JP2003120558A

JP2003120558A - スクリュ式流体機械

Info

Publication number: JP2003120558A
Application number: JP2001315656A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Aramaki; 和喜荒巻
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】スクリュ式流体機械の運転時におけるロータ
軸の変形を抑制する。【解決手段】互いに平行なロータ軸３９および４１
に、互いに噛み合う雄ロータ５７，５９および雌ロータ
６１，６３をそれぞれ装着して圧縮機となる２組のロー
タ組６５，６７を構成する。この２組のロータ組６５，
６７のそれぞれの吸入口７７，７９を軸方向外側に配置
するとともに、吐出口８１，８３を軸方向内側に配置す
る。この内側に配置した各吐出口８１，８３は、２本の
ロータ軸３９，４１の各中心軸線を含む平面を境にして
互いに反対側に位置し、圧縮空気の吐出方向が互いに逆
方向となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、対となって互い
に噛み合うロータを用いた容積式のスクリュ式流体機械
に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクリュ式流体機械は、容積式流体機械
のなかでも高回転運転が可能であることから、小型で大
流量が得られるとともに、圧縮機として使用した場合に
は高い吐出圧力が得られる。ところが、容積式であるた
めに間欠的に吸入、圧縮、吐出の行程を行うことにな
り、吸入および吐出時での脈動による騒音や、高圧側の
空気によるロータ軸およびケーシングへの加振、また加
振による騒音などの問題がある。

【０００３】このため、従来では図８および図９に示す
ようなものが提案されている（特開平８−３１９８４２
号公報参照）。図８は平面断面図、図９は図８のＡ−Ａ
断面図である。このスクリュ式流体機械は、互いに平行
な２本のロータ軸１，３を備え、一方のロータ軸１には
左雄ロータ５および右雄ロータ７が、他方のロータ軸３
には、左雄ロータ５および右雄ロータ７にそれぞれ噛み
合う左雌ロータ９および右雌ロータ１１が、それぞれり
取付けられて、２組のロータ組１３，１５を備えるスク
リュ式圧縮機である。

【０００４】各ロータ組１３，１５には、軸方向外側の
図９中で下部側に吸入口１７，１９がそれぞれ設けられ
るとともに、軸方向内側の図９中で上部側に共通の吐出
口２１が設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うなスクリュ式圧縮機においては、ロータ軸１，３に
は、図９に示すように、吐出口２１から吐出される高圧
の空気により、スラスト力Ｆ_Sとラジアル力Ｆ_Rがそれぞ
れ作用する。

【０００６】このうち、ラジアル力Ｆ_Rについては、吐
出口２１が２組のロータ組１３，１５で共通のものであ
って同一方向（図９中で上方）に向いているため、２組
のロータ組１３，１５にて同方向（図９中で下方）に作
用することになり、ロータ軸１，３は大きく変形するこ
とになる。

【０００７】一方、スラスト力トＦ_Sについては、各ロ
ータ組１３，１５間で互いに反対方向に作用するために
相殺効果はあるものの、２組のロータ組１３，１５の吸
入位相を相互にずらしているために、充分な相殺効果が
得られていない。

【０００８】このようなことから、従来のスクリュ式流
体機械においては、運転時でのロータ軸の変形が大き
く、このため圧縮機として振動、騒音の低減が充分では
なく、ロータ軸１，３を回転支持するベアリング２３，
２５，２７，２９やシール材３１，３３，３５，３７の
耐久性についても、特に繰返し掛かる上記ラジアル力Ｆ
_Rによって、図９中で矢印Ｐで示す方向にロータ軸１，
３から力を受け、劣化しやすいものとなっている。

【０００９】そこで、この発明は、スクリュ式流体機械
の運転時におけるロータ軸の変形を抑制することを目的
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、互いに平行な第１のロータ軸お
よび第２のロータ軸に、互いに噛み合う第１のロータお
よび第２のロータをそれぞれ装着して圧縮機を構成する
ロータ組を設け、このロータ組を、前記ロータ軸の軸方
向に沿って２組配置したスクリュ式流体機械において、
前記２組のロータ組のそれぞれの吸入口を軸方向外側に
配置するとともに、前記２組のロータ組のそれぞれの吐
出口を軸方向内側に配置し、前記内側に配置した前記２
組のロータ組の各吐出口は、前記第１のロータ軸および
第２のロータ軸の各中心軸線を含む平面を境にして互い
に反対側に配置してある構成としてある。

