸入側に液冷媒が噴出される。

このような構成とすれば、油溜まり部（28）の油が枯渇する前にスクリューロータ（40）の吸入側に液冷媒を噴出することで、スクリューロータやゲートロータを冷却することができる。その結果、長時間の低ロード運転等によって油が冷媒回路から圧縮機へ戻ってこなくなった場合でも、スクリューロータやゲートロータが熱膨張して圧縮機構が焼き付くのを抑制することができる。これにより、油溜まり部（28）の油が枯渇した場合でも、運転を継続することができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記油インジェクション回路（70）に接続され、前記油溜まり部（28）の油を濾過する油フィルタ（25）を備え、
前記残量検出手段（35）は、前記油フィルタ（25）における油の流通方向の上流側と下流側との差圧に基づいて、油の残量を検出するように構成されていることを特徴とするものである。

第３の発明では、油インジェクション回路（70）には、油溜まり部（28）の油を濾過する油フィルタ（25）が接続される。残量検出手段（35）では、油フィルタ（25）における油の流通方向の上流側と下流側との差圧に基づいて、油の残量が検出される。

このような構成とすれば、油フィルタ（25）における油の流通方向の上流側と下流側との差圧を検出することで、油溜まり部（28）の油の残量を推定することができる。

第４の発明は、第１又は第２の発明において、
前記残量検出手段（35）は、前記油溜まり部（28）の油面を検出する油面センサ（38）で構成されていることを特徴とするものである。

第４の発明では、油溜まり部（28）には、その油面を検出する油面センサ（38）が設けられている。油面センサ（38）が残量検出手段（35）を構成している。

このような構成とすれば、油溜まり部（28）に油面センサ（38）を設けることで、油溜まり部（28）の油の残量を正確に検出することができる。

第５の発明は、第１乃至第４の発明のうち何れか１つにおいて、
前記残量検出手段（35）で検出された油の残量が所定量以下である場合に、オペレータに対して所定の警報動作を行う警報手段（90）を備えたことを特徴とするものである。

第５の発明では、残量検出手段（35）で検出された油の残量が所定量以下である場合には、警報手段（90）によってオペレータに対して所定の警報動作が行われる。

このような構成とすれば、油溜まり部（28）の油の残量が少なくなった場合に、オペレータに対してその旨を警告することができ、オペレータが点検等を行うことができる。また、油溜まり部（28）の油の残量が所定量以上に戻った場合には、警報動作を停止させるように制御することで、オペレータの呼出しをキャンセルしてもよい。

本発明によれば、油溜まり部（28）の油が枯渇する前に油インジェクション回路（70）内やスクリューロータ（40）の吸入側に液冷媒を噴出することで、スクリューロータやゲートロータを冷却することができる。その結果、長時間の低ロード運転等によって油が冷媒回路から圧縮機へ戻ってこなくなった場合でも、スクリューロータやゲートロータが熱膨張して圧縮機構が焼き付くのを抑制することができる。これにより、油溜まり部（28）の油が枯渇した場合でも、運転を継続することができる。

本発明の実施形態１に係るスクリュー圧縮機を備えた空調装置の冷媒回路図である。 スクリュー圧縮機の構成を示す縦断面図である。 スクリュー圧縮機の構成を示す横断面図である。 スクリュー圧縮機の要部を抜き出して示す斜視図である。 スクリュー圧縮機の圧縮機構の動作を示す平面図であって、（ａ）は吸込行程を示し、（ｂ）は圧縮行程を示し、（ｃ）は吐出行程を示す。 油インジェクションの動作手順を説明するフローチャート図である。 本実施形態２に係るスクリュー圧縮機を備えた空調装置の冷媒回路図である。 スクリュー圧縮機の構成を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

《実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係るスクリュー圧縮機を備えた空調装置の冷媒回路図である。図１に示すように、冷媒回路（1）は、スクリュー圧縮機（10）、四方切換弁（2）、熱源側熱交換器（3）、利用側熱交換器（4）、熱源側膨張弁（5）、利用側膨張弁（6）、及び液冷媒タンク（7）が設けられた閉回路で構成されている。この冷媒回路（1）には、冷媒が充填されている。冷媒回路（1）では、充填された冷媒を循環させることにより蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。

