(57)【要約】【課題】適時かつ適所に給油することによって、動力ロスの抑制と冷却性能を両立させたスクリュ圧縮機を提供する。【解決手段】スクリュ圧縮機１は、雄ロータ１５１と、雌ロータ１５２と、ロータケーシング１１０と、ロータケーシング１１０において雌ロータ室Ｓ２の吐出側空間に開口するように設けられた本体給油口１１２と、ロータケーシング１１０において本体給油口１１２よりも吐出口側に設けられた追加給油口１１３とを備える。また、スクリュ圧縮機１は、追加給油口１１３からの給油を許容または遮断する電磁弁５０と、スクリュ圧縮機１にかかる負荷を検出する負荷検出部６１と、負荷検出部６１で検出した負荷が所定以上のときに追加給油口１１３からの給油を許容し、所定未満のときに追加給油口１１３からの給油を遮断するように電磁弁５０を制御する追加給油制御部６２とを備える。【選択図】図１
2019085970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュ圧縮機において、
雄ロータと、
前記雄ロータよりも歯数が多く、前記雄ロータと噛合する雌ロータと、
吸込口と吐出口を備え、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雌ロータ室の吐出側空間に開口するように設けられた本体給油口と、
前記ロータケーシングにおいて前記本体給油口よりも前記吐出口側に設けられた追加給油口と、
前記追加給油口からの給油を許容または遮断する追加給油調整機構と、
前記スクリュ圧縮機にかかる負荷を検出する負荷検出部と、
前記負荷検出部で検出した負荷が所定以上のときに前記追加給油口からの給油を許容し、所定未満のときに前記追加給油口からの給油を遮断するように前記追加給油調整機構を制御する追加給油制御部と
を備えるスクリュ圧縮機。
【請求項２】
前記雄ロータまたは前記雌ロータを前記ロータケーシングの前記吐出口に近い側で支持する軸受と、
前記軸受からの排油を移送する軸受排油ラインと、
前記軸受排油ラインの出口であって、前記ロータケーシング内の前記吐出側空間に開口するように設けられた軸受排油口と、
前記ロータケーシングにおいて、
前記追加給油口は、前記雄ロータ室または前記雌ロータ室に開口するように設けられている、請求項１に記載のスクリュ圧縮機。
【請求項３】
前記追加給油口は、前記雄ロータ室に開口するように設けられている、請求項１または請求項２に記載のスクリュ圧縮機。
【請求項４】
前記追加給油口は、前記雌ロータ室に開口するように設けられており、前記雄ロータ室側には、本体給油口は設けられていない、請求項１または請求項２に記載のスクリュ圧縮機。
【請求項５】
前記追加給油口は、前記雌ロータ室に開口するように設けられており、
前記軸受排油口は、前記雌ロータ室に開口するように設けられており、
前記雄ロータ室側には、本体給油口および軸受排油口は設けられていない、請求項２に記載のスクリュ圧縮機。
【請求項６】
雄ロータと、
前記雄ロータよりも歯数が多く、前記雄ロータと噛合する雌ロータと、
吸込口と吐出口を備え、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、
前記雌ロータ室の吐出側空間に開口するように設けられた本体給油口と、
前記本体給油口よりも前記雌ロータの回転軸方向における前記吐出口側の吐出側空間に設けられた追加給油口と、を有するスクリュ圧縮機の給油方法であって、
前記本体給油口から前記雌ロータ室に給油し、
前記追加給油口から前記雄ロータ室または前記雌ロータ室に給油し、
前記スクリュ圧縮機にかかる負荷を検出し、
検出した負荷が所定以上のときに前記追加給油口からの給油を許容し、所定未満のときに前記追加給油口からの給油を遮断するように追加給油を制御すること
を特徴とするスクリュ圧縮機の給油方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給油式のスクリュ圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
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給油式スクリュ圧縮機が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の給油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、ガスと油との熱交換を促進させている。
