TW201713857A

TW201713857A - 螺旋壓縮機

Info

Publication number: TW201713857A
Application number: TW105129150A
Authority: TW
Inventors: 壷井昇; 中村元; 濱田克徳
Original assignee: 神戶製鋼所股份有限公司
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2016-09-08
Publication date: 2017-04-16
Also published as: TWI611106B; CN108138781A; WO2017056837A1; JP6467324B2; JP2017066935A; CN108138781B

Abstract

一種螺旋壓縮機，係具備：壓縮機本體(2)，係在轉子室(17)內收容有公母一對的螺旋轉子(3)；馬達(6)，係於馬達室(20)內收容有轉子(6a)及定子(6b)，並藉由固定於轉子的馬達軸(31)將螺旋轉子之轉子軸(21)進行旋轉驅動；供油路(80)，係用以對供油目的地供給潤滑油；中間軸承部(12)，係用以支承轉子軸而設置於馬達側；排油部(66、78)，係用以將透過供油路被引導至馬達室內的潤滑油排出至馬達室外；以及油回收部(71)，係將從排油部所排出的潤滑油回收。

Description

螺旋壓縮機

本發明係有關於螺旋壓縮機，詳細言之，係有關於具有將螺旋轉子作旋轉驅動之馬達進行冷卻的冷卻構造之螺旋壓縮機。

螺旋壓縮機，係公母一對之螺旋轉子，藉由馬達受到旋轉驅動。當馬達以高速旋轉驅動，因所謂鐵損(磁滯損耗(hysteresis loss)或渦電流損耗(eddy-current loss))或是銅損(線圈電阻所導致之損耗)等之電性損耗，使馬達發熱。因此，於馬達外殼的外周部，係設置有將發熱的馬達進行冷卻的冷卻套，藉由冷卻套中所流動的冷卻水或冷卻劑等液體介質作熱交換而將馬達冷卻(參照專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2000-97186號公報

一般而言，以馬達的輸出為P(W)、馬達的轉數為N(rpm)、馬達所產生的轉矩為T(N‧m)，則馬達的輸出P(W)係以P(W)=(2π/60)×N(rpm)×T(N‧m)之關係式表示。從該關係式來看，在馬達的輸出P為相同時，若使轉數N較大而進行高速旋轉，則轉矩T變小，使馬達的小型化成為可能。使用了高頻反相器的高速馬達，係例如轉數N為20000rpm左右。

然而，以如專利文獻1般使用了高速馬達的螺旋壓縮機而言，隨著馬達的尺寸越小，設置於馬達外殼的外周部之冷卻套也越小。另外，亦非將馬達自內部進行冷卻者。僅靠較小的冷卻套所致之冷卻，係令馬達的冷卻不夠充分。就冷卻套所致之冷卻不夠充分的馬達而言，因會發生定子線圈之溫度上升或轉子表面的溫度上升，故馬達輸出變小，效率降低。

因此，本發明所欲解決之技術性課題，係在於提供一種具有將螺旋轉子作旋轉驅動之馬達從內部進行冷卻的冷卻構造之螺旋壓縮機。

為解決上述之技術性課題，依據本發明，係能夠提供如以下之螺旋壓縮機。

亦即，其特徵為：具備：壓縮機本體，係在轉子外殼的轉子室內收容有配置於水平方向的彼此嚙合之公母一對的螺旋轉子；馬達，係於馬達外殼的馬達室內收容有轉子及定子，並藉由固定於前述轉子的馬達軸將前述螺旋轉子之轉子軸進行旋轉驅動；供油路，係用以對供油目的地供給潤滑油；中間軸承部，係用以支承前述轉子軸而設置於前述馬達側，並藉由潤滑油的流通而受到潤滑；排油部，係用以將透過前述供油路被引導至前述馬達室內的潤滑油排出至前述馬達室外；以及油回收部，係將從前述排油部所排出的潤滑油回收。

依據上述構成，被供給至中間軸承部並被引導至馬達室內的潤滑油，係經過馬達軸而藉此將馬達軸冷卻。經過馬達軸的潤滑油，係藉由在馬達室內旋轉的轉子受到油霧化，而附著於馬達室內的轉子、定子、及馬達軸，將馬達冷卻。使用於冷卻的潤滑油，係被回收至油回收部，而不致妨礙馬達的冷卻。因此，藉由被供給至中間軸承部的潤滑油，能夠有效地冷卻將螺旋轉子旋轉驅動的馬達。

1‧‧‧螺旋壓縮機(無油螺旋壓縮機)

2‧‧‧壓縮機本體

3‧‧‧螺旋轉子

3a‧‧‧公轉子

3b‧‧‧母轉子

4‧‧‧轉子外殼

5‧‧‧馬達外殼

5a‧‧‧馬達外殼本體

6‧‧‧馬達

6a‧‧‧轉子

6b‧‧‧定子

6g‧‧‧氣隙

7‧‧‧軸承外殼

8‧‧‧冷卻套

9‧‧‧罩件

10‧‧‧馬達軸供油構件

10c‧‧‧油導入孔

11‧‧‧轉子側軸承部

12‧‧‧中間軸承部

13‧‧‧馬達側軸承部

14a‧‧‧中間軸封部

17‧‧‧轉子室

20‧‧‧馬達室

21‧‧‧公轉子軸(轉子軸)

21c‧‧‧導油孔

21d‧‧‧油導出孔

22‧‧‧母轉子軸(轉子軸)

26‧‧‧螺孔

27‧‧‧緊固凸緣

28‧‧‧緊固螺栓(緊固構件)

30‧‧‧馬達軸連通孔

31‧‧‧馬達軸

33‧‧‧中心孔

37‧‧‧軸承支承體

39‧‧‧馬達軸連通部

41‧‧‧鍵(連結構件)

42‧‧‧鍵槽

50‧‧‧油儲留部

51‧‧‧馬達軸部

54‧‧‧中間連通部

63‧‧‧儲留排油孔(排油部)

