JP2015001220A - スクリュー圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒によってモータのコイルエンドを十分に冷却させるか、又は冷媒の圧力損失を低減させるかを選択的に切り替える。【解決手段】ステータ（13）のコイルエンド（13a）は、冷媒流通方向の上流側に突出しており、コイルエンド（13a）の近傍には、流速変更機構（30）が設けられる。コイルエンド（13a）の外周面に沿って流れて冷媒流路（17）に導かれる冷媒は、流速変更機構（30）によってその流速が変更される。【選択図】図３

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、内部を冷媒が流通するケーシングと、ケーシング内に収容されて冷媒を圧縮するスクリューロータと、スクリューロータを回転駆動させるモ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では、モータのステータの外周面とケーシングの内周面との間に冷媒流路が設けられており、冷媒流路を通過する冷媒によってモータを冷却することで、モータコイル温度の上昇を抑えてモータの焼損を防止するようにしている。また、モータの冷媒流通方向の上流側は、モータ温度が比較的低いので、冷媒の圧力損失による圧縮機効率の低下を低減するために、上流側に位置するコイルエンド近傍の冷媒流路は比較的広くなっている。

しかしながら、スクリュー圧縮機の運転中に、ケーシングの吸入口から冷媒が吸入されずにガス欠状態となったり、吸入冷媒が希薄な状態となった場合には、吸入冷媒の質量流量が減少してしまい、モータを十分に冷却することができなくなるという問題がある。

さらに、モータコイル温度が上昇するような運転条件、例えば、吸入体積流量を減少させて圧縮機の運転容量を小さくする低ロード運転時には、冷媒の流量が少なくなるために、モータを十分に冷却できないおそれがある。この場合には、モータコイル温度を下げるように運転条件を制御して運転範囲を制限したり、圧縮機を強制的に停止したりする必要があるので、冷凍サイクルの効率が低下してしまうという問題がある。

このような問題を解決するために、特許文献１には、液冷媒をモータ内に導く液インジェクションホールを形成しておき、冷媒流路を通過する冷媒とともに、液インジェクションホールからの液冷媒の気化熱を利用することで、過熱しやすいモータコイルを含んだステータの冷却を行うようにした構成が開示されている。

また、特許文献２，３にも同様に、ケーシング内に液冷媒をインジェクションさせることでモータのステータを冷却させるようにした構成が開示されている。

特許第３６８４０７１号公報 特開平７−１３９８２０号公報 特開平７−３１７６８４号公報

しかしながら、従来のスクリュー圧縮機では、モータを冷却するために液冷媒をケーシング内部にインジェクションしているので、その分だけ吸入流量が減少してしまうこととなり、冷凍サイクルの効率が低下するという問題がある。

そこで、本発明者は、液冷媒をインジェクションさせる構成を採用することなく、モータを十分に冷却することができる構成について検討した。具体的には、冷媒流路の流路面積を小さく設定することで、冷媒流路を通過する冷媒の流速を速くして、冷媒によるモータの冷却効果を向上させることを考えた。

ところが、冷媒流路の流路面積を小さくすると、モータを十分に冷却することができる一方、冷媒流路を通過する冷媒の圧力損失が大きくなって圧縮機の性能が低下してしまう。つまり、モータの冷却効果を十分に得るために冷媒の流速を速くしようとすると圧力損失が大きくなってしまい、圧力損失を小さくしようとすると冷媒の流速が遅くなってモータを十分に冷却できなくなる。そのため、冷媒流路を通過する冷媒の圧力損失とモータの冷却とのバランスを勘案して流路面積や通路形状を設定することは困難であった。

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、冷媒によってモータのコイルエンドを十分に冷却させるか、又は冷媒の圧力損失を低減させるかを選択的に切り替えることができるようにすることにある。

