JPWO2016136028A1 - スクリュー圧縮機 - Google Patents

Abstract

運転中に給油量を可変できるようにして、差圧が小さい場合でも軸受が必要とする給油量を確保し、差圧が増加した場合でも、給油量が必要以上に増加するのを抑制する。スクリュー圧縮機は、スクリューロータと、該スクリューロータを駆動するための電動機と、前記スクリューロータを支持する軸受と、これらを収納するケーシングを備える。また、前記ケーシングに形成され、高圧側の油を前記軸受に低圧側との差圧で給油するための給油通路と、この給油通路の途中に設けられた給油量調整部を備え、前記給油量調整部は、シリンダと、このシリンダ内を往復動自在に設けられた弁体と、該弁体に設けられ流路面積の異なる複数の流路を有し、前記高圧側と低圧側の差圧に応じて前記弁体を移動させることにより前記複数の流路を切り替えて、前記軸受に供給される給油量を調整する。

Description

本発明はスクリュー圧縮機に関し、特に、空気調和機、チラーユニット、冷凍機などに使用される密閉型或いは半密閉形のスクリュー圧縮機に好適なものである。

スクリュー圧縮機は、例えば、互いに噛み合う雄ロータと雌ロータの一対のスクリューロータを備えており、前記雄ロータと雌ロータはそれぞれころ軸受と玉軸受により回転可能に支持されている。

前記ころ軸受や玉軸受には、転がり面や滑り面があるが、これらの面に薄い油膜を形成して、金属と金属が直接接触するのを防止する必要があり、このため油潤滑が必要となる。なお、油潤滑の効果としては、摩擦及び磨耗の低減の他、摩擦熱の排出、軸受寿命の延長、さび止め、異物の侵入防止などの効果がある。

前記スクリューロータは高速回転するため、前記各軸受部には摩擦熱が発生する。そこで、潤滑油を軸受内に強制的に供給して前記各軸受を潤滑すると共に、前記各軸受では、発生する摩擦熱を前記強制給油された潤滑油を介して外部へ排出する強制潤滑方式を採用している。

即ち、前記各軸受に連通する油通路をスクリュー圧縮機のケーシングなどに設け、該スクリュー圧縮機の吐出側の圧力と吸込側の圧力との差圧を利用して潤滑油を、前記油通路を介して前記各軸受に強制給油する強制潤滑が行われる。
なお、この種従来技術としては、特開２０１４−１１８９３１号公報（特許文献１）に記載のものなどがある。

特開２０１４−１１８９３１号公報

前記軸受へ強制給油された潤滑油（以下、単に油ともいう）の一部は、スクリュー圧縮機への吸入ガスと共に前記スクリューロータで形成される圧縮室に流入し、スクリューロータの潤滑、シール、圧縮熱の冷却などを行うが、この軸受への給油量を適正な量に調整することにより、吸入ガスの油による加熱や油の攪拌による損失を抑制することができ、圧縮機性能の向上に効果がある。

一般に、従来の差圧による強制潤滑方式においては、給油経路中に給油絞り（オリフィス）を設けて、この給油絞りの寸法により給油量を調整するようにしている。しかし、給油量は、前記給油絞りの寸法と差圧により決まるため、最悪条件である最低差圧条件においても軸受が必要とする給油量を確保することを最優先して、前記給油絞りの寸法を決めていた。このため、最低差圧条件以外の運転条件では差圧が大きくなるほど給油量が増加して適切な給油量に調整することが困難であり、給油量が多くなると軸受潤滑後に吸入側に排出される油の増加に伴い吸入ガスの加熱量が増加して性能が低下する。また、吸入側に排出された油は圧縮作動室に吸い込まれるので、給油量の増加に伴い圧縮作動室内で油が攪拌されることによる動力損失も増加し、この面からも性能が低下する。

前記給油絞りの絞り量を大きくして給油量を少なくすると、最低差圧条件において軸受が必要とする給油量を十分確保することができず、軸受の信頼性が低下するだけでなく、圧縮作動室内の油の不足により、該圧縮作動室に形成されるシールラインからの漏れが増加して性能低下を引き起こす課題があった。

なお、上記特許文献１のものでは、高圧側軸受を潤滑する油が流通する潤滑路と、圧縮室に供給された後の油を前記潤滑路に流通させるための隙間が設けられたシール部と、油溜りと前記潤滑路を連通する連通路と、差圧が所定圧力よりも大きい場合に前記連通路を閉じ、差圧が所定圧力よりも小さい場合に前記連通路を開く弁体を有している。これにより前記高圧側軸受に対する給油量を最適化するように構成している。

しかし、特許文献１のものでは、前記弁体の反バネ側には高圧の油圧が作用し、前記弁体のバネ側には低圧の油圧が作用しているから、起動直後のような高低差圧が無い状態、若しくは所定の圧力以下の場合のみ給油量を増やすことができるが、高低差圧が所定の圧力以上確保されている場合には、前記弁体はバネ側に移動し閉止するため、運転中に給油量を可変することができない課題がある。更に、圧縮機の発停頻度の多い使い方をした場合、前記弁体が圧縮機の発停に合わせて開閉を繰り返すため、摩耗粉の発生や摺動部に割れが発生して、軸受の信頼性が低下する可能性がある。

本発明の目的は、運転中に給油量を可変できるようにして、差圧が小さい場合でも軸受が必要とする十分な給油量を確保し、性能が要求される標準運転条件となって差圧が増加した場合でも、給油量が必要以上に増加するのを抑制できるスクリュー圧縮機を得ることにある。

上記目的を達成するため本発明は、スクリューロータと、該スクリューロータを駆動するための電動機と、前記スクリューロータを支持する軸受と、これらを収納するケーシングを備えるスクリュー圧縮機において、前記ケーシングに形成され、高圧側の油を前記軸受に低圧側との差圧で給油するための給油通路と、この給油通路の途中に設けられた給油量調整部を備え、前記給油量調整部は、シリンダと、このシリンダ内を往復動自在に設けられた弁体と、該弁体に設けられ流路面積の異なる複数の流路を有し、前記高圧側と低圧側の差圧に応じて前記弁体を移動させることにより前記複数の流路を切り替えて、前記軸受に供給される給油量を調整することを特徴とする。

本発明の他の特徴は、スクリューロータと、該スクリューロータを駆動するための電動機と、前記スクリューロータを支持する軸受と、これらを収納するケーシングを備えるスクリュー圧縮機において、前記ケーシングに形成され、高圧側の油を前記軸受に低圧側との差圧で給油するための給油通路と、この給油通路の途中に設けられた給油量調整部を備え、前記給油量調整部は、シリンダと、このシリンダ内を往復動自在に設けられた弁体と、該弁体に設けられ流路面積の大きな第１流路と、この第１流路の流路面積よりも小さな流路面積の第２流路と、前記弁体の一方側の面に、圧縮機の吸込側圧力を導いて付与するための吸入側連通路と、該吸入側連通路を開閉する電磁弁と、前記弁体に設けられ、前記給油通路の油を前記弁体の一方側の面に漏出させる漏出手段を備え、前記高圧側と低圧側の差圧に応じて前記電磁弁を開閉することにより、前記弁体を移動させ、前記第１流路と前記第２流路を切り替えることにある。

本発明によれば、運転中に給油量を可変することができ、差圧が小さい場合でも軸受が必要とする十分な給油量を確保し、性能が要求される標準運転条件となって差圧が増加した場合でも、給油量が必要以上に増加するのを抑制できるスクリュー圧縮機を得ることができる効果がある。

