JP2024507622A - ロータ・アセンブリ、圧縮機及びエア・コンディショナ - Google Patents

Abstract

ロータ・アセンブリ、圧縮機及びエア・コンディショナが提供される。ロータ・アセンブリ１０は、第１の回転シャフト１１と、第１の回転シャフト１１上に回転可能に配置された第１のロータ１２とを含み、第１のロータ１２が複数の第１のスクリュー・ブレード１２１を含み、２つの隣接する第１のスクリュー・ブレード１２１の間に第１の歯スロット１２２が形成されており、第１のロータ１２の吸い込み端部１２３が少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロット１２４を有し、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロット１２４を通じて第１の歯スロット１２２に潤滑油を進入させる。潤滑油が第１の歯スロットを完全に潤滑及び封止することができ、これにより、圧縮機がより滑らかに作動し、スクリュー・ブレードの摩耗を低減し、圧縮機の耐用年数を改善することができることが保証される。

Description

本発明は、圧縮機の技術分野、特に、ロータ・アセンブリ、圧縮機及びエア・コンディショナに関する。

対向４ロータ・スクリュー圧縮機は、らせん形ロータの２つの対を含み、らせん形ロータの各対は、スクリュー圧縮機のハウジングの空間容積に配置されており、らせん形ロータの各対は、それぞれ反対の回転方向を有する平行な雌型ロータ及び雄型ロータを含み、雌型ロータ及び雄型ロータは、互いに噛み合わされている。らせん形ロータの２つの対の回転中、容積が周期的に増減する。合理的な設計により、容積は、空気入口及び空気出口と周期的に連通及び切断され、これにより、吸い込み、圧縮及び排出の全プロセスを完了することができる。

発明者らの調査を通じて、互いに噛み合った雌型及び雄型ロータの各対の回転中、雌型及び雄型ロータの噛み合い位置において摩擦が生じる傾向があり、これは、雌型及び雄型ロータの噛み合い位置における潤滑の必要性につながる。しかしながら、関連技術における対向４ロータ・スクリュー圧縮機は、雌型及び雄型ロータの噛み合い位置における潤滑のための有効な手段を開示しておらず、潤滑油は、ロータ歯溝に流入することができず、これは、潤滑のためにロータ歯溝に潤滑油がないことにつながる。長期的に見ると、これは、スクリュー・ブレードの摩耗を生じ、圧縮機の不十分な動作につながり、圧縮機の耐用年数を減少させる可能性が高い。

このような点から見て、本開示の実施例は、関連技術におけるロータ・アセンブリが雌型ロータと雄型ロータとの噛み合い位置を潤滑することができないという技術的問題を解決することができる、ロータ・アセンブリ、圧縮機及びエア・コンディショナを提供する。

本開示の１つの態様において、ロータ・アセンブリであって、第１の回転シャフトと、第１の回転シャフト上に回転可能に配置された第１のロータとを含み、第１のロータが、複数の第１のスクリュー・ブレードを含み、第１の歯スロットが、２つの隣接する第１のスクリュー・ブレードの間に形成されており、第１のロータの吸い込み端部が、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットを有し、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットを通じて第１の歯スロットに潤滑油を進入させる、ロータ・アセンブリが提供される。

幾つかの実施例において、ロータ・アセンブリが、第２の回転シャフトと、第２の回転シャフト上に固定して配置された第２のロータと、をさらに含み、第２のロータが、第１のロータと噛み合わされており、第１のロータを駆動して第１の回転シャフトに対して回転させるように構成されており、第１のロータ及び第２のロータが反対方向に回転し、第２のロータが、複数の第２のスクリュー・ブレードを含み、第２の歯スロットが、２つの隣接する第２のスクリュー・ブレードの間に形成されている。

幾つかの実施例において、ロータ・アセンブリは、２つの第１のロータ及び２つの第２のロータを含み、２つの第１のロータが、第１の回転シャフト上に同軸に配置されており、２つの第１のロータのねじ山が反対方向であり、２つの第２のロータが、第２の回転シャフト上に同軸に固定されており、２つの第２のロータのねじ山が反対方向である。

幾つかの実施例において、２つの第１のロータの吸い込み端部が互いに係合させられており、２つの第１のロータの吸い込み端部のうちの少なくとも一方が、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットを有する。

幾つかの実施例において、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットが、２つの隣接する第１のスクリュー・ブレードの接合部に形成されている。

幾つかの実施例において、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットが、第１のスクリュー・ブレードに形成されている。

幾つかの実施例において、吸い込み端部は、少なくとも１つのオイル貯蔵キャビティをさらに有し、少なくとも１つのオイル貯蔵キャビティは、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットと連通しており且つ少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットを通じて第１の歯スロットと連通している。

幾つかの実施例において、少なくとも１つのオイル貯蔵キャビティは、吸い込み端部から離れる方向に凹まされた吸い込み端部に近い第１のスクリュー・ブレードの一方の端部によって形成されている。

幾つかの実施例において、第１の回転シャフトの内部には、主オイル通路と、主オイル通路と連通した少なくとも１つの分岐オイル通路とが設けられており、第１のロータと第１の回転シャフトとの間に潤滑隙間が形成されており、潤滑隙間が、少なくとも１つの分岐オイル通路及び少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットと連通している。

幾つかの実施例において、ロータ・アセンブリが、第１の回転シャフトの外側にスリーブされ且つ第１のロータを支持する複数の支持軸受をさらに含み、複数の支持軸受及び第１のロータが、第１の回転シャフトに対して回転可能であり、２つの隣接する支持軸受の間に間隙が配置されており、間隙が、分岐オイル通路及び潤滑隙間と連通している。

