特許 7453324 スクリュ圧縮機及び圧縮機ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-11

(45)【発行日】2024-03-19

(54)【発明の名称】スクリュ圧縮機及び圧縮機ユニット

(51)【国際特許分類】

   F04C 29/04 20060101AFI20240312BHJP

   F04C 18/16 20060101ALI20240312BHJP

   F04C 29/12 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

F04C29/04 C

F04C18/16 Q

F04C29/12 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022198001

(22)【出願日】2022-12-12

【審査請求日】2023-04-19

(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】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】齊藤 浩史

(72)【発明者】

【氏名】阿部 幸治

【審査官】丹治 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２１８９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０９７６４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｃ １８／１６、１８／５２

Ｆ０４Ｃ ２３／００－２９／１２

Ｆ０４Ｃ ２／０８－ ２／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

０℃未満のガスである対象ガスを圧縮するスクリュ圧縮機であって、
スクリュロータと、前記スクリュロータの吸込み側端部から延びる軸部と、を有するロータ部と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部と、
前記ロータ部及び前記軸受部を収容するケーシングと、
を備え、
前記ケーシングは、
対象ガスの吸込み流路が形成される本体部と、
前記本体部の内側に配置されるとともに前記軸受部を内側に保持する軸受保持部と、
前記吸込み流路内に存在する圧縮前の対象ガスから前記軸受部への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する加温流体流通路と、を備え、
前記軸受保持部及び前記本体部の少なくとも一方は、前記本体部の内周面に沿って周方向に延びる溝部を備え、
前記溝部によって前記加温流体流通路が区画される、スクリュ圧縮機。

【請求項2】

０℃未満のガスである対象ガスを圧縮するスクリュ圧縮機であって、
スクリュロータと、前記スクリュロータの吸込み側端部から延びる軸部と、を有するロータ部と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部と、
前記ロータ部及び前記軸受部を収容するケーシングと、
を備え、
前記ケーシングは、
対象ガスの吸込み流路が形成される本体部と、
前記本体部の内側に配置されるとともに前記軸受部を内側に保持する軸受保持部と、
前記吸込み流路内に存在する圧縮前の対象ガスから前記軸受部への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する加温流体流通路と、を備え、
前記加温流体流通路が、前記軸受部の中心軸を中心とした少なくとも１８０°以上の範囲に存在する、スクリュ圧縮機。

【請求項3】

０℃未満のガスである対象ガスを圧縮するスクリュ圧縮機であって、
スクリュロータと、前記スクリュロータの吸込み側端部から延びる軸部と、を有するロータ部と、
前記軸部を回転可能に支持する軸受部と、
前記ロータ部及び前記軸受部を収容するケーシングと、
を備え、
前記ケーシングは、
対象ガスの吸込み流路が形成される本体部と、
前記本体部の内側に配置されるとともに前記軸受部を内側に保持する軸受保持部と、
前記吸込み流路内に存在する圧縮前の対象ガスから前記軸受部への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する加温流体流通路と、を備え、
前記軸受保持部は、前記加温流体流通路に導入された加温流体を前記加温流体流通路から排出可能な排出路を備える、スクリュ圧縮機。

【請求項4】

前記ケーシングは、前記加温流体流通路に導入された加温流体を前記加温流体流通路から排出可能な排出路を備える、請求項１に記載のスクリュ圧縮機。

【請求項5】

前記スクリュロータと噛合する別のスクリュロータを有する第２のロータ部と、
前記別のスクリュロータの吸込側端部から延びる前記第２のロータ部の軸部を回転可能に支持する別の軸受部と、
を備え、
前記ケーシングは、
前記本体部の内側に配置されるとともに前記別の軸受部を内側に保持する別の軸受保持部と、
前記吸込み流路に存在する圧縮前の対象ガスから前記別の軸受部への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する第２の加温流体流通路と、を備える、請求項１に記載のスクリュ圧縮機。

【請求項6】

請求項１、２又は３に記載のスクリュ圧縮機と、
前記スクリュ圧縮機の前記ロータ部により圧縮された対象ガスから油を回収する油回収器と、
前記油回収器の油を前記ケーシングに導く油配管と、
前記ケーシング内に設けられ、前記油配管からの油を前記加温流体として前記加温流体流通路へと導く内部導入路と、
を備える、圧縮機ユニット。

