WO2009084233A1

WO2009084233A1 - スクリュー圧縮機

Info

Publication number: WO2009084233A1
Application number: PCT/JP2008/004026
Authority: WO
Inventors: Hideki Fujiwara; Hideyuki Gotou; Harunori Miyamura; Nozomi Gotou
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2009-07-09
Also published as: CN101910641B; US8845311B2; EP2246572A4; EP2246572A1; US20100284848A1; JP4301345B1; EP2246572B1; CN101910641A; JP2009174527A

Abstract

　隣接する２つの螺旋溝が同時に吐出ポートに開口することによる圧縮機効率の低下を防止する。　スクリュー圧縮機（1）は、スクリューロータ（40）とスクリューロータ（40）を収容すると共にその内周面に吐出ポートが設けられたケーシング（10）とスクリューロータ（40）の螺旋溝（41）に噛合するゲート（51,51,…）を有するゲートロータ（50）とを備え、スクリューロータ（40）と該ケーシング（10）と該ゲートロータ（50）とで形成される圧縮室（23）でガスを圧縮して該吐出ポートから吐出する。吐出ポートには、スクリューロータ（40）の回転に伴って螺旋溝（41）のうち隣接する２つの螺旋溝（41,41）が吐出ポートに開口する状態になったときに一方の螺旋溝（41）が開口する第１ポート（74b）と他方の螺旋溝（41）が開口する第２ポート（75b）とに分割されている。

Description

スクリュー圧縮機

　本発明は、スクリュー圧縮機に関するものである。

　従来より、冷媒や空気等のガスを圧縮する圧縮機として、１つのスクリューロータと該スクリューロータを収容するケーシングと２つのゲートロータとを備えたシングルスクリュー圧縮機が知られている（特許文献１参照）。

　このスクリュー圧縮機は、スクリューロータの螺旋溝とケーシングとゲートロータのゲートとで区画される閉空間により圧縮室を形成している。スクリュー圧縮機は、スクリューロータを回転させることによってゲートがスクリューロータの螺旋溝内を相対的に移動して圧縮室内のガスを圧縮する。そして、ケーシングには、スクリューロータの螺旋溝の終端近傍に対応する位置に吐出ポートが設けられており、スクリューロータの回転に伴って螺旋溝が吐出ポートに開口することによって、圧縮された高圧ガスが吐出ポートから吐出される。
特開２００５－９０２９３号公報

　ところで、吐出ポートの大きさや螺旋溝の幅や隣接する螺旋溝の間隔等によっては、隣接する２つの螺旋溝が同時に吐出ポートに開口する場合がある。すなわち、先に吐出ポートに開口していた螺旋溝が吐出ポートから外れる（吐出ポートに開口しなくなる）直前に、次の螺旋溝が吐出ポートに開口する場合がある。

　このとき、先の螺旋溝は吐出が略完了してその内部圧力が吐出直後に比べて低くなっているのに対し、後の螺旋溝は吐出の開始直後であってその内部圧力は高くなっている。そのため、後の螺旋溝の吐出直後の圧力が先の螺旋溝に伝播し、吐出仕事を増加させて、圧縮機効率を低下させる虞がある。

　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、隣接する２つの螺旋溝が同時に吐出ポートに開口することによる圧縮機効率の低下を防止することにある。

　第１の発明は、複数の螺旋溝（41,41,…）が形成されたスクリューロータ（40）と、該スクリューロータ（40）を収容すると共にその内周面に吐出ポートが設けられたケーシング（10）と、該スクリューロータ（40）の螺旋溝（41,41,…）に噛合するゲート（51,51,…）を有するゲートロータ（50）とを備え、該螺旋溝（41,41,…）と該ケーシング（10）と該ゲート（51,51,…）とで形成される圧縮室（23,23,…）でガスを圧縮して該吐出ポート（73,73）から吐出するスクリュー圧縮機が対象である。そして、上記吐出ポート（73）は、上記スクリューロータ（40）の回転に伴って上記螺旋溝（41,41,…）のうち隣接する２つの螺旋溝（41,41）が該吐出ポートに開口する状態になったときに一方の螺旋溝（41）が開口する第１ポート（74b）と他方の螺旋溝（41）が開口する第２ポート（75b）とに分割されているものとする。

　上記の構成の場合、隣接する２つの螺旋溝（41,41）が吐出ポート（73）に同時に開口したとしても、該吐出ポート（73）がそれぞれ第１ポート（74b）と第２ポート（75b）とに分割されているため、吐出ポート（73）に開口直後の螺旋溝（41）から、吐出ポート（73）から外れる直前の螺旋溝（41）へ、吐出圧力が伝播することが抑制される。その結果、スクリュー圧縮機の吐出仕事が増大することを抑制することができ、圧縮機効率を向上させることができる。

　尚、吐出ポート（73）に１つの螺旋溝（41）だけが開口するときには、該螺旋溝（41）は第１及び第２ポート（74b,75b）に跨って、又は第１及び第２ポート（74b,75b）の何れかだけに開口し得る。

　第２の発明は、第１の発明において、上記ケーシング（10）には、開口部（16）が形成されており、上記ケーシング（10）の該開口部（16）内に配設されたスライドバルブ（7）をさらに備え、上記スライドバルブ（7）には、上記第１及び第２ポート（74b,75b）並びに該第１ポート（74b）と該第２ポート（75b）とを分割する隔壁（76）が設けられているものとする。

