特許 6377838 ガス圧縮機

(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】6377838

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】ガス圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 29/00 20060101AFI20180813BHJP

   F04C 18/16 20060101ALI20180813BHJP

   F04C 29/04 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   F04C29/00 B

   F04C18/16 L

   F04C18/16 M

   F04C18/16 J

   F04C29/04 D

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-508856(P2017-508856)

(86)(22)【出願日】2015年3月27日

(86)【国際出願番号】JP2015059730

(87)【国際公開番号】WO2016157325

(87)【国際公開日】20161006

【審査請求日】2017年8月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 智夫

(72)【発明者】

【氏名】笠原 雅之

(72)【発明者】

【氏名】堀内 大嗣

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平５−８７０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−１０６５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３４３４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１１−５０８３４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ ２９／００

Ｆ０４Ｃ １８／１６

Ｆ０４Ｃ ２９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スクリュー式の圧縮機本体と、前記圧縮機本体を駆動するモータとを備え、前記圧縮機本体と前記モータを一体化したガス圧縮機において、
前記圧縮機本体の回転軸及び前記モータの回転軸が鉛直方向に延在するように前記圧縮機本体及び前記モータを縦置きにするとともに、前記圧縮機本体を前記モータの上側に配置し、
前記圧縮機本体の圧縮室が下側の吸入ポートを介してガスを吸入し、上方向に移動するとともにガスを圧縮し、上側の吐出ポートを介して圧縮ガスを吐出するように構成したことを特徴とするガス圧縮機。

【請求項2】

請求項１に記載のガス圧縮機において、
前記圧縮機本体は、互いに噛み合う雌雄一対のスクリューロータを有し、
前記雌雄一対のスクリューロータの夫々は、歯部と、前記歯部に対して下側だけに設けられた軸部とを有し、前記下側の軸部が回転可能に支持されたことを特徴とするガス圧縮機。

【請求項3】

請求項２に記載のガス圧縮機において、
前記雄ロータの軸部及び前記雌ロータの軸部のうちの一方は、前記モータの回転軸と一体成形されるか若しくは同軸で連結されたことを特徴とするガス圧縮機。

【請求項4】

請求項１に記載のガス圧縮機において、
前記圧縮機本体は、互いに噛み合う雄ロータ及び雌ロータを有し、
前記雄ロータ及び前記雌ロータの夫々は、歯部と、前記歯部に対して下側及び上側に設けられた軸部とを有し、前記上側及び下側の軸部が回転可能に支持されたことを特徴とするガス圧縮機。

【請求項5】

請求項１に記載のガス圧縮機において、
前記圧縮機本体は、前記圧縮室から前記吐出ポートを介して吐出された圧縮ガスを上方向に流す吐出流路を有し、
前記吐出流路の直後に接続された吐出配管は、圧縮ガスを上方向に流すように構成されたことを特徴とするガス圧縮機。

【請求項6】

請求項１に記載のガス圧縮機において、
前記モータは、ステータコアの外周側に形成されて冷却液が流通する冷却ジャケットを有することを特徴とするガス圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧縮機本体とモータを一体化したガス圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１及び２は、スクリュー式の圧縮機本体と、この圧縮機本体を駆動するモータとを備え、ギヤケーシングを介して圧縮機本体とモータを一体化したガス圧縮機を開示している。これらのガス圧縮機では、圧縮機本体の回転軸とモータの回転軸が、ギヤケーシング内のギヤ機構（変速機構）を介して連結されるとともに、水平方向に延在するように配置されている。すなわち、圧縮機本体及びモータを横置きにしている。

【0003】

なお、特許文献１のガス圧縮機では、ギヤケーシングの一方側側面にモータを固定し、ギヤケーシングの反対側側面に圧縮機本体を固定している。一方、特許文献２のガス圧縮機では、ギヤケーシングの一方側側面にモータ及び圧縮機本体を固定し、圧縮機本体をモータの上側に配置している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−１４１４８８号公報

【特許文献2】特開２００６−３４２７４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献２のガス圧縮機は、圧縮機本体をモータの上側に配置しているため、特許文献１のガス圧縮機と比べ、水平方向の大きさ、すなわち設置面積の低減を図ることができる。しかし、圧縮機本体の回転軸及びモータの回転軸が水平方向に延在するように圧縮機本体及びモータを横置きにしているから、設置面積の低減には限界があった。すなわち、圧縮機本体の回転軸及びモータの回転軸が鉛直方向に延在するように圧縮本体及びモータを縦置きにすれば、設置面積の更なる低減を図ることが可能である。何故なら、圧縮機本体及びモータの夫々は、一般的に、軸方向に対して垂直な方向に投影した面積より、軸方向に投影した面積のほうが小さいからである。

