JP2013060877A - スクリュー圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】スライドバルブとスクリューロータの接触を回避し、スクリュー圧縮機の信頼性を向上させる。
【解決手段】スライドバルブ（70）は、弁体部（60）とガイド部（75）とを備える。弁体部（60）の対向面（66）は、スクリューロータ（40）に対向している。また、ガイド部（75）のガイド面（76）は、軸受ホルダ（35）に対向している。ガイド部（75）には、弁体部（60）よりも周方向に相対的に突出した突起部（77）が設けられ、スライドバルブ（70）が周方向に回転すると、突起部（77）が軸受ホルダ（35）に当接して、弁体部（60）とスクリューロータ（40）との接触が回避される。
【選択図】図５

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、１つのスクリューロータと２つのゲートロータとを備えたスクリュー圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このスクリュー圧縮機には、スクリューロータの外周面に沿って配置され、スクリューロータの駆動軸と平行な方向へ移動自在なスライドバルブが設けられている。駆動軸は、軸受ホルダによって回転自在に支持される。スライドバルブは、スクリューロータに対向する対向面を有する弁体部と、軸受ホルダに対向するガイド面を有するガイド部とを備えている。

ここで、スクリューロータの外径よりも軸受ホルダの外径の方が大きいため、スライドバルブのガイド部が軸受ホルダに先に当接することで、スライドバルブが倒れ込んだ場合でも、スライドバルブの弁体部がスクリューロータに接触しないように保持される。

特許第４３０１３４５号公報

ところで、従来のスクリュー圧縮機では、スクリューロータに対向する弁体部の対向面と、軸受ホルダに対向するガイド部のガイド面とは、同じ曲率半径となるように形成されている。これは、スライドバルブの対向面及びガイド面を加工する際に、１つの切削工具によって同時に加工することを考慮して、同じ曲率半径としたものである。

しかしながら、スクリューロータの熱膨張、吐出ガスや圧縮室の内圧の影響によって、弁体部のスクリューロータ側への倒れ込みや周方向への回転等の複数の要因が重なると、ケーシング内周面からスライドバルブの弁体部の一部が突出してスライドバルブとスクリューロータが接触するおそれがあった。

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、スライドバルブとスクリューロータの接触を回避し、スクリュー圧縮機の信頼性を向上させることにある。

本発明は、ケーシング（10）と、該ケーシング（10）内に配設され且つ外周面に圧縮室（23）を形成する複数の螺旋溝（41）を有するスクリューロータ（40）と、該圧縮室（23）の吐出側に配設されて該スクリューロータ（40）の駆動軸（21）を回転自在に支持する軸受ホルダ（35）と、該スクリューロータ（40）の外周面に沿って配置され、該スクリューロータ（40）の駆動軸（21）と平行な方向へ移動自在なスライドバルブ（70）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、前記スライドバルブ（70）は、前記スクリューロータ（40）に対向する対向面（66）を有する弁体部（60）と、前記軸受ホルダ（35）に対向するガイド面（76）を有するガイド部（75）とを備え、
前記ガイド部（75）には、前記弁体部（60）よりも周方向に相対的に突出して、該スライドバルブ（70）が周方向に回転した場合に該軸受ホルダ（35）に当接する突起部（77）が設けられていることを特徴とするものである。

第１の発明では、スライドバルブ（70）は、弁体部（60）とガイド部（75）とを備える。弁体部（60）の対向面（66）は、スクリューロータ（40）に対向している。また、ガイド部（75）のガイド面（76）は、軸受ホルダ（35）に対向している。ガイド部（75）には、弁体部（60）よりも周方向に相対的に突出した突起部（77）が設けられ、スライドバルブ（70）が周方向に回転すると、突起部（77）が軸受ホルダ（35）に当接される。

このような構成とすれば、弁体部（60）のスクリューロータ（40）側への倒れ込みや周方向への回転等が発生した場合でも、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触する前に、ガイド部（75）の突起部（77）が軸受ホルダ（35）に当接して、スライドバルブ（70）がそれ以上周方向に回転しないように規制することができる。これにより、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触するのを回避してスクリューロータ（40）の破損を防止することができ、信頼性を向上させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記突起部（77）は、前記ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率半径（Rb）を、前記弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）よりも小さくすることで形成されていることを特徴とするものである。

