JPH03164591A - Casing structure for screw type compression/expansion machine - Google Patents

Casing structure for screw type compression/expansion machine

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JPH03164591A
JPH03164591A JP2240173A JP24017390A JPH03164591A JP H03164591 A JPH03164591 A JP H03164591A JP 2240173 A JP2240173 A JP 2240173A JP 24017390 A JP24017390 A JP 24017390A JP H03164591 A JPH03164591 A JP H03164591A
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screw
casing
pressure
diameter
boring
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Bernard Zimmern
バーナード ジンマーン
Jean L Picouet
ジーン ルイス ピクエット
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Abstract

PURPOSE: To greatly enhance efficiency by opening the boring of a casing at each end, providing at a high pressure end a hoop of an inner boring diameter much smaller than the diameter of the boring, and providing a low pressure end with a diameter equal to or greater than the diameter of a screw. CONSTITUTION: The boring of a casing 9 is opened at each end, and a hoop 16 of a single structure having an inner boring diameter substantially smaller than the diameter of the boring 17 is provided at the high-pressure end 38 of the casing 9. The low-pressure end of the casing boring 17 has a diameter equal to or greater than the diameter of a screw 1 in order to introduce the screw 1 into the casing boring 17 during assembly of the screw 1 and the casing 9. This constitution greatly improves efficiency since a clearance has a much greater influence at the high pressure side than at the low pressure side in terms of leakage. Since the hoop 16 supporting a high-pressure end bearing 4 is provided, the rigidity of the casing 9 at the high pressure side increases, reducing deformations caused by pressure and thermal deformation, and decreasing the clearance at the high pressure side.

Description

【発明の詳細な説明】 〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕少なく
とも1つのゲート回転子(ロータ)と連動するスクリュ
ーを用いたコンプレッサ又は膨張機械を製造することは
すでに知られている。かがる機械は、例えば米国特許筒
3.180.565号などに記述されてきた。かかる機
械は20年以上前から広く用いられており、12社近く
のさまざまなメーカーによって製造されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION It is already known to produce compressors or expansion machines using a screw coupled with at least one gate rotor. . Darning machines have been described, for example, in U.S. Pat. No. 3,180,565. Such machines have been widely used for over 20 years and are manufactured by nearly a dozen different manufacturers.

最も一般的な設計は、1つ又は2つの平面構造のゲート
回転子と連動する円筒形のスクリューを含むものである
。米国特許筒3.18(1,565号の第5図では機械
の低圧側からスクリュー匁導入できるようなケーシング
とエン1′キヤツプの構造が示されているものの、過去
数年間に作られた全ての機械は、スクリューが高圧側か
らケーシング内に導入されるようなケーシングを有して
いた。
The most common design involves a cylindrical screw in conjunction with one or two planar gate rotors. Although Figure 5 of U.S. Patent No. 3.18 (No. The machine had a casing such that the screw was introduced into the casing from the high pressure side.

スクリュー/ケーシングアセンブリに対する前述のよう
な後者のアプローチが行なわれる第1の理由は、ケーシ
ングの高圧端部上の盲穴を示している前述の特許中の第
5図の構造によると、スクリューを軸方向に位置づけて
いる軸受が高圧端部上にくることができず反対の低圧端
部上にくることになるという事実にある。しかしながら
、当該技術分野では未だ経験のないものではあるが、熱
膨張によるスクリューの溝の高圧端部の相対的変位を最
小限におさえるため高圧端部に軸方向にできるかぎり近
づけてスクリューを位置づけするような軸受を得ること
が望まれる。
The first reason for this latter approach to the screw/casing assembly is that the construction of FIG. 5 of the aforementioned patent, which shows a blind hole on the high pressure end of the casing, allows The problem lies in the fact that a bearing positioned in one direction cannot be on the high-pressure end, but will be on the opposite low-pressure end. However, although this has not yet been experienced in the art, it is recommended to position the screw as axially as close as possible to the high-pressure end of the screw groove in order to minimize the relative displacement of the high-pressure end of the screw groove due to thermal expansion. It is desirable to obtain such a bearing.

