JP6497951B2 - スクリュー圧縮機 - Google Patents

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この発明は、例えば気体の圧縮に用いられるスクリュー圧縮機に関するものである。
スクリュー圧縮機としてのシングルスクリュー圧縮機では、例えば、ケーシングの円筒形状の内壁内に微小隙間を隔てて回転するねじ山を有するスクリューロータを回転可能に内装するとともに、スクリューロータの両側に前記ねじ山と噛み合うゲートロータを設け、スクリューロータとゲートロータとケーシングの内壁とで形成される圧縮室で流体例えば冷媒を圧縮する。スクリューロータを収めるケーシングの内壁と、スクリューロータのねじ山との間で互いに干渉することで摩擦抵抗による効率低下や部材の摩耗や破損引き起こすことから干渉を避けるために互いの間に微小隙間を設けてある。一方で、部材間の隙間からは圧縮された気体が漏れて圧縮効率の低下を引き起こすことから、隙間に独立したシール部材を設けて隙間を気密しているものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、ケーシングのシリンダ室に配置されたスクリューロータの外周面に沿って配置されたスライドバルブを備えたものにおいて、シールのためにスライドバルブの内面に前記スクリューロータの羽根よりも軟らかい被覆部材を設け、被覆部材の内面はスクリューロータの羽根で削られるようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。
また、スクリューロータと一体にされた主軸の芯だしをするために軸方向にテーパ形状にされた芯だしガイドを設け、当該芯だしガイドに主軸を挿入することにより芯だしを行うものがある(例えば、特許文献3参照)。
特開2005−30361号公報 特開平5−113183号公報 特開2001−65480号公報
従来のスクリュー圧縮機は以上のように構成され、スクリューロータ(スクリュー)のねじ山とゲートロータ(噛合体)とが互いに嵌合することで圧縮室を形成するものであるので、部材間の境界は複雑に変化する。このため、ケーシングの内壁と、スクリューロータのねじ山との間にシール部材を設けて隙間を気密しているものにおいては、隙間を封止することができる部位が限定されるため、効果が限定的であるという問題点があった。
また、被覆部材をスクリューロータの羽根で削るものにおいては、削られた破片が異物として圧縮機内部に発生するとともに、削る過程において、被削部材である被覆部材に大きな負荷が加わり信頼性の低下が懸念されるという問題点があった。さらに、いずれの場合であっても、スクリューロータの中心軸がケーシングの内壁(シリンダ室)の中心軸に対して偏心があると、スクリューロータと噛合体との間に位置ずれを引き起こすことから、位置ずれに対して干渉を起こさない様に隙間を大きく設定する必要があり、結果として漏れが増大する問題があった。
さらに、芯出しガイドを設けた構造であっても、芯だしを軸受部に行うものではないので、最終的に軸受の芯だしの精度は補償されない。従って、軸受のジグあるいは調整作業による芯だしなしには主軸(スクリューシャフト)の位置精度を確保できないという問題があった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、スクリューが収容されるケーシング本体の内壁とスクリュ−シャフトを支持する軸受との同軸度を、容易かつ精度よく確保できるスクリュー圧縮機を得ることを目的とする。
この発明に係るスクリュー圧縮機においては、
ケーシング本体とハウジングと接続部材とスクリューとスクリューシャフトと軸受とを有するスクリュー圧縮機であって、
前記ケーシング本体は、内壁と開口側端部とを有し、
前記内壁は、軸方向の一方に開口を有する円柱状の収容部を形成するものであり、
前記開口側端部は、前記内壁の前記開口側にあって前記内壁の中心軸に対して直交する面を有するものであり、
前記ハウジングは、円筒部とハウジング側嵌合部とを有し、
前記円筒部は、前記スクリュー側に設けられ、前記内壁と対向する第1円筒部と、前記第1円筒部の前記接続部材側に設けられ、前記内壁と対向する第2円筒部と、前記内壁の前記開口側に前記円筒部の中心軸と直交する平面部を有し、
前記第2円筒部は、弾性変形可能なように前記第1円筒部より薄肉にされたものであり、
前記ハウジング側嵌合部は、前記第2円筒部に設けられ、前記第2円筒部の外周部よりも径方向に突出し、かつ前記第2円筒部の軸方向における前記ハウジング側嵌合部の幅は前記第2円筒部の前記軸方向の長さよりも小さく形成されたものであり、前記内壁に接触して前記第2円筒部が弾性変形して締まり嵌め状態で嵌合されるものであり、
前記接続部材は、接続部材平面部を有し、
