JP6835681B2 - スクリュー流体機械 - Google Patents

Description

本発明は、ＨＦＣ系、ＨＦＯ系等の冷媒、空気や二酸化炭素等の自然系冷媒およびその他の圧縮性気体を扱うスクリュー流体機械に関する。

スクリュー流体機械は、冷凍空調用圧縮機や空気圧縮機として広く普及している。空調機やチラー、冷凍機を始めとするヒートポンプ機器の主要構成機器であり、省エネであることへの社会的な要求は極めて強く、高エネルギー効率、高能力であることがますます重要になっている。

特許文献１のスクリュー流体機械は、一対のスクリューロータと、吸込側軸受と、吐出側軸受と、吸込側軸受に潤滑油を給油するための流路が形成されたケーシングとを備える。そして、当該ケーシングには、吸込側軸受が収納された空間とスクリューロータが収納された空間との間の隔壁に、吸込側軸受の内部を通過した後の潤滑油をスクリューロータ側に流して回収する第１の回収穴と、隔壁に吸込側軸受に給油される潤滑油の一部をスクリューロータ側に直接導いて回収する第２の回収穴とが形成されている。当該構成により、潤滑油の一部が第２の回収穴を介して回収され、吸込側軸受を通過する潤滑油の量は潤滑に必要な最小限に抑えられ、吸込側軸受での潤滑油の撹拌ロスを低減している。

特開２００２−２１７５８号公報

しかし、従来のスクリュー流体機械の油を戻す構成では、油が吸込口から吸い込まれるガスの主流と混合してしまうため、ガスと油のとの間で熱交換が行われ、吸気加熱を増大させることになり、圧縮効率を低減させている。

また、従来のスクリュー流体機械では、ガスをスクリュー流体機械の内部へ吸い込む吸込ポートから作動室への吸込口までのガスの吸込経路が複雑であり圧力損失が大きかった。

そこで本発明は、吸気加熱を低減することができ、高エネルギー効率と高能力を有する スクリュー流体機械を提供することができる。また、本発明は、吸込抵抗の少ないガスの吸込経路を形成して、高エネルギー効率と高能力を有するスクリュー流体機械を提供することができる。

上記課題を解決するため、本発明の一形態に係るスクリュー流体機械は、互いに噛合いながら回転する雄ロータおよび雌ロータと、前記雄ロータおよび前記雌ロータの回転軸を回転可能に支持する軸支持手段と、前記雄ロータおよび前記雌ロータを駆動する駆動手段と、前記雄ロータ、前記雌ロータ、前記軸支持手段、および前記駆動手段を収納するケーシングと、を備え、前記ケーシングは、前記駆動手段と前記雄ロータおよび前記雌ロータとの間に位置し、前記軸支持手段が設けられた中間部を有し、前記中間部には、前記雄ロータの回転軸が貫通する雄貫通孔と、前記雌ロータの回転軸が貫通する雌貫通孔と、前記雄貫通孔および前記雌貫通孔の上側に前記駆動手段側から前記雄ロータおよび前記雌ロータ側へガスを吸い込むための吸込口と、が形成され、前記ケーシングには、前記中間部に対し、前記駆動手段を挟んで反対側に、外部からガスを吸い込むための吸込ポートが下側に開口するように形成されている。

上記課題を解決するため、本発明の一形態に係るスクリュー流体機械は、互いに噛合いながら回転する雄ロータおよび雌ロータと、前記雄ロータおよび前記雌ロータの回転軸を回転可能に支持する軸支持手段と、前記軸支持手段へ油を給油する給油手段と、前記雄ロータおよび前記雌ロータを駆動する駆動手段と、前記雄ロータ、前記雌ロータ、前記軸支持手段 前記給油手段、および前記駆動手段を収納するケーシングと、を備え、前記ケーシングには、前記雄ロータの回転軸が貫通する雄貫通孔と、前記雌ロータの回転軸が貫通する雌貫通孔と、前記雄貫通孔および前記雌貫通孔の上側に、前記雄ロータおよび前記雌ロータへガスを吸い込むための吸込口と、が形成され、前記ケーシングの前記雄貫通孔および前記雌貫通孔が開口する端面には、前記雄貫通孔および前記雌貫通孔から下方に向かって延び、前記軸支持手段を潤滑し前記雄貫通孔および前記雌貫通孔を通過した油を排出するための雄排油経路および雌排油経路が形成されている。

