WO2014045684A1 - スクリュー圧縮機及びこれを備えるチラーユニット - Google Patents

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refrigerant
wall
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龍一郎 米本
泰成 飯塚
英介 加藤
周 栗山
昌寛 竹林
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日立アプライアンス株式会社
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    • B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces

Definitions

  • the present invention relates to a screw compressor having an oil separator and a chiller unit including the same.
  • a screw compressor used in a refrigeration cycle generally houses a male rotor (main rotor) and a female rotor (subrotor) that rotate substantially in parallel with each other, and the male and female rotors. Separation by a main casing (housing) having a bore, a discharge casing (housing wall) that abuts the rotor axial discharge side end surface of the main casing and covers the opening of the bore, a cylindrical vertical oil separator, and an oil separator And an oil sump for storing the collected oil.
  • centrifugal oil separator As a cylindrical oil separator.
  • the centrifugal oil separator attaches oil to the wall surface by centrifugal force induced by the swirling flow in the separation space.
  • the oil adhering to the wall surface flows down along the wall surface and is stored in an oil sump (oil sump chamber) provided in the lower part.
  • the inflowing gas is generally configured to be discharged from the upper part of the separation space.
  • An object of the present invention is to provide a screw compressor capable of reducing the amount of oil rising while achieving downsizing, and a chiller unit including the screw compressor.
  • the screw compressor of the present invention has a male rotor and a female rotor that rotate while meshing with each other and the compression shaft is rotated, and a refrigerant discharged from the compression chamber flows in.
  • An oil separator that separates the refrigerant into refrigerant gas and oil.
  • the oil separator includes an outer cylinder, an inner cylinder positioned inside the outer cylinder, and refrigerant discharged from the compression working chamber.
  • An introduction flow path that allows the inner wall surface to flow in a circumferential direction, and the upper end portion of the inner cylinder is held by the oil separator so that the outer wall of the inner cylinder is independent of the inner wall of the outer cylinder.
  • the diameter of the inner wall of the outer cylinder is configured to gradually decrease along the swirling flow path in which the refrigerant that has flowed in via the introduction flow path turns, and the refrigerant that has flowed in via the introduction path.
  • the gas refrigerant by swirling and descending along the previous flow path which is the inner wall of the outer cylinder Separating the bets, then separated gas refrigerant is increased flows into the interior of the inner tube from the lower end of the inner cylinder, separated oil flows down along the inner wall surface of the outer cylinder.
  • System diagram of refrigeration cycle Vertical section of screw compressor 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. BB cross-sectional view of FIG. Diagram showing the oil sump chamber Diagram showing guide tip shape Diagram showing guide tip shape Diagram showing guide tip shape Vertical section of screw compressor CC cross-sectional view of FIG.
  • a screw compressor of the present embodiment and a chiller unit using the same are related to a screw compressor having a cylindrical vertical oil separator and an oil sump for storing oil separated by the oil separator, and in particular, an air conditioner and a chiller unit.
  • the present invention relates to a screw compressor that is used in an apparatus that constitutes a refrigeration cycle such as a refrigerator, and that reduces the amount of oil going up from the compressor (the amount of oil discharged outside the compressor).
  • the rotation axis is substantially parallel and rotates while meshing with each other, the male rotor and the female rotor that form the compression working chamber, and the refrigerant discharged from the compression working chamber flows in,
  • An oil separator that separates the refrigerant into refrigerant gas and oil.
  • the oil separator includes an outer cylinder, an inner cylinder positioned inside the outer cylinder, and refrigerant discharged from the compression working chamber.
  • An introduction flow path that allows the inner wall surface to flow in a circumferential direction, and the upper end portion of the inner cylinder is held by the oil separator so that the outer wall of the inner cylinder is independent of the inner wall of the outer cylinder.
  • the diameter of the inner wall of the outer cylinder is configured to gradually decrease along the swirling flow path in which the refrigerant that has flowed in via the introduction flow path turns, and the refrigerant that has flowed in via the introduction path
  • gas refrigerant and oil By turning down along the previous flow path, which is the inner wall of the outer cylinder, gas refrigerant and oil Apart, then, separated gas refrigerant is increased flows into the interior of the inner tube from the lower end of the inner cylinder, separated oil is configured to flow down along the inner wall surface of the outer cylinder.
  • FIG. 1 is a system diagram showing a refrigeration cycle (chiller unit) of the present invention.
  • the refrigeration cycle is configured by connecting refrigerant pipes in order of a compressor 1, an oil separator 2, a condenser 3, an expansion valve 4, and an evaporator 5 to form a circulation cycle.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the screw compressor.
  • the screw compressor includes a compressor body 1, motors 11 and 12 that drive the compressor body 1, and a motor casing 6 that houses the motors 11 and 12.
  • the motor casing 6 forms a suction chamber (low pressure chamber) 29 on the side opposite to the compressor main body of the motors 11 and 12, and gas flows into the suction chamber 29 from the suction port 9 through the strainer 28.
  • the motors 11 and 12 include a rotor 11 attached to a rotary shaft 27 and a stator 12 disposed on the outer peripheral side of the rotor 11.
  • the stator 11 is fixed to the inner surface of the motor casing 6.
  • the compressor main body 1 is connected to the motor casing 6, connected to the main casing 7 containing a male rotor 16 and a female rotor (not shown) that rotate while the rotary shaft 27 is parallel and meshing with each other, and connected to the discharge side of the main casing 7.
  • the discharge casing 8 is provided.
  • the main casing 7 is formed with a cylindrical bore 17 that accommodates the teeth of the male rotor 16 and the female rotor, and the rotor 17 in the rotor axial direction suction side is opened.
  • a suction port 15 is formed in the main casing 7 that forms this opening, and serves as a communication passage through which the suction gas immediately before compression flows to the teeth of the male rotor 16 and the female rotor.
  • the bore 17 is also opened on the discharge side in the rotor axial direction.
  • a radial discharge port 20 is formed in the main casing 7 that forms the opening, and an axial discharge port 21 is formed in the discharge casing 8, and a communication passage that allows the compressed refrigerant gas to flow into the discharge chamber 22. To do.
  • the rotor axial suction side (left side in FIG. 2) of the main casing 7 is connected to the motor casing 6.
  • a gap between the rotor 11 and the stator 12 inside the motor casing 6 serves as a suction passage that allows the suction chamber 29 and the suction port 15 to communicate with each other.
  • the suction-side shaft portion of the male rotor 16 is supported by rolling bearings 13 and 14 disposed in the main casing 7, and the discharge-side shaft portion of the male rotor 16 is disposed in the discharge casing 8. It is supported by a rolling bearing 18 and a ball bearing 19.
  • the suction-side shaft portion of the female rotor is supported by a rolling bearing (not shown) disposed in the main casing 8, and the discharge-side shaft portion of the female rotor is a roller bearing and ball bearing disposed in the discharge casing 8. (Not shown).
