(57)【要約】【課題】スクリューロータに対するスラスト力の発生を防止すること。【解決手段】スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）は軸受ホルダ（60）の端部に内嵌される。その内嵌する吐出側端部（46）の外周面（47a）と軸受ホルダ（60）の外縁部（63）の内周面（63a）とが摺接してシール部（S）を構成している。シール部（S）は、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の螺旋溝（41）から吐出された高圧冷媒が軸受室（65）内へ流入するのを防止するように構成されている。【選択図】図６
2010281305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に複数の螺旋溝（41）が形成されたスクリューロータ（40）と、該スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）側で上記スクリューロータ（40）の駆動軸（21）を回転自在に支持する軸受（66,67）と、内周部に上記軸受（66,67）を保持すると共に低圧状態に構成される軸受室（65）を有する円筒状の軸受ホルダ（60）とを備えたシングルスクリュー圧縮機であって、
上記軸受ホルダ（60）の外径は上記スクリューロータ（40）の外径よりも大きく形成され、上記スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）は回転自在に上記軸受ホルダ（60）の端部にその軸方向に内嵌する一方、
上記軸受ホルダ（60）の上記吐出側端部（46）が内嵌する内周面（63a）と上記軸受ホルダ（60）の端部に内嵌する上記吐出側端部（46）の外周面（47a）とは、互いに摺接して上記軸受室（65）内への高圧流体の流入を防止するシール部（S）を構成している
ことを特徴とするシングルスクリュー圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
上記スクリューロータ（40）が挿入されるシリンダ部（30）の内周面に開口して圧縮途中の上記螺旋溝（41）を吸入側に連通させるバイパス通路（33）と、
上記スクリューロータ（40）の外周面に接した状態で該スクリューロータ（40）の軸方向にスライドすることによって上記シリンダ部（30）の内周面における上記バイパス通路（33）の開口面積を変化させるスライドバルブ（70）とを備え、
上記スライドバルブ（70）は、上記スクリューロータ（40）の軸方向における上記軸受ホルダ（60）側に位置して上記スクリューロータ（40）の軸方向にスライドするようにガイドするガイド部（75）を有し、該ガイド部（75）の上記スクリューロータ（40）に対向する面が、スライド時に上記スクリューロータ（40）の外周面を摺動する円弧状の第１摺動面（76a）と該第１摺動面（76a）から段落ちして形成され上記軸受ホルダ（60）の端部の外周面を摺動する円弧状の第２摺動面（76b）とで構成されている
ことを特徴とするシングルスクリュー圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記軸受ホルダ（60）の端部に内嵌する上記吐出側端部（46）の外周面（47a）には、上記スクリューロータ（40）の回転に伴って高圧を発生させるスパイラル溝（4）が上記外周面（47a）の周方向に亘って複数形成されている
ことを特徴とするシングルスクリュー圧縮機。
【請求項４】
請求項３において、
上記スパイラル溝（4）は、上記軸受ホルダ（60）の端部に内嵌する上記吐出側端部（46）の外周面（47a）のうち上記螺旋溝（41）側に高圧を発生させるように形成されている
ことを特徴とするシングルスクリュー圧縮機。
【請求項５】
請求項４において、
上記スパイラル溝（4）は、上記螺旋溝（41）側の端部が上記スクリューロータ（40）の各螺旋溝（41）の吐出側終端に対応するように形成されたスパイラル溝（4a,4b,4c）を備えている
ことを特徴とするシングルスクリュー圧縮機。
【請求項６】
請求項４において、
上記スパイラル溝（4）は、上記螺旋溝（41）側の端部が上記スクリューロータ（40）の各螺旋溝（41）間に対応するように形成されたスパイラル溝（4d）を備えている
ことを特徴とするシングルスクリュー圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シングルスクリュー圧縮機に関し、特に、スクリューロータに作用するスラスト力の低減対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷凍空調用などの圧縮機として用いられるシングルスクリュー圧縮機が知られている。例えば特許文献１のシングルスクリュー圧縮機は、外周面に複数の螺旋溝を有するスクリューロータと、複数の歯を有する円板状の２枚のゲートロータとを備えている。そして、ゲートロータとスクリューロータとが噛み合うことにより、圧縮室が形成される。このシングルスクリュー圧縮機では、冷媒がスクリューロータの一端側から圧縮室へ吸入され、圧縮された後スクリューロータの他端側から吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２４６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したようなシングルスクリュー圧縮機では、図８に概略的に示すように、スクリューロータ（100）の一端が吸入側端部（102）となっており、他端が吐出側端部（103）となっている。また、スクリューロータ（100）の吐出側では、該スクリューロータ（100）の駆動軸（106）を回転自在に支持する軸受（115）が軸受ホルダ（110）によって保持されている。軸受ホルダ（110）は、円筒状のホルダ本体（111）を備え、該ホルダ本体（111）の内周部である軸受室（114）に軸受（115）が保持されている。そして、この軸受（115）が保持される軸受室（114）は低圧空間となるように構成されている。例えばこの軸受室（114）が高圧になると、スクリューロータ（100）の吸入側端部（102）が低圧であることから、スクリューロータ（100）の両端で圧力差が生じる。これによって、スクリューロータ（100）に対しスラスト力が発生し、そのスラスト力を受けるための軸受等が必要になってしまう。このスラスト力の発生を防止するため、ホルダ本体（111）の軸受室（114）が低圧状態にされる。
