特許 7366799 給液式スクリュー圧縮機

(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】

(24)【登録日】2023-10-13

(45)【発行日】2023-10-23

(54)【発明の名称】給液式スクリュー圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/16 20060101AFI20231016BHJP

   F04C 29/02 20060101ALI20231016BHJP

   F04C 29/04 20060101ALI20231016BHJP

【ＦＩ】

F04C18/16 Q

F04C29/02 311L

F04C29/04 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020029262

(22)【出願日】2020-02-25

(65)【公開番号】P2021134672

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2022-05-12

(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】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】千葉 紘太郎

(72)【発明者】

【氏名】頼金 茂幸

(72)【発明者】

【氏名】高野 正彦

(72)【発明者】

【氏名】森田 謙次

【審査官】北村 一

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００５８８２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０９－３０３２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１７３３６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０２１４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０９３１０９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｃ １８／１６；２３／００－２９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに噛み合いながら回転する雄ロータ及び雌ロータと、
前記雄ロータの歯部を収納する雄ロータ側ボアと、
前記雌ロータの歯部を収納する雌ロータ側ボアと、
前記雄ロータ側ボアの壁面と前記雌ロータ側ボアの壁面との境界線である低圧側カスプ及び高圧側カスプと、
前記雄ロータの歯溝に形成され、気体を圧縮する雄ロータ側作動室と、
前記雌ロータの歯溝に形成され、気体を圧縮する雌ロータ側作動室とを有する給液式スクリュー圧縮機において、
吐出開始直後の雌ロータ側作動室を区画する前記雌ロータの後続側歯先の稜線と前記高圧側カスプが交わる交点に対し、低圧側であるロータ軸方向の一方側に配置され、前記雄ロータ側作動室及び前記雌ロータ側作動室のうちのいずれかに液体を供給する第１の給液ノズルと、
前記交点に対し、高圧側であるロータ軸方向の他方側に配置され、前記雄ロータ側作動室及び前記雌ロータ側作動室のうちのいずれかに液体を供給する第２の給液ノズルと、
前記雄ロータ側作動室及び前記雌ロータ側作動室に対してロータ径方向に開口するラジアル吐出ポートとを有し、
前記第１の給液ノズルの給液量より前記第２の給液ノズルの給液量が多くなるように構成されており、
前記第２の給液ノズルは、前記ラジアル吐出ポートに対し、ロータ軸方向の位置が重なるように配置されたことを特徴とする給液式スクリュー圧縮機。

【請求項2】

互いに噛み合いながら回転する雄ロータ及び雌ロータと、
前記雄ロータの歯部を収納する雄ロータ側ボアと、
前記雌ロータの歯部を収納する雌ロータ側ボアと、
前記雄ロータ側ボアの壁面と前記雌ロータ側ボアの壁面との境界線である低圧側カスプ及び高圧側カスプと、
前記雄ロータの歯溝に形成され、気体を圧縮する雄ロータ側作動室と、
前記雌ロータの歯溝に形成され、気体を圧縮する雌ロータ側作動室とを有する給液式スクリュー圧縮機において、
吐出開始直後の雌ロータ側作動室を区画する前記雌ロータの後続側歯先の稜線と前記高圧側カスプが交わる交点に対し、低圧側であるロータ軸方向の一方側に配置され、前記雄ロータ側作動室及び前記雌ロータ側作動室のうちのいずれかに液体を供給する第１の給液ノズルと、
前記交点に対し、高圧側であるロータ軸方向の他方側に配置され、前記雄ロータ側作動室及び前記雌ロータ側作動室のうちのいずれかに液体を供給する第２の給液ノズルとを有し、
前記第１の給液ノズルの開口面積より前記第２の給液ノズルの開口面積が大きいことを特徴とする給液式スクリュー圧縮機。