64‧‧‧中間供油口

65‧‧‧轉子側馬達室供油口(馬達室供油口)

66‧‧‧中間排油口(馬達室排油口；排油部)

67‧‧‧套管供油口

68‧‧‧套管排油口

69‧‧‧馬達軸供油口

71‧‧‧油回收部

72‧‧‧油冷卻器

73‧‧‧油泵浦

75‧‧‧儲留排油口

77‧‧‧馬達側之馬達室供油口(馬達室供油口)

78‧‧‧馬達側之馬達室排油口(馬達室排油口；排油部)

80‧‧‧供油路

81‧‧‧轉子側軸承供油路

82‧‧‧中間供油路

82a‧‧‧中間供油孔

82b‧‧‧連通空間

83‧‧‧轉子側馬達室供油路(馬達室供油路)

84‧‧‧套管供油路

85‧‧‧馬達軸供油路

86‧‧‧馬達側之馬達室供油路(馬達室供油路)

90‧‧‧排油路

91‧‧‧轉子側軸承排油路

92‧‧‧中間排油路(馬達室排油路)

93‧‧‧馬達側之馬達室排油路(馬達室排油路)

94‧‧‧套管排油路

95‧‧‧儲留排油路

[第1圖]係本發明之第1實施形態之螺旋壓縮機的橫剖面圖。

[第2圖]係第1圖所示之螺旋壓縮機的縱剖面圖。

[第3圖]係第2圖所示之螺旋壓縮機之馬達室的局部剖面圖。

[第4圖]係第3圖所示之螺旋壓縮機之馬達側軸承部周邊的擴大剖面圖。

[第5圖]係第3圖所示之螺旋壓縮機之中間軸承部周邊的擴大剖面圖。

[第6A圖]係第5圖之VI-VI線箭號視角剖面圖。

[第6B圖]第1實施形態之變形例的特取部分擴大剖面圖。

[第7圖]係本發明之第2實施形態之螺旋壓縮機之馬達室的局部剖面圖。

[第8圖]係本發明之第3實施形態之螺旋壓縮機的縱剖面圖。

[第9圖]係第8圖所示之螺旋壓縮機之馬達室的局部剖面圖。

(第1實施形態)

首先，針對本發明之第1實施形態之螺旋壓縮機1，一面參照第1圖至第6A圖一面進行說明。

第1圖，係第1實施形態之螺旋壓縮機1的橫剖面圖。該螺旋壓縮機1，係無油螺旋壓縮機。由彼此在無供油狀態下嚙合的公轉子3a及母轉子3b所成之一對的螺旋轉子3，係被收容於形成在無供油式的壓縮機本體2之轉子外殼4的轉子室17內。於轉子外殼4的吸入側端，係安裝有軸承外殼7。於轉子外殼4的吐出側端，係安裝有馬達6的馬達外殼5。馬達6，係具有轉子6a、定子6b、以及馬達外殼5。馬達外殼5，係具備馬達外殼本體5a、冷卻套8、以及罩件9。於馬達外殼本體5a內，係收容有轉子(rotor)6a及定子(stator)6b。馬達外殼5的端部，係受罩件9所封閉。

未圖示之氣體的吐出口，係形成於轉子外殼4之馬達6側；未圖示之氣體的吸入口，係形成於轉子外殼4之馬達6的相反側。在公轉子3a及母轉子3b之馬達6的相反側的各軸端，係安裝有彼此嚙合的定時齒輪(未圖示)。一般而言，公轉子3a係藉由馬達6受到旋轉驅動。藉由馬達6的馬達軸31之旋轉驅動，公轉子3a的公轉子軸21係進行旋轉，進而透過定時齒輪，母轉子3b的母轉子軸22係與公轉子軸21同步地旋轉。

馬達6，係用以使螺旋轉子3的轉子軸(通常為公轉子軸21)旋轉的驅動源。馬達6，係藉由未圖示之反相器受到轉數控制，例如以超過20000rpm的高速旋轉進行運轉。馬達6的轉子6a，係固定於馬達軸31的外周部，定子6b係於轉子6a的外側分離地配置。轉子6a與定子6b之間，係形成有氣隙6g。於馬達外殼5，冷卻套8係以與定子6b密接的方式，配置於定子6b及馬達外殼本體5a之間。

馬達軸31，係具有隨著從螺旋轉子3側越往馬達側軸承部13側越縮徑之複數個異徑軸部。馬達軸31，係如第3圖所示，例如由第1軸部44及第2軸部45所構成。大徑之第1軸部44，係卡止於轉子6a的側端面。轉子6a，係對於小徑之第2軸部45作安裝。連結孔32，係跨第1軸部44之全體及第2軸部45之一部分於軸方向延伸。中心孔33，係跨第2軸部45之剩餘部分於軸方向延伸。在將軸承支承體37的凸緣部分別抵接於第2軸部45及轉子6a的側端面之狀態下，以安裝螺栓38作緊固，藉此轉子6a係固定於馬達軸31。

冷卻套8係沿著馬達外殼本體5a的內側面受到安裝，並在彼此的凸緣部互相抵接的狀態下以螺栓緊固，藉此冷卻套8係固定於馬達外殼本體5a。於冷卻套8的冷卻套部8a，係形成有用以使冷卻水或是受到冷卻的潤滑油流通之冷卻通路8b。藉由分別設置於冷卻通路8b的軸方向之兩側的墊片，防止了自冷卻通路8b朝馬達外殼本體5a的液體洩漏。