本発明によれば、吸気加熱を低減することができ、高エネルギー効率と高能力を有する スクリュー流体機械を提供することを目的とする。また、本発明は、吸込抵抗の少ないガスの吸込経路を形成して、高エネルギー効率と高能力を有するスクリュー流体機械を提供
スクリュー流体機械を提供することができる。

第１の実施形態に係るスクリュー流体機械の水平断面図を示す。 第１の実施形態におけるスクリュー流体機械の図１のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。 第１の実施形態におけるスクリュー流体機械の図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。 第１の実施形態におけるスクリュー流体機械の図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図を示す。 第１の実施形態におけるスクリュー流体機械の図４のＤ−Ｄ線に沿った断面図を示す。 第２の実施形態におけるスクリュー流体機械の断面図を示す。 第２の実施形態におけるスクリュー流体機械の図６のＥ−Ｅ線に沿った断面図を示す。

以下、本発明の第１の実施形態に係るスクリュー流体機械１について図面を参照して説明する。

スクリュー流体機械１の全体構成について図１〜４を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るスクリュー流体機械１の水平断面図、図２は、第１の実施形態におけるスクリュー流体機械１の図１のＡ−Ａ線に沿った断面図を示している。図３は、第１の実施形態におけるスクリュー流体機械１の図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示している。図４は、第１の実施形態におけるスクリュー流体機械１の図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図を示している。なお、各図において，同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。また、水平断面図は、スクリュー流体機械１を上から見た配置にある場合を示し、断面図は、矢印図示方向を示すものであり、図面中に示した上／下がスクリュー流体機械１の上/下を示す。

図１に示すように、スクリュー流体機械１は、単段のスクリュー流体機械１であり、圧縮部２と、駆動部３と、圧縮部２および駆動部３を収納するケーシング３４とを備える。図２に示すように、スクリュー流体機械１は、ケーシング４に形成された吸込ポート１５からスクリュー流体機械１内に吸込んだガスを、モータ１４を通過した後に中間部４Ａに形成された吸込口１０から作動室へと吸込む。そして吸込んだガスを圧縮し作動室の吐出口１１および連通路１６ａを経由して吐出ポート１６からスクリュー流体機械１の外部へと吐出する。

圧縮部２は、駆動部３に配設した駆動手段であるモータ１４により回転駆動される雄ロータ５と、雄ロータ５と互いに噛合いながら回転する雌ロータ６と、軸支持手段１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂと、吸込側軸支持手段の給油手段１７と、吐出側軸支持手段の給油手段（図示せず）とを備える。なお、モータ１４に回転駆動されるのは、雌ロータ６であってもよい。

雄ロータ５および雌ロータ６は、回転軸としての雄ロータ軸５ｂ、雌ロータ軸６ｂをそれぞれ備える。雄ロータ５の吸込側の雄ロータ軸５ｂを支持する吸込側軸支持手段１２ａは、２つのころ軸受で構成され、雄ロータ５の吐出側の雄ロータ軸５ｂを支持する吐出側軸支持手段１２ｂは、ころ軸受と玉軸受で構成されている。雌ロータ６の吸込側の雌ロータ軸６ｂを支持する吸込側軸支持手段１３ａは、ころ軸受で構成され、雌ロータ６の吐出側の雌ロータ軸６ｂを支持する吐出側軸支持手段１３ｂは、ころ軸受と玉軸受で構成されている。

ケーシング４は、圧縮部２と駆動部３との間に位置する中間部４Ａを備える。中間部４Ａには、雄貫通孔４ｂと、雌貫通孔４ｃと、吸込口１０とが形成されている。雄貫通孔４ｂには、雄ロータ５の雄ロータ軸５ｂが貫通して、雄油通路１７ｄが形成される。雌貫通孔４ｃには、雌ロータ６の雌ロータ軸６ｂが貫通して、雌油通路１７ｅが形成される。吸込口１０は、圧縮部２の作動室へのガス流入部であり、雄貫通孔４ｂおよび雌貫通孔４ｃの上側に形成されている。また、吸込口１０は、雄ロータ５側に広く開口し、逆に雌ロータ６側への狭く開口している。また、ケーシング４には、中間部４Ａに対し、駆動部３を挟んで反対側に、外部からガスを吸込むための吸込ポート１５が形成されている、吸込ポート１５は、下方に開口しており、ケーシング４の下側からガスを吸込むように構成されている。また、吸込ポート１５は、駆動部３（モータ１４）よりも下側に位置している。

