JP2011007048A - Screw compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクリュー圧縮機に関わり、吸入ポートに関する。 The present invention relates to a screw compressor and relates to a suction port.
スクリュー圧縮機の性能すなわちエネルギ効率や体積効率を向上させるため、これまで多くの努力が費やされてきた。性能を決める要因は多々あるが、最近の研究から吸入ポートの輪郭形状がスクリュー圧縮機の性能、特に体積効率に影響することがわかってきた。 Many efforts have been expended in the past to improve the performance, ie energy efficiency and volumetric efficiency of screw compressors. Although there are many factors that determine performance, recent studies have shown that the profile of the suction port affects the performance of the screw compressor, particularly volumetric efficiency.
特開平6−288369号公報には、吸入ポートの輪郭について、一時的に容積変化が中断する作動室を備えたスクリュー圧縮機に好適な輪郭形状が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-288369 discloses an outline of a suction port suitable for a screw compressor having a working chamber in which volume change is temporarily interrupted.
また、特開平10−9164号公報には、吸入動作を断続させることにより吸い込み流量を増す方法が開示されている。特開平6−288369号公報及び特開平10−9164号公報は、各々適合する圧縮機の条件が限定されており、一般的かつ多くの圧縮機でその効果を享受するには至らなかった。 Japanese Patent Laid-Open No. 10-9164 discloses a method of increasing the suction flow rate by intermittently performing the suction operation. In JP-A-6-288369 and JP-A-10-9164, the conditions of the compressors that are suitable are limited, and the effects cannot be enjoyed with a general and many compressors.
また、同期歯車(タイミングギヤ)を備えたスクリュー圧縮機においては、ロータの歯と同期歯車の回転位相を精密に調整する必要がある。それを容易にする構造については特公昭62−2157号公報に開示されている。また、その調整方法の改良に関しては、特開平1−155089号公報に開示されている。調整作業は、ロータの噛み合い部にゲージを挿入して、ロータ歯面間の隙間を確認しながら進めるのが一般的である。特公昭62−2157号公報では、メインケーシングにあけた穴からゲージを入れ、調整後に蓋となる部材で塞ぐ構造を採用している。特開平1−155089号公報では、ゲージを使った手作業に代えてロータリエンコーダを使用してロータ間の隙間を確認している。 Further, in a screw compressor provided with a synchronous gear (timing gear), it is necessary to precisely adjust the rotational phase of the rotor teeth and the synchronous gear. A structure for facilitating this is disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-2157. Further, improvement of the adjustment method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-155089. In general, the adjustment operation is performed by inserting a gauge into the meshing portion of the rotor and confirming the clearance between the rotor tooth surfaces. Japanese Examined Patent Publication No. 62-2157 adopts a structure in which a gauge is inserted through a hole formed in a main casing and is closed with a member which becomes a lid after adjustment. In Japanese Patent Laid-Open No. 1-155089, a gap between rotors is confirmed using a rotary encoder instead of manual work using a gauge.
上記した特開平6−288369号公報又は特開平10−9164号公報は、適用できるスクリュー圧縮機の構造や使用方法に条件があり、広く一般的に適用するには至らなかった。そのため、多くのスクリュー圧縮機に適用できる吸い込み量を増すための構造を具体化することが課題となっていた。そこで、上記課題に鑑み本発明の第1の目的は、作動室への被圧縮のガスの吸い込みを無駄なく円滑にし、スクリュー圧縮機の作業効率(被圧縮のガスの吸い込み効率)を向上させることにある。 The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-288369 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-9164 has a condition in the structure and method of use of an applicable screw compressor, and has not been widely applied in general. Therefore, it has been a problem to embody a structure for increasing the amount of suction applicable to many screw compressors. Accordingly, in view of the above problems, the first object of the present invention is to smoothly and smoothly suck the compressed gas into the working chamber and improve the working efficiency of the screw compressor (the compressed gas suction efficiency). It is in.