【００１１】請求項２の発明は、互いに平行な第１のロ
ータ軸および第２のロータ軸に、互いに噛み合う第１の
ロータおよび第２のロータをそれぞれ装着して膨張機を
構成するロータ組を設け、このロータ組を、前記ロータ
軸の軸方向に沿って２組配置したスクリュ式流体機械に
おいて、前記２組のロータ組のそれぞれの吐出口を軸方
向外側に配置するとともに、前記２組のロータ組のそれ
ぞれの吸入口を軸方向内側に配置し、前記内側に配置し
た前記２組のロータ組の各吸入口は、前記第１のロータ
軸および第２のロータ軸の各中心軸線を含む平面を境に
して互いに反対側に配置してある構成としてある。

【００１２】請求項３の発明は、互いに平行な第１のロ
ータ軸および第２のロータ軸に、互いに噛み合う第１の
ロータおよび第２のロータをそれぞれ装着して構成され
るロータ組を、前記ロータ軸の軸方向に沿って２組配置
し、前記２組のロータ組のうち一方が圧縮機を、他方が
膨張機をそれぞれ構成するスクリュ式流体機械におい
て、前記圧縮機側のロータ組の吸入口および前記膨張機
側のロータ組の吐出口を、軸方向外側にそれぞれ配置す
るとともに、前記圧縮機側のロータ組の吐出口および前
記膨張機側のロータ組の吸入口を、軸方向内側にそれぞ
れ配置し、前記内側に配置した圧縮機側のロータ組の吐
出口および膨張機側のロータ組の吸入口は、前記第１の
ロータ軸および第２のロータ軸の各中心軸線を含む平面
を境にして互いに反対側に配置してある構成としてあ
る。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかの発明の構成において、軸方向に隔てた２組のロ
ータ組の吸入位相を互いにずらし、このずれ量は、ロー
タ回転角度で２度以内に収められているものとしてあ
る。２組のロータ組の吸入位相のずれ量が、ロータ回転
角度で２度を超えると、２組のロータ組相互間で、同一
のロータ回転角度におけるロータ軸に作用する力が大き
く相違してしまう。

【００１４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、２組のロータ
組の軸方向内側に配置したそれぞれの圧縮機における吐
出口を、互いに平行な２本のロータ軸の各中心軸線を含
む平面を境にして互いに反対側に配置したので、各吐出
口からは高圧の空気が互いに反対方向に吐出されること
になり、この各吐出空気によりロータ軸に作用する反力
は、互いに反対方向となって相殺されて、ロータ軸の変
形を抑制でき、圧縮機として振動、騒音を低減すること
ができる。

【００１５】請求項２の発明によれば、２組のロータ組
の軸方向内側に配置したそれぞれの膨張機における吸入
口を、互いに平行な２本のロータ軸の各中心軸線を含む
平面を境にして互いに反対側に配置したので、各吸入口
からは高圧の空気が互いに反対方向から吸入されること
になり、この各吸入空気によりロータ軸に作用する力
は、互いに反対方向となって相殺されて、ロータ軸の変
形を抑制でき、膨張機として振動、騒音を低減すること
ができる。

【００１６】請求項３の発明によれば、２組のロータ組
の軸方向内側に配置した、圧縮機側の吐出口および膨張
機側の吸入口を、互いに平行な２本のロータ軸の各中心
軸線を含む平面を境にして互いに反対側に配置したの
で、吐出口から吐出される高圧の空気によりロータ軸に
作用する反力および、吸入口から吸入される高圧の空気
によりロータ軸に作用する力は、互いに反対方向となっ
て相殺されて、ロータ軸の変形を抑制でき、圧縮機およ
び膨張機として振動、騒音を低減することができる。

【００１７】請求項４の発明によれば、２組のロータ組
の吸入位相のずれ量は、ロータ回転角度で２度以内に収
められているので、ロータ回転角度がどの位置にあって
も、２組のロータ組相互間でロータ軸に作用する力がほ
ぼ均等に確保され、ロータ軸に作用するラジアル力のみ
ならず、スラスト力についても、吸気脈動および吐出脈
動を低減しつつ、２組のロータ組相互間で確実に相殺す
ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に基づいて
説明する。