【請求項3】

互いに噛み合いながら回転する雄ロータ及び雌ロータと、
前記雄ロータの歯部を収納する雄ロータ側ボアと、
前記雌ロータの歯部を収納する雌ロータ側ボアと、
前記雄ロータ側ボアの壁面と前記雌ロータ側ボアの壁面との境界線である低圧側カスプ及び高圧側カスプと、
前記雄ロータの歯溝に形成され、気体を圧縮する雄ロータ側作動室と、
前記雌ロータの歯溝に形成され、気体を圧縮する雌ロータ側作動室とを有する給液式スクリュー圧縮機において、
吐出開始直後の雌ロータ側作動室を区画する前記雌ロータの後続側歯先の稜線と前記高圧側カスプが交わる交点に対し、低圧側であるロータ軸方向の一方側に配置され、前記雄ロータ側作動室及び前記雌ロータ側作動室のうちのいずれかに液体を供給する第１の給液ノズルと、
前記交点に対し、高圧側であるロータ軸方向の他方側に配置され、前記雄ロータ側作動室及び前記雌ロータ側作動室のうちのいずれかに液体を供給する第２の給液ノズルとを有し、
前記第１の給液ノズルは、前記雄ロータ側作動室及び前記雌ロータ側作動室のうちのいずれかへの噴流を互いに衝突させる一対の給液孔で構成され、前記第２の給液ノズルは、単一の給液孔で構成されており、
前記第１の給液ノズルを構成する一対の給液孔の開口総面積より前記第２の給液ノズルを構成する単一の給液孔の開口面積が大きいことを特徴とする給液式スクリュー圧縮機。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載の給液式スクリュー圧縮機において、
前記第１の給液ノズルより前記第２の給液ノズルが作動室の低圧側に配置されたことを特徴とする給液式スクリュー圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作動室に液体を供給しつつ気体を圧縮する給液式スクリュー圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

給液式スクリュー圧縮機は、ロータの歯溝に形成された作動室に液体（詳細には、例えば油）を供給しつつ、気体（詳細には、例えば空気）を圧縮する。液体供給の目的は、圧縮行程における気体の冷却、作動室の隙間の封止、及びロータの潤滑などである。

【0003】

特許文献１の給液式スクリュー圧縮機は、互いに噛み合いながら回転する雄ロータ及び雌ロータと、雄ロータの歯部を収納する雄ロータ側ボアと、雌ロータの歯部を収納する雌ロータ側ボアと、雄ロータ側ボアの壁面と雌ロータ側ボアの壁面との境界線である低圧側カスプ及び高圧側カスプと、雄ロータの歯溝に形成され、気体を圧縮する雄ロータ側作動室と、雌ロータの歯溝に形成され、気体を圧縮する雌ロータ側作動室とを有する。雄ロータ側作動室及び雌ロータ側作動室は、雄ロータ及び雌ロータの回転に伴い、ロータ軸方向の一方側から他方側に移動しつつ、容積が変化する。これにより、吸入ポート（開口）を介し吸入流路から気体を吸入する吸入行程と、気体を圧縮する圧縮行程と、吐出ポート（開口）を介し吐出流路へ圧縮気体を吐出する吐出行程を順次行うようになっている。

【0004】

また、特許文献１の給液式スクリュー圧縮機は、雄ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズルと、雌ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズルとを有する。各給液ノズルは、圧縮行程の作動室に液体を供給するようになっている。別の言い方をすれば、各給液ノズルは、吐出開始直後の雌ロータ側作動室を区画する雌ロータの後続側歯先の稜線と高圧側カスプが交わる交点に対し、低圧側であるロータ軸方向の一方側に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００１－１５３０７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の給液ノズルは、圧縮行程の作動室に液体を供給しており、その給液量を低減すれば、液体の撹拌仕事（動力損失）を低減することが可能である。液体の撹拌仕事とは、給液ノズルから供給された液体が、ロータに付着する等の理由により、ロータ回転方向に移動し、その後、雄ロータと雌ロータが噛み合う部分に引き込まれて圧縮されて生じる仕事である。しかし、給液ノズルの給液量を低減すれば、液体の温度上昇量が増加する。そのため、液体の劣化を促進させる。

【0007】

本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、液体の撹拌仕事を抑えつつ、液体の温度上昇を抑えることを課題の一つとするものである。