　上記の構成の場合、スライドバルブ（7）の移動によって吐出ポート（73）の位置が変化し、隣接する２つの螺旋溝（41,41）が吐出ポート（73）に同時に開口するタイミングも変化する。そこで、吐出ポート（73）を構成するスライドバルブ（7）に、吐出ポート（73）を第１ポート（74b）と第２ポート（75b）とに分割する隔壁（76）を設けることによって、隣接する２つの螺旋溝（41,41）が吐出ポート（73）に同時に開口するタイミングが変化しても、それに合わせて、隔壁（76）の位置を変更することができ、吐出ポート（73）に開口直後の螺旋溝（41）から、吐出ポート（73）から外れる直前の螺旋溝（41）へ、吐出圧力が伝播することを確実に抑制することができる。

　第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記ケーシング（10）には、上記吐出ポート（73,73の下流側において該吐出ポート（73,73）に連通する吐出通路（17,17）が形成されており、上記吐出通路（17）は、上記第１ポート（74b）と連通する第１吐出通路（17a）と、上記第２ポート（75b）と連通する第２吐出通路（17b）とに分割されているものとする。

　上記の構成の場合、第１及び第２ポート（74b,75b）の下流側において該第１及び第２ポート（74b,75b）にそれぞれ連通する第１及び第２吐出通路（17a,17b）を分割することによって、ガスが第１及び第２ポート（74b,75b）からそれぞれ第１及び第２吐出通路（17a,17b）へ流出した後も直ちには合流しないため、吐出ポート（73）に開口直後の螺旋溝（41）から、吐出ポート（73）から外れる直前の螺旋溝（41）へ、吐出圧力が伝播することをさらに確実に抑制することができる。

　本発明によれば、吐出ポート（73）を、隣接する２つの螺旋溝（41,41）が該吐出ポート（73）に開口するときの一方の螺旋溝（41）が開口する第１ポート（74b）と他方の螺旋溝（41）が開口する第２ポート（75b）とに分割することによって、吐出ポート（73）に開口直後の螺旋溝（41）からの吐出圧力が開口しなくなる直前の螺旋溝（41）に伝播することが抑制されるため、吐出仕事を低減させることができ、圧縮機効率を向上させることができる。

　第２の発明によれば、吐出ポート（73）を第１及び第２ポート（74b,75b）並びに第１ポート（74b）と第２ポート（75b）とを分割する隔壁（76）をスライドバルブ（7）に設けることによって、スライドバルブ（7）の位置が変更されることで隣接する２つの螺旋溝（41,41）が吐出ポート（73）に同時に開口するタイミングが変化したとしても、吐出ポート（73）に開口直後の螺旋溝（41）からの吐出圧力が吐出ポート（73）から外れる直前の螺旋溝（41）に伝播することを抑制することができる。

　第３の発明によれば、吐出ポート（73）に連通する吐出通路（17）を第１ポート（74b）に連通する第１吐出通路（17a）と第２ポート（75b）に連通する第２吐出通路（17b）とに分割することによって、吐出ポート（73）に開口直後の螺旋溝（41）からの吐出圧力が吐出ポート（73）から外れる直前の螺旋溝（41）に伝播することを確実に抑制することができる。

本発明の実施形態に係るスクリュー圧縮機の概略説明図であり、（Ａ）は開口直後の状態、（Ｂ）は第１及び第２ポートの両方に開口している状態、（Ｃ）は吐出ポートから外れた状態を示す。シングルスクリュー圧縮機の要部の構成を示す縦断面図である。図２のIII－III線における横断面図である。スクリューロータとゲートロータとを示す斜視図である。スクリューロータとゲートロータとを別の角度から見た斜視図である。スライドバルブの斜視図である。ケーシングの円筒壁の一部の斜視図である。図２にVIII－VIII線における断面図である。スライドバルブ収容室に収容されたスライドバルブの斜視図である。バイパスポートが開口している状態のシングルスクリュー圧縮機の図２に対応する縦断面図である。バイパスポートが開口している状態のスライドバルブ収容室に収容されたスライドバルブの図９に対応する斜視図である。実施形態に係る圧縮機構の動作を示す平面図であり、（Ａ）は吸込行程を示し、（Ｂ）は圧縮行程を示し、（Ｃ）は吐出行程示す。実施形態２に係るスライドバルブの斜視図である。

符号の説明

　1 　　　　シングルスクリュー圧縮機（スクリュー圧縮機）
　10　　　　ケーシング
　16　　　　開口部
　17a　　　第１吐出通路
　17b　　　第２吐出通路
　23　　　　圧縮室
　40　　　　スクリューロータ
　41　　　　螺旋溝
　50　　　　ゲートロータ
　51　　　　ゲート
　7,207　　スライドバルブ
　73,273　　吐出ポート
　74b,274b　第１ポート
　75b,275b　第２ポート
　76,276　　隔壁

　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。

　《発明の実施形態１》
　本発明の実施形態１に係るスクリュー圧縮機（1）は、冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられて冷媒を圧縮するためのものである。スクリュー圧縮機（1）は、図２，３に示すように、半密閉型に構成されている。このスクリュー圧縮機（1）では、圧縮機構（20）とそれを駆動する電動機（図示省略）とが１つのケーシング（10）に収容されている。圧縮機構（20）は、駆動軸（21）を介して電動機と連結されている。また、ケーシング（10）内には、冷媒回路の蒸発器から低圧のガス冷媒が導入されると共に該低圧ガスを圧縮機構（20）へ案内する低圧空間（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）とが区画形成されている。

　圧縮機構（20）は、１つのスクリューロータ（40）と、ケーシング（10）の一部を構成し且つ該スクリューロータ（40）を収容するスクリューロータ収容室（12）を区画形成する円筒壁（11）と、該スクリューロータ（40）に噛み合う２つのゲートロータ（50）とを備えている。