螺旋轉子3的公轉子軸21與馬達6的馬達軸31，係個別構成，兩方之軸21、31係以朝水平方向(橫向)同軸延伸的方式，藉由後述之鍵41(連結構件)連結為一體。於公轉子軸21之馬達6的相反側，係藉由轉子側軸承部11被支承於軸承外殼7。公轉子軸21之馬達6側，係藉由中間軸承部12被支承於轉子外殼4。亦即，公轉子軸21，係藉由轉子側軸承部11及中間軸承部12以兩端支撐的方式受到支承。固定於馬達軸31之馬達側端部的軸承支承體37，係藉由馬達側軸承部13被支承於罩件9。因此，受到連結為一體之公轉子軸21及馬達軸31，係朝水平方向(橫向)同軸延伸，並在轉子側軸承部11、中間軸承部12、以及馬達側軸承部13之三部位受到支承(亦即3點支承)。於另一方，母轉子3b之母轉子軸22，係藉由位於馬達6之相反側的轉子側軸承部15及中間軸承部16，以兩端支撐的方式受到軸承外殼7及轉子外殼4支承。

支承公轉子軸21之轉子側軸承部11，係例如由止推軸承(4點接觸滾珠軸承)11a及徑向軸承(輥軸承)11b所構成。中間軸承部12，係例如由設置於螺旋轉子3側的徑向軸承(輥軸承)12a、及設置於馬達側的止推軸承(4點接觸滾珠軸承)12b所構成。將止推軸承12b設置於馬達6側，藉此即使轉子軸21因熱膨脹而伸長，亦能夠藉由止推軸承12b承受止推荷重。另外，在徑向軸承12a與止推軸承12b之間，係設置有用以對中間軸承部12供給潤滑油的中間供油路82。馬達側軸承部13，係例如由徑向軸承(深槽滾珠軸承)所構成。

另外，支承母轉子軸22之轉子側軸承部15，係例如由止推軸承(4點接觸滾珠軸承)15a及徑向軸承(輥軸承)15b所構成。中間軸承部16，係例如由徑向軸承(輥軸承)16a及止推軸承(4點接觸滾珠軸承)16b 所構成。另外，將至少與馬達軸31連接的轉子軸(在此係公轉子軸21)於馬達6側作支承的軸承(於本實施形態中，係相當於止推軸承12b)，係為使潤滑油朝馬達6側流通而受到潤滑，係使用開放形的軸承。又，雖於本實施形態中其他各軸承亦使用開放形，然就其他各軸承而言，係考慮對於軸承的負荷或潤滑的方式等適當決定是否使用開放形的軸承即可。

於公轉子3a與中間軸承部12之間的公轉子軸21，係設置有中間軸封部14a。於轉子側軸承部11與公轉子3a之間的公轉子軸21，係設置有軸封部14c。於母轉子3b與中間軸承部16之間的母轉子軸22，係設置有軸封部14b。轉子側軸承部15與母轉子3b之間的母轉子軸22，係設置有軸封部14d。各軸封部14a、14b、14c、14d，係例如具備作為油封之螺旋密封(visco seal)及作為氣封之機械密封(mechanical seal)。設置於軸承側的螺旋密封，係防止潤滑油朝轉子室17流入。設置於螺旋轉子3側的機械密封，係防止潤滑油朝轉子室17流入、及壓縮氣體從轉子室17之多餘的漏出。

軸承支承體37的突出端部被插入至馬達軸31的中心孔33，並在將軸承支承體37凸緣部抵接於馬達軸31的側端面的狀態下以安裝螺栓38作緊固。藉此，軸承支承體37係被固定於馬達軸31，並且中心孔33之馬達側軸承部13側的一端受到封閉。如第3圖所示，馬達側軸承部13的內輪，係藉由配置於軸承支承體37的固定環 61而被定位為於軸方向無法移動。另一方，馬達側軸承部13係對於罩件9的軸承安裝孔9a作間隙配合(clearance fit)而安裝。藉此，馬達側軸承部13的外輪，係能夠於軸方向移動。亦即，馬達側軸承部13，係以容許外輪之軸方向的滑動的方式組裝於馬達6。依據該構成，則即使馬達軸31因熱膨脹而伸長，亦能夠防止過大的荷重施加於馬達側軸承部13。

罩件9，係以封閉馬達外殼5的開口的方式安裝於冷卻套8。在罩件9的凸緣部抵接於冷卻套8的側端面之狀態下以螺栓作緊固，藉此罩件9係固定於冷卻套8。

馬達6的馬達軸31之軸徑，係比螺旋轉子3的公轉子軸21之軸徑更為大徑。於大徑之馬達軸31，係形成有用以插入公轉子軸21的馬達6側之連結端部24的連結孔32。於馬達軸31，係形成有比連結孔32更為大徑之中心孔33。藉由中心孔33及連結孔32，係於馬達軸31形成了在軸方向貫穿馬達軸31之內部的貫穿孔，馬達軸31呈中空構造。於大徑之中心孔33與小徑之連結孔32的邊界係形成有階差。藉由貫穿馬達軸31的貫穿孔之階差，緊固凸緣27雖能夠自如地插通於中心孔33內，然對於連結孔32而言係終端(dead end)。緊固凸緣27，係具有螺絲插通孔及複數個凸緣連通孔27a。複數個凸緣連通孔27a，係連通中心孔33及導油孔21c。

在設置於馬達軸31的連結孔32的內周面 31b，係形成有例如為矩形剖面為凹狀之第2鍵槽31a。在設置於公轉子軸21的連結端部24的外周面21b，係形成有例如為矩形剖面為凹狀之第1鍵槽24a。藉由第1鍵槽24a及第2鍵槽31a，係於軸方向構成矩形剖面的鍵槽42。在連結端部24插入至連結孔32的狀態下，矩形剖面的鍵41，係夾在馬達軸31的連結孔32的內周面31b與公轉子軸21的連結端部24的外周面21b之間而配置。鍵41係嵌入至鍵槽42，藉此鍵41係嵌合於鍵槽42。因此，鍵41係作為將馬達軸31與公轉子軸21連接為一體之連結構件而作用。