  • 26 is an end cover which covers the outer side edge part of the bearing chamber which accommodates the roller bearing 18 and the ball bearing 19.
  • the suction side shaft portion of the male rotor 16 is directly connected to the rotation shaft 27 of the motors 11 and 12, and the male rotor 16 is rotated by driving the motors 11 and 12, and the female rotor is rotated while meshing with the male rotor 16.
  • the gas compressed by the male rotor 16 and the female rotor flows out from the discharge ports 20 and 21 to the discharge chamber 22 formed in the discharge casing 8, flows from the discharge chamber 22 to the discharge passage 23 provided in the main casing 7, It is sent to the oil separator 2 via an introduction flow path 24 communicating with the discharge passage 23.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3, each of which is a cross-sectional view illustrating the internal configuration of the oil separator in this embodiment.
  • the oil separator 2 formed in the main casing 7 includes an introduction flow path 24 for introducing refrigerant gas into the oil separator, a throttle 30, guides 34, 38, and 48, an oil separator inner wall surface 36, an inclined surface 47, and an upper cover. 44, an inner cylinder 35, an oil reservoir 40, and a discharge port 10.
  • the inner cylinder 35 configured in a cylindrical shape includes a flow path 37 between the inner wall surface 36 of the oil separator (outer cylinder) and the outer wall surface of the inner cylinder 35, and a part of the oil separator (outer cylinder).
  • the swirl flow path 31 in which the refrigerant swirls is also formed between the inner wall surface 34 of the guide and the outer wall surface of the inner cylinder 35.
  • the guide 34 does not reach the entire outer periphery, but is provided in a range of at least one-fourth of the inner cylinder 35 counterclockwise starting from at least the throttle 30 at the inlet flow passage outlet.
  • the gas introduction flow path 24 may be clockwise.
  • the diameter is gradually increased at an inclined portion (inclined surface) that goes downward, Constructed in a divergent shape.
  • the lower end of the inner cylinder 35 is inserted between the start position and the end position of the inclined surface 47.
  • the inner lid 35 is fixed to the upper lid 44, and is fastened to and integrated with the upper part of the oil separator.
  • a refrigerant gas discharge port 10 is formed in the upper lid 44 of the upper part of the inner cylinder 35 of the oil separator 2.
  • the refrigerant gas gradually descending while turning along the inclined surface 47 of the oil separator 2 is turned in the radial direction while turning along the curved surface 45 provided at the corner of the inner wall 35 on the guide 48 and the inner wall surface 36. Then, the flow direction is changed in the upward direction while turning back in the reversing chamber 42 between the lower end of the inner cylinder 35 and the guide portion 48 and flows into the inner cylinder 35.
  • the refrigerant gas that has flowed into the inner cylinder 35 rises in the gas outlet channel 43 and is supplied from the discharge port 10 to the outside (for example, the condenser 3 constituting the refrigeration cycle) via the pipe (refrigerant pipe) 25.
  • the oil separated by the oil separator 2 gradually approaches the wall surface due to the difference in centrifugal force resulting from the density difference with the refrigerant gas, and the wall surfaces (inner wall surfaces of the outer cylinder) 47, 36 of the oil separator 2; It adheres to the inner wall surface of the guide 34.
  • the adhering oil flows down along the wall surface in the oil separator, is discharged from a circular oil drain hole 46 provided at the center of the guide 48, and is stored in an oil reservoir 40 formed below the oil separator. It is done.
  • the oil stored in the oil reservoir 40 is subjected to the discharge pressure (high pressure) of the compressor body 1, while the bearings 13, 14, 18, 19 are almost under suction pressure (low pressure).
  • the oil passes through the oil pipe 50 connecting the bearings 13, 14, 18, 19 and the oil reservoir 40 via the strainer 51 inserted into the oil reservoir 40, and the bearings 13, 14, 18, 19 are supplied to the meshing portion of the male / female screw rotor and act as a lubricant against the lubrication, the seal between the compression chambers, and the compression heat. Thereafter, the oil is again discharged together with the refrigerant gas, flows into the oil separator 2 and circulates inside the compressor.
  • the screw compressor configured as described above operates as follows.
  • the refrigerant gas and the oil mixed in the refrigerant gas after completion of the compression exit from the discharge ports 20 and 21 which are the openings of the compression chamber, flow through the introduction passage 24 through the discharge chamber 22 and flow into the oil separator 2.
  • the introduction flow path 24 is connected to the guide 34 in a tangential direction, the flow that has flowed into the oil separator 2 flows counterclockwise along the guide 34 that is a part of the oil separator wall surface. It flows into the passage 37. Since the flow path 37 is connected to the inversion chamber 42, the flow 33 gradually descends while swirling along the oil separator inner wall surface 36.
  • the diameter of the wall surface of the oil separator 2 (the inner wall of the outer cylinder) is configured so as to gradually decrease along the swirl flow path in which the refrigerant that has flowed in via the introduction flow path swirls.
  • the refrigerant is separated into gas refrigerant and oil by swirling and descending along the swirl flow path that is the inner wall of the outer cylinder, and then the separated gas refrigerant flows into the inner cylinder from the lower end portion of the inner cylinder.
  • the separated oil flows down along the inner wall surface of the outer cylinder.
  • the diameter of the wall surface of the oil separator 2 (inner wall of the outer cylinder) is configured to gradually decrease along the swirling flow path in which the refrigerant swirls, it is possible to suppress a decrease in the flow speed of the swirling refrigerant. Separation efficiency can be maintained.
  • the connecting portion inhibits the swirling of the refrigerant, and the flow speed of the swirling refrigerant decreases.
  • the upper end portion of the inner cylinder is held by the oil separator, so that the outer wall of the inner cylinder is independent of the inner wall of the outer cylinder and the inner cylinder is held by the oil separator.
  • connection part which connects the outer wall of an inner cylinder and the inner wall of an outer cylinder (oil separator 2) is not located in the turning flow path in which a refrigerant
  • coolant can be suppressed, and high oil Separation efficiency can be maintained.
  • the gas flows 32 and 33 are connected to each other. May collide and slow down, disturbing the flow. In this case, the effect of centrifugal separation becomes weak, and the oil adhering to the wall surface is scattered again, so that high oil separation efficiency cannot be expected.
  • the oil separator when flowing into the oil separator 2 from the introduction flow path 24, the oil separator so that the gas flow 32 ejected from the introduction flow path 24 and the swirling gas flow 33 do not collide with each other.
  • the introduction flow path 24 is provided outside the circumferential surface of the inner wall surface 36, and the introduction flow path 24 is connected in the tangential direction of the oil separator 2. With such a configuration, the swirling flow flowing in from the introduction flow path 24 and the swirling gas flow 33 are less likely to collide, and the flow rates of the gases 32 and 33 can be maintained. Therefore, it can prevent that the effect of centrifugation falls and can maintain high oil separation efficiency.