本発明の実施例１に係るスクリュー圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。 図１に示すスクリュー圧縮機の要部を示す水平断面図である。 図２に示す給油量調整部の構成を拡大して説明する断面図で、弁体の第１流路を介して軸受に給油している状態を示す図である。 図３と同様の図で、弁体の第２流路を介して軸受に給油している状態を示す図である。 実施例１における差圧と給油量との関係を説明する線図である。 実施例１における弁体の拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。 本発明のスクリュー圧縮機の実施例２を説明する図で、図３に相当する図である。 本発明のスクリュー圧縮機の実施例２を説明する図で、図４に相当する図である。 本発明のスクリュー圧縮機の実施例３における弁体の構造を説明する拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。 実施例３における給油量調整部を説明する図で、図３に相当する図である。 実施例３における給油量調整部を説明する図で、図４に相当する図である。 本発明の実施例４を説明する図で、図３に相当する図である。 本発明の実施例４を説明する図で、図４に相当する図である。 給油量調整部を２個直列に接続した場合の差圧と給油量との関係を説明する線図である。 給油量調整部を２個直列に配置したときの上流側の弁体（ａ）と下流側の弁体（ｂ）を説明する弁体正面図である。 弁体の第１流路と第２流路の溝形状の第１例を説明する要部拡大図である。 弁体の第１流路と第２流路の溝形状の第２例を説明する要部拡大図である。 弁体の第１流路と第２流路の溝形状の第３例を説明する要部拡大図である。

以下、本発明のスクリュー圧縮機の具体的実施例を、図面を用いて説明する。なお、各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。

以下、本発明のスクリュー圧縮機の実施例１を図１〜図６を用いて説明する。
図１は本発明の実施例１に係るスクリュー圧縮機の全体構成を示す縦断面図、図２は図１に示すスクリュー圧縮機の要部を示す水平断面図である。これら図１及び図２を用いて本実施例１のスクリュー圧縮機の全体構成を説明する。

図１に示す本実施例１に係るスクリュー圧縮機１００は、密閉形のツインスクリュー圧縮機である。しかし、本発明は、密閉型のツインスクリュー圧縮機に限定されるものではなく、半密閉型のものでも良く、或いは上記特許文献１に記載のように、スクリューロータが１本のシングルスクリュー圧縮機のものであっても良い。

図１において、スクリュー圧縮機１００は、互いに密封関係に接続されたモータケーシング１、メインケーシング２及び吐出ケーシング３によりケーシングが構成されている。なお、前記ケーシングは鋳物で形成されている。
前記モータケーシング１には、圧縮機構部を駆動させるための駆動用モータ（電動機）４が収納されている。この駆動用モータ４は、前記モータケーシング１内に固定されたステータ２０と、このステータ２０の内側に回転自在に設けられたモータロータ２１とを備え、前記モータケーシング１の外部の端子箱５１内に設けられた電源端子５２とケーブル５３を介して前記駆動用モータ４に電力が供給される。

前記モータケーシング１の端部には、吸入口１８が設けられ、この吸入口１８には異物を捕集するストレーナ１９が取り付けられている。このストレーナ１９は、固定フランジ６５と前記モータケーシング１に挟まれて固定されている。また、前記固定フランジ６５には、冷凍サイクル（図示せず）を循環する冷媒を吸入するための吸入配管６４が接続されている。

前記メインケーシング２には、円筒状ボア５と、この円筒状ボア５に冷媒ガスを導入するための吸入ポート６が形成されている。また、前記円筒状ボア５内には、図２に示すように、ころ軸受７Ａ，８Ａ，９Ａ及び玉軸受１０Ａで回転可能に支持された雄ロータ１１Ａと、ころ軸受８Ｂ，９Ｂ及び玉軸受１０Ｂで回転可能に支持された雌ロータ１１Ｂが互いに噛み合わせて収納され、前記雄ロータ１１Ａと前記雌ロータ１１Ｂにより、互いに噛み合う雄・雌一対のスクリューロータが構成されている。このスクリューロータと前記メインケーシング２に形成された円筒状ボア５などにより前記圧縮機構部が構成されている。

図１、図２に示すように、前記雄ロータ１１Ａの軸は、低圧側で前記駆動用モータ４のモータロータ２１に直結されている。また、前記メインケーシング２の側面には、油分離器１２が一体に形成されており、前記圧縮機構部で圧縮された冷媒ガスと油が前記油分離器１２に入って分離され、分離された油は前記油分離器１２下部に形成された油溜め１４に溜められるように構成されている。従って、この油溜め１４部の圧力は吐出側圧力と同等の圧力となっている。

前記吐出ケーシング３には、前記ころ軸受９Ａ，９Ｂ及び玉軸受１０Ａ，１０Ｂが収納され、また前記油分離器１２に連通する冷媒ガスの吐出通路（図示せず）が形成されている。この吐出ケーシング３は、ボルトによって前記メインケーシング２に固定されている。また、前記吐出ケーシング３内には、前記ころ軸受９Ａ，９Ｂ及び玉軸受１０Ａ，１０Ｂを収納する軸受室１６Ａ，１６Ｂが形成されており、更に前記軸受室１６Ａ，１６Ｂを閉止する遮蔽板１７が前記吐出ケーシング３の外方側端部に取り付けられている。

前記雄ロータ１１Ａ及び前記雌ロータ１１Ｂの低圧側の軸は前記ころ軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂで支持され、前記雄ロータ１１Ａ及び前記雌ロータ１１Ｂの高圧側の軸は前記ころ軸受９Ａ，９Ｂ，及び前記玉軸受１０Ａ，１０Ｂで支持されている。従って、前記ころ軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂは低圧側軸受を構成し、前記ころ軸受９Ａ，９Ｂ及び前記玉軸受１０Ａ，１０Ｂは高圧側軸受を構成している。

スクリュー圧縮機１００の前記各ケーシング１〜３には、図２に示すように、前記油分離器１２の油溜め１４の油を前記各軸受に差圧で供給するための給油通路１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃが形成されている。また、本実施例では、前記低圧側軸受（ころ軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂ）への前記給油通路１５Ｂと、前記高圧側軸受（ころ軸受９Ａ，９Ｂ及び玉軸受１０Ａ，１０Ｂ）への前記給油通路１５Ｃの途中には、それぞれ後述する給油量調整部３０が設けられている。

また、図１に示すように、前記スクリュー圧縮機１００には、スライド弁２６、ロッド２７、油圧ピストン２８及びコイルばね２９などにより構成される容量制御機構部が設けられている。前記スライド弁２６は前記メインケーシング２内に軸方向に形成された凹部２ａ内に往復動自在に収納されている。このスライド弁２６の位置を移動させることにより、前記雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂとの噛合い部に吸込まれた冷媒ガスの一部を吸入側へバイパスして、圧縮機の容量を制御可能に構成している。

前記ロッド２７、油圧ピストン２８及びコイルばね２９は前記吐出ケーシング３に収納されている。また、前記油圧ピストン２８及びコイルばね２９は吐出ケーシング３内に軸方向（図１の左右方向）に形成したシリンダ３ａ内に設けられている。前記コイルばね２９は、前記シリンダ３ａ内において前記油圧ピストン２８よりも前記スライド弁２６側に配置され、油圧ピストン２８を常に反スライド弁２６側（図示右方向）に押圧する力を付与している。

前記油圧ピストン２８は、前記シリンダ３ａ内に軸方向に摺動可能に収納されており、前記シリンダ３ａのシリンダ室Ｑ内に油を給排して、前記シリンダ室Ｑ内の油量を調整することにより、前記油圧ピストン２８を移動させる。この油圧ピストン２８の動作が前記ロッド２７を介して前記スライド弁２６に伝達されることにより、該スライド弁２６の位置が軸方向に移動され、圧縮機を所定の容量で運転することが可能となる。
なお、図１では、シリンダ室Ｑ内に油を給排して油量を調整するための油圧系統や該油圧系統を開閉する電磁弁などの図示を省略している。

次に、図１、図２に示すスクリュー圧縮機における冷媒ガス及び油の流れについて説明する。前記モータケーシング１に設けられた前記吸入口１８から吸入された低温、低圧の冷媒ガスは、前記ストレーナ１９で異物が捕集された後、前記駆動用モータ４とモータケーシング１の間に設けられたガス通路４ａ、及び駆動用モータ４のステータ２０とモータロータ２１間のエアギャップ４ｂを通過し、駆動用モータ４を冷却する。

前記駆動用モータ４を冷却後の冷媒ガスは、前記メインケーシング２に形成された前記吸入ポート６から、前記雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂの噛み合い歯面と、メインケーシング２により形成される圧縮室（圧縮作動室）に吸入される。その後、前記駆動用モータ４と直結された前記雄ロータ１１Ａの回転と共に、該雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂの噛み合い歯面と、メインケーシング２により形成される前記圧縮室に密閉され、該圧縮室の縮小により徐々に圧縮され、高温、高圧の冷媒ガスとなって、前記メインケーシング２に一体に形成されている前記油分離器１２内へ吐出される。

