(57)【要約】【課題】スクリュー圧縮機において、ケーシング（11）内の吐出通路に油が残存することに起因して油溜部の油の量が不足してしまうことを回避する。【解決手段】ケーシング（11）内に、スクリューロータ（40）から吐出された流体がケーシング（11）内の下方から上方へ流れる冷媒通路（78）を形成し、冷媒通路（78）に通路面積調節機構（75）を設ける。通路面積調節機構（75）を、冷媒通路（78）の流体の流量が所定量に達すると冷媒通路（78）の通路断面積が最大になり、流体の流量が所定量よりも少なくなると冷媒通路（78）の通路断面積が小さくなるように構成する。【選択図】図８
2018127966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（11）と、該ケーシング（11）内に配置されたスクリューロータ（40）と、該スクリューロータ（40）が嵌合するように上記ケーシング（11）に形成されたシリンダ部（31）とを備えたスクリュー圧縮機であって、
上記ケーシング（11）内に、上記スクリューロータ（40）から吐出された流体が上記シリンダ部（31）の外周を上記ケーシング（11）内の下方の空間から上方の空間へ流れる冷媒通路（78）が形成され、
冷媒通路（78）に通路面積調節機構（75）が設けられ、
上記通路面積調節機構（75）は、上記冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ向かう流体の流量が所定量に達すると、上記冷媒通路（78）の断面積が最大になり、該流体の流量が所定量よりも少なくなると、上記冷媒通路（78）の断面積が小さくなるように構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
上記冷媒通路（78）は複数の分岐通路（74）から構成され、
上記通路面積調節機構（75）は、上記冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ向かう流体の流量が所定量に達すると、上記分岐通路（74）のすべてが開放されて上記冷媒通路（78）の断面積が最大になり、該流体の流量が所定量よりも少なくなると、上記分岐通路（74）の一部が閉鎖されて冷媒通路（78）の断面積が小さくなるように構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項３】
請求項１において、
上記冷媒通路（78）は、上記シリンダ部（31）の外周に径方向の内側から外側へ区画された複数の円弧状の分岐通路（74）から構成され、
上記通路面積調節機構（75）は、上記冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ向かう流体の流量が所定量に達すると、上記分岐通路（74）のすべてが開放されて上記冷媒通路（78）の断面積が最大になり、該流体の流量が所定量よりも少なくなると、径方向内側寄りから上記分岐通路（74）が閉鎖されて冷媒流路の断面積が小さくなるように構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項４】
請求項２または３において、
上記通路面積調節機構（75）は、上記流体の流量が所定量に達して流速が設定値になると開放され、流速が設定値よりも遅くなると閉鎖される開閉弁（76）により、上記分岐通路（74）の断面積を調節するように構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１つにおいて、
上記ケーシング（11）は、上記シリンダ部（31）の周囲で該シリンダ部（31）の軸方向へ延びるように形成された複数の高圧冷媒流路（71,72）を有し、
上記冷媒通路（78）は、上下に隣り合う高圧冷媒流路（71,72）同士が互いに連通するように形成され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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリュー圧縮機に関し、特に、ケーシング内の高圧部に設けられる油溜部へ潤滑油を戻す構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリューロータとゲートロータとを有する圧縮機構を備えたスクリュー圧縮機が知られている。
【０００３】
特許文献１には、この種のスクリュー圧縮機が開示されている。この圧縮機では、スクリューロータの螺旋溝にゲートロータの複数のゲートが噛み合うとともに、スクリューロータがシリンダ部に収容される。これにより、スクリューロータ、ゲート、及びシリンダ部の間に流体を圧縮する圧縮室が区画される。
【０００４】
この圧縮機では、圧縮機構で圧縮された流体が、吐出通路を流れた後に高圧空間へ流出する。高圧空間では、流体中の油（圧縮機構や軸受けの摺動部を潤滑するための潤滑油）が分離される。油が分離された流体は、ケーシングの外部へ流出する。分離された油は、高圧空間の下部の油溜部に貯留される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２５３５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
