JP2010223145A

JP2010223145A - Screw compressor

Info

Publication number: JP2010223145A
Application number: JP2009073072A
Authority: JP
Inventors: Eisuke Kato; 英介加藤; Masayuki Urashin; 昌幸浦新; Ryuichiro Yonemoto; 龍一郎米本; Shinichiro Yamada; 眞一朗山田; Kenji Tojo; 健司東條
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-10-07
Also published as: TW201040393A; CN101846075A; US20100247366A1

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable small and lightweight screw compressor superior in maintainability. <P>SOLUTION: This screw compressor includes low pressure side bearings 7 and 8 and high pressure side bearings 9 and 12 for supporting a screw rotor 14, a motor 4 for driving the screw motor, a motor casing 1 for storing the motor, a main casing 2 for storing the screw rotor and the low pressure side bearings, and a delivery casing 3 for storing the high pressure side bearings. The motor casing, the main casing and the delivery casing are stored in a steel pipe chamber, and this steel pipe chamber is constituted of a low pressure side chamber 21 and high pressure side chambers 22 and 23 divisible in the axial direction. The inside of the steel pipe chamber is partitioned into a low pressure part side space 31 and a high pressure part side space 32 by a flange 28 arranged on a steel pipe chamber inner surface, a flange 29 arranged in the main casing and a sealing element 30 arranged between these flanges. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は流体を圧縮するスクリュー圧縮機に関し、特に空調機や冷凍機などの冷凍サイクルに使用されるスクリュー圧縮機として好適なものである。 The present invention relates to a screw compressor that compresses a fluid, and is particularly suitable as a screw compressor used in a refrigeration cycle such as an air conditioner or a refrigerator.

スクリュー圧縮機は、３次元的にねじれた構成曲面を持つスクリューロータを圧縮機構部としている。そのため、圧縮機構部を収納するケーシングは、一般に複雑な形状を成形可能な鋳鉄が用いられている。圧縮機のケーシングとして通常用いられている鋳鉄は、圧力配管用の鋼材に比べて強度が低い。設計圧力が同じ場合、鋳鉄製ケーシングの方が鋼材製ケーシングよりも肉厚を厚くする必要があり、このため圧縮機質量が増加するという欠点があった。また、スクリュー圧縮機では吐出ガス中に含まれる潤滑油を分離する必要があり、このため圧縮機に油分離器を一体化して製作することが多く、油分離器も鋳鉄製にすることにより、圧縮機の質量は大幅に増加する課題があった。 The screw compressor uses a screw rotor having a curved surface that is twisted three-dimensionally as a compression mechanism. For this reason, a cast iron capable of forming a complicated shape is generally used for the casing that houses the compression mechanism. Cast iron, which is usually used as a compressor casing, has a lower strength than steel for pressure piping. When the design pressure is the same, the cast iron casing needs to be thicker than the steel casing, which has the disadvantage of increasing the compressor mass. Moreover, in the screw compressor, it is necessary to separate the lubricating oil contained in the discharge gas, and for this reason, the oil separator is often manufactured integrally with the compressor, and the oil separator is also made of cast iron. There was a problem that the mass of the compressor increased significantly.

一方、ロータリー圧縮機やスクロール圧縮機のように、圧縮機構部を鋼管製チャンバ内に収納し、スクリュー圧縮機を小型軽量化することも考えられている。例えば、特許文献１に示すように、鋼管製チャンバ内にスクリュー圧縮機の圧縮機構部を収納した構造としている。この従来技術のものは、鋼管製チャンバ内の圧力を高圧とする構成を採用している。 On the other hand, it is also considered to reduce the size and weight of the screw compressor by storing the compression mechanism in a steel pipe chamber like a rotary compressor or a scroll compressor. For example, as shown in Patent Document 1, the structure is such that a compression mechanism of a screw compressor is housed in a steel pipe chamber. This prior art employs a configuration in which the pressure in the steel pipe chamber is high.

また、他の従来例としては、鋼管製チャンバ内に鋳鉄製圧縮機構部を収納し、鋼管と鋳鉄の異種金属間で溶接を実施して、鋼管製チャンバ内を低圧部と高圧部に仕切る構造としたスクリュー圧縮機も考えられている。 As another conventional example, a structure in which a cast iron compression mechanism is housed in a steel pipe chamber, welding is performed between different metals of the steel pipe and cast iron, and the inside of the steel pipe chamber is divided into a low pressure part and a high pressure part. A screw compressor is also considered.

米国特許第４５４５７４２号U.S. Pat. No. 4,545,742

スクリュー圧縮機に鋼管製チャンバを採用することにより、小型軽量化を実現できる。しかし、従来のスクリュー圧縮機では以下に示す課題があった。 By adopting a steel pipe chamber for the screw compressor, it is possible to reduce the size and weight. However, the conventional screw compressor has the following problems.

鋼管製チャンバ内の圧力を、冷媒ガス圧縮後の高圧にする場合、電動機の冷却を高圧，高温の冷媒ガスで行うことになる。このため、圧縮機の運転中において、電動機が過熱される危険性があり、信頼性の面で問題がある。これとは逆に、鋼管製チャンバ内の圧力を冷媒ガス圧縮前の低圧にすることも可能である。しかし、鋼管製チャンバ内を低圧とする構成では、鋼管製チャンバ内に油分離器を設置することが困難となり、圧縮機とは別に油分離器を設置しなければならず、圧縮機全体として大型化する欠点があった。 When the pressure in the steel pipe chamber is set to a high pressure after compression of the refrigerant gas, the electric motor is cooled with a high-pressure and high-temperature refrigerant gas. For this reason, there is a risk that the electric motor is overheated during the operation of the compressor, which is problematic in terms of reliability. On the contrary, the pressure in the steel pipe chamber can be reduced to a low pressure before refrigerant gas compression. However, in the configuration in which the steel pipe chamber has a low pressure, it is difficult to install an oil separator in the steel pipe chamber, and an oil separator must be installed separately from the compressor. There was a fault to become.

また、鋼管と鋳鉄の異種金属間の溶接で低圧部と高圧部を仕切る構造とした場合、異種金属間の溶接は可能であるが、最適な溶接条件を設定しないと、溶接部の溶け込み不足により亀裂が生じて、ガス漏れや高圧冷媒ガスが低圧部へリークし、性能低下を引き起こす課題があった。更に、この構造では、鋼管製チャンバの全周を溶接して低圧部と高圧部に仕切る必要があり、溶接長が長くなる。このため、溶接部に亀裂が発生するポテンシャルが高くなる課題もあり、特に大容量の圧縮機には適用困難であった。また、この構造を採用すると、密閉構造になるため、軸受交換等のメンテナンスもできないという課題もあった。 Also, if the structure is such that the low pressure part and the high pressure part are separated by welding between dissimilar metals such as steel pipe and cast iron, welding between dissimilar metals is possible, but if the optimum welding conditions are not set, the weld will not be sufficiently melted. There was a problem that a crack occurred and gas leakage or high-pressure refrigerant gas leaked to the low-pressure part, causing performance degradation. Further, in this structure, it is necessary to weld the entire circumference of the steel pipe chamber to partition it into a low pressure part and a high pressure part, and the welding length becomes long. For this reason, there is a problem that the potential for generating cracks in the welded portion is high, and it is difficult to apply to a large capacity compressor. Further, when this structure is adopted, there is a problem that maintenance such as bearing replacement cannot be performed because of a sealed structure.

上記のように、鋼管製チャンバ内にスクリュー圧縮機の圧縮機構部を収納する構造では、圧縮機を半密閉化した上で低圧側に電動機を高圧側に油分離器を配置することが難しかった。即ち、鋼管製チャンバ構造は小型軽量化には優れた構造である反面、メンテナンス性と信頼性には劣るという問題があった。 As described above, in the structure in which the compression mechanism portion of the screw compressor is housed in the steel pipe chamber, it is difficult to place the motor on the low pressure side and the oil separator on the high pressure side after the compressor is semi-sealed. . That is, the steel pipe chamber structure is excellent in reducing the size and weight, but has a problem in that it is inferior in maintainability and reliability.

本発明の目的は、小型軽量でメンテナンス性に優れ、且つ高信頼性のスクリュー圧縮機を得ることにある。 An object of the present invention is to obtain a screw compressor that is small, light, excellent in maintainability, and highly reliable.

