(57)【要約】  圧縮機の小型化と電動機の冷却を効率的に実現する。  空気を圧縮するロータ、ロータを支持するロータシャフト、ロータシャフトを回転可能に支持する軸受を有する圧縮機本体と、圧縮機本体を駆動する駆動力を生成する電動機と、駆動力をロータシャフトに伝達する少なくとも１つのギアと、軸受及びギアの少なくとも一方に潤滑油を搬送する潤滑油配管と、潤滑油を圧送するオイルポンプとを有する無給油式圧縮機であって、電動機が、内部流路に潤滑油を流通させて電動機の電機子を冷却する冷却ジャケットを、電機子の外周方向に有し、冷却ジャケット及び潤滑油配管を介して、潤滑油を循環する。
2016136482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を圧縮するロータ、該ロータを支持するロータシャフト、ロータシャフトを回転可能に支持する軸受を有する圧縮機本体と、圧縮機本体を駆動する駆動力を生成する電動機と、前記駆動力を前記ロータシャフトに伝達する少なくとも１つのギアと、前記軸受及び前記ギアの少なくとも一方に潤滑油を搬送する潤滑油配管と、前記潤滑油を圧送するオイルポンプとを有する無給油式圧縮機であって、
前記電動機が、
内部流路に前記潤滑油を流通させて該電動機の電機子を冷却する冷却ジャケットを、前記電機子の外周方向に有し、
前記冷却ジャケット及び前記潤滑油配管を介して、前記潤滑油を循環するものである無給油式圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の無給油式圧縮機であって、
前記圧縮機本体が、
内部流路に前記潤滑油を流通させて該圧縮機本体を冷却する流路を有する圧縮機本体用冷却ジャケットを、前記ロータの外周方向に有するものである無給油式圧縮機。
【請求項３】
請求項２に記載の無給油式圧縮機であって、
前記潤滑油が、前記冷却ジャケットから圧縮機本体用冷却ジャケットに流通した後に、前記潤滑油配管に流通する無給油式圧縮機。
【請求項４】
請求項１に記載の無給油式圧縮機であって、
前記冷却ジャケットが、上方に潤滑油の排出口を有し、下方に潤滑油の戻り口を有するものである無給油式圧縮機。
【請求項５】
請求項４に記載の無給油式圧縮機であって、
前記軸受及びギアの少なくとも一方の高さ位置が、前記前記冷却ジャケット内の潤滑油の油面位置よりも低いものである無給油式圧縮機。
【請求項６】
請求項４に記載の無給油式圧縮機であって、
前記潤滑配管のうち、前記冷却ジャケットから前記軸受及びギアのすくなくとも一方に潤滑油を供給する潤滑配管が、前記無給油式圧縮機の上方に配置されるものであり、前記軸受及びギアの上方から前記潤滑油を供給するものである無給油式圧縮機。
【請求項７】
請求項４に記載の無給油式圧縮機であって、
前記潤滑配管のうち、前記冷却ジャケットから前記軸受及びギアのすくなくとも一方に潤滑油を供給する潤滑配管が、該軸受及びギアの径方向中心の高さ位置よりも上方から前記潤滑油を供給するものである無給油式圧縮機。
【請求項８】
請求項１に記載の無給油式圧縮機であって、
前記冷却ジャケットの上方に、大気と連通する大気連通部を有するものである無給油式圧縮機。
【請求項９】
請求項１に記載の無給油式圧縮機であって、
前記冷却ジャケットが、上下に分割されてなるものであり、上方の冷却ジャケットの上方側に潤滑油の排出口を有すると共に下方の冷却ジャケットの下方側に潤滑油の戻り口を有するものであり、
前記潤滑油配管が、下方の冷却ジャケットの潤滑油を上方の冷却ジャケットに還流する配管を含むものである無給油式圧縮機。
【請求項１０】
請求項１又は９に記載の無給油式圧縮機であって、
前記オイルポンプが、前記電動機の回転軸反出力軸側端部に配置され、前記電動機の回転駆動によって駆動するものである無給油式圧縮機。
【請求項１１】
請求項１に記載の無給油式圧縮機であって、
前記潤滑油配管上に、潤滑油を空冷又は水冷のオイルクーラを配置する無給油式圧縮機。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無給油式圧縮機であって、
前記潤滑配管が、
オイルクーラ入口上流の配管から出口下流の配管と接続されたバイパス配管と、
該バイパス配管又はオイルクーラに前記潤滑油の流通を切り替える切替弁とを有するものである無給油式圧縮機。