幾つかの実施例において、第１の回転シャフトに面した第１のロータの内壁が、潤滑隙間と連通したオイル貯蔵スロットを有する。

幾つかの実施例において、ロータ・アセンブリが、第２の回転シャフトの一方の端部に配置された第１の軸受ハウジングであって、第１の軸受ハウジングと第２の回転シャフトとの間に第１の軸受キャビティが配置されている、第１の軸受ハウジングと、第２の回転シャフト上に配置され且つ第１の軸受キャビティに収容された第１の軸受と、全体的なオイル入口、第１のオイル出口及び第２のオイル出口を含む流れ分割部分であって、第１のオイル出口の２つの端部が、それぞれ全体的なオイル入口及び主オイル通路と連通しており、第２のオイル出口の２つの端部が、それぞれ全体的なオイル入口及び第１の軸受キャビティと連通している、流れ分割部分と、第１のロータ及び第２のロータを収容するように構成されたロータ・ハウジングであって、ロータ・ハウジングが、第１の軸受キャビティ及び第２の歯スロットと連通した第１のオイル戻りポートを有する、ロータ・ハウジングと、をさらに備える。

幾つかの実施例において、ロータ・アセンブリが、第２の回転シャフトの他方の端部に配置された第２の軸受ハウジングであって、第２の軸受ハウジングと第２の回転シャフトとの間に第２の軸受キャビティが配置されている、第２の軸受ハウジングと、第２の回転シャフト上に配置され且つ第２の軸受キャビティに収容された第２の軸受と、第３のオイル出口を含むオイル制御部分であって、第３のオイル出口の２つの端部が、それぞれ主オイル通路及び第２の軸受キャビティと連通している、オイル制御部分と、ロータ・ハウジングに配置された第２のオイル戻りポートであって、第２のオイル戻りポートが、第２の軸受キャビティ及び第２の歯スロットと連通している、第２のオイル戻りポートと、をさらに備える。

本開示の１つの態様において、上記のロータ・アセンブリを含む圧縮機が提供される。

本開示の１つの態様において、上記の圧縮機を含むエア・コンディショナが提供される。

開示の実施例によって提供されるロータ・アセンブリ、圧縮機及びエア・コンディショナによれば、ロータ・アセンブリが、第１の回転シャフトと、第１の回転シャフト上に回転可能に配置された第１のロータとを含み、第１のロータが、複数の第１のスクリュー・ブレードを含み、２つの隣接する第１のスクリュー・ブレードの間に第１の歯スロットが形成されており、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットが、第１のロータの吸い込み端部に配置されており、オイル・スリンガ・スロットが、オイル・スリンガ・スロットを通じて第１の歯スロットに潤滑油を供給するために使用され、これにより、潤滑油が、第１の歯スロットを完全に潤滑及び封止することができ、したがって、圧縮機の動作が、より滑らかになり、スクリュー・ブレードの摩耗程度が低減され、圧縮機の耐用年数が延長される。

本開示の実施例における技術的スキームをより明確に説明するために、実施例の説明において必要とされる図面を以下で簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における図面は、本開示の幾つかの実施例でしかない。当業者にとって、創造的仕事なしにこれらの図面に従ってその他の図面を得ることができる。

本開示の実施例によって提供されるロータ・アセンブリの構造的な概略図である。 図１に示されたロータ・アセンブリにおける第１のロータ及び第１の回転シャフトの第１の概略的な断面図である。 図１に示されたロータ・アセンブリにおける第１のロータの吸い込み端部の第１の構造の概略図である。 図１に示されたロータ・アセンブリにおける第１のロータの吸い込み端部の第２の構造の概略図である。 図１に示されたロータ・アセンブリにおける第１のロータの吸い込み端部の第３の構造の概略図である。 図１に示されたロータ・アセンブリにおける第１のロータ及び第１の回転シャフトの第２の概略的な断面図である。 図１に示されたロータ・アセンブリにおいて軸受を支持する軸受ブシュの概略的な構造図である。 本開示の実施例の第１のロータ、第２のロータ及びロータ・ハウジングの概略的な構造図である。

以下において、開示の実施例における技術的スキームを、添付の図面を参照して明瞭且つ完全に説明する。明らかに、説明された実施例は、実施例全体ではなく、開示の実施例の一部でしかない。本開示の実施例に基づいて、創造的仕事なしに当業者によって得られる全ての他の実施例は、本開示の保護範囲に属する。さらに、本明細書に説明された特定の実施例は、本開示を例示及び説明するためにのみ使用され、本開示を限定するために使用されないことが理解されるべきである。本開示において、別段の定めがない限り、「上」及び「下」などの方向を表す言葉は、通常、装置の実際の使用又は作動状態、特に図面における図面方向での上及び下を意味する。これに対し、「内側」及び「外側」は、装置の輪郭を表す。

開示の実施例は、以下で詳細に説明されるロータ・アセンブリ、圧縮機及びエア・コンディショナを提供する。以下の実施例の説明の順序は、実施例の好ましい順序への限定として解されないことに留意すべきである。

本開示は、圧縮機に適用されるロータ・アセンブリを提供する。詳細については図１及び図２を参照されたい。ロータ・アセンブリ１０は、第１の回転シャフト１１と、第１の回転シャフト１１に回転可能に配置された第１のロータ１２と、を含む。第１のロータ１２は、複数の第１のスクリュー・ブレード１２１を含み、第１の歯スロット１２２が、２つの隣接する第１のスクリュー・ブレード１２１の間に形成されている。第１のロータ１２は、複数の第１のスクリュー・ブレード１２１を接合することによって形成され、第１のスクリュー・ブレード１２１の底部は、互いに接続されており、第１の回転シャフト１１の外側にスリーブされている。