上記目的を達成するために、本発明は、歯形部と軸部で構成されるスクリューロータ、該スクリューロータの軸部を支持する低圧側軸受及び高圧側軸受、前記スクリューロータの軸部に直結された駆動用のモータ、該モータを収容したモータケーシング、前記スクリューロータ及び前記低圧側軸受を収容した主ケーシング、及び前記スクリューロータの高圧側軸受を収納した吐出ケーシングを備えるスクリュー圧縮機において、前記モータケーシング、前記主ケーシング及び前記吐出ケーシングを収容する鋼管製チャンバを備え、前記鋼管製チャンバは軸方向に分割可能な低圧側チャンバと高圧側チャンバとで構成され、前記鋼管製チャンバの内面に設けたフランジと、前記主ケーシングまたはモータケーシングに設けたフランジと、これらフランジ間に設けた密封要素とにより、前記鋼管製チャンバ内の空間を低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切るように構成したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is directly connected to a screw rotor including a tooth profile portion and a shaft portion, a low-pressure side bearing and a high-pressure side bearing that support the shaft portion of the screw rotor, and the shaft portion of the screw rotor. A screw compressor comprising: a motor for driving; a motor casing housing the motor; a main casing housing the screw rotor and the low-pressure bearing; and a discharge casing housing the high-pressure bearing of the screw rotor. A steel pipe chamber that accommodates a casing, the main casing, and the discharge casing is provided. The steel pipe chamber includes a low pressure side chamber and a high pressure side chamber that can be divided in an axial direction, and is provided on an inner surface of the steel pipe chamber. Flanges, flanges provided on the main casing or the motor casing, and these By the sealing element which is provided between the flange, characterized in that to constitute a space of the steel pipe chamber to partition the space and the space of the high pressure side of the low pressure side.

ここで、前記低圧側チャンバと前記高圧側チャンバとは、それらの外面端部に設けたフランジにより結合されることで鋼管チャンバ内を外気に対して密封する構成にすると良い。また、前記高圧側チャンバを更に軸方向に２分割して、前記低圧側チャンバと接続される第１の高圧側チャンバと、この第１の高圧側チャンバに接続された第２の高圧側チャンバとで構成し、これら第１，第２の高圧側チャンバは、それらの外面端部に設けられたフランジにより結合されて鋼管チャンバ内を外気に対して密封する構成とすることが好ましい。 Here, the low-pressure side chamber and the high-pressure side chamber may be configured to seal the inside of the steel pipe chamber against the outside air by being connected by a flange provided at an outer surface end portion thereof. Further, the high pressure side chamber is further divided into two in the axial direction, a first high pressure side chamber connected to the low pressure side chamber, and a second high pressure side chamber connected to the first high pressure side chamber; These first and second high-pressure side chambers are preferably connected to each other by flanges provided at their outer surface ends so as to seal the inside of the steel pipe chamber against the outside air.

また、前記高圧側チャンバ内面に設けたフランジと、前記主ケーシングに設けたフランジとを密封要素を介して接続するか、前記高圧側チャンバ内面に設けたフランジと、前記モータケーシングに設けたフランジとを密封要素を介して接続するか、前記低圧側チャンバ内面に設けたフランジと、前記主ケーシングに設けたフランジとを密封要素を介して接続するか、或いは前記低圧側チャンバ内面に設けたフランジと、前記モータケーシングに設けたフランジとを密封要素を介して接続することにより、前記鋼管製チャンバ内の空間を低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切るようにすると良い。 Further, a flange provided on the inner surface of the high pressure side chamber and a flange provided on the main casing are connected via a sealing element, or a flange provided on the inner surface of the high pressure side chamber, and a flange provided on the motor casing, A flange provided on the inner surface of the low pressure side chamber and a flange provided on the main casing via a sealing element, or a flange provided on the inner surface of the low pressure side chamber; The space in the steel pipe chamber may be partitioned into a space on the low pressure part side and a space on the high pressure part side by connecting a flange provided on the motor casing via a sealing element.

前記鋼管製チャンバを構成するシェルの中心軸は水平方向に配置されることが好ましい。
前記スクリューロータは、互いに噛み合う少なくとも一対の雄ロータ及び雌ロータにより構成されているものに本発明は好適である。また、本発明のスクリュー圧縮機で圧縮される作動流体は、冷凍サイクルに使用される冷媒であって、単位体積流量当りの冷却能力が冷媒Ｒ４０７Ｃの７０％以下となる冷媒が使用され、前記スクリューロータの雄ロータ歯数を４枚、雌ロータ歯数を６枚とし、前記雄ロータに直結された駆動用のモータをインバータで駆動するようにすれば、地球温暖化係数の低い冷媒（低ＧＷＰ冷媒）を使用することが可能となる。 The center axis of the shell constituting the steel pipe chamber is preferably arranged in the horizontal direction.
The present invention is suitable for the screw rotor constituted by at least a pair of a male rotor and a female rotor meshing with each other. The working fluid compressed by the screw compressor of the present invention is a refrigerant used in a refrigeration cycle, and a refrigerant whose cooling capacity per unit volume flow rate is 70% or less of the refrigerant R407C is used. If the rotor has four male rotor teeth and six female rotor teeth, and the driving motor directly connected to the male rotor is driven by an inverter, a refrigerant with a low global warming potential (low GWP) Refrigerant) can be used.

また、前記雄ロータの中心軸と前記雌ロータの中心軸の間に、前記鋼管製チャンバの中心軸を配置するように構成することが好ましい。
なお、前記スクリュー圧縮機は、スクリューロータと互いに噛み合うゲートロータと、このゲートロータの軸部を支持する軸受とを備えるものにも同様に適用することができる。 Further, it is preferable that the center axis of the steel pipe chamber is arranged between the center axis of the male rotor and the center axis of the female rotor.
The screw compressor can be similarly applied to a device including a gate rotor that meshes with the screw rotor and a bearing that supports a shaft portion of the gate rotor.

本発明の他の特徴は、歯形部と軸部で構成されるスクリューロータ、該スクリューロータと噛み合うゲートロータ、前記スクリューロータの軸部を支持する低圧側軸受及び高圧側軸受、前記ゲートロータの軸部を支持する軸受、前記スクリューロータの軸部に直結され該スクリューロータを駆動するモータ、該モータを収容したモータケーシング、及び前記スクリューロータ及び前記ゲートロータ収容した主ケーシングを備えるスクリュー圧縮機において、前記モータケーシング及び前記主ケーシングを収容する鋼管製チャンバを備え、前記鋼管製チャンバは軸方向に分割可能な低圧側チャンバと高圧側チャンバとで構成され、前記鋼管製チャンバの内面に設けたフランジと、前記主ケーシングまたはモータケーシングに設けたフランジと、これらフランジ間に設けた密封要素とにより、前記鋼管製チャンバ内の空間を低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切るように構成したことにある。 Other features of the present invention include a screw rotor composed of a tooth profile portion and a shaft portion, a gate rotor meshing with the screw rotor, a low pressure side bearing and a high pressure side bearing that support the shaft portion of the screw rotor, and a shaft of the gate rotor. In a screw compressor including a bearing that supports a portion, a motor that is directly connected to the shaft portion of the screw rotor and drives the screw rotor, a motor casing that houses the motor, and a main casing that houses the screw rotor and the gate rotor, A steel pipe chamber that accommodates the motor casing and the main casing, the steel pipe chamber comprising a low-pressure side chamber and a high-pressure side chamber that can be divided in an axial direction, and a flange provided on an inner surface of the steel pipe chamber; A flange provided on the main casing or the motor casing; By the sealing element which is provided between these flanges, it lies in the configuration space of the steel pipe chamber to partition the space and the space of the high pressure side of the low pressure side.

本発明の更に他の特徴は、スクリューロータ、該スクリューロータを支持する軸受、前記スクリューロータを駆動するモータ、該モータを収容したモータケーシング、前記スクリューロータを収容した主ケーシングを備えるスクリュー圧縮機において、前記モータケーシング及び前記主ケーシングを収容する鋼管製チャンバを備え、該鋼管製チャンバは軸方向に分割可能な構成とし、前記分割可能な鋼管製チャンバ内の空間を、密封要素を介して低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切る構成としたことにある。 Still another feature of the present invention is a screw compressor including a screw rotor, a bearing that supports the screw rotor, a motor that drives the screw rotor, a motor casing that houses the motor, and a main casing that houses the screw rotor. A steel pipe chamber that accommodates the motor casing and the main casing, and the steel pipe chamber is configured to be axially divisible, and a space in the divisible steel pipe chamber is formed in a low-pressure portion via a sealing element. This is because the space is divided into a space on the side and a space on the high-pressure part side.