本発明は、内部を冷媒が流通するケーシング（11）と、該ケーシング（11）内に収容されて冷媒を圧縮するためのスクリューロータ（40）を有する圧縮機構（20）と、該スクリューロータ（40）よりも冷媒流通方向の上流側に配設されて該スクリューロータ（40）を回転駆動させるモータ（12）とを備え、該ケーシング（11）の吸入口（11a）から吸入された冷媒が該モータ（12）のステータ（13）の外周面と該ケーシング（11）の内周面との間に設けられた冷媒流路（17）を通過して該圧縮機構（20）で圧縮される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、前記ステータ（13）の冷媒流通方向の上流側に突出するコイルエンド（13a）近傍には、該コイルエンド（13a）の外周面に沿って流れて前記冷媒流路（17）に導かれる冷媒の流速を変更する流速変更機構（30）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、ステータ（13）のコイルエンド（13a）は、冷媒流通方向の上流側に突出しており、コイルエンド（13a）の近傍には、流速変更機構（30）が設けられる。コイルエンド（13a）の外周面に沿って流れて冷媒流路（17）に導かれる冷媒は、流速変更機構（30）によってその流速が変更される。

このような構成とすれば、冷媒によってモータ（12）のコイルエンド（13a）を十分に冷却させるか、又は冷媒の圧力損失を低減させるかを選択的に切り替えることができる。

具体的に、モータ（12）のコイルエンド（13a）を十分に冷却するためには、コイルエンド（13a）近傍を流れる冷媒の流速を速くすることが考えられる。例えば、コイルエンド（13a）の外周面とケーシング（11）の内周面との隙間の流路面積を小さく設定すれば、その隙間を通過する冷媒の流速が速くなり、冷媒によるモータ（12）のコイルエンド（13a）の冷却効果を向上させることができる。しかしながら、流路面積を小さくすると、モータ（12）を十分に冷却することができる一方、冷媒の圧力損失が大きくなって圧縮機の性能が低下してしまう。

これに対し、本発明では、冷媒の流速を変更する流速変更機構（30）をコイルエンド（13a）の近傍に設けるようにしたから、流速変更機構（30）によって冷媒の流速を速くすることで、コイルエンド（13a）を十分に冷却することができる。また、冷媒の流速を速くするためにコイルエンド（13a）の外周面とケーシング（11）の内周面との隙間の流路面積を予め小さく設定しておく必要が無いので、冷媒が通過する隙間の流路面積を大きく確保することができ、冷媒の圧力損失を低減させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記流速変更機構（30）は、前記コイルエンド（13a）の温度が高くなる場合に冷媒の流速を速く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２の発明では、コイルエンド（13a）の温度が高くなる場合、例えば、圧縮機の運転容量が小さくなる低ロード運転を行う場合や、圧縮機構（20）の圧縮比が所定値以上となる高圧縮比運転を行う場合等に、流速変更機構（30）によって冷媒の流速を速くするようにしている。なお、コイルエンド（13a）の温度を検出して、この検出温度が所定温度以上となった場合に、冷媒の流速を速くするようにしてもよい。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記流速変更機構（30）は、前記ケーシング（11）の径方向に延びる回動軸（31）と、該回動軸（31）を中心に回動自在なフラップ（32）とを有し、
前記フラップ（32）は、前記ケーシング（11）の軸方向から見て、前記コイルエンド（13a）の外周面と該ケーシング（11）の内周面との間の流路面積が最大となる最大開度位置と、該流路面積が最小となる最小開度位置との間で回動角度が変更されることを特徴とするものである。

第３の発明では、ケーシング（11）の径方向に延びる回動軸（31）を中心にフラップ（32）が回動する。ここで、フラップ（32）の回動角度を変更して、コイルエンド（13a）の外周面とケーシング（11）の内周面との間の流路面積が最大となる最大開度位置に合わせると、冷媒の圧力損失が最も小さくなる。一方、フラップ（32）の回動角度を変更して流路面積が最小となる最小開度位置に合わせると、冷媒の流速が最も速くなるので、コイルエンド（13a）を十分に冷却することができる。

第４の発明は、第１又は第２の発明において、
前記流速変更機構（30）は、前記ケーシング（11）の内周面から内方に向かって突出し且つ該ケーシング（11）の周方向に互いに間隔をあけて配設された一対の支持部（36）と、該一対の支持部（36）に跨がって支持された回動軸（31）と、該回動軸（31）を中心に回動自在なフラップ（32）とを有し、
前記フラップ（32）は、前記ケーシング（11）の軸方向から見て、前記コイルエンド（13a）の外周面と該ケーシング（11）の内周面との間の流路面積が最大となる最大開度位置と、該流路面積が最小となる最小開度位置との間で回動角度が変更されることを特徴とするものである。

