(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（２１）に形成したシリンダ（２５）に嵌合するスクリューロータ（２６）と、
このスクリューロータ（２６）に噛合するゲートロータ本体（５２）とこのゲートロータ本体（５２）の片側に突出した軸部（５３）とを有するゲートロータ（５１）と、
上記ゲートロータ（５１）を上記軸部（５３）によって上記ゲートロータ本体（５２）に関して片持ち支持する片持ち軸受構造（Ｂ１）と
を備え、
上記シリンダ（２５）の外側に位置するようにケーシング（２１）に形成され、かつ、吐出側から上記ゲートロータ（５１）よりも吸入側に延びて、吐出ガスを収容する高圧室（５５）を備え、
上記高圧室（５５）は、上記シリンダ（２５）の周囲を取り囲むように、互いに間隔をおいて複数個存在する
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、冷媒等のガスを圧縮するスクリュー圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスクリュー圧縮機としては、図３に示すものがある。このスクリュー圧縮機は、ケーシング１に形成したシリンダ２にスクリューロータ３を嵌合している。このスクリューロータ３には、ゲートロータ５の略歯車形状のゲートロータ本体６を噛合している（図３では、ゲートロータ５は１つしか示していないが、中心に関して点対称にゲートロータは２つある。）。このゲートロータ５はゲートロータ本体６に関して両持ち軸受構造Ｂ２によって両持ち支持している。すなわち、上記ゲートロータ本体６の両側に軸部７，８が夫々突出していて、一方の軸部７を軸受ハウジング９に保持された転がり軸受１０，１１で支持する一方、他方の軸受８を軸受ハウジング１２に保持された転がり軸受１３で支持して、ゲートロータ５を両持ち支持している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来のスクリュー圧縮機では、ゲートロータ５を両持ち軸受構造Ｂ２で両持ち支持しているため、各１つのゲートロータ５について２つの軸受ハウジング９，１２と、両側の転がり軸受１０，１１，１３とを必要として、部品点数が多くなって、製造コストが高くなり、かつ、組立性、メンテナンス性が悪いという問題があった。
【０００４】
また、上記従来のスクリュー圧縮機では、スクリューロータ３の回りを、２つのゲートロータ５（図３では１つのみを示している。）とその両持ち軸受構造Ｂ２によって殆ど占めることになるため、それらに邪魔されて、ゲートロータ５よりも吸い込み側においてシリンダ２の回りに吐出ガスの入る高圧室を設けることができない。そのため、過渡時の液バック時や湿り運転時に、スクリューロータ３とシリンダ２との温度差による熱膨張の違いによって、シリンダ２とスクリューロータ３とが接触して焼き付きやいわゆるかじりが生じるという問題があった。また、この接触を回避するために、シリンダ２とスクリューロータ３との隙間を大きくすると、ガスの漏れによって、効率が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、ゲートロータの軸受構造の部品点数を少なくできて、製造コストを低減でき、組立性、メンテナンス性を向上でき、かつ、ゲートロータよりも吸い込み側においてシリンダとスクリューロータとの温度差を小さくして、熱膨張の差を小さくして、信頼性および効率を向上できるスクリュー圧縮機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のスクリュー圧縮機は、
ケーシングに形成したシリンダに嵌合するスクリューロータと、
このスクリューロータに噛合するゲートロータ本体とこのゲートロータ本体の片側に突出した軸部とを有するゲートロータと、
上記ゲートロータを上記軸部によって上記ゲートロータ本体に関して片持ち支持する片持ち軸受構造と
を備え、
上記シリンダの外側に位置するようにケーシングに形成され、かつ、吐出側から上記ゲートロータよりも吸入側に延びて、吐出ガスを収容する高圧室（５５）を備え、
上記高圧室は、上記シリンダの周囲を取り囲むように、互いに間隔をおいて複数個存在する
ことを特徴としている。
【０００７】
上記構成のスクリュー圧縮機によれば、ゲートロータ本体の片側の軸部を片持ち軸受構造によって支持して、ゲートロータをゲートロータ本体に関して片持ち支持している。したがって、このスクリュー圧縮機は、ゲートロータを両持ち支持する場合に比べて、軸受ハウジングや軸受等の部品点数が約半分に削減できて、製造コストを低減でき、組立性、メンテナンス性を大きく向上できる。
【０００９】
