JP2758719B2 - Liquid injection screw compressor - Google Patents

Liquid injection screw compressor

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JP2758719B2
JP2758719B2 JP50006991A JP50006991A JP2758719B2 JP 2758719 B2 JP2758719 B2 JP 2758719B2 JP 50006991 A JP50006991 A JP 50006991A JP 50006991 A JP50006991 A JP 50006991A JP 2758719 B2 JP2758719 B2 JP 2758719B2
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Japan
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rotor
casing
liquid
discharge
psi
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孝幸 岸
敬介 笠原
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Mayekawa Manufacturing Co
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Mayekawa Manufacturing Co
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【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、液噴射式スクリュー圧縮機に関し、特
に、雄ローターの構造に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid injection type screw compressor, and particularly to a structure of a male rotor.

背景技術 従来のこの種の液噴射式スクリュー圧縮機は、第11図
に示すように、ケーシング12を有し、このケーシング12
は長手方向の一端面を吸入側として吸入口が設けられ他
端面を吐出側として吐出口11が設けられている。また、
このケーシング12内に互いにヘリカル歯が噛み合って回
転する1対のローター13,14とが組み込まれた構造を採
っている。
BACKGROUND ART As shown in FIG. 11, this type of conventional liquid injection screw compressor has a casing 12,
In the figure, a suction port is provided with one end face in the longitudinal direction as a suction side, and a discharge port 11 is provided with the other end face as a discharge side. Also,
The casing 12 has a structure in which a pair of rotors 13 and 14 that rotate while meshing with helical teeth are incorporated.

そして、圧縮ガスは、吸入工程においてケーシング12
の吸入口よりロータ歯溝空間15に吸入され、圧縮工程と
して各ローター13,14の回転に伴いこのローター歯溝空
間15の容積の減少により圧縮され、吐出工程として前記
ケーシング12の吐出口11より吐出されるようになってい
る。
The compressed gas is supplied to the casing 12 in the suction process.
Is sucked into the rotor tooth space 15 from the suction port, and is compressed by the reduction of the volume of the rotor tooth space 15 as the rotors 13 and 14 rotate as a compression step, and is discharged from the discharge port 11 of the casing 12 as the discharge step. It is designed to be ejected.

この圧縮ガスの吐出工程は、ローター歯溝空間15がケ
ーシング12の吐出口11に連通し、各ローター13,14の回
転に伴いローター歯溝空間15の容積が減少して零になる
まで内部の圧縮ガスを吐出口11に送り出していく工程で
あり、この吐出工程は、ローター歯溝空間15と吐出口11
とを連通する吐出路の形態によって第11図から第13図に
示す3つの工程に分けられる。
In the compressed gas discharge process, the rotor tooth space 15 communicates with the discharge port 11 of the casing 12, and the volume of the rotor tooth space 15 decreases to zero with the rotation of each of the rotors 13 and 14 until the internal space becomes zero. This is a step of sending the compressed gas to the discharge port 11, and this discharge step is performed by the rotor tooth space 15 and the discharge port 11.
11 to FIG. 13 depending on the form of the discharge path communicating with.

まず、第1の工程は、第11図に示すように、ローター
歯溝空間15からの圧縮ガスの吐出方向は、このローター
歯溝空間15の半径方向および軸方向となる状態である。
First, in the first step, as shown in FIG. 11, the discharge direction of the compressed gas from the rotor tooth space 15 is in the radial direction and the axial direction of the rotor tooth space 15.

次に、第2の工程は、第12図に示すように、ローター
歯溝空間15からの圧縮ガスの吐出方向は、このローター
歯溝空間15の軸方向だけになる状態で、いわゆる吐出工
程における半閉じこみ状態にある。
Next, in the second step, as shown in FIG. 12, the discharge direction of the compressed gas from the rotor tooth space 15 is in the axial direction of the rotor tooth space 15 only, It is in a semi-confined state.

さらに、第3の工程は、第13図に示すように前記ロー
ター歯溝空間15と吐出口11とを連通する吐出路が無い状
態で、いわゆる吐出工程における完全閉じ込み状態であ
る。
Further, the third step is a completely closed state in a so-called discharge step in a state where there is no discharge path connecting the rotor tooth space 15 and the discharge port 11 as shown in FIG.

また、各ローター13,14の歯面は、ケーシング12の内
部に噴射された油等の液体によって充分に潤滑されて、
圧縮ガスの圧縮時に生じた熱を吸収するとともに、圧縮
ガスの圧縮側から吸入側への漏洩を軽減してシール効果
を高めている。
Further, the tooth surfaces of the rotors 13, 14 are sufficiently lubricated by a liquid such as oil injected into the casing 12,
Heat generated during compression of the compressed gas is absorbed, and leakage of the compressed gas from the compression side to the suction side is reduced to enhance the sealing effect.

