(57)【要約】【課題】二段スクリュー流体機械において、低温度の低圧段側圧縮機構部に高温度の油が入ることによる熱損失や、余剰の油を撹拌するために生じる動力損失を低減し、エネルギー効率及び圧縮能力を高める。【解決手段】互いに噛合いながら回転する第一の雄ロータ及び第一の雌ロータ並びにこれらを収納する第一のケーシングを含み、第一の雄ロータ、第一の雌ロータ及び第一のケーシングが第一の作動室を形成する低圧段側圧縮機構部と、互いに噛合いながら回転する第二の雄ロータ及び第二の雌ロータ並びにこれらを収納する第二のケーシングを含み、第二の雄ロータ、第二の雌ロータ及び第二のケーシングが第二の作動室を形成する高圧段側圧縮機構部と、を備えた二段スクリュー流体機械であって、第一の作動室で圧縮されたガスを第二の作動室で更に圧縮する構成を有し、第一の作動室若しくは第二の作動室又はこれらを接続する領域に滞留する油を第二の作動室に送る構成を有する。【選択図】図１
2020007982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛合いながら回転する第一の雄ロータ及び第一の雌ロータ並びにこれらを収納する第一のケーシングを含み、前記第一の雄ロータ、前記第一の雌ロータ及び前記第一のケーシングが第一の作動室を形成する低圧段側圧縮機構部と、
互いに噛合いながら回転する第二の雄ロータ及び第二の雌ロータ並びにこれらを収納する第二のケーシングを含み、前記第二の雄ロータ、前記第二の雌ロータ及び前記第二のケーシングが第二の作動室を形成する高圧段側圧縮機構部と、を備え、
前記第一の作動室で圧縮されたガスを前記第二の作動室で更に圧縮する構成を有し、
前記第一の作動室若しくは前記第二の作動室又はこれらを接続する領域に滞留する油を前記第二の作動室に送る構成を有する、二段スクリュー流体機械。
【請求項２】
前記低圧段側圧縮機構部及び前記高圧段側圧縮機構部を駆動する駆動部を更に備えた、請求項１記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項３】
前記駆動部は、前記低圧段側圧縮機構部と前記高圧段側圧縮機構部との間に配置されている、請求項２記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項４】
前記駆動部と前記低圧段側圧縮機構部との間には、低圧段側油滞留部が配置されている、請求項３記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項５】
前記駆動部と前記高圧段側圧縮機構部との間には、高圧段側油滞留部が配置されている、請求項３又は４に記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項６】
前記駆動部は、前記ガスの流れに対する抵抗体である、請求項３記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項７】
前記低圧段側油滞留部と前記第二の作動室との間には、排油路が設置されている、請求項４記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項８】
前記排油路には、逆止弁が設置されている、請求項７記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項９】
前記排油路には、エゼクタが設置されている、請求項７記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項１０】
前記第一の雄ロータ、前記第一の雌ロータ、前記第二の雄ロータ及び前記第二の雌ロータには、軸支持部が設置され、
前記軸支持部は、油により潤滑される構成を有し、
その油は、前記第一の作動室若しくは前記第二の作動室又はこれらを接続する前記領域に滞留し、前記第二の作動室に送られる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項１１】
前記第一の雄ロータ、前記第一の雌ロータ、前記第二の雄ロータ及び前記第二の雌ロータのうち少なくともいずれか１つは、前記油を流すための軸内流路を有する、請求項１０記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項１２】
