(57)【要約】  スクリューコンプレッサ（２５２）は、凸状はす歯（２９２）を有する第１および第２の雄ロータ（２００．１、２００．２）、ならびに凹状はす歯（２９４）を有する第１および第２の雌ロータ（２０２．１、２０２．２）を含み、第１および第２の雄ロータ（２００．１、２００．２）のそれぞれは一緒に堅固に連結され、第１および第２の雌ロータ（２０２．１、２０２．２）のそれぞれは互いから分離し、互いに対向して配置され、凸状はす歯（２９２）は対応する凹状はす歯（２９４）と係合する。第１および第２の雄ロータ（２００．１、２００．２）は、第１の雄ロータに掛かる軸力が第２の雄ロータに掛かる軸力を打ち消すように対称である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の雄ロータ（２００．１）および第２の雄ロータ（２００．２）であって、前記第１の雄ロータ（２００．１）および前記第２の雄ロータ（２００．２）のそれぞれは凸状はす歯（２９２）を有し、前記第１の雄ロータ（２００．１）および前記第２の雄ロータ（２００．２）は一緒に堅固に連結される、第１の雄ロータ（２００．１）および第２の雄ロータ（２００．２）と、
第１の雌ロータ（２０２．１）および第２の雌ロータ（２０２．２）であって、前記第１の雌ロータ（２０２．１）および前記第２の雌ロータ（２０２．２）のそれぞれは凹状はす歯（２９４）を有し、前記第１の雌ロータ（２０２．１）および前記第２の雌ロータ（２０２．２）は互いから分離し、互いに対向して配置される、第１の雌ロータ（２０２．１）および第２の雌ロータ（２０２．２）とを含み、
前記第１の雄ロータ（２００．１）の前記凸状はす歯（２９２）は前記第１の雌ロータ（２０２．１）の前記凹状はす歯（２９４）と係合され、前記第２の雄ロータ（２００．２）の前記凸状はす歯（２９２）は前記第２の雌ロータ（２０２．２）の前記凹状はす歯（２９４）と係合される、スクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項２】
第１の圧縮チャネル（２９６）は前記第１の雄ロータ（２００．１）と前記第１の雌ロータ（２０２．１）との間に形成され、前記第１の圧縮チャネル（２９６）は第１の入口（２１０．１）および第１の出口（２１１．１）を有し、媒体の第１の流れは前記第１の入口（２１０．１）から第１の流れ方向に前記第１の圧縮チャネル（２９６）を通って前記第１の出口（２１１．１）に流れ、
第２の圧縮チャネル（２９８）は前記第２の雄ロータ（２０２．２）と前記第２の雌ロータ（２０２．２）との間に形成され、前記第２の圧縮チャネル（２９８）は第２の入口（２１０．２）および第２の出口（２１１．２）を有し、媒体の第２の流れは前記第２の入口（２１０．２）から第２の流れ方向に前記第２の圧縮チャネル（２９８）を通って前記第２の出口（２１１．２）に流れ、
前記第１の流れ方向は前記第２の流れ方向に対向する、請求項１に記載のスクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項３】
媒体の前記第１の流れは、媒体の前記第１の流れが前記第１の圧縮チャネル（２９６）内で圧縮されると、前記第１の雄ロータ（２００．１）に掛かる第１の軸力を発生させ、
媒体の前記第２の流れは、媒体の前記第２の流れが前記第２の圧縮チャネル（２９８）内で圧縮されると、前記第２の雄ロータ（２００．２）に掛かる第２の軸力を発生させ、
前記第１の軸力および前記第２の軸力は互いに対向する、請求項１に記載のスクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項４】
前記第１の雄ロータ（２００．１）および前記第２の雄ロータ（２００．２）は、剛性軸連結具もしくは剛性ユニオン継手（２２３）により、溶接により、または１片として作られることにより一緒に堅固に連結される、請求項１に記載のスクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項５】
媒体の前記第１の流れおよび媒体の前記第２の流れは互いに向かって流れ、または互いから離れて流れる、請求項１に記載のスクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項６】
前記媒体は冷媒である、請求項５に記載のスクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項７】
