JPH06200886A - Screw compressor - Google Patents

Screw compressor

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JPH06200886A
JPH06200886A JP131193A JP131193A JPH06200886A JP H06200886 A JPH06200886 A JP H06200886A JP 131193 A JP131193 A JP 131193A JP 131193 A JP131193 A JP 131193A JP H06200886 A JPH06200886 A JP H06200886A
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JP
Japan
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rotor
torque fluctuation
screw
torque
stator
Prior art date
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Pending
Application number
JP131193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirochika Kametani
裕敬 亀谷
Kazuaki Shiiki
和明 椎木
Hiroshi Torigoe
大資 鳥越
Yuji Kamiya
裕治 紙屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH06200886A publication Critical patent/JPH06200886A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce vibration and noise followed by torque fluctuation by canceling torque caused by change in pressure distribution of compressive gas. CONSTITUTION:A torque fluctuation absorbing mechanism 11 is provided for the discharge side end section of a screw compressor main body. In this mechanism, a stator 16 is faced to a rotor 15 where both of them are composed of permanent magnets, so that the number of torque fluctuations, identical to the number of teeth times of a male screw rotor 1 per one revolution is produced by means of attraction and resiliency between the stator and the rotor. By this constitution, when the male screw rotor 1 is rotated, inner pressure is accordingly changed, so that exciting force with an intermeshing frequency as a basic frequency is applied to the screw rotor 1 and a casing 3. Particularly torque which rotates the screw rotor 1, is fluctuated so as to be transformed into exciting force in the rotating direction. Since torque fluctuation produced by the torque fluctuation absorbing mechanism 11 is identical in frequency and amplitude to the aforesaid exciting force, but is reverse in phase, torque fluctuation produced is canceled by the mechanism. Accordingly vibration and noise are thereby reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スクリュー圧縮機に係
わり、特に、圧縮機本体内部での圧縮気体の圧力分布変
化に起因するトルク変動を打ち消し、トルク変動に伴な
う振動・騒音が少ないようにしたスクリュー圧縮機に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screw compressor, and in particular, it cancels torque fluctuations caused by changes in the pressure distribution of compressed gas inside the compressor body, and reduces vibration and noise accompanying torque fluctuations. And the screw compressor.

【0002】[0002]

【従来の技術】スクリュー圧縮機はレシプロ圧縮機に比
較して往復運動が無いため、振動や騒音が小さいことを
特長としている。しかし詳細に観察すればスクリュー圧
縮機にも振動源は存在し、レシプロ圧縮機に比べ小さい
とはいえ振動や騒音が問題となる場合がある。特に近年
は居住環境向上の要望や、圧縮機を専用の別棟から人間
と同じ建屋内に設置するケースが増えていることから、
振動騒音低減は大きな課題となっている。スクリュー圧
縮機の振動源の存在理由と性質については後述するが、
そこからの振動はケーシング表面などから直接騒音とし
て放出されたり、あるいは架台や台座を固体伝播した上
で騒音となっても放出される。また、一部は床や地盤を
伝播し、そのまま振動として害を及ぼすこともある。
2. Description of the Related Art A screw compressor has less reciprocating motion than a reciprocating compressor, and is therefore characterized by low vibration and noise. However, if observed in detail, the screw compressor also has a vibration source, and although it is smaller than the reciprocating compressor, vibration and noise may be a problem. Especially in recent years, there is an increasing demand for improvement of the living environment and the increasing number of cases where compressors are installed in the same building as humans from a dedicated separate building.
Vibration noise reduction is a major issue. The reason and the nature of the vibration source of the screw compressor will be described later,
The vibration from there is emitted as noise directly from the casing surface or the like, or is emitted as noise after propagating solidly through the pedestal or pedestal. In addition, some of the waves may propagate through the floor or the ground, and may be directly affected by vibration.

【0003】振動源の存在理由と性質について詳述す
る。スクリューロータを回転するには中に閉じ込めた気
体を圧縮するためにある値以上の騒動トルクを必要とす
る。十分なトルクをかけるとスクリューロータが回転
し、それに伴い中に閉じ込められた気体が圧縮されケー
シング内部に圧力分布が変化する。ケーシング内部の圧
力分布によって駆動トルクが決まるが、その値は刻々変
化し、1回転につき歯数分の回数だけ増減を繰り返す。
これは1回転につき歯数の回数だけスクリューロータの
噛み合い状態が同一となり、内部圧力分布が再現するか
らである。周波数で表すと回転周波数に歯数を乗じた周
波数すなわち「噛み合い周波数」でトルク変動を繰り返
すことになる。したがって、電機工学における直流成分
と交流成分の分離のように、トルクの時間変化は一定の
正の値を持つ一定成分と噛み合い周波数の周期で繰り返
す変動成分に分離できる。一定成分が圧縮仕事をしてお
り、変動成分が振動源となっていると解釈することがで
きる。また、変動成分を周波数的観点からみてみる。ト
ルク変動の時間的推移特性はスクリューロータの歯形や
吐出口形状などで決定されるが、正弦波状とは限らず、
三角波状や鋸波状となることもある。したがって、トル
ク変動の周波数成分は噛み合い周波数が主であるが、そ
の整数倍周波数いわゆる高次成分も含まれることが多
い。
The reason and the nature of the vibration source will be described in detail. Rotating the screw rotor requires a certain amount of turbulent torque to compress the gas trapped inside. When a sufficient torque is applied, the screw rotor rotates, and the gas trapped therein is compressed and the pressure distribution changes inside the casing. The driving torque is determined by the pressure distribution inside the casing, but its value changes every moment, and the number of teeth is increased and decreased per revolution.
This is because the meshing state of the screw rotor becomes the same as the number of teeth per rotation, and the internal pressure distribution is reproduced. In terms of frequency, torque fluctuations are repeated at a frequency obtained by multiplying the rotation frequency by the number of teeth, that is, the “meshing frequency”. Therefore, like the separation of the direct current component and the alternating current component in electrical engineering, the time change of torque can be separated into a constant component having a constant positive value and a variable component that repeats at the cycle of the mesh frequency. It can be construed that a fixed component performs compression work and a fluctuating component serves as a vibration source. Also, let's look at the fluctuation component from the viewpoint of frequency. The time transition characteristic of the torque fluctuation is determined by the tooth shape of the screw rotor, the shape of the discharge port, etc., but it is not limited to the sine wave shape.
It may be triangular or sawtooth. Therefore, the frequency component of the torque fluctuation is mainly the meshing frequency, but an integral multiple frequency so-called higher-order component is often included.

【0004】スクリュー圧縮機本体はその外部に設けら
れた電動機などによってトルクの一定成分を供給されて
回転する。従来技術では変動成分の供給が無く、残った
変動成分が加振力となってスクリューロータやケーシン
グに作用し振動源となっていた。なお、電動機の供給す
るトルクにはトルクリップルと呼ばれる僅かなトルク変
動成分が含まれているが、圧縮機側のトルク変動に比較
して十分に小さいので共振などの特殊な状態でなければ
無視できる。
The screw compressor body rotates by being supplied with a constant torque component by an electric motor or the like provided outside the screw compressor body. In the prior art, the fluctuation component was not supplied, and the remaining fluctuation component acted as a vibrating force on the screw rotor and the casing to act as a vibration source. The torque supplied by the motor contains a slight torque fluctuation component called torque ripple, but it is sufficiently small compared to the torque fluctuation on the compressor side, so it can be ignored unless it is in a special state such as resonance. .