前記駆動部と前記低圧段側圧縮機構部との間には、低圧段側油滞留部が配置され、
前記駆動部と前記高圧段側圧縮機構部との間には、高圧段側油滞留部が配置され、
前記第一の雄ロータ、前記第一の雌ロータ、前記第二の雄ロータ及び前記第二の雌ロータには、軸支持部が設置され、
前記軸支持部は、油により潤滑される構成を有し、
前記軸支持部を潤滑した前記油は、前記低圧段側油滞留部又は前記高圧段側油滞留部に送られる構成を有する、請求項３記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項１３】
前記第一の雄ロータ及び前記第一の雌ロータの一方の前記軸支持部に供給した前記油を他方の前記軸支持部に供給する構成と、前記第二の雄ロータ及び前記第二の雌ロータの一方の前記軸支持部に供給した前記油を他方の前記軸支持部に供給する構成と、を有する、請求項１２記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項１４】
冷媒の吸込温度を−４０℃以下とする条件で使用される冷凍機の構成要素である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の二段スクリュー流体機械。
【請求項１５】
冷媒としては、Ｒ４４８Ａ及びＲ４４９Ａの少なくともいずれかを含むものを用いる、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の二段スクリュー流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二段スクリュー流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリュー流体機械は、冷凍空調用圧縮機や空気用圧縮機として広く普及している。特に、二段式とすることにより、冷凍機等のヒートポンプ機器として温度差を大きくすることができる点で有用である。
【０００３】
そして、二段スクリュー流体機械の普及を促進するためには、更なるエネルギー効率の向上、高い圧縮能力等が求められている。
【０００４】
特許文献１には、低圧段及び高圧段を一体に構成した二段スクリュー圧縮機において、低圧段スクリュー圧縮機の軸受及び軸封装置に潤滑油を給油した後、潤滑油を高圧段スクリュー圧縮機の雄・雌ロータを収納する圧縮室内に供給することにより、作動ガスの脱気量を軽減し、体積効率を向上し、圧縮性能を向上する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００７／０００８１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の二段スクリュー圧縮機は、作動ガスの脱気量に着目したものであり、軸端側軸受及び軸封装置に給油された潤滑油を高圧段スクリュー圧縮機の雄・雌ロータを収納する圧縮室内に戻すものである。しかしながら、低温度の低圧段側に高温度の油が入ることによる熱損失や、低圧段と高圧段との間に滞留する余剰の油による動力損失に着目したものではなく、エネルギー効率等の点で改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、二段スクリュー流体機械において、低温度の低圧段側圧縮機構部に高温度の油が入ることによる熱損失や、余剰の油を撹拌するために生じる動力損失を低減し、エネルギー効率及び圧縮能力を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の二段スクリュー流体機械は、互いに噛合いながら回転する第一の雄ロータ及び第一の雌ロータ並びにこれらを収納する第一のケーシングを含み、第一の雄ロータ、第一の雌ロータ及び第一のケーシングが第一の作動室を形成する低圧段側圧縮機構部と、互いに噛合いながら回転する第二の雄ロータ及び第二の雌ロータ並びにこれらを収納する第二のケーシングを含み、第二の雄ロータ、第二の雌ロータ及び第二のケーシングが第二の作動室を形成する高圧段側圧縮機構部と、を備え、第一の作動室で圧縮されたガスを第二の作動室で更に圧縮する構成を有し、第一の作動室若しくは第二の作