WO2021084996A1

WO2021084996A1 - 圧縮機本体及び圧縮機

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Publication number: WO2021084996A1
Application number: PCT/JP2020/036529
Authority: WO
Inventors: 茂幸頼金; 正彦高野; 謙次森田; 善平竹内
Original assignee: 株式会社日立産機システム
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2021-05-06
Also published as: US11965510B2; JPWO2021084996A1; CN114599883A; JP7350876B2; US20220372982A1

Abstract

圧縮機本体は、気体を圧縮するスクリューロータを有する圧縮機構と、圧縮機構を格納し圧縮作動室を形成するケーシングと、スクリューロータを軸支する吸込側軸受と、吸込側軸受を格納する軸受室と、圧縮作動室と連通して、ケーシングの外部から供給された液体を圧縮作動室に供給する給液口とを備える。ケーシングが、圧縮作動室の吐出側を上流且つ吸込側を下流として延在して、給液口に液体を供給する内部給液流路を有するものである。内部給液流路は、下流側の部分が軸受室まで延在して、吸込側軸受に液体を供給する。

Description

圧縮機本体及び圧縮機

　本発明は、圧縮機本体及び圧縮機に関し、圧縮媒体を圧縮するに際し、圧縮作動室に液体を供給する給液式の圧縮機本体及び気体圧縮機に関する。

　空気や他の気体といった圧縮媒体を吸込み、これを圧縮して圧縮気体を吐き出す圧縮機では、圧縮作動室に油や水といった液体を供給し、圧縮媒体とともに気液混合の圧縮気体を吐き出す給液式圧縮機が知られている。液体は、圧縮機本体のケーシングに形成された給液口を介して圧縮作動室に供給されるものが知られている。

　給液式圧縮機として、例えば給油式スクリュー圧縮機を用いて説明する。給油式スクリュー圧縮機では、圧縮機本体が、１又は複数の螺旋状のスクリューロータと、これ（これら）のロータの歯先径と該略同一となる形状の内部空間を有する本体ケーシングとを備え、ロータと内部空間のボア内壁面によって形成される圧縮作動室を有する。圧縮作動室に吸い込まれる圧縮媒体は、ロータの回転によって圧縮作動室の容積が小さくなることによって圧縮される。

　圧縮機本体に油等の液体を供給する圧力源として、自励或いは他励のポンプといった圧送機器を用いる場合や、圧縮機本体から吐き出される圧縮気体の圧力を利用する場合が多い。後者の場合、吐き出された気液混合の圧縮気体から気体と液体を分離する気液分離器から圧縮機本体の油流路への還流路を備え、分離された油を気液分離器内にかかる吐出圧力によって圧縮機本体側に圧送するようになっている。

　圧縮機ケーシングのなかには、圧縮機本体の外部から油が供給される油流路を備え、ボア内壁面を貫通して圧縮作動室に連通する給油口を介して、油を圧縮作動室に供給するようになっているものが知られている。油を圧縮作動室に供給するのは、一般に、圧縮気体の冷却、スクリューロータの潤滑、及びスクリューロータ（ロータが複数の場合はロータ同士を含む）と圧縮機ケーシングのボア壁面との隙間のシール性向上等を図るためである（以下、このように圧縮作動室等に供給される液体を「潤滑剤」と呼ぶ場合がある）。

　ボア内壁面に配置して圧縮作動室と連通する給油口としては、所定の径寸を有する単一の孔や霧状の油を供給する孔等、種々のものが知られている。特許文献１は、圧縮作動室側に交差する指向を有する２以上の孔から筋状の油を噴射し、これら２つの筋状の油が交差点で衝突することで微細粒子状（ミスト状）の油を供給する給油口を開示する。また、特許文献２は、単一の細い孔から一方向に注入された油を、この方向に対して傾斜する面に衝突させることで粒子が小さい油を圧縮作動室に噴射する機構を開示する。