本発明によれば、モータケーシング及び主ケーシングを収容する鋼管製チャンバを備え、該鋼管製チャンバは軸方向に分割可能な構成とし、この分割可能な鋼管製チャンバ内の空間を、密封要素を介して低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切る構成としているので、小型軽量でメンテナンス性に優れ、且つ高信頼性のスクリュー圧縮機を得ることができる。 According to the present invention, a steel pipe chamber that accommodates a motor casing and a main casing is provided, and the steel pipe chamber is configured to be axially divisible, and a space in the divisible steel pipe chamber is provided via a sealing element. Therefore, the space can be divided into a space on the low-pressure part side and a space on the high-pressure part side, so that a screw compressor having a small size, light weight, excellent maintainability, and high reliability can be obtained.

本発明の実施例１を示すスクリュー圧縮機の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the screw compressor which shows Example 1 of this invention. 本発明の実施例２を示すスクリュー圧縮機の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the screw compressor which shows Example 2 of this invention. 本発明の実施例３を示すスクリュー圧縮機の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the screw compressor which shows Example 3 of this invention. 本発明の実施例４を示すスクリュー圧縮機の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the screw compressor which shows Example 4 of this invention. 本発明の実施例５を示すスクリュー圧縮機の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the screw compressor which shows Example 5 of this invention. 本発明の実施例６を示すスクリュー圧縮機の平面断面図。Plan sectional drawing of the screw compressor which shows Example 6 of this invention. 本発明の実施例７を示すスクリュー圧縮機の平面断面図。Plan sectional drawing of the screw compressor which shows Example 7 of this invention.

以下、本発明の具体的実施例を、図面に基づき説明する。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。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the part which attached | subjected the same code | symbol has shown the part which is the same or it corresponds.

図１に本発明の実施例１を示す。以下の説明では、実施例として、雄，雌２つのスクリューロータを有するツイン型のスクリュー圧縮機を用いて説明するが、本発明は必ずしもツイン型のスクリュー圧縮機に限定されるものではなく、スクリューロータが一つのシングル型スクリュー圧縮機にも同様に適用できるものである。 FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In the following description, a twin type screw compressor having two male and female screw rotors will be described as an example. However, the present invention is not necessarily limited to a twin type screw compressor. The present invention can be similarly applied to a single-type screw compressor having a single rotor.

図１に示すように、スクリュー圧縮機は、互いに接続されたモータケーシング１，主ケーシング２及び吐出ケーシング３を有している。モータケーシング１は、圧縮機構部を駆動させるための駆動用のモータ４を収納しており、ボルト等の手段により主ケーシング２に固定されている。主ケーシング２には、円筒状ボア５及び冷媒ガスを円筒状ボア５に導入する吸入ポート６が形成されている。円筒状ボア５には、ころ軸受７，８，９（７，８低圧側軸受、９高圧側軸受）及び玉軸受１２（高圧側軸受）で回転可能に支持された雄ロータ１４及び雌ロータ（図示せず）が互いに噛み合わせて収納され、雄ロータ１４の軸はモータ４に直結されている。吐出ケーシング３にはころ軸受９及び玉軸受１２（高圧側軸受）が収納されており、これらの軸受はボルト等の手段により主ケーシング２に固定されている。また、吐出ケーシング３の一端には、ころ軸受９及び玉軸受１２を収納する軸受室１６を閉止するための遮蔽板１７が取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the screw compressor has a motor casing 1, a main casing 2, and a discharge casing 3 that are connected to each other. The motor casing 1 houses a driving motor 4 for driving the compression mechanism, and is fixed to the main casing 2 by means such as bolts. The main casing 2 is formed with a cylindrical bore 5 and a suction port 6 for introducing refrigerant gas into the cylindrical bore 5. The cylindrical bore 5 has a male rotor 14 and a female rotor (rotating bearings 7, 8, 9 (7, 8 low pressure side bearing, 9 high pressure side bearing) and a ball bearing 12 (high pressure side bearing) supported rotatably. (Not shown) are stored in mesh with each other, and the shaft of the male rotor 14 is directly connected to the motor 4. The discharge casing 3 contains a roller bearing 9 and a ball bearing 12 (high-pressure side bearing), and these bearings are fixed to the main casing 2 by means such as bolts. A shield plate 17 for closing a bearing chamber 16 that houses the roller bearing 9 and the ball bearing 12 is attached to one end of the discharge casing 3.

主ケーシング２及び吐出ケーシング３内には給油通路１８，１９が形成されており、高圧側チャンバ２２，２３の下部に設けた油溜め２０と前記各軸受部を連通するように構成されている。 Oil supply passages 18 and 19 are formed in the main casing 2 and the discharge casing 3, and the oil reservoirs 20 provided in the lower portions of the high pressure side chambers 22 and 23 are communicated with the bearings.

モータケーシング１，主ケーシング２及び吐出ケーシング３は、軸方向に分割可能に構成された鋼管製チャンバ内に収納されている。鋼管製チャンバは、低圧側チャンバ２１と高圧側チャンバ２２，２３で構成され、各チャンバの外面端部に形成したフランジ２４，２５，２６，２７を密封要素（図示せず）と共にボルト等の手段により接続することで、鋼管製チャンバ内が外気に対して密封されるようにし、且つ軸方向に分割可能な構造としている。前記高圧側チャンバは軸方向に２分割されて、前記低圧側チャンバと接続される第１の高圧側チャンバ２２と、この第１の高圧側チャンバ２２に接続された第２の高圧側チャンバ２３とで構成されている。 The motor casing 1, the main casing 2, and the discharge casing 3 are housed in a steel pipe chamber configured to be divided in the axial direction. The steel pipe chamber is composed of a low-pressure side chamber 21 and high-pressure side chambers 22 and 23, and flanges 24, 25, 26 and 27 formed at outer end portions of the respective chambers together with sealing elements (not shown) and means such as bolts. Thus, the inside of the steel pipe chamber is sealed against the outside air and can be divided in the axial direction. The high pressure side chamber is divided into two in the axial direction, a first high pressure side chamber 22 connected to the low pressure side chamber, and a second high pressure side chamber 23 connected to the first high pressure side chamber 22; It consists of

主ケーシング２に形成したフランジ２９と高圧側チャンバ２２の内部に形成したフランジ２８は、密封要素３０を介してボルト等で接続している。これにより、鋼管チャンバ内の空間３１，３２は、空間３１が低圧側空間、空間３２が高圧側空間となるように仕切られている。 A flange 29 formed in the main casing 2 and a flange 28 formed in the high-pressure side chamber 22 are connected to each other with a bolt or the like via a sealing element 30. Thereby, the spaces 31 and 32 in the steel pipe chamber are partitioned so that the space 31 becomes a low pressure side space and the space 32 becomes a high pressure side space.

次に、冷媒ガス及び油の流れについて説明する。
低圧側チャンバ２１に設けられた吸入口３３から吸入された低温，低圧の冷媒ガスは、ストレーナ３４で異物が捕集された後、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、及びモータのステータ４ａとロータ４ｂ間のエアギャップを通過し、モータ４を冷却する。冷却後の冷媒ガスは、主ケーシング２に形成された吸入ポート６から、雄，雌のスクリューロータによる噛み合い歯面と主ケーシング２とにより形成される吸込室に吸入され、その後、モータ４に連結されている雄ロータ１４の回転と共に、雄，雌のスクリューロータの噛み合い歯面と主ケーシング２とにより形成される圧縮室に密閉され、この圧縮室の縮小により徐々に圧縮されて高温，高圧の冷媒ガスとなる。この圧縮された冷媒ガスは、吐出ケーシング３に構成された吐出通路３５及び吐出配管３６を通り、高圧側チャンバ２３を構成している鏡板３７に向かって吐出される。 Next, the flow of refrigerant gas and oil will be described.
The low-temperature and low-pressure refrigerant gas sucked from the suction port 33 provided in the low-pressure side chamber 21 is collected by the strainer 34, and then a gas passage provided between the motor 4 and the motor casing 1, and The motor 4 is cooled by passing through an air gap between the stator 4a and the rotor 4b of the motor. The cooled refrigerant gas is sucked from a suction port 6 formed in the main casing 2 into a suction chamber formed by the meshing tooth surfaces of the male and female screw rotors and the main casing 2, and then connected to the motor 4. As the male rotor 14 is rotated, it is sealed in a compression chamber formed by the meshing tooth surfaces of the male and female screw rotors and the main casing 2, and is gradually compressed by the reduction of the compression chamber, so that the high temperature and high pressure It becomes refrigerant gas. The compressed refrigerant gas passes through the discharge passage 35 and the discharge pipe 36 formed in the discharge casing 3 and is discharged toward the end plate 37 constituting the high-pressure side chamber 23.