  • a guide 34 is provided on the inner wall surface of the oil separator 2 so that the lower end of the cylindrical inner cylinder is inserted below the guide, and a flow path is provided between the guide and the inner cylinder.
  • the gas flow 32 that has flowed into the guide 34 is blocked by the guide 34 and cannot spread in the vertical direction, so that a decrease in the flow velocity of the gas swirling in the guide 34 can be suppressed. . Further, the spread of the gas flow reaches the oil surface 41 and does not disturb the oil surface 41, so that the height of the oil separator can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the centrifugal separation effect from being lowered, and it is possible to maintain a small size and high oil separation efficiency.
  • the guide 34 is more effective when the height of the introduction channel 24 and the height of the guide 34 are the same, and the channel cross section is formed in a U-shape.
  • the throttle 30 is not provided when flowing into the guide portion turning flow path 31, the flow 32 ejected from the introduction flow path 24 spreads in the horizontal direction immediately after the inflow, and the flow ejected into the guide may be decelerated. There is. In this case, the effect of centrifugation is weakened and high oil separation efficiency cannot be expected.
  • the gas flow 32 ejected to the oil separator 2 is temporarily increased at the throttle portion and is difficult to spread in the horizontal direction, so that the flow after the oil separator 2 is ejected is reduced. It can be suppressed and high oil separation efficiency can be maintained. Therefore, it can prevent that the effect of centrifugation falls and can maintain high oil separation efficiency.
  • the restrictor 30 forms the restrictor 30 on the opposite vertical surface side of the guide 34 at the outlet portion of the introduction flow path 24, and the restrictor 30 is arranged so as to flow along the vertical surface of the guide 34, so that the flow is separated from the vertical surface. Since the vortex generated between the vertical surface and the flow 32 can be suppressed, high oil separation efficiency can be maintained.
  • the refrigerant flowing in the swirl flow path 31 when flowing into the swirl flow path 31, the refrigerant flowing in the swirl flow path 31 unless the width of the swirl flow path 31 formed between the vertical surface of the guide 34 and the outer surface of the inner cylinder 35 is gradually reduced. Since the gas has friction with the wall surface and the swirling flow path 31 is wider than the flow path cross-sectional area of the introduction flow path 24, the flow velocity in the introduction flow path 24 cannot be maintained, and there is a possibility of decelerating rapidly. In this case, the effect of centrifugation is weakened and high oil separation efficiency cannot be expected.
  • the cross-sectional area of the swirl flow path 31 is gradually reduced, so that the flow velocity of the gas flow 32 can be maintained.
  • the gas flow 32 flowing in the guide is gradually swirled and discharged to the flow path 37, the flow velocity of the vertical component of the gas swirling and flowing in the flow path 37 is constant, so that uneven flow speed can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the unevenness of the oil surface 41 and the re-scattering of the oil.
  • the guide 34 is more effective when the wall surface is formed of an arc.
  • the guide 38 is not provided for the gas flow 33 around the inner cylinder 35, the swirling gas flow 33 enters the guide again and collides with the gas flow 32 flowing through the swirling flow path 31, and the gas flows. Flows 32 and 33 are decelerated and turbulent. Further, the gas flow that has entered the swirl flow path 31 re-scatters the oil flowing along the wall surface of the guide. Therefore, the effect of centrifugation is weakened, and the oil adhering to the wall surface is scattered again, which may reduce the oil separation efficiency.
  • the guide 38 is provided so that the swirling gas flow 33 does not enter the guide 34 again.
  • the inner wall of the outer cylinder of the oil separator is configured to have a divergent shape by gradually increasing its diameter in an inclined portion that goes downward from the swirling flow path in which the refrigerant swirls.
  • a conical surface (inclined portion) 47 that widens in the direction of the oil surface 41 between the flow path 37 and the reversing chamber 42, the space that becomes the flow path of the refrigerant gas gradually widens, so that the flow velocity is reduced. be able to.
  • the conical surface 47 the surface area to which oil contained in the swirling refrigerant gas can adhere can be increased without extending the height of the oil separator.
  • the flow of the refrigerant gas can be prevented from reaching the oil surface 41, high oil separation efficiency can be maintained, and the height of the oil separator can be reduced. Further, if the space is suddenly widened to reduce the flow velocity without providing the conical surface (inclined portion) 47, the oil flowing down along the wall surface flows into the reversing chamber 42. As a result, the oil is re-scattered into the refrigerant gas swirling in the reversing chamber 42, and the pressure loss increases with the rapid expansion of the space, so that the compressor efficiency is lowered.
  • the diameter of the inner wall of the outer cylinder is gradually increased at the inclined portion that goes downward from the swirling flow path in which the refrigerant swirls, so that the oil flowing down along the wall surface flows down along the curved surface 47 smoothly.
  • an increase in pressure loss can be suppressed, high oil separation efficiency can be maintained, and a reduction in compressor efficiency can be prevented.
  • a guide 48 (from the entire inner wall of the outer cylinder toward the inside, along the circumferential surface of the inner wall surface 36 of the oil separator, Is provided as an oil drain hole 46), the flow of the refrigerant gas descending while swirling flows along the guide 48, so that oil separation is performed while maintaining the flow of the refrigerant gas flowing down while swirling.
  • the flow can be changed to a radial flow toward the center of the machine 2. Therefore, it becomes difficult for the refrigerant gas to flow into the oil drain hole 46, so that re-scattering and unevenness of the oil on the oil surface of the oil reservoir chamber 40 are suppressed.
  • the strainer 51 provided at the lower part of the oil reservoir 40 is suppressed from being exposed from the oil surface 41 due to the deviation of the oil surface 41. Further, even when the refrigerant gas enters the oil reservoir 40 and disturbs the oil surface 41, the guide 48 acts as a partition, thereby preventing the re-scattered oil from flowing into the reversing chamber 42 again. Therefore, the flow of the refrigerant gas is prevented from reaching the oil level 41 and the oil level 41 is stabilized, so that high oil separation efficiency can be maintained, the reliability of the bearing is improved, and the height of the oil separator is increased. Can be lowered.
  • the connecting portion of the guide 48 with the oil separator inner wall surface 36 is configured by the curved surface 45, so that the swirling and flowing flow smoothly flows along the curved surface 45, so that a vortex is hardly generated. Become. Therefore, the oil flowing down along the wall surface can be smoothly discharged into the oil discharge hole 46, so that high oil separation efficiency can be maintained.
  • FIG. 8 shows the shape of the guide tip.
  • the inner cylinder side surface of the guide to which the curved surface 45 is connected may be a conical surface formed with a gradient in the oil surface direction. Since the oil flowing along the curved surface flows down along the conical surface, the oil can be smoothly guided to the oil drain hole 46.