動室又はこれらを接続する領域に滞留する油を第二の作動室に送る構成を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、二段スクリュー流体機械において、低温度の低圧段側圧縮機構部に高温度の油が入ることによる熱損失や、余剰の油を撹拌するために生じる動力損失を低減し、エネルギー効率及び圧縮能力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る二段スクリュー流体機械を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施例３に係る二段スクリュー流体機械を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、ＨＦＣ系、ＨＦＯ系等の冷媒、空気や二酸化炭素等の自然系冷媒及びその他の圧縮性気体を扱う二段スクリュー流体機械であって、低圧段側圧縮機構部と高圧段側圧縮機構部とを備えたものに関する。よって、この二段スクリュー流体機械は、空気圧縮機や真空ポンプにも適用可能である。
【００１２】
以下、本発明の二段スクリュー流体機械の具体的な実施例を図面に基づいて説明する。なお、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。また、断面図は、二段スクリュー流体機械を側方から見た配置について、その内部を表したものである。
【実施例１】
【００１３】
図１は、実施例１の二段スクリュー流体機械を示す断面図である。
【００１４】
本図に示すように、二段スクリュー流体機械１は、低圧段側圧縮機構部２と、高圧段側圧縮機構部３と、低圧段側圧縮機構部２及び高圧段側圧縮機構部３を駆動する駆動部４と、を備えている。低圧段側圧縮機構部２と駆動部４との間には、低圧段側中間室５が設けられている。高圧段側圧縮機構部３と駆動部４との間には、高圧段側中間室６が設けられている。低圧段側中間室５及び高圧段側中間室６は、低圧段側圧縮機構部２と高圧段側圧縮機構部３とを連通するガス流路としての機能を有する。低圧段側圧縮機構部２から吐出されたガスは、低圧段側中間室５、駆動部４及び高圧段側中間室６をこの順に通過し、高圧段側圧縮機構部３に送られる。
【００１５】
低圧段側圧縮機構部２には、雄ロータ１３及び雌ロータ（図２の符号１４参照）が設置されている。ここで、雄ロータ１３及び雌ロータはそれぞれ、第一の雄ロータ、第一の雌ロータとも呼ぶ。雄ロータ１３及び雌ロータは、ケーシング１５（第一のケーシング）に収納されている。雄ロータ１３は、吸込側の軸支持手段１９ａ（吸込側軸支持部）及び吐出側の軸支持手段１９ｂ（吐出側軸支持部）により回転自在に支持されている。雄ロータ１３は、歯溝１３ａを有する。雌ロータも、歯溝（図２の符号１４ａ参照）を有する。雄ロータ１３と雌ロータとは、互いに噛合いながら回転するように配置されている。ケーシング１５は、ボア１６（各ロータの径方向に相対する壁面）と、吸込端面１７と、吐出端面１８と、を有し、これらと雄ロータ１３と雌ロータとで形成される空間が低圧段側圧縮機構部２の作動室（第一の作動室）となる。
【００１６】
高圧段側圧縮機構部３には、雄ロータ３３及び雌ロータ（図２の符号３４参照）が設置されている。ここで、雄ロータ３３及び雌ロータはそれぞれ、第二の雄ロータ、第二の雌ロータとも呼ぶ。雄ロータ３３及び雌ロータは、ケーシング３５（第二のケーシング）に収納されている。雄ロータ３３は、吸込側の軸支持手段３９ａ（吸込側軸支持部）及び吐出側の軸支持手段３９ｂ（吐出側軸支持部）により回転自在に支持されている。雄ロータ３３は、歯溝３３ａを有する。雌ロータも、歯溝（図２の符号３４ａ参照）を有する。雄ロータ３３と雌ロータとは、互いに噛合いながら回転するように配置されている。ケーシング３５は、ボア３６（各ロータの径方向に相対する壁面）と、吸込端面３７と、吐出端面３８と、を有し、これらと雄ロータ３３と雌ロータとで形成される空間が高圧段側圧縮機構部３の作動室（第二の作動室）となる。
【００１７】
なお、ケーシング１５、３５は、一例として分離可能な構造とした。
【００１８】
駆動部４には、モータ５０（駆動手段）が設置されている。モータ５０は、ステータ５０ａ及びロータ５０ｂを含む。ステータ５０ａとロータ５０ｂとの間には、エアギャップ５０ｃが設けられている。
