WO2020240678A1

WO2020240678A1 - スクリュー圧縮機

Info

Publication number: WO2020240678A1
Application number: PCT/JP2019/020999
Authority: WO
Inventors: 直也光成
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-12-03
Also published as: EP3978759A4; EP3978759A1

Abstract

スクリュー圧縮機は、外郭を構成するケーシングと、回転駆動されるスクリュー軸と、スクリュー軸に固定されたスクリューロータと、ケーシング及びスクリューロータと共に冷媒を圧縮する圧縮室を形成するゲートロータと、スクリューロータの回転軸方向にスライド移動自在に構成されたスライドバルブと、スクリュー軸の一端を回転自在に支持する軸受を内部に有する軸受ハウジングと、圧縮室で圧縮された冷媒に混入された油を分離する油分離器と、油分離器と接続され、油分離器で分離した油を利用して、運転中に軸受ハウジングを径方向に熱膨張させる加熱機構と、を備えている。

Description

スクリュー圧縮機

　本発明は、例えば冷凍機等の冷媒圧縮に用いられるスクリュー圧縮機に関するものである。

　スクリュー圧縮機は、特許文献１に開示されているように、容積形圧縮機の一つの形式として知られており、例えば冷凍機等に内蔵された冷媒回路の構成部材として使用されるものである。スクリュー圧縮機としては、例えば螺旋状の歯溝を有する１つのスクリューロータと、スクリューロータの歯溝に嵌り合う複数のゲートロータ歯部を有する２つのゲートロータと、がケーシングの内部に収納されたシングルスクリュー圧縮機が知られている。シングルスクリュー圧縮機は、スクリューロータの歯溝とゲートロータのゲートロータ歯部とが相互に噛み合い係合されて複数の圧縮室が形成されている。スクリューロータは、回転軸方向における一端が冷媒の吸入側であり、他端が吐出側となる。ケーシングの内部は、圧縮室の吸入側に設けられた低圧空間と、圧縮室の吐出側に設けられた高圧空間と、に区画されている。

　スクリューロータは、ケーシングの内部に設けられた駆動部によって回転するスクリュー軸に固定されている。スクリュー軸は、一方の軸端部が内部に軸受を有する軸受ハウジングによって回転自在に支持され、他方の軸端部が駆動部に連結されている。スクリュー圧縮機は、駆動部によって回転するスクリュー軸を介してスクリューロータが回転駆動すると、低圧空間内の冷媒が圧縮室へ吸入されて圧縮され、圧縮室で圧縮された冷媒が高圧空間に吐出される構成である。

　ところで、スクリュー圧縮機には、ケーシングの内筒面に形成されたスライド溝内に配置され、スクリューロータの回転軸方向にスライド移動自在に設けられた一対のスライドバルブを備えたものがある。スライドバルブは、スクリューロータの回転軸方向にスライドし、圧縮室で圧縮された高圧ガス冷媒の吐出開始位置を変更させることで、吐出開口タイミングを変化させて、内部容積比を変更させるために設けられている。このスライドバルブは、スクリューロータに対向する弁体部と、軸受ハウジングの外周面に対向して摺動面を形成するガイド部と、を備えている。

　スクリュー圧縮機は、圧縮室で圧縮した冷媒ガスの温度の上昇によってスクリューロータが熱膨張し、スクリューロータの外周面とケーシングの内筒面及びスライドバルブとの隙間が減少するおそれがある。また、スクリュー圧縮機は、運転を停止させた後にケーシング内の高低差圧によりスクリューロータが逆回転するおそれがある。スクリューロータが逆回転すると圧縮室の内圧変化等の影響によって、スライドバルブの弁体部がスクリューロータ側へ倒れ込み、又は周方向へ回転する問題が発生する。その結果、ケーシングボアの内周面からスライドバルブの弁体部の一部が突出してスクリューロータと接触し、焼き付き等を招くおそれがある。

　そこで、特許文献１では、スライドバルブのガイド部に弁体部よりも周方向に相対的に突出する突起部を設け、スライドバルブが周方向に回転すると突起部を軸受ホルダに当接させて、スライドバルブとスクリューロータの接触を回避する構造が開示されている。