【0005】内部圧力の変動はケーシングとスクリュー
ロータの両方に作用しており、トルク変動以外にも軸方
向加振力、径方向加振力となり、振動源となっている。
それらはトルク変動と同じ理由により噛み合い周波数を
基本周波数とし高次の周波数を含む振動源である。
Fluctuations in the internal pressure act on both the casing and the screw rotor, and in addition to torque fluctuations, they also act as an axial exciting force and a radial exciting force, which are vibration sources.
For the same reason as torque fluctuations, they are vibration sources that have a meshing frequency as a fundamental frequency and include higher-order frequencies.

【0006】これらの振動を防止しようという試みは既
にいくつかの方法が知られている。例えば特開昭54−
94109号公報では、軸端に設けたピストン(該公報
中の用語では回転部材)にかかる圧力を利用し、スクリ
ューロータを軸方向に押しつけ、軸方向振動を低減する
ことが述べられている。また、特開昭58−20009
3号公報では振動減衰器(該公報中の用語では制振部
材)によって、振動系の減衰係数を増し、軸方向振動を
低減することが述べられている。一方、回転方向の制振
に関しては、特開昭56−75993号公報でスクリュ
ーロータ自身を磁化することによって雄雌スクリューロ
ータ相互間の回転方向の歯面分離振動(該公報中の用語
では歯面ばなれ)を防止することが述べられている。軸
方向と回転方向の両者を同時に制振する方法としては特
開昭54−62515号公報で左右対象に構成する方法
が示されている。トルク変動を積極的に解消する方法と
しては特開昭60−60286号公報が示されている。
これはローリングピストン形圧縮機を駆動するのに必要
なトルクを変動成分をも含めてモータで発生させて余剰
トルクや不足トルクを無くし、回転変動を防止する方法
であり、「トルク制御」の名称で実用化されている。
Several methods have already been known for attempts to prevent these vibrations. For example, JP-A-54-
In Japanese Patent No. 94109, it is described that the pressure applied to a piston (a rotary member in the publication) is used to press a screw rotor in the axial direction to reduce axial vibration. In addition, JP-A-58-20009
No. 3, it is described that a vibration damper (in the terminology of the publication, a vibration damping member) increases a damping coefficient of a vibration system and reduces axial vibration. On the other hand, regarding the vibration damping in the rotation direction, in JP-A-56-75993, the tooth separation vibration in the rotation direction between the male and female screw rotors is generated by magnetizing the screw rotor itself (the tooth surface in the term of the publication). It is stated that it prevents the As a method of simultaneously damping both the axial direction and the rotational direction, Japanese Patent Laid-Open No. 62525/1979 discloses a method of bilaterally symmetric. Japanese Patent Laid-Open No. 60-60286 discloses a method for positively eliminating torque fluctuation.
This is a method of generating torque required to drive a rolling piston compressor, including fluctuation components, in the motor to eliminate excess torque and insufficient torque, and to prevent rotation fluctuations. Has been put into practical use in.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭54−94
109号公報や特開昭58−200093号公報で述べ
られている技術は振動を抑制する効果はあるものの、加
振力そのものは依然残っており、振動低減効果が不十分
であるという問題がある。特開昭56−75993号公
報は雌雄スクリューロータ間の相対的な回転振動に関し
ての効果は期待できるが、雌雄がそろって振動する場合
には制振効果が期待できないという問題点がある。ま
た、スクリューロータに用いられる材質は歯形を高精度
に加工する観点から選択されるので、通常は残留磁気が
弱く本公報のような強い磁力を持ったスクリューロータ
を実現することは難しい。特開昭54−62515号公
報による方法は制振効果は十分に期待できるが、構造が
複雑となり、設計や製造が難しいなどの問題がある。特
開昭60−60286号公報による技術は効果が大きい
が、制御装置や電力素子の制限から比較的低速域でのみ
可能である。本公報が適用されているローリングピスト
ン形圧縮機に比較して回転数の高いスクリュー圧縮機で
は実用化に無理がある。また、専用の制御装置を必要と
するなど高価になる問題点がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
Although the techniques described in Japanese Patent Laid-Open No. 109 and Japanese Patent Laid-Open No. 58-200093 have the effect of suppressing vibration, the vibration force itself still remains, and there is a problem that the vibration reducing effect is insufficient. . Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-75993 can be expected to have an effect on the relative rotational vibration between the male and female screw rotors, but has a problem that the vibration damping effect cannot be expected when both males and females vibrate. Further, since the material used for the screw rotor is selected from the viewpoint of processing the tooth profile with high precision, it is usually difficult to realize a screw rotor having a strong residual magnetic force and a strong magnetic force as in the present publication. The method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 54-62515 can be expected to have a sufficient vibration damping effect, but has a problem that the structure is complicated and the design and manufacturing are difficult. Although the technique according to Japanese Patent Laid-Open No. 60-60286 has a great effect, it is possible only in a relatively low speed region due to the limitation of the control device and the power element. It is impossible to put the screw compressor having a higher rotation speed into practical use than the rolling piston compressor to which the present publication is applied. In addition, there is a problem that it becomes expensive because it requires a dedicated control device.

【0008】本発明の目的は、上記問題点を鑑み、簡単
な構造で内部圧力分布の変化で発生するトルク変動や軸
方向の加振力を相殺し、振動や騒音の少ないスクリュー
圧縮機を実現することにある。
In view of the above problems, an object of the present invention is to realize a screw compressor with a simple structure, which cancels out torque fluctuations and axial vibrational forces generated by changes in internal pressure distribution, thereby reducing vibration and noise. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに以下の手段を用いる。
To solve the above problems, the following means are used.

【0010】雄雌1対のスクリューロータのうちの少な
くとも一方の軸上にトルク変動吸収機構を備える。トル
ク変動吸収機構は同軸上にあり、互いに力を及ぼしあう
回転子と固定子からなる。回転子、固定子相互間の吸引
力あるいは反発力はそれらの位置関係で定まり、固定子
に対する回転子の回転角度で周期性を持たせる。したが
って、固定子に対して回転子を回転させるに必要なトル
クは回転角度に対して周期的に変動する。トルク変動は
駆動源として働くトルクが正のもの、負荷として働くト
ルクが負のもの、あるいは駆動源と負荷を交互に繰り返
すものであってもよい。スクリューロータ軸に前記回転
子を、固定側構造部材に前記固定子を固定する。トルク
変動の周期は回転子を固定した側のスクリューロータの
噛み合い周期に一致させる。さらにトルク変動の振幅と
位相はスクリューロータの持つトルク変動を打ち消すの
に最適な値を選ぶ。
A torque fluctuation absorbing mechanism is provided on the shaft of at least one of the pair of male and female screw rotors. The torque fluctuation absorbing mechanism is coaxial and includes a rotor and a stator that exert forces on each other. The attractive force or repulsive force between the rotor and the stator is determined by their positional relationship, and the rotation angle of the rotor with respect to the stator gives periodicity. Therefore, the torque required to rotate the rotor with respect to the stator changes periodically with respect to the rotation angle. The torque fluctuation may be a positive torque that acts as a drive source, a negative torque that acts as a load, or an alternating repetition of a drive source and a load. The rotor is fixed to the screw rotor shaft, and the stator is fixed to the fixed-side structural member. The cycle of torque fluctuation is matched with the meshing cycle of the screw rotor on the side where the rotor is fixed. Further, the amplitude and phase of the torque fluctuation are selected to be optimal values for canceling the torque fluctuation of the screw rotor.