【００１９】
本図においては、モータ５０の回転中心は、雄ロータ１３及び雄ロータ３３の回転中心と一致している。低圧段側圧縮機構部２とモータ５０との間には、モータ５０側の回転軸を支持する補助軸支持手段４１（補助軸支持部）と、モータ５０の動力を伝達するギアカップリング４２と、が設けられている。このような構成により、雄ロータ１３及び雄ロータ３３は、モータ５０の動力により回転駆動される。
【００２０】
低圧段側中間室５の底部（低圧段側油滞留部）には、油５１が滞留する。高圧段側中間室６の底部（高圧段側油滞留部）には、油５２が滞留する。低圧段側油滞留部と高圧段側圧縮機構部３の作動室との間には、排油路５３が設けられている。
【００２１】
本図においては、排油路５３に逆止弁５４が設けられている。これにより、高圧段側圧縮機構部３の吸込完了後の作動室から低圧段側中間室５への逆流を防止することができる。逆止弁５４は、必要に応じて設置すればよい。
【００２２】
また、逆止弁５４を設けない構成とし、排油路５３の出口を高圧段側圧縮機構部３の吸込完了間際の作動室から低圧段側中間室５へと逆流させない程度に高圧段側圧縮機構部３の吸込完了前の作動室に連通させてもよい。排油路５３は、低圧段側中間室５内の圧力が、高圧段側中間室６内の圧力より高い状態であることを利用している。なお、図示した排油路５３は、二段スクリュー流体機械１の外部に構成した排油経路であるが、二段スクリュー流体機械１の内部に排油経路の少なくとも一部を設けた構成としてもよい。
【００２３】
なお、本図においては、排油路５３は、低圧段側油滞留部に接続されているが、本発明は、これに限定されるものではなく、排油路５３を高圧段側油滞留部に接続してもよい。
【００２４】
また、上述の説明においては、二段スクリュー流体機械１の内部に低圧段側中間室５及び高圧段側中間室６という領域が存在することを前提としているが、本発明は、これに限定されるものではなく、「中間室」に相当する領域、モータの下方、ケーシングの底部の空間など、油が滞留する領域であればどの場所であっても、本発明の排油路に相当する構成を適用することができる。まとめると、第一の作動室若しくは第二の作動室又はこれらを接続する領域に滞留する油は、第二の作動室に送られるように構成されている。ここで、「これらを接続する領域」とは、第一の作動室と第二の作動室とを接続する領域をいい、第一の作動室から第二の作動室に油を送る流路、及び、第一の作動室から第二の作動室にガスを送る流路のうち少なくともいずれか一方を含むものである。よって、当該領域は、「中間室」に相当する領域（低圧段側中間室５又は高圧段側中間室６の底部）や、モータの下方（駆動部４の底部）であってもよい。
【００２５】
二段スクリュー流体機械１においては、ガスは、低圧段側圧縮機構部２及び高圧段側圧縮機構部３にて二段階で圧縮される。
【００２６】
図２は、図１のＡ−Ａ断面を示したものである。
【００２７】
以下、図２を用いて、二段スクリュー流体機械１の構成について更に説明する。なお、図１を用いて説明した構成については、説明を省略する。
【００２８】
本図に示すように、低圧段側圧縮機構部２に設けられた雌ロータ１４は、吸込側の軸支持手段２０ａ（吸込側軸支持部）及び吐出側の軸支持手段２０ｂ（吐出側軸支持部）により回転自在に支持されている。低圧段側圧縮機構部２には、油潤滑手段２１が設けられている。油潤滑手段２１は、雌ロータ１４の吸込側の軸支持手段２０ａと雄ロータ１３の吸込側の軸支持手段１９ａとに潤滑油を供給する。低圧段側圧縮機構部２には、もう一つの油潤滑手段２２が設けられている。油潤滑手段２２は、雌ロータ１４の吐出側の軸支持手段２０ｂと雄ロータ１３の吐出側の軸支持手段１９ｂとに潤滑油を供給する。
【００２９】
一方、高圧段側圧縮機構部３に設けられた雌ロータ３４は、吸込側の軸支持手段４０ａ（吸込側軸支持部）及び吐出側の軸支持手段４０ｂ（吐出側軸支持部）により回転自在に支持されている。高圧段側圧縮機構部３には、油潤滑手段４４が設けられている。油潤滑手段４４は、雌ロータ３４の吐出側の軸支持手段４０ｂと雄ロータ３３の吐出側の軸支持手段３９ｂとに潤滑油を供給する。高圧段側中間室６には、油潤滑手段４３が設けられている。油潤滑手段４３は、雄ロータ３３の吸込側の軸支持手段３９ａと雌ロータの吸込側の軸支持手段４０ａとに潤滑油を供給する。
