JP5074511B2 - 容積形ガス圧縮機 - Google Patents
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Description
駆動側スクリューロータと、
この駆動側スクリューロータの両側に直交する状態に配置され、当該駆動側スクリューロータのスクリュー歯に対して微小ギャップを維持しながら噛み合っている扁平なスクリュー歯を備えた二組の従動側スクリューロータとを有し、
前記駆動側スクリューロータをその中心軸線を含む平面で切断した場合における当該駆動側スクリューロータの輪郭形状は、そのガス吸込側の第1軸端面からガス吐出側の第2軸端面に向けて外径が漸増するように、凹曲線によって規定されており、
当該凹曲線は、前記駆動側ロータの前記中心軸線から当該凹曲線上の点までの距離と、各従動側ロータの中心から当該点までの距離とが同一、あるいは、一定の比率を保持する曲線であることを特徴としている。この曲線の代わりに、当該曲線を近似する近似円弧を採用することも可能である。
両軸モータと、
この両軸モータを挟み、同軸状態に取り付けた前段圧縮機アセンブリおよび後段圧縮機アセンブリと、
前記前段圧縮機アセンブリによって得られた圧縮ガスを前記後段圧縮機アセンブリの吸引側に供給するための圧縮ガス供給路とを有し、
前記前段圧縮機アセンブリおよび前記後段圧縮機アセンブリは、それぞれ、上記構成の容積形ガス圧縮機であることを特徴としている。
図1は本発明を適用した二段ガス圧縮装置を示す外観斜視図である。二段ガス圧縮装置1は、両軸モータ2と、この両軸モータ2の両側に同軸状態に連結されている前段ガス圧縮機アセンブリ3および後段ガス圧縮機アセンブリ4と、前段ガス圧縮機アセンブリ3で圧縮された後のガスを後段ガス圧縮機アセンブリ4に供給するための吐出配管5と、この吐出配管5を通過する圧縮ガスを冷却するための中間冷却機6とを有している。前段ガス圧縮機アセンブリ3および後段ガス圧縮機アセンブリ4は、空冷式容積形オイルフリースクリューガス圧縮機である。
図6はロータ11〜13を取り出して示す拡大部分斜視図であり、図7はロータの噛み合い状態とロータのプロファイルの創成方法を示す説明図である。これらの図を参照して、駆動側スクリューロータ11と従動側スクリューロータ12、13の噛み合い状態、および、それらのプロファイルの創成について説明する。
l×cosθ+n×l=L
但し、
θ:二組の偏平な従動側スクリューロータ12、13の回転角
l:θ回転したときの外周曲線a上の点p1までの各従動側スクリューロータ12、13の中心からの距離
n:定数(1.0から1.5までの間の値が好ましい)
L:各従動側スクリューロータ12、13の中心12b、13bから駆動側スクリューロータ11の中心軸線11a、12aまでの距離
γ1=tan-1{(2πnlθZ2/360Z1)/(2πlθ/360)}=tan-1(n×Z2/Z1)
但し、
Z1:駆動側スクリューロータ11の歯数
Z2:各従動側スクリューロータ12、13の歯数
R×cosθ+(L−R×cosθ)=L
但し、
R:各従動側スクリューロータ12、13の外径
γ2=tan-1{(2πn(L−Rcosθ)θZ2/360Z1)/(2πRθ/360)}
=tan-1(L−Rcosθ)Z2/RZ1
γ1=γ2=tan-1(R×cosθ+n×R−Rcosθ)Z2/RZ1
=tan-1(n×Z2/Z1)
上記の例では、駆動側スクリューロータ11のスクリュー溝112の前進面側の進み角を一定とし、その後進面側の進み角を従動側スクリューロータ12、13の回転角の進みに応じて創成される進み角となるようにしている。この代わりに、前進面側および後進面側の双方の進み角を従動側スクリューロータ12、13の回転角の進みに応じて創成される進み角となるように、スクリュー溝112を形成することも可能である。
Claims (12)
- 駆動側スクリューロータと、
この駆動側スクリューロータの両側に直交する状態に配置され、当該駆動側スクリューロータのスクリュー歯に対して微小ギャップを維持しながら噛み合っている扁平なスクリュー歯を備えた二組の従動側スクリューロータとを有し、
