JPH0144914B2 - - Google Patents

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JPH0144914B2
JPH0144914B2 JP57160976A JP16097682A JPH0144914B2 JP H0144914 B2 JPH0144914 B2 JP H0144914B2 JP 57160976 A JP57160976 A JP 57160976A JP 16097682 A JP16097682 A JP 16097682A JP H0144914 B2 JPH0144914 B2 JP H0144914B2
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Japan
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oil
rotor
casing
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Akira Suzuki
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • F16J15/406—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid by at least one pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/008—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids for other than working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
    • F04C27/009—Shaft sealings specially adapted for pumps

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、作動室を供給しないオイルフリー形
スクリユー流体機械の油切り装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の油切り装置は、特開昭55−64172号公報
に示されているように、ロータ軸における軸受と
軸封装置との間の位置に、ねじ状の溝と山いわゆ
るシールを設けることが知られている。
また特開昭56−39361号公報および特開昭56−
164281号公報には、ねじシールの部分をケーシン
グと別ピースしたものが記載されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
オイルフリー形スクリユー流体機械は、おすロ
ータおよびめすロータを支持する軸受が各ロータ
の両側に配置され、両ロータの回転の同期をとる
ためのタイミングギヤが配置されており、これら
を潤滑した油が、作動室に侵入するのを阻止する
ことが必要であり、しかも油の侵入のし易さの度
合は吸入側と吐出側とで異なる。
そのため、上記従来技術では吸入側、吐出側の
それぞれに適合した特性の油切り装置を得ること
ができず、適合を考慮すると油切り装置の措置が
複雑になり、特に吐出側の軸長が長くなる問題が
ある。
本発明の目的は、吸入側、吐出側の各シール部
に必要シール能力に適合し、しかもロータの軸受
間距離を小さくできる油切り装置を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的は、ロータ軸における吸込側軸封装
置と吸込側軸受との間の位置に、大気開放孔に連
通する１個又は複数個の孔を有する通気用リング
と、内面にねじ状の溝と山とが形成されたフロー
テイング式シールリング手段とを取付け、ロータ
軸における吐出側軸封装置と吐出側軸受との間の
位置に、内面にねじ状の溝と山とが形成されたシ
ールリング部と大気開放孔に連通する１個又は複
数個の孔を有する孔部からなる固定式シールリン
グ手段を取付けることにより達成される。
〔作用〕
スクリユー流体機械の運転時は、吸込側軸受を
収容する部屋が大気圧であるのにたいして、吸入
口が大気圧またはそれ以下となるので、軸受室の
油が吸入口（作動室）に侵入し易い状態にあり、
吐出側軸受を収容した部屋は、大気圧で吐出口が
大気圧以上になるので、軸受室の油が吐出口（作
動室）に侵入し難い状態にある。
本発明は上記構成であるから、吸込側のフロー
テイング式シールリング手段は、ロータ軸が回転
中に半径方向に動いたとき、軸部に追従して動
き、軸部と吸込側のフローテイング式シールリン
グ手段との隙間が小さくなり、吸込側に必要なシ
ール能力に適合するシール能力の高い油切り装置
が得られる。また、吐出側固定式シールリング手
段は、ケーシングと実質的に一体的であるため、
ロータ軸の半径方向動きを許容し得る隙間を設け
ることになるので、シール能力が吸込側より低く
なり、吐出側に必要とするシール能力に適合する
油切り装置が得られる。また、吐出側の固定式シ
ールリング手段の孔卸は、通気用リングとして作
用する。
〔実施例〕 以下本発明の一実施例として大気圧状態の空気
を吸込んで圧縮する単段のオイルフリー形スクリ
ユー圧縮機について第１図から第５図により説明
する。
おすロータ１とめすロータ２とは、互いに噛合
つた状態でケーシングの作動室に収納されてい
る。ケーシングは、吸込ケーシング４、吐出ケー
シング３およびエンドカバ５より、吐出ケーシン
グ３に前記両ロータを収納し、吸込側端部に吸込
ケーシング４を配置し、ロータ軸１２ａ，１２ｂ
および１２ｃ，１２ｄをケーシングの軸貫通部に
配置した軸封装置８ａ，８ｂおよび８ｃ，８ｄに
挿入し、これらの軸封装置は圧縮空気のシールお
よび軸受より排油をシールする。さらに両ロータ
はラジアル荷重を軸受６ａ，６ｂ，６ｃおよび６
ｄにより、スラスト荷重を軸受７ａおよび７ｂに
よりそれぞれ支承されている。おすロータ１とめ
すロータ２の吐出側軸受には１対のタイミングギ
ヤ９，１０が噛合状態で装着され、両ロータ同士
が非接触状態で回転するように配置されている。
またおすロータ１の吸込側軸１２ａの軸端にはピ
ニオン１１が装着され、図示されていないプルギ
ヤによつて駆動される。
駆動源によりピニオン１１に回転力が伝達され
ると、一対のおすロータ１とめすロータ２はタイ
ミングギヤ９，１０によつて微小間隙を保持しな
