JP2772006B2 - スクリユーローター機械 - Google Patents

スクリユーローター機械

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JP2772006B2 JP63502941A JP50294188A JP2772006B2 JP 2772006 B2 JP2772006 B2 JP 2772006B2 JP 63502941 A JP63502941 A JP 63502941A JP 50294188 A JP50294188 A JP 50294188A JP 2772006 B2 JP2772006 B2 JP 2772006B2
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/12—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines for other than working fluid
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、作動流体用スクリューローター機械に関す
るもので、このスクリューローター機械は螺旋突条と突
条間の条溝とを有する相互に噛合う一対のローターと、
これらのローターの一つをそれぞれ囲む互に交差する２
個の孔にによりほぼ構成された作動空間を有するケーシ
ングとを具え、このケーシングが低圧端部と、ローター
の軸受を支持する高圧端部と、中間胴部とを有し、この
胴部が前記端部の少なくとも一方に着脱可能の継手によ
って連結され、作動空間から有孔端壁によって分離され
た軸受室が前記高圧端部に設けられ、各孔にローターの
円筒形突起が遊びをもって貫通している。
背景技術 実際のこの種形式の機械においては、所要の製造上お
よび運動上の遊びのため、高圧ガスの漏洩通路が存在
し、作動空間から高圧端部における軸受室に高圧ガスが
流出する。これにより高圧ガスが作動室からローターの
端面と高圧端壁の内側表面との間の軸線方向間隙を経て
ローターの円筒形突起に半径方向に漏洩する。漏洩ガス
は円筒形突起から各円筒形ローターの突起とこれが貫通
する端壁孔との間の半径方向間隙を経て軸受室内に軸線
方向に流出する。このガスの漏洩によって吐出圧力に等
しい圧力が軸受室内に発生してローターに附加的軸線方
向負荷を加える惧れを防止するため、通常は、軸受室か
らガスが流出し得るようにしている。この結果生じる高
圧ガスの損失による機械の効率の低下を少なくするた
め、作動空間から軸受室へガスの漏洩を最小にすること
が重要な問題となっている。
ローターに作用する半径方向の力によってローターが
偏向するため、各ローター突起と端壁孔との間に間隙を
設けて各ローター突起と端壁孔との掛合によって動きが
阻止される危険を防止する必要がある。この必要な運転
間隙に対応する最少量に間隙を小さくすることによって
漏洩を少なくするためには、円筒形ローター突起と端壁
孔に対する公差を小さくすることが必要であるばかりで
なく、低および高圧端部を互に相対的に正確に位置決め
することも必要である。端部を胴部に取付ける際、締付
ボルトと端壁のそれぞれの孔との間の遊びにより、ボル
トを締付ける前に端部がある程度動き得る。したがっ
て、位置を調整するために、端部を上述の遊びの範囲内
で変位させ、また、角度的に調整してローター突起を受
ける端壁孔を他方の端部の端壁孔と同一線上に位置させ
なければならない。端部を正しい位置に調整する際、ボ
ルトを締付けるまで、案内ピンによって端部を調整位置
に固定しなければならない。このように間隙を最小に小
さくするために必要な厄介な調整方法によって製造コス
トが増大する。
したがって、高圧端部における軸受室に作動空間の高
圧端からガスが漏洩するのを防止するため種々の接触シ
ールガ従来用いられている。例えば、デュッセルドルフ
のVDI−Verlag GmbHからVDI Berichte 521に発行された
K.H Victorによる「Gleitrings−dichtungen frSchra
ubenmachinen」の49〜76頁の「Schraubenmachinen」を
参照することができる。このような接触シールの多くは
構造が複雑で、相当の軸線方向長さを有し、シールを冷
却するために油の供給を必要とする。これがため、シー
ルを設けるための空間を作るためローター本体とラジア
ル軸受との間の距離が増大し、この結果、ローターの偏
向がより大きくなる。さらに、接触シールは摩擦損失を
生じさせ、この摩擦損失は機械の効率に悪い影響を与え
る。
この問題を解決する他の方法はガス漏洩を阻止するた
めシール用液体を使用することである。この種のシール
方法の例が米国特許第3,462,072号に開示されており、
スクリューコンプレッサーにおいて、吐出圧力より高い
圧力を有する油を圧力油供給源から高圧端部における通
路を経て各軸の周りにおける環状条溝に供給している。
この油は、軸に沿って作動流体が流れるのを阻止し、こ
れにより高圧端部における軸受室と作動空間との間のシ
ール用液体として作用する。油の一部が軸に沿って作動
空間内に流入するが、しかし、油の大部分は軸に沿って
反対方向に軸受室に流れ、軸受を潤滑する。軸受室はケ
ーシングの通路を経てコンプレッサの胴壁における開口
に油を排出するように構成されている。
この方法もまた種々の欠点を有する。コンプレッサー
に排出された油が作動室内の作動流体の温度よりも相当
高い温度を有し、この油が作動室に戻される。したがっ
て、作動流体と油とが接触する結果として作動流体を加
熱し、これにより体積効率を低下する。さらに、油はロ
