JPH06288369A - スクリュー圧縮機の吸入ポート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】作動室１６の容積が増加状態から実質的に一定
状態になったときのロータ回転角で吸入ポート８を閉じ
るようにした。 【効果】圧縮が開始された作動室から後続の作動室への
漏れがあっても、後続の作動室が吸入ポートを通過して
いるため、直接吸入行程の作動室に漏れないので圧縮機
性能を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクリュー圧縮機に係
り、特に、吸入口に連通する吸入ポートの位置を改良し
たスクリュー圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクリュー圧縮機の吸入ポート
は、特公昭49−30168 号公報に記載のように雄，雌ロー
タそれぞれの歯先円の弧，歯元円の弧、及び歯形に倣っ
て形成されていた。吸入ポートの吸入締切り位置は歯形
倣い線によって決められるもので、図２においてＤＥ
線，ＡＬ線が吸入締切り位置となる。従来は図の噛み合
い状態を回転角ゼロ度としたとき、ロータ２の前進面が
締切り線（歯形倣い線）を通過したときが吸入締切り位
置で、概ね回転角ゼロの位置となっていた。この吸入ポ
ート締切り位置は吸入容積がほぼ最大となる回転角であ
り、また圧縮開始位置でもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般にスクリューロー
タの全巻角（ロータの吐出端面から吸入端面までの螺旋
溝の巻角）は３６０度以下で、歯数組合せとしては雄ロ
ータ，雌ロータそれぞれ４枚，６枚のものや５枚，６枚
のものが多い。図６は歯数組合せが５枚（雄ロータ），
６枚（雌ロータ），雄ロータの全巻角が１２５度，２２
５度，３２５度のロータの作動容積曲線を示したもので
ある。横軸が雄ロータの回転角，縦軸が容積比（最大容
積１００Ｖとの比）を表している。作動容積が最大とな
るロータ回転角は、全巻角の大きさによって多少異なる
が、ほぼロータ回転角ゼロ度のときである。回転角ゼロ
度のときの容積は最大容積の９９％以上で、従来のよう
にこの位置を吸入締切りとしても実質的には最大容積の
ときに吸入を締め切っていることになる。

【０００４】しかし全巻角３２５度のように最大となる
回転角が一定のときは従来の吸入ポート位置で問題はな
いが、全巻角２２５度，１２５度のようにロータ回転角
変化に対して最大容積が実質的に一定な区間を有するも
のにおいては問題となる。この場合、回転角ゼロ度のと
きに吸入を締め切ったのでは圧縮行程に入った作動室か
らの漏れが最大容積の作動室に漏れ、この部屋はまだ吸
入ポートに連通しているため、一度吸い込んだガスが吸
入ポートヘ押し出され、圧縮機の性能が低下する。

【０００５】本発明の目的は圧縮行程中の作動室から吸
入ポート側に直接漏れることを低減することで、圧縮機
の性能を高めたスクリュー圧縮機を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、図６に示した全巻角２２５度，１２５度ようにロー
タ回転角変化に対して最大容積が実質的に一定な区間を
有するものでは、作動室容積が増加状態から実質的に一
定状態になったときのロータ回転角で吸入ポートを閉じ
る。

【０００７】

【作用】作動室容積が減少する圧縮行程中の作動室から
吸入ポート側への直接漏れは、吸入ポート締切り後の実
質的に一定容積で、かつ最大容積の作動室を介してから
漏れる。そのため圧縮行程中の作動室からの漏れが減少
する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図５を参
照して説明する。

【０００９】図において、雄ロータ１と雌ロータ２とは
噛み合い状態でケーシングに収納されている。ケーシン
グは吸入側ケーシング４，メインケーシング３及び吐出
側カバー５よりなり、メインケーシング３にロータ１，
２を収納している。メインケーシング３には吸入口６及
び吐出口７が設けられている。吸入側ケーシング４の内
面には吸入口６と連通する吸入ポート８が形成されてお
り、メインケーシングの内面には吐出口７と連通する吐
出ポート９が形成されている。両ロータ１，２の吐出側
の軸はメインケーシング３に設けたラジアル軸受１０
ａ，１０ｂ及びスラスト軸受１１ａ，１１ｂによって支
持され、吸入側の軸は吸入側ケーシング４に設けたラジ
アル軸受１０ｃ，１０ｄによって支持されている。１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは軸封装置で、圧縮ガスの
シールと軸受からの排油のシールをする。両ロータ１，
２の吐出側の軸端には雄タイミングギヤ１３と雌タイミ
ングギヤ１４が噛み合い状態で装着され、両ロータ１，
２を非接触状態で同期回転させている。雄ロータ１の吸
入側軸端にはピニオン１５が装着され、ピニオン１５は
ブルギヤ（図示省略）と噛み合っている。作動室１６は
両ロータ１，２とメインケーシング３及び吸入側ケーシ
ング４で構成される。