於連結端部24的內部，係設置有緊固部25。緊固部25，係具備從連結端部24的端面朝軸方向延伸之導油孔21c及螺孔26。導油孔21c的孔徑，係比螺孔26更大。另外，在連結端部24與緊固凸緣27之間，係設置有成為連結導油孔21c與凸緣連通孔27a之間的流路之空間。因此，通過凸緣連通孔27a的潤滑油，係能夠在導油孔21c與緊固螺栓28之間形成的環狀間隙流動。於轉子軸(在此係公轉子軸21)之螺孔26與第1鍵槽24a之間，係形成有朝軸正交方向延伸之複數個油導出孔21d。複數個油導出孔21d，係連通導油孔21c及馬達室20。如第5圖所示，藉由中心孔33、複數個凸緣連通孔27a、導油孔21c與複數個油導出孔21d之連通，係構成了馬達軸連通部39的一部分。

緊固螺栓28的螺絲部28b，係螺合於緊固部 25的螺孔26。通過緊固凸緣27的螺絲插通孔，作為緊固構件之緊固螺栓28係受到插通。在將緊固凸緣27插入至中心孔33並以貫穿孔的階差作卡合的狀態下使緊固螺栓28作緊固，則公轉子軸21之連結端部24被朝馬達側軸承部13的方向牽引，緊固螺栓28的頭部28a係卡止於緊固凸緣27。因此，藉由緊固螺栓28，馬達軸31與公轉子軸21係受到緊固。如此，在藉由鍵41將馬達軸31與公轉子軸21連結為一體的狀態下，馬達軸31與公轉子軸21係藉由緊固螺栓28受到緊固。

藉由作為連結構件之鍵41將馬達軸31與公轉子軸21連結為一體，藉由作為緊固構件之緊固螺栓28受到緊固的馬達軸31與公轉子軸21係作為一塊之一個軸體而作用。並且，就鍵41所使用之嵌合構造而言，因不受潤滑油的影響，故即使潤滑油經由於水平方向延伸之公轉子軸21進入連結孔32之中，亦能夠於馬達軸31與公轉子軸21之間使轉矩確實傳遞。

此時，緊固螺栓28的頭部28a，係位於以於軸方向貫穿馬達軸31的方式形成之中心孔33內。詳細言之，頭部28a，係以位於公轉子軸21的緊固部25之軸端面附近的方式，陷入至馬達軸31的中心孔33內部。亦即，構成為使緊固螺栓28的軸方向長度較短。依據該構成，緊固螺栓28之熱膨脹的影響減少，而能夠確實地作緊固。又，公轉子軸21的連結端部24及緊固部25、以及馬達軸31的連結孔32及中心孔33，係於同軸延伸。

於轉子外殼4的馬達6側，係安裝有中間軸承部12的徑向軸承12a。徑向軸承12a的內輪對於公轉子軸21的位置係受到固定，徑向軸承12a的外輪對於轉子外殼4的位置係藉由固定環而固定。透過間隔件18，軸承支承構件19係備安裝於轉子外殼4的馬達6側。藉由以螺栓作緊固，軸承支承構件19及間隔件18係被固定於轉子外殼4之馬達6側。止推軸承12b的內輪，係藉由鎖定螺帽23a而對於公轉子軸21的位置受到固定。

同樣地，於轉子外殼4的馬達6側，係安裝有中間軸承部16的徑向軸承16a。徑向軸承16a的內輪對於母轉子軸22的位置係受到固定，徑向軸承16a的外輪對於轉子外殼4的位置係藉由固定環而固定。止推軸承16b的內輪，係藉由鎖定螺帽23b而對於母轉子軸22的位置受到固定。

又，構成軸承的內輪、外輪及滾動體，係通常由鋼材形成而具有導電性。因此，來自馬達6的反相器電路的高頻電流，係流至支承馬達6的馬達軸31之中間軸承部12及馬達側軸承部13，中間軸承部12及馬達側軸承部13的外輪及內輪之間產生軸電壓，導致會損傷軸承之電蝕(current corrosion)現象發生。故而，中間軸承部12及馬達側軸承部13係受到電性絕緣。所謂軸承受到電性絕緣，係例如軸承之滾動體係陶瓷等無機系絕緣材料所形成，或是軸承的內輪及外輪至少一方之外表面受到環氧樹脂或不飽和聚酯樹脂等有機系絕緣材料所覆蓋。另外，於支承軸承的支承構件或外殼中，抵接於軸承的部分係以絕緣材料覆蓋亦可。藉由如此使中間軸承部12及馬達側軸承部13受到電性絕緣，令來自馬達6的反相器電路之高頻電流導致該軸承部12、13受損的電蝕現象不易發生。

(潤滑油所致之馬達的冷卻構造)

接著，說明於前述第1實施形態中，將螺旋轉子3以高速作旋轉驅動的馬達6以潤滑油進行冷卻之冷卻構造。

如第2圖所示，與中間供油路82相通的中間供油口64，係形成於轉子外殼4的上部。從中間供油口64延伸至中間軸承部12的中間供油孔82a，係形成於轉子外殼4的內部。徑向軸承12a及止推軸承12b係藉由間隔件18而分離配置。在分離的徑向軸承12a及止推軸承12b之間，係形成有連通空間82b。中間供油孔82a，係連通至連通空間82b。因此，中間供油路82，係透過轉子外殼4內的中間供油孔82a，而連通至連通空間82b。

被供給至中間供油路82的潤滑油，係通過連通空間82b，而被分別供給至中間軸承部12的徑向軸承12a及止推軸承12b。被供給至徑向軸承12a的潤滑油，係使用於徑向軸承12a的潤滑及冷卻。潤滑油，係藉由中間軸封部14a的油封，朝轉子室17的流動受到限制。另一方面，轉子外殼4係具備中間連通部54，其係一端與形成在徑向軸承12a及中間軸封部14a之間的間隙部相通，並且另一端與馬達室20相通。欲從徑向軸承12a朝螺旋轉子3側流動的潤滑油，係通過中間連通部54而被引導至馬達室20內。通過中間連通部54被引導至馬達室20內的潤滑油，係從排油部被排出至馬達室20外而被回收至油回收部71。