ーター突起の先端速度にまで加速され、これによっても
動力を消費する。この種のシール構造の他の欠点は作動
空間内に漏洩する油が附加的軸線方向負荷をローターに
加えることである。
発明の開示 本発明の目的は、したがって、上述した形式のスクリ
ューローター機械の高圧端におけるローター突起に沿う
ガス漏洩を、既知の解決方法による欠点を生じさせるこ
とのない方法で防止しようとすることである。
この目的は、前述した形式のスクリューローター機械
に１個の別個の環状阻止を各ローター突起のそれぞれの
周りでケーシングに回転しないように取付けて設け、環
状素子に１個の軸線方向および１個の半径方向シール表
面を設け、一方のシール表面をケーシングと協働させ、
他方のシール表面をローター突起と、僅小または零接触
力によって協働させ、環状素子を前記接触力の方向に摩
擦が殆んどない状態で移動自在とする。
本発明の有利な具体列は請求の範囲に具体的に記載さ
れている。
本発明によるシール構造によって、作動空間から軸受
室へのガス漏洩を、阻止または冷却の目的での流体の供
給を必要としない簡単かつ確実な方法で効果的に防止す
る。シールは軸線方向および半径方向寸法を小さくで
き、また摩擦損失なしで作動することができる。したが
って、本発明は、小型の機械に応用する場合に特に有用
である。
環状阻止は、一方のシール表面によってケーシングと
協働し、他方のシール表面によってローター突起と協働
する。環状素子はケーシングに回転しないように取付け
られているから、互に相対的に回転しない表面の直接の
接触によって環状素子とケーシングとの間のシールを簡
単に設けることができる。環状素子の他方のシール表面
において、このシール表面とローター突起の協働表面と
の間に相対的動きが生じる。これらの表面間の間隙は極
めて小さく、これらの協働する表面に対して直角方向に
環状素子が自由に動き得るため、協働表面間には実際上
接触力が生じない。
ローター突起のシールを環状素子との協働によって行
なうから、ローター突起と端壁孔との間の間隙の大きさ
はガス漏洩に影響を及ぼさない。したがって、ローター
突起の軸線と端壁孔の軸線とを同一線上に位置させるの
に十分な幅の間隙を設けることができる。これにより前
記軸線の相対的位置を決定する表面に対する公差が特に
狹小である必要がないから、機械の組立が簡単になる。
したがって高圧端部を胴部に取付ける際、締付ボルトに
よって得られる精度で十分であり、これがため、端部の
位置を正確に調整する必要がない。これにより製造コス
トが低減される。
次に、本発明を添付図面に示す実施例を参照してさら
に詳細に説明する。
図面の簡単な説明 第１図は本発明によるスクリュー型圧縮機の概略線
図、 第２図は本発明の１実施例による圧縮機の高圧側端部
の部分断面図、 第３図は本発明の他の実施例を示す第２図と同様の断
面図。
発明を実施するための好適な態様 第１図にスクリュー型圧縮機を示している。図示の圧
縮機は２個の交差する孔より一般的に構成された仕事空
間を有するケーシングを具え、各孔内にローターを有
し、その一方のローター３だけを図面に示している。ロ
ーターは螺旋状突条と突条間に位置する条溝とを有し、
これらは互に噛み合って山形紋状形状の仕事室をロータ
ーとケーシングとの間に形成している。ケーシングは低
圧側端部４と、高圧側端部１と中間胴部２とで構成され
ている。
第２図に高圧側端部１を示している。高圧側端部は端
壁５と、軸受室ケーシング６と蓋板７とを具え、図示し
ないボルトによって中間胴部２に着脱可能に連結されて
いる。
端壁５に孔８を設け、各孔にローター突起９を遊嵌し
ている。各ローターをラジアルころがり軸受10とスラス
ト軸受11,12に支承している。ラジアルころがり軸受10
の外側リング13を端壁５に衝合するように取付ける。端
壁５の各孔８と同軸的に軸受室に向かう側で端壁に窪み
14を設ける。各窪み14に環状素子15を設け、窪み14の底
とラジアルころがり軸受10との間のローター突起９の周
りを環状素子15によって包囲する。環状素子15はピン16
によって回転しないよう固定され、ピン16は環状素子15
に設けた溝孔と端壁５に設けた孔とに貫通している。環
状素子15の条溝に設けたＯ−リング17によって素子15を
ラジアルころがり軸受10の外側リング13に対して押しつ
ける。環状素子15の外径は窪み14の直径より小さく、こ
れにより環状素子は半径方向にある距離自由に移動す
る。したがって、環状素子15の半径方向位置はローター
突起９の位置だけで決定され、環状素子15とローター突
起９との間に走行用間隙だけを残すことを可能にしてい
る。環状素子15の内側表面20とローター突起９との間の
この間隙を極めて狹くなし得る事実のため、内側表面と
ローター突起との間に確実なシール作用を得ることがで
き、環状素子15が半径方向に自由に動き得る結果とし
て、両表面が互に接触する場合に接触力が実際に生じる
ことがない。軸受を潤滑するため、環状素子15の外側の
環状空間に油を導入する。この環状空間からは環状素子
15の通路18を経て軸受10,11,12に供給される。
圧縮機が作動状態にある際、高圧ガスが孔８とロータ
ー突起９との間の半径方向間隙を経て環状初志15に到達
する。この高圧ガスは端壁５と環状素子15の条溝の底19
との間のＯ−リング17によって、また、環状素子15とロ
ーター突起９の協働表面によって軸受室に流入するのを
防止され、したがって、軸受室内の圧力は低レベルに保
持され得る。
端壁５の孔８の軸線に対してローター突起９がずれて
いる場合でも、環状素子15が端部に対して半径方向に自
由に動くことができるため、環状素子15はローター突起