【００１０】図５はロータ回転角ゼロ度の位置のロータ
歯溝を展開したもので、ａ〜ｐは作動室１６である。図
において、例えば、ｆ，ｎのようにお互いが噛み合って
いは歯は同一の作動室となる。作動室ａ，ｂ，ｃ，ｉ，
ｊ，ｋは吸入作動室、作動室ｄ，ｌは容積変化のない移
送作動室、作動室ｅ，ｆ，ｇ，ｍ，ｎ，ｏは圧縮作動
室、作動室ｈ，ｐは吐出作動室である。吸入作動室は吸
入ポート８を介して吸入口６に連絡し、吐出作動室は吐
出ポート９を介して吐出口７に連絡している。本実施例
はロータの全巻角が２２５度の場合で、吸入ポート８の
締切り位置は雄ロータ回転角でー７２度である。これは
従来の締切り位置に対して、雄ロータ一歯分早く吸入ポ
ートを閉じていることになる。なお比較のために従来の
吸入ポート位置を図７に示す。

【００１１】このように構成されたスクリュー圧縮機の
動作について説明する。ピニオン１５がブルギヤの回転
力を受けると、雄ロータ１と雌ロータ２はタイミングギ
ヤ１３，１４によって微小すきまを保持しながら同期回
転する。これにより吸込ガスが吸入口６及び吸入ポート
８を通って作動室１６に吸入される。作動室１６はロー
タ１，２が回転するに従い容積が変化し、所定圧力に圧
縮された後、吐出ポート９を通って吐出口７に吐き出さ
れ、種々の用途に利用される。

【００１２】図５において、作動室ｄは作動容積が増加
状態から実質的に一定状態になったときで、この状態か
ら雄ロータ回転角で７２度の間は実質的に容積変化はな
い。圧縮作動室ｅｆｇのガスの一部はロータ周りのすき
まから後続の作動室へ漏れ込むが、作動室ｅからの漏れ
は従来のように直接吸入ポート側に漏れ込むことはな
い。

【００１３】吸入ポート締切り位置は全巻角によって異
なり、図６に示した１２５度の場合はー１７０度とな
る。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、圧縮が開始された作動
室から後続の作動室への漏れがあっても、吸入ポート締
切り後に容積変化のない作動室を設けたので、圧縮行程
中の作動室からの漏れが直接吸入行程中の作動室に漏れ
ないので圧縮機性能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＡ−Ａ断面から見た本発明の吸入ポート
の説明図。

【図２】本発明のスクリュー圧縮機の縦断面図。

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図。

【図４】図２のＣ−Ｃ断面図。

【図５】ロータ歯溝展開図。

【図６】作動容積曲線図。

【図７】従来の吸入ポートの説明図。

【符号の説明】

１…雄ロータ、２…雌ロータ、３…メインケーシング、
４…吸入側ケーシング、８…吸入ポート、１６…作動
室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 仁 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに噛み合う雄ロータ及び雌ロータと、
   このロータを収納するケーシングと、両ロータの軸を支
   える軸受と、前記ケーシングに設けられた吸入口及び吐
   出口と、ケーシングの内面に形成されて前記吸入口と連
   通する吸入ポートとを備え、両ロータとケーシングで構
   成される作動室容積がロータ回転角変化に対して実質的
   に一定な回転角範囲を有するスクリュー圧縮機におい
   て、作動室容積が増加状態から実質的に一定状態になっ
   たときに吸入ポートが閉じられることを特徴とするスク
   リュー圧縮機の吸入ポート。