(57)【要約】【課題】液冷式スクリュ圧縮機において、熱交換性能およびシール性能を向上させる。【解決手段】圧縮機１は、雄ロータ５０と、雄ロータ５０と噛合し、雄ロータ５０の回転軸と平行な回転軸を有する雌ロータ６０と、雄ロータ５０を収容する雄ロータ室３１および雌ロータ６０を収容する雌ロータ室３２を画定するロータケーシング１０と、ロータケーシング１０において、雌ロータ室３２に給油するように設けられ、雌ロータ６０の回転軸まわりに位相をずらして配置された複数の給油口１３ａ，１３ｂとを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄ロータと、
前記雄ロータと噛合し、前記雄ロータの回転軸と平行な回転軸を有する雌ロータと、
前記雄ロータを収容する雄ロータ室および前記雌ロータを収容する雌ロータ室を画定するロータケーシングと、
前記ロータケーシングにおいて、前記雄ロータ室および前記雌ロータ室の少なくとも一方側に給液するように設けられ、前記一方側の前記回転軸まわりに位相をずらして配置された少なくとも２つの給液口と
を備える、液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項２】
前記少なくとも２つの給液口は、前記一方側の前記回転軸方向において異なる位置に設けられている、請求項１に記載の液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項３】
前記少なくとも２つの給液口は、直線上に配置され、
前記少なくとも２つの給液口を接続する直線状の給液配管をさらに備える、請求項２に記載の液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項４】
前記一方側の前記回転軸方向において、隣接する前記給液口同士の最遠点間距離は、前記一方側の歯溝幅よりも小さい、請求項２または請求項３に記載の液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項５】
前記一方側の前記回転軸方向において、隣接する前記給液口の最近点間距離が前記一方側の歯溝幅よりも大きいか、または、隣接する前記給液口の最遠点間距離が前記一方側の歯溝幅よりも小さい、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項６】
前記回転軸に垂直な断面において、
前記一方側の前記雄ロータまたは前記雌ロータの回転中心点と、前記雄ロータ室と前記雌ロータ室とを接続する吐出側カスプ点とを結ぶ第１仮想線分を規定し、
前記第１仮想線分を前記一方側の回転中心点まわりに、前記吐出側カスプ点から離れる方向へ第１の所定角度回転させた第２仮想線分を規定し、
前記給液口は、前記第１仮想線分から前記第２仮想線分までの範囲を除く範囲に設けられている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項７】
前記回転軸に垂直な断面において、
前記雄ロータの回転中心点と前記雌ロータの回転中心点とを通る第１中心線を規定し、
前記第１中心線と直交し、前記一方側の回転中心点を通る第２中心線を規定し、
前記一方側の回転中心点まわりに前記吐出側カスプ点から離れる方向へ前記第２中心線から第２の所定角度回転させた第３仮想線分を規定し、
前記少なくとも２つの給液口のうちの１つの給液口である第１給液口は、前記第２仮想線分から前記第３仮想線分までの範囲に設けられている、請求項６に記載の液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項８】
前記回転軸に垂直な断面において、
前記少なくとも２つの給液口のうちの１つの給液口である第２給液口は、前記一方側の回転中心点まわりに、前記第１給液口から前記雄ロータ室と前記雌ロータ室とを接続する吸込側カスプ点までの範囲に設けられている、請求項７に記載の液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項９】
前記ロータケーシングは、前記回転軸方向における前記雄ロータおよび前記雌ロータの端部に対応する位置に吸込口を有し、
前記少なくとも２つの給液口のうち前記吸込口に最も近い前記給液口の位置は、前記雄ロータまたは前記雌ロータのうち前記給液口が設けられた側の歯溝幅以上前記吸込口から離されている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項１０】
前記ロータケーシングは、前記回転軸方向における前記雄ロータおよび前記雌ロータの端部に対応する位置に吐出口を有し、
前記少なくとも２つの給液口のうち前記吐出口に最も近い前記給液口の位置は、前記雄ロータまたは前記雌ロータのうち前記給液口が設けられた側の歯溝幅以上前記吐出口から離されている、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の液冷式スクリュ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液冷式スクリュ圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