上記従来の液噴射式スクリュー圧縮機の構造では、圧
縮ガスの吐出工程中の第3工程において、ローター歯溝
空間15と吐出口11とを連通する吐出路が無いが、この状
態においても、さらにローター歯溝空間15の容積は減少
していくので、各ローター13,14の歯面を潤滑にしてい
る前記液体がこのローター歯溝空間15に封じ込められて
圧縮され、急激な圧力の上昇が生じるという、いわゆる
液圧縮現象が生じている。
In the structure of the conventional liquid injection type screw compressor, in the third step of the compressed gas discharging step, there is no discharge path that connects the rotor tooth space 15 and the discharge port 11, but even in this state, As the volume of the rotor groove space 15 decreases, the liquid lubricating the tooth surfaces of the rotors 13 and 14 is confined in the rotor groove space 15 and compressed, causing a rapid pressure increase. That is, a so-called liquid compression phenomenon occurs.

この液圧縮現象による液体の急激な圧力の上昇は、パ
ルス状の負荷となって各ローター13,14のそれぞれの軸
受に作用するので、このローター13,14の軸受の寿命を
短縮させる一因となったり、圧縮機の運転時に振動を発
生させる原因となっている。
The sudden increase in the pressure of the liquid due to the liquid compression phenomenon becomes a pulse-like load and acts on the respective bearings of the rotors 13 and 14, so that the life of the bearings of the rotors 13 and 14 is shortened. Or cause vibration during operation of the compressor.

また、ローター13,14の回転数が増大すると、液体の
歯面に対する排出抵抗が増大するために、吐出工程中の
第2の工程である半閉じ込み状態においても、前記液圧
縮現象が生じることがある。特に、圧縮ガスが水素やヘ
リウム等の軽い気体の場合、吐出工程の半閉じ込み状態
や完全閉じ込み状態におけるローター歯溝空間に液体が
封じ込められ易くなっている。
Further, when the rotation speed of the rotors 13 and 14 increases, the discharge resistance of the liquid to the tooth surface increases, so that the liquid compression phenomenon occurs even in the semi-closed state which is the second step in the discharge step. There is. In particular, when the compressed gas is a light gas such as hydrogen or helium, the liquid is easily trapped in the rotor tooth space in the semi-closed state or the completely closed state in the discharge process.

そして、この液圧縮現象を軽減するために、ケーシン
グ12の吐出口11の形状やこの吐出口11と対向するロータ
ー13,14の端面の形状等のさまざまな改良が行なわれて
きたが、吐出側から吸入側への大幅な圧縮ガスの漏洩が
発生したり、または、圧縮効率が大幅に低下したり等い
ずれも充分な成果が得られなかった。
In order to reduce the liquid compression phenomenon, various improvements such as the shape of the discharge port 11 of the casing 12 and the end faces of the rotors 13 and 14 facing the discharge port 11 have been made. Sufficient results were not obtained, such as significant leakage of compressed gas from the air to the suction side, or significant reduction in compression efficiency.

そこで、第14図に示すように、雄ロータ13の吐出端に
ローター軸に平行な平面でこの雄ロータ13の吐出端を切
り欠いた落とし部16を形成し、ローター歯面上には段が
付くような方法で液圧現象を解消しようとすると、液圧
縮を完全に解消するには、液圧縮が起きる前から液とガ
スとの逃がしを行う必要があり、効率が低下する問題が
あった。
Therefore, as shown in FIG. 14, a dropout portion 16 is formed at the discharge end of the male rotor 13 by cutting out the discharge end of the male rotor 13 on a plane parallel to the rotor axis, and a step is formed on the rotor tooth surface. When trying to eliminate the liquid pressure phenomenon by a method that sticks, in order to completely eliminate the liquid compression, it is necessary to release the liquid and gas before the liquid compression occurs, and there is a problem that the efficiency is reduced .