特開２０１３－６０８７７号公報

　特許文献１のスクリュー圧縮機では、スライドバルブの弁体部とガイド部との間で捩れるような変形が生じた場合、ガイド部に設けた突起部が軸受ホルダに当接したとしても、弁体部とスクリューロータの隙間が必要以上に減少し、スライドバルブとスクリューロータが接触するおそれがある。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、スライドバルブとスクリューロータとの接触を抑制することができ、信頼性の高いスクリュー圧縮機を提供することを目的とする。

　本発明に係るスクリュー圧縮機は、外郭を構成するケーシングと、前記ケーシング内に配置されて回転駆動されるスクリュー軸と、外周面に螺旋状の歯溝を有し、前記スクリュー軸に固定されたスクリューロータと、前記スクリューロータの歯溝に嵌り合う複数のゲートロータ歯部を有し、前記ケーシング及び前記スクリューロータと共に冷媒を圧縮する圧縮室を形成するゲートロータと、前記ケーシングの内筒面に形成されたスライド溝内に設けられ、前記スクリューロータの回転軸方向にスライド移動自在に構成されたスライドバルブと、前記スクリュー軸の一端を回転自在に支持する軸受を内部に有し、外周面で前記スライドバルブをスライドさせる軸受ハウジングと、前記圧縮室で圧縮された冷媒に混入された油を分離する油分離器と、前記油分離器と接続され、該油分離器で分離した油を利用して、運転中に前記軸受ハウジングを径方向に熱膨張させる加熱機構と、を備えているものである。

　本発明に係るスクリュー圧縮機は、スライドバルブの弁体部がスクリューロータ側へ倒れ込み又は周方向へ回転する前に、熱膨張した軸受ハウジングがスライドバルブに当接して支持するので、スライドバルブとスクリューロータとの接触を抑制でき、信頼性の高いスクリュー圧縮機を実現できる。

実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の内部構造を示した断面図である。実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の内部構造であって、図１とは異なる部分を示した断面図である。図１に示したＡ－Ａ線矢視の要部を示した拡大断面図である。図１に示したＢ－Ｂ線矢視の要部を示した拡大断面図である。実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の軸受ハウジングの構造を示した斜視図である。実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の圧縮部の動作であって、吸込行程を示した説明図である。実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の圧縮部の動作であって、圧縮行程を示した説明図である。実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の圧縮部の動作であって、吐出行程を示した説明図である。実施の形態２に係るスクリュー圧縮機の内部構造を示した断面図である。実施の形態２に係るスクリュー圧縮機の軸受ハウジングの構造を示した斜視図である。実施の形態３に係るスクリュー圧縮機の内部構造を示した断面図である。

　以下、図面を参照して実施の形態を説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ及び配置等は、適宜変更することができる。

　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の内部構造を示した断面図である。図２は、実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の内部構造であって、図１とは異なる部分を示した断面図である。図３は、図１に示したＡ－Ａ線矢視の要部を示した拡大断面図である。図４は、図１に示したＢ－Ｂ線矢視の要部を示した拡大断面図である。図５は、実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の軸受ハウジングの構造を示した斜視図である。

　本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１００では、単段シングルスクリュー圧縮機を例に説明する。スクリュー圧縮機１００は、図１及び図２に示すように、外郭を構成する円筒形状のケーシング１と、ケーシング１の内部に設けられた圧縮部２及び駆動部３と、ケーシング１の外部の一端側に設けられた油分離器１４と、で構成されている。ケーシング１の内部は、低圧空間１０と、高圧空間１１とに区画されている。

　圧縮部２は、図１及び図２に示すように、スクリュー軸４と、スクリュー軸４に固定されたスクリューロータ５と、一対のゲートロータ６と、ゲートロータサポート（図示は省略）と、一対のスライドバルブ７と、スクリュー軸４の端部を回転自在に支持する軸受８０を内部に有し、外周面でスライドバルブ７をスライドさせる軸受ハウジング８と、を備えている。また、圧縮部２には、図１及び図２に示すように、油分離器１４と接続され、該油分離器１４で分離した油を利用して、図４に示すように、運転中に軸受ハウジング８を径方向に熱膨張させる加熱機構９を備えている。

　スクリュー軸４は、図１及び図２に示すように、ケーシング１内に配置され、駆動部３によって回転駆動される。スクリュー軸４は、ケーシング１の管軸方向に延びており、一方の軸端部がスクリューロータ５の吐出側に対向して配置された軸受８０によって回転自在に支持され、他方の軸端部が駆動部３に連結されている。