因此，藉由具備中間連通部54，在徑向軸承12a為開放形時，亦能夠防止潤滑油越過中間軸封部14a而流入至轉子室17內。特別是，於複數個馬達6能夠個別調節轉數的複數段壓縮機中，若低壓段之螺旋轉子3具備中間連通部54，則即使在低壓段之吐出側為負壓時，亦能夠有效地防止潤滑油朝轉子室17內流入。

被供給至止推軸承12b的潤滑油，係使用於止推軸承12b的潤滑及冷卻。一邊於止推軸承12b流通一邊進行潤滑及冷卻的潤滑油，係被引導至馬達室20內，而將馬達軸31從外表面冷卻。潤滑油，係藉由在馬達室20內高速旋轉的馬達軸31及轉子6a被微粒化為油霧。受到油霧化的潤滑油，係附著於馬達室20內的轉子6a、定子6b、及馬達軸31，而將馬達6從馬達室20內冷卻。

與轉子側之馬達室供油路83相通的轉子側之馬達室供油口65，係形成於中間軸承部12側之馬達室20的上部、亦即中間軸承部12側之馬達外殼5的上部。轉子側之馬達室供油路83及轉子側之馬達室供油口65，係分別作為馬達室供油路及馬達室供油口而作用。於轉子側之馬達室供油口65，係設置有能夠使潤滑油以微粒狀噴射之噴嘴(未圖示)。

被供給至轉子側之馬達室供油路83的潤滑油，係通過噴嘴而被引導至馬達室20內。被引導至馬達室20內潤滑油，係附著於馬達室20內的轉子6a、定子6b、及馬達軸31，而將馬達6冷卻。

與中間排油路92相通的中間排油口66，係形成於中間軸承部12側之馬達室20的底部、亦即中間軸承部12側之馬達外殼5的底部。中間排油路92及中間排油口66，係分別作為馬達室排油路及馬達室排油口(排油部)而作用。被使用於中間軸承部12之潤滑及馬達6之冷卻的潤滑油，係匯聚於中間軸承部12側之馬達室20的底部，通過中間排油口66，而被排出至馬達室20外。該潤滑油，係通過中間排油路92而被回收至油回收部71。

與馬達側之馬達室供油路86相通的馬達側之馬達室供油口77，係形成於馬達側軸承部13側之馬達室20的上部、亦即作為馬達側軸承部13側之冷卻套8的馬達外殼5的上部。馬達側之馬達室供油路86及馬達側之馬達室供油口77，係分別作為馬達室供油路及馬達室供油口而作用。馬達側之馬達室供油口77，係以使潤滑油朝向定子6b的繞組流出的方式開口。在位於定子6b的繞組之下方的罩件9上部，係形成有馬達側軸承供油孔79。馬達側軸承供油孔79，係具有上部以凹狀擴大開口面積的受油部。

被供給至馬達側之馬達室供油路86的潤滑油，係通過馬達側之馬達室供油口77被供給至馬達室20內，而將定子6b的繞組冷卻。朝定子6b的繞組之下方流動而來的潤滑油，係於受油部匯集，並通過馬達側軸承供油孔79，被供給至馬達側軸承部13。被供給至馬達側軸承部13的潤滑油，係使用於馬達側軸承部13的潤滑及冷卻。將馬達側軸承部13潤滑及冷卻了的潤滑油，係被引導至馬達室20內。

與馬達側之馬達室排油路93相通的馬達側之馬達室排油口78，係形成於馬達側軸承部13側之馬達室20的底部、亦即作為馬達側軸承部13側之冷卻套8的馬達外殼5的底部。馬達側之馬達室排油路93及馬達側之馬達室排油口78，係分別作為馬達室排油路及馬達室排油口(排油部)而作用。被使用於馬達側軸承部13之潤滑及馬達6的定子6b的繞組之冷卻的潤滑油，係匯聚於馬達側軸承部13側之馬達室20的底部，通過馬達側之馬達室排油口78，而被排出至馬達室20外。該潤滑油，係通過馬達側之馬達室排油路93被回收至油回收部71。

於軸承外殼7的轉子側軸承部11側之上部，係形成有與轉子側軸承供油路81相通之轉子側軸承供油口(未圖示)。於軸承外殼7的內部，係形成有從轉子側軸承供油口延伸至轉子側軸承部11的轉子側軸承供油孔(未圖示)。

被供給至轉子側軸承供油路81的潤滑油，係通過轉子側軸承供油孔，被供給至轉子側軸承部11。被供給至轉子側軸承部11的潤滑油，係使用於轉子側軸承部11的潤滑及冷卻。將轉子側軸承部11潤滑及冷卻了的潤滑油，係藉由軸封部14c的油封，朝轉子室17的流動受到限制。

於軸承外殼7的底部，係形成有從轉子側軸承部11連通至轉子側軸承排油路91的轉子側軸承排油口(未圖示)。被使用於轉子側軸承部11的潤滑及冷卻的潤滑油，係通過轉子側軸承排油口，被排出至軸承外殼7外。該潤滑油，係通過轉子側軸承排油路91而被回收至油回收部71。

於馬達外殼5的上部，係形成有與套管供油路84相通的套管供油口67。套管供油口67，係與冷卻通路8b連通。被供給至套管供油路84的潤滑油，係通過套管供油口67，被供給至冷卻通路8b，而將定子6b冷卻。

與套管排油路94相通之套管排油口68，係形成於馬達外殼5的下部。冷卻套8的下游側，係連通於構成排油路90之一部分的套管排油路94。套管排油口68，係與冷卻通路8b連通。流通於冷卻通路8b的潤滑油，係通過套管排油口68，被排出至馬達外殼5。該潤滑油，係通過套管排油路94而被回收至油回收部71。因此，將潤滑及冷卻軸承部11、12、13的潤滑油，流至冷卻套部8a的冷卻通路8b，藉此亦能夠利用於馬達6的定子6b之冷卻。