第2の理由は、ケーシングの高圧端部上を移動できる軸
受ホルダを得ることがきわめて便利であるということに
ある。ニアコンプレッサにおいては、上述のことが、ホ
ルダとケーシング間の両方の吐出し用ポートを連結する
ための安価な流路を容易なものにする。冷凍用圧縮機に
おいては、ケーシング中ぐり内にセンタリングされた軸
受ホルダ部分は、米国特許第4075957号(参照番
号22)に示されているように容量側fitスライダが
振動するのを防ぐため、ならびに圧力均衡化の目的で用
いられてきた。センタリングされた軸受ホルダのかかる
使用は、米国特許筒4571.166号に示されている
ように軸受ホルダとは独立して角度的に位置づけされて
いるスライダについては不要である。
The second reason is that it is very convenient to have a bearing holder that can be moved on the high pressure end of the casing. In a near compressor, the above facilitates an inexpensive flow path for connecting both discharge ports between the holder and the casing. In refrigeration compressors, a bearing holder portion centered within the casing bore is used to prevent the volume side fit slider from vibrating as shown in U.S. Pat. No. 4,075,957 (reference number 22); It has been used for pressure equalization purposes. Such use of a centered bearing holder is unnecessary for a slider that is angularly positioned independently of the bearing holder, as shown in US Pat. No. 4,571.166.

〔発明が解決しようとする課題] しかしながら高圧側でケーシング内にスクリューを導入
することは、高圧側でスクリューシャフトを支持する軸
受がケーシング内に直接位置づけされておらず軸受ホル
ダにより間接的に位置づけされているということを意味
することから、きわめて好ましくない。軸受ホルダは組
立て及び分解を可能にするようケーシングとの間に幾分
かのすき間を有していることから、スクリューは、実施
に費用のかかる特別な予防措置無しでは高圧側でケーシ
ング内に完全にセンタリングされ得ない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, introducing the screw into the casing on the high-pressure side means that the bearing that supports the screw shaft on the high-pressure side is not directly positioned inside the casing, but is positioned indirectly by the bearing holder. It is extremely undesirable because it means that Since the bearing holder has some clearance with the casing to allow assembly and disassembly, the screw cannot be completely inserted into the casing on the high-pressure side without special precautions that are expensive to implement. cannot be centered.

その結果、スクリューのネジ山の頂とケーシングの間の
すき間は増大し、それに付随して機械の作動効率の相応
する損失が生じる。
As a result, the clearance between the screw thread crest and the casing increases, with an associated corresponding loss in machine operating efficiency.

[課題を解決するための手段] 本発明は、1本の軸を中心にして回転するように載置さ
れ複数のネジ山を具備したスクリューを含み、かかるネ
ジ山の頂はスクリューの軸と同心のシリンダ上に置かれ
かつ回転子を部分的にとり囲む円筒形中ぐりを有する定
置ケーシングと流体に対しほぼ密閉された形で連動する
ように配置されているような、流体の圧縮又は膨張のた
めの機械に関する。スクリューのネジ山とかみ合い係合
状態に配置された歯をもつ少なくとも1つのビニオン形
ゲート回転子がケーシングによって支持され、スクリュ
ーの回転軸に対し横方向の軸を中心に回転するようにな
っている。少なくとも1つの低圧ポートがスクリューの
片端上でケーシング内に配置され、1つの高圧ポートが
ピニオンのすく近傍で反対側端部上にてケーシング内に
配置されている。スクリューはそれぞれスクリューの各
端部に1つずつ配置された2組の軸受セットにより支持
されているシャフトによって保持されている。
[Means for Solving the Problems] The present invention includes a screw mounted to rotate about a single axis and having a plurality of threads, the top of the thread being concentric with the axis of the screw. for the compression or expansion of a fluid, such as for the compression or expansion of a fluid, such as a stationary casing having a cylindrical bore placed over a cylinder and partially surrounding the rotor and arranged to interlock in a substantially fluid-tight manner. Concerning machines. At least one binion gate rotor having teeth disposed in interlocking engagement with the threads of the screw is supported by the casing and adapted to rotate about an axis transverse to the axis of rotation of the screw. . At least one low pressure port is disposed within the casing on one end of the screw and one high pressure port is disposed within the casing on the opposite end proximate the pinion rake. The screw is held by a shaft that is supported by two sets of bearings, one at each end of the screw.

ケーシングの円筒形中ぐりは両端部で開放しているが、
高圧端部上に補強用フープを設置するための一体型の環
状横方向壁を含み、中ぐりは低圧端部上ではスクリュー
を導入する目的で開放している。
The cylindrical bore of the casing is open at both ends;
It includes an integral annular transverse wall for installing a reinforcing hoop on the high pressure end, and the bore is open on the low pressure end for the purpose of introducing a screw.

〔発明の効果] 前述の構造からいくつかの利点が得られる。〔Effect of the invention] Several advantages result from the structure described above.