【0011】軸方向振動を低減するためには、さらにト
ルク変動吸収機構に軸方向加振力を持たせる。その手段
は同心円筒状の回転子と固定子を軸方向にずらす、ある
いは軸方向に向かいあった回転子と固定子とすることで
実現できる。こうして実現した軸方向加振力はスクリュ
ー圧縮機本体の持つ軸方向加振力に対して、振幅は等し
く、位相が逆になるよう設定する。
In order to reduce the axial vibration, the torque fluctuation absorbing mechanism is further provided with an axial exciting force. The means can be realized by shifting the concentric cylindrical rotor and the stator in the axial direction, or by using the rotor and the stator facing each other in the axial direction. The axial excitation force thus realized is set so that the amplitude is equal and the phase is opposite to the axial excitation force of the screw compressor body.

【0012】[0012]

【作用】本発明では、上記の手段が以下のように作用
し、振動騒音が少なくなる。
In the present invention, the above-mentioned means act as follows to reduce vibration noise.

【0013】トルク変動吸収機構はスクリューロータに
生ずるトルク変動と同等の振幅で逆位相のトルクをスク
リューロータに与える。言い替えると、スクリューロー
タの必要とするトルクの内の一定成分は従来どおり電動
機で供給し、変動成分はトルク変動吸収機構により供給
することになる。すると、スクリューロータの持つトル
ク変動とトルク変動吸収機構の持つトルク変動が互いに
打ち消しあい、全体としてはトルク変動が目立たなくな
る。したがって、一定トルクで電動機がスクリュー圧縮
機本体を回しても、加振力が現われず、それを起因とす
る振動や騒音の発生を防止できる。
The torque fluctuation absorbing mechanism gives the screw rotor a torque of the opposite phase with the same amplitude as the torque fluctuation generated in the screw rotor. In other words, the constant component of the torque required by the screw rotor is supplied by the electric motor as in the conventional case, and the fluctuation component is supplied by the torque fluctuation absorbing mechanism. Then, the torque fluctuation of the screw rotor and the torque fluctuation of the torque fluctuation absorbing mechanism cancel each other out, and the torque fluctuation becomes inconspicuous as a whole. Therefore, even if the electric motor rotates the screw compressor main body with a constant torque, the exciting force does not appear, and it is possible to prevent the generation of vibration and noise due to the exciting force.

【0014】軸方向振動の制振作用についても同様で、
トルク変動吸収機構の発生する加振力とスクリュー圧縮
機本体の加振力が相殺する。
The same applies to the damping action of axial vibration.
The exciting force generated by the torque fluctuation absorbing mechanism and the exciting force of the screw compressor body cancel each other out.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図1〜図5を用いて、本発明の第1の
実施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0016】図1は本発明によるスクリュー圧縮機本体
の側面断面図である。雄スクリューロータ1と雌スクリ
ューロータ2は互いに噛み合い、ケーシング3に収納さ
れている。ケーシング3内部に構成され一部が重複する
2つの円筒状穴からなるボア5の壁面はスクリューロー
タ1、2とは微小なすきまをはさんで接触しない。本実
施例においてスクリュー歯の歯数は雄が4、雌が6であ
る。ケーシング3は分割構造でメインケーシング3a、
吸込側ケーシング3b、吐出側ケーシング3cよりな
る。各スクリューロータは軸受4a、4b、4c、4d
により軸支される。このうち軸受4a、4cはアンギュ
ラ玉軸受を含む組合せ軸受で、圧縮気体の圧力による吐
出側から吸入側へのスラスト力を受けている。ケーシン
グ3内部のボアの吸入側端部には吸入口7が設けられ、
外部とボアを貫通している。同様に、ケーシング3内部
のボアの吐出側端部には吐出口8が設けられ、外部とボ
アを貫通している。吸入口7と吐出口8のボア端面への
開口形状はスクリューロータの歯形と圧縮比から最適な
形となっている。雄ロータ軸の吸入口側端部13aには
プーリ9と軸シール10が備えられる。プーリ9は外部
に設けられた電動機(図示せず)の出力軸とベルトを介
して接続される。
FIG. 1 is a side sectional view of a screw compressor body according to the present invention. The male screw rotor 1 and the female screw rotor 2 mesh with each other and are housed in the casing 3. The wall surface of the bore 5 formed inside the casing 3 and formed of two cylindrical holes that partially overlap each other does not contact the screw rotors 1 and 2 with a slight clearance. In this embodiment, the number of screw teeth is 4 for males and 6 for females. The casing 3 has a divided structure and has a main casing 3a,
It is composed of a suction side casing 3b and a discharge side casing 3c. Each screw rotor has bearings 4a, 4b, 4c, 4d
Is pivotally supported by. Of these, the bearings 4a and 4c are combined bearings including angular contact ball bearings, and receive a thrust force from the discharge side to the suction side due to the pressure of compressed gas. A suction port 7 is provided at the suction side end of the bore inside the casing 3,
It penetrates the outside and the bore. Similarly, a discharge port 8 is provided at the discharge side end of the bore inside the casing 3, and penetrates the outside and the bore. The shapes of the openings of the suction port 7 and the discharge port 8 to the end faces of the bores are optimum from the tooth profile of the screw rotor and the compression ratio. A pulley 9 and a shaft seal 10 are provided at an end portion 13a of the male rotor shaft on the suction port side. The pulley 9 is connected to the output shaft of an electric motor (not shown) provided outside via a belt.

【0017】本体の吐出側外端部にはエンドプレート1
2を介してトルク変動吸収機構11が設けられる。トル
ク変動吸収機構については拡大詳述した図2、図3を用
いて説明する。図2はトルク変動吸収機構11の側面断
面図、図3は図2を向かって左側から見た正面断面図で
ある。
An end plate 1 is provided at the outer end of the main body on the discharge side.
A torque fluctuation absorbing mechanism 11 is provided via 2. The torque fluctuation absorbing mechanism will be described with reference to FIGS. 2 is a side sectional view of the torque fluctuation absorbing mechanism 11, and FIG. 3 is a front sectional view of FIG. 2 as viewed from the left side.

【0018】吸収機構ケーシング14の内面に固定子1
6が備えられ、それと対向して同心で回転子15が雄ロ
ータ軸の吐出側13bに回転子台19を介して固定され
る。回転子15と固定子16の間にはすきまがあり、そ
の間隔は異物の噛み込みや熱膨張による接触を防止し、
同時に目的とするトルク変動を発生するに都合の良い大
きさになっている。回転子15も固定子16も永久磁石
でそれぞれ8個づつの小片からなり、S,N交互に向き
を変えて接着剤で固定されている。永久磁石の磁性強度
は、後で述べるように圧縮機本体のトルク変動と等しい
トルク変動を発生させる値とする。吸収機構ケーシング
14の端面は非磁性材料製のエンドカバー20で塞がれ
る。また、トルク変動吸収機構全体は固定ボルト17に
よってエンドプレート12に固定される。固定ボルト1
7の通る穴は長穴18となっており、トルク変動吸収機
構の固定角度を任意に選べる。
The stator 1 is provided on the inner surface of the absorption mechanism casing 14.
6 is provided, and the rotor 15 is concentrically opposed to the rotor 6, and is fixed to the discharge side 13b of the male rotor shaft via the rotor base 19. There is a gap between the rotor 15 and the stator 16, and the gap prevents foreign matter from being caught or contact due to thermal expansion.
At the same time, the size is convenient for generating the target torque fluctuation. Both the rotor 15 and the stator 16 are made of 8 pieces of permanent magnets, and they are fixed with an adhesive by alternately changing the directions of S and N. The magnetic strength of the permanent magnet is set to a value that causes a torque fluctuation equal to the torque fluctuation of the compressor body, as will be described later. The end surface of the absorption mechanism casing 14 is closed by an end cover 20 made of a non-magnetic material. The entire torque fluctuation absorbing mechanism is fixed to the end plate 12 by the fixing bolt 17. Fixing bolt 1
The hole through which 7 passes is an elongated hole 18, and the fixed angle of the torque fluctuation absorbing mechanism can be arbitrarily selected.

