JP2017015057A

JP2017015057A - Screw compressor

Info

Publication number: JP2017015057A
Application number: JP2015135417A
Authority: JP
Inventors: 秀規藤原; Hideki Fujiwara; 井上　貴司; Takashi Inoue; 貴司井上; 誠之今村; Masayuki Imamura; 後藤　望; Nozomi Goto; 望後藤
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2017-01-19

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make lubricant hardly accumulated in a motor space formed on a low-pressure side of a compression mechanism to prevent lubrication failure from occurring in the compression mechanism and a bearing while inhibiting a configuration of a screw compressor from becoming complex and increasing in the size thereof.SOLUTION: In the screw compressor, a drive shaft 21 is arranged obliquely so that an end on a side of a motor 12 is positioned upward relative to an end on a side of a screw rotor 40, whereby the lubricant of the motor space S1 is supplied to the compression mechanism 20 by the dead weight thereof.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、スクリュー圧縮機に関し、特にスクリュー圧縮機のケーシング内に設けられた油溜まり部に潤滑油が不足するのを抑える技術に関するものである。 The present invention relates to a screw compressor, and more particularly to a technique for suppressing a shortage of lubricating oil in an oil reservoir provided in a casing of the screw compressor.

従来、モータが直結されたスクリュー圧縮機では、ケーシングが、圧縮機構及びモータと、その軸方向の両側に形成される吸入空間及び高圧空間とを有していて、ケーシングの軸方向寸法が径方向寸法（幅方向寸法ないし高さ方向寸法）よりも相当大きくなるため、横置きが主流となっている（例えば、特許文献１参照）。このスクリュー圧縮機では、一般に、圧縮機構から吐出された冷媒などの作動流体に含まれる潤滑油は、作動流体から分離されて高圧空間の油溜まり部に貯留され、潤滑油が分離された冷媒がケーシングから吐出されるようになっている。また、油溜まり部に貯留された潤滑油は、ケーシング内の高低差圧を利用して油溜まり部から圧縮機構や軸受へ供給される。 Conventionally, in a screw compressor directly connected to a motor, the casing has a compression mechanism and a motor, suction spaces and high-pressure spaces formed on both sides in the axial direction, and the axial dimension of the casing is radial. Since it is considerably larger than the dimensions (width-direction dimensions or height-direction dimensions), horizontal placement is the mainstream (see, for example, Patent Document 1). In this screw compressor, generally, the lubricating oil contained in the working fluid such as the refrigerant discharged from the compression mechanism is separated from the working fluid and stored in the oil reservoir of the high-pressure space, and the refrigerant from which the lubricating oil is separated is stored. It is discharged from the casing. Further, the lubricating oil stored in the oil reservoir is supplied from the oil reservoir to the compression mechanism and the bearing using the high and low differential pressure in the casing.

特開２０１５−００１２２３号公報JP-A-2015-001223

ところで、スクリュー圧縮機をインバータの電気的な動作で低速運転する場合や、容量制御機構の機械的な動作で低容量運転をする場合には、図５に示すようにスクリュー圧縮機（100）の圧縮機構（110）の低圧側の、モータ（120）が配置された空間（モータ空間）（125）の低圧ガスの流速が低下するため、低圧ガスから潤滑油が分離しやすくなって、潤滑油がモータ空間（125）の下部に溜まることがある。 By the way, when the screw compressor is operated at a low speed by the electric operation of the inverter or when the screw compressor is operated at a low capacity by the mechanical operation of the capacity control mechanism, the screw compressor (100) as shown in FIG. Since the flow rate of the low-pressure gas in the space (motor space) (125) where the motor (120) is arranged on the low-pressure side of the compression mechanism (110) is reduced, the lubricating oil is easily separated from the low-pressure gas. May accumulate in the lower part of the motor space (125).

このような状態になると、高圧空間（102）に設けられている油溜まり部（130）に貯留すべき潤滑油の油量が少なくなり、図５に矢印で示している本来の潤滑経路（140）を通る油が少なくなるので、圧縮機構（110）や軸受（141，142）の潤滑不良が生じるおそれがある。また、モータ空間（125）に油が溜まった状態で運転を停止すると、次にスクリュー圧縮機（100）を起動するときに大量の潤滑油が圧縮機構（110）に吸い込まれることになるので、圧縮機構（110）が油を圧縮するような状態になって該圧縮機構（110）が損傷するおそれがある。これに対して、図５に示すようにモータ空間（125）に溜まった油を高圧側に供給する機構として、油供給通路（150）とポンプ（151）を設けることが考えられるが、そうするとスクリュー圧縮機（100）が複雑な構成になったり大型になったりしてしまう。 In such a state, the amount of lubricating oil to be stored in the oil reservoir (130) provided in the high-pressure space (102) decreases, and the original lubricating path (140 shown by the arrow in FIG. ) Less oil passes through, there is a risk of poor lubrication of the compression mechanism (110) and the bearings (141, 142). Also, if the operation is stopped with oil accumulated in the motor space (125), a large amount of lubricating oil will be sucked into the compression mechanism (110) when the screw compressor (100) is started next time. There is a possibility that the compression mechanism (110) will be in a state where it compresses oil, and the compression mechanism (110) may be damaged. On the other hand, as shown in FIG. 5, an oil supply passage (150) and a pump (151) may be provided as a mechanism for supplying the oil accumulated in the motor space (125) to the high pressure side. The compressor (100) becomes complicated or large.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スクリュー圧縮機が複雑な構成になったり大型になったりするのを抑えつつ、圧縮機構の低圧側に形成されるモータ空間に潤滑油が溜まることを抑えるようにして、圧縮機構や軸受の潤滑不良が起こるのを抑制できるようにすることである。 The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is to be formed on the low-pressure side of the compression mechanism while suppressing the screw compressor from becoming a complicated configuration or becoming large. In other words, it is possible to suppress the occurrence of poor lubrication of the compression mechanism and the bearing by suppressing accumulation of lubricating oil in the motor space.