圧縮時に雄，雌のスクリューロータに作用する圧縮反力の内、ラジアル荷重はころ軸受７，８，９により支持され、スラスト荷重は玉軸受１２により支持される。これらの軸受の潤滑及び冷却用の油は、高圧側チャンバ２２，２３の下部に設けた油溜め２０から、各軸受部に連通する給油通路１８，１９を通り、差圧により給油される。給油後の油は、圧縮冷媒ガスと共に高圧側チャンバ２３を構成している鏡板３７へ吐出される。圧縮冷媒ガスに含まれる油は、鏡板３７に衝突することにより一次分離された後、高圧側チャンバ２３に設置されたデミスタ３８等の捕集式油分離器により二次分離され、高圧側チャンバ２２，２３の下部に設けた油溜め２０に溜められる。圧縮冷媒ガスは、高圧側チャンバ２２の上部のガス通路３９を通り、高圧側チャンバ２２に設けられた吐出口４０より吐出される。 Of the compression reaction forces acting on the male and female screw rotors during compression, the radial load is supported by the roller bearings 7, 8, and 9, and the thrust load is supported by the ball bearing 12. Oil for lubrication and cooling of these bearings is supplied from an oil sump 20 provided at the lower part of the high-pressure side chambers 22 and 23 through oil supply passages 18 and 19 communicating with the respective bearing portions by differential pressure. The oil after refueling is discharged to the end plate 37 constituting the high-pressure side chamber 23 together with the compressed refrigerant gas. The oil contained in the compressed refrigerant gas is primarily separated by colliding with the end plate 37, and then secondarily separated by a collecting oil separator such as a demister 38 installed in the high pressure side chamber 23. , 23 is stored in an oil sump 20 provided at the lower part of. The compressed refrigerant gas passes through the gas passage 39 in the upper part of the high-pressure side chamber 22 and is discharged from the discharge port 40 provided in the high-pressure side chamber 22.

従来のスクリュー圧縮機では、モータケーシング１，主ケーシング２及び吐出ケーシング３は互いに接続されることで密封され、内部圧力を保持する耐圧ケーシングの役目を持っていた。一方、スクリュー圧縮機は、３次元的にねじれた複雑な構成曲面を有するスクリューロータや容量制御用スライドバルブを収納するため、複雑なケーシング構造になっている。このため、スクリュー圧縮機のケーシングには、複雑な形状を成形可能な鋳鉄を使用することが一般的であった。鋳鉄をケーシングとして採用した場合、圧力配管用の鋼材と比較して強度が低下するため、強度を維持するためにケーシング肉厚を増加しなくてはならず、圧縮機の質量が増加する傾向があった。これに対し本実施例の構造では、内部圧力を鋼管製チャンバで保持するため、鋳鉄製の主ケーシング２は圧縮機構部を収納することが主たる目的となる。従って、鋳鉄の質量を最小限に抑えることが可能となり、小型軽量のスクリュー圧縮機を得ることができる。 In the conventional screw compressor, the motor casing 1, the main casing 2, and the discharge casing 3 are sealed by being connected to each other, and have the role of a pressure-resistant casing that maintains the internal pressure. On the other hand, the screw compressor has a complicated casing structure for housing a screw rotor having a complicated configuration curved surface that is twisted three-dimensionally and a slide valve for capacity control. For this reason, it was common to use the cast iron which can shape | mold a complicated shape for the casing of a screw compressor. When cast iron is used as the casing, the strength decreases compared to steel for pressure piping, so the casing thickness must be increased to maintain the strength, and the mass of the compressor tends to increase. there were. On the other hand, in the structure of the present embodiment, since the internal pressure is held in the steel pipe chamber, the main casing 2 made of cast iron is mainly intended to house the compression mechanism portion. Therefore, the mass of cast iron can be minimized, and a small and lightweight screw compressor can be obtained.

なお図１の実施例では、鋼管製チャンバを構成するシェルの中心軸を水平方向に配置している。鋼管製チャンバを水平方向に配置した場合、低重心となるため、圧縮機を搬出入する際の安定性に優れている。しかし、本発明は鋼管製チャンバを水平方向に配置することに限定されるものではなく、鋼管製チャンバを構成するシェルの中心軸を垂直方向に配置しても、圧縮機構部を収納する鋳鉄の質量を最小限に抑えることが可能である。 In the embodiment of FIG. 1, the central axis of the shell constituting the steel pipe chamber is arranged in the horizontal direction. When the steel pipe chamber is arranged in the horizontal direction, it has a low center of gravity, so that it is excellent in stability when the compressor is carried in and out. However, the present invention is not limited to the horizontal arrangement of the steel pipe chambers, and even if the central axis of the shell constituting the steel pipe chambers is arranged in the vertical direction, the cast iron containing the compression mechanism portion is provided. It is possible to minimize the mass.

鋼管製チャンバ内に鋳鉄製ケーシングを収納した従来のスクリュー圧縮機は、鋼管製チャンバ内の圧力が、冷媒ガス圧縮前の低圧または冷媒ガス圧縮後の高圧のいずれかに構成される構造か、或いは鋼管と鋳鉄の異種金属間を溶接することで高圧室と低圧室に仕切る構造としている。 A conventional screw compressor in which a cast iron casing is housed in a steel pipe chamber has a structure in which the pressure in the steel pipe chamber is configured to be either a low pressure before refrigerant gas compression or a high pressure after refrigerant gas compression, or The structure is divided into a high pressure chamber and a low pressure chamber by welding between dissimilar metals such as steel pipe and cast iron.

鋼管製チャンバ内を低圧とした場合、スクリューロータで圧縮した冷媒ガスを直ちに鋼管製チャンバ外部に吐出する必要があるため、鋼管製チャンバ内に油分離機器を設置することは困難である。このため、油分離機を別設置する必要があり、コンパクト化が困難であった。 When the inside of the steel pipe chamber is set to a low pressure, it is necessary to immediately discharge the refrigerant gas compressed by the screw rotor to the outside of the steel pipe chamber, so that it is difficult to install an oil separation device in the steel pipe chamber. For this reason, it was necessary to install an oil separator separately, and it was difficult to make it compact.

鋼管製チャンバ内を高圧とした場合には、駆動用モータ４の冷却を高圧，高温の冷媒ガスで実施することになり、圧縮機の運転中に駆動用モータ４が過熱されるため、信頼性の面で問題がある。また、駆動用モータ４の絶縁材は樹脂材料で構成されているが、これら樹脂材料の耐熱グレードも上げる必要がある。 When the inside of the steel pipe chamber is at a high pressure, the driving motor 4 is cooled with a high-pressure and high-temperature refrigerant gas, and the driving motor 4 is overheated during the operation of the compressor. There is a problem in terms of. Moreover, although the insulating material of the drive motor 4 is made of a resin material, it is necessary to increase the heat resistance grade of these resin materials.

異種金属間の溶接により高圧室と低圧室に仕切る構造とした場合には、溶接条件の設定が最適でないと、異種金属間の溶接部に溶け込み不足による亀裂が生じ、高圧の冷媒ガスが低圧部に漏れて性能が低下する。また、高圧室と低圧室に仕切るためには、鋼管製チャンバの全周溶接が必要であり、大容量の圧縮機になればなるほど溶接長が長くなり、高圧の冷媒ガスが低圧部に漏れるが危険性が高くなる。そのため、本構造は大容量の圧縮機には不向きである。 When the structure is divided into a high pressure chamber and a low pressure chamber by welding between dissimilar metals, if the welding conditions are not optimally set, cracks will occur due to insufficient melting in the welds between dissimilar metals, and high-pressure refrigerant gas will flow into the low-pressure chamber. Leaked in the performance will deteriorate. Moreover, in order to partition the high-pressure chamber and the low-pressure chamber, it is necessary to weld the entire circumference of the steel pipe chamber. The larger the capacity of the compressor, the longer the welding length and the higher the pressure of the refrigerant gas leaks to the low-pressure section. Increased risk. Therefore, this structure is not suitable for a large capacity compressor.