液冷式スクリュ圧縮機の一種である油冷式圧縮機において、噴射ノズル（給油口）の配置を工夫することで、圧縮中のガスと油との熱交換を促進するようにしたものが、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の油冷式スクリュ圧縮機では、噴射ノズルから圧縮室(ロータ室)内への噴射方向が、スクリュロータの回転方向と反対方向に向けられている。これにより、油が圧縮室内のガス中を飛行する時間を長く確保し、油とガスとの熱交換を促進する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１５１８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液冷式スクリュ圧縮機は、スクリュロータを高速に回転させてガスを圧縮するため、前述のように噴射方向を変えても液がロータケーシングおよびスクリュロータと接触するまでに空気と接触する時間はわずかしか増加しないと考えられる。従って、熱交換性能もわずかな向上しか見込めず、さらなる熱交換性能向上のために改善の余地がある。さらに言えば、雄ロータと雌ロータとロータケーシングとの間における液によるシール性能の向上については特段の検討もなされていない。
【０００５】
本発明は、液冷式スクリュ圧縮機において、熱交換性能およびシール性能を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、雄ロータと、前記雄ロータと噛合し、前記雄ロータの回転軸と平行な回転軸を有する雌ロータと、前記雄ロータを収容する雄ロータ室および前記雌ロータを収容する雌ロータ室を画定するロータケーシングと、前記ロータケーシングにおいて、前記雄ロータ室および前記雌ロータ室の少なくとも一方側に給液するように設けられ、前記一方側の前記回転軸まわりに位相をずらして配置された少なくとも２つの給液口とを備える、液冷式スクリュ圧縮機を提供する。
【０００７】
この構成によれば、ロータケーシングにおいて、回転軸まわりに位相をずらした少なくとも２つの給液口が設けられているため、液の偏在を防止できる。液の偏在を防止できることで、液と圧縮ガスとの熱交換が促進され、熱交換性能を向上できるとともに、雄ロータと雌ロータとロータケーシングとの間における液によるシール性能も向上できる。従って、圧縮効率が向上するため、省エネ性能を向上できる。
【０００８】
前記少なくとも２つの給液口は、前記一方側の前記回転軸方向において異なる位置に設けられていてもよい。
【０００９】
この構成によれば、回転軸まわりだけでなく回転軸が延びる方向にも広く給液できるため、液の偏在を一層防止できる。液の偏在を防止できることで、前述のように、熱交換性能およびシール性能を向上できるため、圧縮効率を向上でき、省エネ性能を向上できる。
【００１０】
前記少なくとも２つの給液口は、直線上に配置され、前記少なくとも２つの給液口を接続する直線状の給液配管をさらに備えてもよい。
【００１１】
この構成によれば、給液配管が直線状であるため、給液配管の形状が複雑化することを防止し、給液配管を加工する工数を削減できる。なお、給液口の全てが直線上に設けられる必要はなく、直線上に配置された複数の給液口に加えて、当該直線外に配置された給液口が存在してもよい。
【００１２】
前記一方側の前記回転軸方向において、隣接する前記給液口同士の最遠点間距離は、前記一方側の歯溝幅よりも小さくてもよい。
【００１３】
この構成によれば、１つの歯溝内に少なくとも２つの給液口を配置できる。そのため、歯溝内における液不足を抑制できる。従って、十分な量の液による冷却性能およびシール性能が向上し、圧縮効率を向上できる。
【００１４】
前記一方側の前記回転軸方向において、隣接する前記給液口の最近点間距離が前記一方側の歯溝幅よりも大きいか、または、隣接する前記給液口の最遠点間距離が前記一方側の歯溝幅よりも小さくてもよい。
【００１５】
この構成によれば、騒音を低減できる。仮に、隣接する給液口の最近点間距離が雄ロータまたは雌ロータのうち給液口が設けられた側の歯溝幅よりも小さく、かつ、隣接する給液口の最遠点間距離が雄ロータまたは雌ロータのうち給液口が設けられた側の歯溝幅よりも大きいと、歯先が同時に２つの給液口に位置することになる。給液口における圧力は歯先が通過する際に遠心力により急激に増加するため、隣接する２つの給液口において同時に急激な圧力上昇が起こると給液配管内の圧力が急上昇する。給液配管内の圧力の急上昇は、脈動の原因となり、この脈動は騒音の元となる。従って、上記の場合を避けて給液口を設けることで騒音を低減することができる。
【００１６】