第１の発明は、ケーシング（11）と、該ケーシング（11）内に区画された低圧空間（S1）及び高圧空間（S2）と、該低圧空間（S1）から吸入した作動流体を圧縮して高圧空間（S2）へ吐出するスクリューロータ（40）を備えた圧縮機構（20）と、該スクリューロータ（40）を駆動するモータ（12）と駆動軸（21）とを備えるとともに該モータ（12）が上記低圧空間（S1）に配置された駆動機構（30）とを備え、上記高圧空間（S2）には潤滑油を貯留する油溜まり部（28）が形成されたスクリュー圧縮機を前提としている。 The first invention compresses the casing (11), the low pressure space (S1) and the high pressure space (S2) partitioned in the casing (11), and the working fluid sucked from the low pressure space (S1). A compression mechanism (20) provided with a screw rotor (40) that discharges to the high-pressure space (S2), a motor (12) that drives the screw rotor (40), and a drive shaft (21) and the motor (12 ) Is provided with a drive mechanism (30) disposed in the low pressure space (S1), and the high pressure space (S2) is premised on a screw compressor in which an oil reservoir (28) for storing lubricating oil is formed. Yes.

そして、このスクリュー圧縮機は、上記駆動軸（21）が、上記モータ（12）側の端部がスクリューロータ（40）側の端部よりも上方に位置するように傾斜して配置されていることを特徴としている。 In the screw compressor, the drive shaft (21) is disposed so as to be inclined such that the end on the motor (12) side is located above the end on the screw rotor (40) side. It is characterized by that.

この第１の発明では、駆動軸（21）のモータ（12）側の端部がスクリューロータ（40）側の端部よりも上方に位置するように傾斜しているので、モータ空間が圧縮機構（20）よりも斜め上方に位置する。したがって、モータ空間に溜まった油が自重で圧縮機構（20）に移動して作動流体と共に該圧縮機構（20）に吸入され、作動流体と一緒に高圧空間（S2）へ吐出される。そして、高圧空間（S2）の油溜まり部（28）に貯留する。 In the first aspect of the invention, since the end of the drive shaft (21) on the motor (12) side is inclined so as to be positioned above the end of the screw rotor (40) side, the motor space is a compression mechanism. Located diagonally above (20). Therefore, the oil accumulated in the motor space moves to the compression mechanism (20) by its own weight, is sucked into the compression mechanism (20) together with the working fluid, and is discharged together with the working fluid to the high-pressure space (S2). And it stores in the oil sump part (28) of high pressure space (S2).

第２の発明は、第１の発明において、上記スクリューロータ（40）が収容されるように上記ケーシング（11）に形成された円筒壁（16）の吸入側の端部に、上記モータ（12）へ向かって広がるテーパ面（16a）が形成され、上記テーパ面（16a）が、上記低圧空間（S1）から上記圧縮機構（20）へ潤滑油を導入する案内面になっていることを特徴としている。 According to a second invention, in the first invention, the motor (12) is disposed at the suction side end of the cylindrical wall (16) formed in the casing (11) so as to accommodate the screw rotor (40). ), And the tapered surface (16a) is a guide surface for introducing lubricating oil from the low-pressure space (S1) to the compression mechanism (20). It is said.

この第２の発明では、低圧側のモータ空間から上記テーパ面（16a）を介して圧縮機構（20）へ潤滑油が自重で移動し、該圧縮機構（20）に作動流体とともに吸入、圧縮されて高圧空間（S2）へ吐出される。そして、第１の発明と同様に潤滑油は高圧空間（S2）で冷媒から分離され、油溜まり部（28）に貯留される。 In the second aspect of the invention, the lubricating oil moves by its own weight from the motor space on the low pressure side to the compression mechanism (20) through the tapered surface (16a), and is sucked and compressed together with the working fluid into the compression mechanism (20). And discharged into the high-pressure space (S2). As in the first invention, the lubricating oil is separated from the refrigerant in the high pressure space (S2) and stored in the oil reservoir (28).

