JPWO2018008054A1

JPWO2018008054A1 - スクリュー圧縮機

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Publication number: JPWO2018008054A1
Application number: JP2018525831A
Authority: JP
Inventors: 原島　寿和; 寿和原島; 西村　仁; 仁西村; 土屋　豪; 豪土屋; 康輔貞方; 正彦高野
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2019-04-04
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Abstract

圧縮機本体の性能とモータの性能を高めるスクリュー圧縮機を提供する。
スクリュー圧縮機は、圧縮室９に油を注入して空気を圧縮する給油式の圧縮機本体１と、圧縮機本体１を駆動するアキシャルギャップ式のモータ２とを備え、圧縮機本体１の雄ロータ７の吸入側軸部１７とモータ２の回転軸３を同軸接続する。また、スクリュー圧縮機は、雄ロータ７の吸入側軸部１７を回転可能に支持する吸入側軸受２０を備える。吸入側軸受２０は、吸入側軸部１７の軸方向の移動を規制するとともに、ラジアル荷重及び両方向のアキシャル荷重を支持する。

Description

本発明は、給液式の圧縮機本体と、この圧縮機本体を駆動するアキシャルギャップ式のモータとを備えたスクリュー圧縮機に係わり、特に、圧縮機本体のスクリューロータとモータの回転軸を同軸接続したスクリュー圧縮機に関する。

特許文献１は、給液式の圧縮機本体と、この圧縮機本体を駆動するラジアルギャップ式のモータとを備えたスクリュー圧縮機を開示する。その詳細を説明する。

ラジアルギャップ式のモータは、回転軸と、回転軸に取付けられたロータと、ロータに対して径方向に離間されたステータとを備え、ステータとロータの磁気作用によって回転軸が回転する。

圧縮機本体は、互いに噛み合う雌雄一対のスクリューロータを備え、一対のスクリューロータのうちの一方のスクリューロータがモータの回転軸と同軸接続される。そして、モータの回転軸の回転によって一方のスクリューロータが回転し、一方のスクリューロータと噛み合わされた他方のスクリューロータも回転する。一対のスクリューロータの回転に伴い、スクリューロータの歯溝とケーシングの内壁で形成された圧縮室が軸方向に移動する。圧縮室は、軸方向一方側の吸入ポート（開口）を介して気体を吸入し、気体を圧縮し、軸方向他方側の吐出ポート（開口）を介して圧縮気体を吐出する。

給液式の圧縮機本体は、圧縮室に液体を注入するようになっている。圧縮室に注入された液体は、圧縮室の隙間（詳細には、スクリューロータ同士の間の隙間や、スクリューロータとケーシングの間の隙間）をシールするとともに、圧縮気体を冷却する。

各スクリューロータは、複数の螺旋状の歯を有する歯部と、歯部の軸方向一方側（吸入側、別の言い方をすれば、モータ側）に接続された吸入側軸部（モータ側軸部）と、歯部の軸方向他方側（吐出側、別の言い方をすれば、モータとは反対側）に接続された吐出側軸部（反対側軸部）とで構成される。一方のスクリューロータの吸入側軸部は、上述したようにモータの回転軸と同軸接続される。

各スクリューロータの吸入側軸部は、複数の吸入側軸受で回転可能に支持され、各スクリューロータの吐出側軸部は、複数の吐出側軸受で回転可能に支持される。複数の吐出側軸受は、ケーシング内にて定位置に保持された複数のアンギュラ玉軸受であって、スクリューロータの吐出側軸部の軸方向移動を規制するとともに、ラジアル荷重及び両方向（詳細には、吐出側から吸入側に向かう正方向と、吸入側から吐出側に向かう逆方向）のアキシャル荷重を支持する。複数の吸入側軸受は、ケーシング内にて軸方向に移動可能に保持された複数のアンギュラ玉軸受であって、スクリューロータの吸入側軸部の軸方向移動を許容するとともに、ラジアル荷重及び正方向のアキシャル荷重を支持する。