【0019】次にトルク変動吸収機構の特性を図4を用
いて説明する。図4はトルク変動吸収機構の回転子位置
と発生トルクの関係を図示したものである。回転子の矢
印方向への回転によって発生トルクは正弦波状に変化す
る。回転子の位置が(a)→(b)→(c)→(d)と
推移した時にそれぞれの位置で発生するトルクのグラフ
中での位置を線で結んだ。(d)の次は再び(a)の状
態になり順に繰り返す。(a)の位置に回転子がある
時、各永久磁石は同極同士が接近しているので互いに反
発するが、回転方向に対してはポテンシャルの高い不安
定な位置ながら中立となりトルクを発生しない。(b)
の位置では回転方向の先に異極の磁石があり引き寄せら
れ、回転の反対方向に同極の磁石があり反発するので、
その合力は回転を進ませる正のトルクとなる。(c)の
位置で異極どうしの磁石が面しており、安定で中立とな
りトルクは発生しない。(d)の位置では(b)と逆の
関係にあり、合力は回転を阻害する負のトルクとなる。
このように回転子が回転するに従い、かかるトルクが正
負交互に繰返し正弦波状に変化する。そして、その周期
は固定子も回転子も8個づつあることから回転子1回転
につき4周期のトルク変動がある。
Next, the characteristics of the torque fluctuation absorbing mechanism will be described with reference to FIG. FIG. 4 illustrates the relationship between the rotor position of the torque fluctuation absorbing mechanism and the generated torque. The torque generated by the rotation of the rotor in the direction of the arrow changes sinusoidally. The positions in the graph of the torque generated at each position when the position of the rotor changed from (a) to (b) to (c) to (d) were connected by a line. After (d), the state of (a) again occurs and the sequence is repeated. When the rotor is located at position (a), the permanent magnets repel each other because the same poles are close to each other, but they become neutral in spite of the unstable position with high potential in the direction of rotation, and no torque is generated. . (B)
At the position of, there is a magnet of different polarity at the tip of the rotation direction and it is attracted, and there is a magnet of the same pole in the opposite direction of rotation and it repels
The resultant force is a positive torque that advances the rotation. At the position of (c), the magnets of different polarities face each other, and the magnet becomes stable and neutral, and no torque is generated. At the position of (d), the relationship is opposite to that of (b), and the resultant force is a negative torque that inhibits rotation.
In this way, as the rotor rotates, the torque changes repeatedly in positive and negative alternating sine waves. Since there are eight stators and eight rotors in that cycle, there is a torque fluctuation of four cycles per one rotation of the rotor.

【0020】本実施例のスクリュー圧縮機は以下のよう
に動作する。
The screw compressor of this embodiment operates as follows.

【0021】電動機からベルトを介して回転がプーリ9
に入力される。雄スクリューロータ1が回転するとそれ
と噛み合っている雌スクリューロータ2も回転する。ス
クリューロータどうしは接触回転するのでボア5内部は
連続的に給油される。両スクリューロータの回転に従っ
て各々のスクリューロータの歯溝とボア内壁とに囲まれ
た作動室と呼ぶ空間が図1で向かって右から左へ移動し
ながら容積を縮小する。吸入口7から作動室に入った気
体は閉じ込められて移送されながら圧縮され吐出口8か
ら外へ出る。作動室内部の気体圧力は圧縮に伴い次第に
上昇するが、同時に作動室の位置や形状も変わる。した
がって、気体の圧力によって発生するスクリューロータ
に作用する力、ならびにその反作用としてボア面に作用
する力は回転の進行に従って変化する。その変化は作動
室の形状が同一となる度に同様に繰り返すので、噛み合
い周波数を基本周波数に持つ加振力として働く。本実施
例においては、雄スクリューロータの歯数が4なので噛
み合い周波数は雄スクリューロータ回転周波数の4倍と
なり、雄スクリューロータ1回転につき4周期の振動が
発生する。この加振力はトルク変動や軸方向加振力とな
って、従来のスクリュー圧縮機ではスクリューロータや
ケーシングを振動させ騒音源となっていたものである。
The pulley 9 rotates from the electric motor via a belt.
Entered in. When the male screw rotor 1 rotates, the female screw rotor 2 meshing with it also rotates. Since the screw rotors rotate in contact with each other, the inside of the bore 5 is continuously supplied with oil. In accordance with the rotation of both screw rotors, the space surrounded by the tooth groove of each screw rotor and the inner wall of the bore, which is called a working chamber, moves from right to left in FIG. The gas that has entered the working chamber through the suction port 7 is compressed while being trapped and transferred, and exits through the discharge port 8. The gas pressure inside the working chamber gradually rises with compression, but at the same time, the position and shape of the working chamber also change. Therefore, the force acting on the screw rotor generated by the pressure of the gas and the force acting on the bore surface as its reaction change with the progress of rotation. Since the change is repeated every time the shape of the working chamber becomes the same, it acts as an exciting force having the mesh frequency as the fundamental frequency. In this embodiment, since the number of teeth of the male screw rotor is four, the meshing frequency is four times the male screw rotor rotation frequency, and four cycles of vibration are generated per one rotation of the male screw rotor. This exciting force becomes a torque fluctuation and an exciting force in the axial direction, and in the conventional screw compressor, it vibrates the screw rotor and the casing and becomes a noise source.

【0022】本実施例によるスクリュー圧縮機は、上記
トルク変動にトルク変動吸収機構の発生するトルク変動
を加えてトルクの変動成分を相殺する。両者は周波数が
雄スクリューロータ回転数の4倍で等しく、さらに、ト
ルク変動吸収機構の発生する変動トルクの振幅は圧縮に
伴う変動トルクと等しい。また、長穴18を利用して位
相が逆になるように調整する。この結果、加振力となる
力の変動は外部に出ず、振動や騒音の発生が小さい。な
お、トルク変動はスクリュー部と回転子15の間の軸1
3bならびに吐出側ケーシング3cの内部応力には現わ
れるが、これらの部材は十分な強度を持つので振動は小
さく、問題になる量ではない。
The screw compressor according to the present embodiment cancels the torque fluctuation component by adding the torque fluctuation generated by the torque fluctuation absorbing mechanism to the torque fluctuation. The two have the same frequency at four times the male screw rotor speed, and the amplitude of the fluctuating torque generated by the torque fluctuation absorbing mechanism is equal to the fluctuating torque associated with compression. Also, the slots 18 are used to make adjustments so that the phases are reversed. As a result, the fluctuation of the force that is the exciting force does not go outside, and the vibration and noise are small. It should be noted that the torque fluctuation is caused by the shaft 1 between the screw part and the rotor 15.
Although it appears in the internal stress of 3b and the discharge side casing 3c, since these members have sufficient strength, the vibration is small, and this is not a problem amount.

【0023】本実施例によれば、スクリュー圧縮機本体
の吐出側端部にトルク変動吸収機構を付加するだけでよ
く、設計を大きく変更せずに振動騒音の低減が可能であ
る。よって、使用中のスクリュー圧縮機を短時間で改良
して振動低減を図る場合や、トルク変動吸収機構をオプ
ションとしてユーザの希望に応じて搭載、非搭載が決定
される場合に対応が容易である。
According to this embodiment, it is only necessary to add a torque fluctuation absorbing mechanism to the discharge side end of the screw compressor body, and vibration noise can be reduced without significantly changing the design. Therefore, it is easy to cope with the case where the screw compressor in use is improved in a short time to reduce vibration, or when the torque fluctuation absorbing mechanism is optionally installed or not installed according to the user's request. .