媒体の前記第１の流れおよび媒体の前記第２の流れは、エバポレータ（２５０）から導入され、前記スクリューコンプレッサ（２５２）によって圧縮された後にコンデンサ（２５４）に送られる、請求項１に記載のスクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項８】
前記第１の雄ロータ（２００．１）および前記第２の雄ロータ（２００．２）が第１の回転方向に回転すると、前記第１の雌ロータ（２０２．１）および前記第２の雌ロータ（２０２．２）は、第２の回転方向に回転するように前記第１の雄ロータ（２００．１）および前記第２の雄ロータ（２００．２）によって駆動され、前記第１の回転方向は前記第２の回転方向に対向する、請求項１に記載のスクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項９】
前記第１の雄ロータ（２００．１）、前記第２の雄ロータ（２００．２）、前記第１の雌ロータ（２０２．１）および前記第２の雌ロータ（２０２．２）は、密閉条件において筐体（２６８、２８４）内に閉囲される、請求項１に記載のスクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項１０】
前記第１の雄ロータ（２００．１）および前記第２の雄ロータ（２００．２）の前記２つの端部は、２つのころ軸受（２６５．１、２６３．１、２６５．２、２６３．２）のそれぞれの上に装着され、
前記第１の雌ロータ（２０２．１）および前記第２の雌ロータ（２０２．２）の前記２つの端部は、２つのころ軸受（２６１．１、２５９．１、２６１．２、２５９．２）のそれぞれの上に装着される、請求項１に記載のスクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項１１】
前記第１の雌ロータ（２０２．１）および前記第２の雌ロータ（２０２．２）の前記２つの端部の１つは、スラスト軸受（２５７．１、２５７．２）上に装着される、請求項１０に記載のスクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項１２】
前記第１の雄ロータ（２００．１）と前記第２の雄ロータ（２００．２）との間で前記軸（３１４）上に装着されるモータ（３１２）をさらに含む、請求項１０に記載のスクリューコンプレッサ（２５２）。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に従って作られるスクリューコンプレッサ（２５２）を含む、冷蔵空気調節ユニット（２４０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は一般に冷蔵および空気調節の分野に関し、より詳細には冷蔵および空気調節に使用される雄および雌ロータを備えたスクリューコンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリューコンプレッサは、それらの広い適用性および高い信頼性に起因して、冷蔵および空気調節の分野に広い用途を有する。スクリューコンプレッサに掛かる負荷は、スクリューコンプレッサがある作業条件のために設計されたときのみに最適であることが公知である。しかし実際の作動では、スクリューコンプレッサのロータに掛かる負荷は、異なる用途の需要および作業条件に起因して大きく変わる。
【０００３】
図１は、雌ロータ１１０および雄ロータ１２０を有する従来のスクリューコンプレッサ１００を示す。スクリューコンプレッサが気体媒体を圧縮する工程において、気体冷媒がスクリューコンプレッサ１００の入口１２１から出口１２２に動くときに、冷媒圧力が低い侵入圧力から高い吐出圧力に徐々に増加するように、気体冷媒は低圧から高圧に圧縮される。結果として、出口１２２から入口１２１に軸方向に沿った力は、雄ロータ１２０に掛かる。通常円筒ころ軸受１２３は、半径方向に沿った力に耐えるためにヘリカル雄ロータ１２０の２つの端部１２０のそれぞれに提供される一方で、スラスト軸受１２４は軸方向に沿った力に耐えるために雄ロータ１２０の一端に提供される。
【０００４】