作動室は、雄ロータ５および雌ロータ６の歯溝５ａ、６ａ、ケーシング４のボア（各ロータの径方向に相対する壁面）７、ケーシング４の吸込端面８、およびケーシング４の吐出端面９により複数形成されている。ここで、図１に示したケーシング４は、一例として一体構造で示したが、圧縮部２と駆動部３の間や、圧縮部２を雄雌ロータの吐出側軸支持手段を配設するケーシング部で分割した分割構造等であってもでも構わない。

次に、ガスの吸込経路について詳細に説明する。

スクリュー流体機械１の外部からガスを吸込む吸込ポート１５は、下方に開口しているので、ガスが下側から吸い込まれ、モータ１４が配置された空間に流入する。モータ１４が配置された空間に流入したガスは、吸込口１０を通過して作動室内に吸込まれる。吸込ポート１５が下側に向かって開口し、吸込口１０は雄貫通孔４ｂおよび雌貫通孔４ｃの上側に形成されているので、下方から流入しモータ１４が配置された空間に流入したガスが、雄貫通孔４ｂおよび雌貫通孔４ｃの下側に回り込むことにより吸込経路が複雑になって、吸込抵抗が増加するのを防止している。

なお、吸込ポート１５の吸込方向は、厳密に真下から吸込まれなくてもよく、下方向から吸込んで、モータ１４の空間を経由する際に、作動室へとスムーズに吸込まれる方向であればよく、水平方向成分が含まれても構わない。

次に、給油手段１７の構成について詳細に説明する。

図１に示すように、ケーシング４には、雄ロータ５の吸込側軸支持手段１２ａと雌ロータ６の吸込側軸支持手段１３ａへの給油経路として、給油主経路１７ａと給油分岐路１７ｂが形成されている。給油は、たとえば、油分離器（図示せず）等で分離した油を圧力差により供給する方法を用いるが、別の方法でもよい。雄ロータ５側において、給油主岐路１７ａから吸込側軸支持手段１２ａに供給する油は、モータ１４側への油漏れを防止するシール部材１７ｃによりモータ１４側へ流出することなく、吸込側軸支持手段１２ａを潤滑後、雄ロータ５の雄ロータ軸５ｂが中間部４Ａの雄貫通孔４ｂを貫通することにより形成される雄油通路１７ｄまで流出する。雌ロータ６側では、給油分岐路１７ｂから吸込側軸支持手段１３ａに供給した油は、吸込側軸支持手段１３ａを潤滑後、雌ロータ６の雌ロータ軸６ｂが中間部４Ａの雌貫通孔４ｃを貫通することにより形成される雌油通路１７ｅまで流出する。

図４、５を用いて、雄油通路１７ｄ、雌油通路１７ｅから作動室へ油を導くための排油経路について説明する。

図５は、第１の実施形態におけるスクリュー流体機械１の図４のＤ−Ｄ線に沿った断面図を示している。

図４、５に示すように、中間部４Ａの吸込端面８には、作動室の吸込口１０と、吸込端面８を反ロータ側に掘り込んだ雄ロータ５側の雄吸込溝１８ａおよび雌ロータ６側の雌吸込溝１８ｂと、雄排油経路２０ａと、雌排油経路２０ｂとが形成されている。

吸込口１０は、中間部４Ａにおいて、雄ロータ軸５ｂおよび雌ロータ軸６ｂを支持する部分の上側に形成されている。雄吸込溝１８ａおよび雌吸込溝１８ｂは、それぞれ雄ロータ軸５ｂ、雌ロータ軸６ｂの外周の一部（外側部分）に沿うように形成されている。雄吸込溝１８ａの下端部は、雄ロータ軸５ｂの直下に位置し、雌吸込溝１８ｂの下端部は、雌ロータ軸６ｂの直下に位置している。また、雄吸込溝１８ａの上端および雌吸込溝１８ｂの上端は、吸込口１０に連通している。そして、吸込口１０へ流入するガスの一部は、雄吸込溝１８ａおよび雌吸込溝１８ｂに流入し、吸込み完了直前の作動室へ流入する。

雄排油経路２０ａは、雄貫通孔４ｂの下端付近から下方に延び、雄吸込溝１８ａの下端部に連通している。雌排油経路２０ｂは、雌貫通孔４ｃの下端付近から下方に延び、雌吸込溝１８ｂの下端部に連通している。

