WO2020240678A1 - スクリュー圧縮機 - Google Patents
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- F04C28/10—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber
- F04C28/12—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by changing the positions of the inlet or outlet openings with respect to the working chamber using sliding valves
Definitions
- the present invention relates to a screw compressor used for compressing a refrigerant such as a refrigerator.
- the screw compressor is known as one type of positive displacement compressor, and is used as a component of a refrigerant circuit built in, for example, a refrigerator or the like. ..
- the screw compressor for example, one screw rotor having a spiral tooth groove and two gate rotors having a plurality of gate rotor teeth that fit into the tooth grooves of the screw rotor are housed inside the casing.
- Single screw compressors are known. In the single screw compressor, the tooth groove of the screw rotor and the gate rotor tooth portion of the gate rotor are meshed with each other and engaged with each other to form a plurality of compression chambers.
- One end of the screw rotor in the direction of rotation axis is the suction side of the refrigerant, and the other end is the discharge side.
- the inside of the casing is divided into a low pressure space provided on the suction side of the compression chamber and a high pressure space provided on the discharge side of the compression chamber.
- the screw rotor is fixed to the screw shaft that rotates by the drive unit provided inside the casing.
- One shaft end of the screw shaft is rotatably supported by a bearing housing having a bearing inside, and the other shaft end is connected to a drive unit.
- the screw compressor when the screw rotor is rotationally driven via the screw shaft rotated by the drive unit, the refrigerant in the low pressure space is sucked into the compression chamber and compressed, and the refrigerant compressed in the compression chamber is discharged into the high pressure space. It is a configuration.
- some screw compressors are provided with a pair of slide valves arranged in a slide groove formed on the inner cylinder surface of the casing and slidably movable in the direction of the rotation axis of the screw rotor.
- the slide valve is provided to slide in the direction of the rotation axis of the screw rotor and change the discharge start position of the high-pressure gas refrigerant compressed in the compression chamber to change the discharge opening timing and change the internal volume ratio.
- This slide valve includes a valve body portion facing the screw rotor and a guide portion forming a sliding surface facing the outer peripheral surface of the bearing housing.
- the screw rotor may thermally expand due to an increase in the temperature of the refrigerant gas compressed in the compression chamber, and the gap between the outer peripheral surface of the screw rotor and the inner cylinder surface of the casing and the slide valve may decrease. Further, in the screw compressor, after the operation is stopped, the screw rotor may rotate in the reverse direction due to the high and low differential pressure in the casing. When the screw rotor rotates in the reverse direction, the valve body of the slide valve may fall toward the screw rotor or rotate in the circumferential direction due to the influence of changes in the internal pressure of the compression chamber. As a result, a part of the valve body of the slide valve may protrude from the inner peripheral surface of the casing bore and come into contact with the screw rotor, resulting in seizure or the like.
- Patent Document 1 a protrusion is provided on the guide portion of the slide valve so as to project relative to the valve body in the circumferential direction, and when the slide valve rotates in the circumferential direction, the protrusion is brought into contact with the bearing holder.
- a structure that avoids contact between the slide valve and the screw rotor is disclosed.
- the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable screw compressor capable of suppressing contact between a slide valve and a screw rotor. ..
- the screw compressor according to the present invention has a casing constituting the outer shell, a screw shaft arranged in the casing and driven to rotate, and a spiral tooth groove on the outer peripheral surface, and is fixed to the screw shaft.
- a gate rotor having a plurality of gate rotor teeth that fit into the tooth grooves of the screw rotor, and forming a compression chamber for compressing a refrigerant together with the casing and the screw rotor, and an inner cylinder surface of the casing. It has a slide valve provided in the formed slide groove and slidably movable in the direction of the rotation axis of the screw rotor, and a bearing that rotatably supports one end of the screw shaft on the outer peripheral surface.
