(57)【要約】【課題】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】スクリュー圧縮機（10）には、シリンダ部（31）の周囲に形成され圧縮機構（30）から吐出された流体が流れる吐出通路（70）と、吐出通路（70）を通過した流体が流れるとともに潤滑油が貯留される油溜部（19）が形成される高圧空間（S2）との間に隔壁部（15）が設けられる。隔壁部（15）には、吐出通路（70）に溜まった潤滑油を油溜部（19）へ戻すための油戻し通路（80）が形成される。【選択図】図８
2017180142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュー圧縮機であって、
ケーシング（11）と、
螺旋溝（41）が形成されたスクリューロータ（40）と、該螺旋溝（41）に噛み合う複数のゲート（54）を含むゲートロータ（50）と、上記スクリューロータ（40）を収容するシリンダ部（31）とを有する圧縮機構（30）と、
上記シリンダ部（31）の周囲に形成され上記圧縮機構（30）から吐出された流体が流れる吐出通路（70）と、該吐出通路（70）を通過した流体が流れるとともに潤滑油が貯留される油溜部（19）が形成される高圧空間（S2）との間に形成される隔壁部（15）とを備え、
上記隔壁部（15）には、上記吐出通路（70）に溜まった上記潤滑油を上記油溜部（19）へ戻すための油戻し通路（80）が形成される
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、
上記油戻し通路（80）を開閉する開閉機構（84,90）を備えている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項３】
請求項２において、
上記開閉機構（84,90）は、
上記吐出通路（70）を流れる流体の流速を示す指標が所定値より大きくなる条件において、上記油戻し通路（80）を閉鎖し、
上記指標が上記所定値以下になる条件において、上記油戻し通路（80）を開放するように構成される
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項４】
請求項３において、
上記開閉機構（84,90）は、
上記指標の変化に伴い、上記吐出通路（70）と上記高圧空間（S2）の差圧が大きくなると上記油戻し通路（80）を閉鎖し、
上記指標の変化に伴い、上記差圧が小さくなると上記油戻し通路（80）を開放するように上記差圧によって駆動される
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する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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。
【０００５】
この圧縮機では、上記吐出通路がシリンダ部の周囲に形成される。つまり、圧縮機構から吐出された高温の流体は、シリンダ部の周囲を流れた後に高圧空間へ導かれる。こうすると、スクリューロータとシリンダ部の熱膨張特性の相違に起因してシリンダ部の内周面と回転中のスクリューロータとの間の摺動抵抗が増大することを防止でき、ひいてはスクリューロータの焼き付きを回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
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。
【０００８】
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】
【０００９】
第１の発明は、スクリュー圧縮機を対象とし、ケーシング（11）と、螺旋溝（41）が形成されたスクリューロータ（40）と、該螺旋溝（41）に噛み合う複数のゲート（54）を含むゲートロータ（50）と、上記スクリューロータ（40）を収容するシリンダ部（31）とを有する圧縮機構（30）と、上記シリンダ部（31）の周囲に形成され上記圧縮機構（30）から吐出された流体が流れる吐出通路（70）と、該吐出通路（70）を通過した流体が流れるとともに潤滑油が貯留される油溜部（19）が形成される高圧空間（S2）との間に形成される隔壁部（15）とを備え、隔壁部（15）には、上記吐出通路（70）に溜まった上記潤滑油を上記油溜部（19）へ戻すための油戻し通路（80）が形成されることを特徴とする。