図３を参照すると、第１のロータ１２は、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロット１２４を備える吸い込み端部１２３を含み、これにより、オイル・スリンガ・スロット１２４を通じて潤滑油が第１の歯スロット１２２に進入することができ、したがって、第１の歯スロット１２２を有効に潤滑及び封止し、圧縮機をより滑らかに作動させ、スクリュー・ブレードの摩耗を低減し、圧縮機の耐用年数を延長する。

ロータ・アセンブリ１０は、第２の回転シャフト２１及び第２のロータ２２をさらに含む。第２のロータ２２は、第２の回転シャフト２１の軸線を中心に回転することができ、第２の回転シャフト２１は、第１の回転シャフト１１に対して平行に配置されている。第２のロータ２２は、第２の回転シャフト２１に固定して配置されており、第２のロータ２２及び第１のロータ１２は、ガス圧縮を実現するために互いに係合しており、第１のロータ１２と第２のロータ２２とは、反対方向に回転する。

第１のロータ１２が被駆動ロータであり、第２のロータ２２が駆動ロータである、すなわち、第２のロータ２２が第１のロータ１２を駆動して回転させることを理解することができる。本開示の実施例において、第１のロータ１２は雌型ロータであってよく、第２のロータは雄型ロータであってよい、又は第１のロータ１２が雄型ロータであってよく、第２のロータ２２が雌型ロータであってよい。

特に、第２のロータ２２は複数の第２のスクリュー・ブレード２２１を含み、第２の歯スロット２２２は、２つの隣接する第２のスクリュー・ブレード２２１の間に形成されている。第２のロータ２２は、複数の第２のスクリュー・ブレード２２１を接合することによって形成され、複数の第２のスクリュー・ブレード２２１の底部は、互いに接続されており、第２の回転シャフト２１の外側にスリーブされており、第２のスクリュー・ブレード２２１と第１のスクリュー・ブレード１２１との間の噛み合い領域は、ロータの歯間容積である。

潤滑油はオイル・スリンガ・スロット１２４を通じて第１の歯スロット１２２に進入することができるので、潤滑油は第２の歯スロット２２２にも進入することができ、これにより、第２のロータ２２を潤滑することができることを理解することができる。

幾つかの実施例において、オイル・スリンガ・スロット１２４は、２つの隣接する第１のスクリュー・ブレード１２１の接合部に形成されており、すなわち、オイル・スリンガ・スロット１２４は、第１の歯溝１２２の底端部に形成されている。「接合部」とは、一方のスクリュー・ブレードが他方のスクリュー・ブレードに隣接する位置、又は２つのスクリュー・ブレードの部分が形成する位置であってよいことに留意すべきである。この時、オイル・スリンガ・スロット１２４の通路は最短であり、これにより、潤滑油は、オイル・スリンガ・スロット１２４を通じて第１の歯スロット１２２に迅速に進入することができる。

幾つかの実施例において、図５を参照すると、オイル・スリンガ・スロット１２４は第１のスクリュー・ブレード１２１に配置されており、２つの隣接するオイル貯蔵キャビティ１２５が互いに連通している。一方では、潤滑油のオイル入口速度が速すぎるとき、オイル・スリンガ・スロット１２４の長い通路によりオイル入口速度を遅らせることができる。他方では、オイル貯蔵キャビティ１２５における潤滑油は、圧力上昇により第１の歯スロット１２２へ迅速に絞り出されることができる。

幾つかの実施例において、第１のロータ１２は、自己潤滑非金属材料から形成されてよく、第１の回転シャフト１１は、炭化物合金材料から形成されてよい。もちろん、第１のロータ１２が炭化物合金材料から形成されてよく、第１の回転シャフト１１が自己潤滑非金属材料から形成されてよい。

幾つかの実施例において、第２のロータ２２は、自己潤滑非金属材料から形成されてよい。第１のロータ１２が硬質合金鋼から形成されており且つ第２のロータ２２が自己潤滑非金属材料から形成されている場合、第１のロータ１２と第２のロータ２２との間の噛み合い運動は、金属及び非金属材料から形成され、これは、伝達の滑らかさを高め、ロータ・アセンブリ１０の作動中の振動及び騒音を低減するために有利である。

幾つかの実施例において、ロータ・アセンブリ１０は、互いに噛み合った２対のロータから成ってもよい。特に、ロータ・アセンブリ１０は、２つの第１のロータ１２及び２つの第２のロータ２２を含む。２つの第１のロータ１２は、第１の回転シャフト１１上に同軸に配置されており、２つの第１のロータ１２のねじ山は、反対方向である。代替的に、２つの第１のロータ１２は対称的に配置されている。２つの第２のロータ２２は、第２の回転シャフト２１上に同軸に固定されており、２つの第２のロータ２２のねじ山は、反対方向である。代替的に、２つの第２のロータ２２は対称的に配置されている。

互いに近い２つの第１のロータ１２の端面は接合されており、互いに近い２つの第２のロータ２２の端面は接合されており、これにより、ロータ・アセンブリ１０は、接合された位置からガスを引き込む。ガスはそれぞれ、圧縮及び排出するために両側における第１のロータ１２へ流れ、オイル・スリンガ・スロット１２４を通じて第１の歯溝１２２及び第２の歯溝２２２へ流入する潤滑油は、ガスとともに圧縮され、第１のロータ１２及び第２のロータ２２の排出端面から放出されることができ、これにより、全ての第１の歯溝１２２及び第２の歯溝２２２の潤滑を完了することができる。