第２の発明では、ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率半径（Rb）が、弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）よりも小さいので、ガイド部（75）の周方向外側に突起部（77）が形成される。

このような構成とすれば、ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率半径（Rb）を、弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）よりも小さくするだけという比較的簡単な構成で突起部（77）を形成することができ、スライドバルブ（70）を製造する際のガイド面（76）の加工を効率的に行うことができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記突起部（77）は、前記ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率中心（Ob）を、前記弁体部（60）の対向面（66）の曲率中心（Oa）に対してずらした位置とすることで形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、ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率中心（Ob）が、弁体部（60）の対向面（66）の曲率中心（Oa）に対してずらした位置とされることで、突起部（77）が形成される。

このような構成とすれば、ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率中心（Ob）を、弁体部（60）の対向面（66）の曲率中心（Oa）に対してずらした位置にするだけという比較的簡単な構成で突起部（77）を形成することができ、スライドバルブ（70）を製造する際のガイド面（76）の加工を効率的に行うことができる。

第４の発明は、第１の発明において、
前記突起部（77）は、前記弁体部（60）の周方向端部が切り欠かれることで該弁体部（60）よりも周方向に相対的に突出するように形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、弁体部（60）の周方向端部が切り欠かれると、ガイド部（75）の周方向端部が弁体部（60）よりも相対的に突出するので、ガイド部（75）の周方向端部に突起部（77）が形成される。

このような構成とすれば、弁体部（60）の周方向端部を切り欠いて、ガイド部（75）の周方向端部を弁体部（60）よりも相対的に突出させるだけという比較的簡単な構成で突起部（77）を形成することができる。

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、
前記突起部（77）は、前記スライドバルブ（70）の回転方向に向かう側にのみ設けられていることを特徴とするものである。

第５の発明では、スライドバルブ（70）の回転方向に向かう側にのみ突起部（77）が設けられる。

このような構成とすれば、スライドバルブ（70）が一方向にのみ回転する場合には、その回転方向に向かう側にのみ突起部（77）を設けることで、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触する前に、ガイド部（75）の突起部（77）が軸受ホルダ（35）に当接して、スライドバルブ（70）がそれ以上周方向に回転しないように規制することができる。

本発明によれば、弁体部（60）のスクリューロータ（40）側への倒れ込みや周方向への回転等が発生した場合でも、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触する前に、ガイド部（75）の突起部（77）が軸受ホルダ（35）に当接して、スライドバルブ（70）がそれ以上周方向に回転しないように規制することができる。これにより、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触するのを回避してスクリューロータ（40）の破損を防止することができ、信頼性を向上させることができる。

本発明の実施形態１に係るスクリュー圧縮機の要部の構成を示す側面断面図である。 スクリュー圧縮機の構成を示す正面断面図である。 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。 スライドバルブの構成を示す斜視図である。 スクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図であって、（ａ）はスライドバルブが周方向に回転する前の状態を示し、（ｂ）はスライドバルブが周方向に回転して突起部が軸受ホルダに当接した状態を示す。 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。 本実施形態２に係るスクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図である。 本実施形態３に係るスクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図である。 本実施形態４に係るスクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図である。 本実施形態５に係るスクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図である。 本実施形態６に係るスクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図である。 本実施形態７に係るスクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図であって、（ａ）はスライドバルブが周方向に回転する前の状態を示し、（ｂ）はスライドバルブが周方向に回転して突起部が軸受ホルダに当接した状態を示す。

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》
本実施形態１に係るスクリュー圧縮機（1）は、冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられて冷媒を圧縮するためのものである。