前記円筒部の前記平面部が前記接続部材平面部に当接するとともに、前記接続部材平面部が前記ケーシング本体の前記開口側端部の前記面に当接し、かつ前記接続部材平面部と前記第2円筒部の軸方向における接続部材側端部との間に前記軸方向の間隙が存在する状態にて前記ハウジングと前記接続部材と前記ケーシング本体とが互いに固定されたものであって、前記接続部材平面部が前記平面部及び前記開口側端部の前記面に当接することにより前記ハウジングの前記ケーシング本体に対する姿勢が規制されるものであり、
前記スクリューは、前記スクリューシャフトに保持され、
前記軸受が、前記ハウジングの前記円筒部の内周部に保持されるとともに、前記スクリューが前記内壁内にあるようにして前記スクリューシャフトを回転自在に支持するものである。
また、この発明に係るスクリュー圧縮機においては、
ケーシング本体とハウジングと接続部材とスクリューとスクリューシャフトと軸受とを有するスクリュー圧縮機であって、
前記ケーシング本体は、内壁と開口側端部とを有し、
前記内壁は、軸方向の一方に開口を有する円柱状の収容部を形成するものであり、
前記開口側端部は、前記内壁の前記開口側にあって前記内壁の中心軸に対して直交する面を有するものであり、
前記ハウジングは、円筒部とハウジング側嵌合部とを有し、
前記円筒部は、前記スクリュー側に設けられ、前記内壁と対向する第1円筒部と、前記第1円筒部の前記接続部材側に設けられ、前記内壁と対向する第2円筒部と、端部に自己の中心軸と直交する端部平面部を有するとともに前記第2円筒部よりも長く形成されたものであって、前記第1円筒部の前記接続部材側に設けられ、前記第2円筒部の内径側にあって前記第2円筒部と同軸に前記第2円筒部と径方向の間隙を設けてかつ前記端部平面部が前記第1円筒部から遠い方側にあるようにされた第3円筒部とを有し、
前記第2円筒部は、弾性変形可能なように前記第1円筒部より薄肉にされたものであり、
前記ハウジング側嵌合部は、前記第2円筒部に設けられ、前記第2円筒部の外周部よりも径方向に突出し、かつ前記第2円筒部の軸方向における前記ハウジング側嵌合部の幅は前記第2円筒部の前記軸方向の長さよりも小さく形成されたものであり、前記内壁に接触して前記第2円筒部が弾性変形して締まり嵌め状態で嵌合されるものであり、
前記接続部材は、接続部材平面部を有し、
前記第3円筒部の前記端部平面部が前記接続部材平面部に当接するとともに、前記接続部材平面部が前記ケーシング本体の前記開口側端部の前記面に当接し、かつ前記接続部材平面部と前記第2円筒部の軸方向における接続部材側端部との間に前記軸方向の間隙が存在する状態にて前記ハウジングと前記接続部材と前記ケーシング本体とが互いに固定されたものであって、前記接続部材平面部が前記端部平面部及び前記開口側端部の前記面に当接することにより前記ハウジングの前記ケーシング本体に対する姿勢が規制されるものであり、
前記スクリューは、前記スクリューシャフトに保持され、
前記軸受が、前記ハウジングの前記円筒部の内周部に保持されるとともに、前記スクリューが前記内壁内にあるようにして前記スクリューシャフトを回転自在に支持するものである。
この発明に係るスクリュー圧縮機は、軸方向の一方に開口を有するケーシング本体の内壁に、ハウジングの円筒部の外周部に設けられたハウジング側嵌合部を締まり嵌め状態で嵌合させ、あわせて円筒部の平面部が接続部材平面部に当接するとともに、接続部材平面部がケーシング本体の開口側端部の面に当接した状態でハウジングと接続部材とケーシング本体とが互いに固定されたものとしたので、スクリューが収容されるケーシング本体の内壁とスクリュ−シャフトを支持する軸受との同軸度を、容易かつ精度よく確保できるスクリュー圧縮機を得ることができる。
この発明に係るスクリュー圧縮機は、軸方向の一方に開口を有するケーシング本体の内壁に、ハウジングの円筒部の外周部に設けられたハウジング側嵌合部を締まり嵌め状態で嵌合させ、あわせて第3円筒部の平面部が接続部材平面部に当接するとともに、接続部材平面部がケーシング本体の開口側端部の面に当接した状態でハウジングと接続部材とケーシング本体とが互いに固定されたものとしたので、スクリューが収容されるケーシング本体の内壁とスクリュ−シャフトを支持する軸受との同軸度を、容易かつ精度よく確保できるスクリュー圧縮機を得ることができる。
本発明の実施の形態1を示すものであり、図1(a)はスクリュー圧縮機の構成を示す断面図、図1(b)は図1(a)におけるC部の拡大図である。 図1の矢視Aにおける断面図である。 図1のスクリュー圧縮機の要部を示す断面図である。 図1のスクリュー圧縮機のハウジングの斜視図である。 実施の形態2であるスクリュー圧縮機の構成を示す断面図である。 図5のスクリュー圧縮機のハウジングの斜視図である。 実施の形態3であるスクリュー圧縮機の構成を示す断面図である。 図7のスクリュー圧縮機のハウジングの斜視図である。 実施の形態4であるスクリュー圧縮機のハウジングの斜視図である。
実施の形態1.