上記した特公昭62−2157号公報は、同期歯車の調整に有効であるものの、調整に際して蓋を取り外し、調整後に再度取り付ける手間がかかる上に、蓋ならびにその着脱構造を設ける必要がある。蓋を省略する方法もあるが、位置によっては調整用の穴から作動室に一旦吸い込んだガスが噴出する逆流の流路となって、圧縮機性能を低下させてしまうことがある。特開平1−155089号公報も有効な手段であるもののロータリエンコーダ等の機器を調整対象である圧縮機に固定する作業が必要で、やはり手間がかかる難点があった。そこで、本発明の第2の目的は、性能低下をもたらすことなく、ロータの噛み合い部をケーシングの外から見えるようにし、ロータ対と同期歯車の回転位相調整を容易化することにある。 The above-mentioned Japanese Patent Publication No. 62-2157 is effective for adjusting the synchronous gear. However, it takes time and effort to remove the lid for adjustment and to reattach it after adjustment, and it is necessary to provide a lid and its attachment / detachment structure. Although there is a method of omitting the lid, depending on the position, there may be a reverse flow path through which the gas once sucked into the working chamber from the adjustment hole, and the compressor performance may be deteriorated. Japanese Patent Laid-Open No. 1-155089 is also an effective means, but it requires a work of fixing a device such as a rotary encoder to a compressor to be adjusted, and there is a problem that it takes time and effort. Therefore, a second object of the present invention is to make the meshing portion of the rotor visible from the outside of the casing without causing performance degradation, and to facilitate the rotational phase adjustment of the rotor pair and the synchronous gear.
上記課題を解決するために、被圧縮のガスを吸入して圧縮し、外部へ吐出するスクリュー圧縮機において、互いに噛み合った雄ロータ及び雌ロータと、前記雄ロータと前記雌ロータとを回転させる機構と、前記雄ロータ及び雌ロータとが収められたケーシングと、前記ケーシングに形成され、前記雄ロータ及び雌ロータの歯部を覆うボア部と、前記雄ロータの雄歯溝と前記雌ロータの雌歯溝との噛み合い部に形成された複数個の作動室と、前記ボア部の前記被圧縮のガスを吸入する側に設けられたアキシャル吸入ポートとを備え、前記アキシャル吸入ポートは、前記作動室の容積が略最大となる前記回転の回転角度において、前記外部と前記雌歯溝との連通、前記外部と前記雄歯溝との連通の順番に前記連通を止める形状である。 In order to solve the above problems, in a screw compressor that sucks and compresses a gas to be compressed and discharges the compressed gas to the outside, a male rotor and a female rotor meshing with each other, and a mechanism for rotating the male rotor and the female rotor A casing in which the male rotor and the female rotor are housed, a bore portion that is formed in the casing and covers the teeth of the male rotor and the female rotor, a male tooth groove of the male rotor, and a female of the female rotor A plurality of working chambers formed in a meshing portion with the tooth gap, and an axial suction port provided on a side of the bore portion for sucking the compressed gas, the axial suction port including the working chamber The communication is stopped in the order of the communication between the external and the female tooth groove, and the communication between the external and the male tooth groove, at the rotation angle at which the volume of the rotation is substantially maximum.
さらに、前記外部と雄歯溝との連通を止めた後の前記回転の回転角度において、前記作動室の前記被圧縮のガスを吸入する側は前記ボア部の壁面で覆われる。 Further, at the rotation angle after the communication between the outside and the male tooth groove is stopped, the side of the working chamber that sucks in the gas to be compressed is covered with the wall surface of the bore portion.