【０００５】
また、スクリューロータ（100）の吐出側端部（103）から吐出された高圧冷媒がホルダ本体（111）の軸受室（114）に流入しないように、スクリューロータ（100）の吐出側端部（103）の端面（105）とホルダ本体（111）の突出部（113）とが互いに接してシール部を構成している。スクリューロータ（100）の吐出側端部（103）の端面（105）には突出部（104）が形成されている。一方、ホルダ本体（111）のスクリューロータ（100）側の端面にはスクリューロータ（100）の突出部（104）が収納される凹陥部（112）が形成され、該凹陥部（112）の外周に突出部（113）が形成されている。このシール部により、スクリューロータ（100）の吐出側端部（103）から吐出された高圧冷媒が軸受室（114）へ流入する流れ（図８に矢印で示す流れ）が防止される。
【０００６】
ところが、上記のような構成では、シール部に幾分かの高圧冷媒が流入するため、その流入部分に高圧が作用する。つまり、スクリューロータ（100）の吐出側端部（103）の端面（105）の一部に高圧が作用する。そうすると、スクリューロータ（100）の両端で圧力差が生じてしまい、スクリューロータ（100）に対しスラスト力が作用してしまう。このように、従来の構成では、スクリューロータ（100）に対するスラスト力の発生を確実には防止することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スクリューロータとその軸受ホルダとのシール部を工夫することによって、スクリューロータに対するスラスト力の発生を確実に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、スクリューロータ（40）の端面側ではなく外周面（47a）側にシール部（S）を設けるようにした。
【０００９】
具体的に、第１の発明は、外周部に複数の螺旋溝（41）が形成されたスクリューロータ（40）と、該スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）側で上記スクリューロータ（40）の駆動軸（21）を回転自在に支持する軸受（66,67）と、内周部に上記軸受（66,67）を保持すると共に低圧状態に構成される軸受室（65）を有する円筒状の軸受ホルダ（60）とを備えたシングルスクリュー圧縮機を前提としている。そして、上記軸受ホルダ（60）の外径は上記スクリューロータ（40）の外径よりも大きく形成され、上記スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）は回転自在に上記軸受ホルダ（60）の端部にその軸方向に内嵌する。一方、上記軸受ホルダ（60）の上記吐出側端部（46）が内嵌する内周面（63a）と上記軸受ホルダ（60）の端部に内嵌する上記吐出側端部（46）の外周面（47a）とは、互いに摺接して上記軸受室（65）内への高圧流体の流入を防止するシール部（S）を構成しているものである。
【００１０】
上記第１の発明では、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）が軸受ホルダ（60）の外縁部（63）に内嵌し、その内嵌部分がシール部（S）として構成されている。つまり、内嵌部分である吐出側端部（46）の外周面（47a）と軸受ホルダ（60）の外縁部（63）の内周面（63a）とがシール面を構成している。この構成により、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の螺旋溝（41）から吐出された高圧流体が軸受室（65）へ流入することが防止される。そのため、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の端面全体が低圧状態に維持される。これにより、スクリューロータ（40）の軸方向における両端面間で圧力差は生じない。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記スクリューロータ（40）が挿入されるシリンダ部（30）の内周面に開口して圧縮途中の上記螺旋溝（41）を吸入側に連通させるバイパス通路（33）と、上記スクリューロータ（40）の外周面に接した状態で該スクリューロータ（40）の軸方向にスライドすることによって上記シリンダ部（30）の内周面における上記バイパス通路（33）の開口面積を変化させるスライドバルブ（70）とを備えているものである。そして、上記スライドバルブ（70）は、上記スクリューロータ（40）の軸方向における上記軸受ホルダ（60）側に位置して上記スクリューロータ（40）の軸方向にスライドするようにガイドするガイド部（75）を有し、該ガイド部（75）の上記スクリューロータ（40）に対向する面が、スライド時に上記スクリューロータ（40）の外周面を摺動する円弧状の第１摺動面（76a）と該第１摺動面（76a）から段落ちして形成され上記軸受ホルダ（60）の端部の外周面を摺動する円弧状の第２摺動面（76b）とで構成されているものである。