【００１０】
第１の発明では、シリンダ部（31）の周囲に吐出通路（70）が形成されるため、圧縮機構（30）で圧縮された後の流体がシリンダ部（31）の周囲を加熱する。これにより、スクリューロータ（40）とシリンダ部（31）との熱膨張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防止でき、ひいてはスクリューロータ（40）の焼き付きを回避できる。
【００１１】
吐出通路（70）では、流体中の油が分離して留まってしまう可能性がある。すると、高圧空間（S2）の油溜部（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。
【００１２】
本発明では、隔壁部（15）に油戻し通路（80）が形成され、この油戻し通路（80）によって吐出通路（70）と油溜部（19）とが連通可能となる。従って、吐出通路（70）に留まった油を油戻し通路（80）を介して油溜部（19）に戻すことができ、油溜部（19）の油量の不足を回避できる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、上記油戻し通路（80）を開閉する開閉機構（84,90）を備えていることを特徴とする。
【００１４】
第２の発明では、油戻し通路（80）に開閉機構（84,90）が設けられる。開閉機構（84,90）が油戻し通路（80）を開放することで、吐出通路（70）の油を油溜部（19）に戻し、油溜部（19）の油量の不足を回避できる。開閉機構（84,90）が油戻し通路（80）を閉鎖することで、吐出通路（70）の油を油溜部（19）に戻すことを禁止できる。これにより、油溜部（19）の油量が過剰に多くなることを回避できる。このように、本発明では、運転条件等に応じて、吐出通路（70）の油を油溜部（19）に戻す動作と、この動作を行わないこととを切り換えることができる。
【００１５】
第３の発明は、第２の発明において、上記開閉機構（84,90）は、上記吐出通路（70）を流れる流体の流速を示す指標が所定値より大きくなる条件において、上記油戻し通路（80）を閉鎖し、上記指標が上記所定値以下になる条件において、上記油戻し通路（80）を開放するように構成されることを特徴とする。
【００１６】
第３の発明では、吐出通路（70）を流れる流体の流速を示す指標が所定値より大きくなるときに、開閉機構（84,90）が油戻し通路（80）を閉鎖する。つまり、吐出通路（70）の流体の流速が比較的大きい運転条件では、吐出通路（70）の油は流体とともに高圧空間（S2）へ流れ易い。よって、この運転条件では、吐出通路（70）にさほど油が残らず、油溜部（19）の油量を十分に確保できる。このため、開閉機構（84,90）が油戻し通路（80）を閉鎖することで、油溜部（19）の油量が過剰となることを回避できる。
【００１７】
吐出通路（70）を流れる流体の流速を示す指標が所定値以下になると、開閉機構（84,90）が油戻し通路（80）を開放する。つまり、吐出通路（70）の流体の流速が比較的小さい運転条件では、吐出通路（70）の油が流体によって運ばれず、この油が吐出通路（70）に残存し易い。よって、この運転条件では、油溜部（19）の油量が不足し易い。このため、開閉機構（84,90）が油戻し通路（80）を開放することで、吐出通路（70）の油を油溜部（19）に確実に送ることができる。この結果、油溜部（19）の油量が不足することを確実に回避できる。
【００１８】
第４の発明は、第３の発明において、上記開閉機構（84,90）は、上記指標の変化に伴い、上記吐出通路（70）と上記高圧空間（S2）の差圧が大きくなると上記油戻し通路（80）を閉鎖し、上記指標の変化に伴い、上記差圧が小さくなると上記油戻し通路（80）を開放するように上記差圧によって駆動されることを特徴とする。
【００１９】
第４の発明では、吐出通路（70）を流れる流体の流速を示す変化に応じて、吐出通路（70）と高圧空間（S2）との差圧が変化すると、開閉機構（84,90）はこの差圧の変化に応じて油戻し通路（80）を開閉する。
【００２０】
具体的には、吐出通路（70）を流れる流体の流速を示す指標が所定値より大きくなると、吐出通路（70）の流路抵抗が大きくなる。従って、このような運転条件では、吐出通路（70）を流れる流体の圧力と、吐出通路（70）を通過後に高圧空間（S2）に流出した圧力との差は比較的大きくなる。つまり、高圧空間（S2）に流出する流体は、吐出通路（70）において圧力が比較的大きく減衰するため、吐出通路（70）と高圧空間（S2）との差圧も比較的大きくなる。開閉機構（84,90）は、この差圧が大きくなることにより駆動され、油戻し通路（80）を閉鎖する。これにより、吐出通路（70）を流れる流体の流速が大きな条件（吐出通路（70）に油が残りにくい条件）下において、油戻し通路（80）を自動的に閉鎖できる。