また、被圧縮のガスを吸入して圧縮し、外部へ吐出するスクリュー圧縮機において、互いに噛み合った雄ロータ及び雌ロータと、前記雄ロータと前記雌ロータとを回転させる機構と、前記雄ロータ及び雌ロータとが収められたケーシングと、前記ケーシングに形成され、前記雄ロータ及び雌ロータの歯部を覆うボア部と、前記雄ロータの雄歯溝と前記雌ロータの雌歯溝との噛み合い部に形成された複数個の作動室と、前記ボア部の前記被圧縮のガスを吸入する側に設けられたアキシャル吸入ポートとを備え、前記アキシャル吸入ポートの輪郭は、前記作動室の容積が略最大となる前記回転の回転角度において、前記回転角度により前記雄ロータの後側となる前記被圧縮のガスを吸入する側の面での輪郭と、前記回転角度により前記雌ロータの後側となる前記被圧縮のガスを吸入する側の面での輪郭とを含み、前記回転方向と反対側に位置する前記被圧縮のガスを吸入する面を開口するとともに、前記回転方向側に位置する前記被圧縮のガスを吸入する面を塞ぐ。 In addition, in a screw compressor that sucks and compresses compressed gas and discharges the compressed gas to the outside, a male rotor and a female rotor engaged with each other, a mechanism for rotating the male rotor and the female rotor, and the male rotor and A casing in which a female rotor is housed, a bore portion that is formed in the casing and covers the teeth of the male rotor and the female rotor, and a meshing portion between the male tooth groove of the male rotor and the female tooth groove of the female rotor A plurality of working chambers formed on the bore portion and an axial suction port provided on a side of the bore portion for sucking the compressed gas, and the outline of the axial suction port is such that the volume of the working chamber is substantially the same. At the rotation angle of the rotation that becomes the maximum, the contour on the surface that sucks the gas to be compressed that is the rear side of the male rotor by the rotation angle, and the female rotor by the rotation angle And a contour of a surface on the side for sucking in the compressed gas that is on the side, opening a surface for sucking in the gas to be compressed located on the opposite side to the rotation direction, and positioned on the side in the rotation direction The surface for sucking the compressed gas is closed.
さらに、前記ボア部の外周面の一部であって、前記噛み合い部が開放される位置に設けられたラジアル吸入ポートを備える。 Furthermore, a radial suction port is provided which is a part of the outer peripheral surface of the bore portion and is provided at a position where the meshing portion is opened.
本発明によれば、スクリュー圧縮機の作業効率を向上させることが可能となる。 According to the present invention, the working efficiency of the screw compressor can be improved.
実施例1を説明する前に、スクリュー圧縮機一般の吸入ポートについて、図3と図4を用いて説明する。図3は、一般的なスクリュー圧縮機の模式的断面図であり、図4は、噛み合った両ロータの斜視図にボア部の面に開けた吸入ポートの輪郭を重ね書きした図である。
このスクリュー圧縮機は、被圧縮のガスを吸入して圧縮し、外部へ吐出するものである。
Before describing the first embodiment, a general suction port of a screw compressor will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a general screw compressor, and FIG. 4 is a diagram in which the outline of the suction port opened on the surface of the bore portion is overwritten on the perspective view of both rotors engaged with each other.