　給液式の圧縮機において、かかる潤滑剤は、スクリューロータを軸支する軸等の潤滑剤としても利用される（スクリューロータに回転動力を伝達するギヤ機構等の潤滑に利用する場合もある）。具体的には、スクリューロータは、圧縮機本体の負荷側及び反負荷側（或いは一方側の場合もある）のロータシャフト部が軸受を介して圧縮機ケーシングに軸支されるようになっている。このような軸受の潤滑剤として圧縮作動室に供給される油や水といった液体を供給する給液式圧縮機の構成も一般的である。例えば、圧縮機ケーシングに、圧縮作動室に連通して軸受室に当該油を供給する分岐路を備え、この分岐路から軸受室に潤滑油を供給する構成や、軸受用と圧縮作動室用との油を夫々、圧縮機ケーシングに接続した異なる外部配管を介して供給する構成等である。

国際公開　ＷＯ２０１８／０３８０７０米国特許公開　ＵＳ２０１９／００９３６５９　Ａ１

　軸受等を格納する軸受室に液体を供給する潤滑剤流路と圧縮作動室に液体を供給する流路とが潤滑剤の供給配管から分岐する構成の場合、以下の課題を考慮する必要がある。

　第１に、軸受室に供給される液体の温度と、圧縮作動室に供給される液体の温度との最適化である。例えば、気液分離器で分離された液体は、その後圧縮機本体に還流されて軸受室と圧縮作動室に分離供給されるが、供給直後は両者の温度はほぼ同一である。この温度が圧縮作動室での圧縮気体の冷却性、スクリューロータの潤滑性、隙間のシール性に適当な温度であったとしても、軸受室の軸受に対して回転ロスの少ない粘性となる温度とはならない場合もある。即ち圧縮作動室に供給する液体として好適な温度は、軸受の回転ロスに好適な粘性となる温度よりも低い傾向があり、圧縮性とスクリューロータの回転ロスのバランスがいずれかに偏るという課題がある（軸受の潤滑性を重視する液体温度に設定すれば、圧縮効率や気体の冷却性の低下を招来する虞がある）。このような課題は、相対的に低温となる反負荷側の軸受で見られる傾向がある。

　これに対して、例えば圧縮作動室に供給する液体流路に専用の冷却機構を備えることで、両者に供給される液体温度をそれぞれ管理することも可能であるが、コスト面や機構複雑化という生産面の課題が残る。

　また、圧縮作動室に液体を供給する際も、圧縮作動室の吐出側に向かうにつれて圧縮作用により気体が昇温する為、液体を圧縮作動室の吐出側に十分に供給する必要があるが、吐出側に向かうにつれて高圧環境でもあり、液体の供給圧力が十分に高圧である必要がある。特に、上述した霧状の微細粒子用の給液口を適用する場合には、高圧となる吐出側の圧縮作動空間に対して、潤滑剤の拡散性と供給量を確保するための十分な供給圧力が必要となる。

　圧縮作動室や軸受室といった、圧縮機本体に液体を効率的に供給しえる流路構成の技術が望まれる。

　上述の課題を解決するために、例えば、特許請求の範囲に記載の構成を適用する。即ち、気体を圧縮するスクリューロータを有する圧縮機構と、前記圧縮機構を格納し圧縮作動室を形成するケーシングと、前記スクリューロータを軸支する吸込側軸受と、前記吸込側軸受を格納する軸受室と、前記圧縮作動室と連通して、前記ケーシングの外部から供給された液体を前記圧縮作動室に供給する給液口とを備える圧縮機本体であって、前記ケーシングが、前記圧縮作動室の吐出側を上流且つ吸込側を下流として延在して、前記給液口に前記液体を供給する内部給液流路を有するものであり、前記内部給液流路は、下流側の部分が前記軸受室まで延在して、前記吸込側軸受に前記液体を供給する第１流路を有するものである。

　本発明の一側面によれば、軸受室に供給される液体の粘性を考慮した効率的な給液を行うことができる。

本発明の他の課題・構成・作用・効果は以下の記載から明らかになる。

本発明を適用した実施例１による空気圧縮機の構成を模式的に示す図である。実施例１による圧縮機本体の構成を吸込口側から観察した軸方向縦断面を模式的に示す図である。実施例１による圧縮機本体の構成を吸込口側の反対側から観察した軸方向縦断面を示す図である。実施例１による圧縮機本体の構成を一方の側面側から観察した軸方向縦断面を模式的に示す図である。実施例１による圧縮機本体の構成を他方の側面側から観察した軸方向縦断面を模式的に示す図である。実施例１による圧縮機本体の構成を他方の側面側から観察した軸方向縦断面及び給油口周辺を一部拡大して模式的に示す図である。実施例１による給油口及び霧状に拡散する油の様を模式的に示す図である。実施例２による圧縮機本体の構成を側面側から観察した軸方向縦断面及び給油口周辺を一部拡大して模式的に示す図である。