  • FIG. 6 is a view showing the guide tip shape. As shown in FIG. 6, if a curved surface serving as an R portion is provided at the tip of the guide 48, the oil flowing along the surface of the guide 48 sticks to the curved surface of the tip due to surface tension. Oil can flow down by gravity without being taken away.
  • FIG. 7 is a view showing the guide tip shape. The tip of the guide 48 does not have to be a curved surface as shown in FIG. 6, and may be a conical surface as shown in FIG. 7, for example.
  • the swirling refrigerant gas hardly enters the oil reservoir 40 through the oil drain hole 46. Become. Accordingly, the oil surface 41 is not disturbed by the flow of the refrigerant gas, and thus high oil separation efficiency can be maintained. In addition, with this configuration, the refrigerant gas does not easily enter the oil reservoir 40.
  • the shape of the oil sump chamber 40 may not be a cylinder.
  • FIG. 5 is a view showing the oil reservoir chamber.
  • the shape of the oil reservoir 40 may be a rectangular parallelepiped. By comprising in this way, the height of an oil separator can be made low, maintaining high oil separation efficiency.
  • the shape of the oil drain hole is circular and the oil separator 2 is made of a casting, it is easy to manufacture by casting or the like.
  • the discharge port 10 of the oil separator 2 integrated with the compressor 1 is connected to the suction port 9 of the compressor 1 via the condenser 3, the expansion valve 4, and the evaporator 5 by a pipe 25 from FIG. 1. Therefore, the flow of the refrigerant gas swirling in the oil separator 2 rises while swirling in the reversing chamber 42 above the oil drain hole 46, so that the flow toward the center of the oil separator 2 rises in the reversing chamber 42. In doing so, gravity acts on the oil contained in the refrigerant gas, and the oil having a high density is separated downward (in the direction of the oil surface 41). Accordingly, if the oil drain hole 46 is provided at the center of the guide 48, the oil can be discharged to the oil reservoir chamber 40.
  • FIG. 9 is a diagram showing another embodiment of FIG.
  • a circular partition plate 61 may be provided in a space between the inner cylinder 35 and the guide 48 (between the lower end portion of the inner cylinder and the oil drain hole).
  • the flow of gas and oil can be partitioned. Accordingly, since the space between the guide 48 and the partition plate 61 is filled with the oil flow, it is difficult for the swirling gas flow to flow into the oil drain hole 46, so that the oil surface 41 is stabilized and provided in the oil separator 2. Accurate oil level position can be grasped with a sight glass or oil level gauge.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 9, and is a cross-sectional view illustrating the internal configuration of the oil separator.
  • the partition plate 61 is fixedly supported by a round bar 62 connected to the inner cylinder 35, and the center of the partition plate 61 may be provided to be the center of the oil separator 2. It is more effective if the outer diameter of the partition plate is larger than the hole diameter of the oil drain hole 46.

