(57)【要約】【課題】液冷式スクリュ圧縮機において、液の偏在を防止することで熱交換性能およびシール性能を向上させる。【解決手段】油冷式スクリュ圧縮機１は、雄ロータ５０と、雄ロータ５０と噛合する雌ロータ６０からなるスクリュロータ４０と、スクリュロータ４０を収容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、スクリュロータ４０の少なくとも２つの歯溝空間内に給油するように配置された複数の給油口１３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する雌ロータからなるスクリュロータと、
前記スクリュロータを収容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、前記スクリュロータの少なくとも２つの歯溝空間内に給液するように配置された複数の給液口と
を備える、液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項２】
前記給液口からの給液量を低圧側から高圧側へ行くに従って減らす給液量調整機構をさらに備える、請求項１に記載の液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項３】
前記複数の給液口は、直線上に配置され、
直線上に配置された前記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】
前記複数の給液口のうち少なくとも２つの給液口は、前記雄ロータまたは前記雌ロータの一方側に設けられ、
前記スクリュロータの延びる方向において、前記一方側に設けられた隣接する前記給液口同士の最遠点間距離は、前記雄ロータまたは前記雌ロータのうち前記一方側の歯溝幅よりも小さい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液冷式スクリュ圧縮機。
【請求項５】
前記複数の給液口のうち少なくとも２つの給液口は、前記雄ロータまたは前記雌ロータの一方側に設けられ、前記スクリュロータの延びる方向において、前記一方側に設けられた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、前記一方側に設けられた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１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】
前記ロータケーシングは、前記スクリュロータの延びる方向において、前記スクリュロータの端部に対応する位置に吸込口を有し、
前記複数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吸込口に最も近い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】
前記ロータケーシングは、前記スクリュロータの延びる方向において、前記スクリュロータの端部に対応する位置に吐出口を有し、
前記複数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吐出口に最も近い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６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スクリュ圧縮機において、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】
油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油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油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。特に特許文献１の油冷式スクリュ圧縮機では、低圧部に対して給油しているが、高圧部にて油が不足するおそれがある。また、低圧部における給油量を増やすことで高圧部に運ばれる油量を増やすと、低圧部では油が過剰に供給されることとなり、過剰な油の攪拌による動力ロスが発生する。
【０００５】
本発明は、液冷式スクリュ圧縮機、特に油冷式スクリュ圧縮機において、液（油）の偏在を防止することで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する雌ロータからなるスクリュロータと、前記スクリュロータを収容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、前記スクリュロータの少なくとも２つの歯溝空間内に給液するように配置された複数の給液口とを備える、油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、スクリュロータの少なくとも２つの歯溝空間内に給液するように給液口が配置されているため、液の偏在を防止できる。ここで、歯溝空間とは、ロータケーシングと雄ロータの歯と雌ロータの歯とによって画定されている連通空間のこという。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】
前記給液口からの給液量を低圧側から高圧側へ行くに従って減らす給液量調整機構をさらに備えてもよい。
【０００９】
この構成によれば、液の偏在を一層防止できる。歯溝空間内のガスの体積は圧縮されるにつれて小さくなるため、低圧部から高圧部に行くにしたがって必要な給液量は少なくなる。そのため、給液量調整機構によって、低圧部から高圧部に行くにしたがって給液量を減らすことで、必要量の液を適所に供給できる。これにより、低圧部への過剰な給液を防止できるため、過剰な液の攪拌による動力ロスを低減することにより省エネ性能を向上できる。
【００１０】
前記複数の給液口は、直線上に配置され、直線上に配置された前記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】
前記複数の給液口のうち少なくとも２つの給液口は、前記雄ロータまたは前記雌ロータの一方側に設けられ、前記スクリュロータの延びる方向において、前記一方側に設けられた隣接する前記給液口同士の最遠点間距離は、前記雄ロータまたは前記雌ロータのうち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】
前記複数の給液口のうち少なくとも２つの給液口は、前記雄ロータまたは前記雌ロータの一方側に設けられ、前記スクリュロータの延びる方向において、前記一方側に設けられた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、前記一方側に設けられた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、同時に歯先が給液口近傍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】
前記ロータケーシングは、前記スクリュロータの延びる方向において、前記スクリュロータの端部に対応する位置に吸込口を有し、前記複数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吸込口に最も近い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。
【００１７】
この構成によれば、スクリュ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。
