特許 6019003 圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6019003

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/16 20060101AFI20161020BHJP

   F16C 17/06 20060101ALI20161020BHJP

   F16C 32/06 20060101ALI20161020BHJP

   F04C 29/00 20060101ALI20161020BHJP

   F04C 29/02 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   F04C18/16 E

   F16C17/06

   F16C32/06 C

   F04C18/16 J

   F04C29/00 F

   F04C29/02 311L

   F04C29/00 D

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-221710(P2013-221710)

(22)【出願日】2013年10月25日

(65)【公開番号】特開2015-83776(P2015-83776A)

(43)【公開日】2015年4月30日

【審査請求日】2015年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100137143

【弁理士】

【氏名又は名称】玉串 幸久

(72)【発明者】

【氏名】高木 秀剛

(72)【発明者】

【氏名】栗岡 義紀

(72)【発明者】

【氏名】田島 正博

(72)【発明者】

【氏名】後藤 久則

(72)【発明者】

【氏名】川口 則男

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１０３０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４８８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１８５６９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ １８／１６

Ｆ０４Ｃ ２９／００

Ｆ０４Ｃ ２９／０２

Ｆ１６Ｃ １７／０６

Ｆ１６Ｃ ３２／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スクリュであるロータ本体と、前記ロータ本体の両側から伸びるロータ軸とを有するスクリュロータと、
前記ロータ本体の両側に位置し、前記ロータ軸のラジアル荷重を受けるラジアル軸受と、
前記ロータ軸の一方の軸部に位置するスラスト軸受と、
前記ロータ軸の他方の軸部の端部に固定されるスラストプレートと、
前記スラスト軸受に作用するスラスト荷重を低減するバランス機構と、
を備え、
前記バランス機構が、
前記スラストプレートとの間の潤滑剤を介して前記スラストプレートを押圧するすべり軸受と、
作動流体の圧力により前記すべり軸受を前記スラストプレートに向かって押圧するバランスピストン部と、
を備え、
スラスト荷重の大きさに応じて前記作動流体の圧力を調整することにより、前記バランスピストン部が前記すべり軸受を押圧する力を制御する制御部をさらに備え、
前記潤滑剤が潤滑油であり、
前記スラストプレートと前記すべり軸受との間に前記潤滑油を供給する潤滑油供給流路をさらに備え、
前記制御部は、スラスト荷重の大きさに応じて前記潤滑油供給流路における潤滑油の流量または圧力を制御し、
前記バランスピストン部は、前記すべり軸受を保持しつつ前記作動流体の圧力により当該すべり軸受けを前記スラストプレートに向かって押圧するピストンを有し、
前記ピストンの外周面には、前記潤滑油供給流路から供給された潤滑油を前記スラストプレートと前記すべり軸受との間に導くための空間を形成する溝部が形成されており、
前記溝部は、前記ピストンの周方向の全域にわたって連続的につながる形状を有している、圧縮機。

【請求項2】

請求項１に記載の圧縮機において、
前記制御部は、少なくとも起動時に前記作動流体の圧力、および、前記潤滑油供給流路の潤滑油の流量または圧力を下げる、圧縮機。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の圧縮機において、
前記すべり軸受は、前記スラストプレートと対向するパッドを有し、
前記パッドは、前記スラストプレートに追随して傾斜可能に構成されている圧縮機。

