JP2015105607A - Screw compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクリュー圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a screw compressor.
従来より、スクリューロータと、スクリューロータを回転駆動する駆動軸と、駆動軸を回転自在に支持する軸受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、ケーシングのシリンダ内部にスクリューロータが収容されている。スクリューロータの外周面には、螺旋溝が形成されており、この螺旋溝にゲートロータが噛み合っている。つまり、スクリューロータの螺旋溝の内部では、ゲートロータのゲートと、スクリューロータと、シリンダ内壁との間に圧縮室が区画される。 Conventionally, a screw compressor including a screw rotor, a drive shaft that rotationally drives the screw rotor, and a bearing that rotatably supports the drive shaft is known (for example, see Patent Document 1). In this screw compressor, a screw rotor is accommodated inside a cylinder of a casing. A spiral groove is formed on the outer peripheral surface of the screw rotor, and the gate rotor is engaged with the spiral groove. That is, inside the spiral groove of the screw rotor, a compression chamber is defined between the gate of the gate rotor, the screw rotor, and the cylinder inner wall.
特許文献１には、スクリューロータと軸受ホルダとの隙間に流通路を設け、スクリューロータで圧縮された冷媒に含まれる油を流通路から軸受に向かって流通させて軸受を潤滑するようにした構成が開示されている。
In
しかしながら、従来のスクリュー圧縮機では、スクリューロータと軸受ホルダとの隙間に設けられた流通路内に高圧の油が滞留することでスクリューロータにかかる背圧が上昇してしまい、軸受に加わるスラスト荷重が増大して軸受寿命が低下するおそれがあった。 However, in the conventional screw compressor, the high pressure oil stays in the flow path provided in the gap between the screw rotor and the bearing holder, so that the back pressure applied to the screw rotor rises and the thrust load applied to the bearing As a result, the bearing life could be reduced.
具体的に、高低差圧が低い条件でスクリューロータを高速回転させると、差圧により流通路に流入する冷媒量が減少するため、流速は減少し、スクリューロータの遠心力は増大する。そのため、流通路内を流れる冷媒に含まれる油は、流通路内の外周部寄りの位置に吹き飛ばされてしまう。ここで、流通路の外周部寄りの位置に吹き飛ばされた油は、遠心力に抗して、中心位置に開口する高圧側軸受ホルダの筒内空間に向かっては流れにくくなり、その結果、高圧の油が流通路内に滞留する。その滞留した油によって冷媒ガスの流路が閉塞するため、流通路内の圧力が高くなってスクリューロータにかかる背圧が上昇してしまう。 Specifically, when the screw rotor is rotated at high speed under a condition where the high and low differential pressure is low, the amount of refrigerant flowing into the flow path is reduced due to the differential pressure, so the flow velocity is reduced and the centrifugal force of the screw rotor is increased. Therefore, the oil contained in the refrigerant flowing in the flow passage is blown off at a position near the outer peripheral portion in the flow passage. Here, the oil blown to the position near the outer peripheral portion of the flow passage resists centrifugal force and does not easily flow toward the cylinder space of the high-pressure side bearing holder that opens to the center position. Of oil stays in the flow path. Since the flow path of the refrigerant gas is blocked by the accumulated oil, the pressure in the flow passage is increased and the back pressure applied to the screw rotor is increased.
ここで、スクリューロータにかかる背圧が上昇して軸受最大負荷が大きくなるのを考慮して、高圧側軸受の軸受サイズを大きくすることも考えられる。しかしながら、軸受サイズを大きくすると、軸受の周速が増加してしまうので、スクリューロータを高速回転させることができないという問題がある。 Here, it is also conceivable to increase the bearing size of the high-pressure side bearing in consideration of an increase in the back pressure applied to the screw rotor and an increase in the maximum bearing load. However, when the bearing size is increased, the peripheral speed of the bearing is increased, and there is a problem that the screw rotor cannot be rotated at a high speed.
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、スクリューロータと高圧側軸受ホルダとの隙間に設けられた流通路内で油が滞留しないようにして、スクリューロータにかかる背圧が上昇するのを抑えることにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to prevent the oil from staying in the flow path provided in the gap between the screw rotor and the high-pressure bearing holder, and to prevent the oil from being accumulated on the screw rotor. It is to suppress the pressure from rising.