【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】
給油式のスクリュ圧縮機では、上記のように圧縮ガスの冷却等を目的として圧縮過程に油が混入するため、油撹拌による動力ロスおよび圧縮室内に存在する狭小隙間における油粘性による動力ロスといったガスの圧縮動力以外の動力ロスが発生する。この動力ロスが大きくなると、圧縮機のエネルギー効率の指標である比動力が悪化する。特に油量が多いときは比動力が顕著に悪化するため、動力ロスを抑制する観点では油量が少ない方が好ましい。しかし、油量が過少になると、圧縮ガスの温度が上昇し、圧縮効率が低下し、圧縮機構を構成する各部品の寿命が低下する。従って、適正な給油量にて圧縮機を駆動することが求められる。
【０００５】
適正な給油量は、圧縮機にかかる負荷に応じて異なる。圧縮機にかかる負荷は、例えば、給油する油の温度、およびスクリュロータの回転数などに応じて変化する。しかし、特許文献１では、そのような負荷に応じた給油について特段の検討がなされておらず、改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、負荷に応じて適時かつ適所に給油することによって、動力ロスの抑制と冷却性能の向上を両立させたスクリュ圧縮機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、スクリュ圧縮機において、雄ロータと、前記雄ロータよりも歯数が多く、前記雄ロータと噛合する雌ロータと、吸込口と吐出口を備え、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雌ロータ室の吐出側空間に開口するように設けられた本体給油口と、前記ロータケーシングにおいて前記本体給油口よりも前記吐出口側に設けられた追加給油口と、前記追加給油口からの給油を許容または遮断する追加給油調整機構と、前記スクリュ圧縮機にかかる負荷を検出する負荷検出部と、前記負荷検出部で検出した負荷が所定以上のときに前記追加給油口からの給油を許容し、所定未満のときに前記追加給油口からの給油を遮断するように前記追加給油調整機構を制御する追加給油制御部とを備えるスクリュ圧縮機を提供する。
【０００８】
この構成によれば、本体給油口は雌ロータ室の吐出側空間に開口するように設けられているため、主に雌ロータに対して給油することになる。雌ロータは、雄ロータに比べて歯数が多いため回転数が少ない。そのため、主に雄ロータに対して給油する場合と比べて油を撹拌する動力を削減できる。また、追加給油口を本体給油口よりも吐出口側に設けているため、本体給油口よりも吸込側に給油する場合と比べて冷却効果に対する撹拌動力を低減できるとともに、特に高圧側（即ち、より吐出口側）で求められるガスの漏出防止（即ち低圧側への圧縮漏れの防止）を実現できる。また、本体給油口と追加給油口の２種類の給油口を設け、負荷検出部で検出した負荷に応じて追加給油制御部によって追加給油調整機構を制御し、負荷の大きいときのみ給油量を増やすことにより、動力ロスの抑制と冷却性能の向上を両立できる。このようにして、適時かつ適所に給油することによって、動力ロスの抑制と冷却性能を両立させることができる。なお、ここでの負荷とは、スクリュ圧縮機にかかる様々な負荷の総称であり、例えば雄ロータと雌ロータの少なくとも一方の回転数、雄ロータと雌ロータの少なくとも一方を駆動するモータの電流、周囲温度、給油する油の温度、および吐出ガスの温度などスクリュ圧縮機のエネルギー効率（比動力）に影響する様々な要因である。
【０００９】
前記雄ロータまたは前記雌ロータを前記ロータケーシングの前記吐出口に近い側で支持する軸受と、前記軸受からの排油を移送する軸受排油ラインと、前記軸受排油ラインの出口であって、前記ロータケーシング内の前記吐出側空間に開口するように設けられた軸受排油口と、前記ロータケーシングにおいて、前記追加給油口は、前記雄ロータ室または前記雌ロータ室に開口するように設けられていてもよい。
【００１０】
この構成によれば、軸受排油ラインおよび軸受排油口を介して軸受で使用された油（軸受排油）をロータケーシングの吐出側空間内に供給できるため、油に混入している圧縮気体を無駄にすることがない。さらに、追加給油口は雄ロータ室側または雌ロータ室側に設けられているため、雄ロータおよび雌ロータのいずれか一方のみに追加給油口から給油することになる。そのため、油を過剰に供給することを抑制し、過剰量の油の撹拌による動力ロスを抑制できる。