図１及び図２に示すように、スクリュー圧縮機（1）は、密閉型に構成されている。このスクリュー圧縮機（1）では、圧縮機構（20）とそれを駆動する電動機（図示省略）とが１つのケーシング（10）に収容されている。圧縮機構（20）は、駆動軸（21）を介して電動機と連結されている。また、ケーシング（10）内には、冷媒回路の蒸発器から低圧のガス冷媒が導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高圧空間（S2）とが区画形成されている。

圧縮機構（20）は、ケーシング（10）内に形成された円筒壁（30）と、円筒壁（30）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）には、駆動軸（21）が挿通されている。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。駆動軸（21）の先端部は、圧縮機構（20）の高圧側（図１の右側）に位置する軸受ホルダ（35）に回転自在に支持されている。この軸受ホルダ（35）は、玉軸受（36）を介して駆動軸（21）を支持している。

図３に示すように、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）は、円筒壁（30）に回転可能に嵌合しており、その外周面が円筒壁（30）の内周面と摺接する。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。

スクリューロータ（40）の各螺旋溝（41）は、図３における手前側の端部が始端となり、同図における奥側の端部が終端となっている。また、スクリューロータ（40）は、同図における手前側の端部（吸入側の端部）がテーパー状に形成されている。図３に示すスクリューロータ（40）では、テーパー面状に形成されたその手前側の端面に螺旋溝（41）の始端が開口する一方、その奥側の端面に螺旋溝（41）の終端は開口していない。

各ゲートロータ（50）は、樹脂製の部材である。各ゲートロータ（50）には、長方形板状に形成された複数（本実施形態では、１１枚）のゲート（51）が放射状に設けられている。各ゲートロータ（50）は、円筒壁（30）の外側にスクリューロータ（40）を挟んで対称に配置されており、それぞれの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）が円筒壁（30）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（図３参照）。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。

ゲートロータ（50）が取り付けられたロータ支持部材（55）は、円筒壁（30）に隣接してケーシング（10）内に区画形成されたゲートロータ室（90）に収容されている（図２参照）。図２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、同図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（90）内の軸受ハウジング（91）に玉軸受（92）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（90）は、低圧空間（S1）に連通している。

圧縮機構（20）では、円筒壁（30）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。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（1）には、容量調節用のスライドバルブ（70）が設けられている。このスライドバルブ（70）は、円筒壁（30）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（31）内に設けられている。スライドバルブ（70）は、円筒壁（30）の軸心方向にスライド可能に構成されており、スライドバルブ収納部（31）へ挿入された状態でスクリューロータ（40）の周側面と対面する。スライドバルブ（70）の詳細な構造は後述する。

スライドバルブ（70）が図１における右方向へスライドすると、スライドバルブ収納部（31）の端面（P1）とスライドバルブ（70）の端面（P2）との間に軸方向隙間が形成される。この軸方向隙間は、圧縮室（23）から低圧空間（S1）へ冷媒を戻すためのバイパス通路（33）となっている。このバイパス通路（33）は、その一端が低圧空間（S1）に連通している。また、バイパス通路（33）の他端は、円筒壁（30）の内周面に開口可能となっている。スライドバルブ（70）を移動させてバイパス通路（33）の開度を変更すると、圧縮機構（20）の容量が変化する。また、スライドバルブ（70）には、圧縮室（23）と高圧空間（S2）とを連通させるための吐出口（25）が形成されている。

スクリュー圧縮機（1）には、スライドバルブ（70）を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、軸受ホルダ（35）に固定されたシリンダ（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（70）とを連結する連結ロッド（85）と、アーム（84）を図１の右方向に付勢するスプリング（86）とを備えている。

図１に示すスライドバルブ駆動機構（80）において、ピストン（82）の左側空間には低圧圧力が作用し、ピストン（82）の右側空間には高圧圧力が作用する。スライドバルブ駆動機構（80）は、ピストン（82）の左右の端面に作用するガス圧を調節することによってピストン（82）の動きを制御し、スライドバルブ（70）の位置を調整するように構成されている。

スライドバルブ（70）の詳細な構造について説明する。図４に示すように、スライドバルブ（70）は、弁体部（60）と、ガイド部（75）と、連結部（78）とによって構成されている。このスライドバルブ（70）において、弁体部（60）と、ガイド部（75）と、連結部（78）とは、１つの金属製の部材で構成されている。