本発明は、ケーシング（11）と、該ケーシング（11）内に配設され且つ冷媒を圧縮するための圧縮機構（20）を構成するスクリューロータ（40）と、該ケーシング（11）内の高圧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高圧側軸受（61）と、該高圧側軸受（61）を保持する筒状の高圧側軸受ホルダ（60）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。 The present invention relates to a casing (11), a screw rotor (40) which is disposed in the casing (11) and forms a compression mechanism (20) for compressing a refrigerant, and a high pressure in the casing (11). A high pressure side bearing (61) that is disposed on the side and rotatably supports the drive shaft (21) of the screw rotor (40), and a cylindrical high pressure side bearing holder that holds the high pressure side bearing (61) 60) and the following solutions were taken.
すなわち、第１の発明は、前記スクリューロータ（40）と前記高圧側軸受ホルダ（60）との隙間には、該スクリューロータ（40）から吐出された冷媒の一部を流通させて該高圧側軸受ホルダ（60）の筒内空間（64）に流入させる流通路（63）が設けられ、
前記高圧側軸受ホルダ（60）には、上流端が前記スクリューロータ（40）に対向する面における外周部寄りの位置に開口して前記流通路（63）に連通する一方、下流端が該高圧側軸受ホルダ（60）の内周面に開口して前記筒内空間（64）に連通することで、該流通路（63）を流通する冷媒に含まれる油を該筒内空間（64）に導く給油路（65）が形成されていることを特徴とするものである。
That is, according to the first aspect of the present invention, a part of the refrigerant discharged from the screw rotor (40) is circulated in the gap between the screw rotor (40) and the high-pressure side bearing holder (60). A flow passage (63) is provided for flowing into the in-cylinder space (64) of the bearing holder (60);
The high-pressure side bearing holder (60) has an upstream end that opens to a position near the outer peripheral portion on the surface facing the screw rotor (40) and communicates with the flow passage (63), while a downstream end has the high-pressure side By opening to the inner peripheral surface of the side bearing holder (60) and communicating with the in-cylinder space (64), oil contained in the refrigerant flowing through the flow passage (63) is transferred to the in-cylinder space (64). An oil supply passage (65) for guiding is formed.
第１の発明では、スクリューロータ（40）と高圧側軸受ホルダ（60）との隙間に流通路（63）が形成される。高圧側軸受ホルダ（60）には、給油路（65）が形成されている。給油路（65）の上流端は、スクリューロータ（40）に対向する面における外周部寄りの位置に開口している。給油路（65）の下流端は、高圧側軸受ホルダ（60）の内周面に開口している。これにより、流通路（63）を流通する冷媒に含まれる油は、給油路（65）を介して高圧側軸受ホルダ（60）の筒内空間（64）に導かれる。 In the first invention, the flow path (63) is formed in the gap between the screw rotor (40) and the high-pressure bearing holder (60). An oil supply passage (65) is formed in the high-pressure side bearing holder (60). The upstream end of the oil supply passage (65) opens at a position near the outer peripheral portion on the surface facing the screw rotor (40). The downstream end of the oil supply passage (65) opens to the inner peripheral surface of the high-pressure bearing holder (60). Thereby, the oil contained in the refrigerant flowing through the flow passage (63) is guided to the in-cylinder space (64) of the high-pressure side bearing holder (60) through the oil supply passage (65).
このような構成とすれば、スクリューロータ（40）と高圧側軸受ホルダ（60）との隙間に設けられた流通路（63）内で油が滞留しないようにして、スクリューロータ（40）にかかる背圧が上昇するのを抑えることができる。 With such a configuration, oil does not stay in the flow passage (63) provided in the gap between the screw rotor (40) and the high-pressure side bearing holder (60), and the screw rotor (40) is applied. An increase in back pressure can be suppressed.
具体的に、高圧側軸受ホルダ（60）に形成した給油路（65）の上流端が流通路（63）の外周部寄りの位置に開口しているので、スクリューロータ（40）の遠心力によって流通路（63）内の外周部寄りの位置に吹き飛ばされた油は、そのまま給油路（65）内に流入することとなる。また、給油路（65）の下流端が高圧側軸受ホルダ（60）の内周面に開口しているので、給油路（65）内を流通する油は、スクリューロータ（40）の遠心力の影響を受けることなく、筒内空間（64）に導かれる。これにより、スクリューロータ（40）にかかる背圧の上昇が抑えられるので、軸受サイズが小さくても済み、スクリューロータ（40）の高速回転が可能となる。 Specifically, since the upstream end of the oil supply passage (65) formed in the high-pressure side bearing holder (60) opens at a position near the outer periphery of the flow passage (63), the centrifugal force of the screw rotor (40) The oil blown to the position near the outer peripheral portion in the flow passage (63) flows into the oil supply passage (65) as it is. In addition, since the downstream end of the oil supply passage (65) is open to the inner peripheral surface of the high-pressure side bearing holder (60), the oil flowing through the oil supply passage (65) is separated from the centrifugal force of the screw rotor (40). It is guided to the in-cylinder space (64) without being affected. As a result, an increase in the back pressure applied to the screw rotor (40) can be suppressed, so that the bearing size can be small, and the screw rotor (40) can be rotated at a high speed.