【００２１】
吐出通路（70）を流れる流体の流速を示す指標が所定値以下になると、吐出通路（70）の流路抵抗は比較的小さくなる。従って、このような運転条件では、高圧空間（S2）に流出する流体は、吐出通路（70）において圧力がさほど減衰しないため、吐出通路（70）と高圧空間（S2）との差圧も比較的小さくなる。開閉機構（84,90）は、この差圧が小さくなることにより駆動され、油戻し通路（80）を閉鎖する。これにより、吐出通路（70）を流れる流体の流速が小さい条件（吐出通路（70）に油が残り易い条件）下において、油戻し通路（80）を自動的に開放できる。
【発明の効果】
【００２２】
第１の発明によれば、吐出通路（70）に溜まった油を油戻し通路（80）を介して油溜部（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。
【００２３】
第２の発明によれば、開閉機構（84,90）により油戻し通路（80）を開閉できるため、例えば油溜部（19）の油量が過剰となるときに、油戻し通路（80）を閉鎖できる。これにより、油溜部（19）の油面が過剰に高くなることを回避でき、いわゆる油上がりを防止できる。
【００２４】
第３の発明によれば、吐出通路（70）の流体の流速が比較的小さい条件下において、油戻し通路（80）を開放するため、吐出通路（70）に油が溜まってしまうことを確実に回避できる。
【００２５】
第４の発明によれば、吐出通路（70）と高圧空間（S2）の圧力差を利用することで、運転条件に応じて開閉機構（84,90）を駆動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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構成を示す縦断面図である。
【図２】図２は、スクリュー圧縮機における圧縮機構の付近の横断面図である。
【図３】図３は、圧縮機構の要部を上側から視た斜視図である。
【図４】図４は、圧縮機構の要部を側方から視た斜視図である。
【図５】図５は、油戻し孔の付近を拡大した縦断面図である。
【図６】図６(Ａ)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り、図６(Ｂ)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り、図６(Ｃ)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７】図７は、変形例１に係るスクリュー圧縮機の図５に相当する図である。
【図８】図８は、変形例２に係るスクリュー圧縮機の図５に相当する図である。
【図９】図９は、開閉ユニットの縦断面図であり、油戻し孔を閉鎖した状態を示している。
【図１０】図１０は、開閉ユニットの縦断面図であり、油戻し孔を開放した状態を示している。
【図１１】図１１は、変形例３に係るスクリュー圧縮機の図５に相当する図である。
【図１２】図１２は、弁機構の縦断面図であり、油戻し孔を閉鎖した状態を示している。
【図１３】図１３は、弁機構の縦断面図であり、油戻し孔を開放した状態を示している。
【図１４】図１４は、図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
〔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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
〔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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
〔圧縮機構〕
圧縮機構（30）は、シリンダ部（31）、スクリューロータ（40）、及び２つのゲートロータ（50）を備えている。圧縮機構（30）では、シリンダ部（31）と、スクリューロータ（40）と、ゲートロータ（50）との間に流体（冷媒）を圧縮するための圧縮室（35）が形成される。