連結部（78）は、比較的短い柱状に形成され、弁体部（60）とガイド部（75）を連結している。この連結部（78）は、弁体部（60）の対向面（66）やガイド部（75）のガイド面（76）とは反対側にオフセットした位置に設けられている。そして、スライドバルブ（70）では、弁体部（60）とガイド部（75）の間の空間が吐出ガスの通路を形成し、弁体部（60）の対向面（66）とガイド部（75）のガイド面（76）との間が吐出口（25）となっている。

弁体部（60）は、図２にも示すように、中実の円柱の一部を削ぎ落としたような形状となっており、削ぎ落とされた部分がスクリューロータ（40）側を向く姿勢でケーシング（10）内に設置されている。弁体部（60）では、一方の端面が弁体部（60）の軸方向と直交する平坦面となり、他方の端面が弁体部（60）の軸方向に対して傾斜した傾斜面となっている。この傾斜面となった弁体部（60）の他端面の傾きは、スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）の傾きと同じである。

図５に示すように、弁体部（60）において、スクリューロータ（40）と向かい合う対向面（66）は、その曲率半径（Ra）が円筒壁（30）の内周面の曲率半径と概ね等しい円弧面となっており、弁体部（60）の軸方向へ延びている。対向面（66）の曲率中心（Oa）は、スクリューロータ（40）の回転中心と一致している。なお、図５では、弁体部（60）の対向面（66）とスクリューロータ（40）のクリアランスを誇張して図示している。

ガイド部（75）は、弁体部（60）と同様に、中実の円柱の一部を削ぎ落としたような形状となっており、削ぎ落とされた部分が軸受ホルダ（35）側を向く姿勢で、弁体部（60）の傾斜面となった端面から間隔をおいて配置されている。

また、ガイド部（75）において、軸受ホルダ（35）と向かい合うガイド面（76）は、その曲率半径（Rb）が弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）よりも小さくなっている。これにより、ガイド部（75）の周方向外側には、弁体部（60）よりも周方向に相対的に突出した突起部（77）が形成されている。

具体的に、ガイド面（76）の曲率中心（Ob）は、対向面（66）の曲率中心（Oa）とスライドバルブ（70）の軸心（Ov）とを結ぶ中心線上で且つ対向面（66）の曲率中心（Oa）よりもスクリューロータ（40）の径方向外側にずらした位置とされている。そして、ガイド面（76）の曲率半径（Rb）は、上述した中心線と対向面（66）との交点位置と、曲率中心（Ob）とを結んだ長さとされている。

このように、ガイド部（75）の周方向外側に、弁体部（60）よりも周方向に相対的に突出した突起部（77）を形成することで、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触するのを回避することができる。

具体的に、図５（ａ）に示すように、スライドバルブ（70）は、通常、吐出ガスのガス圧によってスライドバルブ収納部（31）側に押し付けられている。ところが、スクリュー圧縮機（1）の運転中には、スライドバルブ（70）に様々なガス圧が作用する。例えば、ガイド部（75）には高圧空間（S2）内の高圧ガスの圧力が作用し、弁体部（60）の端面（P2）や背面には低圧空間（S1）内の低圧ガスの圧力が作用し、弁体部（60）の対向面（66）には圧縮室（23）内のガス圧が作用する。また、スクリューロータ（40）が熱膨張することによって応力が発生する。このため、スクリュー圧縮機（1）の運転中には、図５（ｂ）に示すように、スライドバルブ（70）がガス圧を受けて、弁体部（60）がその軸心（Ov）周りに反時計方向に僅かに回転する場合がある。

そして、弁体部（60）の対向面（66）とスクリューロータ（40）のクリアランスは極めて微小であるため、弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）と、ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率半径（Rb）とが同じであれば、弁体部（60）が僅かに回転しただけでも、弁体部（60）がスクリューロータ（40）と接触するおそれがある。