【請求項7】

請求項１、２又は３に記載のスクリュ圧縮機と、
前記スクリュ圧縮機の前記ロータ部により圧縮された吐出ガスの一部を前記スクリュ圧縮機の前記ケーシングに導くガス案内流路と、
前記ケーシング内に設けられ、前記ガス案内流路の吐出ガスを前記加温流体として前記加温流体流通路へと導く内部導入路と、
を備える、圧縮機ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スクリュ圧縮機及び圧縮機ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、国内ではエネルギー産業の規制緩和が進み、二酸化炭素（ＣＯ２）排出係数が大きい石炭や石油から排出係数が小さいクリーンなエネルギーであるＬＮＧへのシフトが進んでいる。また、近年、環境を考慮して、水素を発電や自動車等の燃料として用いることが考えられており、水素の需要が増大している。このようなＬＮＧや水素ガスを圧縮するために用いられるスクリュ圧縮機が知られている。従来、スクリュ圧縮機にはロータを回転可能に支持するために軸受が設けられている。特許文献１では、スクリュ圧縮機において、ケーシング内に設けられた流路を通じて軸受に油を供給する構成が開示されている。

【0003】

なお、特許文献２は溶融樹脂の定量搬送用ギヤポンプを開示したものであるが、ギヤポンプにおいて、軸受を冷却するために、軸受の内周部材の外周面に蛇行状凹溝を設けることにより冷却媒体通路が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－２１１５２１号公報

【文献】特開２００２－１３９０６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、従来、０℃未満の低温ガス、例えば液化天然ガス（ＬＮＧ）、液体水素（ＬＨ２）などの低温のボイルオフガス（ＢＯＧ）を圧縮機によって回収してエンジン等の需要先に供給することが行われている。このため、圧縮機がそのまま低温ガスを吸入する構成を採用すると、それに適した材料を選択する必要があったり、熱変形量を考慮した設計条件を採用したり、厳重な断熱処理を実施したりする必要がある等の制約がかかる。

【0006】

具体的には、低温ガスが存在する空間近くに配置される軸受に対して、低温ガスによる冷熱の影響を低減する対策が必要となる。

【0007】

そこで、本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、低温環境下において軸受部を適切に保護することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るスクリュ圧縮機は、０℃未満のガスである対象ガスを圧縮するスクリュ圧縮機であって、スクリュロータと、前記スクリュロータの吸込み側端部から延びる軸部と、を有するロータ部と、前記軸部を回転可能に支持する軸受部と、前記ロータ部及び前記軸受部を収容するケーシングと、を備える。前記ケーシングは、対象ガスの吸込み流路が形成される本体部と、前記本体部の内側に配置されるとともに前記軸受部を内側に保持する軸受保持部と、前記吸込み流路内に存在する圧縮前の対象ガスから前記軸受部への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する加温流体流通路と、を備え、前記軸受保持部及び前記本体部の少なくとも一方は、前記本体部の内周面に沿って周方向に延びる溝部を備え、前記溝部によって前記加温流体流通路が区画される。

【0009】

本発明に係るスクリュ圧縮機では、低温環境下において、対象ガスの冷熱の影響による軸受部の支持機能の低下を抑制することができる。

【0010】

また、前記軸受保持部及び前記本体部の少なくとも一方が、前記本体部の内周面に沿って周方向に延びる溝部を備え、前記溝部によって前記加温流体流通路が区画されるため、加温流体流通路を作成しやすい構造となる。

【0011】

本発明に係るスクリュ圧縮機は、０℃未満のガスである対象ガスを圧縮するスクリュ圧縮機であって、スクリュロータと、前記スクリュロータの吸込み側端部から延びる軸部と、を有するロータ部と、前記軸部を回転可能に支持する軸受部と、前記ロータ部及び前記軸受部を収容するケーシングと、を備える。前記ケーシングは、対象ガスの吸込み流路が形成される本体部と、前記本体部の内側に配置されるとともに前記軸受部を内側に保持する軸受保持部と、前記吸込み流路内に存在する圧縮前の対象ガスから前記軸受部への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する加温流体流通路と、を備え、前記加温流体流通路は、前記軸受部の中心軸を中心とした少なくとも１８０°以上の範囲に存在している。この態様では、低温環境下において、対象ガスの冷熱の影響による軸受部の支持機能の低下を抑制することができるだけでなく、加温流体流通路を流通する加温流体によって軸受部を適切に加温することができる。