また、既存のスクリュー圧縮機に対しても、給油路（65）が形成された高圧側軸受ホルダ（60）に取り換えるだけで、本発明を適用することができる。 In addition, the present invention can be applied to an existing screw compressor only by replacing it with a high-pressure side bearing holder (60) in which an oil supply passage (65) is formed.
第２の発明は、第１の発明において、
前記給油路（65）の下流端は、前記高圧側軸受（61）よりも冷媒流通方向の上流側に開口していることを特徴とするものである。
According to a second invention, in the first invention,
The downstream end of the oil supply passage (65) is open to the upstream side in the refrigerant flow direction from the high-pressure side bearing (61).
第２の発明では、給油路（65）の下流端を高圧側軸受（61）よりも冷媒流通方向の上流側に開口させたので、流通路（63）内に滞留する油を筒内空間（64）へ確実に流入させてスクリューロータ（40）にかかる背圧の上昇を抑えるとともに、高圧側軸受（61）の潤滑を行うことができる。 In the second aspect of the invention, since the downstream end of the oil supply passage (65) is opened upstream of the high-pressure side bearing (61) in the refrigerant flow direction, the oil staying in the flow passage (63) is removed from the cylinder space ( 64) can be reliably introduced into the screw rotor (40) to suppress an increase in back pressure, and the high pressure side bearing (61) can be lubricated.
第３の発明は、第１の発明において、
前記給油路（65）の下流端は、前記高圧側軸受（61）よりも冷媒流通方向の下流側に開口していることを特徴とするものである。
According to a third invention, in the first invention,
The downstream end of the oil supply passage (65) opens to the downstream side in the refrigerant flow direction from the high-pressure side bearing (61).
第３の発明では、給油路（65）の下流端を高圧側軸受（61）よりも冷媒流通方向の下流側に開口させたので、流通路（63）内に滞留する油を筒内空間（64）へ確実に流入させてスクリューロータ（40）にかかる背圧の上昇を抑えることができる。また、高圧側軸受（61）の潤滑は、流通路（63）を通過した冷媒に含まれるミスト状の油によって行われる。 In the third aspect of the invention, since the downstream end of the oil supply passage (65) is opened further downstream in the refrigerant flow direction than the high pressure side bearing (61), the oil staying in the flow passage (63) is removed from the cylinder space ( 64) can reliably flow into the screw rotor (40), and the back pressure applied to the screw rotor (40) can be suppressed. The high pressure side bearing (61) is lubricated by mist-like oil contained in the refrigerant that has passed through the flow passage (63).
本発明によれば、高圧側軸受ホルダ（60）に形成した給油路（65）の上流端が流通路（63）の外周部寄りの位置に開口しているので、スクリューロータ（40）の遠心力によって流通路（63）内の外周部寄りの位置に吹き飛ばされた油は、そのまま給油路（65）内に流入することとなる。また、給油路（65）の下流端が高圧側軸受ホルダ（60）の内周面に開口しているので、給油路（65）内を流通する油は、スクリューロータ（40）の遠心力の影響を受けることなく、筒内空間（64）に導かれる。これにより、スクリューロータ（40）にかかる背圧の上昇が抑えられるので、軸受サイズが小さくても済み、スクリューロータ（40）の高速回転が可能となる。 According to the present invention, since the upstream end of the oil supply passage (65) formed in the high-pressure side bearing holder (60) opens at a position near the outer peripheral portion of the flow passage (63), the screw rotor (40) is centrifuged. The oil blown to the position near the outer peripheral portion in the flow passage (63) by the force flows into the oil supply passage (65) as it is. In addition, since the downstream end of the oil supply passage (65) is open to the inner peripheral surface of the high-pressure side bearing holder (60), the oil flowing through the oil supply passage (65) is separated from the centrifugal force of the screw rotor (40). It is guided to the in-cylinder space (64) without being affected. As a result, an increase in the back pressure applied to the screw rotor (40) can be suppressed, so that the bearing size can be small, and the screw rotor (40) can be rotated at a high speed.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
《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、図２は横断面図である。図１及び図２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。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a screw compressor, and FIG. 2 is a transverse sectional view. As shown in FIGS. 1 and 2, in the screw compressor (10), a compression mechanism (20) and an electric motor (12) for driving the compression mechanism (20) are accommodated in a metal casing (11). Yes. The compression mechanism (20) is connected to the electric motor (12) via the drive shaft (21).