【００１９】図１は、この発明の第１の実施形態を示す
スクリュ式流体機械の平面断面図、図２は、図１のＢ−
Ｂ断面図である。このスクリュ式流体機械は、互い平行
に配置される第１のロータ軸３９および第２のロータ軸
４１を備え、これら各ロータ軸３９および４１は、ケー
シング４３に対し、軸方向両端側にて、ベアリング４
５，４７および４９，５１を介してそれぞれ回転可能に
支持されている。

【００２０】各ロータ軸３９，４１の図中で左側の端部
には、互いに噛み合うタイミングギア５３，５５がそれ
ぞれ装着され、第２のロータ軸４１は、ケーシング４３
の外部に突出して図示しない駆動源に連結されている。
すなわち、図示しない駆動源によって回転する第２のロ
ータ軸４１とともに、タイミングギア５５，５３を介し
て第１のロータ軸３９も同時に回転する。

【００２１】第１のロータ軸３９には、第１のロータと
しての左雄ロータ５７および右雄ロータ５９がそれぞれ
取り付けられるとともに、第２のロータ軸４１には、第
２のロータとしての左雌ロータ６１および右雌ロータ６
３がそれぞれり取付けられている。左雄ロータ５７と左
雌ロータ６１とは、螺旋状に形成されている互いのロー
タ歯５７ａ，６１ａが噛み合ってロータ組６５を構成
し、左圧縮機を構成している。右雄ロータ５９と右雌ロ
ータ６３とは、螺旋状に形成されている互いのロータ歯
５９ａ，６３ａが噛み合ってロータ組６７を構成し、右
圧縮機を構成している。

【００２２】上記した各ロータ組６５，６７相互間は、
ケーシング４３の内壁から突出する仕切壁４３ａによっ
て仕切られている。左側のロータ組６５の軸方向左側の
端部と、ベアリング４５，４９との間には、ケーシング
４３の内壁から突出する突壁４３ｂが設けられ、突壁４
３ｂと各回転軸３９，４１との間にはシール材６９，７
１がそれぞれ介装されている。また、右側のロータ組６
７の軸方向右側の端部と、ベアリング４７，５１との間
には、ケーシング４３の図中で右側端部の内壁から軸方
向内側に突出する突壁４３ｃが設けられ、この突壁４３
ｃと各回転軸３９，４１との間にはシール材７３，７５
がそれぞれ介装されている。

【００２３】左側のロータ組６５の図２中で左端部下方
で、かつ２本のロータ軸３９，４１相互間に対応する位
置のケーシング４３には、左圧縮機における吸入口７７
が形成されている。一方、右側のロータ組６７の図２中
で右端部上方で、かつ２本のロータ軸３９，４１相互間
に対応する位置のケーシング４３には、右圧縮機におけ
る吸入口７９が形成されている。つまり、各吸入口７
７，７９は、各ロータ組６５，６７におけるロータ軸３
９，４１の軸方向外側に配置されることになる。

【００２４】また、左側のロータ組６５の図２中で右端
部上方で、かつ２本のロータ軸３９，４１相互間に対応
する位置のケーシング４３には、左圧縮機における吐出
口８１が形成されている。一方、右側のロータ組６７の
図２中で左端部下方で、かつ２本のロータ軸３９，４１
相互間に対応する位置のケーシング４３には、右圧縮機
における吐出口８３が形成されている。つまり、各吐出
口８１，８３は、各ロータ組６５，６７におけるロータ
軸３９，４１の軸方向内側に配置されることになる。

【００２５】そして、上記した各吐出口８１，８３は、
互いに平行な２本のロータ軸３９，４１の各中心軸線を
含む平面を境にして互いに反対側（図２中で上下両側）
に配置されたものとなる。

【００２６】このような構成のスクリュ式流体機械にお
いては、第１，第２の各ロータ軸３９，４１の回転に伴
うロータ組６５，６７の回転によって、左右の各圧縮機
が同時に作動する。このとき、左右の各圧縮機におい
て、それぞれの吸入口７７，７９から吸入された空気
は、ケーシング４３の中央に向かって互いに接近する方
向に、圧力を高めながら移動し、中央部の吐出口８１，
８３からそれぞれ吐出される。