　スクリューロータ５は、図１～図３、図５に示すように、円柱体の外周面に複数の螺旋状の歯溝５ａを有している。スクリューロータ５は、スクリュー軸４に固定されており、駆動部３によって回転するスクリュー軸４と共に回転する。スクリューロータ５は、回転軸方向における低圧空間１０側が冷媒の吸入側となり、高圧空間１１端が吐出側となる。また、スクリューロータ５は、スライドバルブ７との間には所定の隙間Ｓが形成されている。これは、例えばスクリュー圧縮機１００を組み立てる際に接触したり、スクリュー圧縮機１００の運転中にスライドバルブ７とスクリューロータ５とが接触して焼き付き等を起こしたりしないようにするためである。

　ゲートロータ６は、スクリューロータ５の歯溝５ａに嵌り合う複数のゲートロータ歯部６ａが外周部に形成されており、図１及び図２に示すように、スクリューロータ５を径方向に挟むように配置されている。圧縮部２は、スクリューロータ５の歯溝５ａと、ゲートロータ６のゲートロータ歯部６ａが相互に噛み合い係合されて圧縮室２０が形成されている。スクリュー圧縮機１００は、１つのスクリューロータ５に対し、２つのゲートロータ６を１８０度ずらして対向させて配置した構成である。そのため、圧縮室２０は、スクリュー軸４の上側と、スクリュー軸４の下側とで２つ形成されている。図示省略のゲートロータサポートは、複数のゲートロータ歯部６ａと対向して設けられた複数のゲートロータサポート歯部を有しており、ゲートロータ６を支持するものである。

　スライドバルブ７は、図１及び図５に示すように、ケーシング１の内筒面に形成されたスライド溝１２内に設けられ、スクリューロータ５の回転軸方向にスライド移動自在に構成されている。スライドバルブ７は、一例として内部容積比調整弁である。スライドバルブ７は、スクリューロータ５に対向する弁体部７０と、軸受ハウジング８の外周面に対向する摺動面を有するガイド部７１と、を備えている。弁体部７０とガイド部７１とは、連結部７２によって連結されている。弁体部７０とガイド部７１との間には、圧縮室２０で圧縮された冷媒の吐出口７ａが設けられている。吐出口７ａから吐出された冷媒は、吐出ガス通路を通じて高圧空間１１に吐出される。

　スライドバルブ７は、ガイド部７１の端面に固定されたロッド７３を介してスライドバルブ駆動装置７４に接続されている。つまり、スライドバルブ７は、スライドバルブ駆動装置７４の駆動により軸方向に動作するロッド７３によって、スクリュー軸４と並行に移動する。スライドバルブ駆動装置７４は、例えばガス圧で駆動する構成、油圧で駆動する構成、又はモータで駆動する構成等である。

　スクリュー圧縮機１００は、スライドバルブ７の弁体部７０がスクリュー軸４と並行に移動することで、圧縮室２０に吸い込んだ冷媒の吐出タイミングが調整される。具体的には、スライドバルブ７は、吸込側に位置させて吐出口７ａの開口を早くすることで、吐出タイミングを早めることができ、吐出側に移動させて吐出口７ａの開口を遅くすることで、吐出タイミングを遅らせることができる。つまり、スクリュー圧縮機１００は、吐出タイミングを早めると低内部容積比の運転となり、吐出タイミングを遅らせると高内部容積比の運転となる。

　軸受ハウジング８は、図１に示すように、スクリューロータ５の吐出側の端部に近接して設けられている。軸受ハウジング８の外径は、スクリューロータ５の外径よりも大きく形成されている。一方、軸受ハウジング８は、スクリューロータ５を収納する位置におけるケーシング１内に挿入しなければならないため、当該位置におけるケーシング１の内径よりも小さい外径で形成されている。なお、軸受ハウジング８の外径は、スクリューロータ５の外径よりも小さい場合もある。

　油分離器１４は、図１及び図２に示すように、圧縮室２０で圧縮されたガス冷媒に混入された油１５を分離するものである。油分離器１４で分離された油１５は、例えばスクリュー軸４の一端を支持する軸受８０を潤滑するため、又はケーシング１の内壁面とスクリューロータ５との隙間をシールする等のために、ケーシング１の内部を循環する。