【0006】

ところが、圧縮機本体及びモータを縦置きにした場合は、新たな課題が懸念される。仮に、圧縮機本体の圧縮室が上側の吸入ポートを介してガスを吸入し、下方向に移動するとともにガスを圧縮し、下側の吐出ポートを介して圧縮ガスを吐出するように構成すれば、上下方向に隣接する複数の圧縮室の圧力差によって、スクリューロータに上方向のガス荷重が加わる。そして、上方向のガス荷重がロータの自重と対抗することから、ロータのばたつきを生じさせる可能性がある。

【0007】

本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、ガス圧縮機の設置面積の低減を図るとともに、ロータのばたつきを抑えることを課題の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、特許請求の範囲に記載の構成を適用する。本発明は、上記課題を解決するための手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、スクリュー式の圧縮機本体と、前記圧縮機本体を駆動するモータとを備え、前記圧縮機本体と前記モータを一体化したガス圧縮機において、前記圧縮機本体の回転軸及び前記モータの回転軸が鉛直方向に延在するように前記圧縮機本体及び前記モータを縦置きにするとともに、前記圧縮機本体を前記モータの上側に配置し、前記圧縮機本体の圧縮室が下側の吸入ポートを介してガスを吸入し、上方向に移動するとともにガスを圧縮し、上側の吐出ポートを介して圧縮ガスを吐出するように構成する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、圧縮機本体及びモータを縦置きにして圧縮機本体をモータの上側に配置することにより、圧縮機本体及びモータを横置きにして圧縮機本体をモータの上側に配置する場合と比べ、ガス圧縮機の設置面積の低減を図ることができる。

【0010】

また、本発明によれば、圧縮機本体の圧縮室が下側の吸入ポートを介してガスを吸入し、上方向に移動するとともにガスを圧縮し、上側の吐出ポートを介して圧縮ガスを吐出するように構成することにより、上下方向に隣接する複数の圧縮室の圧力差によって、スクリューロータに下方向のガス荷重が加わる。これにより、スクリューロータに上方向のガス荷重が加わる場合と異なり、ガス荷重がロータの自重と対抗しないため、ロータのばたつきを抑えることができる。

【0011】

なお、上記以外の課題、構成、及び効果は、以下の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１の実施形態におけるガス圧縮機の構造を表す鉛直断面図である。

【図2】図１中断面II−IIによる鉛直断面図である。

【図3】図２中III部の部分拡大断面図である。

【図4】図１中IV部の部分拡大断面図である。

【図5】図４中断面Ｖ−Ｖによる断面図である。

【図6】図２中VI部の部分拡大断面図である。

【図7】本発明の第１の実施形態における圧縮機ユニットの構造を表す概略図である。

【図8】本発明の第２の実施形態におけるガス圧縮機の構造を表す鉛直断面図である。

【図9】図８中断面IX−IXによる鉛直断面図である。

【図10】本発明の第２の実施形態における圧縮機ユニットの構造を表す概略図である。

【図11】本発明の第３の実施形態におけるガス圧縮機の構造を表す鉛直断面図である。

【図12】図１１中断面XII−XIIによる鉛直断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

【0014】

図１は、本実施形態におけるガス圧縮機の構造を表す鉛直断面図であり、図２は、図１中断面II−IIによる鉛直断面図である。図３は、図２中III部の部分拡大断面図である。図４は、図１中IV部の部分拡大断面図であり、図５は、図４中断面Ｖ−Ｖによる断面図である。図６は、図２中VI部の部分拡大断面図である。

【0015】

本実施形態のガス圧縮機１００は、圧縮機本体１と、圧縮機本体１を駆動するモータ２とを備え、圧縮機本体１とモータ２を一体化している。ここで本実施形態の大きな特徴の一つとして、後述する圧縮機本体１の回転軸及びモータ２の回転軸が鉛直方向に延在するように圧縮機本体１及びモータ２を縦置きにするとともに、圧縮機本体１をモータ２の上側に配置している。