圧縮機構の潤滑に利用された油の一部は、圧縮された流体とともに吐出通路へ送られる。このため、流体に含まれる油の一部が吐出通路へ残存してしまうと、高圧空間の油溜部に貯留される油の量が不足してしまうことがある。この結果、各摺動部へ十分な油を供給できず、各摺動部の潤滑不良を招いてしまう可能性がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、吐出通路に油が残存することに起因して油溜部の油の量が不足してしまうことを回避することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、ケーシング（11）と、該ケーシング（11）内に配置されたスクリューロータ（40）と、該スクリューロータ（40）が嵌合するように上記ケーシング（11）に形成されたシリンダ部（31）とを備えたスクリュー圧縮機を前提としている。
【０００９】
そして、このスクリュー圧縮機は、上記ケーシング（11）内に、上記スクリューロータ（40）から吐出された流体が上記シリンダ部（31）の外周を上記ケーシング（11）内の下方の空間から上方の空間へ流れる冷媒通路（78）が形成され、上記冷媒通路（78）に通路面積調節機構（75）が設けられ、上記通路面積調節機構（75）は、上記冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ向かう流体の流量が所定量に達すると、上記冷媒通路（78）の断面積が最大になり、該流体の流量が所定量よりも少なくなると、上記冷媒通路（78）の断面積が小さくなるように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
この第１の発明では、圧縮機構を構成するシリンダ部（31）、スクリューロータ（40）及びゲートロータ（50）により圧縮された流体は、冷媒通路（78）をケーシング（11）内の下方の空間から上方の空間へ向かって流れる。このとき、流体中の油が該流体から分離されると、ケーシング（11）内の下方の空間に落ちていく。一方、上記冷媒通路（78）を流れる流体の流量が所定量よりも少なくなると、通路面積調節機構（75）により冷媒通路（78）の断面積が小さくなり、該冷媒通路（78）を流れる流体の流速がある一定の速度よりも遅くなることが防止される。したがって、この速度が適切な速度になるように通路面積が小さくなる流量を定めておくことにより、上方へ向かう流体により油に浮力が与えられて油がケーシング（11）の上方に供給され、吐出空間に流入する。また、上記流量が所定量に達すると冷媒通路（78）の断面積が最大になるが、そのときの流体の流速が油に浮力を与える速度になるように上記流量を定めておけば、通路面積が大きくなっても油は吐出通路を通って高圧空間に流入する。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、上記冷媒通路（78）が複数の分岐通路（74）から構成され、上記通路面積調節機構（75）は、上記冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ向かう流体の流量が所定量に達すると、上記分岐通路（74）のすべてが開放されて上記冷媒通路（78）の断面積が最大になり、該流体の流量が所定量よりも少なくなると、上記分岐通路（74）の一部が閉鎖されて冷媒通路（78）の断面積が小さくなるように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
この第２の発明では、上記冷媒通路（78）を流れる流体の流量が所定量よりも少なくなると、通路面積調節機構（75）により分岐通路（74）の一部が閉鎖されて断面積が小さくなり、該冷媒通路（78）を流れる流体の流速がある一定の速度よりも遅くなることが防止される。したがって、この速度が適切な速度になるように通路面積が小さくなる流量を定めておくことにより、上方へ向かう流体により油に浮力が与えられて油がケーシング（11）の上方に供給され、吐出空間に流入する。また、上記流量が所定量に達すると分岐通路（74）のすべてが開放されて断面積が最大になるが、そのときの流体の流速が油に浮力を与える速度になるように上記流量を定めておけば、通路面積が大きくなっても油は吐出通路を通って高圧空間に流入する。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明において、上記冷媒通路（78）が、上記シリンダ部（31）の外周に径方向の内側から外側へ区画された複数の円弧状の分岐通路（74）から構成され、上記通路面積調節機構（75）は、上記冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ向かう流体の流量が所定量に達すると、上記分岐通路（74）のすべてが開放されて上記冷媒通路（78）の断面積が最大になり、該流体の流量が所定量よりも少なくなると、径方向内側寄りから上記分岐通路（74）が閉鎖されて冷媒流路の断面積が小さくなるように構成されていることを特徴としている。