【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、互いに噛み合いながら回転する雄ロータ及び雌ロータと、前記雄ロータの歯部を収納する雄ロータ側ボアと、前記雌ロータの歯部を収納する雌ロータ側ボアと、前記雄ロータ側ボアの壁面と前記雌ロータ側ボアの壁面との境界線である低圧側カスプ及び高圧側カスプと、前記雄ロータの歯溝に形成され、気体を圧縮する雄ロータ側作動室と、前記雌ロータの歯溝に形成され、気体を圧縮する雌ロータ側作動室とを有する給液式スクリュー圧縮機において、吐出開始直後の雌ロータ側作動室を区画する前記雌ロータの後続側歯先の稜線と前記高圧側カスプが交わる交点に対し、低圧側であるロータ軸方向の一方側に配置され、前記雄ロータ側作動室及び前記雌ロータ側作動室のうちのいずれかに液体を供給する第１の給液ノズルと、前記交点に対し、高圧側であるロータ軸方向の他方側に配置され、前記雄ロータ側作動室及び前記雌ロータ側作動室のうちのいずれかに液体を供給する第２の給液ノズルと、前記雄ロータ側作動室及び前記雌ロータ側作動室に対してロータ径方向に開口するラジアル吐出ポートとを有し、前記第１の給液ノズルの給液量より前記第２の給液ノズルの給液量が多くなるように構成されており、前記第２の給液ノズルは、前記ラジアル吐出ポートに対し、ロータ軸方向の位置が重なるように配置される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、液体の撹拌仕事を抑えつつ、液体の温度上昇を抑えることができる。

【0010】

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】

【0011】

【図1】本発明の第１の実施形態におけるスクリュー圧縮機の構成を表す概略図である。

【図2】本発明の第１の実施形態における圧縮機本体の構造を表す鉛直断面図である。

【図3】図２の断面III－IIIによる鉛直断面図である。

【図4】図２の断面IV－IVによる鉛直断面図である。

【図5】本発明の第１の実施形態におけるボア壁面の展開図であって、給液ノズルの位置及び開口面積を示す。

【図6】本発明の第２の実施形態における圧縮機本体の構造を表す鉛直断面図である。

【図7】本発明の第２の実施形態におけるボア壁面の展開図であって、給液ノズルの位置及び開口面積を示す。

【図8】本発明の第３の実施形態における圧縮機本体の構造を表す鉛直断面図である。

【図9】本発明の第３の実施形態におけるボア壁面の展開図であって、給液ノズルの位置及び開口面積を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の第１の実施形態を、図１～図５を用いて説明する。図１は、本実施形態におけるスクリュー圧縮機の構成を表す概略図である。図２は、本実施形態における圧縮機本体の構造を表す鉛直断面図である。図３は、図２の断面III－IIIによる鉛直断面図である。図４は、図２の断面IV－IVによる鉛直断面図である。図５は、本実施形態におけるボア壁面の展開図であって、給液ノズルの位置及び開口面積を示す。なお、図５の一点鎖線ｍ１～ｍ３，ｆ１～ｆ３は、図３及び図４の位置ｍ１～ｍ３，ｆ１～ｆ３にそれぞれ対応する。また、図５の斜線は、雄ロータ及び雌ロータの歯先の稜線を示す。

【0013】

本実施形態のスクリュー圧縮機は、モータ１と、モータ１によって駆動され、気体（詳細には、例えば空気）を圧縮する圧縮機本体２と、圧縮機本体２から吐出された圧縮気体とこれに含まれる液体（詳細には、例えば油）を分離する気液分離器３と、気液分離器３で分離された液体を圧縮機本体２の作動室に供給する液体配管４とを備える。液体配管４には、液体を冷却するクーラ５や、液体中の不純物を除去するフィルタ６等が設けられている。