【請求項１３】
請求項１に記載の無給油式圧縮機であって、
前記電動機の回転軸と前記ロータシャフトの軸方向が平行且つ水平位置が同一である
無給油式圧縮機。
【請求項１４】
請求項１又は２に記載の無給油式圧縮機であって、
前記電動機の回転軸と前記ロータシャフトとが一体的に構成されたものである無給油式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無給油式圧縮機に係り、圧縮機内の機械要素の潤滑や、それを駆動する動力源を冷却等する潤滑油系統を有する無給油式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機の代表的な種類の一つである空気圧縮機には、空気を圧縮する圧縮作動室に油を噴射注入する給油式と、注入しない無給油式がある。更に、無給油式には水を噴射注入する水噴射式と、注入しないドライ式がある。以下、水噴射式とドライ式途を含めて無給油式圧縮機と称する場合がある。【０００３】
無給油式は、圧縮作動室に油を給油しないものの圧縮作動室外部にある軸受、電動機等の動力源からの動力を伝える駆動ギア及び、例えば２以上のロータを有するスクリュー圧縮機で用いられるタイミングギアには、一般に、潤滑のための給油が必要である。また、ドライ式は断熱圧縮で圧縮機本体が高温となるため、例えば、圧縮機本体筺体の熱変形を抑えるために、圧縮室周りに冷却ジャケットを設けて、水、クーラント又は油による液冷をしているものもある。【０００４】
特許文献１は、無給油式圧縮機の潤滑油系統に関する構造例を開示する。特許文献１は、雌雄ロータを有するスクリュー圧縮機であって、被駆動軸である雄ロータ軸及びこれを駆動する駆動軸を結合するギアを収めるギアケース（の下部）を油溜めとして利用する構造である。
ギアケースには、循環に必要な油量を蓄える機能の他、内部圧力が過大となったときに、圧力を大気圧程度に逃す大気連通管も設けられている。更に、ギアケース内と圧縮機のエンドカバー内の空気部を連通させる構造とし、エンドカバーとギアケースの内圧を均等にするようになっている。【０００５】
特許文献１は、ギアケースを油溜め構造とすることで圧縮機本体の給油に必要な油量を蓄えることを可能にすると共に、ギアケース内圧を大気圧近くに保つことで、圧縮機本体からの排油もスムーズに行え、圧縮機本体の機械要素である軸受やタイミングギア等に対して、潤滑油の循環供給を適切に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２８４８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、圧縮機本体を駆動する駆動源の冷却を考える。駆動源としては、例えば電動機が用いられる場合があるが、その多くは空冷式である。空冷式電動機は、液冷式電動機と比して冷却能力が不足する場合もある。これを補う為に電動機筺体の外周に大型の放熱フィンを設けたり、冷却風を生成する冷却ファンを大型化や高回転化したりすれば、圧縮機の大型化や消費エネルギの増加を招来する。【０００８】
他方、液冷式は冷却性能に優れるが、通常、電動機専用の冷媒やその経路を設けることから圧縮機の大型化や複雑化を招来する。特に、ギアケーシングに油溜め領域を確保することを考慮すれば、圧縮機は更に大型化や複雑化することになる。【０００９】
また、ギアケーシングは電動機側の軸からの駆動力を、圧縮機側の駆動軸に伝播する領域である為に、機械ロスを考慮すれば可能な限りギアケーシングの領域は小型化するのが好ましいが、油溜めの領域を確保するという制約に起因して、かかる領域の小型化が制限される場合もある。