第３の発明は、第１または第２の発明において、上記ケーシング（11）の外面には吸入側水平面（P1）と吐出側水平面（P2）とが形成され、該吸入側水平面（P1）には上記低圧空間（S1）と連通する吸入ポート（11a）が形成され、該吐出側水平面（P2）には上記高圧空間（S2）と連通する吐出ポート（11b）が形成されていることを特徴としている。 According to a third invention, in the first or second invention, a suction side horizontal plane (P1) and a discharge side horizontal plane (P2) are formed on the outer surface of the casing (11), and the suction side horizontal plane (P1) is formed on the suction side horizontal plane (P1). Has a suction port (11a) communicating with the low-pressure space (S1), and a discharge port (11b) communicating with the high-pressure space (S2) is formed on the discharge-side horizontal plane (P2). It is said.

この第３の発明では、ケーシング（11）に設けられた吸入側水平面（P1）と吐出側水平面（P2）に形成された吸入ポート（11a）と吐出ポート（11b）に、それぞれ吸入配管と吐出配管が接続される。 In the third aspect of the invention, the suction pipe and the discharge port (11b) are formed on the suction side horizontal plane (P1) and the discharge side horizontal plane (P2) provided on the casing (11), respectively. Piping is connected.

第４の発明は、第１，第２または第３の発明において、上記高圧空間（S2）には、油溜まり部（28）の上方に、潤滑油の油面と平行に平板状のデミスタ（26）が配置されていることを特徴としている。 According to a fourth invention, in the first, second or third invention, the high-pressure space (S2) includes a flat plate demister (above the oil reservoir (28)) parallel to the oil surface of the lubricating oil. 26) is arranged.

この第４の発明では、油面とデミスタ（26）が平行になり、デミスタ（26）の一部が油面につからないので、デミスタ（26）の有効面積が小さくならず、デミスタ（26）の全体で油滴が均一に捕捉される。 In the fourth aspect of the invention, since the oil surface and the demister (26) are parallel to each other and a part of the demister (26) does not touch the oil surface, the effective area of the demister (26) is not reduced, and the demister (26 ), Oil droplets are uniformly captured.

本発明によれば、駆動軸（21）のモータ（12）側の端部がスクリューロータ（40）側の端部よりも上方に位置するように傾斜させることでモータ空間を圧縮機構の斜め上方に位置するようにし、モータ空間に溜まった油を自重を利用して作動流体とともに圧縮機構（20）で吸入して高圧空間（S2）へ吐出するようにしている。したがって、潤滑油は、モータ空間には溜まりにくくなって、高圧空間（S2）の油溜まり部（28）に貯留しやすくなるので、潤滑不良が生じにくくなる。しかも、本発明では、モータ空間に溜まった油を高圧側に送り出す機構を設ける必要がないので、スクリュー圧縮機が複雑な構成になったり大型になったりすることもない。 According to the present invention, the motor space is inclined obliquely above the compression mechanism by inclining so that the end of the drive shaft (21) on the motor (12) side is positioned above the end of the screw rotor (40). The oil accumulated in the motor space is sucked by the compression mechanism (20) together with the working fluid using its own weight and discharged to the high pressure space (S2). Accordingly, the lubricating oil is less likely to accumulate in the motor space, and more easily accumulates in the oil reservoir (28) of the high-pressure space (S2), so that poor lubrication is less likely to occur. In addition, in the present invention, there is no need to provide a mechanism for sending the oil accumulated in the motor space to the high pressure side, so that the screw compressor does not have a complicated configuration or size.

上記第２の発明によれば、低圧側のモータ空間から潤滑油が上記テーパ面（16a）を案内面として圧縮機構（20）へ自重で移動するので、潤滑油が作動流体とともに圧縮機構（20）に吸入されやすくなる。したがって、モータ空間に油がより溜まりにくくなるので油溜まり部（28）の油不足が生じにくくなり、潤滑不良をより確実に防止できる。 According to the second aspect of the invention, the lubricating oil moves by its own weight from the motor space on the low pressure side to the compression mechanism (20) using the tapered surface (16a) as a guide surface. ) To be inhaled easily. Accordingly, since oil is less likely to accumulate in the motor space, oil shortage in the oil reservoir (28) is less likely to occur, and poor lubrication can be more reliably prevented.

上記第３の発明によれば、ケーシング（11）に設けられた吸入側水平面（P1）と吐出側水平面（P2）に形成された吸入ポート（11a）と吐出ポート（11b）に、それぞれ吸入配管と吐出配管を接続するようにしているので、配管は斜めにしなくてよい。したがって、配管の設計や施工を容易にすることができる。 According to the third aspect of the present invention, the suction pipe (11a) and the discharge port (11b) formed in the suction side horizontal plane (P1) and the discharge side horizontal plane (P2) provided in the casing (11) are respectively connected to the suction pipes. Since the discharge pipe is connected, the pipe does not have to be inclined. Therefore, the design and construction of the piping can be facilitated.

上記第４の発明によれば、油面とデミスタ（26）が平行になり、デミスタ（26）の一部が油面につからないので、デミスタ（26）の全体を有効に用いて油滴を均一に捕捉できる。また、デミスタ（26）の一部が油面につかるとデミスタ（26）の有効面積が小さくなる問題が生じないから、デミスタ（26）の性能が低下することもない。 According to the fourth aspect of the invention, the oil surface and the demister (26) are parallel to each other, and a part of the demister (26) does not stick to the oil surface. Can be captured uniformly. Further, when a part of the demister (26) is put on the oil surface, there is no problem of reducing the effective area of the demister (26), so that the performance of the demister (26) is not deteriorated.