まず第1に、従来の設計のスクリューは低圧側ではケー
シング内で完全にセンタリングすることができたが高圧
側ではそれができず、従って低圧側ではケーシングとス
クリューの間に最小限の半径方向のすき間しかないのに
高圧側ではより大きいすき間ができるという結果を招い
たのに対し、本発明によると全く逆のことが言え、すき
間は低圧側よりも高圧側で漏れとしてはるかに大きい影
響力をもつことから効率が大幅に改善される。
First of all, the conventional screw design was able to center perfectly within the casing on the low-pressure side, but not on the high-pressure side, so on the low-pressure side there was a minimum radial distance between the casing and the screw. Whereas this resulted in a larger gap on the high-pressure side even though there was only a gap, according to the present invention, the exact opposite is true, and the gap has a much greater effect as a leak on the high-pressure side than on the low-pressure side. This greatly improves efficiency.

第2に、高圧端部軸受を支持するためにフープが具備さ
れていることから、高圧側でのケーシングの剛性が強ま
り、圧力ならびに熱変形によるケーシング中ぐりの変形
は大幅に軽減され、そのため中ぐりはより円形にとどま
ることができ、又楕円形になることが少なくなり、ひい
ては高圧側での半径方向のスクリューケーシングのすき
間が減少することになる。このことは特に、雑音低減を
目的として吐出用ポートのすぐ後の領域内にブリナムチ
ャンバが具備されている冷凍圧縮機について言えること
である。潤滑油の不要な浸液型の圧縮機においては、ブ
リナムチャンバは、はとんどのケーシングが吸込み温度
にあるのに対して凝縮温度にあり、かくしてケーシング
及び中ぐりを受ける円形スクリューの変形に大きく貢献
することになる。本発明に基づく環状のフランジ様のフ
ープの効果として、かかる変形は大幅に軽減される。
Secondly, the provision of hoops to support the high-pressure end bearings increases the rigidity of the casing on the high-pressure side, and the deformation of the casing boring due to pressure and thermal deformation is greatly reduced, so that the boring It can remain more circular and less elliptical, thus reducing the radial screw casing clearance on the high pressure side. This is particularly true for refrigeration compressors that are equipped with a brinum chamber in the area immediately after the discharge port for noise reduction purposes. In immersion type compressors, which do not require lubricating oil, the Brinum chamber is at the condensing temperature while most of the casing is at the suction temperature, thus contributing to the deformation of the casing and the circular screw receiving the bore. It will make a big contribution. As a result of the annular flange-like hoop according to the invention, such deformations are significantly reduced.

O°〜−20゛Cの範囲内の吸込み温度でR22で作動
し約40゛Cで吐出している冷凍圧縮機Gごついての測
定は、ケーシングの楕円化を示した。すなわち、中ぐり
の高圧端部の短径と長径の差を約40%減少させなくて
はならないものであった。
Measurements on a refrigeration compressor G lump operating at R22 with suction temperatures in the range of 0° to -20°C and discharge at about 40°C showed ovalization of the casing. That is, the difference between the short axis and the long axis of the high pressure end of the boring had to be reduced by about 40%.

第3に、例えば米国特許第4,074,957号に示さ
れているように、コンプレッサの容量を制御するためス
ライダが用いられている場合、明らかに製造上の理由か
らスライダを支持するためケーシング内に作られる側溝
は、スクリューが導入されるケーシング端部からすなわ
ち先行技術では高圧端部から機械加工されなくてはなら
ない。このことはすなわち、高圧ガスを持つ側溝が、ス
クリューが終結し米国特許第4,475,877号に記
述されているシールリングの設置されている部域内に存
在する、ということを意味している。つまり、軸受ホル
ダであれケーシングのフープを構成する部分であれ、中
ぐり近くのあらゆる部品と前記シールリングの間にはい
かなるスペースも残され得ないのである。万一スペース
が残された場合、高圧ガスはシールリング及びケーシン
グ内に入り容易にことごとくシールリングとケーシング
のまわりに漏れることができ、効率は著しく低減するこ
とになる。
Third, when a slider is used to control the capacity of a compressor, as shown, for example, in U.S. Pat. The gutter created in it has to be machined from the casing end where the screw is introduced, i.e. from the high pressure end in the prior art. This means that a gutter with high pressure gas exists in the area where the screw terminates and the sealing ring described in U.S. Pat. No. 4,475,877 is installed. . This means that no space can be left between any part near the bore and the sealing ring, be it a bearing holder or a part constituting a hoop of the casing. If any space were left, high pressure gas could easily enter the seal ring and casing and leak all around the seal ring and casing, significantly reducing efficiency.

シールリングはスクリューに対して正確に軸方向に位置
づけされていなくてはならず、又スクリュー自体シムで
ケーシング内に軸方向に正確に位置づけされていなくて
はならないため、シムは、高圧シールと軸受ホルダの間
又は軸受ホルダとスクリューの間に設置されなくてはな
らない。その結果、スクリューはまず第1にケーシング
内で組立てられなければならず、適切な位置づけが決定
され、望ましいシムが決定されなくてはならない。
The sealing ring must be precisely positioned axially relative to the screw, and the screw itself must be precisely positioned axially within the casing with a shim, so the shim is a It must be installed between the holders or between the bearing holder and the screw. As a result, the screw must first be assembled within the casing, the proper positioning must be determined, and the desired shims must be determined.