【００１１】
前記追加給油口は、前記雄ロータ室に開口するように設けられていてもよい。
【００１２】
この構成によれば、負荷の大きいときに雄ロータに追加して給油できるため、雄ロータを適時に冷却できる。雄ロータは、雌ロータよりも歯数が少ないため、回転数が多い。そのため、雌ロータに比べて雄ロータの軸受温度が上昇しやすいものであり、特に雄ロータの吐出口側において最も軸受温度が上昇しやすい。軸受温度が過剰に上昇すると、軸受が損傷するおそれがある。しかし、負荷の大きいとき、即ち雄ロータの吐出口側の軸受温度が上昇しやすいときに、本体給油口よりも吐出口側に設けられた追加給油口からの追加給油によって効率的に雄ロータを冷却できるため、雄ロータから軸受への熱伝導によって軸受温度も合わせて低下させることができ、雄ロータの吐出口側の軸受の損傷を抑制できる。
【００１３】
前記追加給油口は、前記雌ロータ室に開口するように設けられており、前記雄ロータ室側には、本体給油口は設けられていなくてもよい。
【００１４】
この構成によれば、雄ロータ室側には本体給油口が設けられておらず、雌ロータ室側に追加給油口が設けられている。即ち、雄ロータ室側には最も給油量の多くなる本体給油口が設けられておらず、追加給油口も雌ロータ室側に設けられている。これにより、雌ロータに給油することができるため、前述のように回転数の観点から油の撹拌動力を低減できる。なお、雄ロータと雌ロータは噛合することから、雄ロータ室と雌ロータ室は連通しており、雌ロータ室側にのみ給油する構成であっても雄ロータ室側にも最低限の油は供給される。
【００１５】
前記追加給油口は、前記雌ロータ室に開口するように設けられており、前記軸受排油口は、前記雌ロータ室に開口するように設けられており、前記雄ロータ室側には、本体給油口および軸受排油口は設けられていなくてもよい。
【００１６】
この構成によれば、雌ロータ室側にのみ給油することによって油の撹拌動力を低減できるとともに、軸受排油を有効利用できる。また、前述のように雄ロータ室と雌ロータ室は連通しており、雌ロータ室側にのみ給油する構成であっても雄ロータ室側にも最低限の油は供給される。
【００１７】
本発明の第２の態様は、雄ロータと、前記雄ロータよりも歯数が多く、前記雄ロータと噛合する雌ロータと、吸込口と吐出口を備え、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、前記雌ロータ室の吐出側空間に開口するように設けられた本体給油口と、前記本体給油口よりも前記雌ロータの回転軸方向における前記吐出口側の吐出側空間に設けられた追加給油口と、を有するスクリュ圧縮機の給油方法であって、前記本体給油口から前記雌ロータ室に給油し、前記追加給油口から前記雄ロータ室または前記雌ロータ室に給油し、前記スクリュ圧縮機にかかる負荷を検出し、検出した負荷が所定以上のときに前記追加給油口からの給油を許容し、所定未満のときに前記追加給油口からの給油を遮断するように追加給油を制御することを特徴とするスクリュ圧縮機の給油方法を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、本体給油口と追加給油口の２種類の給油口を所定の位置に設け、負荷検出部で検出した負荷に応じて追加給油制御部によって追加給油調整機構を制御し、負荷の大きい必要なときのみ給油量を増やすことにより、動力ロスの抑制と冷却性能の向上を両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクリュ圧縮機の系統図
【図２】図１の雌ロータ室内を示す模式的な断面図
【図３】図１の制御装置のブロック図
【図４】第２実施形態に係るスクリュ圧縮機の系統図
【図５】第３実施形態に係るスクリュ圧縮機の系統図
【図６】第４実施形態に係るスクリュ圧縮機の系統図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る給油式のスクリュ圧縮機１（以下、スクリュ圧縮機１という。）を含む系統図である。スクリュ圧縮機１は圧縮機本体１０を備え、圧縮機本体１０にて外部から空気を吸い込み、内部で圧縮し、吐出する。
【００２２】
圧縮機本体１０は、圧縮部１００と、圧縮部１００を駆動するモータ２００とを備える。圧縮部１００の外装は、ロータケーシング１１０と、軸受ケーシング１２０と、軸受カバー１３０とによって構成されている。
【００２３】