特開２００４−１５０４１２号公報（図１−３参照）

ところで、小型化等の理由から、上述したラジアルギャップ式のモータに代えて、アキシャルギャップ式のモータを採用することが検討されている。アキシャルギャップ式のモータは、回転軸と、回転軸に取付けられた少なくとも１つのロータと、ロータに対して軸方向に離間された少なくとも１つのステータとを備え、ステータとロータの磁気作用によって回転軸が回転するものである。

そして、特許文献１と同様、一方のスクリューロータの吸入側軸部を、アキシャルギャップ式のモータの回転軸と同軸接続することが考えられる。また、特許文献１と同様、吐出側軸受でスクリューロータの吐出側軸部（反対側軸部）の軸方向移動を規制し、吸入側軸受でスクリューロータの吸入側軸部（モータ側軸部）の軸方向移動を許容することが考えられる。しかし、この場合、次のような課題が生じる。

スクリューロータは圧縮熱によって熱膨張し、モータの回転軸はモータの発熱によって熱膨張する。スクリューロータの吐出側軸部の軸方向移動を規制すれば、スクリューロータの歯部の吐出側端面とケーシングの壁面の間の隙間の変化を著しく抑えることが可能である。これにより、圧縮機本体の性能を高めることが可能である。一方、モータのロータとステータの間の隙間は、モータの回転軸の熱膨張の影響だけでなく、スクリューロータの熱膨張の影響も受けるので、その変化が大きくなる。そのため、モータの性能が低下する。

本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、スクリューロータの歯部の吐出側端面とケーシングの壁面の間の隙間の変化と、モータのロータとステータの間の隙間の変化を抑えて、圧縮機本体の性能とモータの性能を高めることを課題の一つとする。

上記課題を解決するために、請求の範囲に記載の構成を適用する。本発明は、上記課題を解決するための手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、スクリューロータを有し、前記スクリューロータの歯溝で形成された圧縮室に液体を注入して気体を圧縮する給液式の圧縮機本体と、前記圧縮機本体を駆動するアキシャルギャップ式のモータとを備え、前記スクリューロータのモータ側軸部と前記モータの回転軸を同軸接続したスクリュー圧縮機において、前記スクリューロータのモータ側軸部を回転可能に支持する軸受を備え、前記軸受は、前記モータ側軸部の軸方向の移動を規制するとともに、ラジアル荷重及び両方向のアキシャル荷重を支持する。

本発明によれば、スクリューロータの歯部の吐出側端面とケーシングの壁面の間の隙間の変化と、モータのロータとステータの間の隙間の変化を抑えて、圧縮機本体の性能とモータの性能を高めることができる。

なお、上記以外の課題、構成及び効果は、以下の説明により明らかにされる。

本発明の第１の実施形態におけるスクリュー圧縮機の構造を表す鉛直断面図であり、圧縮機の定格運転状態を示す。本発明の第１の実施形態におけるスクリュー圧縮機の構造を表す鉛直断面図であり、圧縮機の停止状態を示す。本発明の第１の変形例におけるスクリュー圧縮機の構造を表す鉛直断面図であり、圧縮機の停止状態を示す。本発明の第２の変形例におけるスクリュー圧縮機の構造を表す鉛直断面図であり、圧縮機の停止状態を示す。本発明の第２の実施形態におけるスクリュー圧縮機の構造を表す鉛直断面図であり、圧縮機の定格運転状態を示す。

本発明の第１の実施形態を、図１及び図２を用いて説明する。図１及び図２は、本実施形態におけるスクリュー圧縮機の構造を表す鉛直断面図である。図１は、圧縮機の定格運転状態（高温状態）を示し、図２は、圧縮機の停止状態（常温状態）を示す。

本実施形態のスクリュー圧縮機は、給油式の圧縮機本体１と、圧縮機本体１を駆動するラジアルギャップ式のモータ２とを備え、これら圧縮機本体１及びモータ２を一体化したものである。具体的には、後述する圧縮機本体１のスクリューロータ及びモータ２の回転軸が鉛直方向に延在するように、圧縮機本体１及びモータ２を縦置きとしている。また、圧縮機本体１の上側にモータ２を配置する。

