(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（２１）内にモータ（２３）と圧縮部（２２）とを配置し、上記圧縮部（２２）のスクリューロータ（２６）を有する主軸（２７）に上記モータ（２３）のロータ（２８）を固定したスクリュー圧縮機において、
上記ロータ（２８）およびスクリューロータ（２６）の両外端側において上記主軸（２７）を軸受（３１，３２，３５）で支持して、上記ロータ（２８）およびスクリューロータ（２６）に関して上記主軸（２７）を両持ち支持し、
上記圧縮部（２２）に吸入される冷媒の吸入通路（４２）に、上記主軸（２７）の近傍に位置する狭隘部（４２ａ）を設け、この狭隘部（４２ａ）に上記ロータ（２８）の冷却フィン（４４）を突出させたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、上記ケーシング（２１）はケーシング本体（１８）にカバー部（１９）を締結手段（３７）で固定してなり、上記カバー部（１９）に形成した軸受ハウジング（３３）に上記軸受（３５）を設けたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスクリュー圧縮機において、上記ケーシング（２１）に、上記ロータ（２８）とスクリューロータ（２６）との間に位置して上記主軸（２７）の芯だしを行う芯だしガイド（４１）を設けたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項４】
請求項３に記載のスクリュー圧縮機において、上記芯だしガイド（４１）の上記主軸（２７）が挿入される側の端面の半径方向内側が、テーパ面（４３）になっていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、冷媒等のガスを圧縮するスクリュー圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスクリュー圧縮機としては、図３に示すようなものがある。このスクリュー圧縮機は、ケーシング１内に圧縮部２とモータ３を配置している。上記圧縮部２はシリンダ５内にスクリューロータ６を回転自在に嵌合してなる。このスクリューロータ６は主軸７の一端部に固定する一方、主軸７の他端部にはモータ３のロータ８を固定している。上記モータ３のステ−タ９はケーシング１に固定している。
【０００３】
上記スクリューロータ６の外端側において主軸７を第１の軸受１１，１２，１３で支持する一方、上記スクリューロータ６とロータ８との間において主軸７を第２の軸受１５で支持して、スクリューロータ６を第１、第２の軸受１１，１２，１３，１５で両持ち支持する一方、ロータ８を第１、第２の軸受１１，１２，１３，１５で片持ち支持している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスクリュー圧縮機では、圧縮部２のスクリューロータ６を両持ち支持しているが、モータ３のロータ８を片持ち支持しているため、加工精度の悪さに起因する第１、第２の軸受１１，１２，１３，１５のミスアライメントによる主軸７のずれが片持ちとなっているモータ３のロータ８側で増幅されて大きくなって、ステータ９とロータ８との間のエアギャップが不均一になって、うなり音や異音が発生するという問題があった。
【０００５】
また、上記従来のスクリュー圧縮機では、第２の軸受１５をモータ３のロータ８とスクリューロータ６との間に配置しているため、矢印Ｓに示すように、冷媒が第２の軸受１５の外側を通ってシリンダ５内に吸入される。この場合、吸入される冷媒がガス冷媒であるならば問題がないが、液戻り時には、液冷媒がシリンダ５内に吸入されて、液圧縮をすることになって、スクリューロータ６の羽根等を破損するという問題が生じる。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、モータ等からのうなり音や異音の発生を防止でき、さらに、液圧縮を防止できるスクリュー圧縮機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のスクリュー圧縮機は、
ケーシング内にモータと圧縮部とを配置し、上記圧縮部のスクリューロータを有する主軸に上記モータのロータを固定したスクリュー圧縮機において、
上記ロータおよびスクリューロータの両外端側において上記主軸を軸受で両持ち支持し、
上記圧縮部に吸入される冷媒の吸入通路に、上記主軸の近傍に位置する狭隘部を設け、この狭隘部に上記ロータの冷却フィンを突出させたことを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、モータのロータおよび圧縮部のスクリューロータに関して主軸は軸受によって両持ち支持されている。したがって、軸受のミスアライメントがあっても、その主軸のずれが両軸受の間で増幅されることがなくて、モータのステータとロータとの間のエアギャップが不均一になることがなく、うなり音や異音の発生が防止される。