【0012】

本発明に係るスクリュ圧縮機は、０℃未満のガスである対象ガスを圧縮するスクリュ圧縮機であって、スクリュロータと、前記スクリュロータの吸込み側端部から延びる軸部と、を有するロータ部と、前記軸部を回転可能に支持する軸受部と、前記ロータ部及び前記軸受部を収容するケーシングと、を備える。前記ケーシングは、対象ガスの吸込み流路が形成される本体部と、前記本体部の内側に配置されるとともに前記軸受部を内側に保持する軸受保持部と、前記吸込み流路内に存在する圧縮前の対象ガスから前記軸受部への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する加温流体流通路と、を備え、前記軸受保持部は、前記加温流体流通路に導入された加温流体を前記加温流体流通路から排出可能な排出路を備える。この態様では、低温環境下において、対象ガスの冷熱の影響による軸受部の支持機能の低下を抑制することができるだけでなく、常に新しい加温流体を供給し続けることができる。

【0013】

前記ケーシングは、前記加温流体流通路に導入された加温流体を前記加温流体流通路から排出可能な排出路を備えてもよい。この態様では、常に新しい加温流体を供給し続けることができる。

【0014】

前記スクリュ圧縮機は、前記スクリュロータと噛合する別のスクリュロータを有する第２のロータ部と、前記別のスクリュロータの吸込側端部から延びる前記第２のロータ部の軸部を回転可能に支持する別の軸受部と、を備えてもよい。この場合において、前記ケーシングは、前記本体部の内側に配置されるとともに前記別の軸受部を内側に保持する別の軸受保持部と、前記吸込み流路に存在する圧縮前の対象ガスから前記別の軸受部への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する第２の加温流体流通路と、を備えてもよい。

【0015】

この態様では、低温環境下において、対象ガスの冷熱の影響による軸受部の支持機能の低下を抑制することができる。

【0016】

本発明は、前記スクリュ圧縮機と、前記スクリュ圧縮機の前記ロータ部により圧縮された対象ガスから油を回収する油回収器と、前記油回収器の油を前記ケーシングに導く油配管と、前記ケーシング内に設けられ、前記油配管からの油を前記加温流体として前記加温流体流通路へと導く内部導入路と、を備える、圧縮機ユニットである。この圧縮機ユニットでは、対象ガスから回収された油が用いられるため、再利用可能な熱源として好適である。

【0017】

本発明は、前記スクリュ圧縮機と、前記スクリュ圧縮機の前記ロータ部により圧縮された吐出ガスの一部を前記スクリュ圧縮機の前記ケーシングに導くガス案内流路と、前記ケーシング内に設けられ、前記ガス案内流路の吐出ガスを前記加温流体として前記加温流体流通路へと導く内部導入路と、を備える、圧縮機ユニットである。この圧縮機ユニットでは、吐出ガスが用いられるため、適当な熱源として好適である。

【発明の効果】

【0018】

以上説明したように、本発明によれば、低温環境下において軸受部を適切に保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１実施形態に係るスクリュ圧縮機が設けられた圧縮機ユニットを概略的に示す図である。

【図2】第１実施形態に係るスクリュ圧縮機の主要部を概略的に示す断面図である。

【図3】図２の一部を拡大して示す断面図である。

【図4】溝部の変形例を示す図である。

【図5】溝部の変形例を示す図である。

【図6】排出路を説明するための図である。

【図7】排出路の変形例を説明するための図である。

【図8】第２実施形態に係るスクリュ圧縮機が設けられた圧縮機ユニットを概略的に示す図である。

【図9】第２実施形態に係るスクリュ圧縮機における排出路を説明するための図である。

【図10】第２実施形態に係るスクリュ圧縮機における排出路の変形例を説明するための図である。

【図11】その他の実施形態に係るスクリュ圧縮機の主要部を概略的に示す断面図である。

【図12】その他の実施形態に係るスクリュ圧縮機の主要部を概略的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【0021】

（第１実施形態）
本実施形態に係るスクリュ圧縮機は、０℃未満の温度を有するガスである対象ガスを圧縮するために用いられる圧縮機である。対象ガスとしては、液化天然ガスのボイルオフガス、液体水素のボイルオフガス等が挙げられるが、これに限られない。スクリュ圧縮機は、図１に示す圧縮機ユニット１０に設けられる。すなわち、圧縮機ユニット１０は、給油式のスクリュ圧縮機１２と、スクリュ圧縮機１２から吐出された対象ガスから油を回収する油回収器１４と、油回収器１４に溜められた油をスクリュ圧縮機１２に導く油配管１５と、を備えている。油回収器１４は、スクリュ圧縮機１２のガス出口１２ａに繋がる吐出管１６に設けられている。