　スクリューロータ（40）には、駆動軸（21）が挿通されている。スクリューロータ（40）と駆動軸（21）は、キー（22）によって連結されている。駆動軸（21）は、スクリューロータ（40）と同軸上に配置されている。駆動軸（21）の先端部は、圧縮機構（20）の高圧空間（S2）側（図２における駆動軸（21）の軸方向を左右方向とした場合の右側）に位置する軸受ホルダ（60）に回転自在に支持されている。この軸受ホルダ（60）は、玉軸受（61）を介して駆動軸（21）を支持している。

　図４，５に示すように、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）は、円筒壁（11）に回転可能に嵌合しており、その外周面が円筒壁（11）の内周面と摺接する。スクリューロータ（40）の外周部には、スクリューロータ（40）の一端から他端へ向かって螺旋状に延びる螺旋溝（41,41,…）が複数形成されている。

　スクリューロータ（40）の各螺旋溝（41）は、該スクリューロータ（40）の軸方向における一端側（図５における左側）が始端となり、他端側（図５における右側）が終端となっている。また、スクリューロータ（40）は、軸方向一端面の周縁部がテーパー面に形成されている。そして、螺旋溝（41）の始端はテーパー面に開口する一方、螺旋溝（41）の終端はスクリューロータ（40）の外周面に開口し軸方向他端面には開口していない。

　螺旋溝（41）は、ゲートロータ（50）の後述するゲート（51）の進行方向の前側に位置する第１側壁面（42）と、ゲート（51）の進行方向の後側に位置する第２側壁面（43）と、底壁面（44）とで構成されている。

　各ゲートロータ（50）は、長方形板状に形成された複数のゲート（51）が放射状に設けられた樹脂製の部材である。各ゲートロータ（50）は、円筒壁（11）の外側にスクリューロータ（40）の回転軸に対して軸対称に配置されたゲートロータ収容室（13）内に収容されている（図３を参照）。ゲートロータ収容室（13）とスクリューロータ収容室（12）とは、円筒壁（11）に形成されたスリット（図示省略）を介して連通しており、各ゲートロータ（50）は、ゲート（51,51,…）が円筒壁（11）のスリットを貫通してスクリューロータ（40）の螺旋溝（41,41,…）に噛み合うように配置されている。

　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（図４を参照）。ロータ支持部材（55）は、基部（56）とアーム部（57）と軸部（58）とを備えている。基部（56）は、やや肉厚の円板状に形成されている。アーム部（57）は、ゲートロータ（50）のゲート（51）と同数だけ設けられており、基部（56）の外周面から外側へ向かって放射状に延びている。軸部（58）は、棒状に形成されて基部（56）に立設されている。軸部（58）の中心軸は、基部（56）の中心軸と一致している。ゲートロータ（50）は、基部（56）及びアーム部（57）における軸部（58）とは反対側の面に取り付けられている。各アーム部（57）は、ゲート（51）の裏面（背面ともいう）に当接している。

　２つのゲートロータ（50,50）は、ゲートロータ収容室（13）内において、その軸心がスクリューロータ（40）の軸心を含む平面に対して直交するように配設されている。このとき、各ゲートロータ（50）は、スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）に噛合した状態において、その表面がスクリューロータ（40）の回転方向に対向するように配設されている。すなわち、各ゲートロータ（50）は、軸部（58）がスクリューロータ（40）の回転方向の接線方向に延びるように配設されている。その結果、２つの軸部（58,58）は、スクリューロータ（40）の軸心を含む平面を挟んで互いに反対方向に延びている。すなわち、図３においては、左側に配置されたゲートロータ（50）は、ロータ支持部材（55）が下方を向く姿勢で設置される一方、右側に配置されたゲートロータ（50）は、ロータ支持部材（55）が上方を向く姿勢で設置されている。各ロータ支持部材（55）の軸部（58）は、ゲートロータ収容室（13）内の軸受ハウジング（13a）に玉軸受（13b,13b）を介して回転自在に支持されている。

　圧縮機構（20）では、円筒壁（11）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閉空間が圧縮室（23）になる。スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）は、始端部が低圧空間（S1）に開放しており、この開放部分が圧縮機構（20）の吸入ポート（24）になっている。

　スクリュー圧縮機（1）には、容量制御機構としてスライドバルブ（7）が２つ設けられている。このスライドバルブ（7）は、吐出ポート（73）及びバイパスポート（19a）を構成する。

　スライドバルブ（7）は、図６に示すように、円柱を基本形状とし、該円柱の一部を切削した形状をしていて、軸方向一側に設けられたバルブ本体（71）と、軸方向他側に設けられたガイド部（77）と、バルブ本体（71）とガイド部（77）との間に設けられたポート部（72）とを有する。

　上記バルブ本体（71）は、円柱の外周面の一部を軸方向に切り欠いて形成された凹曲面（71a）と、ポート部（72）との境界面であって軸方向に対して傾斜した傾斜面（71b）と、該傾斜面（71b）と軸方向反対側の面であって軸方向に対して直交する平面に形成された先端面（71c）とを有している。

　凹曲面（71a）は、径方向内側に凹陥していると共に、円筒壁（11）の内周面と略同じ曲率、即ち、スクリューロータ（40）の外周面の曲率と略同じ曲率を有する。

　傾斜面（71b）は、スライドバルブ（7）を後述するスライドバルブ収容室（14）内に収容した状態において、スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）の終端部の（スクリューロータ（40）の軸に対する）傾斜角度と略同様の角度で傾斜している（図１（Ａ）参照）。

　このように構成されたバルブ本体（71）は、上記凹曲面（71a）に平行な面で切断した断面が台形状をしている。また、バルブ本体（71）は、軸に直交する断面の形状が、円の一部を別の円の外周の一部で切り欠いた形状をしている。