また、上記構成によれば、圧縮部に吸入される冷媒の吸入通路の狭隘部にロータの冷却フィンが突出しているので、吸入通路に液戻りがあっても、液冷媒を冷却フィンで粉砕して微粒化して、あるいは、ガス状態にしてシリンダに吸入できる。したがって、液圧縮を防止でき、スクリューロータの羽根等の破損を防止できる。上記モータのロータと圧縮部のスクリューロータとを軸受で両持ちして、モータのロータと圧縮部のスクリューロータとの間に軸受がないから、冷媒の吸入通路の狭隘部を主軸の近傍に配置して、この狭隘部にロータの冷却フィンを突出させることができるのである。
【０００９】
請求項２の発明のスクリュー圧縮機は、請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、上記ケーシングはケーシング本体にカバー部を締結手段で固定してなり、上記カバー部に形成した軸受ハウジングに上記軸受を設けたことを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、カバー部に形成した軸受ハウジングに軸受を設けているから、上記軸受ハウジングに設けた軸受を主軸に外嵌して、カバー部を両軸受が同心になるように位置調整しながらケーシング本体に締結手段で固定することによって、簡単に、両軸受を同心にして、軸受ハウジングに設けた軸受と主軸とが組み付けられる。
【００１１】
請求項３の発明のスクリュー圧縮機は、請求項１または２に記載のスクリュー圧縮機において、上記ケーシングに、上記ロータとスクリューロータとの間に位置して上記主軸の芯だしを行う芯だしガイドを設けたことを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、モータのロータと圧縮部のスクリューロータとの間に位置する芯だしガイドによって、ケーシング内に主軸を配置する際に、主軸を芯だししてガイドできる。また、この主軸に軸受を組み付ける際に、主軸が芯だしガイドによって芯だしされているから、主軸と軸受との組み付けが容易である。
【００１３】
請求項４の発明のスクリュー圧縮機は、請求項３に記載のスクリュー圧縮機において、上記芯だしガイドの上記主軸が挿入される側の端面の半径方向内側が、テーパ面になっていることを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、芯だしガイドの主軸が挿入される側の端面の半径方向内側が、テーパ面になっているから、芯だしガイドに主軸を容易に挿入できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１８】
図１に示すように、このスクリュー圧縮機は、ケーシング本体１８の両端にカバー部１９，２０を固定してなるケーシング２１内に、圧縮部２２とモータ２３を配置している。上記圧縮部２２は、ケーシング本体１８に形成したシリンダ２５内に、主軸２７の一端部と一体に形成したスクリューロータ２６を回転自在に嵌合している。上記主軸２７の他端部にはモータ２３のロータ２８を固定している。上記モータ２３のステ−タ２９はケーシング本体１８に固定している。
【００１９】
上記スクリューロータ２６の外端側において主軸２７を転がり軸受からなる第１の軸受３１，３２で支持すると共に、上記モータ２３のロータ２８の外端側において主軸２７を、カバー部１９に形成した軸受ハウジング３３に保持された転がり軸受からなる第２の軸受３５で支持して、上記ロータ２８およびスクリューロータ２６に関して、主軸２７を第１、第２の軸受３１，３２，３５で両持ち支持している。このように、第１、第２の軸受３１，３２，３５で両持ち支持された主軸２７の第１の軸受３１，３２と第２の軸受３５との間の部分は、片持ち支持とは違って、第１、第２の軸受３１，３２，３５の製作誤差、ミスアライメントによるずれ、偏心が増幅されることがないから、主軸２７の第１の軸受３１，３２と第２の軸受３５との間の部分に固定され、あるいは、一体化されたロータ２８およびスクリューロータ２６を所望の位置に精度高く配置できる。
【００２０】
上記カバー部１９の軸受ハウジング３３は、４枚のリブ３６によってカバー部１９の外殻部３８に連なっている。上記カバー部１９は、その軸受ハウジング３３に保持された第２の軸受３５が第１の軸受３１，３２と同心になるように、位置を調整した後、締結手段の一例としてのボルト３７でケーシング本体１８に固定している。
【００２１】
一方、上記ケーシング２１のケーシング本体１８には、上記ロータ２８とスクリューロータ２６との間に位置する芯だしガイド４１を形成している。この芯だしガイド４１は、図２に示すように、９０度の位相で４箇所に設けている。上記主軸２７と第１，第２の軸受３１，３２，３５を組み付けるときに、この芯だしガイド４１，４１，４１，４１の内側に主軸２７を挿入して、主軸２７の芯だしが容易に行われるようにしている。この芯だしガイド４１，４１，４１，４１のスクリューロータ２６側の各端面の内側部を夫々テーパ面４３にしていて、主軸２７を芯だしガイド４１，４１，４１，４１の内側に圧縮部２２側からモータ２３側に挿入する際に、このテーパ面４３によって、主軸２７が芯だしガイド４１，４１，４１，４１の内側に容易に挿入できるようになっている。