【0022】

油配管１５には、油回収機構１８が設けられている。油回収機構１８は、油回収器１４内の油をスクリュ圧縮機１２に向けて送り出すための油ポンプ１８ａと、油回収器１４からの油を冷却する冷却器１８ｂと、を備えている。油は冷却器１８ｂで冷却されるが、冷却器１８ｂを通過した油は、スクリュ圧縮機１２に吸入される対象ガスの温度よりは高い温度を有する。なお、油回収機構１８が省略され、油回収器１４からの油が油ポンプ１８ａ及び冷却器１８ｂを経由することなくスクリュ圧縮機１２に戻されてもよい。

【0023】

図２に示すように、スクリュ圧縮機１２は、ロータ部（第１のロータ部２１）と、第１のロータ部２１の隣に配置された第２のロータ部２２と、を備えている。第１のロータ部２１は、スクリュロータ（第１スクリュロータ２１ａ）と、第１スクリュロータ２１ａの一端部（吸込側端部）から延びる吸込側（後述する吸込み流路４２が位置する側）の軸部である第１軸部２１ｂと、第１スクリュロータ２１ａの他端部（吐出側端部）から延びる吐出側（後述する吐出流路が位置する側）の軸部である第１吐出側軸部２１ｃと、を備えている。

【0024】

第２のロータ部２２は、第１スクリュロータ２１ａに噛み合う別のスクリュロータ（第２スクリュロータ２２ａ）と、第２スクリュロータ２２ａの一端部（吸込側端部）から延びる吸込側の別の軸部である第２軸部２２ｂと、第２スクリュロータ２２ａの他端部（吐出側端部）から延びる吐出側の別の軸部である第２吐出側軸部２２ｃと、を備えている。

【0025】

ケーシング３０内において第１スクリュロータ２１ａの歯部の外面と第２スクリュロータ２２ａの歯部の外面とにより、対象ガスを圧縮するための圧縮室（図示省略）が区画されている。圧縮室は、第１スクリュロータ２１ａ及び第２スクリュロータ２２ａの回転に伴って第１スクリュロータ２１ａの歯部と第２スクリュロータ２２ａの歯部との間の空間が閉じられることによって生ずる圧縮用空間である。圧縮室は、スクリュロータの回転位置に応じて、第１スクリュロータ２１ａ及び第２スクリュロータ２２ａの軸方向一端部（吸込側端部）において開口し後述の吸込み流路４２に連通した状態と、後述の吐出流路及び吸込み流路４２から遮断された状態と、第１スクリュロータ２１ａ及び第２スクリュロータ２２ａの軸方向他端部（吐出側端部）において開口して後述の吐出流路に連通した状態と、を有する。

【0026】

第２軸部２２ｂは、第２スクリュロータ２２ａに対して軸方向の一端部側に位置しており、第１軸部２１ｂに対して平行になるように第１軸部２１ｂに隣接して配置されている。また、第２吐出側軸部２２ｃは、第２スクリュロータ２２ａに対して軸方向の他端部側に位置しており、第２吐出側軸部２２ｃに対して平行になるように第２軸部２２ｂに隣接して配置されている。

【0027】

スクリュ圧縮機１２は、軸受部（第１の軸受部２５）と、これとは別の軸受部である第２の軸受部２６と、第１ロータ部の第１スクリュロータ２１ａに対して後述する吐出流路が位置する側に配置された吐出側軸受部（第１の吐出側軸受部２７）と、第２のロータ部２２の第２スクリュロータ２２ａに対して後述する吐出流路が位置する側に配置された第２の吐出側軸受部２８と、を備えている。第１の軸受部２５は、円環状に形成されるとともに第１軸部２１ｂを囲むように配置されている。第１の軸受部２５は第１軸部２１ｂを回転可能に支持する。第２の軸受部２６は、円環状に形成されるとともに第２軸部２２ｂを囲むように配置されている。第２の軸受部２６は第２軸部２２ｂを回転可能に支持する。第１の吐出側軸受部２７は、円環状に形成されるとともに第１吐出側軸部２１ｃを囲むように配置されている。第１の吐出側軸受部２７は、第１吐出側軸部２１ｃを回転可能に支持する。第２の吐出側軸受部２８は、円環状に形成されるとともに第１吐出側軸部２１ｃを囲むように配置されている。第２の吐出側軸受部２８は、第１吐出側軸部２１ｃを回転可能に支持する。