冷蔵スクリューコンプレッサの作業条件は大きく異なるので、このようなスクリューコンプレッサのために設計されたヘリカルロータに掛かる軸力も大きく異なる。スクリューコンプレッサの吐出圧力および侵入圧力が大きく異なるとき、ロータに掛かる軸力はそれに応じて大きくなる。特に雄ロータ１２０に対して、軸力はスクリューコンプレッサのスラスト軸受のための設計負荷を恐らく超え、これによりスラスト軸受の寿命が低減することがあり、またはより悪い場合は、軸力はスラスト軸受を損傷することさえあり、ヘリカルロータがスクリューコンプレッサの本体内に刺さるので故障を引き起こす。しかし吐出圧力と侵入圧力との間の差が非常に小さいときは、ヘリカルロータに掛かる軸力も非常に小さくなり、恐らくスクリューコンプレッサのスラスト軸受に必要な最小負荷より小さくなることさえあり、スラスト軸受内のボールのずれを引き起こす。高い圧力差のある作業条件下で雄ロータ１２０のスラスト軸受への過負荷を防ぐために、一部のスクリューコンプレッサは、軸力の一部の均衡を保つように雄ロータ１２０の側部にバランスピストンを提供するように設計される。しかしこのような手法は、軸力の様々な課題を完全に解決することはできず、特にコンプレッサへの負荷が小さ過ぎるときに、スラスト軸受のずれの課題を解決することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、従来のコンプレッサにおける上述の欠点の一部またはすべてを解決できる、改良されたスクリューコンプレッサが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願は、第１の雄ロータおよび第２の雄ロータであって、第１の雄ロータおよび第２の雄ロータのそれぞれは凸状はす歯を有し、第１の雄ロータおよび第２の雄ロータは一緒に堅固に連結される、第１の雄ロータおよび第２の雄ロータと、第１の雌ロータおよび第２の雌ロータであって、第１の雌ロータおよび第２の雌ロータのそれぞれは凹状はす歯を有し、第１の雌ロータは互いから分離し、互いに対向して配置される、第１の雌ロータおよび第２の雌ロータとを含み、第１の雄ロータの凸状はす歯は第１の雌ロータの凹状はす歯と係合され、第２の雄ロータの凸状はす歯は第２の雌ロータの凹状はす歯と係合される、スクリューコンプレッサを提供する。
【０００７】
上記のスクリューコンプレッサでは、第１の圧縮チャネルは第１の雄ロータと第１の雌ロータとの間に形成され、第１の圧縮チャネルは第１の入口および第１の出口を有し、媒体の第１の流れは第１の入口から第１の流れ方向に第１の圧縮チャネルを通って第１の出口に流れ、第２の圧縮チャネルは第２の雄ロータと第２の雌ロータとの間に形成され、第２の圧縮チャネルは第２の入口および第２の出口を有し、媒体の第２の流れは第２の入口から第２の流れ方向に第２の圧縮チャネルを通って第２の出口に流れ、第１の流れ方向は第２の流れ方向に対向する。
【０００８】
上記のスクリューコンプレッサでは、媒体の第１の流れは、媒体の第１の流れが第１の圧縮チャネル内で圧縮されると、第１の雄ロータに掛かる第１の軸力を発生させ、媒体の第２の流れは、媒体の第２の流れが第２の圧縮チャネル内で圧縮されると、第２の雄ロータに掛かる第２の軸力を発生させ、第１の軸力および第２の軸力は互いに対向する。
【０００９】
上記のスクリューコンプレッサでは、第１の雄ロータおよび第２の雄ロータは剛性軸連結具もしくは剛性ユニオン継手により、溶接により、または１片として作られることにより一緒に堅固に連結される。
【００１０】
上記のスクリューコンプレッサでは、媒体の第１の流れおよび媒体の第２の流れは互いに向かって流れ、または互いから離れて流れる。
【００１１】
上記のスクリューコンプレッサでは、媒体は冷媒である。
【００１２】
上記のスクリューコンプレッサでは、媒体の第１の流れおよび媒体の第２の流れは、エバポレータから導入され、スクリューコンプレッサによって圧縮された後にコンデンサに送られる。
【００１３】
上記のスクリューコンプレッサでは、第１の雄ロータおよび第２の雄ロータが第１の回転方向に回転すると、第１の雌ロータおよび第２の雌ロータは、第２の回転方向に回転するように第１の雄ロータおよび第２の雄ロータによって駆動され、第１の回転方向は第２の回転方向に対向する。
【００１４】
上記のスクリューコンプレッサでは、第１の雄ロータ、第２の雄ロータ、第１の雌ロータおよび第２の雌ロータは、密閉条件において筐体内に閉囲される。
【００１５】
上記のスクリューコンプレッサでは、第１の雄ロータおよび第２の雄ロータの２つの端部は２つのころ軸受のそれぞれの上に装着され、第１の雌ロータおよび第２の雌ロータの２つの端部は２つのころ軸受のそれぞれの上に装着される。
【００１６】
上記のスクリューコンプレッサでは、第１の雌ロータおよび第２の雌ロータの２つの端部の１つはスラスト軸受上に装着される。
【００１７】
上記のスクリューコンプレッサは、第１の雄ロータと第２の雄ロータとの間で軸上に装着されるモータをさらに含む。
【００１８】
また本出願は、上に定義されたスクリューコンプレッサのあらゆる１つに従って作成されるスクリューコンプレッサを含む、冷蔵空気調節ユニットも提供する。
【００１９】