圧縮機の小型化と電動機の冷却を効率的に実現できる構成が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記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。即ち空気を圧縮するロータ、該ロータを支持するロータシャフト、ロータシャフトを回転可能に支持する軸受を有する圧縮機本体と、圧縮機本体を駆動する駆動力を生成する電動機と、前記駆動力を前記ロータシャフトに伝達する少なくとも１つのギアと、前記軸受及び前記ギアの少なくとも一方に潤滑油を搬送する潤滑油配管と、前記潤滑油を圧送するオイルポンプとを有する無給油式圧縮機であって、前記電動機が、内部流路に前記潤滑油を流通させて該電動機の電機子を冷却する冷却ジャケットを、前記電機子の外周方向に有し、前記冷却ジャケット及び前記潤滑油配管を介して、前記潤滑油を循環する構成である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、効率的に圧縮機の小型化と、電動機の冷却性向上と図ることができ、また、組立容易性の確保及びコスト面でも効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用した実施例１による無給油式スクリュー圧縮機の側方縦断面及び上方水平断面を示す模式図である。
【図２】実施例２による無給油式スクリュー圧縮機の上方水平断面図を示す模式図である。
【図３】実施例３による無給油式スクリュー圧縮機の側方縦断面図を示す模式図である。
【図４】実施例４による無給油式スクリュー圧縮機の側方縦断面図を示す模式図及び圧縮機本体側から回転軸方向に観察した場合の外観構成を示す模式図である。
【図５】実施例５による無給油式スクリュー圧縮機の側方縦断面図を示す模式図及び電動機の断面を示す模式図である。
【図６】実施例２による無給油式スクリュー圧縮機コンポーネントの概要構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１に、本発明を適用した実施例１による無給油式スクリュー圧縮機（以下、「圧縮機１０１」という。）の断面構成を示す。ここで、図１（ａ）は、側方縦断面図であり、図１（ｂ）は、上方水平断面図である。なお、図１（ｂ）では、図１（ａ）に示す、潤滑油配管系統（３５ａ〜ｅ、３７b〜e）等の一部の記載を省略する。【００１５】
圧縮機１００は、圧縮機本体１、電動機２及びギアケース３を備え、ギアケース３を介して圧縮機本体１及び電動機２が軸方向に配置されてなる。圧縮機本体１は、雌雄一対のスクリューロータ３０ａ、３０ｂを備え、これらが互いに所定のギャップ介して非接触で回転することにより、エアフィルタ（不図示）を介して吸気口２０から圧縮作動室２２に取り入れた空気を圧縮し、吐出口２１から圧縮空気を吐き出すようになっている。本実施例では、圧縮作動室に冷却、潤滑及びシール等を目的とする液体を注入しない無給油式圧縮機として説明するが、給水式の圧縮機であってもよい。また、給油式の圧縮機であっても、圧縮作動室に供給する油と、ギアや軸受といった機械要素を潤滑する油が独立した別系統である場合等には本実施例を適用することができる。【００１６】
雌ロータ３０ａ、雌ロータ３０ｂの夫々のロータシャフト３１の吐出側には、エアシール及びネジシール等からなる非接触又は接触の圧縮機本体軸封１ｓが配置され、作動室からギア側への圧縮空気の漏れ防止と、ギア側から作動室２２側へ潤滑油の漏れ防止をするようになっている。更にその先には、１以上の軸受１ｂが配置され、ロータシャフト３１の先端部には、雄ロータ３０ａ、雌ロータ３０ｂの夫々に互いに噛み合うタイミングギア５ａ及び５ｂが配置され、雄ロータ３０ａが電動機２からの駆動力によって駆動されることで雌雄ロータがギャップを介して互いに噛み合う方向に回転するようになっている。【００１７】
ロータシャフト３１のギアケース３側にも、非接触又は接触のエアシール及びネジシール等からなる軸封１ｓが配置され、それよりも電動機２側に１以上の軸受１ｂが配置される。そして、雄ロータのロータシャフト３１のギアケース３側端部には、被駆動ギア４ｂが固定され、電動機シャフト３２に固定された駆動ギア４ａと噛み合うことで、雄ロータ３０ａに電動機２の駆動力が伝播されるようになっている。【００１８】
ギアケース３は、駆動ギア４ａ、被駆動ギア４ｂ、圧縮機本体１の軸受１ｂ等を覆うと共に、圧縮機本体１と電動機２を接続するためのフランジとしての機能も有する。また、本実施例において、ギアケース３の下方内空間に油溜まりとして機能する空間を特段設けずに、ギアケース３の小型化を図っている点を特徴の一つとする。【００１９】