これらに対し本実施例の構造とすることにより、鋼管製チャンバ内を密封要素３０を介して高低圧に仕切る構造としたので、駆動用のモータ４を鋼管製チャンバ内の低圧側に、油分離器を鋼管製チャンバ内の高圧側に配置することができる。このように構成することにより、低圧，低温の冷媒ガスによるモータ４の冷却と鋼管製チャンバ内への油分離器の配置を両立することが可能となる。 On the other hand, since the structure of the present embodiment has a structure in which the inside of the steel pipe chamber is partitioned into high and low pressures via the sealing element 30, the drive motor 4 is separated into the low pressure side in the steel pipe chamber. The vessel can be placed on the high pressure side in the steel tube chamber. With this configuration, it is possible to achieve both cooling of the motor 4 with low-pressure and low-temperature refrigerant gas and the arrangement of the oil separator in the steel pipe chamber.

本実施例では、油分離器として、鏡板３７を利用した衝突式油分離とデミスタ３８による捕集式油分離を併用した構成としている。また、低圧部と高圧部を密封要素３０で仕切る構成となっているため、気密性に優れており、高圧の冷媒ガスが低圧部に漏れて性能低下する危険性が極めて少ない。更に、鋼管製チャンバを、低圧側チャンバ２１と、高圧側チャンバ２２，２３に分割することが可能であるため、軸受交換等のメンテナンスを容易に行うことも可能となる。 In the present embodiment, the oil separator is configured such that the collision type oil separation using the end plate 37 and the collection type oil separation by the demister 38 are used in combination. Moreover, since it has the structure which partitions the low pressure part and the high pressure part with the sealing element 30, it is excellent in airtightness, and there is very little danger that a high pressure refrigerant gas will leak into a low pressure part and a performance will fall. Furthermore, since the steel pipe chamber can be divided into the low pressure side chamber 21 and the high pressure side chambers 22 and 23, maintenance such as bearing replacement can be easily performed.

図２に本発明の実施例２を示す。図１の実施例と同様に、鋼管製チャンバは、低圧側チャンバ２１と、高圧側チャンバ２２，２３で構成され、各チャンバに形成したフランジ２４，２５，２６，２７をボルト等の手段により接続することで、低圧側チャンバ２１と、高圧側チャンバ２２，２３を互いに密封関係に構成すると共に、外気に対しても密封構造としつつ、分割も可能な構造としている。 FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. As in the embodiment of FIG. 1, the steel pipe chamber is composed of a low pressure side chamber 21 and high pressure side chambers 22 and 23, and flanges 24, 25, 26 and 27 formed in each chamber are connected by means such as bolts. Thus, the low-pressure side chamber 21 and the high-pressure side chambers 22 and 23 are configured to be in a sealed relationship with each other, and have a structure that can be divided while being sealed against the outside air.

本実施例では、モータケーシング１に形成したフランジ２９と高圧側チャンバ２２内部に形成したフランジ２８とを、密封要素３０を介してボルト等で接続している点が実施例１とは異なる。本実施例においても、鋼管製チャンバ内の空間３１，３２は、空間３１が低圧側空間、空間３２が高圧側空間となるように仕切られ、低圧，低温の冷媒ガスによる駆動用モータ４の冷却と、鋼管製チャンバ内への油分離器の配置を両立でき、低圧部と高圧部の気密性にも優れると共に、メンテナンスも容易な構造となる。 The present embodiment is different from the first embodiment in that the flange 29 formed in the motor casing 1 and the flange 28 formed in the high pressure side chamber 22 are connected by a bolt or the like through the sealing element 30. Also in the present embodiment, the spaces 31 and 32 in the steel pipe chamber are partitioned so that the space 31 is a low-pressure side space and the space 32 is a high-pressure side space, and the driving motor 4 is cooled by low-pressure and low-temperature refrigerant gas. And the arrangement of the oil separator in the steel pipe chamber can be compatible, and the airtightness of the low pressure part and the high pressure part is excellent, and the maintenance is also easy.

図３に本発明の実施例３を示す。図１の実施例と同様に、鋼管製チャンバは、低圧側チャンバ２１と高圧側チャンバ２２で構成され、各チャンバに形成したフランジ２４，２５をボルト等の手段により密封関係に接続すると共に、分割も可能な構造としている。本実施例では、主ケーシング２に形成したフランジ２９と低圧側チャンバ２１内部に形成したフランジ２８が、密封要素３０を介してボルト等で接続され、鋼管製チャンバ内の空間３１，３２は、空間３１が低圧側空間、空間３２が高圧側空間となるように仕切られている。本実施例においても、低圧，低温の冷媒ガスによる駆動用モータ４の冷却と、鋼管製チャンバ内への油分離器の配置を両立でき、低圧部と高圧部の気密性に優れ、メンテナンスも容易な構造となっている。 FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. As in the embodiment of FIG. 1, the steel pipe chamber is composed of a low pressure side chamber 21 and a high pressure side chamber 22, and flanges 24 and 25 formed in each chamber are connected in a sealing relationship by means such as bolts and divided. It has a possible structure. In this embodiment, the flange 29 formed in the main casing 2 and the flange 28 formed in the low-pressure side chamber 21 are connected by a bolt or the like via a sealing element 30, and the spaces 31 and 32 in the steel pipe chamber are space spaces. It is partitioned so that 31 is a low-pressure side space and space 32 is a high-pressure side space. Also in this embodiment, the cooling of the drive motor 4 by the low-pressure and low-temperature refrigerant gas and the arrangement of the oil separator in the steel pipe chamber can be achieved, the airtightness of the low-pressure part and the high-pressure part is excellent, and maintenance is easy. It has a simple structure.

なお、本実施例では、高圧側チャンバ２２を分割しなくても圧縮機の分解組立が可能となるため、高圧側チャンバ２２を分割する必要のある実施例に比べ、高圧チャンバ間を接続するためのフランジや密封要素が不要となり、シンプルで且つより高信頼性の圧縮機が得られる効果がある。 In this embodiment, since the compressor can be disassembled and assembled without dividing the high-pressure side chamber 22, the high-pressure chambers are connected to each other compared to the embodiment in which the high-pressure side chamber 22 needs to be divided. This eliminates the need for a flange and a sealing element, and is advantageous in that a simpler and more reliable compressor can be obtained.

図４に本発明の実施例４を示す。図１の実施例と同様に、鋼管製チャンバは、低圧側チャンバ２１と高圧側チャンバ２２で構成され、各チャンバに形成したフランジ２４，２５をボルト等の手段により密封関係に接続することで、分割可能な構造としている。本実施例では、モータケーシング１に形成したフランジ２９と低圧側チャンバ２１内部に形成したフランジ２８が、密封要素３０を介してボルト等で接続されている点が上記各実施例と相違している。本実施例でも、鋼管製チャンバ内の空間３１，３２は、空間３１が低圧側空間、空間３２が高圧側空間に仕切られている。よって、低圧，低温の冷媒ガスによる駆動用モータ４の冷却と鋼管製チャンバ内への油分離器の配置を両立でき、低圧部と高圧部の気密性に優れ、容易にメンテナンスが可能な構造となっている。また、本実施例でも実施例３と同様に、高圧側チャンバ２２を分割しなくても圧縮機の分解組立ができるため、高圧側チャンバ２２を分割した際に必要になる高圧チャンバ間の密封要素が不要となる。 FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. As in the embodiment of FIG. 1, the steel pipe chamber is composed of a low pressure side chamber 21 and a high pressure side chamber 22, and flanges 24 and 25 formed in each chamber are connected in a sealing relationship by means such as bolts, The structure is separable. This embodiment is different from the above embodiments in that a flange 29 formed in the motor casing 1 and a flange 28 formed in the low pressure side chamber 21 are connected by a bolt or the like via a sealing element 30. . Also in the present embodiment, the spaces 31 and 32 in the steel pipe chamber are divided into a low pressure side space 31 and a high pressure side space 32. Therefore, it is possible to achieve both cooling of the driving motor 4 with low-pressure and low-temperature refrigerant gas and the arrangement of the oil separator in the steel pipe chamber, the airtightness of the low-pressure part and the high-pressure part, and easy maintenance. It has become. Also, in this embodiment, as in the third embodiment, the compressor can be disassembled and assembled without dividing the high-pressure side chamber 22, so that a sealing element between the high-pressure chambers required when the high-pressure side chamber 22 is divided is used. Is no longer necessary.