前記回転軸に垂直な断面において、前記一方側の前記雄ロータまたは前記雌ロータの回転中心点と、前記雄ロータ室と前記雌ロータ室とを接続する吐出側カスプ点とを結ぶ第１仮想線分を規定し、前記第１仮想線分を前記一方側の回転中心点まわりに、前記吐出側カスプ点から離れる方向へ第１の所定角度回転させた第２仮想線分を規定し、前記給液口は、前記第１仮想線分から前記第２仮想線分までの範囲を除く範囲に設けられていてもよい。
【００１７】
この構成によれば、液が雄ロータと雌ロータとの噛合位置（概ねカスプ点に一致）に集中することを防止できる。一般に、液冷式スクリュ圧縮機では、雄ロータおよび雌ロータの回転によって、液が雄ロータと雌ロータとの噛合位置に集中する傾向がある。仮に、給液口を第１仮想線分から第２仮想線分までの範囲に設けると、雄ロータと雌ロータとの噛合位置付近に給液することになるため、液が噛合位置に集中することによって液の撹拌ロスが過大となり圧縮効率が悪化するおそれがある。しかし、上記構成では、給液口を噛合位置から一定程度遠い位置（第１仮想線分から第２仮想線分までの範囲を除く範囲）に設けているため、液の集中を防止でき、圧縮効率の悪化を防止できる。ここで、第１の所定角度とは、噛合位置への液の集中を防止できる程度の角度であり、雄ロータと雌ロータの形状、ロータケーシングの形状、および液の種類などに応じて定まる。
【００１８】
前記回転軸に垂直な断面において、前記雄ロータの回転中心点と前記雌ロータの回転中心点とを通る第１中心線を規定し、前記第１中心線と直交し、前記一方側の回転中心点を通る第２中心線を規定し、前記一方側の回転中心点まわりに前記吐出側カスプ点から離れる方向へ前記第２中心線から第２の所定角度回転させた第３仮想線分を規定し、前記少なくとも２つの給液口のうちの１つの給液口である第１給液口は、前記第２仮想線分から前記第３仮想線分までの範囲に設けられていてもよい。
【００１９】
この構成によれば、雄ロータと雌ロータとの噛合位置におけるシール性を確保できる。噛合位置から大幅に遠い位置に給液口を配置すると、雄ロータと雌ロータとの噛合位置に液を十分に給液できないおそれがある。その場合、雄ロータと雌ロータとの噛合位置におけるガスの漏出が発生し、圧縮効率が悪化するおそれがある。しかし、上記構成では、給液口を第２仮想線分から第３仮想線分までの範囲に設けているため、噛合位置にも十分に液を供給できる。従って、噛合位置におけるシール性を確保でき、圧縮効率の悪化を防止できる。ここで、第２の所定角度とは、噛合位置における液不足を防止できる程度の角度であり、雄ロータと雌ロータの形状、ロータケーシングの形状、および液の種類などに応じて定まる。
【００２０】
前記回転軸に垂直な断面において、前記少なくとも２つの給液口のうちの１つの給液口である第２給液口は、前記一方側の回転中心点まわりに、前記第１給液口から前記雄ロータ室と前記雌ロータ室とを接続する吸込側カスプ点までの範囲に設けられていてもよい。
【００２１】
この構成によれば、液の偏在を防止できる。給液した液の分布を考えると、前述のように雄ロータおよび雌ロータの回転によって雄ロータとの雌ロータとの噛合位置に液が集中する傾向がある。そのため、噛合位置から離れた位置での液量は少なくなり、噛合位置から離れた位置では液膜切れによってシール性能が低下する傾向がある。従って、上記範囲に第２給液口を設けることで、液量の少ない位置に給液でき、液の偏在を防止できる。
【００２２】
前記ロータケーシングは、前記回転軸方向における前記雄ロータおよび前記雌ロータの端部に対応する位置に吸込口を有し、前記少なくとも２つの給液口のうち前記吸込口に最も近い前記給液口の位置は、前記雄ロータまたは前記雌ロータのうち前記給液口が設けられた側の歯溝幅以上前記吸込口から離されていてもよい。
【００２３】
この構成によれば、雄ロータと雌ロータが回転しても最も吸込口に近い（最も低圧側の）給液口と吸込口が流体的に接続されることがない。そのため、液が吸込口に漏出し、吸込加熱が発生し、体積効率が低下することを防止できる。
【００２４】
前記ロータケーシングは、前記回転軸方向における前記雄ロータおよび前記雌ロータの端部に対応する位置に吐出口を有し、前記少なくとも２つの給液口のうち前記吐出口に最も近い前記給液口の位置は、前記雄ロータまたは前記雌ロータのうち前記給液口が設けられた側の歯溝幅以上前記吐出口から離されていてもよい。
【００２５】
この構成によれば、雄ロータと雌ロータが回転しても最も吐出口に近い（最も高圧側の）給液口と吐出口が流体的に接続されることがない。そのため、液が吐出口から給液口内に逆流し、体積効率が低下することを防止できるとともに、再圧縮による動力ロスを防止できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、液冷式スクリュ圧縮機において、回転軸まわりに位相をずらして給液できるため、液の偏在を防止でき、熱交換性能およびシール性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る油冷式スクリュ圧縮機の部分的な概略構成図
【図２】図１のII−II線に沿ったロータケーシングの模式的な断面図