図1〜図4は、この発明の実施の形態1であるスクリュー圧縮機を示すものであり、図1(a)はスクリュー圧縮機の構成を示す断面図、図1(b)は図1(a)におけるC部の拡大図、図2は図1(a)の矢視Aにおける断面図である。図3はスクリュー圧縮機の要部を示す断面図、図4はハウジングの斜視図である。これらの図において、スクリュー圧縮機は、ケーシング本体1とスクリュー2、スクリューシャフト3、モータ4、軸受としての主軸受6a、副軸受6b、ハウジング7、接続部材8、噛合体9を有する。ケーシング本体1は、内壁11、開口側端部13、ケーシング凹設部14を有する。内壁11は、中心軸SAを中心軸として軸方向の一方(図1における左方)に開口を有する円柱状の収容部を形成している。開口側端部13は、内壁11の開口側にあって中心軸SAに対して垂直な面を有する。ケーシング凹設部14は、断面矩形の円環状の溝を形成している。スクリュー2は、円筒状の外周部に螺旋状のねじ山部21が設けられている。モータ4は、固定子41と回転子42を有する。
ハウジング7(詳細は図3を参照)は、第1円筒部71、第2円筒部72、第3円筒部73、ハウジング側嵌合部及び円環状嵌合部としての径方向突設部75を有する。第1円筒部71は、外周部71aと円筒状の内周部71bを有する。第2円筒部72は、外周部72aと円筒状の内周部72bを有する。第1円筒部71と第2円筒部72とは同一外径にかつ中心軸が同じ中心軸HA上にあるようにして円筒状に形成されている(図4も参照)。第2円筒部72は、その内周部72bの内径は第1円筒部71の内周部71bの内径よりも大きくされ、第1円筒部71よりも薄肉にされている。第3円筒部73は、内周部73bを有し、内周部73bの内径は第1円筒部71の内径と同じにされている。第1円筒部71の図1における左方の端部に第2円筒部72及び第3円筒部73が同軸にかつ一体に形成されている。第2円筒部72の軸方向の先端部は、ハウジングの端部としての第3円筒部73の端部よりも軸方向に右側にあるようにされ、第3円筒部73の端部が接続部材8の平面部81に当接したときに、接続部材8の平面部81と第2円筒部72の先端部との間に微少な軸方向の間隙SGが存在している(図3参照)。なお、第1円筒部71、第2円筒部72及び第3円筒部73は、第1円筒部71の左方に第3円筒部73の長さに相当する円筒部を第1円筒部71と一体に形成し、次にこの円筒部の左方の端部に断面矩形の円環状の溝を加工して内側の部分を第3円筒部73、外側の部分を第2円筒部72とする。径方向突設部75は、第2円筒部72の左方の端部の近傍にあって第2円筒部72の外周部71aを周回してかつ外周部71aから径方向に突出して円環状に設けられ、周回方向と直交する方向の断面が台形状のものである。当然のことながら、径方向突設部75の軸方向の幅は第2円筒部72の軸方向の長さよりも短い。第3円筒部73の端部は、中心軸HAに対して垂直な平面部に形成されている。
主軸受6aは、第1円筒部71の内周部71b及び第2円筒部72の内周部72bにその外輪が嵌合され保持されている。また、ハウジング7は、第3円筒部73の端部の平面部で接続部材8に当接し、かつ、図3における左方からケーシング本体1の内壁11内に第1円筒部71及び第2円筒部72が圧入され、径方向突設部75が内壁11と締まり嵌め状態になっている。この締まり嵌め状態は、ハウジング7の第2円筒部72及びケーシング本体1の内壁11の変形が共に弾性変形域内にとどまるように設定され、径方向突設部75と内壁11とは弾性的に接触して締まり嵌め状態にされている。また、第1円筒部71及び第2円筒部72の外径は、ケーシング本体1の内壁11の内径よりも所定寸法小さくされており、両者は隙間嵌めとなっている。ハウジング7の第3円筒部73が接続部材8の平面部81に当接した状態で接続部材8に固定され、さらにハウジング7が固定された接続部材8はその平面部81がケーシング本体1の開口側端部13に当接した状態で、ケーシング本体1に固定されている。これにより、ハウジング7のケーシング本体1に対する軸方向の姿勢が規制され、両者の中心軸をより正確に合致させることができる。
スクリュー2と回転子42とはスクリューシャフト3に固定され保持されている。スクリューシャフト3は、図1における左方の端部を主軸受6a及びハウジング7を介してケーシング本体1に、右方の端部は副軸受6bを介してケーシング本体1に、回転自在に支持されている。スクリュー2は、ケーシング本体1の円筒状の内壁11に対して微小な隙間を隔て内壁11内に位置するように組み立てられている。スクリュー2は、モータの回転子42により中心軸SAの周りに回転駆動される。2個の噛合体9は、スクリュー2の両側に配置され、スクリュー2のねじ山部21と噛合しており、スクリュー2の回転運動にともなって回転する。