以下の図面は本出願を理解するためにある。図面に示されたようなその実施形態および説明は、本出願の原理を説明するためにある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来のスクリューコンプレッサ１００を示す。
【図２Ａ】本出願における第１の実施形態による、冷蔵空気調節ユニット２４０の例示的ブロック図を示す。
【図２Ｂ】本出願における第１の実施形態による、図２Ａのコンプレッサ２５２をより詳細に示す。
【図２Ｃ】（１）〜（３）は、本出願における一実施形態による、雄ロータ２００．２および雌ロータ２０２．２上のはす歯をより詳細に示す。
【図２Ｄ】本出願の第２の実施形態による、図２Ａのコンプレッサ２５２をより詳細に示す。
【図３Ａ】本出願の第２の実施形態による、冷蔵空気調節ユニット２４０の例示的ブロック図を示す。
【図３Ｂ】本出願の第３の実施形態による、図２Ａのコンプレッサ２５２をより詳細に示す。
【図３Ｃ】本出願におけるコンプレッサ２５２の第４の実施形態による、図３Ｂのコンプレッサ２５２をより詳細に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本出願を理解するために詳細が提供される。しかし本出願はこれらの詳細の変形で実施されてもよいことが、当業者には理解されるはずである。本明細書で使用される用語「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」および同様の方向表現は、例示目的に過ぎず、限定を意図するものではない。添付図面では、類似の、または同じ構成要素は、本出願の記載を単純にするために同じ参照番号を使用する。
【００２２】
本開示に指定された「第１」および「第２」などの序数は、同定するために過ぎず、いかなる限定（特定の順序など）もしない。その上、用語「第１の構成要素」自体は、「第２の構成要素」の存在を示唆するものではなく、用語「第２の構成要素」は「第１の構成要素」の存在を示唆するものではない。
【００２３】
図２Ａは、本出願における第１の実施形態による、冷蔵空気調節ユニット２４０の例示的ブロック図を示し、ここでスクリューコンプレッサ２５２は本出願に従って使用される。図２Ａに示されたように、冷蔵空気調節ユニット２４０は、４つの構成要素、すなわちエバポレータ２５０、コンプレッサ２５２、コンデンサ２５４および絞り装置２５６を含む。４つの構成要素は、パイプラインにより滑らかに連結され、媒体（冷媒など）はこれらのパイプラインを介して４つの構成要素を通って循環する。冷蔵空気調節ユニット２４０の第１の実施形態では、エバポレータ２５０は管２６９に連結され、管２６９は２つの管２６９．１、２６９．２に分割され、次いで管２６９．１、２６９．２はコンプレッサ２５２に連結される。作動中に、エバポレータ２５０は気液混合の形で冷媒を含有し、冷媒混合物を気体の形に変える。次いで気体冷媒は管２６９を介してコンプレッサ２５２に導入され、そこで管は２６９．１、２６９．２に分割され、２６９．１、２６９．２はコンプレッサ２５２に連結される。コンプレッサ２５２内で、気体冷媒は高圧冷媒ガスに圧縮され、高圧冷媒ガスはコンデンサ２５４の中にさらに導入される。コンデンサ２５４は高圧冷媒ガスを液体の形に変え、次いで液体冷媒は管２８１を介して絞り装置２５６の中に導入される。絞り装置２５６は液体冷媒を気液混合の形に再度変形し、気液混合物は管２８２を介してエバポレータ２５０に導いて戻される。上の工程は冷蔵空気調節ユニット２４０の作動中に４つの構成要素の間で繰り返される。
【００２４】
図２Ｂは、本出願における第１の実施形態による、図２Ａのコンプレッサ２５２をより詳細に示す。図２Ｂに示されたように、スクリューコンプレッサ２５２は２つの雄ロータ２００．１、２００．２および２つの雌ロータ２０２．１、２０２．２を含む。２つの雌ロータ２０２．１、２０２．２および２つの雄ロータ２００．１、２００．２はそれぞれが対向して配置され、対称に構成される。
【００２５】
図２Ｂでは、ころ軸受２６５．１、２６３．１は、雄ロータ２００．１の侵入端部２５２．１および吐出端部２２０．１のそれぞれに設置され、ころ軸受２６５．２、２６３．２は、雄ロータ２００．２の侵入端部２５２．２および吐出端部２２０．２のそれぞれに設置され、ころ軸受２６１．１、２５９．１は、雌ロータ２０２．１の侵入端部２５３．１および吐出端部２５５．１のそれぞれに設置され、ころ軸受２６１．２、２５９．２は、雌ロータ２０２．２の侵入端部２５３．２および吐出端部２５５．２のそれぞれに設置され、スラスト軸受２５７．１．２５７．２は、雌ロータ２０２．１、２０２．２の吐出端部２５５．１、２５５．２のそれぞれにおいてころ軸受２５９．１、２５９．２に平行に設置される。２つの雄ロータ２００．１、２００．２および２つの雌ロータ２０２．１、２０２．２は、これらの軸受により回転自在に支持される。