如第3圖所示，馬達軸供油構件10，係具備安裝凸緣10a及突出部10b，以對於罩件9的側面的開口部為密閉狀態受到安裝。於安裝凸緣10a的中央部，係形成有馬達軸供油口69。在於軸方向延伸之突出部10b的內部，係形成有油導入孔10c。油導入孔10c，係於軸方向延伸之貫穿孔，並連通馬達軸供油口69與軸承支承體37的插通孔37c。

於軸承支承體37的中央部，係形成有插通孔37c。插通孔37c，係比馬達軸供油構件10的突出部10b更為大徑，且係能夠隔著微小的間隙使突出部10b插通地於軸方向延伸的貫穿孔。油導入孔10c及插通孔37c，係對於中心孔33以同軸配置。以突出部10b的端部與插通孔37c在軸方向重疊的方式，將突出部10b的一部分插通至插通孔37c中。如第4圖所示，藉由油導入孔10c、插通孔37c與中心孔33之連通，係構成了馬達軸連通部39的一部分。

因此，藉由油導入孔10c、插通孔37c、中心孔33、複數個凸緣連通孔27a、導油孔21c與複數個油導出孔21d之連通，係構成了馬達軸連通部39。依據該構成，從與馬達軸供油路85相通的馬達軸供油口69被供油的潤滑油，係於形成在馬達軸31的中心孔33之中流動，將轉子6a從內側(內部)冷卻。於中心孔33之中流動的潤滑油，係將馬達軸31從內側(內部)冷卻。又，沿著轉子6a於軸方向延伸設置之中心孔33，係比插通孔37c更受到擴徑(於本實施形態，係擴徑至直徑為3倍以上)。藉此，能夠使中心孔33之表面積(導熱面)較大，並能夠提高轉子6a之冷卻效果。

於中心孔33之中流動並使用於將馬達6的轉子6a從內側冷卻的潤滑油，係從複數個油導出孔21d流出。從複數個油導出孔21d流出的潤滑油，係藉由在馬達室20內高速旋轉的馬達軸31及轉子6a被微粒化為油霧。受到油霧化的潤滑油，係附著於馬達室20內的轉子6a、定子6b、及馬達軸31，而將馬達6冷卻。被使用於馬達6之冷卻的潤滑油，係通過中間排油口66，而被排出至馬達室20外。該潤滑油，係通過中間排油路92而被回收至油回收部71。

轉子側軸承排油路91、中間排油路92、馬達側之馬達室排油路93、及套管排油路94係匯流，而構成排油路90。排油路90，係連接於將潤滑油回收之油回收部71。於油回收部71之下游側，係設置有將回收了的潤滑油冷卻的油冷卻器72。用以對供油目的地供給潤滑油的供油路80，係連接於油泵浦73的下游側。供油目的地，係轉子側軸承部11、中間軸承部12、16、馬達側軸承部13等。於本實施形態中，作為冷卻介質，係於馬達室20內對冷卻套8、馬達軸31的中心孔33供給有潤滑油。因此，供油路80，係分歧為轉子側軸承供油路81、中間供油路82、轉子側馬達室供油路83、套管供油路84、馬達軸供油路85、以及馬達側之馬達室供油路86。各供油路81、82、83、84、85、及86，係分別連通至轉子側軸承供油口、中間供油口64、轉子側馬達室供油口65、套管供油口67、馬達軸供油口69、以及馬達側之馬達室供油口77。因此，潤滑油係重複以下過程：被供給至壓縮機本體2及馬達6中必須潤滑及冷卻的各供油目的地，並被使用於各供油目的地之潤滑及冷卻，之後潤滑油被回收至油回收部71而於油冷卻器72受到冷卻。如此，潤滑油係於螺旋壓縮機1中循環而受到使用。

如上述般，馬達外殼5係安裝於轉子外殼4之吐出側，馬達6的馬達軸31係於轉子外殼4之吐出側延伸。轉子外殼4之吐出側係因螺旋轉子3所致之氣體壓縮而變得高溫，馬達軸31亦變得高溫。將變得高溫的馬達軸31以潤滑油冷卻，更為彰顯潤滑油所致之冷卻效果。

於上述實施形態，係如第6A圖所示，於公轉子軸21及馬達軸31中，馬達軸31的軸徑係構成為比公轉子軸21的軸徑更大。並且，藉由對於形成在馬達軸31的連結孔32插入公轉子軸21的連結端部24，馬達軸31係連結於公轉子軸21。馬達軸31係作為一方的軸而作用，公轉子軸21係作為另一方的軸而作用。

對此，係如第6B圖所示之變形例般，使公轉子軸21的軸徑比馬達軸31的軸徑更大，而能夠構成為使公轉子軸21作為一方的軸而作用，並使馬達軸31作為另一方的軸而作用。在設置於馬達軸31的連結端部34的外周面34b，係形成有例如為矩形剖面為凹狀之第2鍵槽 31a。在設置於公轉子軸21的連結孔23的內周面24b，係形成有例如為矩形剖面為凹狀之第1鍵槽24a。藉由第1鍵槽24a及第2鍵槽31a，係構成矩形剖面的鍵槽42。

在馬達軸31的連結端部34插入至公轉子軸21的連結孔23的狀態下，矩形剖面的鍵41，係夾在馬達軸31的連結端部34的外周面34b與公轉子軸21的連結孔23的內周面24b之間而配置。鍵41係嵌入至鍵槽42，藉此鍵41係嵌合於鍵槽42。因此，藉由作為連結構件而作用的鍵41，馬達軸31與公轉子軸21係連接為一體。

(第2實施形態)