【００３０】
なお、モータ５０により回転駆動されるロータは、雄ロータ１３、３３に限定されるものではなく、雌ロータ１４であっても構わない。また、補助軸支持手段４１及びギアカップリング４２は、一例として示したものであり、無くても構わない。ギアカップリング４２は、高圧段側圧縮機構部３との動力伝達に用いてもよい。
【００３１】
さらに、補助軸支持手段４１には、潤滑油を供給する油潤滑手段２３が設けられている。
【００３２】
次に、二段スクリュー流体機械１の動作について説明する。
【００３３】
図１に示す構成において、まず、吸込ポート１０からガスを吸込み、低圧段側圧縮機構部２の作動室吸込口１１を通過したガスを低圧段側圧縮機構部２の作動室内で圧縮する。圧縮されたガスは、低圧段側圧縮機構部２の作動室吐出口１２から低圧段側中間室５に吐出される。さらに、そのガスは、駆動部４及び高圧段側中間室６を通過し、高圧段側圧縮機構部３の作動室吸込口３１から高圧段側圧縮機構部３の作動室内へ吸込まれ、圧縮され、高圧段側圧縮機構部３の作動室吐出口３２から吐出される。その後、ガスは、吐出ポート３０から外部に吐出される。
【００３４】
実際に二段スクリュー流体機械１を稼働すると、油潤滑手段２１、２２、２３、４３、４４（図２）から供給された潤滑油は、二段スクリュー流体機械１の底部に油５１、５２（図１）のように滞留する。
【００３５】
本実施例のように、低圧段側圧縮機構部２と高圧段側圧縮機構部３との間に駆動部４を配置する構成の場合、低圧段側圧縮機構部２から吐出されるガスがモータ５０を通過して高圧段側圧縮機構部３に移動するため、モータ５０がガスの流れに対する抵抗体となる。この場合に、低圧段側中間室５と高圧段側中間室６との圧力差が、所定の値（例えば２０ｋＰａ以上）となるように、二段スクリュー流体機械１の構造は調整されている。この圧力差により、油５１の液面の高さは、油５２の液面の高さより低くなる。この圧力差を利用して、排油路５３を介して、低圧段側中間室５内に滞留する油５１を高圧段側圧縮機構部３の作動室付近に送る。排油路５３の出口は、高圧段側圧縮機構部３の吸込完了付近の作動室と連通している。
【００３６】
なお、本発明を適用できる冷媒としては、一般に使用されているＲ４０４Ａのほか、低密度の冷媒であるＲ４４８Ａ、Ｒ４４９Ａ等が挙げられる。Ｒ４４８Ａ及びＲ４４９Ａは、地球温暖化防止のために望ましい低ＧＷＰ冷媒である。Ｒ４４８Ａ及びＲ４４９Ａの少なくともいずれかを含む混合冷媒を用いてもよい。
【００３７】
以下、本実施例の効果について説明する。
【００３８】
低圧段側中間室５内の圧力が、高圧段側中間室６内の圧力より高い状態を利用して、排油路５３により低圧段側中間室５に滞留した油（一例として５０℃程度）を高圧段側圧縮機構部３の作動室へと排出することが可能になる。このため、高温度の低圧段側中間室５に滞留した油を低圧段側圧縮機構部２の作動室へと排油する必要が無くなり、低圧段側圧縮機構部２の作動室内における熱損失を抑制できる。特に、冷凍用途における低温吸込時（一例として−４０℃以下）では、熱損失を大幅に抑制することが可能になる。
【００３９】
さらに、低圧段側中間室５及び高圧段側中間室６における油の滞留量を少なくできることから、駆動部４において過剰の油を攪拌するために生じる動力損失と、モータ５０と油との温度差による熱損失とを両方とも抑制することが可能になる。
【００４０】
また、Ｒ４４８Ａ、Ｒ４４９Ａ等を用いる場合、冷凍用途で低い吸込温度（一例として−６０℃）とすることができる。この場合、更に温度差が大きくなるため、高温度の油の滞留を少なくすることは更に有効である。
【００４１】
まとめると、本発明によれば、高温度の低圧段側中間室５及び高圧段側中間室６に滞留した油が、低温度の低圧段側圧縮機構部２の作動室に戻らないようにすることができ、かつ、低圧段側中間室５及び高圧段側中間室６における油の滞留量を低減できるため、低圧段側圧縮機構部２の作動室内で生じる熱損失と、低圧段側中間室５及び高圧段側中間室６及び駆動部４で生じる熱損失及び動力損失を低減することができる。これにより、二段スクリュー流体機械のエネルギー効率及び圧縮能力を向上することができる。