これに対し、本実施形態１のスライドバルブ（70）では、ガイド部（75）の周方向外側に突起部（77）を設けた構成としているから、スライドバルブ（70）が反時計方向に回転した場合でも、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触する前に、ガイド部（75）の左下側の突起部（77）が軸受ホルダ（35）に当接して、スライドバルブ（70）がそれ以上周方向に回転しないように規制される。これにより、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触するのを回避してスクリューロータ（40）の破損を防止することができ、信頼性を向上させることができる。

なお、図５（ｂ）で時計方向にスライドバルブ（70）が回転した場合でも、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触する前に、ガイド部（75）の右上側の突起部（77）が軸受ホルダ（35）に当接するため、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触するのを同様に回避することができる。

−運転動作−
スクリュー圧縮機（1）の全体的な運転動作について、図６を参照しながら説明する。スクリュー圧縮機（1）において電動機を駆動すると、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６においてドットを付した圧縮室（23）に着目して説明する。

図６（ａ）において、ドットを付した圧縮室（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、同図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６（ｂ）の状態となる。同図において、ドットを付した圧縮室（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、同図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６（ｃ）の状態となる。同図において、ドットを付した圧縮室（23）は、吐出口（25）を介して高圧空間（S2）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、圧縮された冷媒ガスが圧縮室（23）から高圧空間（S2）へ押し出されてゆく。

次に、スライドバルブ（70）を用いた圧縮機構（20）の容量調節について、図１を参照しながら説明する。なお、圧縮機構（20）の容量とは、“単位時間当たりに圧縮機構（20）から高圧空間（S2）へ吐出される冷媒の量”を意味する。

スライドバルブ（70）の端面（P2）がスライドバルブ収納部（31）の端面（P1）と密着した状態（すなわち、スライドバルブ（70）が最も押し込まれた状態）では、圧縮機構（20）の容量が最大となる。つまり、この状態では、バイパス通路（33）がスライドバルブ（70）の弁体部（60）によって完全に塞がれ、低圧空間（S1）から圧縮室（23）へ吸入された冷媒ガスの全てが高圧空間（S2）へ吐出される。

一方、スライドバルブ（70）の端面（P2）がスライドバルブ収納部（31）の端面（P1）から離れた状態（すなわち、スライドバルブ（70）が図１の右側へ退いた状態）になると、円筒壁（30）の内周面にバイパス通路（33）が開口する。この状態において、低圧空間（S1）から圧縮室（23）へ吸入された冷媒ガスは、その一部が圧縮行程途中の圧縮室（23）からバイパス通路（33）を通って低圧空間（S1）へ戻り、残りが最後まで圧縮されて高圧空間（S2）へ吐出される。そして、スライドバルブ（70）の端面（P2）とスライドバルブ収納部（31）の端面（P1）との間隔が広がると、それにつれてバイパス通路（33）を通って低圧空間（S1）へ戻る冷媒の量が増大し、高圧空間（S2）へ吐出される冷媒の量が減少する（つまり、圧縮機構（20）の容量が減少する）。

なお、圧縮室（23）から高圧空間（S2）へ吐出される冷媒は、スライドバルブ（70）に形成された吐出口（25）へ流入する。その後、この冷媒は、スライドバルブ（70）のガイド部（75）の背面側に形成された通路を通って高圧空間（S2）へ流入する。

スライドバルブ（70）では、ガイド部（75）のガイド面（76）が軸受ホルダ（35）の外周面に摺接している。そして、スライドバルブ（70）がその軸心（Ov）周りに回転しようとする動きは、ガイド部（75）の突起部（77）が軸受ホルダ（35）に当接することによって規制される。

−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態１に係るスクリュー圧縮機（1）によれば、弁体部（60）のスクリューロータ（40）側への倒れ込みや周方向への回転等が発生した場合でも、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触する前に、ガイド部（75）の突起部（77）が軸受ホルダ（35）に当接して、スライドバルブ（70）がそれ以上周方向に回転しないように規制することができる。これにより、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触するのを回避してスクリューロータ（40）の破損を防止することができ、信頼性を向上させることができる。

