JPH0217716B2 - - Google Patents
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- JPH0217716B2 JPH0217716B2 JP13494086A JP13494086A JPH0217716B2 JP H0217716 B2 JPH0217716 B2 JP H0217716B2 JP 13494086 A JP13494086 A JP 13494086A JP 13494086 A JP13494086 A JP 13494086A JP H0217716 B2 JPH0217716 B2 JP H0217716B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- screw
- compressor
- cavity
- screw compressor
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- 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
- F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
- F04C18/084—Toothed wheels
-
- 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
- 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
- F04C18/14—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 with toothed rotary pistons
- F04C18/16—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 with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
-
- 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
- F04C2230/00—Manufacture
- F04C2230/60—Assembly methods
- F04C2230/605—Balancing
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高速回転領域において振動を生ずる
スパイラキシヤルスクリユーコンプレツサーのロ
ーターのバランシング方法を改善し、高速回転領
域においても振動を生じないスパイラキシヤルス
クリユーコンプレツサーに関する。
スパイラキシヤルスクリユーコンプレツサーのロ
ーターのバランシング方法を改善し、高速回転領
域においても振動を生じないスパイラキシヤルス
クリユーコンプレツサーに関する。
一般に周知となつているスクリユーコンプレツ
サーは、TWIN SCREW COMPRESSORと呼
ばれ、スウエーデン国のSRM社の製品で、第５
図及び第６図に示すように、複数のねじ山をもつ
た主軸１と該主軸と噛みあうねじをもつた副軸２
の２本のローターと、該２本のローターを囲繞す
るケイシングによつて構成される。
サーは、TWIN SCREW COMPRESSORと呼
ばれ、スウエーデン国のSRM社の製品で、第５
図及び第６図に示すように、複数のねじ山をもつ
た主軸１と該主軸と噛みあうねじをもつた副軸２
の２本のローターと、該２本のローターを囲繞す
るケイシングによつて構成される。
ローターの形状はバランスのとり易い形状をな
しており比較的に回転に高速回転に使用し得る利
点があるが、反面、歯の枚数（ねじの条数）が多
いため及び主軸と副軸の歯形が異なる等の理由に
より噛み合い精度を高めなければならず、フライ
ス加工又はホブ切りした後で総形砥石で研磨仕上
しているのが現状である。
しており比較的に回転に高速回転に使用し得る利
点があるが、反面、歯の枚数（ねじの条数）が多
いため及び主軸と副軸の歯形が異なる等の理由に
より噛み合い精度を高めなければならず、フライ
ス加工又はホブ切りした後で総形砥石で研磨仕上
しているのが現状である。
従つて製造コストが非常に高価なものとなり、
用途が限定されているのが現状である。
用途が限定されているのが現状である。
又、大容量のコンプレツサーは、高精度にして
且つ特殊な工作機械を必要とする困難な問題から
一般に市場にあるものは高々10m3／min（吸込状
態）が多い。
且つ特殊な工作機械を必要とする困難な問題から
一般に市場にあるものは高々10m3／min（吸込状
態）が多い。
従つて、通常は、昇圧１Kg／cm2Ｇ以上で大風量
のものは、ルーツブロアを多段型にするなどの対
応がなされているのが現状である。
のものは、ルーツブロアを多段型にするなどの対
応がなされているのが現状である。
しかし、ルーツブロアは大形となり、多段型に
すると据付面積が広く要するばかりでなく、コス
トも割高となり、又、多段にしたことによるベル
ト損失等から効率が低くなる欠点がある。
すると据付面積が広く要するばかりでなく、コス
トも割高となり、又、多段にしたことによるベル
ト損失等から効率が低くなる欠点がある。
そこで、ルーツブロアに代るものとして、スパ
イラキシヤルスクリユーコンプレツサーが考えら
れるが、第４図に示すように、アルキネデス曲線
C1とクインビー曲線C2と円C3に構成されたねじ
山はローター中心に対して質量が不均等であり、
回転を上げていくと激しい振動が発生するため、
一般には1500rpm以上の回転数では運転が不可能
であつた。
イラキシヤルスクリユーコンプレツサーが考えら
れるが、第４図に示すように、アルキネデス曲線
C1とクインビー曲線C2と円C3に構成されたねじ
山はローター中心に対して質量が不均等であり、
回転を上げていくと激しい振動が発生するため、
一般には1500rpm以上の回転数では運転が不可能
であつた。
回転数が低速領域しか使用出来ないと、吐出風
量が少なくなり、通常のコンプレツサーやルーツ
ブロアよりも大型となる欠点があつた。
量が少なくなり、通常のコンプレツサーやルーツ