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Abstract

小型化を達成しつつ油上り量を低減できるスクリュー圧縮機及びこれを備えたチラーユニットを提供することを課題とする。本発明のスクリュー圧縮機は、油分離器が、外筒と、外筒の内側に位置する内筒と、圧縮作動室から吐出した冷媒を、外筒の内壁面を周方向に向かって旋回するように流入させる導入流路と、を有し、内筒の上端部が油分離器に保持されることにより、内筒の外壁が外筒の内壁から独立して保持され、外筒の内壁の径は、導入流路を介して流入した冷媒が旋回する旋回流路に沿って、徐々に減少するように構成され、導入経路を介して流入した冷媒が、外筒の内壁である前回流路に沿って旋回下降することによりガス冷媒と油とに分離し、その後、分離したガス冷媒が内筒の下端部から内筒の内部に流入して上昇し、分離した油が外筒の内壁面に沿って流下する。

Description

スクリュー圧縮機及びこれを備えるチラーユニット
　本発明は、油分離器を有するスクリュー圧縮機及びこれを備えたチラーユニットに関する。
　冷凍サイクルに使用されるスクリュー圧縮機は、一般的に、回転軸が略平行で互いに噛み合いながら回転する雄ロータ（主ロータ）及び雌ロータ（副ロータ）と、これら雄ロータ及び雌ロータを収納するボアを有するメインケーシング（ハウジング）と、メインケーシングのロータ軸方向吐出側端面に当接してボアの開口を覆う吐出ケーシング（ハウジング壁）と、円筒縦型の油分離器と、油分離器で分離した油を溜める油溜めと、を有する。
　円筒縦型の油分離器として遠心式油分離器がある。遠心式油分離器は分離空間内の旋回流によって誘引される遠心力により油を壁面に付着させる。壁面に付着した油は壁面に沿って流下し、下部に設けられた油溜め（油溜室）に溜められる。遠心式油分離器においては、流入するガスは一般的に分離空間の上部から吐出されるように構成される。
　圧縮機の圧縮機構部から吐出されるガスに含まれる油を、遠心力を利用した分離作用により分離回収する例として、特許文献１及び２に開示されるサイクロン式の分離方式がある。この従来例では、圧縮機構部から吐出されたガスと油を油タンク上部に設けたサイクロン式油分離空間に導き遠心力を利用してガスと油とを分離する。
特許第４１０２８９１号公報 特開平７－２４３３９１号公報
　しかしながら、この従来技術では、油分離器入口通路が内筒外壁面と油分離器の内壁面の空間に挿入されているので、導入流路から油分離空間に流入したガスの流れと、内筒外壁面と油分離機の内壁面の油分離空間を旋回する流れ同士が衝突する。このような衝突により、流れの乱れが生じて油分離器の内壁面に付着した油が再飛散するとともに、衝突により流れが減速するため、油分離効率が低下し、油上り量（圧縮機外への油の流出量）が増大する。
　これに対して、流れ同士の衝突を回避するため油分離器入口通路の流路断面積を小さくすると、入口通路の圧力損失が大きくなり性能が低下する。一方、圧力損失を小さくするために流路断面積を大きくすると、流れ同士の衝突を回避するために油分離機の径を大きくしなければならず、油分離器を小型化することが困難であった。
　更に、内筒外壁面と油分離機の内壁面の油分離空間は、鉛直方向に長い流路断面を形成するので、導入流路から油分離空間に吐出したガスの流れが縦方向に広がる。このため、旋回流が旋回中に減速して油分離効率が低下するとともに鉛直方向に広がった旋回流が油溜りの油面に衝突するため、油面の片寄りや油の巻上げによる油上り量が増大する。また、油面の片寄りにより、正確な油面位置を把握することが困難であった。
　一方、広がった旋回流の油面への衝突を回避するためには、油分離器の高さを高くしなければならず、油分離器を小型化することが困難であった。
　本発明の目的は、小型化を達成しつつ油上り量を低減できるスクリュー圧縮機及びこれを備えたチラーユニットを提供することにある。
　課題を解決するため、本発明のスクリュー圧縮機は、回転軸が略平行で互いに噛み合いながら回転して圧縮作動室を形成する雄ロータ及び雌ロータと、圧縮作動室から吐出した冷媒が流入し、冷媒を冷媒ガスと油とに分離する油分離器と、を備え、油分離器は、外筒と、外筒の内側に位置する内筒と、圧縮作動室から吐出した冷媒を、外筒の内壁面を周方向に向かって旋回するように流入させる導入流路と、を有し、内筒の上端部が油分離器に保持されることにより、内筒の外壁が外筒の内壁から独立して保持され、外筒の内壁の径は、導入流路を介して流入した冷媒が旋回する旋回流路に沿って、徐々に減少するように構成され、導入経路を介して流入した冷媒が、外筒の内壁である前回流路に沿って旋回下降することによりガス冷媒と油とに分離し、その後、分離したガス冷媒が内筒の下端部から内筒の内部に流入して上昇し、分離した油が外筒の内壁面に沿って流下する。
　本発明によれば、小型化を達成しつつ油上り量を低減できるスクリュー圧縮機及びこれを備えたチラーユニットを提供することができる。
冷凍サイクルの系統図 スクリュー圧縮機の縦断面図 図２のＡ－Ａ線矢視断面図 図３のＢ－Ｂ線矢視断面図 油溜室を示す図 ガイド先端形状を示す図 ガイド先端形状を示す図 ガイド先端形状を示す図 スクリュー圧縮機の縦断面図 図９のＣ－Ｃ線矢視断面図
　本実施例のスクリュー圧縮機及びこれを用いたチラーユニットは、円筒縦型の油分離器および油分離器で分離した油を溜める油溜めを有する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、冷凍機などの冷凍サイクルを構成する装置に使用され、圧縮機の油上り量（圧縮機外への油の排出量）を低減するようにしたスクリュー圧縮機に関する。
　具体的には、本実施例のスクリュー圧縮機は、回転軸が略平行で互いに噛み合いながら回転して圧縮作動室を形成する雄ロータ及び雌ロータと、圧縮作動室から吐出した冷媒が流入し、冷媒を冷媒ガスと油とに分離する油分離器と、を備え、油分離器は、外筒と、外筒の内側に位置する内筒と、圧縮作動室から吐出した冷媒を、外筒の内壁面を周方向に向かって旋回するように流入させる導入流路と、を有し、内筒の上端部が油分離器に保持されることにより、内筒の外壁が外筒の内壁から独立して保持され、外筒の内壁の径は、導入流路を介して流入した冷媒が旋回する旋回流路に沿って、徐々に減少するように構成され、導入経路を介して流入した冷媒が、外筒の内壁である前回流路に沿って旋回下降することによりガス冷媒と油とに分離し、その後、分離したガス冷媒が内筒の下端部から内筒の内部に流入して上昇し、分離した油が外筒の内壁面に沿って流下するように構成する。
　本実施例のスクリュー圧縮機及びこれを用いたチラーユニットについて図面を用いて説明する。図１は本発明の冷凍サイクル（チラーユニット）を示す系統図である。図１において、冷凍サイクルは、圧縮機１、油分離器２、凝縮器３、膨張弁４、蒸発器５の順に冷媒配管で接続して構成され、循環サイクルを形成する。
　圧縮機内部の軸受やスクリューロータの潤滑のために供給する油は、冷凍サイクル内に大量に混入すると、蒸発器５や凝縮器３内部において油が熱抵抗として熱交換を阻害する。また、油の粘性により圧力損失も増加するため、冷凍サイクル全体の性能が低下する。さらに、圧縮機１から冷凍サイクル内に大量の油が流出すると圧縮機内部の油保有量が減少するため、圧縮機内部の軸受やスクリューロータの潤滑するための油量を確保することが困難となる。そこで、圧縮機１で圧縮された冷媒ガスから油のみを油分離器２で効率よく分離する必要がある。