図１は、本発明の実施形態に係るスクリュー圧縮機の構成を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a screw compressor according to an embodiment of the present invention. 図２は、図１のII−II線断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 図３（ａ）は、スクリュー圧縮機の圧縮機構の動作の吸入行程を示す平面図、図３（ｂ）は圧縮行程を示す平面図、図３（ｃ）は吐出行程を示す平面図である。3A is a plan view showing the suction stroke of the operation of the compression mechanism of the screw compressor, FIG. 3B is a plan view showing the compression stroke, and FIG. 3C is a plan view showing the discharge stroke. . 図４は、実施形態２に係るスクリュー圧縮機の構成を示す縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the screw compressor according to the second embodiment. 従来のスクリュー圧縮機の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the conventional screw compressor.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。 Embodiment 1 of the Invention
A first embodiment of the present invention will be described.

図１は、この実施形態１に係るスクリュー圧縮機の構成を示す縦断面図、図２は図１のII−II線断面図である。図１及び図２に示すように、このスクリュー圧縮機（10）では、後述するスクリューロータ（40）を有する圧縮機構（20）と、圧縮機構（20）を駆動するモータ（12）を有する駆動機構（30）とが金属製のケーシング（11）に収容されている。駆動機構（30）は、モータ（12）と圧縮機構（20）とを連結する駆動軸（21）を備えている。 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a screw compressor according to Embodiment 1, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. As shown in FIG.1 and FIG.2, in this screw compressor (10), the drive which has the compression mechanism (20) which has the screw rotor (40) mentioned later, and the motor (12) which drives a compression mechanism (20). The mechanism (30) is housed in a metal casing (11). The drive mechanism (30) includes a drive shaft (21) that connects the motor (12) and the compression mechanism (20).

上記駆動軸（21）は、上記モータ（12）側の端部がスクリューロータ（40）側の端部よりも上方に位置するように傾斜して配置されている。また、ケーシング（11）は駆動軸（21）の軸心を中心として円筒状に形成されており、本実施形態ではこのケーシング（11）が駆動軸（21）と同じ傾斜角度で架台（70）の上に固定されている。 The drive shaft (21) is disposed so as to be inclined such that the end on the motor (12) side is located above the end on the screw rotor (40) side. Further, the casing (11) is formed in a cylindrical shape centering on the axis of the drive shaft (21). In the present embodiment, the casing (11) has the same inclination angle as the drive shaft (21) and the gantry (70). It is fixed on the top.

ケーシング（11）内には、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）とが、区画部材（29）によって区画形成されている。上記モータ（12）は低圧空間（S1）に配置されている。なお、モータ（12）の配置された空間をモータ空間（S11）と称する。 In the casing (11), 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 are divided members (29 ). The motor (12) is disposed in the low pressure space (S1). The space in which the motor (12) is arranged is referred to as a motor space (S11).

ケーシング（11）の低圧空間（S1）側には、該低圧空間（S1）と連通する吸入ポート（11a）が形成されている。吸入ポート（11a）には、吸入側フィルタ（19）が取り付けられている。この吸入側フィルタ（19）により、吸入ポート（11a）からケーシング（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。 A suction port (11a) communicating with the low pressure space (S1) is formed on the low pressure space (S1) side of the casing (11). A suction filter (19) is attached to the suction port (11a). The suction filter (19) collects relatively large foreign substances contained in the gas refrigerant sucked into the casing (11) from the suction port (11a).

モータ（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）とともに回転する。モータ（12）はインバータ制御が可能なモータである。 The 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), and the drive shaft (21) rotates together with the rotor (14). The motor (12) is a motor capable of inverter control.

圧縮機構（20）は、ケーシング（11）内に形成された円筒壁（16）と、円筒壁（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）（図２参照）とを備えている。 The compression mechanism (20) meshes with a cylindrical wall (16) formed in the casing (11), one screw rotor (40) disposed in the cylindrical wall (16), and the screw rotor (40). Two gate rotors (50) (see FIG. 2) are provided.

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、円筒壁（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）の外周面が円筒壁（16）の内周面と潤滑油の油膜を介して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）の軸方向の一端から他端へ向かって螺旋状に延びる螺旋溝（41）（図３参照）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）が形成された円柱部分よりも小さな外径の小径部（46）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 cylindrical wall (16), and the outer peripheral surface of the screw rotor (40) is connected to the inner peripheral surface of the cylindrical wall (16) and the oil film of lubricating oil. It is comprised so that it may slide through. A plurality of spiral grooves (41) (see FIG. 3) that spirally extend from one end in the axial direction of the screw rotor (40) to the other end are formed on the outer peripheral portion of the screw rotor (40). At the other end of the screw rotor (40), a small diameter portion (46) having an outer diameter smaller than that of the cylindrical portion in which the spiral groove (41) is formed is formed.

スクリューロータ（40）には、駆動軸（21）が挿通している。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).