上記圧縮時に前記雄ロータ１１Ａ及び雌ロータ１１Ｂに作用する圧縮反力の内、ラジアル荷重については前記ころ軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂ，９Ａ，９Ｂにより支持し、スラスト荷重については前記玉軸受１０Ａ，１０Ｂにより支持する。

これらころ軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂ，９Ａ，９Ｂ及び玉軸受１０Ａ，１０Ｂへの潤滑用の油の供給について説明する。まず、前記メインケーシング２の高圧側である前記油分離器１２の油溜め１４の油を、低圧側との差圧により、前記給油通路１５Ａを介して導入し、前記給油通路１５Ｂ，１５Ｃに分岐する。前記給油通路１５Ｂに分岐された油は、前記給油量調整部３０を通り、前記低圧側軸受（吸入側軸受；ころ軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂ）を潤滑及び冷却し、前記吸入ポート６側へ排出される。

また、前記給油通路１５Ｃに分岐された油も、前記給油通路１５Ｃに設けられている前記給油量調整部３０を通り、前記高圧側軸受（吐出側軸受；ころ軸受９Ａ，９Ｂ、玉軸受１０Ａ，１０Ｂ）を潤滑及び冷却し、前記吸入ポート６側或いは吸込完了直後の圧縮室などへ排出される。

前記各軸受潤滑後に排出された油は、圧縮冷媒ガスと共に前記圧縮作動室を潤滑しながら流れて、前記圧縮冷媒ガスと共に吐出され、前記油分離器１２内へ流入する。この油分離器１２内で、油は該油分離器１２下部に設けた油溜め１４に再び溜められ、前記圧縮冷媒ガスは前記冷凍サイクルへと送られる。

なお、図１に示す４６はスクリュー圧縮機１００に吸入される吸入冷媒ガスの圧力を測定するために前記吸入配管６４に設けられた吸入圧力測定装置（吸入圧力センサ）、４７はスクリュー圧縮機１００から吐出される圧縮冷媒ガスの圧力を測定するために吐出配管６６に設けられた吐出圧力測定装置（吐出圧力センサ）、４８は前記吸入圧力測定装置４６と前記吐出圧力測定装置４７で測定された吸入圧力と吐出圧力との差圧に応じて、前記給油量調整部３０を制御するためのコントローラである。なお、詳細に説明すると、前記コントローラ４８では、前記吸入圧力測定装置４６と前記吐出圧力測定装置４７からの信号を吸入圧力と吐出圧力に変換し、これら吸入圧力と吐出圧力との差から前記差圧を計算し、この差圧を予めコントローラ４８に設定されている所定値と比較し、この比較結果に応じて前記給油量調整部３０を制御するものである。

次に、図３及び図４を用いて、図２に示す給油通路１５Ｂ側に設けた給油量調整部３０付近の構成を詳細に説明する。なお、給油通路１５Ｃ側に設けた給油量調整部３０についても同様の構成であるので、説明を省略する。
図３は図２に示す給油量調整部３０の構成を拡大して説明する断面図で、弁体の第１流路３６を介して軸受に給油している状態を示す図、図４は図３と同様の図で、弁体の第２流路３７を介して軸受に給油している状態を示す図である。

図３及び図４において、前記給油通路１５Ｂに設けられた前記給油量調整部３０は、前記給油通路１５Ｂ途中の前記ケーシングに形成されたシリンダ３５と、このシリンダ３５内を摺動して往復動自在に設けられた弁体３１と、該弁体３１に設けられ流路面積の異なる複数の流路（第１流路３６、第２流路３７）と、前記弁体３１の右側のシリンダ３５内に配置され、前記弁体３１を常に図示左方向に押圧する力を付与するバネ３４を有している。前記弁体３１は高圧側（吐出側）と低圧側（吸入側）の差圧に応じて移動され、これにより前記複数の流路を切り替えて、前記低圧側軸受（ころ軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂ）に供給される給油量を調整するように構成されている。

即ち、前記弁体３１には、流路面積の大きな前記第１流路３６と、この第１流路３６の流路面積よりも小さな流路面積の前記第２流路３７が形成されている。また、前記弁体３１の一方側の面（弁体左面）３２に、圧縮機の吸入側圧力を導いて付与するための吸入側連通路４０Ａと、圧縮機の吐出側圧力を導いて付与するための吐出側連通路４０Ｂとを設け、前記各連通路４０Ａ，４０Ｂを開閉することにより、前記弁体３１の一方側の面３２に吐出側圧力または吸入側圧力を付与して前記弁体３１を移動させ、該弁体３１に形成されている前記第１流路３６と前記第２流路３７を切り替えるようにしている。

なお、３９Ａは圧縮機内部の吸入側（低圧側）圧力を前記弁体３１の右面３３に付与するための連通孔、３９Ｂは前記弁体３１の左面３２に、前記吸入側連通路４０Ａからの吸入側圧力または前記吐出側連通路４０Ｂからの吐出側圧力を導入するための連通孔である。また、４２は弁体３１とシリンダ３５と間に形成されている隙間である。

前記吸入側連通路４０Ａには電磁弁３８Ａが、前記吐出側連通路４０Ｂには電磁弁３８Ｂが設けられており、これらの電磁弁３８Ａ，３８Ｂはコントローラ４８により制御される。即ち、図１に示すように、吸入圧力を測定する前記吸入圧力測定装置４６と、吐出圧力を測定する吐出圧力測定装置４７を備えており、前記吸入圧力測定装置４６と前記吐出圧力測定装置４７で測定された吸入圧力と吐出圧力との差圧に応じて、前記コントローラ４８は前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂの開閉を制御する。

例えば、前記測定された吸入圧力と吐出圧力との差圧が前記コントローラ４８に予め設定された所定値よりも小さい場合、図３に示すように、前記コントローラ４８は前記電磁弁３８Ａを閉、前記電磁弁３８Ｂを開とすることにより、前記吐出側連通路４０Ｂ及び前記連通孔３９Ｂを介して吐出側の高圧油を前記シリンダ３５内に導入して、圧縮機の吐出側圧力Ｐｄを前記弁体３１の左面３２に付与する。本実施例では、前記弁体３１の右面３３には前記連通孔３９Ａを介して吸入側圧力Ｐｓが付与されている。

ここで、前記バネ３４のバネ力は、圧縮機の運転条件内で、吐出圧力（高圧側圧力；吐出側の油圧）と吸入圧力（低圧側圧力）との最低差圧時に、この差圧により前記弁体３１に生じる力よりも小さく設定されている。従って、弁体左面３２と弁体右面３３に生じる差圧による力が、前記バネ力に打ち勝ち、前記弁体３１は図３に示すように、右側に移動し、給油通路１５Ｂに弁体３１の第１流路３６が連通する。この第１流路３６は流路面積が大となっているので、前記差圧が小さい場合でも十分な油を前記低圧側軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂに供給することができる。

また、前記測定された吸入圧力と吐出圧力との差圧が前記コントローラ４８に予め設定された所定値以上の場合には、図４に示すように、前記コントローラ４８は前記電磁弁３８Ａを開、前記電磁弁３８Ｂを閉とする。これにより、吐出側連通路４０Ｂからの高圧の油は前記電磁弁３８Ｂで閉止され、前記連通孔３９Ｂ内の高圧の油圧は前記電磁弁３８Ａを通り吸入側に流出する。従って、前記吸入側連通路４０Ａ及び前記連通孔３９Ｂを介して圧縮機の吸入側圧力Ｐｓが前記弁体３１の左面３２に付与されることになる。前記弁体右面３３にも吸入側圧力Ｐｓが付与されているが、前記弁体３１は前記バネ３４により左側に押圧されているので、前記弁体３１は図４に示すように左側に移動し、給油通路１５Ｂに弁体３１の第２流路３７が連通する。この第２流路３７は流路面積が小さいので、前記差圧が大きい場合でも前記低圧側軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂへの油の供給が過剰になるのを抑制することができる。