すなわち、ローター13,14間の閉じ込み部17を雌ロー
ター14を取り除いて上方から見ると、第14図に示すよう
に、閉じ込み開始の形状は谷部に近い方の幅が小さくな
る形状のため、ローター軸と平行な平面18とローター軸
と交差する平面19との二つの平面でローター吐出端を切
り欠く段型落とし構造で閉じ込み開始以前に逃げ通路が
形成されないようにすると、閉じ込み開始線より内側に
角を落とすことになる。この場合、閉じ込み開始から少
し回転が進み、第15図に示すように綴じ込み線が破線a
の位置となったときの液体の逃げ通路は斜線部bとな
り、綴じ込み開始直後の液体の逃げはほとんど確保され
なかった。また、円周方向への液体の逃げは円滑である
が、軸方向への液体の逃げは第16図に示すように、段部
16aが形成されるため円滑に行われなかった。このた
め、液圧縮が完全に解消されず、綴じ込み初期の段階で
は圧力の上昇が起きていた。
That is, when the closing portion 17 between the rotors 13 and 14 is viewed from above with the female rotor 14 removed, as shown in FIG. 14, the closing start shape has a shape in which the width closer to the valley becomes smaller. For this reason, if the escape passage is not formed before the start of the closing with a stepped dropping structure in which the rotor discharge end is cut out on two planes, a plane 18 parallel to the rotor axis and a plane 19 crossing the rotor axis, the closing The corner will fall inside the start line. In this case, the rotation slightly advances from the start of the closing, and the binding line is changed to a dashed line a as shown in FIG.
The escape passage of the liquid at the position of is the hatched portion b, and the escape of the liquid immediately after the start of the binding is hardly secured. In addition, the escape of the liquid in the circumferential direction is smooth, but the escape of the liquid in the axial direction is performed as shown in FIG.
It was not performed smoothly because 16a was formed. For this reason, the liquid compression was not completely eliminated, and an increase in pressure occurred at the early stage of binding.

また、液圧縮を完全に解消するには綴じ込み開始線よ
りも大きく削り落とす必要があり、圧縮ガスの余分な漏
れが発生する結果となる。特に、第17図および第18図に
示すように、ローターのチップスピード(周速度)が大
きくなってくると、ケース面上の液体は、円周方向へ逃
げようとする閉じ込まれた液体の逃げ方向cと相対的に
逆方向dに流れるため、円周方向の液体の逃げの抵抗が
増し、液圧縮を完全に解消するにはかなり綴じ込み開始
線よりも大きく削り落とさなければならない問題があ
る。
Further, in order to completely eliminate the liquid compression, it is necessary to cut off the liquid larger than the binding start line, which results in an excessive leakage of the compressed gas. In particular, as shown in FIG. 17 and FIG. 18, when the tip speed (peripheral speed) of the rotor increases, the liquid on the case surface loses the trapped liquid that tries to escape in the circumferential direction. Since the fluid flows in the direction d relatively opposite to the escape direction c, the resistance of the liquid to escape in the circumferential direction increases, and there is a problem that the liquid must be cut off considerably larger than the binding start line in order to completely eliminate the liquid compression. .

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、圧縮効
率を維持しながらも圧縮ガスの吐出工程の半閉じ込み状
態および完全閉じ込み状態における液圧縮現象による液
体の急激な圧力上昇を防止できる構造の液噴射式スクリ
ュー圧縮機を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and can prevent a sudden increase in pressure of a liquid due to a liquid compression phenomenon in a semi-closed state and a completely closed state in a compressed gas discharge process while maintaining compression efficiency. It is an object of the present invention to provide a liquid injection type screw compressor having a structure.

発明の開示 本発明の液噴射式スクリュー圧縮機は、長手方向の一
端部が吸入側となり他端部が吐出側となるケーシング
と、このケーシングに互いに噛み合って組み込まれた1
対の雄ローターおよび雌ローターとを備えている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The liquid injection type screw compressor of the present invention has a casing in which one end in the longitudinal direction is on the suction side and the other end is on the discharge side, and is incorporated into the casing by being engaged with each other.
It has a pair of male and female rotors.

前記雄ローターは、外半径Rで歯数Z枚のヘリカルの
凸状の歯型を有している。
The male rotor has a helical convex tooth shape having an outer radius R and a number of Z teeth.

そして、この歯型の前記ケーシングの吐出側と対向す
る端面の隅角部に面とりが施され、前記面とりの範囲
は、前記雄ローターの回転軸を中心とし回転方向を正方
向として、凸状の歯型の歯先より角度ψが −10゜≦ψ≦35゜ となる角度ψに位置する前記隅角部の点Pより、角度
ψが ψ<ψ≦160゜/Z となる角度ψに位置する前記隅角部の点Qまでとし、
前記面とりの半径方向の面とり量Drおよび軸方向の面と
り量DSは、 0.007R≦Dr≦(1.2/Z)R 0.007R≦DS≦(1.2/Z)R としたものである。
Then, a chamfer is applied to a corner portion of an end face of the tooth mold facing the discharge side of the casing, and the range of the chamfer is convex with the rotation direction being the center of the rotation axis of the male rotor. from the point P of the corner angle [psi S than the addendum shaped for tooth die is positioned at the angle [psi S to be -10 ° ≦ ψ S ≦ 35 °, the angle [psi E is ψ S <ψ E ≦ 160 ° / Z up to a point Q at the corner located at an angle ψ E ,
Chamfering amount D S of chamfering amount Dr and axial radial direction of the chamfer is obtained by the 0.007R ≦ Dr ≦ (1.2 / Z ) R 0.007R ≦ D S ≦ (1.2 / Z) R .