- the bearing housing that slides the slide valve, the oil separator that separates the oil mixed in the refrigerant compressed in the compression chamber, and the oil that is connected to the oil separator and separated by the oil separator are used.
- the bearing housing is provided with a heating mechanism that thermally expands the bearing housing in the radial direction during operation.
- the thermally expanded bearing housing abuts and supports the slide valve before the valve body portion of the slide valve collapses toward the screw rotor side or rotates in the circumferential direction. Contact with the rotor can be suppressed, and a highly reliable screw compressor can be realized.
- FIG. It is sectional drawing which showed the internal structure of the screw compressor which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is sectional drawing which shows the internal structure of the screw compressor which concerns on Embodiment 1, and shows the part different from FIG.
- FIG. It is a perspective view which showed the structure of the bearing housing of the screw compressor which concerns on Embodiment 1.
- FIG. It is the operation of the compression part of the screw compressor which concerns on Embodiment 1, and is explanatory drawing which showed the suction process.
- FIG. 1 It is the operation of the compression part of the screw compressor which concerns on Embodiment 1, and is explanatory drawing which showed the compression stroke. It is the operation of the compression part of the screw compressor which concerns on Embodiment 1, and is explanatory drawing which showed the discharge process. It is sectional drawing which showed the internal structure of the screw compressor which concerns on Embodiment 2.
- FIG. 2 It is a perspective view which showed the structure of the bearing housing of the screw compressor which concerns on Embodiment 2.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of the screw compressor according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing an internal structure of the screw compressor according to the first embodiment, which is different from FIG.
- FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the arrow line AA shown in FIG.
- FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the arrow line BB shown in FIG.
- FIG. 5 is a perspective view showing the structure of the bearing housing of the screw compressor according to the first embodiment.
- the screw compressor 100 includes a cylindrical casing 1 constituting an outer shell, a compression unit 2 and a drive unit 3 provided inside the casing 1, and one end of the outside of the casing 1. It is composed of an oil separator 14 provided on the side.
- the inside of the casing 1 is divided into a low pressure space 10 and a high pressure space 11.
- the compression unit 2 includes a screw shaft 4, a screw rotor 5 fixed to the screw shaft 4, a pair of gate rotors 6, a gate rotor support (not shown), and a pair.
- the slide valve 7 and the bearing housing 8 which has a bearing 80 that rotatably supports the end of the screw shaft 4 and slides the slide valve 7 on the outer peripheral surface thereof are provided.
- the compression unit 2 is connected to the oil separator 14, and the oil separated by the oil separator 14 is used during operation as shown in FIG.
- a heating mechanism 9 for thermally expanding the bearing housing 8 in the radial direction is provided.
- the screw shaft 4 is arranged in the casing 1 and is rotationally driven by the drive unit 3.
- the screw shaft 4 extends in the pipe axis direction of the casing 1, one shaft end is rotatably supported by a bearing 80 arranged to face the discharge side of the screw rotor 5, and the other shaft end is supported. It is connected to the drive unit 3.
- the screw rotor 5 has a plurality of spiral tooth grooves 5a on the outer peripheral surface of the cylindrical body.
- the screw rotor 5 is fixed to the screw shaft 4 and rotates together with the screw shaft 4 rotated by the drive unit 3.
- the low pressure space 10 side in the rotation axis direction is the refrigerant suction side
- the high pressure space 11 end is the discharge side.
- the screw rotor 5 has a predetermined gap S formed between the screw rotor 5 and the slide valve 7. This is to prevent, for example, contact when assembling the screw compressor 100, or contact between the slide valve 7 and the screw rotor 5 during operation of the screw compressor 100 to cause seizure or the like.
- a plurality of gate rotor tooth portions 6a that fit into the tooth grooves 5a of the screw rotor 5 are formed on the outer peripheral portion, and as shown in FIGS. 1 and 2, the screw rotor 5 is sandwiched in the radial direction. It is located in.