【００１４】
この第３の発明では、上記冷媒通路（78）を流れる流体の流量が所定量よりも少なくなると、通路面積調節機構（75）により分岐通路（74）が径方向内側寄りのものか閉鎖されて断面積が小さくなり、該冷媒通路（78）を流れる流体の流速がある一定の速度よりも遅くなることが防止される。したがって、この速度が適切な速度になるように通路面積が小さくなる流量を定めておくことにより、上方へ向かう流体により油に浮力が与えられて油がケーシング（11）の上方に供給され、吐出空間に流入する。また、上記流量が所定量に達すると分岐通路（74）のすべてが開放されて断面積が最大になるが、そのときの流体の流速が油に浮力を与える速度になるように上記流量を定めておけば、通路面積が大きくなっても油は吐出通路を通って高圧空間に流入する。
【００１５】
第４の発明は、第２または第３の発明において、上記通路面積調節機構（75）が、上記流体の流量が所定量に達して流速が設定値になると開放され、流速が設定値よりも遅くなると閉鎖される開閉弁（76）により、上記分岐通路（74）の断面積を調節するように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
この第４の発明では、圧縮機構から吐出される流体の流量に応じて開閉弁（76）が開いたり閉じたりすることにより、分岐通路（74）の断面積が調節される。
【００１７】
第５の発明は、第１から第４の発明の何れか１つにおいて、上記ケーシング（11）が、上記シリンダ部（31）の周囲で該シリンダ部（31）の軸方向へ延びるように形成された複数の高圧冷媒流路（71,72）を有し、上記冷媒通路（78）は、上下に隣り合う高圧冷媒流路（71,72）同士が互いに連通するように形成されていることを特徴としている。
【００１８】
この第５の発明では、上記ケーシング（11）が、シリンダ部（31）の周囲で該シリンダ部（31）の軸方向へ延びるように形成された複数の高圧冷媒流路（71,72）を有し、上記冷媒通路（78）が、上下に隣り合う高圧冷媒流路（71,72）同士が互いに連通するように形成されたいわゆる等温ケーシング（11）構造において、冷媒通路（78）の断面積を流体の流量に応じて調節することにより、流体がその流量にかかわらず冷媒通路（78）から吐出空間へ流入する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、通路面積調節機構（75）により、上記冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ向かう流体の流量が所定量に達すると、上記冷媒通路（78）の断面積が最大になり、該流体の流量が所定量よりも少なくなると、上記冷媒通路（78）の断面積が小さくなるようにしているので、流量が少なくなった場合には通路面積が小さくなって流速の低下が抑えられ、流量が多くなった場合に通路面積が大きくなっても油に浮力が与えられる流速が保たれる。したがって、油が流体とともに冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ流れ、さらに高圧空間へ流入するので、油がケーシング（11）内におけるシリンダ部（31）の周りの空間に残存するのを抑制できる。このことにより、本発明によれば、吐出空間にある油溜部に油が不足するのを抑えられるから、各摺動部へ十分な量の油を供給することができ、各摺動部の潤滑不良を抑制することが可能になる。
【００２０】
上記第２の発明によれば、冷媒通路（78）を複数の分岐通路（74）により構成し、分岐通路（74）のすべてを開放して通路面積を最大にしたり分岐通路（74）の一部を閉じて通路断面積を小さくしたりするように通路面積調節機構（75）を構成しているので、流体の流量に応じて通路面積を調節する機構を容易に実現することができる。
【００２１】
上記第３の発明によれば、冷媒通路（78）を複数の分岐通路（74）により構成し、分岐通路（74）のすべてを開放して通路面積を最大にしたり分岐通路（74）の一部を（径方向内側寄りから）閉じて通路断面積を小さくしたりするように通路面積調節機構（75）を構成しているので、流体の流量に応じて通路面積を調節する機構を容易に実現することができる。
【００２２】
上記第４の発明によれば、通路面積調節機構（75）を、開閉弁（76）を用いた簡単な構成で容易に実現することができる。
【００２３】
上記第５の発明によれば、圧縮機構から吐出された高温の流体が、シリンダ部（31）の周囲の吐出通路を流れた後に高圧空間へ導かれることにより、スクリューロータ（40）とシリンダ部（31）の温度を近づけて該スクリューロータ（40）とシリンダ部（31）の熱膨張特性の相違によるシリンダ部（31）の内周面とスクリューロータ（40）との間の摺動抵抗の増大を抑制し、ひいてはスクリューロータ（40）の焼き付きを回避できる等温ケーシング（11）構造において、油不足による摺動部の焼き付きなどの問題が発生するのを抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るスクリュー圧縮機の縦断面図である。