【００２７】このとき、左右の各圧縮機の吐出口８１，
８３は、前述したように、互いに平行な２本のロータ軸
３９，４１の各中心軸線を含む平面を境にして互いに反
対側（図２中で上下両側）に配置されているので、吐出
される圧縮空気に基づく第１，第２の各ロータ軸３９，
４１に作用するラジアル力については、吐出口８１側
は、上方への吐出方向と反対の図２中で下方に向かうラ
ジアル力Ｆ_ＲＬで、吐出口８３側は、下方への吐出方向
と反対の図２中で上方に向かうラジアル力Ｆ_ＲＲとな
り、これら各ラジアル力Ｆ_ＲＬおよびＦ_ＲＲは、互いに
逆方向のため相殺される。

【００２８】この結果、第１，第２の各ロータ軸３９，
４１のラジアル力による変形が抑制され、圧縮機運転時
での振動、騒音を低減することができる。各ロータ軸３
９，４１の変形が抑制されることから、吸入口７７，７
９付近に配置されているベアリング４５，４９，４７，
５１やシール材６９，７１，７３，７５に作用する力Ｐ
も小さいものとなり、これら各部品の耐久性が向上す
る。

【００２９】また、上記した各ラジアル力Ｆ_ＲＬおよび
Ｆ_ＲＲは、各吐出口８１，８３から離れるに従って、つ
まり各吸入口７７，７９に向かうに従って小さくなって
いるため、上記したベアリング４５，４９，４７，５１
やシール材６９，７１，７３，７５に作用する力がさら
に小さいものとなる。

【００３０】一方、吐出口８１，８３から吐出される圧
縮空気に基づく第１，第２の各ロータ軸３９，４１に作
用するスラスト力Ｆ_ＳＬおよびＦ_ＳＲについては、各ロ
ータ組６５，６７相互間で互いに反対方向に作用するた
め相殺されて、小さくなり、上記した各部品の耐久性が
向上するとともに、圧縮機として振動、騒音が低減す
る。

【００３１】上記した第１の実施形態におけるスクリュ
式流体機械においては、左右の圧縮機の各吸入位相を、
互いにずらすことで、左右の圧縮機相互間で、吸気脈動
および吐出脈動を低減することができる。ただし、ここ
での吸入位相のずれ量は、ロータ回転角度で２°以内と
してある。

【００３２】図３は、ロータ回転角度（°）と、ロータ
軸３９，４１に作用するスラスト力およびラジアル力と
の関係を２つの曲線Ｍ，Ｎで示しており、各曲線Ｍ，Ｎ
は、２つの圧縮機相互間でロータ回転角度が２°ずれた
ものに対応している。これら２つの曲線Ｍ，Ｎ相互間で
は、各回転角度位置において、ラジアル力およびスラス
ト力ともに大きな差はなく、このため左右の圧縮機相互
間でラジアル力およびスラスト力の釣り合いがそれぞれ
とれていることになる。

【００３３】したがって、左右の圧縮機間での吸入位相
のずれ量を、ロータ回転角度で２°以内とすることで、
吸気脈動および吐出脈動を低減しながら、ラジアル力お
よびスラスト力をそれぞれ相殺することができ、圧縮機
として、騒音、振動をより一層低減することができる。

【００３４】図４は、この発明の第２の実施形態を示す
スクリュ式流体機械の平面断面図、図５は、図４のＣ−
Ｃ断面図である。このスクリュ式流体機械は、前記図１
および図２における左右２つのロータ組６５，６７を、
圧縮機に代えて膨張機として作動するようにしたもので
ある。

【００３５】この膨張機では、左側のロータ組６５の図
５中で右端部上方で、かつ２本のロータ軸３９，４１相
互間に対応する位置のケーシング４３には、左膨張機に
おける吸入口８５が形成されている。一方、右側のロー
タ組６７の図２中で左端部下方で、かつ２本のロータ軸
３９，４１相互間に対応する位置のケーシング４３に
は、右圧縮機における吸入口８７が形成されている。つ
まり、各吸入口８５，８７は、各ロータ組６５，６７に
おける各ロータ軸３９，４１の軸方向内側に配置される
ことになる。