第４の発明では、ケーシング（11）の内周面から内方に向かって一対の支持部（36）が突出している。一対の支持部（36）は、ケーシング（11）の周方向に互いに間隔をあけて配設されて回動軸（31）が支持される。フラップ（32）は、回動軸（31）を中心に回動する。ここで、フラップ（32）の回動角度を変更して、コイルエンド（13a）の外周面とケーシング（11）の内周面との間の流路面積が最大となる最大開度位置に合わせると、冷媒の圧力損失が最も小さくなる。一方、フラップ（32）の回動角度を変更して流路面積が最小となる最小開度位置に合わせると、冷媒の流速が最も速くなるので、コイルエンド（13a）を十分に冷却することができる。

第５の発明は、第３又は第４の発明において、
前記フラップ（32）は、前記コイルエンド（13a）の外周面に沿って流れる冷媒の動圧に応じて回動角度が変更されることを特徴とするものである。

第５の発明では、フラップ（32）の回動角度は、コイルエンド（13a）の外周面に沿って流れる冷媒の動圧に応じて変更されるので、冷媒の流速を自動的に調整することができる。

第６の発明は、第３又は第４の発明において、
前記流速変更機構（30）は、前記フラップ（32）の回動角度を変更するアクチュエータ（35）を有することを特徴とするものである。

第６の発明では、フラップ（32）の回動角度は、アクチュエータ（35）によって変更されるので、コイルエンド（13a）の外周面に沿って流れる冷媒を、コイルエンド（13a）を冷却するのに最適な流速に調整することができる。

第７の発明は、第１又は第２の発明において、
前記流速変更機構（30）は、筒状に形成されて前記ケーシング（11）の軸方向に沿って延び且つ前記吸入口（11a）から吸入されて筒内を通過した冷媒が前記コイルエンド（13a）の外周面に向かうように該コイルエンド（13a）の上流端との間に所定の流通隙間（53）を存して配設された筒状体（51）と、該筒状体（51）を軸方向に進退させることで該流通隙間（53）の間隔を変更するスライド機構（55）とを有することを特徴とするものである。

第７の発明では、ケーシング（11）の軸方向に沿って延びる筒状体（51）が、コイルエンド（13a）の上流端との間に所定の流通隙間（53）を存して配設される。筒状体（51）は、スライド機構（55）によって軸方向に進退する。吸入口（11a）から吸入された冷媒は、筒状体（51）の筒内を通過してコイルエンド（13a）の上流端との流通隙間（53）からコイルエンド（13a）の外周面に向かう。このとき、スライド機構（55）によって流通隙間（53）の間隔を小さくすれば、冷媒の流速を速くしてコイルエンド（13a）を十分に冷却することができる。また、スライド機構（55）によって流通隙間（53）の間隔を大きくすれば、隙間を通過する冷媒の圧力損失を低減することができる。

本発明によれば、冷媒の流速を変更する流速変更機構（30）をコイルエンド（13a）の近傍に設けるようにしたから、流速変更機構（30）によって冷媒の流速を速くすることで、コイルエンド（13a）を十分に冷却することができる。また、冷媒の流速を速くするためにコイルエンド（13a）の外周面とケーシング（11）の内周面との隙間の流路面積を予め小さく設定しておく必要が無いので、冷媒が通過する隙間の流路面積を大きく確保することができ、冷媒の圧力損失を低減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構成を示す縦断面図である。 流速変更機構の構成を示す横断面図である。 フラップが最小開度位置にあるときの流速変更機構の構成を示す縦断面図である。 フラップが最大開度位置にあるときの流速変更機構の構成を示す縦断面図である。 本実施形態２に係る流速変更機構の構成を示す横断面図である。 本実施形態３に係る流速変更機構の構成を示す横断面図である。 フラップが最小開度位置にあるときの流速変更機構の構成を示す縦断面図である。 フラップが最大開度位置にあるときの流速変更機構の構成を示す縦断面図である。 本実施形態４に係る流速変更機構の構成を示す縦断面図である。 筒状体の構成を示す斜視図である。 図９のＡ−Ａ矢視断面図である。 図９のＢ−Ｂ矢視断面図である。 冷媒の流速が最も速いときの流速変更機構の構成を示す縦断面図である。 冷媒の流速が最も遅いときの流速変更機構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、スクリュー圧縮機の構成を示す縦断面図である。図１に示すように、スクリュー圧縮機（10）では、圧縮機構（20）と、圧縮機構（20）を駆動するモータ（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）を介してモータ（12）と連結されている。モータ（12）は、圧縮機構（20）よりも冷媒流通方向の上流側に配設されている。

