JPH03992A

JPH03992A - スクリュー圧縮機

Info

Publication number: JPH03992A
Application number: JP13263589A
Authority: JP
Inventors: Junji Maeda; 前田　淳二
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-05-29
Filing date: 1989-05-29
Publication date: 1991-01-07

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】〔産業上の利用分野〕本＠明は７ｓｃｆｆ−夕と雌ロータとから成るスクリュ
ー圧縮機又はスクリュー圧縮機に関する。

〔従来θ技術〕

従来の装置を第８図、第４図に従って説明する。第８図
に示す様に、雄ロータｌと雌ロータ２とが適当なパック
２ツシエを有して噛合い、ケーシング８内に収納されて
いる。ゲージング８には雄ロータ１と雌ロータ２のそれ
ぞ：／’ＬＤ吸入側Ｄジジアり荷重を支持する軸受８，
９が嵌入されている。又吐出側ケーシング４には雄ロー
タｌと雌ロータ２■それぞれの吐出側でのラジアル荷重
とスラスト荷重を支持する軸受５．６が嵌入されている
吸入側ケーシング１６には雄ロータ１の吸入側の軸封の
だめにメカシール９が装着されている。

塩ロータｌと雌ロータ２の噛廿面には潤滑とシール、及
び冷却のため又軸受には潤滑のために油が給油される。

進ロータ１を回転、駆動し、８ａ−タ２は４ｏ−タｌに
よって従動駆動される。

吸入空気は、アンローダパルプ１０を通って吸入ポート
１７へ吸込まれ、ロータ間で圧縮された後に、吐出ボー
ト１８から吐出される。吐出された高圧の空気はオイル
セパレータｌｌで油分を除去された後、アフタークー乏
１２で冷却されて吐出され、消費空気として使用される
、消費空気量が減少するとオイルセパレータ１１内の圧
力が上昇する。消費空気量が圧縮機の吐出空気量の約半
分になった時の吐出圧力を圧力スイッチ１４で検出し、
この圧力スイッチ１４の電気信号によりアンローダバル
ブＩＯを閉基し吸入空気を遮断するとともに、放気ｔａ
ｎ弁１５を開放して、オイル七パレータ１１内の空気を
大気開放して圧縮機を無負荷運転とする。この状態をア
ンロード運転といり。このアンロード運転時には、吸入
圧力は真空（約−６４０ｍｍＨｇ　）となり、吐出圧力
は全負荷運転時の圧力が、７　Ｈｆ／１５２ｇの場合、
約２　ｋｇ’／ａｍ２ｇに保持される。

第１図に、雄ロータ１と雌ロータ２の歯面り噛合った状
態での細心に対し直角な断面図を示す。

図中で、雄ロータｌは矢印り方向に回転し、雌ロータ２
は雄ロータ１の歯面の前進面と接触して駆動式れ、矢印
の方向に回転する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては次り様な問題点がある。第４図
において、４０−タ２に作用する回転トルクは、吐出空
気圧力と吸入空気圧力とによって決まるガストルク（図
中の実線で示す様に作用方向は雌ロータ２Ｄ回転方向と
逆方向に作用し、雌ロータ２を塩ロータｌの前進面に押
しつける聞に働く）、及び、被駆動側である雌ロータ２
が回転を伝達されることにより生じる雌ロータ２の慣性
によるトルりとｆａｃＩ−夕２の回転むらによる回転方
向の進み遅れにより生じるトルク、又、上述のガストル
クの変動によって生じるトルクがあり、これらを諾じて
慣性トルクという。こ、／）慣性トルクは、図中■破線
で示す様に、ｌ雌ロータ２の回転方向と同じ向きに作用
し、雌ロータ２を雄ロータ１の前進面から引き離し、後
進面に押しつける側に作用する。ガストルク、慣性トル
クともに、雌ロータの回転角によって変化する。

慣性トルクは、圧徊機・Ｄ負荷変動（全負荷時、アンロ
ード時、吐出圧力の変動等）により大きく変化すること
はないが、ガストルクは負荷変動によって大きく変化す
る。

運転中、常に、ガストルクが慣性トルクよりも大きけれ
ば、雌ロータ２は常に雄ロータ１．０前進面側と接触し
た理想的な回転伝達がなされるが、逆に、ガストルクが
慣性トルクよりも小さいと、雌ロータ２は、ｊＩＸ動面
とは反対側０後進面と接触することになる。