　図２はスクリュー圧縮機の縦断面図である。図２において、スクリュー圧縮機は、圧縮機本体１と、圧縮機本体１を駆動するモータ１１、１２と、モータ１１、１２を収納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、モータ１１、１２の反圧縮機本体側に吸込室（低圧室）２９を形成し、吸込口９からストレーナ２８を介して吸込室２９内にガスが流入する。モータ１１、１２は、回転軸２７に取り付けられた回転子１１と、回転子１１の外周側に配設された固定子１２とで構成される。固定子１１はモータケーシング６の内面に固定される。
　圧縮機本体１は、モータケーシング６に接続され、回転軸２７が平行で互いに噛み合いながら回転する雄ロータ１６及び雌ロータ（図示しない）を内蔵するメインケーシング７と、メインケーシング７の吐出側に接続された吐出ケーシング８とを備える。
　メインケーシング７には雄ロータ１６及び雌ロータの歯部を収容する円筒状のボア１７が形成され、ボア１７のロータ軸方向吸入側が開口される。この開口を形成するメインケーシング７には吸入ポート１５が形成され、圧縮直前の吸入ガスを雄ロータ１６及び雌ロータの歯部に流す連通通路とする。更に、ボア１７のロータ軸方向吐出側にも開口される。この開口を形成するメインケーシング７に径方向の吐出ポート２０が形成されるとともに、吐出ケーシング８には軸方向の吐出ポート２１が形成され、圧縮完了した冷媒ガスを吐出室２２に流す連通通路とする。
　メインケーシング７のロータ軸方向吸込側（図２の左側）はモータケーシング６と接続される。モータケーシング６内部の回転子１１と固定子１２との間の隙間等は、吸込室２９と吸入ポート１５とを連通させる吸込通路となる。
　図２に示すように、雄ロータ１６の吸込側軸部はメインケーシング７に配設された転がり軸受１３、１４で支持され、雄ロータ１６の吐出側軸部は吐出ケーシング８に配設された転がり軸受１８及び玉軸受１９で支持される。また、雌ロータの吸込側軸部はメインケーシング８に配設された転がり軸受（図示せず）で支持され、雌ロータの吐出側軸部は吐出ケーシング８に配設されたころ軸受及び玉軸受（図示せず）で支持される。なお、２６はころ軸受１８及び玉軸受１９を収容する軸受室の外方側端部を覆うエンドカバーである。
　雄ロータ１６の吸込側軸部はモータ１１、１２の回転軸２７と直結され、モータ１１、１２の駆動によって雄ロータ１６が回転し、これに伴い雌ロータも雄ロータ１６と噛み合いながら回転する。雄ロータ１６及び雌ロータで圧縮されたガスは、吐出ポート２０、２１から、吐出ケーシング８に形成された吐出室２２に流出し、吐出室２２からメインケーシング７に設けた吐出通路２３に流れ、吐出通路２３に連通した導入流路２４を介して油分離器２に送られる。
　図３は図２のＡ－Ａ線矢視断面図、図４は図３のＢ－Ｂ線矢視断面図であり、それぞれ本実施例における油分離器の内部構成を説明する断面図である。メインケーシング７に形成された油分離器２は、冷媒ガスを油分離器内に導入する導入流路２４、絞り３０、ガイド３４、３８、４８、油分離器内壁面３６、傾斜面４７、上蓋４４、内筒３５、油溜室４０、吐出口１０を有する。円筒形状で構成された内筒３５は、油分離器（外筒）内壁面３６と内筒３５外壁面との間に流路３７が構成され、更に、油分離器（外筒）の一部であるガイドの内壁面３４と内筒３５外壁面との間にも冷媒が旋回する旋回流路３１が構成される。ガイド３４は、外周全周に及ばないが、少なくとも導入流路出口部の絞り３０を起点として、反時計回りに内筒３５の４分の１以上の範囲に設ける。尚、ガスの導入流路２４は時計周りでもよい。
　ここで、油分離器の外筒の内壁は、冷媒が旋回するガイド３４、３８、４８の下方において径を小さくした後、下方に向かう傾斜部（傾斜面）において徐々に径を増大させて、末広がりの形状に構成される。内筒３５の下端は、傾斜面４７の開始位置から終了位置の間に挿入される。上蓋４４は、内筒３５が固定され、油分離器上部に締結し一体化する。油分離器２の内筒３５の上部の上蓋４４には冷媒ガスの吐出口１０を形成する。
　油分離器２の傾斜面４７に沿って旋回しながら徐々に降下した冷媒ガスは、ガイド４８と内壁面３６の内筒３５側の角部に設けられた曲面４５に沿って旋回しながら径方向に流れの向きを変え、その後さらに、内筒３５の下端とガイド部４８間の反転室４２で折り返し旋回しながら上昇方向に流れの向きを変えて内筒３５内部に流入する。内筒３５に流入した冷媒ガスは、ガス出口流路４３を上昇し、吐出口１０から配管（冷媒配管）２５を介して外部（例えば冷凍サイクルを構成する凝縮器３）に供給される。
　油分離器２で分離される油は、冷媒ガスとの密度差から生じる遠心力の大きさの相違で次第に壁面に近づき、油分離器２の壁面（外筒の内壁面）４７、３６と、ガイド３４の内壁面に付着する。付着した油は、油分離器内の壁面に沿って流下し、ガイド４８の中心部に設けられた円形の排油穴４６から排出され、油分離器下方に形成された油溜室４０に蓄えられる。油溜室４０に貯められた油は、圧縮機本体１の吐出圧力（高圧）が作用しており、一方、軸受１３、１４、１８、１９はほぼ吸入圧力下（低圧）にある。従って、油は、油溜室４０に挿入されたストレーナ５１を介して、軸受１３、１４、１８、１９と油溜室４０とを繋ぐ油配管５０を通り、差圧により、軸受１３、１４、１８、１９、雄・雌スクリューロータの噛合い部に供給されて、これらの潤滑や圧縮室相互間のシール、圧縮熱に対する冷却材として作用する。この後、油は、再び冷媒ガスと共に吐出されて油分離器２に流入し、圧縮機内部で循環する。
　以上の構成によるスクリュー圧縮機は、以下のように作用する。圧縮完了後に冷媒ガスと冷媒ガスに混入した油は、圧縮室の開口部である吐出ポート２０、２１から出て、吐出室２２を経由して導入流路２４を流れて油分離器２に流入する。導入流路２４はガイド３４に対して接線方向に接続するので、油分離器２に流入した流れは、油分離器壁面の一部であるガイド３４に沿って反時計回りに旋回しつつ、流路３７に流入する。流路３７は反転室４２に接続されるので、流れ３３は油分離器内壁面３６に沿って旋回しながら徐々に降下する。
　ここで、本実施例においては、油分離器２の壁面（外筒の内壁）の径は、導入流路を介して流入した冷媒が旋回する旋回流路に沿って徐々に減少するように構成され、外筒の内壁である旋回流路に沿って旋回下降することにより冷媒がガス冷媒と油とに分離し、その後、分離したガス冷媒が内筒の下端部から内筒の内部に流入して上昇し、分離した油が外筒の内壁面に沿って流下する。特に、油分離器２の壁面（外筒の内壁）の径を冷媒が旋回する旋回流路に沿って徐々に減少するように構成するので旋回する冷媒の流速の低下を抑制できるので、高い油分離効率を維持することができる。
　ここで、内筒の外壁が外筒（油分離器２）の内壁と直接接続される場合、その接続部により冷媒の旋回が阻害され、旋回する冷媒の流速が低下する。本実施例においては、内筒の上端部が油分離器に保持されることにより、内筒の外壁が外筒の内壁から独立して、内筒が油分離器に保持される。従って、冷媒が旋回する旋回流路に、内筒の外壁と外筒（油分離器２）の内壁とを接続する接続部が位置しないので、旋回する冷媒の流速の低下を抑制でき、高い油分離効率を維持することができる。