モータ２は、回転軸（シャフト）３と、回転軸３の出力側（圧縮機本体１側）に取付けられたロータ４Ａと、回転軸３の反出力側（圧縮機本体１とは反対側）に取付けられたロータ４Ｂと、ロータ４Ａ，４Ｂに対して軸方向（図１中上下方向）に離間するようにロータ４Ａ，４Ｂの間に配置されたステータ５と、ロータ４Ａ，４Ｂ及びステータ５を収納するとともに、ステータ５を支持するモータケーシング６とを備える。

モータケーシング６は、図示のように、モータメインケーシングと、このモータメインケーシングの上端開口に着脱可能に取付けられたエンドカバーとで構成される。ロータ４Ａ，４Ｂは、例えば永久磁石型ロータであり、ステータ５は、例えば巻線型ステータである。そして、ロータ４Ａ，４Ｂとステータ５の磁気作用によって回転軸３が回転する。

圧縮機本体１は、互いに噛み合う雌雄一対のスクリューロータ（すなわち、雄ロータ７及び図示しない雌ロータ）と、スクリューロータを収納する圧縮機本体ケーシング８とを備えており、スクリューロータの歯溝と圧縮機本体ケーシング８の内壁で圧縮室９が形成される。圧縮機本体ケーシング８は、メインケーシング１０と、メインケーシング１０の上側（吸入側）に連結された吸入側ケーシング１１で構成される。吸入側ケーシング１１は、モータメインケーシングと連結される。

雄ロータ７は、モータ２の回転軸３と同軸接続される。そして、モータ２の回転軸３の回転によって雄ロータ７が回転し、雄ロータ７と噛み合わされた雌ロータも回転する。雄ロータ７及び雌ロータの回転に伴い、圧縮室９が軸方向に移動する。圧縮室９は、軸方向一方側（モータ側）の吸入ポート１２（開口）を介して吸入流路１３から空気（気体）を吸入し、空気を圧縮し、軸方向他方側（モータとは反対側）の吐出ポート１４（開口）を介して吐出流路１５に圧縮空気（圧縮気体）を吐出する。

給油式（給液式）の圧縮機本体１は、吸入過程の圧縮室９に油（液体）を注入するようになっている。圧縮室９に注入された油は、圧縮室９の隙間（詳細には、雄ロータ７と雌ロータの間の隙間や、雄ロータ７及び雌ロータとケーシング８の間の隙間）をシールするとともに、圧縮空気を冷却する。

雄ロータ７は、複数の螺旋状の歯を有する歯部１６と、歯部１６の軸方向一方側に接続された吸入側軸部（モータ側軸部）１７と、歯部１６の軸方向他方側に接続された吐出側軸部（反対側軸部）１８とで構成される。同様に、雌ロータは、歯部、吸入側軸部、及び吐出側軸部で構成される。雄ロータ７の吸入側軸部１７は、モータ２の回転軸３と一体的に成形されることで、上述したようにモータ２の回転軸３と同軸接続される。

雄ロータ７の歯部１６及び雌ロータの歯部は、メインケーシング１０の歯部収納室１９に収納される。雄ロータ７の吐出側軸部１８及び雌ロータの吐出側軸部は、メインケーシング１０に収納される。雄ロータ７の吸入側軸部１７及び雌ロータの吸入側軸部は、吸入側ケーシング１１に収納される。

雄ロータ７の吸入側軸部１７は、複数の吸入側軸受２０で回転可能に支持され、雄ロータ７の吐出側軸部１８は、１つの吐出側軸受２１で回転可能に支持される。複数の吸入側軸受２０は、複数のアンギュラ玉軸受（詳細には、正面合せ式もしくは背面合せ式の組合せアンギュラ玉軸受）であって、それらの外輪が吸入側ケーシング１１内にて定位置に保持され、それらの内輪が雄ロータ７の吸入側軸部１７の定位置に固定される。そして、雄ロータ７の吸入側軸部１７の軸方向移動を規制するとともに、ラジアル荷重及び両方向（詳細には、吐出側から吸入側に向かう正方向と、吸入側から吐出側に向かう逆方向）のアキシャル荷重を支持するようになっている。