　駆動部３は、電動機３０によって構成されている。電動機３０は、ケーシング１の内部に内接して固定され、径方向に隙間を有するステーター３１と、ステーター３１の内側に回転自在に配置されたモータロータ３２と、で構成されている。モータロータ３２は、スクリュー軸４の軸端部に接続されており、スクリューロータ５と同一軸線上に配置されている。スクリュー圧縮機１００は、電動機３０が駆動してスクリュー軸４を回転させることで、スクリューロータ５を回転させる。なお、電動機３０がインバータ方式の場合には、図示することは省略したインバータによって回転速度を可変に駆動されており、スクリュー軸４の回転速度を加減速させて運転される。

　次に、図６～図８に基づいて、本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１００の動作について説明する。図６は、実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の圧縮部の動作であって、吸込行程を示した説明図である。図７は、実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の圧縮部の動作であって、圧縮行程を示した説明図である。図８は、実施の形態１に係るスクリュー圧縮機の圧縮部の動作であって、吐出行程を示した説明図である。なお、図６～図８では、ドットのハッチングで示した圧縮室２０に着目して各行程について説明する。

　スクリュー圧縮機１００は、図６～図８に示すように、スクリューロータ５が電動機３０によりスクリュー軸４を介して回転することで、ゲートロータ６のゲートロータ歯部６ａが圧縮室２０を構成する歯溝５ａ内を相対的に移動する。これにより、圧縮室２０内では、吸込行程（図６）、圧縮行程（図７）及び吐出行程（図８）を一サイクルとして、このサイクルを繰り返すようになっている。

　図６は、吸込行程における圧縮室２０の状態を示している。スクリューロータ５が電動機３０により駆動されて実線矢印の方向に回転する。これにより、図７に示すように圧縮室２０の容積が縮小する。

　引き続き、スクリューロータ５が回転すると、図８に示すように、圧縮室２０が吐出口７ａに連通する。これにより、圧縮室２０内で圧縮された高圧の冷媒ガスが吐出口７ａより外部へ吐出される。そして、再びスクリューロータ５の背面で同様の圧縮が行われる。

　ところで、スクリュー圧縮機１００は、圧縮室２０で圧縮した冷媒ガスの温度の上昇によってスクリューロータ５が熱膨張し、スクリューロータ５の外周面とケーシング１の内筒面及びスライドバルブ７との隙間Ｓが減少するおそれがある。また、スクリュー圧縮機１００は、運転を停止させた後にケーシング１内の高低差圧によりスクリューロータ５が逆回転する場合があり、スクリューロータ５が逆回転すると圧縮室２０の内圧変化等の影響によって、スライドバルブ７の弁体部７０がスクリューロータ５側へ倒れ込み、又は周方向へ回転するおそれがある。その結果、スライドバルブ７の弁体部７０の一部が突出してスクリューロータ５と接触し、焼き付き等を招くおそれがある。

　そこで、本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１００は、図１、図２及び図５に示すように、油分離器１４と接続され、該油分離器１４で分離した油を利用して、運転中に軸受ハウジング８を径方向に熱膨張させる加熱機構９を備えている。加熱機構９は、軸受ハウジング８に対向するケーシング１の壁内に形成され、油分離器１４に接続された油通路９０と、軸受ハウジング８に形成され、油通路９０と連通する溝部９１と、を有している。つまり、加熱機構９は、油分離器１４で分離された高温及び高圧の油を、油通路９０を通じて溝部９１へ循環させ、運転中に軸受ハウジング８を径方向に熱膨張させる構成である。

　溝部９１は、軸受ハウジング８の周方向に沿って形成されている。図５に示した実施の形態１における溝部９１は、軸受ハウジング８の管軸方向に間隔をあけて２つ並列させた第１溝部９１ａと、第２溝部９１ｂとで構成されている。第１溝部９１ａは、一端が油通路９０と接続された吸入口９１ｃとされ、他端が第２溝部９１ｂに接続されている。第２溝部９１ｂは、一端が第１溝部９１ａに接続され、他端が圧縮室２０に繋がる吐出口９１ｄとされている。吐出口９１ｄと圧縮室２０とは、図１及び図２に示すように、ケーシング１の壁内に形成された油連絡通路９０ａによって繋がれている。軸受ハウジング８の溝部９１に流入した高温及び高圧の油は、ケーシング１内の差圧で循環し、スクリューロータ５の歯溝５ａ又は軸受８０等へ給油される。