【0028】

スクリュ圧縮機１２は、第１のロータ部２１、第２のロータ部２２、第１の軸受部２５、第２の軸受部２６、第１の吐出側軸受部２７、第２の吐出側軸受部２８を収容するケーシング３０を備えている。ケーシング３０は、第１構成部３１と、第１構成部３１とは別体の部材で構成された第２構成部３２と、第１構成部３１及び第２構成部３２とは別体の部材で構成された第３構成部３３と、を有する。

【0029】

第２構成部３２は、第１スクリュロータ２１ａ及び第２スクリュロータ２２ａを収容する部位である。第１構成部３１は、軸方向において第１構成部３１に隣接しており、第１軸部２１ｂ、第１の軸受部２５、第２軸部２２ｂ及び第２の軸受部２６を収容している。第３構成部３３は、軸方向において第１構成部３１とは反対側において第２構成部３２に隣接しており、第１吐出側軸部２１ｃ、第２吐出側軸部２２ｃ、第１の吐出側軸受部２７及び第２の吐出側軸受部２８を収容している。第２構成部３２及び第３構成部３３のうち、少なくとも第３構成部３３には、圧縮室から吐出された対象ガスを、ケーシング３０に開口したガス出口１２ａ（図１参照）に導く吐出流路（図示省略）が設けられている。

【0030】

図３にも示すように、第１構成部３１は、第１の軸受部２５を保持する軸受保持部（第１の軸受保持部３５）と、第１の軸受保持部３５とは別の部材で構成された軸受保持部であり且つ第２の軸受部２６を保持する第２の軸受保持部３６と、備えている。

【0031】

第１の軸受保持部３５は、環状の第１の軸受部２５を囲むようにして第１の軸受部２５を保持しており、軸方向に延びる筒状の形状を有する筒状部（第１筒状部３５ａ）と、第１筒状部３５ａにおける軸方向端部から内側に突出する環状の突出部（第１突出部３５ｂ）と、を有する。第１の軸受部２５は、第１筒状部３５ａの内周面によって受けられている。

【0032】

第２の軸受保持部３６は、環状の第２の軸受部２６を囲むようにして第２の軸受部２６を保持しており、軸方向に延びる筒状の形状を有する筒状部（第２筒状部３６ａ）と、第２筒状部３６ａにおける軸方向端部から内側に突出する環状の突出部（第２突出部３６ｂ）と、を有する。第２の軸受部２６は、第２筒状部３６ａの内周面によって受けられている。

【0033】

第１構成部３１は、本体部３７をさらに備えており、この本体部３７には、第１の軸受保持部３５及び第２の軸受保持部３６が取り付けられる取付部３８と、取付部３８に対して離間しつつ取付部３８を取り囲むよう配置される外壁部３９と、取付部３８及び外壁部３９を互いに結合する結合部４０と、が含まれている。取付部３８と外壁部３９との間には、取付部３８を取り囲む環状の空間が形成され、この環状の空間が結合部４０によって塞がれている。なお、取付部３８、外壁部３９及び結合部４０は、一体的な部材によって形成されている。

【0034】

外壁部３９は、取付部３８から外側に離間した位置を軸方向に延びるとともに環状に形成されており、軸方向における外壁部３９の一端側の端面３９ａは、第２構成部３２に対向している。

【0035】

結合部４０は、外壁部３９の軸方向の他端側の端部から内側に曲がるように延びて、取付部３８に又は取付部３８から軸方向に延出された部位に繋がっている。

【0036】

外壁部３９の一端側の端面３９ａは、第２構成部３２における第１構成部３１側の軸方向端面３２ａに接合されている。この第２構成部３２の軸方向端面３２ａは、第１スクリュロータ２１ａ及び第２スクリュロータ２２ａを取り囲む環状であり、外壁部３９の一端側の端面３９ａは、第２構成部３２の軸方向端面３２ａに対応する環状に形成されている。すなわち、第１構成部３１は、第２構成部３２に向けて開口した形状を有している。