【図３】ロータケーシング内の給油口の位置を示す模式的な断面図
【図４】ロータケーシング内の給油口の位置を示す模式的な断面図
【図５】第１変形例の油冷式スクリュ圧縮機のロータケーシングの配置を示す断面図
【図６】第２変形例の油冷式スクリュ圧縮機のロータケーシングの配置を示す断面図
【図７】第２実施形態に係る油冷式スクリュ圧縮機のロータケーシング内の給油口の位置を示す模式的な断面図
【図８】第３実施形態に係る油冷式スクリュ圧縮機のロータケーシング内の給油口の位置を示す模式的な断面図
【図９】第４実施形態に係る油冷式スクリュ圧縮機のロータケーシング内の給油口の位置を示す模式的な断面図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の実施形態に係るものとして、ロータケーシング内に供給する液に油を使用した油冷式圧縮機を示す。従って、以下、「油」を「液」と読み替えてもよい。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る油冷式スクリュ圧縮機１の部分的な概略構成図である。以降、油冷式スクリュ圧縮機１を単に圧縮機１ともいう。図１は、圧縮機１の中でも特に圧縮機構に関する部分を示している。圧縮機１は、外部から空気を吸い込み、内部で圧縮し、吐出する。圧縮機１から吐出された空気は、図示しない配管を通じて供給先に供給される。
【００３０】
圧縮機１は、ロータケーシング１０と、軸受ケーシング２０，２１とを備える。本実施形態では、ロータケーシング１０と軸受ケーシング２０，２１は、一体化されている。ロータケーシング１０は、２つの軸受ケーシング２０，２１の間に配置されている。ロータケーシング１０は内部にロータ室３０を画定しており、２つの軸受ケーシング２０，２１はそれぞれ内部に軸受室３３，３４を画定している。ロータ室３０と軸受室３３は、仕切壁１１を介して区画され、ロータ室３０と軸受室３４は仕切壁１２を介して区画されている。仕切壁１１，１２は、ともにロータケーシング１０の一部である。
【００３１】
ロータケーシング１０内には、雄ロータ５０と、雄ロータ５０と噛合し、雄ロータ５０よりも歯数が多い雌ロータ６０とが配置されている。即ち、雄ロータ５０と雌ロータ６０とによって、スクリュロータ４０が構成されている。詳細を図示しないが、本実施形態では、例えば、雄ロータ５０が４枚歯形であり、雌ロータ６０が６枚歯形である。
【００３２】
図２は、図１のII−II線に沿ったロータケーシング１０の模式的な断面図である。ロータケーシング１０は、雄ロータ５０を収容する雄ロータ室３１および雌ロータ６０を収容する雌ロータ室３２を画定している。上記のロータ室３０は、雄ロータ室３１と雌ロータ室３２とを合わせた空間である。ロータケーシング１０は２つの円筒が側面において接続された形状を有しており、換言すると、雄ロータ室３１および雌ロータ室３２はともに円柱状の空間であり、互いに連通している。
【００３３】
図２は、雌ロータ６０（図１参照）の回転軸方向から見た断面図でもある。本実施形態では、雌ロータ６０の回転軸と、雄ロータ５０の回転軸とが互いに平行に水平に延びており、雄ロータ室３１と雌ロータ室３２は同方向に延びている。図２の断面図において、雄ロータ室３１と雌ロータ室３２は、吸込側カスプ点１４ａと吐出側カスプ点１４ｂとによって接続されている。雄ロータ室３１の最下点Ｐ３は、雄ロータ室３１と雌ロータ室３２とを接続する吐出側カスプ点１４ｂよりも下方に位置する。
【００３４】
図１に示すように、雄ロータ５０の一端からは、雄ロータ５０の回転軸となる軸部材５１が延びている。軸部材５１は、仕切壁１１を貫通して雄ロータ室３１から軸受室３３まで延びており、軸受室３３内にて軸受５４によって回転可能に軸支されている。また、雌ロータ６０の一端からも、雌ロータ６０の回転軸となる軸部材６１が延びている。軸部材６１は、仕切壁１１を貫通して雌ロータ室３２から軸受室３３まで延びており、軸受室３３内にて軸受６３によって回転可能に軸支されている。
【００３５】
雄ロータ５０の他端からは、雄ロータ５０の回転軸となる軸部材５２が延びている。軸部材５２は、仕切壁１２を貫通して雄ロータ室３１から軸受室３４まで延びており、軸受室３４内にて軸受５４によって回転可能に軸支されている。また、雌ロータ６０の他端からも、雌ロータ６０の回転軸となる軸部材６２が延びている。軸部材６２は、仕切壁１２を貫通して雌ロータ室３２から軸受室３４まで延びており、軸受室３４内にて軸受６４によって回転可能に軸支されている。特に、雄ロータ５０の軸部材５２は、図示しないモータまで延びており、このモータに機械的に接続されている。従って、雄ロータ５０はこのモータによって回転駆動され、回転動力が雄ロータ５０から雌ロータ６０に伝えられ、雄ロータ５０および雌ロータ６０が互いに噛合して回転し、空気を圧縮する。なお、図１では、右側が吸込側であり、左側が吐出側である。そのため、雄ロータ５０と雌ロータ６０が回転すると、ロータ室３０内において、軸受室３４側から空気を吸込み、軸受室３３側へ空気を吐出する。