【0016】

モータ２は、回転軸３と、回転軸３に取付けられたロータコア４と、ロータコア４の外周側に配置されたステータコア５と、ステータコア５が取付けられたモータケーシング６と、モータケーシング６の下側に接続されたモータブラケット７とを備えている。モータケーシング６におけるステータコア５の外周側の部分にはモータ冷却ジャケット８が形成されている。そして、モータ冷却ジャケット８に冷却液（本実施形態では冷却水）を流通させることにより、モータ２を冷却するようになっている。なお、本実施形態では、モータブラケット７の内部に油溜め９が形成されている。

【0017】

圧縮機本体１は、オイルフリー式の（詳細には、圧縮室内を無給油状態で運転する）スクリュー圧縮機である。この圧縮機本体１は、互いに噛み合う雌雄一対のスクリューロータ１０Ａ，１０Ｂと、雄ロータ１０Ａの歯部１１Ａ及び雌ロータ１０Ｂの歯部１１Ｂを収納する圧縮機本体メインケーシング１２と、この圧縮機本体メインケーシング１２の下側に接続された圧縮機本体吸入側ケーシング１３とを備えている。モータケーシング６の上部は、ギヤケーシングに相当する部分であり、圧縮機本体吸入側ケーシング１３等を収納するとともに、圧縮機本体メインケーシング１２に接続されている。

【0018】

雄ロータ１０Ａの軸部１４Ａ（回転軸）は、歯部１１Ａに対して下側（言い換えれば、吸入側）だけに設けられており、モータ２の回転軸３と一体成形されている。雄ロータ１０Ａの軸部１４Ａは、圧縮機本体吸入側ケーシング１３に設けられた軸受１５Ａで回転可能に支持され、モータ２の回転軸３は、モータブラケット７に設けられた軸受１６Ａで回転可能に支持されている。すなわち、雄ロータ１０Ａの軸部１４Ａは、間接的に軸受１６Ａで回転可能に支持されている。なお、軸受１５Ａは、ラジアル荷重を支持し、軸受１６Ａは、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支持する。そして、モータ２の駆動によって、雄ロータ１０Ａが回転するようになっている。

【0019】

雌ロータ１０Ｂの軸部１４Ｂ（回転軸）は、歯部１１Ｂに対して下側（言い換えれば、吸入側）だけに設けられている。雌ロータ１０Ｂの軸部１４Ｂは、圧縮機本体吸入側ケーシング１３に設けられた軸受１５Ｂと、モータケーシング６に設けられた軸受１６Ｂで回転可能に支持されている。なお、軸受１５Ｂは、ラジアル荷重を支持し、軸受１６Ｂは、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支持する。

【0020】

雄ロータ１０Ａの軸部１４Ａ及び雌ロータ１０Ｂの軸部１４Ｂにはタイミングギヤ１７Ａ，１７Ｂが設けられ、タイミングギヤ１７Ａ，１７Ｂの噛み合いによって雄ロータ１０Ａの回転力が雌ロータ１０Ｂに伝達される。これにより、雄ロータ１０Ａと雌ロータ１０Ｂが非接触で同期回転するようになっている。

【0021】

圧縮機本体メインケーシング１２は、雄ロータ１０Ａの歯部１１Ａ及び雌ロータ１０Ｂの歯部１１Ｂを収納してそれらの歯溝に圧縮室Ｓを形成する収納室１８（詳細には、一部が重複するものの２つの円筒状のボア）と、圧縮室Ｓから圧縮ガスを吐出するための吐出流路１９とを有している。吐出流路１９の圧縮室側開口である吐出ポート２０は、圧縮室Ｓに対してロータ軸方向のみに形成されている。吐出流路１９の出口側開口である出口ポート２１は、ケーシング１２の上面に形成されている。吐出流路１９は、鉛直方向に延在するように（具体的には、例えば出口ポート２１を鉛直方向に投影した場合に収納室１８と重なるように）形成されている。これにより、圧縮ガスを上方向に流すようになっている。

【0022】

圧縮機本体１のケーシング１２，１３は、圧縮室Ｓにガスを吸入するための吸入流路２２Ａ，２２Ｂを有している。吸入流路２２Ｂの圧縮室側開口である吸入ポート２３は、圧縮室Ｓに対してロータ軸方向のみに形成されている。吸入流路２２Ａの入口側開口である入口ポート２４は、ケーシング１２の側面に形成されている。