電動機２は、回転子及び固定子を有するラジアルギャップ型の磁石モータである。なお、誘導モータやアキシャルギャップ型といった種々の形式を適用してもよい。電動機２は、概略円筒状の電動機筺体２を備え、回転軸方向の一方開口端部が、ギアケース３の電動機２側開口端部の外径と略同径に形成され、両開口端部同士が接続されるようになっている。【００２０】
電動機シャフト３２には、ギアケース３側に軸封２ｓ、軸受２ｂが配置される。軸封２ｓは、接触又は非接触又は接触のエアシール及びネジシールであり、ギアケース３側から電動機２庫内に潤滑油が漏れるのを防止する。同様に、電動機シャフト３２の反出力側端部にも軸受２ｂが配置される。【００２１】
電動機筺体２ｃは、内筒側のほぼ全周が二重構造となるように構成され、当該二重構造によって形成された空間を電動機２の(例えば、固定子や回転子といった電機子等の)冷却を行う冷却ジャケット２ｊとして利用するようになっている。具体的には、ギアケース３や圧縮機本体１の吐出側に配置された各種ギアを潤滑する潤滑油が冷却ジャケット２ｊを循環するようになっており、当該潤滑油を電動機２の冷却にも利用するようになっている。【００２２】
また、電動機筺体２ｃは、下方に還流された潤滑油の戻り口となる給油口３９が設けられ又上方に潤滑油を潤滑油系統に排出する排出口４９が設けられる。このような構成により、圧縮機１０１は、ギアケース３に油溜まりとなる内空間を特段設けずに、冷却ジャケット２ｊを油溜まりとしても利用することができるようになっている。
なお、冷却ジャケット２ｊは、電動機２の周方向のみ或いは反出力軸側のブラケット側も含めて構成してもよいし、周方向に部分的に設置する構成であってもよい。【００２３】
次に、圧縮機１０１の潤滑油系統について説明する。
冷却ジャケット２ｊの排出口４９には配管３５ａが接続され、配管３５ａは、圧縮機１側に潤滑油を供給する配管３５ｂ、３５ｃ及び３５ｄ並びに電動機２の反出力側端部に供給するための配管３５ｅに分岐する。ギアケース３及び圧縮機本体１の筺体は、上部から装置内部に向かって貫通し、各種ギアや軸受に潤滑油を案内する給油経路が形成されており、配管３５ｂ、３５ｃ、３５ｄが夫々の給油経路に接続される。圧縮機筺体２の反出力側ブラケットにも、軸受２ｂに潤滑油を案内する潤滑経路が設けられており、当該経路に配管３５ｄが接続されている。【００２４】
また、圧縮機本体１、ギアケース３及び圧縮機筺体２ｃの反出力側ブラケットの下方には、潤滑油の排出口が形成されており、各排出口に排出配管である配管３７ｂ、３７ｄ及び３７ｅが接続されて潤滑油が排出される。配管３７ｂ、３７ｄ及び３７ｅは、オイルポンプ６の入口に接続された配管３７ａに接続され、オイルポンプ６によって冷却ジャケット２ｊの給油口３９に還流されるようになっている。【００２５】
オイルポンプ６は、電気又は機械的駆動力によって駆動するポンプであり、圧縮機本体１の回転数等に応じて圧送する潤滑油量を制御することができるようになっている。本実施例では、圧縮機本体１の回転数、吐出空気の圧力、潤滑油の温度等に基づいて制御装置（不図示）からの制御信号に応じて、適宜圧送する潤滑油量を調整可能な可変速制御を行う電磁ポンプを適用するものとする。【００２６】
このように、実施例１によれば、圧縮機１０１のギアや軸受といった機械要素の潤滑と電動機２の冷却とを同一の潤滑油で行うことができる。特に、ロータの回転が高速・高温となる無給油式スクリュー圧縮機において、構成の複雑化や膨大な部品点数の増加を伴うこと無く、簡便な構成で電動機の液冷化が可能となり、十分に電動機２を冷却するという効果が期待できる。【００２７】
また、冷却ジャケット２ｊが油溜まりとしての機能も兼ね備える為、ギアケース３の小型化や簡素化を図ることができ、圧縮機１０１全体の小型化にも寄与すると言える。
【実施例２】
【００２８】
実施例２による無給油式スクリュー圧縮機（以下、「圧縮機１０２」という。）を説明する。圧縮機１０２は、実施例１の圧縮機１０１と比して、圧縮機本体１の筺体に冷却ジャケット１ｊを更に備え、潤滑油を冷却ジャケット１ｊに流通させて圧縮機本体１も冷却する点を一つの特徴とする。【００２９】
図２（ａ）に、圧縮機１０２の水平断面図を示す。なお、以下の説明において、実施例１と同一部材は同一符号を用いるものとし、詳細な説明を省略する。