【００３６】
図２に示すように、ロータケーシング１０には、雌ロータ室３２側にのみ、給油口（第１給油口）１３ａおよび給油口（第２給油口）１３ｂが設けられている。給油口１３ａはと給油口１３ｂは、雌ロータ６０の回転中心点Ｐ１まわりに位相をずらして配置されている。以降、給油口１３ａ，１３ｂを単に給油口１３ともいう。給油口１３の詳細な位置を定義するために、３つの仮想線分Ｓ１〜Ｓ３を規定する。雌ロータ６０の回転中心点Ｐ１と、吐出側カスプ点１４ｂとを結ぶ第１仮想線分Ｓ１と規定する。第１仮想線分Ｓ１を雌ロータ６０の回転中心点Ｐ１回りに雄ロータ５０から離れる方向へ第１の所定角度θ１回転させた第２仮想線分Ｓ２を規定する。ここで、第１の所定角度θ１は、噛合位置（吐出側カスプ点１４ｂに概ね一致）への油の集中を防止できる程度の角度であり、雄ロータ５０と雌ロータ６０の形状、ロータケーシング１０の形状、および油の種類などに応じて定まる。そして、雄ロータ５０の回転中心点Ｐ２と雌ロータ６０の回転中心点Ｐ２とを含む第１中心線Ｌ１を規定する。第１中心線Ｌ１は、水平線である。また、第１中心線Ｌ１と直交し、雌ロータ６０の回転中心点Ｐ１を通る第２中心線Ｌ２を規定する。そして、雌ロータ６０の回転中心点Ｐ１回りに吐出側カスプ点１４ｂから離れる方向へ第２中心線Ｌ２から第２の所定角度θ２回転させた第３仮想線分Ｓ３を規定する。ここで、第２の所定角度θ２とは、噛合位置における油不足を防止できる程度の角度であり、雄ロータ５０と雌ロータ６０の形状、ロータケーシング１０の形状、および油の種類などに応じて定まる。
【００３７】
給油口１３ａは、第１仮想線分Ｓ１から第２仮想線分Ｓ２までの範囲を除く範囲に設けられ、具体的には第２仮想線分Ｓ２から第３仮想線分Ｓ３までの範囲に設けられることが好ましい。より詳細には、給油口１３ａの一部でも第２仮想線分Ｓ２から第３仮想線分Ｓ３までの範囲に設けられることが好ましい。ここで、第１の所定角度θ１は例えば３０度程度以上であることが好ましい。また、第２の所定角度θ２は、例えば雌ロータ６０の１歯分の角度の１／４程度以下であり、本実施形態では６枚歯形の雌ロータ６０を採用していることから、１５度程度以下であることが好ましい。本実施形態では、給油口１３ａは、第２仮想線分Ｓ２から第３仮想線分Ｓ３までの範囲に設けられ、具体的には第２中心線Ｌ２上に設けられている。
【００３８】
給油口１３ｂは、回転中心点Ｐ１まわりに、給油口１３ａから吸込側カスプ点１４ａまでの範囲に設けられていることが好ましい（図の太線部参照）。本実施形態では、給油口１３ｂは、給油口１３ａから回転中心点Ｐ１まわりに、給油口１３ａから吸込側カスプ点１４ａに向かって３０度程度の位置に設けられている。
【００３９】
図３は、ロータケーシング１０内の給油口１３ａ，１３ｂの位置を示す模式的な断面図である。本実施形態では、複数（図３では３個）の給油口１３ａが直線状の給油配管１５ａによって接続された態様で直線上に配置されており、また複数（図３では２個）の給油口１３ｂも別の直線状の給油配管１５ｂによって接続された態様で直線上に配置されている。即ち、本実施形態では２つの給油配管１５ａ，１５ｂが設けられている。２つの給油配管１５ａ，１５ｂは、雌ロータ６０の回転軸と平行に延びている。３個の給油口１３ａはそれぞれ等間隔ｃ１で配置されており、２個の給油口１３ｂは間隔ｃ２で配置されている。隣接する給油口１３ａ同士の最遠点間距離ｄ１（隣接する給油口１３ａ同士の最も遠い部分の距離ｄ１）および給油口１３ｂ同士の最遠点間距離ｄ２（隣接する給油口１３ｂ同士の最も遠い部分の距離ｄ２）は、雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１よりも小さい（ｄ１，ｄ２＜Ｄ１）。つまり、１つの歯溝内に少なくとも２つの給油口１３が配置される。なお、本実施形態では、給油口１３ａの半径ｒ１と給油口１３ｂの半径ｒ２は同じであり、間隔ｃ１と間隔ｃ２も同じであり、最遠点間距離ｄ１と最遠点間距離ｄ２も同じである。
【００４０】
また、この配置によって、後述するように、隣接する２つの給油口１３ａまたは２つの給油口１３ｂに同時に雌ロータ６０の歯先が位置することにならないため、後述するように給油配管１５内の圧力の急上昇を防止できる。また、この圧力の急上昇を防止するためには、隣接する給油口１３ａ同士の最近点間距離ｄ３（隣接する給油口１３ａ同士の最も近い部分の距離ｄ３）および給油口１３ｂ同士の最近点間距離ｄ４（隣接する給油口１３ｂ同士の最も近い部分の距離ｄ４）を、雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１よりも大きくしてもよい（ｄ３，ｄ４＞Ｄ１）。
【００４１】