【実施例２】
【００４２】
実施例２については、図２を用いて説明する。
【００４３】
本実施例は、二段スクリュー流体機械の底部に油を滞留させる油潤滑手段に関するものである。なお、本実施例の説明に当たり、実施例１で説明した部分については、説明を省略する。
【００４４】
図２において、低圧段側圧縮機構部２には、二段スクリュー流体機械１の外部から油を供給する油潤滑手段２１、２２が設けられている。低圧段側中間室５には、油潤滑手段２３が設けられている。高圧段側中間室６には、油潤滑手段４３が設けられている。高圧段側圧縮機構部３には、油潤滑手段４４が設けられている。
【００４５】
油潤滑手段２１は、入口流路２１ａに接続され、入口流路２１ａから流路２１ｂ、２１ｃに分岐されている。流路２１ｃは、雄ロータ１３の軸支持手段１９ａに接続されている。軸支持手段１９ａを通過した油は、雄ロータ１３の軸内に形成された流路２１ｄ（軸内流路）を通過し、ギアカップリング４２に入り、低圧段側中間室５に排出されるように構成されている。
【００４６】
油潤滑手段２２は、入口流路２２ａから、雌ロータ１４の軸支持手段２０ｂを潤滑する経路と、流路２２ｂとに分岐されている。流路２２ｂは、雄ロータ１３の軸支持手段１９ｂに接続されている。軸支持手段１９ｂ、２０ｂを通過した油は、低圧段側中間室５に排出されるように構成されている。また、油潤滑手段２３は、入口流路２３ａを介して補助軸支持手段４１に接続されている。補助軸支持手段４１を通過した油は、低圧段側中間室５に排出されるように構成されている。
【００４７】
油潤滑手段４３は、入口流路４３ａに接続され、入口流路４３ａから、雄ロータ３３の軸支持手段３９ａを潤滑して流路４３ｂを通過する経路と、流路４３ｃを通過後に雌ロータ３４の軸支持手段４０ａを潤滑する経路とに分流されるように構成されている。軸支持手段４０ａを通過した油は、雄ロータ３３の軸内に形成された流路４３ｄ（軸内流路）を通過し、吐出側の軸支持手段３９ｂ、４０ｂの油潤滑手段４４の途中流路へと排出されるように構成されている。
【００４８】
油潤滑手段４４は、入口流路４４ａに接続され、入口流路４４ａから、雌ロータ３４の軸支持手段４０ｂを潤滑して流路４４ｂを通過する経路と、流路４４ｃを通過後に雄ロータ３３の軸支持手段３９ｂを潤滑する経路とに分流されるように構成されている。これらの油は、高圧段側圧縮機構部３のケーシング３５の壁部内に形成された流路４４ｄを経て、吸込完了付近の高圧段側圧縮機構部３の作動室へと排出されるように構成されている。
【００４９】
なお、ケーシング３５内に形成した流路４４ｄは、本図においては雄ロータ３３側に排出する構成であるが、雌ロータ３４側に排出する構成にしてもよい。雌ロータ３４側に流路４４ｄを構成した場合、ロータ諸元によっては作動室容積が吸込完了後に一定となる期間を設けることができるので、排出先としては好適である。また、流路４４ｄの排出先は、吸込完了後の高圧段側圧縮機構部３の作動室であることが望ましいが、高圧段側中間室６への油の滞留を抑制できるので、吸込完了前であっても構わない。
【００５０】
つぎに、本実施例の効果について説明する。
【００５１】
低圧段側圧縮機構部２においては、雄雌ロータの吸込側の軸支持手段１９ａ、２０ａとギアカップリング４２の油潤滑手段２１とにより、低圧段側中間室５への直接排油が促進されることから、低圧段側圧縮機構部２の作動室内への高温度の油の漏洩を抑制することが可能となる。また、高圧段側圧縮機構部３では、各軸支持手段３９ａ、３９ｂ、４０ａ、４０ｂを潤滑した高温な油を吸込完了付近の高圧段側圧縮機構部３の作動室へと排油可能となることから、高圧段側中間室６への油の滞留を抑制できる。
【００５２】
以上より、一層確実に低圧段側圧縮機構部２の作動室内へ高温な油が漏洩することを抑制可能になることから、低圧段側圧縮機構部２の作動室内で生じる熱損失を低減することができる。また、一層確実に高圧段側圧縮機構部３の軸支持部を潤滑した高温度の油を高圧段側圧縮機構部３の作動室へと排出することが可能になることから、高圧段側中間室６に滞留する油量を低減することができ、低圧段側圧縮機構部の作動室内で生じる熱損失と、中間室及び駆動部で生じる熱損失及び動力損失とを低減することができる。これにより、二段スクリュー流体機械のエネルギー効率及び圧縮能力を向上することができる。