This screw compressor sucks and compresses a gas to be compressed and discharges it to the outside.
雄ロータ1と雌ロータ2は、互いに噛み合ってケーシング3の内部に形成したボア部4に収められている。すなわち、雄ロータ1と雌ロータ2は、ケーシング3に収められている。ボア部4は、雄ロータ1及び雌ロータ2の歯を形成した部分である歯部を覆うように、一部を重複した2つの円筒穴で形成されている。ボア部4の内面は、雌雄それぞれの円筒状外周面と両側の端面よりなる。図4でハッチングを施した雄ロータ1の歯溝5(以降、雄歯溝5という)と雌ロータ2の歯溝6(以降、雌歯溝6という)は、雄ロータ1と雌ロータ2とが噛み合った部分で連通するとともに、ボア部4の内面で囲われて、閉じた空間である作動室9を形成する。すなわち、作動室9は、雄歯溝5と雌歯溝6との噛み合い部に形成される。また、作動室9は、複数個形成される。雄ロータ1及び雌ロータ2の外周、噛み合い部及び端面には、ロータが円滑に回転するように微小な隙間が設けられているため、作動室9は厳密な意味では閉じた空間ではなく、隙間を通じて隣接する作動室とつながっている。しかし、これらの隙間やそこを通って漏れるガスの量は、微少量であり、本発明の主題に関係しないため、ここでは無視する。
The
雄ロータ1及び雌ロータ2の回転によって、作動室9は吸入側端面7上で生まれ、そこから吐出側端面8に向かって移動しながら、内容積を拡大する。内容積を拡大している間に、作動室9は、ケーシング3の外部まで連通するボア部4に開口した穴である吸入ポートに連通する。したがって、被圧縮のガスは、ケーシング3外部から吸入ポートを通って、作動室9に吸い込まれることになる。吸入ポートの輪郭線は、作動室9の容積がほぼ最大となった時に、作動室9との連通が終了し閉じられるように形成する。引き続き、作動室9は、図3又は図4ではロータ対の裏側に回りこみ、作動室9の内容積が縮小するので内部に閉じ込めたガスを圧縮することとなる。
Due to the rotation of the
オイルフリー式スクリュー圧縮機において、雄ロータ1の歯面と雌ロータ2の歯面とは噛み合っているが、その間に微小な隙間を維持する必要がある。そこで、雄ロータ1及び雌ロータ2の軸端に、雄ロータ1と雌ロータ2とを回転させる機構である同期歯車10を備え、回転伝達は同期歯車10に任せている。したがって、同期歯車10の雌雄間の回転位相とスクリュー歯の回転位相とは精密に調整しておく必要がある。その位相を詳細に見ると、同期歯車10のバックラッシは、スクリュー歯のバックラッシの中に納まるような相対角度関係にしている。
In the oil-free screw compressor, the tooth surface of the
実施例1を、図1を用いて説明する。図1は、噛み合った雄ロータ1及び雌ロータ2の斜視図にボア部4面上に開けた吸入ポートの輪郭を重ね書きした図である。作動室9は、最大容積となった位置にあり、それより手前側に並ぶ作動室は容積拡大による吸入過程にある。雄ロータ1と雌ロータ2は、図中の矢印方向に回転し、作動室は手前の吸入側端面7から奥方向にある吐出側端面8に向かって移動する。ボア部4の面に設けた吸入ポートは、吸入側端面7に開け、被圧縮のガスを吸入する側に設けられたアキシャル吸入ポート11と、ボア部4の外周面であって、雄ロータ1と雌ロータ2との噛み合い部が開放される位置に設けられたラジアル吸入ポート12の2つである。これら2つの吸入ポートは、吸入側端面7外周の角部でつながり1つの開口部となっているが、その形状から分けて説明する。
Example 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram in which the outline of a suction port opened on the surface of the
アキシャル吸入ポート11の吸入側端面7上に表われる輪郭線は、7つの線で構成している。それらは、噛み合い部の線13,雄歯底径に沿った円弧14,雄歯形に沿った線15,雄歯先径に沿った円弧16,雌歯先径に沿った円弧17,雌歯形に沿った線18,雌歯底径に沿った円弧19で一周を成す。このうち、圧縮機の性能に大きく影響する輪郭線は、雄歯形に沿った線15と、雌歯形に沿った線18であり詳しく説明する。
The contour line that appears on the suction
図1中にハッチングで示した最大容積の作動室9は、吸入側端面7にも雄歯溝5及び雌歯溝6で面している。吸入側端面7上に現れた歯溝の輪郭は、ロータの回転に対して先行する側と追従する側の2つに分けて考える。特に重要なのは、追従側で、吸入側端面7における雄歯溝5の追従側輪郭線21と、雌歯溝6の追従側輪郭線22に着目する。
The working
アキシャル吸入ポート11の雄歯形に沿った線15は、最大容積となる作動室9の吐出側端面8に面した雄歯溝5の追従側輪郭線21に沿ったものとする。ただし、線15を線21に沿わせる精度は、ロータの直径の1/20程度の誤差を許容できる。図1においては、区別して表現するため、吸入ポートの輪郭線15と歯溝の追従側輪郭線21を離して描いたが、実際には更に近い位置形状となる。
The