吸込側軸支持手段１２ａを潤滑し雄油通路１７ｄに流入した油の多くは、雄排油経路２０ａに流入して下方へ流れ、雄吸込溝１８ａへ排出される。同様に、吸込側軸支持手段１３ａを潤滑し雄油通路１７ｅに流入した油の多くは、雌排油経路２０ｂに流入して下方へ流れ、雌吸込溝１８ｂへ排出される。

このように、吸込側軸支持手段１２ａ、１３ａを潤滑した油が、雄排油経路２０ａおよび雌排油経路２０ｂにより下側に流れ、雄吸込溝１８ａおよび雌吸込溝１８ｂへ排出され、作動室への吸込ガスの吸込口１０は、中間部４Ａにおいて、雄ロータ軸５ｂおよび雌ロータ軸６ｂを支持する部分の上側に形成されている。よって、吸込側軸支持手段１２ａ、１３ａを潤滑した油が、吸込口１０を通過する吸込ガスと直接混合しない。

また、雄排油経路２０ａは、雄ロータ５と雌ロータ６とにより形成される作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から雄ロータ５の１歯分の回転角度の上流側の位置との間に対応する位置に形成されている。同様に、雌排油経路２０ｂは、雄ロータ５と雌ロータ６により形成される作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から雌ロータ６の１歯分の回転角度の上流側の位置との間に対応する位置に形成されている。これにより、雄排油経路２０ａおよび雌排油経路２０ｂから雄吸込溝１８ａおよび雌吸込溝１８ｂに排出される油が、吸込端面８において、吸込み完了間際の作動室へ吸い込まれるようになる。

上記のスクリュー流体機械１によれば、ケーシング４の中間部４Ａには、雄貫通孔４ｂおよび雌貫通孔４ｃの上側に、駆動部３側から雄ロータ５および雌ロータ６側へガスを吸い込むための吸込口１０が形成され、ケーシング４には、駆動部３に対し、中間部４Ａを挟んで反対側に、外部からガスを吸い込むための吸込ポート１５が下側に開口するように形成されている。

かかる構成によれば、スクリュー流体機械１の外部からガスを吸込む吸込ポート１５は、下方に開口しているので、ガスが下側から吸い込まれ、モータ１４が配置された空間に流入する。モータ１４が配置された空間に流入したガスは、雄ロータ軸５ｂおよび雌ロータ軸６ｂを支持する部分の上側に形成された吸込口１０を通過して作動室内に吸込まれる。吸込ポート１５が下側に向かって開口し、吸込口１０は雄貫通孔４ｂおよび雌貫通孔４ｃの上側に形成されているので、下方から流入しモータ１４が配置された空間に流入したガスが、雄貫通孔４ｂおよび雌貫通孔４ｃの下側に回り込むことにより吸込経路が複雑になるのを防止することができ、吸込抵抗の少ないガスの吸込経路を形成することができるとともに、モータ１４の冷却を実現することができる。また、吸込ポート１５は、駆動部３（モータ１４）よりも下側に位置しているので、モータ１４全体の冷却を実現することができる。

また、吸込口１０は雄貫通孔４ｂおよび雌貫通孔４ｃの上側に形成され、中間部４Ａの吸込端面８には、雄貫通孔４ｂおよび雌貫通孔４ｃから下方に向かって延び、油を排出するための雄排油経路２０ａおよび雌排油経路２０ｂが形成されている。これにより、油が、作動室に吸込まれる前に、吸込口１０から吸い込まれるガスと直接混合するのを抑制することができ、吸気加熱を低減することができる。

また、雄排油経路２０ａは、雄ロータ５と雌ロータ６とが作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から雄ロータ５の１歯分の回転角度の上流側の位置との間に形成され、雌排油経路２０ｂは、雄ロータ５と雌ロータ６とが作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から雌ロータ６の１歯分の回転角度の上流側の位置との間に形成されている。これにより、油を作動室へ吸い込みやすくすることができ、油が作動室に吸込まれる前に、吸込口１０から吸い込まれるガスと直接混合するのをさらに抑制することができ、吸気加熱をさらに低減することができる。

また、雄吸込溝１８ａおよび雌吸込溝１８ｂは、それぞれ上端が吸込口１０に連通し、雄排油経路２０ａの下端は雄吸込溝１８ａに連通し、雌排油溝１８ｂの下端は前記雌吸込溝に連通している。これにより、吸込口１０へ流入するガスの一部は、雄吸込溝１８ａおよび雌吸込溝１８ｂに流入するので、雄排油経路２０ａおよび雌排油経路２０ｂから排出される油を、吸込み完了直前の作動室へ容易に流入させることができる。