冷媒回路（1）において、スクリュー圧縮機（10）は、その吐出側が四方切換弁（2）の第１ポートに、その吸入側が四方切換弁（2）の第２ポートにそれぞれ接続されている。熱源側熱交換器（3）の一端は、四方切換弁（2）の第３ポートに接続されている。熱源側熱交換器（3）の他端は、利用側膨張弁（6）を介して利用側熱交換器（4）の一端に接続されている。利用側熱交換器（4）の他端は、四方切換弁（2）の第４ポートに接続されている。

四方切換弁（2）は、第１ポートと第３ポートが連通して第２ポートと第４ポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第４ポートが連通して第２ポートと第３ポートが連通する第２状態（図１に点線で示す状態）とに切り換え可能となっている。

液冷媒タンク（7）は、冷媒回路（1）の液配管に接続され、気液分離器として機能する。液冷媒タンク（7）には、液冷媒インジェクション回路（75）の一端が接続されている。液冷媒インジェクション回路（75）の他端は、後述する油インジェクション回路（70）に接続されている。液冷媒インジェクション回路（75）には、液冷媒の流通を許可又は遮断する開閉弁（76）が設けられている。

図２は、スクリュー圧縮機の構成を示す縦断面図、図３は、横断面図である。図２及び図３に示すように、このスクリュー圧縮機（10）は、密閉型に構成されている。このスクリュー圧縮機（10）では、圧縮機構（20）と、圧縮機構（20）を駆動する電動機（12）とが金属製のケーシング（11）に収容されている。圧縮機構（20）は、駆動軸（21）を介して電動機（12）と連結されている。

また、ケーシング（11）内には、冷媒回路（1）の熱源側熱交換器（3）又は利用側熱交換器（4）から低圧のガス冷媒が流入されるとともに低圧ガスを圧縮機構（20）へ案内する低圧空間（S1）と、圧縮機構（20）から吐出された高圧のガス冷媒が流入する吐出通路（67）と、吐出通路（67）を通過したガス冷媒が流入する高圧空間（S2）とが形成されている。吐出通路（67）と高圧空間（S2）とは、区画部材（29）によって区画されている。

ケーシング（11）の低圧空間（S1）側には、吸入ポート（11a）が開口している。この吸入ポート（11a）には、吸入側フィルタ（19）が取り付けられており、冷媒回路（1）の熱源側熱交換器（3）又は利用側熱交換器（4）から吸入されたガス冷媒に含まれる比較的大きな異物を捕集する。

電動機（12）は、ステータ（13）と、ロータ（14）とを備えている。ステータ（13）は、低圧空間（S1）においてケーシング（11）の内周面に固定されている。ロータ（14）には駆動軸（21）の一端部が連結されていて、駆動軸（21）がロータ（14）とともに回転軸（X）回りに回転するように構成されている。

圧縮機構（20）は、ケーシング（11）内に形成されたシリンダ部（16）と、シリンダ部（16）の中に配置された１つのスクリューロータ（40）と、スクリューロータ（40）に噛み合う２つのゲートロータ（50）とを備えている。

スクリューロータ（40）は、概ね円柱状に形成された金属製の部材である。スクリューロータ（40）の外径は、シリンダ部（16）の内径よりも若干小さく設定されており、スクリューロータ（40）の外周面がシリンダ部（16）の内周面と摺接するように構成されている。スクリューロータ（40）の外周部には、スクリューロータ（40）の軸方向一端から他端へ向かって螺旋状に延びる螺旋溝（41）が複数（本実施形態では、６本）形成されている。

図４は、スクリュー圧縮機の要部を抜き出して示す斜視図である。図４に示すように、スクリューロータ（40）の各螺旋溝（41）は、円柱状のスクリューロータ（40）の軸心周りに対称な形状をしている（すなわち、スクリューロータ（40）の横断面において、螺旋溝（41）のそれぞれは、スクリューロータ（40）の中心に対して点対称な形状をしている）。そして、複数の螺旋溝（41）が所定の軸周りに対称となるときのその軸を螺旋溝（41）の軸心という。スクリューロータ（40）に対して螺旋溝（41）が精度良く形成されているときには、螺旋溝（41）の軸心はスクリューロータ（40）の軸心と一致する。