接著，一面參照第7圖，一面說明本發明之第2實施形態。於第2實施形態中，對於與在前述第1實施形態中之構成元件具有相同功能的構成元件賦予相同符號，而省略重複之說明。

於第2實施形態之螺旋壓縮機1，公轉子軸21係兼作馬達軸部51，公轉子軸21及馬達軸部51係由一個軸體構成。

公轉子軸21之馬達6側，係從對於鎖定螺帽23a之馬達6側的部分，延伸至馬達側軸承部13的部分，而構成馬達軸部51。於馬達軸部51的內部，係形成有馬達軸連通孔30。馬達軸連通孔30，係於軸方向延伸，並連通馬達側軸承部13側的端面開口及複數個油導出孔21d。以馬達軸供油構件10的突出部10b的端部與插通孔37c在軸方向重疊的方式，將突出部10b的一部分插通至馬達軸連通孔30中。並且，藉由油導入孔10c、馬達軸連通孔30與複數個油導出孔21d之連通，係構成了馬達軸連通部39。

依據該構成，從與馬達軸供油路85連接的馬達軸供油口69被供油的潤滑油，係於形成在馬達軸部51的馬達軸連通孔30之中流動。於馬達軸連通孔30之中流動的潤滑油，係將馬達軸31冷卻，進而將轉子6a冷卻。

於馬達軸連通孔30之中流動並被使用於馬達6之冷卻的潤滑油，係從複數個油導出孔21d流出並受到油霧化，而附著於馬達室20內的轉子6a、定子6b、及馬達軸31，將馬達6冷卻。被使用於馬達6之冷卻的潤滑油，係通過中間排油口66，而被排出至馬達室20外，並藉由中間排油路92被回收至油回收部71。

(第3實施形態)

接著，一面參照第8圖及第9圖，一面說明本發明之第3實施形態。於第3實施形態中，對於與在前述第1實施形態中之構成元件具有相同功能的構成元件賦予相同符號，而省略重複之說明。

於第3實施形態之螺旋壓縮機1，馬達側軸承部13側之馬達側的馬達室排油口78(圖示於第2圖)封閉，另一方面，形成有將排出至馬達室20外的潤滑油而儲存於油儲留部50的油之油面高度進行調整的儲留排油孔(排油部)63。

馬達側軸承部13側的馬達側之馬達室排油口78，係例如藉由閉塞栓而封閉，並構成為使潤滑油不致從第2圖所示之該馬達側之馬達室排油口78流出。油儲留部50，係於馬達側軸承部13側之馬達室20的下部中，藉由馬達側軸承部13側之定子6b的下側面部、與馬達外殼5(於本實施形態中係冷卻套8)的下側面部及底面部而形成。油儲留部50，係與馬達側之馬達室供油口77相通，儲留馬達側軸承部13側之被供給至馬達室20內的潤滑油。

與儲留排油路95相通之儲留排油口75，係形成於作為馬達室20之側部的馬達外殼5之側部(於本實施形態中，係冷卻套8之側部)、或是冷卻套8及罩件9之側部。儲留排油孔63，係與油儲留部50及儲留排油口75連通，作為排油部而作用。儲留排油孔63，係以使形成於轉子6a與定子6b之間的氣隙6g的最下部浸入潤滑油的方式，來調整儲存於油儲留部50的油之油面高度。於本實施形態中，儲留排油孔63係配置於比氣隙6g的最下部更低的位置。此時，將油排出的量以儲留排油孔63進行調整，則能夠調整油面高度。另外，儲留排油孔63，係以設置高度(使油液流的高度)調整油面高度亦可。儲留排油孔63，係朝大致水平方向或斜下方延伸亦可。

如上述般，流入至馬達室20內而冷卻馬達6的潤滑油，係匯集於油儲留部50而受到儲留。儲留於油儲留部50的潤滑油，係藉由儲留排油孔63調整為所期望的油面高度，並被排出至馬達室20外。因此，能夠使儲留於油儲留部50的潤滑油的油面水平，位於僅比最下部的氣隙6g稍微上方。故而，利用與受到冷卻的定子6b接觸的潤滑油之熱交換，而能夠冷卻轉子6a。另一方面，亦能夠將油面水平調整為位於僅比最下部的氣隙6g稍微下方。此時，防止潤滑油進入氣隙6g，藉此轉子6a能夠順暢旋轉而抑制旋轉損耗的發生。另外，藉由儲留於油儲留部50的潤滑油，定子6b的下部係受到冷卻，故能夠提高馬達6之冷卻效果。並且，通過儲留排油孔63而被排出至馬達室20外的潤滑油，係藉由儲留排油路95被回收至油回收部71。

又，如第1實施形態所示，螺旋轉子3的轉子軸21及馬達6的馬達軸31分別構成亦可，或是如第2實施形態所示，公轉子軸21兼作馬達軸部51，公轉子軸21及馬達軸部51係由一個軸體構成亦可。

另外，於上述實施形態，雖未針對油回收部71進行詳細說明，然油回收部71只要至少是將被排出至馬達室20外的潤滑油回收的空間即可。例如，油回收部71，係以另外設置於馬達室20外的油槽構成亦可，與馬達外殼5為一體構造進行構成亦可。

另外，於上述實施形態，雖係使用鍵41作為用以將馬達軸31與公轉子軸21連結為一體之連結構件，然作為連結構件，使用錐形環(亦稱為鎖定組件(locking assembly))亦可。又，錐形環係利用產生於配置在馬達軸31與公轉子軸21之間的安裝空間的環的周面所產生的摩擦力，將馬達軸31與公轉子軸21連結。錐形環，係組合具有一方之傾斜面的楔形之內環、以及具有與該一方之傾斜面卡合的另一方之傾斜面的楔形之外環而構成。

另外，轉子側軸承部11、中間軸承部12、或馬達側軸承部13之構成，以及各軸封部14a、14b、14c、14d之構成，係並非限定於前述實施形態者。具備上述之冷卻構造的螺旋壓縮機1，係例如以20000rpm左右之高速受到旋轉驅動的無油式者，除此之外，為冷卻油被導入至轉子室17並以3000rpm左右之低速受到旋轉驅動的油冷式者亦可。