その後スクリューは正しいシムで分解及び再組立てされ
なくてはならない。
The screw must then be disassembled and reassembled with the correct shims.

スクリューを低圧側から導入することにより、スライダ
用の側溝を同じ側から機械加工し、シールリングが設置
される部域に到達しないうちに停止させることができ、
かくして高圧がシールリングとそれに裏打ちするケーシ
ングフープの間の部域に到達しないようにすることが可
能となる。
By introducing the screw from the low-pressure side, the gutter for the slider can be machined from the same side and stopped before reaching the area where the sealing ring will be installed.
It is thus possible to prevent high pressure from reaching the area between the sealing ring and the casing hoop lining it.

このとき、スクリューを分解することなく到達可能なア
センブリの外側にスクリューを位置づけするシムを設置
することが可能である。シールリングの間にはスロット
がある。かかるスロットは、ケーシングとの関係におけ
るスクリューとシールの幾分かの相対的な軸方向変位を
可能にする必要性から作り出されたものであるが、高圧
がこれに到達することはない。
It is then possible to install a shim that positions the screw on the outside of the assembly, accessible without disassembling the screw. There are slots between the seal rings. Such a slot was created out of the need to allow some relative axial displacement of the screw and seal in relation to the casing, but without high pressure reaching it.

[実施例] 添付の図面では、同じ部品は同じ参照番号で示されてい
る。
DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the accompanying drawings, like parts are designated with like reference numbers.

本発明は、図面に示されている本発明を具体化するコン
プレッサの好ましい実施態様についての以下の記述から
、より完全に理解することができる。
The invention can be more fully understood from the following description of a preferred embodiment of a compressor embodying the invention, which is illustrated in the drawings.

第1図において、軸受3及び4により回転可能な形で支
持されているシャフト2上に載置されたスクリュー1は
、2つの対称なゲート回転子7及び8の歯6と係合する
ネジ山5を有している。スクリュー及びゲート回転子は
ケーシング9内で回転可能である。冷凍システム内での
作動に用いられる場合、ケーシング9は通常、好ましく
は米国特許第4,571,166号の教示に従って作ら
れた単数又は複数のスライダ10を具備している。スラ
イダ10は、それ自体油圧又は吐出圧ガスといった流体
動力手段により起動されているピストンI2により軸方
向に移動可能である。
In FIG. 1, a screw 1 mounted on a shaft 2, which is rotatably supported by bearings 3 and 4, is threaded into engagement with teeth 6 of two symmetrical gate rotors 7 and 8. 5. The screw and gate rotor are rotatable within the casing 9. When used for operation in a refrigeration system, casing 9 typically includes one or more sliders 10, preferably constructed according to the teachings of US Pat. No. 4,571,166. The slider 10 is axially movable by a piston I2 which is itself actuated by fluid power means, such as hydraulic pressure or discharge pressure gas.

ケーシング9は、吸込み配管14と連絡している吸込み
ポート又は低圧ポートを有している。吐出用ポート41
は、スクリューlの高圧端部38に近いゲート回転子の
近傍に位置づけされている。
The casing 9 has a suction or low pressure port communicating with the suction pipe 14 . Discharge port 41
is located near the gate rotor near the high pressure end 38 of screw I.

スクリューlは、高圧端部シール15により高圧端部3
8上でケーシング9との関係において密封されている。
The screw l is connected to the high pressure end 3 by the high pressure end seal 15.
8 and sealed in relation to the casing 9.

高圧端部シール15の詳細は、米国特許第4,475.
877号に示されている。
Details of the high pressure end seal 15 can be found in U.S. Pat. No. 4,475.
No. 877.

ケーシング9は、ケーシングの内側に上申ぐりL7に対
し横方向の環状壁部分つまりフープ16を含んでおり、
かかるフープの中にスクリュー1が回転可能な形で位置
づけられる。かかる壁I6は、エンドプレート18がボ
ルト19により押しつけられている外側端面37を有す
る。付加的なボルト20がエンドプレート18から軸端
シール15まで延び、軸端シール15を軸受4に対して
又シム21を通してエンドプレート18に対して引き寄
せている。
The casing 9 includes an annular wall portion or hoop 16 transverse to the upper opening L7 on the inside of the casing,
A screw 1 is rotatably positioned in such a hoop. Such wall I6 has an outer end face 37 against which end plate 18 is pressed by bolt 19. Additional bolts 20 extend from the end plate 18 to the shaft end seal 15 and draw the shaft end seal 15 against the bearing 4 and through the shim 21 against the end plate 18.