この構成により、雄ローターのケーシングの吐出側と
対向する端面の隅角部は面とりがなされているので、圧
縮ガスの吐出工程における半閉じ込み状態や完全閉じ込
み状態において、前記雄ローターおよび雌ローターで囲
まれたローター歯溝空間に封じ込められた液体が、この
ローター歯溝空間の容積の減少に伴い圧縮され始める
と、前記雄ローターの隅角部の面とりによって前記ロー
ター歯溝空間はケーシングの吸入工程中のローター歯溝
空間に連通して前記液体はこの吸入工程中のローター歯
溝空間に押し出されるので、前記ローター歯溝空間に封
じ込められた液体の圧力上昇を防止でき、この液体の圧
力上昇による負荷が前記雄ローターや雌ローターの軸受
に作用することを防止できる液噴射式スクリュー圧縮機
になる。
According to this configuration, since the corner of the end face of the male rotor facing the discharge side is chamfered, the male rotor and the female rotor are in a semi-closed state or a completely closed state in the compressed gas discharging step. When the liquid confined in the rotor groove space surrounded by the rotor starts to be compressed due to the reduction in the volume of the rotor groove space, the corner of the male rotor is chamfered to form the rotor groove space into a casing. The liquid is extruded into the rotor tooth space in the suction step by communicating with the rotor tooth space in the suction step, so that the pressure of the liquid sealed in the rotor tooth space can be prevented from rising, and A liquid injection type screw compressor that can prevent a load due to an increase in pressure from acting on bearings of the male rotor and the female rotor.

また、本発明は、雄ローターの面取りは1つの曲面ま
たは平面で形成したものである。
Further, in the present invention, the chamfer of the male rotor is formed by one curved surface or flat surface.

この構成により、閉じ込み開始線と閉じ込み開始線と
が略一致し、いずれの方向にも段部が形成されず、圧縮
ガスの逃げが少なく、液圧縮をさらに低減できる。
With this configuration, the confinement start line substantially coincides with the confinement start line, no step is formed in any direction, the escape of the compressed gas is small, and the liquid compression can be further reduced.

図面の簡単な説明 第1図は本発明の好ましい液噴射式スクリュー圧縮機
の一実施例を示すケーシングの吐出側の正面図、第2図
は同上雄ローターの吐出側の一部の側面図、第3図は同
上雄ローターの吐出側の一部の正面図、第4図は第3図
のA−A線部の断面図、第5図は平面状に面取りした雄
ローターの一部の正面図、第6図は同上一部の斜視図、
第7図は第6図のA−A線部の断面図、第8図は曲面状
に面取りした雄ローターの一部の正面図、第9図は同上
一部の側面図、第10図は同上斜視図、第11図は従来の液
噴射式スクリュー圧縮機の圧縮ガスのローター歯溝空間
からの吐出方向がこのローター歯溝空間の半径方向およ
び軸方向となる状態を示す正面図、第12図は同上圧縮ガ
スのローター歯溝空間からの吐出方向がローター歯溝空
間の軸方向となる状態を示す正面図、第13図は同上ロー
ター歯溝空間と吐出口とを連通する吐出路が閉鎖されて
いる状態を示す正面図、第14図は同上ローター歯溝空間
と吐出口とを吐出端を切り落とした雄ローターの吐出側
の一部の側面図、第15図は同上押すローターの回転が進
んだ状態の側面図、第16図は第15図のA−A線部の断面
図、第17図は同上斜視図、第18図は第17図のB−B線部
の断面図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a discharge side of a casing showing one embodiment of a preferred liquid injection type screw compressor of the present invention, FIG. 2 is a side view of a part of the discharge side of the male rotor, 3 is a front view of a part of the male rotor on the discharge side, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3, and FIG. 5 is a front view of a part of the male rotor chamfered in a plane. FIG. 6 is a perspective view of a part of the above,
7 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 6, FIG. 8 is a front view of a part of a male rotor chamfered into a curved surface, FIG. 9 is a side view of a part of the male rotor, and FIG. FIG. 11 is a front view showing a state in which the discharge direction of the compressed gas of the conventional liquid injection screw compressor from the rotor tooth space is the radial direction and the axial direction of the rotor tooth space, and FIG. Fig. 13 is a front view showing a state in which the discharge direction of the compressed gas from the rotor groove space is in the axial direction of the rotor groove space. Fig. 13 is a discharge passage that connects the rotor groove space to the discharge port. FIG. 14 is a side view of a part of the discharge side of the male rotor in which the discharge end has been cut off from the rotor tooth space and the discharge port, and FIG. FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 15, and FIG. 17 is a perspective view of the same. FIG. 18 is a cross-sectional view of line B-B of FIG. 17.