【0014】

圧縮機本体２は、雄ロータ１１Ａ及び雌ロータ１１Ｂと、雄ロータ１１Ａ及び雌ロータ１１Ｂを収納するケーシング１２とを備える。

【0015】

雄ロータ１１Ａは、螺旋状に延在する複数（本実施形態では４つ）の歯を有する歯部１３Ａと、歯部１３Ａの軸方向一方側（図２の左側）に接続された吸入側軸部１４と、歯部１３Ａの軸方向他方側（図２の右側）に接続された吐出側軸部１５とを有する。雄ロータ１１Ａの吸入側軸部１４は吸入側軸受１６で回転可能に支持され、雄ロータ１１Ａの吐出側軸部１５は吐出側軸受１７で回転可能に支持されている。

【0016】

同様に、雌ロータ１１Ｂは、螺旋状に延在する複数（本実施形態では６つ）の歯を有する歯部１３Ｂと、歯部１３Ｂの軸方向一方側に接続された吸入側軸部（図示せず）と、歯部１３Ｂの軸方向他方側に接続された吐出側軸部（図示せず）とを有する。雌ロータ１１Ｂの吸入側軸部は吸入側軸受（図示せず）で回転可能に支持され、雌ロータ１１Ｂの吐出側軸部は吐出側軸受（図示せず）で回転可能に支持されている。

【0017】

雄ロータ１１Ａの吸入側軸部１４は、ケーシング１２を貫通して、モータ１の回転軸に連結されている。そして、モータ１の駆動によって雄ロータ１１Ａが矢印Ａの方向に回転し、雄ロータ１１Ａの歯部１３Ａと雌ロータ１１Ｂの歯部１３Ｂの噛み合いによって雌ロータ１１Ｂが矢印Ｂの方向に回転するようになっている。

【0018】

ケーシング１２は、メインケーシング１８と、メインケーシング１８の軸方向一方側（図２の左側）に連結された吸入側ケーシング１９と、メインケーシング１８の軸方向他方側（図２の右側）に連結された吐出側ケーシング２０とで構成されている。

【0019】

メインケーシング１８は、雄ロータ１１Ａの歯部１３Ａを収納してその歯溝に雄ロータ側作動室を形成する雄ロータ側ボア２１Ａと、雌ロータ１１Ｂの歯部１３Ｂを収納してその歯溝に雌ロータ側作動室を形成する雌ロータ側ボア２１Ｂとを有する。ボア２１Ａ，２１Ｂは、互いに部分的に重なっており、それらの壁面の境界線として低圧側カスプ２２及び高圧側カスプ２３を有する。

【0020】

雄ロータ側作動室及び雌ロータ側作動室は、雄ロータ１１Ａ及び雌ロータ１１Ｂの回転に伴い、ロータ軸方向の一方側から他方側に移動しつつ、容積が変化する。これにより、吸入ポート２４（開口）を介し吸入流路２５から気体を吸入する吸入行程と、気体を圧縮する圧縮行程と、アキシャル吐出ポート２６（開口）を介し吐出流路２７へ圧縮気体を吐出する吐出行程を順次行うようになっている。アキシャル吐出ポート２６は、雄ロータ側作動室及び雌ロータ側作動室に対してロータ軸方向に開口する吐出ポートである。図５で示す雄ロータ側作動室Ｓ１，Ｓ２及び雌ロータ側作動室Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、吸入行程を行うもの、雄ロータ側作動室Ｓ３，Ｓ４及び雌ロータ側作動室Ｖ４，Ｖ５は、圧縮行程を行うものである。図４及び図５で示す雄ロータ側作動室Ｓ５及び雌ロータ側作動室Ｖ６は、吐出開始直後のものである。