アキシャル吸入ポート11の雌歯形に沿った線18は、作動室9が最大容積となる回転角度より角度θfだけ早期の回転位置における雌歯溝6の追従側輪郭線22に沿ったものとする。したがって、図1に示す作動室9が最大容積となった瞬間には、追従側輪郭線22はアキシャル吸入ポートを構成する線18を通り過ぎた後となる。線18の位置精度についても、ロータ直径の1/20程度の誤差を許容できる。
The
ラジアル吸入ポート12は、雄ロータ1及び雌ロータ2の噛み合い部のうち吸入側端面7に近い部分が上方から見える位置に開口し、内容積が拡大途上で吸入過程にある作動室29に連通している。その輪郭のうち作動室が進行方向にある輪郭線23は、作動室29の進行方向に対して先行する側の輪郭を形成する雄歯先線24と雌歯先線25に沿った形状とする。作動室29は、最大容積となる作動室9の2つ手前側の作動室である。また、作動室29の1つ先で最大容積の作動室9の1つ手前の作動室は、アキシャル吸入ポート11に対して閉じた直後になっている。
The
作動室と吸入ポートとの位置関係がわかりやすいように、図2にボア部外周面の展開図を示す。中央の縦線31は、雄側と雌側のボア部4の外周の円筒面の交線で膨張側カスプ31と呼ぶ。左右両側の縦線32は、どちらも図1で裏側にあるボア部外周面の交線である圧縮側カスプ32を意味する。斜めの線は、雌雄それぞれの歯溝を区切る歯先線である。最大容積となった作動室9は、雄歯溝5と雌歯溝6で示される。ロータの回転により、雄歯溝5,雌歯溝6は、図2中の矢印の向きに上方に移動する。下の横線は吸入側端面7を意味し、上の横線は吐出側端面8を意味する。
FIG. 2 is a developed view of the outer peripheral surface of the bore so that the positional relationship between the working chamber and the suction port can be easily understood. The central
図2において、アキシャル吸入ポート11はボア部の下に隣接して表記される開口部として示され、その雄側の輪郭線15と雌側の輪郭線18で、作動室9との連通があるか否かを判断できる。図2中に、アキシャル吸入ポート11を重ね書きすることで、作動室29との連通関係がわかりやすい。
In FIG. 2, the
すなわち、アキシャル吸入ポート11は、作動室9の容積が略最大となる雄ロータ1及び雌ロータ2の回転の回転角度において、圧縮機の外部と雌歯溝6との連通、圧縮機の外部と雄歯溝5との連通の順番に連通を止める形状である。また、圧縮機の外部と雄歯溝5との連通を止めた後の雄ロータ1及び雌ロータ2の回転の回転角度において、作動室9の被圧縮のガスを吸入する側はボア部4の壁面で覆われる。
That is, the
また、アキシャル吸入ポート11の輪郭は、作動室9の容積が略最大となる雄ロータ1及び雌ロータ2の回転の回転角度において、この回転角度により雄ロータ1の後側となる被圧縮のガスを吸入する側の面での輪郭と、この回転角度により雌ロータ2の後側となる被圧縮のガスを吸入する側の面での輪郭とを含み、この回転方向と反対側に位置する被圧縮のガスを吸入する面を開口するとともに、この回転方向側に位置する被圧縮のガスを吸入する面を塞ぐ。
Further, the outline of the
以上で説明したスクリュー圧縮機は、以下のように作用する。 The screw compressor described above operates as follows.
図1ならびに図2において、ロータの回転によって、全ての作動室は、吸入側端面7から吐出側端面8に向かって移動しながら、内容積を拡大して最大容積の作動室9に至り、その後に内容積の縮小に転ずる。図5に、その内容積の変化を示すとともに、これを時間微分したグラフも併記する。内容積の変化を時間微分したグラフは、作動室に吸い込む体積流量が時間を追って変化する傾向を意味する。また、図5には、作動室に対しての各吸入ポートの開口期間を記載した。
1 and 2, the rotation of the rotor causes all the working chambers to move from the suction
作動室は、回転角度θ0において、吸入側端面7上で生じてから内容積が増加を続けるが、その間、作動室はアキシャル吸入ポート11と連通を続ける。角度θ1において、作動室の吸入側端面7に面する部分が、雄ロータ1側及び雌ロータ2側のそれぞれに分離する。これと、ほぼ同時期に、ボア部4の外周fにも面してラジアル吸入ポート12とも連通を開始する。角度θ1からしばらくの期間は、被圧縮のガスを吸入する流量が多くなるが、被圧縮のガスはアキシャル吸入ポート11及びラジアル吸入ポート12を通って作動室に吸い込まれる。アキシャル吸入ポート11及びラジアル吸入ポート12による広い開口面積であるために、通過するガスの圧力損失は小さく、被圧縮のガスを円滑に吸入することが可能である。
The working chamber continues to increase in internal volume after it occurs on the suction
雌歯溝36の先頭が吐出側端面8に達すると、そこから先は容積拡大の速度が次第に低下し、吸入流量が減少に転じる。それと前後して、角度θ2でラジアル吸入ポート12が作動室に対して閉じられる。ここで着目すべきは、図2に示すように、雄歯溝35の先頭が吐出側端面8に達するのは、雌歯溝36の先頭が吐出側端面8に達するよりも後になることである。このため、雌歯溝36への吸入流量が先に減少に転じても、ある程度の時間は雄歯溝35への吸入流量は持続する。このため、雄歯溝35及び雌歯溝36が連通する噛み合い部においては、膨張側カスプ31を横切って、流入し続ける雄歯溝35から容積拡大が鈍化した雌歯溝36への流れ33が発生する。雄歯溝5内を進む吸入するガスの慣性も、雌歯溝6への流れ33を増長させる。