図３および図４に示すように、ロータケーシング１０は、回転軸方向におけるスクリュロータ４０の一端側（図３において上側、図４において右側）に吸込口１０ａを有している。吸込口１０ａは、ロータケーシング１０の上部に設けられており、雄ロータ５０および雌ロータ６０の周囲に延びている。また、回転軸方向において、複数の給油口１３ａ，１３ｂのうち吸込口１０ａに最も近い給油口１３ａの位置は、雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１以上吸込口１０ａから離されている。即ち、複数の給油口１３ａ，１３ｂのうち吸込口１０ａに最も近い給油口１３ａから吸込口１０ａまでの距離Δ１は、雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１以上である（Δ１≧Ｄ１）。
【００４２】
また、ロータケーシング１０は、回転軸方向における他端側（図３において上側、図４において左側）に吐出口１０ｂを有している。吐出口１０ｂは、ロータケーシング１０の下部に設けられている。回転軸方向において、複数の給油口１３ａ，１３ｂのうち吐出口１０ｂに最も近い給油口１３ａの位置は、雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１以上吐出口１０ｂから離されている。即ち、複数の給油口１３ａ，１３ｂのうち吐出口１０ｂに最も近い給油口１３ａから吐出口１０ｂまでの距離Δ２は、雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１以上である（Δ２≧Ｄ１）。
【００４３】
以下では、本実施形態の圧縮機１の作用効果について説明する。
【００４４】
本実施形態によれば、図２に示すように、ロータケーシング１０において、雌ロータ６０の回転軸まわりに位相をずらした複数の給油口１３ａ，１３ｂが設けられているため、油の偏在を防止できる。油の偏在を防止できることで、油と圧縮ガスとの熱交換が促進され、熱交換性能を向上できるとともに、雄ロータ５０と雌ロータ６０とロータケーシング１０との間における油によるシール性能も向上できる。従って、圧縮効率が向上するため、省エネ性能を向上できる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、図３に示すように、雌ロータ６０の回転軸が延びる方向にも異なる位置に複数の給油口１３が設けられている。従って、回転軸まわりだけでなく回転軸が延びる方向にも広く給油できるため、油の偏在を一層防止できる。油の偏在を防止できることで、前述のように、熱交換性能およびシール性能を向上できるため、圧縮効率を向上でき、省エネ性能を向上できる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、給油配管１５ａ，１５ｂが直線状であるため、給油配管１５ａ，１５ｂの形状が複雑化することを防止し、給油配管１５ａ，１５ｂを加工する工数を削減できる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、給油口１３ａ，１３ｂの最遠点間距離ｄ１，ｄ２を歯溝幅Ｄ１未満に規定しているため、１つの歯溝内に少なくとも２つの給油口１３を配置できる。そのため、歯溝内における油不足を抑制できる。従って、十分な量の油による冷却性能およびシール性能が向上し、圧縮効率を向上できる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、騒音を低減できる。図３を参照して、仮に、隣接する給油口１３ａ同士の最近点間距離ｄ３または隣接する給油口１３ｂ同士の最近点間距離ｄ４が雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１よりも小さく、かつ、隣接する給油口１３ａ同士の最遠点間距離ｄ１または隣接する給油口１３ｂ同士の最遠点間距離ｄ２（隣接する給油口１３ｂ同士の最も遠い部分の距離ｄ２）が雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１よりも大きいと（ｄ１，ｄ２＞Ｄ１＞ｄ３，ｄ４）、同時に歯先が隣接する２つの給油口１３ａ，１３ａまたは隣接する２つの給油口１３ｂ，１３ｂに位置することになる。給油口１３における圧力は歯先が通過する際に遠心力により急激に増加するため、隣接する２つの給油口１３ａ，１３ａまたは隣接する２つの給油口１３ｂ，１３ｂにおいて同時に急激な圧力上昇が起こると給油配管１５ａ，１５ｂ内の圧力が急上昇する。給油配管１５ａ，１５ｂ内の圧力の急上昇は、脈動の原因となり、この脈動は騒音の元となる。従って、上記の場合を避けて給油口１３を設けることで騒音を低減することができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、油が雄ロータ５０と雌ロータ６０との噛合位置に集中することを防止できる。一般に、油冷式スクリュ圧縮機１では、雄ロータ５０および雌ロータ６０の回転によって、油が雄ロータ５０と雌ロータ６０との噛合位置に集中する傾向がある。仮に、給油口１３ａを第１仮想線分Ｓ１から第２仮想線分Ｓ２までの範囲に設けると、雄ロータ５０と雌ロータ６０との噛合位置付近に給油することになるため、油が噛合位置に集中することによって油の撹拌ロスが過大となり圧縮効率が悪化するおそれがある。