【００１８】
前記ロータケーシングは、前記スクリュロータの延びる方向において、前記スクリュロータの端部に対応する位置に吐出口を有し、前記複数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吐出口に最も近い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。
【００１９】
この構成によれば、スクリュ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】
【００２０】
本発明によれば、液冷式スクリュ圧縮機において、スクリュロータの少なくとも２つの歯溝空間内に給液するようにされているため、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】
【００２１】
【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
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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スクリュ圧縮機を示す。従って、以下、「油」を「液」と読み替えてもよい。
【００２３】
（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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、給油口１３が設けられている。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まわりに雄ロータ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まわ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。
【００３１】
給油口１３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１３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１３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。
【００３２】
上記範囲に給油口１３を設けることで、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１３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１３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、噛合位置への油の集中を防止でき、圧縮効率の悪化を防止できる。
【００３３】
また、第２仮想線分Ｓ２から第３仮想線分Ｓ３までの範囲に給油口１３を設けることで、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１３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空気の漏出が発生し、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１３を噛合位置から一定程度近い位置（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。
【００３４】
図３および図４は、ロータケーシング１０内の給油口１３の位置および大きさを示す模式的な断面図である。本実施形態では、複数（図３，４では３個）の給油口１３ａ，１３ｂ，１３ｃが直線状の給油配管１５によって接続された態様で直線上に配置されている。給油配管１５は、雌ロータ６０の回転軸と平行に延びている。
【００３５】
給油口１３ａ〜１３ｃは、スクリュロータ４０の少なくとも２つの歯溝空間内に給油するように配置されていることが好ましい。歯溝空間とは、ロータケーシング１０と雄ロータ５０の歯と雌ロータ６０の歯とによって画定されている連通空間のこという。例えば、１つの歯溝空間を図３において斜線部で表す。本実施形態では、給油口１３ａと給油口１３ｃの最遠点間距離ｄ１（給油口１３ａと給油口１３ｃの最も遠い部分の距離ｄ１）が雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１よりも大きい（ｄ１＞Ｄ１）。これにより、給油口１３ａと給油口１３ｃは、異なる歯溝空間に位置することになるため、少なくとも２つの歯溝空間に給油できる。
【００３６】
隣接する給油口１３ａと給油口１３ｂとの最遠点間距離ｄ２（給油口１３ａと給油口１３ｂ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（ｄ２＜Ｄ１）。同様に、隣接する給油口１３ｂと給油口１３ｃとの最遠点間距離ｄ３（給油口１３ｂと給油口１３ｃの最も遠い部分の距離ｄ３）は、雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１よりも小さい（ｄ３＜Ｄ１）。これらの寸法関係によって、雌ロータ６０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１３ａ，１３ｂまたは給油口１３ｂ，１３ｃが配置される。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，１３ｂまたは隣接する２つの給油口１３ｂ，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、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。
【００３７】
３個の給油口１３ａ〜１３ｃの半径ｒ１〜ｒ３は、給油量を低圧側から高圧側へ行くに従って減らすように設定されている。具体的には、半径ｒ１が最も大きく、半径ｒ２が次に大きく、半径ｒ３が最も小さい。本実施形態では、例えば、半径ｒ１は半径ｒ２の約１．５倍であり、半径ｒ２は半径ｒ３の約１．５倍である。本実施形態では、３個の給油口１３ａ〜１３ｃが給油量調整機構を構成している。
【００３８】
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〜１３ｃ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、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）。
【００３９】
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において下側、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〜１３ｃのうち吐出口１０ｂに最も近い給油口１３ｃ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、給油口１３ｃ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）。
【００４０】
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。
【００４１】
本実施形態によれば、ロータケーシング１０において、スクリュロータ４０の少なくとも２つの歯溝空間内に給油するように給油口１３が配置されているため、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。
