(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛み合う雄，雌スクリュロータの吐出側ロータ軸の自由端側空間に面した軸受の外輪を固定する外輪抑えスリーブに貫通孔と、上記軸受から上記空間を経て、上記貫通孔に流出した油を、吐出口とは連通しない上記スクリュロータの歯溝部に導く油戻し流路とを備えた油冷式スクリュ圧縮機において、上記外輪抑えスリーブの両端部の外径をこの両端部間の中間部の外径に比して大きくし、この中間部の外方に上記貫通孔同志を連通させ、或いは上記貫通孔と上記油戻し流路とを連通させる環状空間を形成したことを特徴とする油冷式スクリュ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受部に注入した油をロータ室内に戻すようにした油冷式スクリュ圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示すように雄，雌スクリュロータ１１，１２を横方向に配置した油冷式スクリュ圧縮機、図６に示すように雄，雌スクリュロータ１１，１２を縦方向に配置した油冷式スクリュ圧縮機が公知である。
これらの圧縮機では、各スクリュロータ１１，１２の吐出側のロータ軸１３，１４は軸受部１５，１６により回転可能に支持されており、ロータ軸１３，１４の自由端側のほぼ吸込み圧力の状態にある空間１７，１８に面した軸受１９，２０の外輪は筒状の外輪抑えスリーブ２１により固定されている。また、各スクリュロータ１１，１２と軸受部１５，１６との間の軸封部には油供給流路２２より油が供給されるようになっている。この油はスクリュロータ１１，１２の吐出側と空間１７，１８との圧力差により、軸封部にてスクリュロータ１１，１２を収容したロータ室と上記空間１７，１８との間を遮断する働きをするとともに、ここから軸受部１５，１６に流入し、軸受部１５，１６の潤滑に供した後、空間１７，１８に流出する。
【０００３】
図５に示す圧縮機の場合、外輪抑えスリーブ２１の最下部に貫通孔２３が形成してあり、さらに、この貫通孔２３は、吐出口には連通しないスクリュロータ１１，１２の歯溝部、通常はガス吸込み開始した歯溝部より若干吐出側よりの歯溝部に通じる油戻し流路２４に開口している。
そして、上記軸封部から軸受部１５，１６を経て圧力の低い空間１７，１８に流出し、自重で落下した油は、貫通孔２３から油戻し流路２４によりスクリュロータ１１，１２の上記歯溝部に吸引、回収され、繰り返し使用されるようになっている。
【０００４】
これに対して、図６に示す圧縮機の場合、上段の外輪抑えスリーブ２１の最下部から下段の外輪抑えスリーブ２１にかけて貫通孔２５が形成してあり、さらに下段の外輪抑えスリーブ２１の最下部に貫通孔２６が形成してある。この貫通孔２６は、吐出口に連通しないスクリュロータ１１の歯溝部、上記同様通常はガス吸込み開始した歯溝部より若干吐出側よりの歯溝部に開口した油戻し流路２７に開口している。
そして、上記同様軸封部、軸受部１５，１６を経て、圧力の低い空間１７，１８に流出し、自重で落下した油を貫通孔２５，２６を介して、或いは貫通孔２６を介して油戻し流路２７からスクリュロータ１１の上記歯溝部に吸引、回収され、繰り返し使用されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した圧縮機の場合、ロータ軸１３，１４および軸受部１５，１６の内輪は高速で回転しているため（通常3000〜6000rpm）、軸受部１５，１６から流出した油は遠心力により旋回し、下部の貫通孔２３或いは２５，２６から油が容易に流出せず、空間１７，１８内に油が滞留する。そして、この滞留した油をロータ軸１３，１４および軸受部１５，１６の内輪により撹拌することになるため、動力損失が発生するという問題がある。
【０００６】
また、特にこれらの圧縮機が冷凍機に用いられた場合、油に冷媒が溶解し、油が空間１７，１８に流出すると脱気され、大量の冷媒ガスが発生する。そして、貫通孔２３或いは２５，２６からの油の排出が悪い状態の下で、発生した冷媒ガスの排出も悪くなり、空間１７，１８の圧力が上昇する。この圧力の上昇によりロータ軸１３，１４の端面を押す正スラスト力が増大し、軸受寿命が短くなるという問題もある。
本発明は、斯る従来の問題をなくすことを課題としてなされたもので、吐出側の軸受部から流出した油の滞留、撹拌による動力損失、正スラスト力の増大による軸受寿命の短縮を最小限度に抑えることを可能とした油冷式スクリュ圧縮機を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、互いに噛み合う雄，雌スクリュロータの吐出側ロータ軸の自由端側空間に面した軸受の外輪を固定する外輪抑えスリーブに貫通孔と、上記軸受から上記空間を経て、上記貫通孔に流出した油を、吐出口とは連通しない上記スクリュロータの歯溝部に導く油戻し流路とを備えた油冷式スクリュ圧縮機において、上記外輪抑えスリーブの両端部の外径をこの両端部間の中間部の外径に比して大きくし、この中間部の外方に上記貫通孔同志を連通させ、或いは上記貫通孔と上記油戻し流路とを連通させる環状空間を形成した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の一形態を図面にしたがって説明する。