ブロアよりも大型となる欠点があつた。
しかも、圧力を上昇させるとリーク量もそれに
応じて大となり、効率が低下する問題がある。
応じて大となり、効率が低下する問題がある。
リーク量は回転数に関係なく一定と考えられる
ので、高速回転にすればする程容積効率は高まる
ことになり、コンプレツサーの高速回転化が望ま
しいが、スパイラキシヤルスクリユーコンプレツ
サーではローター中心に対して質量が不均等であ
るため、高速回転に伴つて振動が激しくなり、一
般には1500rpm以上の回転数では運転が不可能で
あつた。
ので、高速回転にすればする程容積効率は高まる
ことになり、コンプレツサーの高速回転化が望ま
しいが、スパイラキシヤルスクリユーコンプレツ
サーではローター中心に対して質量が不均等であ
るため、高速回転に伴つて振動が激しくなり、一
般には1500rpm以上の回転数では運転が不可能で
あつた。
従つて、スパイラキシヤルスクリユーコンプレ
ツサーの利点を活かし効率よく使用するために
は、高速回転領域でも使用可能とすることが不可
欠であり、そのためにはロータバランスを
JISBO905におけるG2.5以上とする必要があつ
た。
ツサーの利点を活かし効率よく使用するために
は、高速回転領域でも使用可能とすることが不可
欠であり、そのためにはロータバランスを
JISBO905におけるG2.5以上とする必要があつ
た。
本発明は、上記の問題点を解決するもので、ロ
ーターバランシング方法を改善することによつて
高速回転を可能としたスパイラキシヤルスクリユ
ーコンプレツサーを提供するものである。
ーターバランシング方法を改善することによつて
高速回転を可能としたスパイラキシヤルスクリユ
ーコンプレツサーを提供するものである。
本発明は、スパイラキシヤルスクリユーコンプ
レツサーのローターのねじのリード数を偶数とす
ると共に、ローター両端のねじ山部分に空胴を設
けるか又は空胴を設けた部分に軽量の材質を鋳込
むことによつて軽量化しローターのバランスをと
つたことにある。
レツサーのローターのねじのリード数を偶数とす
ると共に、ローター両端のねじ山部分に空胴を設
けるか又は空胴を設けた部分に軽量の材質を鋳込
むことによつて軽量化しローターのバランスをと
つたことにある。
バランスには静バランスと動バランスとがあ
り、静バランスをとるには、１条ねじの場合、リ
ード数を偶数倍とすることによつて解決する。
り、静バランスをとるには、１条ねじの場合、リ
ード数を偶数倍とすることによつて解決する。
しかし、動バランスは、ねじ両端にアンバラン
ス質量が残り、これが超振力の原因となる。
ス質量が残り、これが超振力の原因となる。
即ち、ねじ端に存在するアンバランス質量をｍ
とし回転数をＮとすると、遠心力Ｆは、 Ｆ＝ｍ・γ・ω2＝mγ（πN／30）2 ここに、γ：半径、ω：回転角速度である。
とし回転数をＮとすると、遠心力Ｆは、 Ｆ＝ｍ・γ・ω2＝mγ（πN／30）2 ここに、γ：半径、ω：回転角速度である。
従つて、ねじ長さＴを第３図に示すようにリー
ドＬの偶数倍とすると、Ｔ＝2nLであるため、発
生する偶力Ｍは Ｍ＝2nmLr（πN／30）2 ここに、2nは偶数倍を意味する。
ドＬの偶数倍とすると、Ｔ＝2nLであるため、発
生する偶力Ｍは Ｍ＝2nmLr（πN／30）2 ここに、2nは偶数倍を意味する。
この為、回転数を上昇すると、偶力による振動
が発生し、コンプレツサーの高速回転ができなく
なる。
が発生し、コンプレツサーの高速回転ができなく
なる。
かかる事実に基づき、従来ローターのバランス
を取ることが不可能といわれていた。
を取ることが不可能といわれていた。
本発明は、第３図に示すように、ローター３の
ねじ長ＴをねじリードＬの偶数倍にとることによ
り静バランスをとるとともに、第１図に示すよう
に、ローター３のねじ３ａの両端のねじ山部すな
わち重い部分（ローターの両端の重い部分は位相
が180度異なる）に空胴部３ｂを設けるか、又は
空胴化した３ｂ部にアルミニウム等の軽量の金属
を溶着して動バランスをとつたものである。
ねじ長ＴをねじリードＬの偶数倍にとることによ
り静バランスをとるとともに、第１図に示すよう
に、ローター３のねじ３ａの両端のねじ山部すな
わち重い部分（ローターの両端の重い部分は位相
が180度異なる）に空胴部３ｂを設けるか、又は
空胴化した３ｂ部にアルミニウム等の軽量の金属
を溶着して動バランスをとつたものである。
以上のような動バランスをとることにより、ス
パイラキシヤルスクリユーコンプレツサーはバラ
ンスをとる前の回転数Ｎ＝1500rpmからＮ＝
3600rpm以上の高速運転が可能となり、コンパク
トなコンプレツサーで大風量を送風でき、静粛で
振動の少ない高性能なコンプレツサーを得ること
ができた。
パイラキシヤルスクリユーコンプレツサーはバラ
ンスをとる前の回転数Ｎ＝1500rpmからＮ＝
3600rpm以上の高速運転が可能となり、コンパク
トなコンプレツサーで大風量を送風でき、静粛で
振動の少ない高性能なコンプレツサーを得ること
ができた。
又、本コンプレツサーは昇圧１Kgｆ／cm2以下の
ブロアとしても使用でき、一段で−600mmHgGの
吸引可能な真空ポンプとしても使用できる画期的
なものであり、その用途範囲は広いものとなる。
ブロアとしても使用でき、一段で−600mmHgGの
吸引可能な真空ポンプとしても使用できる画期的
なものであり、その用途範囲は広いものとなる。
本発明は、ねじ長をリードの偶数倍とすること
により静バランスをとると共に、アンバランス分
の質量を軽比重の材料を鋳込んだり空胴化するこ
とによつて動バランスをとるため、ローター回転
を回転数1500rpmから3600rpm以上迄高速運転す
ることが可能となつた。
により静バランスをとると共に、アンバランス分
の質量を軽比重の材料を鋳込んだり空胴化するこ
とによつて動バランスをとるため、ローター回転
を回転数1500rpmから3600rpm以上迄高速運転す
ることが可能となつた。
従つて、コンプレツサーを高速化することによ
り高効率化が可能となりしかも振動騒音が少いコ
ンプレツサーを作ることが出来た。
り高効率化が可能となりしかも振動騒音が少いコ
ンプレツサーを作ることが出来た。
即ち、従来の多段式ルーツブロアに比較して据
付面積が1/2となり、軸動力も約15％低減するこ