前記駆動側スクリューロータをその中心軸線を含む平面で切断した場合における当該駆動側スクリューロータの輪郭形状は、そのガス吸込側の第1軸端面からガス吐出側の第2軸端面に向けて外径が漸増するように、凹曲線によって規定されており、
当該凹状曲線は、前記駆動側ロータの前記中心軸線から当該凹曲線上の点まで距離と、各従動側ロータの中心から当該点までの距離とが同一、あるいは、一定の比率に保持される曲線、または、当該曲線の近似円弧であることを特徴とする容積形ガス圧縮機。 - 請求項1に記載の容積形ガス圧縮機において、
前記従動側ロータの中心から前記凹曲線上の点まで距離lに対して、各駆動側ロータの前記中心軸線から当該凹曲線上の点までの距離が1.0l〜1.5lの範囲内の一定の値に保持されることを特徴とする容積形ガス圧縮機。 - 請求項2に記載の容積形ガス圧縮機において、
前記駆動側スクリューロータのスクリュー溝における前進面は、その進み角が前記従動側スクリューロータの回転角の進みに拘らず一定となるように形成され、
前記駆動側スクリューロータのスクリュー溝における後進面は、その進み角が前記従動側スクリューロータの回転角の進みに応じて創成される進み角度となるように形成されていることを特徴とする容積形ガス圧縮機。 - 請求項2に記載の容積形ガス圧縮機において、
前記駆動側スクリューロータのスクリュー溝における前進面および後進面は、それぞれの進み角が前記従動側スクリューロータの回転角の進みに応じて創成される進み角度となるように形成されていることを特徴とする容積形ガス圧縮機。 - 請求項1に記載の容積形ガス圧縮機において、
前記駆動側スクリューロータの前記第2軸端部には、その円周方向に一定の間隔で配置した冷却ファンが形成されていることを特徴とする容積形ガス圧縮機。 - 請求項1に記載の容積形ガス圧縮機において、
前記駆動側スクリューロータおよび前記従動側スクリューロータが内蔵されているロータケーシングを有し、
当該ロータケーシングにおける二組の前記従動側スクリューロータの外周側の部位に、ガス吸込口が形成されていることを特徴とする容積形ガス圧縮機。 - 請求項1に記載の容積形ガス圧縮機において、
前記駆動側スクリューロータのスクリュー歯の表面、および、前記従動側スクリューロータの扁平なスクリュー歯の表面には、それぞれ、固体潤滑剤がコーティングされていることを特徴とする容積形ガス圧縮機。 - 請求項1に記載の容積形ガス圧縮機において、
前記駆動側スクリューロータおよび前記従動側スクリューロータは自己潤滑性を有する材料から形成されていることを特徴とする容積形ガス圧縮機。 - 請求項1に記載の容積形ガス圧縮機において、
前記駆動側スクリューロータの前記第2軸端部の側に同軸状態に配置されたモータを有し、
このモータのモータシャフトに、前記駆動側スクリューロータが同軸状態に連結固定されていることを特徴とする容積形ガス圧縮機。 - 両軸モータと、
この両軸モータを挟み、同軸状態に取り付けた前段圧縮機アセンブリおよび後段圧縮機アセンブリと、
前記前段圧縮機アセンブリによって得られた圧縮ガスを前記後段圧縮機アセンブリの吸引側に供給するための圧縮ガス供給路とを有し、
前記前段圧縮機アセンブリおよび前記後段圧縮機アセンブリは、それぞれ、請求項1ないし9のうちのいずれかの項に記載の容積形ガス圧縮機であることを特徴とする二段ガス圧縮装置。 - 請求項10に記載の二段ガス圧縮装置において、
前記両軸モータのモータケースは、前記前段圧縮機アセンブリを取り付けるための前段側フランジを備えた前段側ケースと、前記後段圧縮機アセンブリを取り付けるための後段側フランジを備えた後段側ケースとに分割されており、
これら前段側フランジおよび後段側フランジの間に、複数本のテンションボルトが張架して、前記前段側ケースおよび前記後段側ケースが同軸状態に締結固定されていることを特徴とする二段ガス圧縮装置。 - 請求項10に記載の二段ガス圧縮装置において、
前記圧縮ガス供給路には圧縮ガス冷却器が取り付けられていることを特徴とする二段ガス圧縮装置。
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