ロータケーシング１１０は、モータ２００に隣接して配置されている。ロータケーシング１１０は、一端に貫通孔１１１ａを有する閉塞壁１１１を有し、他端が開口されており、即ち概ね有底筒状の形状を有している。ロータケーシング１１０内にはスクリュロータ１５０が収容されており、スクリュロータ１５０は、雄ロータ１５１と、雄ロータ１５１と噛合し、雄ロータ１５１よりも歯数が多い雌ロータ１５２とから構成されている。本実施形態では、詳細を図示しないが、例えば、雄ロータ１５１が４枚歯形であり、雌ロータ１５２が６枚歯形である。
【００２４】
また、ロータケーシング１１０内において、雄ロータ１５１が配置されている空間を雄ロータ室Ｓ１と称し、雌ロータ１５２が配置されている空間を雌ロータ室Ｓ２と称する。雄ロータ室Ｓ１と雌ロータ室Ｓ２は、ロータケーシング１１０によって画定されている。ただし、ここでの画定とは、雄ロータ室Ｓ１と雌ロータ室Ｓ２の一部または全てを外部から区切ることをいう。詳細には、雄ロータ室Ｓ１と雌ロータ室Ｓ２は、ロータケーシング１１０と軸受ケーシング１２０とによって囲われた空間である。なお、雄ロータ室Ｓ１と雌ロータ室Ｓ２は、雄ロータ１５１と雌ロータ１５２とが噛合する位置において互いに連通している。
【００２５】
雄ロータ１５１の一端からは雄ロータ１５１の回転軸となる軸部材１５１ａが延びている。軸部材１５１ａは、閉塞壁１１１の貫通孔１１１ａを通じて雄ロータ室Ｓ１外へモータ２００まで延びており、モータ２００と機械的に接続されている。同様に、雄ロータ１５１の他端からも雄ロータ１５１の回転軸となる軸部材１５１ｂが延びている。軸部材１５１ｂは、ロータケーシング１１０の他端の開口を通じて雄ロータ室Ｓ１外へ延び、軸受ケーシング１２０内で終端している。
【００２６】
雌ロータ１５２の一端からは雌ロータ１５２の回転軸となる軸部材１５２ａが延びている。軸部材１５２ａは、閉塞壁１１１の貫通孔１１１ｂを通じて雌ロータ室Ｓ２外へ延び、後述するロータケーシング１１０の凹部１１１ｃ内で終端している。同様に、雌ロータ１５２の他端からも雌ロータ１５２の回転軸となる軸部材１５２ｂが延びている。軸部材１５２ｂは、ロータケーシング１１０他端の開口を通じて雌ロータ室Ｓ２外へ延び、軸受ケーシング１２０内で終端している。
【００２７】
軸部材１５１ａ，１５１ｂと軸部材１５２ａ，１５２ｂは水平面内において互いに平行に延びており、雄ロータ１５１と雌ロータ１５２も同方向（図１の左右方向）に延びている。即ち、本実施形態の圧縮機本体１０は、スクリュロータ１５０が水平配置された横置型である。ただし、雄ロータ１５１と雌ロータ１５２の配置はこれに限定されず、任意の配置を採用し得る。例えば、当該配置は、スクリュロータ１５０が鉛直配置された縦置型であってもよいし、雄ロータ１５１と雌ロータ１５２の回転軸が水平面からそれぞれ傾斜して配置された傾斜型であってもよい。
【００２８】
軸受ケーシング１２０は、ロータケーシング１１０に隣接し、スクリュロータ１５０の回転軸方向（図１の左右方向）においてロータケーシング１１０に対してモータ２００と反対側に配置されている。軸受ケーシング１２０は、一端に軸部材１５１ｂ，１５２ｂを挿通するため貫通孔１２１ａ，１２１ｂを有する閉塞壁１２１を有し、他端が開口されており、即ち概ね有底筒状の形状を有している。軸受ケーシング１２０の他端には、軸受カバー１３０が取り付けられており、軸受カバー１３０は他端の開口を閉じている。軸受ケーシング１２０と軸受カバー１３０とによって閉じられた空間には、軸受１６１，１６２が収容されている。軸受１６１，１６２は、軸部材１５１ｂ，１５２ｂをそれぞれ軸支している。
【００２９】
また、モータ２００とロータケーシング１１０の間には、軸受１６３，１６４が配置されている。詳細には、軸受１６３，１６４は、ロータケーシング１１０の閉塞壁１１１に設けられた凹部１１１ｃに配置されており、軸部材１５１ａ，１５２ａをそれぞれ軸支している。
【００３０】
以上の構成によって、圧縮機本体１０は、モータ２００が作動すると、軸部材１５１ａを介して雄ロータ１５１に回転動力が伝達され、雄ロータ１５１の回転に伴って雄ロータ１５１と雌ロータ１５２が噛合し、雌ロータ１５２も回転し、両ロータ１５１，１５２の回転によって空気を圧縮する。このとき、モータ２００側かつロータケーシング１１０の上部の吸込口１１５（図２参照）から空気を吸込み、軸受ケーシング１２０側かつロータケーシング１１０の下方の吐出口１１６（図２参照）から空気を吐出する。
【００３１】