【0023】

そして、雄ロータ１０Ａ及び雌ロータ１０の回転に伴い、圧縮室Ｓが上方向に移動する。このとき、圧縮室Ｓは、下側の吸入ポート２３を介して吸入流路２２Ａ，２２Ｂからガス（詳細には、例えば空気）を吸入し、ガスを圧縮し、上側の吐出ポート２０を介して吐出流路１９に圧縮ガスを吐出するようになっている。

【0024】

圧縮機本体メインケーシング１２において、雄ロータ１０Ａの歯部１１Ａ及び雌ロータ１０Ｂの歯部１１Ｂの外周側の部分（但し、吸入流路２２Ａを除く部分）と、雄ロータ１０Ａの歯部１１Ａの上側端面及び雌ロータ１０Ｂの歯部１１Ｂの上側端面が対向する部分（但し、吐出流路１９を除く部分）には、圧縮機本体冷却ジャケット２５が形成されている。そして、圧縮機本体冷却ジャケット２５に冷却液（本実施形態では冷却水）を流通させることにより、圧縮機本体１を冷却するようになっている。

【0025】

図５で示すように、圧縮機本体吸入側ケーシング１３には給油路２６Ａが形成されており、給油路２６Ａは給油ノズル２７を介して外部の油配管（後述の図７参照）と接続される。図２で示すように、モータケーシング６には排油路２８Ａが形成されており、排油路２８Ａは外部の油配管（後述の図７参照）を介して油溜め９に接続される。そして、給油路２６Ａから給油間座２９Ａを介して軸受１５Ａに油が供給される。その後、軸受１５Ａを潤滑した油が軸受押さえ３０Ａの貫通孔から流出してタイミングギヤ１７Ａに供給される。同様に、給油路２６Ａから給油間座２９Ｂを介して軸受１５Ｂに潤滑油が供給される。その後、軸受１５Ｂを潤滑した油が軸受押さえ３０Ｂの貫通孔から流出してタイミングギヤ１７Ｂに供給される。そして、タイミングギヤ１７Ａ，１７Ｂを潤滑した油が排油路２８Ａ及び外部の油配管を介して油溜め９に戻されるようになっている。

【0026】

図４で示すように、モータケーシング６には給油路２６Ｂ及び排油路２８Ｂが形成されている。給油路２６Ｂは外部の油配管（後述の図７参照）と接続され、排油路２８Ｂは外部の油配管（図示せず）を介して油溜め９に接続される。そして、給油路２６Ｂから軸受１６Ｂに油が供給される。その後、軸受１６Ｂを潤滑した油が排油路２８Ｂ及び油配管を介して油溜め９に戻されるようになっている。なお、タイミングギヤ１７Ｂを潤滑した油の一部も軸受押さえ３０Ｃの貫通孔を介して軸受１６Ｂに供給されるようになっている。

【0027】

図６で示すように、モータブラケット７には給油路２６Ｃ及び排油路２８Ｃが形成され、給油路２６Ｃは外部の油配管（後述の図７参照）と接続される。そして、給油路２６Ｃから給油間座２９Ｃを介して軸受１６Ａに油が供給される。その後、軸受１６Ａを潤滑した油が軸受押さえ３０Ｄの貫通孔から流出し、排油路２８Ｃを介して油溜め９に戻されるようになっている。

【0028】

なお、雄ロータ１０Ａの歯部１１Ａ（言い換えれば、圧縮室Ｓ）と軸受１５Ａとの間にはエアシール３１Ａ及びオイルシール３２Ａが設けられている。同様に、雌ロータ１０Ｂの歯部１１Ｂ（言い換えれば、圧縮室Ｓ）と軸受１５Ｂとの間にはエアシール３１Ｂ及びオイルシール３２Ｂが設けられている。また、ロータコア４と軸受１５Ａとの間にはオイルシール３２Ｃが設けられ、ロータコア４と軸受１６Ａとの間にはオイルシール３２Ｄが設けられている。

【0029】

次に、上述したガス圧縮機１００を搭載した圧縮機ユニットを、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態における圧縮機ユニットの構造を表す概略図である。

【0030】

本実施形態の圧縮機ユニットは、コモンベース３３と、コモンベース３３上に設置されたガス圧縮機１００と、ガス圧縮機１００及びこれに接続された部品等（詳細は後述）を覆う防音カバー３４とを備えている。