なお、本実施形態１では、容量調節用のスライドバルブ（70）に突起部（77）を形成した形態について説明したが、インバータ制御式のスクリュー圧縮機（1）において圧縮室（23）の圧縮比を調節するスライドバルブ（70）に対しても同様に適用可能である。

《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の要部を拡大した概略断面図である。前記実施形態１との違いは、突起部（77）の形状のみであるため、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。なお、以下の各実施形態についても同様とする。

図７に示すように、弁体部（60）において、スクリューロータ（40）と向かい合う対向面（66）は、その曲率半径（Ra）が円筒壁（30）の内周面の曲率半径と概ね等しい円弧面となっており、弁体部（60）の軸方向へ延びている。対向面（66）の曲率中心（Oa）は、スクリューロータ（40）の回転中心と一致している。

ガイド部（75）において、軸受ホルダ（35）と向かい合うガイド面（76）は、その曲率中心（Ob）が対向面（66）の曲率中心（Oa）と一致している。そして、ガイド面（76）の曲率半径（Rb）は、弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）よりも小さくなっている。これにより、ガイド部（75）の肉厚が弁体部（60）の肉厚よりも厚くなり、ガイド面（76）全体が軸受ホルダ（35）側に突出して突起部（77）が形成される。

このように、弁体部（60）の対向面（66）の曲率中心（Oa）と、ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率中心（Ob）とを一致させることで、対向面（66）及びガイド面（76）を加工する際に、切削工具の回転中心位置を変更する必要がないため、作業性が向上する。

《実施形態３》
図８は、本実施形態３に係るスクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図である。図８に示すように、弁体部（60）において、スクリューロータ（40）と向かい合う対向面（66）は、その曲率半径（Ra）が円筒壁（30）の内周面の曲率半径と概ね等しい円弧面となっており、弁体部（60）の軸方向へ延びている。対向面（66）の曲率中心（Oa）は、スクリューロータ（40）の回転中心と一致している。

ガイド部（75）において、軸受ホルダ（35）と向かい合うガイド面（76）の曲率中心（Ob）は、対向面（66）の曲率中心（Oa）とスライドバルブ（70）の軸心（Ov）とを結ぶ中心線上で且つ対向面（66）の曲率中心（Oa）よりもスライドバルブ（70）から離れる方向（図９で右下方向）にずらした位置とされている。そして、ガイド面（76）の曲率半径（Rb）は、弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）と一致している。これにより、ガイド部（75）の肉厚が弁体部（60）の肉厚よりも厚くなり、ガイド面（76）全体が軸受ホルダ（35）側に突出して突起部（77）が形成される。

このように、ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率中心（Ob）を、弁体部（60）の対向面（66）の曲率中心（Oa）に対してずらした位置とする一方、弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）と、ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率半径（Rb）とを一致させることで、対向面（66）及びガイド面（76）を加工する際に、切削工具を取り替える必要がないため、作業性が向上する。

《実施形態４》
図９は、本実施形態４に係るスクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図である。図９に示すように、弁体部（60）において、スクリューロータ（40）と向かい合う対向面（66）は、その曲率半径（Ra）が円筒壁（30）の内周面の曲率半径と概ね等しい円弧面となっており、弁体部（60）の軸方向へ延びている。対向面（66）の曲率中心（Oa）は、スクリューロータ（40）の回転中心と一致している。

ここで、本実施形態４に係るスクリュー圧縮機（1）では、スライドバルブ（70）の弁体部（60）の右上部にのみ吐出ガスが吹き付けられる構成となっている。これにより、スライドバルブ（70）は、反時計方向にのみ回転する。そこで、本実施形態４では、その回転方向に向かう側にのみ突起部（77）を設けるようにしている。

具体的に、ガイド部（75）において、軸受ホルダ（35）と向かい合うガイド面（76）の曲率中心（Ob）は、対向面（66）の曲率中心（Oa）から右斜め上方向にずらした位置とされている。そして、ガイド面（76）の曲率半径（Rb）は、弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）と一致するとともに、対向面（66）の曲率中心（Oa）とスライドバルブ（70）の軸心（Ov）とを結ぶ中心線が対向面（66）に交差する交点位置を通っている。これにより、ガイド部（75）の周方向の左下側にのみ突起部（77）が形成される。