吐出側軸受２１は、円筒ころ軸受（詳細には、外輪又は内輪につばが無く、外輪と内輪が軸方向に相対的に移動可能な円筒ころ軸受）あって、その外輪がメインケーシング１０内にて定位置に保持され、その内輪が雄ロータ７の吐出側軸部１８の定位置に固定される。そして、雄ロータ７の熱膨張に伴う吐出側軸部１８の軸方向移動を許容するともに、ラジアル荷重を支持するようになっている。

同様に、雌ロータの吸入側軸部は、複数の吸入側軸受２０で回転可能に支持され、雌ロータの吐出側軸部は、１つの吐出側軸受２１で回転可能に支持される。

次に、本実施形態の作用効果を説明する。

本実施形態では、吸入側軸受２０で雄ロータ７の吸入側軸部１７（モータ側軸部）の軸方向移動を規制し、吐出側軸受２１で雄ロータ７の吐出側軸部１８（反対側軸部）の軸方向移動を許容する。そのため、雄ロータ７の歯部１６の吐出側端面とケーシング８の壁面の間の隙間は、雄ロータ７の熱膨張の影響を受けるものの、モータ２の回転軸３の熱膨張の影響を受けない。これにより、雄ロータ７の歯部１６の吐出側端面とケーシング８の壁面の間の隙間の変化を抑えることができる。同様に、雌ロータの歯部の吐出側端面とケーシング８の壁面の間の隙間の変化も抑えることができる。したがって、前述した隙間の寸法を小さくして圧縮空気の漏れを抑えることができ、圧縮機本体１の性能を高めることができる。

また、ロータ４Ａとステータ５の間の隙間と、ロータ４Ｂとステータ５の間の隙間は、モータ２の回転軸３の熱膨張の影響を受けるものの、雄ロータ７の熱膨張の影響を受けない。これにより、ロータ４Ａとステータ５の間の隙間の変化と、ロータ４Ｂとステータ５の間の隙間の変化を抑えることができる。したがって、前述した隙間の寸法を適正値としてモータ効率を高めることができ、モータ２の性能を高めることができる。

比較例として、複数のアンギュラ玉軸受で雄ロータの吐出側軸部又は雌ロータの吐出側軸部の軸方向移動を規制し、１つの円筒ころ軸受で雄ロータの吸入側軸部又は雌ロータの吸入側軸部の軸方向移動を許容する場合を想定する。本実施形態では、このような比較例と比べ、雄ロータ７の吐出側軸部１８及び雌ロータの吐出側軸部を短くすることができる。そのため、圧縮機本体１を小型化することが可能となる。あるいは、吐出流路１５の設計自由度が増すので、圧縮機本体１の性能を高めることが可能となる。

次に、本実施形態の隙間寸法について説明する。

圧縮機の定格運転時（高温時）における雄ロータ７の歯部１６の吐出側端面とケーシング８の壁面の間の隙間寸法Ｄは、下記の式（１）で表される。Ｄｏは、圧縮機の停止時（常温時）における雄ロータ７の歯部１６の吐出側端面とケーシング８の壁面の間の隙間寸法である（但し、Ｄｏ＞Ｄ）。ΔＬｓは、歯部１６の熱膨張量、ΔＬｂは、歯部収納室１９の熱膨張量である（但し、ΔＬｓ＞ΔＬｂ）。
Ｄ＝Ｄｏ−（ΔＬｓ−ΔＬｂ）・・・（１）

そして、Ｄ＞０であるから、圧縮機の停止時における雄ロータ７の歯部１６の吐出側端面とケーシング８の壁面の間の隙間寸法Ｄｏは、下記の式（２）で表される。
Ｄｏ＞ΔＬｓ−ΔＬｂ・・・（２）