【００１２】
上記第２の発明では、スクリューロータ（40）が回転すると、流体が螺旋溝（41）へ吸入されて圧縮される。スライドバルブ（70）がスライドすると、シリンダ部（30）の内周面におけるバイパス通路（33）の開口面積が変化する。そして、バイパス通路（33）の開口面積が変化すると、圧縮途中の螺旋溝（41）からバイパス通路（33）へ流れ込む流体の量が変化し、その結果、単位時間当たりにシングルスクリュー圧縮機（1）から吐出される流体の量（即ち、シングルスクリュー圧縮機（1）の容量）が変化する。そして、軸受ホルダ（60）の外縁部（63）がスクリューロータ（40）の外周面よりも外側に突出しているため、このままでは、軸受ホルダ（60）の外縁部（63）が邪魔になりスライドバルブ（70）が移動できない。そこで、本発明では、スライドバルブ（70）のガイド部（75）におけるスクリューロータ（40）に対向する面が段付き面（第１摺動面（76a）および第２摺動面（76b））となっている。そのため、スライドバルブ（70）が軸受ホルダ（60）の外縁部（63）に干渉することなく移動する。
【００１３】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記軸受ホルダ（60）の端部に内嵌する上記吐出側端部（46）の外周面（47a）には、上記スクリューロータ（40）の回転に伴って高圧を発生させるスパイラル溝（4）が上記外周面（47a）の周方向に亘って複数形成されているものである。
【００１４】
上記第３の発明では、スクリューロータ（40）の回転に伴い、スパイラル溝（4）の端部に高圧（動圧）が発生する。これにより、シール部（S）の全周に亘って満遍なく高圧が発生する。そのため、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の各螺旋溝（41）から吐出された高圧流体がシール部（S）を介して軸受室（65）内へ流入することが確実に防止される。
【００１５】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記スパイラル溝（4）は、上記軸受ホルダ（60）の端部に内嵌する上記吐出側端部（46）の外周面（47a）のうち上記螺旋溝（41）側に高圧を発生させるように形成されているものである。
【００１６】
上記第４の発明では、スクリューロータ（40）の回転に伴い、スパイラル溝（4）の螺旋溝（41）側端部に高圧（動圧）が発生する。そのため、シール部（S）において螺旋溝（41）側にその全周に亘って満遍なく高圧が発生する。これにより、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の各螺旋溝（41）から吐出された高圧流体のシール部（S）への流入が防止される。
【００１７】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記スパイラル溝（4）は、上記螺旋溝（41）側の端部が上記スクリューロータ（40）の各螺旋溝（41）の吐出側終端に対応するように形成されたスパイラル溝（4a,4b,4c）を備えている。
【００１８】
上記第５の発明では、スパイラル溝（4a,4b,4c）の螺旋溝（41）側端部が各螺旋溝（41）の吐出側終端に対応しているため、シール部（S）において各螺旋溝（41）の吐出側終端に対応する箇所に高圧が確実に発生する。そのため、各螺旋溝（41）から吐出された高圧流体のシール部（S）への流入が確実に防止される。
【００１９】
第６の発明は、上記第４の発明において、上記スパイラル溝（4）は、上記螺旋溝（41）側の端部が上記スクリューロータ（40）の各螺旋溝（41）間に対応するように形成されたスパイラル溝（4d）を備えている。
【００２０】
上記第６の発明では、スパイラル溝（4d）の螺旋溝（41）側端部が螺旋溝（41）と螺旋溝（41）の間に対応しているため、螺旋溝（41）から吐出された高圧流体がシール部（S）を通じて例えば隣の螺旋溝（41）へ流入することが確実に回避される。つまり、各螺旋溝（41）同士間の流体の流出入（漏れ）が確実に防止される。
【発明の効果】
【００２１】
したがって、本発明によれば、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）を軸受ホルダ（60）に内嵌し、その内嵌する吐出側端部（46）の外周面（47a）と軸受ホルダ（60）の内周面（63a）とを接触させてシール部（S）を構成するようにした。そして、そのシール部（S）によって、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の螺旋溝（41）から吐出された高圧流体が軸受ホルダ（60）内の軸受室（65）に流入するのを防止するようにした。そのため、スクリューロータ（40）において吐出側端部（46）の端面全体を低圧状態に維持することができる。これにより、スクリューロータ（40）の軸方向における両端面間で圧力差が生じるのを防止でき、その結果、スクリューロータ（40）に対するスラスト力の発生を確実に防止することができる。よって、スラスト力に対する設計部材を削減することができ、小型で軽量なシングルスクリュー圧縮機（1）を提供することができる。
【００２２】
また、第２の発明によれば、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）を軸受ホルダ（60）に内嵌させる構成としたことから、スライドバルブ（70）においてガイド部（75）のスクリューロータ（40）に対向する面を段付き面（第１摺動面（76a）および第２摺動面（76b））とした。そのため、軸受ホルダ（60）の外縁部（63）をかわしてスライドバルブ（70）をスムーズにスライドさせることができる。よって、圧縮機（1）の信頼性が向上する。