圧縮部１００での圧縮に際し、スクリュロータ１５０の潤滑、圧縮空気の冷却、圧縮に伴うシール性等の観点からロータケーシング１１０内に油が供給される。詳細を後述するが、本実施形態のロータケーシング１１０には、本体給油口１１２と、追加給油口１１３と、軸受排油口１１４とが設けられている。本体給油口１１２と、追加給油口１１３と、軸受排油口１１４とを通じて給油された油は、圧縮空気とともに吐出され、流路（配管）５ａを通じて油分離回収器２０に送られる。
【００３２】
油分離回収器２０は、セパレータ２１と、オイルタンク２２とを備える。セパレータ２１は、油分を含む圧縮空気から油分を分離するものである。セパレータ２１で分離された油は、オイルタンク２２に溜められる。オイルタンク２２には温度センサ２３が取り付けられており、温度センサ２３によって内部の油の温度を測定できる。また、スクリュ圧縮機１は、設置される環境の気温である環境温度に相当する周囲温度を測定する温度センサ２４も備えている。オイルタンク２２は、流路（配管）５ｂを通じてオイルクーラ３０と接続されており、オイルタンク２２に溜められた油は流路５ｂを通じてオイルクーラ３０に送られる。なお、ここで油分を分離された圧縮空気は、図示しない流路（配管）を通じて供給先へと送られる。
【００３３】
オイルクーラ３０は、冷水などの熱媒と、油との間で熱交換する熱交換器である。ここでは、冷水などの熱媒から冷熱を得ることによって油が冷却される。ただし、オイルクーラ３０の態様はこのような熱交換器に限らず、任意の態様であり得る。オイルクーラ３０は流路（配管）５ｃを通じてオイルフィルタ４０と接続されており、オイルクーラ３０で冷却された油は流路５ｃを通じてオイルフィルタ４０に送られる。
【００３４】
オイルフィルタ４０は、油から塵芥などの不要物をろ過するフィルタである。オイルフィルタ４０は、軸受１６１，１６２と、本体給油口１１２と、追加給油口１１３とに流路（配管）５ｄ，５ｅ，５ｆを通じて接続されており、オイルフィルタ４０で不要物を除去した油は流路（配管）５ｄ，５ｅ，５ｆを通じて軸受１６１，１６２とスクリュロータ１５０とに送られる。特に、オイルフィルタ４０と追加給油口１１３とを接続する流路（配管）５ｅには、追加給油調整機構として電磁弁５０が介設されており、電磁弁５０を開閉することによって追加給油口１１３からスクリュロータ１５０への給油を許容または遮断できる。なお、図１は模式的に記載しているため、オイルフィルタ４０に対して流路（配管）５ｄ，５ｅ，５ｆがそれぞれ接続するように図示されているが、実際にはオイルフィルタ４０に対して接続された一つの流路（配管）から流路（配管）５ｄ，５ｅ，５ｆが分岐している。
【００３５】
また、吐出口１１６に近い側の軸受１６１，１６２の潤滑および冷却に供された油（軸受排油）は、軸受ケーシング１２０と軸受カバー１３０とによって閉じられた空間に流出することができる。この空間は、圧縮部１００の内部流路である流路（軸受排油ライン）５ｇを通じてロータケーシング１１０の軸受排油口１１４と接続されている。即ち、流路（軸受排油ライン）５ｇの出口（軸受排油口）１１４は、後述するロータケーシング１１０内（雄ロータ室Ｓ１または雌ロータ室Ｓ２）の吐出側空間に開口するように設けられており、油（軸受排油）は流路５ｇを通じてロータケーシング１１０の吐出側空間内に供給される。なお、図示されていないが、吸込口１１５に近い側の軸受１６３，１６４にも給油されており、軸受１６３，１６４の潤滑および冷却に供された油は、貫通孔１１１ａ，１１１ｂを通じて雄ロータ室Ｓ１および雌ロータ室Ｓ２内に浸入する。
【００３６】
図２は、雌ロータ室Ｓ２内を示す模式的な断面図である。図２は、模式図であるため、実際の寸法および位置とは異なる場合がある。図２中の１点鎖線は雌ロータ１５２の回転軸を示している。ロータケーシング１１０内における雄ロータ１５１および雌ロータ１５２による閉じ込み前の空間に連通するように吸込口１１５が設けられている。また、ロータケーシング１１０内における雄ロータ１５１および雌ロータ１５２による閉じ込み後の空間に連通するように吐出口１１６が設けられている。以降、雄ロータ室Ｓ１または雌ロータ室Ｓ２の閉じ込み前の空間を吸込側空間と称し、雄ロータ室Ｓ１または雌ロータ室Ｓ２の閉じ込み後の空間を吐出側空間と称する。また、吸込口１１５はスクリュロータ１５０の一端部（図２において左端部）に設けられ、吐出口１１６はスクリュロータ１５０の他端部（図２において右端部）に設けられている。以降、スクリュロータ１５０のロータ回転軸方向における一端部側を吸込口側と称し、他端部側を吐出口側と称する。