アンロード時には、このガストルクは減少するため雌ロ
ータ２の回転角によって、ガストルクが直性トルクより
大きくなったり小さくなった抄する。

このため、雌ロータ２が１回転する間に、塩ロータｌの
前進面と後進面に交互に接触する。即ち、雌ロータ２は
、常に雄ロータｌの前進面と接触するのではなく、歯面
分離を起し、運転中は、これを連続的にくり返す。この
ため、ロータ同志の歯打ちによる耳ざわりな高周波騒音
と過大な振動が生じる。又、歯打ちによってロータ表面
が異常摩耗するため、この摩耗部からの空気の洩漏によ
り圧縮機の性能が著しく低下する。

本発明の目的は、雌ロータ２　ｖｌｌｉ分離をなくする
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

雌ロータのアキシャル荷重を受ける軸受に回転方向の動
摩擦トルクの大きいすべり軸受を使用する。アンロード
時にオイルセパレータ内の空気な雌ロータＤ吐出側の軸
端部に供給し空気圧を作用させることにより、雌ロータ
に吐出側から吸気側へ慟〈アキシャル荷重を作用させる
。

これによって、アンロード時に、吐出圧力により雌ロー
タの吐出側から吸気側へ作用するガス圧による荷重に加
えて上記の荷重を付加することにより、雌ロータに作用
するアキシャル荷重の増大を図る仁とができる。

〔作用〕

雌ロータＯアキシャル荷重用のすべ＃７軸受の、回転力
ｒ５Ｊ７）すべり抵拡、即ち動摩擦抵抗は従来技術で使
用してするボール軸受と比べて遥かに過大であり、アキ
シャル荷ｔＤ増加に伴なって動摩擦抵抗は増大する。こ
の動Ａ９１擦抵抗は、雌ロータの回転方向に対し逆方向
（アンロード時に雌ロータに働く慣性トルクと反対方向
）に作用するため、雌ロータの慣性トルクを緩和し、ガ
ストルクが慣性トルクよりも大きい状態を維持すること
ができる。これによって、雌ロータは雄ロータの前進面
から離れに〈〈なり、ロータＤ歯面分離を解消すること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１．２図により説明する。第
１図において、一対の雄ロータ１と雌ロータ２は、ある
バブクラブシュなＭして噛合いケージング８内に収納さ
れ、雄ロータ１は、吐出側を吐出ケーシング４に設けた
第１軸受５で、又吸気側を、ケーシングに設けた第８軸
受８で支持される。

又、誰ロータの吸気側の軸封りため、メカシール１２を
装着している。雌ロータ２は、吐出側をＤケーシング４
に設けた、ラジアル荷重を受ける第２＠受６とアキシャ
ル荷重を受けるすべり軸受７で支持され、吸気側は、ラ
ジアル荷重を受ける第４＠受で支持される。

雌ロータ２の吐出側の軸端には、空気圧の受圧を目的と
したディスク１１が設けられ、外周にはシールリング２
８が嵌入され吐出カバ１０．２）溝部に装着されている
。

吸入空気はアンローダバルブ１５を通って吸入ボート１
８から吸込まれ、ロータ間で圧縮された後、吐出ボート
１４から吐出され、オイルセパレータ１６で油分を分離
した後、アフタークー２１７で冷却され吐出される。吐
出された空気の消費量が減少すると、アフタ−クー２出
口の吐出圧力が上昇する。消費空気量が圧縮機の吐出し
空気量の約半分になると吐出圧力が、ある圧力まで上昇
する。この圧力をアフタ−クー２出口に設けた圧カスイ
ブチ１９で検出し、この圧力スイッチ１９の電気信号に
よりアンローダバルブ１５を閉塞し、吸入空気を遮断す
るとともに、放気電磁弁２０を開いて、オイルセパレー
タ１６内の空気を大気へ開放し、圧縮機は無負荷運転と
なる。この状態をアンロード運転といい、この時の吸入
圧力は真空（約−６４１０ｍｍＨｇ　）で、吐出圧力は
全負荷運転時の圧力が’７ｋｑｆ／ｃａｇの場合、約２
＃／／ｍｇの低い圧力に保持される。又、オイルセパレ
ータ内の空気は、第１電磁弁２１を通して、吐出カバ１
０の雌ロータ用ディスク１１の室につながっている。