以上より、本実施形態のスクリュー流体機械１の構成によれば、吸込経路の圧力損失と吸気加熱とを低減することができるので、高エネルギー効率と高能力を有するスクリュー流体機械１を実現することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るスクリュー流体機械３０について図６、７を参照して説明する。第１の実施形態に係るスクリュー流体機械１と同一の部材については同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図６は、第２の実施形態におけるスクリュー流体機械３０の断面図を示している。図７は、第２の実施形態におけるスクリュー流体機械３０の図６のＥ−Ｅ線に沿った断面図を示している。

本実施形態に係るスクリュー流体機械３０は、二段スクリュー流体機械であり、低圧段側圧縮部３１と、高圧段側圧縮部３２と、駆動部３３と、ケーシング３４とを備える。ケーシング３４は、低圧段側圧縮部３１を収納する低圧ケーシング３４ａ、高圧段側圧縮部３２を収納する高圧ケーシング３４ｂ、駆動部３３を収納する駆動ケーシング３４ｃ、および、低圧ケーシング３４ａと駆動ケーシング３４ｃとの間に位置する中間ケーシング３４ｄを有する。なお、ケーシング３４の構成は、本実施形態のように分割構造であってもよいし、一体構造であってもよい。

低圧段側圧縮部３１は、駆動部３３に配設した駆動手段であるモータ４４により回転駆動される雄ロータ３５と、雄ロータ３５と互いに噛合いながら回転する図示せぬ雌ロータと、軸支持手段４２ａ、４２ｂと、吸込側軸支持手段の給油手段４７と、吐出側軸支持手段の給油手段（図示せず）とを備える。なお、モータ４４に回転駆動されるのは、図示せぬ雌ロータであってもよい。

低圧段側の雄ロータ３５および図示せぬ雌ロータは、回転軸としての雄ロータ軸３５ｂ、雌ロータ軸３６ｂをそれぞれ備える。雄ロータ３５の吸込側の雄ロータ軸３５ｂを支持する吸込側軸支持手段４２ａは、１つのころ軸受で構成され、雄ロータ３５の雄ロータ軸３５ｂの吐出側を支持する吐出側軸支持手段４２ｂは、ころ軸受と玉軸受で構成されている。図示せぬ雌ロータの吸込側の雌ロータ軸３６ｂを支持する図示せぬ吸込側軸支持手段は、１つのころ軸受で構成され、図示せぬ雌ロータの吐出側の雌ロータ軸３６ｂを支持する図示せぬ吐出側軸支持手段は、ころ軸受と玉軸受で構成されている。

なお、高圧段側圧縮部３２の構成は、低圧段側圧縮部３１と同様であり、低圧段側雄ロータ３５を駆動するモータ４４にて、高圧段側雄ロータ５５を回転駆動して圧縮動作を実現する。

低圧ケーシング３４ａには、雄貫通孔３４ｅと、雌貫通孔３４ｆと、吸込ポート４５とが形成されている。雄貫通孔３４ｅには、雄ロータ３５の雄ロータ軸３５ｂが貫通して、雄油通路４７ｄが形成される。雌貫通孔３４ｆには、図示せぬ雌ロータの雌ロータ軸３６ｂが貫通して、雌油通路４７ｅが形成される。吸込ポート４５は、上方に開口するように形成されている。低圧ケーシング３４ａにおいて、吸込ポート４５の下側には、低圧段側圧縮部３１の作動室へのガス流入部である吸込口４０が形成されている。

低圧ケーシング３４ａと中間ケーシング３４ｄにより、低圧段側圧縮部３１で圧縮されたガスを駆動ケーシング３４ｃへ吐出するための吐出口４１が、吐出側の雄ロータ軸３５ｂの下側に形成されている。駆動ケーシング３４ｃと高圧ケーシング３４ｂにより、高圧段側圧縮部３２の作動室へガスを流入させるための、吸込口５０が形成されている。また、高圧ケーシング３４ｂには、高圧段側圧縮部３２で圧縮されたガスを吐出するための吐出ポートが上方へ開口するように形成されている。

低圧段側圧縮部３１の作動室は、雄ロータ３５の歯溝３５ａおよび図示せぬ雌ロータの歯溝、ケーシング３４のボア（各ロータの径方向に相対する壁面）３７、ケーシング３４の吸込端面３８、およびケーシング３４の吐出端面３９により複数形成されている。