なお、スライドバルブ（70）の弁体部（60）の左下部にのみ吐出ガスが吹き付けられる構成であれば、ガイド部（75）の周方向の右上側にのみ突起部（77）が形成されるように、ガイド面（76）の曲率中心（Ob）の位置を適宜設定すればよい。

《実施形態５》
図１０は、本実施形態５に係るスクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図である。図１０に示すように、弁体部（60）において、スクリューロータ（40）と向かい合う対向面（66）は、その曲率半径（Ra）が円筒壁（30）の内周面の曲率半径と概ね等しい円弧面となっており、弁体部（60）の軸方向へ延びている。対向面（66）の曲率中心（Oa）は、スクリューロータ（40）の回転中心と一致している。

ここで、本実施形態５に係るスクリュー圧縮機（1）では、スライドバルブ（70）の弁体部（60）の右上部にのみ吐出ガスが吹き付けられる構成となっている。これにより、スライドバルブ（70）は、反時計方向にのみ回転する。そこで、本実施形態５では、その回転方向に向かう側にのみ突起部（77）を設けるようにしている。

具体的に、ガイド部（75）において、軸受ホルダ（35）と向かい合うガイド面（76）の曲率中心（Ob）は、対向面（66）の曲率中心（Oa）から左斜め上方向にずらした位置とされている。そして、ガイド面（76）の曲率半径（Rb）は、弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）よりも小さくなっているとともに、対向面（66）の曲率中心（Oa）とスライドバルブ（70）の軸心（Ov）とを結ぶ中心線が対向面（66）に交差する交点位置を通っている。これにより、ガイド部（75）の周方向の左下側にのみ突起部（77）が形成される。

なお、スライドバルブ（70）の弁体部（60）の左下部にのみ吐出ガスが吹き付けられる構成であれば、ガイド部（75）の周方向の右上側にのみ突起部（77）が形成されるように、ガイド面（76）の曲率中心（Ob）の位置及び曲率半径（Rb）を適宜設定すればよい。

《実施形態６》
図１１は、本実施形態６に係るスクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図である。図１１に示すように、弁体部（60）において、スクリューロータ（40）と向かい合う対向面（66）は、その曲率半径（Ra）が円筒壁（30）の内周面の曲率半径と概ね等しい円弧面となっており、弁体部（60）の軸方向へ延びている。対向面（66）の曲率中心（Oa）は、スクリューロータ（40）の回転中心と一致している。

ここで、本実施形態６に係るスクリュー圧縮機（1）では、スライドバルブ（70）の弁体部（60）の右上部にのみ吐出ガスが吹き付けられる構成となっている。これにより、スライドバルブ（70）は、反時計方向にのみ回転する。そこで、本実施形態６では、その回転方向に向かう側にのみ突起部（77）を設けるようにしている。

具体的に、ガイド部（75）において、軸受ホルダ（35）と向かい合うガイド面（76）の曲率中心（Ob）は、対向面（66）の曲率中心（Oa）から左斜め上方向にずらした位置とされている。そして、ガイド面（76）の曲率半径（Rb）は、弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）よりも小さくなっているとともに、対向面（66）の曲率中心（Oa）とスライドバルブ（70）の軸心（Ov）とを結ぶ中心線が対向面（66）に交差する交点位置よりも軸受ホルダ（35）寄りの位置を通っている。これにより、ガイド部（75）の肉厚が弁体部（60）の肉厚よりも厚くなり、ガイド面（76）全体が軸受ホルダ（35）側に突出して突起部（77）が形成される。ただし、突起部（77）の肉厚はガイド面（76）全体において一定ではなく、ガイド部（75）の周方向の左下側の肉厚が最も厚くなっている。