圧縮機の定格運転時（高温時）におけるロータ４Ａとステータ５の間の隙間寸法Ｍａは、下記の式（３）で表される。Ｍａｏは、圧縮機の停止時（常温時）におけるロータ４Ａとステータ５の間の隙間寸法であり、ΔＭａは、ロータ４Ａとステータ５の間の隙間寸法の変化量である（但し、ΔＭａ＞０）。
Ｍａ＝Ｍａｏ−ΔＭａ・・・（３）

圧縮機の定格運転時（高温時）におけるロータ４Ｂとステータ５の間の隙間寸法Ｍｂは、下記の式（４）で表される。Ｍｂｏは、圧縮機の停止時（常温時）におけるロータ４Ｂとステータ５の間の隙間寸法であり、ΔＭｂは、ロータ４Ｂとステータ５の間の隙間寸法の変化量である（但し、ΔＭｂ＞０、ΔＭｂ≒ΔＭａ）。
Ｍｂ＝Ｍｂｏ＋ΔＭｂ・・・（４）

そして、Ｍａ≒Ｍｂとなることが好ましいから、下記の式（５）の関係となるように構成することが好ましい。
Ｍａｏ＞Ｍｂｏ・・・（５）

なお、第１の実施形態において、アキシャルギャップ式のモータ２は、２つのロータ４Ａ，４Ｂと、ロータ４Ａ，４Ｂの間に配置された１つのステータ５とを備えた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、アキシャルギャップ式のモータは、少なくとも１つのロータと、ロータに対して軸方向に離間するように配置された少なくとも１つのステータとを備えればよい。

具体的には、例えば図３で示す第１の変形例のように、アキシャルギャップ式のモータ２Ａは、回転軸に取付けられた１つのロータ４と、ロータ４に対して出力側（圧縮機本体１側）に配置されたステータ５Ａと、ロータ４に対して反出力側（圧縮機本体１とは反対側）に配置されたステータ５Ｂとを備えてもよい。このような変形例でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

本変形例の隙間寸法について説明する。圧縮機の定格運転時（高温時）におけるロータ４とステータ５Ａの間の隙間寸法Ｍｃは、下記の式（６）で表される。Ｍｃｏは、圧縮機の停止時（常温時）におけるロータ４とステータ５Ａの間の隙間寸法であり、ΔＭｃは、ロータ４とステータ５Ａの間の隙間寸法の変化量である（但し、ΔＭｃ＞０）。
Ｍｃ＝Ｍｃｏ＋ΔＭｃ・・・（６）

圧縮機の定格運転時（高温時）におけるロータ４とステータ５Ｂの間の隙間寸法Ｍｄは、下記の式（７）で表される。Ｍｄｏは、圧縮機の停止時（常温時）におけるロータ４とステータ５Ｂの間の隙間寸法であり、ΔＭｄは、ロータ４とステータ５Ｂの間の隙間寸法の変化量である（但し、ΔＭｄ＞０、ΔＭｃ≒ΔＭｄ）。
Ｍｄ＝Ｍｄｏ−ΔＭｄ・・・（７）

そして、Ｍｃ≒Ｍｄとなることが好ましいから、下記の式（８）の関係となるように構成することが好ましい。
Ｍｃｏ＜Ｍｄｏ・・・（８）

なお、第１の実施形態において、圧縮機本体ケーシング８は、メインケーシング１０と、メインケーシング１０の上側（吸入側）に連結された吸入側ケーシング１１で構成された場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。

具体的には、例えば図４で示す第２の変形例のように、圧縮機本体ケーシング８は、メインケーシング１０Ａと、メインケーシング１０Ａの上側（吸入側）に連結された吸入側ケーシング１１と、メインケーシング１０Ａの下側（吐出側）に連結された吐出側ケーシング２２で構成されてもよい。そして、メインケーシング１０Ａがスクリューロータの歯部を収納し、吐出側ケーシング２２がスクリューロータの吐出側軸部及び吐出側軸受を収納してもよい。このような変形例では、第１の実施形態と比べ、吐出流路１５の加工精度を高めることができる。