第１のロータ１２及び第２のロータ２２の圧縮能力は、通常のロータのグループのものと等しく、２つの第１のロータ１２及び２つの第２のロータ２２の圧縮能力は、通常のロータの２つのグループのものと等しく、それらの体積は、通常のロータの２つのグループのものよりも大幅に小さく、したがって、ロータ・アセンブリ１０の全体の構造をよりコンパクトにする。実際の必要に従って、幾つかの実施例において、２つの第１のロータ１２のうちの一方にのみオイル・スリンガ・スロット１２４を設けることができるか、又はオイル排出速度をさらに高めるために両方の第１のロータ１２にオイル・スリンガ・スロット１２４を設けることができる。

理解できるように、図４及び図５を参照すると、第１のロータ１２は潤滑を必要とし、吸い込み端部１２３にも少なくとも１つのオイル貯蔵キャビティ１２５が設けられている。オイル貯蔵キャビティ１２５はオイル・スリンガ・スロット１２４と連通しており、オイル貯蔵キャビティ１２５は、オイル・スリンガ・スロット１２４を通じて第１の歯溝１２２と連通している。本開示の実施例において、潤滑油は、オイル貯蔵キャビティ１２５へ流入することができる。オイル貯蔵キャビティ１２５は潤滑油を貯蔵することができるので、ロータ・アセンブリ１０が始動させられると、オイル貯蔵キャビティ１２５に貯蔵された潤滑油は、オイル・スリンガ・スロット１２４内へ絞り出され、次いで、オイル・スリンガ・スロット１２４を通じて第１の歯溝１２２に迅速に進入することができ、これにより、第１のロータ１２を潤滑することができる。第１のロータ１２の回転中、オイル貯蔵キャビティ１２５における潤滑油は、側方から第１の歯スロット１２２に進入することができ、次いで、潤滑油は、ガスとともに圧縮されて排出され、したがって、第１のロータ１２の摩耗を生じる、初期作動段階において第１のロータ１２が潤滑されないという問題を回避する。オイル貯蔵キャビティ１２５の容積は十分に大きいので、潤滑要求を満たすための十分なオイル貯蔵能力を有することができる。

同様に、実際の必要に従って、幾つかの実施例において、２つの第１のロータ１２のうちの一方のみにオイル貯蔵キャビティ１２５を設けることができる、又は両方の第１のロータ１２にオイル貯蔵キャビティ１２５を設けることができる。

幾つかの実施例において、オイル貯蔵キャビティ１２５は、吸い込み端部１２３から離れる方向に凹まされた吸い込み端部１２３に近い第１のスクリュー・ブレード１２１の一方の端部によって形成されている。すなわち、オイル貯蔵キャビティ１２５は、第１のスクリュー・ブレード１２１に形成されている。

幾つかの実施例において、それぞれの第１のスクリュー・ブレード１２１にオイル貯蔵キャビティ１２５が設けられており、それぞれの第１の歯スロット１２２に、対応してオイル・スリンガ・スロット１２４が設けられている。

幾つかの実施例において、オイル貯蔵キャビティ１２５の形状は、基本的に、吸い込み端部１２３に近い第１のスクリュー・ブレード１２１の端部の形状と同じであり、これにより、オイル貯蔵キャビティ１２５の容積は、より多くの潤滑油を貯蔵するために、より大きく、したがって、ロータ・アセンブリ１０の潤滑要求を満たす。しかしながら、第１のスクリュー・ブレード１２１を損傷し、第１のロータ１２の通常動作に影響することを回避するために、オイル貯蔵キャビティ１２５の内壁と第１のスクリュー・ブレード１２１の外壁との間に、所定の距離が残されるべきである。

幾つかの実施例において、吸い込み端部１２３には、バッフル（図示せず）も設けられており、バッフルは、部分的に、オイル貯蔵キャビティ１２５に対応して配置されており、これにより、オイル貯蔵キャビティ１２５における潤滑油をブロックし、潤滑油がオイル貯蔵キャビティ１２５から完全に流出することを防止し、これにより、潤滑油をオイル貯蔵キャビティ１２５に貯蔵することができる。

幾つかの実施例において、２つの第１のロータ１２の吸い込み端部１２３には、それぞれ少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロット１２４と、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロット１２４と連通したオイル貯蔵キャビティ１２５とが設けられており、オイル貯蔵キャビティ１２５は、オイル・スリンガ・スロット１２４を通じて第１の歯スロット溝１２２と連通している。２つの第１のロータ１２にはオイル貯蔵キャビティ１２５が設けられており、これにより、ロータ・アセンブリ１０が始動させられると、２つの第１のロータ１２は、オイル貯蔵キャビティ１２５内の潤滑油によって直接潤滑することができ、同時に、２つの第２のロータ２２は、対応する第１のロータにおけるオイル貯蔵キャビティ１２５内の潤滑油によって直接潤滑することができ、これにより、潤滑圧力を低下させる。

幾つかの実施例において、第１の回転シャフト１１の内部には、主オイル通路１１１と、主オイル通路１１１と連通した少なくとも１つの分岐オイル通路１１２とが設けられており、第１のロータ１２と第１の回転シャフト１１との間に潤滑隙間１２６が形成されており、潤滑隙間１２６は、分岐オイル通路１１２及びオイル・スリンガ・スロット１２４と連通している。主オイル通路１１１は、潤滑油を一時的に貯蔵するために使用される。主オイル通路１１１の一方の端部から流入する潤滑油は、分岐オイル通路１１２を通って流れ、分岐オイル通路１１２から流出する潤滑油の一方の部分は、潤滑隙間１２６及びオイル・スリンガ・スロット１２４を通じて第１の歯溝１２２に流入し、他方の部分は、オイル貯蔵キャビティ１２５に流入し、オイル貯蔵キャビティ１２５に貯蔵される。