ケーシング（11）内は、低圧のガス冷媒が流入される低圧空間（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。ケーシング（11）の高圧空間（S2）側には、吐出口（11b）が形成されている。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。 The casing (11) is partitioned into a low-pressure space (S1) into which low-pressure gas refrigerant flows and a high-pressure space (S2) into which high-pressure gas refrigerant discharged from the compression mechanism (20) flows. A suction port (11a) is formed on the low pressure space (S1) side of the casing (11). A discharge port (11b) is formed on the high pressure space (S2) side of the casing (11). The high-pressure refrigerant is discharged outside the casing (11) through the discharge port (11b).
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る。駆動軸（21）は、ロータ（14）とともに回転する。 The electric motor (12) includes a stator (13) and a rotor (14). The stator (13) is fixed to the inner peripheral surface of the casing (11) in the low-pressure space (S1). One end of the drive shaft (21) is connected to the rotor (14). The drive shaft (21) rotates with the rotor (14).
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。 The compression mechanism (20) includes a cylindrical cylinder part (16) formed in the casing (11), one screw rotor (40) disposed in the cylinder part (16), and a screw rotor (40 ) And two gate rotors (50) meshing with each other.
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）の他端部には、螺旋溝（41）が形成されている部分よりも外径が小さな小径部（40a）が形成されている。 The screw rotor (40) is a metal member formed in a substantially cylindrical shape. The outer diameter of the screw rotor (40) is set slightly smaller than the inner diameter of the cylinder part (16), and the outer peripheral surface of the screw rotor (40) is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder part (16). Has been. A plurality of spiral grooves (41) extending spirally from one axial end to the other end of the screw rotor (40) are formed on the outer periphery of the screw rotor (40). A small-diameter portion (40a) having an outer diameter smaller than that of the portion where the spiral groove (41) is formed is formed at the other end portion of the screw rotor (40).
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）とは、キー（22）によって連結されている。 The drive shaft (21) is inserted through the screw rotor (40). The screw rotor (40) and the drive shaft (21) are connected by a key (22).
ゲートロータ（50）は、放射状に設けられた複数のゲート（51）を有する。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、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。 The gate rotor (50) has a plurality of gates (51) provided radially. The gate rotor (50) is attached to a metal rotor support member (55). The rotor support member (55) is housed in a gate rotor chamber (18) that is defined in the casing (11) adjacent to the cylinder portion (16).
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、図２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。 The rotor support member (55) disposed on the right side of the screw rotor (40) in FIG. 2 is installed in such a posture that the gate rotor (50) is on the lower end side. On the other hand, the rotor support member (55) disposed on the left side of the screw rotor (40) in FIG. 2 is installed in such a posture that the gate rotor (50) is on the upper end side. The shaft portion (58) of each rotor support member (55) is rotatably supported by a bearing housing (52) in the gate rotor chamber (18) via a ball bearing (53).
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）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、この開放部分が圧縮機構（20）の吸入口（24）になっている。 In the compression mechanism (20), a space surrounded by the inner peripheral surface of the cylinder portion (16), the spiral groove (41) of the screw rotor (40), and the gate (51) of the gate rotor (50) is compressed. (23) The spiral groove (41) of the screw rotor (40) is open to the low pressure space (S1) at the suction side end, and this open part is the suction port (24) of the compression mechanism (20).
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（67）に回転自在に支持されている。低圧側軸受（67）は、低圧側軸受ホルダ（66）に保持されている。 One end of the drive shaft (21) is rotatably supported by a low pressure side bearing (67) disposed in the low pressure space (S1). The low pressure side bearing (67) is held by the low pressure side bearing holder (66).
図３にも示すように、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。 As shown in FIG. 3, the other end of the drive shaft (21) is rotatably supported by a high-pressure bearing (61) located on the high-pressure side of the compression mechanism (20). The high-pressure side bearing (61) is held in a cylindrical high-pressure side bearing holder (60).
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）におけるスクリューロータ（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（60a）が設けられている。 The high-pressure side bearing holder (60) is fitted into the cylinder part (16) of the casing (11). An annular wall portion (60a) protruding toward the screw rotor (40) is provided at the peripheral edge of the end surface on the screw rotor (40) side of the high-pressure side bearing holder (60).