【００３９】
圧縮機構（30）は、電動機（20）の運転周波数が調節されることで、冷媒の循環量（運転容量）が調節可能に構成される。
【００４０】
[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。
【００４１】
[スクリューロータ]
図１、図３、図４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。
【００４２】
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。
【００４３】
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）。
【００４４】
[ゲートロータ]
図２、図３、図４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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。本例のアーム（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。
【００４８】
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。
【００４９】
［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。
【００５０】
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、例えばベーンモータ（図示省略）の回転角度を変化させることで、ロッドを介してスライドバルブ（61）の位置を調節するように構成される。
【００５１】
〈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、２つの吐出通路（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。
【００５２】
吐出通路（70）は、シリンダ部（31）を囲むように、該シリンダ部（31）とケーシング本体部（12）の間に形成される。吐出通路（70）の始端は、吐出口（45）を介して圧縮室（35）と連通している。吐出通路（70）の終端は、高圧連通路（18）を介して高圧空間（S2）と連通している。図２に示すように、各吐出通路（70）は、第１通路（71）と第２通路（72）とを含んでいる。第１通路（71）と第２通路（72）とは、シリンダ部（31）の周方向に隣り合うように形成される。
【００５３】
２つの第１通路（71）は、各バルブ収容部（32）の径方向外側に形成される。第１通路（71）には、吐出口（45）が開口している。第１通路（71）では、冷媒が前方（高圧空間（S2）から低圧空間（S1）へ向かう方向）へ流れる。第１通路（71）の前側部分と第２通路（72）の前側部分とは、連通孔（73）を介して互いに接続される。第２通路（72）は、シリンダ部（31）の上端部及び下端部に形成される。第２通路（72）では、冷媒が後方（低圧空間（S1）から高圧空間（S2）へ向かう方向）へ流れる。第２通路（72）の後端は、高圧連通路（18）と連続している。
【００５４】
〈油戻し通路、及びその周辺構造〉
図１及び図５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。
【００５５】
仕切部（15a）には、下部吐出通路（70a）に溜まった油を油溜部（19）へ戻すための油戻し孔（80）（油戻し通路）が形成される。油戻し孔（80）は、仕切部（15a）を厚さ方向（本例では水平方向）に貫通している。油戻し孔（80）は、例えば細長い円柱状に形成される。
【００５６】
本実施形態の油戻し孔（80）は、下部吐出通路（70a）の第２通路（72）と油溜部（19）の間に形成され、第２通路（72）と油溜部（19）とを連通させる。図５に示すように、油戻し孔（80）は、仕切部（15a）のうち第２通路（72）の底面寄りに形成される。なお、油戻し孔（80）は、下部吐出通路（70a）の第１通路（71）と油溜部（19）の間に形成され、第１通路（71）と油溜部（19）とを連通させてもよい。
【００５７】
〈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６を参照しながら説明する。
【００５８】
図６(Ａ)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。