When the leading end of the
雌歯溝36の吸入側端面7が開いているときに、雄歯溝35から雌歯溝36への流れ33が強いと、吸入に対して逆流34となってしまう。この逆流34は、圧縮機の吸入流量を減らし効率を低下させるため好ましくない。実施例1において、アキシャル吸入ポート11の雌側輪郭線18は、雄側輪郭線15よりも早めに閉じて、逆流34を防止する効果があり、圧縮機の効率向上に寄与する。図5では、角度θ3で雌歯溝36に対するアキシャル吸入ポート11を閉じる動作として示した。
When the suction
雌歯形に沿った線18を早めに閉じることで、吸入ポートの開口面積が縮小し、圧損増加が懸念されることもある。しかし、図5に示したように、最大容積近くになると吸入流量が極端に小さくなるため、開口面積は雄側だけで十分確保されており、圧力損失が増加する問題がない。
By closing the
作動室容積が最大となる回転角度θ4において、最後まで開口していた雄側のアキシャル吸入ポート11が閉じられ、吸入過程が完了する。
At the rotation angle θ 4 at which the working chamber volume is maximized, the male-side
ラジアル吸入ポート12は、ガスの吸入流路としてだけではなく、同期歯車の固定位置を調整する際に雌雄歯面間の隙間にはさむゲージの挿入穴として使うことができる。開口部は歯の全長にわたる必要は無く、図1や図2に示したように軸方向に1歯分以上の長さがあれば十分である。同期歯車の固定位置を調整する方法については、特公昭62−2157号公報及び特開平1−155089号公報に詳述されているので、ここでは簡潔に説明する。両ロータの間には連続的に細長く形成される隙間があり、この所定位置に隙間ゲージを挿入した状態で、同期歯車の回転位相を調整しながら軸に固定する。隙間ゲージの挿入作業に際して、雄ロータ1及び雌ロータ2の噛み合い部が半径方向から見えると作業性が良い。ゲージや作業者の手が入りやすく、その位置を容易に目視できるためである。実施例1のラジアル吸入ポート12はその意味で都合のよい位置と大きさである。
The
ただし、過大なラジアル吸入ポート12は、圧縮機性能を低下させることがわかっている。例えば、最大容積となる作動室9(すなわち雄歯溝5と雌歯溝6)の位置で閉じられるラジアル吸入ポート12が幾何的に最大限で、図2で輪郭線21と22に連なる斜線がその輪郭の一部となる。このようなラジアル吸入ポートがあると、吸入流量が減少してきたときに、アキシャル吸入ポート11から作動室9内に吸い込んだ被圧縮のガスが、慣性力や遠心力によりラジアル吸入ポート12から出て逆流となってしまう。したがって、圧損を減じて吸い込み量を増やしたい意思に反し、逆流により吸い込み量を減らす悪影響が現れる。逆流した被圧縮のガスは、高温のロータやボア部の壁に触れて温度が上昇しているために、以降の作動室に再吸入されたとしても膨張していて質量流量を減少する悪影響を及ぼすこともある。
However, an excessive
これに対して、実施例1のように大きさを限定し、アキシャル吸入ポート11よりも早期に閉じるラジアル吸入ポート12は、逆流が発生しうる頃には既に閉じており、悪影響を及ぼさないか、あっても極めて微小ですむ。
On the other hand, the
実施例1において、アキシャル吸入ポート11とラジアル吸入ポート12は、個々に適用することも可能であり、その場合にも各々の効果を享受することができる。一方で、両者を共に備えた場合には、新たな相乗効果も享受できる。その相乗効果とは、吸入過程における圧損の低減による吸入量の増加である。作動室容積の変化ならびに吸入流量の変化は、図5に示すような傾向があるので、吸入流量の多い吸入過程中盤では吸入ポートの開口面積を広げて通過圧損を減らすことが望ましい。その一方で、最大容積に近づいて吸入流量が減る段階に至っては、先に述べたように開口面積は小さくてよく、かえって逆流を防止することが重要になる。
In the first embodiment, the
実施例1のラジアル吸入ポート12は、吸入量が増す吸入過程の中盤に開口しているため、通過圧損の低減に貢献しうるとともに、終盤においては閉塞しているため逆流を起こす悪影響がないという効果がある。
Since the
実施例1によれば、吸入過程にある作動室が、円滑かつ低圧損で被圧縮のガスを吸入するとともに、最大容積となって吸入ポートを閉じる直前で発生する逆流を防止することができる。このため、スクリュー圧縮機の作業効率(被圧縮のガスの吸い込み効率)を向上させることが可能となる。 According to the first embodiment, the working chamber in the suction process sucks the gas to be compressed smoothly and with a low pressure loss, and can prevent the backflow that occurs immediately before the suction port is closed with the maximum volume. For this reason, it becomes possible to improve the working efficiency (intake efficiency of the gas to be compressed) of the screw compressor.