ここで、スクリューロータ（40）の軸方向一端側の周縁部にはテーパ面（45）が形成されていて、螺旋溝（41）の一端部はテーパ面（45）に開口している。各螺旋溝（41）は、テーパ面（45）に開口する一端部（図２における左端部）が始端部となり、他端部（図２における右端部）が終端部となっている。一方、螺旋溝（41）の終端部は、スクリューロータ（40）の軸方向他端側においてその側周面に開口している。螺旋溝（41）では、両側の側壁面（42,43）のうち、ゲート（51）の進行方向の前側に位置するものが第１側壁面（42）となり、ゲート（51）の進行方向の後側に位置するものが第２側壁面（43）となっている。

また、スクリューロータ（40）の他端部には、螺旋溝（41）が形成されている本体部（40a）よりも外径が小さな小径部（46）が形成されている。さらに、スクリューロータ（40）には、図２に示すように、駆動軸（21）を挿通させるための挿通孔（47）がスクリューロータ（40）の軸心を通って貫通形成されている。

図２に示すように、スクリューロータ（40）には、駆動軸（21）が挿通されている。駆動軸（21）の一端部には、電動機（12）のロータ（14）が連結されており、駆動軸（21）の他端部がスクリューロータ（40）の挿通孔（47）に挿通される。スクリューロータ（40）と駆動軸（21）は、キー（22）によって連結されている。駆動軸（21）は、スクリューロータ（40）と同軸上に配置されている。

このように、スクリューロータ（40）と電動機（12）のロータ（14）とが駆動軸（21）に連結された状態でケーシング（11）内に収容される。このとき、スクリューロータ（40）は、シリンダ部（16）に回転可能に嵌合しており、その外周面がシリンダ部（16）の内周面と摺接する。

ここで、駆動軸（21）の一端部にはロータ（14）から突出する第１被支持部（21a）が形成されており、この第１被支持部（21a）がコロ軸受（66）に回転自在に支持されている。コロ軸受（66）は、コロ軸受ホルダ（65）に設置されている。

一方、駆動軸（21）の他端部にはスクリューロータ（40）から突出する第２被支持部（21b）が形成されており、この第２被支持部（21b）が圧縮機構（20）の高圧側に位置する軸受部としての玉軸受（61）に回転自在に支持されている。

玉軸受（61）は、ケーシング（11）のシリンダ部（16）に嵌合された軸受ホルダ（60）に設置されている。軸受ホルダ（60）の、スクリューロータ（40）側の端面の周縁部には、スクリューロータ（40）側に突出した環状壁部（62）が設けられている。

環状壁部（62）は、スクリューロータ（40）がシリンダ部（16）内に配置されたときに、スクリューロータ（40）の小径部（46）が環状壁部（62）の内周側に入り込むように構成されている。このとき、小径部（46）と環状壁部（62）との継ぎ目には若干の隙間が形成されており、スクリューロータ（40）の小径部（46）と軸受ホルダ（60）の環状壁部（62）とは径方向にも軸方向にも接触していない。

ゲートロータ（50）は、長方形板状に形成された複数（本実施形態では、１０枚）のゲート（51）が放射状に設けられた樹脂製の部材である。各ゲートロータ（50）は、シリンダ部（16）の外側にスクリューロータ（40）を挟んで対称に配置され、軸心がスクリューロータ（40）の軸心と直交している。各ゲートロータ（50）は、ゲート（51）がシリンダ部（16）の一部を貫通してスクリューロータ（40）の螺旋溝（41）に噛み合うように配置されている。

ゲートロータ（50）は、金属製のロータ支持部材（55）に取り付けられている。ロータ支持部材（55）は、基部（56）とアーム部（57）と軸部（58）とを備えている。基部（56）は、やや肉厚の円板状に形成されている。アーム部（57）は、ゲートロータ（50）のゲート（51）と同数だけ設けられており、基部（56）の外周面から外側へ向かって放射状に延びている。軸部（58）は、棒状に形成されて基部（56）に立設されている。軸部（58）の中心軸は、基部（56）の中心軸と一致している。ゲートロータ（50）は、基部（56）及びアーム部（57）における軸部（58）とは反対側の面に取り付けられている。各アーム部（57）は、ゲート（51）の背面に当接している。