【実施例３】
【００５３】
実施例３は、二段スクリュー流体機械の底部に滞留した油を排油させる油潤滑補助手段に関するものである。
【００５４】
図３は、実施例３の二段スクリュー流体機械を示す断面図である。なお、本実施例の説明に当たり、実施例１及び２と同一部分については、説明を省略する。
【００５５】
本図においては、低圧段側中間室５内に滞留する油５１を高圧段側圧縮機構部３の吸込完了付近の作動室付近に送る排油路５３を設けている点は、実施例１と同様である。
【００５６】
本実施例においては、さらに、排油路５３にエゼクタ６０が設置されている。エゼクタ６０には、吐出流路６１からの分岐管として設置された流路６２が接続されている。流路６２とエゼクタ６０との接続部は、加圧口６０ａである。このほか、エゼクタ６０には、油５１が滞留する低圧段側中間室５に連通する流路に接続された吸引口６０ｂと、高圧段側圧縮機構部３の作動室付近に連通する流路に接続された排出口６０ｃと、が設けられている。
【００５７】
なお、本実施例においては、一例として、加圧口６０ａに吐出ガスを用いる場合として、吐出ポート３０の近傍に位置する吐出流路から分岐させた場合を図示したが、概略吐出圧を有するガスであれば、どこから供給しても構わない。
【００５８】
つぎに、本実施例の効果について説明する。
【００５９】
エゼクタ６０においては、吐出流路６１からの吐出ガスの一部が加圧口６０ａに供給される。このガスのエネルギーにより吸引口６０ｂに生じる負圧を利用して、吸引口６０ｂから油５１を吸引し、排出口６０ｃからガスとともに油５１を高圧段側圧縮機構部３の作動室付近に向けて送り出す。
【００６０】
よって、低圧段側中間室５内の圧力が、高圧段側中間室６内の圧力より高い状態を利用する他に、エゼクタ６０の吸引作用を利用することで、確実に低圧段側中間室５内に滞留する油５１を高圧段側圧縮機構部３の吸込完了付近の作動室へ排油することが可能になる。
【００６１】
以上より、低圧段側中間室５に滞留した油５１を一層確実に高圧段側圧縮機構部３の作動室へ排出することが可能になる。このため、中間室及び駆動部で生じる熱損失と撹拌に伴う動力損失とを低減することができる。これにより、二段スクリュー流体機械のエネルギー効率及び圧縮能力を向上することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１：二段スクリュー流体機械、２：低圧段側圧縮機構部、３：高圧段側圧縮機構部、４：駆動部、５：低圧段側中間室、６：高圧段側中間室、１０：吸込ポート、１１：作動室吸込口、１２：作動室吐出口、１３：雄ロータ、１３ａ：歯溝、１４：雌ロータ、１４ａ：歯溝、１５：ケーシング、１６：ボア、１７：吸込端面、１８：吐出端面、１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂ：軸支持手段、２１、２２、２３、４３、４４：油潤滑手段、２１ａ：入口流路、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ：流路、２２ａ：入口流路、２２ｂ：流路、２３ａ：入口流路、３０：吐出ポート、３１：作動室吸込口、３２：作動室吐出口、３３：雄ロータ、３３ａ：歯溝、３４：雌ロータ、３４ａ：歯溝、３５：ケーシング、３６：ボア、３７：吸込端面、３８：吐出端面、３９ａ、３９ｂ、４０ａ、４０ｂ：軸支持手段、４１：補助軸支持手段、４２：ギアカップリング、４３ａ：入口流路、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ：流路、４４ａ：入口流路、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ：流路、５０：モータ、５０ａ：ステータ、５０ｂ：ロータ、５０ｃ：エアギャップ、５１、５２：油、５３：排油路、５４逆止弁、６０：エゼクタ、６０ａ：加圧口、６０ｂ：吸引口、６０ｃ：排出口、６１：吐出流路、６２：流路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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