【００２６】
より具体的には、入口２１０．１および出口２１１．１は、雄ロータ２００．１および雌ロータ２０２．１の２つの端部に配置され、入口２１０．２および出口２１１．２は雄ロータ２００．２および雌ロータ２０２．２の２つの端部に配置される。雄ロータ２００．１の侵入端部２５２．１および雌ロータ２０２．１の侵入端部２５３．１は入口２１０．１に置かれ、雄ロータ２００．２の侵入端部２５２．２および雌ロータ２０２．２の侵入端部２５３．２は入口２１０．２に置かれ、雄ロータ２００．１の吐出端部２２０．１および雌ロータ２０２．１の吐出端部２５５．１は出口２１１．１付近に置かれ、雄ロータ２００．２の吐出端部２２０．２および雌ロータ２０２．２の吐出端部２５５．２は出口２１１．２付近に置かれる。２つの雄ロータ２００．１、２００．２は、雄ロータ２００．１、２００．２の吐出端部２２０．１、２２０．２上に同軸で堅固に結合される。一実施形態として、２つの雄ロータ２００．１、２００．２の吐出端部２２０．１、２２０．２は、出口２１１．１、２１１．２が、２つの雄ロータ２００．１、２００．２の吐出端部２２０．１、２２０．２および２つの雌ロータ２０２．１、２０２．２の吐出端部２５５．１、２５５．２において組み合わせた出口２１１として組み合わされるように、剛性軸連結具または剛性ユニオン継手２２３を使用することにより一緒に堅固に結合される。この構成では、軸方向に沿って２つの雄ロータ２００．１、２００．２に掛かる力は、スクリューコンプレッサ２５２の作動中に互いに打ち消す。
【００２７】
換言すると、雄ロータ２００．１に掛かる軸力は、その吐出端部２２０．１からその侵入端部２５２．１に向かって方向付けられ、雄ロータ２００．２に掛かる軸力はその吐出端部２２０．２からその侵入端部２５２．２に向かって方向付けられる。これらの２つの力の方向は対向し、２つの雄ロータ２２０．１、２２０．２が互いに固定して堅固に結合されるので、互いに打ち消す。２つの軸力の打消しは、２つの雄ロータ２００．１、２００．２上のスラスト軸受を守ることができ、それによってスクリューコンプレッサの製造費用が低減する。その上スラスト軸受を守ることにより、スクリューコンプレッサは、高圧の異なる作業条件であってもスラスト軸受への過負荷の問題なしに安定して円滑に動作することができ、それによって本出願におけるスクリューコンプレッサの信頼性が向上する。さらに低圧の異なる作業条件で、スラスト軸受上の負荷の不足（負荷が必要な負荷より低いことを意味する）によってもたらされたずれは回避することができ、これは本出願においてスクリューコンプレッサの信頼性も向上させる。また２つの軸力の打消しで、雄ロータにおけるバランスピストンも守ることができ、したがって費用がさらに低減し、本出願におけるコンプレッサの耐久性が向上する。
【００２８】
図２Ｃ（１）〜（３）は、本出願における一実施形態による、雄ロータ２００．２および雌ロータ２０２．２上のはす歯をより詳細に示す。図２Ｃ（１）〜（３）に示されたように、雄ロータ２００．２は４つの凸状はす歯２９２を含有し、雌ロータ２０２．２は６つの凹状はす歯２９４を含有する。雄ロータ２００．２上の４つの凸状はす歯２９２は、雄ロータ２００．２が反時計回り方向に回転し、これにより雌ロータ２０２．２が時計回り方向に回転するように駆動する間に、雌ロータ２０２．２上の６つの凹状はす歯２９４と係合する。筐体（図２Ｄ参照）による密封条件にあるとき、４つの凸状はす歯２９２と６つの凹状はす歯２９４との間が係合した状態で、４つのチャンバ（これは第２の圧縮チャネル２９８とみなすことができる）は、雄ロータ２００．２および雌ロータ２０２．２が回転しているときに、４つの凸状はす歯２９２と６つの凹状はす歯２９４との間に形成される。雄ロータ２００．２上の４つの凸状はす歯２９２および雌ロータ２０２．２上の６つの凹状はす歯２９４は、雄ロータ２００．２および雌ロータ２０２．２の回転中に冷媒がチャンバの入口２１０．２の中に吸引され、圧縮チャンバの入口２１０．２から出口２１１．２に動く間に圧縮チャンバ内で圧縮され、出口２１１．２から押し出され、そこで冷媒が高圧冷媒として圧縮されるように設計される。図２Ｃ（１）は、冷媒が入口２１０．２の中に吸引されることを示し、図２Ｃ（２）は、冷媒が入口２１０．２から出口２１１．２に動く間に４つの圧縮チャネルまたはチャンバの１つの中で圧縮されることを示し、図２Ｃ（３）は、冷媒が出口２１１．２から押し出され、そこで冷媒が高圧冷媒として圧縮されることを示す。図２Ｃ（１）〜（３）では、図面内の黒く塗られた部分は、冷媒が入口２１０．２から出口２１１．２に動く間に圧縮されることを表す。