かかる組立てから、スクリュー1の軸方向の位置づけが
シム21の厚みによって決定されること、ならびにケー
シング9からスクリューを分解することなく単にエンド
プレート18を除去することにより意のままにがかるシ
ムを交換できるということがわかる。同様に、スクリュ
ー1のかかる軸方向調整を容易にするため、高圧シール
15と壁16の間にはすき間11が存在することもわか
る。
From such an assembly, it is seen that the axial positioning of the screw 1 is determined by the thickness of the shim 21 and that such a shim can be replaced at will by simply removing the end plate 18 without disassembling the screw from the casing 9. That's what I understand. It can likewise be seen that there is a gap 11 between the high pressure seal 15 and the wall 16 in order to facilitate such axial adjustment of the screw 1.

同様に、スライダ10が収容される側溝22がシール1
5とケーシングの端壁16の内部表面の間のすき間11
から間隔が置かれた軸方向の一地点で終結するというこ
ともわかる。側溝が高圧側から機械加工されなければな
らなかった場合又は、壁I6が低圧ポート側にあり軸受
ホルダー(軸受3を支持する)が従来の技術においてそ
うであるように中ぐりI7の高圧端部上に置かれていた
場合、上記のことは言えなかったであろう。従来の機械
における前述の後者の条件はすき間11に高い圧力を導
入し高圧シールとケーシングの間の空間24内でシール
のまわりに漏れが発生し効率を損うことになる。さらに
、高圧シール15は片側においてすき間11の全表面に
ついて高圧を受けることになる一方、シール150反対
側は、スクリュー1の端部とシール15の間の体積25
が従来の方法に従ってネジ内の単数又は複数の穴26に
より吸込み圧力に連結されているために吸込み圧力下に
ある。
Similarly, the side groove 22 in which the slider 10 is accommodated is the seal 1.
5 and the internal surface of the end wall 16 of the casing 11
It can also be seen that it terminates at a single axial point spaced from . If the gutter had to be machined from the high pressure side or if the wall I6 is on the low pressure port side and the bearing holder (supporting the bearing 3) is located at the high pressure end of the bore I7 as in the prior art If it had been placed above, the above would not have been possible. The latter condition described above in conventional machines introduces high pressures into the gap 11 and causes leakage around the seal in the space 24 between the high pressure seal and the casing, impairing efficiency. Furthermore, the high pressure seal 15 will be subjected to high pressure over the entire surface of the gap 11 on one side, while the opposite side of the seal 150 will be exposed to the volume 25 between the end of the screw 1 and the seal 15.
is under suction pressure because it is connected to suction pressure by the hole or holes 26 in the screw according to conventional methods.

第3図に示されているように、吐出レポート41は、ケ
ーシング9の中に形成され穴51を通して吐出管52内
に高圧ガスを吐出するブリナムチャンバ50と通じてい
る。同一で対称的なブリナムチャンバ(図示せず)が、
吐出管53を通して高圧ガスを吐出するためにゲート回
転子7に隣接した形で具備されている(第2図)、吐出
用ポートのすぐ後ろにかかるプリナムチャンバが存在す
ることは、各脈動がより大きな量に移行した結果として
のスクリュー1内の各々の溝から出る高圧ガスの脈動エ
ネルギーの減少に起因するノイズの低下に役立つ、ブリ
ナムチャンバ50を具6iMすることは、特に冷凍及び
空調機械におけるノイズ低下にとってきわめて重要であ
る。一方、オイル噴射ではなく液体状の凝縮ガスの噴射
で作動する空調用コンプレッサの場合(これは現在広く
利用されている技術である)、第3図内の部域54を含
むケーシング9のほとんどが吸込み温度にあるのに対し
、チャンバ50は凝縮温度にある。その結果、ケーシン
グは、スクリュー1の高圧端部における中ぐり17の形
状を円形から楕円形状に変える傾向をもつ大規模な熱変
形力を受ける。
As shown in FIG. 3, the discharge report 41 communicates with a brinum chamber 50 formed in the casing 9 and discharging high pressure gas into a discharge tube 52 through a hole 51. Identical and symmetrical Brinnium chambers (not shown)
The presence of a plenum chamber immediately behind the discharge port, which is provided adjacent to the gate rotor 7 (FIG. 2) for discharging high pressure gas through the discharge tube 53, ensures that each pulsation is The addition of the brinum chamber 50 helps to reduce the noise due to the reduction of the pulsating energy of the high pressure gas exiting each groove in the screw 1 as a result of the transition to a larger volume, especially in refrigeration and air conditioning machines. is extremely important for noise reduction in On the other hand, in the case of an air conditioning compressor that operates by injection of liquid condensed gas rather than oil injection (this is a technology currently widely used), most of the casing 9 including area 54 in FIG. The chamber 50 is at the condensing temperature while it is at the suction temperature. As a result, the casing is subjected to extensive thermal deformation forces which tend to change the shape of the bore 17 at the high pressure end of the screw 1 from a circular to an elliptical shape.