　以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

本発明は気体を圧縮する圧縮機に適用することができるものであるが、一実施例として空気圧縮機を用いて説明する。

図１に、本発明を適用した一実施例である空気圧縮機６０（以下、単に「圧縮機６０」と称する場合がある）の概要構成を示す。圧縮機６０は、圧縮した空気の冷却や潤滑等行う為に、油や水等の液体を圧縮機本体１００に供給する給液式の圧縮機である。本実施例では油を使用する給油式の圧縮機として説明をする。圧縮機６０は、制御装置１、電力変換装置２、駆動源３、吸込絞り弁４、気液分離器５、オイルクーラ９、エアクーラ１０、吐出配管１５、空気吐出配管１６、油循環流路１７、１８、三方弁１９及び圧縮機本体１００を主に備える。圧縮機６０は、これらの構成要素を筐体５０によって内部格納された、所謂パッケージ型の圧縮機である。

　制御装置１は、圧縮機６０の各種制御を担う。例えば、ソフトウェアとの協働によって種々の機能部を実現する演算装置から構成され、圧縮機６０の運転制御を実行する。なお、一部がアナログ構成による制御装置を適用することもできる。制御装置１は、吐出配管１５や空気吐出配管１６に配置する圧力センサや温度センサと通信可能であり、検出された圧力や温度に応じて電力変換装置２に所定の周波数指令値を出力する。また、制御装置１は吸込絞り弁４や三方弁１９と通信接続され、これら弁体の開閉（半開を含む）を動的に行うことができるようになっている。

　電力変換装置２は、不図示の電源を、制御装置１から送信された所定周波数に変換し、駆動源３としての電動機に電力を供給する。本実施例では、制御装置１及び電力変換装置２は、圧縮機本体１００の吐出圧力や温度に応じて、設定圧力を基準としてＰ、ＰＩ又はＰＩＤ制御により運転制御するようになっている。また、制御装置１は、圧縮空気の消費量に応じて、無負荷運転を実行するようになっている。具体的には、吐出圧力が所定圧力まで昇圧すると、吸込絞り弁４を閉として圧縮機本体１００に吸込空気量を制限すると共に、空気吐出配管１６上に配置する放気電磁弁（不図示）からそれよりも上流側の圧縮空気を大気等に放出し、更に、駆動源３の回転数を低下（例えば、所定の最低回転数等）に低下させることで、動力負荷を省力する運転を行うようになっている。なお、本実施例における無負荷運転はこれに限るものではなく、吸込絞り弁４或いは放気電磁弁のいずれかを備え、これらの一方を開閉することにより実現する運転方法であってもよい。更に、電力変換装置２を用いない一定速機の場合であれば、駆動源３の回転数を低下させずに、吸込み絞り弁４及び放気電磁弁の両方或いは一方を開閉する運転方法であってもよい。

　駆動源３は、電動機であるが、本発明はこれ以外の駆動源にも適用できるものである。他の駆動源としては、内燃機関、蒸気機関、風力や水力といった自然エネルギを利用するものであってもよい。これら電動機以外の駆動源を利用する場合、駆動源３の回転数を変更させる為に、電力変換装置２に変えてギヤを用いた切替式の変速装置を用いることや、内燃機関等であれば当該機関の駆動燃料供給を制御する機構を用いることなどが挙げられる。

　吸込み絞り弁４は、圧縮機本体１００が吐き出す圧縮機空気の制御圧力を利用して、圧縮機本体１００に流入する気体量を制御する弁体である。例えば、ピストン状の弁体を制御圧力によって動作させ、吸込み気体流路１４の開閉を行う弁体である。なお、吸込み絞り弁４として電磁弁を適用することもできる。また、吸込み絞り弁４として、開と閉の２段階のみならず、開度を自由に変化させる弁体であってもよい。