【0037】

外壁部３９と取付部３８と結合部４０とは、協同して、前記環状の空間からなる吸込み流路４２を形成する。吸込み流路４２は、ケーシング３０の外面に開口するガス入口１２ｂ（図１参照）から圧縮室に至るまでの空間の少なくとも一部を構成し、ガス入口１２ｂから流入した対象ガスは、吸込み流路４２を通って圧縮室に流入する。すなわち、吸込み流路４２には、圧縮室に吸い込まれる前の対象ガスが流通する。なお、吸込み流路４２は、第１構成部３１から第２構成部３２に渡って形成されることもなる。つまり、吸込み流路４２は、第１構成部３１および第２構成部３２のうち、少なくとも第１構成部３１に形成されている。

【0038】

取付部３８は、第１の軸受保持部３５が内側に取り付けられる第１取付部３８ａと、第２の軸受保持部３６が内側に取り付けられる第２取付部３８ｂと、を含む。第１取付部３８ａ及び第２取付部３８ｂは、互いに隣り合うように配置されるとともに一体的に設けられている。

【0039】

第１取付部３８ａは筒状に形成されており、第１取付部３８ａの内周面には、第１の軸受保持部３５の外周面が対向している。つまり、第１取付部３８ａの内側に第１の軸受保持部３５が配置されており、この状態で、第１の軸受保持部３５が第１取付部３８ａに取り付けられている。また第２取付部３８ｂも筒状に形成されており、第２取付部３８ｂの内周面には、第２の軸受保持部３６の外周面が対向している。つまり、第２取付部３８ｂの内側に第２の軸受保持部３６が配置されており、この状態で、第２の軸受保持部３６が第２取付部３８ｂに取り付けられている。

【0040】

第１の軸受保持部３５（第１筒状部３５ａ）の外周面における軸方向の中間部分には、溝部４４が形成されており、この溝部４４の軸方向両側に位置する外周面部分は、第１取付部３８ａの内周面に接触している。したがって、溝部４４においては、第１の軸受保持部３５の外周面と第１取付部３８ａの内周面との間に空間が形成されている。この空間は、第１の軸受保持部３５の外周面に沿って周方向に延びる空間であり、この空間には、圧縮前の対象ガスよりも高温の加温流体が流通する。すなわち、ケーシング３０は、圧縮前の対象ガスから第１の軸受部２５への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する加温流体流通路４５を備えている。加温流体流通路４５は、吸込み流路４２と第１の軸受部２５との間に位置している。

【0041】

なお、溝部４４は、第１の軸受保持部３５の外周面に形成される構成に代え、図４に示すように第１取付部３８ａの内周面に形成されていてもよい。また、図５に示すように、溝部４４は、第１の軸受保持部３５の外周面に形成されるとともに第１取付部３８ａの内周面にも形成されていてもよい。また、加温流体流通路４５は、第１の軸受保持部３５及び第１取付部３８ａの少なくとも一方に形成された溝部によって区画される構成に限られない。たとえば、加温流体流通路４５は、第１の軸受保持部３５及び第１取付部３８ａの少なくとも一方の内部に形成された通路によって構成されてもよい。ただし、加温流体流通路４５が溝部によって区画される場合には、加温流体流通路４５を形成しやすくなる。

【0042】

図３に示すように、第２の軸受保持部３６の外周面における軸方向の中間部分には、溝部（第２溝部４６）が形成されており、この第２溝部４６の軸方向両側に位置する外周面部分は、第２取付部３８ｂの内周面に接触している。したがって、第２溝部４６においては、第２の軸受保持部３６の外周面と第２取付部３８ｂの内周面との間に空間が形成されている。この空間は、第２の軸受保持部３６の外周面に沿って周方向に延びる空間であり、この空間には、加温流体が流通する。すなわち、ケーシング３０は、圧縮前の対象ガスから第２の軸受部２６への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する第２の加温流体流通路４７を備えている。

【0043】

なお、第２溝部４６は、第２の軸受保持部３６の外周面に形成される構成に代え、第２取付部３８ｂの内周面に形成されていてもよい。また、第２溝部４６は、第２の軸受保持部３６の外周面に形成されるとともに第２取付部３８ｂの内周面に形成されていてもよい。また、第２の加温流体流通路４７は、第２の軸受保持部３６及び第２取付部３８ｂの少なくとも一方の内部に形成された通路によって構成されてもよい。