【図２】図２は、図１のII−II線断面図である。
【図３】図３は、ケーシング本体の吐出側からの矢視図である。
【図４】図４は、図１のIV−IV線断面図である。
【図５】図５は、駆動軸の中心とスライドバルブの中心を通る平面で圧縮機構を切断した拡大断面図である。
【図６】図６は、圧縮機構の要部を上側から視た斜視図である。
【図７】図７は、圧縮機構の要部を側方から視た斜視図である。
【図８】図８は、通路面積調節機構を冷媒通路の断面積が小さい状態で示す動作状態図である。
【図９】図９は、通路面積調節機構を冷媒通路の断面積が大きい状態で示す動作状態図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、通路面積調節機構を構成する開閉弁の平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、通路面積調節機構を構成する開閉弁の側面図である。
【図１１】図１１は、スクリュー圧縮機の吸込行程を示す概略の平面図である。
【図１２】図１２は、スクリュー圧縮機の圧縮行程を示す概略の平面図である。
【図１３】図１３は、スクリュー圧縮機の吐出行程を示す概略の平面図である。
【図１４】図１４は、変形例に係る通路面積調節機構を冷媒通路の断面積が小さい状態で示す動作状態図である。
【図１５】図１５は、実施形態の変形例に係る通路面積調節機構を冷媒通路の断面積が大きい状態で示す動作状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
図１はこの実施形態に係るスクリュー圧縮機の縦断面図、図２は図１のII−II線断面図、図３はケーシング本体の吐出側からの矢視図、図４は図１のIV−IV線断面図、図５は駆動軸の中心とスライドバルブの中心を通る平面で圧縮機構を切断した断面図である。図１に示すスクリュー圧縮機（10）は、例えば冷凍装置の冷媒回路に接続される。冷媒回路では、スクリュー圧縮機（10）から吐出された冷媒が循環することで冷凍サイクルが行われる。
【００２７】
図１及び図２に示すように、スクリュー圧縮機（10）は、ケーシング（11）、電動機（20）、駆動軸（23）、圧縮機構（30）、及びスライドバルブ機構（60）を備えている。
【００２８】
〔ケーシング〕
図１に示すケーシング（11）は、金属製の横長の半密閉容器で構成される。ケーシング（11）は、ケーシング本体部（12）と、吸入側カバー部（13）と、吐出側カバー部（14）とを有している。吸入側カバー部（13）の開放部は、ケーシング本体部（12）の長手方向の一端（図１の左側の端部）に固定される。吐出側カバー部（14）の開放部は、ケーシング本体部（12）の長手方向の他端（図１の右側の端部）に固定される。
【００２９】
吸入側カバー部（13）の上部には、吸入管が接続される吸入部（13a）が形成される。吸入部（13a）は、冷媒回路の低圧ガスラインに接続される。吸入部（13a）には、スクリュー圧縮機（10）に吸入される低圧冷媒が流れる。吐出側カバー部（14）の上部には、吐出部（14a）が形成される。吐出部（14a）は、冷媒回路の高圧ガスラインに接続される。吐出部（14a）には、スクリュー圧縮機（10）で圧縮された後の高圧冷媒が流れる。
【００３０】
ケーシング（11）の内部では、圧縮機構（30）の前側（図１における左側）に低圧空間（S1）（吸入空間ともいう）が形成される。低圧空間（S1）には、圧縮機構（30）へ吸入される低圧冷媒が流れる。低圧空間（S1）には、この低圧冷媒中の異物を補足するフィルタ（16）が設けられる。
【００３１】
ケーシング（11）の内部では、圧縮機構（30）の後側（図１における右側）に高圧空間（S2）（吐出空間ともいう）が形成される。高圧空間（S2）には、圧縮機構（30）から吐出された高圧冷媒が流れる。高圧空間（S2）には、高圧冷媒から油を分離するためのデミスタ（17）が設けられる。
【００３２】
吐出側カバー部（14）には、高圧空間（S2）の下部に油溜部（19）が形成される。油溜部（19）には、圧縮機構（30）や各軸受部（24,25,27）等の摺動部を潤滑するための油が貯留される。油溜部（19）の油は、吐出側隔壁部（15）に形成された油通路（図示省略）を介して、これらの摺動部へ供給される。
【００３３】
〔電動機及び駆動軸〕
電動機（20）は、低圧空間（S1）に配置される。電動機（20）は、ステータ（21）とロータ（22）とを備えている。ステータ（21）は、ケーシング本体部（12）の内周面に固定される。ステータ（21）の内部には、ロータ（22）が回転可能に貫通している。ロータ（22）の中心部には、駆動軸（23）が固定される。
【００３４】