　気液分離器５は、遠心式或いは衝突式の分離器であり、圧縮機本体１００から吐き出された空気と油の混合圧縮気体を圧縮空気と油に一次分離する。本実施例では、遠心式の気液分離器を適用するものとする。気液分離器５は、外郭を形成する外筒と、当該外筒の内部に配置する内筒とから主に構成される。混合圧縮機気体が外筒に流れ、外筒の内壁面を旋回することによって圧縮空気と油が分離されるようになっている。

　分離された圧縮空気は内筒を通過して空気吐出配管１６に流れる。分離された油は、気液分離器５の底部に貯留し、油循環流路１７、１８やオイルクーラ９を介して、圧縮機本体１００に還流される。また、分離された圧縮空気は、空気吐出配管１６に流れる。圧縮空気はその後、二次フィルタ７や圧力調整弁８を介し、それらよりも下流側に配置されたエアクーラ１０に流れ、所定温度に冷却された圧縮空気を圧縮機６０の外部に供給するようになっている。

　油循環流路１７と油循環流路１８は、三方弁１９を介して接続される。三方弁１９は電磁弁であり、制御装置１からの出力によって、油循環流路１７を流れる油の流路を、オイルクーラ９側或いは油循環流路１８側に切り替える弁体である。例えば、制御装置１は、気液分離器５で一次分離されて底部に貯留した油の温度が所定温度よりも高温である場合、オイルクーラ９側に油が流れるように三方弁１９を切り替え、十分に油の冷却を行ってから油循環流路１８に流れるようにする。油温度が所定温度以下の場合、制御装置１は、オイルクーラ９を介さずに油循環流路１８に油が流れるように三方弁１９を制御し、過冷却を防止するようになっている。なお、実施例ではオイルクーラ９及びエアクーラ１０は、空冷或いは水冷のいずれも適用することができる。

　圧縮機本体１００に供給される油は、圧縮機本体１００が吐き出す圧縮空気の圧力を利用して循環するようになっている。なお、油循環流路１７、１８上に圧送ポンプを適用すする構成であってもよい。

　次いで、図２～図７を用いて、圧縮機本体１００の構成について説明する。圧縮機本体１００は、圧縮機構としてスクリューロータが配置する。また、圧縮機本体１００は、油循環流路１８（図１参照）と接続され、圧縮作動室及びスクリューロータを軸支する軸受に油が供給されるようになっている。なお、本実施例では、雄雌一対のスクリューロータからなる構成を用いるが、本発明はこれに限定するものではない。

　図２に、圧縮機本体１００の軸方向断面を吸込口１１５側から観察した際の構成を模式的に示す。同図において、左側が吐出側、右側が吸込側であり又手前側が大気の吸込口１１５側である。また、図３は、図２の軸方向断面を吸込口１１５とは反対側（図２の裏面側）から観察した際の構成を模式的に示す、同図も図２と同様に左側が吐出側、右側が吸込側である。

　圧縮機本体１００は、雄ロータ１０１と、雌ロータ１０２とからなる一対のスクリューロータを有し、これらを格納する所定のボア空間を有する本体ケーシング１０３を備える。吸込口１１５から吸い込まれた空気は、雄ロータ１０１と雌ロータ１０２の歯溝の噛み合いによって圧縮される。圧縮された空気は、吐出ポート１１６及び吐出流路１２０を介して、圧縮作動空間に供給された油とともに吐出配管１５（図１参照）に吐き出される。なお、同図において、雄ロータ１０１と雌ロータ１０２の奥側が圧縮室である。

　雄ロータ１０１及び雌ロータ１０２は、それぞれロータシャフト１０１ａ、１０１ｂと、ロータシャフト１０２ａ、１０２ｂとを備える。雄ロータ１０１のロータシャフト１０１ａは、本体ケーシング１０３と吐出側で接続する吐出側ケーシング１０４において、吐出側軸受１０５ａ、１０５ｂに軸支される。また、雄ロータ１０１のロータシャフト１０１ｂは、本体ケーシング１０３の吸込側で吸込側軸受１０６に軸支される。なお、ロータシャフト１０１ｂは、駆動源３と動力伝達可能に接続する。