【００３６】また、左側のロータ組６５の図５中で左端
部下方で、かつ２本のロータ軸３９，４１相互間に対応
する位置のケーシング４３には、左膨張機における吐出
口８９が形成されている。一方、右側のロータ組６７の
図５中で右端部上方で、かつ２本のロータ軸３９，４１
相互間に対応する位置のケーシング４３には、右膨張機
における吐出口９１が形成されている。つまり、各吐出
口８９，９１は、各ロータ組６５，６７における各ロー
タ軸３９，４１の軸方向外側に配置されることになる。

【００３７】そして、上記した各吸入口８５，８７は、
互いに平行な２本のロータ軸３９，４１の各中心軸線を
含む平面を境にして互いに反対側（図５中で上下両側）
に配置されたものとなる。

【００３８】このような構成のスクリュ式流体機械にお
いては、第１，第２の各ロータ軸３９，４１の回転に伴
うロータ組６５，６７の回転によって、左右の各膨張機
が同時に作動する。このとき、左右の各膨張機におい
て、それぞれの吸入口８５，８７から吸入された高圧の
空気は、ケーシング４３の中央から軸方向両端に向かっ
て互いに離れる方向に、圧力を低めながら移動し、軸方
向両端の吐出口８９，９１からそれぞれ吐出される。

【００３９】ここで、膨張機においては、前記した圧縮
機とは逆に、吸入口８５，８７側が高圧となっている。
このとき、左右の各膨張機の吸入口８５，８７は、上記
したように、互いに平行な２本のロータ軸３９，４１の
各中心軸線を含む平面を境にして互いに反対側（図５中
で上下両側）に配置されているので、吸入される高圧空
気に基づく第１，第２の各ロータ軸３９，４１に作用す
るラジアル力については、吸入口８５側は、図５中で下
方に向かうラジアルＦ_ＲＬで、吸入口８７側は、図５中
で上方に向かうラジアルＦ_ＲＲとなり、これら各ラジア
ルＦ_ＲＬおよびＦ_ＲＲは、互いに逆方向のため相殺され
る。

【００４０】この結果、第１，第２の各ロータ軸３９，
４１のラジアル力による変形が抑制され、膨張機運転時
での振動、騒音を低減することができる。各ロータ軸３
９，４１の変形が抑制されることから、吐出口８９，９
１付近に配置されているベアリング４５，４９，４７，
５１やシール材６９，７１，７３，７５に作用する力Ｐ
も小さいものとなり、これら各部品の耐久性が向上す
る。

【００４１】また、上記した各ラジアルＦ_ＲＬおよびＦ
_ＲＲは、各吸入口８５，８７から離れるに従って、つま
り吐出口８９，９１に向かうに従って小さくなっている
ため、上記したベアリング４５，４９，４７，５１やシ
ール材６９，７１，７３，７５に作用する力がさらに小
さいものとなる。

【００４２】一方、吸入口８５，８７から吸入される高
圧空気に基づく第１、第２の各ロータ軸３９，４１に作
用するスラスト力Ｆ_ＳＬおよびＦ_ＳＲについては、各ロ
ータ組６５，６７相互間で互いに反対方向に作用するた
め相殺されて、小さくなり、上記した各部品の耐久性が
向上するとともに、膨張機として振動、騒音が低減す
る。

【００４３】上記した第２の実施形態におけるスクリュ
式流体機械においても、左右の膨張機間での各吸入位相
のずれ量を、ロータ回転角度で２°以内とすることで、
左右の膨張機相互間で、吸気脈動および吐出脈動を低減
しながら、ラジアル力およびスラスト力をそれぞれ相殺
することができ、膨張機として騒音、振動をより一層低
減することができる。

【００４４】図６は、この発明の第３の実施形態を示す
スクリュ式流体機械の平面断面図、図７は、図６のＤ−
Ｄ断面図である。このスクリュ式流体機械は、前記図１
および図２における左側のロータ組６５を膨張機として
作動するようにしたものである。右側のロータ組６７は
図１および図２のものと同様に圧縮機として作動する。

【００４５】左側の膨張機では、ロータ組６５の図７中
で右端部上方で、かつ２本のロータ軸３９，４１相互間
に対応する位置のケーシング４３には、吸入口９３が形
成されている。一方、右側の圧縮機では、ロータ組６７
の図７中で右端部上方で、２つのロータ軸３９，４１相
互間に対応する位置のケーシング４３には、吸入口９５
が形成されている。