駆動軸（23）は、ケーシング（11）の長手方向に沿って水平方向に延びている。駆動軸（23）の一端部（図１における左側端部）は、例えばコロ軸受等の第１軸受部（24）に回転可能に支持される。駆動軸（23）の他端部（図１における右側端部）は、例えば玉軸受等の第２軸受部（25）に回転可能に支持される。
【００３５】
電動機（20）は、回転数が一定の固定容量式である。なお、電動機（20）は、回転数が可変なインバータ式であってもよい。
【００３６】
[シリンダ部]
シリンダ部（31）は、圧縮室（35）を区画するための隔壁を構成している。シリンダ部（31）は、電動機（20）と隔壁部（15）の間に亘って形成される。シリンダ部（31）の内部には、スクリューロータ（40）を収容する略円柱状の空間が形成される。また、シリンダ部（31）には、スライドバルブ（61）を収容するバルブ収容部（32）が形成される。
【００３７】
[スクリューロータ]
図１、図６、図７等に示すスクリューロータ（40）は、シリンダ部（31）の内部に収容されている。スクリューロータ（40）の外周面は、シリンダ部（31）の内周面と摺接する。スクリューロータ（40）の外周部には、複数本（本例では６本）の螺旋溝（41）が形成される。各螺旋溝（41）は、スクリューロータ（40）の軸方向の前端（図１における左側の端部）から後端（図１における右側の端部）に向かって螺旋状に延びている。
【００３８】
スクリューロータ（40）の前端には、テーパ部（42）が形成される。テーパ部（42）は、後方に向かうにつれて外径が大きくなる環状の傾斜面を構成している。スクリューロータ（40）の後端には、円板部（43）が形成される。円板部（43）は、スクリューロータ（40）の軸心から径方向外方へ延出する円板状に形成される。
【００３９】
螺旋溝（41）の始端はテーパ部（42）まで延びている。螺旋溝（41）のうちテーパ部（42）に対応する部分が吸入口（44）を構成する。吸入口（44）は、低圧空間（S1）と連通する。螺旋溝（41）の終端は円板部（43）の手前まで延びている。螺旋溝（41）の終端は、径方向外方に向かって開口し、シリンダ部（31）に形成された吐出口（45）と連通している（図１を参照）。
【００４０】
[ゲートロータ]
図２、図６、図７等に示す２つのゲートロータ（50）は、スクリューロータ（40）の両側に１つずつ配置される。各ゲートロータ（50）は、スクリューロータ（40）の軸心を基準に互いに線対称（１８０°の回転対称）な関係となるように配置される。各ゲートロータ（50）は、１つのシャフト（51）と、１つの基部（52）と、複数のアーム（53）と、複数のゲート（54）とを備えている。シャフト（51）及び基部（52）の周囲は、低圧空間（S1）と概ね同じ圧力となっている。
【００４１】
シャフト（51）は、上下方向に延びた状態で一対の軸受部（27,27）（ゲート側軸受部）に回転可能に支持される（図２を参照）。シャフト（51）の軸心は、スクリューロータ（40）の軸心に垂直な平面上にある。
【００４２】
基部（52）は、シャフト（51）の軸方向の両端部のうちスクリューロータ（40）と隣接する方の端部に一体に形成される。基部（52）は、シャフト（51）と同軸の円板状に形成される。基部（52）の外径はシャフト（51）の外径よりも大きい。
【００４３】
複数のアーム（53）は、基部（52）の外周面から径方向外方へ放射状に延びている。複数のアーム（53）の周方向の間隔は互いに等しい。本実施形態のアーム（53）の本数は１１本であるが、アーム（53）の本数はこれに限られない。
【００４４】
複数のゲート（54）は、各アーム（53）の表面に１つずつ固定される樹脂性の部材である。複数のゲート（54）は、基部（52）の周囲に放射状に配列される。各ゲート（54）は、シリンダ部（31）の一部を貫通し（図２を参照）、スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）に噛み合うように構成される。圧縮機構（30）では、スクリューロータ（40）とゲート（54）とシリンダ部（31）との間に圧縮室（35）が形成される。
【００４５】
［スライドバルブ機構］
スライドバルブ機構（60）は、スライドバルブ（61）と駆動機構（62）とを有している。スライドバルブ（61）は、シリンダ部（31）の２箇所において径方向に膨出して形成されるバルブ収容部（32）に収容される。スライドバルブ（61）は、シリンダ部（31）の軸心方向（前後方向）にスライド可能に構成される。スライドバルブ（61）の内周面は、シリンダ部（31）の内周面の一部を構成する。
【００４６】
駆動機構（62）は、スライドバルブ（61）と連結している。駆動機構（62）は、例えば、シリンダ（63），ピストン（64）及びガイドロッド（65）等を有し、ピストン（64）を進退させることでスライドバルブ（61）の位置を調節するように構成される。
【００４７】
[吐出通路]