上述の熱変形力に対し、ケーシング9の高圧端部におい
てフープ16が有効に抵抗する。この点において、高圧
端におけるケーシング9の剛性のかかる力に対する抵抗
の度合は、スク?JニーIの高圧端部へのアクセスに必
要とされる貫通中ぐり45のサイズによって制限される
。しかしながら、軸受4を収容するのに必要とされるフ
ープの軸方向寸法と中ぐり45の所要直径の組合せによ
り、必要とされる開化強度を達成するのに適当なツー1
16の半径方向断面が可能となる。例えば、140  
ミリメートルのスクリュー直径をもつ機械においては、
軸受4の外径は、中ぐり17の端面の60%に相等する
半径方向フープ寸法を提供するよう、標準的には80ミ
リメートルである。軸受4とシム21の組合せ厚みに対
応するよう、フープ16は軸方向に約40ミリメートル
延び、がくして、意図されている剛性を達成するための
適当なフープ16内断面積を提供している。
The aforementioned thermal deformation forces are effectively resisted by the hoop 16 at the high pressure end of the casing 9. In this respect, the degree of resistance of the stiffness of the casing 9 at the high pressure end to the applied forces is determined by It is limited by the size of the through bore 45 required to access the high pressure end of the J knee I. However, the combination of the axial dimensions of the hoop needed to accommodate the bearing 4 and the required diameter of the boring 45 will result in a suitable tool 1 to achieve the required opening strength.
16 radial cross sections are possible. For example, 140
In machines with a screw diameter of millimeters,
The outer diameter of the bearing 4 is typically 80 mm, so as to provide a radial hoop dimension equal to 60% of the end face of the boring 17. To accommodate the combined thickness of the bearing 4 and shim 21, the hoop 16 extends approximately 40 millimeters in the axial direction, thus providing an appropriate internal cross-sectional area of the hoop 16 to achieve the intended stiffness.

剛性におけるかかる改善は、機械の全長又は全体積を増
加させることなく達成される、というのも、先行技術に
おいては、軸受ホルダは、軸受4と同し軸受を支持し、
従ってケーシングの高圧端部における剛性のためいかな
る形であれ材料の厚みを用いることなく同じ軸方向寸法
つまり厚みを必要としていたからである。
Such an improvement in stiffness is achieved without increasing the overall length or overall volume of the machine, since in the prior art the bearing holder is identical to the bearing 4 and supports the bearing;
Therefore, rigidity at the high pressure end of the casing required the same axial dimension or thickness without using any material thickness.

前述のことから、ケーシング9の吸込み端部がらケーシ
ング9内にスクリュー■を組立てることにより、スクリ
ューを軸方向に位置づけするために費用のかかる分解を
行なう必要がなくなる。
From the foregoing, it can be seen that by assembling the screw (1) in the casing 9 from the suction end of the casing 9, there is no need for costly disassembly in order to position the screw axially.

その上、かくしてスクリュー1の外径とケーシング中ぐ
り17の間のより緊密なすき間ひいてはより高い効率が
可能となる。
Moreover, a tighter gap between the outer diameter of the screw 1 and the casing bore 17 and thus a higher efficiency are thus possible.

軸受4がセットされる壁16内の中ぐり45は、ケーシ
ング9内の中ぐり17と絶対的に同心的に機械加工され
うる。これは、雨中ぐりが分解無しに一緒に機械加工で
きるからである。これに対して、軸受3を中ぐりI7の
中心に正確に位置づけすることは、組立て及び分解のた
めに中ぐり17と幾分かのすき間をもっていな(ではな
らない軸受ホルダ23によってかかる軸受が支持されて
いることから、むずかしい。さらに、かかるすき間は、
軸受ホルダ23とケーシング9を組立てる場合にスクリ
ューの回転軸が中ぐりの片側に向かって押されるように
、均等に分布され得ない。従って、スクリューとケーシ
ングの間には、例えばスクリューをやや円錐形にするこ
となどによって、高圧側よりも吸込み側でより大きいす
き間が具備されなくてはならない。
The bore 45 in the wall 16 in which the bearing 4 is set can be machined absolutely concentrically with the bore 17 in the casing 9. This is because the rain bore can be machined together without disassembly. On the other hand, the precise positioning of the bearing 3 in the center of the boring I7 means that such a bearing is supported by the bearing holder 23, which must not have some clearance with the boring 17 for assembly and disassembly. This is difficult because the gap is
When assembling the bearing holder 23 and the casing 9, the axis of rotation of the screw cannot be evenly distributed so that it is pushed towards one side of the boring. Therefore, a larger clearance must be provided between the screw and the casing on the suction side than on the high pressure side, for example by making the screw slightly conical.