ケーシング（11）内は、低圧のガス冷媒が流入する低圧空間（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）とに区画されている。

ケーシング（11）の低圧空間（S1）側には、吸入口（11a）が形成されている。吸入口（11a）は、図１においてケーシング（11）の上部に開口している。吸入口（11a）には、吸入側フィルタ（19）が取り付けられており、ケーシング（11）内に吸入されるガス冷媒に含まれる比較的大きな異物が捕集される。

モータ（12）は、ステータ（13）と、ロータ（14）とを備えている。ロータ（14）には、駆動軸（21）の一端部が連結されてロータ（14）とともに回転する。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。

具体的に、図２にも示すように、ケーシング（11）の内周面には、径方向内方に突出するモータ保持部（15）が設けられている。モータ保持部（15）は、周方向に間隔をあけて配設されており、その内周部にステータ（13）の外周面が嵌合されて固定されている。これにより、ステータ（13）の外周面とケーシング（11）の内周面との間には、モータ保持部（15）の高さ分だけ隙間が設けられることとなり、この隙間がステータ側冷媒流路（17）となっている。図２に示す例では、モータ保持部（15）が周方向に間隔をあけて６つ設けられているので、ステータ側冷媒流路（17）が６つ設けられている。

ステータ（13）には、冷媒流通方向の上流側及び下流側にそれぞれ突出するコイルエンド（13a）が設けられている。コイルエンド（13a）の外周面とケーシング（11）の内周面との間には、コイル側冷媒流路（18）が設けられている。つまり、ケーシング（11）の吸入口（11a）から吸入された冷媒の一部は、コイルエンド（13a）の外周面に沿ってコイル側冷媒流路（18）を流れてステータ側冷媒流路（17）に導かれることで、コイルエンド（13a）及びステータ（13）を冷却する。コイルエンド（13a）及びステータ（13）を冷却した後の冷媒は、圧縮機構（20）に吸入される。残りの冷媒は、ステータ（13）の内周面とロータ（14）の外周面との隙間を通過して圧縮機構（20）に吸入される。

ここで、コイルエンド（13a）の近傍には、コイルエンド（13a）の外周面に沿ってコイル側冷媒流路（18）を流れてステータ側冷媒流路（17）に導かれる冷媒の流速を変更する流速変更機構（30）が設けられている。流速変更機構（30）は、周方向に間隔をあけて設けられた６つのステータ側冷媒流路（17）に対応して６つ設けられている（図２参照）。

流速変更機構（30）は、ケーシング（11）の径方向に延びる回動軸（31）と、回動軸（31）を中心に回動自在なフラップ（32）と、フラップ（32）の回動角度を変更させるアクチュエータ（35）とを有している。アクチュエータ（35）は、例えば、回動軸（31）を回転駆動させる駆動モータ等で構成されている。なお、図１では、１つのフラップ（32）に対応させて１つのアクチュエータ（35）を設けた形態としているが、１つのアクチュエータ（35）に連動させて全てのフラップ（32）の回動角度を変更できるようにした形態でも構わない。

図２及び図３に示すように、回動軸（31）の基端部は、ケーシング（11）の外周壁に形成された保持孔（11c）に回転自在に保持されることで、ケーシング（11）の径方向に延びている。回動軸（31）の基端部には、回動軸（31）が保持孔（11c）から脱落しないように抜け止めリング（33）が取り付けられている。回動軸（31）の先端部には、フラップ（32）が一体に取り付けられている。