図１及び図２に示すように、ケーシング（11）の内部には、駆動軸（23）の軸方向へのびる２つの吐出通路（高圧冷媒流路）（70）が形成される。これらの吐出通路（70）は、シリンダ部（31）の上側寄りと下側寄りとにそれぞれ形成される。これらの吐出通路（70）は、シリンダ部（31）の軸心を中心として、略線対称な関係で配置される。この吐出通路（70）を高圧の吐出冷媒が流れることによりシリンダ部（31）がほぼ圧縮室と同じ温度に加熱される。このことにより、本実施形態のケーシング（10）は、スクリューロータ（40）とシリンダ部（31）を実質的に同じ温度に維持し、該スクリューロータ（40）とシリンダ部（31）の熱膨張特性の相違に起因してシリンダ部（31）の内周面と回転中のスクリューロータ（40）との間の摺動抵抗が増大することを抑制し、ひいてはスクリューロータ（40）の焼き付きを回避する等温ケーシング構造になっている。
【００４８】
[隔壁部]
図１に示すように、ケーシング本体部（12）の内部には、板状の隔壁部（15）が立設している。隔壁部（15）は、吐出通路（70）と高圧空間（S2）との間に形成される。隔壁部（15）には、駆動機構（62）から下方へ延出する仕切部（15a）が設けられる。仕切部（15a）は、ケーシング（11）のケーシング本体部（12）の内周面に沿った外縁を有する略板状に形成される。仕切部（15a）は、この外縁がケーシング本体部（12）に固定される状態で、吐出通路（70）と高圧空間（S2）とを仕切っている。具体的に、仕切部（15a）は、下側の吐出通路（70）（以下、下部吐出通路（70a）ともいう）と、高圧空間（S2）の油溜部（19）とを仕切っている。
【００４９】
[冷媒通路と通路面積調節機構]
上記吐出通路（70）は、スクリューロータ（40）からの吐出冷媒が流れ込む第１通路（71）と、上下に相対して位置する第２通路（72）を有している。上記第１通路（71）と第２通路（72）の間には、シリンダ部（31）の周囲で周方向にのびる冷媒通路（78）が形成されている。この冷媒通路（78）により第１通路（71）と第２通路（72）が連通している。
【００５０】
図４において上記隔壁部（15）の裏側には、図８，図９に示すように、上記冷媒通路（78）内に、該冷媒通路（78）を径方向の内側の部分と外側の部分に区切る仕切壁（15b）が設けられている。この仕切り壁（15b）により、上記冷媒通路（78）は、円弧状の２つの分岐通路（74）に区画されている。
【００５１】
径方向内側の分岐通路（74）には、上記冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ向かう冷媒の流量が所定量に達すると、上記分岐通路（74）のすべてが開放されて上記冷媒通路（78）の通路断面積が最大になり、該冷媒の流量が所定量よりも少なくなると、径方向内側寄りの分岐通路（74）が閉鎖されて冷媒流路（78）の断面積が小さくなるように構成された開閉弁（76）が設けられている。この開閉弁（76）は、仕切り壁（15b）側の端部を中心として開閉するように構成され、開閉弁（76）を開閉するためのバネ（77）が設けられている。また、回転中心と逆側の端部には位置決めピン（79）が設けられている。開閉弁（76）の回転中心側には、図１０Ａ，図１０Ｂに示すように、中心軸に装着されるピン孔（76a）が形成されたボス部（76b）が設けられている。
【００５２】
この開閉弁（75）は、付勢力が適切な値に設定された上記バネ（77）により、上記冷媒の流量が所定量に達して流速が設定値になると開放されて図９の状態になり、流速が設定値よりも遅くなると閉鎖されて図８の状態になることにより、上記分岐通路（74）の断面積を調節するように構成されている。そして、この開閉弁（76）により、本発明の通路面積調節機構（75）が構成されている。
【００５３】
[油滴の重力と浮力との関係]
冷媒通路（78）を流れる冷媒に含まれる油滴の重力をＦ１，油滴に作用する浮力をＦ２とすると、Ｆ１，Ｆ２は以下の式で表される。
【００５４】
Ｆ１＝(4/3)×π×ｒoil３×ρoil
Ｆ２＝(1/2)×Ｃｄ×Ａ×ρref×Ｖref２
ここで、Ｃｄ＝24/Re＋6/(1＋Re0.5)＋0.4  ・・・抵抗係数
Ａ＝π×ｒoil２(m２)            ・・・油粒子の投影面積
ρoil＝900(kg/m３)             ・・・油の密度
ρref＝冷媒ガスの密度(kg/m３)
Ｖref＝冷媒ガスの通路内平均流速(m/s)
Ｒｅ＝Ｖref×(2×ｒoil)/νref
νref＝冷媒の動粘度（m2/s）
である。
【００５５】
Ｆ２≦Ｆ１になった場合は、吐出通路（70）から油滴が排出できなくなり、吐出通路（70）内に油が滞留するが、本実施形態では、Ｆ２＞Ｆ１になるように通路断面積調節機構が設計されている。
【００５６】
−運転動作−
スクリュー圧縮機（10）の運転動作について説明する。電動機（20）が駆動されると、駆動軸（23）及びスクリューロータ（40）が回転する。スクリューロータ（40）が回転すると、螺旋溝（41）に歯合するゲートロータ（50）が回転する。これにより、圧縮機構（30）では、吸込行程、圧縮行程、及び吐出行程が連続的に繰り返し行われる。これらの行程について、図１１〜図１３を参照しながら説明する。