【0031】

ガス圧縮機１００の入口ポート２４には吸入系統が接続されており、この吸入系統は、吸入ダクト３５及び吸入フィルタ３６を有している。ガス圧縮機１の出口ポート２１には吐出系統が接続されており、この吐出系統は、吐出配管３７、水冷式のプレクーラ３８、及び水冷式のアフタークーラ３９を有している。ガス圧縮機１００の出口ポート２１の直後の吐出配管３７及びこれに接続されたプレクーラ３８は、ガス圧縮機１００からの圧縮ガスを上方向に流すようになっている。アフタークーラ３９は、コモンベース３３上に縦置きで設置されており、プレクーラ３８からの圧縮ガスを下方向に流すようになっている。

【0032】

ガス圧縮機１００には、油溜め９から軸受１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ及びタイミングギヤ１７Ａ，１７Ｂに油を供給する油系統が設けられている。この油系統は、油配管４０と、油溜め９に設けられたオイルストレーナ４１と、オイルポンプ４２と、水冷式のオイルクーラ４３と、油温に応じてオイルクーラ４３側とバイパス側の流量割合を調節する温調弁４４と、オイルフィルタ４５とを有している。

【0033】

また、プレクーラ３８、アフタークーラ３９、及びオイルクーラ４３とガス圧縮機１００の冷却ジャケット８，２５に冷却水を供給する冷却水系統が設けられている。この冷却水系統は、ユニット外部からの冷却水をアフタークーラ３９に供給する冷却水配管４６Ａと、アフタークーラ３９で使用された冷却水の一部をオイルクーラ４３に供給し、オイルクーラ４３で使用された冷却水をガス圧縮機１００のモータ冷却ジャケット８に供給する冷却水配管４６Ｂと、アフタークーラ４３で使用された冷却水の一部をプレクーラ３８に供給し、プレクーラ３８で使用された冷却水をガス圧縮機１００の圧縮機本体冷却ジャケット２５に供給する冷却水配管４６Ｃと、ガス圧縮機１の冷却ジャケット８，２５で使用された冷却水をユニット外部に排出する冷却水配管４６Ｄとで構成されている。

【0034】

次に、本実施形態の作用効果を説明する。

【0035】

本実施形態では、圧縮機本体１及びモータ２を縦置きにして圧縮機本体１をモータ２の上側に配置することにより、圧縮機本体及びモータを横置きにして圧縮機本体をモータの上側に配置する場合と比べ、ガス圧縮機１００の設置面積の低減を図ることができる。したがって、圧縮機ユニットのスリム化を図ることができる。なお、アフタークーラ３９を縦置きにすることにより、圧縮機ユニットの更なるスリム化を図ることができる。

【0036】

また、圧縮機本体１の圧縮室Ｓが下側の吸入ポート２３を介してガスを吸入し、上方向に移動するとともにガスを圧縮し、上側の吐出ポート２０を介して圧縮ガスを吐出するように構成することにより、スクリューロータ１０Ａ，１０Ｂに下方向のガス荷重が加わる。これにより、上方向のガス荷重が加わる場合と異なり、ガス荷重がロータ１０Ａ，１０Ｂの自重と対抗しないため、ガス荷重によるロータ１０Ａ，１０Ｂのばたつきを抑えることができる。

【0037】

また、雄ロータ１０Ａの軸部１４Ａ及び雌ロータ１０Ｂの軸部１４Ｂを下側（吸入側）だけとし、上側（吐出側）の軸部を無くすことにより、上側（吐出側）の軸部の周囲に生じる隙間が無くなる。これにより、吐出側の圧縮室Ｓからガス漏れを抑えることができる。また、上側の軸部の周囲に設けるべき軸受等も無くなり、軸受による機械損失（回転損失）を低減することができる。したがって、性能の向上を図ることができる。

【0038】

また、ケーシング１２の吐出側の構造を簡素化することができ、その設計自由度を高めることができる。それ故、圧縮機本体冷却ジャケット２５を、雄ロータ１０Ａの歯部１１Ａ及び雌ロータ１０Ｂの歯部１１Ｂの外周側の部分だけでなく、雄ロータ１０Ａの歯部１１Ａの上側端面及び雌ロータ１０Ｂの歯部１１Ｂの上側端面が対向する部分にも形成することにより、吐出側の部分を効率よく冷却することができる。これにより、熱膨張によって生じる吐出側の隙間を小さくすることができる。したがって、吐出側の圧縮室Ｓからのガス漏洩を抑えて、性能の向上を図ることができる。