【００５９】
スクリューロータ（40）が更に回転すると、図６(Ｂ)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。
【００６０】
スクリューロータ（40）が更に回転すると、図６(Ｃ)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。
【００６１】
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（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。
【００６２】
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、冷媒が前方から後方へとＵターンする。この冷媒は第２通路（72）を後方へ流れ、高圧連通路（18）を通じて高圧空間（S2）へ流出する。
【００６３】
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。
【００６４】
〈油戻し孔の作用〉
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。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、スクリュー圧縮機（10）では、隔壁部（15）に油戻し孔（80）を形成している。
【００６５】
つまり、図５に示すように、油戻し孔（80）は、下部吐出通路（70a）と油溜部（19）とを連通させている。このため、吐出通路（70）に過剰の油が溜まったとしても、この油を油戻し孔（80）を介して油溜部（19）へ導くことができる。
【００６６】
特に、圧縮機構（30）の運転容量（冷媒の循環量）が比較的小さい条件下では、吐出通路（70）を流れる冷媒の流量が小さくなり、ひいてはこの冷媒の流速が小さくなる。このため、吐出通路（70）では、冷媒中の油が滞りやすくなり、これに伴い油溜部（19）の油量が不足してしまう。これに対し、油戻し孔（80）を設けることで、吐出通路（70）に溜まった油を確実に油溜部（19）へ戻すことができ、このような運転条件においても油溜部（19）の油量を十分に確保できる。
【００６７】
−実施形態の効果−
上記実施形態によれば、吐出通路（70）に溜まった油を油戻し通路（80）を介して油溜部（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。従って、スクリュー圧縮機（10）の信頼性を確保できる。
【００６８】
《変形例》
上記実施形態については、以下のような変形例の構成としてもよい。
【００６９】
−変形例１−
図７に示す変形例１では、油戻し孔（80）の形状が上記実施形態と異なる。この油戻し通路（80）は、台形円錐状に形成される。つまり、油戻し孔（80）の内周面は、吐出通路（70）から油溜部（19）に近づくにつれて軸心に近くなるテーパ面（81）を構成する。つまり、油戻し孔（80）の内径は、吐出通路（70）から油溜部（19）に近づくにつれて小さくなっている。変形例１では、上記実施形態１と比べて、油戻し孔（80）の流入端の開口面積が大きくなっている。このため、吐出通路（70）に溜まった油を速やかに油溜部（19）へ戻すことができる。
【００７０】
−変形例２−
図８〜図１０に示す変形例２のスクリュー圧縮機（10）は、油戻し孔（80）を開閉する開閉ユニット（82）を有している。この開閉ユニット（82）は、導入路（83）と開閉機構（84）とを有している。
【００７１】
〈導入路〉
導入路（83）は、仕切部（15a）における油戻し孔（80）の下側に形成される。導入路（83）は、仕切部（15a）を厚さ方向に貫通している。導入路（83）の一端は吐出通路（70）に連通している。導入路（83）の他端は開閉機構（84）の第１室（C1）に連通している。
【００７２】
〈開閉機構〉
開閉機構（84）は、仕切部（15a）における高圧空間（S2）側（図８の右側）の側面に固定されている。開閉機構（84）は、有底筒状の筒部（85）と、該筒部（85）の開放部を閉塞する蓋部（86）と、該筒部（85）の内部に収容される弁（87）とを備えている。
【００７３】
筒部（85）は、筒状の周壁部（85a）と、該周壁部（85a）の軸方向の一端に連続的に形成される円板状の閉塞部（85b）とを有している。
【００７４】