【００２３】
また、第３の発明によれば、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の外周面（47a）にその周方向に亘って複数のスパイラル溝（4）を形成するようにした。そして、そのスパイラル溝（4）は、スクリューロータ（40）の回転に伴い高圧（動圧、高圧ポイント）が発生するように構成される。そのため、シール部（S）の全周に亘って満遍なく高圧を発生させることができる。これにより、高圧流体がシール部（S）を介して軸受室（65）へ流入するのをより確実に防止することができる。その結果、スクリューロータ（40）に対するスラスト力の発生を一層確実に防止することができる。また、高圧流体の軸受室（65）への流入、即ち高圧流体の漏れを防止できることから、圧縮効率の低下を防止することができる。
【００２４】
しかも、第４の発明によれば、スパイラル溝（4）の螺旋溝（41）側端部、即ちシール部（S）の螺旋溝（41）側に高圧を発生させるようにしたため、高圧流体のシール部（S）への流入を防止でき、より一層軸受室（65）への高圧流体の流入を防止することができる。その結果、スラスト力の発生および圧縮効率の低下を一層防止することができる。
【００２５】
さらに、第５の発明によれば、スパイラル溝（4a,4b,4c）の螺旋溝（41）側端部を各螺旋溝（41）に対応する位置に形成するようにしたため、螺旋溝（41）から吐出された高圧流体がシール部（S）へ流入するのを確実に回避することができる。
【００２６】
さらに、第６の発明によれば、各螺旋溝（41）の間に対応する位置にもスパイラル溝（4d）の螺旋溝（41）側端部がくるようにしたため、万一シール部（S）へ流入した高圧流体が周方向に流れて例えば定圧の螺旋溝（41）へ流入するのを回避することができる。つまり、高低圧差が生じる各螺旋溝（41）同士間の流体の漏れを確実に防止することができる。よって、圧縮効率の低下を一層防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、実施形態に係るシングルスクリュー圧縮機の要部の構成を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１のII−II線における横断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係るシングルスクリュー圧縮機の要部を抜き出して示す斜視図である。
【図４】図４は、実施形態に係る圧縮機構の動作を示す平面図であり、（Ａ）は吸込行程を示し、（Ｂ）は圧縮行程を示し、（Ｃ）は吐出行程示す。
【図５】図５は、実施形態に係るスライドバルブの構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、実施形態に係るスクリューロータおよび軸受ホルダの要部の構成を示す縦断面図である。
【図７】図７は、実施形態に係るスクリューロータの構成を示す平面図である。
【図８】図８は、従来のスクリューロータおよび軸受ホルダの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２９】
本実施形態のシングルスクリュー圧縮機（1）（以下、単にスクリュー圧縮機（1）と言う。）は、冷凍空調用のもので、冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられて冷媒を圧縮するものである。
【００３０】
図１および図２に示すように、上記スクリュー圧縮機（1）は、半密閉型に構成されている。このスクリュー圧縮機（1）は、ケーシング（10）内に、低圧ガスが導入されて該低圧ガスを圧縮する圧縮機構（20）を備えている。ケーシング（10）内には、図示しないが電動機が固定されており、該電動機と圧縮機構（20）とが回転軸である駆動軸（21）によって連結されている。また、ケーシング（10）内には、冷媒回路の蒸発器（図示せず）から低圧のガス冷媒が導入されると共に該低圧ガスを圧縮機構（20）へ案内する低圧空間（S1）と、圧縮機構（20）から吐出された高圧のガス冷媒が流入する高圧空間（S2）とが区画形成されている。
【００３１】
上記圧縮機構（20）は、ケーシング（10）内に形成された円筒壁（30）と、該円筒壁（30）の中に配置された１つのスクリューロータ（40）と、該スクリューロータ（40）に噛み合う２つ（一対）のゲートロータ（50）とを有している。スクリューロータ（40）は、上記駆動軸（21）に装着され、キー（22）によって駆動軸（21）に対する回り止めが施されている。なお、円筒壁（30）は本発明に係るシリンダ部を構成している。
【００３２】
図３、図４および図７に示すように、上記スクリューロータ（40）は、概ね円柱状に形成された金属製の部材である。スクリューロータ（40）は、円筒壁（30）に回転可能に嵌合しており、その外周面が円筒壁（30）の内周面と摺接する。スクリューロータ（40）の外周部には、スクリューロータ（40）の一端から他端へ向かって螺旋状に延びる螺旋溝（41）が複数（本実施形態では、６本）形成されている。
【００３３】
上記スクリューロータ（40）の各螺旋溝（41）は、図７における左端が始端となり、同図における右端が終端となっている。また、スクリューロータ（40）は、同図における左端部がテーパー状に形成された吸入側端部（45）であり、同図における右端部が吐出側端部（46）である。
【００３４】
上記螺旋溝（41）では、両側の側壁面（42,43）のうち、ゲート（51）の進行方向の前側（図７における左側）に位置するものが第１側壁面（42）となり、ゲート（51）の進行方向の後側（同図における右側）に位置するものが第２側壁面（43）となっている。