　雄ロータ１０１と雌ロータ１０２が回転することで、吸込口１１５から吸い込まれた空気が圧縮され、圧縮作動室に供給された油とともに吐出ポート１１６を介して、吐出流路１２０から吐出配管１５に吐き出されるようになっている。

　吐出流路１２０は、吐出ポート１１６から下流が軸受１０５ａ、１０５ｂ、１０８ａ、１０８ｂの下方側（吸込口１１５の裏面側）に延伸し、徐々に内径を拡大させつつ途中で軸方向と直交する方向の側面側に向かって曲がった流路構成を有する（図３等参照）。なお、吐出流路１２０の形状はこれに限定するものではなく、吐出ポート１１６から概略軸方向に延在する形状であってもよい。また、吐出ポートもアキシャルポート、ラジアルポート或いはこれら両方の構造であってもよく任意である。

　雌ロータ１０２も同様に、ロータシャフト１０２ａが吐出側ケーシング１０４内で吐出側軸受１０８ａと１０８ｂに軸支され、ロータシャフト１０２ｂが本体ケーシング１０３の吸込側で、吸込側軸受１０９に軸支される。なお、これら軸受としては、玉軸受、コロ軸受、スラスト軸受或いはスベリ軸受など仕様に応じた軸受を適用することができる。また、吸込側と吐出側の軸受の数も上記例に限定するものではなく任意である。

　本体ケーシング１０３の吸込側軸受１０６、１０９を格納する軸受室１３０ｂには、後述する内部給油流路１１０から油が供給されるようになっている。また、雄ロータ１０１のロータシャフト１０１ｂはシール１０７を備え、ロータシャフトを伝って軸受室１３０ｂから油が外部に漏れ出るのを防止するようになっている。シール１０７としては、ロータシャフト１０１ｂと接触又は非接触のシール部材を適用するものとし、例えば、ラビリンスシールやネジシールを適用することができる。なお、本実施例ではシール１０７を１つ配置するものとするが、これに限定するものではなく数は任意である。

　油回収路１３５は、シール１０７から駆動源３側に漏れ出た油を回収する流路である。回収した油は、配管（不図示）を介して吸込絞り弁４の一次側に流れ出るようになっている。本実施例において、圧縮機６０は無負荷運転を実行するようになっている。通常、軸受室１３０ｂは、圧縮室の吸気作用により僅かに大気圧よりも負圧となり、シール１０７から駆動源３側に油は漏れにくい傾向にある。しかしながら、無負荷運転時には、吐出側からのバック圧によって軸受室１３０ｂに大気圧より高い圧力がかかる場合があり、この際にシール１０７から駆動源３側に油が漏れ出る場合もある。油回収路１３５により、漏れ出た油を回収することができる。

　本実施例の特徴の一つとして、本体ケーシング１０３に、油が流通する内部給油流路１１０を備える点が上げられる。

図４及び図５に、軸方向側面側から観察した場合における圧縮機本体１００の軸方向縦断面を模式的に示す。図４は、左側が吐出側であり、右側が吸込側である。図５は、左側が吸込み側であり、右側は吐出側である。図４において、本体ケーシング１０３の圧縮作動室側（圧縮作動室の圧縮過程にある領域に対応する領域であり、図４及び図５中の下方側の部分）には、吐出側から吸込側に延在する内部給油流路１１０を備える。内部給油流路１１０は、雄ロータ１０１や雌ロータ１０２の延伸方向に平行して本体ケーシング１０３の内部を軸方向に延在する。内部給油流路１１０は、内部給油流路入口１１２に油循環流路１８（図１参照）が接続し、内部に油が供給される。内部給油流路１１０は、先ず内部給油流路入口１１２から透過方向で雄ロータ１０１と雌ロータ１０２を軸方向に対して横断する１つの流路が延在し、この延在部分から雄ロータ１０１及び雌ロータ１０２と平行な方向に分岐して、軸方向に延在する２つの流路１１０ａ、１１０ｂを備える。