【請求項4】

請求項１ないし３のいずれかに記載の圧縮機において、
前記ラジアル軸受は、すべり軸受である圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、一対のスクリュロータを備えたスクリュ圧縮機が知られている。例えば、特許文献１には、ロータ軸を有する一対のスクリュロータと、ロータ軸を受ける転がり軸受と、転がり軸受を支持するピストンと、ピストンを転がり軸受側へ押圧するために作動流体を供給する作動流体供給流路と、を備える圧縮機が開示されている。前記転がり軸受は、ロータ軸の軸方向にピストンに接触している。つまり、転がり軸受は、ロータ軸に作用する径方向の荷重（ラジアル荷重）に加え、ロータ軸の軸方向に作用する荷重（スラスト荷重）をも受けている。前記ピストンは、ロータ軸、転がり軸受が収容されているロータ室と、前記作動流体が供給されるシリンダ室とを仕切る形状を有する。前記作動流体は、転がり軸受に作用するスラスト荷重と反対向きの逆スラスト荷重が転がり軸受を介してロータ軸へ作用するようにピストンを押圧する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公昭６２―１８３９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、バランスピストン構造を有する圧縮機の場合、回転数の増加に伴い油浴内に配置されたピストンによる油の攪拌量が増大し、メカニカルロスが大きくなってしまう。また、特許文献１に示されるように、転がり軸受によりロータ軸を支持する構造では圧縮機を長寿命とすることが困難である。

【0005】

本発明は、圧縮機のバランスピストン部の高速化対応および圧縮機の長寿命化を図ることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するための手段として、本発明は、スクリュであるロータ本体と、前記ロータ本体の両側から伸びるロータ軸とを有するスクリュロータと、前記ロータ本体の両側に位置し、前記ロータ軸のラジアル荷重を受けるラジアル軸受と、前記ロータ軸の一方の軸部に位置するスラスト軸受と、前記ロータ軸の他方の軸部の端部に固定されるスラストプレートと、前記スラスト軸受に作用するスラスト荷重を低減するバランス機構と、を備え、前記バランス機構が、前記スラストプレートとの間の潤滑剤を介して前記スラストプレートを押圧するすべり軸受と、作動流体の圧力により前記すべり軸受を前記スラストプレートに向かって押圧するバランスピストン部と、を備える圧縮機を提供する。

【0007】

本発明では、スラストプレートが直接的に作動流体に支持されないことから、作動流体を撹拌することによる動力損失を低減することができ、圧縮機のバランスピストン部の高速化対応が可能となる。また、スラストプレートがすべり軸受により支持されるため、転がり軸受に比べて圧縮機の長寿命化を図ることができる。

【0008】

この場合において、スラスト荷重の大きさに応じて前記作動流体の圧力を調整することにより、前記バランスピストン部が前記すべり軸受を押圧する力を制御する制御部をさらに備えることが好ましい。

【0009】

この態様では、スラスト軸受の過負荷を防止しつつバランス機構による不要な押圧力を削減することができる。

【0010】

さらにこの場合において、前記潤滑剤が潤滑油であり、前記スラストプレートと前記すべり軸受との間に前記潤滑油を供給する潤滑油供給流路をさらに備え、前記制御部は、スラスト荷重の大きさに応じて前記潤滑油供給流路における潤滑油の流量または圧力を制御することが好ましい。

【0011】

この態様では、バランス機構によるスラストプレートへの押圧力が不要なときに、すべり軸受への油量を減らすことができ、スラストプレートによる撹拌ロスを抑制することができる。

【0012】

具体的に、前記制御部は、少なくとも起動時に前記作動流体の圧力、および、前記潤滑油供給流路の潤滑油の流量または圧力を下げることが好ましい。

【0013】

この態様では、より適切にバランス機構を制御することができる。

【0014】

また、本発明において、前記すべり軸受は、前記スラストプレートと対向するパッドを有し、前記パッドは、前記スラストプレートに追随して傾斜可能に構成されていることが好ましい。

【0015】

この態様では、スラストプレートが傾斜した場合であっても、すべり軸受のパッドがその傾斜に追従するので、スラストプレートがすべり軸受のパッドの一部にのみ接触するいわゆる片当たりが抑制される。よって、すべり軸受の寿命の低下がさらに抑制される。