９の軸線と整列して位置決めされるので、作動空間に対
する端壁５の心出しの精度に関係なく適正な封鎖効果が
確実に得られる。
環状素子15とローター突起９との間の半径方向接触力
は殆ど無視し得るが、素子15を協働するローター突起９
の材料に対して優れたことがり特性を有する耐摩耗材で
造るのが有利である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セデルルンド・フリツ スウエーデン国．エス‐133 00・サル トスエバデン．クノプヴエゲン．９ (56)参考文献 特開 昭50−53909（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−51190（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−56061（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−27407（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−22631（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04C 18/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】螺旋突条と螺旋突条間の条溝を有する互に
    噛合する一対のローター（３）と、これらローター
    （３）の一つをそれぞれ囲む２個の互に交差する孔でほ
    ぼ構成される作動空間を有するケーシングとを具え、こ
    のケーシングが低圧端部（４）と、ローター（３）を支
    承する軸受（10,11,12）を取付けた高圧端部（１）と、
    中間胴部（２）とで構成され、この胴部（２）が前記端
    部（1,4）の少なくとも一方に着脱可能の継手によって
    連結され、前記高圧端部（１）に軸受室が設けられ、孔
    （８）を設けた端壁（５）によって前記軸受室が前記作
    動空間から分離され、各孔にローター（３）の円筒形突
    起（９）が遊びをもって貫通し、さらに１個の分離した
    環状素子が（15）が各ローター突起（９）の周りにケー
    シングに対して回転しないように取付けられ、前記環状
    素子（15）に１個の軸線方向封鎖表面（19）と１個の半
    径方向封鎖表面（20）とを設け、これらの表面の一方
    （19）がケーシングと協働し、他方（20）が僅少または
    零接触力でローター突起（９）と協働する作動流体用ス
    クリューローター機械において、前記環状素子（15）の
    それぞれが協働するローター突起（９）との間に僅かな
    運転間隙でローター突起（９）を囲み、前記環状素子
    （15）の一方の端面にＯ−リング（17）を囲む条溝が設
    けられ、Ｏ−リング（17）はケーシング内で殆ど摩擦な
    しで半径方向に可動でかつケーシングと軸線方向に封鎖
    接触し、前記環状素子（15）の他方の端面をラジアル軸
    受（10）の外側リング（13）の端面に直接に接触させる
    ように押圧していることを特徴とするスクリューロータ
    ー機械。
  2. 【請求項２】作動空間から遠い側で軸受（10,11,12）に
    潤滑油を供給する通路（18）を前記環状素子（15）に設
    けた特許請求の範囲第１項に記載の機械。
JP63502941A 1987-03-19 1988-03-09 スクリユーローター機械 Expired - Lifetime JP2772006B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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SE8701123A SE8701123L (sv) 1987-03-19 1987-03-19 Skruvrotormaskin
SE8701123-5 1987-03-19

Publications (2)

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JPH02502556A JPH02502556A (ja) 1990-08-16
JP2772006B2 true JP2772006B2 (ja) 1998-07-02

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ID=20367906

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63502941A Expired - Lifetime JP2772006B2 (ja) 1987-03-19 1988-03-09 スクリユーローター機械

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US (1) US5009583A (ja)
EP (1) EP0349574B1 (ja)
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KR (1) KR970000341B1 (ja)
DE (1) DE3876985T2 (ja)
SE (1) SE8701123L (ja)
WO (1) WO1988007137A1 (ja)

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