周壁部（85a）の軸方向の中間部には、径方向に連なる流入孔（85c）及び流出孔（85d）が形成される。流入孔（85c）及び流出孔（85d）は、同じ形状であって、互いに向かい合う位置にある。流入孔（85c）は、油戻し孔（80）の終端と連通する（図８を参照）。
【００７５】
周壁部（85a）における蓋部（86）の近傍には、第１連通孔（85e）が径方向に貫通している。第１連通孔（85e）の一端は、導入路（83）と連通する（図８を参照）。第１連通孔（85e）の他端は、弁（87）と蓋部（86）との間に形成される第１室（C1）に連通する。つまり、第１室（C1）には、導入路（83）及び第１連通孔（85e）を介して吐出通路（70）の圧力が作用する。
【００７６】
閉塞部（85b）の中心部には、第２連通孔（85f）が厚さ方向（上下方向）に貫通している。第２連通孔（85f）の一端は、油溜部（19）ないし高圧空間（S2）に連通している。第２連通孔（85f）の他端は、弁（87）と閉塞部（85b）との間に形成される第２室（C2）に連通する。つまり、第２室（C2）には、第２連通孔（85f）を介して油溜部（19）ないし高圧空間（S2）の圧力が作用する。
【００７７】
弁（87）は、弁本体（87a）と、弁本体（87a）の上側に形成される溝部（87b）と、弁本体（87a）から下方に突出する凸部（87c）とを有する。弁本体（87a）は、周壁部（85a）に摺接する円柱状に形成される。溝部（87b）は、弁（87）の外周面において、筒部（85）の軸心周りに形成される環状の溝である。凸部（87c）は、弁本体（87a）よりも小径の円柱状に形成さされる。
【００７８】
弁（87）は、第１位置（図９の位置）と第２位置（図１０の位置）との間を上下に進退可能に構成される。弁（87）が第１位置になると、弁本体（87a）が流入孔（85c）及び流出孔（85d）を閉塞する。弁（87）が第２位置になると、凸部（87c）が蓋部（86）に当接するとともに流入孔（85c）及び流出孔（85d）が溝部（87b）を介して連通する。
【００７９】
〈開閉機構の動作〉
変形例２では、スクリュー圧縮機（10）の運転条件に応じて、開閉機構（84）が油戻し孔（80）を自動的に開閉する。具体的に、開閉機構（84）は、スクリュー圧縮機（10）の冷媒の循環量に応じて開閉機構（84）を開閉する。
【００８０】
〔高循環量の運転時の動作〕
例えばスクリュー圧縮機（10）の冷媒の循環量が比較的大きい範囲（第１範囲）で運転を行うとする。この運転では、電動機（20）の回転数が比較的大きくなり、圧縮機構（30）から吐出される冷媒の流量が比較的大きくなる。この結果、吐出通路（70）を流れる冷媒の流速も比較的大きくなる。
【００８１】
吐出通路（70）を流れる冷媒の流速が大きくなると、吐出通路（70）の油は冷媒とともに流れ易くなるため、吐出通路（70）を通じて高圧空間（S2）へ流出し易い。このため、油溜部（19）には、比較的多くの油が溜まってしまい、油面が過剰に高くなってしまうおそれがある。このように油面が高くなると、高圧空間（S2）では、冷媒とともに油が巻き上がってしまい、いわゆる油上がりが生じるおそれがある。そこで、開閉機構（84）は、吐出通路（70）と高圧空間（S2）の差圧により、油戻し孔（80）を閉鎖状態とする。
【００８２】
具体的には、吐出通路（70）の流速が比較的大きくなると、吐出通路（70）の圧力損失が比較的大きくなるため、高圧冷媒の圧力が吐出通路（70）において減衰し易くなる。従って、この運転条件では、吐出通路（70）の圧力Ｐ１と、高圧空間（S2）の圧力Ｐ２の差（圧力差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２）が比較的大きくなる。
【００８３】
一方、開閉機構（84）では、第１室（C1）に吐出通路（70）の圧力Ｐ１が作用し、第２室（C2）に高圧空間（S2）の圧力Ｐ２が作用している。このため、ΔＰが比較的大きくなると、弁（87）が上方へ移動し第１位置（図９の位置）となる。この結果、流入孔（85c）と流出孔（85d）とが弁本体（87a）によって遮断される。従って、油戻し通路（80）が実質的に閉鎖され、吐出通路（70）と油溜部（19）とが遮断される。この結果、吐出通路（70）の冷媒の流速が比較的大きな条件下では、吐出通路（70）に残った油が油戻し孔（80）を介して油溜部（19）へ送られることがない。
【００８４】
〔低循環量の運転時の動作〕