【００３５】
上記各ゲートロータ（50）は、長方形板状に形成された複数（本実施形態では、１０枚）のゲート（51）が放射状に設けられた樹脂製の部材である。各ゲートロータ（50）は、円筒壁（30）の外側に、スクリューロータ（40）の回転軸に対して軸対称となるように配置されている。つまり、本実施形態のスクリュー圧縮機（1）では、二つのゲートロータ（50）が、スクリューロータ（40）の回転中心軸周りに等角度間隔（本実施形態では１８０°間隔）で配置されている。各ゲートロータ（50）の軸心は、スクリューロータ（40）の軸心と直交している。各ゲートロータ（50）は、ゲート（51）が円筒壁（30）の一部を貫通してスクリューロータ（40）の螺旋溝（41）に噛み合うように配置されている。
【００３６】
上記ゲートロータ（50）は、金属製のロータ支持部材（55）に取り付けられている（図３を参照）。ロータ支持部材（55）は、基部（56）とアーム部（57）と軸部（58）とを備えている。基部（56）は、やや肉厚の円板状に形成されている。アーム部（57）は、ゲートロータ（50）のゲート（51）と同数だけ設けられており、基部（56）の外周面から外側へ向かって放射状に延びている。軸部（58）は、棒状に形成されて基部（56）に立設されている。軸部（58）の中心軸は、基部（56）の中心軸と一致している。ゲートロータ（50）は、基部（56）及びアーム部（57）における軸部（58）とは反対側の面に取り付けられている。各アーム部（57）は、ゲート（51）の裏面に当接している。
【００３７】
上記ゲートロータ（50）が取り付けられたロータ支持部材（55）は、円筒壁（30）に隣接してケーシング（10）内に区画形成されたゲートロータ室（90）に収容されている（図２を参照）。図２におけるスクリューロータ（40）の右側に配置されたロータ支持部材（55）は、ゲートロータ（50）が下端側となる姿勢で設置されている。一方、同図におけるスクリューロータ（40）の左側に配置されたロータ支持部材（55）は、ゲートロータ（50）が上端側となる姿勢で設置されている。各ロータ支持部材（55）の軸部（58）は、ゲートロータ室（90）内の軸受ハウジング（91）に玉軸受（92,93）を介して回転自在に支持されている。なお、各ゲートロータ室（90）は、低圧空間（S1）に連通している。
【００３８】
上記圧縮機構（20）では、円筒壁（30）の内周面と、スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）と、ゲートロータ（50）のゲート（51）とによって囲まれた空間が圧縮室（23）となる。スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）は、吸入側端部（45）において低圧空間（S1）に開放しており、この開放部分が圧縮機構（20）の吸入口（24）となっている。
【００３９】
上記圧縮機構（20）は、スクリューロータ（40）の回転に伴って、ゲートロータ（50）のゲート（51）がスクリューロータ（40）の螺旋溝（41）を移動することにより、圧縮室（23）の拡大動作および縮小動作が繰り返される。これにより、冷媒の吸入行程、圧縮行程および吐出行程が順に行われる。具体的に、電動機を起動すると駆動軸（21）が回転し、それに伴ってスクリューロータ（40）が回転する。このスクリューロータ（40）の回転に伴ってゲートロータ（50）も回転し、圧縮機構（20）が吸入行程、圧縮行程および吐出行程を繰り返す。
【００４０】
図４（Ａ）において、網掛けを付した圧縮室（23）は、低圧空間（S1）に連通している。また、この圧縮室（23）が形成されている螺旋溝（41）は、同図の下側に位置するゲートロータ（50）のゲート（51）と噛み合っている。スクリューロータ（40）が回転すると、このゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ向かって相対的に移動し、それに伴って圧縮室（23）の容積が拡大する。その結果、低圧空間（S1）の低圧ガス冷媒が吸入口（24）を通じて圧縮室（23）へ吸い込まれる。スクリューロータ（40）が更に回転すると、図４（Ｂ）の状態となる。同図において、網掛けを付した圧縮室（23）は、閉じきり状態となっている。つまり、この圧縮室（23）が形成されている螺旋溝（41）は、同図の上側に位置するゲートロータ（50）のゲート（51）と噛み合い、このゲート（51）によって低圧空間（S1）から仕切られている。そして、スクリューロータ（40）の回転に伴ってゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ向かって相対的に移動すると、圧縮室（23）の容積が次第に縮小する。その結果、圧縮室（23）内のガス冷媒が圧縮される。スクリューロータ（40）が更に回転すると、図４（Ｃ）の状態となる。同図において、網掛けを付した圧縮室（23）は、後述する吐出口（25）を介して高圧空間（S2）と連通した状態となっている。そして、スクリューロータ（40）の回転に伴ってゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ向かって相対的に移動すると、圧縮された冷媒ガスが圧縮室（23）から高圧空間（S2）へ押し出されてゆく。
【００４１】
上記スクリュー圧縮機（1）には、容量制御機構としてスライドバルブ（70）が設けられている。このスライドバルブ（70）は、円筒壁（30）がその周方向の２カ所において径方向外側に膨出したスライドバルブ収納部（31）内に設けられている。スライドバルブ（70）は、内面が円筒壁（30）の内周面の一部を構成すると共に、円筒壁（30）の軸方向（即ち、スクリューロータ（40）の軸方向）にスライド可能に構成されている。