【0016】

また、本発明において、前記ラジアル軸受は、すべり軸受であることが好ましい。

【0017】

この態様では、ラジアル軸受の大きさを抑えることができるとともに、ラジアル軸受を長寿命とすることができる。

【発明の効果】

【0018】

以上のように、本発明によれば、圧縮機のバランスピストン部の高速化対応および長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態の圧縮機の構成の概略を示す図である。

【図2】図１に示す圧縮機のバランス機構の近傍の拡大図である。

【図3】スラスト軸受の平面図である。

【図4】スラスト軸受の機構を説明するための展開図である。

【図5】スラスト軸受の機構を説明するための展開図である。

【図6】圧縮機に作用する力を示す図である。

【図7】制御部の動作内容の概略を示すフローチャートである。

【図8】図１に示す圧縮機の比較例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の一実施形態のスクリュ圧縮機について、図１から図７を参照しながら説明する。

【0021】

図１及び図２に示されるように、本実施形態のスクリュ圧縮機は、ケーシング１０と、ケーシング１０に収容された一対のスクリュロータ２０と、バランス機構７０と、ケーシング１０に接続された作動流体供給流路８４と、図２に示すケーシング１０に接続された潤滑油供給流路８２と、制御部８０とを備えている。なお、図１では、潤滑油供給流路８２及び制御部８０の図示は省略されている。

【0022】

図１及び図２に示されるように、ケーシング１０は、一対のスクリュロータ２０を収容可能な空間を有する。ケーシング１０内には、一対のスクリュロータ２０間に形成される圧縮空間１０ａと、歯車室１２ａと、作動流体を収容する流体収容室１２ｂとが設けられている。なお、流体収容室１２ｂはバランス機構７０の一部でもある。ケーシング１０は、圧縮空間１０ａ内に流体を吸い込むための吸込口１１と、圧縮空間１０ａから流体を吐出するための吐出口（図示略）とを有している。

【0023】

本スクリュ圧縮機には、前記圧縮空間に開口する前記吐出口につながった吐出ラインに圧力センサ（図示略）が設けられており、制御部８０は、その圧力センサの検出値（吐出圧）を読み取り可能となっている。また、前記圧縮空間に開口する前記吸込口１１につながった吸込ラインに圧力センサ（図示略）が設けられており、制御部８０は、その圧力センサの検出値（吸込圧）を読み取り可能となっている。

【0024】

潤滑油供給流路８２には第一弁８２ａが設けられ、作動流体供給流路８４には第二弁８４ａが設けられる。本実施形態では、制御部８０は、吸込圧と吐出圧との間の差圧に基づいて第一弁８２ａを調整することにより潤滑油供給流路８２の潤滑油の流量（または圧力）を制御する。同様に、制御部８０は、吸込圧と吐出圧との間の差圧に基づいて作動流体供給流路８４に設けられた第二弁８４ａを調整することにより、流体収容室１２ｂ内の作動流体の圧力を制御する。本スクリュ圧縮機の駆動状態においては、吐出圧と吸込圧との差圧が主たる要因の１つとなり、雄ロータ軸２５に作用する径方向の荷重（ラジアル荷重）及び軸方向の荷重（スラスト荷重）が変化する。

【0025】

図１に示す一対のスクリュロータ２０は、雌ロータ２２と、雄ロータ２４とを備える。雄ロータ２４は、雌ロータ２２と噛み合ながら雌ロータ２２の回転方向と反対方向に回転する。各ロータ２２，２４は、吸込口１１から前記圧縮空間１０ａ内に吸い込まれる流体を圧縮して吐出口から吐出する。