【００４６】また、左側の膨張機では、ロータ組６５の
図７中で左端部下方で、かつ２本のロータ軸３９，４１
相互間に対応する位置のケーシング４３には、吐出口９
７が形成されている。一方、右側の圧縮機では、ロータ
組６７の図７中で左端部下方で、かつ２本のロータ軸３
９，４１相互間に対応する位置のケーシング４３には、
吐出口９９が形成されている。

【００４７】つまり、左側の膨張機の吐出口９７および
右側の圧縮機の吸入口９５は、各ロータ組６５，６７に
おけるロータ軸３９，４１の軸方向外側に配置されるこ
とになる。一方、左側の膨張機の高圧となる吸入口９３
および右側の圧縮機の高圧となる吐出口９９は、各ロー
タ組６５，６７におけるロータ軸３９，４１の軸方向内
側に配置されることになる。

【００４８】そして、上記した膨張機の吸入口９３およ
び圧縮機の吐出口９９は、互いに平行な２本のロータ軸
３９，４１の各中心軸線を含む平面を境にして互いに反
対側（図７中で上下両側）に配置されたものとなる。

【００４９】このような構成のスクリュ式流体機械にお
いては、第１，第２の各ロータ軸３９，４１の回転に伴
うロータ組６５，６７の回転によって、左側の膨張機お
よび右側の圧縮機が同時に作動する。

【００５０】このとき、左側の膨張機においては、吸入
口９３から吸入された高圧の空気が、ケーシング４３の
中央から圧縮機と反対側の軸方向外側に向かって圧力を
低めながら移動し、軸方向端部の吐出口９７から吐出さ
れる。一方、右側の圧縮機においては、吸入口９５から
吸入された空気は、ケーシング４３の中央に向かって圧
力を高めながら移動し、中央部の吐出口９９から吐出さ
れる。

【００５１】このとき、膨張機の吸入口９３および圧縮
機の吐出口９９は、上記したように、互いに平行な２本
のロータ軸３９，４１の各中心軸線を含む平面を境にし
て互いに反対側（図７中で上下両側）に配置されている
ので、膨張機および圧縮機での高圧空気に基づくロータ
軸３９，４１に作用するラジアル力については、膨張機
の吸入口９３では、図７中で下方に向かうラジアルＦ
_ＲＬとなり、圧縮機の吐出口９９では、図７中で上方に
向かうラジアルＦ_ＲＲとなり、これら各ラジアルＦ_ＲＬ
およびＦ_ＲＲは、互いに相殺される。

【００５２】この結果、第１，第２の各ロータ軸３９，
４１のラジアル力による変形が抑制され、膨張機および
圧縮機運転時での振動、騒音を低減することができる。
各ロータ軸３９，４１の変形が抑制されることから、吐
出口９７および吸入口９５付近に配置されているベアリ
ング４５，４９，４７，５１やシール材６９，７１，７
３，７５に作用する力Ｐも小さいものとなり、これら各
部品の耐久性が向上する。

【００５３】また、上記した各ラジアルＦ_ＲＬおよびＦ
_ＲＲは、膨張機の吸入口９３および圧縮機の吐出口９９
から離れるに従って、つまり膨張機の吐出口９７および
圧縮機の吸入口９５に向かうに従って小さくなっている
ため、上記したベアリング４５，４９，４７，５１やシ
ール材６９，７１，７３，７５に作用する力がさらに小
さいものとなる。

【００５４】一方、膨張機の吸入口９３からの吸入空気
および、圧縮機の吐出口９９からの吐出空気に基づく第
１，第２の各ロータ軸３９，４１に作用するスラスト力
Ｆ_Ｓ _ＬおよびＦ_ＳＲについては、各ロータ組６５，６７
相互間で互いに反対方向に作用するため相殺されて、小
さくなり、上記した各部品の耐久性が向上するととも
に、膨張機および圧縮機として振動、騒音が低減する。