また、第１の実施形態において、圧縮機本体１は、給油式であって、圧縮室９に油を注入して空気を圧縮する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。具体的には、圧縮機本体は、例えば給水式（給液式）であって、圧縮室９に水（液体）を注入して空気（気体）を圧縮してもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、第１の実施形態において、スクリュー圧縮機は、圧縮機本体１のスクリューロータ及びモータ２の回転軸３が鉛直方向に延在するように構成した場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。具体的には、スクリュー圧縮機は、圧縮機本体のスクリューロータ及びモータの回転軸が水平方向に延在するように構成してもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

本発明の第２の実施形態を、図５を用いて説明する。図５は、本実施形態におけるスクリュー圧縮機の構造を表す鉛直断面図であり、圧縮機の定格運転状態（高温状態）を示す。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

本実施形態のスクリュー圧縮機は、給油式の圧縮機本体１と、圧縮機本体１を駆動するアキシャルギャップ式のモータ２と、圧縮機本体１から吐出された圧縮空気（圧縮気体）から油（液体）を分離する油分離器２３（気液分離器）とを備え、これら圧縮機本体１、モータ２、及び油分離器２３を一体化したものである。具体的には、圧縮機本体１のスクリューロータ及びモータ２の回転軸３が鉛直方向に延在するように、圧縮機本体１及びモータ２を縦置きとしている。また、圧縮機本体１の上側（吸入側）にモータ２を配置し、圧縮機本体１の下側（吐出側）に油分離器２３を配置する。

油分離器２３は、圧縮機本体１の下側に設けられた内筒２４と、圧縮機本体ケーシング８と一体的に成形され、圧縮機本体１の下部及び内筒２４との間に旋回流路２５を形成する外筒ケーシング２６とを備える。旋回流路２５は、圧縮機本体１の吐出流路１５に接続される。

そして、圧縮機本体１から吐出された圧縮空気が旋回流路２５で旋回され（図５中矢印参照）、圧縮空気に含まれる油が遠心分離される。分離された油は、外筒ケーシング２６に沿って落下し、外筒ケーシング２６の下側に形成された油貯留部２７に溜められる。油貯留部２７で溜められた油は、図示しない流路を介して吸気過程の圧縮室９に供給されるようになっている。一方、分離された圧縮空気は、内筒２４の内側に流れ込み、図示しない流路を介して流出するようになっている。

本実施形態でも、第１の実施形態と同様、吸入側軸受２０でスクリューロータの吸入側軸部（モータ側軸部）の軸方向移動を規制し、吐出側軸受２１でスクリューロータの吐出側軸部（反対側軸部）の軸方向移動を許容する。したがって、スクリューロータの歯部の吐出側端面とケーシングの壁面の間の隙間の変化と、モータのロータとステータの間の隙間の変化を抑えて、圧縮機本体１の性能とモータ２の性能を高めることができる。

また、第１の実施形態と同様、スクリューロータの吐出側軸部を短くすることができる。そのため、吐出流路１５及び旋回流路２５の設計自由度が増すので、圧縮機本体１の性能と油分離器２３の性能を高めることが可能となる。

なお、第２の実施形態において、スクリュー圧縮機は、圧縮室９に油を注入して空気を圧縮する給油式の圧縮機本体１と、圧縮機本体１から吐出された圧縮空気から油を分離する油分離器２３とを備えた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。具体的には、スクリュー圧縮機は、圧縮室９に水（液体）を注入して空気（気体）を圧縮する給水式（給液式）の圧縮機本体と、この圧縮機本体から吐出された圧縮空気（圧縮気体）から水を分離する水分離器（気液分離器）とを備えてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、第１及び第２の実施形態においては、各スクリューロータの吸入側軸部を回転可能に支持する複数の吸入側軸受２０として、複数のアンギュラ玉軸受（詳細には、正面合せ式もしくは背面合せ式の組合せアンギュラ玉軸受）を設けた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、スクリューロータの吸入側軸部の軸方向の移動を規制するとともに、ラジアル荷重及び両方向のアキシャル荷重を支持するものであれば、他の転がり軸受を設けてもよい。