圧縮機本体１は、電動機筺体２ｃと同様に、本体筺体の外周に冷却ジャケット１ｊを構成するための二重構造として構成される。オイルポンプ６の駆動によって冷却ジャケット２ｊの排出口４９から配管３５ａに供給された潤滑油は、配管３５ａから分岐した配管３５ｆを介して冷却ジャケット１ｊに供給される。【００３０】
配管３５ｆは、他の配管３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５eと同様に、圧縮機本体１や電動機２の上方（図２（ａ）では、側方からの矢印が上方から下方に配置する様を示している。）から冷却ジャケット１ｊに接続される。また、冷却ジャケット１ｊの下方には。配管３７ａに接続される配管３７ｆが接続され、潤滑油がオイルポンプ６に回収されるようになっている。【００３１】
配管３５ｆの途中には、潤滑油冷却手段としての空冷又は液冷のオイルクーラ１１と、配管３５ｆから当該オイルクーラ１１に潤滑油の流入を制御する温調弁１２とを備える。温調弁１２は、油温が所定の温度帯に達すると、オイルクーラ１１側に経路を開くようになっている。なお、油温に限らず、吐出空気圧力や温度、電動機回転数、電動機庫内温度等に基づいた制御装置（不図示）からの信号を受信して、温調弁１２の経路を切り替えるようにしてもよい。【００３２】
このように、実施例２によれば、潤滑油を更に圧縮機本体１の冷却として利用することができる。特に、高速回転・高温となる無給油式スクリュー圧縮機において、ギアや軸受の潤滑と、圧縮機本体１及び電動機２の冷却を簡便な構成で行うことができる。【００３３】
また、実施例２では、潤滑油がオイルクーラ１１で冷却された後に、圧縮機本体１側に流通させることもできることから、高回転・高温時にもギア等の潤滑に関して適正な潤滑粘度を確保することができ又圧縮機本体１の冷却性も確保することができる。【００３４】
なお、図２の例では、ギアや軸受潤滑経路である配管３５ｂ、３５ｃ及び３５ｄと、冷却ジャケット１ｊへの供給経路である配管３５ｆとを並列経路としたが、図２（ｂ）に示すように、冷却ジャケット１ｊを流通した後に機械要素の潤滑経路（３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）に流通するように直列経路としてもよい。
【実施例３】
【００３５】
実施例３による無給油式スクリュー圧縮機（以下、「圧縮機１０３」という。）」を説明する。実施例３は、実施例１の圧縮機１０１と類似するが、電動機シャフト３２と、雄ロータ３０ａのロータシャフト３１とが直結構成となっており、両者の駆動伝達に駆動ギア４ａと、被駆動ギア４ｂとを備えない点で特に異なる。【００３６】
図３に、圧縮機１０３の側方縦断面図を示す。圧縮機１０３は、電動機シャフト３２と、ロータシャフト３１とが嵌め込みや焼き嵌め或いは一体成形により直結構成であることから、ギアケース３のサイズを更に小型化することができる。更に、水冷ジャケット２ｊが油溜りとしての機能を兼ねているので、ギアケース３の小型化を更に助長し、圧縮機１０３全体の小型化・コンパクト化を図ることができる。【００３７】
ここで、電動機２の外径と、圧縮機本体１の外径とでは、一般に電動機２の方が大となる傾向にある。具体的には、圧縮機１０３は、圧縮機筺体２ｃに冷却ジャケット２ｊを構成することから、その分、電動機２の外径が更に大となる傾向にある。仮に、圧縮機１０３を、電動機シャフト３２が水平となるように設置する場合（横置き）、冷却ジャケット２ｊ内の潤滑油水位が、軸受１ｂや２ｂ及びタイミングギア５ａ、５ｂといった潤滑対象部品の高さ位置よりも高くなる。圧縮機１０３の停止時等、オイルポンプ６からの搬送圧が得られない場合には、このような潤滑油との水位差によって、給油口３９から配管３７ａ、３７ｂ、３７ｄを介して、潤滑油が圧縮機本体１等のギア室等に逆流する虞もある。逆流する潤滑油の量によっては、軸受やギアの一部又は全部が、一時的に潤滑油に浸かる虞もあり、圧縮作動室２２内部への潤滑油漏れや起動時の抵抗にもなり、特に、無給油式圧縮機には大きな課題になると言える。【００３８】
そこで、圧縮機１０３は、配管３７ａのオイルポンプ６より上流に逆止弁７を備える。逆止弁７は、配管３７ｂ、３７ｄ、３７eからオイルポンプ６に向かっての流れのみを許可し、冷却ジャケット２ｊから配管３７ｂ、３７ｄ、３７eへの逆流を防止する。なお、逆止弁を電子制御による電磁弁とし、所望のタイミングで開閉を制御できるようにしてもよい。【００３９】