このように本実施例によれば、前記弁体３１に作用する差圧とバネ力により、該弁体３１を動かして、流路面積の異なる第１流路溝３６と第２流路３７を任意に切り替えることができ、運転条件に対して適切な油量を前記低圧側軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂに供給することができる。
なお、前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂの代わりに、三方弁を用いて前記吸入側連通路４０Ａと前記吐出側連通路４０Ｂを切り替えるように構成しても良い。

次に、前記高圧側と低圧側の差圧に応じて前記弁体を移動させることにより、前記第１流路と第２流路を切り替えて軸受への給油量を変化させる具体例を、図５を用いて説明する。図５は実施例１における前記差圧と給油量との関係を説明する線図であり、図において、曲線Ａは給油通路１５Ｂに前記弁体３１の第１流路３６が開口している場合の差圧に対する給油量の変化、曲線Ｂは給油通路１５Ｂに前記弁体３１の第２流路３７が開口している場合の差圧に対する給油量の変化を示している。第１流路３６の流路面積は第２流路３７の流路面積よりも大きいので、差圧に対する給油量も多くなっている。

なお、図５では、差圧が所定値（第１所定値）ｃ１よりも小さいときの運転状態を低差圧運転、差圧が前記所定値ｃ１以上のときの運転状態を標準運転としている。更に、本実施例では、差圧が前記所定値ｃ１よりも大きい所定値（第２所定値）ｃ２も設定されており、差圧が特に大きくなる前記第２所定値ｃ２以上の運転状態を高負荷運転としている。これらの所定値ｃ１，ｃ２は前記コントローラ４８に予め設定されている。

差圧が前記所定値ｃ１よりも小となる低差圧運転時は、図３に示したように、給油通路１５Ｂの油を、前記第１流路３６を介して流すことにより、差圧が小さい場合でも十分な給油量を確保して、軸受の潤滑及び冷却を促進することで、軸受の信頼性を向上することができる。

また、差圧が前記所定値ｃ１以上となり、性能が要求される標準運転条件となった場合には、前記弁体３１を動かし、第１流路３６から第２流路３７に切り替え（図４参照）、給油通路１５Ｂの油を、前記第２流路３７を介して流す。これにより、図５の曲線Ｂに示すように、給油量の増加を抑制することができ、軸受冷却後の高温の油により吸入冷媒ガスが加熱されるのを減少させることができる。更に、圧縮室に吸い込まれた油の攪拌損失も減少させることができるので、性能向上を図ることが可能となる。

更に、本実施例では、差圧が前記所定値ｃ２以上となる高負荷運転時には、軸受負荷が大きくなり且つ圧縮ガスの温度も高温になるので、軸受への油の供給量を増加させて信頼性を高めると共に、冷却も促進するため、再び給油通路１５Ｂの油を、前記第１流路３６を介して流すことにより、図５の曲線Ａで示すように、給油量を増大するように制御している。

次に、図６により、前記弁体３１の構造を説明する。図６は実施例１における弁体３１の拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。この図に示すように、弁体３１の弁体左面３２には、弁体３１の外周側から中心側に向かう溝４９が形成されている。この溝４９は、前記弁体３１とシリンダ３５との間の前記隙間４２（図３、図４参照）と連通するように形成され、この溝４９を介して、前記隙間４２と前記弁体左面３２のシリンダ室内或いは前記連通孔３９Ｂとが連通するようにしている。

また、図３、図４に示した前記電磁弁３８Ａ,３８Ｂは、本実施例では、通電開方式の電磁弁（電磁弁に通電すると開、通電停止すると閉に動作する電磁弁）を使用している。

このようにすることにより、例えば、前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂが故障し、電磁弁を開くことができない場合、給油通路１５Ｂの高圧の油が、前記弁体３１と前記シリンダ３５との間の前記隙間４２から、前記溝４９を介して、弁体左面３２側のシリンダ室或いは前記連通孔３９Ｂに流入する。従って、前記弁体左面３２に作用する圧力は徐々に上昇するので、前記弁体３１は右側（バネ側）に移動し、流路面積が大きい前記第１流路３６が前記給油通路１５Ｂに開口する。従って、前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂが故障した場合には、運転条件に関わらず、常に十分な量の油を軸受に供給することができるから、運転中に故障が発生しても信頼性を確保できる効果がある。

また、電磁弁３８Ｂのコイルのみが故障して電磁弁３８Ｂを開くことができなくなった場合には、電磁弁３８Ａを閉じることで、給油通路１５Ｂの高圧の油が、弁体３１とシリンダ３５間の前記隙間４２から前記溝４９を介して、弁体左面３２側のシリンダ室或いは前記連通孔３９Ｂに流入し、上記と同様に、前記弁体３１は右側に移動して、流路面積の大きい前記第１流路３６が前記給油通路１５Ｂに開口する。従って、前記電磁弁３８Ｂのみが故障した場合でも、常に十分な量の油を軸受に供給することができる。

電磁弁３８Ａのコイルのみが故障して電磁弁３８Ｂを開くことができなくなった場合には、電磁弁３８Ｂを常時開にすることで、給油通路１５Ｂの高圧の油は、前記電磁弁３８Ｂを経由して連通孔３９Ｂ及び弁体左面３２のシリンダ室に流入するから、弁体３１は右側に移動し、流路面積の大きい前記第１流路３６が給油通路１５Ｂに開口する。従って、この場合も運転条件に拠らず十分な量の油を軸受に供給することができる。

以上は、前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂとして通電開方式のものを使用した場合の例であるが、通電閉方式の電磁弁を使用した場合には、電磁弁が故障した時には該電磁弁は常に開となる。

通電閉方式の電磁弁３８Ａ，３８Ｂが両方または電磁弁３８Ａのみ故障した場合、電磁弁３８Ｂを常に開けておくことで、弁体左面３２に作用する圧力は上昇し、低圧側圧力よりも高い圧力になり、弁体３１が常に右側へ押し付けられるように前記バネ３４のバネ力を調整して構成することにより、流路面積が大きい第１流路３６が給油通路１５Ｂに開口し、運転条件に関わらず常に十分な量の油を軸受に供給可能になり、運転中に前記電磁弁が故障しても信頼性を確保することができる。

以上説明した本発明の実施例によれば、運転中に給油量を可変することができ、差圧が小さい場合でも軸受が必要とする十分な給油量を確保して軸受の潤滑及び冷却を促進することができる。また、性能が要求される標準運転条件となって差圧が増加した場合でも、給油量が必要以上に増加するのを抑制して、軸受冷却後の高温の油により吸入ガスの加熱量が増加するのを抑制できる。更に、高負荷運転時には、軸受への油の供給量を増加させるので、信頼性を高めると共に、冷却を促進できる効果が得られる。

次に、本発明のスクリュー圧縮機の実施例２を、図７及び図８を用いて説明する。図７は本実施例２を説明する図で、図３に相当する図、図８は本実施例２を説明する図で、図４に相当する図である。実施例２において上述した実施例１と同様の部分については説明を省略し、実施例１と異なる部分を中心に説明する。

本実施例２においては、バネ３５が前記弁体３１の左側のシリンダ３５内に設置され、常に前記弁体３１を図示右方向に押圧する力を付与するように構成している。また、前記弁体３１の右面３３には、給油通路１５Ｂから分岐した高圧の油が導入されるように連通路４０Ｃが形成されている。

前記弁体３１の左面３２側には、上記実施例１と同様に、吸入圧力または吐出圧力（高圧油）を導入するために、吸入側連通路４０Ａ、吐出側連通路４０Ｂ、連通孔３９Ｂを備えている。また、前記各連通路４０Ａ，４０Ｂの経路中には、電磁弁３８Ａ，３８Ｂが設けられており、前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂはコントローラ４８に接続されている。前記コントローラ４８は検出された吸入圧力と吐出圧力との差圧に応じて前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂを開閉制御するように構成されている。

本実施例２では、前記弁体３１の右面３３に前記連通路４０Ｃを介して給油通路１５Ｂからの高圧油を導入するよう構成しているので、圧縮機吸入側への油の排出をより低減することができ、高温の油による吸入冷媒ガスの加熱を減少して、加熱損失を低減できる。