【0021】

ここで、吐出開始直後の雌ロータ側作動室Ｖ６を区画する雌ロータ１１Ｂの後続側歯先の稜線Ｌと高圧側カスプ２３が交わる交点Ｐを定義する。本実施形態の特徴として、メインケーシング１８は、交点Ｐに対し、低圧側であるロータ軸方向の一方側（図５の下側）に配置され、雄ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズル２８（詳細には、単体の給液孔で構成されたもの）と、交点Ｐに対し、高圧側であるロータ軸方向の他方側（図５の上側）に配置され、雄ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズル２９（詳細には、単体の給液孔で構成されたもの）とを有する。そして、給液ノズル２８の開口面積より給液ノズル２９の開口面積が大きく、かつ、給液ノズル２８より給液ノズル２９が作動室の低圧側（詳細には、ロータの歯先の稜線に対して直交する方向において低圧側）に配置されている。これにより、給液ノズル２８の給液量より給液ノズル２９の給液量が多くなるように構成されている。したがって、本実施形態では、液体の撹拌仕事を抑えつつ、液体の温度上昇を抑えることができる。

【0022】

詳しく説明すると、給液ノズル２８から供給された液体は、雄ロータ１１Ａに付着する等の理由により、雄ロータ１１Ａの回転方向に移動し、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる可能性が高い。一方、給液ノズル２９から供給された液体は、雄ロータ１１Ａの回転方向に移動しても、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる前に圧縮気体と共に吐出されるので、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる可能性が低い。そして、給液ノズル２８の給液量が給液ノズル２９の給液量より少ないので、液体の撹拌仕事を抑えることができる。その結果、省エネ性能を向上させることができる。また、給液ノズル２９の給液量が給液ノズル２８の給液量より多いので、液体の温度上昇量を抑えることができる。その結果、液体の寿命を向上させることができる。

【0023】

また、本実施形態の特徴として、メインケーシング１８は、交点Ｐに対し、低圧側であるロータ軸方向の一方側に配置され、雌ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズル３１（詳細には、単体の給液孔で構成されたもの）と、交点Ｐに対し、高圧側であるロータ軸方向の他方側に配置され、雌ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズル３２（詳細には、単体の給液孔で構成されたもの）とを有する。そして、給液ノズル３１の開口面積より給液ノズル３２の開口面積が大きく、かつ、給液ノズル３１より給液ノズル３２が作動室の低圧側に配置されている。これにより、給液ノズル３１の給液量より給液ノズル３２の給液量が多くなるように構成されている。したがって、本実施形態では、液体の撹拌仕事を抑えつつ、液体の温度上昇を抑えることができる。

【0024】

詳しく説明すると、給液ノズル３１から供給された液体は、雌ロータ１１Ｂに付着する等の理由により、雌ロータ１１Ｂの回転方向に移動し、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる可能性が高い。一方、給液ノズル３２から供給された液体は、雌ロータ１１Ｂの回転方向に移動しても、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる前に圧縮気体と共に吐出されるので、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる可能性が低い。そして、給液ノズル３１の給液量が給液ノズル３２の給液量より少ないので、液体の撹拌仕事を抑えることができる。その結果、省エネ性能を向上させることができる。また、給液ノズル３２の給液量が給液ノズル３１の給液量より多いので、液体の温度上昇量を抑えることができる。その結果、液体の寿命を向上させることができる。

【0025】

本発明の第２の実施形態を、図６及び図７を用いて説明する。図６は、本実施形態における圧縮機本体の構造を表す鉛直断面図である。図７は、本実施形態におけるボア壁面の展開図であって、給液ノズルの位置及び開口面積を示す。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同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

【0026】

本実施形態では、雄ロータ側作動室及び雌ロータ側作動室は、アキシャル吐出ポート２６及びラジアル吐出ポート３３（開口）を介し吐出流路２７へ圧縮気体を吐出するようになっている。ラジアル吐出ポート３３は、雄ロータ側作動室及び雌ロータ側作動室に対してロータ径方向に開口する吐出ポートである。

【0027】

本実施形態の給液ノズル２９，３２は、ラジアル吐出ポート３３に対し、ロータ軸方向の位置が重なるように配置されている。これにより、第１の実施形態と比べ、給液ノズル２９，３２から供給された液体は、圧縮気体と共に吐出されやすくなり、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる可能性が更に低くなる。したがって、液体の撹拌仕事を更に抑えることができる。