発明を実施するための最良の形態 本発明の一実施例の液噴射式スクリュー圧縮機を第1
図および第2図に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A liquid injection type screw compressor according to an embodiment of the present invention is a first type.
Explanation will be made based on FIG. 2 and FIG.

第1図において、1はケーシングで、このケーシング
1の内部にはヘリカルの歯を有する1対の雄ローター2
および雌ローター3が互いに噛み合って組み込まれてい
る。そして、この雄ローター2と雌ローター3とは、前
記ケーシング1の両端部に設けられた軸受にて平行に軸
支されてこのケーシング1内で回転するようになってい
る。さらに、前記ケーシング1の一端部は吸入側となっ
て吸入口が設けられ、他端部は吐出側となって吐出口4
が設けられている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a casing. Inside the casing 1, a pair of male rotors 2 having helical teeth is provided.
And the female rotor 3 are engaged with each other and incorporated. The male rotor 2 and the female rotor 3 are supported in parallel by bearings provided at both ends of the casing 1 and rotate in the casing 1. Furthermore, one end of the casing 1 is provided with a suction port on the suction side, and the other end is provided on the discharge side with a discharge port.
Is provided.

前記雄ローター2は、歯数Z枚を有し外半径Rの凸型
の歯型ローターで、前記ケーシング1の吸入側と対向す
る端面5の隅角部には面とりが施された面とり部6が形
成されている。この面とり部6の面とり面は、第3図お
よび第4図に示すように、平面状で、面とり部の面とり
面と雄ロータ2の歯面のつなぎの部分は、 400/R 以上の段が付かないようにする。
The male rotor 2 is a convex toothed rotor having the number of teeth Z and having an outer radius R, and a chamfer provided at a corner of an end face 5 of the casing 1 facing the suction side. A part 6 is formed. As shown in FIGS. 3 and 4, the chamfered surface of the chamfered portion 6 is flat, and the connecting portion between the chamfered surface of the chamfered portion and the tooth surface of the male rotor 2 is 400 / R. Avoid the steps above.

そして、この面とり部6の閉じ込み開始線と面とり線
21とが一致する。なお、図中22は圧縮ガスが圧縮された
閉じ込み線である。
And the confinement start line and the chamfer line of this chamfer 6
21 matches. In the figure, reference numeral 22 denotes a confinement line in which the compressed gas is compressed.

この面とり部6の範囲は、前記雄ローター2の回転軸
を中心としこの雄ローター2の回転方向(図中矢印方
向)として、凸状の歯型の歯先Aより角度ψが、 −10゜≦ψ≦35゜ ……(1) となる角度ψに位置する隅角部の点Pより、角度ψ
が、 ψ<ψ≦160゜/Z ……(2) となる角度ψに位置する隅角部の点Qまでとする。
The scope of the chamfer portion 6, Examples about the rotation axis of the male rotor 2 rotating direction of the male rotor 2 (in the arrow direction), than the angle [psi S is addendum A convex tooth type, - from point P corners located 10 ° ≦ ψ S ≦ 35 ° ... (1) and a angle [psi S, the angle [psi E
There, [psi S <be until point Q corners located [psi E ≦ 160 ° / Z ...... becomes (2) angle [psi E.

また、前記面とり部6は、第1図および第2図に示す
ように、雄ローター2の半径方向の面とり量をDr、軸方
向の面とり量をDSとすると、それぞれ 0.007R≦Dr≦(1.2/Z)R ……(3) 0.007R≦DS≦(1.2/Z)R ……(4) となる各面とり量Dr,DSを前記範囲(1)、(2)より
切欠いて形成される。
Further, the chamfering unit 6, as shown in FIGS. 1 and 2, the beveled amount of radial male rotor 2 Dr, if the chamfering amount of axial and D S, respectively 0.007R ≦ Dr ≦ (1.2 / Z) R ...... (3) 0.007R ≦ D S ≦ (1.2 / Z) R ...... (4) to become the chamfer amount Dr, the range D S (1), (2 ) It is formed more notched.