【００３７】
本実施形態では、本体給油口１１２と、追加給油口１１３と、軸受排油口１１４とが全て雌ロータ室Ｓ２の吐出側空間に開口するように設けられている。また、これらの給油口１１２，１１３および排油口１１４の中で、軸受排油口１１４が最も吸込口側（図２において左側）に設けられ、追加給油口１１３が最も吐出口側（図２において右側）に設けられ、本体給油口１１２が追加給油口１１３と軸受排油口１１４との間に設けられている。好ましくは、本体給油口１１２と、追加給油口１１３と、軸受排油口１１４とが全て吐出側空間のロータ回転軸よりも下側に設けられている。より好ましくは、本体給油口１１２と、追加給油口１１３と、軸受排油口１１４とが全て雌ロータ１５２の回転軸の直下に設けられている。ただし、給油口１１２，１１３および排油口１１４の配置は上記に限定されない。特に追加給油口１１３は、本体給油口１１２よりも吐出口側であれば、回転軸まわりの任意の位置に設けられてもよい。例えば、追加給油口１１３は、流路５ｇの取り回しの容易さ等を考慮して本体給油口１１２よりも吐出口側の吸込側空間に開口するように設けられてもよい。
【００３８】
また、スクリュ圧縮機１は、制御装置６０を備える。制御装置６０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような記憶装置を含むハードウェアと、それに実装されたソフトウェアにより構築されている。
【００３９】
制御装置６０は、スクリュ圧縮機１の各構成要素を制御するが、特にモータ２００からの回転数、温度センサ２３からの油温度、および温度センサ２４からの周囲温度に関する信号を受信し、これらの信号に基づいて電磁弁５０の開閉を制御する。
【００４０】
図３に示すように、制御装置６０は、スクリュ圧縮機１にかかる負荷（スクリュロータ１５０での圧縮に関する負荷）を検出する負荷検出部６１と、この負荷に応じて電磁弁５０を開閉制御する追加給油制御部６２とを備える。ここでの負荷とは、スクリュ圧縮機１にかかる様々な負荷の総称であり、例えばスクリュロータ１５０の回転数、スクリュロータ１５０を駆動するモータ２００の電流、周囲温度、給油する油の温度、および吐出ガスの温度などスクリュ圧縮機１のエネルギー効率（比動力）に影響する様々な要因である。
【００４１】
本実施形態では、負荷検出部６１は、モータ２００からの回転数、温度センサ２３からの油温度、および温度センサ２４からの周囲温度に基づいて負荷を検出する。詳細には、モータ２００からの回転数、温度センサ２３からの油温度、および温度センサ２４からの周囲温度の数値が大きいほど、大きい負荷を検出する。この負荷が大きいほど、ロータケーシング１１０内の圧縮空気の冷却量を大きくする必要があるため、ロータケーシング１１０内に多くの給油が必要となる。ただし、負荷の検出は、これらの値だけでなく、モータ２００に流れる電流と、圧縮機本体１０からの吐出される圧縮空気温度とを考慮に加えてもよい。即ち、上記に加え、モータ２００に流れる電流と、圧縮機本体１０から吐出される圧縮空気温度とが大きいほど、大きい負荷を検出してもよい。
【００４２】
追加給油制御部６２は、負荷検出部６１で検出した負荷が所定以上のときに追加給油口１１３からの給油を許容し（電磁弁５０を開き）、所定未満のときに追加給油口１１３からの給油を遮断する（電磁弁５０を閉じる）ように電磁弁５０を制御する。電磁弁５０の開閉を決定する負荷の閾値は、圧縮機本体１０の性能等に応じて異なる。例えば、圧縮機本体１０を構成する各要素（スクリュロータ１５０、軸受１６１〜１６４等）の耐熱性および機械的耐久性等の観点から負荷の閾値を決定してもよい。
【００４３】
本実施形態のスクリュ圧縮機１によれば、次のような利点がある。
【００４４】
（１）本体給油口１１２は雌ロータ室Ｓ２の吐出側空間に開口するように設けられているため、雌ロータ１５２に対して給油することになる。雌ロータ１５２は、雄ロータ１５１に比べて歯数が多いため回転数が少ない。そのため、雄ロータ１５１に対して給油する場合と比べて油を撹拌する動力を削減できる。また、追加給油口１１３を本体給油口１１２よりもスクリュロータ１５０のロータ回転軸方向における吐出口側（図２において右側）に設けているため、本体給油口１１２よりも吸込側に給油する場合と比べて冷却効果に対する撹拌動力を低減できるとともに、特に高圧側（即ち、より吐出口側）で求められる圧縮空気の漏出防止（即ち低圧側への圧縮漏れの防止）を実現できる。また、本体給油口１１２と追加給油口１１３の２種類の給油口を設け、負荷検出部６１で検出した負荷に応じて追加給油制御部６２によって電磁弁５０を制御し、負荷の大きいときのみ給油量を増やすことにより、動力ロスの抑制と冷却性能の向上を両立できる。このようにして、適時かつ適所に給油することによって、動力ロスの抑制と冷却性能を両立させることができる。