【００２２】
また、図１に示すように、冷媒吸入通路４２を通して、矢印Ｇに示すように、冷媒を圧縮部２２に吸入するようにしている。この冷媒吸入通路４２は、芯だしガイド４１，４１，４１，４１の間、つまり、主軸２７の近傍を通っている。このように、冷媒吸入通路４２が主軸２７の近傍を通ることができるのは、スクリューロータ２６とロータ２８との間に軸受が存在しないからである。上記主軸２７の近傍に位置する冷媒吸入通路４２の狭隘部４２ａには、モータ２３のロータ２８の冷却フイン４４を突出させて、吸入通路４２に液戻りがあっても、液冷媒を冷却フィン４４で粉砕して微粒化して、あるいは、ガス状態にしてシリンダ２５内に吸入するようにしている。このようにして、液圧縮を防止するようにしている。
【００２３】
また、図２に示すように、ケーシング２１のケーシング本体１８には、斜め方向に点対称にゲートロータ５１，５１を設けている。このゲートロータ５１は、薄い円錐台歯車形状のゲートロータ本体５２と、このゲートロータ本体５２の片側に突出する軸部５３とからなり、この軸部５３を、軸受ハウジング６１に収容した軸受６２，６３で支持することによって、ゲートロータ５１を片持ち支持している。このようにゲートロータ５１を片持ち支持すると共に、片持ち支持されたゲートロータ５１の存在しないケーシング本体１８の領域に、吸入ガスを収容する低圧室５６と、この低圧室５６の外側に位置して吐出ガスを収容する高圧室５５とを形成している。この高圧室５５内の高温の吐出ガスで、スクリューロータ２６（図２では図示せず。）を囲っているケーシング本体１８を暖めて、スクリューロータ２６とシリンダ２５との温度差が小さくしている。これにより、スクリューロータ２６とシリンダ２５とが熱膨張の差によって焼き付くとか、いわゆるかじりが生じるとかいうことがなくなって、信頼性が向上し、また、スクリューロータ２６とシリンダ２５との間の隙間が小さくでき、ガスの漏れが少なくなって、効率が向上する。
【００２４】
上記構成のスクリュー圧縮機においては、モータ２３のロータ２８およびスクリューロータ２６に関して、主軸２７を第１の軸受３１，３２と第２の軸受３５とで両持ち支持している。このように両持ち支持された主軸２７の第１の軸受３１，３２と第２の軸受３５との間の部分は、片持ち支持とは違って、第１、第２の軸受３１，３２，３５の製作誤差、ミスアライメントによるずれ、偏心が増幅されることがない。したがって、主軸２７の第１の軸受３１，３２と第２の軸受３５との間の部分に固定され、あるいは、一体化されたロータ２８およびスクリューロータ２６は所望の位置に精度高く配置されて、モータ２３のステータ２９とロータ２８との間のエアギャップが不均一になることがなく、うなり音や異音の発生が防止される。
【００２５】
また、上記スクリューロータ２６と一体になった主軸２７に、第１，第２の軸受３１，３２，３５およびロータ２８を組み付けるときには、図１中左側（圧宿部２２側）から芯だしガイド４１，４１，４１，４１の内側に主軸２７を挿入すると共に、スクリューロータ２７をシリンダ２５に嵌合する。このとき、芯だしガイド４１，４１，４１，４１のスクリューロータ２６側の各端面の内側部が夫々テーパ面４３になっているから、このテーパ面４３によって、主軸２７を芯だしガイド４１，４１，４１，４１の内側に容易に挿入することができる。そして、この芯だしガイド４１，４１，４１，４１によって、主軸２７が芯だしされる。この状態で、シリンダ２５に端板５９を組み付け、この端板５９と主軸２７との間に第１の軸受３１，３２を嵌合する。このとき、主軸２７が芯だしガイド４１，４１，４１，４１で芯だしされているから、主軸２７への第１の軸受３１，３２の組み付けが容易である。
【００２６】
次に、上記主軸２７にモータ２３のロータ２８を外嵌してキーで固定する。そして、カバー部１９の軸受ハウジング３３に保持された第２の軸受３５を主軸２７の端部に外嵌して、上記第１の軸受３１，３２と第２の軸受け３５とが同心になるようにカバー部１９の位置を調整して、カバー部１９をケーシング本体１８にボルト３７によって固定する。このように、カバー部１９に形成した軸受ハウジング３３に第２の軸受３５を保持しているから、カバー部１９を位置調整しながらケーシング本体１８にボルト３７で固定することによって、簡単に第２の軸受３５を第１の軸受３１，３２と同心にして主軸２７に組み付けることができる。
【００２７】
