JP2022069105A - スクリュー圧縮機及びスクリューロータ - Google Patents
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Abstract
Description
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
第1の実施の形態に係るスクリュー圧縮機の構成を図1及び図2を用いて説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係るスクリュー圧縮機を示す断面図である。図2は図1に示す本発明の第1の実施の形態に係るスクリュー圧縮機をII-II矢視から見た断面図である。図1及び図2中、左側がスクリュー圧縮機の吸込側、右側が吐出側である。
φSs+φLs+φTs=360/雌ロータの歯数 … 式(1)
φSd+φLd+φTd=360/雌ロータの歯数 … 式(2)
(φLs-φLd)+(φTs-φTd)=φSd-φSs … 式(3)
(φLs-φLd)+(φTs-φTd)=φSd-φSs>0
φLs-φLd>φTd-φTs … 式(4)
次に、第2の実施の形態に係るスクリュー圧縮機について図9を用いて例示説明する。図9は本発明の第2の実施の形態に係るスクリュー圧縮機を図2に示すS1-S1矢視及びD1-D1矢視と同じ矢視から見たときの雌ロータの1歯分の歯形を重ねた状態で示す断面図である。なお、図9において、図1~図8に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
φSAd-φSAs>0 … 式(5)
φLAs-φLAd>φTAd-φTAs … 式(6)
次に、第3の実施の形態に係るスクリュー圧縮機の構成について図11及び図12を用いて例示説明する。図11は、本発明の第3の実施の形態に係るスクリュー圧縮機を示す断面図である。図12は、図11に示す本発明の第3の実施の形態に係るスクリュー圧縮機をS3-S3矢視及びD3-D3矢視から見たときの雌ロータの1歯分の歯形を重ねた状態で示す断面図である。なお、図11及び図12において、図1~図10に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
φSBd-φSBs>0 … 式(7)
φLBs-φLBd>φTBd-φTBs … 式(8)
なお、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。すなわち、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
Claims (11)
- 捩れた雄歯を有し、第1回転中心の回りを回転する雄ロータと、
捩れた雌歯を有し、前記雄ロータと噛み合い前記第1回転中心と平行な第2回転中心の回りを回転する雌ロータと、
前記雄ロータ及び前記雌ロータを噛み合った状態で回転可能に収容する収容室を有し、前記雄ロータ及び前記雌ロータと共に複数の作動室を形成するケーシングとを備え、
前記雌ロータにおける軸方向に垂直な断面の輪郭形状を表す歯形は、前記軸方向の或る第1位置から前記第1位置よりも前記軸方向の吐出側の第2位置までの間で変化するように形成され、
前記雌ロータの前記歯形のうちの1歯は、
最小半径となる歯底を境界点として、前記境界点から前記雌ロータの回転方向側に延伸し最大半径となる第1端点に達するまでの前進面の区間を規定する第1輪郭線と、
前記境界点から前記雌ロータの回転方向とは反対方向側に延伸し最大半径となる第2端点に達するまでの後進面の区間を規定する第2輪郭線と、
両端点が最大半径となる歯先部の区間を規定し、前記両端点のうちいずれか一方の端点が前記第1輪郭線の前記第1端点又は前記第2輪郭線の前記第2端点との接続点である第3輪郭線とで構成されており、
前記雌ロータの前記歯形は、
前記第2回転中心を頂点として、前記第2回転中心と前記第1輪郭線の両端とを結ぶ2つの線分のなす角を第1角度、
前記第2回転中心を頂点として、前記第2回転中心と前記第2輪郭線の両端とを結ぶ2つの線分のなす角を第2角度、
前記第2回転中心を頂点として、前記第2回転中心と前記第3輪郭線の両端とを結ぶ2つの線分のなす角を第3角度と定義したときに、
前記第2位置における前記第3角度が前記第1位置における前記第3角度よりも大きくなるように設定されていると共に、
前記第2位置における前記第1角度が前記第1位置における前記第1角度よりも小さくなるように設定されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項1に記載のスクリュー圧縮機であって、
前記雌ロータの前記歯形は、前記第2位置における前記第2角度が前記第1位置における前記第2角度と同じとなるように設定されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項1に記載のスクリュー圧縮機であって、