【0026】

雄ロータ２４は、スクリュであるロータ本体２４ａと、雄ロータ軸２５と、同期歯車２４ｄとを有する。雄ロータ軸２５はロータ本体２４ａの両側から伸びる。以下、雄ロータ軸２５の図１における右側の部位を「第一軸部２４ｂ」といい、左側の部位を「第二軸部２４ｃ」という。第一軸部２４ｂは図示省略のモータに接続される。同期歯車２４ｄは第二軸部２４ｃに固定される。第二軸部２４ｃの端部にはスラストプレート４６が固定される。スラストプレート４６は、平坦な板面４６ａを有する円盤状である。本実施形態では、スラストプレート４６は、その板面４６ａが第二軸部２４ｃと直交する姿勢で当該第二軸部２４ｃに固定されており、雄ロータ軸２５とともに回転する。雌ロータ２２はスラストプレート４６が設けられない点を除いて雄ロータ２４と同様の構成であり、スクリュであるロータ本体と、雌ロータ軸と、雌ロータ軸に固定される同期歯車２２ｄとを備える。スクリュ圧縮機では、雄ロータ２４の同機歯車２４ｄ、雌ロータ２２の同機歯車２２ｄ、および、スラストプレート４６が歯車室１２ａに収容されている。

【0027】

第一軸部２４ｂおよび第二軸部２４ｃには、すべり軸受であるラジアル軸受４２ａ，４４が配置される。ラジアル軸受４２ａ，４４により雄ロータ軸２５を中心とする径方向（以下、単に「径方向」という。）において雄ロータ２４が支持される。また、第一軸部２４ｂにはすべり軸受であるスラスト軸受４２ｂが配置される。スラスト軸受４２ｂにより雄ロータ軸２５の軸方向（以下、単に「軸方向」という。）において雄ロータ２４が支持される。

【0028】

図１及び図２に示されるように、バランス機構７０は、ピストン６０（「ピストンボディ」と呼ばれることもある。）と、ティルティングパッドタイプのすべり軸受であるスラスト軸受５０と、流体収容室１２ｂとを備える。スラスト軸受５０は、スラストプレート４６と軸方向に対向する。

【0029】

図２に示されるように、流体収容室１２ｂは、作動流体を供給するための供給口１２ｃと、流体収容室１２ｂから作動流体を排出するための排出口１２ｄとを有している。流体収容室１２ｂは、作動流体供給流路８４から供給口１２ｃを通じて供給される作動流体を収容する。本実施形態では、作動流体として油が用いられる。

【0030】

ピストン６０は、歯車室１２ａと流体収容室１２ｂとを仕切る形状の仕切部６２と、環状部６４とを有している。

【0031】

径方向において、仕切部６２は、その全周にわたってケーシング１０の内周面と対向する対向面を有する。仕切部６２のうちスラストプレート４６側の面には、流体収容室１２ｂに向かって窪む円環状の凹部６２ａが形成されている。

【0032】

環状部６４は、仕切部６２の周縁部から前記軸方向についてスラストプレート４６側へ向かって延びる形状を有している。環状部６４は、その外周面がケーシング１０の内周面と全周にわたって対向する形状を有する。環状部６４の外周面には、全周に亘って環状の溝部６４ａが形成されている。これにより、ケーシング１０と溝部６４ａとの間には、環状の空間が形成される。この環状の空間には、ケーシング１０に形成された二点鎖線にて示す内部流路を通じて潤滑油供給流路８２から潤滑油が送られ、当該空間からスラスト軸受５０へと潤滑油が供給される。

【0033】

本実施形態では、仕切部６２の外周面と環状部６４の外周面との二箇所、より具体的には、ロータ軸の軸方向について前記環状の空間（溝部６４ａ）の両側の二箇所にＯリング６６が取り付けられている。これにより、流体収容室１２ｂに供給された作動流体の歯車室１２ａへの漏出が防止される。

【0034】

スラスト軸受５０はピストン６０の環状部６４の内側に配置される。流体収容室１２ｂ内に供給された作動流体によってピストン６０がスラスト軸受５０をスラストプレート４６に向かって押圧する。このように、バランス機構７０では、流体収容室１２ｂおよびピストン６０により、スラスト軸受５０をスラストプレート４６に向かって押圧するバランスピストン部が形成される。スラスト軸受５０は油膜を介してスラストプレート４６に軸方向に当接し、スラストプレート４６を回転可能に支持しつつスクリュ圧縮機の吸込口側から吐出口側へと押圧する。