次に動作を説明する。モータ4によってスクリュー2が中心軸SA周りに回転駆動されると、それにともなって両側の噛合体9も回転し、スクリュー2からみてモータ4側の低圧領域LPにある気体例えば冷媒は、内壁11とスクリュー2と噛合体9とによって囲まれた圧縮室に吸い込まれ、モータ4側からハウジング7側に移動しながら圧縮された後スクリュー2のハウジング7側の外周部から吐出され、流路を通って高圧領域HPに送られる。なお、圧縮された冷媒はスクリュー2のハウジング7側の外周部から吐出されるため、ケーシング本体1の内壁11とスクリュー2の外周部との隙間空間は高圧領域HP(図3参照)と通じており(図示していない)、高圧領域HPに含まれる。主軸受6aが固定保持されているハウジング7の第1円筒部71及び第2円筒部72の内周部71b,72b内は、スクリューシャフト3の連通孔部31を介して低圧領域LPと連通しており、低圧領域LPに含まれる。ケーシング本体1の開口側端部13に設けられたケーシング凹設部14は、エコマイザー(図示していない)からの還流が通る中間圧領域MPとなっている。中間圧領域MPは、低圧領域LPや高圧領域HPとは異なる中間の圧力に設定されている。
以上のようなスクリュー圧縮機は、次のようにして組み立てられる。まず、ケーシング本体1にハウジング7を圧入する前に、スクリューシャフト3に回転子42及びスクリュー2を嵌合させ一体化した状態で、かつ回転子42が固定子41内に収容された状態にしておく。また、ハウジング7の第3円筒部73を接続部材8に当接させて固定一体化してハウジング組立体の状態に組み立ておく。そして、スクリュー2の左方からケーシング本体1を挿入し、スクリュー2を内壁11内に収容する。この状態で、内壁11内にハウジング組立体(ハウジング7)の第1円筒部71(内壁11の内径よりも小さい外径を有する)の右端部を挿入する。続いて、ハウジング7を図3の右方へ押し込み、最終的に径方向突設部75が内壁11内に入り込み、第2円筒部72が弾性変形することにより径方向突設部75と内壁11とが弾性的に接触して締まり嵌め状態になるようにする。その後、スクリューシャフト3とハウジング7の第1円筒部71の内周部71bとの間及びスクリューシャフト3と第2円筒部72の内周部72bとの間に主軸受6aを圧入し嵌合保持させる。
このような構成によれば、ハウジング7は、円環状の径方向突設部75が内壁11と締まり嵌め状態で嵌合することによって、第1円筒部71及び第3円筒部73の中心軸HA(図4参照)とケーシング本体1の内壁11の中心軸(中心軸SAとほぼ同じ)とが一致するように容易に位置決めすることができる。すると、内壁11と、第1円筒部71と第3円筒部73の内周部71b,73bに嵌合される主軸受6aとの同軸度、引いては主軸受6aに支持されるスクリューシャフト3つまりスクリュー2と内壁11との同軸度が容易にかつ精度良く確保されるので、組立が容易になるとともに、内壁11とスクリュー2との間隙を小さくでき、圧縮性能が向上する。また、ハウジング7をケーシング本体1の内壁11内に挿入するとき、まず内壁11の内径よりも小さい外径を有するハウジング7の第1円筒部71が内壁11内に挿入される。従って、ハウジング7をケーシング本体1の内壁11へ最初に挿入する位置合わせ及び挿入作業が容易である。また、圧入の最後の段階で、径方向突設部75がハウジング7の姿勢を規制するガイドとして機能することから、正しい姿勢での取付を容易かつ高精度に行うことができる。
さらには、第1円筒部71及び第2円筒部72は、対向する内壁11との嵌め合いが隙間嵌めであることから、寸法及び表面粗さの加工精度を下げることが可能となるため加工が容易となり、生産性が向上する。特に、径方向突設部75が第2円筒部72の左方の端部近傍に設けてあり、ケーシング本体1の内壁11とは圧入の最終の段階で嵌合するので、ハウジング7を圧入する際に、第2円筒部72に座屈の原因となる軸方向の圧縮力が加わらないので座屈を起こすおそれがない。これらにより、作業性及び信頼性が向上する。