また、このスクリュー圧縮機は、図１に示すように、冷媒吸入通路４２を通して、矢印Ｇに示すように、冷媒を圧縮部２２に吸入する。この冷媒吸入通路４２は、図２に示す芯だしガイド４１，４１，４１，４１の間、つまり、主軸２７の近傍を通っている。このように、冷媒吸入通路４２が主軸２７の近傍を通ることができるのは、スクリューロータ２６とロータ２８との間に軸受が存在しないからである。上記主軸２７の近傍に位置する冷媒吸入通路４２の狭隘部４２ａに突出するモータ２３のロータ２８の冷却フイン４４は、冷媒吸入通路４２に液戻りがあっても、液冷媒を粉砕して微粒化して、あるいは、ガス状態にする。したがって、シリンダ２５内においてスクリューロータ２６は液圧縮をすることがなくて、スクリューロータ２６の羽根等の破損が防止される。
【００２８】
また、このスクリュー圧縮機は、図２に示すように、ケーシング２１のケーシング本体１８に、斜め方向に点対称にゲートロータ５１，５１を設け、このゲートロータ５１，５１を片持ち支持している。すなわち、このゲートロータ５１は、薄い円錐台歯車形状のゲートロータ本体５２の片側のみに軸部５３を突出させ、この軸部５３を、軸受ハウジング６１に収容した軸受６２，６３で支持することによって、ゲートロータ５１を片持ち支持している。このようにゲートロータ５１を片持ち支持しているので、両持ち支持する場合と比較して、軸受６２，６３、軸受ハウジング６１等の部品点数が少なくなって、安価に製造できる。さらに、ゲートロータ５１を片持ち支持することによって生じたケーシング本体１８の領域に、吐出ガスを収容する高圧室５５を形成しているので、この高圧室５５の高温の吐出ガスで、スクリューロータ２６（図２では図示せず。）を囲っているケーシング本体１８を暖めて、スクリューロータ２６とシリンダ２５との温度差が小さくなる。これにより、スクリューロータ２６とシリンダ２５とが熱膨張の差によって焼き付くとか、いわゆるかじりが生じるとかいうことがなくなって、信頼性を向上でき、また、スクリューロータ２６とシリンダ２５との間の隙間が小さくなって、ガスの漏れを少なくして、効率を向上できる。
【００２９】
上記実施の形態では、スクリューロータ２６は主軸２７と一体に形成しているが、スクリューロータと主軸は別体であってもよい。
【００３０】
また、上記実施の形態では、第１の軸受３１，３２および第２の軸受３５は転がり軸受であるが、滑り軸受であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明によれば、モータのロータおよび圧縮部のスクリューロータに関して、主軸を軸受によって両持ち支持しているので、軸受のミスアライメントがあっても、その主軸のずれが両軸受の間で増幅されることがなくて、モータのステータとロータとの間のエアギャップが不均一になることがなく、うなり音や異音の発生を防止できる。
また、請求項１の発明によれば、圧縮部に吸入される冷媒の吸入通路の狭隘部にロータの冷却フィンを突出しているので、吸入通路に液戻りがあっても、液冷媒を冷却フィンで粉砕して微粒化して、あるいは、ガス状態にしてシリンダに吸入でき、したがって、液圧縮を防止でき、スクリューロータの羽根等の破損を防止できる。
【００３２】
請求項２の発明によれば、ケーシングはケーシング本体にカバー部を締結手段で固定してなり、上記カバー部に形成した軸受ハウジングに軸受を設けているので、軸受ハウジングに設けた軸受を主軸に外嵌して、カバー部を両軸受が同心になるように位置調整しながらケーシング本体に締結手段で固定することによって、簡単に、両軸受を同心にして、軸受と主軸とを組み付けることができる。
【００３３】
請求項３の発明によれば、ケーシングに、モータのロータとスクリューロータとの間に位置する芯だしガイドを設けているので、ケーシング内に主軸を配置する際に、主軸を芯だしガイドで芯だしでき、また、この主軸に軸受を組み付ける際に、主軸が芯だしガイドによって芯だしされているから、主軸と軸受との組み付けが容易にできる。
【００３４】
請求項４の発明によれば、芯だしガイドの主軸が挿入される側の端面の半径方向内側が、テーパ面になっているので、芯だしガイドに主軸を容易に挿入できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態のスクリュー圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】従来のスクリュー圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
１，２１    ケーシング
２，２２    圧縮部
３，２３    モータ
８，２８    ロータ
９，２９    ステータ
６，２６    スクリューロータ
７，２７    主軸
１１，１２，１３，３１，３２    第１の軸受
１５，３５    第２の軸受
１８    ケーシング本体
１９，２０  カバー部
３７    ボルト
４１    芯だしガイド
４２    冷媒吸入通路
４３    テーパ面
４４    冷却フィン
【図１】
0003622587.tif 000002
【図２】
0003622587.tif 000003
【図３】
0003622587.tif 000004