次に、ガスの流動経路について詳細に説明する。

スクリュー流体機械３０の外部からガスを吸込む吸込ポート４５は、上方に開口しているので、ガスが上側から吸い込まれ、低圧段側圧縮部３１の作動室への吸込口４０から、低圧段側圧縮部３１の作動室へガスが吸い込まれる。低圧段側圧縮部３１の作動室で圧縮されたガスは、吐出口４１から吐出され、中間ケーシング３４ｄおよび駆動ケーシング３４ｃのモータ４４が配置された空間を経由して、高圧段側圧縮部３２の作動室への吸込口５０から高圧段側圧縮部３２の作動室へ吸い込まれる。高圧段側圧縮部３２の作動室で圧縮されたガスは、吐出口５１から吐出され、吐出ポート４６からスクリュー流体機械３０の外部へ排出される。このように、低圧段側圧縮部３１の作動室への吸込口４０は、作動室（雄ロータ３５および図示せぬ雌ロータ）に対して上側に位置している。

次に、給油手段４７の構成について詳細に説明する。

低圧ケーシング３４ａには、雄ロータ３５の吸込側軸支持手段４２ａと図示せぬ雌ロータの図示せぬ吸込側軸支持手段の給油経路として、給油主経路４７ａが形成されている。給油は、第１実施形態と同様に，油分離器（図示せず）等で分離した油を圧力差により供給する方法を用いるが、別の方法でもよい。雄ロータ３５側において、給油主経路４７ａから軸支持手段４２ａに供給する油は、雄ロータ３５の雄ロータ軸３５ｂが低圧ケーシング３４ａの雄貫通孔３４ｅを貫通することにより形成される雄油通路４７ｄを通過して、軸支持手段４２ａを潤滑する油と吸込端面３８まで流出する油に分かれる。

図示せぬ雌ロータ側も同様で、図示せぬ雌ロータの雌ロータ軸３６ｂが低圧ケーシング３４ａの雌貫通孔３４ｆを貫通することにより形成される雌油通路４７ｅを通過して、軸支持手段を潤滑する油と吸込端面３８まで流出する油に分かれる。なお、給油経路は一例であって、第１実施形態のように，各雄雌ロータの軸支持手段を潤滑した後、各雄雌ロータの軸部とケーシング３４との間に形成される油経路を通過して吸込端面３８まで流出する給油経路であっても構わない。

図７を用いて、雄油通路４７ｄ、雌油通路４７ｅから作動室へ油を導くための排油経路について説明する。

図７に示すように、低圧ケーシング３４ａの吸込端面３８には、作動室の吸込口４０と、吸込端面３８を反ロータ側に掘り込んだ雄ロータ３５側の雄吸込溝４８ａおよび図示せぬ雌ロータ側の雌吸込溝４８ｂと、雄排油経路６０ａと、雌排油経路６０ｂとが形成されている。

吸込口４０は、低圧ケーシング３４ａにおいて、雄ロータ軸３５ｂおよび図示せぬ雌ロータ軸が配置される部分（作動室）の上側に形成されている。雄吸込溝４８ａおよび雌吸込溝４８ｂは、それぞれ雄ロータ軸３５ｂ、雌ロータ軸３６ｂの外周の一部（外側部分）に沿うように形成されている。雄吸込溝４８ａの下端部は、雄ロータ軸３５ｂの直下に位置し、雌吸込溝４８ｂの下端部は、雌ロータ軸３６ｂの直下に位置している。また、雄吸込溝４８ａの上端および雌吸込溝４８ｂの上端は、吸込口４０に連通している。そして、吸込口４０へ流入するガスの一部は、雄吸込溝４８ａおよび雌吸込溝４８ｂに流入し、吸込み完了直前の作動室へ流入する。

雄排油経路６０ａは、雄貫通孔３４ｅの下端付近から下方に延び、雄吸込溝４８ａの下端部に連通している。雌排油経路６０ｂは、雌貫通孔３４ｆの下端付近から下方に延び、雌吸込溝４８ｂの下端部に連通している。

吸込側軸支持手段４２ａを潤滑し雄油通路４７ｄに流入した油の多くは、雄排油経路６０ａに流入して下方へ流れ、雄吸込溝４８ａへ排出される。同様に、雌ロータ軸３６ｂを支持する図示せぬ吸込側軸支持手段を潤滑し、雌油通路４７ｅに流入した油の多くは、雌排油経路６０ｂに流入して下方へ流れ、雌吸込溝４８ｂへ排出される。