ハウジング7の第3円筒部73とケーシング本体1の開口側端部13とが接続部材8の平面部81に当接した状態で、ハウジング7と接続部材8とケーシング本体1とが固定される。これにより、ケーシング本体1に対するハウジング7の軸方向位置が定まるとともに、中心軸SAと中心軸HAとの間の姿勢が同軸に定まり、ハウジング7とケーシング本体1との姿勢が保持される。すなわち、ハウジング7の軸方向の位置決め機能と荷重に対する姿勢保持機能(ハウジング7に加わる荷重の一部を第3円筒部73及び接続部材8を介してケーシング本体1が負担する機能のこと、残りの荷重は径方向突設部75を介してケーシング本体1が負担する)が第3円筒部73及び開口側端部13がともに接続部材8の平面部81に当接した状態で固定されることによって実現されている。
このため、径方向突設部75と内壁11との嵌合部は、軸に垂直な方向(径方向)の位置決め(すなわち、ハウジング7とケーシング本体1との中心軸合わせ)機能を主機能とすることができるため、高い精度での径方向の位置決めが可能となる。併せて、前述のように第3円筒部73及び開口側端部13がともに接続部材8に当接した状態で固定されることによって姿勢保持の荷重を負担するため、径方向突設部75と内壁11との嵌合部の荷重を低減することができる。従って、第2円筒部72を剛性の低いものとし、ハウジング7をケーシング本体1の内壁11内に挿入するとき容易に弾性変形するようにすることにより、ハウジング7のケーシング本体1への組立(挿入)を容易に行うことができる。さらに、圧入にともない発生する応力を弾性域内に留まる様に設定することによって、繰り返しの脱着によっても位置決めの再現性が得られる。
例えば前記特許文献1及び2に関わるスクリュー圧縮機において、初回の組立時、噛合体はスクリューの位置に合わせて調整組立される。そして、一度組み立てた製品のスクリューを分解再組立する場合は、初回の組立位置に合わせてスクリューの位置調整を行う必要がある。スクリューは冷媒の圧縮に用いられる部材であるためにケーシング本体内に収容されており、外部からのアクセスが困難である。このため、内壁に対するスクリューの径方向の位置精度を確認する場合は、噛合体を取り付ける前に噛合体を取り付ける空間から内壁とスクリューとの隙間を確認するか、すでに噛合体が組み付いている場合は一旦噛合体を取り外して確認を行う必要がある。すなわち、一度組み上がったスクリュー圧縮機を保守・点検する場合などに、スクリュー周辺を目視するためには、スクリューの位置決めと、噛合体の取り外し再取り付けが必要であり、作業負荷が大きい。また、噛合体もケーシング本体やスクリューに対して微小隙間を隔てて高精度に組み立てる必要のある部材であることから、噛合体の取り外し再取り付けによって信頼性低下のリスクを伴う。従って、製品完成後の分解保守が想定されているスクリュー圧縮機においては、スクリュー2(スクリューシャフト3)、ハウジング7、ケーシング本体1(内壁11)の同軸度の確保を調整なしに繰り返し行うことが可能な本構造を用いることによって、製品の保守性及び信頼性が向上する。
また、径方向突設部75は薄肉の第2円筒部72に設けられているため、許容される応力荷重に対してたわみ量を大きくすることができる。これによって、正しく圧入するために必要な嵌め合い寸法のばらつきの許容幅を大きく取ることができる様になり、寸法精度を下げても、高い精度でハウジング7の位置決めをすることができる。
ハウジング7は、径方向突設部75が第2円筒部72の図3における左方端部近傍に設けられているので、組立工程において先に接続部材8にハウジング7を当接させた状態にしてサブ組立品の状態に組み立て一体化してからハウジング7の第1円筒部71をケーシング本体1の内壁11内に挿入する。これにより、円環状の径方向突設部75は、ハウジング7と接続部材8とで構成するサブ組立品の状態において両者の結合部である隅部に位置し、保護されることになる。このため、組立時の取り回しにおいて、外部から変形や破損を受ける危険性を減らすことができ、信頼性が向上する。
さらに、第2円筒部72と接続部材8との間に軸方向の微小隙間SG(図3参照)を設けているため、径方向突設部75が内壁11内に圧入されるときのたわみによって第2円筒部72が変位しても第2円筒部72の先端が接続部材8と干渉せず、径方向突設部75は内壁11と均等に嵌合する。これによって、高い位置決め(両者の中心軸合わせ、同軸度)精度が確保される。
径方向突設部75は、第2円筒部72の外周部に円環状に突設されているので、円筒状の内壁11と密に嵌合させることができ、当該嵌合部において軸方向に高い気密性を得ることができる。これによって、第3円筒部73と接続部材8との隙間を通って、低圧領域LPであるハウジング7の第3円筒部73の内周部73b、第1円筒部71の内周部71bその他の周辺の圧力差のある空間への被圧縮気体の漏れが発生するのを防ぐことが可能であり、性能が向上する。
実施の形態2.