さらに、面とり部6の形状は、点Pと点Qとを直線的
に切欠いた形状、あるいは、隅角部に沿って円弧状曲面
に切欠いた形状等適宜の形状で良い。
Further, the shape of the chamfered portion 6 may be an appropriate shape such as a shape in which the point P and the point Q are linearly notched, or a shape in which an arc-shaped curved surface is cut along a corner.

また、前記雌ローター3は、凹型の歯型ローターで、
前記雄ローター2の回転に伴いこの雄ローター2とピッ
チ円部分で接触して回転するようになっている。
The female rotor 3 is a concave toothed rotor,
As the male rotor 2 rotates, the male rotor 2 comes into contact with the male rotor 2 at a pitch circle and rotates.

そして、ケーシング1の内部には冷却油などの液体が
噴射されて雄ローター2と雌ローター3との歯面を潤滑
して、圧縮ガスの吐出側から吸入側への漏洩等を軽減す
るようになっている。
Then, a liquid such as cooling oil is injected into the casing 1 to lubricate the tooth surfaces of the male rotor 2 and the female rotor 3 so that leakage of compressed gas from the discharge side to the suction side is reduced. Has become.

次に、本実施例の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.

液噴射式スクリュー圧縮機を運転すると、ケーシング
1の内部で雄ローター2と雌ローター3とは歯面が液体
で潤滑されながら互いに噛み合って回転する。そして、
圧縮ガスは、各ローター2,3の回転に伴いケーシング1
の吸入口より各ローター2,3およびケーシング1で囲ま
れたローター歯溝空間7に吸入され圧縮されて、前記ケ
ーシング1の吐出口4より吐出されていく。
When the liquid injection screw compressor is operated, the male rotor 2 and the female rotor 3 rotate while meshing with each other while the tooth surfaces are lubricated with the liquid inside the casing 1. And
The compressed gas is supplied to the casing 1 as the rotors 2 and 3 rotate.
Is sucked into the rotor tooth space 7 surrounded by the rotors 2 and 3 and the casing 1, compressed and discharged from the outlet 4 of the casing 1.

この圧縮ガスの吐出工程中のローター歯溝空間7から
の圧縮ガスの吐出方向がこのローター歯溝空間7の軸方
向だけになる半閉じ込み状態や、ローター歯溝空間7と
吐出口4とを連通する吐出路が無くなる完全閉じ込み状
態において、ローター歯溝空間7に封じ込められた液体
がこのローター歯溝空間7の容積の減少に伴い圧縮され
始めた時に、このローター歯溝空間7は、前記隅角部の
面とり部6によってケーシング1の吸入工程中のロータ
ー歯溝空間8と連通する。このため、前記液体は吸入工
程中のローター歯溝空間8に押し出されるので、この液
圧縮現象による急激な圧力上昇を防止することができ
る。従って、各ローター2,3の軸受には、それぞれ前記
液体の急激な圧力上昇による負荷が作用しないので、こ
の軸受の寿命の短縮を防止できる。
The discharge direction of the compressed gas from the rotor tooth space 7 during the discharge process of the compressed gas is only in the axial direction of the rotor tooth space 7 in a semi-closed state, or the rotor tooth space 7 and the discharge port 4 In a completely closed state in which there is no communicating discharge path, when the liquid sealed in the rotor tooth space 7 starts to be compressed due to the decrease in the volume of the rotor tooth space 7, the rotor tooth space 7 The corner portion chamfered portion 6 communicates with the rotor tooth space 8 during the suction process of the casing 1. For this reason, the liquid is pushed out into the rotor tooth space 8 during the suction process, so that a sudden increase in pressure due to the liquid compression phenomenon can be prevented. Accordingly, no load is applied to the bearings of the rotors 2 and 3 due to the rapid increase in the pressure of the liquid, so that the life of the bearings can be prevented from being shortened.