具体的には、各スクリューロータの吸入側軸部を回転可能に支持する１つの吸入側軸受として、正面合せ式もしくは背面合せ式の複列アンギュラ玉軸受、又は深溝玉軸受を設けてもよい。あるいは、各スクリューロータの吸入側軸部を回転可能に支持する複数の吸入側軸受として、複数の円すいころ軸受（詳細には、正面合せ式もしくは背面合せ式の組合せ円すいころ軸受）を設けてもよい。あるいは、各スクリューロータの吸入側軸部を回転可能に支持する１つの吸入側軸受として、正面合せ式もしくは背面合せ式の複列円すいころ軸受を設けてもよい。

また、第１及び第２の実施形態においては、各スクリューロータの吐出側軸部を回転可能に支持する１つの吐出側軸受として、円筒ころ軸受を設けた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、スクリューロータの吐出側軸部の軸方向移動を許容するものであれば、他の転がり軸受を設けてもよい。具体的には、ケーシング内にて軸方向に移動可能に保持された転がり軸受を設けてもよい。

また、第１及び第２の実施形態において、モータ２の回転軸３は、雄ロータ７の吸入側軸部１７と一体的に成形されて同軸接続された場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。具体的には、モータ２の回転軸３は、カップリングを用いて雄ロータ７の吸入側軸部１７と同軸接続されてもよい。また、モータ２の回転軸３は、雌ロータの吸入側軸部と同軸接続されてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。

１…圧縮機本体、２，２Ａ…モータ、３…回転軸、４，４Ａ，４Ｂ…ロータ、５，５Ａ，５Ｂ…ステータ、７…雄ロータ（スクリューロータ）、８…圧縮機本体ケーシング、９…圧縮室、１１…吸入側ケーシング、１２…吸入ポート、１４…吐出ポート、１７…吸入側軸部（モータ側軸部）、２０…吸入側軸受、２３…油分離器（気液分離器）

Claims

スクリューロータを有し、前記スクリューロータの歯溝で形成された圧縮室に液体を注入して気体を圧縮する給液式の圧縮機本体と、
前記圧縮機本体を駆動するアキシャルギャップ式のモータとを備え、
前記スクリューロータのモータ側軸部と前記モータの回転軸を同軸接続したスクリュー圧縮機において、
前記スクリューロータのモータ側軸部を回転可能に支持する軸受を備え、
前記軸受は、前記モータ側軸部の軸方向の移動を規制するとともに、ラジアル荷重及び両方向のアキシャル荷重を支持することを特徴とするスクリュー圧縮機。
請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、
前記圧縮機本体の圧縮室は、モータ側の吸入ポートを介して気体を吸入し、モータとは反対側の吐出ポートを介して圧縮気体を吐出しており、
前記モータ側軸部は、吸入側軸部であることを特徴とするスクリュー圧縮機。
請求項２に記載のスクリュー圧縮機において、
前記圧縮機本体の吐出側に配置され、前記圧縮機本体から吐出された圧縮気体から液体を分離する気液分離器を備えたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、
前記モータは、前記回転軸の出力側に取付けられた第１のロータと、前記回転軸の反出力側に取付けられた第２のロータと、前記第１のロータと前記第２のロータの間に配置されたステータとを有し、
常温時に前記第１のロータと前記ステータの間の隙間寸法が前記第２のロータと前記ステータの間の隙間寸法より大きくなるように構成されたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、
前記モータは、前記回転軸に取付けられたロータと、前記ロータに対して出力側に配置された第１のステータと、前記ロータに対して反出力側に配置された第２のステータとを有し、
常温時に前記ロータと前記第１のステータの間の隙間寸法が前記ロータと前記第２のステータの間の隙間寸法より小さくなるように構成されたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
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、正面合せ式又は背面合せ式の組合せアンギュラ玉軸受であって、ケーシング内にて定位置に保持されたことを特徴とするスクリュー圧縮機。