　上記ガイド部（77）は、バルブ本体（71）と同様に、円柱の外周面の一部を軸方向に切り欠いて形成された凹曲面（77a）を有している。この凹曲面（77a）は、径方向内側に凹陥していると共に、円筒壁（11）の内周面と略同じ曲率、即ち、スクリューロータ（40）の外周面の曲率と略同じ曲率を有する。

　また、ガイド部（77）には、軸を挟んで凹曲面（77a）と反対側（以下、背面側ともいう）に、２つの第１及び第２切欠部（78a,78b）が形成されている。第１及び第２切欠部（78a,78b）のそれぞれは、軸方向に延びていて、断面略Ｌ字状に切り欠いて形成されている。さらに、ガイド部（77）には、これら２つの第１及び第２切欠部（78a,78b）に挟まれて背面側に突出する背面隔壁（78c）が形成されている。これら第１切欠部（78a）、第２切欠部（78b）及び背面隔壁（78c）は、ポート部（72）にも連続して形成されており、バルブ本体（71）側の端部は傾斜面（71b）まで延びている。こうして、ガイド部（77）は、軸に直交する断面が、概略Ｔ字形状をしている。また、ガイド部（77）においては、凹曲面（77a）と第１切欠部（78a）との間の部分、凹曲面（77a）と第２切欠部（78b）との間の部分、及び背面隔壁（78c）の突出端面が円柱の外周面状に形成されている。

　上記ポート部（72）は、吐出ポート（73）が形成されている。詳しくは、ポート部（72）は、バルブ本体（71）の凹曲面（71a）と軸方向に隣接して、該凹曲面（71a）よりも径方向内側に陥没した２つの第１及び第２陥没部（74,75）を有している。具体的には、ポート部（72）には、第１陥没部（74）、隔壁（76）、第２陥没部（75）がバルブ本体（71）側から軸方向他端側に向かって順に並んで形成されている。

　上記隔壁（76）は、バルブ本体（71）の傾斜面（71b）と略平行に形成されており、第１陥没部（74）と第２陥没部（75）とを軸方向に隔離している。この隔壁（76）の先端面は、径方向内側に凹陥していると共に、円筒壁（11）の内周面と略同じ曲率、即ち、スクリューロータ（40）の外周面の曲率と略同じ曲率を有する。すなわち、隔壁（76）の先端面、バルブ本体（71）の凹曲面（71a）及びガイド部（77）の凹曲面（77a）は、同一の円筒の内周面を形成する。

　第１陥没部（74）は、バルブ本体（71）の傾斜面（71b）と隔壁（76）とに挟まれて形成されている。第１陥没部（74）は、底面となる陥没面（74a）を有する。この陥没面（74a）には、背面側に向かって第１ポート（74b）が形成されている。この第１ポート（74b）は、第１陥没部（74）と第１切欠部（78a）との間の円柱部分を径方向に切り欠いて溝状に形成されていて、該第１陥没部（74）と第１切欠部（78a）とを連通させている。

　一方、第２陥没部（75）は、隔壁（76）によって第１陥没部（74）と軸方向に隔離して形成されている。第２陥没部（75）は、底面となる陥没面（75a）を有する。この陥没面（75a）には、背面側に向かって第２ポート（75b）が貫通形成されている。この第２ポート（75b）は、第２陥没部（75）と第２切欠部（78b）との間の円柱部分を径方向に切り欠いて溝状に形成されていて、該第２陥没部（75）と第２切欠部（78b）とを連通させている。

　また、ポート部（72）は、軸に直交する断面がガイド部（77）と同様に概略Ｔ字形状をしている。また、ポート部（72）においては、第２陥没部（75）と第１切欠部（78a）との間の部分、第１陥没部（74）と第２切欠部（78b）との間の部分、及び背面隔壁（78c）の突出端面が、円柱の外周面状に形成されている。

　また、スライドバルブ（7）は、バルブ本体（71）から軸方向に延びるガイドロッド（79）と、ガイド部（77）から軸方向に延びる連結ロッド（85）とを有している。

　このように構成されたスライドバルブ（7）は、ケーシング（10）の円筒壁（11）に形成されたスライドバルブ収容室（14）内に軸方向にスライド可能に収容されている。スライドバルブ収容室（14）は、図２，３に示すように、円筒壁（11）における、スクリューロータ（40）の軸心を挟んで対称な位置であって、スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）の終端部に対応する位置に形成されている。

　このスライドバルブ収容室（14）は、スクリューロータ（40）の軸方向に延びる空間であって、図７，８に示すように、円筒壁（11）の外側に形成された扇形周壁（15）と該円筒壁（11）によって区画形成されている。尚、図７では、ケーシング（10）のうち円筒壁（11）及び扇形周壁（15）以外の部分は図示を省略している。この扇形周壁（15）は、円筒壁（11）から略径方向外側に延びる２つの側壁（15a,15b）と、これら２つの側壁（15a,15b）の先端を円弧状に繋ぐ円弧壁（15c）を有し、断面略扇形に形成されている。また、円弧壁（15c）には、周方向中央部において径方向内側に突出する軸方向隔壁（15d）が軸方向に延びて形成されている。さらに、円弧壁（15c）には、スライドバルブ（7）がスライドバルブ収容室（14）内へ収容されたときのバルブ本体（71）に対応する位置において径方向内側に突出する周方向隔壁（15f）が周方向に延びて形成されている。この周方向隔壁（15f）は、周方向において一方の側壁（15a）から他方の側壁（15b）まで延びている。また、周方向隔壁（15f）の突出端面（15g）は、バルブ本体（71）の円柱外周面に対応した円筒の内周面形状をしており、スライドバルブ（7）が収容されたときにバルブ本体（71）の円柱外周面と摺接する。上記軸方向隔壁（15d）は、この周方向隔壁（15f）まで延びている。