駆動軸（21）の一端部は、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。一方、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、高圧側軸受ホルダ（60）に保持されている。 One end of the drive shaft (21) is rotatably supported by the low pressure side bearing (66). The low-pressure side bearing (66) is held by the low-pressure side bearing holder (65). On the other hand, the other end of the drive shaft (21) is rotatably supported by a high pressure side bearing (61) located on the high pressure side of the compression mechanism (20). The high-pressure side bearing (61) is held by the high-pressure side bearing holder (60).

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（図３参照）。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、円筒壁（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 (see FIG. 3). The gate rotor (50) is attached to a metal rotor support member (55). The rotor support member (55) is accommodated in a gate rotor chamber (18) that is defined in the casing (11) adjacent to the cylindrical wall (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、円筒壁（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。また、上記ケーシング（11）には、モータ空間（S11）から吸入口（24）に連通する案内通路（15）が形成されている。 In the compression mechanism (20), the space surrounded by the inner peripheral surface of the cylindrical wall (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). The casing (11) is formed with a guide passage (15) that communicates from the motor space (S11) to the suction port (24).

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）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。 An oil reservoir (28) is provided at the bottom of the casing (11) on the high pressure space (S2) side. The oil stored in the oil reservoir (28) is used for lubricating drive parts such as the screw rotor (40).

低圧空間（S1）と高圧空間（S2）とを区画する区画部材（29）からケーシングの後端部まで、油供給路（29a）が形成されている。油供給路（29a）の後端部には、油溜まり部（28）に貯留された油に含まれる異物を捕集する油フィルタ（25）が取り付けられている。油フィルタ（25）で異物が捕集された後の油は、油供給路（29a）からインジェクション通路（図示省略）を通ってスクリューロータ（40）の圧縮室（23）内に供給される。 An oil supply path (29a) is formed from the partition member (29) that partitions the low pressure space (S1) and the high pressure space (S2) to the rear end of the casing. An oil filter (25) that collects foreign matters contained in the oil stored in the oil reservoir (28) is attached to the rear end of the oil supply passage (29a). Oil from which foreign matter has been collected by the oil filter (25) is supplied from the oil supply passage (29a) through the injection passage (not shown) into the compression chamber (23) of the screw rotor (40).

ケーシング（11）の高圧空間（S2）側の上部には、吐出ポート（11b）が形成されている。油溜まり部（28）の上方位置には、平板状のデミスタ（油分離器）（26）が配置されている。デミスタ（26）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、デミスタ（26）を通過する際に、高圧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、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、吐出ポート（11b）を介してケーシング（11）の外部に吐出される。 A discharge port (11b) is formed in the upper part of the casing (11) on the high-pressure space (S2) side. A plate-like demister (oil separator) (26) is disposed above the oil reservoir (28). The demister (26) separates oil from the high-pressure refrigerant. Specifically, when the high-pressure refrigerant compressed in the compression chamber (23) passes through the demister (26), oil contained in the high-pressure refrigerant is captured by the demister (26). The oil trapped by the demister (26) is collected in the oil reservoir (28). On the other hand, the high-pressure refrigerant after the oil is separated is discharged to the outside of the casing (11) through the discharge port (11b).

以上説明したように、本実施形態のスクリュー圧縮機（10）は、ケーシング（11）と、該ケーシング（11）内に区画された低圧空間（S1）及び高圧空間（S2）と、該低圧空間（S1）から吸入した作動流体を圧縮して高圧空間（S2）へ吐出するスクリューロータ（40）を備えた圧縮機構（20）と、該スクリューロータ（40）を駆動するモータ（12）と駆動軸（21）とを備えるとともに該モータ（12）が上記低圧空間（S1）に配置された駆動機構（30）とを備え、上記高圧空間（S2）には潤滑油を貯留する油溜まり部（28）が形成された構成において、上記駆動軸（21）のモータ（12）側の端部がスクリューロータ（40）側の端部よりも上方に位置するように傾斜して配置されている。このことにより、モータ空間（S11）が圧縮機構（20）の斜め上方に位置している。 As described above, the screw compressor (10) of the present embodiment includes the casing (11), the low pressure space (S1) and the high pressure space (S2) partitioned in the casing (11), and the low pressure space. A compression mechanism (20) having a screw rotor (40) for compressing the working fluid sucked from (S1) and discharging it to the high-pressure space (S2), and a motor (12) for driving the screw rotor (40) And a motor (12) having a drive mechanism (30) disposed in the low pressure space (S1), and the high pressure space (S2) having an oil reservoir portion for storing lubricating oil ( In the configuration in which 28) is formed, the end of the drive shaft (21) on the motor (12) side is inclined and disposed above the end of the screw rotor (40) side. Thus, the motor space (S11) is located obliquely above the compression mechanism (20).

−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。スクリュー圧縮機（10）においてモータ（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３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. When the motor (12) is started 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３（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３（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. 3 (a), the compression chamber (23) with shading communicates 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. 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３（ｂ）の状態となる。図３（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３（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.3 (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. 3 (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３（ｃ）の状態となる。図３（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. 3 (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.