【００４２】
また、本実施形態によれば、ロータケーシング１０内の油の偏在を一層防止できる。歯溝空間内のガスの体積は圧縮されるにつれて小さくなるため、低圧部から高圧部に行くにしたがって必要な給油量は少なくなる。そのため、給油口１３ａ〜１３ｃの大きさを徐々に小さくして低圧部から高圧部に行くにしたがって給油量を減らすことで、必要量の油を適所に供給できる。これにより、低圧部への過剰な給油を防止できるため、過剰な油の攪拌による動力ロスを低減することにより省エネ性能を向上できる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、給油配管１５が直線状であるため、給油配管１５の形状が複雑化することを防止し、給油配管１５を加工する工数を削減できる。なお、給油口１３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油口１３に加えて、当該直線外に配置された給油口１３が存在してもよい。
【００４４】
また、本実施形態によれば、隣接する給油口１３の最遠点間距離ｄ２，ｄ３を上記のよう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。
【００４５】
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、そのことを説明する。仮に、隣接する給油口１３の最近点間距離ｄ４，ｄ５（隣接する給油口同士の最も近い部分の距離）が雌ロータ６０の歯溝幅Ｄ１よりも小さく、かつ、最遠点間距離ｄ２，ｄ３が歯溝幅Ｄ１よりも大きいと（ｄ４，ｄ５＜Ｄ１＜ｄ２，ｄ３）、同時に雌ロータ６０の歯先が隣接する給油口１３ａ，１３ｂまたは１３ｂ，１３ｃ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つの給油口において同時に急激な圧力上昇が起こると給油配管１５内の圧力が急上昇する。給油配管１５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を設けることで騒音を低減することができる。
【００４６】
なお、本実施形態によれば、スクリュロータ４０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が開口する歯溝空間は、吸込口１０ａとスクリュロータ４０の歯先を隔てて画定されている。従って、給油口１３ａと吸込口１０ａとは直接には連通しない。すなわち、本実施形態によれば、スクリュロータ４０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。
【００４７】
また、本実施形態によれば、スクリュロータ４０が回転しても最も吐出口１０ｂに近い（最も高圧側の）給油口１３ｃが開口する歯溝空間は、吐出口１０ｂとスクリュロータ４０の歯先を隔てて画定されている。従って、給油口１３ｃと吐出口１０ｂとは直接には連通しない。すなわち、本実施形態によれば、スクリュロータ４０が回転しても最も吐出口１０ｂに近い（最も高圧側の）給油口１３ｃと吐出口１０ｂが流体的に接続されることがない。そのため、油が吐出口から給油口内に逆流し、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。
【００４８】
（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。
【００４９】
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。
【００５０】
本実施形態でも、前述と同様に、雄ロータ室３１の最下点Ｐ３が、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よりも下方に位置している。
【００５１】
（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。本変形例の圧縮機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。
【００５２】
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。
【００５３】
本変形例でも、第１変形例と同様に、雄ロータ室３１の最下点Ｐ３が、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よりも下方に位置している。
【００５４】
（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４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。
【００５５】
本実施形態では、第１実施形態と異なり、３個の給油口１３ａ〜１３ｃの径は同じである。各給油口１３ａ〜１３ｃには、流量調整バルブ１３Ａ〜１３Ｃが取り付けられている。流量調整バルブ１３Ａ〜１３Ｃによって、各給油口１３ａ〜１３ｃからの給油量を低圧側（図７において右側）から高圧側（図７において左側）へ行くに従って減らすように設定されている。具体的には、流量調整バルブ１３Ａは許容流量を最も多くし、流量調整バルブ１３Ｂは許容流量を次に多くし、流量調整バルブ１３Ｃは許容流量を最も少なくしている。本実施形態では、流量調整バルブ１３Ａ〜１３Ｃが給油量調整機構を構成している。
【００５６】
（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４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。
【００５７】
本実施形態では、第１実施形態と異なり、３個の給油口１３ａ〜１３ｃの径は同じである。各給油口１３ａ〜１３ｃには３つの給油配管１５ａ〜１５ｃがそれぞれ接続されている。各給油口１３ａ〜１３ｃからの給油量を低圧側（図８において左側）から高圧側（図８において右側）へ行くに従って減らすように設定されている。具体的には、給油配管１５ａ〜１５ｃの太さがそれぞれ異なっており、給油配管１５ａが最も太く、給油配管１５ｂが次に太く、給油配管１５ｃが最も細い。本実施形態では、給油配管１５ａ〜１５ｃが給油量調整機構を構成している。
【００５８】
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。
【００５９】
上記実施形態では、全ての給油口１３が直線上に配置されていたが、給油口１３の配置はこれに限定されない。例えば、一部の給油口１３が直線上に配置され、直線上に配置されていない給油口１３が設けられていてもよい。また、給油口１３の数および大きさも特に限定されない。
【００６０】
また、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。
【００６１】
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】
【００６２】
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〜１３ｃ  給油口（給油量調整機構）
１３Ａ〜１３Ｃ  流量調整バルブ（給油量調整機構）
１４  カスプ点
１４ａ  吸込側カスプ点
１４ｂ  吐出側カスプ点
１５  給油配管
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  給油配管（給油量調整機構）
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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