図5、図6は、実施の形態2を示すものであり、図5はスクリュー圧縮機の要部を示す断面図、図6はスクリュー圧縮機のハウジングの斜視図である。これらの図において、ハウジング170は、円筒部としての第1円筒部171、円筒部としての第2円筒部172、ハウジング側嵌合部及び円環状嵌合部としての径方向突設部175を有する。第1円筒部171及び第2円筒部172は、円筒状の形状を有し同軸にかつ同一外径に形成されている。第1円筒部171は、図5における左方の端部に、中心軸HA(図6)にハウジングの端部としての垂直な端部171cを有する。第2円筒部172は、その内周部172bの内径が第1円筒部171の内周部71bの内径よりも大きくされ、第1円筒部171よりも薄肉にされている。第2円筒部172は、第1円筒部171の左方の端部171cから軸方向に円筒状に突設されている。径方向突設部175は断面が台形状で第2円筒部172から第2円筒部172の外周部172aを円環状に周回するとともに径方向に突設して設けられ周回方向と直交する方向の断面が台形の円環状のものである。このような径方向突設部175が設けられた薄肉の第2円筒部172は、径方向突設部175と内壁11とが嵌合するとき第2円筒部172が弾性変形して径方向突設部175と内壁11とが弾性的に接触して締まり嵌め状態になる。
この実施の形態においては、主軸受6aは第1円筒部171の内周部171b内に収容されている。接続部材180は、板状であって、中心軸SAに垂直で互いに平行な平面部181及び平面部182を有する。接続部材180は、ハウジング170が端部171cにおいて平面部181に当接し固定されるとともに、ケーシング本体1が開口側端部13において平面部182と当接し固定されている。これにより、ハウジング170のケーシング本体1に対する軸方向の姿勢が規制され、両者の中心軸をより正確に合致させることができる。その他の構成については、図3に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
このような構成によれば、ハウジング170は、薄肉の第2円筒部172を形成するために実施の形態1における第3円筒部73と第2円筒部72との間の溝(図3)を加工する必要がないために、溝加工における深さの制約を受けず、第2円筒部172の軸方向長さを自由に(大きく)取ることができる。これによって、径方向突設部175と内壁11との圧入において許容されるたわみ量を大きく採ることができることから径方向突設部175の信頼性が向上する。また、溝加工を要しないために、小型のものに対しても適用が容易となる。
実施の形態3.
図7、図8は、実施の形態3を示すものであり、図7はスクリュー圧縮機の要部を示す断面図、図8はスクリュー圧縮機のハウジングの斜視図である。これらの図において、ケーシング本体210は、内壁としての第1内壁211、内壁としての第2内壁212、開口側端部213、ケーシング凹設部214、ケーシング連通孔部216を有する。第1内壁211及び第2内壁212は、同軸に円筒状の収容部を形成するものであり、第1内壁211の内径は第2内壁212の内径より所定寸法小さく形成されている。開口側端部213は、中心軸SAと直交する方向の平面部を有する。ハウジング270は、円筒部としての第1円筒部271、円筒部としての第2円筒部272、第3円筒部273、ハウジング側嵌合部としての円環状嵌合部275、フランジ部277、ハウジング連通孔部279を有する。
第1円筒部271の左方の端部から円筒状の第2円筒部272及び第3円筒部273が同軸に延伸されて形成されている。第1円筒部271の(外周部271aの)外径は、第2円筒部272の外径よりも所定寸法小さくされ、かつ第1内壁211の内径より小さく形成されている。第1円筒部271の内径と第3円筒部273の内径は同じ寸法にされている。また、第2円筒部272の外径は第2内壁212の内径よりも小さくかつ第1内壁211とは締まり嵌め状態になる寸法にされており、第2円筒部272の第1円筒部271との境界部がハウジング側嵌合部としての円環状嵌合部275を兼ねている。円環状嵌合部275の軸方向位置は、主軸受6aのうちの図7における一番右方のラジアル方向位置決め用の主軸受6a1と同じ位置に位置している。すなわち、円環状嵌合部275の軸方向中心と主軸受6a1の軸方向中心とは同じ平面BC上にある(図7参照)。なお、主軸受6aはこの実施の形態においては第1円筒部271の内周部272bに収容されている。
以上の寸法関係を示すと次の通りである。
A:第1内壁211の内径<第2内壁212の内径
B:第1円筒部271の外径<第2円筒部272の外径<第2内壁212の内径
C:第2円筒部272の外周部272aと第1内壁211とは、締まり嵌め
端部273cは、中心軸HA(図8)と直交する方向の平面部を有する。フランジ部277は、円板状のものであり、第2円筒部272と一体にかつ第2円筒部272から径方向に突設され、左方の平面部は端部273cと面一に形成されている。接続部材280は、板状であって、中心軸SAと直交する方向の平面部281を有する。