次に、給油量調整部３０の制御について説明する。
軸受に供給する油量を増やす場合は、図７に示すように、前記弁体３１を右側に移動させ、流路面積大の第１流路３６を給油通路１５Ｂに開口させるようにする。このためには、電磁弁３８Ａを閉とし、電磁弁３８Ｂを開とする。これにより、吐出側の高圧油が、前記吐出側連通路４０Ｂ及び前記連通孔３９Ｂを通り、弁体左面３２側のシリンダ３５内に流入し、弁体左面３２には圧縮機の吐出側圧力Ｐｄが作用する。また、弁体右面３３にも前記連通路４０Ｃを介して吐出側の高圧油（吐出側圧力Ｐｄ）が常に作用しているから、弁体３１の左面３２と右面３３に生じる差圧はなく、前記バネ３４のバネ力で弁体３１は右側へ移動する。

軸受に供給する油量を減じる場合は、図８に示すように、前記弁体３１を左側に移動させ、流路面積小の第２流路３７を給油通路１５Ｂに開口させる。このため、電磁弁３８Ａを開、電磁弁３８Ｂを閉とすることで、吐出側の高圧油は電磁弁３８Ｂで閉止され、前記連通孔３９Ｂ内の高圧の油は、前記電磁弁３８Ａを通り吸入側に流出して、弁体左面３２には吸入側圧力Ｐｓが作用する。また、弁体右面３３には、前記連通孔４０Ｃにより、吐出側圧力Ｐｄが常に作用している。なお、前記バネ３４のバネ力は、圧縮機の運転条件内で、吐出圧力（高圧側圧力Ｐｄ）と吸入圧力（低圧側圧力Ｐｓ）との最低差圧時に、この差圧により前記弁体３１に生じる力よりも小さく設定されている。従って、弁体３１の左面３２と右面３３に生じる差圧による力がバネ力に打ち勝ち、弁体３１は左側へ移動する。
なお、他の構成は上記実施例１と同様であるので、説明を省略する。

本実施例２においても、上記実施例１と同様に、前記弁体３１に作用する差圧とバネ力により、該弁体３１を動かして、流路面積の異なる第１流路溝３６と第２流路３７を任意に切り替えることができ、運転条件に対して適切な油量を前記低圧側軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂに供給することができる。

なお、本実施例２においても前記電磁弁３８Ａ,３８Ｂは、通電開方式の電磁弁を使用している。
例えば、前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂが故障し、電磁弁を開くことができない場合、給油通路１５Ｂの高圧の油が、前記弁体３１と前記シリンダ３５との間の前記隙間４２から、前記溝４９（図６参照）を介して、弁体左面３２側のシリンダ室或いは前記連通孔３９Ｂに流入する。従って、前記弁体左面３２に作用する圧力は徐々に上昇するので、弁体左面３２と弁体右面３３に生じる差圧が無くなるから、前記弁体３１は右側（反バネ側）に移動し、流路面積が大きい前記第１流路３６が前記給油通路１５Ｂに開口する。従って、前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂが故障した場合には、運転条件に関わらず、常に十分な量の油を軸受に供給することができるから、運転中に故障が発生しても信頼性を確保できる効果がある。

また、電磁弁３８Ｂのコイルのみが故障して電磁弁３８Ｂを開くことができなくなった場合には、電磁弁３８Ａを閉じることで、給油通路１５Ｂの高圧の油が、弁体３１とシリンダ３５間の前記隙間４２から前記溝４９を介して、弁体左面３２側のシリンダ室或いは前記連通孔３９Ｂに流入し、上記と同様に、前記弁体３１は右側に移動して、流路面積が大きい前記第１流路３６が前記給油通路１５Ｂに開口する。従って、前記電磁弁３８Ｂのみが故障した場合でも、常に十分な量の油を軸受に供給することができる。

電磁弁３８Ａのコイルのみが故障して電磁弁３８Ｂを開くことができなくなった場合には、電磁弁３８Ｂを常時開にすることで、給油通路１５Ｂの高圧の油は、前記電磁弁３８Ｂを経由して連通孔３９Ｂ及び弁体左面３２のシリンダ室に流入するから、上記と同様に、弁体３１は右側に移動し、流路面積の大きい前記第１流路３６が給油通路１５Ｂに開口する。従って、この場合も運転条件に拠らず十分な量の油を軸受に供給することができる。

以上は、前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂとして通電開方式のものを使用した場合の例であるが、通電閉方式の電磁弁を使用した場合には、電磁弁が故障した時には該電磁弁は常に開となる。
通電閉方式の電磁弁３８Ａ，３８Ｂが両方故障した場合、電磁弁３８Ａ及び３８Ｂの両方とも開となり、弁体左面３２に作用する圧力は低圧側圧力より高い圧力になり、またバネ３４のバネ力も加わり、弁体３１は右側へ押し付けられ、流路面積が大きい第１流路３６が油通路１５Ｂに開口し、十分な量の油を軸受に供給可能なため、運転中に故障が生じても信頼性を確保可能となる。

電磁弁３８Ａのみ故障した場合、電磁弁３８Ｂを開とすることで、上記と同様に、弁体左面３２に作用する圧力は低圧側圧力より高い圧力になり、またバネ３４のバネ力も加わり、弁体３１は右側へ押し付けられ、流路面積が大きい第１流路３６が給油通路１５Ｂに開口し、十分な量の油を軸受に供給可能なため、運転中に故障が生じても信頼性を確保可能となる。また、電磁弁３８Ｂを閉とすることにより、弁体左面３２に作用する圧力は低圧側（吸入側）圧力Ｐｓとなるので、弁体３１を左側に移動でき、流路面積が小さい第２流路３７を給油通路１５Ｂに開口させることも可能となる。

電磁弁３８Ｂのみ故障した場合、電磁弁３８Ａを閉とすれば、弁体３１を右側に移動でき、流路面積が大きい第１流路３６を油通路１５Ｂに開口させることができる。なお、電磁弁３８Ａを開としても、上記と同様に、弁体左面３２に作用する圧力は低圧側圧力より高い圧力になり、またバネ３４のバネ力も加わり、弁体３１を右側に移動でき、流路面積が大きい第１流路３６を油通路１５Ｂに開口させることができる。

本発明のスクリュー圧縮機の実施例３を図９〜図１１により説明する。図９は本実施例３における弁体の構造を説明する拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、図１０は実施例３における給油量調整部を説明する図で、図３または図７に相当する図、図１１は実施例３における給油量調整部を説明する図で、図４または図８に相当する図である。また、この実施例３において上述した実施例１や２と同様の部分については説明を省略し、実施例１や２と異なる部分を中心に説明する。

図９は、本実施例３における弁体３１の構造を示す。本実施例３においても、弁体３１には第１流路３６、第２流路３７を設けている点では同じであるが、本実施例では、前記第１流路３６及び第２流路３７に、前記弁体３１の外周側から中心に向かうキリ穴（油通路）４３Ａ，４３Ｂを形成し、また前記弁体３１の中心には弁体右面３３に開口する軸方向のキリ穴（油通路）４３Ｃを形成し、前記キリ穴４３Ａ，４３Ｂと前記キリ穴４３Ｃとが連通するように構成したものである。他の構成は上記各実施例と同様である。

図１０及び図１１を用いて本実施例３における給油量調整部３０の構成を説明する。
前記キリ穴４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃを有する前記弁体３１は、ケーシング（モータケーシング１またはメインケーシング２）に形成したシリンダ３５内を摺動して往復運動可能に設けられている。また、本実施例では、上記実施例２と同様に、バネ３４が前記弁体左面３２側のシリンダ３５内に配置され、常に弁体３１を図示の右方向に押圧する力を付与している。前記弁体３１の右面３３側のシリンダ３５は閉じられており、上述した連通孔３９Ａ（実施例１）や連通路４０Ｃ（実施例２）は形成されていない。

なお、上記実施例１や２と同様に、前記弁体左面３２側のシリンダ３５内には、低圧側（吸入側）圧力Ｐｓや高圧側（吐出側）圧力Ｐｄを導入するために、連通孔３９Ｂ、吸入側連通路４０Ａ及び吐出側連通路４０Ｂを備えている。また、前記シリンダ３５内の弁体右面側には空間４４を設け、弁体右面３３への油圧作用面を確保している。