【００４２】
図５にも示すように、上記スライドバルブ（70）は、弁体部（71）と、ガイド部（75）と、連結部（77）とによって構成されている。このスライドバルブ（70）において、弁体部（71）とガイド部（75）と連結部（77）とは、１つの金属製の部材で一体形成されている。
【００４３】
上記弁体部（71）は、図２にも示すように＜図５への訂正指示をいただきましたが、ここでは図５と併せて図２に示す軸方向視のスライドバルブも参照する意図で記載しておりますので、このままでよろしいかと思います。＞、中実の円柱の一部を削ぎ落としたような形状となっており、削ぎ落とされた部分がスクリューロータ（40）に対向する姿勢でケーシング（10）内に装着されている。弁体部（71）において、スクリューロータ（40）と向かい合う対向面（72）は、その曲率半径が円筒壁（30）の内周面の曲率半径と等しい円弧面となっており、弁体部（71）の軸方向へ延びている。そして、この弁体部（71）の対向面（72）はスクリューロータ（40）と摺接する。弁体部（71）では、一方の端面（図５における奥側の端面）が弁体部（71）の軸方向と直交する平坦面となり、他方の端面（同図における手前側の端面）が弁体部（71）の軸方向に対して傾斜する傾斜面となっている。この傾斜面の傾きは、スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）の傾きと同じである。
【００４４】
上記ガイド部（75）は、断面がＴ字形の柱状に形成されている。このガイド部（75）において、Ｔ字形の横棒に対応する部分の側面（図５における上側の面）はその過半部が切除された段付き面となっている。この段付き面のうち第１摺動面（76a）は、その曲率半径が円筒壁（30）の内周面の曲率半径と等しい円弧面となっており、スクリューロータ（40）と摺接する。段付き面のうち第２摺動面（76b）（即ち、切除された部分の面）は、その曲率半径が第１摺動面（76a）の曲率半径よりも大きい円弧面となっており、後述する軸受ホルダ（60）の外周面と摺接する。つまり、第２摺動面（76b）は第１摺動面（76a）から段落ちして形成されている。スライドバルブ（70）において、ガイド部（75）は、その摺動面（76a,76b）が弁体部（71）の対向面（72）と同じ側を向く姿勢で形成されている。
【００４５】
上記連結部（77）は、比較的短い柱状に形成され、弁体部（71）とガイド部（75）を連結している。この連結部（77）は、弁体部（71）の対向面（72）やガイド部（75）の摺動面（76a,76b）とは反対側にオフセットした位置に設けられている。そして、スライドバルブ（70）では、弁体部（71）の対向面（72）とガイド部（75）の第１摺動面（76a）との間が吐出口（25）となっており、弁体部（71）とガイド部（75）の間の空間およびガイド部（75）の背面側（即ち、摺動面（76a,76b）とは反対側）の空間が吐出ガスの通路を形成している。
【００４６】
上記スライドバルブ（70）が高圧空間（S2）寄り（図１における駆動軸（21）の軸方向を左右方向とした場合の右側寄り）へスライドすると、スライドバルブ収納部（31）の端面（P1）とスライドバルブ（70）の端面（P2）との間に軸方向隙間が形成される。この軸方向隙間は、圧縮室（23）から低圧空間（S1）へ冷媒を戻すためのバイパス通路（33）となっている。つまり、このバイパス通路（33）は、円筒壁（30）の内周面に開口して圧縮途中の螺旋溝（41）を吸入側に連通させる通路である。スライドバルブ（70）を移動させてバイパス通路（33）の開度を変更すると、圧縮機構（20）の容量が変化する。つまり、スライドバルブ（70）がスライドすることによって、円筒壁（30）の内周面におけるバイパス通路（33）の開口面積が変化する。また、スライドバルブ（70）には、圧縮室（23）と高圧空間（S2）とを連通させるための吐出口（25）が形成されている。
【００４７】
上記スクリュー圧縮機（1）には、スライドバルブ（70）をスライド駆動させるためのスライドバルブ駆動機構（80）が設けられている。このスライドバルブ駆動機構（80）は、後述する軸受ホルダ（60）に固定されたシリンダ（81）と、該シリンダ（81）内に装填されたピストン（82）と、該ピストン（82）のピストンロッド（83）に連結されたアーム（84）と、該アーム（84）とスライドバルブ（70）とを連結する連結ロッド（85）と、アーム（84）を図１の右方向（アーム（84）をケーシング（10）から引き離す方向）に付勢するスプリング（86）とを備えている。
【００４８】
上記スライドバルブ駆動機構（80）では、ピストン（82）の左側空間（ピストン（82）のスクリューロータ（40）側の空間）の内圧が、ピストン（82）の右側空間（ピストン（82）のアーム（84）側の空間）の内圧よりも高くなっている。そして、スライドバルブ駆動機構（80）は、ピストン（82）の右側空間の内圧（即ち、右側空間内のガス圧）を調節することによって、スライドバルブ（70）の位置を調整するように構成されている。
【００４９】
上記スクリュー圧縮機（1）の運転中において、スライドバルブ（70）では、その軸方向の端面の一方に圧縮機構（20）の吸入圧が、他方に圧縮機構（20）の吐出圧がそれぞれ作用する。このため、スクリュー圧縮機（1）の運転中において、スライドバルブ（70）には、常にスライドバルブ（70）を低圧空間（S1）側へ押す方向の力が作用する。従って、スライドバルブ駆動機構（80）におけるピストン（82）の左側空間及び右側空間の内圧を変更すると、スライドバルブ（70）を高圧空間（S2）側へ引き戻す方向の力の大きさが変化し、その結果、スライドバルブ（70）の位置が変化する。