なお、スライドバルブ（70）の弁体部（60）の左下部にのみ吐出ガスが吹き付けられる構成であれば、ガイド部（75）の周方向の右上側の突起部（77）の肉厚が最も厚くなるように、ガイド面（76）の曲率中心（Ob）の位置及び曲率半径（Rb）を適宜設定すればよい。

《実施形態７》
図１２は、本実施形態７に係るスクリュー圧縮機の要部を拡大した概略断面図である。図１２に示すように、弁体部（60）において、スクリューロータ（40）と向かい合う対向面（66）は、その曲率半径（Ra）が円筒壁（30）の内周面の曲率半径と概ね等しい円弧面となっており、弁体部（60）の軸方向へ延びている。対向面（66）の曲率中心（Oa）は、スクリューロータ（40）の回転中心と一致している。そして、弁体部（60）の周方向端部には、その一部が切り欠かれた切欠部（67）が設けられている。

ガイド部（75）において、軸受ホルダ（35）と向かい合うガイド面（76）は、その曲率中心（Ob）が対向面（66）の曲率中心（Oa）と一致している。そして、ガイド面（76）の曲率半径（Rb）は、弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）と一致している。ここで、弁体部（60）の周方向端部には切欠部（67）が形成されているから、ガイド部（75）の周方向外側は、弁体部（60）よりも周方向に相対的に突出しており、この突出部分が突起部（77）を形成している。

これにより、図１２（ａ）に示すスライドバルブ（70）の通常姿勢の状態から、図１２（ｂ）に示すように、スライドバルブ（70）がガス圧を受けて、弁体部（60）がその軸心（Ov）周りに反時計方向に僅かに回転した場合でも、弁体部（60）がスクリューロータ（40）に接触する前に、ガイド部（75）の周方向外側に相対的に突出する突起部（77）が軸受ホルダ（35）に当接して、スライドバルブ（70）がそれ以上周方向に回転しないように規制することができる。

以上説明したように、本発明は、スライドバルブとスクリューロータの接触を回避し、スクリュー圧縮機の信頼性を向上させ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。

1 スクリュー圧縮機
10 ケーシング
21 駆動軸
23 圧縮室
35 軸受ホルダ
40 スクリューロータ
41 螺旋溝
60 弁体部
66 対向面
70 スライドバルブ
75 ガイド部
76 ガイド面
77 突起部
Oa 曲率中心
Ob 曲率中心
Ra 曲率半径
Rb 曲率半径

Claims (5)

1. ケーシング（10）と、該ケーシング（10）内に配設され且つ外周面に圧縮室（23）を形成する複数の螺旋溝（41）を有するスクリューロータ（40）と、該圧縮室（23）の吐出側に配設されて該スクリューロータ（40）の駆動軸（21）を回転自在に支持する軸受ホルダ（35）と、該スクリューロータ（40）の外周面に沿って配置され、該スクリューロータ（40）の駆動軸（21）と平行な方向へ移動自在なスライドバルブ（70）とを備えたスクリュー圧縮機であって、
   前記スライドバルブ（70）は、前記スクリューロータ（40）に対向する対向面（66）を有する弁体部（60）と、前記軸受ホルダ（35）に対向するガイド面（76）を有するガイド部（75）とを備え、
   前記ガイド部（75）には、前記弁体部（60）よりも周方向に相対的に突出して、該スライドバルブ（70）が周方向に回転した場合に該軸受ホルダ（35）に当接する突起部（77）が設けられていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
2. 請求項１において、
   前記突起部（77）は、前記ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率半径（Rb）を、前記弁体部（60）の対向面（66）の曲率半径（Ra）よりも小さくすることで形成されている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、
   前記突起部（77）は、前記ガイド部（75）のガイド面（76）の曲率中心（Ob）を、前記弁体部（60）の対向面（66）の曲率中心（Oa）に対してずらした位置とすることで形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において、
   前記突起部（77）は、前記弁体部（60）の周方向端部が切り欠かれることで該弁体部（60）よりも周方向に相対的に突出するように形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、
   前記突起部（77）は、前記スライドバルブ（70）の回転方向に向かう側にのみ設けられていることを特徴とするスクリュー圧縮機。

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