このように、吸込側軸支持手段４２ａ等を潤滑した油が、雄排油経路６０ａおよび雌排油経路６０ｂにより下側に流れ、雄吸込溝４８ａおよび雌吸込溝４８ｂへ排出され、作動室への吸込ガスの吸込口４０は、低圧ケーシング３４ａにおいて、雄ロータ軸３５ｂおよび雌ロータ軸３６ｂを支持する部分の上側に形成されている。よって、吸込側軸支持手段４２ａ等を潤滑した油が、吸込口４０を通過する吸込ガスと直接混合しない。

また、雄排油経路６０ａは、雄ロータ３５と図示せぬ雌ロータとにより形成される作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から雄ロータ３５の１歯分の回転角度の上流側の位置との間に形成されている。同様に、雌排油経路６０ｂは、雄ロータ３５と図示せぬ雌ロータにより形成される作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から図示せぬ雌ロータの１歯分の回転角度の上流側の位置との間に形成されている。これにより、雄排油経路６０ａおよび雌排油経路６０ｂから雄吸込溝４８ａおよび雌吸込溝４８ｂに排出される油が、吸込端面３８において、吸込み完了間際の作動室へ吸い込まれるようになる。

上記のスクリュー流体機械３０によれば、吸込口４０は雄貫通孔３４ｅおよび雌貫通孔３４ｆの上側に形成され、吸込端面３８には、雄貫通孔３４ｅおよび雌貫通孔３４ｆから下方に向かって延び、油を排出するための雄排油経路６０ａおよび雌排油経路６０ｂが形成されている。これにより、油が、作動室に吸込まれる前に、吸込口４０から吸い込まれるガスと直接混合するのを抑制することができ、吸気加熱を低減することができる。

また、雄排油経路６０ａは、雄ロータ３５と図示せぬ雌ロータとが作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から雄ロータ３５の１歯分の回転角度の上流側の位置との間に形成され、雌排油経路６０ｂは、雄ロータ３５と図示せぬ雌ロータとが作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から図示せぬ雌ロータの１歯分の回転角度の上流側の位置との間に形成されている。これにより、油を作動室へ吸い込みやすくすることができ、油が作動室に吸込まれる前に、吸込口４０から吸い込まれるガスと直接混合するのをさらに抑制することができ、吸気加熱をさらに低減することができる。

また、雄吸込溝４８ａおよび雌吸込溝４８ｂは、それぞれ上端が吸込口４０に連通し、雄排油経路６０ａの下端は雄吸込溝４８ａに連通し、雌排油経路６０ｂの下端は雌吸込溝４８ｂに連通している。これにより、吸込口４０へ流入するガスの一部は、雄吸込溝４８ａおよび雌吸込溝４８ｂに流入するので、雄排油経路６０ａおよび雌排油経路６０ｂから排出される油を、吸込み完了直前の作動室へ容易に流入させることができる。

以上より、本実施形態のスクリュー流体機械３０の構成によれば、吸込経路の圧力損失と吸気加熱とを低減することができるので、高エネルギー効率と高能力を有するスクリュー流体機械３０を実現することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。

１、３０：スクリュー流体機械、４、３４：ケーシング、４Ａ：中間部、３４ｄ：中間ケーシング、４ｂ、３４ｅ：雄貫通孔、４ｃ、３４ｆ：雌貫通孔、５、３５：雄ロータ、５ｂ、３５ｂ：雄ロータ軸、６：雌ロータ、６ｂ、３６ｂ：雌ロータ軸、８、３８：吸込端面、１０、４０：吸込口、１２ａ、１３ａ、４２ａ：吸込側軸支持手段、１４、４４：モータ、１５、４５：吸込ポート、１７、４７：給油手段、１７ｄ、４７ｄ：雄油通路、１７ｅ、４７ｅ：雌油通路、１８ａ、４８ａ：雄吸込溝 １８ｂ、４８ｂ：雌吸込溝、２０ａ、６０ａ：雄排油経路、２０ｂ、６０ｂ：雌排油経路

Claims (3)