【００２９】
雄ロータ２００．１および雌ロータ２０２．１は、図２Ｃ（１）〜（３）に関連して記載されたのと同じ原理を使用することによって設計されていることが、当業者には理解されるはずである。具体的には、雄ロータ２００．１上の４つの凸状はす歯２９２は、雄ロータ２００．１が反時計回り方向に回転し、これにより雌ロータ２０２．１が時計回り方向に回転するように駆動する間に、雌ロータ２０２．２上の６つの凹状はす歯２９４と係合する。雄ロータ２００．１上の４つの凸状はす歯２９２および雌ロータ２０２．１上の６つの凹状はす歯２９４は、雄ロータ２００．１および雌ロータ２０２．１が回転中に、冷媒が４つの圧縮チャネルまたはチャンバ（これは第１の圧縮チャネル２９６とみなすことができる）の入口２１０．１の中に吸引され、入口２１０．１から出口２１１．１に動く間に圧縮チャネルまたはチャンバ内で圧縮され、出口２１１．１から押し出され、そこで高圧冷媒として圧縮されるように設計される。
【００３０】
図２Ｄは、本出願の第２の実施形態による、図２Ａのコンプレッサ２５２をより詳細に示す。図２Ｄに示されたように、２つの雄ロータ２００．１、２００．２および２つの雌ロータ２０２．１、２０２．２は筐体２６８内に設置され、筐体２６８は、２つの雄ロータ２００．１、２００．２および２つの雌ロータ２０２．１、２０２．１を密閉環境の中に閉囲する。図２Ｄに示されたように、筐体２６８は管入口２６９．１に連結され、次いで管入口２６９．１は、雄ロータ２００．１および雌ロータ２０２．１の侵入端部２５２．１、２５３．１の側面で図２Ａに示された管２６９に連結され、また筐体２６８は管２６９．２にも連結され、次いで管２６９．２も、雄ロータ２００．２および雌ロータ２０２．２の侵入端部２５２．２、２５３．２の側面で図２Ａに示された管２６９に連結され、筐体２６８は管２７０にさらに連結され、管２７０は、雌ロータ２０２．１、２０２．２の吐出端部２５５．１、２５５．２の上の場所で図２Ａに示されたコンデンサ２５４に連結される。筐体２６８を密閉条件に維持するために、封止２７２は軸２７４の周囲に設置され、軸２７４は雄ロータ２００．２の侵入端部２５２．２に置かれ、筐体２６８の外側に延在する。
【００３１】
コンプレッサ２５２の作動を説明するために、依然として図２Ｄを参照する。作動中、モータ（図示せず）は、雄ロータ２００．１、２００．２が反時計回り方向に回転するように軸２７４を駆動させ、これにより次いで雄ロータ２００．１、２００．２上の凸状はす歯と雌ロータ２０２．１、２０２．２上の凹状はす歯との間の係合を通して、時計回り方向に回転するように雌ロータ２０２．１、２０２．２を駆動させる。雄ロータ２００．１、２００．２および雌ロータ２０２．１、２０２．２が回転した状態で、図２Ａに示されたようなエバポレータ２５０からの冷媒は、管２６９．１、２６９．２のそれぞれを通って入口２１０．１、２１０．２の中に吸引される。冷媒の２つの流れは、冷媒の２つの流れが圧縮されている間に入口２１０．１、２１０．２から出口２１１．１、２１１．２に互いに向かって動く。これらの２つの圧縮流れは、組み合わせた出口２１１において１つの圧縮流れとして組み合わされ、組み合わせた出口２１１は図２Ｂに示されたように管２７０にもたらされる。
【００３２】
図３Ａは、本出願における第３の実施形態による、冷蔵空気調節ユニット２４０の例示的ブロック図を示し、ここでスクリューコンプレッサ２５２は本出願に従って使用される。図３Ａに示されたように、冷蔵空気調節ユニット２４０は、一部の管をコンプレッサ２５２に連結することを除いて、図２Ａにおける構造と同じ構造を有する。具体的には図３Ａでは、エバポレータ２５０は管２６９を介してコンプレッサ２５２に連結され、コンプレッサ２５２は管２７０．１、２７０．２を介してコンデンサ２５４に連結され、管２７０．１、２７０．２は１つの管２７０に組み合わされる。冷媒は、図２Ａに関して記載されたのと同じ方式でエバポレータ２５０、コンプレッサ２５２、コンデンサ２５４および絞り装置２５６を通って流れる。
【００３３】
図３Ｂは、本出願の第３の実施形態による、図２Ａのコンプレッサ２５２をより詳細に示す。図３Ｂに示されたように、第３の実施形態も、図２に示されたコンプレッサ２５２の第１の実施形態における雄ロータ２００．１、２００．２および雌ロータ２０２．１、２０２．２のように、雄ロータ２００．１、２００．２および雌ロータ２０２．１、２０２．２を含む。しかし第３の実施形態では、雄ロータ２００．１、２００．２および雌ロータ２０２．１、２０２．２は、図２Ｂに示された雄ロータ２００．１、２００．２および雌ロータ２０２．１、２０２．２に比べて逆に設置される。