しかし、本実施形態の構成では、給油口１３ａを噛合位置から一定程度遠い位置（第１仮想線分Ｓ１から第２仮想線分Ｓ２までの範囲を除く範囲）に設けているため、油の集中を防止でき、圧縮効率の悪化を防止できる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、雄ロータ５０と雌ロータ６０との噛合位置におけるシール性を確保できる。噛合位置から大幅に遠い位置に給油口を配置すると、雄ロータ５０と雌ロータ６０との噛合位置に油を十分に給油できないおそれがある。その場合、雄ロータ５０と雌ロータ６０との噛合位置におけるガスの漏出が発生し、圧縮効率が悪化するおそれがある。しかし、本実施形態の構成では、給油口１３ａを第２仮想線分Ｓ２から第３仮想線分Ｓ３までの範囲に設けているため、噛合位置にも十分に油を供給できる。従って、噛合位置におけるシール性を確保でき、圧縮効率の悪化を防止できる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、油の偏在を防止できる。給油した油の分布を考えると、前述のように雄ロータ５０および雌ロータ６０の回転によって雄ロータ５０との雌ロータ６０との噛合位置に油が集中する傾向がある。そのため、噛合位置から離れた位置での油量は少なくなり、噛合位置から離れた位置では油膜切れによってシール性能が低下する傾向がある。従って、給油口１３ａから吸込側カスプ点１４ａまでの範囲に給油口１３ｂを設けることで、油量の少ない位置に給油でき、油の偏在を防止できる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、複数の給油口１３ａ，１３ｂのうち吸込口１０ａに最も近い給油口１３ａから吸込口１０ａまでの距離Δ１は、雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１以上である。従って、雄ロータ５０と雌ロータ６０が回転しても最も吸込口１０ａに近い（最も低圧側の）給油口１３ａと吸込口１０ａが流体的に接続されることがない。そのため、油が吸込口１０ａに漏出し、吸込加熱が発生し、体積効率が低下することを防止できる。
【００５３】
また、本実施形態によれば、複数の給油口１３ａ，１３ｂのうち吐出口１０ｂに最も近い給油口１３ａから吐出口１０ｂまでの距離Δ２は、雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１以上である。従って、雄ロータ５０と雌ロータ６０が回転しても最も吐出口１０ｂに近い（最も高圧側の）給油口１３ａと吐出口１０ｂが流体的に接続されることがない。そのため、油が吐出口１０ｂから給油口１３内に逆流し、体積効率が低下することを防止できるとともに、再圧縮による動力ロスを防止できる。
【００５４】
（第１変形例）
図５は、第１変形例の圧縮機１のロータケーシング１０の断面図であり、図２に対応する図である。本変形例の圧縮機１は、第１中心線Ｌ１が水平線ＨＬから傾斜した状態でロータケーシング１０が配置されている。
【００５５】
本変形例では、雌ロータ６０の回転軸ＣＬ１と、雄ロータ５０の回転軸ＣＬ２とが水平面内に配置されておらず、雌ロータ６０の回転軸ＣＬ１が雄ロータ５０の回転軸ＣＬ２よりも下方に配置されている。具体的には、第１中心線Ｌ１が水平線ＨＬから例えば３０度程度している。そのため、雌ロータ室３２が雄ロータ室３１より下方に配置されている。このように、第１中心線Ｌ１が水平でない場合であっても、本発明を構成するものの相対的な位置には変化はなく、第１中心線Ｌ１が水平であるか否かは本発明の効果には何ら影響を及ぼさない。
【００５６】
（第２変形例）
図６は、第２変形例の圧縮機１のロータケーシング１０の断面図であり、図２に対応する図である。本実施形態の圧縮機１は、第１中心線Ｌ１が鉛直の状態でロータケーシング１０が配置されている。
【００５７】
本変形例では、雌ロータ６０の回転軸ＣＬ１と、雄ロータ５０の回転軸ＣＬ２とが水平面内に配置されておらず、雄ロータ５０の回転軸ＣＬ２が雌ロータ６０の回転軸ＣＬ１の直下に配置されている。そのため、雄ロータ室３１の全体が雌ロータ室３２の全体より下方に配置されている。
【００５８】
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態の圧縮機１のロータケーシング１０の断面図であり、第１実施形態の図３に対応する図である。本実施形態の圧縮機１は、給油口１３に関する構成以外、第１実施形態の圧縮機１の構成と同様である。従って、第１実施形態に示した構成と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。
【００５９】
本実施形態では、給油配管１５ａに設けられた給油口１３ａの数は２個であり、給油配管１５ｂに設けられた給油口１３ｂの数は１個である。このように、給油口１３の数は、特に限定されない。
【００６０】