1. 互いに噛合いながら回転する雄ロータおよび雌ロータと、
   前記雄ロータおよび前記雌ロータの回転軸を回転可能に支持する軸支持手段と、
   前記雄ロータあるいは前記雌ロータを駆動する駆動手段と、
   前記雄ロータ、前記雌ロータ、前記軸支持手段、および前記駆動手段を収納するケーシングと、を備え、
   前記ケーシングは、前記駆動手段と前記雄ロータおよび前記雌ロータとの間に位置し、前記軸支持手段が設けられた中間部を有し、
   前記中間部には、前記雄ロータの回転軸が貫通する雄貫通孔と、前記雌ロータの回転軸が貫通する雌貫通孔と、前記雄貫通孔および前記雌貫通孔の上側に前記駆動手段側から前記雄ロータおよび前記雌ロータ側へガスを吸い込むための吸込口と、が形成され、
   前記ケーシングには、前記中間部に対し、前記駆動手段を挟んで反対側に、外部からガスを吸い込むための吸込ポートが下側に開口するように形成されており、
   前記軸支持手段へ油を給油する給油手段をさらに備え、
   前記中間部の前記雄ロータおよび前記雌ロータ側の端面には、前記雄貫通孔および前記雌貫通孔が開口し、前記雄貫通孔および前記雌貫通孔から下方に向かって延び、前記軸支持手段を潤滑し前記雄貫通孔および前記雌貫通孔を通過した油を排出するための雄排油経路および雌排油経路が形成されており、
   前記雄排油経路は、前記雄ロータと前記雌ロータとにより形成される作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から前記雄ロータの１歯分の回転角度の上流側の位置との間に対応する位置に形成され、
   前記雌排油経路は、前記雄ロータと前記雌ロータとにより形成される作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から前記雌ロータの１歯分の回転角度の上流側の位置との間に対応する位置に形成されている、
   スクリュー流体機械。
2. 互いに噛合いながら回転する雄ロータおよび雌ロータと、
   前記雄ロータおよび前記雌ロータの回転軸を回転可能に支持する軸支持手段と、
   前記軸支持手段へ油を給油する給油手段と、
   前記雄ロータあるいは前記雌ロータを駆動する駆動手段と、
   前記雄ロータ、前記雌ロータ、前記軸支持手段 前記給油手段、および前記駆動手段を収納するケーシングと、を備え、
   前記ケーシングには、前記雄ロータの回転軸が貫通する雄貫通孔と、前記雌ロータの回転軸が貫通する雌貫通孔と、前記雄貫通孔および前記雌貫通孔の上側に、前記雄ロータおよび前記雌ロータへガスを吸い込むための吸込口と、が形成され、
   前記ケーシングの前記雄貫通孔および前記雌貫通孔が開口する端面には、前記雄貫通孔および前記雌貫通孔から下方に向かって延び、前記軸支持手段を潤滑し前記雄貫通孔および前記雌貫通孔を通過した油を排出するための雄排油経路および雌排油経路が形成されており、
   前記雄排油経路は、前記雄ロータと前記雌ロータとにより形成される作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から前記雄ロータの１歯分の回転角度の上流側の位置との間に対応する位置に形成され、
   前記雌排油経路は、前記雄ロータと前記雌ロータとにより形成される作動室へのガスの吸込みを完了する位置と、当該位置から前記雌ロータの１歯分の回転角度の上流側の位置との間に対応する位置に形成されている、スクリュー流体機械。
3. 互いに噛合いながら回転する雄ロータおよび雌ロータと、
   前記雄ロータおよび前記雌ロータの回転軸を回転可能に支持する軸支持手段と、
   前記軸支持手段へ油を給油する給油手段と、
   前記雄ロータあるいは前記雌ロータを駆動する駆動手段と、
   前記雄ロータ、前記雌ロータ、前記軸支持手段 前記給油手段、および前記駆動手段を収納するケーシングと、を備え、
   前記ケーシングには、前記雄ロータの回転軸が貫通する雄貫通孔と、前記雌ロータの回転軸が貫通する雌貫通孔と、前記雄貫通孔および前記雌貫通孔の上側に、前記雄ロータおよび前記雌ロータへガスを吸い込むための吸込口と、が形成され、
   前記ケーシングの前記雄貫通孔および前記雌貫通孔が開口する端面には、前記雄貫通孔および前記雌貫通孔から下方に向かって延び、前記軸支持手段を潤滑し前記雄貫通孔および前記雌貫通孔を通過した油を排出するための雄排油経路および雌排油経路が形成されており、
   前記ケーシングの前記雄ロータおよび前記雌ロータ側の端面には、前記雄ロータの回転軸の外周の一部に沿い上端が前記吸込口に連通する雄吸込溝および前記雌ロータの回転軸の外周の一部に沿い上端が前記吸込口に連通する雌吸込溝が形成され、
   前記雄排油経路の下端は、前記雄吸込溝に連通し、前記雌排油経路の下端は、前記雌吸込溝に連通する、スクリュー流体機械。

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