図５に本発明の実施例５を示す。図１の実施例と同様に鋼管製チャンバは、低圧側チャンバ２１と高圧側チャンバ２２，２３で構成され、各チャンバに形成したフランジ２４，２５，２６，２７をボルト等の手段により密封関係に接続することで、分割可能な構造となっている。本実施例では、シェル４１と一体に構成したフランジ２５を、シェル４１の外気側２５ａと冷媒側２５ｂの両側に跨るように配置している。本実施例では、シェル４１内部に、ケーシングとの接続用のフランジを新たに設置する必要がないため、より簡単な構造で、鋼管製チャンバ内を、低圧側空間３１と高圧側空間３２に仕切ることが可能となる。 FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention. As in the embodiment of FIG. 1, the steel pipe chamber is composed of a low-pressure side chamber 21 and high-pressure side chambers 22 and 23, and flanges 24, 25, 26 and 27 formed in each chamber are sealed with a means such as a bolt. By connecting, it can be divided. In the present embodiment, the flange 25 configured integrally with the shell 41 is disposed so as to straddle both the outside air side 25a and the refrigerant side 25b of the shell 41. In the present embodiment, since it is not necessary to newly install a flange for connection with the casing inside the shell 41, the inside of the steel pipe chamber is partitioned into a low pressure side space 31 and a high pressure side space 32 with a simpler structure. It becomes possible.

なお本実施例では、主ケーシング２に形成したフランジ２９と高圧側チャンバ２２に形成したフランジ２５をボルト等で接続する構成となっているが、モータケーシングに形成したフランジと高圧側チャンバに形成したフランジ、主ケーシングに形成したフランジと低圧側チャンバに形成したフランジ、またはモータケーシングに形成したフランジと低圧側チャンバに形成したフランジをボルト等で接続する構成としても同様の効果が得られる。 In this embodiment, the flange 29 formed on the main casing 2 and the flange 25 formed on the high pressure side chamber 22 are connected by bolts or the like, but the flange formed on the motor casing and the high pressure side chamber are formed. The same effect can be obtained by connecting the flange, the flange formed on the main casing and the flange formed on the low pressure side chamber, or the flange formed on the motor casing and the flange formed on the low pressure side chamber with bolts or the like.

図６に本発明の実施例６を示す。図１の実施例と同様に、モータケーシング１，主ケーシング２，吐出ケーシング３は、分割可能に構成された鋼管製チャンバ内に収納されている。本実施例では、圧縮される作動冷媒として、単位体積流量当りの冷却能力が、冷媒Ｒ４０７Ｃの７０％以下となる冷媒を用いた例である。本実施例では、主ケーシング２に収容したスクリューロータは、雄ロータ１４の歯数が４枚、雌ロータ１５の歯数を６枚で構成され、雄ロータ１４の軸部に直結された駆動用のモータ４をインバータ４３で駆動している。 FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention. As in the embodiment of FIG. 1, the motor casing 1, the main casing 2, and the discharge casing 3 are housed in a steel pipe chamber configured to be separable. In this embodiment, as the working refrigerant to be compressed, a refrigerant whose cooling capacity per unit volume flow rate is 70% or less of that of the refrigerant R407C is used. In the present embodiment, the screw rotor accommodated in the main casing 2 is composed of four male rotors 14 teeth and six female rotors 15 teeth, and is directly connected to the shaft portion of the male rotor 14. The motor 4 is driven by an inverter 43.

空調機または冷凍機に使用される冷媒としては、Ｒ４１０Ａ，Ｒ４０７Ｃ，Ｒ１３４ａ，アンモニア，二酸化炭素等、数多くの種類が存在しており、それぞれ単位体積流体当りの冷却能力が異なっている。空調機または冷凍機に要求される冷却能力が同一と仮定した場合、単位体積当りの冷却能力が大きい冷媒を採用すれば、圧縮機の理論吐出量は小さくなるので、圧縮機を小型化することができる。反対に、単位体積当りの冷却能力が小さい冷媒を採用した場合、圧縮機は大型化する。例えば、冷媒Ｒ４０７Ｃの単位体積流量当りの冷却能力を１００とした場合、Ｒ４１０Ａは約１５０、Ｒ１３４ａは約６５となる。ゆえに、同一の冷却能力を得ようとした場合、冷媒にＲ１３４ａを採用すればＲ４０７ＣやＲ４１０Ａに比べて圧縮機は大型化することになる。最近注目されている地球温暖化係数の低い冷媒（低ＧＷＰ冷媒）は例えばＲ１３４ａと同様に単位体積流量当りの冷却能力が小さいものが多いが、本実施例によればこのような低ＧＷＰ冷媒を用いても、圧縮機の軽量化を実現できる。 There are many types of refrigerants used in air conditioners or refrigerators, such as R410A, R407C, R134a, ammonia, carbon dioxide, etc., and the cooling capacity per unit volume fluid is different. Assuming that the cooling capacity required for air conditioners or refrigerators is the same, if a refrigerant with a large cooling capacity per unit volume is used, the theoretical discharge rate of the compressor will be reduced, so the compressor must be downsized. Can do. On the other hand, when a refrigerant having a small cooling capacity per unit volume is employed, the compressor becomes large. For example, assuming that the cooling capacity per unit volume flow rate of the refrigerant R407C is 100, R410A is about 150 and R134a is about 65. Therefore, when trying to obtain the same cooling capacity, if R134a is adopted as the refrigerant, the compressor becomes larger than R407C and R410A. Recently, refrigerants with low global warming potential (low GWP refrigerants), which have been attracting attention recently, have a small cooling capacity per unit volume flow similarly to R134a, for example. According to this embodiment, such low GWP refrigerants are used. Even if it uses, weight reduction of a compressor is realizable.

スクリュー圧縮機の雄ロータ１４と雌ロータ１５の歯数には、それぞれ５枚と６枚、５枚と７枚等の組合せが存在するが、ロータ径が同一の場合、歯数が少ないほど歯溝の面積が大きくなるので、理論吐出量が増加する傾向にある。本実施例では、単位体積流量当りの冷却能力が小さい冷媒を採用した場合においても、雄ロータ１４と雌ロータ１５の歯数組合せをそれぞれ４枚と６枚とし、かつ雄ロータ１４の軸部に直結された駆動用のモータ４をインバータ４３で駆動して増速できる構成としている。本実施例によれば、外部電源４４を用い、一定速で駆動される圧縮機に対し、大幅な小型・軽量化を実現できる。 The number of teeth of the male rotor 14 and the female rotor 15 of the screw compressor includes combinations of 5 and 6, 5 and 7 respectively. When the rotor diameter is the same, the smaller the number of teeth, the smaller the number of teeth. Since the groove area increases, the theoretical discharge amount tends to increase. In the present embodiment, even when a refrigerant having a small cooling capacity per unit volume flow rate is employed, the number of teeth of the male rotor 14 and the female rotor 15 is set to 4 and 6, respectively, and the shaft portion of the male rotor 14 is provided. The drive motor 4 that is directly connected is driven by the inverter 43 to increase the speed. According to the present embodiment, a significant reduction in size and weight can be realized with respect to a compressor driven at a constant speed using the external power supply 44.

図７に本発明の実施例７を示す。図１の実施例と同様に、モータケーシング１，主ケーシング２，吐出ケーシング３は、分割可能に構成された鋼管製チャンバ内に収納されている。本実施例では、雄ロータ１４と、この雄ロータ１４に直結した駆動用のモータ４の中心軸４５と、雌ロータ１５の中心軸４６との間に、鋼管製チャンバの中心軸４７を配置するように構成したものである。ツイン型のスクリュー圧縮機では、雄ロータ１４の中心軸と雌ロータ１５の中心軸の２軸が必ず存在する。鋼管製チャンバの中心軸をこの２軸の間に配置することにより、鋳鉄製ケーシングを鋼管製チャンバ内に配置した際に生じる鋼管製チャンバ内のデッドスペースが少なくなり、より小型のスクリュー圧縮機を実現できる。 FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention. As in the embodiment of FIG. 1, the motor casing 1, the main casing 2, and the discharge casing 3 are housed in a steel pipe chamber configured to be separable. In this embodiment, a steel tube chamber central shaft 47 is disposed between the male rotor 14, the central shaft 45 of the driving motor 4 directly connected to the male rotor 14, and the central shaft 46 of the female rotor 15. It is comprised as follows. In a twin-type screw compressor, there are always two axes, the central axis of the male rotor 14 and the central axis of the female rotor 15. By arranging the central axis of the steel pipe chamber between these two axes, the dead space in the steel pipe chamber generated when the cast iron casing is arranged in the steel pipe chamber is reduced, and a smaller screw compressor can be installed. realizable.