【0035】

スクリュ圧縮機では、バランス機構７０が設けられることにより、図１に示すスラスト軸受４２ｂに作用するスラストプレート４６へと向かう、すなわち、吐出口側から吸込口側へと向かうスラスト荷重を低減することができる。

【0036】

図３は、スラスト軸受５０の平面図である。スラスト軸受５０は、ベース部５４と、ベース部５４上に配置された複数のパッド５２とを備える。隣接するパッド５２の間には、潤滑油を供給するノズル部５４４が形成される。ノズル部５４４は、図２中に二点鎖線にて示すスラスト軸受５０の内部流路、溝部６４ａおよびケーシング１０内の二点鎖線にて示す内部流路を介して潤滑油供給流路８２に繋がる。ノズル部５４４から潤滑油が供給されることにより、パッド５２とスラストプレート４６との間に潤滑油の油膜が形成される。

【0037】

図４はスラスト軸受５０の内部構造を模式的に示す展開図の一部である。ベース部５４は、ベースリング５４１と、ベースリング５４１上に配置される複数のロア部材５４３と、複数のアッパ部材５４２とを備える。以下の説明では、図４の下側であるベースリング５４１側を単に下側といい、図４の上側であるパッド５２側を単に上側という。ただし、上側および下側という表現は重力方向の上側および下側に一致する必要はない。

【0038】

複数のロア部材５４３および複数のアッパ部材５４２は周方向、すなわち、図４における左右方向に交互に配置される。アッパ部材５４２上にはパッド５２が配置される。ロア部材５４３の周方向における両端部はそれぞれ、隣接するアッパ部材５４２の同方向の端部の下側に配置される。

【0039】

ところで、スクリュ圧縮機では、スラスト軸受５０に対してスラストプレート４６により周方向に偏った荷重が生じる場合がある。図５は偏荷重が生じた状態のスラスト軸受５０を模式的示す展開図である。以下の説明では、図５における中央のパッド５２および中央のアッパ部材５４２をそれぞれ「パッド５２ａ」および「アッパ部材５４２ａ」という。図５では、パッド５２ａの軸方向の位置を二点鎖線にて示している。パッド５２ａに最も大きな力が作用した場合、パッド５２ａおよびパッド５２ａの下側に位置するアッパ部材５４２ａが下方に大きく沈み込む。アッパ部材５４２ａの周方向の両側のロア部材５４３は、アッパ部材５４２ａ側の部位が下方へ向かうようにロア部材５４３とベースリング５４１との接点を中心として傾倒する。当該ロア部材５４３により、アッパ部材５４２ａの両側に位置する他のアッパ部材５４２は上方へ向かう力を受ける。その結果、パッド５２ａの周方向の両側に位置するパッド５２は、パッド５２ａよりも僅かに上方に位置することとなる。

【0040】

このように、スラスト軸受５０では、アッパ部材５４２およびロア部材５４３が傾倒することにより最も大きな荷重を受けるパッド５２ａ以外の他のパッド５２に対して上方へと向かう力が作用し、スラストプレート４６の傾きに追従するように各パッド５２の軸方向の位置が調整される。スラスト軸受５０がパッド５２の軸方向の位置を調整可能ないわゆるセルフレベリングタイプであることにより、スラストプレート４６がパッド５２の一部にのみ接触する片当たりが抑制される。その結果、スラスト軸受５０の損傷が防止される。

【0041】

次に、図６および図７を参照しながら、制御部８０の動作内容を含めた本スクリュ圧縮機の駆動動作について説明する。なお、図６は、駆動時にスクリュ圧縮機に作用する力も示している。力Ｆ１は、スクリュ圧縮機の定常運転時におけるスラスト荷重、より厳密には、流体収容室１２ｂ内に作動流体の圧力を生じさせないと仮定したときにスラスト軸受４２ｂに作用するスラスト荷重である。力Ｆ２は、バランス機構７０がスラストプレート４６を押圧する力である。