図６を参照すると、幾つかの実施例において、第１のロータ１２は、第１の回転シャフト１１の外側に直接スリーブされており、第１の回転シャフト１１に対して回転することができ、分岐オイル通路１１２から流出した潤滑油は、第１の回転シャフト１１と第１のロータ１２との間の潤滑隙間１２６に進入する。

再び図２を参照すると、幾つかの実施例において、図２と図６との違いは、ロータ・アセンブリ１０が、第１の回転シャフト１１の外側にスリーブされ且つ第１のロータ１２を支持する少なくとも２つの支持軸受１２７をさらに含むということである。支持軸受１２７及び第１のロータ１２は、第１の回転シャフト１１に対して回転することができる。２つの隣接する支持軸受１２７の間には間隙１２７１が存在し、間隙１２７１は、分岐オイル通路１１２及び潤滑隙間１２６と連通している。主オイル通路１１１の一方の端部から進入する潤滑油は、分岐オイル通路１１２を通って流れ、分岐オイル通路１１２から流出する潤滑油は、間隙１２７１を通って潤滑隙間１２６に流入する。潤滑隙間１２６から流出する潤滑油の一方の部分は、オイル・スリンガ・スロット１２４を通じて第１の歯溝１２２に流入し、他方の部分は、オイル貯蔵キャビティ１２５に流入し、オイル貯蔵キャビティ１２５に貯蔵される。

滑り軸受の数は、必要に応じて設定することができ、例えば、滑り軸受の数は、１～６のあらゆる値であることができる。第２のチャネルの数は、２～１２のあらゆる値であることができる。

図７を参照すると、支持軸受１２７は軸受ブシュ１２７２を含み、軸受ブシュ１２７２と第１の回転シャフト１１との間に間隙が設けられている。軸受ブシュ１２７２には、軸受ブシュ１２７２の内面及び外面と連通する連通穴１２７３が設けられており、これにより、潤滑油が軸受ブシュ１２７２の内面及び外面を潤滑することができることに留意すべきである。軸受ブシュ１２７２の外壁には、連通穴１２７３と連通した貫通溝１２７４も設けられており、貫通溝１２７４は、第１のロータ１２と第１の回転シャフト１１との間の潤滑油の流れを加速させることができ、これにより、潤滑油は、より容易にオイル・スリンガ・スロット１２４へ流れることができる。

幾つかの実施例において、第１の回転シャフトに面した第１のロータの内壁には、潤滑隙間と連通したオイル貯蔵スロット１２８が設けられている。複数のオイル貯蔵スロット１２８を設けることができ、オイル貯蔵スロット１２８のうちの少なくとも１つは、潤滑隙間１２６のうちの少なくとも１つと連通している。ロータ・アセンブリの始動中に支持軸受１２７に必要とされる潤滑油を提供するために、所定の量の潤滑油がオイル貯蔵スロット１２８に貯蔵される。特に、ロータ・アセンブリ１０の始動中、オイル貯蔵スロット１２８内の潤滑油は、支持軸受１２７を潤滑するために潤滑隙間１２６へ絞り出される。

図１、図２及び図８を参照すると、ロータ・アセンブリ１０は、第１の軸受ハウジング２３と、第１の軸受２７と、流れ分割部分３０と、ロータ・ハウジング４０とをさらに含む。第１の軸受ハウジング２３は、第２の回転シャフト２１の一方の端部に配置されており、第１の軸受キャビティ２５は、第１の軸受ハウジング２３と第２の回転シャフト２１との間に配置されている。第１の軸受２７は、第２の回転シャフトに配置されており、第１の軸受キャビティ２５に収容されている。第１の軸受２７は、対応する圧縮機のモータ側に配置されている。

幾つかの実施例において、流れ分割部分３０は、全体的なオイル入口３１、第１のオイル出口３２及び第２のオイル出口３３を含み、第１のオイル出口３２の２つの端部は、それぞれ全体的なオイル入口３１及び主オイル通路１１１と連通しており、第２のオイル出口３３の２つの端部は、それぞれ全体的なオイル入口３１及び第１の軸受キャビティ２５と連通しており、これにより、全体的なオイル入口３１からの潤滑油は、それぞれ第１のオイル出口３２及び第２のオイル出口３２に流入する。流れ分割部分３０によって分割された後、潤滑油の一方の部分は、第１の回転シャフト１１及び支持軸受１２７を潤滑するために主オイル通路１１１に流入し、他方の部分は、第１の軸受２７を潤滑するために第１の軸受キャビティ２５に流入する。

幾つかの実施例において、流れ分割部分３０は、流れを分割するだけでなく、潤滑油の流速も制御することができるスロットル・プラグであることができる。

幾つかの実施例において、ロータ・ハウジング４０は、第１のロータ１２及び第２のロータ２２を収容するように構成されている。ロータ・ハウジング４０は、第１の軸受キャビティ２５と連通した第１のオイル戻りポート４１を有し、第１のオイル戻りポート４１は、第１の軸受２７に近いロータ・ハウジング４０の一方の側に配置されており、第２の歯スロット２２２と連通している。

幾つかの実施例において、ロータ・アセンブリ１０は、第１の軸受２７と第１のオイル戻りポート４１とを接続する第１のオイル戻り部分６０をさらに含む。第１のオイル戻り部分６０は、第１のオイル戻りキャビティ（図示せず）を含み、その一方の端部は、第１の軸受キャビティ２５と連通しており、その他方の端部は、第１のオイル戻りポート４１と連通している。第１の軸受キャビティ２５内の潤滑油が第１の軸受２７を潤滑した後、潤滑油は、第１のオイル戻りキャビティ及び第１のオイル戻りポート４１を通じてロータ・ハウジング４０に進入することができ、次いで、第２の歯スロット２２２に進入することができる。第２の歯溝２２２は第１のオイル戻りポート４１に面しているので、第１のロータ１２及び第２のロータ２２が回転すると、第２の歯溝２２２が配置されている領域の空気圧が、他の領域における空気圧よりも低くなり、これにより、第１の軸受キャビティ２５内の潤滑油は、容易に第２の歯溝２２２に進入し、次いで、空気とともに圧縮され且つ排出されることができる。