　本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１００では、図４に示すように、スライドバルブ７の弁体部７０がスクリューロータ５側へ倒れ込み又は周方向へ回転する前に、熱膨張した軸受ハウジング８がスライドバルブ７のガイド部７１に当接して支持するので、スライドバルブ７とスクリューロータ５との接触を抑制でき、信頼性の高いスクリュー圧縮機を実現できる。

　なお、軸受ハウジング８は、旋盤加工機を使用して外周面の一部分にのみ溝部９１を加工形成することが困難である。そこで、予め鋳型を使用して外周部に溝部９１を形成した軸受ハウジング８を成形し、旋盤加工機を使用して表面加工を行う。溝部９１の表面は、スクリュー圧縮機１００の機能に影響を及ぼさないため、鋳肌面９２のままであっても問題ない。そのため、溝部９１の表面は、鋳型によって形成された鋳肌面９２のままである。つまり、本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１００における溝部９１を鋳肌面９２のままとすることで、溝部９１の追加加工が不要となり、製造コストを抑えることができ、生産性を高めることができる。

　また、図２に示すように、ケーシング１の内壁面には、スクリューロータ５を挟んで軸受ハウジング８と対向する位置に間座１３が設けられている。そして、加熱機構９は、油通路９０から分岐してケーシング１の管軸方向に延び、間座１３に接続された分岐通路９０ｂを有している。つまり、加熱機構９は、油分離器１４で分離された高温及び高圧の油を、油通路９０を通じて分岐通路９０ｂへ循環させて伝熱面積を増加させ、ケーシング１の内壁面を熱膨張させることができる。よって、本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１００は、ケーシング１とスクリューロータ５との接触を効果的に抑制できる。

　なお、本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１００は、必ずしも間座１３を設けて油通路９０から分岐した分岐通路９０ｂを接続する必要なく、間座１３及び分岐経路を省略した構成でもよい。

　以上のように、本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１００は、外郭を構成するケーシング１と、ケーシング１内に配置されて回転駆動されるスクリュー軸４と、外周面に螺旋状の歯溝５ａを有し、スクリュー軸４に固定されたスクリューロータ５と、を備えている。また、スクリュー圧縮機１００は、スクリューロータ５の歯溝５ａに嵌り合う複数のゲートロータ歯部６ａを有し、ケーシング１及びスクリューロータ５と共に冷媒を圧縮する圧縮室２０を形成するゲートロータ６と、ケーシング１の内筒面に形成されたスライド溝１２内に設けられ、スクリューロータ５の回転軸方向にスライド移動自在に構成されたスライドバルブ７と、を備えている。また、スクリュー圧縮機１００は、スクリュー軸４の一端を回転自在に支持する軸受８０を内部に有する軸受ハウジング８と、圧縮室２０で圧縮された冷媒に混入された油を分離する油分離器１４と、油分離器１４と接続され、該油分離器１４で分離した油を利用して、運転中に軸受ハウジング８を径方向に熱膨張させる加熱機構９と、を備えている。

　加熱機構９は、軸受ハウジング８に対向するケーシング１の壁内に形成され、油分離器１４に接続された油通路９０と、軸受ハウジング８に形成され、油通路９０と連通する溝部９１と、を有している。加熱機構９は、油分離器１４で分離された高温及び高圧の油を、油通路９０を通じて溝部９１へ循環させ、運転中に軸受ハウジング８を径方向に熱膨張させる構成である。

　よって、本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１００は、スライドバルブ７の弁体部７０がスクリューロータ５側へ倒れ込み又は周方向へ回転する前に、熱膨張した軸受ハウジング８がスライドバルブ７のガイド部７１に当接して支持するので、スライドバルブ７とスクリューロータ５との接触を抑制でき、信頼性の高いスクリュー圧縮機を実現できる。