- the tooth groove 5a of the screw rotor 5 and the gate rotor tooth portion 6a of the gate rotor 6 are meshed with each other and engaged with each other to form a compression chamber 20.
- the screw compressor 100 has a configuration in which two gate rotors 6 are arranged so as to face each other with a 180 degree shift from one screw rotor 5.
- the gate rotor support (not shown) has a plurality of gate rotor support teeth provided so as to face the plurality of gate rotor teeth 6a, and supports the gate rotor 6.
- the slide valve 7 is provided in a slide groove 12 formed on the inner cylinder surface of the casing 1, and is configured to be slidable in the rotation axis direction of the screw rotor 5.
- the slide valve 7 is an internal volume ratio adjusting valve as an example.
- the slide valve 7 includes a valve body portion 70 facing the screw rotor 5 and a guide portion 71 having a sliding surface facing the outer peripheral surface of the bearing housing 8.
- the valve body portion 70 and the guide portion 71 are connected by a connecting portion 72.
- a discharge port 7a for the refrigerant compressed in the compression chamber 20 is provided between the valve body portion 70 and the guide portion 71. The refrigerant discharged from the discharge port 7a is discharged into the high pressure space 11 through the discharge gas passage.
- the slide valve 7 is connected to the slide valve drive device 74 via a rod 73 fixed to the end surface of the guide portion 71. That is, the slide valve 7 is moved in parallel with the screw shaft 4 by the rod 73 that operates in the axial direction by driving the slide valve driving device 74.
- the slide valve drive device 74 has, for example, a gas pressure driven configuration, a hydraulically driven configuration, a motor driven configuration, and the like.
- the valve body 70 of the slide valve 7 moves in parallel with the screw shaft 4, so that the discharge timing of the refrigerant sucked into the compression chamber 20 is adjusted.
- the slide valve 7 can be positioned on the suction side to accelerate the opening of the discharge port 7a, thereby accelerating the discharge timing, and move the slide valve 7 to the discharge side to delay the opening of the discharge port 7a. Therefore, the discharge timing can be delayed. That is, the screw compressor 100 operates at a low internal volume ratio when the discharge timing is advanced, and operates at a high internal volume ratio when the discharge timing is delayed.
- the bearing housing 8 is provided close to the discharge side end of the screw rotor 5.
- the outer diameter of the bearing housing 8 is formed to be larger than the outer diameter of the screw rotor 5.
- the bearing housing 8 since the bearing housing 8 must be inserted into the casing 1 at the position where the screw rotor 5 is housed, the bearing housing 8 is formed with an outer diameter smaller than the inner diameter of the casing 1 at that position.
- the outer diameter of the bearing housing 8 may be smaller than the outer diameter of the screw rotor 5.
- the oil separator 14 separates the oil 15 mixed in the gas refrigerant compressed in the compression chamber 20.
- the oil 15 separated by the oil separator 14 is used to lubricate the bearing 80 that supports one end of the screw shaft 4, or to seal the gap between the inner wall surface of the casing 1 and the screw rotor 5. It circulates inside 1.
- the drive unit 3 is composed of an electric motor 30.
- the electric motor 30 is composed of a stator 31 which is inscribed and fixed inside the casing 1 and has a gap in the radial direction, and a motor rotor 32 which is rotatably arranged inside the stator 31.
- the motor rotor 32 is connected to the shaft end of the screw shaft 4 and is arranged on the same axis as the screw rotor 5.
- the screw compressor 100 rotates the screw rotor 5 by driving the electric motor 30 to rotate the screw shaft 4.
- the electric motor 30 is of the inverter type, the rotation speed is variably driven by an inverter (not shown), and the screw shaft 4 is operated by accelerating or decelerating the rotation speed.
- FIG. 6 is an explanatory view showing the operation of the compression unit of the screw compressor according to the first embodiment and showing the suction stroke.
- FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the compression unit of the screw compressor according to the first embodiment and showing the compression stroke.