フラップ（32）は、ステータ側冷媒流路（17）を塞ぐように配設された板材で形成されている。回動軸（31）の先端部は、フラップ（32）の周方向の中央位置に取り付けられている。フラップ（32）は、アクチュエータ（35）を駆動させることにより、回動角度が変更される。

具体的に、フラップ（32）は、ケーシング（11）の軸方向から見て、コイルエンド（13a）の外周面とケーシング（11）の内周面との間のコイル側冷媒流路（18）の流路面積が最小となる最小開度位置（図３参照）と、流路面積が最大となる最大開度位置（図４参照）との間で回動する。

図３に示すように、フラップ（32）の回動角度を変更して最小開度位置に合わせると、コイル側冷媒流路（18）の流路面積が最も小さくなるので、コイル側冷媒流路（18）を通過する冷媒の流速が最も速くなる。

そのため、コイルエンド（13a）の温度が高くなる場合、例えば、スクリュー圧縮機（10）の運転容量が小さくなる低ロード運転を行う場合や、圧縮機構（20）の圧縮比が所定値以上となる高圧縮比運転を行う場合等に、フラップ（32）を最小開度位置に合わせて冷媒の流速を速くするようにすれば、コイルエンド（13a）を十分に冷却することができる。なお、コイルエンド（13a）の温度を検出して、この検出温度が所定温度以上となった場合に、冷媒の流速を速くするようにしてもよい
一方、図４に示すように、フラップ（32）の回動角度を変更して最大開度位置に合わせると、コイル側冷媒流路（18）の流路面積が最も大きくなるので、コイル側冷媒流路（18）を通過する冷媒の流速が最も遅くなる。

そのため、コイルエンド（13a）の温度がそれほど高くない場合には、フラップ（32）を最大開度位置に合わせることで、コイル側冷媒流路（18）を通過する冷媒の圧力損失を低減することができる。

圧縮機構（20）は、ケーシング（11）内に形成された円筒状のシリンダ部（16）と、シリンダ部（16）の中に配置されたスクリューロータ（40）と、スクリューロータ（40）に噛み合うゲートロータ（図示省略）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）が複数本形成されている。スクリューロータ（40）には、駆動軸（21）が挿通されている。

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（図示省略）とによって囲まれた空間が圧縮室（23）となる。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、この開放部分から冷媒が吸入される。

ケーシング（11）における高圧空間（S2）側の底部には、油溜まり部（28）が設けられている。油溜まり部（28）が設けられた空間と、圧縮機構（20）が設けられた空間とは、固定板（29）によって仕切られている。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。

ケーシング（11）における高圧空間（S2）側の上部には、吐出口（11b）が形成されている。油溜まり部（28）の上方位置には、油分離器（27）が配置されている。油分離器（27）は、高圧冷媒から油を分離するものである。具体的に、圧縮室（23）で圧縮された後の高圧冷媒は、油分離器（27）を通過する際に、高圧冷媒に含まれる油が油分離器（27）に捕捉される。油分離器（27）に捕捉された油は、油溜まり部（28）に回収される。一方、油が分離された後の高圧冷媒は、吐出口（11b）を介してケーシング（11）外部に吐出される。

駆動軸（21）の一端部は、低圧空間（S1）内に配設された低圧側軸受（66）に回転自在に支持されている。低圧側軸受（66）は、低圧側軸受ホルダ（65）に保持されている。

駆動軸（21）の他端部は、圧縮機構（20）の高圧側に位置する高圧側軸受（61）に回転自在に支持されている。高圧側軸受（61）は、筒状の高圧側軸受ホルダ（60）内に保持されている。

高圧側軸受ホルダ（60）は、ケーシング（11）のシリンダ部（16）に嵌合されている。高圧側軸受ホルダ（60）の後端側の開口部は、固定板（29）によって塞がれている。

−本実施形態の効果−
以上のように、本実施形態に係るスクリュー圧縮機（10）によれば、冷媒によってモータ（12）のコイルエンド（13a）を十分に冷却させるか、又は冷媒の圧力損失を低減させるかを選択的に切り替えることができる。