【0028】

なお、第１及び第２の実施形態は、給液ノズル２８の開口面積より給液ノズル２９の開口面積が大きく、かつ、給液ノズル２８より給液ノズル２９が作動室の低圧側に配置されることにより、給液ノズル２８の給液量より給液ノズル２９の給液量が多くなるように構成された場合を例にとって説明したが、これに限られない。例えば、給液ノズル２８の開口面積より給液ノズル２９の開口面積が大きいことにより、給液ノズル２８の給液量より給液ノズル２９の給液量が多くなるように構成されてもよい。すなわち、給液ノズル２８より給液ノズル２９が作動室の高圧側に配置されてもよい。

【0029】

また、第１及び第２の実施形態は、給液ノズル３１の開口面積より給液ノズル３２の開口面積が大きく、かつ、給液ノズル３１より給液ノズル３２が作動室の低圧側に配置されることにより、給液ノズル３１の給液量より給液ノズル３２の給液量が多くなるように構成された場合を例にとって説明したが、これに限られない。例えば、給液ノズル３１の開口面積より給液ノズル３２の開口面積が大きいことにより、給液ノズル３１の給液量より給液ノズル３２の給液量が多くなるように構成されてもよい。すなわち、給液ノズル３１より給液ノズル３２が作動室の高圧側に配置されてもよい。

【0030】

本発明の第３の実施形態を、図８及び図９を用いて説明する。図８は、本実施形態における圧縮機本体の構造を表す鉛直断面図である。図９は、本実施形態におけるボア壁面の展開図であって、給液ノズルの配置及び開口面積を示す。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同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

【0031】

本実施形態では、メインケーシング１８は、雄ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズル３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ及び給液ノズル２９を有する。

【0032】

給液ノズル３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの各々は、雄ロータ側作動室への噴流を互いに衝突させる一対の給液孔で構成されている。一対の給液孔からの噴流が作動室内で衝突することにより、微粒化した液体を供給する。これにより、作動室内の気体を効率よく冷却することができる。

【0033】

給液ノズル３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、ロータ軸方向（図９の上下方向）に配列されている。給液ノズル３４Ａ，３４Ｂは、上述した交点Ｐに対し、低圧側であるロータ軸方向の一方側（図９の下側）に配置され、給液ノズル３４Ｃは、交点Ｐに対し、高圧側であるロータ軸方向の他方側（図９の上側）に配置されている。給液ノズル３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃをそれぞれ構成する一対の給液孔の開口総面積は、互いに同じである。

【0034】

給液ノズル２９は、単一の給液孔で構成されており、交点Ｐに対し、高圧側であるロータ軸方向の他方側（図９の上側）に配置されている。給液ノズル２９を構成する単一の給液孔の開口面積は、給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂを構成する一対の給液孔の開口総面積より大きい。また、給液ノズル２９は、給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂより作動室の低圧側に配置されている。これにより、給液ノズル２９の給液量が給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂの給液量より多くなるように構成されている。したがって、本実施形態では、液体の撹拌仕事を抑えつつ、液体の温度上昇を抑えることができる。

【0035】

詳しく説明すると、給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂから供給された液体は、雄ロータ１１Ａに付着する等の理由により、雄ロータ１１Ａの回転方向に移動し、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる可能性が高い。一方、給液ノズル２９から供給された液体は、雄ロータ１１Ａの回転方向に移動しても、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる前に圧縮気体と共に吐出されるので、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる可能性が低い。そして、給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂの給液量が給液ノズル２９の給液量より少ないので、液体の撹拌仕事を抑えることができる。その結果、省エネ性能を向上させることができる。また、給液ノズル２９の給液量が給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂの給液量より多いので、液体の温度上昇量を抑えることができる。その結果、液体の寿命を向上させることができる。

【0036】

また、本実施形態では、メインケーシング１８は、雌ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズル３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ及び給液ノズル３２を有する。

【0037】

給液ノズル３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの各々は、雄ロータ側作動室への噴流を互いに衝突させる一対の給液孔で構成されている。一対の給液孔からの噴流が作動室内で衝突することにより、微粒化した液体を供給する。これにより、作動室内の気体を効率よく冷却することができる。