本実施形態では、駆動軸（21）のモータ（12）側の端部がスクリューロータ（40）側の端部よりも上方に位置するように傾斜していて、モータ（12）の配置されたモータ空間（S11）が圧縮機構（20）の斜め上方に位置しているので、モータ空間（S11）に溜まった油が案内通路（15）を通って圧縮機構（20）へ移動する。潤滑油は冷媒とともに該圧縮機構（20）に吸入され、冷媒と一緒に高圧空間（S2）へ吐出される。そして、潤滑油は高圧空間（S2）で冷媒から分離され、高圧空間（S2）の油溜まり部（28）に貯留する。 In the present embodiment, the end of the drive shaft (21) on the motor (12) side is inclined so as to be positioned above the end of the screw rotor (40) side, and the motor (12) is disposed. Since the motor space (S11) is located obliquely above the compression mechanism (20), the oil accumulated in the motor space (S11) moves to the compression mechanism (20) through the guide passage (15). Lubricating oil is sucked into the compression mechanism (20) together with the refrigerant and discharged together with the refrigerant into the high-pressure space (S2). The lubricating oil is separated from the refrigerant in the high pressure space (S2) and stored in the oil reservoir (28) of the high pressure space (S2).

また、冷媒の圧縮中は、高圧冷媒が高圧空間（S2）に吐出されることで油溜まり部（28）が高圧となる。油溜まり部（28）が高圧になると、油供給路（29a）から圧縮室（23）に対して差圧によって油が供給される。圧縮室（23）に供給された後の油は、潤滑路（63）に流入して高圧側軸受（61）を潤滑する。また、詳細は図示していないが、高圧側軸受（61）を通過した油を含む冷媒は、駆動軸（21）に形成した貫通孔を通って低圧側軸受（66）を潤滑する。 Further, during compression of the refrigerant, the oil reservoir (28) becomes high pressure by discharging the high-pressure refrigerant into the high-pressure space (S2). When the oil reservoir (28) is at a high pressure, oil is supplied from the oil supply passage (29a) to the compression chamber (23) by the differential pressure. The oil that has been supplied to the compression chamber (23) flows into the lubrication path (63) and lubricates the high-pressure side bearing (61). Although not shown in detail, the refrigerant containing oil that has passed through the high-pressure side bearing (61) lubricates the low-pressure side bearing (66) through a through hole formed in the drive shaft (21).

−実施形態１の効果−
本実施形態によれば、駆動軸（21）のモータ（12）側の端部がスクリューロータ（40）側の端部よりも上方に位置するように傾斜させて、モータ空間（S11）がスクリューロータ（40）の斜め上方に位置するように構成することで、モータ空間（S11）に溜まった潤滑油を案内通路（15）から作動流体とともに圧縮機構（20）へ移動させて、該圧縮機構（20）から高圧空間（S2）へ送り出すようにしている。このことにより、潤滑油はモータ空間（S11）には溜まりにくくなり、逆に高圧空間（S2）の油溜まり部（28）に貯留しやすくなるので、圧縮機構（20）や軸受（61,66）の潤滑不良が生じにくくなる。そして、本実施形態では、モータ空間（S11）に溜まった潤滑油を高圧側に供給する専用の機構を設ける必要がないので、スクリュー圧縮機（10）が複雑な構成になったり大型になったりすることもない。 -Effect of Embodiment 1-
According to the present embodiment, the motor space (S11) is screwed so that the end of the drive shaft (21) on the motor (12) side is inclined above the end of the screw rotor (40) side. By configuring so as to be located obliquely above the rotor (40), the lubricating oil accumulated in the motor space (S11) is moved from the guide passage (15) together with the working fluid to the compression mechanism (20), and the compression mechanism (20) is sent out to the high-pressure space (S2). As a result, the lubricating oil is less likely to accumulate in the motor space (S11), and conversely, the lubricating oil is more likely to accumulate in the oil reservoir (28) of the high-pressure space (S2). ) Lubrication failure is less likely to occur. In this embodiment, since it is not necessary to provide a dedicated mechanism for supplying the lubricating oil accumulated in the motor space (S11) to the high pressure side, the screw compressor (10) has a complicated configuration or becomes large. There is no need to do.

また、本実施形態によれば、低圧側のモータ空間（S11）から圧縮機構（20）へ潤滑油が案内通路（15）を通って自重で移動するので、潤滑油が作動流体とともに圧縮機構（20）に吸入されやすくなる。したがって、モータ空間（S11）に油が溜まりにくくなるとともに油溜まり部（28）の油不足が生じにくくなり、潤滑不良をより確実に防止できる。 Further, according to the present embodiment, since the lubricating oil moves by its own weight through the guide passage (15) from the low pressure side motor space (S11) to the compression mechanism (20), the lubricating oil together with the working fluid compresses the compression mechanism ( 20) It becomes easy to inhale. Therefore, it is difficult for oil to accumulate in the motor space (S11), and it is difficult for oil shortage in the oil reservoir (28) to occur, so that poor lubrication can be prevented more reliably.

《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。図４は、実施形態２に係るスクリュー圧縮機の断面構造を示している。 << Embodiment 2 of the Invention >>
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 shows a cross-sectional structure of the screw compressor according to the second embodiment.