具体的に、モータ（12）のコイルエンド（13a）を十分に冷却するためには、コイルエンド（13a）近傍を流れる冷媒の流速を速くすることが考えられる。例えば、コイルエンド（13a）の外周面とケーシング（11）の内周面との間のコイル側冷媒流路（18）の流路面積を小さく設定すれば、コイル側冷媒流路（18）を通過する冷媒の流速が速くなり、冷媒によるモータ（12）のコイルエンド（13a）の冷却効果を向上させることができる。しかしながら、流路面積を小さくすると、モータ（12）を十分に冷却することができる一方、冷媒の圧力損失が大きくなって圧縮機の性能が低下してしまう。

これに対し、本実施形態では、流速変更機構（30）を構成するフラップ（32）の回動角度を変更することで、コイル側冷媒流路（18）の流路面積を変更できるようにしている。これにより、例えば、コイルエンド（13a）の温度が高くなる場合には、フラップ（32）を最小開度位置に合わせて冷媒の流速を速くすることで、コイルエンド（13a）を十分に冷却することができる。そして、コイルエンド（13a）の温度がそれほど高くない場合には、フラップ（32）を最大開度位置に合わせてコイル側冷媒流路（18）の流路面積を最大にすることで、コイル側冷媒流路（18）を通過する冷媒の圧力損失を低減することができる。

《実施形態２》
図５は、本実施形態２に係る流速変更機構の構成を示す横断面図である。以下、前記実施形態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５に示すように、流速変更機構（30）は、ケーシング（11）の径方向に延びる回動軸（31）と、回動軸（31）を中心に回動自在なフラップ（32）とを備えている。

フラップ（32）は、ステータ側冷媒流路（17）を塞ぐように配設された板材で形成されている。回動軸（31）の先端部は、フラップ（32）の周方向の中央位置から周方向にオフセットさせた位置に取り付けられている。フラップ（32）とケーシング（11）との間には、コイルバネ（34）が設けられている。コイルバネ（34）は、フラップ（32）が回動軸（31）を中心に回動した場合に、最小開度位置に向かってフラップ（32）を戻すように付勢している。

これにより、フラップ（32）は、コイルエンド（13a）の外周面に沿ってコイル側冷媒流路（18）を流れる冷媒の動圧に応じて回動角度が変更されることとなり、冷媒の流速を自動的に調整することができる。

なお、フラップ（32）の回動角度は、冷媒の動圧とコイルバネ（34）の付勢力とによって決定されるため、コイルバネ（34）を適宜選定することで、コイルエンド（13a）の温度が高い場合にはコイル側冷媒流路（18）の流路面積が小さくなり、コイルエンド（13a）の温度がそれほど高くない場合には流路面積が大きくなるように設定することができる。

《実施形態３》
図６は、本実施形態３に係る流速変更機構の構成を示す横断面図である。以下、前記実施形態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６に示すように、流速変更機構（30）は、ケーシング（11）の内周面から内方に向かって突出し且つケーシング（11）の周方向に互いに間隔をあけて配設された一対の支持部（36）と、一対の支持部（36）に跨がって支持された回動軸（31）と、回動軸（31）を中心に回動自在なフラップ（32）とを有している。

フラップ（32）は、ステータ側冷媒流路（17）を塞ぐように配設された板材で形成されている。フラップ（32）は、ケーシング（11）の軸方向から見て、コイルエンド（13a）の外周面とケーシング（11）の内周面との間のコイル側冷媒流路（18）の流路面積が最小となる最小開度位置（図７参照）と、流路面積が最大となる最大開度位置（図８参照）との間で回動する。

フラップ（32）は、図示しない付勢バネによって最小開度位置に向かうように付勢されている。フラップ（32）は、コイルエンド（13a）の外周面に沿ってコイル側冷媒流路（18）を流れる冷媒の動圧に応じて回動角度が変更され、冷媒の流速が自動的に調整される。

図７に示すように、フラップ（32）の回動角度を変更して最小開度位置に合わせると、コイル側冷媒流路（18）の流路面積が最も小さくなるので、コイル側冷媒流路（18）を通過する冷媒の流速が最も速くなる。これにより、コイルエンド（13a）を十分に冷却することができる。