　また、導入流路２４から油分離器に流入する際に、導入流路２４から噴出したガスの流れ３２と旋回するガスの流れ３３が衝突しないように構成しないと、ガスの流れ３２、３３同士が衝突して減速し、流れが乱れる可能性がある。この場合、遠心分離の効果は弱くなり、壁面に付着した油が再び再飛散してしまい高い油分離効率を期待できない。ここで本実施例においては、導入流路２４から油分離器２に流入する際に、導入流路２４から噴出したガスの流れ３２と旋回するガスの流れ３３が衝突しないように、油分離器２の内壁面３６に対して、その円周方向となる外側に導入流路２４を設けて、導入流路２４が油分離器２の接線方向に接続する。このような構成にすることにより、導入流路２４から流入した旋回流と旋回するガスの流れ３３が衝突し難くなり、ガス３２、３３の流速を維持することができる。従って、遠心分離の効果が低下することを防ぐことができ、高い油分離効率を維持できる。
　また、導入流路２４から油分離器に流入した際に、油分離器２内壁面にガイド３４がないと、導入流路２４から噴出したガスの流れ３２は流入直後に鉛直方向に拡がり、内筒３５周りを流れる旋回流が減速する可能性がある。この場合、遠心分離の効果は弱くなり高い油分離効率を期待できない。ここで本実施例においては、油分離器２内壁面にガイド３４を設け、円筒状に形成された内筒の下端をガイドより下方まで挿入するようにし、ガイドと内筒との間に流路を形成するようにすれば、ガイド３４に流入したガスの流れ３２は、ガイド３４に遮られ鉛直方向に広がることができなくなるのでガイド３４内を旋回するガスの流速の低下を抑制することができる。また、広がったガスの流れが油面４１に到達し、油面４１を乱すことが無くなるから、油分離器の高さを低くできる。従って、遠心分離の効果が低下することを防ぐことができ、小型で、且つ、高い油分離効率を維持できる。ガイド３４は、導入流路２４の高さとガイド３４の高さを同一とし、流路断面がコの字型で形成するとより効果的である。
　また、ガイド部旋回流路３１に流入する際に、絞り３０がないと、導入流路２４から噴出した流れ３２は、流入直後に水平方向に拡がり、ガイド内に噴出した流れが減速する可能性がある。この場合、遠心分離の効果は弱くなり高い油分離効率を期待できない。ここで本実施例においては、油分離器２に噴出したガスの流れ３２は、絞り部で一時的に増速され、水平方向に拡がり難くなるので、油分離器２噴出後の流れの減少を抑えることができ、高い油分離効率を維持できる。従って、遠心分離の効果が低下することを防ぐことができ、高い油分離効率を維持できる。絞り３０は、導入流路２４出口部のガイド３４の反鉛直面側に絞り３０を形成し、ガイド３４の鉛直面に沿って流れるように絞り３０を配置することで、流れが鉛直面から剥離することが無くなり、鉛直面と流れ３２の間に発生する渦を抑えることができるので、高い油分離効率を維持できる。
　また、旋回流路３１に流入した際に、ガイド３４の鉛直面と内筒３５外面との間に形成される旋回流路３１の幅を徐々に狭めないと、旋回流路３１内を流れる冷媒ガスは、壁面との摩擦や旋回流路３１が導入流路２４の流路断面積に対して広いため、導入流路２４内の流速が維持できず急速に減速する可能性がある。この場合、遠心分離の効果は弱くなり高い油分離効率を期待できない。ここで、本実施例においては、旋回流路３１の幅をガスの流れ３２方向に徐々に狭めると、旋回流路３１の断面積が徐々に縮小するので、ガスの流れ３２の流速が維持できる。更に、ガイド内を流れるガスの流れ３２が徐々に旋回しながら流路３７に排出されるので、流路３７を旋回し流れるガスの鉛直成分の流速が一定となるため、流速の偏りが防止できるため、油面４１の偏りや油の再飛散を防ぐことができる。従って、油分離器２の高さを低くすることが出来、更に、遠心分離の効果が低下することを防ぐことが出来るため、小型で、且つ、高い油分離効率を維持できる。ガイド３４は、壁面を円弧で構成するとより効果的である。
　また、内筒３５周りを流れるガスの流れ３３に対して、ガイド３８がないと、旋回するガスの流れ３３が再びガイド内に侵入し旋回流路３１を流れるガスの流れ３２と衝突し、ガスの流れ３２、３３はそれぞれ減速し乱れが生じる。また、旋回流路３１内に侵入したガスの流れは、ガイドの壁面に沿って流れる油を再飛散させる。従って、遠心分離の効果は弱くなり、壁面に付着した油が再び再飛散することになり、油分離効率が低下する可能性がある。ここで本実施例においては、旋回するガスの流れ３３がガイド３４内に再び進入しないようにガイド３８を設ける。これにより、旋回流３３が内筒外壁面に沿って流れるようになるので、ガスの流れ（３２、３３）の衝突を回避でき、流速を維持できる。従って遠心分離の効果が低下することを防ぐことがで、高い油分離効率を維持することができる。ガイド３８は、油分離器の内壁面３６に沿って円弧を形成するとより効果的である。
　また、流路３７から反転室４２に流入する際に、旋回しながら降下する流れの流速が減少するようにしないと、冷媒ガスの流れが油面４１に到達し油面４１を乱す可能性がある。この場合、油面４１の油の再飛散や、油面４１の偏りが生じ、高い油分離効率を期待できない。更に、油面４１の偏りにより、油溜室４０内部に設けたストレーナ５１が油面から露出した場合、ストレーナ５１を介して冷媒ガスが軸受に流れるから、軸受の潤滑不足により信頼性が低下する。ここで、本実施例においては、油分離器の外筒の内壁は、冷媒が旋回する旋回流路から下方に向かう傾斜部において徐々にその径を増大させて末広がりの形状に構成される。流路３７と反転室４２との間に、油面４１方向に末広がりとなる円錐面（傾斜部）４７を設けることで、冷媒ガスの流路となる空間が徐々に広がるため、流速を減少させることができる。更に、円錐面４７を設けることで油分離器の高さを延長することなく旋回する冷媒ガス中に含まれる油が付着可能な表面積を拡大することができる。従って、冷媒ガスの流れが油面４１に到達することを防ぐことができ、高い油分離効率を維持でき、且つ、油分離器の高さを低くすることができる。また、円錐面（傾斜部）４７を設けず流速を落とすために急激に空間を広げると、壁面に添って流下する油が反転室４２中に流下することになる。これにより、反転室４２中を旋回して流れる冷媒ガス中に油が再飛散することになり、また、空間の急拡大に伴い圧力損失も増加するから、圧縮機効率が低下する。本実施例においては、冷媒が旋回する旋回流路から下方に向かう傾斜部において徐々に外筒の内壁の径を増大させるので、壁面に添って流下する油をスムーズに曲面４７に添って流下させることができ、更に、圧力損失の増加を抑えることができるから、高い油分離効率を維持でき、且つ、圧縮機効率の低下を防ぐことができる。
　また、反転室４２（内筒の下端部）と油面４１との間に、油分離機内壁面３６の円周面上に沿ってガイド４８（外筒の内壁全周から内部に向かい、中心部が排油穴４６として開口する環状の凸部材）を設けると、旋回しながら降下する冷媒ガスの流れがガイド４８に添って流れるので、旋回しながら流下する冷媒ガスの流れを維持しつつ油分離機２の中心に向かう径方向の流れに変えることができる。従って、排油穴４６に冷媒ガスが流入し難くなるため、油溜り室４０の油面の油の再飛散や偏りが抑制される。更に、油面４１の偏りにより、油溜室４０下部に設けたストレーナ５１が、油面４１から露出することが抑制される。また、冷媒ガスが油溜室４０に侵入し油面４１を乱した場合でも、ガイド４８は仕切として作用するから、再飛散した油が反転室４２に再び流入することを妨げる。従って、冷媒ガスの流れが油面４１に到達することを防ぎ、油面４１が安定するため、高い油分離効率を維持でき、軸受の信頼性が向上し、且つ、油分離器の高さを低くすることができる。