上記実施例１、２と同様に、前記各連通路４０Ａ，４０Ｂの経路中には、電磁弁３８Ａ，３８Ｂが設けられており、また前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂはコントローラ４８に接続され、前記圧力測定装置４６，４７（図１参照）により測定された吸入圧力と吐出圧力との差圧に応じて、前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂの開閉制御を行うようにしている。

前記弁体右面３３の前記空間４４には、前記キリ穴（油通路）４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを介して給油通路１５Ｂを流れる高圧油の一部が導かれ、前記空間４４には高圧油が溜まるので、前記弁体右面３３には吐出側（高圧側）圧力Ｐｄが作用している。
本実施例３では上記実施例２に対して、弁体右面３３に高圧油を導入するための連通路４０Ｃをケーシングに設ける必要がないため、給油経路を簡素化できる。

次に、本実施例３の制御について、図１０及び図１１を用いて説明する。
軸受に供給する油量を増やす場合は、図１０に示すように、前記弁体３１を右側に移動させ、流路面積大の第１流路３６を給油通路１５Ｂに開口させるようにする。このためには、電磁弁３８Ａを閉とし、電磁弁３８Ｂを開とする。これにより、吐出側の高圧油が、前記吐出側連通路４０Ｂ及び前記連通孔３９Ｂを通り、弁体左面３２側のシリンダ３５内に流入し、弁体左面３２には圧縮機の吐出側圧力Ｐｄが作用する。また、前記シリンダ３５内の弁体右面３３側の空間４４にも、前記キリ穴４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを介して吐出側の高圧油が流れて油が溜まるので圧力は徐々に上昇し、この結果前記弁体右面３３にも吐出側圧力Ｐｄが作用する。従って、弁体３１の左面３２と右面３３に生じる差圧はなくなるので、前記バネ３４のバネ力で弁体３１は右側へ移動する。

軸受に供給する油量を減じる場合は、図１１に示すように、前記弁体３１を左側に移動させ、流路面積小の第２流路３７を給油通路１５Ｂに開口させる。このため、電磁弁３８Ａを開、電磁弁３８Ｂを閉とすることで、吐出側の高圧油は電磁弁３８Ｂで閉止され、前記連通孔３９Ｂ内の高圧の油は、前記電磁弁３８Ａを通り吸入側に流出して、弁体左面３２には低圧側（吸入側）圧力Ｐｓが作用する。また、前記シリンダ３５内の弁体右面３３側の空間４４にも、前記キリ穴４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを介して吐出側の高圧油が流れて油が溜まるので圧力は徐々に上昇し、この結果前記弁体右面３３には高圧側（吐出側）圧力Ｐｄが作用する。

なお、前記バネ３４のバネ力は、圧縮機の運転条件内で、吐出圧力（高圧側圧力Ｐｄ）と吸入圧力（低圧側圧力Ｐｓ）との最低差圧時に、この差圧により前記弁体３１に生じる力よりも小さく設定されている。従って、弁体３１の左面３２と右面３３に生じる差圧による力がバネ力に打ち勝ち、弁体３１は左側へ移動する。
なお、他の構成は上記実施例１または２と同様であるので、説明を省略する。

本実施例３においても、上記実施例１や２と同様に、前記弁体３１に作用する差圧とバネ力により、該弁体３１を動かして、流路面積の異なる第１流路３６と第２流路３７を任意に切り替えることができ、運転条件に対して適切な油量を前記低圧側軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂに供給することができる。
なお、前記電磁弁３８Ａ，３８Ｂの故障時の動作については、上述した実施例２と同様の動作をさせることにより、圧縮機の信頼性を確保することができる。

本発明のスクリュー圧縮機の実施例４を図１２及び図１３により説明する。図１２は実施例４における給油量調整部を説明する図で、図３に相当する図、図１３は実施例４における給油量調整部を説明する図で、図４に相当する図である。また、この実施例４において上述した実施例１〜３と同様の部分については説明を省略し、実施例１〜３と異なる部分を中心に説明する。

本実施例４においても、弁体３１には第１流路３６、第２流路３７を設けている点では同じであるが、前記第１流路３６は弁体３１の右側に、前記第２流路３７は左側に形成している点で上記実施例１〜３と異なっている。

なお、前記弁体３１は、ケーシング（モータケーシング１またはメインケーシング２）に形成したシリンダ３５内を摺動して往復運動可能に設けられている点、バネ３４が前記弁体右面３３側のシリンダ３５内に配置され、常に弁体３１を図示の左方向に押圧する力を付与している点、圧縮機吸入側圧力Ｐｓを前記弁体３１の右面３３に付与するための連通孔３９Ａを備える点などは上述した実施例１と同様である。

また、本実施例４では上記実施例１と異なり、前記弁体左面３２のシリンダ３５内には連通孔３９Ｂを介して、吸入側連通路４０Ａのみが接続されている。前記吸入側連通路４０Ａの経路中には、電磁弁３８Ａが設けられており、前記電磁弁３８Ａはコントローラ４８に接続されていて、上記実施例１と同様に、前記各圧力測定装置４６，４７（図１参照）により測定された吸入圧力と吐出圧力との差圧に応じて、前記電磁弁３８Ａの開閉制御を行うようにしている。
他の構成は上記実施例１と同様である。

次に、本実施例４の制御について、図１２及び図１３を用いて説明する。
軸受に供給する油量を増やす場合は、図１２に示すように、前記弁体３１を左側に移動させ、流路面積大の第１流路３６を給油通路１５Ｂに開口させるようにする。このためには、電磁弁３８Ａを開とする。これにより、前記連通孔３９Ｂを介して吸入側圧力Ｐｓが前記弁体３１の左面３２に作用する。また、前記弁体３１右面３３には、前記連通孔３９Ａから低圧側（吸入側）圧力Ｐｓが常に作用しているから、弁体３１の左面３２と右面３３に生じる差圧はなくなり、前記バネ３４のバネ力で前記弁体３１を左側へ移動する。

軸受に供給する油量を減じる場合は、図１３に示すように、前記弁体３１を右側に移動させ、流路面積小の第２流路３７を給油通路１５Ｂに開口させる。このため、電磁弁３８Ａを閉とすることで、給油通路１５Ｂの高圧油が弁体３１とシリンダ３５間の隙間（漏出手段）４２から溝４９（図６参照）を通じて前記連通孔３９Ｂに流入して高圧油が溜まる。この結果、弁体３１の左面３２に作用する圧力は徐々に上昇し、高圧側（吐出側）圧力Ｐｄになり、弁体３１は右側（バネ側）に移動する。

本実施例４においても、上記実施例１〜３と同様に、前記弁体３１に作用する差圧とバネ力により、該弁体３１を動かして、流路面積の異なる第１流路溝３６と第２流路３７を任意に切り替えることができ、運転条件に対して適切な油量を前記低圧側軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂに供給することができる。
また、本実施例４によれば、上記各実施例における吐出側連通路４０Ｂ、この吐出側連通路４０Ｂに設ける電磁弁３８Ｂが不要となるから、構成を簡素化でき、コスト低減を図ることができる。

次に、図１４及び図１５を用いて、上記各実施例の変形例を説明する。図１４は上記各実施例における前記給油量調整部３０を２個直列に接続した場合の差圧と給油量との関係を説明する線図、図１５は前記給油量調整部３０を２個直列に配置したときの上流側の弁体（ａ）と下流側の弁体（ｂ）を説明する弁体正面図である。

以下説明する変形例は、上記実施例１〜４の何れの形態でも適用可能である。本変形例では、上記実施例１〜４における前記給油量調整部３０を前記給油通路１５Ｂに直列に２個所設けることで、図１４に示すように差圧に対する給油量の調整を更に細かく行うことができるようにしたものである。

即ち、本変形例では、前記給油通路１５Ｂに、上流側給油量調整部３０Ａと下流側給油量調整部３０Ｂを設けている。前記上流側給油量調整部３０Ａにおける弁体３１Ａは図１５の（ａ）図に示すように、流路面積の大きな第１流路３６Ａと、流路面積の小さい第２流路３７Ａを具備している。また、下流側給油量調整部３０Ｂにおける弁体３１Ｂは図１５の（ｂ）図に示すように、流路面積の大きな第１流路３６Ｂと、流路面積の小さい第２流路３７Ｂを具備している。