【００５７】
図１１に示す吸込行程では、網掛けを付した圧縮室（35）（厳密には吸込室）が低圧空間（S1）に連通する。この圧縮室（35）に対応する螺旋溝（41）は、ゲートロータ（50）のゲート（54）と歯合している。スクリューロータ（40）が回転すると、ゲート（54）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（35）の容積が拡大する。その結果、低圧空間（S1）の低圧冷媒が吸入口（44）を通じて圧縮室（35）へ吸い込まれる。
【００５８】
スクリューロータ（40）が更に回転すると、図１２に示す圧縮行程が行われる。圧縮行程では、網掛けを付した圧縮室（35）が閉じきり状態となる。つまり、この圧縮室（35）に対応する螺旋溝（41）は、ゲート（54）によって低圧空間（S1）から仕切られる。スクリューロータ（40）の回転に伴いゲート（54）が螺旋溝（41）の終端へ近づいていくと、圧縮室（35）の容積が徐々に小さくなっていく。その結果、圧縮室（35）内の冷媒が圧縮される。
【００５９】
スクリューロータ（40）が更に回転すると、図１３に示す吐出行程が行われる。吐出行程では、網掛けを付した圧縮室（35）（厳密には吐出室）が吐出口（45）を介して吐出通路（70）と連通する。スクリューロータ（40）が回転に伴いゲート（54）が螺旋溝（41）の終端へ近づいていくと、圧縮された冷媒が圧縮室（35）から吐出通路（70）へ押し出されていく。
【００６０】
スライドバルブ機構（60）がスライドバルブ（61）の位置を調節すると、圧縮機構（30）から高圧空間（S2）へ送られる冷媒の流量（冷媒の循環量）が調節される。なお、例えば電動機（20）がインバータ式であれば、スライドバルブ機構（60）は、スライドバルブ（61）の位置を調節して圧縮機構（30）の圧縮比を調節するものであってもよい。
【００６１】
吐出通路（70）へ流出した冷媒は、圧縮室（35）内の潤滑に利用された油とともに、第１通路（71）を前方へ流れる。第１通路（71）を通過した冷媒は、連通孔（73）を介して第２通路（72）へ流入する。つまり、吐出通路（70）では、第１通路（71）から第２通路（72）へ冷媒が前方から後方へとＵターンする。
【００６２】
ここで、スクリュー圧縮機（10）の運転時には、上述のように冷媒が吐出通路（70）を流れる。この冷媒中には、圧縮室（35）内の潤滑に利用された油が含まれている。このため、吐出通路（70）では、冷媒中に含まれる油が留まってしまうことがある。そして、吐出通路（70）に油が留まると、油溜部（19）の油量が不足してしまい、各摺動部の潤滑不良を招くおそれがある。そこで、本実施形態のスクリュー圧縮機（10）では、隔壁部（15）に、冷媒通路（78）の通路断面積を調節する通路面積調節機構（75）を設けている。
【００６３】
そして、通路面積調節機構（75）の開閉弁（76）は、圧縮機構（30）から吐出された冷媒の流量が所定量に達すると通路断面積が図９に示すように最大になり、冷媒の流量が所定量よりも少ない場合は通路断面積が図８に示すように小さくなるように開閉する。これは、冷媒の流量が多いと流速が速くなって上記開閉弁（76）が開かれ、冷媒の流量が少ないと流速が遅くなって上記開閉弁（76）が閉じられるためである。したがって、上記通路面積調整機構（75）を設けない場合には、特に冷媒の流量が少ないときに流速が遅くなって油が吐出通路（70）に溜まりやすいのに対して、上記開閉弁（76）を閉じることで流速が速くなるので油が冷媒とともにケーシングの上方へ流れていく。そして、油を含んだ冷媒が第２通路（72）へ流入し、高圧空間（S2）へ流出する。
【００６４】
高圧空間（S2）に流入した冷媒は、デミスタ（17）を通過して油が分離された後、吐出部（14a）を介してケーシング（11）の外部へ吐出される。デミスタ（17）で分離された油は、油溜部（19）に貯留される。
【００６５】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、等温ケーシング構造のスクリュー圧縮機において、通路面積調節機構（75）により、上記冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ向かう流体の流量が所定量に達すると、上記冷媒通路（78）の通路断面積が最大になり、該流体の流量が所定量よりも少なくなると、上記冷媒通路（78）の通路断面積が小さくなるようにしているので、流量が少なくなった場合には通路面積が小さくなって流速の低下が抑えられ、流量が多くなった場合に通路面積が大きくなっても油に浮力が与えられる流速が保たれる。
【００６６】
したがって、油が流体とともに冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ流れ、さらに高圧空間（S2）へ流入するので、油がケーシング（11）内におけるシリンダ部（31）の周りの空間に残存するのを抑制できる。このことにより、本実施形態によれば、吐出通路（70）に溜まった油を油溜部（19）へ戻すことができる。この結果、油溜部（19）の油量が不足してしまうことを防止でき、各摺動部へ確実に油を供給できる。したがって、低容量の運転時でも油不足が生じないので、スクリュー圧縮機（10）の信頼性を確保できる。