例えばスクリュー圧縮機（10）の冷媒の循環量が比較的小さい範囲（第１範囲よりも小さい第２範囲）で運転を行うとする。この運転では、電動機（20）の回転数が比較的小さくなり、圧縮機構（30）から吐出される冷媒の流量が比較的小さくなる。この結果、吐出通路（70）を流れる冷媒の流速も比較的小さくなる。
【００８５】
吐出通路（70）を流れる冷媒の流速が小さくなると、吐出通路（70）の油は冷媒とともに流れにくくなるため、吐出通路（70）に油が溜まり易い。このため、油溜部（19）の油量が不足してしまうおそれがある。この場合、油溜部（19）から各摺動部へ油（潤滑油ないし冷凍機油ともいう）を十分に供給できない。そこで、開閉機構（84）は、吐出通路（70）と高圧空間（S2）の差圧により、油戻し孔（80）を開放状態とする。
【００８６】
具体的には、吐出通路（70）の流速が比較的小さくなると、吐出通路（70）の圧力損失が小さくなる。従って、この運転条件では、吐出通路（70）の圧力Ｐ１と、高圧空間（S2）の圧力Ｐ２の差（圧力差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２）が小さくなる。
【００８７】
一方、開閉機構（84）では、第１室（C1）に吐出通路（70）の圧力Ｐ１が作用し、第２室（C2）に高圧空間（S2）の圧力Ｐ２が作用している。このため、ΔＰが小さくなると、弁（87）が自重により下方へ移動し第２位置（図１０の位置）となる。この結果、流入孔（85c）と流出孔（85d）とが溝部（87b）を介して連通する。従って、油戻し孔（80）が実質的に開放され、吐出通路（70）と油溜部（19）とが連通する。この結果、吐出通路（70）の冷媒の流速が比較的小さな条件下では、吐出通路（70）に残った油が油戻し孔（80）を介して油溜部（19）へ送られる。
【００８８】
このように、変形例２では、吐出通路（70）と高圧空間（S2）の差圧ΔＰに応じて、開閉機構（84）が油戻し孔（80）を自動的に開閉する。従って、モータ等の駆動源を用いずとも、油戻し孔（80）を開閉できる。
【００８９】
また、開閉機構（84）は、低循環量の条件において、油戻し孔（80）を閉鎖し、高循環量の条件において、油戻し孔（80）を開放するように構成される。つまり、開閉機構（84）は、吐出通路（70）を流れる流体の流速を示す指標が所定値より大きくなる条件において、油戻し孔（80）を閉鎖し、この指標が上記所定値以下になる条件において、上記油戻し孔（80）を開放する。従って、吐出通路（70）に油が残り易い低循環量の運転のときだけ、吐出通路（70）の油を油戻し孔（80）を通じて油溜部（19）へ戻すことができる。この結果、油溜部（19）の油量が過剰に多くなったり、不足したりすることを確実に回避できる。
【００９０】
−変形例３−
図１１〜図１４に示す変形例３のスクリュー圧縮機（10）は、開閉機構である弁機構（90）を有している。弁機構（90）は、筒状のケース部（91）と、ケース部（91）の内部に収容される弁（92）と、弁（92）に弾性力を作用させるスプリング（93）とを有している。
【００９１】
ケース部（91）の軸方向の一端（図１１の左端）には、吐出通路（70）に連通する流入穴（91a）が形成される。ケース部（91）の軸方向の他端（図１１の右端）には、油戻し孔（80）に連通する流出穴（91b）が形成される。ケース部（91）の内部には、流入穴（91a）と流出穴（91b）とに亘って内部流路（91c）が形成される。ケース部（91）の内部には、段差面（91d）と、スプリング保持部（91e）とが形成されている。段差面（91d）は、弁（92）に面する弁座を構成している。スプリング保持部（91e）は、流出穴（91b）の外縁部を構成しており、スプリング（93）の基端が固定される。
【００９２】
図１４に示すように、弁（92）の外周には、一対の切り欠き部（92a）が形成される。これらの切り欠き部（92a）は、例えば弁（92）の上端及び下端に形成される。きり欠き部（92a）は、ケース部（91）の内周面と離れるような平面（例えば平坦面）を形成している。切り欠き部（）とケース部（91）との間には、断面が略弓形の隙間が形成される。弁（92）の厚さ方向における、高圧空間（S2）側の側面には、円柱状の凹部（92b）が形成される。凹部（92b）には、スプリング（93）の先端が嵌合して固定される。
【００９３】