このようなスクリュー圧縮機は、スクリューシャフト3に嵌着されたスクリュー2の外側からケーシング本体210を装着し、スクリュー2が第1内壁211内に収容されるようにする。次に、ケーシング本体1の左方の開口部からハウジング270の第1円筒部271の先端部を挿入し、さらにフランジ部277がケーシング本体210の開口側端部213に当接するまで圧入し、円環状嵌合部275が第1内壁211と締まり嵌め状態になるようにして嵌合させる。これにより、ケーシング本体210の第1内壁211とハウジング270の内周部271bとの両者の中心軸が一致するように径方向の位置が決定される。また、フランジ部277がケーシング本体210の開口側端部213に当接することにより、両者の軸方向の位置関係が決定されるとともに、ハウジング270に加わる径方向の力は、円環状嵌合部275と第1内壁211との嵌合部、及びフランジ部277と開口側端部213との当接部にて分担される。これにより、ハウジング270のケーシング本体210に対する軸方向の姿勢が規制され、両者の中心軸をより正確に合致させることができる。なお、最終的には、スクリューシャフト3と第1円筒部271の内周部271b及び第3円筒部273の内周部273bとの間に、主軸受6aを圧入することにより、ケーシング本体210の第1内壁211、第2内壁212、ハウジング270の第1円筒部271、第2円筒部272、第3円筒部273、主軸受6a、スクリューシャフト3、スクリュー2の間の同軸度が確保される。
なお、ケーシング凹設部214は、中間圧領域MPとされており、ケーシング連通孔部216を介して第2内壁212とハウジング270の第2円筒部272の外周部272aとの間の空間につながっている(図7)。また、ケーシング凹設部214は、ケーシング連通孔部216及びハウジング連通孔部279を介して第3円筒部273の外周部と第2円筒部272の内周部と第1円筒部271の端部とにより形成される空間部に連通しており、当該空間部は中間圧領域MPとなっている。また、圧縮された冷媒は、スクリュー2のハウジング270側の外周面から吐出されるため、円環状嵌合部275よりもスクリュー側の隙間空間は高圧領域HPとなっているが、反対側の隙間空間は、中間圧領域MPと連通しているため中間圧となっている。その他の構成については、図1に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
なお、第1円筒部271と第2円筒部272の外径寸法を同じにして、円環状嵌合部275を第2円筒部272の外周部から径方向に突出させるようにして径方向突設部としてもよい。
このような構成によれば、ハウジング270は、スクリューシャフト3のラジアル位置を規定するラジアル方向位置決め用の主軸受6a1の近傍で第1内壁211に対する径方向の位置が決められるため、より高い精度での位置決めが可能となり、高い性能が得られる。また、円環状嵌合部275を挟んで軸方向両側の隙間はそれぞれ高圧領域HP、中間圧領域MPとなっているが、円環状嵌合部275が第1内壁211と全周に渡って締まり嵌め状態で嵌合しているので、両者間での漏れを防止し、これによって高い圧縮性能が得られる。
実施の形態4.
図9は実施の形態4によるスクリュー圧縮機のハウジングの斜視図である。図9において、ハウジング370は第2円筒部72の外周部72aの複数箇所に第2円筒部72から径方向に正方形の板状に突設された径方向突設部375を有する。このような径方向突設部375とハウジング本体の溝部とは薄肉の第2円筒部72が弾性変形することにより弾性的に接触して締まり嵌め状態となる。その他の構成については、図1に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
このような構成によれば、ハウジング370は、ケーシング本体1に対して特に小さな圧入力で圧入し取り付けることができるため、容易に組付けることが可能であり、作業性が向上する。また、ケーシング本体1の内壁11やハウジング370の寸法誤差により両者に偏心が起きた場合に、適当な径方向突設部375を切削して径方向の寸法(高さ)を調整することによって容易に偏心の補正ができるため、高い精度での位置決めが可能となり、高い圧縮性能が得られる。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、上述した各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略したりすることが可能である。
1 ケーシング本体、2 スクリュー、3 スクリューシャフト、6a 主軸受、
6a1 主軸受、7 ハウジング、11 内壁、13 開口側端部、71 第1円筒部、71a 外周部、71b 内周部、72 第2円筒部、72a 外周部、
72b 内周部、73 第3円筒部、75 径方向突設部、81 平面部、
170 ハウジング、171 第1円筒部、171c 端部、172 第2円筒部、
172a 外周部、172b 内周部、175 径方向突設部、180 接続部材、
181 平面部、182 平面部、210 ケーシング本体、211 第1内壁、
212 第2内壁、270 ハウジング、271 第1円筒部、271a 外周部、