【００３４】
具体的には図３Ｂでは、雄ロータ２００．１、２００．２の侵入端部２５２．１、２５２．２は、剛性軸連結具または剛性ユニオン継手２２３を使用することにより一緒に堅固に結合され、雌ロータ２０２．１、２０２．２の侵入端部２５３．１、２５３．２は雄ロータ２００．１、２００．２の侵入端部２５２．１、２５２．２の上に設置される。雌ロータ２０２．１、２０２．２の侵入端部２５３．１、２５３．２は、入口２１０．１、２１０．２が４つのロータ２００．１、２００．２、２０２．１、２０２．２の４つの侵入端部２５２．１、２５２．２、２５３．１、２５３．２のそれぞれの間に配置されるように、互いに反対を向く。図３Ｂに示されたように、雄ロータ２００．１および雌ロータ２０２．１の吐出端部２２０．１、２５５．１は、コンプレッサ２５２の一端に配置される一方で、雄ロータ２００．２および雌ロータ２０２．２の吐出端部２２０．２、２５５．２は、出口２１１．１および２１１．２がコンプレッサ２５２の２つの端部に配置されるように、コンプレッサ２５２の他端に配置される。それに反して図２Ｂでは、雄ロータ２００．１、２００．２の吐出端部２２０．１、２２０．２は、剛性軸連結具または剛性ユニオン継手２２３を使用することにより一緒に堅固に結合される。吐出端部２５５．１、２５５．２は雄ロータ２００．１、２００．２の吐出端部２２０．１、２２０．２の上に設置され、出口２１１．１、２１１．２が４つのロータ２００．１、２００．２、２０２．１、２０２．２の４つの吐出端部２２０．２、２２０．２、２５５．１、２５５．２のそれぞれの間に配置されるように、互いに反対を向く。図２Ｂに示されたように、雄ロータ２００．１および雌ロータ２０２．１の侵入端部２５２．１、２５３．１はコンプレッサ２５２の一端に配置される一方で、雄ロータ２００．２および雌ロータ２０２．２の侵入端部２５２．２、２５３．２は、入口２１０．１および２１０．２がコンプレッサ２５２の２つの端部に配置されるように、コンプレッサ２５２の他端に配置される。
【００３５】
図３Ｂでは、雄ロータ２００．１、２００．２上の４つの凸状はす歯および雌ロータ２０２．１、２０２．２上の６つの凹状はす歯は、雄ロータ２００．１、２００．２および雌ロータ２０２．１、２０２．２の回転中に、冷媒の２つの流れがそれぞれ入口２１０．１、２１０．２の中に吸引され、雄ロータ２００．１と雌ロータ２０２．１との間の圧縮チャンバ（これは第１の圧縮チャネル２９６とみなすことができる）内、および雄ロータ２００．２と雌ロータ２０２．２との間の圧縮チャンバ（これは第２の圧縮チャネル２９８とみなすことができる）内で圧縮されるように配置される。２つの流れの一方は入口２１０．１から出口２１１．１に流れ、高圧冷媒として出口２１１．１から押し出される。２つの流れの他方は入口２１０．２から出口２１１．２に流れ、高圧冷媒として出口２１１．２から押し出される。図３Ｂの実施形態では、圧縮冷媒の２つの流れは互いから離れて流れ、したがって軸方向に沿って２つの雄ロータ２００．１、２００．２上に掛かる力は、２つの雄ロータ２００．１、２００．２の侵入端部２５２．１、２５２．２が一緒に堅固に結合されるので、スクリューコンプレッサ２５２の作動中に互いに打ち消し、それにより少なくとも図２Ｂに関連して記載されたのと同じ好都合な技術的結果を生み出すことができる。
【００３６】
図３Ｂに示されたような実施形態では、モータ３１２は、剛性軸連結具または剛性ユニオン継手２２３付近で雄ロータ２００．１と２００．２との間で軸３１４上に設置され、これにより雄ロータ２００．１、２００．２が回転するように軸３１４を駆動させる。モータ３１２はステータ３３３およびロータ３３５を含み、ロータ３３５は剛性軸連結具または剛性ユニオン継手２２３付近で雄ロータ２００．１と２００．２との間で軸３１４上に装着される。雄モータ２００．１、２００．２が２つの雄ロータ２００．１と２００．２との間に装着されるので、モータはより均衡がとれて平滑な方法で２つの雄ロータ２００．１、２００．２上に回転トルクを掛ける可能性がある。
【００３７】
図３Ｂでは、モータ３１２は従来のカンチレバー機構上に装着されるのではなく、軸３１４上に装着され、軸３１４は雄ロータ２００．１、２００．２の中間場所に置かれる。図３Ｂにおける実施形態によるこのような構成は、軸３１４上に曲げトルクを発生させない、またはほとんど発生させない。従来のカンチレバー機構上の回転軸における偏向により、ステータおよびロータが従来のカンチレバー機構上の回転軸の回転中心から外れる可能性があり、これにより振動および磁気ノイズを起こす可能性があり、またはより悪い状況ではモータのステータとロータとの間に摩擦を起こす可能性がある。図３Ｂに示された実施形態は、従来のカンチレバー機構における欠点を克服することができる。