　また、円筒壁（11）には、高圧空間（S2）側端面から低圧空間（S1）側へスリット状の開口部（16）が軸方向に延びて形成されている。この開口部（16）は、円筒壁（11）を該円筒壁（11）の径方向に貫通していて、スライドバルブ収容室（14）とスクリューロータ収容室（12）とを連通させている。この開口部（16）を形成する円筒壁（11）の開口端面のうち周方向に対向する２つの開口端面（16a,16b）は、軸方向隔壁（15d）の突出端面（15e）と共に、スライドバルブ収容室（14）内を軸方向に延びる仮想の円筒の内周面を形成している。この仮想の円筒は、スライドバルブ（7）に対応する（即ち、嵌合する）円筒である。

　また、円筒壁（11）の開口端面のうち軸方向低圧空間（S1）側の開口端面（16c）は、軸方向に直交する平面に形成されていると共に、スライドバルブ（7）のガイドロッド（79）が嵌合するガイド孔（16d）が軸方向に穿孔されている。

　上記スライドバルブ（7）は、高圧空間（S2）側からスライドバルブ収容室（14）内へ、バルブ本体（71）を先頭にして、円筒壁（11）の開口端面（16a,16b）及び円弧壁（15c）の軸方向隔壁（15d）の突出端面（15e）で形成される仮想の円筒内に挿入される。このとき、バルブ本体（71）は、図８に示すように、円柱外周面が円筒壁（11）の開口端面（16a,16b）及び軸方向隔壁（15d）の突出端面（15e）に摺接している。また、ポート部（72）及びガイド部（77）は、第１及び第２陥没部（74,75）並びに凹曲面（77a）と第１切欠部（78a）との間の円柱外周面部分が開口端面（16a）に摺接し、第１及び第２陥没部（74,75）並びに凹曲面（77a）と第２切欠部（78b）との間の円柱外周面部分が開口端面（16b）に摺接し、背面隔壁（78c）の突出端面が軸方向隔壁（15d）の突出端面（15e）に摺接している。

　こうして、スライドバルブ（7）がスライドバルブ収容室（14）内へ収容された状態において、スライドバルブ（7）の背面側には、円弧壁（15c）、側壁（15a,15b）及び周方向隔壁（15f）とスライドバルブ（7）とで吐出通路（17）が区画形成されている。そして、この吐出通路（17）は、扇形周壁（15）の軸方向隔壁（15d）とスライドバルブ（7）の背面隔壁（78c）とが摺接することによって、スライドバルブ（7）の第１切欠部（78a）が位置する第１吐出通路（17a）と、スライドバルブ（7）の第２切欠部（78b）が位置する第２吐出通路（17b）とに分割されている。これら第１及び第２吐出通路（17a,17b）は、高圧空間（S2）に開口している。

　一方、スクリューロータ収容室（12）側においては、図９に示すように、スライドバルブ（7）の凹曲面（71a）が開口部（16）からスクリューロータ収容室（12）内へ露出し、円筒壁（11）の内周面と共に１つの円筒の内周面を形成している。このとき、スライドバルブ（7）の第１及び第２陥没部（74,75）もスクリューロータ収容室（12）へ露出しており、第１及び第２ポート（74b,75b）がスクリューロータ収容室（12）に開口している。その結果、スクリューロータ収容室（12）は、第１及び第２ポート（74b,75b）を介して第１及び第２吐出通路（17a,17b）と連通する。

　また、円筒壁（11）の開口部（16）には、ガス冷媒を圧縮室（23）から可及的に排出するための固定ポート（18）が形成されている。固定ポート（18）の詳しい作用については後述する。詳しくは、円筒壁（11）の開口端面（16b）のスクリューロータ収容室（12）側の端縁において、スライドバルブ（7）の第２陥没部（75）に対応する部分には、図７に示すように、固定ポート（18）が形成されている。固定ポート（18）は、円筒壁（11）の開口端面（16b）に形成されており、第２吐出通路（17b）まで延びている。すなわち、固定ポート（18）は、スライドバルブ（7）の位置にかかわらず、スクリューロータ収容室（12）と第２吐出通路（17b）とを常時連通させている。

　ガイド部（77）の凹曲面（77a）は、スライドバルブ（7）がスライドバルブ収容室（14）に収容されているときには、軸受ホルダ（60）の外周面に摺接している。こうして、ガイド部（77）の凹曲面（77a）が軸受ホルダ（60）の外周面に摺接することによって、スライドバルブ（7）は、軸回りに回転することが制限されながら、即ち、軸回りの姿勢が維持されながら、軸方向にスライドすることができる。その結果、バルブ本体（71）やポート部（72）がガス圧等で軸回りに回転して、スクリューロータ（40）の歯先面に干渉することを防止することができる。

　ここで、円筒壁（11）の開口端面のうち軸方向低圧空間（S1）側の開口端面（16c）は、スライドバルブ（7）がスライドバルブ収容室（14）内へ収容されたときにバルブ本体（71）の先端面（71c）と密着するように構成されている。スライドバルブ（7）の先端面（71c）を円筒壁（11）の開口端面（16c）と密着させることによって、円筒壁（11）の開口部（16）がスライドバルブ（7）により閉じ切られた状態となる。

　このとき、スライドバルブ（7）のガイドロッド（79）が開口端面（16c）のガイド孔（16d）にスライド自在に挿通されている。スライドバルブ（7）は、これらガイド孔（16d）及びガイドロッド（79）によって案内されながら、スライドバルブ収容室（14）内を軸方向に摺動する。