271b 内周部、272 第2円筒部、272a 外周部、272b 内周部、
273 第3円筒部、273c 端部、275 円環状嵌合部、370 ハウジング、
375 径方向突設部。

Claims (3)

  1. ケーシング本体とハウジングと接続部材とスクリューとスクリューシャフトと軸受とを有するスクリュー圧縮機であって、
    前記ケーシング本体は、内壁と開口側端部とを有し、
    前記内壁は、軸方向の一方に開口を有する円柱状の収容部を形成するものであり、
    前記開口側端部は、前記内壁の前記開口側にあって前記内壁の中心軸に対して直交する面を有するものであり、
    前記ハウジングは、円筒部とハウジング側嵌合部とを有し、
    前記円筒部は、前記スクリュー側に設けられ、前記内壁と対向する第1円筒部と、前記第1円筒部の前記接続部材側に設けられ、前記内壁と対向する第2円筒部と、前記内壁の前記開口側に前記円筒部の中心軸と直交する平面部を有し、
    前記第2円筒部は、弾性変形可能なように前記第1円筒部より薄肉にされたものであり、
    前記ハウジング側嵌合部は、前記第2円筒部に設けられ、前記第2円筒部の外周部よりも径方向に突出し、かつ前記第2円筒部の軸方向における前記ハウジング側嵌合部の幅は前記第2円筒部の前記軸方向の長さよりも小さく形成されたものであり、前記内壁に接触して前記第2円筒部が弾性変形して締まり嵌め状態で嵌合されるものであり、
    前記接続部材は、接続部材平面部を有し、
    前記円筒部の前記平面部が前記接続部材平面部に当接するとともに、前記接続部材平面部が前記ケーシング本体の前記開口側端部の前記面に当接し、かつ前記接続部材平面部と前記第2円筒部の軸方向における接続部材側端部との間に前記軸方向の間隙が存在する状態にて前記ハウジングと前記接続部材と前記ケーシング本体とが互いに固定されたものであって、前記接続部材平面部が前記平面部及び前記開口側端部の前記面に当接することにより前記ハウジングの前記ケーシング本体に対する姿勢が規制されるものであり、
    前記スクリューは、前記スクリューシャフトに保持され、
    前記軸受が、前記ハウジングの前記円筒部の内周部に保持されるとともに、前記スクリューが前記内壁内にあるようにして前記スクリューシャフトを回転自在に支持するものである
    スクリュー圧縮機。
  2. ケーシング本体とハウジングと接続部材とスクリューとスクリューシャフトと軸受とを有するスクリュー圧縮機であって、
    前記ケーシング本体は、内壁と開口側端部とを有し、
    前記内壁は、軸方向の一方に開口を有する円柱状の収容部を形成するものであり、
    前記開口側端部は、前記内壁の前記開口側にあって前記内壁の中心軸に対して直交する面を有するものであり、
    前記ハウジングは、円筒部とハウジング側嵌合部とを有し、
    前記円筒部は、前記スクリュー側に設けられ、前記内壁と対向する第1円筒部と、前記第1円筒部の前記接続部材側に設けられ、前記内壁と対向する第2円筒部と、端部に自己の中心軸と直交する端部平面部を有するとともに前記第2円筒部よりも長く形成されたものであって、前記第1円筒部の前記接続部材側に設けられ、前記第2円筒部の内径側にあって前記第2円筒部と同軸に前記第2円筒部と径方向の間隙を設けてかつ前記端部平面部が前記第1円筒部から遠い方側にあるようにされた第3円筒部とを有し、
    前記第2円筒部は、弾性変形可能なように前記第1円筒部より薄肉にされたものであり、
    前記ハウジング側嵌合部は、前記第2円筒部に設けられ、前記第2円筒部の外周部よりも径方向に突出し、かつ前記第2円筒部の軸方向における前記ハウジング側嵌合部の幅は前記第2円筒部の前記軸方向の長さよりも小さく形成されたものであり、前記内壁に接触して前記第2円筒部が弾性変形して締まり嵌め状態で嵌合されるものであり、
    前記接続部材は、接続部材平面部を有し、
    前記第3円筒部の前記端部平面部が前記接続部材平面部に当接するとともに、前記接続部材平面部が前記ケーシング本体の前記開口側端部の前記面に当接し、かつ前記接続部材平面部と前記第2円筒部の軸方向における接続部材側端部との間に前記軸方向の間隙が存在する状態にて前記ハウジングと前記接続部材と前記ケーシング本体とが互いに固定されたものであって、前記接続部材平面部が前記端部平面部及び前記開口側端部の前記面に当接することにより前記ハウジングの前記ケーシング本体に対する姿勢が規制されるものであり、
    前記スクリューは、前記スクリューシャフトに保持され、
    前記軸受が、前記ハウジングの前記円筒部の内周部に保持されるとともに、前記スクリューが前記内壁内にあるようにして前記スクリューシャフトを回転自在に支持するものである
    スクリュー圧縮機。
  3. 前記ハウジング側嵌合部は、前記円筒部の周方向の全周にわたって設けられた円環状嵌合部である
    請求項1または請求項2に記載のスクリュー圧縮機。
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