この実施形態２では、上記ケーシング（11）が、図の左側の傾斜部（11c）と図の右側の水平部（11d）とから構成されている。上記傾斜部（11c）には上面に吸入側水平面（P1）が形成され、この吸入側水平面（P1）に上記吸入ポート（11a）が形成されている。 In the second embodiment, the casing (11) is composed of an inclined part (11c) on the left side of the figure and a horizontal part (11d) on the right side of the figure. The inclined portion (11c) is formed with a suction side horizontal plane (P1) on the upper surface, and the suction port (11a) is formed on the suction side horizontal plane (P1).

また、上記スクリューロータ（40）が収容されるように上記ケーシング（11）に形成された円筒壁（16）の吸入側の端部には、上記モータ（12）側に向かって広がるテーパ面（16a）が形成されている。このテーパ面（16a）は、上記低圧空間（S1）から上記圧縮機構（20）へ潤滑油を導入する案内面になっている。また、上記ケーシング（11）には、実施形態１と同様に案内通路（15）が形成されている。 In addition, a tapered surface that extends toward the motor (12) is formed at the end of the cylindrical wall (16) formed on the casing (11) so that the screw rotor (40) is accommodated. 16a) is formed. The tapered surface (16a) serves as a guide surface for introducing lubricating oil from the low pressure space (S1) to the compression mechanism (20). Further, a guide passage (15) is formed in the casing (11) as in the first embodiment.

さらに、上記ケーシング（11）の水平部（11d）には上面に吐出側水平面（P2）が形成され、この吐出側水平面（P2）に上記吐出ポート（11b）が形成されている。また、上記油フィルタ（25）は、低圧空間（S1）と高圧空間（S2）とを区画する区画部材（29）に取り付けられている。 Further, the horizontal portion (11d) of the casing (11) is formed with a discharge side horizontal surface (P2) on the upper surface, and the discharge port (11b) is formed on the discharge side horizontal surface (P2). The oil filter (25) is attached to a partition member (29) that partitions the low pressure space (S1) and the high pressure space (S2).

上記デミスタ（26）はほぼ平板状であり、該デミスタ（26）が上記高圧空間（S2）の油溜まり部（28）の上方に潤滑油の油面と平行に配置されている。 The demister (26) has a substantially flat plate shape, and the demister (26) is disposed above the oil reservoir (28) of the high-pressure space (S2) in parallel with the oil surface of the lubricating oil.

その他の構成は実施形態１と同様である。 Other configurations are the same as those of the first embodiment.

本実施形態においても、駆動軸（21）のモータ（12）側の端部がスクリューロータ（40）側の端部よりも上方に位置するように傾斜させて、モータ空間（S11）に溜まった油を作動流体とともに案内面に沿って自重で圧縮機構（20）へ移動させ、該圧縮機構（20）から高圧空間（S2）へ吐出するようにしている。このことにより、潤滑油はモータ空間（S11）には溜まりにくくなり、逆に高圧空間（S2）の油溜まり部（28）に貯留しやすくなるので、圧縮機構（20）や軸受（61,66）の潤滑不良が生じにくくなる。そして、本実施形態でも、実施形態1と同様にモータ空間（S11）に溜まった油を高圧側に供給する機構を設ける必要がないので、スクリュー圧縮機（10）が複雑な構成になったり大型になったりしてしまうこともない。 Also in the present embodiment, the end of the drive shaft (21) on the motor (12) side is inclined so as to be located above the end of the screw rotor (40) side, and accumulated in the motor space (S11). Oil is moved along with the working fluid along the guide surface by its own weight to the compression mechanism (20), and is discharged from the compression mechanism (20) to the high-pressure space (S2). As a result, the lubricating oil is less likely to accumulate in the motor space (S11), and conversely, the lubricating oil is more likely to accumulate in the oil reservoir (28) of the high-pressure space (S2). ) Lubrication failure is less likely to occur. Also in this embodiment, there is no need to provide a mechanism for supplying the oil accumulated in the motor space (S11) to the high pressure side as in the first embodiment, so that the screw compressor (10) has a complicated configuration or a large size. It will not become.

また、本実施形態によれば、低圧側のモータ空間（S11）から圧縮機構（20）へ潤滑油が自重で移動するときに上記テーパ面（16a）を通過するので、実施形態１と比較して、潤滑油が作動流体とともに圧縮機構（20）にさらに吸入されやすくなる。したがって、モータ空間（S11）に油が溜まりにくくなるとともに油溜まり部（28）の油不足が生じにくくなる効果が高くなり、潤滑不良をより確実に防止できる。 Further, according to the present embodiment, the lubricating oil passes through the tapered surface (16a) when moving under its own weight from the low pressure side motor space (S11) to the compression mechanism (20). Thus, the lubricating oil is more easily sucked into the compression mechanism (20) together with the working fluid. Therefore, the effect that oil does not easily accumulate in the motor space (S11) and oil shortage in the oil reservoir (28) is less likely to occur, and lubrication failure can be prevented more reliably.