【0038】

給液ノズル３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃは、ロータ軸方向に配列されている。給液ノズル３５Ａ，３５Ｂは、上述した交点Ｐに対し、低圧側であるロータ軸方向の一方側に配置され、給液ノズル３５Ｃは、交点Ｐに対し、高圧側であるロータ軸方向の他方側に配置されている。給液ノズル３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃをそれぞれ構成する一対の給液孔の開口総面積は、互いに同じである。

【0039】

給液ノズル３２は、単一の給液孔で構成されており、交点Ｐに対し、高圧側であるロータ軸方向の他方側に配置されている。給液ノズル３２を構成する単一の給液孔の開口面積は、給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂを構成する一対の給液孔の開口総面積より大きい。また、給液ノズル３２は、給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂより作動室の低圧側に配置されている。これにより、給液ノズル３２の給液量が給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂの給液量より多くなるように構成されている。したがって、本実施形態では、液体の撹拌仕事を抑えつつ、液体の温度上昇を抑えることができる。

【0040】

詳しく説明すると、給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂから供給された液体は、雌ロータ１１Ｂに付着する等の理由により、雌ロータ１１Ｂの回転方向に移動し、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる可能性が高い。一方、給液ノズル３２から供給された液体は、雌ロータ１１Ｂの回転方向に移動しても、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる前に圧縮気体と共に吐出されるので、雄ロータ１１Ａと雌ロータ１１Ｂが噛み合う部分３０に引き込まれる可能性が低い。そして、給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂの給液量が給液ノズル３２の給液量より少ないので、液体の撹拌仕事を抑えることができる。その結果、省エネ性能を向上させることができる。また、給液ノズル３２の給液量が給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂの給液量より多いので、液体の温度上昇量を抑えることができる。その結果、液体の寿命を向上させることができる。

【0041】

なお、第３の実施形態は、給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂを構成する一対の給液孔の開口総面積より給液ノズル２９を構成する単体の給液孔の開口面積が大きく、かつ、給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂより給液ノズル２９が作動室の低圧側に配置されることにより、給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂの給液量より給液ノズル２９の給液量が多くなるように構成された場合を例にとって説明したが、これに限られない。例えば、給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂを構成する一対の給液孔の開口総面積より給液ノズル２９を構成する単体の給液孔の開口面積が大きいことにより、給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂの給液量より給液ノズル２９の給液量が多くなるように構成されてもよい。すなわち、給液ノズル３４Ａ又は３４Ｂより給液ノズル２９が作動室の高圧側に配置されてもよい。

【0042】

また、第３の実施形態は、給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂを構成する一対の給液孔の開口総面積より給液ノズル３２を構成する単体の給液孔の開口面積が大きく、かつ、給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂより給液ノズル３２が作動室の低圧側に配置されることにより、給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂの給液量より給液ノズル３２の給液量が多くなるように構成された場合を例にとって説明したが、これに限られない。例えば、給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂを構成する一対の給液孔の開口総面積より給液ノズル３２を構成する単体の給液孔の開口面積が大きいことにより、給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂの給液量より給液ノズル３２の給液量が多くなるように構成されてもよい。すなわち、給液ノズル３５Ａ又は３５Ｂより給液ノズル３２が作動室の高圧側に配置されてもよい。

【0043】

また、第１～第３の実施形態において、給液式スクリュー圧縮機は、雄ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズルと雌ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズルの両方を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、雄ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズルのみを有してもよいし、あるいは、雌ロータ側作動室に液体を供給する給液ノズルのみを有してもよい。

【符号の説明】

【0044】

１１Ａ…雄ロータ、１１Ｂ…雌ロータ、１３Ａ，１３Ｂ…歯部、２１Ａ…雄ロータ側ボア、２１Ｂ…雌ロータ側ボア、２２…低圧側カスプ、２３…高圧側カスプ、２８…給液ノズル、２９…給液ノズル、３１…給液ノズル、３２・・・給液ノズル、３３…ラジアル吐出ポート、３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ・・・給液ノズル、３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ・・・給液ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】