このように、実施例３によれば、冷却ジャケット２ｊが油溜りとして機能するため、電動機シャフト３２と、ロータシャフト３１とを直結構成とした場合のギアケース３の小型化メリットに最大限に寄与する。【００４０】
また、シャフト直結構成に伴って生ずる、冷却ジャケット２ｊ内の潤滑油水位が潤滑対象部品の高さより高くなるという事象に対し、逆止弁７を配置することにより、圧縮機本体１側への潤滑油逆流を防止できる。
【実施例４】
【００４１】
実施例４について説明する。実施例４の無給油式スクリュー圧縮機（以下、「圧縮機１０４」という。）は、冷却ジャケット２ｊの上方に、外気と連通する大気連通部８を有する点を特徴の１つとする。また、圧縮機１０４は、雌ロータ３０ａと、電動機２との間に配置された軸受１ｂの潤滑油を供給する内部配管９を備える。更に、冷却ジャケット２ｊから各潤滑対象に潤滑油を搬送する配管３５ｃ、３５ｄ及び３５ｅの配置位置が、冷却ジャケット２ｊ内の油面水位よりも下方側に配置される点が他の実施例と異なる。【００４２】
図４に、圧縮機１０４の側方縦断面図を示す。なお、圧縮機１０４は、実施例３の圧縮機１０３の構成を基調とする。実施例３と同一部材は同一符号を付し、詳細な説明を省略する。【００４３】
大気連通部８は、電動機筺体２に設けた穴若しくは管からなる。大気連通部８は、電動機筺体２の上方であって且つ冷却ジャケット２ｊ内潤滑油の最高水位よりも上方に位置する部分に設けられる。潤滑油の循環系統は、概略閉空間となっていることから、大気連通部８が無い場合には、潤滑油はオイルポンプ６の搬送圧に依存して循環することになる。これに対し、外気を導入可能とする大気連通部８を設けることで、潤滑油を各系統の高低差に応じて、自然循環（自然落下）させることができるようになる。【００４４】
内部経路９は、電動機筺体２ｃやギアケーシング３の筺体自体に形成された流潤滑油経路である。内部経路９は、冷却ジャケット２ｊから、圧縮機本体１と電動機２との間に配置された軸受１ｂに潤滑油を供給する流路である。内部経路９の冷却ジャケット２ｊ側開口部は、油面水位よりも下方となる位置に配置される。これにより、油面が当該開口部より上方に有る場合には、自然落下によって潤滑油が当該軸受１ｂに供給されるようになっている。【００４５】
また、圧縮機本体１の吐出側に配置された軸受１ｂやタイミングギア５ａ、５ｂへの潤滑油経路である配管３５ｃ、３５ｄと、電動機２の反出力軸端側に配置された軸受２ｂへの潤滑油経路である配管３５ｅと、これらの配管の上流である配管３５ａとは、冷却ジャケット２ｊ内の潤滑油水位よりも低い位置（圧縮機１０４の側面側）に配置する（図４（ａ）では、点線で示す各配管が「低い位置」であることを意味するものとする。）。これら配管３５ａ、３５ｃ、３５ｄ及び３５ｅ等の配置関係について図４（ｂ）を用いて具体的に説明する。【００４６】
図４（ｂ）は、圧縮機１０４を、圧縮機本体１側から回転軸方向に観察した場合の外観正面を模式的に示す。同図に示す様に、配管３５ａは、電動機筺体２ｃの外周上で、潤滑油の油面位置（一点鎖線）よりも下方であって、ロータシャフト３１等の軸心に一致する水平方向位置周辺までの高さに開口部が設けられる。同様に、配管３５ｃ、３５ｄ等も同様の高さ範囲に開口部が設けられる。配管３５ｃや３５ｄを結ぶ点線は、配管の接続関係を示す。なお、配管３５ｅ（不図示）も同様な高さ範囲に開口部が設けられる。【００４７】
各配管の開口位置が、冷却ジャケット２ｊ内の油面位置より低いことで、潤滑油の自然落下による循環が期待できる。また、配管３５ｃ、３５ｄ、３５ｅの開口位置を軸心の水平方向近傍とすることで、シャフト３１等の外周に設置されたタイミングギア５ａ、５ｂや吐出側の軸受１ｂ、反出力軸端部の軸受２ｂに確実な潤滑油を供給することが期待できる。なお、開口位置を軸心の水平方向延長よりも若干上側が好ましいとも言える。【００４８】
以上のように、実施例４によれば、自然落下による確実な潤滑油供給を可能とするともに潤滑油の配管構成の柔軟性が拡大する。
また、特に配管３５ａの開口部の高さ位置を調節することで、オイルポンプ停止時に供給する潤滑油の量を制限することができる。