- FIG. 8 is an explanatory diagram showing the operation of the compression unit of the screw compressor according to the first embodiment and showing the discharge stroke.
- each process will be described focusing on the compression chamber 20 shown by the hatching of dots.
- the screw rotor 5 is rotated by the electric motor 30 via the screw shaft 4, so that the gate rotor tooth portion 6a of the gate rotor 6 constitutes the compression chamber 20. It moves relatively in the tooth groove 5a.
- the suction stroke (FIG. 6), the compression stroke (FIG. 7), and the discharge stroke (FIG. 8) are set as one cycle, and this cycle is repeated.
- FIG. 6 shows the state of the compression chamber 20 in the suction stroke.
- the screw rotor 5 is driven by the electric motor 30 and rotates in the direction of the solid arrow. As a result, the volume of the compression chamber 20 is reduced as shown in FIG.
- the compression chamber 20 communicates with the discharge port 7a as shown in FIG. As a result, the high-pressure refrigerant gas compressed in the compression chamber 20 is discharged to the outside from the discharge port 7a. Then, the same compression is performed again on the back surface of the screw rotor 5.
- the screw rotor 5 thermally expands due to the temperature rise of the refrigerant gas compressed in the compression chamber 20, and the gap S between the outer peripheral surface of the screw rotor 5 and the inner cylinder surface of the casing 1 and the slide valve 7 May decrease.
- the screw rotor 5 may rotate in the reverse direction due to the high / low differential pressure in the casing 1 after the operation is stopped, and when the screw rotor 5 rotates in the reverse direction, the internal pressure of the compression chamber 20 may change.
- the valve body 70 of the slide valve 7 may fall toward the screw rotor 5 or rotate in the circumferential direction. As a result, a part of the valve body portion 70 of the slide valve 7 may protrude and come into contact with the screw rotor 5 to cause seizure or the like.
- the screw compressor 100 is connected to the oil separator 14 and uses the oil separated by the oil separator 14.
- a heating mechanism 9 that thermally expands the bearing housing 8 in the radial direction during operation is provided.
- the heating mechanism 9 includes an oil passage 90 formed in the wall of the casing 1 facing the bearing housing 8 and connected to the oil separator 14, a groove 91 formed in the bearing housing 8 and communicating with the oil passage 90, and the like. have. That is, the heating mechanism 9 has a configuration in which high-temperature and high-pressure oil separated by the oil separator 14 is circulated to the groove 91 through the oil passage 90, and the bearing housing 8 is thermally expanded in the radial direction during operation.
- the groove 91 is formed along the circumferential direction of the bearing housing 8.
- the groove 91 in the first embodiment shown in FIG. 5 is composed of a first groove 91a and a second groove 91b in which two bearing housings 8 are arranged in parallel at intervals in the pipe axis direction.
- One end of the first groove portion 91a is a suction port 91c connected to the oil passage 90, and the other end is connected to the second groove portion 91b.
- One end of the second groove portion 91b is connected to the first groove portion 91a, and the other end is a discharge port 91d connected to the compression chamber 20.
- the discharge port 91d and the compression chamber 20 are connected by an oil communication passage 90a formed in the wall of the casing 1.
- the high-temperature and high-pressure oil that has flowed into the groove 91 of the bearing housing 8 circulates due to the differential pressure in the casing 1 and is supplied to the tooth groove 5a of the screw rotor 5, the bearing 80, and the like.
- the bearing housing 8 is thermally expanded before the valve body 70 of the slide valve 7 collapses toward the screw rotor 5 or rotates in the circumferential direction. Is in contact with and supports the guide portion 71 of the slide valve 7, so that contact between the slide valve 7 and the screw rotor 5 can be suppressed, and a highly reliable screw compressor can be realized.