がら、同期して回転する。その結果、吸込空気は
図示していない吸込通路を経て、両ロータの歯形
にて形成された吸込空間に吸入され、両ロータの
回転に伴ない歯形空間は順次縮小し封入空気は圧
縮され、図示しない吐出ボートから吐出され、
種々の用途に供される。
第２図は吸込側の軸部の詳細を示したもので、
１３は非接触式のガス用軸封装置、６ｂはラジア
ルのころがり軸受で、この軸受には給油穴２８、
軸受押え２９に設けた小孔３０より潤滑油がジエ
ツト給油される。軸受６ｂを貫通した油は排油孔
２６より大部分が排油される。両ロータを収納し
た作動室の吸込端２４は常に負圧であり、特にア
ンロード運転時には大きな負圧となる。従つて大
気開放孔１６より通気用リングとしてのランタン
リング１４に設けた複数個の孔１５を通つて常に
大気より空気が吸込まれ、ランタンリング１４と
軸１２ｂとの間の空間５５の圧力は常に負圧とな
り、特にアンロード時には大きな負圧となる。従
つて軸受６ｂの排油がロータ室に吸込まれないた
めには大きなシール能力を持つた油切り装置が必
要である。そのため本実施例では、軸が回転する
ポンプ作用によるシール能力を有するシールリン
グを用いそのシール能力は軸とシールリングとの
間の半径すきまの２乗にほぼ反比例するため、吸
込ケーシング４に対して半径方向に可動可能に設
けられ、半径すきまを小さくできるフローテイン
グ式シールリング２１を用いている。シールリン
グ２１の内面には第３図に示すようなねじ状の溝
２２と山２３があり、軸１２ｂが矢印の方向に回
転すると、溝２２の空気は粘性によつてひきづら
れ、空間５５より軸受６ｂの方向に流れ、ポンプ
作用を有し、油を軸受方向に排出する。ねじシー
ル２１は波ばね２０によつてランタリング１４の
端面に押付けられ、ラジアル方向に可動であるた
めねじシール２１と軸１２ｂとの間には、軸受６
ｂのラジアルすきまより多少大き目のすきまがあ
れば軸６ｂとの接触はおきず、大きなシール能力
を発揮できる。なおリング１８には排油孔２５が
設けられ、リング１８とランタリング１４との間
にはＯリング１７があり、油のランタンリング外
周への漏れを防止している。
第４図は吐出側の軸部の詳細を示したもので、
４０はガス用の接触式の軸封装置、６ｂはラジア
ルのころがり軸受、７ｂはスラストのころがり軸
受で、これらの軸受には給油穴４９、給油リング
５０に設けた小孔５１，５２より潤滑油がジエツ
ト給油される。軸受６ｂを貫通した油は排油孔４
８より大部分が排油される。ロータ室の吐出端５
６は常に正圧であり、従つて圧縮空気の一部が軸
封装置４０を通つて大気開放孔４６より大気へ放
出される。従つて空間５７の圧力は常に正圧であ
り、空気の流れによつて軸受排油がロータ室内に
吸込まれることはないが、排油が大気開放孔４６
より外に出てくるのを防止する必要がある。その
ためにシール能力はあまり必要としないので、比
較的半径すきまの大きい固定式のシールリング４
２を用いている。この固定式シールリング４２
は、第５図に示すように、ねじ状の溝４５と山４
４が形成されたシールリング部と、大気開放孔４
６に連通する小孔４３が設けられた孔部を有して
いる。そして、このシールリング部は、軸１２ｄ
が矢印方向に回転すると、ポンプ作用によりシー
ル能力を有する。固定式シールリング４２の外周
には、Ｏリング５３が設けられ、油の漏れを防止
している。さらに、軸封装置４０と固定式シール
リング４２は、波ばね４１によつてスナツプリン
グ４７に押付けられている。
以上の実施例は、オイルフリースクリユー流体
機械として、スクリユー圧縮機について説明した
が、これに代わり例えばオイルフリースクリユー
真空ポンプについても同様の作用、効果を得るこ
とができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、流体機
械の各シール部に必要なシール能力にマツチした
半径すきまの油切り装置の組合せを与えることが
できる。さらに吐出側の油切り装置は通気用リン
グ部を備える固定式のシールリングを用いたの
で、部数点数が少くなり、吐出側の軸長を短くで
き、両ロータの軸受間距離を小さくして、両ロー
タの剛性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示すオイルフリー
スクリユー圧縮機の横断面図、第２図は第１図の
吸込側軸部の拡大図、第３図は第２図のフローテ
イング式シールリングの断面図、第４図は第１図
の吐出側軸部の拡大図、第５図は第４図の固定式
シールリングの断面図である。 １…おすロータ、２…めすロータ、３…吐出ケ
ーシング、４…吸込ケーシング、６…ラジアルの
ころがり軸受、７…スラストのころがり軸受、
９，１０…タイミングギヤ、１３，４０…ガス用
軸封装置、２１…フローテイング式シールリン
グ、４２…固定式シールリング。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 作動室を有するケーシングと、両側に軸部を
    有し、互いに噛合つた状態で前記作動室に収納さ
    れたおすロータおよびめすロータと、両ロータ
    を、ロータ軸で支持する吸込側軸受および吐出側
    軸受と、両ロータの軸部周囲を通して作動室の内
    外間でガスが流通するのを防止する吸込側軸封装
    置および吐出側軸封装置と、両ロータの回転を同
    期させるタイミングギヤとを備えたものにおい
    て、前記両ロータのロータ軸における吸込側軸封
    装置と吸込側軸受との間の位置には、大気開放孔
    に連通する１個又は複数個の孔を有する通気用リ
    ング手段と内面にねじ状の溝と山とが形成され、
    ケーシングに対して半径方向に可動可能なフロー
    テイング式シールリング手段が取付けられ、前記
    両ロータのロータ軸における吐出側軸封装置と吐
    出側軸受との間の位置には、内面にねじ状の溝と
    山とが形成されたシールリング部と大気開放孔に
    連通する１個又は複数個の孔を有する孔部からな
    り、ケーシングに対して実質的に不動な固定式シ
    ールリング手段が取付けられていることを特徴と
    するオイルフリー形スクリユー流体機械の油切り
    装置。
JP57160976A 1982-09-17 1982-09-17 オイルフリ−スクリユ−圧縮機の油切り装置 Granted JPS5951190A (ja)

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