環状壁部（60a）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（40a）が環状壁部（60a）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（40a）と環状壁部（60a）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（40a）と高圧側軸受ホルダ（60）の環状壁部（60a）とは径方向にも軸方向にも接触していない。つまり、小径部（40a）と環状壁部（60a）との間には、スクリューロータ（40）の外周面から径方向内方に入り込んだ後、軸方向に屈曲したラビリンス形状の屈曲路（62）が形成されている。 When the screw rotor (40) is disposed in the cylinder part (16), the annular wall part (60a) is arranged so that the small diameter part (40a) of the screw rotor (40) is on the inner peripheral side of the annular wall part (60a). It is configured to enter. At this time, a slight gap is formed at the joint between the small diameter portion (40a) and the annular wall portion (60a), and the small diameter portion (40a) of the screw rotor (40) and the annular shape of the high pressure side bearing holder (60) are formed. There is no radial or axial contact with the wall (60a). That is, between the small diameter portion (40a) and the annular wall portion (60a), a labyrinth-shaped bending path (62) that enters the radial inward from the outer peripheral surface of the screw rotor (40) and then bends in the axial direction. ) Is formed.
スクリューロータ（40）の後端部と高圧側軸受ホルダ（60）の前端部との隙間には、流通路（63）が形成されている。流通路（63）の上流端は、屈曲路（62）に連通している。流通路（63）の下流端は、高圧側軸受ホルダ（60）の筒内空間（64）に連通している。これにより、スクリューロータ（40）から吐出された冷媒の一部、及び冷媒に含まれる油は、高圧側軸受ホルダ（60）の筒内空間（64）に流入するので、高圧側軸受（61）が潤滑される。 A flow path (63) is formed in a gap between the rear end portion of the screw rotor (40) and the front end portion of the high-pressure side bearing holder (60). The upstream end of the flow passage (63) communicates with the curved path (62). The downstream end of the flow passage (63) communicates with the in-cylinder space (64) of the high pressure side bearing holder (60). Thereby, a part of the refrigerant discharged from the screw rotor (40) and the oil contained in the refrigerant flow into the in-cylinder space (64) of the high-pressure side bearing holder (60), so that the high-pressure side bearing (61) Is lubricated.
高圧側軸受ホルダ（60）の後端側の開口部は、固定板（30）によって塞がれている。固定板（30）における筒内空間（64）側の面の中央部には、後述する内輪保持部（25）との干渉を避けるための凹部（30a）が形成されている。 The opening on the rear end side of the high-pressure side bearing holder (60) is closed by the fixing plate (30). A concave portion (30a) for avoiding interference with an inner ring holding portion (25) to be described later is formed at the central portion of the surface of the fixed plate (30) on the cylinder inner space (64) side.
駆動軸（21）には、高圧側軸受ホルダ（60）の筒内空間（64）とケーシング（11）内の低圧空間（S1）とを連通する貫通孔（21a）が形成されている。高圧側軸受（61）の内輪部は、駆動軸（21）の他端部に取り付けられた内輪保持部（25）によって押圧されている。 The drive shaft (21) is formed with a through hole (21a) that communicates the in-cylinder space (64) of the high-pressure side bearing holder (60) and the low-pressure space (S1) in the casing (11). The inner ring portion of the high-pressure side bearing (61) is pressed by an inner ring holding portion (25) attached to the other end portion of the drive shaft (21).
内輪保持部（25）は、締結ボルト（26）によって駆動軸（21）に締結固定されている。これにより、高圧側軸受（61）の内輪部は、内輪保持部（25）によって挟み込まれて保持されている。内輪保持部（25）には、駆動軸（21）の貫通孔（21a）に連通する孔が形成されており、低圧空間（S1）と筒内空間（64）とを連通する貫通孔（21a）の一部を構成している。 The inner ring holding part (25) is fastened and fixed to the drive shaft (21) by fastening bolts (26). Thereby, the inner ring part of the high pressure side bearing (61) is sandwiched and held by the inner ring holding part (25). The inner ring holding part (25) is formed with a hole communicating with the through hole (21a) of the drive shaft (21). The through hole (21a communicating with the low pressure space (S1) and the in-cylinder space (64) ).
スクリューロータ（40）から吐出された冷媒は、屈曲路（62）、流通路（63）、及び高圧側軸受ホルダ（60）の筒内空間（64）を通過し、筒内空間（64）と低圧空間（S1）との差圧によって、駆動軸（21）の他端部から貫通孔（21a）を通って一端部から吐出される。 The refrigerant discharged from the screw rotor (40) passes through the in-cylinder space (64) of the bending path (62), the flow path (63), and the high-pressure side bearing holder (60), and the in-cylinder space (64) Due to the differential pressure with the low-pressure space (S1), it is discharged from one end through the through hole (21a) from the other end of the drive shaft (21).
