JPH03503307A - 高圧ねじ圧縮機のためのロータ対 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高圧ねじ圧縮機のためのロータ対 本発明の利用分野 本発明は、雄ロータと雌ロータとから成る高圧ねじ圧縮機のためのロータ対に関 する。その際雄ロータは、そのピッチ円の外方にほぼ凸形に配置された歯を有し 、雌ロータは、そのピッチ円の内方にほぼ凹形に配置された歯を有しており、そ の際両ロータは反対方向に噛合っており、向い合って位置する端部平面の、雄ロ ータの雌ロータに対する巻き角は、雄ロータの雌ロータに対する歯数と同じよう な関係にあり、歯溝は、雄ロータと雌ロータとを連絡しているＶ字形の作業室に よって形成され、その内方では、吸入、圧縮、吐出の作業サイクルがロータの回 転によって行われており、それによってロータに圧力差が存在するようになり、 該圧力差が軸受上の作用力となっている。ロータは、支持軸受とピボット軸受と で同軸的に支承されている。

公知の現状技術の特性 ねじ圧縮機のための公知のロータ対にあっては、雌ロータが曲げに対して充分な 剛性を有するように、歯数が不動に固定されている。

雌ロータの歯数から雄ロータの歯数を差引いた差違が−１から＋２までである歯 数の組合せを使用した場合には、ロータの軸間距離が小さいため、支持軸受の支 持能力が、特に雌ロータにおいて、相対的に限定される。

このため公知のねじ圧縮機の使用範囲は、その最大許容運転圧力が約２．５ＭＰ ａに制限されており、高圧の使用例は寅現されていない。

しかし別の公知の圧縮機の雄ロータと雌ロータとの歯数を増大してみても、それ は支持能力の無意味な改良になるだけで、寧ろ内方の密封性の劣化により体積効 率に不利な影響が表われる。その理由は、圧縮機の所定の吐出流にあっては、７ 字形の作業室を形成する歯溝が、雄ロータの歯数の増加と共に、雄ロータ歯と雌 ロータ歯との間及びロータとケーシングとの間の有効な内部間隙よりも著しく小 さくなるからである。

本発明の目的 本発明の目的は、より高い運転圧力に対するねじ圧縮機の使用範囲を、良好なエ ネルギ経済指標と低い製作コストとによって拡大することにある。

本発明の本質 本発明の課題は、ロータの主要寸法の変更によって軸間距離を拡大し、かつ歯溝 容積と作業遊びの時間的な大きさとに対し、ねじ圧縮機内部の密封性を改善する ことにある。

本発明の課題は、可能な軸受の大きさを制限している軸間距離を、雌ロータの歯 数の増加によって拡大することだけで、これを解決することができた。

本発明に基く高圧ねじ圧縮機のためのロータ対は、歯数が雄ロータよりも少くと も３歯多い雌ロータを有しており、その際歯数の違いは最高の運転圧力に依存し 、かつその大きさは、雌ロータの歯数の増加につれて増大する、雌ロータの圧力 側の支持軸受上に作用する力が、支持軸受の最大可能支持能力よりも小さいよう な大きさである。このことは、軸間距離が増大して雌ロータの歯数が増加するた めに惹き起されることである。このことから雌ロータの歯数が結果的に明らかに なり、この場合にあっては、雄ロータ側と雌ロータ側との支持軸受及びピボット 軸受の支持能力が、ガス力に伴って軸受位置に発生する作用力よりも大きくなっ ている。

雌ロータに対する雄ロータ用の歯数が４対８である本発明の構成にあっては、雌 ロータの巻き角は雄ロータの巻き角の５０％に減少する。１方、軸間距離は４対 ６の組合せに対して約２３％増加する。そのため、雌ロータ軸端部には、支持軸 受として、支持能力が４０％乃至５０％だけ高い転がり軸受を使用することがで きる（比較基準：雌ロータ用の軸受外径が軸間距離に等しい場合）。■方この位 置における作用力は、最大運転圧力が３−５１Ｐａで、雌ロータの歯数が６から ８に増加した場合、約８％増加するだけである。内部の隙間は、雌ロータ歯数の 増加によって正の影響を受ける。それは軸受の遊びとロータの熱膨張とが反対方 向に作用するからである。

本発明の別の特徴は、雄ロータの巻き角の大きさに関するものであり、該巻き角 は周速度に依存して決定される。その際巻き角−□と周速度Ｖｕとの間には次式 が成立する。

ψＮ□−Ｖｕ−に ここで に−１４乃至１８ Ｖｕ　：　１秒間のメートル数である。

周速度が小さい場合には巻き角が小さくなるため、内方の隙間損失は、小型のね じ形圧縮機の場合、特に減少する。それは、巻き角が３００°から３２５６まで である従来の通常の場合よりも、圧縮工程がより速かに終了するからである。

実施例 ねじ圧縮機のロータの間隔は、可能な軸受の大きさを限定しており、かつその大 きさは雌ロータの歯数の増加によって決定される。雌ロータの歯数は、雄ロータ の歯数より少くとも３歯多い。雌ロータに対する雄ロータの歯数の構成が４対８ である場合には、雌ロータの巻き角が雄ロータの巻き角の５０％に減少する。

国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴ／ＥＰ　９０１０００９３ ＳＡ　　　　　　　３３７４１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．高圧ねじ圧縮機のためのロータ対であって、該ロータ対は、そのピツチ円の 外方にほぼ凸形に配置された歯を有する雄ロータと、そのピツチ円の内方にほぼ 凹形に配置された歯を有する雌ロータとから成って、反対方向に噛合っており、 また巻き角は向い合って位置するロータの端部平面に関係しており、その際ロー タは、それらの旋回軸線の距離で、つまり軸間距離で、支持軸受及びピボット軸 受に同軸的に支承されており、かつ吸入、圧縮、吐出の作業サイクルによって惹 き起こされる作用力を、軸方向と半径方向とで受容している形式のものにおいて 、雌ロータの歯数の大きさが、雄ロータ側と雌ロータ側との支持軸受の支持能力 がガス力によって惹き起される軸受位置上の作用力より大きくなるような大きさ であり、また雌ロータは、雄ロータより少くとも３歯多い歯数を有しており、そ の際歯数の差違は、吐出の際に克服しなければならないねじ圧縮機の最高圧力に 依存しており、かつその大きさは、雌ロータの歯数の増加につれて増大するロー タ間の軸間距離により、支持軸受の支持能力が、雌ロータの歯数の増加に伴い雌 ロータの圧力側の支持軸受上に発生する作用力よりも大きくなるような、圧力側 の支持軸受が、雌ロータ上に存在するような大きさであることを特徴とする、高 圧ねじ圧縮機のためのロータ対。
2. ２．１つの雄ロータと１つの雌ロータとから成る高圧ねじ正縮機のためのロータ 対であって、度で測定した雄ロータの巻き角が、雄ロータの周速度を１秒間のメ ートル数で測定した数値の１４倍乃至１８倍の大きさであることを特徴とする、 高圧ねじ圧縮機のためのロータ対。
3. ３．最高運転圧力が３．５ＭＰａであって、雄ロータの歯数が４、雌ロータの歯 数が８であることを特徴とする、請求項１記載のロータ対。