一方、図８に示すように、フラップ（32）の回動角度を変更して最大開度位置に合わせると、コイル側冷媒流路（18）の流路面積が最も大きくなるので、コイル側冷媒流路（18）を通過する冷媒の流速が最も遅くなる。これにより、コイルエンド（13a）の温度がそれほど高くない場合には、フラップ（32）を最大開度位置に合わせるようにすれば、コイル側冷媒流路（18）を通過する冷媒の圧力損失を低減することができる。

《実施形態４》
図９は、本実施形態４に係る流速変更機構の構成を示す縦断面図である。以下、前記実施形態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９に示すように、ケーシング（11）内は、仕切壁（50）によって、吸入口（11a）が開口する空間と、モータ（12）が配設された空間とに仕切られている。仕切壁（50）の右側面には、低圧側軸受ホルダ（65）が一体形成されている。仕切壁（50）の左側面には、後述するシリンダ（56）が一体形成されている。仕切壁（50）には、円弧状に開口した通路孔（50a）が周方向に間隔をあけて３つ形成されている（図１２参照）。

流速変更機構（30）は、ケーシング（11）の軸方向に沿って延びる筒状体（51）と、筒状体（51）を軸方向に進退させるスライド機構（55）とを有している。

筒状体（51）は、図１０にも示すように、冷媒流通方向の上流側に底部を有する有底筒状に形成されている。筒状体（51）の底部には、周方向に間隔をあけて複数の貫通孔（51a）が形成されている。また、筒状体（51）の底部の中央位置には、後述するピストンロッド（58）を締結固定するための締結孔（51b）が形成されている。

筒状体（51）の筒壁には、仕切壁（50）における互いに隣接する通路孔（50a）間の壁部との干渉を避けるように切り欠き部（51c）が形成されている。これにより、筒状体（51）は、仕切壁（50）の通路孔（50a）内に前後方向に進退自在に挿通されている。

筒状体（51）の筒壁は、ケーシング（11）の軸方向から見て、コイルエンド（13a）に重なり合っている（図１２も参照）。また、筒状体（51）の下流端とコイルエンド（13a）の上流端との間には、所定の流通隙間（53）が設けられている。一方、筒状体（51）の外周面と仕切壁（50）の通路孔（50a）の内周面との間には、ほとんど隙間が設けられていない。

そのため、ケーシング（11）の吸入口（11a）から吸入された冷媒は、筒状体（51）の底部の貫通孔（51a）を通って筒内を流通する。筒内を流通した冷媒の一部は、流通隙間（53）を通過し、コイルエンド（13a）の外周面に沿ってコイル側冷媒流路（18）を流れてステータ側冷媒流路（17）に導かれることで、コイルエンド（13a）及びステータ（13）を冷却する。コイルエンド（13a）及びステータ（13）を冷却した後の冷媒は、圧縮機構（20）に吸入される。残りの冷媒は、ステータ（13）の内周面とロータ（14）の外周面との隙間を通過して圧縮機構（20）に吸入される。

筒状体（51）は、スライド機構（55）によって、流通隙間（53）が最も小さくなる位置（図１３参照）と、流通隙間（53）が最も大きくなる位置（図１４参照）との間で進退する。

スライド機構（55）は、筒状体（51）をケーシング（11）の軸方向に進退させることで、流通隙間（53）の間隔を変更するものである。スライド機構（55）は、仕切壁（50）の左側面に一体形成された円筒状のシリンダ（56）と、シリンダ（56）内に装填されたピストン（57）と、ピストン（57）に一体形成されて前方に延びるピストンロッド（58）と、ピストン（57）を後方に向かって付勢する付勢バネ（59）とを有している。

シリンダ（56）内は、ピストン（57）によって前後の空間に仕切られている。ピストン（57）及びピストンロッド（58）は、シリンダ（56）内の前後の空間の差圧によって前後方向に進退する。ピストンロッド（58）の前端部には、筒状体（51）が締結固定されており、筒状体（51）は、ピストン（57）の進退動作に連動して進退する。これにより、流通隙間（53）の間隔が変更される。