　また、円筒壁（11）の外側には、開口部（16）と連通するバイパス通路（19）が形成されている（図２参照）。バイパス通路（19）は、開口部（16）の低圧空間（S1）側端部に開口している。このバイパス通路（19）は、スライドバルブ（7）の円柱外周面と摺接する周方向隔壁（15f）によって、第１及び第２吐出通路（17a,17b）と隔離されている。すなわち、図１０，１１に示すように、スライドバルブ（7）を軸方向にスライドさせて、該スライドバルブ（7）の先端面（71c）と円筒壁（11）の開口端面（16c）との隙間を空けることによって、開口部（16）の低圧空間（S1）側端部にバイパス通路（19）に連通するバイパスポート（19a）が形成される。バイパス通路（19）は低圧空間（S1）に連通していて、圧縮室（23）から低圧空間（S1）へ冷媒を戻すため通路となっている。スライドバルブ（7）を軸方向に移動させてバイパスポート（19a）の開度を変更することによって、圧縮機構（20）の容量が変化する。

　上記スクリュー圧縮機（1）には、スライドバルブ（7）をスライド駆動させるためのスライドバルブ駆動機構（80）が設けられている。このスライドバルブ駆動機構（80）は、軸受ホルダ（60）に固定されたシリンダ（81）と、該シリンダ（81）内に装填されたピストン（82）と、該ピストン（82）のピストンロッド（83）に連結されたアーム（84）と、該アーム（84）とスライドバルブ（7）とを連結する連結ロッド（85,85）と、アーム（84）を圧縮機構（20）から離れる方向（図２の右方向）に付勢するスプリング（86）とを備えている。

　スライドバルブ駆動機構（80）では、図２において、ピストン（82）の左側空間（ピストン（82）のスクリューロータ（40）側の空間）の内圧が、ピストン（82）の右側空間（ピストン（82）のアーム（84）側の空間）の内圧よりも高くなっている。そして、スライドバルブ駆動機構（80）は、ピストン（82）の右側空間の内圧（即ち、右側空間内のガス圧）を調節することによって、スライドバルブ（7）の位置を調整するように構成されている。

　スクリュー圧縮機（1）の運転中において、スライドバルブ（7）では、その軸方向の端面の一方に圧縮機構（20）の吸入圧が、他方に圧縮機構（20）の吐出圧がそれぞれ作用する。このため、スクリュー圧縮機（1）の運転中において、スライドバルブ（7）には、常にスライドバルブ（7）を低圧空間（S1）側へ押す方向の力が作用する。従って、スライドバルブ駆動機構（80）におけるピストン（82）の左側空間及び右側空間の内圧を変更すると、スライドバルブ（7）を高圧空間（S2）側へ引き戻す方向の力の大きさが変化し、その結果、スライドバルブ（7）の位置が変化する。

　　－運転動作－
　上記シングルスクリュー圧縮機（1）の運転動作について説明する。

　シングルスクリュー圧縮機（1）において電動機を起動すると、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、圧縮行程および吐出行程を繰り返す。ここでは、図１２において網掛けを付した螺旋溝（41）、即ち、圧縮室（23）に着目して説明する。

　図１２(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、同図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ポート（24）を通じて圧縮室（23）へ吸い込まれる。

　スクリューロータ（40）が更に回転すると、図１２(Ｂ)の状態となる。同図において、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、同図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。

　なお、螺旋溝（41）内の圧縮室（23）が閉じきり状態となる位置にゲート（51）が到達した後において、ゲート（51）と螺旋溝（41）の側壁面（42,43）及び底壁面（44）とは物理的に擦れ合っている必要はなく、両者の間に微小な隙間があっても差し支えない。つまり、ゲート（51）と螺旋溝（41）の側壁面（42,43）及び底壁面（44）と間に微小な隙間があっても、この隙間が潤滑油からなる油膜でシールできる程度のものであれば、圧縮室（23）の気密性は保たれ、圧縮室（23）から漏れ出すガス冷媒の量は僅かな量に抑えられる。

　スクリューロータ（40）が更に回転すると、図１２(Ｃ)の状態となる。同図において、網掛けを付した圧縮室（23）、即ち、螺旋溝（41）は、図１（Ａ）に示すように、第１陥没部（74）に開口するようになり、圧縮された冷媒ガスが第１ポート（74b）を介して第１吐出通路（17a）へ流出する。第１吐出通路（17a）へ流出した冷媒ガスは、該第１吐出通路（17a）を介して高圧空間（S2）へ流出していく。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、螺旋溝（41）の第１陥没部（74）への開口面積が大きくなると共に、圧縮された冷媒ガスが螺旋溝（41）から押し出されてゆく。

　このとき、螺旋溝（41）は、スクリューロータ（40）の回転に伴って、第１陥没部（74）だけに開口する状態（即ち、第１吐出通路（17a）だけに連通する状態）、図１（Ｂ）に示す第１及び第２陥没部（74,75）に開口する状態（即ち、第１及び第２吐出通路（17a,17b）に連通する状態）、図１（Ｃ）に示す第２陥没部（75）だけに開口する状態（即ち、第２吐出通路（17b）に連通する状態）と、順次変化していく。その後、螺旋溝（41）は、第２陥没部（75）にも開口しなくなる。

　尚、螺旋溝（41）が吐出ポート（73）から外れる直前は、螺旋溝（41）の終端における、スクリューロータ（40）の回転方向後側（手前側）の隅部が固定ポート（18）に開口する。すなわち、固定ポート（18）を設けることによって、螺旋溝（41）が完全に開口しなくなるのを可及的に遅らせて、ガス冷媒を螺旋溝（41）から可能な限り吐き出すように構成している。

　ここで、図１（Ａ）に示すように、螺旋溝（41）が第１陥没部（74）に開口した直後、即ち、第１ポート（74b）に開口した直後には、スクリューロータ（40）の回転方向前側（進行側）に隣接する螺旋溝（41）はまだ第２ポート（75b）から外れておらず、第２ポート（75b）に開口している。この先に開口していた螺旋溝（以下、先の螺旋溝ともいう）（41）は、冷媒ガスを概ね吐出し切って、吐出ポート（73）へ開口直後と比べて圧力が低下しているのに対し、開口直後の螺旋溝（以下、後の螺旋溝ともいう）（41）は、冷媒ガスが最も圧縮された状態であって高圧状態となっている。