【0024】本実施例において、回転子15や固定子1
6は8つの永久磁石の集合体としたが、図5に示す1つ
の環状の永久磁石を8分割してS極とN極を交互に着磁
したものであってもよい。このようにすると、組み立て
の手数が省けて量産に適する。
In the present embodiment, the rotor 15 and the stator 1
Although 6 is a set of 8 permanent magnets, one ring-shaped permanent magnet shown in FIG. 5 may be divided into 8 and the S pole and the N pole may be alternately magnetized. By doing so, the number of assembling steps can be saved and it is suitable for mass production.

【0025】また、トルク変動吸収機構の発生するトル
ク変動は噛み合い周波数の正弦波に限らない。回転子1
5や固定子16を構成する永久磁石の形状や間隔や着磁
を変えて、スクリュー圧縮機本体の発生するトルク変動
により近い波形とすることができる。そうすることによ
って、加振力は高次の成分まで相殺が可能で振動騒音の
低減効果がより大きくなる。
The torque fluctuation generated by the torque fluctuation absorbing mechanism is not limited to the sine wave of the mesh frequency. Rotor 1
5 and the permanent magnets forming the stator 16 can be changed in shape, interval, and magnetization to obtain a waveform closer to the torque fluctuation generated by the screw compressor main body. By doing so, the exciting force can be canceled out to higher-order components, and the effect of reducing vibration noise becomes greater.

【0026】次に、図6を用いて本発明の第2の実施例
を説明する。なお、本実施例において第1の実施例と共
通する項目については説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description of the items in this embodiment that are common to the first embodiment will be omitted.

【0027】図6は第2の実施例によるスクリュー圧縮
機本体の側面断面図である。トルク変動吸収機構21は
雄スクリューロータ1とプーリ9との間に、吸入側ケー
シング23に組み込む形で設けられる。回転子25は雄
ロータ軸24に固定され、固定子26は回転子25に対
向して吸入側ケーシング23に固定される。
FIG. 6 is a side sectional view of the screw compressor body according to the second embodiment. The torque fluctuation absorbing mechanism 21 is provided between the male screw rotor 1 and the pulley 9 so as to be incorporated in the suction side casing 23. The rotor 25 is fixed to the male rotor shaft 24, and the stator 26 is fixed to the suction side casing 23 so as to face the rotor 25.

【0028】本実施例の作用は第1の実施例と同様で、
スクリュー圧縮機本体のトルク変動をトルク変動吸収機
構で相殺し、振動騒音の発生を低減する。
The operation of this embodiment is similar to that of the first embodiment,
The torque fluctuation absorption mechanism cancels out the torque fluctuation of the screw compressor body, and reduces the generation of vibration noise.

【0029】本実施例には次の効果がある。まず、トル
ク変動吸収機構専用のケーシングの追加が無く、部品点
数の削減が可能で全長を短く設計することにもなり、圧
縮機を小形化できる。また、永久磁石が軸シール10よ
りも外側にあり、圧縮機潤滑油がかからない。このた
め、潤滑油に含まれる鉄粉が磁石表面に付着し、接触事
故につながる可能性が少ない。さらに、圧縮熱で温度が
上昇しやすい吐出端面から離れているので、高温に弱い
永久磁石や磁石を固定するための接着剤を使うことがで
きる。
This embodiment has the following effects. First, there is no additional casing dedicated to the torque fluctuation absorbing mechanism, the number of parts can be reduced, and the overall length can be designed to be short, so that the compressor can be downsized. Further, since the permanent magnet is located outside the shaft seal 10, the compressor lubricating oil is not applied. Therefore, the iron powder contained in the lubricating oil is less likely to adhere to the magnet surface and cause a contact accident. Further, since it is located away from the discharge end surface where the temperature tends to rise due to the compression heat, it is possible to use a permanent magnet that is weak against high temperature or an adhesive for fixing the magnet.

【0030】次に、図7を用いて請求項4に基づく本発
明の第3の実施例を説明する。なお、本実施例はトルク
変動吸収機構の構造のみが第1の実施例と異なり、他は
共通するので、トルク変動吸収機構についてのみ説明す
る。
Next, a third embodiment of the present invention based on claim 4 will be described with reference to FIG. Note that this embodiment is different from the first embodiment only in the structure of the torque fluctuation absorbing mechanism, and is the same in other respects. Therefore, only the torque fluctuation absorbing mechanism will be described.

【0031】図7は第3の実施例のトルク変動吸収機構
の側面断面図である。吸収機構ケーシング31はエンド
プレート12を介してスクリュー圧縮機本体に固定され
る。回転子35は雄ロータ軸の吐出側端13bに固定さ
れ、固定子36は吸収機構ケーシング31に固定され
る。それらの相対位置は第1の実施例のような対向では
なくある寸法だけ軸方向にずらす。
FIG. 7 is a side sectional view of the torque fluctuation absorbing mechanism of the third embodiment. The absorption mechanism casing 31 is fixed to the screw compressor body via the end plate 12. The rotor 35 is fixed to the discharge side end 13b of the male rotor shaft, and the stator 36 is fixed to the absorption mechanism casing 31. Their relative positions are axially offset by a certain dimension rather than facing each other as in the first embodiment.

【0032】回転子35と固定子36を軸方向にずらし
たことによって、本実施例のトルク変動吸収機構はトル
ク変動を第1の実施例と同様に発生するのと同時に、軸
方向加振力も発生させることができる。軸方向加振力の
大きさは回転子35と固定子36の軸方向のずれで調節
することができる。ずらす方向もトルク変動と軸方向加
振力の関係から図7と逆となってもよい。また、トルク
変動と軸方向加振力の位相は回転子35と固定子36の
両者の固定角度で調整することができる。
By displacing the rotor 35 and the stator 36 in the axial direction, the torque fluctuation absorbing mechanism of this embodiment produces torque fluctuations in the same manner as in the first embodiment, and at the same time, the axial vibration force is also applied. Can be generated. The magnitude of the axial excitation force can be adjusted by the axial displacement of the rotor 35 and the stator 36. The shifting direction may be opposite to that in FIG. 7 due to the relationship between the torque fluctuation and the axial exciting force. Further, the phase of the torque fluctuation and the axial excitation force can be adjusted by the fixed angle of both the rotor 35 and the stator 36.

【0033】本実施例によれば、スクリュー圧縮機の発
生するトルク変動に加えて、軸方向振動もトルク変動吸
収機構で相殺することができる。したがって、より振動
騒音の発生が少ないスクリュー圧縮機を実現することが
できる。
According to this embodiment, in addition to the torque fluctuation generated by the screw compressor, axial vibration can be canceled by the torque fluctuation absorbing mechanism. Therefore, it is possible to realize a screw compressor with less vibration noise.

【0034】次に、図8を用いて本発明の第4の実施例
を説明する。なお、本実施例はトルク変動吸収機構の構
造のみが第1の実施例と異なり、他は共通するので、ト
ルク変動吸収機構についてのみ説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that this embodiment is different from the first embodiment only in the structure of the torque fluctuation absorbing mechanism, and is the same in other respects. Therefore, only the torque fluctuation absorbing mechanism will be described.