【００５０】
また、上記ケーシング（10）内には、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）側（即ち、圧縮機構（20）の吐出側）で駆動軸（21）を回転自在に支持する２つの玉軸受（66,67）が設けられている。なお、スクリューロータ（40）側に配置される玉軸受（66）はラジアル玉軸受であり、スライドバルブ駆動機構（80）側に配置される玉軸受（67）はアンギュラ玉軸受である。また、この玉軸受（66,67）には図示しないが潤滑油が供給される。
【００５１】
図６にも示すように、上記玉軸受（66,67）は軸受ホルダ（60）によって保持されている。軸受ホルダ（60）は、円筒状のホルダ本体（61）を備え、該ホルダ本体（61）の内周部に玉軸受（66,67）が保持されている。つまり、この玉軸受（66,67）が保持されるホルダ本体（61）の内周部の空間は軸受室（65）となっている。そして、この軸受室（65）は低圧空間となるように構成されている。スクリューロータ（40）の一端である吸入側端部（45）が低圧であるため、スクリューロータ（40）の他端である吐出側端部（46）に位置する上記軸受室（65）を低圧空間とすることで、スクリューロータ（40）の両端部間において圧力差が生じなくなりスクリューロータ（40）に対するスラスト力の発生が防止される。ホルダ本体（61）の外径は、スクリューロータ（40）の外径よりも大きい。そして、ホルダ本体（61）のスクリューロータ（40）側の端面には平面視環状の凹陥部（62）が形成され、該凹陥部（62）に後述するスクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の外縁部（63）が嵌入する。ホルダ本体（61）のスクリューロータ（40）側の端面において、凹陥部（62）の外周側に外縁部（63）が形成され内周側に内縁部（64）が形成されている。
【００５２】
また、上記スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の端面には、平面視環状の凹陥部（49）が形成され、該凹陥部（49）に上記ホルダ本体（61）の内縁部（64）が入り込む。スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の端面において、凹陥部（49）の外周側に外縁部（47）が形成され内周側に内縁部（48）が形成されている。なお、スクリューロータ（40）の内縁部（48）は玉軸受（66）の内輪部材に当接している。このように、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）は回転自在に軸受ホルダ（60）の端部に内嵌している。
【００５３】
そして、上記スクリューロータ（40）の外縁部（47）の外周面（47a）と、軸受ホルダ（60）の外縁部（63）の内周面（63a）とは、互いに摺接しシール部（S）を構成している。つまり、これら外周面（47a）および内周面（63a）はシール面を構成している。シール部（S）は、図６に太い矢印で示すように、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の螺旋溝（41）から吐出された高圧冷媒（高圧ガス）が低圧状態の軸受室（65）に流入するのを防止するように構成されている。このように、本実施形態では、スクリューロータ（40）において吐出側端部（46）の外周面（47a）にシール部（S）を形成することにより、吐出側端部（46）の端面側への高圧冷媒の流入が確実に防止される。そのため、スクリューロータ（40）において吐出側端部（46）の端面全体を完全に低圧状態にすることができる。これにより、スクリューロータ（40）の軸方向における両端面間（即ち、吸入側端部（45）の端面と吐出側端部（46）の端面との間）で圧力差が生じるのを防止でき、その結果、スクリューロータ（40）に対するスラスト力の発生を確実に防止することができる。
【００５４】
なお、上記スクリューロータ（40）の凹陥部（49）の内面とホルダ本体（61）の内縁部（64）との間と、スクリューロータ（40）の外縁部（47）の端面とホルダ本体（61）の凹陥部（62）の内面との間にはそれぞれ所定の隙間が設けられている。つまり、これら隙間は軸受室（65）と連通し低圧状態となっている。
【００５５】
また、図７に示すように、スクリューロータ（40）の外縁部（63）の外周面（47a）には、複数のスパイラル溝（4）が形成されている。この複数のスパイラル溝（4）は、外縁部（63）の周方向に亘って等間隔に設けられている。スパイラル溝（4）は、スクリューロータ（40）の軸方向に対して所定角度で傾斜して延びている。各スパイラル溝（4）は、その軸方向において螺旋溝（41）側の端部（図７における左側の端部）が閉塞され軸受ホルダ（60）側の端部（図７における右側の端部）が軸受室（65）に開口している。このスパイラル溝（4）は、軸受室（65）に存する潤滑油がスクリューロータ（40）の回転によってスパイラル溝（4）の螺旋溝（41）側の端部に押し込められ、その端部で高圧（動圧、高圧ポイント）が発生するように構成されている。この構成により、シール部（S）の全周に亘って、しかもシール部（S）の螺旋溝（41）側に高圧（動圧、高圧ポイント）が発生するため、高圧冷媒の流入がより確実に防止される。
【００５６】