　本実施形態では、吐出ポート（73）が隔壁（76）によって第１ポート（74b）と第２ポート（75b）とに分割されている。この隔壁（76）の先端面は、円筒壁（11）の内周面と共に、スクリューロータ（40）の歯先が摺接する円筒の内周面を形成するため、第１ポート（74b）と第２ポート（75b）とは、スクリューロータ収容室（12）に対してそれぞれ独立して開口している。そして、この隔壁（76）は、隣接する２つの螺旋溝（41,41）が同時に吐出ポート（73）に開口する状態において、後の螺旋溝（41）が第１ポート（74b）だけに開口する一方、先の螺旋溝（41）が第２ポート（75b）だけに開口する位置に設けられている。つまり、先の螺旋溝（41）は、第２ポート（75b）だけに開口し、第１ポート（74b）には開口していない。一方、後の螺旋溝（41）は、第１ポート（74b）だけに開口し、第２ポート（74b）には開口していない。よって、後の螺旋溝（41）から第１ポート（74b）に吐出されたガス冷媒は、第１吐出通路（17a）を流れて高圧空間（S2）へ流出する。一方、先の螺旋溝（41）から第２ポート（75b）に吐出されたガス冷媒が、第２吐出通路（17b）を流れて高圧空間（S2）へ流出する。

　したがって、本実施形態によれば、吐出ポート（73）が第１ポート（74b）と第２ポート（75b）とに隔壁（76）によって分割されているため、後の螺旋溝（41）の高圧が先の螺旋溝（41）に伝播して、スクリュー圧縮機（1）の吐出仕事を増大させることを防止することができる。

　また、吐出ポート（73）に連通する吐出通路（17）を第１ポート（74b）に連通する第１吐出通路（17a）と第２ポート（75b）に連通する第２吐出通路（17b）とに分割することによって、第１ポート（74b）へ吐出される冷媒と第２ポート（75b）へ吐出される冷媒との合流を遅らせて、後の螺旋溝（41）の高圧が先の螺旋溝（41）に伝播することをさらに抑制することができる。

　さらに、スライドバルブ（7）の位置によって螺旋溝（41）が吐出ポート（73）に開口するタイミングが異なるが、第１ポート（74b）、第２ポート（75b）及び第１ポート（74b）と第２ポート（75b）とを隔離する隔壁（76）をスライドバルブ（7）に設けることによって、スライドバルブ（7）に位置に応じて第１ポート（74b）、第２ポート（75b）及び隔壁（76）の位置も変化するため（図１０参照）、先の螺旋溝（41）と後の螺旋溝（41）とが同じ吐出ポート（73）に同時に開口することを確実に防止することができる。

　尚、以上では、スライドバルブ（7）がバイパスポート（19a）を閉じ切った（即ち、バルブ本体（71）の先端面（71c）が開口部（16）の開口端面（16c）と密着した）高負荷運転時について説明してきたが、スライドバルブ（7）を軸方向の高圧空間（S2）へ移動させることによって、冷媒の一部を低圧空間（S1）へバイパスさせることができる。こうして、スライドバルブ（7）が軸方向に移動すると、図１２に示すように、第１及び第２ポート（74b,75b）は、軸方向に平行移動する。その結果、螺旋溝（41）が吐出ポート（73）、具体的には、第１ポート（74b）へ開口するタイミングが単純に変化する。一方、螺旋溝（41）が吐出ポート（73）から外れるタイミングは、スライドバルブ（7）が移動しても変わらない。すなわち、螺旋溝（41）は、固定ポート（18）に最後に開口して、そこから外れていく。このとき、隔壁（76）の、スクリューロータ（40）の回転方向前側の端部が固定ポート（18）内に位置し、第１ポート（74b）と第２ポート（75b）とが固定ポート（18）を介して連通する場合がある。しかしながら、かかる場合には、螺旋溝（41）の吐出ポート（73）への開口タイミングが遅くなるため、後の螺旋溝（41）が第１ポート（74b）に開口したときには、先の螺旋溝（41）は吐出ポート（73）から外れる状態にさらに近づいて、先の螺旋溝（41）の第２ポート（75b）への開口面積が高負荷時に比べて小さくなっている。また、固定ポート（18）の、第１陥没部（74）及び第２陥没部（75）への開口面積は非常に小さいものである。そのため、固定ポート（18）を介して第１ポート（74b）と第２ポート（75b）とが連通していることの影響は小さく、かかる場合であっても、隔壁（76）を設けて、第１ポート（74b）と第２ポート（75b）とを分割することによって、後の螺旋溝（41）から先の螺旋溝（41）への圧力の伝播を抑制することができる。尚、固定ポート（18）を介して圧力の伝播をも抑制したい場合には、スライドバルブ（7）を高圧空間（S2）側に最も移動させたときであっても、隔壁（76）が固定ポート（18）に位置しない（到達しない）ように、隔壁（76）の形状及び切欠部（18a）の形状を設定すればよい。

　《発明の実施形態２》
　次に、本発明の実施形態２に係るスライドバルブについて説明する。

　実施形態２に係るスライドバルブ（207）は、ポート部の構成が実施形態１と異なる。その他のスクリュー圧縮機の構成については実施形態１と同様である。そこで、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