【0035】図8は第4の実施例のトルク変動吸収機構
の側面断面図である。吸収機構ケーシング41はエンド
プレート12を介してスクリュー圧縮機本体に固定され
る。回転子45は雄ロータ軸の吐出側端13bの端面に
円盤42を介して固定され、固定子46は回転子45に
軸方向に向かいあい吸収機構ケーシング41の端面内側
に固定される。
FIG. 8 is a side sectional view of the torque fluctuation absorbing mechanism of the fourth embodiment. The absorption mechanism casing 41 is fixed to the screw compressor body via the end plate 12. The rotor 45 is fixed to the end surface of the discharge side end 13b of the male rotor shaft via a disc 42, and the stator 46 is axially opposed to the rotor 45 and fixed to the inside of the end surface of the absorption mechanism casing 41.

【0036】回転子45と固定子46を軸方向に対面さ
せたことによって、本実施例のトルク変動吸収機構はト
ルク変動を第1の実施例と同様に発生するのと同時に、
軸方向加振力も発生させることができる。特に軸方向加
振力は磁石の向き合う方向から第3の実施例よりも大き
な値とすることができる。
By making the rotor 45 and the stator 46 face each other in the axial direction, the torque fluctuation absorbing mechanism of this embodiment generates torque fluctuation in the same manner as in the first embodiment, and at the same time,
Axial excitation force can also be generated. Particularly, the axial exciting force can be set to a value larger than that in the third embodiment from the direction in which the magnets face each other.

【0037】本実施例によれば、スクリュー圧縮機の発
生する軸方向振動がトルク変動よりも大きい場合に両者
に適切な相殺力を発生するトルク変動吸収機構を形成す
ることができる。また、軸方向に短い設計が可能で小形
化を図りやすい。
According to this embodiment, when the axial vibration generated by the screw compressor is larger than the torque fluctuation, it is possible to form a torque fluctuation absorbing mechanism for generating an appropriate canceling force for both. In addition, the axially short design is possible, and it is easy to miniaturize.

【0038】本実施例によるトルク変動吸収機構と図6
に示す第2の実施例によるトルク変動吸収機構などを組
み合わせて、トルク変動と軸方向加振力の両者を打ち消
してもよい。
A torque fluctuation absorbing mechanism according to this embodiment and FIG.
Both the torque fluctuation and the axial oscillating force may be canceled by combining the torque fluctuation absorbing mechanism according to the second embodiment shown in FIG.

【0039】次に、図9を用いて本発明の第5の実施例
を説明する。なお、本実施例はトルク変動吸収機構の構
造のみが第2の実施例と異なり、他は共通するので、ト
ルク変動吸収機構についてのみ説明する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is different from the second embodiment only in the structure of the torque fluctuation absorbing mechanism, and is the same in other respects. Therefore, only the torque fluctuation absorbing mechanism will be described.

【0040】回転子55は雄ロータ軸に固定されたプー
リ51の内端面に固定され、固定子56は回転子55に
軸方向に向かいあい吸入側ケーシング52の端面外側に
固定される。
The rotor 55 is fixed to the inner end face of the pulley 51 fixed to the male rotor shaft, and the stator 56 is fixed to the outside of the end face of the suction side casing 52 facing the rotor 55 in the axial direction.

【0041】回転子55と固定子56を軸方向に対面さ
せたことによって、本実施例のトルク変動吸収機構はト
ルク変動を第2の実施例と同様に発生するのと同時に、
軸方向加振力も発生させることができる。特に軸方向加
振力は磁石の向き合う方向から第2の実施例よりも大き
な値とすることができる。よって、スクリュー圧縮機の
発生する軸方向振動がトルク変動よりも大きい場合に両
者に適切な相殺力を発生するトルク変動吸収機構を形成
することができる。また、軸方向に短い設計が可能で小
形化を図りやすい。
By making the rotor 55 and the stator 56 face each other in the axial direction, the torque fluctuation absorbing mechanism of this embodiment produces torque fluctuations in the same manner as in the second embodiment, and at the same time,
Axial excitation force can also be generated. Particularly, the axial exciting force can be set to a value larger than that in the second embodiment from the direction in which the magnets face each other. Therefore, when the axial vibration generated by the screw compressor is larger than the torque fluctuation, it is possible to form a torque fluctuation absorbing mechanism that generates an appropriate canceling force for both. In addition, the axially short design is possible, and it is easy to miniaturize.

【0042】本実施例には次の効果がある。吸入側ケー
シング52とプーリ51を流用したため、図8に示す第
4の実施例のようなトルク変動吸収機構専用のケーシン
グや円盤の追加が無く、部品点数の削減が可能である。
また、全長を短く設計することにもなり、圧縮機を小形
化できる。さらに永久磁石が軸シール10よりも外側に
あり、圧縮機潤滑油がかからないため、潤滑油に含まれ
る鉄粉が磁石表面に付着し、接触事故につながる可能性
が少ない。さらに、圧縮熱で温度が上昇しやすい吐出端
面から離れているので、高温に弱い磁石や磁石を固定す
るための接着剤を使うことができる。
This embodiment has the following effects. Since the suction side casing 52 and the pulley 51 are diverted, it is possible to reduce the number of parts without adding a casing and a disk dedicated to the torque fluctuation absorbing mechanism as in the fourth embodiment shown in FIG.
Also, the overall length is designed to be short, and the compressor can be downsized. Furthermore, since the permanent magnet is outside the shaft seal 10 and the compressor lubricating oil is not applied, it is less likely that iron powder contained in the lubricating oil will adhere to the magnet surface and cause a contact accident. Furthermore, since it is located away from the discharge end surface where the temperature easily rises due to the compression heat, it is possible to use a magnet that is weak against high temperature or an adhesive for fixing the magnet.

【0043】次に、図10を用いて、請求項4に基づく
本発明の第6の実施例を説明する。なお、本実施例にお
いて第1の実施例と共通する項目については説明を省略
する。
Next, a sixth embodiment of the present invention based on claim 4 will be described with reference to FIG. The description of the items in this embodiment that are common to the first embodiment will be omitted.

【0044】図10は本実施例によるスクリュー圧縮機
本体の側面断面図である。トルク変動吸収機構61は雌
スクリューロータ2と一体の雌ロータ軸63の吐出側に
設けられる。回転子65は永久磁石で構成され、雌ロー
タ軸63へ接着される。それと対向して巻線からなる固
定子66が吸収機構ケーシング64の内面に固定され、
巻線66の端は出力線67として外部へ引きだされる。
吸収機構ケーシング64はエンドプレート12を介して
スクリュー圧縮機本体に固定される。
FIG. 10 is a side sectional view of the screw compressor body according to this embodiment. The torque fluctuation absorbing mechanism 61 is provided on the discharge side of the female rotor shaft 63 that is integral with the female screw rotor 2. The rotor 65 is composed of a permanent magnet and is bonded to the female rotor shaft 63. A stator 66 composed of a winding is fixed to the inner surface of the absorption mechanism casing 64 so as to face it.
The end of the winding 66 is drawn out as an output line 67.
The absorption mechanism casing 64 is fixed to the screw compressor body via the end plate 12.

【0045】本実施例のトルク変動吸収機構は発電機と
して働き、発生するトルクは負、つまりスクリュー圧縮
機側からみて制動になる。そしてその発生トルクの変動
成分はスクリュー圧縮機本体が発生する雌スクリューロ
ータ2での変動トルクと振幅ならびに周波数が等しく、
位相が逆になるようにする。
The torque fluctuation absorbing mechanism of this embodiment functions as a generator, and the generated torque is negative, that is, braking is seen from the side of the screw compressor. The fluctuation component of the generated torque has the same fluctuation torque, amplitude, and frequency in the female screw rotor 2 generated by the screw compressor main body,
Make sure the phases are reversed.