なお、上述した実施例は何れもツイン型のスクリュー圧縮機を用いて説明したが、シングル型スクリュー圧縮機であっても同様に適用できる。シングル型スクリュー圧縮機の例を説明すると、歯形部と軸部で構成されるスクリューロータ、該スクリューロータと噛み合うゲートロータ、前記スクリューロータの軸部を支持する低圧側軸受及び高圧側軸受、前記ゲートロータの軸部を支持する軸受、前記スクリューロータの軸部に直結され該スクリューロータを駆動するモータ、該モータを収容したモータケーシング、及び前記スクリューロータ及び前記ゲートロータを収容した主ケーシングを備えている。このようなシングル型スクリュー圧縮機の場合にも、前記モータケーシング及び前記主ケーシングを収容する鋼管製チャンバを備えるようにし、この鋼管製チャンバは軸方向に分割可能な低圧側チャンバと高圧側チャンバとで構成する。そして、鋼管製チャンバの内面に設けたフランジと、前記主ケーシングまたはモータケーシングに設けたフランジと、これらフランジ間に設けた密封要素とにより、前記鋼管製チャンバ内の空間を低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切るように構成すれば、上述した実施例と同様の効果が得られる。 In addition, although all the embodiments described above have been described using a twin screw compressor, the present invention can be similarly applied to a single screw compressor. An example of a single screw compressor will be described. A screw rotor composed of a tooth profile portion and a shaft portion, a gate rotor meshing with the screw rotor, a low-pressure side bearing and a high-pressure side bearing that support the shaft portion of the screw rotor, and the gate A bearing that supports the shaft portion of the rotor, a motor that is directly connected to the shaft portion of the screw rotor and drives the screw rotor, a motor casing that houses the motor, and a main casing that houses the screw rotor and the gate rotor. Yes. Also in the case of such a single-type screw compressor, a steel pipe chamber that accommodates the motor casing and the main casing is provided, and the steel pipe chamber includes a low-pressure side chamber and a high-pressure side chamber that can be divided in the axial direction. Consists of. And, the flange provided on the inner surface of the steel pipe chamber, the flange provided on the main casing or the motor casing, and the sealing element provided between the flanges, the space in the steel pipe chamber is separated from the space on the low pressure part side. If it is configured so as to be partitioned into a space on the high-pressure part side, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

また、上述した実施例では何れも、シェル４１の内面に設けたフランジと主ケーシング或いはモータケーシングに設けたフランジとを密封要素３０を介して接続する構成としている例、即ちフランジをシェルの外気側と冷媒側の両側に配置する構成のものを示した。しかし、シェル内面にフランジを設ける代わりに、主ケーシング或いはモータケーシングに設けたフランジを、低圧側チャンバと高圧側チャンバの外面端部に設けたフランジにより密封要素と共に挟み込みようにしても、鋼管製チャンバ内を低圧側空間３１と高圧側空間３２に仕切ることが可能となる。このような実施例とすれば、シェル内面のフランジが不要となり、より簡素な構造とすることができる。 In any of the above-described embodiments, the flange provided on the inner surface of the shell 41 and the flange provided on the main casing or the motor casing are connected via the sealing element 30, that is, the flange is on the outside air side of the shell. And the thing of the structure arrange | positioned on the both sides of the refrigerant | coolant side was shown. However, instead of providing a flange on the inner surface of the shell, the flange provided on the main casing or the motor casing may be sandwiched with the sealing element by the flange provided on the outer surface end of the low pressure side chamber and the high pressure side chamber. The interior can be partitioned into a low-pressure side space 31 and a high-pressure side space 32. With such an embodiment, the flange on the inner surface of the shell is not necessary, and a simpler structure can be obtained.

上述した本実施例によれば、鋼管製チャンバ内に圧縮機構部を収納しているため、スクリュー圧縮機の大幅な小型軽量化が図れる。更に、鋼管製チャンバは、分割可能であり、鋼管製チャンバ内の空間を低圧部と高圧部に密封要素を介して仕切るように構成している。従って、従来の鋼管製チャンバ構造では困難であった圧縮機を半密閉化した上で低圧側に電動機を、高圧側に油分離器を配置することが可能となり、メンテナンス性に優れた小型軽量かつ高信頼性のスクリュー圧縮機を得ることができる。 According to the above-described embodiment, since the compression mechanism is housed in the steel pipe chamber, the screw compressor can be greatly reduced in size and weight. Furthermore, the steel pipe chamber can be divided, and the space in the steel pipe chamber is divided into a low pressure part and a high pressure part via a sealing element. Therefore, it is possible to place a motor on the low-pressure side and an oil separator on the high-pressure side after semi-sealing the compressor, which was difficult with the conventional steel tube chamber structure. A highly reliable screw compressor can be obtained.

１モータケーシング
２主ケーシング
３吐出ケーシング
４モータ
４ａステータ
４ｂロータ
５円筒状ボア
６吸入ポート
７，８，１０ころ軸受（低圧側軸受）
９，１１ころ軸受（高圧側軸受）
１２，１３玉軸受（高圧側軸受）
１４雄ロータ（スクリューロータ）
１５雌ロータ（スクリューロータ）
１６軸受室
１７遮蔽板
１８，１９給油通路
２０油溜め
２１低圧側チャンバ
２２，２３高圧側チャンバ（２２第１の高圧側チャンバ、２３第２の高圧側チャンバ）
２４，２５，２６，２７，２８，２９フランジ
２５ａ外気側
２５ｂ冷媒側
３０密封要素
３１，３２空間
３３吸入口
３４ストレーナ
３５吐出通路
３６吐出配管
３７鏡板
３８デミスタ
３９ガス通路
４０吐出口
４１シェル
４２電源端子
４３インバータ
４４外部電源
４５，４６，４７中心軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor casing 2 Main casing 3 Discharge casing 4 Motor 4a Stator 4b Rotor 5 Cylindrical bore 6 Suction port 7, 8, 10 Roller bearing (low-pressure side bearing)
9,11 Roller bearing (High-pressure side bearing)
12, 13 Ball bearing (High-pressure side bearing)
14 Male rotor (screw rotor)
15 Female rotor (screw rotor)
16 Bearing chamber 17 Shield plates 18 and 19 Oil supply passage 20 Oil sump 21 Low-pressure side chambers 22 and 23 High-pressure side chambers (22 First high-pressure side chamber, 23 Second high-pressure side chamber)
24, 25, 26, 27, 28, 29 Flange 25a Outside air side 25b Refrigerant side 30 Sealing element 31, 32 Space 33 Suction port 34 Strainer 35 Discharge passage 36 Discharge pipe 37 End plate 38 Demister 39 Gas passage 40 Discharge port 41 Shell 42 Power supply Terminal 43 Inverter 44 External power supply 45, 46, 47 Center shaft

Claims

歯形部と軸部で構成されるスクリューロータ、該スクリューロータの軸部を支持する低圧側軸受及び高圧側軸受、前記スクリューロータの軸部に直結された駆動用のモータ、該モータを収容したモータケーシング、前記スクリューロータ及び前記低圧側軸受を収容した主ケーシング、及び前記スクリューロータの高圧側軸受を収納した吐出ケーシングを備えるスクリュー圧縮機において、
前記モータケーシング，前記主ケーシング及び前記吐出ケーシングを収容する鋼管製チャンバを備え、
前記鋼管製チャンバは軸方向に分割可能な低圧側チャンバと高圧側チャンバとで構成され、
前記鋼管製チャンバの内面に設けたフランジと、前記主ケーシングまたはモータケーシングに設けたフランジと、これらフランジ間に設けた密封要素とにより、前記鋼管製チャンバ内の空間を低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切るように構成したことを特徴とするスクリュー圧縮機。 Screw rotor composed of tooth profile part and shaft part, low-pressure side bearing and high-pressure side bearing for supporting the shaft part of the screw rotor, driving motor directly connected to the shaft part of the screw rotor, motor containing the motor In a screw compressor comprising a casing, a main casing that houses the screw rotor and the low-pressure side bearing, and a discharge casing that houses the high-pressure side bearing of the screw rotor,
A steel pipe chamber that houses the motor casing, the main casing, and the discharge casing;
The steel pipe chamber is composed of a low pressure side chamber and a high pressure side chamber that can be divided in the axial direction,
Due to the flange provided on the inner surface of the steel pipe chamber, the flange provided on the main casing or the motor casing, and the sealing element provided between the flanges, the space in the steel pipe chamber is separated from the space on the low pressure portion side and the high pressure side. A screw compressor characterized in that it is partitioned into a space on the part side.