また、ギア等に対する潤滑油の供給は自然落下を利用するため、オイルポンプ６は冷却ジャケット２ｊに所定量の潤滑油を供給する能力があれば足りるとも言える。よって、各配管への送圧を積極的に生成する必要がなく、その分エネルギの低減やポンプの小型化を図ることができる。
なお、大気連通部８を潤滑油の補給口とすることも当然に可能である。
【実施例５】
【００４９】
実施例５について説明する。実施例５の無給油式スクリュー圧縮機（以下、「圧縮機１０５」という。）は、電動機２の冷却ジャケット２ｊの内空間が、上下２分割に区切られている点と、オイルポンプ６が、圧縮機本体１の駆動源である電動機２の駆動力を利用して駆動する点とを特徴の１つとする。【００５０】
図５（ａ）に、圧縮機１０５の側方縦断面図を示す。なお、圧縮機１０５は、実施例４の圧縮機１０４の構成を基調とするものであり、同一部材は同一符号を使用し、詳細な説明は省略する。【００５１】
圧縮機１０５は、電動機シャフト３２の反出力軸端部に、共回りによって潤滑油の搬送力を得るオイルポンプ６Ｂを備える。また、冷却ジャケット２ｊは、内部空間が上側の第１空間４０と、下側の第２空間４１とで区切られるように構成されている。【００５２】
図５（ｂ）に、軸方向から観察した電動機２の断面を模式的に示す。冷却ジャケット２ｊは、その内部に、電動機シャフト３２の軸心を通る水平線に従って、シャフト３２の延伸方向に沿って分割隔壁４５が左右に１つずつ設けられ、上方に第１空間４０、下方に第２空間４１を形成するようになっている。【００５３】
なお、本実施例では、第１と第２空間を電動機シャフト３２の軸心を通る水平線で上下に等分割する構成であるが、分割位置を下方にずらす構成であってもよい。即ち後述するように、各ギア等を潤滑した後の潤滑油は、重力によって第２空間４１に還流されるが、圧縮機本体１やギアケース３から排出される潤滑油量が、第２空間の容積に満たない場合もある。この場合、第２空間における油面の水位が軸心よりもかなり下方となり、第２空間の上方には潤滑油がいき渡らない領域が発生し、電動機２の冷却に好適とならない部分が存在する虞もある。そこで、圧縮機本体１等から排出される潤滑油量に見合った容積を確保するために、冷却ジャケット２ｊの分割位置をより下方（例えば、図５（ｂ）の鎖線）としてもよい。【００５４】
図５（ａ）に戻り、第１空間４０から各種配管３５ａ等を介して各ギアや軸受に供給された潤滑油は、やがて配管３７ａ等を介して第２区間４１に還流される。オイルポンプ６Ｂは、第２空間４１と、第１空間４０とを接続する配管３７ｇ及び３５ｇの途中に配置されており、第２空間４１の潤滑油を第１空間４０に搬送するようになっている。【００５５】
また、ギアや軸受に潤滑油を供給する配管３５ａ等は、実施例４と同様に潤滑油の自然落下を利用する構成である。また、第２空間４１は、タイミングギア５ａ、５ｂや軸受１ｂ、２ｂよりも低い位置であり、同時に、それら潤滑油を排出する配管３７ｃ等の開口部は、第２空間４１よりも高い位置である。よって、排出された潤滑油は、より低い位置にある第２空間４１に重力によって自然に還流される。【００５６】
このように、実施例５によれば、電動機２の液冷に加え、潤滑対象であるギアや軸受よりも油面が下方となる第２空間４１を形成することで、潤滑後の潤滑油の排出経路でも自然還流を実現することができ、構成の簡便化を図ることができる。【００５７】
また、分割隔壁４５の上下方向配置位置を適宜調節することで、冷却ジャケット２ｊの第２空間４１に、部分的に潤滑油で満たない部分が発生することを防止でき、電動機２の冷却を確実にすることができる。【００５８】
また、オイルポンプ６を自励ポンプ６Ｂとし且つ電動機筺体２ｃの反出力側ブラケットに一体的に構成することから、圧縮機１０５全体構成の小型化・コンパクト化を図ることができ、機械要素の潤滑及び電動機２の冷却用のエネルギを省略することができる。
【実施例６】
【００５９】
実施例６について説明する。実施例６は、実施例１〜５を圧縮機コンポーネント５０として構成する例である。
図６に、圧縮機コンポーネントの構成を模式的に示す。なお、設置する圧縮機は、説明の便宜上実施例３の圧縮機１０３を例とする。【００６０】