【0046】本実施例は次のように作用する。第1の実
施例と同様にスクリュー圧縮機本体のトルク変動はトル
ク変動吸収機構61で相殺し、振動騒音の発生を低減す
る作用がある。さらに、雄スクリューロータから雌スク
リューロータへの伝達トルクを常に一定の値以上に保つ
ことができる。トルク変動吸収機構は発電機でもあるの
で、発生した電気エネルギは出力線67から本体外部へ
弾き出される。その後は単純に熱として消費しても、あ
るいは制御装置を介して電源に戻すエネルギ循環系を形
成してもよい。
The present embodiment operates as follows. Similar to the first embodiment, the torque fluctuation of the screw compressor main body is canceled by the torque fluctuation absorbing mechanism 61, which has the effect of reducing the generation of vibration noise. Further, the torque transmitted from the male screw rotor to the female screw rotor can always be maintained at a certain value or more. Since the torque fluctuation absorbing mechanism is also a generator, the generated electric energy is repelled from the output line 67 to the outside of the main body. After that, it may simply be consumed as heat, or an energy circulation system may be formed which is returned to the power source via the control device.

【0047】本実施例には第1の実施例の効果に加え
て、伝達トルクをほぼ一定の正の値に保てるので、歯面
分離振動を抑制する効果がある。ここで歯面分離振動と
は気体圧力の条件から雌スクリューロータにかかるトル
クが負になり、雄スクリューロータの歯面が雌スクリュ
ーロータの歯面を押してトルクを伝達する通常の状態か
ら、雌スクリューロータが先走りし、歯面どうしが離れ
たり衝突したりを繰り返す振動をいう。歯面分離振動は
衝突を含むので通常の振動よりも大きく、この防止は重
要な課題となっている。
In addition to the effect of the first embodiment, this embodiment has the effect of suppressing tooth surface separation vibration because the transmission torque can be maintained at a substantially constant positive value. Here, the tooth surface separation vibration means that the torque applied to the female screw rotor becomes negative due to the gas pressure condition, and the tooth surface of the male screw rotor pushes the tooth surface of the female screw rotor to transmit the torque. Vibration in which the rotor runs ahead and the tooth surfaces repeatedly separate and collide. Tooth surface separation vibration is larger than normal vibration because it includes collision, and prevention of this is an important issue.

【0048】次に、図11を用いて本発明の第7の実施
例を説明する。なお、本実施例において第1の実施例と
共通する項目については説明を省略する。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description of the items in this embodiment that are common to the first embodiment will be omitted.

【0049】図11は本実施例によるスクリュー圧縮機
本体の側面断面図である。
FIG. 11 is a side sectional view of the screw compressor body according to this embodiment.

【0050】電動機72はスクリュー圧縮機本体70の
吸入側に直結し、互いのケーシング3aと73は吸入側
ケーシング79を間にはさんで結合している。電動機固
定子78は電動機ケーシング73の内面に固定され、巻
線を主に構成されている。電動機固定子78はすきまを
はさんで対向する電動機回転子77は雄ロータ軸74に
固定される。
The electric motor 72 is directly connected to the suction side of the screw compressor main body 70, and the casings 3a and 73 are connected to each other with the suction side casing 79 interposed therebetween. The electric motor stator 78 is fixed to the inner surface of the electric motor casing 73 and mainly includes windings. The electric motor rotor 77 is fixed to the male rotor shaft 74 with the electric motor rotor 77 facing each other with a gap.

【0051】トルク変動吸収機構71はスクリュー圧縮
機本体70と電動機72の間に設けられ、吸入側ケーシ
ング79に内蔵される。回転子75は永久磁石で構成さ
れ、雄ロータ軸74へ接着される。それと対向して永久
磁石の固定子76は吸入側ケーシング79の内面に固定
される。
The torque fluctuation absorbing mechanism 71 is provided between the screw compressor body 70 and the electric motor 72, and is incorporated in the suction side casing 79. The rotor 75 is composed of a permanent magnet and is bonded to the male rotor shaft 74. The permanent magnet stator 76 is fixed to the inner surface of the suction side casing 79 so as to face it.

【0052】本実施例は次のように作用する。電動機7
2の出力は直接、雄ロータ軸74を駆動し、スクリュー
圧縮機を働かせる。電動機72の出力トルクはほぼ一定
であるが、トルク変動吸収機構71の働きでスクリュー
圧縮機本体のトルク変動を相殺し、振動騒音の発生を低
減する作用がある。
This embodiment operates as follows. Electric motor 7
The output of 2 directly drives the male rotor shaft 74 to operate the screw compressor. Although the output torque of the electric motor 72 is substantially constant, the torque fluctuation absorbing mechanism 71 acts to cancel the torque fluctuation of the screw compressor body and reduce the generation of vibration noise.

【0053】本実施例には第1の実施例の効果に加え
て、電動機を本体に直結したことにより、全体として小
形化が可能である。ベルトが不用になったので、ベルト
の点検や交換が不用となる。
In addition to the effects of the first embodiment, this embodiment can be downsized as a whole by directly connecting the electric motor to the main body. Since the belt is no longer needed, it is no longer necessary to inspect or replace the belt.

【0054】本実施例において、電動機72の回転軸は
スクリュー圧縮機本体70の雄ロータ軸74を延長して
流用した。しかし、片持ち長さが長く振動や強度等が問
題となる場合がある。
In this embodiment, the rotating shaft of the electric motor 72 is used by extending the male rotor shaft 74 of the screw compressor body 70. However, there is a case where the cantilever length is long and vibration, strength, etc. become a problem.

【0055】図12に示す本発明の第8の実施例は、前
記の問題点を改善したもので、電動機72の回転軸80
を雄ロータ軸74とは別の独立した回転軸とし、その回
転軸80を電動機内の軸受81と82とにより支承し、
電動機72の回転軸80と雄ロータ軸74とを軸継ぎ手
83により結合したものである。この場合、トルク変動
吸収機構の回転子75および固定子76は軸継ぎ手83
よりもスクリュー圧縮機本体側に設ける。なぜなら、軸
継ぎ手は回転方向に対してやわらかく、噛み合い周波数
の加振力は周波数が高すぎて伝達できないからである。
The eighth embodiment of the present invention shown in FIG. 12 is an improvement over the above-mentioned problems.
Is a rotating shaft independent of the male rotor shaft 74, and the rotating shaft 80 is supported by bearings 81 and 82 in the electric motor,
The rotating shaft 80 of the electric motor 72 and the male rotor shaft 74 are connected by a shaft joint 83. In this case, the rotor 75 and the stator 76 of the torque fluctuation absorbing mechanism are the shaft coupling 83.
It is installed closer to the screw compressor body. This is because the shaft coupling is soft in the rotational direction and the vibration force at the mesh frequency cannot be transmitted because the frequency is too high.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な構造で内部圧力分布の変化で発生するトルク変動に
よる加振力を相殺し、振動や騒音の少ないスクリュー圧
縮機を実現することができる。
As described above, according to the present invention, a screw compressor with a simple structure that cancels the exciting force due to the torque fluctuation generated by the change of the internal pressure distribution and has less vibration and noise is realized. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of a first embodiment of the present invention.

【図2】トルク変動吸収機構の一実施例の正面図であ
る。
FIG. 2 is a front view of an embodiment of a torque fluctuation absorbing mechanism.