請求項１において、前記低圧側チャンバと前記高圧側チャンバとは、それらの外面端部に設けたフランジにより結合されることで鋼管チャンバ内を外気に対して密封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。 2. The low pressure side chamber and the high pressure side chamber according to claim 1, wherein the inside of the steel pipe chamber is sealed against the outside air by being connected by a flange provided at an outer surface end portion thereof. Screw compressor.

請求項２において、前記高圧側チャンバは軸方向に２分割されて、前記低圧側チャンバと接続される第１の高圧側チャンバと、この第１の高圧側チャンバに接続された第２の高圧側チャンバとで構成され、これら第１，第２の高圧側チャンバは、それらの外面端部に設けられたフランジにより結合されて鋼管チャンバ内を外気に対して密封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。 3. The high pressure side chamber according to claim 2, wherein the high pressure side chamber is divided into two in the axial direction, and a first high pressure side chamber connected to the low pressure side chamber and a second high pressure side connected to the first high pressure side chamber. These first and second high-pressure side chambers are connected by flanges provided on the outer surface ends of the chambers to seal the inside of the steel pipe chamber against the outside air. Screw compressor.

請求項１において、前記高圧側チャンバ内面に設けたフランジと、前記主ケーシングに設けたフランジとを密封要素を介して接続することにより、前記鋼管製チャンバ内の空間を低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切ることを特徴とするスクリュー圧縮機。 In Claim 1, the flange provided in the said high pressure side chamber inner surface and the flange provided in the said main casing are connected via the sealing element, The space in the said steel pipe chamber is connected with the space by the side of a low voltage | pressure part, and high pressure A screw compressor characterized by partitioning into a space on the part side.

請求項１において、前記高圧側チャンバ内面に設けたフランジと、前記モータケーシングに設けたフランジとを密封要素を介して接続することにより、前記鋼管製チャンバ内の空間を低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切ることを特徴とするスクリュー圧縮機。 In Claim 1, the flange provided in the said high voltage | pressure side chamber inner surface and the flange provided in the said motor casing are connected via the sealing element, The space in the said steel pipe chamber is connected with the space by the side of a low voltage | pressure part, and high pressure. A screw compressor characterized by partitioning into a space on the part side.

請求項１において、前記低圧側チャンバ内面に設けたフランジと、前記主ケーシングに設けたフランジとを密封要素を介して接続することにより、前記鋼管製チャンバ内の空間を低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切ることを特徴とするスクリュー圧縮機。 In Claim 1, the flange provided in the said low pressure side chamber inner surface and the flange provided in the said main casing are connected through the sealing element, The space in the said steel pipe chamber is connected with the space by the side of a low voltage | pressure part, and high pressure A screw compressor characterized by partitioning into a space on the part side.

請求項１において、前記低圧側チャンバ内面に設けたフランジと、前記モータケーシングに設けたフランジとを密封要素を介して接続することにより、前記鋼管製チャンバ内の空間を低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切ることを特徴とするスクリュー圧縮機。 In Claim 1, the flange provided in the said low voltage | pressure side chamber inner surface and the flange provided in the said motor casing are connected via a sealing element, The space in the said steel pipe chamber is connected with the space by the side of a low voltage | pressure part, and high pressure. A screw compressor characterized by partitioning into a space on the part side.

請求項１において、前記鋼管製チャンバを構成するシェルの中心軸を水平方向に配置したことを特徴とするスクリュー圧縮機。 The screw compressor according to claim 1, wherein a central axis of a shell constituting the steel pipe chamber is disposed in a horizontal direction.

請求項１において、前記スクリューロータは、互いに噛み合う少なくとも一対の雄ロータ及び雌ロータにより構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。 2. The screw compressor according to claim 1, wherein the screw rotor includes at least a pair of a male rotor and a female rotor that mesh with each other.

請求項９において、圧縮する作動流体は、冷凍サイクルに使用される冷媒であって、単位体積流量当りの冷却能力が冷媒Ｒ４０７Ｃの７０％以下となる冷媒が使用され、前記スクリューロータの雄ロータ歯数を４枚、雌ロータ歯数を６枚とし、前記雄ロータに直結された駆動用のモータをインバータで駆動することを特徴とするスクリュー圧縮機。 In Claim 9, the working fluid to be compressed is a refrigerant used in a refrigeration cycle, and a refrigerant whose cooling capacity per unit volume flow rate is 70% or less of that of the refrigerant R407C is used. A screw compressor characterized in that the number of teeth is four and the number of teeth of the female rotor is six, and a driving motor directly connected to the male rotor is driven by an inverter.

請求項９において、前記雄ロータの中心軸と前記雌ロータの中心軸の間に、前記鋼管製チャンバの中心軸を配置したことを特徴とするスクリュー圧縮機。 The screw compressor according to claim 9, wherein the central axis of the steel pipe chamber is disposed between the central axis of the male rotor and the central axis of the female rotor.

請求項１において、前記スクリューロータと互いに噛み合うゲートロータと、このゲートロータの軸部を支持する軸受とを備えることを特徴とするスクリュー圧縮機。 2. The screw compressor according to claim 1, further comprising: a gate rotor that meshes with the screw rotor; and a bearing that supports a shaft portion of the gate rotor.

歯形部と軸部で構成されるスクリューロータ、該スクリューロータと噛み合うゲートロータ、前記スクリューロータの軸部を支持する低圧側軸受及び高圧側軸受、前記ゲートロータの軸部を支持する軸受、前記スクリューロータの軸部に直結され該スクリューロータを駆動するモータ、該モータを収容したモータケーシング、及び前記スクリューロータ及び前記ゲートロータ収容した主ケーシングを備えるスクリュー圧縮機において、
前記モータケーシング及び前記主ケーシングを収容する鋼管製チャンバを備え、
前記鋼管製チャンバは軸方向に分割可能な低圧側チャンバと高圧側チャンバとで構成され、
前記鋼管製チャンバの内面に設けたフランジと、前記主ケーシングまたはモータケーシングに設けたフランジと、これらフランジ間に設けた密封要素とにより、前記鋼管製チャンバ内の空間を低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切るように構成したことを特徴とするスクリュー圧縮機。 A screw rotor composed of a tooth profile and a shaft, a gate rotor meshing with the screw rotor, a low-pressure bearing and a high-pressure bearing that support the shaft of the screw rotor, a bearing that supports the shaft of the gate rotor, and the screw In a screw compressor that includes a motor that is directly connected to the shaft portion of the rotor and drives the screw rotor, a motor casing that houses the motor, and a main casing that houses the screw rotor and the gate rotor.
A steel pipe chamber for housing the motor casing and the main casing;
The steel pipe chamber is composed of a low pressure side chamber and a high pressure side chamber that can be divided in the axial direction,
Due to the flange provided on the inner surface of the steel pipe chamber, the flange provided on the main casing or the motor casing, and the sealing element provided between the flanges, the space in the steel pipe chamber is separated from the space on the low pressure portion side and the high pressure side. A screw compressor characterized in that it is partitioned into a space on the part side.

スクリューロータ、該スクリューロータを支持する軸受、前記スクリューロータを駆動するモータ、該モータを収容したモータケーシング、前記スクリューロータを収容した主ケーシングを備えるスクリュー圧縮機において、
前記モータケーシング及び前記主ケーシングを収容する鋼管製チャンバを備え、
該鋼管製チャンバは軸方向に分割可能な構成とし、
前記分割可能な鋼管製チャンバ内の空間を、密封要素を介して低圧部側の空間と高圧部側の空間に仕切る構成としたことを特徴とするスクリュー圧縮機。 In a screw compressor comprising a screw rotor, a bearing that supports the screw rotor, a motor that drives the screw rotor, a motor casing that houses the motor, and a main casing that houses the screw rotor,
A steel pipe chamber for housing the motor casing and the main casing;
The steel pipe chamber is configured to be split in the axial direction,
A screw compressor characterized in that the space in the separable steel pipe chamber is divided into a space on the low-pressure part side and a space on the high-pressure part side through a sealing element.