又、この室の空気を逃がすために第２−ｗｔ磁弁２２を
通して吸入ボート１８内へつながっている。

アンロード運転時、圧力スイッチ１９の信号を受けて、
第１′ｆｌＬ磁５Ｐ２１は開き、第２′亀磁弁２２は閉
じる。従って、オイルセパレータ１６内の空気は、ディ
スク１１０室に導かれ、ディスク１１は空気圧によって
押され、雌ロータ２に吐出側から吸入側へのアキシャル
荷重が作用する。このアキシャル荷重は、すべり軸受７
によって負荷される。

消費空気量が増加し、アフタークーラ１７の出口の空気
圧力が低下すると、圧力スイッチ１９で検出し、電気信
号により、放気電磁弁ｚＯは閉じ、全負荷運転となる。

同時に第１電磁弁２１を閉じ第２！磁弁２２を開いて、
ディスク１１の室内の空気は、吸入ボート１８内へ開放
され、雌ロータ２へのアキシャル荷重は付加されなくな
る。

この様に、アンロード運転時に、吐出圧力［二って４０
−タ２に作用するアキンヤル荷重と、さらに、上述のア
キンヤル荷重をすべり軸受７に付加することができる。

第２図に、雌ロータ２と雄ロータ１の噛合った状態での
細心に対し直角方向の断面図を示す。

図中の矢印は、アンロード運転中に雌ロータ２に作用す
るトルクの作用方向を示す。矢印の実線は、空気圧力に
よって作用するガストルクを示し、破線は直性トルク（
雌ロータ２が雄ロータ１によりて回転を伝達されること
により生じる慣性トルクと、雌ロータ２Ｄ回転むらによ
り回転方向の進み遅れにより生じるトルクとの和）を示
し、−点鎖線はすべり軸受７の−４」察トルクを示す。

それぞれθ作用方向は矢印で示す向きである。

ガストルクとすべり軸受の動摩擦トルクは、運転中に雌
ロータ２を雄ロータ１の駆動側画面である前進面に押し
つける方向に作用し、直性トルクは、雌ロータ２を雄ロ
ータ１の前進面から引き離す方向に作用する。

又すべり軸受によって発生すｂ動摩」祭トルクは軸受に
作用するアキンヤル荷重の増加によって増大する。

〔発明の効果〕

本発明によればアンロード時Ｖζ、すべり軸受に作用す
るアキシャル荷重が増加するため、すべり軸受により発
生するｗＪ摩擦トルクが増加する。こＤトルクは雌ロー
タを雄ロータの前進面に押しつける方向に作用するため
、雌ロータ２は前進面から離れて歯面分離するという現
象が起りにくくなる。

このため、ロータ同志の歯面の歯打ちによる耳ざわりな
高周波音と、ロータの振動の低減を図ることができる。

さらに、歯面の歯打ちによる一面の異常摩耗の発生がな
くなるため、摩耗した部分からの圧縮空気の洩漏による
圧縮機の性能低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

４１図は本発明の一実施例を示すスクリュー圧縮機り横
断１１ｉｆｆｉ図と、空気配管系統図を示す、第２図は
、第１図の雌ロータ２と雄ロータ１２）噛合った状態で
の軸心に対して直角方向の断面図、第８図は従来技術に
おけるスクリュー圧縮機の横断面図と空気配管系統図を
示す。第４図は、第３図の雌ロータ２と雄ロータｌの噛
合った状態での軸心に対して直角方向の断面図である。１・・・雄ロータ　　２・・・雌ロータ　　３・・・ケ
ーシング　　４・・・吐出ケーシング　　５・・・第１
軸受６・・・第２軸受　　７・・・すべり軸受　　８・
・・第３軸受　　９・・・第４＠受　　ｌＯ・・・吐出
カバ　　１１・・・ディスク　　１２・・・メカンール
　　１３・・・吸入ボート　　１４・・・吐出ポート　
　１５・・・アンローダバルブ　　１６・・・オイルセ
パレータ　　１７・・・アフタークーラ　　１８・・・
逆止弁　　１９・・・圧力スイッチ　　２０・・・放気
電磁弁　　ｚｌ・・・第Ｆｔ磁弁　　２２・・・第２電
磁弁　　２３・・・シールリング。＼ｌり７１函寥今図１３　　吸入水−ト１４　　ＣＪ土払オ、−ト

Claims

【特許請求の範囲】

互いに噛合う一対の雄ロータと雌ロータにより形成され
、雌ロータの軸端部に受圧部を設け、吐出経路を分岐し
、分岐管に開閉弁を介在して上記受圧部に接続し、アン
ロード時に上記開閉弁を開路し、上記受圧部に空気圧を
作用させたことを特徴とするスクリュー圧縮機。