圧縮機コンポーネント５０は、ベース５１、複数の金属平板の組合せからなるパッケージパネル５２、圧縮機１０３をベース５１に設置するための脚部５３、エアクーラ５４、ファン５５、ファンモータ５６、制御装置６０等を備える。圧縮機１０１は、ベース５１に固定され、垂直方向に延伸した脚部５３が、圧縮機本体１の筺体や電動機筺体２ｃ等の一部にゴム等の弾性体からなる防振材等を介して接続固定され、回転軸方向を水平として配置（横置き）される。【００６１】
パッケージパネル５２は、コンポーネント内に外気を取り入れるための吸気口５７が下方に設けられ、他方、空気を外部に掃気する掃気口５８が天面に設けられる。エアクーラ５４は、圧縮によって高圧となった吐出空気を所望の温度まで冷却する。エアクーラ５４は、掃気口５８と、圧縮機１０３との間に配置される。更に、エアクーラ５４と圧縮機１０１との間には、吸気口５７から掃気口５８への空気の流れを生成するファン５５及びファンモータ５６が配置される。エアクーラ５５によって、ファン５５の冷却風と熱交換された吐出空気が、その後、ユーザ側に供給される。【００６２】
圧縮機１０３（圧縮機１０１、１０２、１０４、１０５も同様）は、冷却ジャケット２ｊの上方側にある潤滑油を圧縮機本体１やギアケーシング３側に供給し、潤滑後の潤滑油を冷却ジャケット２ｊの下方側に回収する構成となっている。このような構成は、圧縮機パッケージ５０において、冷却ジャケット２ｊ内部の潤滑油を冷却するのに好適である。【００６３】
具体的には、ギア等を潤滑後の潤滑油は各部の熱を吸収することから、冷却ジャケット２ｊの下方側に回収された潤滑油は、上方側に比して高温となる傾向にある。圧縮機１０１を横置きとする場合、吸気口５７から掃気口５８に向かってコンポーネント内を下から上に向かって流れる冷却風は、電動機筺体２ｃの下部側により直接的且つ多く当たることになる。即ち冷却風の上流側が電動機２の下方面に直接的に当たる。
よって、比較的高温化した冷却ジャケット２ｊ下方側の潤滑油の冷却が促進されるという効果を得ることができるという効果を得ることもできる。【００６４】
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構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を適用することができるものであり、各実施例の構成を他の実施例に適用することも可能である。【００６５】
例えば、実施例２の圧縮機本体１冷却用の冷却ジャケット１ｊを、他の実施例に適用することも可能である。また、実施例４及び５における配管３５ａ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅの高さ位置を、実施例１〜３に適用することも可能である。【００６６】
更には、潤滑油の搬送経路として、配管３５ａ〜ｆ、３７ａ〜ｅを圧縮機の外部に配置するようにしたが、これらの一部又は全部を、３次元造形機等によって、圧縮機本体１、ギアケース２、電動機筺体２ｃ等の内部を連通する流路として形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…圧縮機本体、１ｂ…軸受、１ｊ…冷却ジャケット、１ｓ…軸封、２…電動機、２ｂ…軸受、２ｃ…電動機筺体、２ｊ…冷却ジャケット、２ｓ…軸封、３…ギアケース、４a…駆動ギア、４ｂ…被駆動ギア、５ａ，５ｂ…タイミングギア、６…オイルポンプ、７…逆止弁、８…大気連通部、９…内部配管、１０…潤滑油供給配管、１１…オイルクーラ、１２…温調弁、２０…吸気口、２１…吐出口、２２…圧縮作動室、３０ａ…雄ロータ、３０ｂ…雌ロータ、３１…ロータシャフト、３２…電動機シャフト、３５ａ・３５ｂ・３５ｃ・３５ｄ・３５ｅ・３５ｆ・３５ｇ…配管、３７ａ・３７ｂ・３７ｃ・３７ｄ・３７ｅ・３７ｇ…配管、３９…給油口、４９…排出口、５０…圧縮機コンポーネント、５１…ベース、５２…パッケージパネル、５３…脚部、５４…エアクーラ、５５…ファン、５６…ファンモータ、５７…吸気口、５８…掃気口、１０１・１０２・１０３・１０４・１０５…無給油式スクリュー圧縮機
【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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【国際調査報告】
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