更に、前記弁体３１Ｂの第１流路３６Ｂは前記弁体３１Ａの第１流路３６Ａ以上の流路面積を持ち、前記弁体３１Ｂの第２流路３７Ｂは前記弁体３１Ａの第２流路３７Ａより狭い流路面積となるように構成している。

次に、前記高圧側と低圧側の差圧に応じて前記各弁体３１Ａ，３１Ｂを操作することにより、各弁体における第１流路３６Ａ，３６Ｂ、第２流路３７Ａ，３７Ｂを切り替えて軸受への給油量を変化させる具体例を、図１４を用いて説明する。

図１４において、曲線Ａは、給油通路１５Ｂに、前記弁体３１Ａの第１流路３６Ａと前記弁体３１Ｂの第１流路３６Ｂを開口させるように組み合わせた流路における差圧に対する給油量の変化、曲線Ｂは給油通路１５Ｂに、前記弁体３１Ａの第２流路３７Ａと前記弁体３１Ｂの第１流路３６Ｂを開口させるように組み合わせた流路における差圧に対する給油量の変化、曲線Ｃは、給油通路１５Ｂに、前記弁体３１Ａの第２流路３７Ａと前記弁体３１Ｂの第２流路３７Ｂを開口させるように組み合わせた流路における差圧に対する給油量の変化を示している。

また、図１４において、差圧が所定値（第１所定値）ｃ１よりも小さいときの運転状態を低差圧運転、差圧が前記所定値ｃ１以上のときの運転状態を標準運転、また、差圧が前記所定値ｃ１よりも特に大きくなる所定値（第２所定値）ｃ２以上の運転状態を高負荷運転としている。更に、図１４では上記所定値ｃ１とｃ２の間の所定値（第３所定値）も設定されている。これらの所定値ｃ１，ｃ２，ｃ３は前記コントローラ４８に予め設定されている。

差圧が前記所定値ｃ１よりも小となる低差圧運転時は、曲線Ａに示すように、給油通路１５Ｂの油を、前記弁体３１Ａの第１流路３６Ａと、前記弁体３１Ｂの第１流路３６Ｂとの組合せとして流すことにより、差圧が小さい場合でも十分な給油量を確保して、軸受の潤滑及び冷却を促進することで、軸受の信頼性を向上することができる。

また、差圧が前記所定値ｃ１以上ｃ２以下の性能が要求される標準運転条件となった場合には、差圧が前記所定値ｃ１以上ｃ３未満の場合、前記弁体３１Ａの第２流路３７Ａと、前記弁体３１Ｂの第１流路３６Ｂとの組合せとして流すことにより、図１４の曲線Ｂに示すように、給油量の増加を抑制することができ、軸受冷却後の高温の油により吸入冷媒ガスが加熱されるのを減少させることができ、更に、圧縮室に吸い込まれた油の攪拌損失も減少させることができるので、性能向上を図ることが可能となる。

差圧が前記所定値ｃ３以上ｃ２未満の場合、前記弁体３１Ａの第２流路３７Ａと、前記弁体３１Ｂの第２流路３７Ｂとの組合せとして流すことにより、図１４の曲線Ｃに示すように、差圧が大きくなっても給油量の増加を更に抑制することができる。従って、差圧が大きくなっても吸入冷媒ガスが加熱されるのを更に抑制でき、また圧縮室に吸い込まれた油の攪拌損失も抑制して更に性能向上を図ることが可能となる。

差圧が前記所定値ｃ２以上となる高負荷運転時には、軸受負荷が大きくなり且つ圧縮ガスの温度も高温になるので、軸受への油の供給量を増加させて信頼性を高めると共に、冷却を促進するため、再び曲線Ａに示すように、給油通路１５Ｂの油を、前記弁体３１Ａの第１流路３６Ａと、前記弁体３１Ｂの第１流路３６Ｂとの組合せとして流す。これにより、給油量を増大して、軸受への給油量を増加させ、軸受の潤滑及び冷却を促進することで軸受の信頼性を向上させることができる。

このように、給油量調整部３０を２個直列に配置することにより、図１４に示すように、弁体３１Ａ及び３１Ｂを操作し、第１流路３６Ａと３６Ｂ、第２流路３７Ａと３６Ｂの組合せを切り替えることで、差圧（運転条件）に対して給油量をきめ細かく調整することができる。特に、性能が要求される標準運転条件では、運転条件に合わせて給油量を調整できるから、圧縮機の性能向上に特に有効である。

なお、前記曲線Ｂでは第２流路３７Ａと第１流路３６Ｂの組み合わせとしたが、第１流路３６Ａと第２流路３７Ｂの組み合わせとしても良い。また、前記第２流路３７Ａと３７Ｂの流路面積を変えることにより、更に細かい給油量制御も可能となる。更に、前記給油量調整部３０を２個直列に配置するものには限られず、複数個であれば３個以上直列に配置するようにしても良い。

図１６〜図１８は前記各実施例における弁体３１，３１Ａ，３１Ｂに形成されている前記第１流路３６，３６Ａ，３６Ｂ、第２流路３７，３７Ａ，３７Ｂの溝形状４５の例を示すものである。
図１６は、前記溝形状４５の第１例を示す要部拡大図で、弁体３１，３１Ａ，３１Ｂに形成する溝形状４５をエッジ形状とした例である。
図１７は、前記溝形状４５の第２例を示す要部拡大図で、弁体３１，３１Ａ，３１Ｂに形成する溝形状４５を円弧形状とした例である。
図１８は、前記溝形状４５の第３例を示す要部拡大図で、弁体３１，３１Ａ，３１Ｂに形成する溝形状４５をＶ字形状とした例である。
なお、前記第１流路３６，３６Ａ，３６Ｂ、第２流路３７，３７Ａ，３７Ｂの溝形状４５は、図１６〜図１８に示すものには限られず、これら以外の形状にしても良い。

また、上述した各実施例では、低圧側軸受７Ａ，８Ａ，８Ｂへの給油通路１５Ｂに設けた前記給油量調整部３０について説明したが、高圧側軸受９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂへの給油通路１５Ｃに設けた前記給油量調整部３０についても同様に実施することができる。即ち、スクリューロータを支持する軸受に差圧で給油する給油通路を備えるものであれば、その給油通路の途中に上述した各実施例で示したような給油量調整部３０を設けることにより、本発明は同様に実施できるものである。

以上説明したように、本発明の各実施例によれば、高圧側と低圧側の差圧に応じて、流路面積の異なる複数の流路を有する弁体を移動させることにより、前記複数の流路を切り替えて、前記低圧側軸受に供給される給油量を調整するように構成しているので、運転中に給油量を可変することができ、差圧が小さい場合でも軸受が必要とする十分な給油量を確保して軸受の潤滑及び冷却を促進することができ、性能が要求される標準運転条件となって差圧が増加した場合でも、給油量が必要以上に増加するのを抑制して、軸受冷却後の高温の油により吸入ガスの加熱量が増加するのを抑制できる効果が得られる。更に、高負荷運転時にも軸受への油の供給量を増加させるようにすることにより、信頼性を更に高めると共に冷却を促進できる効果も得られる。

このように、本発明の各実施例によれば、給油量を圧縮機の運転中に調整可能であるため、給油量を圧縮機の運転状況に応じて適切に制御することができ、給油量が過多となって、油の攪拌損失が増大したり、吸入ガスの油による加熱損失を抑制することができるから、圧縮機性能の向上を図ることができる。

また、弁体を動かす機構にバネを有し、電磁弁の故障など、弁体を動かす機構に問題が生じた場合においても、油の流路面積が大となるように弁体を構成することにより、信頼性の高いスクリュー圧縮機を得ることができる。

特に、本発明は、Ｒ３２のような低ＧＷＰ冷媒を圧縮するスクリュー圧縮機に好適である。即ち、Ｒ３２のような高温冷媒を圧縮するスクリュー圧縮機では、油は前記高温冷媒により加熱されてより高温になり、この高温の油が軸受潤滑後に吸入ポート側に排出されるため、吸入ポートを流れる吸入冷媒ガスはより高い温度に加熱されて、加熱損失が特に増大する。これに対し、本発明を採用することにより、給油量を適正量に低減することができるから、圧縮室に吸込まれる冷媒ガスの加熱損失を抑制でき、冷媒ガスの加熱損失による性能低下を抑制できる。