　本実施例においては、ガイド４８の油分離器内壁面３６との接続部を曲面４５で構成することにより、旋回し流下する流れは曲面４５に沿ってスムーズに流れるようになるから渦が生じ難くなる。従って、壁面に添って流下する油をスムーズに排油穴４６に排出できるから、高い油分離効率を維持できる。
　図８はガイド先端形状を示す図である。図８に示すように、曲面４５が接続されるガイドの内筒側の面を油面方向に勾配を形成した円錐面としても良い。曲面に沿って流れる油は円錐面に沿って流下するから、スムーズに排油穴４６に油を導くことができる。
　ここで、排油穴４６を設けたガイド４８の先端部にＲ部となる曲面を設けずエッジ形状とすると、ガイド４８表面に沿って流れる油がエッジ部で油を保持可能な表面張力が十分に作用しなくなるから、ガイド４８表面近傍を流れる冷媒ガスにより油が再飛散して、油分離効率が低下する可能性がある。図６はガイド先端形状を示す図である。図６に示すように、ガイド４８の先端部にＲ部となる曲面を設けるとガイド４８表面に添って流れる油が先端部の曲面で表面張力により張り付くから、ガイド４８近傍を流れるガスに油が持ち去られること無く、重力により油を流下させることができる。図７はガイド先端形状を示す図である。ガイド４８の先端部は図６に示す曲面でなくともよく、例えば、図７に示すような円錐面でもよい。
　上述のように、ガイド４８を設けた油分離器２の内壁面３６の中心に円形の排油穴４６を設けると、旋回し流れる冷媒ガスが排油穴４６を通して油溜室４０に進入し難くなる。従って、冷媒ガスの流れによって油面４１が乱れることが無くなるから、高い油分離効率を維持できる。また、このように構成することで、油溜り室４０に冷媒ガスは侵入し難くなる。
　尚、油溜り室４０の形状は円筒でなくても良い。図５は油溜室を示す図である。例えば、図５のように、油溜室４０の形状を直方体で構成しても良い。このように構成することで、高い油分離効率を維持しつつ、油分離器の高さを低くすることができる。
　尚、排油穴の形状を円形とし、油分離器２を鋳物で構成した場合、鋳造等による製作が容易になる。
　また、圧縮機１に一体化された油分離器２の吐出口１０は、図１より、配管２５で凝縮器３、膨張弁４、蒸発器５を経て圧縮機１の吸入口９に接続されているから、油分離器２内を旋回する冷媒ガスの流れは、排油穴４６上部の反転室４２で旋回しつつ上昇するため、反転室４２で油分離器２の中心に向かう流れが上昇する際に冷媒ガスに含まれる油に重力が作用し、密度の大きい油は下方（油面４１方向）に分離される。従って、排油穴４６をガイド４８の中心に設けると油を油溜室４０に排出することができる。
　図９は図３の別の実施例を示す図である。図９に示すように、内筒３５とガイド４８間の空間（内筒の下端部と排油穴との間）に円形の仕切り板６１を設けてもよい。油の流れとガスの流れとの間に仕切り板を設けることで、ガスと油の流れを仕切ることができる。従って、ガイド４８と仕切り板６１の空間は、油の流れで満たされるため、旋回するガスの流れが排油穴４６に流入し難くなるため、油面４１が安定し、油分離器２に設けたサイトグラスや油面計などで正確な油面位置を把握することができる。
　図１０は図９のＣ－Ｃ線矢視断面図であり、油分離器の内部構成を説明する断面図である。図１０に示すように仕切り板６１は、内筒３５に接続された丸棒６２によって固定支持されており、仕切り板６１の中心が油分離器２の中心となるように設けるとよい。仕切り板の外径は、排油穴４６の穴径よりも大きくするとより効果的である。
　以上述べたように、本実施例によれば、小型化を達成しつつ油上り量を低減できるスクリュー圧縮機及びこれを用いたチラーユニットを得ることができる。
１：圧縮機本体、２：油分離器、３：凝縮器、４：膨張弁、５：蒸発器、６：モータケーシング、７：メインケーシング、８：吐出ケーシング、９：吸入口、１０：吐出口、１１：回転子、１２：固定子、１３，１４：転がり軸受、１５：吸入ポート、１６：雄ロータ、１７：ボア、１８：転がり軸受、１９：玉軸受、２０：吐出ポート（径方向）、２１：吐出ポート（軸方向）、２２：吐出室、２３：吐出流路、２４：導入流路、２５：配管（冷媒配管）、２６：エンドカバー、２７：回転軸、２８：ストレーナ、２９：吸込室、３０：絞り、３１：旋回流路（ガイド部）、３２：ガスの流れ（噴出流）、３３：ガスの流れ（旋回流）、３４：ガイド（鉛直面）、３５：内筒、３６：内壁面（油分離器）、３７：流路（油分離器）、３８：ガイド、４０：油溜室、４１：油面、４２：反転室、４３：ガス出口流路（内筒内部）、４４：上蓋、５０：配管（油配管）、６１：仕切り板、６２：丸棒

Claims (9)

  1. 　回転軸が略平行で互いに噛み合いながら回転して圧縮作動室を形成する雄ロータ及び雌ロータと、前記圧縮作動室から吐出した冷媒が流入し、冷媒を冷媒ガスと油とに分離する油分離器と、を備え、
    　前記油分離器は、外筒と、前記外筒の内側に位置する内筒と、前記圧縮作動室から吐出した冷媒を、前記外筒の内壁面を周方向に向かって旋回するように流入させる導入流路と、を有し、
    　前記内筒の上端部が前記油分離器に保持されることにより、前記内筒の外壁が前記外筒の内壁から独立して保持され、
    　前記外筒の内壁の径は、前記導入流路を介して流入した冷媒が旋回する旋回流路に沿って、徐々に減少するように構成され、
    　前記導入経路を介して流入した冷媒が、前記外筒の内壁である前記旋回流路に沿って旋回下降することによりガス冷媒と油とに分離し、その後、分離したガス冷媒が前記内筒の下端部から前記内筒の内部に流入して上昇し、分離した油が前記外筒の内壁面に沿って流下するスクリュー圧縮機。
  2. 　請求項１において、前記導入流路は、前記外筒の内壁の周方向に対して、接線方向に接続されたスクリュー圧縮機。
  3. 　請求項１又は２において、前記導入流路の出口部は、前記外筒の中心から前記外筒の内壁に向かって凸形状の絞り部を有するスクリュー圧縮機。
  4. 　請求項１乃至３の何れかにおいて、前記の外筒の径が前記旋回流路から下方に向かうに従って増大する傾斜部を有するスクリュー圧縮機。
  5. 　請求項１乃至４の何れかにおいて、前記内筒の下端よりも下方に、前記外筒の内壁から内部方向ヘ向かう環状の凸部を有するスクリュー圧縮機。
  6. 　請求項４において、前記内筒の下端よりも下方に、前記外筒の内壁から内部方向ヘ向かう環状の凸部を有し、
    　前記内筒の下端部は前記傾斜部の上端部と下端部との間に位置し、前記凸部は前記傾斜部の下端部よりも下方に位置するスクリュー圧縮機。
  7. 　請求項５又は６において、前記凸部の中心部に排油穴を有するスクリュー圧縮機。
  8. 　請求項７において、前記内筒の下端部と前記排油穴との間に仕切り板を有するスクリュー圧縮機。
  9. 　請求項１乃至８の何れかに記載のスクリュー圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を冷媒配管で接続したチラーユニット。
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