【0044】

加温流体流通路４５には、ケーシング３０内に設けられた内部導入路４９が接続されている。ケーシング３０には油配管１５（図１）が接続されており、内部導入路４９は、この油配管１５に連通するとともに油配管１５からの油を加温流体として加温流体流通路４５に導く。加温流体流通路４５は、接続路５１を通して第２の加温流体流通路４７と連通している。したがって、油配管１５からの油は、内部導入路４９、加温流体流通路４５及び接続路５１を通して第２の加温流体流通路４７に導入される。

【0045】

なお、油配管１５からの油が加温流体流通路４５を経由して第２の加温流体流通路４７に導入される構成に限られるものではない。たとえば、図略の第２内部導入路がケーシング３０内に設けられるとともに、この第２内部導入路も油配管１５に接続されていてもよい。この場合、油配管１５からの油が、加温流体流通路４５を経由することなく第２の加温流体流通路４７に導入される。あるいは、内部導入路４９が、油配管１５からの油を第２の加温流体流通路４７に導入させる導入路と、第２の加温流体流通路４７及び加温流体流通路４５を互いに接続する接続路５１と、を含む構成であってもよい。この場合の内部導入路４９は、第２の加温流体流通路４７を経由して加温流体流通路４５に油を導く。

【0046】

加温流体流通路４５は、図６に示すように、第１の軸受保持部３５の外周面において、その全周に亘って形成されている。ただし、この構成に限られるものではなく、図７に示すように、加温流体流通路４５は、第１の軸受部２５の中心軸２５Ｃを中心とした少なくとも１８０°以上の範囲に存在していればよい。この場合、加温流体流通路４５は、第１の軸受部２５の周方向の一部において存在していないことになる。第２の加温流体流通路４７も同様である。すなわち、第２の加温流体流通路４７は、第２の軸受部２６の中心軸を中心とした少なくとも１８０°以上の範囲に存在していればよく、第２の軸受保持部３６の外周面において、その全周に亘って形成されていてもよい。

【0047】

図３にも示すように、第１の軸受保持部３５は、加温流体流通路４５に導入された加温流体を加温流体流通路４５から排出可能な排出路５３を備えている。排出路５３は、一端部が加温流体流通路４５に接続される一方で、他端部が第１の軸受保持部３５における内面に開口している。この内面は、第１スクリュロータ２１ａの第１軸部２１ｂ（又は第１の軸受部２５）に対向している。したがって、排出路５３から排出される加温流体は、第１の軸受部２５に供給可能となっている。つまり、油回収器１４で回収された油は、第１の軸受部２５に供給される前に、対象ガスの冷熱が第１の軸受部２５に伝わるのを抑制するための保温源として用いられる。

【0048】

なお、排出路５３は、一端部が第２の加温流体流通路４７に接続される一方で、他端部が第２の軸受保持部３６における内面に開口していてもよい。つまり、加温流体は、第２の軸受部２６に供給可能となっていてもよい。また、排出路５３による加温流体の排出先は、加温流体流通路４５よりも低圧のところであれば、どこでもよい。たとえば、圧縮室で圧縮される前の対象ガスが存在する非圧縮空間、圧縮室、ケーシング３０に接続された図略の外部配管等を排出先としてもよい。

【0049】

以上説明したように、本実施形態では、吸込み流路４２内に存在する圧縮前の対象ガスから第１の軸受部２５への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する加温流体流通路４５がケーシング３０に設けられている。このため、低温環境下において、対象ガスの冷熱の影響による第１の軸受部２５の支持機能の低下を抑制することができる。また、対象ガスが水素ガスのボイルオフガスである場合には、安定した水素ガスの回収のために有効となる。

【0050】

また、第１の軸受保持部３５において、第１取付部３８ａの内周面に対向する面に溝部４４が形成されており、この溝部４４によって加温流体流通路４５が区画されているため、加温流体流通路４５を作成しやすい構造となっている。

【0051】

また、加温流体流通路４５が、第１の軸受部２５の中心軸２５Ｃを中心とした１８０°以上の範囲に存在しているため、加温流体流通路４５を流通する加温流体によって第１の軸受部２５を適切に加温することができる。

【0052】

また、加温流体流通路４５に排出路５３が繋がっているため、常に新しい加温流体を供給し続けることができる。

【0053】

油を加温流体として加温流体流通路４５及び第２の加温流体流通路４７に導く手法は、圧縮室に給油しないで軸受等にのみ給油するスクリュ圧縮機１２に適用されてもよい。

【0054】

（第２実施形態）
第１実施形態では、スクリュ圧縮機１２から吐出された対象ガスから分離された油を加温流体として用いられる。これに対し、第２実施形態では、図８に示すようにスクリュ圧縮機１２から吐出された対象ガス自体が加温流体として用いられる。この場合、スクリュ圧縮機１２は、圧縮室に給油しない構成とされてもよい。尚、ここでは第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0055】