図３に示すように、ゲートロータ（50）が取り付けられたロータ支持部材（55）は、シリンダ部（16）に隣接してケーシング（11）内に区画形成されたゲートロータ室（18）に収容されている。図３におけるスクリューロータ（40）の右側に配置されたロータ支持部材（55）は、ゲートロータ（50）が下端側となる姿勢で設置されている。一方、図３におけるスクリューロータ（40）の左側に配置されたロータ支持部材（55）は、ゲートロータ（50）が上端側となる姿勢で設置されている。各ロータ支持部材（55）の軸部（58）は、ゲートロータ室（18）内の軸受ハウジング（52）に玉軸受（53）を介して回転自在に支持されている。なお、各ゲートロータ室（18）は、低圧空間（S1）に連通している。

圧縮機構（20）では、シリンダ部（16）の内周面と、スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）と、ゲートロータ（50）のゲート（51）とによって囲まれた空間が圧縮室（23）になる（図２参照）。スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）は、吸入側端部において低圧空間（S1）に開放しており、この開放部分が圧縮機構（20）の吸入口（24）になっている。

スクリュー圧縮機（10）には、スライドバルブ（88）が設けられている。このスライドバルブ（88）は、シリンダ部（16）がその周方向の２カ所において径方向外側に膨出したスライドバルブ収納部（17）内に設けられている。スライドバルブ（88）は、内面がシリンダ部（16）の内周面の一部を構成するとともに、シリンダ部（16）の軸心方向にスライド可能に構成されている。

図２に示すように、スクリュー圧縮機（10）には、スライドバルブ（88）をシリンダ部（16）の軸心方向にスライド駆動させるためのスライドバルブ駆動機構（80）が設けられている。このスライドバルブ駆動機構（80）は、区画部材（29）の右側壁面に形成されたシリンダ（81）と、シリンダ（81）内に装填されたピストン（82）と、ピストン（82）のピストンロッド（83）に連結されたアーム（84）と、アーム（84）とスライドバルブ（88）とを連結する連結ロッド（85）と、一端がピストンロッド（83）に摺動自在に挿入された駆動バー（86）と、駆動バー（86）の他端に連結された駆動機構（87）とを備えている。

駆動機構（87）は、ピストンロッド（83）の軸方向と直交する方向に延びるシャフト（87a）周りに回動するように構成されている。具体的に、シャフト（87a）には図示しないベーンモータが連結しており、このベーンモータの回転角度を変化させることで、ピストン（82）の背圧室内に流入するガス冷媒量を調整して、スライドバルブ（88）の位置を調整するように構成されている。

吐出通路（67）は、シリンダ部（16）の外周部を囲むように形成されている。圧縮室（23）の吐出口（図示省略）から吐出された冷媒は、吐出通路（67）内をスクリューロータ（40）の軸方向と平行に吸入側に向かって流れた後、吸入側の端部で折り返して再び吐出側に向かい、高圧空間（S2）に流入する。

図３に示す例では、シリンダ部（16）の外周部の上側に位置する２つの吐出通路（67）のうち、左側の吐出通路（67）が吐出側から吸入側に向かう流路であり、右側の吐出通路（67）が吸入側から高圧空間（S2）に向かう流路である。この左右両側の吐出通路（67）は、吸入側の端部で互いに連通している。また、シリンダ部（16）の外周部の下側に位置する２つの吐出通路（67）では、右側の吐出通路（67）が吐出側から吸入側に向かう流路であり、左側の吐出通路（67）が吸入側から高圧空間（S2）に向かう流路である。

図２に示すように、ケーシング（11）の高圧空間（S2）は、中空の円筒状に形成された高圧側ケース（27）で構成されている。この高圧側ケース（27）の底部には、油溜まり部（28）が設けられている。この油溜まり部（28）に貯留された油は、スクリューロータ（40）等の駆動部品の潤滑に用いられる。

そして、吐出通路（67）と高圧空間（S2）とを区画する区画部材（29）内には、油供給路（29a）が形成されている。この油供給路（29a）には、油溜まり部（28）に貯留された油に含まれる異物を捕集して油を濾過する油フィルタ（25）が取り付けられている。この油フィルタ（25）で異物が捕集された後の油は、油供給路（29a）を介してスクリューロータ（40）等の駆動部品に対して供給されるようになっている。