さらに、本実施形態によれば、ケーシング（11）に設けられた吸入側水平面（P1）と吐出側水平面（P2）に形成された吸入ポート（11a）と吐出ポート（11b）に、それぞれ吸入配管と吐出配管を接続するようにしており、これらの配管は斜めにしなくてよいので、配管の設計や施工を容易にすることができる。 Further, according to the present embodiment, the suction pipe (11a) and the discharge port (11b) formed in the suction side horizontal plane (P1) and the discharge side horizontal plane (P2) provided in the casing (11) are respectively connected to the suction pipe. The discharge pipes are connected to each other, and these pipes do not have to be inclined, so that the design and construction of the pipes can be facilitated.

また、本実施形態によれば、デミスタ（26）を油溜まり部（28）の油面と平行にしたことにより、デミスタ（26）の一部が油面につからないので、デミスタ（26）で油滴を均一に捕捉できる。また、デミスタ（26）の一部が油面につかるとデミスタ（26）の有効面積が小さくなるが、本実施形態ではそのような問題も生じず、デミスタ（26）の性能が低下することはない。 Further, according to the present embodiment, since the demister (26) is parallel to the oil surface of the oil reservoir (28), a part of the demister (26) is not attached to the oil surface, so the demister (26) Can capture oil droplets uniformly. In addition, when a part of the demister (26) touches the oil surface, the effective area of the demister (26) is reduced, but in this embodiment, such a problem does not occur, and the performance of the demister (26) is not reduced. Absent.

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。 << Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.

例えば、上記実施形態１では、油フィルタ（25）をケーシングの吐出空間（S2）内でスクリューロータ（40）から離れた位置に設け、実施形態２では吐出空間（S2）内でスクリューロータ（40）寄りの位置に設けているが、油溜まりの潤滑油に浸かるのであれば、その位置は適宜変更してもよい。 For example, in the first embodiment, the oil filter (25) is provided at a position away from the screw rotor (40) in the discharge space (S2) of the casing, and in the second embodiment, the screw rotor (40 ) Although it is provided at a position close to it, the position may be appropriately changed as long as it is immersed in the lubricating oil in the oil reservoir.

また、上記各実施形態では、潤滑油をモータ空間（S11）から圧縮機構へ案内する案内通路（15）をケーシング（11）に形成しているが、モータ空間（S11）を圧縮機構（20）の斜め上方に配置することで油が自重で圧縮機構（20）へ移動する限り、この案内通路（15）は必ずしも形成しなくてもよい。 In each of the above embodiments, the guide passage (15) for guiding the lubricating oil from the motor space (S11) to the compression mechanism is formed in the casing (11). However, the motor space (S11) is formed in the compression mechanism (20). As long as the oil moves to the compression mechanism (20) by its own weight by being disposed obliquely above, the guide passage (15) does not necessarily have to be formed.

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、スクリュー圧縮機のケーシング内の油溜まり部に油が不足するのを抑える技術について有用である。 As described above, the present invention is useful for a technique for suppressing oil shortage in an oil reservoir in a casing of a screw compressor.

10 スクリュー圧縮機
11 ケーシング
11a 吸入ポート
11b 吐出ポート
12 モータ
16 円筒壁
16a テーパ面
20 圧縮機構
21 駆動軸
26 デミスタ
28 油溜まり部
30 駆動機構
40 スクリューロータ
S1 低圧空間
P1吸入側水平面
P2吐出側水平面
S2 高圧空間 10 Screw compressor
11 Casing
11a Suction port
11b Discharge port
12 Motor
16 Cylindrical wall
16a Tapered surface
20 Compression mechanism
21 Drive shaft
26 Demister
28 Oil reservoir
30 Drive mechanism
40 screw rotor
S1 Low pressure space
P1 suction side horizontal plane
P2 discharge side horizontal plane
S2 High pressure space

Claims

The casing (11), the low pressure space (S1) and the high pressure space (S2) partitioned in the casing (11), and the working fluid sucked from the low pressure space (S1) are compressed into the high pressure space (S2). A compression mechanism (20) having a screw rotor (40) for discharging, a motor (12) for driving the screw rotor (40), and a drive shaft (21), and the motor (12) are connected to the low-pressure space ( A screw compressor provided with a drive mechanism (30) disposed in S1) and having an oil reservoir (28) for storing lubricating oil in the high-pressure space (S2),
The screw compressor, wherein the drive shaft (21) is disposed so as to be inclined such that an end portion on the motor (12) side is located above an end portion on the screw rotor (40) side .

In claim 1,
A tapered surface (16a) extending toward the motor (12) is formed at the end of the cylindrical wall (16) formed on the casing (11) so as to accommodate the screw rotor (40). And
The screw compressor, wherein the tapered surface (16a) is a guide surface for introducing lubricating oil from the low pressure space (S1) to the compression mechanism (20).

In claim 1 or 2,
A suction side horizontal plane (P1) and a discharge side horizontal plane (P2) are formed on the outer surface of the casing (11). The suction port (11a) communicates with the low pressure space (S1) on the suction side horizontal plane (P1). And a discharge port (11b) communicating with the high-pressure space (S2) is formed in the discharge side horizontal plane (P2).

In claim 1, 2 or 3,
A screw compressor characterized in that a flat plate demister (26) is disposed in the high-pressure space (S2) above the oil reservoir (28) in parallel with the oil surface of the lubricating oil.