　実施形態２に係るスライドバルブ（207）は、図１３に示すように、隔壁（276）がポート部（272）において略Ｌ字状に形成されている。

　詳しくは、隔壁（276）は、スクリューロータ（40）の回転方向前側（進行側、図１２の下側）から後側（手前側、図１２の上側）に向かってバルブ本体（271）の傾斜面（271b）と略平行に延びた後、スライドバルブ（207）の軸方向に屈曲して該軸方向に延びている。

　また、ポート部（272）においては、バルブ本体（271）の凹曲面（271a）よりも径方向内側に陥没した第１陥没部（274）と第２陥没部（275）とが形成されている。

　第１陥没部（274）は、バルブ本体（271）の傾斜面（271b）と隔壁（276）との間から、隔壁（276）の、スクリューロータ（40）の回転方向後側の領域に亘って形成されている。この第１陥没部（274）の陥没面（274a）には、実施形態１と同様に第１ポート（274b）が形成されている。この第１ポート（274b）は、第１陥没部（274）と背面側の第１切欠部（278a）との間の円柱側面部分を径方向に切り欠いて溝状に形成されていて、該第１陥没部（274）と第１切欠部（278a）とを連通させている。

　一方、第２陥没部（275）は、隔壁（276）の、スクリューロータ（40）の回転方向前側の領域に形成されている。この第２陥没部（275）の陥没面（275a）には、実施形態１と同様に第２ポート（275b）が形成されている。この第２ポート（275b）は、第２陥没部（275）と背面側の第２切欠部（278b）との間の円柱側面部分を径方向に切り欠いて溝状に形成されていて、該第２陥没部（275）と第２切欠部（278b）とを連通させている。

　こうして、第１陥没部（274）と第２陥没部（275）とが隔壁（276）によって隔離されている。すなわち、吐出ポート（273）が、第１ポート（274b）と第２ポート（275b）とに隔壁（276）によって隔離されている。

　また、隔壁（276）、第１陥没部（274）の陥没面（274a）及び第２陥没部（275）の陥没面（275a）は、ガイド部（277）まで延びている。

　詳しくは、ガイド部（277）には、第１陥没部（274）の陥没面（274a）のスクリューロータ（40）の回転方向後側の端縁においてスクリューロータ（40）の軸方向に延び且つ陥没面（274a）から突出する第１ガイド部（277a）と、第２陥没部（275）の陥没面（275a）のスクリューロータ（40）の回転方向前側の端縁においてスクリューロータ（40）の軸方向に延び且つ陥没面（275a）から突出する第２ガイド部（277b）とが形成されている。

　そして、これら第１ガイド部（277a）及び第２ガイド部（277b）の突出端面と、隔壁（276）の突出端面とは、バルブ本体（271）の凹曲面（271a）と同様に湾曲していて、該凹曲面（271a）と共に同一の円筒の内周面を形成している。つまり、隔壁（276）のうちポート部（272）に位置する部分は、バルブ本体（271）の凹曲面（271a）と共にスクリューロータ（40）の外周面と摺接する。また、隔壁（276）のうちガイド部（277）に位置する部分と第１ガイド部（277a）及び第２ガイド部（277b）とは、軸受ホルダ（60）の外周面と摺接するように構成されている。

　このように構成されたスライドバルブ（207）は、実施形態１と同様に、スライドバルブ収容室（14）内に収容され、圧縮機構（20）の吐出ポート（73）を構成する。

　このスライドバルブ（207）によれば、圧縮室（23）から吐出される冷媒ガスは、第１及び第２ポート（274b,275b）を介して第１及び第２吐出通路（17a,17b）から高圧空間（S2）へ流出するだけでなく、一部の冷媒ガスは、第１ガイド部（277a）と隔壁（276）と軸受ホルダ（60）とで区画形成される通路及び、第２ガイド部（277b）と隔壁（276）と軸受ホルダ（60）とで区画形成される通路を通って高圧空間（S2）へ流出する。

　そして、この実施形態２に係るスライドバルブ（207）によっても、実施形態１と同様の作用・効果を奏することができる。

　尚、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。

　以上説明したように、本発明は、隣接する２つの螺旋溝が吐出ポートに同時に開口することがあるスクリュー圧縮機について有用である。

Claims

　複数の螺旋溝（41,41,…）が形成されたスクリューロータ（40）と、該スクリューロータ（40）を収容すると共にその内周面に吐出ポートが設けられたケーシング（10）と、該スクリューロータ（40）の螺旋溝（41,41,…）に噛合するゲート（51,51,…）を有するゲートロータ（50）とを備え、該螺旋溝（41,41,…）と該ケーシング（10）と該ゲート（51,51,…）とで形成される圧縮室（23,23,…）でガスを圧縮して該吐出ポート（73,73）から吐出するスクリュー圧縮機であって、
　上記吐出ポート（73）は、上記スクリューロータ（40）の回転に伴って上記螺旋溝（41,41,…）のうち隣接する２つの螺旋溝（41,41）が該吐出ポートに開口する状態になったときに一方の螺旋溝（41）が開口する第１ポート（74b）と他方の螺旋溝（41）が開口する第２ポート（75b）とに分割されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
　請求項１において、
　上記ケーシング（10）には、開口部（16）が形成されており、
　上記ケーシング（10）の該開口部（16）内に配設されたスライドバルブ（7）をさらに備え、
　上記スライドバルブ（7）には、上記第１及び第２ポート（74b,75b）並びに該第１ポート（74b）と該第２ポート（75b）とを分割する隔壁（76）が設けられていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
　請求項１において、
　上記ケーシング（10）には、上記吐出ポート（73,73の下流側において該吐出ポート（73,73）に連通する吐出通路（17,17）が形成されており、
　上記吐出通路（17）は、上記第１ポート（74b）と連通する第１吐出通路（17a）と、上記第２ポート（75b）と連通する第２吐出通路（17b）とに分割されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。