【００６７】
また、本実施形態によれば、通路面積調節機構（75）を、開閉弁（76）を用いた簡単な構成で容易に実現することができる。
【００６８】
−実施形態の変形例−
通路面積調整機構（75）の変形例を図１４，図１５に示している。
【００６９】
この変形例の通路面積調整機構（75）では、開閉弁（76）の回転中心をシリンダ部（31）側に設け、バネ（77）を設けずに、開閉弁（76）の自重が冷媒の流速による浮力より勝る場合には図１４に示すように開閉弁（75）が閉じ、冷媒の流速による浮力が開閉弁（76）の自重に勝る場合には図１５に示すように開閉弁（76）が閉じるようにしている。
【００７０】
この変形例においても、開閉弁（76）の自重を適切な値に設定することにより、上記冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ向かう流体の流量が所定量に達すると、上記冷媒通路（78）の断面積が最大になり、該流体の流量が所定量よりも少なくなると、上記冷媒通路（78）の断面積が小さくなるので、流量が少なくなった場合には通路面積が小さくなって流速の低下が抑えられ、流量が多くなった場合に通路面積が大きくなっても油に浮力が与えられる流速が保たれる。
【００７１】
したがって、油が流体とともに冷媒通路（78）をケーシング（11）の下方から上方へ流れ、さらに高圧空間へ流入するので、油がケーシング（11）内におけるシリンダ部（31）の周りの空間に残存するのを抑制できる。このことにより、この変形例においても、吐出通路（70）に溜まった油を油溜部（19）へ戻すことができる。この結果、油溜部（19）の油量が不足してしまうことを防止でき、各摺動部へ確実に油を供給できる。したがって、等温ケーシング構造のスクリュー圧縮機（10）の信頼性を確保できる。
【００７２】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００７３】
例えば、上記実施形態では、本発明を等温ケーシング構造のスクリュー圧縮機に適用した例を説明したが、本発明は等温ケーシング構造でないスクリュー圧縮機に適用してもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、冷媒通路（78）を２つの分岐通路（74）から構成し、通路面積調節機構（75）を１つの分岐通路（74）を開閉する開閉弁（76）で構成した例を説明したが、冷媒通路（78）は複数の分岐通路（74）にしなくてもよいし、３つ以上の分岐通路（74）で構成してもよい。また、３つ以上の分岐通路（74）を設ける場合、開閉弁（76）は、少なくとも１つの分岐通路（74）を除いた他の分岐通路（74）に設けるとよい。
【００７５】
また、冷媒通路（78）及びそれを構成する分岐通路（74）は、円弧状の通路でなくてもよく、下側の第１通路（71）を流れる冷媒が油を巻き上げて上昇させる通路であれば形状は適宜変更してもよい。
【００７６】
また、開閉弁（76）を設ける位置は、必ずしもシリンダ部に近い分岐通路（74）である必要はなく、位置を変更してもよい。
【００７７】
なお、以上の実施形態は、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。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上説明したように、本発明は、スクリュー圧縮機のケーシング内の高圧部に設けられる油溜部へ潤滑油を戻す構造について有用である。
【符号の説明】
【００７９】
10    スクリュー圧縮機
11    ケーシング
31    シリンダ部
40    スクリューロータ
71    第１通路
72    第２通路
74    分岐通路
75    通路面積調整機構
76    開閉弁
78    冷媒通路
【図１】
2018127966.tif 000003
【図２】
2018127966.tif 000004
【図３】
2018127966.tif 000005
【図４】
2018127966.tif 000006
【図５】
2018127966.tif 000007
【図６】
2018127966.tif 000008
【図７】
2018127966.tif 000009
【図８】
2018127966.tif 000010
【図９】
2018127966.tif 000011
【図１０Ａ】
2018127966.tif 000012
【図１０Ｂ】
2018127966.tif 000013
【図１１】
2018127966.tif 000014
【図１２】
2018127966.tif 000015
【図１３】
2018127966.tif 000016
【図１４】
2018127966.tif 000017
【図１５】
2018127966.tif 000018