【００３８】
図３Ｃは、本出願におけるコンプレッサ２５２の第４の実施形態による、図３Ｂのコンプレッサ２５２をより詳細に示す。図３Ｃに示されたように、２つの雄ロータ２００．１、２００．２、２つの雌ロータ２０２．１、２０２．１およびモータ３１２は筐体２８４内に設置され、筐体２８４はこれらの５つの構成要素を密閉環境の中に閉囲する。図３Ｃに示されたように、筐体２８４は管入口２６９に連結され、管入口２６９は次いで図３Ａに示されたコンプレッサ２５２に筐体２８４の上中間位置で連結され、また筐体２８４は管２７０．１、２７０．２に筐体２８４の２つの側部で連結され、管２７０．１、２７０．２は組み合わされ、次いで図３Ａに示された管２７０に連結される。管２７０は図３Ａに示されたコンデンサ２５４に連結される。
【００３９】
コンプレッサ２５２の第４の実施形態によるコンプレッサ２５２の作動を説明するために、依然として図３Ｃを参照する。作動中、モータ３１２は、雄ロータ２００．１、２００．２が反時計回り方向に回転するように軸３１４を駆動させ、これにより次いで雄ロータ２００．１、２００．２上の凸状はす歯と雌ロータ２０２．１、２０２．２上の凹状はす歯との間の係合を通して時計回り方向に回転するように、雌ロータ２０２．１、２０２．２を駆動させる。雄ロータ２００．１、２００．２および雌ロータ２０２．１、２０２．２が回転した状態で、図３Ａに示されたようなエバポレータ２５０からの冷媒の流れは、管２６９を介して筐体２８４の中に吸引される。冷媒の流れは筐体２８４内で冷媒の２つの流れに分割される。２つの流れの一方は入口２１０．１に入り、高圧冷媒として出口２１１．１から出る一方で、２つの流れの他方は入口２１０．２に入り、高圧冷媒として出口２１１．２から出る。
【００４０】
本出願の実施形態では、２つの雄ロータ２００．１、２００．２は、剛性軸連結具もしくは剛性ユニオン継手を使用することにより、２つの雄ロータ２００．１、２００．２を１つのユニットに溶接することにより、または２つの雄ロータ２００．１、２００．２を１片として作ることにより一緒に堅固に連結することができる。
【００４１】
本出願におけるスクリューコンプレッサの実施形態において、２つのロータに掛かる２つの軸力を２つの反対方向に配置することにより、本出願は以下のような従来のスクリューコンプレッサに比べて少なくともいくつかの好都合な技術的結果、すなわち（１）スラスト軸受を守り、バランスピストンを守ることができ、したがってスクリューコンプレッサの耐久性および信頼性を向上すること、（２）ころ軸受に掛かる軸力を低減し、したがってころ軸受の寿命を向上し、これによりスクリューコンプレッサの耐久性および信頼性を向上すること、（３）従来のスクリューコンプレッサに起きた過負荷および負荷の不足の課題を解決すること、（４）スクリューコンプレッサが低減した振動によってより平滑に静かに作動することができるように、２つの軸力を反対に作用させることを有する。
【００４２】
別段の指示がない限り、本明細書で使用された技術用語および科学用語は、概して当業者に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書に使用された用語は特定の実施形態を説明するために過ぎず、本開示を制限するためのものではない。本明細書に現れる「配置する」のような用語は、１つの構成要素を別のものに直接取り付けることを指してもよく、または中間要素を介して１つの構成要素を別の構成要素に取り付けることを指してもよい。本明細書の一実施形態に記載された特徴は、別段の指示がない限り、またはこの特徴が前記別の実施形態に適用できないことがない限り、個別であってもよく、または別の実施形態に適用された他の特徴と一緒であってもよい。
【００４３】
本発明は上記の実施形態を通して記載された。しかし実施形態は例示および説明目的に過ぎず、本出願を記載された実施形態の範囲内に限定することを意図するものではないことを理解されたい。その上、本出願は上記の実施形態に限定されず、より多くの代替形態および修正形態が本出願の教示に従って行われてもよく、これらの代替形態および修正形態のすべてが本出願によって主張された保護の範囲内に収まることが当業者には理解され得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【国際調査報告】
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