【図3】トルク変動吸収機構の一実施例の側面図であ
る。
FIG. 3 is a side view of an embodiment of a torque fluctuation absorbing mechanism.

【図4】トルク変動吸収機構のトルク特性である。FIG. 4 is a torque characteristic of a torque fluctuation absorbing mechanism.

【図5】環状の永久磁石の一実施例である。FIG. 5 is an example of an annular permanent magnet.

【図6】本発明の第2の実施例の側面断面図である。FIG. 6 is a side sectional view of a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例のトルク変動吸収機構の
側面断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view of a torque fluctuation absorbing mechanism according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例のトルク変動吸収機構の
側面断面図である。
FIG. 8 is a side sectional view of a torque fluctuation absorbing mechanism according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例のトルク変動吸収機構の
側面断面図である。
FIG. 9 is a side sectional view of a torque fluctuation absorbing mechanism according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第6の実施例の側面断面図である。FIG. 10 is a side sectional view of a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第7の実施例の側面断面図である。FIG. 11 is a side sectional view of a seventh embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第8の実施例の側面断面図である。FIG. 12 is a side sectional view of an eighth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…雄スクリューロータ、2…雌スクリューロータ、3
…ケーシング、3a…メインケーシング、3b…吸込側
ケーシング、3c…吐出側ケーシング、4a,4b,4
c,4d…軸受、5…ボア、7…吸入口、8…吐出口、
11…トルク変動吸収機構、12…エンドプレート、1
3a…雄ロータ軸の吸入側、13b…雄ロータ軸の吐出
側、14…吸収機構ケーシング、15…回転子、16…
固定子、17…固定ボルト、18…長穴、19…回転子
台、20…エンドカバー、21…トルク変動吸収機構、
23…吸入側ケーシング、24…ロータ軸の吸入側、2
5…回転子、26…固定子、31…吸収機構ケーシン
グ、35…回転子、36…固定子、41…吸収機構ケー
シング、42…円盤、45…回転子、46…固定子、5
1…プーリ、52…吸入側ケーシング、55…回転子、
56…固定子、61…トルク変動吸収機構、63…雌ロ
ータ軸、64…吸収機構ケーシング、65…回転子、6
6…固定子、70…スクリュー圧縮機本体、71…トル
ク変動吸収機構、72…電動機、73…電動機ケーシン
グ、74…雄ロータ軸、75…回転子、76…固定子、
77…電動機回転子、78…電動機固定子、79…吸入
側ケーシング、81,82…軸受、83…軸継ぎ手。
1 ... Male screw rotor, 2 ... Female screw rotor, 3
... Casing, 3a ... Main casing, 3b ... Suction side casing, 3c ... Discharge side casing, 4a, 4b, 4
c, 4d ... Bearing, 5 ... Bore, 7 ... Suction port, 8 ... Discharge port,
11 ... Torque fluctuation absorbing mechanism, 12 ... End plate, 1
3a ... suction side of male rotor shaft, 13b ... discharge side of male rotor shaft, 14 ... absorption mechanism casing, 15 ... rotor, 16 ...
Stator, 17 ... Fixing bolt, 18 ... Oblong hole, 19 ... Rotor base, 20 ... End cover, 21 ... Torque fluctuation absorbing mechanism,
23 ... suction side casing, 24 ... suction side of rotor shaft, 2
5 ... Rotor, 26 ... Stator, 31 ... Absorption mechanism casing, 35 ... Rotor, 36 ... Stator, 41 ... Absorption mechanism casing, 42 ... Disk, 45 ... Rotor, 46 ... Stator, 5
1 ... pulley, 52 ... suction side casing, 55 ... rotor,
56 ... Stator, 61 ... Torque fluctuation absorbing mechanism, 63 ... Female rotor shaft, 64 ... Absorption mechanism casing, 65 ... Rotor, 6
6 ... Stator, 70 ... Screw compressor main body, 71 ... Torque fluctuation absorbing mechanism, 72 ... Electric motor, 73 ... Electric motor casing, 74 ... Male rotor shaft, 75 ... Rotor, 76 ... Stator,
77 ... Electric motor rotor, 78 ... Electric motor stator, 79 ... Suction side casing, 81, 82 ... Bearings, 83 ... Shaft coupling.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 紙屋 裕治 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Kamiya 390 Muramatsu, Shimizu City, Shizuoka Prefecture Hitachi Ltd. Shimizu Plant

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに軸平行でかつねじり方向が逆をな
すスクリュー歯を噛み合わせてなり同期回転する雄雌2
つのスクリューロータと、該2つのスクリューロータを
微小すき間を介して収容するボアを有し、かつボアの一
方の端面に吸入口が、他方の端面に吐出口が形成された
ケーシングを備えたスクリュー圧縮機において、 互いに力を及ぼしあう回転子と固定子からなり、固定子
に対し回転子を回転させるに必要なトルクは回転角度に
対して周期的に変動する機能を有するトルク変動機構を
持ち、該機構は雌雄の内の少なくとも一方のスクリュー
ロータと同軸上に備え、スクリューロータ軸に前記回転
子を固定すると共に、固定側構造部材に前記固定子を固
定し、トルク変動の周期をスクリューロータの噛み合い
周期に一致させたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
1. A male / female 2 that rotates synchronously by engaging screw teeth that are axially parallel to each other and have opposite twist directions.
Screw compression having one screw rotor and a casing for accommodating the two screw rotors through a minute gap, and having a casing in which an intake port is formed on one end surface of the bore and a discharge port is formed on the other end surface In the machine, it has a rotor and a stator that exert forces on each other, and the torque required to rotate the rotor with respect to the stator has a torque fluctuation mechanism having a function of cyclically changing with respect to the rotation angle. The mechanism is provided coaxially with at least one of the male and female screw rotors, the rotor is fixed to the screw rotor shaft, the stator is fixed to the fixed side structural member, and the period of torque fluctuation is meshed with the screw rotor. A screw compressor characterized by matching the cycle.
【請求項2】 請求項1において、トルク変動機構は永
久磁石を備えた回転子と固定子からなり、永久磁石相互
の吸引力と反発力によって正負を交互に繰り返すトルク
変動を作り出すことを特徴とするスクリュー圧縮機。
2. The torque fluctuation mechanism according to claim 1, wherein the torque fluctuation mechanism includes a rotor having a permanent magnet and a stator, and creates a torque fluctuation in which positive and negative are alternately repeated by an attractive force and a repulsive force of the permanent magnets. Screw compressor to do.
【請求項3】 請求項1において、トルク変動機構は発
電機であることを特徴とするスクリュー圧縮機。
3. The screw compressor according to claim 1, wherein the torque fluctuation mechanism is a generator.
【請求項4】 請求項1または2において、トルク変動
吸収機構は回転方向のトルク変動に加え、それに同期し
た軸方向加振力を持つことを特徴とするスクリュー圧縮
機。
4. The screw compressor according to claim 1 or 2, wherein the torque fluctuation absorbing mechanism has, in addition to torque fluctuation in the rotational direction, an axial vibration force synchronized with the torque fluctuation.
【請求項5】 請求項2において、トルク変動吸収機構
の回転子ならびに固定子は、回転子が固定されたスクリ
ューロータの歯数の2倍の数の磁極を有し、磁極は円周
に沿ってS極とN極とが交互に配設されたことを特徴と
するスクリュー圧縮機。
5. The rotor and the stator of the torque fluctuation absorbing mechanism according to claim 2, wherein the rotor has a number of magnetic poles twice as many as the number of teeth of the screw rotor to which the rotor is fixed, and the magnetic poles extend along the circumference. The S compressor and the N pole are alternately arranged.
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