幾つかの実施例において、ロータ・アセンブリ１０は、第２の軸受ハウジング２４と、第２の軸受２８と、オイル制御部分５０と、第２のオイル戻りポート４２とをさらに含む。第２の軸受ハウジング２４は、第２の回転シャフト２１の他方の端部に配置されており、第２の軸受キャビティ２６は、第２の軸受ハウジング２４と第２の回転シャフト２１との間に配置されている。第２の軸受２８は、第２の回転シャフト２１上に配置されており、第２の軸受キャビティ２６に収容されている。第２の軸受２８は、対応する圧縮機のモータを有さない側に配置されている。

幾つかの実施例において、オイル制御部分５０は、第３のオイル出口５１を含み、その両端部は、それぞれ主オイル通路１１１及び第２の軸受キャビティ２６に連通しており、全体的なオイル入口３１からの潤滑油は、主オイル通路１１１から第３のオイル出口５１に流入し、次いで、第２の軸受キャビティ２６に流入する。

幾つかの実施例において、第２のオイル戻りポート４２は、ロータ・ハウジング４０に配置されており、第２の軸受キャビティ２６と連通している。第２のオイル戻りポート４２は、第２の軸受２８に近いロータ・ハウジング４０の一方の側に配置されており、第２の歯スロット２２２と連通している。

幾つかの実施例において、ロータ・アセンブリ１０は、第２の軸受２８と第２のオイル戻りポート４２とを接続する第２のオイル戻り部分７０をさらに含む。第２のオイル戻り部分７０は、第２のオイル戻りキャビティ（図示せず）を含み、その一方の端部は、第２の軸受キャビティ２６と連通しており、その他方の端部は、第２のオイル戻りポート４２と連通している。第２の軸受キャビティ２６内の潤滑油が第２の軸受２８を潤滑した後、潤滑油は、第１のオイル戻りキャビティ及び第２のオイル戻りポート４２を通じてロータ・ハウジング４０に進入し、次いで、第２の歯スロット２２２に進入することができる。同様に、第２の歯スロット２２２は第２のオイル戻りポート４２に面しているので、第１のロータ１２及び第２のロータ２２が回転すると、第２の歯スロット２２２が配置されている領域における空気圧が、他の領域における空気圧よりも低くなり、これにより、第２の軸受キャビティ２６内の潤滑油は、容易に第２の歯スロット２２２に進入し、次いで、ガスとともに圧縮され且つ排出されることができる。

本開示の代替的な実施例において、潤滑油は、ロータ・アセンブリ１０を潤滑するのみならず、熱を放散させ、冷却することができる冷却オイルであることができる。

開示された実施例におけるオイル通路は、全体的なオイル入口３１を通じて、第１のロータ１２の軸受のオイル供給及び第２のロータ２２の左側及び右側の軸受潤滑のオイル供給を完了することができることを理解することができる。軸受潤滑の後、潤滑油は、第１のロータ１２と第２のロータ２２との間の係合部を潤滑するために、最終的にロータの歯間容積に進入する。潤滑油の流れ通路は、３つの通路を含むことができる。第１のオイル通路は、全体的なオイル入口３１、第１の回転シャフト１１における主オイル通路１１１、第１の回転シャフト１１における分岐オイル通路１１２、第１の回転シャフト１１と支持軸受１２７との間の潤滑隙間１２６、第１のロータ１２の空気入口端面、及びロータの歯間容積を含む。第２のオイル通路は、全体的なオイル入口３１、第１の軸受キャビティ２５、第１のオイル戻りポート４１、及びロータの歯間容積を含む。第３のオイル通路は、全体的なオイル入口３１、第１の回転シャフト１１における主オイル通路１１１、第２の軸受キャビティ２６、第２のオイル戻りポート４２、及びロータの歯間容積を含む。第１のロータ１２、第２のロータ２２及び全ての軸受の潤滑は、１つの全体的なオイル入口３１を通じて実現することができる。

２つの第１のロータ１２の回転方向は反対方向であり、２つの第２のロータ２２の回転方向は反対方向であり、すなわち、２つの第１のロータ１２の第１のスクリュー・ブレード１２１の回転方向は反対方向であり、２つの第２のロータ２２の第２のスクリュー・ブレード２２１の回転方向は反対方向である。対応する第１のロータ１２及び第２のロータ２２の一方の対は、圧縮中に第１の方向に軸方向の力を生じ、対応する第１のロータ１２及び第２のロータ２２の他方の対は、圧縮中に第２の方向に軸方向の力を生じる。第１の方向と第２の方向とは反対方向であり、第１の方向の軸方向の力と、第２の方向の軸方向の力とは、少なくとも部分的に互いに打ち消すことができ、これにより、過剰な軸方向の力の問題を改善することができる。