【００４５】
（２）雄ロータ室Ｓ１側には本体給油口が設けられておらず、雌ロータ室Ｓ２側に追加給油口１１３が設けられている。これにより、雄ロータ室Ｓ１側には最も給油量の多くなる本体給油を行うことなく、雌ロータ室Ｓ２側に本体給油と追加給油を行うことができるため、前述のように回転数の観点から油の撹拌動力を低減できる。なお、雄ロータ室Ｓ１と雌ロータ室Ｓ２は連通しているため、雌ロータ室Ｓ２側にのみ給油する構成であっても雄ロータ室Ｓ１にも最低限の油は供給される。
【００４６】
（第２実施形態）
図４に示す第２実施形態のスクリュ圧縮機１は、追加給油口１１３の位置が第１実施形態と異なる。これに関する構成以外は、図１の第１実施形態のスクリュ圧縮機１の構成と同様である。従って、図１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。
【００４７】
本実施形態では、追加給油口１１３が雄ロータ室Ｓ１に開口するように設けられている。好ましくは、追加給油口１１３は雄ロータ１５１の回転軸の直下である雄ロータ室Ｓ１の吐出側空間に設けられている。本実施形態のように、本体給油口１１２と軸受排油口１１４を雌ロータ室Ｓ２の吐出側空間に開口するように設け、追加給油口１１３を雄ロータ室Ｓ１に開口するように設ける構成は、小型のスクリュ圧縮機１に適している。スクリュ圧縮機１が小型であるとは、例えば、雄ロータ１５１および雌ロータ１５２の外径が１００ｍｍ以下であることをいう。小型になるほど、本体給油口１１２と軸受排油口１１４と追加給油口１１３の位置が近づくことになり、加工上および組立上の制約（製造上の制約）が厳しくなる。ロータケーシング１１０を介して外部配管としての流路５ｅを接続することを要する追加給油口１１３を雄ロータ室Ｓ１へ設けることで小型の場合の製造上の制約を緩和することができる。なお、追加給油を雄ロータ室Ｓ１へ行うこととなるが、大型の場合と比べて給油量自体が少ないため比動力の悪化は抑えられる。
【００４８】
本実施形態によれば、負荷の大きいときに雄ロータ室Ｓ１に追加して給油できるため、雄ロータ１５１を適時に冷却できる。雄ロータ１５１は、雌ロータ１５２よりも歯数が少ないため、回転数が多い。そのため、雌ロータ１５２に比べて軸受温度が上昇しやすい。特に吐出口に近い側の軸受１６１の温度が最も上昇しやすく、過剰に上昇すると、軸受１６１が損傷するおそれがある。しかし、負荷の大きいとき、即ち雄ロータ１５１の温度が上昇しやすいときに、本体給油口１１２よりも吐出口側に設けられた追加給油口１１３からの追加給油によって効率的に雄ロータ１５１を冷却できるため、雄ロータ１５１から軸受１６１への熱伝導によって軸受１６１の温度も合わせて低下させることができ、雄ロータの吐出口１１６に近い側の軸受１６１の損傷を抑制できる。
【００４９】
これに加えて、追加給油口１１３は、雄ロータ室Ｓ１側だけでなく、雌ロータ室Ｓ２側にも設けられてもよい。ただし、好ましくは、追加給油口１１３は、雄ロータ室Ｓ１側または雌ロータ室Ｓ２側に設けられる。換言すれば、追加給油口１１３は、雄ロータ室Ｓ１側および雌ロータ室Ｓ２側の両方に設けられず、いずれか一方に設けられることが好ましい。
【００５０】
これにより、軸受排油ラインである流路５ｇおよび軸受排油口１１４を介して吐出口１１６に近い側の軸受１６１，１６２で使用された油（軸受排油）をロータケーシング１１０の吐出側空間内に供給できるため、油に混入している圧縮気体を無駄にすることがない。さらに、追加給油口１１３は雄ロータ室Ｓ１側または雌ロータ室Ｓ２側に設けられているため、雄ロータ１５１および雌ロータ１５２のいずれか一方のみに追加給油口１１３から給油することになる。そのため、油を過剰に供給することを抑制し、過剰量の油の撹拌による動力ロスを抑制できる。
【００５１】
（第３実施形態）
図５に示す第３実施形態のスクリュ圧縮機１は、軸受排油口１１４の位置が第１実施形態と異なる。これに関する構成以外は、図１の第１実施形態のスクリュ圧縮機１の構成と同様である。従って、図１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。