ところで、屈曲路（62）を通過した後で流通路（63）を流れる冷媒に含まれる油は、高圧側軸受ホルダ（60）の筒内空間（64）に向かって流れにくくなっている。具体的に、高低差圧が低い条件でスクリューロータ（40）を高速回転させると、差圧により流入する流通路（63）を流れる油を含む冷媒量は減少するため、流速は減少し、スクリューロータ（40）の遠心力は増大する。そのため、流通路（63）内を流れる油は、流通路（63）の外周部寄りの位置に吹き飛ばされてしまう。その結果、遠心力に抗して、筒内空間（64）に向かっては油が流れにくくなり、高圧の油が流通路（63）内に滞留する。その滞留した油によって冷媒ガスの流路が閉塞するため、流通路（63）内の圧力が高くなってスクリューロータ（40）にかかる背圧が上昇してしまい、高圧側軸受（61）に加わるスラスト荷重が増大して軸受寿命が低下するおそれがある。 By the way, the oil contained in the refrigerant flowing through the flow passage (63) after passing through the curved path (62) is difficult to flow toward the in-cylinder space (64) of the high-pressure side bearing holder (60). Specifically, when the screw rotor (40) is rotated at a high speed under a low pressure difference, the amount of refrigerant containing oil flowing through the flow passage (63) flowing in due to the differential pressure decreases, so the flow velocity decreases and the screw The centrifugal force of the rotor (40) increases. Therefore, the oil flowing in the flow passage (63) is blown off at a position near the outer periphery of the flow passage (63). As a result, it is difficult for oil to flow toward the in-cylinder space (64) against the centrifugal force, and high-pressure oil stays in the flow passage (63). Since the refrigerant gas flow path is blocked by the accumulated oil, the pressure in the flow passage (63) is increased and the back pressure applied to the screw rotor (40) is increased, which is applied to the high-pressure side bearing (61). The thrust load may increase and the bearing life may be reduced.
そこで、本実施形態では、高圧側軸受ホルダ（60）の形状を工夫することで、遠心力によって流通路（63）の外周部寄りの位置に吹き飛ばされた油を、筒内空間（64）を介して貫通孔（21a）からスムーズに回収できるようにしている。 Therefore, in the present embodiment, by devising the shape of the high-pressure side bearing holder (60), the oil blown to the position near the outer peripheral portion of the flow passage (63) by centrifugal force is removed from the in-cylinder space (64). Through the through hole (21a).
具体的に、図３に示すように、高圧側軸受ホルダ（60）には、給油路（65）が形成されている。給油路（65）の上流端は、スクリューロータ（40）に対向する面における外周部寄りの位置に開口することで流通路（63）に連通している。給油路（65）の下流端は、高圧側軸受ホルダ（60）の内周面における高圧側軸受（61）よりも冷媒流通方向の上流側に開口することで筒内空間（64）に連通している。 Specifically, as shown in FIG. 3, an oil supply path (65) is formed in the high-pressure side bearing holder (60). The upstream end of the oil supply passage (65) opens to a position near the outer peripheral portion on the surface facing the screw rotor (40), thereby communicating with the flow passage (63). The downstream end of the oil supply passage (65) communicates with the in-cylinder space (64) by opening upstream of the high pressure side bearing (61) on the inner peripheral surface of the high pressure side bearing holder (60) in the refrigerant flow direction. ing.
このように、給油路（65）の上流端が流通路（63）の外周部寄りの位置に開口しているので、スクリューロータ（40）の遠心力によって流通路（63）内の外周部寄りの位置に吹き飛ばされた油は、そのまま給油路（65）内に流入することとなる。また、給油路（65）の下流端が高圧側軸受ホルダ（60）の内周面に開口しているので、給油路（65）内を流通する油は、スクリューロータ（40）の遠心力の影響を受けることなく、筒内空間（64）に導かれる。これにより、スクリューロータ（40）にかかる背圧の上昇が抑えられるので、軸受サイズが小さくても済み、スクリューロータ（40）の高速回転が可能となる。 Thus, since the upstream end of the oil supply passage (65) is opened at a position near the outer peripheral portion of the flow passage (63), the centrifugal force of the screw rotor (40) moves closer to the outer peripheral portion in the flow passage (63). The oil blown off at the position will flow into the oil supply passage (65) as it is. In addition, since the downstream end of the oil supply passage (65) is open to the inner peripheral surface of the high-pressure side bearing holder (60), the oil flowing through the oil supply passage (65) is separated from the centrifugal force of the screw rotor (40). It is guided to the in-cylinder space (64) without being affected. As a result, an increase in the back pressure applied to the screw rotor (40) can be suppressed, so that the bearing size can be small, and the screw rotor (40) can be rotated at a high speed.