先行技術においては、同じ状況は発生したが、この場合
、ホルダは高圧側にあり、従ってスクリュー1ケーシン
グのすき間は吐出し端部で最大であり、かくしてはるか
に大きな漏れを生み出していた。
In the prior art, the same situation occurred, but in this case the holder was on the high pressure side and therefore the screw 1 casing clearance was greatest at the discharge end, thus creating a much larger leakage.

さらに、ケーシングの高圧端部にフープ16を有するた
め、ケーシングにはより高い剛性が与えられ、すき間が
より重要である部域内でのその変形が防がれている。
Furthermore, having the hoop 16 at the high pressure end of the casing gives the casing greater stiffness and prevents its deformation in areas where clearance is more critical.

約4の圧縮比で冷媒R22を圧縮し液体冷媒の噴出によ
り冷却されている回転数360Orpm 、スクリュー
直径140 ミリメートルの冷凍圧縮機という前述の例
においては、圧力及び熱変形の下でのケーシングの変形
は高圧端部で約40%低減され、このことが75%〜7
6%から約78%へのを助動率の増大の原因であると思
われる、ということがわかった。
In the above example of a refrigeration compressor with a rotational speed of 360 rpm and a screw diameter of 140 mm, which compresses refrigerant R22 with a compression ratio of about 4 and is cooled by a jet of liquid refrigerant, the deformation of the casing under pressure and thermal deformation. is reduced by about 40% at the high pressure end, which translates into 75% to 7
It was found that this appears to be responsible for the increase in the assistance rate from 6% to approximately 78%.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、第2図のラインI−1’での断面図、第2図
は、第1図のラインn−n’での断面図、第3図は、や
や縮小した形での第1図のライン■−III’での部分
断面図である。 ■・・・スクリュー    3.4・・・軸受、・・・
ネジ山、      6 .8・・・ゲート回転子、9 0・・・スライダ、    1 2・・・ピストン、    1 5・・・高圧端部シール、1 7・・・土中ぐり、   18 9・・・ボルト、    20 1・・・シム、     22 3・・・軸受ホルダ、 38 1・・・吐出用ポート、45 0・・・ブリナムチャンバ、 ■・・・穴、     52 ・・・歯、 ・・・ケーシング、 1・・・すき間、 4・・・吸込み配管、 6・・・フープ、 ・・・エンドプレート、 ・・・付加的なボルト、 ・・・側溝、 ・・・高圧端部、 ・・・貫通中ぐり、 ・・・吐出管。 手 続 補 正 書(方式) %式% 事件の表示 平成2年特許願第240173号 2゜ 発明の名称 スクリュー式圧縮/膨張機械のための ケーシング構造 3゜ 補正をする者 事件との関係
1 is a sectional view taken along line I-1' in FIG. 2, FIG. 2 is a sectional view taken along line nn' in FIG. FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along the line ■-III' in FIG. 1; ■...Screw 3.4...Bearing,...
Screw thread, 6. 8... Gate rotor, 9 0... Slider, 1 2... Piston, 1 5... High pressure end seal, 1 7... Earth boring, 18 9... Bolt, 20 1 ...Shim, 22 3...Bearing holder, 38 1...Discharge port, 45 0...Brinham chamber, ■...Hole, 52...Teeth, ...Casing, 1. ...Gap, 4.Suction pipe, 6.Hoop, ...End plate, ...Additional bolt, ...Gutter, ...High pressure end, ...Through boring, ...Discharge pipe. Procedural amendment (method) % formula % Display of the case 1990 Patent Application No. 240173 2゜ Title of the invention Casing structure for screw type compression/expansion machine 3゜ Person making the amendment Relationship to the case