　これら２つの流路のうち、雄ロータ１０１の下方で軸方向に延在する内部給油流路１１０ａは、軸受室１３０ｂまで延在し、内部給油流路出口１１３を介して連通する。他方、図５に示すように、雌ロータ１０２の下方で軸方向に延在する内部給油流路１１０ｂは、軸方向で雌ロータ１０２の中央付近まで延在し、軸受室１３０ｂとは連通しないようになっている。

　さらに、軸方向に延伸する２つの内部給油流路１１０ａ、１１０ｂは、雄ロータ１０１又は雌ロータ１０２に向かって本体ケーシング１０３のボア空間と連通する複数の給油口１１１を有する。即ち本実施例の特徴の一つとして、圧縮機本体１００への油の供給は内部給油流路１１０を介して行われ、その上流側で圧縮作動室に油を供給するとともに、下流側で軸受室１３０ｂに軸受の潤滑油を供給するようになっている。

　このような内部給油流路１１０の構成は以下の効果を奏する。
まず第１に、吸込み側の軸受１０６及び１０９に、粘性の低い潤滑油を供給できる点が上げられる。圧縮作動室は、圧縮作用により吸込側よりも吐出側がより高温となる。これに伴い本体ケーシング１０３も吐出側の方が高温化する傾向が強い。内部給油流路１１０を流れる油は、本体ケーシング１０３の相対的に高温部分を先ず流れることで昇温され、粘性が低くなる。このため軸受１０６及び１０９において、潤滑油の撹拌ロスを低減させることができる。

　第２に、圧縮作動室に対して、より高圧環境にある吐出側に対して、給油口１１１から十分な圧力をもって油を噴射することができる点が上げられる。即ち複数の給油口１１１が軸方向に配置する場合、内部給油流路１１０の上流側の給油口１１１から油を噴射する圧力の方が、下流側の給油口１１１から噴射する圧力よりも高圧となる。つまり、圧縮作動室のより高圧となる領域には、より高圧の噴射圧をもって油を十分に供給することができ、相対的に低圧となる領域には、相対的に低圧の噴射圧をもって油を十分に供給することができるという効果がある。

　第３に、圧縮作動室において、最も圧縮空気が高温となる領域に、最も低温の油をもって圧縮空気を冷却することができる点が上げられる。更には、本実施例の構成は、吐出側ケーシング１０４や本体ケーシング１０３、雄ロータ１０１及び雌ロータ１０２の吐出側温度の低下にも作用し、ケーシング吐出側の熱膨張によるロータとボア内壁面のギャップ拡大防止にも寄与し、圧縮効率の低下を防止する効果も期待することができる。

　最後に、本実施例の給油口１１１について説明する。図６に、図５に示す圧縮機本体の縦断面と、給油口１１１周辺の拡大図（点線部）を模式的に示す。給油口１１１は、隣接する給油口１１１と圧縮作動室側に対して油の噴射方向の延長が互いに交差する方向に傾斜した流路となる。圧縮機本体１００は、２つの隣接する孔が対となり、互いから噴射した油が衝突することで、霧状に油を圧縮作動室に拡散する給油口Ｘ（以下、「ミストノズルＸ」と称する場合がある）を複数有する（本例では軸方向に伸びる２つの内部給油流路１１０ａ、１１０ｂそれぞれに４対のミストノズルＸを有する構成である）。

　図７に、ミストノズルＸから噴射された油が霧状に拡散する様を模式的に示す。同図において、左側は軸方向からミストノズルＸを観察した様であり、右側は圧縮機本体１００の側面側から軸方向と直交する方向に観察した様である。油Ｍが霧状に拡散することで、油粒子が微細化され、圧縮空気との熱交換効率の向上が期待できる構成である。このような霧状の油Ｍを生成するには、対となる２つの給油口１１１から噴射される油の勢いが強いほど、より霧状となる油Ｍの粒径を小さくすることができる。噴射の勢いを強くするには、例えば、即ち単孔の給油口よりも個々の給油口１１１の径を小径にする及び／又は内部給油流路１１０により高い圧力を与えること等により可能となる。この点、本実施例では、内部給油流路１１０の上流側の比較的高噴射圧力が期待できる領域にミストノズルＸを備える為、好適な構成であるともいえる。