（第３実施形態）
図８は、第３実施形態の圧縮機１のロータケーシング１０の断面図であり、第１実施形態の図３に対応する図である。本実施形態の圧縮機１は、給油口１３に関する構成以外、第１実施形態の圧縮機１の構成と同様である。従って、第１実施形態に示した構成と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。
【００６１】
本実施形態では、第１実施形態で説明した雌ロータ室３２への給油口１３ａ，１３ｂを接続する２本の給油配管１５ａ，１５ｂに加えて、雄ロータ室３１への給油口１３ｃを接続する１本の給油配管１５ｃが設けられている。以降、給油口１３ａ，１３ｂ，１３ｃを単に給油口１３ともいう。
【００６２】
図２を参照して、雄ロータ室３１への給油口１３ｃは、第１中心線Ｌ１と直交し、雄ロータ５０の回転中心点Ｐ２を通る第３中心線Ｌ３を規定すると、３個の給油口１３ｃが、第３中心線Ｌ３上に設けられている。３個の給油口１３ｃは、直線上に設けられており、直線状の給油配管１５ｃによって接続されている。
【００６３】
隣接する給油口１３ｃ同士の最遠点間距離ｄ５（隣接する給油口１３ｃ同士の最も遠い部分の距離ｄ５）は、雄ロータ５０の歯溝幅Ｄ２よりも小さい（ｄ５＜Ｄ２）。この寸法関係によって、雄ロータ５０が回転してその歯先が移動した際、１つの歯溝内に、少なくとも２つの給油口１３ｃが配置される。また、この配置によって、隣接する２つの給油口１３ｃに同時に雌ロータ６０の歯先が位置することにならないため、給油配管１５ｃ内の圧力の急上昇を防止できる。また、この圧力の急上昇を防止するためには、隣接する給油口１３ｃ同士の最近点間距離ｄ６（隣接する給油口１３ｃ同士の最も近い部分の距離ｄ６）を、雄ロータ５０の歯溝幅Ｄ２よりも大きくしてもよい（ｄ６＞Ｄ２）。
【００６４】
複数の給油口１３ｃのうち吸込口１０ａに最も近い給油口１３ｃから吸込口１０ａまでの距離Δ３は、雄ロータ５０の歯溝幅Ｄ２以上である。また、複数の給油口１３ｃのうち吐出口１０ｂに最も近い給油口１３ｃから吐出口１０ｂまでの距離Δ４は、雄ロータ５０の歯溝幅Ｄ２以上である。
【００６５】
このように、給油口１３は、雄ロータ室３１に給油されるように配置されていてもよい。本実施形態の圧縮機１の作用効果は、実質的に第１実施形態と同じである。
【００６６】
（第４実施形態）
図９は、第４実施形態の圧縮機１のロータケーシング１０の断面図であり、第１実施形態の図３に対応する図である。本実施形態の圧縮機１は、給油口１３に関する構成以外は、第１実施形態の圧縮機１の構成と同様である。従って、第１実施形態に示した構成と同様の部分については同様の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
本実施形態では、第１実施形態で説明した雌ロータ室３２への給油口１３ａ，１３ｂを接続する２本の給油配管１５ａ，１５ｂの向きが回転軸から傾斜している。また、給油配管１５ａ，１５ｂには、それぞれの２個の給油口１３ａ，１３ｂが設けられている。このように、給油配管１５ａ，１５ｂは回転軸から傾斜して配置されていてもよい。
【００６８】
以上より、本発明の具体的な各実施形態について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【００６９】
特に上記各実施形態において、雌ロータ６０側に設けた給油口１３の配置構成は、雄ロータ５０側にも同様に適用でき、その逆もまた然りである。即ち、上記の各実施形態の給油口１３の配置構成は、雄ロータ５０と雌ロータ６０の区別なく、雄ロータ５０と雌ロータ６０のいずれか一方または両方に対して採用可能である。
【００７０】
上述のとおり、本発明の実施形態に係るものとして、ロータケーシング内に供給する液に油を使用した油冷式圧縮機を示した。但し、本発明は油冷式圧縮機以外の液冷式圧縮機にも適用が可能である。例えば、本発明を、ロータケーシング内に供給する液に水を使用した水噴射式圧縮機に適用することもできる。
【符号の説明】
【００７１】
１  圧縮機（油冷式スクリュ圧縮機）
１０  ロータケーシング
１０ａ  吸込口
１０ｂ  吐出口
１１，１２  仕切壁
１３  給油口
１３ａ  給油口（第１給油口）
１３ｂ  給油口（第２給油口）
１３ｃ  給油口
１４  カスプ点
１４ａ  吸込側カスプ点
１４ｂ  吐出側カスプ点
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  給油配管
２０，２１  軸受ケーシング
３０  ロータ室
３１  雄ロータ室
３２  雌ロータ室
３３，３４  軸受室
４０  スクリュロータ
５０  雄ロータ
５１，５２  軸部材
５３，５４  軸受
６０  雌ロータ
６１，６２  軸部材
６３，６４  軸受
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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