また、上記構成のスクリュー圧縮機は、ゲートロータが片持ち軸受構造によって支持されていることによって生じるケーシングのスペースを利用して、吐出側からゲートロータをよりも吸入側に延びて、シリンダの外側に位置する高圧室が形成されている。この高圧室に高温の吐出ガスが収容される。そのため、過渡時の液バック時や湿り運転時に、シリンダが冷却されようとするが、上記高圧室に収容された高温の吐出ガスによってシリンダが暖められて、スクリューロータとシリンダとの温度差が小さくなって、シリンダとスクリューロータとが熱膨張の違いによって接触するということがなくなって、信頼性が向上する。また、シリンダとスクリューロータとの熱膨張の差が小さくなるので、シリンダとスクリューローとの隙間を小さくして、ガスの漏れを少なくして、効率を向上できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１１】
図１に示すように、このスクリュー圧縮機は、ケーシング本体１８の両端にカバー部１９，２０を固定してなるケーシング２１内に、圧縮部２２とモータ２３を配置している。上記圧縮部２２は、ケーシング本体１８に形成したシリンダ２５内に、主軸２７の一端部と一体に形成したスクリューロータ２６を回転自在に嵌合している。上記主軸２７の他端部にはモータ２３のロータ２８を固定している。上記モータ２３のステ−タ２９はケーシング本体１８に固定している。
【００１２】
上記スクリューロータ２６の外端側において主軸２７を第１の転がり軸受３１，３２で支持すると共に、上記モータ２３のロータ２８の外端側において主軸２７を、カバー部１９に形成した軸受ハウジング３３に保持された第２の転がり軸受３５で支持して、上記ロータ２８およびスクリューロータ２６に関して、主軸２７を第１、第２の転がり軸受３１，３２，３５で両持ち支持している。このように、第１、第２の転がり軸受３１，３２，３５で両持ち支持された主軸２７の第１の転がり軸受３１，３２と第２の転がり軸受３５との間の部分は、片持ち支持とは違って、第１、第２の転がり軸受３１，３２，３５の製作誤差、ミスアライメントによるずれ、偏心が増幅されることがないから、主軸２７の第１の転がり軸受３１，３２と第２の転がり軸受３５との間の部分に固定され、あるいは、一体化されたロータ２８およびスクリューロータ２６を所望の位置に精度高く配置できる。したがって、モータ２３のステータ２９とロータ２８との間のエアギヤップが不均一になることがなく、うなり音や異音の発生を防止できる。
【００１３】
上記カバー部１９の軸受ハウジング３３は、４枚のリブ３６によってカバー部１９の外殻部３８に連なっている。上記カバー部１９は、その軸受ハウジング３３に保持された第２の転がり軸受３５が第１の転がり軸受３１，３２と同心になるように、位置を調整した後、ボルト３７でケーシング本体１８に固定している。
【００１４】
一方、上記ケーシング２１のケーシング本体１８には、上記ロータ２８とスクリューロータ２６との間に位置する芯だしガイド４１を形成している。この芯だしガイド４１は、図２に示すように、９０度の位相で４箇所に設けている。上記主軸２７と第１，第２の転がり軸受３１，３２，３５を組み付けるときに、この芯だしガイド４１，４１，４１，４１の内側に主軸２７を挿入して、主軸２７の芯だしが容易に行われるようにしている。この芯だしガイド４１，４１，４１，４１のスクリューロータ２６側の各端面の内側部を夫々テーパ面４３にしていて、主軸２７を芯だしガイド４１，４１，４１，４１の内側に圧縮部２２側からモータ２３側に挿入する際に、このテーパ面４３によって、主軸２７が芯だしガイド４１，４１，４１，４１の内側に容易に挿入できるようになっている。
【００１５】
また、図１に示すように、冷媒吸入通路４２を通して、矢印Ｇに示すように、冷媒を圧縮部２２に吸入するようにしている。この冷媒吸入通路４２は、芯だしガイド４１，４１，４１，４１の間、つまり、主軸２７の近傍を通っている。上記主軸２７の近傍に位置する冷媒吸入通路４２の狭隘部には、モータ２３のロータ２８の冷却フイン４４を突出させて、吸入通路４２に液戻りがあっても、液冷媒を冷却フィン４４で粉砕して微粒化して、ガス状態にしてシリンダ２５内に吸入するようにしている。このようにして、液圧縮を防止するようにしている。
【００１６】
また、図１のII−II線断面図である図２に示すように、ケーシング２１のケーシング本体１８には、斜め方向に点対称にゲートロータ５１，５１を設けている。このゲートロータ５１，５１は夫々片持ち軸受構造Ｂ１，Ｂ１によって片持ち支持している。すなわち、このゲートロータ５１は、スクリューロータ２６に噛合する歯車状のゲートロータ本体５２と、このゲートロータ本体５２の片側のみに突出する軸部５３とからなり、この軸部５３を、軸受ハウジング６１に収容された転がり軸受６２，６３で支持することによって、ゲートロータ５１をゲートロータ本体５２に関して片持ち支持している。すなわち、軸受ハウジング６１と、その軸受ハウジング６１に保持された軸受６２，６３と、押さえ板６４と、上記軸受６２を押さえ板６４に押し付けるコイルスプリング６５とからなる片持ち軸受構造Ｂ１によって、ゲートロータ５１をゲートロータ本体５２に関して片持ち支持している。なお、上記軸受ハウジング６１は、押さえ板６４と共にボルト６６によってケーシング２１に固定している。