【0042】

スクリュ圧縮機が起動されると（ステップＳＴ１０）、図１に示す一対のスクリュロータ２０が回転し、吸込口１１から吸い込まれた流体が、圧縮空間１０ａで圧縮されて吐出口から吐出され始める。起動時には、スラスト荷重を生じさせる主要因である吸込口１１と吐出口との間における差圧が十分に小さく、雄ロータ軸２５に加わるスラスト荷重が小さい。差圧が予め定めた閾値よりも小さいことから（ステップＳＴ１１）、制御部８０により第一弁８２ａおよび第二弁８４ａの開度が下げられる（ステップＳＴ１２）。流体収容室１２ｂでは第二弁８４ａにより作動流体の供給が制限され、作動流体の圧力がほとんど発生しない。その結果、力Ｆ２（図２参照）がほとんど発生せず、スラスト軸受５０とスラストプレート４６との間の油膜圧力によりクリアランスが確保される。なお、第二弁８４ａは全閉とされてもよい。これにより、スラストプレート４６とスラスト軸受５０とが強く接触することによるスラスト軸受５０における動力損失を低減することができる。さらに、第一弁８２ａの開度が小さいことから潤滑油供給流路８２からスラスト軸受５０への潤滑油の過剰供給が抑制され、スラストプレート４６が潤滑油を攪拌してしまうことが防止される。その結果、スラスト軸受５０における動力損失をより低減することができる。

【0043】

スクリュ圧縮機が定常運転に移行し、差圧が所定の閾値を上回ると（ステップＳＴ１１）、制御部８０により、第一弁８２ａおよび第二弁８４ａの開度が上げられ（ステップＳＴ１３）、潤滑油供給流路８２からスラスト軸受５０への潤滑油の供給量、および、作動流体供給流路８４から流体収容室１２ｂへの作動流体の供給量が増大する。流体収容室１２ｂでは、作動流体の圧力が上昇し、図６に示すバランス機構７０がスラストプレート４６を押圧することにより、スラスト軸受４２ｂに作用するスラスト荷重が、力Ｆ１から力Ｆ２を減じた値（Ｆ１−Ｆ２）となる。これにより、スラスト軸受４２ｂへの過負荷が防止される。また、スラスト軸受５０には潤滑油が十分に供給されることから、スラスト軸受５０とスラストプレート４６との間の油膜を確保することができる。その後においても、スクリュ圧縮機では、差圧の大きさに応じて第一弁８２ａおよび第二弁８４ａの開度の調整が行われる。

【0044】

以上、本発明の一の実施形態に係るスクリュ圧縮機について説明したが、図８に示す比較例に係るスクリュ圧縮機では、スラストプレート４６が流体収容室１２ｂ内に直接配置されることから、スラストプレート４６の回転に伴って流体収容室１２ｂ内の作動流体が撹拌される。そのため、特に高速回転時にスラストプレート４６に作用する作動流体の抵抗が大きくなり、動力の損失が大きくなってしまう。これに対し、本実施形態のスクリュ圧縮機では、ピストン６０を介してスラストプレート４６が押圧されることから、作動流体が撹拌されることによる動力損失を低減することができる。その結果、図８の比較例に比べて、スクリュ圧縮機をより高速にて運転することができる。

【0045】

スラスト軸受５０がすべり軸受であることにより、転がり軸受が用いられる場合に比べて軸受を長寿命とすることができる。

【0046】

本実施形態に係るスクリュ圧縮機では、スラスト荷重の大きさに応じて流体収容室１２ｂ内の作動流体の圧力が調整されることによりバランスピストン部がスラスト軸受５０を押圧する力が制御され、スラスト軸受４２ｂへの過負荷を防止しつつバランスピストン部による不要な押圧力を削減することができる。また、スラスト荷重の大きさに応じて潤滑油供給流路８２における潤滑油の流量（または圧力）が制御されることにより、スラストプレート４６とスラスト軸受５０との間における潤滑油の攪拌ロスを抑制することができる。