また、給油路（65）の下流端を高圧側軸受（61）よりも冷媒流通方向の上流側に開口させたので、流通路（63）内に滞留する油を筒内空間（64）へ確実に流入させてスクリューロータ（40）にかかる背圧の上昇を抑えるとともに、高圧側軸受（61）の潤滑を行うことができる。 In addition, since the downstream end of the oil supply passage (65) is opened upstream of the high-pressure side bearing (61) in the refrigerant flow direction, the oil staying in the flow passage (63) is reliably transferred to the in-cylinder space (64). It is possible to suppress an increase in back pressure applied to the screw rotor (40) and to lubricate the high-pressure side bearing (61).
駆動軸（21）の他端部から貫通孔（21a）を通って一端部から吐出された油は、低圧側軸受（67）を潤滑する。低圧側軸受（67）を潤滑した後の冷媒及び油は、低圧側軸受ホルダ（66）の開口部から吐出され、吸入ガスと一緒に圧縮室（23）へ流入する。 The oil discharged from the one end through the through hole (21a) from the other end of the drive shaft (21) lubricates the low pressure side bearing (67). The refrigerant and oil after lubricating the low-pressure side bearing (67) are discharged from the opening of the low-pressure side bearing holder (66) and flow into the compression chamber (23) together with the suction gas.
−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１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４において網掛けを付した圧縮室（23）に着目して説明する。
-Driving action-
Hereinafter, the operation of the screw compressor (10) will be described. As shown in FIG. 1, when the electric motor (12) is activated in the screw compressor (10), the screw rotor (40) rotates as the drive shaft (21) rotates. As the screw rotor (40) rotates, the gate rotor (50) also rotates, and the compression mechanism (20) repeats the suction stroke, the compression stroke, and the discharge stroke. Here, the description will be given focusing on the compression chamber (23) shaded in FIG.
図４（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４（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。 In FIG. 4 (a), the compression chamber (23) shaded is in communication with the low pressure space (S1). Further, the spiral groove (41) in which the compression chamber (23) is formed meshes with the gate (51) of the gate rotor (50) located on the lower side of FIG. 4 (a). When the screw rotor (40) rotates, the gate (51) relatively moves toward the terminal end of the spiral groove (41), and the volume of the compression chamber (23) increases accordingly. As a result, the low-pressure gas refrigerant in the low-pressure space (S1) is sucked into the compression chamber (23) through the suction port (24).
スクリューロータ（40）がさらに回転すると、図４（ｂ）の状態となる。図４（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４（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。 When the screw rotor (40) further rotates, the state shown in FIG. In FIG.4 (b), the compression chamber (23) which attached the shade is in the closed state. That is, the spiral groove (41) in which the compression chamber (23) is formed meshes with the gate (51) of the gate rotor (50) located on the upper side of FIG. 4 (b), and the gate (51) It is partitioned from the low-pressure space (S1). When the gate (51) moves toward the end of the spiral groove (41) as the screw rotor (40) rotates, the volume of the compression chamber (23) gradually decreases. As a result, the gas refrigerant in the compression chamber (23) is compressed.
スクリューロータ（40）がさらに回転すると、図４（ｃ）の状態となる。図４（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、圧縮されたガス冷媒が圧縮室（23）から高圧空間（S2）へ押し出されてゆく。 When the screw rotor (40) further rotates, the state shown in FIG. In FIG. 4 (c), the shaded compression chamber (23) is in communication with the high-pressure space (S2) via a discharge port (not shown). When the gate (51) moves toward the end of the spiral groove (41) as the screw rotor (40) rotates, the compressed gas refrigerant is pushed out from the compression chamber (23) to the high-pressure space (S2). Go.
《実施形態２》
図５は、本実施形態２に係る給油路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。
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FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the oil supply passage according to the second embodiment. Hereinafter, the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and only differences will be described.
図５に示すように、高圧側軸受ホルダ（60）には、給油路（65）が形成されている。給油路（65）の上流端は、スクリューロータ（40）に対向する面における外周部寄りの位置に開口することで流通路（63）に連通している。給油路（65）の下流端は、高圧側軸受ホルダ（60）の内周面における高圧側軸受（61）よりも冷媒流通方向の下流側に開口することで筒内空間（64）に連通している。 As shown in FIG. 5, an oil supply path (65) is formed in the high-pressure side bearing holder (60). The upstream end of the oil supply passage (65) opens to a position near the outer peripheral portion on the surface facing the screw rotor (40), thereby communicating with the flow passage (63). The downstream end of the oil supply passage (65) communicates with the in-cylinder space (64) by opening to the downstream side in the refrigerant flow direction from the high pressure side bearing (61) on the inner peripheral surface of the high pressure side bearing holder (60). ing.