　なお、本実施例では２つの給油口１１１からなるミストノズルＸを例示したが、３以上の給油口１１１から構成されるミストノズルＸを適用することもできる。本発明は、ミストノズルＸに限定するものではなく、単孔の給油口や、単孔とミストノズルＸの混載であっても適用できるものである（混載の場合は、吐出側がミストノズルＸ、吸込側が単孔であるのが圧縮空気の冷却性と、圧縮作動室への総給油量の調節に好適であるともいえる）。

　以下に、実施例２による圧縮機本体２００の給油系統について説明する。図８の上方図は圧縮機本体２００の側面方向から観察した軸方向断面を模式的に示し、下方図は給油口１１１周辺の拡大断面を模式的に示す。なお、実施例１と同様の構成要素は同一符号を用いるものとし、詳細な説明を省略する場合がある。

　圧縮機本体２００は、油循環流路１８から分岐した循環流路を備える点を特徴の一つとする。具体的には、油循環流路１８は、実施例１と同様に内部給油流路入口１１２と接続する一方で、それよりも上流側で分岐して、圧縮機本体２００の本体ケーシング１０３に配置する低圧側給油流路２１０とも接続するようになっている。

　低圧側給油流路２１０は、本体ケーシング１０３に対して軸方向と直交する方向から圧縮作動室に外部連通する給油流路である。低圧側給油流路２１０に配置された単孔２２０は、圧縮作動室の比較的低圧の領域（吸込側）に配置する給油口であり、圧縮室に供給する総油量の調整用とても機能するものである。例えば、ミストノズルＸが噴射圧力を確保するために、給油口１１１の口径を小径にすれば、圧縮空気の冷却やスクリューロータの潤滑等に必要な全体としての油糧が不足する場合も考えられる。このような場合には、不足分の油を供給しえる低圧側給油流路２１０の単孔２２０からも油の供給を行うようにすることで、性能低下を防止することができる。なお、低圧側給油流路２１０及び単孔２２０は、雌ロータ１０２の下方のみならず、雄ロータ１０１の下方にも配置してもよいし、その数も任意である。

　以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記種々の例に限定するものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

　まず、上記実施例では、圧縮機構として雄雌一対からなるスクリューロータを適用したが、シングルスクリューロータ（ゲートロータを用いるものを含む。）や３以上のスクリューロータからなる構成にも本発明を適用することができる。また、圧縮機本体１００や２００が１つに限らず、２以上の圧縮機本体を備える多段圧縮機であってもよい。

　また、上記実施例では、電力変換装置２を用いた可変速機として説明したが、一定速の圧縮機であってもよい。

　また、上記実施例では、内部給油流路１１０が本体ケーシング１０３内を軸方向と直交する方向に延在した後、雄ロータ１０１と雌ロータ１０２の径方向延長上に軸方向に延在する構成としたが、本発明はかかる流路位置に限定されるものではなく、本体ケーシング１０３において、吐出側を上流、吸込側を下流とする位置関係にあれば流路の配置構成は任意とすることができる。

　また、上記実施例では、給油口１１１を雄ロータ１０１、雌ロータ１０２の中心軸線から鉛直下方側延長に配置する構成としたが、当該中心軸線よりも回転方向にズレた位置に配置する構成であってもよい。

１…制御装置、２…電力変換装置、３…駆動源、４…吸込絞り弁、５…気液分離器、７…二次フィルタ、８…圧力調整弁、９…オイルクーラ、１０…エアクーラ、１３…エアフィルタ、１４…吸込気体流路、１５…吐出配管、１６…空気吐出配管、１７、１８…油循環流路、１９…三方弁、２０…オイルフィルタ、５０…筐体、６０…空気圧縮機、１００・２００…圧縮機本体、１０１…雄ロータ、１０１ａ、１０１ｂ…ロータシャフト、１０２…雌ロータ、１０２ａ、１０２ｂ…ロータシャフト、１０３…本体ケーシング、１０４…吐出側ケーシング、１０５ａ、１０５ｂ…吐出側軸受、１０６…吸込側軸受、１０７…シール、１０８ａ、１０８ｂ…吐出側軸受、１０９…吸込側軸受、１１０（１１０ａ、１１０ｂ）…内部給油流路、１１１…給油口、１１２…内部給油流路入口、１１３…内部給油流路出口、１１５…吸込口、１１６…吐出ポート、１２０…吐出流路、１３０ｂ…軸受室、１３５…油回収路、２１０…低圧側給油流路、２２０…単孔