【0047】

ラジアル軸受４４がすべり軸受であることから、転がり軸受に比べてラジアル軸受４４の径方向の大型化を避けながら当該ラジアル軸受４４の寿命の低下の抑制が可能となる。

【0048】

バランス機構７０では、スラスト軸受５０の径により受圧面積が決まることから、スラスト軸受５０に加わる面圧やスラスト軸受５０の温度が許容される場合には、スラスト軸受５０の大きさを小さくすることができる。その結果、部品コストや必要な潤滑油の量などを減らすことができる。

【0049】

スクリュ圧縮機では、起動時以外、例えば、停止時に吐出側と吸込側との間の差圧が小さくなることから、第二弁８４ａの開度を下げることにより、バランスピストン部によるスラスト軸受５０を押圧する力が小さくされてもよい。また、第一弁８２ａの開度を小さくしてスラスト軸受５０に供給される潤滑油の量が抑えられてもよい。

【0050】

以上、本発明の実施形態について説明したが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0051】

本実施形態のスクリュ圧縮機では、スラスト荷重の大きさに応じてスラスト軸受５０とスラストプレート４６との接触状態が変化するため、スラスト軸受５０の温度も変化する。このため、スラスト軸受５０の温度を測定することによりスラスト荷重の大きさを推定することができることから、制御部８０は第一弁８２ａの開閉をスラスト軸受５０の温度に基づいて行ってもよい。さらに、スクリュ圧縮機の回転数やスクリュロータ２０の軸方向への変動量に基づいて第一弁８２ａの開閉の制御が行われてもよい。第二弁８４ａの開閉の制御の場合も同様である。このように、第一弁８２ａおよび第二弁８４ａの開閉の制御は、スラスト荷重の大きさを推定可能な様々な指標に基づいて行われてよい。もちろん、スラスト荷重を直接的に測定してもよい。第一弁８２ａおよび第二弁８４ａの開閉の制御は異なるタイミングで行われてもよい。また、第一弁８２ａの開度はスラスト荷重に応じて連続的に調整されてもよい。第二弁８４ａも同様である。

【0052】

上記実施形態では、スラスト軸受５０とピストン６０とが別体で構成された例が示されたが、これらは一体の部材で構成されてもよい。

【0053】

上記実施形態では、流体収容室１２ｂに供給される作動流体として圧縮ガスなど他の流体が用いられてもよい。ラジアル軸受４４の径方向の幅が許容される場合は、ラジアル軸受４４として玉軸受が用いられてもよい。スラスト軸受５０には潤滑油以外の潤滑剤が用いられてもよい。

【0054】

バランス機構７０は必ずしもスクリュ圧縮機の吸込側に設けられる必要はなく、吐出側に設けられてもよい。さらに、バランス機構７０は雌ロータ２２に設けられてもよい。バランス機構７０を設ける手法は、雌ロータを駆動するスクリュ圧縮機に適用されてよく、シングルスクリュタイプの圧縮機に適用されてもよい。

【符号の説明】

【0055】

１０ ケーシング
２０ 一対のスクリュロータ
２２ 雌ロータ
２４ 雄ロータ
２４ｂ 第一軸
２４ｃ 第二軸
２５ 雄ロータ軸
４４ ラジアル軸受
４６ スラストプレート
５０ スラスト軸受
６０ ピストン
６２ 仕切部
６４ 環状部
６４ａ 溝部
６６ Ｏリング
７０ バランス機構
８０ 制御部
８２ 潤滑油供給流路
８４ 作動流体供給流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】