また、ラジアル吸入ポートから雌雄ロータの噛み合い部が見えるため、そこからゲージを歯面間に入れやすく、同期歯車を固定する際の調整が容易となる。よってスクリュー圧縮機の組み立てを迅速かつ精度よくすることが可能となる。 Further, since the meshing portion of the male and female rotors can be seen from the radial suction port, it is easy to put the gauge between the tooth surfaces from the radial suction port, and the adjustment when fixing the synchronous gear is facilitated. Therefore, the assembly of the screw compressor can be performed quickly and accurately.
作動室が最大容積となる直前での雌歯溝から吸入流路へ逆流を防止し、ガス運搬量を増す。また、噛み合い部の開口により同期歯車の調整が容易でありながら、性能低下のデメリットを生じない。 The backflow from the female tooth groove immediately before the working chamber reaches the maximum volume is prevented from flowing into the suction flow path, and the gas transport amount is increased. In addition, the adjustment of the synchronous gear is easy due to the opening of the meshing portion, but there is no demerit of performance degradation.
1 雄ロータ
2 雌ロータ
3 ケーシング
4 ボア部
5 雄ロータの歯溝
6 雌ロータの歯溝(これら歯溝が作動室9になる)
7 吸入側端面
8 吐出側端面
9 作動室
10 同期歯車
11 アキシャル吸入ポート
12 ラジアル吸入ポート
13〜19 アキシャル吸入ポートの輪郭を構成する個々の線
21 雄歯溝5の追従側輪郭線
22 雌歯溝6の追従側輪郭線
23 アキシャル吸入ポート12の進行側輪郭線
24 雄歯先線
25 雌歯先線
29 作動室(内容積拡大中で吸入過程にある)
31 膨張側カスプ
32 圧縮側カスプ
33 雄歯溝から雌歯溝への流れ
34 雌歯溝からの逆流
35 吐出側に達する直前の雄歯溝
36 吐出側に達した雌歯溝
DESCRIPTION OF
7 Suction
31
Claims (4)
互いに噛み合った雄ロータ及び雌ロータと、
前記雄ロータと前記雌ロータとを回転させる機構と、
前記雄ロータ及び雌ロータとが収められたケーシングと、
前記ケーシングに形成され、前記雄ロータ及び雌ロータの歯部を覆うボア部と、
前記雄ロータの雄歯溝と前記雌ロータの雌歯溝との噛み合い部に形成された複数個の作動室と、
前記ボア部の前記被圧縮のガスを吸入する側に設けられたアキシャル吸入ポートとを備え、
前記アキシャル吸入ポートは、前記作動室の容積が略最大となる前記回転の回転角度において、前記外部と前記雌歯溝との連通、前記外部と前記雄歯溝との連通の順番に前記連通を止める形状であることを特徴とするスクリュー圧縮機。 In a screw compressor that sucks and compresses the gas to be compressed and discharges it outside,
A male rotor and a female rotor meshing with each other;
A mechanism for rotating the male rotor and the female rotor;
A casing containing the male rotor and the female rotor;
A bore formed on the casing and covering the teeth of the male and female rotors;
A plurality of working chambers formed in a meshing portion between the male tooth groove of the male rotor and the female tooth groove of the female rotor;
An axial suction port provided on the side of the bore portion that sucks the compressed gas;
The axial suction port communicates the communication in the order of communication between the exterior and the female tooth groove, and communication between the exterior and the male tooth groove, at the rotation angle at which the volume of the working chamber is substantially maximum. A screw compressor characterized by a stopping shape.