Claims

　気体を圧縮するスクリューロータを有する圧縮機構と、
　前記圧縮機構を格納し圧縮作動室を形成するケーシングと、
　前記スクリューロータを軸支する吸込側軸受と、
　前記吸込側軸受を格納する軸受室と、
　前記圧縮作動室と連通して、前記ケーシングの外部から供給された液体を前記圧縮作動室に供給する給液口とを備える圧縮機本体であって、
　前記ケーシングが、前記圧縮作動室の吐出側を上流且つ吸込側を下流として延在して、前記給液口に前記液体を供給する内部給液流路を有するものであり、
　前記内部給液流路は、下流側の部分が前記軸受室まで延在して、前記吸込側軸受に前記液体を供給する第１流路を有するものである
　圧縮機本体。
　請求項１に記載の圧縮機本体であって、
　前記内部給液流路が、前記ケーシングにおける前記圧縮作動室の圧縮過程にある領域側に配置するものである
　圧縮機本体。
　請求項１に記載の圧縮機本体であって、
　前記第１流路が、前記スクリューロータに平行して前記ケーシング内を軸方向に延在するものである
　圧縮機本体。
　請求項１に記載の圧縮機本体であって、
　前記内部給液流路は、前記第１流路と分岐する第２流路を含み、
　前記第２流路が、前記圧縮作動室の吐出側を上流且つ吸込側を下流として延在しつつ前記軸受室とは連通しないものであり、且つ、前記圧縮作動室に前記液体を供給する第２給液口を有するものである
　圧縮機本体。
　請求項４に記載の圧縮機本体であって、
　前記スクリューロータが、歯溝の噛み合いによって気体を圧縮する少なくとも１つずつの雄雌スクリューロータを備えるものであり、
　該少なくとも１つずつの雄雌スクリューロータの一方の延伸方向に沿って前記第１流路が延在し、他方の延伸方向に沿って前記第２流路が延在するものである
　圧縮機本体。
　請求項１に記載の圧縮機本体であって、
　前記給液口が、前記圧縮作動室に向かって前記液体を霧状に拡散させるものである
　圧縮機本体。
　請求項６に記載の圧縮機本体であって、
　前記給液口が、
　前記液体の供給方向が前記圧縮作動室に向かって交差する少なくとも２つの孔からなるものであり、
　前記少なくとも２つの孔から供給された前記液体を衝突させることで前記液体を前記圧縮作動室に霧状に拡散させる衝突拡散式である
　圧縮機本体。
　請求項７に記載の圧縮機本体であって、
　前記給液口を、複数有するものである
　圧縮機本体。
　請求項６に記載の圧縮機本体であって、
　前記内部給液流路は、前記給液口とは異なる単孔の給液口を備え、
　前記単孔の給液口が、前記内部給液流路上で前記圧縮作動室の低圧側と連通し、
　前記給液口が、前記内部給液流路上で前記単孔の給液口よりも前記圧縮作動室の高圧側と連通するものである
　圧縮機本体。
　請求項１に記載の圧縮機本体であって、
　前記ケーシングに、前記圧縮作動室と前記圧縮機本体の外部とを連通させて外部配管を介して前記圧縮作動室に前記液体を供給し、前記内部給液流路とは異なる他の給液流路を備え、
　前記他の給液流路に配置する他の給液口が、前記内部給液流路が有する前記給液口よりも、前記圧縮作動室の低圧側に前記液体を供給するものである
　圧縮機本体。
　請求項１に記載の圧縮機本体であって、
　圧縮する気体が空気である
　圧縮機本体。
　請求項１に記載の圧縮機本体であって、
　前記液体が、油又は水を含むものである
　圧縮機本体。
　請求項１に記載の圧縮機本体を備える圧縮機。