【００５５】上記した第３の実施形態におけるスクリュ
式流体機械においても、左側の膨張機と右側の圧縮機の
各吸入位相のずれ量を、ロータ回転角度で２°以内とす
ることで、左側の膨張機および右側の圧縮機相互間で、
吸気脈動および吐出脈動を低減しながら、ラジアル力お
よびスラスト力をそれぞれ相殺することができ、膨張機
および圧縮機として騒音、振動をより一層低減すること
ができる。

【００５６】なお、上記した各実施形態における左右の
ロータ組６５，６７は、互いにより近い位置に配置する
ことが望ましい。これにより、第１、第２の各ロータ軸
３９，４１に作用するモーメントが小さくなり、ベアリ
ング４５，４９，４７，５１やシール材６９，７１，７
３，７５に作用する力が低減され、耐久性向上にさらに
有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示すスクリュ式流
体機械の平面断面図である。

【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図３】図１のスクリュ式流体機械におけるロータ回転
角度と、ロータ軸に作用するスラスト力およびラジアル
力との相関図である。

【図４】この発明の第２の実施形態を示すスクリュ式流
体機械の平面断面図である。

【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。

【図６】この発明の第３の実施形態を示すスクリュ式流
体機械の平面断面図である。

【図７】図６のＤ−Ｄ断面図である。

【図８】従来例を示すスクリュ式流体機械の平面断面図
である。

【図９】図８のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

３９第１のロータ軸４１第２のロータ軸５７左雄ロータ（第１のロータ）５９右雄ロータ（第１のロータ）６１左雌ロータ（第２のロータ）６３右雌ロータ（第２のロータ）６５，６７ロータ組７７，７９吸入口８１，８３吐出口８５，８７吸入口８９，９１吐出口９３，９５吸入口９７，９９吐出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに平行な第１のロータ軸および第２
のロータ軸に、互いに噛み合う第１のロータおよび第２
のロータをそれぞれ装着して圧縮機を構成するロータ組
を設け、このロータ組を、前記ロータ軸の軸方向に沿っ
て２組配置したスクリュ式流体機械において、前記２組
のロータ組のそれぞれの吸入口を軸方向外側に配置する
とともに、前記２組のロータ組のそれぞれの吐出口を軸
方向内側に配置し、前記内側に配置した前記２組のロー
タ組の各吐出口は、前記第１のロータ軸および第２のロ
ータ軸の各中心軸線を含む平面を境にして互いに反対側
に配置してあることを特徴とするスクリュ式流体機械。
【請求項２】互いに平行な第１のロータ軸および第２
のロータ軸に、互いに噛み合う第１のロータおよび第２
のロータをそれぞれ装着して膨張機を構成するロータ組
を設け、このロータ組を、前記ロータ軸の軸方向に沿っ
て２組配置したスクリュ式流体機械において、前記２組
のロータ組のそれぞれの吐出口を軸方向外側に配置する
とともに、前記２組のロータ組のそれぞれの吸入口を軸
方向内側に配置し、前記内側に配置した前記２組のロー
タ組の各吸入口は、前記第１のロータ軸および第２のロ
ータ軸の各中心軸線を含む平面を境にして互いに反対側
に配置してあることを特徴とするスクリュ式流体機械。
【請求項３】互いに平行な第１のロータ軸および第２
のロータ軸に、互いに噛み合う第１のロータおよび第２
のロータをそれぞれ装着して構成されるロータ組を、前
記ロータ軸の軸方向に沿って２組配置し、前記２組のロ
ータ組のうち一方が圧縮機を、他方が膨張機をそれぞれ
構成するスクリュ式流体機械において、前記圧縮機側の
ロータ組の吸入口および前記膨張機側のロータ組の吐出
口を、軸方向外側にそれぞれ配置するとともに、前記圧
縮機側のロータ組の吐出口および前記膨張機側のロータ
組の吸入口を、軸方向内側にそれぞれ配置し、前記内側
に配置した圧縮機側のロータ組の吐出口および膨張機側
のロータ組の吸入口は、前記第１のロータ軸および第２
のロータ軸の各中心軸線を含む平面を境にして互いに反
対側に配置してあることを特徴とするスクリュ式流体機
械。
【請求項４】前記軸方向に隔てた２組のロータ組の吸
入位相を互いにずらし、このずれ量は、ロータ回転角度
で２度以内に収められていることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれかに記載のスクリュ式流体機械。