なお、雄ローター2の面とり部6は、前記(1)、
(2)式の範囲で施されながらも、半径方向の面とり量
Drおよび軸方向の面とり量DSが、前記(3)、(4)式
の最小値である0.007Rより小さい場合は、液圧縮現象を
軽減することができない。また、前記半径方向の面とり
量Drおよび軸方向の面とり量DSが、前記(3)、(4)
式の最大値である(1.2/Z)Rより大きい場合は、ケー
シング1の吐出側より吸入側に圧縮ガスが多量に漏れて
圧縮効率を低下させることになる。
In addition, the chamfered portion 6 of the male rotor 2 is provided in the above (1),
(2) The amount of chamfer in the radial direction while being applied within the range of expression
Dr and axial chamfer amount D S is the (3), (4) the minimum value is the case 0.007R smaller than can not reduce the liquid compression phenomenon. Further, chamfering amount D S of chamfering amount Dr and the axial direction of the radial direction, the (3), (4)
If the value is larger than the maximum value (1.2 / Z) R in the equation, a large amount of compressed gas leaks from the discharge side of the casing 1 to the suction side, and the compression efficiency is reduced.

従って、例えば、雄ローター2は、歯数を4枚とし、
外半径が102mmで、この雄ローター2の面とりの範囲を
前記(1)、(2)式に基づき、 ψ=5゜よりψ=35゜ までとし、 前記(3)式に基づいて半径方向の面とり量Dr=4m
m、前記(4)式に基づき軸方向の面とり量DS=4mmとし
た場合、この雄ローター2を4000r.p.m.で回転させる
と、圧縮ガスの吐出側から吸入側への漏洩が生じること
なく、吐出工程における液圧縮現象による液体の急激な
圧力上昇が防止できる。そして、液体の圧縮に要してい
た動力が軽減されたため、圧縮効率の3%の上昇が得ら
れる。
Therefore, for example, the male rotor 2 has four teeth,
Outside radius of 102 mm, the range of beveled of the male rotor 2 (1), (2) based on the equation, and to [psi E = 35 ° than [psi S = 5 °, on the basis of the equation (3) Radial chamfer amount Dr = 4m
m, when the axial chamfer amount D S = 4 mm based on the equation (4), if the male rotor 2 is rotated at 4000 rpm, leakage of the compressed gas from the discharge side to the suction side may occur. In addition, it is possible to prevent a sudden increase in pressure of the liquid due to the liquid compression phenomenon in the discharge process. Since the power required for compressing the liquid is reduced, the compression efficiency is increased by 3%.

そして、面とり部6の面とり面を、第3図および第4
図に示すように、閉じ込み開始線20と面とり線とが一致
するように、閉じ込み開始線20に沿って雄ロータ2の角
を落とすことができ、閉じ込み開始後の逃げ通路が大き
く、いずれの方向にも段部が形成されないため、液体の
逃がしができる。したがって、雄ロータ2の歯面上に段
部が形成される場合に比し、圧縮ガスの逃げが少なく、
しかも、液圧縮を充分に低減できる。
Then, the chamfered surface of the chamfered portion 6 is changed as shown in FIGS.
As shown in the figure, the angle of the male rotor 2 can be reduced along the closing start line 20 so that the closing start line 20 and the chamfer line coincide with each other. Since no step is formed in any direction, the liquid can escape. Therefore, compared with the case where a step is formed on the tooth surface of the male rotor 2, the escape of the compressed gas is small,
In addition, liquid compression can be sufficiently reduced.

また、第5図ないし第7図に示すように、雄ローター
6の吐出端を一つの平面状に面とりした面取り部6を形
成すると、第6図に示すように、雄ローター2とケーシ
ング1との間に回転方向にテーパー度を有する面の面と
り面23が形成される。このテーパー面の面とり面23で
は、液体潤滑の楔効果により軸方向にスラスト力24が発
生し、雄ロータ2の端面がケーシング1の端面に接触す
ることが防止されるように作用する。また、スラスト力
は雄ローター2の端面とケーシング1の内面の隙間が小
さくなると、大きくなる性質があることを利用し、ロー
ター2,3の端面とケース面の隙間を小さくしても、運転
中に接触することが避けられる。特に、スクリュー圧縮
機の場合、このローター2,3の吐出端面とケーシング1
の内面との間の隙間は圧縮機の性能を左右する大きな要
素の1つであり、隙間を小さくできれば、この部分を通
って漏洩するガス量を少なくすることができるので、効
率を向上させることができる。
Also, as shown in FIGS. 5 to 7, when the chamfered portion 6 in which the discharge end of the male rotor 6 is chamfered in one plane is formed, the male rotor 2 and the casing 1 are formed as shown in FIG. Is formed with a chamfered surface 23 having a degree of taper in the rotational direction. On the chamfered surface 23 of the tapered surface, a thrust force 24 is generated in the axial direction due to the wedge effect of the liquid lubrication, and acts to prevent the end face of the male rotor 2 from contacting the end face of the casing 1. Also, the thrust force is increased when the gap between the end face of the male rotor 2 and the inner face of the casing 1 is reduced. Avoiding contact with In particular, in the case of a screw compressor, the discharge end faces of the rotors 2 and 3 and the casing 1
The gap between the inner surface of the compressor is one of the major factors that affect the performance of the compressor. If the gap can be reduced, the amount of gas leaking through this portion can be reduced, so that the efficiency can be improved. Can be.