　また、ケーシング１の内壁面には、スクリューロータ５を挟んで軸受ハウジング８と対向する位置に間座１３が設けられている。加熱機構９は、油通路９０から分岐してケーシング１の管軸方向に延び、間座１３に接続された分岐通路９０ｂを有している。つまり、加熱機構９は、油分離器１４で分離された高温及び高圧の油を、油通路９０を通じて分岐通路９０ｂへ循環させて伝熱面積を増加させ、ケーシング１の内壁面を熱膨張させることができる。よって、本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１００は、ケーシング１とスクリューロータ５との接触を効果的に抑制できる。

　また、溝部９１は、鋳型によって形成された鋳肌面９２である。つまり、本実施の形態１に係るスクリュー圧縮機１００は、機能に影響を及ぼさない溝部９１の表面を鋳肌面９２のままとすることで、溝部９１の追加加工が不要となり、製造コストを抑えることができ、生産性を高めることができる。

　実施の形態２．
　次に、本実施の形態２に係るスクリュー圧縮機１０１を図９及び図１０に基づいて説明する。図９は、実施の形態２に係るスクリュー圧縮機の内部構造を示した断面図である。図１０は、実施の形態２に係るスクリュー圧縮機の軸受ハウジングの構造を示した斜視図である。なお、実施の形態１で説明したスクリュー圧縮機１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。

　本実施の形態２に係るスクリュー圧縮機１０１では、図９及び図１０に示すように、加熱機構９の溝部９１が、スライドバルブ７のガイド部７１の外周面に対向する位置まで形成されている。つまり、油分離器１４で分離された高温及び高圧の油を、油通路９０を通じて溝部９１へ循環させ、運転中に軸受ハウジング８を径方向に熱膨張させると共に、スライドバルブ７のガイド部７１の外周面を膨張させる構成である。なお、本実施の形態２に係るスクリュー圧縮機１０１では、油通路９０から分岐した分岐通路９０ｃが、圧縮室２０に接続されている。油通路９０に流入した高温及び高圧の油は、ケーシング１内の差圧で循環し、スクリューロータ５の歯溝５ａ又は軸受８０等へ給油される。

　よって、本実施の形態２に係るスクリュー圧縮機１０１は、スライドバルブ７の弁体部７０がスクリューロータ５側へ倒れ込み又は周方向へ回転する前に、熱膨張した軸受ハウジング８と、熱膨張したスライドバルブ７のガイド部７１とが互いに当接するので、スライドバルブ７とスクリューロータ５との接触を効果的に抑制でき、信頼性の高いスクリュー圧縮機を実現できる。

　なお、図示することは省略したが、本実施の形態２に係るスクリュー圧縮機１０１においても、圧縮部２と駆動部３との間に位置するケーシング１の内壁面に間座１３を設け、間座１３に油通路９０から分岐した分岐通路９０ｂを接続した構成としてもよい。

　実施の形態３．
　次に、本実施の形態３に係るスクリュー圧縮機１０２を図１１に基づいて説明する。図１１は、実施の形態３に係るスクリュー圧縮機の内部構造を示した断面図である。なお、実施の形態１で説明したスクリュー圧縮機１００と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を適宜省略する。

　図１１に示すように、本実施の形態３に係るスクリュー圧縮機１０２では、溝部９１が軸受ハウジング８の管軸方向に沿って形成された構成である。つまり、加熱機構９は、油分離器１４から油通路９０を通じて高温及び高圧の油を溝部９１へ循環させ、運転中に軸受ハウジング８の全面を径方向に熱膨張させる構成である。なお、管軸方向に沿って形成された溝部９１は、図１１に示すように、周方向に複数並列させて形成してもよいし、１本で構成してもよい。

　なお、本実施の形態３に係るスクリュー圧縮機１０２では、油通路９０から分岐した分岐通路９０ｄが、圧縮室２０に接続されている。油通路９０に流入した高温及び高圧の油は、ケーシング１内の差圧で循環し、スクリューロータ５の歯溝５ａ又は軸受８０等へ給油される。

　よって、本実施の形態３に係るスクリュー圧縮機１００は、スライドバルブ７の弁体部７０がスクリューロータ５側へ倒れ込み又は周方向へ回転する前に、熱膨張した軸受ハウジング８がスライドバルブ７に当接して支持するので、スライドバルブ７とスクリューロータ５との接触を抑制でき、信頼性の高いスクリュー圧縮機を実現できる。