対応する第１のロータ１２及び第２のロータ２２の一方の対が、圧縮中に第１の方向で軸方向の力を生じ、対応する第１のロータ１２及び第２のロータ２２の他方の対が、圧縮中に第２の方向で軸方向の力を生じ、第１の方向と第２の方向とは反対方向であることに留意すべきである。第１の方向の軸方向の力と、第２の方向の軸方向の力とが完全に相殺すると、第１の回転シャフト及び第２の回転シャフトを支持するための軸受は、ラジアル軸受のみを含んでよく、スラスト軸受は提供されない。第１の方向の軸方向の力と、第２の方向の軸方向の力とが部分的に相殺すると、残りの軸方向の力は小さく、ロータ・ハウジング４０と、第１のロータ１２及び第２のロータ２２のそれぞれとの間の衝突の影響も小さく、したがって、第１の回転シャフト及び第２の回転シャフトを支持する軸受は、ラジアル軸受のみを含んでよく、スラスト軸受は提供されない。

理解できるように、製造プロセスにより、第１のロータ１２及び第２のロータ２２の両方は、所定の公差範囲を有し、これにより、第１のロータ１２の２つの部分の歯は、完全に対称的ではなく、第２のロータ２２の２つの部分の歯は、完全に対称的ではなく、これは、第１の方向の軸方向の力と第２の方向の軸方向の力とが部分的に相殺した後の軸方向の力の方向の不確実性にさらにつながり、２つの方向にスラスト軸受をセットする必要がある。この実施例において、第１のロータ１２及び第２のロータ２２の公差範囲内で、一方の方向の軸方向の力が他方の方向の軸方向の力よりも常に大きくなるように、第１のロータ１２及び／又は第２のロータ２２の構造を変更することができ、これにより、第１のロータ及び第２のロータの噛み合い回転の後に生じる軸方向の力の合力は、一定の方向であり、したがって、一方の方向のスラスト軸受のみを提供することができ、他方の方向のスラスト軸受を省略することができる。例えば、第１のロータ１２の構造を変更することによって、第１の方向の軸方向の力は、第２の方向の軸方向の力よりも大きい。特に、それぞれの第１のロータ１２の長さ、直径、歯の密度、歯の厚さ及び端面プロフィルのうちの少なくとも１つを変更することができ、これにより、圧縮中に対応する第１のロータ及び第２のロータの１つの対によって生じる第１の方向の軸方向の力が、圧縮中に対応する第１のロータ及び第２のロータの別の対によって生じる第２の方向の軸方向の力よりも大きい。したがって、第１の回転シャフト及び第２の回転シャフトにおける第２の方向の軸方向の力に対応するスラスト軸受が省略される。

本開示は、上記の１つ又は複数の実施例との組合せにおいて定義されたロータ・アセンブリ１０を含む圧縮機も提供する。圧縮機は、第２の回転シャフト２１を駆動するモータも含む。第２の回転シャフト２１は第２のロータ２２を駆動し、第２のロータ２２は第１のロータ１２を駆動する。

本開示は、上記の１つ又は複数の実施例との組合せにおいて定義された圧縮機を含むエア・コンディショナも提供する。エア・コンディショナは、本明細書では詳細に説明しない、エア・コンディショニングのためのその他の構成要素も含む。

本発明は、ロータ・アセンブリ、圧縮機及びエア・コンディショナを提供する。ロータ・アセンブリは、第１の回転シャフトと、第１の回転シャフト上に回転可能に配置された第１のロータとを含み、第１のロータは、複数の第１のスクリュー・ブレードを含み、第１の歯スロットが、２つの隣接する第１のスクリュー・ブレードの間に形成されており、第１のロータの吸い込み端部は、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットを有し、オイル・スリンガ・スロットは、オイル・スリンガ・スロットを通じて第１の歯スロットに潤滑油を進入させるように構成されており、これにより、潤滑油は、第１の歯スロットを完全に潤滑し且つ封止することができ、圧縮機は、より滑らかに作動する。

本開示の実施例によって提供されるロータ・アセンブリ、圧縮機及びエア・コンディショナが上記で詳細に説明されており、本開示の原理及び実装は、本文書における特定の実例を使用することによって説明されている。上記実施例の説明は、本開示の方法及び中心的概念を理解することを助けるためだけに使用される。同時に、当業者にとって、本開示の概念に従って、特定の実装及び適用範囲に変化が生じる。要するに、本明細書の内容は、本開示に対する限定として解釈されるべきではない。

１０ ロータ・アセンブリ
１１ 第１の回転シャフト
１２ 第１のロータ
１２１ 第１のスクリュー・ブレード
１２２ 第１の歯スロット
１２３ 吸い込み端部
１２４ オイル・スリンガ・スロット
１２５ オイル貯蔵キャビティ
１１１ 主オイル通路
１１２ 分岐オイル通路
１２６ 潤滑隙間
１２７ 支持軸受
１２７１ 間隙
１２７２ 軸受ブシュ
１２７３ 連通穴
１２７４ 貫通溝
１２８ オイル貯蔵スロット
２１ 第２の回転シャフト
２２ 第２のロータ
２２１ 第２のスクリュー・ブレード
２２２ 第２の歯スロット
２３ 第１の軸受ハウジング
２４ 第２の軸受ハウジング
２５ 第２の軸受キャビティ
２６ 第２の軸受キャビティ
２７ 第１の軸受
２８ 第２の軸受
３０ 流れ分割部分
３１ 全体的なオイル入口
３２ 第１のオイル出口
３３ 第２のオイル出口
４０ ロータ・ハウジング
４１ 第１のオイル戻りポート
４２ 第２のオイル戻りポート
５０ オイル制御部分
５１ 第３のオイル出口
６０ 第１のオイル戻り部分
７０ 第２のオイル戻り部分

Claims (15)