図１３に示すように、筒状体（51）を移動させて流通隙間（53）の間隔を小さくすると、コイル側冷媒流路（18）を通過する冷媒の流速が速くなる。これにより、コイルエンド（13a）を十分に冷却することができる。

一方、図１４に示すように、筒状体（51）を移動させて流通隙間（53）の間隔を大きくすれば、コイル側冷媒流路（18）を通過する冷媒の圧力損失を低減することができる。

以上説明したように、本発明は、冷媒によってモータのコイルエンドを十分に冷却させるか、又は冷媒の圧力損失を低減させるかを選択的に切り替え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
11a 吸入口
12 モータ
13 ステータ
13a コイルエンド
17 ステータ側冷媒流路（冷媒流路）
20 圧縮機構
30 流速変更機構
31 回動軸
32 フラップ
35 アクチュエータ
36 支持部
40 スクリューロータ
51 筒状体
53 流通隙間
55 スライド機構

Claims (7)

1. 内部を冷媒が流通するケーシング（11）と、該ケーシング（11）内に収容されて冷媒を圧縮するためのスクリューロータ（40）を有する圧縮機構（20）と、該スクリューロータ（40）よりも冷媒流通方向の上流側に配設されて該スクリューロータ（40）を回転駆動させるモータ（12）とを備え、該ケーシング（11）の吸入口（11a）から吸入された冷媒が該モータ（12）のステータ（13）の外周面と該ケーシング（11）の内周面との間に設けられた冷媒流路（17）を通過して該圧縮機構（20）で圧縮されるスクリュー圧縮機であって、
   前記ステータ（13）の冷媒流通方向の上流側に突出するコイルエンド（13a）近傍には、該コイルエンド（13a）の外周面に沿って流れて前記冷媒流路（17）に導かれる冷媒の流速を変更する流速変更機構（30）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、
   前記流速変更機構（30）は、前記コイルエンド（13a）の温度が高くなる場合に冷媒の流速を速く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。
3. 請求項１又は２において、
   前記流速変更機構（30）は、前記ケーシング（11）の径方向に延びる回動軸（31）と、該回動軸（31）を中心に回動自在なフラップ（32）とを有し、
   前記フラップ（32）は、前記ケーシング（11）の軸方向から見て、前記コイルエンド（13a）の外周面と該ケーシング（11）の内周面との間の流路面積が最大となる最大開度位置と、該流路面積が最小となる最小開度位置との間で回動角度が変更され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、
   前記流速変更機構（30）は、前記ケーシング（11）の内周面から内方に向かって突出し且つ該ケーシング（11）の周方向に互いに間隔をあけて配設された一対の支持部（36）と、該一対の支持部（36）に跨がって支持された回動軸（31）と、該回動軸（31）を中心に回動自在なフラップ（32）とを有し、
   前記フラップ（32）は、前記ケーシング（11）の軸方向から見て、前記コイルエンド（13a）の外周面と該ケーシング（11）の内周面との間の流路面積が最大となる最大開度位置と、該流路面積が最小となる最小開度位置との間で回動角度が変更されることを特徴とするスクリュー圧縮機。
5. 請求項３又は４において、
   前記フラップ（32）は、前記コイルエンド（13a）の外周面に沿って流れる冷媒の動圧に応じて回動角度が変更されることを特徴とするスクリュー圧縮機。
6. 請求項３又は４において、
   前記流速変更機構（30）は、前記フラップ（32）の回動角度を変更するアクチュエータ（35）を有することを特徴とするスクリュー圧縮機。
7. 請求項１又は２において、
   前記流速変更機構（30）は、筒状に形成されて前記ケーシング（11）の軸方向に沿って延び且つ前記吸入口（11a）から吸入されて筒内を通過した冷媒が前記コイルエンド（13a）の外周面に向かうように該コイルエンド（13a）の上流端との間に所定の流通隙間（53）を存して配設された筒状体（51）と、該筒状体（51）を軸方向に進退させることで該流通隙間（53）の間隔を変更するスライド機構（55）とを有することを特徴とするスクリュー圧縮機。

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