　なお、図示することは省略したが、本実施の形態３に係るスクリュー圧縮機１０２においても、圧縮部２と駆動部３との間に位置するケーシング１の内壁面に間座１３を設け、間座１３に油通路９０から分岐した分岐通路９０ｂを接続した構成としてもよい。

　以上に実施の形態に基づいてスクリュー圧縮機１００を説明したが、スクリュー圧縮機１００は、上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、スクリュー圧縮機１００の内部構成は、上述した内容に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。また、スクリュー圧縮機１００は、単段シングルスクリュー圧縮機を例に説明したが、例えば二段シングルスクリュー圧縮機でもよい。また、スライドバルブ７は、内部容積比調整弁に限定されず、例えば圧縮容量を調整する構成でもよい。また、ゲートロータ６は、図示した２つ構成に限定されず、１つでもよい。要するに、スクリュー圧縮機１００は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。

　１　ケーシング、２　圧縮部、３　駆動部、４　スクリュー軸、５　スクリューロータ、５ａ　歯溝、６　ゲートロータ、６ａ　ゲートロータ歯部、７　スライドバルブ、７ａ　吐出口、８　軸受ハウジング、９　加熱機構、１０　低圧空間、１１　高圧空間、１２　スライド溝、１３　間座、１４　油分離器、１５　油、２０　圧縮室、３０　電動機、３１　ステーター、３２　モータロータ、７０　弁体部、７１　ガイド部、７２　連結部、７３　ロッド、７４　スライドバルブ駆動装置、８０　軸受、９０　油通路、９０ａ　油連絡通路、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ　分岐通路、９１　溝部、９１ａ　第１溝部、９１ｂ　第２溝部、９１ｃ　吸入口、９１ｄ　吐出口、９２　鋳肌面、１００、１０１、１０２　スクリュー圧縮機、Ｓ　隙間。

Claims

　外郭を構成するケーシングと、
　前記ケーシング内に配置されて回転駆動されるスクリュー軸と、
　外周面に螺旋状の歯溝を有し、前記スクリュー軸に固定されたスクリューロータと、
　前記スクリューロータの歯溝に嵌り合う複数のゲートロータ歯部を有し、前記ケーシング及び前記スクリューロータと共に冷媒を圧縮する圧縮室を形成するゲートロータと、
　前記ケーシングの内筒面に形成されたスライド溝内に設けられ、前記スクリューロータの回転軸方向にスライド移動自在に構成されたスライドバルブと、
　前記スクリュー軸の一端を回転自在に支持する軸受を内部に有し、外周面で前記スライドバルブをスライドさせる軸受ハウジングと、
　前記圧縮室で圧縮された冷媒に混入された油を分離する油分離器と、
　前記油分離器と接続され、該油分離器で分離した油を利用して、運転中に前記軸受ハウジングを径方向に熱膨張させる加熱機構と、を備えている、スクリュー圧縮機。
　前記加熱機構は、
　前記軸受ハウジングに対向する前記ケーシングの壁内に形成され、前記油分離器に接続された油通路と、
　前記軸受ハウジングに形成され、前記油通路と連通する溝部と、を有し、
　前記油分離器で分離された油を、前記油通路を通じて前記溝部へ循環させ、運転中に前記軸受ハウジングを径方向に熱膨張させる構成である、請求項１に記載のスクリュー圧縮機。
　前記加熱機構は、
　前記溝部が、前記軸受ハウジングの外周面をスライドする前記スライドバルブのガイド部に対向する位置まで形成されており、
　前記油分離器で分離された油を、前記油通路を通じて前記溝部へ循環させ、運転中に前記軸受ハウジングを径方向に熱膨張させると共に、前記スライドバルブの前記ガイド部を径方向に熱膨張させる構成である、請求項２に記載のスクリュー圧縮機。
　前記溝部は、前記軸受ハウジングの管軸方向に沿って形成されている、請求項２に記載のスクリュー圧縮機。
　前記ケーシングの内壁面には、前記スクリューロータを挟んで前記軸受ハウジングと対向する位置に間座が設けられており、
　前記加熱機構は、前記油通路から分岐して前記ケーシングの管軸方向に延び、前記間座に接続された分岐通路を有している、請求項２～４のいずれか一項に記載のスクリュー圧縮機。
　前記溝部は、鋳型によって形成された鋳肌面である、請求項２～５のいずれか一項に記載のスクリュー圧縮機。