- the bearing housing 8 having the groove 91 formed on the outer peripheral portion is formed in advance by using a mold, and the surface is processed by using a lathe processing machine. Since the surface of the groove 91 does not affect the function of the screw compressor 100, there is no problem even if the cast surface 92 remains. Therefore, the surface of the groove 91 remains the cast surface 92 formed by the mold. That is, by leaving the groove 91 in the screw compressor 100 according to the first embodiment as the cast surface 92, additional processing of the groove 91 becomes unnecessary, the manufacturing cost can be suppressed, and the productivity can be improved. Can be done.
- a spacer 13 is provided on the inner wall surface of the casing 1 at a position facing the bearing housing 8 with the screw rotor 5 interposed therebetween.
- the heating mechanism 9 has a branch passage 90b that branches from the oil passage 90, extends in the pipe axis direction of the casing 1, and is connected to the spacer 13. That is, the heating mechanism 9 circulates the high-temperature and high-pressure oil separated by the oil separator 14 to the branch passage 90b through the oil passage 90 to increase the heat transfer area and thermally expand the inner wall surface of the casing 1. Can be done. Therefore, the screw compressor 100 according to the first embodiment can effectively suppress the contact between the casing 1 and the screw rotor 5.
- the screw compressor 100 does not necessarily have to be provided with a spacer 13 to connect the branch passage 90b branched from the oil passage 90, and the spacer 13 and the branch path may be omitted.
- the screw compressor 100 has a casing 1 constituting the outer shell, a screw shaft 4 arranged in the casing 1 and driven to rotate, and a spiral tooth groove on the outer peripheral surface. It has 5a and includes a screw rotor 5 fixed to a screw shaft 4. Further, the screw compressor 100 has a plurality of gate rotor tooth portions 6a that fit into the tooth grooves 5a of the screw rotor 5, and together with the casing 1 and the screw rotor 5 form a compression chamber 20 that compresses the refrigerant.
- a slide valve 7 is provided in a slide groove 12 formed on the inner cylinder surface of the casing 1 so as to be slidable in the direction of the rotation axis of the screw rotor 5.
- the screw compressor 100 includes a bearing housing 8 having a bearing 80 that rotatably supports one end of the screw shaft 4, and an oil separator 14 that separates oil mixed in the refrigerant compressed in the compression chamber 20. And a heating mechanism 9 which is connected to the oil separator 14 and uses the oil separated by the oil separator 14 to thermally expand the bearing housing 8 in the radial direction during operation.
- the heating mechanism 9 includes an oil passage 90 formed in the wall of the casing 1 facing the bearing housing 8 and connected to the oil separator 14, a groove 91 formed in the bearing housing 8 and communicating with the oil passage 90, and the like. have.
- the heating mechanism 9 has a configuration in which high-temperature and high-pressure oil separated by the oil separator 14 is circulated to the groove 91 through the oil passage 90, and the bearing housing 8 is thermally expanded in the radial direction during operation.
- the thermally expanded bearing housing 8 of the slide valve 7 is formed before the valve body 70 of the slide valve 7 collapses toward the screw rotor 5 or rotates in the circumferential direction. Since it abuts and supports the guide portion 71, contact between the slide valve 7 and the screw rotor 5 can be suppressed, and a highly reliable screw compressor can be realized.
- the heating mechanism 9 has a branch passage 90b that branches from the oil passage 90, extends in the pipe axis direction of the casing 1, and is connected to the spacer 13. That is, the heating mechanism 9 circulates the high-temperature and high-pressure oil separated by the oil separator 14 to the branch passage 90b through the oil passage 90 to increase the heat transfer area and thermally expand the inner wall surface of the casing 1. Can be done. Therefore, the screw compressor 100 according to the first embodiment can effectively suppress the contact between the casing 1 and the screw rotor 5.
- the groove 91 is a cast surface 92 formed by a mold. That is, in the screw compressor 100 according to the first embodiment, by leaving the surface of the groove 91 that does not affect the function as the cast surface 92, additional processing of the groove 91 becomes unnecessary and the manufacturing cost is suppressed. Can increase productivity.