したがって、雄ローター2の吐出端を第5図に示すよ
うに、回転方向にテーパー面の面とり面23ができるよう
に面とりすれば、ローター吐出端とケーシング1の内面
を小さくでき、圧縮機の効率を向上させることができ
る。
Therefore, if the discharge end of the male rotor 2 is chamfered so as to form a chamfered surface 23 in the rotational direction as shown in FIG. 5, the rotor discharge end and the inner surface of the casing 1 can be reduced, and Efficiency can be improved.

さらに、第8図ないし第10図に示すように、雄ロータ
ー2の吐出側と対向する端面の面とり部6を一つの曲面
に形成すると、ケーシング1の内面とローター2,3との
隙間が小さい範囲が増大し、楔効果が増大し、さらに、
ローター2,3の隙間を小さくしても接触が避けられるの
で、効率が向上する。この楔効果によるスラスト力は、
閉じ込みによる液圧縮力のようなパルス的な力とはなら
ず、軸受やシールへの悪影響はほとんどなく、有効に利
用できる力となる。
Further, as shown in FIGS. 8 to 10, when the chamfered portion 6 of the end face facing the discharge side of the male rotor 2 is formed into one curved surface, the gap between the inner surface of the casing 1 and the rotors 2, 3 is reduced. The small area increases, the wedge effect increases, and
Even if the gap between the rotors 2 and 3 is reduced, contact can be avoided, so that the efficiency is improved. The thrust force due to this wedge effect is
It does not become a pulse-like force such as a liquid compression force due to the confinement, and has almost no adverse effect on bearings and seals, and is a force that can be used effectively.

産業上の利用可能性 本発明に係る液噴射式スクリュー圧縮機は冷凍装置お
よびガス圧送装置の圧縮機として有効である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The liquid injection type screw compressor according to the present invention is effective as a compressor for a refrigeration apparatus and a gas pumping apparatus.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】長手方向の一端部が吸入側となり他端部が
吐出側となるケーシングと、このケーシングに互いに噛
み合って組み込まれた1対の雄ローターおよび雌ロータ
ーとを備え、 前記雄ローターは、外半径Rで歯数Z枚のヘリカルの凸
状の歯型を有し、この歯型の前記ケーシングの吐出側と
対向する端面の隅角部に面とりが施され、 前記面とりの範囲は、前記雄ローラーの回転軸を中心と
し回転方向を正方向として、凸状の歯型の歯先より角度
ψが −10゜≦ψ≦35゜ となる角度ψに位置する前記隅角部の点Pより、角度
ψが ψ<ψ≦160゜/Z となる角度ψに位置する前記隅角部の点Qまでとし、 前記面とりの半径方向の面とり量Drおよび軸方向の面と
り量DSは、 0.007R≦Dr≦(1.2/Z)R 0.007R≦DS≦(1.2/Z)R としたことを特徴とする噴射式スクリュー圧縮機。
1. A casing in which one end in a longitudinal direction is on the suction side and the other end is on the discharge side, and a pair of a male rotor and a female rotor which are incorporated in the casing so as to be engaged with each other. A helical convex tooth shape having an outer radius R and a number of teeth having Z teeth, and a chamfered portion of an end surface of the tooth shape facing the discharge side of the casing is chamfered; , the corners Examples forward direction of rotation about the rotation axis of the male rollers, the angle [psi S than the addendum of the convex tooth type is positioned at an angle [psi S to be -10 ° ≦ ψ S ≦ 35 ° from point P corners, angles [psi E is up to point Q of the corner portion positioned at an angle [psi E as a ψ S <ψ E ≦ 160 ° / Z, beveled amount of radial direction of the chamfer Dr and chamfering amount D S in the axial direction, especially that it has the 0.007R ≦ Dr ≦ (1.2 / Z ) R 0.007R ≦ D S ≦ (1.2 / Z) R Injection type screw compressor.
【請求項2】雄ロータの面取りは1つの面で形成したこ
とを特徴とする請求の範囲第1項記載の液噴射式スクリ
ュー圧縮機。
2. A liquid injection type screw compressor according to claim 1, wherein the chamfer of the male rotor is formed by one surface.
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