【0039】

また、吐出流路１９を軸方向に延在するように形成しており、吐出流路１９、吐出配管３７、及びプレクーラ３８により、圧縮ガスを上方向に流すようになっている。これにより、圧力損失を低減して、性能の向上を図ることができる。

【0040】

また、ガス圧縮機１００の下側のモータケーシング６にモータ冷却ジャケット８を形成し、このモータ冷却ジャケット８に冷却液を流通させることにより、ガス圧縮機の重心の安定性を高めることができる。

【0041】

本発明の第２の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同等の部分は、適宜、説明を省略する。

【0042】

図８は、本実施形態におけるガス圧縮機の構造を表す鉛直断面図であり、図９は、図８中断面IX−IXによる鉛直断面図である。

【0043】

本実施形態のガス圧縮機１００Ａにおいては、モータ冷却ジャケット８及び圧縮機本体ジャケット２５に油を流通させるようになっている。また、モータブラケット７Ａには油溜め９が形成されず、モータ冷却ジャケット８が油溜めを兼ねている。そのため、モータケーシング６の排油路２８Ａ，２８Ｂは、モータ冷却ジャケット８に連通するように形成されている。また、モータブラケット７Ａの排油路２８Ｃは、外部の油配管（後述の図１０参照）を介してモータ冷却ジャケット８に接続される。

【0044】

次に、上述したガス圧縮機１００Ａを搭載した圧縮機ユニットを、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態における圧縮機ユニットの構造を表す概略図である。

【0045】

本実施形態の圧縮機ユニットにおいて、吐出系統は、吐出配管３７、サイレンサ４７、空冷式のプレクーラ４８、及び空冷式のアフタークーラ４９を有している。ガス圧縮機１００の出口ポート２１の直後の吐出配管３７及びこれに接続されたサイレンサ４７は、ガス圧縮機１からの圧縮ガスを上方向に流すようになっている。

【0046】

ガス圧縮機１には、モータ冷却ジャケット８と圧縮機本体冷却ジャケット２５の間で油を循環させるとともに、モータ冷却ジャケット８から軸受１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ及びタイミングギヤ１７Ａ，１７Ｂに油を供給する油系統が設けられている。この油系統は、油配管４０と、モータ冷却ジャケット８に設けられたオイルストレーナ４１と、オイルポンプ４２と、空冷式のオイルクーラ５０と、油温に応じて軸受側に供給する油の流量を調節する温調弁５１と、オイルフィルタ４５とを有している。

【0047】

また、プレクーラ４８、アフタークーラ４９、及びオイルクーラ５０に冷却風を供給する冷却ファン５２が設けられている。なお、アフタークーラ４９とオイルクーラ５０は、上下方向に連結されてコモンベース３８上に設置されている。

【0048】

以上のように構成された本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、ガス圧縮機１００Ａの設置面積の低減を図るとともに、ロータ１０Ａ，１０Ｂのばたつきを抑える等の効果を得ることができる。

【0049】

なお、第１及び第２の実施形態においては、雄ロータ１０Ａの軸部１４Ａがモータ２の回転軸３と一体成形された場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、雄ロータ１０Ａの軸部１４Ａがモータ２の回転軸３と別体成形されるものの、同軸で連結されるようにしてもよい。また、雄ロータ１０Ａの軸部１４Ａに代えて、雌ロータ１０Ｂの軸部１４Ｂがモータ２の回転軸３と一体成形されるか若しくは同軸で連結されてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。

【0050】

本発明の第３の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、第１及び第２の実施形態と同等の部分は、適宜、説明を省略する。

【0051】

図１１は、本実施形態におけるガス圧縮機の構造を表す鉛直断面図であり、図１２は、図１１中断面XII−XIIによる断面図である。

【0052】

本実施形態のガス圧縮機１００Ｂにおいて、雄ロータ１０Ａの軸部１４Ａは、歯部１１Ａに対して下側（吸入側）だけでなく、上側（吐出側）にも設けられている。雄ロータ１０Ａの下側軸部１４Ａは、圧縮機吸入側ケーシング１３に設けられた軸受１５Ａで回転可能に支持され、上側軸部１４Ａは、圧縮機本体メインケーシング１２Ａに設けられた軸受５３Ａ（詳細には、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支持する軸受）で回転可能に支持されている。モータ２回転軸３の上端部及び雄ロータ１０Ａの下側軸部１４Ａにはプルギヤ５４及びピニオンギヤ５５が設けられ、プルギヤ５４とピニオンギヤ５５の噛み合いによって回転軸３の回転力が雄ロータ１０Ａに伝達されるようになっている。