- FIG. 9 is a cross-sectional view showing the internal structure of the screw compressor according to the second embodiment.
- FIG. 10 is a perspective view showing the structure of the bearing housing of the screw compressor according to the second embodiment.
- the same components as those of the screw compressor 100 described in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
- the groove 91 of the heating mechanism 9 is formed to a position facing the outer peripheral surface of the guide portion 71 of the slide valve 7. .. That is, the high-temperature and high-pressure oil separated by the oil separator 14 is circulated to the groove 91 through the oil passage 90 to thermally expand the bearing housing 8 in the radial direction during operation, and the guide portion 71 of the slide valve 7. The outer peripheral surface is expanded.
- the branch passage 90c branched from the oil passage 90 is connected to the compression chamber 20.
- the high-temperature and high-pressure oil that has flowed into the oil passage 90 circulates at the differential pressure in the casing 1 and is supplied to the tooth groove 5a of the screw rotor 5, the bearing 80, or the like.
- the screw compressor 101 thermally expands with the thermally expanded bearing housing 8 before the valve body 70 of the slide valve 7 collapses toward the screw rotor 5 or rotates in the circumferential direction. Since the guide portion 71 of the slide valve 7 comes into contact with each other, the contact between the slide valve 7 and the screw rotor 5 can be effectively suppressed, and a highly reliable screw compressor can be realized.
- the screw compressor 101 also has a spacer 13 provided on the inner wall surface of the casing 1 located between the compression unit 2 and the drive unit 3.
- a branch passage 90b branched from the oil passage 90 may be connected to the seat 13.
- FIG. 11 is a cross-sectional view showing the internal structure of the screw compressor according to the third embodiment.
- the same components as those of the screw compressor 100 described in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
- the groove 91 is formed along the pipe axis direction of the bearing housing 8. That is, the heating mechanism 9 has a configuration in which high-temperature and high-pressure oil is circulated from the oil separator 14 through the oil passage 90 to the groove 91, and the entire surface of the bearing housing 8 is thermally expanded in the radial direction during operation. As shown in FIG. 11, a plurality of groove portions 91 formed along the pipe axis direction may be formed in parallel in the circumferential direction, or may be formed by one groove portion 91.
- the branch passage 90d branched from the oil passage 90 is connected to the compression chamber 20.
- the high-temperature and high-pressure oil that has flowed into the oil passage 90 circulates at the differential pressure in the casing 1 and is supplied to the tooth groove 5a of the screw rotor 5, the bearing 80, or the like.
- the thermally expanded bearing housing 8 becomes the slide valve 7 before the valve body 70 of the slide valve 7 collapses toward the screw rotor 5 or rotates in the circumferential direction. Since it abuts and supports, the contact between the slide valve 7 and the screw rotor 5 can be suppressed, and a highly reliable screw compressor can be realized.
- the screw compressor 102 also has a spacer 13 provided on the inner wall surface of the casing 1 located between the compression unit 2 and the drive unit 3.
- a branch passage 90b branched from the oil passage 90 may be connected to the seat 13.
- the screw compressor 100 has been described above based on the embodiment, the screw compressor 100 is not limited to the configuration of the above-described embodiment.
- the internal configuration of the screw compressor 100 is not limited to the above-mentioned contents, and may include other components.
- the screw compressor 100 has been described by taking a single-stage single screw compressor as an example, but for example, a two-stage single screw compressor may be used.
- the slide valve 7 is not limited to the internal volume ratio adjusting valve, and may be configured to adjust the compression capacity, for example.
- the gate rotor 6 is not limited to the two configurations shown in the figure, and may be one.
- the screw compressor 100 includes a range of design changes and application variations normally performed by those skilled in the art within a range that does not deviate from the technical idea thereof.
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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
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。
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。
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。
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。
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 (6)
- 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。
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