弁（92）は、第１位置（図１２の位置）と第２位置（図１３の位置）との間を前後に進退可能に構成される。弁（92）が第１位置になると、弁（92）の後端が段差面（91d）と当接し、流入穴（91a）と流出穴（91b）とが弁（92）によって遮断される。弁（92）が第２位置になると、弁（92）が段差面（91d）と離れ、流入穴（91a）と流出穴（91b）とが切り欠き部（92a）及び内部流路（91c）を介して連通する。
【００９４】
〈開閉機構の動作〉
変形例３においても、開閉機構（84）は、スクリュー圧縮機（10）の冷媒の循環量に応じて開閉機構（84）を開閉する。
【００９５】
〔高循環量の運転時の動作〕
高循環量の運転時には、圧力差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２が大きくなる。このため、弁（92）はこの差圧ΔＰによって、スプリング（93）に抗して高圧空間（S2）側へ押し込まれ、第１位置（図１２の位置）となる。この結果、流入穴（91a）と流出穴（91b）とが弁（92）によって遮断される。従って、油戻し通路（80）が実質的に閉鎖され、吐出通路（70）と油溜部（19）とが遮断される。この結果、吐出通路（70）の冷媒の流速が比較的大きな条件下では、吐出通路（70）に残った油が油戻し孔（80）を介して油溜部（19）へ送られることがない。
【００９６】
〔低循環量の運転時の動作〕
低循環量の運転時には、圧力差ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２が小さくなる。このため、弁（92）は、スプリング（93）によって吐出通路（70）側へ押し込まれ、第２位置（図１３の位置）となる。この結果、流入穴（91a）と流出穴（91b）とが切り欠き部（92a）及び内部流路（91c）を介して連通する。従って、油戻し孔（80）が実質的に開放され、吐出通路（70）と油溜部（19）とが連通する。この結果、吐出通路（70）の冷媒の流速が比較的小さな条件下では、吐出通路（70）に残った油が油戻し孔（80）を介して油溜部（19）へ送られる。
【００９７】
このように、変形例３においても、吐出通路（70）と高圧空間（S2）の差圧ΔＰに応じて、弁機構（90）が油戻し孔（80）を自動的に開閉する。従って、モータ等の駆動源を用いずとも、油戻し孔（80）を開閉できる。
【００９８】
また、弁機構（90）は、低循環量の条件において、油戻し孔（80）を閉鎖し、高循環量の条件において、油戻し孔（80）を開放するように構成される。つまり、弁機構（90）は、吐出通路（70）を流れる流体の流速を示す指標が所定値より大きくなる条件において、油戻し孔（80）を閉鎖し、この指標が上記所定値以下になる条件において、上記油戻し孔（80）を開放する。従って、吐出通路（70）に油が残り易い低循環量の運転のときだけ、吐出通路（70）の油を油戻し孔（80）を通じて油溜部（19）へ戻すことができる。従って、油溜部（19）の油量が過剰に多くなったり、不足したりすることを確実に回避できる。
【００９９】
《その他の実施形態》
油戻し通路（80）を開閉する開閉機構（84,90）は、必ずしも差圧で駆動されるものでなくてもよい。つまり、例えば油戻し通路（80）を電磁弁等の開閉機構（84,90）により開閉してもよい。この場合にも、吐出通路（70）の流れる冷媒の流速を示す指標（例えば吐出通路（70）を流れる冷媒の流量、電動機（20）の運転周波数や回転数、冷媒回路の圧力等）が所定値より大きくなる条件で油戻し通路（80）を閉鎖する。また、この指標が所定値より小さくなる条件で油戻し通路（80）を開放する。これにより、油溜部（19）の油量が過剰に多くなったり、不足したりすることを確実に回避できる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上説明したように、本発明は、スクリュー圧縮機について有用である。
【符号の説明】
【０１０１】
Ｓ２      高圧空間
１０      スクリュー圧縮機
１１      ケーシング
１５      区画部材
１９      油溜部
３０      圧縮機構
３１      シリンダ部
４０      スクリューロータ
４１      螺旋溝
５０      ゲートロータ
５４      ゲート
７０      吐出通路
８０      油戻し通路
８４      開閉機構
９０      弁機構（開閉機構）
【図１】
2017180142.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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