前記雌ロータの前記歯形は、前記第2位置における前記第2角度が前記第1位置における前記第2角度よりも大きくなるように設定されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項1に記載のスクリュー圧縮機であって、
前記雌ロータは、前記軸方向の全体のうち、前記軸方向の吐出側に偏った領域において前記歯形が変化する一方、前記軸方向の残りの吸込側の領域において前記歯形が同一の形状である
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項1に記載のスクリュー圧縮機であって、
前記雌ロータは、前記軸方向の全体の領域に亘って前記歯形が変化する
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項1に記載のスクリュー圧縮機であって、
前記雄ロータ及び前記雌ロータは、前記雄歯及び前記雌歯の捩れによって1回転当たりに前記軸方向に進む距離を示すリードが前記軸方向の吸込側よりも吐出側で小さくなるように構成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項6に記載のスクリュー圧縮機であって、
前記雌ロータは、前記軸方向の全体のうち、前記軸方向の吐出側に偏った部分において前記リードが変化する一方、前記軸方向の残りの吸込側の部分において前記リードが同一である
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項1又は請求項6に記載のスクリュー圧縮機であって、
前記雌ロータの前記歯形は、前記第2位置における前記歯底が前記第1位置における前記歯底よりも浅くなるにように設定され、
前記雄ロータは、前記雌ロータの前記歯形に応じて、前記第2位置における外径が前記第1位置における外径よりも小さくなるように構成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項8に記載のスクリュー圧縮機であって、
前記雌ロータは、前記軸方向の全体のうち、前記軸方向の吐出側に偏った領域において前記歯形の前記歯底の径方向位置が変化する一方、前記軸方向の残りの吸込側の領域において前記歯形の前記歯底の径方向位置が同じである
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 請求項8に記載のスクリュー圧縮機であって、
前記雌ロータにおける前記軸方向の吸込側を回転可能に支持する雌側軸受と、
前記雄ロータにおける前記軸方向の吸込側を回転可能に支持する雄側軸受とを備え、
前記ケーシングは、
前記軸方向の吸込側に開口して前記雄ロータ及び前記雌ロータを噛み合った状態で収容可能な内部空間を有するメインケーシングと、
前記メインケーシングの開口を閉塞するように前記メインケーシングに取り付けられ、前記メインケーシングと共に前記収容室を形成する吸込側ケーシングとを有し、
前記雌側軸受及び前記雄側軸受は、前記吸込側ケーシング内に配設されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。 - 捩れた雄歯を有すると共に第1回転中心の回りを回転する雄ロータと噛み合い前記第1回転中心と平行な第2回転中心の回りを回転するスクリューロータであって、
前記スクリューロータにおける軸方向に垂直な断面の輪郭形状を表す歯形は、前記軸方向の或る第1位置から前記第1位置よりも前記軸方向の吐出側の第2位置までの間で変化するように形成され、
前記スクリューロータの前記歯形のうちの1歯は、
最小半径となる歯底を境界点として、前記境界点から前記スクリューロータの回転方向側に延伸し最大半径となる第1端点に達するまでの前進面の区間を規定する第1輪郭線と、
前記境界点から前記スクリューロータの回転方向とは反対方向側に延伸し最大半径となる第2端点に達するまでの後進面の区間を規定する第2輪郭線と、
両端点が最大半径となる歯先部の区間を規定し、前記両端点のうちいずれか一方の端点が前記第1輪郭線の前記第1端点又は前記第2輪郭線の前記第2端点との接続点である第3輪郭線とで構成されており、
前記スクリューロータの前記歯形は、
前記第2回転中心を頂点として、前記第2回転中心と前記第1輪郭線の両端とを結ぶ2つの線分のなす角を第1角度、
前記第2回転中心を頂点として、前記第2回転中心と前記第2輪郭線の両端とを結ぶ2つの線分のなす角を第2角度、
前記第2回転中心を頂点として、前記第2回転中心と前記第3輪郭線の両端とを結ぶ2つの線分のなす角を第3角度と定義したときに、
前記第2位置における前記第3角度が前記第1位置における前記第3角度よりも大きくなるように設定されていると共に、
前記第2位置における前記第1角度が前記第1位置における前記第1角度よりも小さくなるように設定されている
ことを特徴とするスクリューロータ。
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