第２実施形態に係る圧縮機ユニット１０は、吐出管１６から分岐したガス案内流路５５を備えている。ガス案内流路５５は、スクリュ圧縮機１２により圧縮された吐出ガスの一部をスクリュ圧縮機１２のケーシング３０に導く。

【0056】

内部導入路４９は、ガス案内流路５５に接続されており、ガス案内流路５５の吐出ガスを加温流体として加温流体流通路４５へと導く。

【0057】

なお、吐出ガスが加温流体流通路４５を経由して第２の加温流体流通路４７に導入される構成に限られるものではない。たとえば、図略の第２内部導入路がケーシング３０内に設けられるとともに、この第２内部導入路もガス案内流路５５に接続されていてもよい。この場合、ガス案内流路５５からの吐出ガスが、加温流体流通路４５を経由することなく第２の加温流体流通路４７に導入される。あるいは、内部導入路４９が、ガス案内流路５５からの吐出ガスを第２の加温流体流通路４７に導入させる導入路と、第２の加温流体流通路４７及び加温流体流通路４５を互いに接続する接続路５１と、を含む構成であってもよい。この場合の内部導入路４９は、第２の加温流体流通路４７を経由して加温流体流通路４５に加温流体を導く。

【0058】

排出路５３は、図９に示すように、一端部が加温流体流通路４５に接続される一方で、他端部がケーシング３０内の所定の空間に開口している。この所定の空間は、たとえば、圧縮室であってもよく、あるいはケーシング３０に接続された図略の配管であってもよい。また、図１０に示すように、排出路５３の他端部は、ケーシング３０の外部に開口していてもよい。

【0059】

なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、第１実施形態の説明を第２実施形態に援用することができる。

【0060】

（その他の実施形態）
なお、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。本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、第１構成部３１の本体部３７において、取付部３８と外壁部３９と結合部４０とが一体的に構成されているが、これに限られない。たとえば、図１１に示すように、外壁部３９と結合部４０とが互いの別体の部材によって構成されていてもよい。図１１では、結合部４０が取付部３８と一体的に構成されているが、結合部４０は取付部３８と別体の部材によって構成されてもよい。

【0061】

図１１では、第１取付部３８ａと第２取付部３８ｂとが一体ものとして構成されているが、これに限られない。たとえば、図１２に示すように、第１取付部３８ａと第２取付部３８ｂとが互いに別体の部材によって構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0062】

１０ ：圧縮機ユニット
１２ ：スクリュ圧縮機
１４ ：油回収器
１５ ：油配管
２１ ：第１のロータ部
２１ａ ：第１スクリュロータ
２１ｂ ：第１軸部
２１ｃ ：第１吐出側軸部
２２ ：第２のロータ部
２２ａ ：第２スクリュロータ
２２ｂ ：第２軸部
２５ ：第１の軸受部
２５Ｃ ：中心軸
２６ ：第２の軸受部
３０ ：ケーシング
３５ ：第１の軸受保持部
３６ ：第２の軸受保持部
３７ ：本体部
４２ ：吸込み流路
４４ ：溝部
４５ ：加温流体流通路
４６ ：第２溝部
４７ ：第２の加温流体流通路
４９ ：内部導入路
５３ ：排出路
５５ ：ガス案内流路

【要約】

【課題】低温環境下において軸受部を適切に保護する。
【解決手段】スクリュ圧縮機１２は、０℃未満のガスである対象ガスを圧縮するスクリュ圧縮機であって、第１スクリュロータ２１ａと、第１スクリュロータ２１ａの吸込み側端部から延びる第１軸部２１ｂと、を有する第１のロータ部２１と、第１軸部２１ｂを回転可能に支持する第１の軸受部２５と、第１のロータ部２１及び第１の軸受部２５を収容するケーシング３０と、を備える。ケーシング３０は、対象ガスの吸込み流路４２が形成される本体部３７と、本体部３７の内側に配置されるとともに、第１の軸受部２５を内側に保持する第１の軸受保持部３５と、吸込み流路４２内に存在する圧縮前の対象ガスから第１の軸受部２５への冷熱の影響を軽減する加温流体が流通する加温流体流通路４５を備える。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】