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、相反する低圧及び高圧端部を有し1本の軸を中心に
して回転するように載置でき又複数のネジ山が具備され
ているスクリュー、かかるネジ山とかみ合い係合するよ
うに配置された歯をもち前記スクリューの前記回転軸に
対し横方向の軸を中心に回転できる少なくとも1つのピ
ニオン、前記スクリューの低圧端部近くに位置づけされ
た少なくとも1つの低圧ポート、前記ピニオンの直ぐ近
傍で前記スクリューの反対側の高圧端部近くに位置づけ
されている高圧ポートを含んで成り、前記ネジ山の頂は
前記スクリュー回転軸と同心のシリンダ上に置かれかつ
前記スクリューを少なくとも一部分とり囲むよう円筒形
中ぐりを有する定置ケーシングと流体に対しほぼ密閉さ
れた形で連動するように配置されており、前記スクリュ
ーはそれぞれスクリューの各端部に配置されている2組
の軸受により支持されたシャフトにより保持されている
ような、流体の圧縮又は膨張のための機械において、か
かるケーシングの中ぐりは両端部で開放されており、ケ
ーシングの高圧端には前記中ぐりの直径よりもかなり小
さい内部中ぐり直径を有する単体構造のフープが含まれ
ていること、及びケーシング中ぐりの低圧端は、前記ス
クリュー及びケーシングの組立ての間前記ケーシング中
ぐり内に前記スクリューを導入するため前記スクリュー
の直径以上の直径を有することを特徴とする機械。 2、相反する低圧及び高圧端部を有し1本の軸を中心に
して回転するように載置でき又複数のネジ山が具備され
ているスクリュー、かかるネジ山とかみ合い係合するよ
うに配置された歯をもち前記スクリューの前記回転軸に
対し横方向の軸を中心に回転することができる少なくと
も1つのピニオン、前記スクリューの低圧端部近くに位
置づけされた少なくとも1つの低圧ポート、前記ピニオ
ンの直ぐ近傍で前記スクリューの反対側の高圧端部近く
に位置づけされている高圧ポートを含んで成り、前記ネ
ジ山の頂は前記スクリュー回転軸と同心のシリンダ上に
置かれかつ前記スクリューを少なくとも一部分とり囲む
よう円筒形中ぐりを有する定置ケーシングと流体に対し
ほぼ密閉された形で連動するように配置されており、前
記スクリューはそれぞれスクリューの各端部に配置され
ている2組の軸受により支持されたシャフトにより保持
されているような、流体の圧縮又は膨張のための機械に
おいて、前記スクリューの高圧ポート端部上に配置され
た軸受セットは、ケーシング中ぐりに対し横方向のケー
シングの一体になった延長部分により構成されているフ
ープの内径により載置されていること及び、かかるスク
リューの低圧端部上の軸受セットはかかるスクリューの
低圧端部にてケーシングに固定された軸受ホルダ上に載
置されていることを特徴とする機械。
[Claims] 1. A screw having opposing low-pressure and high-pressure ends, capable of being mounted to rotate about a single axis, and provided with a plurality of threads, which engage with such threads. at least one pinion rotatable about an axis transverse to the axis of rotation of the screw having teeth arranged to engage; at least one low pressure port positioned near the low pressure end of the screw; a high-pressure port located near the opposite high-pressure end of the screw in immediate vicinity of the pinion, the crest of the thread being located on a cylinder concentric with the axis of rotation of the screw; the screw is arranged in substantially fluid-tight communication with a stationary casing having a cylindrical bore surrounding it at least in part; In machines for the compression or expansion of fluids, such as those held by a shaft supported by a shaft, the bore of such a casing is open at both ends, and the high-pressure end of the casing has a diameter considerably larger than the diameter of said bore. a unibody hoop having a small internal boring diameter, and a low pressure end of the casing boring having a diameter of the screw for introducing the screw into the casing boring during assembly of the screw and casing; A machine characterized by having a diameter of 2. A screw having opposing low-pressure and high-pressure ends, capable of being mounted for rotation about a single axis, and provided with a plurality of threads, arranged for interlocking engagement with such threads; at least one pinion capable of rotating about an axis transverse to the axis of rotation of the screw; at least one low-pressure port located near the low-pressure end of the screw; a high pressure port located immediately adjacent to the opposite high pressure end of the screw, the crest of the thread being located on a cylinder concentric with the axis of rotation of the screw and at least partially disengaging the screw; arranged in substantially fluid-tight interlocking relation with a stationary casing having a surrounding cylindrical bore, said screw being supported by two sets of bearings each disposed at each end of the screw; In machines for the compression or expansion of fluids, such as those carried by a shaft, a bearing set placed on the high pressure port end of said screw is integral with the casing transverse to the casing bore. and the bearing set on the low pressure end of such screw rests on a bearing holder fixed to the casing at the low pressure end of such screw. A machine characterized by:
JP2240173A 1989-09-12 1990-09-12 Casing structure for screw compression / expansion machines Expired - Lifetime JP2823671B2 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009019882A1 (en) * 2007-08-07 2009-02-12 Daikin Industries, Ltd. Single-screw compressor, and screw rotor machining method
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JPS6017284A (en) * 1983-07-08 1985-01-29 Daikin Ind Ltd Fluid operation machine of screw system

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