【００５２】
本実施形態では、軸受排油口１１４が雄ロータ室Ｓ１に開口するように設けられている。好ましくは、軸受排油口１１４は雄ロータ１５１の回転軸の直下である雄ロータ室Ｓ１の吐出側空間に開口するように設けられている。本実施形態のように、本体給油口１１２と追加給油口１１３を雌ロータ室Ｓ２に開口するように設け、軸受排油口１１４を雄ロータ室Ｓ１に開口するように設ける構成は、大型のスクリュ圧縮機１に適している。スクリュ圧縮機１が大型であるとは、例えば、雄ロータ１５１および雌ロータ１５２の外径が１００ｍｍを超えるものであることをいう。比動力の悪化を抑制するには雌ロータ室Ｓ１への給油が望ましいが、大型になるほど雄ロータ室Ｓ１のシール性が悪化しやすくなる。本体給油と軸受排油と追加給油の中で油量が最も少ない軸受排油を雄ロータ室Ｓ１へ給油することで、大型の場合でも比動力の悪化を抑えながら雄ロータ室Ｓ１のシール性の悪化を防ぐことができる。
【００５３】
このように、本体給油口１１２と追加給油口１１３と軸受排油口１１４とのうち、軸受排油口１１４のみを雄ロータ室Ｓ１側に設けてもよい。これに加えて、軸受排油口１１４は、雄ロータ室Ｓ１および雌ロータ室Ｓ２の両方に設けられていてもよい。
【００５４】
（第４実施形態）
図６に示す第４実施形態のスクリュ圧縮機１は、追加給油口１１３および軸受排油口１１４の位置が第１実施形態と異なる。これに関する構成以外は、図１の第１実施形態のスクリュ圧縮機１の構成と同様である。従って、図１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。
【００５５】
本実施形態では、追加給油口１１３および軸受排油口１１４が雄ロータ室Ｓ１に開口するように設けられている。好ましくは、追加給油口１１３および軸受排油口１１４は雄ロータ１５１の回転軸の直下である雄ロータ室Ｓ１の吐出側空間に開口するように設けられている。
【００５６】
このように、本体給油口１１２と追加給油口１１３と軸受排油口１１４とのうち、本体給油口１１２のみを雌ロータ室Ｓ２側に設けてもよい。
【００５７】
以上より、本発明の具体的な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。
【００５８】
例えば、給油口１１２、１１３および排油口１１４の数は、それぞれ任意であり２個以上設けてもよい。また、軸受排油口１１４は、スクリュロータ１５０の回転軸方向における位置について特に制約がなく、任意の位置に配置できる。例えば、軸受排油口１１４は、追加給油口１１３よりもスクリュロータ１５０の回転軸方向において吸込側（図２において左側）に設けられてもよい。
【００５９】
また、雄ロータおよび雌ロータの外径の一方が１００ｍｍ以下であり、他方が１００ｍｍを超えるものである場合は、上記第２実施形態および第３実施形態の何れの形態にも適している。しかしながら、このような場合は、追加給油口１１３が雌ロータ室Ｓ２側に設けられる第３実施形態を優先することが望ましい。これは、追加給油が軸受排油と比べて単位時間当たりの油量が多いため、スクリュ圧縮機１のエネルギー効率（比動力）に与える影響が大きいからである。
【符号の説明】
【００６０】
１  スクリュ圧縮機
５ａ〜５ｇ  流路
１０  圧縮機本体
２０  油分離回収器
２１  セパレータ
２２  オイルタンク
２３，２４  温度センサ
３０  オイルクーラ
４０  オイルフィルタ
５０  電磁弁
６０  制御装置
６１  負荷検出部
６２  追加給油制御部
１００  圧縮部
１１０  ロータケーシング
１１１  閉塞壁
１１１ａ，１１１ｂ  貫通孔
１１１ｃ  凹部
１１２  本体給油口
１１３  追加給油口
１１４  軸受排油口
１１５  吸込口
１１６  吐出口
１２０  軸受ケーシング
１２１  閉塞壁
１２１ａ，１２１ｂ  貫通孔
１３０  軸受カバー
１５０  スクリュロータ
１５１  雄ロータ
１５１ａ，１５１ｂ  軸部材
１５２  雌ロータ
１５２ａ，１５２ｂ  軸部材
１６１〜１６４  軸受
２００  モータ
Ｓ１  雄ロータ室
Ｓ２  雌ロータ室
【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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