このように、給油路（65）の下流端を高圧側軸受（61）よりも冷媒流通方向の下流側に開口させたので、流通路（63）内に滞留する油を筒内空間（64）へ確実に流入させてスクリューロータ（40）にかかる背圧の上昇を抑えることができる。また、高圧側軸受（61）の潤滑は、流通路（63）を通過した冷媒に含まれるミスト状の油によって行われる。 Thus, since the downstream end of the oil supply passage (65) is opened further downstream in the refrigerant flow direction than the high-pressure side bearing (61), the oil staying in the flow passage (63) is removed from the in-cylinder space (64). Thus, the back pressure applied to the screw rotor (40) can be suppressed. The high pressure side bearing (61) is lubricated by mist-like oil contained in the refrigerant that has passed through the flow passage (63).
以上説明したように、本発明は、スクリューロータと高圧側軸受ホルダとの隙間に設けられた流通路内で油が滞留しないようにして、スクリューロータ（40）にかかる背圧が上昇するのを抑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。 As described above, the present invention prevents the oil from staying in the flow path provided in the gap between the screw rotor and the high-pressure bearing holder, and increases the back pressure applied to the screw rotor (40). Since a highly practical effect of being able to be suppressed is obtained, it is extremely useful and has high industrial applicability.
10 スクリュー圧縮機
11 ケーシング
20 圧縮機構
21 駆動軸
40 スクリューロータ
60 高圧側軸受ホルダ
61 高圧側軸受
63 流通路
64 筒内空間
65 給油路
10 Screw compressor
11 Casing
20 Compression mechanism
21 Drive shaft
40 screw rotor
60 High-pressure side bearing holder
61 High-pressure side bearing
63 Passage
64 In-cylinder space
65 Refueling channel
Claims (3)
前記スクリューロータ（40）と前記高圧側軸受ホルダ（60）との隙間には、該スクリューロータ（40）から吐出された冷媒の一部を流通させて該高圧側軸受ホルダ（60）の筒内空間（64）に流入させる流通路（63）が設けられ、
前記高圧側軸受ホルダ（60）には、上流端が前記スクリューロータ（40）に対向する面における外周部寄りの位置に開口して前記流通路（63）に連通する一方、下流端が該高圧側軸受ホルダ（60）の内周面に開口して前記筒内空間（64）に連通することで、該流通路（63）を流通する冷媒に含まれる油を該筒内空間（64）に導く給油路（65）が形成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。 A casing (11), a screw rotor (40) that is disposed in the casing (11) and that constitutes a compression mechanism (20) for compressing the refrigerant, and is disposed on the high-pressure side in the casing (11) A high pressure side bearing (61) that rotatably supports the drive shaft (21) of the screw rotor (40), and a cylindrical high pressure side bearing holder (60) that holds the high pressure side bearing (61). A screw compressor provided,
In the gap between the screw rotor (40) and the high-pressure side bearing holder (60), a part of the refrigerant discharged from the screw rotor (40) is circulated to be in the cylinder of the high-pressure side bearing holder (60). A flow passage (63) is provided to flow into the space (64),
The high-pressure side bearing holder (60) has an upstream end that opens to a position near the outer peripheral portion on the surface facing the screw rotor (40) and communicates with the flow passage (63), while a downstream end has the high-pressure side By opening to the inner peripheral surface of the side bearing holder (60) and communicating with the in-cylinder space (64), oil contained in the refrigerant flowing through the flow passage (63) is transferred to the in-cylinder space (64). A screw compressor characterized in that a guiding oil supply passage (65) is formed.
前記給油路（65）の下流端は、前記高圧側軸受（61）よりも冷媒流通方向の上流側に開口していることを特徴とするスクリュー圧縮機。 In claim 1,
The screw compressor characterized in that a downstream end of the oil supply passage (65) is opened upstream of the high-pressure side bearing (61) in the refrigerant flow direction.
前記給油路（65）の下流端は、前記高圧側軸受（61）よりも冷媒流通方向の下流側に開口していることを特徴とするスクリュー圧縮機。 In claim 1,
The screw compressor characterized in that the downstream end of the oil supply passage (65) is opened further downstream in the refrigerant flow direction than the high-pressure side bearing (61).
Priority Applications (1)
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