油供給路（29a）には、油インジェクション回路（70）が接続されている。油インジェクション回路（70）は、油溜まり部（28）の油を圧縮途中の圧縮室（23）内に噴出させるものである。図１に示すように、油インジェクション回路（70）には、絞り弁（71）と、油溜まり部（28）から圧縮室（23）に向かう油の流れのみを許容する逆止弁（72）とが設けられている。

高圧側ケース（27）には、油溜まり部（28）の圧力を検出するための高圧側圧力センサ（36）が設けられている。また、油インジェクション回路（70）には、油インジェクション回路（70）内の圧力を検出するための低圧側圧力センサ（37）が設けられている。そして、高圧側圧力センサ（36）及び低圧側圧力センサ（37）により、油フィルタ（25）における油の流通方向の上流側と下流側との差圧が検出される。つまり、差圧が大きいときには、油溜まり部（28）の油量が多く、差圧が小さいときには、油溜まり部（28）の油量が少ないと推定できる。このように、高圧側圧力センサ（36）及び低圧側圧力センサ（37）は、油溜まり部（28）に貯留された油の残量を検出するための残量検出手段（35）を構成している。

また、スクリュー圧縮機（10）の外部には、残量検出手段（35）で検出された油の残量が所定量以下である場合に、オペレータに対して所定の警報動作を行う警報手段としての警報部（90）が設けられている（図１参照）。この警報部（90）は、例えば、警報ブザーや警報ランプで構成されている。

高圧側ケース（27）の上部には、吐出ポート（27a）が形成されている。また、高圧側ケース（27）内における油溜まり部（28）の上方位置で且つ圧縮室（23）の吐出口と高圧側ケース（27）の吐出ポート（27a）との間には、デミスタ（26）が配置されている。

デミスタ（26）は、ガス冷媒から油を分離するものである。具体的に、スライドバルブ（88）の吐出口から吐出された冷媒は、デミスタ（26）を通過する際に、冷媒に含まれる油がデミスタ（26）に捕捉される。デミスタ（26）に捕捉された油は、高圧側ケース（27）内の油溜まり部（28）に回収される。一方、油が分離された後のガス冷媒は、吐出ポート（27a）を介してケーシング（11）外部に吐出される。

ケーシング（11）には、台座部（11b）が形成されている。この台座部（11b）は、ケーシング（11）の上部から突出するように形成されており、その上面が概ね水平な平坦面となっている。台座部（11b）には、ターミナル組立品（30）が取り付けられている。

ターミナル組立品（30）は、ターミナル台（31）と、ターミナル（32）とによって構成されている。ターミナル台（31）は、長方形の厚板状に形成され、その長辺がケーシング（11）の軸方向と概ね平行となる姿勢で、台座部（11b）の上面に取り付けられている。ターミナル台（31）の下面は、台座部（11b）の上面と接している。

ターミナル（32）は、電動機（12）に給電するためのものであり、端子座（33）と６本の端子棒（34）とを備えている。端子座（33）は、絶縁性の樹脂等からなるブロック状の部材であって、ターミナル台（31）の上面及び下面の中央部に設置されている。各端子棒（34）は、金属製の部材であって、その軸方向が概ね鉛直方向となる姿勢で端子座（33）に取り付けられている。

−運転動作−
以下、スクリュー圧縮機（10）の運転動作について説明する。図２に示すように、スクリュー圧縮機（10）において電動機（12）を起動すると、駆動軸（21）が回転するのに伴ってスクリューロータ（40）が回転する。このスクリューロータ（40）の回転に伴ってゲートロータ（50）も回転し、圧縮機構（20）が吸入行程、圧縮行程及び吐出行程を繰り返す。ここでは、図５において網掛けを付した圧縮室（23）に着目して説明する。

図５（ａ）において、網掛けを付した圧縮室（23）は、低圧空間（S1）に連通している。また、この圧縮室（23）が形成されている螺旋溝（41）は、図５（ａ）の下側に位置するゲートロータ（50）のゲート（51）と噛み合わされている。スクリューロータ（40）が回転すると、このゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ向かって相対的に移動し、それに伴って圧縮室（23）の容積が拡大する。その結果、低圧空間（S1）の低圧ガス冷媒が吸入口（24）を通じて圧縮室（23）へ吸い込まれる。