【0053】

同様に、雌ロータ１０Ｂの軸部１４Ｂは、歯部１１Ｂに対して下側（吸入側）だけでなく、上側（吐出側）にも設けられている。雌ロータ１０Ｂの下側軸部１４Ｂは、圧縮機吸入側ケーシング１３に設けられた軸受１５Ｂで回転可能に支持され、上側軸部１４Ｂは、圧縮機本体メインケーシング１２Ａに設けられた軸受５３Ｂ（詳細には、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支持する軸受）で回転可能に支持されている。タイミングギヤ１７Ａ，１７Ｂは、雄ロータ１０Ａの上側軸部１４Ａ及び雌ロータ１０Ｂの上側軸部１４Ｂに設けられている。

【0054】

圧縮機本体メインケーシング１２Ａは、圧縮室Ｓから圧縮ガスを吐出するための吐出流路１９Ａを有している。吐出流路１９Ａの圧縮室側開口である吐出ポート２０Ａは、圧縮室Ｓに対してロータ軸方向及びロータ径方向に形成されている。吐出流路１９Ａの出口側開口である出口ポート２１Ａは、ケーシング１２の側面に形成されている。吐出流路１９Ａは、ロータ径方向に延在するように形成されている。

【0055】

そして、圧縮室Ｓは、下側の吸入ポート２３を介して吸入流路２２Ａ，２２Ｂからガス（詳細には、例えば空気）を吸入し、ガスを圧縮し、上側の吐出ポート２０Ａを介して吐出流路１９Ａに圧縮ガスを吐出するようになっている。

【0056】

圧縮機本体メインケーシング１３Ａにおいて、雄ロータ１１Ａの歯部１２Ａ及び雌ロータ１１Ｂの歯部１２Ｂの外周側と軸受５３Ａ，５３Ｂ等の外周側の部分（但し、吸入流路２２及び吐出流路１９Ａを除く部分）には、圧縮機本体冷却ジャケット２５Ａが形成されている。そして、圧縮機本体冷却ジャケット２５Ａに冷却液（本実施形態では油）を流通させることにより、圧縮機本体２を冷却するようになっている。

【0057】

このような本実施形態においても、圧縮機本体１及びモータ２を縦置きにして圧縮機本体１をモータ２の上側に配置することにより、圧縮機本体及びモータを横置きにして圧縮機本体をモータの上側に配置する場合と比べ、ガス圧縮機１００Ｂの設置面積の低減を図ることができる。

【0058】

また、圧縮機本体１の圧縮室Ｓが下側の吸入ポート２３を介してガスを吸入し、上方向に移動するとともにガスを圧縮し、上側の吐出ポート２０Ａを介して圧縮ガスを吐出するように構成することにより、上下方向に隣接する複数の圧縮室Ｓの圧力差によって、スクリューロータ１０Ａ，１０Ｂに下方向のガス荷重が加わる。これにより、上方向のガス荷重が加わる場合と異なり、ガス荷重がロータ１０Ａ，１０Ｂの自重と対抗しないため、ロータ１０Ａ，１０Ｂのばたつきを抑えることができる。

【0059】

なお、第３の実施形態においては、雄ロータ１０Ａの下側軸部１４Ａがギヤ５４，５５を介してモータ２の回転軸３に連結される場合を例にとって説明したが、これに限られず、雌ロータ１０Ｂの下側軸部１４Ｂがギヤ５４，５５を介してモータ２の回転軸３に連結されてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0060】

１…圧縮機本体、２…モータ、３…回転軸、５…ステータコア、８…モータ冷却ジャケット、１０Ａ，１０Ｂ…スクリューロータ、１１Ａ，１１Ｂ…歯部、１４Ａ，１４Ｂ…軸部、１９，１９Ａ…吐出流路、２０，２０Ａ…吐出ポート、２２…吸入流路、２３…吸入ポート、３７…吐出配管、１００，１００Ａ，１００Ｂ…ガス圧縮機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】