とが可能となつた。
付面積が1/2となり、軸動力も約15％低減するこ
とが可能となつた。
第１図〜第３図は本発明の実施例を示し、第１
図はローターの空胴化等により軽量化する部分を
示すローターの正面図、第２図イ及びロは同上Ａ
及びＢ矢視図、第３図はリードの偶数倍のねじ長
を有するローターの正面図、第４図はスパイラキ
シヤルスクリユーのねじ山外形図、第５図及び第
６図は一般のスクリユーコンプレツサーのロータ
ーのねじ外形図及びローターの斜視図である。 ３……ローター、Ｔ……ねじ長、Ｌ……リー
ド。
図はローターの空胴化等により軽量化する部分を
示すローターの正面図、第２図イ及びロは同上Ａ
及びＢ矢視図、第３図はリードの偶数倍のねじ長
を有するローターの正面図、第４図はスパイラキ
シヤルスクリユーのねじ山外形図、第５図及び第
６図は一般のスクリユーコンプレツサーのロータ
ーのねじ外形図及びローターの斜視図である。 ３……ローター、Ｔ……ねじ長、Ｌ……リー
ド。
Claims (1)
- １ クインビー曲線とアルキメデス曲線からなる
歯形を有する一条の右、左ねじ一対のローターを
有するスパイラキシヤルスクリユーコンプレツサ
ーに於いて、ねじのリード数を偶数とすると共
に、ローター両端のねじ山部分に空胴を設けるか
又は空胴を設けた部分に軽量の材質を鋳込むこと
によつて軽量化しローターのバランスをとること
を特徴とするスクリユーコンプレツサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13494086A JPS62291486A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | スクリユ−コンプレツサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13494086A JPS62291486A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | スクリユ−コンプレツサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291486A JPS62291486A (ja) | 1987-12-18 |
| JPH0217716B2 true JPH0217716B2 (ja) | 1990-04-23 |
Family
ID=15140111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13494086A Granted JPS62291486A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | スクリユ−コンプレツサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62291486A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999049217A1 (fr) * | 1998-03-25 | 1999-09-30 | Taiko Kikai Industries Co., Ltd. | Rotor en forme de vis pour pompes a vide |
| CN105917100A (zh) * | 2014-01-15 | 2016-08-31 | 伊顿公司 | 优化增压器性能的方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5348453A (en) * | 1990-12-24 | 1994-09-20 | James River Corporation Of Virginia | Positive displacement screw pump having pressure feedback control |
| JP2904719B2 (ja) * | 1995-04-05 | 1999-06-14 | 株式会社荏原製作所 | スクリューロータ及びその歯形の軸直角断面形状を決定する方法並びにスクリュー機械 |
| EP0866918B1 (de) * | 1995-12-11 | 1999-12-29 | Ateliers Busch S.A. | Zwillings-förderschrauben |
| ES2186785T3 (es) * | 1995-12-11 | 2003-05-16 | Busch Sa Atel | Sistema de tornillos dobles. |
| CZ292634B6 (cs) * | 1996-09-12 | 2003-11-12 | Ateliers Busch S. A. | Soustava šroubových rotorů a šroubové čerpadlo |
| EP1026399A1 (de) | 1999-02-08 | 2000-08-09 | Ateliers Busch S.A. | Zwillings-Förderschrauben |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP13494086A patent/JPS62291486A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999049217A1 (fr) * | 1998-03-25 | 1999-09-30 | Taiko Kikai Industries Co., Ltd. | Rotor en forme de vis pour pompes a vide |
| CN105917100A (zh) * | 2014-01-15 | 2016-08-31 | 伊顿公司 | 优化增压器性能的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62291486A (ja) | 1987-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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