1. ロータ・アセンブリであって、
   第１の回転シャフトと、
   前記第１の回転シャフト上に回転可能に配置された第１のロータと、を備え、
   前記第１のロータが、複数の第１のスクリュー・ブレードを備え、第１の歯スロットが、２つの隣接する第１のスクリュー・ブレードの間に形成されており、前記第１のロータの吸い込み端部が、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットを有し、前記少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットを通じて前記第１の歯スロットに潤滑油を進入させる、ロータ・アセンブリ。
2. 第２の回転シャフトと、
   前記第２の回転シャフト上に固定して配置された第２のロータと、をさらに備え、
   前記第２のロータが、前記第１のロータと噛み合っており、前記第１のロータを駆動して前記第１の回転シャフトに対して回転させるように構成されており、前記第１のロータ及び前記第２のロータが、反対方向に回転し、前記第２のロータが、複数の第２のスクリュー・ブレードを備え、第２の歯スロットが、２つの隣接する第２のスクリュー・ブレードの間に形成されている、請求項１に記載のロータ・アセンブリ。
3. 前記ロータ・アセンブリが、２つの第１のロータ及び２つの第２のロータを備え、
   前記２つの第１のロータが、前記第１の回転シャフト上に同軸に配置されており、前記２つの第１のロータのねじ山が、反対方向であり、前記２つの第２のロータが、前記第２の回転シャフト上に同軸に固定されており、前記２つの第２のロータのねじ山が、反対方向である、請求項２に記載のロータ・アセンブリ。
4. 前記２つの第１のロータの吸い込み端部が、互いに係合させられており、前記２つの第１のロータの前記吸い込み端部のうちの少なくとも１つが、少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットを有する、請求項３に記載のロータ・アセンブリ。
5. 前記少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットが、２つの隣接する第１のスクリュー・ブレードの接合部に形成されている、請求項１から４までのいずれか一項に記載のロータ・アセンブリ。
6. 前記少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットが、前記第１のスクリュー・ブレードに形成されている、請求項１から４までのいずれか一項に記載のロータ・アセンブリ。
7. 前記吸い込み端部が、少なくとも１つのオイル貯蔵キャビティをさらに有し、前記少なくとも１つのオイル貯蔵キャビティが、前記少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットと連通しており且つ前記少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットを通じて前記第１の歯スロットと連通している、請求項１から６までのいずれか一項に記載のロータ・アセンブリ。
8. 前記少なくとも１つのオイル貯蔵キャビティが、前記吸い込み端部から離れる方向に凹まされた前記吸い込み端部に近い前記第１のスクリュー・ブレードの一方の端部によって形成されている、請求項７に記載のロータ・アセンブリ。
9. 前記第１の回転シャフトの内部に、主オイル通路と、前記主オイル通路と連通した少なくとも１つの分岐オイル通路とが設けられており、潤滑隙間が、前記第１のロータと前記第１の回転シャフトとの間に形成されており、前記潤滑隙間が、前記少なくとも１つの分岐オイル通路及び前記少なくとも１つのオイル・スリンガ・スロットと連通している、請求項１から８までのいずれか一項に記載のロータ・アセンブリ。
10. 前記第１の回転シャフトの外側にスリーブされ且つ前記第１のロータを支持する複数の支持軸受をさらに備え、前記複数の支持軸受及び前記第１のロータが、前記第１の回転シャフトに対して回転可能であり、
    ２つの隣接する支持軸受の間に間隙が配置されており、前記間隙が、前記分岐オイル通路及び前記潤滑隙間と連通している、請求項９に記載のロータ・アセンブリ。
11. 前記第１の回転シャフトに面した前記第１のロータの内壁が、前記潤滑隙間と連通したオイル貯蔵スロットを有する、請求項９に記載のロータ・アセンブリ。
12. 前記第２の回転シャフトの一方の端部に配置された第１の軸受ハウジングであって、前記第１の軸受ハウジングと前記第２の回転シャフトとの間に第１の軸受キャビティが配置されている、第１の軸受ハウジングと、
    前記第２の回転シャフト上に配置され且つ前記第１の軸受キャビティに収容された第１の軸受と、
    全体的なオイル入口、第１のオイル出口及び第２のオイル出口を備える流れ分割部分であって、前記第１のオイル出口の２つの端部が、それぞれ前記全体的なオイル入口及び前記主オイル通路と連通しており、前記第２のオイル出口の２つの端部が、それぞれ前記全体的なオイル入口及び前記第１の軸受キャビティと連通している、流れ分割部分と、
    前記第１のロータ及び前記第２のロータを収容するように構成されたロータ・ハウジングであって、前記ロータ・ハウジングが、前記第１の軸受キャビティ及び前記第２の歯スロットと連通した第１のオイル戻りポートを有する、ロータ・ハウジングと、をさらに備える、請求項９から１１までのいずれか一項に記載のロータ・アセンブリ。
13. 前記第２の回転シャフトの他方の端部に配置された第２の軸受ハウジングであって、前記第２の軸受ハウジングと前記第２の回転シャフトとの間に第２の軸受キャビティが配置されている、第２の軸受ハウジングと、
    前記第２の回転シャフト上に配置され且つ前記第２の軸受キャビティに収容された第２の軸受と、
    第３のオイル出口を備えるオイル制御部分であって、前記第３のオイル出口の２つの端部が、それぞれ前記主オイル通路及び前記第２の軸受キャビティと連通している、オイル制御部分と、
    前記ロータ・ハウジングに配置された第２のオイル戻りポートであって、前記第２のオイル戻りポートが、前記第２の軸受キャビティ及び前記第２の歯スロットと連通している、第２のオイル戻りポートと、をさらに備える、請求項１２に記載のロータ・アセンブリ。
14. 請求項１から１３までのいずれか一項に記載のロータ・アセンブリを備える圧縮機。
15. 請求項１４に記載の圧縮機を備えるエア・コンディショナ。

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