前記外部と雄歯溝との連通を止めた後の前記回転の回転角度において、前記作動室の前記被圧縮のガスを吸入する側は前記ボア部の壁面で覆われたことを特徴とするスクリュー圧縮機。 The screw compressor according to claim 1,
The screw that sucks the compressed gas in the working chamber at the rotation angle after the communication between the outside and the male tooth groove is stopped, and is covered with the wall surface of the bore portion. Compressor.
互いに噛み合った雄ロータ及び雌ロータと、
前記雄ロータと前記雌ロータとを回転させる機構と、
前記雄ロータ及び雌ロータとが収められたケーシングと、
前記ケーシングに形成され、前記雄ロータ及び雌ロータの歯部を覆うボア部と、
前記雄ロータの雄歯溝と前記雌ロータの雌歯溝との噛み合い部に形成された複数個の作動室と、
前記ボア部の前記被圧縮のガスを吸入する側に設けられたアキシャル吸入ポートとを備え、
前記アキシャル吸入ポートの輪郭は、前記作動室の容積が略最大となる前記回転の回転角度において、前記回転角度により前記雄ロータの後側となる前記被圧縮のガスを吸入する側の面での輪郭と、前記回転角度により前記雌ロータの後側となる前記被圧縮のガスを吸入する側の面での輪郭とを含み、前記回転方向と反対側に位置する前記被圧縮のガスを吸入する面を開口するとともに、前記回転方向側に位置する前記被圧縮のガスを吸入する面を塞ぐことを特徴とするスクリュー圧縮機。 In a screw compressor that sucks and compresses the gas to be compressed and discharges it outside,
A male rotor and a female rotor meshing with each other;
A mechanism for rotating the male rotor and the female rotor;
A casing containing the male rotor and the female rotor;
A bore formed on the casing and covering the teeth of the male and female rotors;
A plurality of working chambers formed in a meshing portion between the male tooth groove of the male rotor and the female tooth groove of the female rotor;
An axial suction port provided on the side of the bore portion that sucks the compressed gas;
The axial suction port has a contour on a surface on the side of suctioning the compressed gas that is behind the male rotor by the rotation angle at the rotation angle at which the volume of the working chamber is substantially maximum. Inhalation of the compressed gas located on the opposite side to the rotation direction, including a contour and a contour on a surface on the suction side of the compressed gas, which is the rear side of the female rotor according to the rotation angle A screw compressor characterized by opening a surface and closing a surface for sucking the compressed gas located on the rotation direction side.
前記ボア部の外周面の一部であって、前記噛み合い部が開放される位置に設けられたラジアル吸入ポートを備えたことを特徴とするスクリュー圧縮機。 The screw compressor according to any one of claims 1 to 3,
A screw compressor, comprising: a radial suction port provided at a position on the outer peripheral surface of the bore portion where the meshing portion is opened.
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JP2009148188A JP5486851B2 (en) | 2009-06-23 | 2009-06-23 | Screw compressor |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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