【００１７】
図２に示すように、上記片持ち軸受構造Ｂ１およびゲートロータ５１の存在しないケーシング本体１８の領域を通って、ゲートロータ５１よりも吐出側（図１においてII−II線よりも右側）から吸入側（図１においてII−II線よりも左側）に延びると共に、シリンダ２５の外側に位置する高圧室５５を形成している。この高圧室５５には、高温の吐出ガスを導いている。この高圧室５５の一部は、図２に示すように、低圧室５６の外側に位置している。
【００１８】
上記構成のスクリュー圧縮機においては、図２に示すように、ケーシング２１のケーシング本体１８に、斜め方向に点対称にゲートロータ５１，５１を設け、このゲートロータ５１，５１を夫々片持ち軸受構造Ｂ１，Ｂ１によってゲートロータ本体５２，５２に関して片持ち支持している。このように、ゲートロータ本体５２の片側の軸部５３を片持ち軸受構造Ｂ１によって支持して、ゲートロータ５１をゲートロータ本体５２に関して片持ち支持しているので、このスクリュー圧縮機は、ゲートロータを両持ち支持する場合に比べて、軸受ハウジング６１や軸受６２，６３等の部品点数を約半分に削減できて、製造コストを低減でき、また、組立性、メンテナンス性を大きく向上できる。
【００１９】
また、上記ゲートロータ５１が片持ち軸受構造Ｂ１によって片持ち支持されていることによって生じるケーシング２１のスペースを利用して、吐出側からゲートロータ５１よりも吸入側に延びる高圧室５５には、高温の吐出ガスが導かれていて、この吐出ガスの熱によってシリンダ２５が暖められる。そのため、過渡時の液バック時や湿り運転時に、シリンダ２５の吸入側が冷却されようとするが、上記高圧室５５に収容された高温の吐出ガスによってシリンダ２５が暖められて、スクリューロータ２６とシリンダ２５との温度差が小さくなる。したがって、スクリューロータ２６とシリンダ２５との熱膨張の差が小さくなって、スクリューロータ２６とシリンダ２５とが焼き付くとか、いわゆるかじりが生じるとかいうことがなくなって、信頼性が向上する。
【００２０】
また、上述のように、シリンダ２５とスクリューロータ２６との熱膨張の差が小さくなるので、シリンダ２５とスクリューロータ２６との隙間を小さくして、ガスの漏れを少なくして、効率を向上できる。
【００２１】
上記実施の形態では、片持ち軸受構造Ｂ１は、軸受ハウジング６１と軸受６２，６３と押さえ板６４とコイルスプリング６５とを備えているが、片持ち軸受構造は、軸受ハウジングを備えていなくて、軸受を直接ケーシングに取り付けるものであってもよく、また、押さえ板６４やコイルスプリング６５は省いてもよい。片持ち軸受構造は、歯車状のゲートロータ本体の片側に突出する軸部を支持して、ゲートロータをゲートロータ本体に関して片持ち支持するものであればどのような構造であってもよい。軸受は滑り軸受であってもよい。
【００２２】
上記実施の形態では、スクリューロータ２６は主軸２７と一体に形成しているが、スクリューロータと主軸は別体であってもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明によれば、ゲートロータ本体の片側の軸部を片持ち軸受構造によって支持して、ゲートロータをゲートロータ本体に関して片持ち支持しているので、ゲートロータを両持ち支持する場合に比べて、軸受ハウジングや軸受等の部品点数を約半分に削減できて、製造コストを低減でき、組立性、メンテナンス性を大きく向上できる。
【００２４】
また、請求項１の発明によれば、ゲートロータが片持ち軸受構造によって支持されていることによって生じるケーシングのスペースを利用して、吐出側からゲートロータをよりも吸入側に延びて、シリンダの外側に位置する高圧室を形成しているので、過渡時の液バック時や湿り運転時に、シリンダが冷却されようとするが、上記高圧室に収容された高温の吐出ガスによってシリンダを暖めて、スクリューロータとシリンダとの温度差を小さくして、シリンダとスクリューロータとが熱膨張の違いによって接触することをなくして、信頼性を向上できる。また、シリンダとスクリューロータとの熱膨張の差が小さくなるので、シリンダとスクリューローとの隙間を小さくして、ガスの漏れを少なくして、効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態のスクリュー圧縮機の縦断面図である。
【図２】  図１のII−II線断面図である。
【図３】  従来のスクリュー圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
２１    ケーシング
２６    スクリューロータ
５１    ゲートロータ
５２    ゲートロータ本体
５３    軸部
５５    高圧室
Ｂ１    片持ち軸受構造
【図１】
0003731399.tif 000002
【図２】
0003731399.tif 000003
【図３】
0003731399.tif 000004