スクリューロータ（40）がさらに回転すると、図５（ｂ）の状態となる。図５（ｂ）において、網掛けを付した圧縮室（23）は、閉じきり状態となっている。つまり、この圧縮室（23）が形成されている螺旋溝（41）は、図５（ｂ）の上側に位置するゲートロータ（50）のゲート（51）と噛み合わされ、このゲート（51）によって低圧空間（S1）から仕切られている。そして、スクリューロータ（40）の回転に伴ってゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ向かって移動すると、圧縮室（23）の容積が次第に縮小する。その結果、圧縮室（23）内のガス冷媒が圧縮される。

スクリューロータ（40）がさらに回転すると、図５（ｃ）の状態となる。図５（ｃ）において、網掛けを付した圧縮室（23）は、吐出口（図示省略）を介して吐出通路（67）と連通した状態となっている。そして、スクリューロータ（40）の回転に伴ってゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ向かって移動すると、圧縮されたガス冷媒が圧縮室（23）から吐出通路（67）へ押し出されてゆく。吐出通路（67）を通過したガス冷媒は、高圧空間（S2）に流入する。

−油インジェクション動作−
次に、圧縮途中の圧縮室（23）内に油をインジェクションする動作手順について説明する。図６に示すように、まず、ステップＳ１０１では、油溜まり部（28）の油の残量が所定量以下であるかを判定する。つまり、高圧側圧力センサ（36）と低圧側圧力センサ（37）との差圧により、油の残量を推定する。ステップＳ１０１での判定は「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０２に分岐する。ステップＳ１０１での判定が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１０６に分岐する。

ステップＳ１０２では、警報部（90）を作動させてオペレータに対する警報動作を開始して、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、液冷媒インジェクション回路（75）の開閉弁（76）を開き、液冷媒タンク（7）から液冷媒を油インジェクション回路（70）内に噴出し、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、油溜まり部（28）の油の残量が所定量以上であるかを判定する。つまり、油溜まり部（28）内の油量が回復したかを判定する。ステップＳ１０４での判定が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０５に分岐する。ステップＳ１０４での判定が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１０２に分岐し、引き続き警報動作を行う。

ステップＳ１０５では、警報部（90）による警報動作を停止して、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、液冷媒インジェクション回路（75）の開閉弁（76）を閉じ、液冷媒タンク（7）から油インジェクション回路（70）内に噴出する液冷媒の流れを遮断して、処理を終了する。

以上のように、本実施形態１に係るスクリュー圧縮機（10）によれば、油溜まり部（28）の油が枯渇する前に油インジェクション回路（70）内に液冷媒を噴出することで、スクリューロータ（40）やゲートロータ（50）を冷却することができる。その結果、長時間の低ロード運転等によって油が冷媒回路（1）からスクリュー圧縮機（10）へ戻ってこなくなった場合でも、スクリューロータ（40）やゲートロータ（50）が熱膨張して圧縮機構（20）が焼き付くのを抑制することができる。これにより、油溜まり部（28）の油が枯渇した場合でも、運転を継続することができる。

《実施形態２》
図７は、本実施形態２に係るスクリュー圧縮機を備えた空調装置の冷媒回路図、図８は、スクリュー圧縮機の構成を示す縦断面図である。前記実施形態１との違いは、液冷媒の噴出位置が異なる点であるため、以下、実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図７及び図８に示すように、液冷媒タンク（7）は、冷媒回路（1）の液配管に接続され、気液分離器として機能する。液冷媒タンク（7）には、液冷媒インジェクション回路（75）の一端が接続されている。液冷媒インジェクション回路（75）の他端は、スクリュー圧縮機（10）のケーシング（11）に接続されてスクリューロータ（40）の吸入側に連通している。液冷媒インジェクション回路（75）には、液冷媒の流通を許可又は遮断する開閉弁（76）が設けられている。

油供給路（29a）には、油インジェクション回路（70）が接続されている。油インジェクション回路（70）は、油溜まり部（28）の油を圧縮途中の圧縮室（23）内に噴出させるものである。油インジェクション回路（70）には、絞り弁（71）が設けられている。

油溜まり部（28）には、油溜まり部（28）の油面を検出する油面センサ（38）が設けられている。つまり、油面センサ（38）は、油溜まり部（28）に貯留された油の残量を検出するための残量検出手段（35）を構成している。