さらに、上記スパイラル溝（4）のうち６つは、螺旋溝（41）側の端部が各螺旋溝（41）における第１側壁面（42）の吐出側の端部に対応するように形成されている。つまり、この６つのスパイラル溝（4a）は、螺旋溝（41）側の端部が各螺旋溝（41）の吐出側終端のうちスクリューロータ（40）の回転方向前側の端部に対応するように形成されている。そして、残りのスパイラル溝（4b,4c,4d）は、上述したスパイラル溝（4a）の間に等間隔に配置されている。つまり、スパイラル溝（4a,4b,4c）は螺旋溝（41）側の端部が各螺旋溝（41）の吐出側終端の幅内に対応して形成され、スパイラル溝（4d）は螺旋溝（41）側の端部が螺旋溝（41）と螺旋溝（41）の間に対応して形成されている。
【００５７】
−実施形態の効果−
以上のように本実施形態によれば、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）を軸受ホルダ（60）に内嵌し、その内嵌する吐出側端部（46）の外周面（47a）と軸受ホルダ（60）の内周面（63a）とを接触させてシール部（S）を構成するようにした。そして、そのシール部（S）によって、スクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の螺旋溝（41）から吐出された高圧冷媒が軸受ホルダ（60）内の軸受室（65）に流入するのを防止するようにした。そのため、スクリューロータ（40）において吐出側端部（46）の端面全体を低圧状態に維持することができる。これにより、スクリューロータ（40）の軸方向における両端面間（即ち、吸入側端部（45）の端面と吐出側端部（46）の端面との間）で圧力差が生じるのを防止でき、その結果、スクリューロータ（40）に対するスラスト力の発生を確実に防止することができる。よって、スラスト力に対する設計部材を削減することができ、小型で軽量なスクリュー圧縮機（1）を提供することができる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、シール部（S）のシール面であるスクリューロータ（40）の吐出側端部（46）の外周面（47a）にその周方向に亘って複数のスパイラル溝（4）を形成するようにした。そして、そのスパイラル溝（4）は、スクリューロータ（40）の回転に伴いスパイラル溝（4）の螺旋溝（41）側の端部に高圧（動圧、高圧ポイント）が発生するように構成される。そのため、シール部（S）の全周に亘って満遍なく高圧を発生させることができる。これにより、高圧冷媒がシール部（S）を介して軸受室（65）へ流入するのをより確実に防止することができる。しかも、シール部（S）の螺旋溝（41）側に高圧を発生させるようにしているため、高圧冷媒のシール部（S）への流入を防止でき、より一層軸受室（65）への流入を防止することができる。
【００５９】
さらに、本実施形態では、スパイラル溝（4a,4b,4c）の螺旋溝（41）側端部を各螺旋溝（41）に対応する位置に形成するようにしたため、螺旋溝（41）から吐出された高圧冷媒がシール部（S）へ流入するのを確実に回避できる。
【００６０】
さらに、各螺旋溝（41）の間に対応する位置にもスパイラル溝（4d）の螺旋溝（41）側端部がくるようにしたため、万一シール部（S）へ流入した高圧冷媒が周方向に流れて例えば定圧の螺旋溝（41）へ流入するのを回避することができる。つまり、高低圧差が生じる各螺旋溝（41）同士間の冷媒の漏れを確実に防止することができる。
【００６１】
以上の結果、圧縮機構（20）の圧縮効率の低下を確実に防止することができ、冷凍サイクルの運転効率が向上する。
【００６２】
また、本実施形態では、軸受ホルダ（60）の外径をスクリューロータ（40）の外径よりも大きくしてスクリューロータ（40）を軸受ホルダ（60）に内嵌させるようにしたことから、スライドバルブ（70）においてガイド部（75）のスクリューロータ（40）に対向する面を段付き面（第１摺動面（76a）および第２摺動面（76b））とした。そのため、軸受ホルダ（60）の外縁部（63）をかわしてスライドバルブ（70）をスムーズにスライドさせることができる。
【００６３】
−その他の実施形態−
上記実施形態は、以下のように構成してもよい。
【００６４】
上記実施形態のスパイラル溝（4）について長さ方向における断面積を螺旋溝（41）側にいくに従って減少させるようにしてもよい。例えば、スパイラル溝（4）の幅は螺旋溝（41）側にいくに従って漸次細くなる先細形状としてもよいし、スパイラル溝（4）の深さは螺旋溝（41）側にいくに従って漸次浅くなるようにしてもよい。こうすることで、スパイラル溝（4）の断面積が螺旋溝（41）側にいくに従って小さくなるため、スパイラル溝（4）の螺旋溝（41）側端部に発生する圧力が一層高くなる。その結果、シール部（S）のシール性をより一層向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上説明したように、本発明は、スクリューロータとゲートロータとが噛み合って圧縮室を形成するシングルスクリュー圧縮機について有用である。
【符号の説明】
【００６６】
1         シングルスクリュー圧縮機
4         スパイラル溝
4a〜4d    スパイラル溝
21        駆動軸
30        円筒壁（シリンダ部）
33        バイパス通路
40        スクリューロータ
41        螺旋溝
46        吐出側端部
47a       外周面
60        軸受ホルダ
63a       内周面
65        軸受室
66,67     玉軸受（軸受）
70        スライドバルブ
75        ガイド部
76a       第１摺動面
76b       第２摺動面
S         シール部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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