另外，為去掉冷卻套8，並將用以使馬達6的定子6b冷卻的潤滑油流動的冷卻通路8b形成於馬達外殼本體5a之構成亦可。此時，定子6b，係直接安裝於馬達外殼本體5a的內壁面。

又，於本說明書中之「轉子側軸承部11、轉子側軸承供油路81及轉子側軸承排油路91」等之「轉子側」，係位於壓縮機本體2的螺旋轉子3側之意，並非位於馬達6之轉子6a側之意。

如以上說明可知般，本發明之螺旋壓縮機1，係具備：壓縮機本體2，係在轉子外殼4的轉子室17內收容有配置於水平方向的彼此嚙合之公母一對的螺旋轉子3；馬達6，係於馬達外殼5的馬達室20內收容有轉子6a及定子6b，並藉由固定於前述轉子6a的馬達軸31將前述螺旋轉子3之轉子軸21進行旋轉驅動；供油路80，係用以對供油目的地供給潤滑油；中間軸承部12，係用以支承前述轉子軸21而設置於前述馬達6側，並藉由潤滑油的流通而受到潤滑；排油部66、78，係用以將透過前述供油路80被引導至前述馬達室20內的潤滑油排出至前述馬達室20外；以及油回收部71，係將從前述排油部66、78所排出的潤滑油回收。

依據上述構成，被供給至中間軸承部12並被引導至馬達室20內的潤滑油，係藉由經過馬達軸31而將馬達軸31冷卻。經過馬達軸31的潤滑油，係藉由在馬達室20內旋轉的馬達軸31及轉子6a受到油霧化，而附著於馬達室20內的轉子6a、定子6b、及馬達軸31，將馬達6冷卻。使用於冷卻的潤滑油，係被回收至油回收部71，而不致妨礙馬達6的冷卻。因此，藉由被供給至中間軸承部12的潤滑油，能夠有效地冷卻將螺旋轉子3旋轉驅動的馬達6。

本發明除了上述特徵之外，亦能夠具備如下之特徵。

亦即，螺旋壓縮機1，係進一步具備：轉子側軸承部11，係為了將前述轉子軸21作兩端支承，而設置於前述中間軸承部12之相反側；馬達側軸承部13，係支承構成為對於前述轉子軸21以同軸延伸的前述馬達軸31；油儲留部50，係用以儲留被供給至前述馬達側軸承部13的潤滑油，而形成於前述馬達側軸承部13側之前述馬達室20的下部；以及儲留排油孔，係作為前述排油孔將潤滑油排出至前述馬達室20外，藉此調整儲留於前述油儲留部50的油之油面高度。依據該構成，儲留於油儲留部50的潤滑油，係藉由儲留排油孔63調整為所期望的油面高度，並被排出至馬達室20外。因此，能夠使儲留於油儲留部50的潤滑油的油面水平，位於僅比最下部的氣隙6g稍微上方。故而，利用與受到冷卻的定子6b接觸的潤滑油之熱交換，而能夠冷卻轉子6a。另一方面，亦能夠將油面水平調整為位於僅比最下部的氣隙6g稍微下方。此時，防止潤滑油進入氣隙6g，藉此轉子6a能夠順暢旋轉而抑制旋轉損耗的發生。另外，藉由儲留於油儲留部50的潤滑油，定子6b的下部係受到冷卻，故能夠提高馬達6之冷卻效果。

前述轉子外殼4的吐出側，係連接於前述馬達外殼5。依據該構成，馬達6的馬達軸31係於轉子外殼4之吐出側延伸。並且，轉子外殼4之吐出側係因螺旋轉子3所致之氣體壓縮而變得高溫，馬達軸31亦變得高溫。將變得高溫的馬達軸31以潤滑油冷卻，更為彰顯潤滑油所致之冷卻效果。

於前述中間軸承部12與前述中間軸封部14a之間，係設置有用以連通前述馬達室20的中間連通部 54。依據該構成，即使在中間軸承部12為開放形時，亦能夠防止潤滑油越過中間軸封部14a而流入至轉子室17內。特別是，於複數個馬達6能夠個別調節轉數的多段壓縮機中，若低壓段之螺旋轉子3具備中間連通部54，則即使在低壓段之吐出側為負壓時，亦能夠有效地防止潤滑油朝轉子室17內流入。

前述中間軸承部12，係由設置於前述螺旋轉子3側的徑向軸承12a、以及設置於前述馬達側的止推軸承12b所形成，在前述徑向軸承12a與前述止推軸承12b之間，係設置有用以對前述中間軸承部12供給潤滑油的中間供油路82。依據該構成，將止推軸承12b設置於馬達側，藉此即使轉子軸21因熱膨脹而伸長，亦能夠藉由止推軸承12b承受止推荷重。

前述馬達側軸承部13，係以容許外輪之軸方向的滑動的方式組裝於前述馬達6。依據該構成，則即使馬達軸31因熱膨脹而伸長，亦能夠防止過大的荷重施加於馬達側軸承部13。

在用以從前述油回收部71對前述供油目的地供給潤滑油的供油路80的途中，係設置有油冷卻器72。依據該構成，係能夠將潤滑油循環使用。

前述供油路80，係具備連接於將前述馬達6的前述定子6b冷卻的冷卻套8之套管供油路84，前述冷卻套8的下游側，係連接於前述油回收部71。依據該構成，能夠將潤滑及冷卻軸承部11、12、13的潤滑油利用於馬達6的定子6b之冷卻。

前述供油路80，係進一步具備：連接至從前述馬達室20的上部供給潤滑油的馬達室供油口65、77之馬達室供油路83、86。依據該構成，能夠將潤滑及冷卻軸承部11、12、13的潤滑油作油霧化，而利用於馬達6的定子6b之冷卻。

1‧‧‧螺旋壓縮機