また、ＨＦＯ１２３４ｙｆやＨＦＯ１２３４ｚｅのような低密度冷媒おいては、必要とする冷凍能力を得るためには増速しなければならない。このため、吸込ガスの流速が増加し、吸入ポートに排出された油との熱交換がより促進され、冷媒ガスが加熱されることになる。これに対しても、本発明を採用することにより、給油量を適正量に減ずることができるから、冷媒ガスの加熱損失による性能低下を抑制できる効果がある。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施例ではツインスクリュー圧縮機に本発明を適用した例について述べたが、シングルスクリュー圧縮機等にも同様に適用できるものである。
また、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。更に、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、各機能を実現するプログラム、各判定値等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

１：モータケーシング、２：メインケーシング、２ａ：凹部、３：吐出ケーシング、３ａ：シリンダ、４：駆動用モータ（電動機）、４ａ：ガス通路、４ｂ：エアギャップ、５：円筒状ボア、６：吸入ポート、７Ａ，８Ａ，８Ｂ，９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂ：軸受（７Ａ，８Ａ，８Ｂ：ころ軸受（低圧側軸受）、９Ａ，９Ｂ：ころ軸受（高圧側軸受）、１０Ａ，１０Ｂ：玉軸受（高圧側軸受））、１１Ａ：雄ロータ（スクリューロータ）、１１Ｂ：雌ロータ（スクリューロータ）、１２：油分離器、１４：油溜め、１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ：給油通路、１６Ａ，１６Ｂ：軸受室、１７：遮蔽板、１８：吸入口、１９：ストレーナ、２０：ステータ、２１：モータロータ、２２：吐出口、２６：スライド弁、２７：ロッド、２８：油圧ピストン、２９：コイルばね、３０，３０Ａ，３０Ｂ：給油量調整部、３１，３１Ａ，３１Ｂ：弁体、３２：弁体左面、３３：弁体右面、３４：バネ、３５：シリンダ、３６，３６Ａ，３６Ｂ：第１流路、３７，３７Ａ，３７Ｂ：第２流路、３８Ａ，３８Ｂ：電磁弁、３９Ａ，３９Ｂ：連通孔、４０Ａ：吸入側連通路、４０Ｂ：吐出側連通路、４０Ｃ：連通路、４２：隙間（漏出手段）、４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ：キリ穴（油通路）、４４：空間、４５：溝形状、４６：吸入圧力測定装置、４７：吐出圧力測定装置、４８：コントローラ、４９：油溝、５１：端子箱、５２：電源端子、５３：ケーブル、６４：吸入配管、６５：固定フランジ、６６：吐出配管、１００：スクリュー圧縮機。

Claims (14)

1. スクリューロータと、該スクリューロータを駆動するための電動機と、前記スクリューロータを支持する軸受と、これらを収納するケーシングを備えるスクリュー圧縮機において、
   前記ケーシングに形成され、高圧側の油を前記軸受に低圧側との差圧で給油するための給油通路と、この給油通路の途中に設けられた給油量調整部を備え、
   前記給油量調整部は、シリンダと、このシリンダ内を往復動自在に設けられた弁体と、該弁体に設けられ流路面積の異なる複数の流路を有し、
   前記高圧側と低圧側の差圧に応じて前記弁体を移動させることにより前記複数の流路を切り替えて、前記軸受に供給される給油量を調整する
   ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
2. 請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、スクリュー圧縮機における吸入圧力を検出する吸入圧力測定装置と、吐出圧力を検出する吐出圧力測定装置を備え、これらの測定装置で測定された吸入圧力と吐出圧力との差圧に応じて、前記弁体を操作して前記複数の流路を切り替えることを特徴とするスクリュー圧縮機。
3. 請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、前記弁体に設けられている複数の流路は、流路面積の大きな第１流路と、この第１流路の流路面積よりも小さな流路面積の第２流路で構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
4. 請求項３に記載のスクリュー圧縮機において、前記弁体の一方側の面に、圧縮機の吐出側圧力を導いて付与するための吐出側連通路と、圧縮機の吸込側圧力を導いて付与するための吸入側連通路とを設け、前記各連通路を開閉することにより、前記弁体の一方側の面に吐出側圧力または吸込側圧力を付与して前記弁体を移動させることにより、該弁体に形成されている前記第１流路と前記第２流路を切り替えることを特徴とするスクリュー圧縮機。
5. 請求項４に記載のスクリュー圧縮機において、前記弁体の他方側の面には常時吸込側圧力を付与すると共に、前記弁体を前記他方側から前記一方側に付勢するバネを設けていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
6. 請求項４に記載のスクリュー圧縮機において、前記弁体の他方側の面には常時吐出側圧力を付与すると共に、前記弁体を前記一方側から前記他方側に付勢するバネを設けていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
7. 請求項４に記載のスクリュー圧縮機において、前記吸入側連通路を開閉する電磁弁と、前記吐出側連通路を開閉する電磁弁と、圧縮機における吸入圧力を検出する吸入圧力測定装置と、吐出圧力を検出する吐出圧力測定装置を備え、前記吸入圧力測定装置と前記吐出圧力測定装置で測定された吸入圧力と吐出圧力との差圧に応じて、前記電磁弁を開閉することにより、前記弁体を移動させて、前記第１流路と前記第２の流路を切り替えることを特徴とするスクリュー圧縮機。
8. 請求項７に記載のスクリュー圧縮機において、前記両電磁弁は、電源が遮断された場合には閉じるように動作するものを使用し、前記両電磁弁への電源が遮断されて閉状態となった場合には、流路面積の大きな前記第１流路を介して油が軸受に供給されるように前記弁体を付勢して移動させるバネを備えることを特徴とするスクリュー圧縮機。
9. 請求項６に記載のスクリュー圧縮機において、前記弁体に、該弁体の他方側の面と前記給油通路とを連通させるための油通路を形成し、前記弁体の他方側の面に常時吐出側圧力を付与する構成としていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
10. スクリューロータと、該スクリューロータを駆動するための電動機と、前記スクリューロータを支持する軸受と、これらを収納するケーシングを備えるスクリュー圧縮機において、
    前記ケーシングに形成され、高圧側の油を前記軸受に低圧側との差圧で給油するための給油通路と、この給油通路の途中に設けられた給油量調整部を備え、
    前記給油量調整部は、シリンダと、このシリンダ内を往復動自在に設けられた弁体と、
    該弁体に設けられ流路面積の大きな第１流路と、この第１流路の流路面積よりも小さな流路面積の第２流路と、
    前記弁体の一方側の面に、圧縮機の吸込側圧力を導いて付与するための吸入側連通路と、
    該吸入側連通路を開閉する電磁弁と、
    前記弁体に設けられ、前記給油通路の油を前記弁体の一方側の面に漏出させる漏出手段を備え、
    前記高圧側と低圧側の差圧に応じて前記電磁弁を開閉することにより、前記弁体を移動させ、前記第１流路と前記第２流路を切り替えることを特徴とするスクリュー圧縮機。
11. 請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、前記給油通路の途中に設けられた前記給油量調整部を、前記給油通路に複数直列に配設していることを特徴とするスクリュー圧縮機。
12. 請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、前記軸受は、前記スクリューロータを低圧側で支持する低圧側軸受と、前記スクリューロータを高圧側で支持する高圧側軸受とを備え、前記給油量調整部は、高圧側の油を前記低圧側軸受に差圧で給油するための給油通路の途中に設けられていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
13. 請求項１０に記載のスクリュー圧縮機において、前記給油通路の途中に設けられた前記給油量調整部を、前記給油通路に複数直列に配設していることを特徴とするスクリュー圧縮機。
14. 請求項１０に記載のスクリュー圧縮機において、前記軸受は、前記スクリューロータを低圧側で支持する低圧側軸受と、前記スクリューロータを高圧側で支持する高圧側軸受とを備え、前記給油量調整部は、高圧側の油を前記低圧側軸受に差圧で給油するための給油通路の途中に設けられていることを特徴とするスクリュー圧縮機。

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