なお、圧縮途中の圧縮室（23）内に油をインジェクションする動作手順については、実施形態１と略同様であるため、説明を省略する。

以上のように、本実施形態２に係るスクリュー圧縮機（10）によれば、油溜まり部（28）の油が枯渇する前にスクリューロータ（40）の吸入側に液冷媒を噴出することで、スクリューロータ（40）やゲートロータ（50）を冷却することができる。その結果、長時間の低ロード運転等によって油が冷媒回路（1）からスクリュー圧縮機（10）へ戻ってこなくなった場合でも、スクリューロータ（40）やゲートロータ（50）が熱膨張して圧縮機構（20）が焼き付くのを抑制することができる。これにより、油溜まり部（28）の油が枯渇した場合でも、運転を継続することができる。

《その他の実施形態》
本実施形態１では、高圧側圧力センサ（36）と低圧側圧力センサ（37）との差圧によって、油溜まり部（28）の油の残量を検出するようにしたが、実施形態２で用いた油面センサ（38）によって油の残量を検出するようにしてもよい。また、実施形態２において、油面センサ（38）の代わりに、高圧側圧力センサ（36）と低圧側圧力センサ（37）との差圧によって、油溜まり部（28）の油の残量を検出するようにしてもよい。

また、本実施形態では、ケーシング（11）内のデミスタ（26）で分離されて油溜まり部（28）に貯留された油を圧縮途中の圧縮室（23）内に噴出させる形態について説明したが、別体の油分離器によって冷媒回路（1）から回収されて油溜まり部（28）に貯留された油を噴出させる形態であってもよい。

以上説明したように、本発明は、油溜まり部の油が枯渇した場合でも、運転を継続することができるスクリュー圧縮機を提供することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

10 スクリュー圧縮機
11 ケーシング
16 シリンダ部
23 圧縮室
25 油フィルタ
28 油溜まり部
35 残量検出手段
38 油面センサ
40 スクリューロータ
41 螺旋溝
70 油インジェクション回路
75 液冷媒インジェクション回路
90 警報部（警報手段）

Claims (5)

1. 圧縮室（23）を形成する複数の螺旋溝（41）が形成されたスクリューロータ（40）と、該スクリューロータ（40）が挿入されるシリンダ部（16）を有するケーシング（11）とを備えたスクリュー圧縮機であって、
   油が貯留された油溜まり部（28）と、
   前記油溜まり部（28）の油を圧縮途中の前記圧縮室（23）内に噴出させる油インジェクション回路（70）と、
   前記油溜まり部（28）に貯留された油の残量を検出する残量検出手段（35）と、
   前記残量検出手段（35）で検出された油の残量が所定量以下である場合に、前記油インジェクション回路（70）内に液冷媒を噴出させる液冷媒インジェクション回路（75）とを備えたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
2. 圧縮室（23）を形成する複数の螺旋溝（41）が形成されたスクリューロータ（40）と、該スクリューロータ（40）が挿入されるシリンダ部（16）を有するケーシング（11）とを備えたスクリュー圧縮機であって、
   油が貯留された油溜まり部（28）と、
   前記油溜まり部（28）の油を圧縮途中の前記圧縮室（23）内に噴出させる油インジェクション回路（70）と、
   前記油溜まり部（28）に貯留された油の残量を検出する残量検出手段（35）と、
   前記残量検出手段（35）で検出された油の残量が所定量以下である場合に、前記スクリューロータ（40）の吸入側に液冷媒を噴出させる液冷媒インジェクション回路（75）とを備えたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
3. 請求項１又は２において、
   前記油インジェクション回路（70）に接続され、前記油溜まり部（28）の油を濾過する油フィルタ（25）を備え、
   前記残量検出手段（35）は、前記油フィルタ（25）における油の流通方向の上流側と下流側との差圧に基づいて、油の残量を検出するように構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
4. 請求項１又は２において、
   前記残量検出手段（35）は、前記油溜まり部（28）の油面を検出する油面センサ（38）で構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
5. 請求項１乃至４のうち何れか１つにおいて、
   前記残量検出手段（35）で検出された油の残量が所定量以下である場合に、オペレータに対して所定の警報動作を行う警報手段（90）を備えたことを特徴とするスクリュー圧縮機。

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