図１〜３は、本発明の第１の実施形態に係る油冷式スクリュ圧縮機を示し、上述した油冷式スクリュ圧縮機と実質的に共通する部分については、同一番号を付して説明を省略する。
この圧縮機は、図５に示す圧縮機と同様、雄，雌スクリュロータ１１，１２を横方向に配置したタイプのものである。そして、ロータ軸１３，１４の自由端側の空間１７，１８に面した軸受１９，２０の外輪は外輪抑えスリーブ１により固定されている。
【０００９】
外輪抑えスリーブ１は、図２，３に示すように、筒体２の両端部に外方に延びたフランジ部３を有し、この両端部の外径をこの両端部間の中間部の外径、ここに示す例の場合、筒体２の外径よりも大きくなるように形成したものである。また、筒体２には適当な間隔で、複数の、例えば６個の貫通孔４が形成してある。
そして、図１に示すように外輪抑えスリーブ１が空間１７，１８内に嵌挿され、軸受１９，２０の外輪を固定した状態で、上記両端部間の中間部、即ち筒体２の外方に環状空間５が形成され、この環状空間５が貫通孔４と油戻し流路２４とを連通させるようになっている。
【００１０】
この結果、軸受１９，２０から空間１７，１８に円周方向に旋回しつつ流出した油は、遠心力により貫通孔４から速やかに環状空間５に流れ、ロータ軸１３，１４、軸受１９，２０の内輪に掻き回されることなく、円滑に環状空間５から油戻し流路２４を経て、吐出口に連通しないスクリュロータ１１，１２の上記歯溝部に吸引され、回収され、循環使用に供される。
したがって、この圧縮機の場合、空間１７，１８内における油の撹拌による動力損失、上述したような冷凍機に用いられた場合における正スラスト力の増大による軸受寿命の短縮は最小限度に抑えられる。
【００１１】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る油冷式スクリュ圧縮機を示し、図６に示す圧縮機と同様、雄，雌スクリュロータ１１，１２を縦方向に配置したタイプのものである。そして、この図４に示す圧縮機は、図６に示す圧縮機とは外輪抑えスリーブ２１に代えて外輪抑えスリーブ１を用いた点、貫通孔２５に代えて上段、下段の外輪抑えスリーブ１の各々の環状空間５同志を連通させる貫通孔６を軸受部１５，１６の収容空間の壁部に形成した点を除き、他は実質的に同一であり、互いに対応する部分については同一番号を付して説明を省略する。
そして、斯る構成により軸受１９，２０から空間１７，１８に流出した油を環状空間５内に流入させ、ここから油戻し流路２７内に導き、上述した第１の実施形態の場合と同様に動力損失、正スラスト力の増大による軸受寿命の短縮は最小限度に抑えられるようになっている。
【００１２】
なお、上述した各実施形態では、外輪抑えスリーブ１は筒体２の外周部に断面矩形の溝が形成された形状のものであるが、本発明はこれに限定するものではなく、外輪抑えスリーブ１は筒体２の外周部に断面Ｖ字形、或いは断面Ｕ字形の溝を有する形状のものであってもよい。外輪抑えスリーブ１の貫通孔４の数も限定するものではない。
【００１３】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、互いに噛み合う雄，雌スクリュロータの吐出側ロータ軸の自由端側空間に面した軸受の外輪を固定する外輪抑えスリーブに貫通孔と、上記軸受から上記空間を経て、上記貫通孔に流出した油を、吐出口とは連通しない上記スクリュロータの歯溝部に導く油戻し流路とを備えた油冷式スクリュ圧縮機において、上記外輪抑えスリーブの両端部の外径をこの両端部間の中間部の外径に比して大きくし、この中間部の外方に上記貫通孔同志を連通させ、或いは上記貫通孔と上記油戻し流路とを連通させる環状空間を形成してある。
このため、スクリュロータの吐出側ロータ軸の自由端側空間に面した空間内に流出した油の撹拌による動力損失、圧縮機を冷凍機に用いた場合における正スラスト力の増大による軸受寿命の短縮を最小限度に抑えられる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態に係る油冷式スクリュ圧縮機を水平方向に切った部分断面図である。
【図２】  図１に示す圧縮機における外輪抑えスリーブの正面図である。
【図３】  図２のIII−III線断面図である。
【図４】  本発明の第２の実施形態に係る油冷式スクリュ圧縮機を垂直方向に切った部分断面図である。
【図５】  従来の油冷式スクリュ圧縮機を水平方向に切った部分断面図である。
【図６】  従来の他の油冷式スクリュ圧縮機を垂直方向に切った部分断面図である。
【符号の説明】
１  外輪抑えスリーブ                ４  貫通孔
５  環状空間                        ６  貫通孔
１１，１２  スクリュロータ          １３，１４  ロータ軸
１５，１６  軸受部                  １７，１８  空間
１９，２０  軸受                    ２４  油戻し流路
２７  油戻し流路
【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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