JPH07217563A - スクリュー流体機械の中空ロータ - Google Patents
スクリュー流体機械の中空ロータInfo
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- JPH07217563A JPH07217563A JP925994A JP925994A JPH07217563A JP H07217563 A JPH07217563 A JP H07217563A JP 925994 A JP925994 A JP 925994A JP 925994 A JP925994 A JP 925994A JP H07217563 A JPH07217563 A JP H07217563A
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- JP
- Japan
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- rotor
- opening
- hollow portion
- hollow
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
- F04C29/0035—Equalization of pressure pulses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/06—Silencing
- F04C29/061—Silencers using overlapping frequencies, e.g. Helmholtz resonators
Abstract
(57)【要約】
【目的】 吐出ポート又は吸込ポート内の圧力変動を抑
えて発生騒音を低減する。 【構成】 雌ロータ（２０）（又は雄ロータ）の歯肉部
（１２）の内部に、吐出側端面（又は吸込側端面）に開
口部（１４）を設けた中空部（１３）を形成し、更に、
ケーシング（１）の吐出ポート２側（又は吸込ポート３
側）にレゾネータ（４）を形成し、中空部（１３）のレ
ゾネータ機能及びレゾネータ４により圧力変動を抑え
る。
えて発生騒音を低減する。 【構成】 雌ロータ（２０）（又は雄ロータ）の歯肉部
（１２）の内部に、吐出側端面（又は吸込側端面）に開
口部（１４）を設けた中空部（１３）を形成し、更に、
ケーシング（１）の吐出ポート２側（又は吸込ポート３
側）にレゾネータ（４）を形成し、中空部（１３）のレ
ゾネータ機能及びレゾネータ４により圧力変動を抑え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は互いに噛み合う雌雄１対
のロータにより流体を圧縮、圧送または膨脹させるスク
リュー流体機械の中空ロータに関する。
のロータにより流体を圧縮、圧送または膨脹させるスク
リュー流体機械の中空ロータに関する。
【０００２】
【従来の技術】かかるスクリュー流体機械においては、
ロータで圧縮又は膨脹されてきた気体の空間が、吐出ポ
ートに開いた瞬間に、両空間の圧力差から圧力変動が発
生する。
ロータで圧縮又は膨脹されてきた気体の空間が、吐出ポ
ートに開いた瞬間に、両空間の圧力差から圧力変動が発
生する。
【０００３】この変動は圧力変動の波になって下流の吐
出管を伝播し、騒音として放射される。
出管を伝播し、騒音として放射される。
【０００４】吸込側では、ロータで圧縮又は膨脹を行う
気体の空間が、吸込ポートから分離して閉じる瞬間に圧
力変動が生じ、同様に吸込管を伝播して騒音を放射す
る。
気体の空間が、吸込ポートから分離して閉じる瞬間に圧
力変動が生じ、同様に吸込管を伝播して騒音を放射す
る。
【０００５】本発明は、吐出ポート又は吸込ポート内の
圧力変動を抑えて発生騒音を低減するスクリュー流体機
械の中空ロータを提供することを目的としている。
圧力変動を抑えて発生騒音を低減するスクリュー流体機
械の中空ロータを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、互いに
噛み合う雌雄１対のロータにより流体を圧縮、圧送また
は膨脹させるスクリュー流体機械において、ロータの歯
肉部内部に中空部を形成している。
噛み合う雌雄１対のロータにより流体を圧縮、圧送また
は膨脹させるスクリュー流体機械において、ロータの歯
肉部内部に中空部を形成している。
【０００７】更に本発明によれば、中空部は、吐出側端
面に開口部を設けている。
面に開口部を設けている。
【０００８】更に本発明によれば、中空部は、吸込側端
面に開口部を設けている。
面に開口部を設けている。
【０００９】更に本発明によれば、中空部は、仕切壁で
２室に画成され、その一方の室は吐出側端面に開口部を
設け、他方の室は吸込側端面に開口部を設けている。
２室に画成され、その一方の室は吐出側端面に開口部を
設け、他方の室は吸込側端面に開口部を設けている。
【００１０】更に本発明によれば、開口部の断面積が中
空部の断面積より小さく形成されている。
空部の断面積より小さく形成されている。
【００１１】更に本発明によれば、吐出ポート及び又は
吸込ポートにレゾネータを接続している。
吸込ポートにレゾネータを接続している。
【００１２】
【作用】上記のように構成されたスクリュー流体機械の
中空ロータにおいて、ロータの中空部はレゾネータとし
ての機能を果す。したがって、ポート部からレゾネータ
に入った圧力波がレゾネータの反対側の面で反射し、レ
ゾネータ入り口部に戻ってきてポート空間に放射される
と、ポート空間に発生している圧力波と位相が異なり、
ポート内の圧力変動と合成されることで、ポート内の圧
力変動が抑制低減される。また、ポートに接続されたレ
ゾネータは、中空部と協働して上記抑制低減効果を更に
向上する。
中空ロータにおいて、ロータの中空部はレゾネータとし
ての機能を果す。したがって、ポート部からレゾネータ
に入った圧力波がレゾネータの反対側の面で反射し、レ
ゾネータ入り口部に戻ってきてポート空間に放射される
と、ポート空間に発生している圧力波と位相が異なり、
ポート内の圧力変動と合成されることで、ポート内の圧
力変動が抑制低減される。また、ポートに接続されたレ
ゾネータは、中空部と協働して上記抑制低減効果を更に
向上する。
【００１３】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１４】図１及び図２には、例えば歯数３の雄ロー
タ１０及び歯数５の雌ロータ２０が示され、相互に矢印
方向に回転するようになっている。そして、雄ロータ１
０の歯肉部１２には、中空部１３が形成されている。な
お、中空部１３は雄ロータに形成されているが、雌ロー
タの歯肉部２２に形成することもできる。また、キリ穴
１９のような機械加工ができる形状であってもよい。
タ１０及び歯数５の雌ロータ２０が示され、相互に矢印
方向に回転するようになっている。そして、雄ロータ１
０の歯肉部１２には、中空部１３が形成されている。な
お、中空部１３は雄ロータに形成されているが、雌ロー
タの歯肉部２２に形成することもできる。また、キリ穴
１９のような機械加工ができる形状であってもよい。
【００１５】図３及び図４において、両ロータ１０、２
０は、それぞれシャフト１１、２１によりケーシング１
内に軸支されており、ケーシング１には、吐出ポート２
と吸込ポート３とが形成されている。そして、雄ロータ
１０の中空部１３は、吐出ポート２側の端面に開口部１
４が形成されている。また、斜線部Ａは、両ロータ１
０、２０の端面に相対する面を示し、開口部１４が斜線
部Ａの範囲にあるときは閉じられており、吐出ポートの
部分にあるときは中空部１３が吐出ポート２に連通され
るようになっている。なお、中空部１３の体積、断面
積、長さはロータ１０、２０の歯ごとに異なっていても
よい。
０は、それぞれシャフト１１、２１によりケーシング１
内に軸支されており、ケーシング１には、吐出ポート２
と吸込ポート３とが形成されている。そして、雄ロータ
１０の中空部１３は、吐出ポート２側の端面に開口部１
４が形成されている。また、斜線部Ａは、両ロータ１
０、２０の端面に相対する面を示し、開口部１４が斜線
部Ａの範囲にあるときは閉じられており、吐出ポートの
部分にあるときは中空部１３が吐出ポート２に連通され
るようになっている。なお、中空部１３の体積、断面
積、長さはロータ１０、２０の歯ごとに異なっていても
よい。
【００１６】次に、作用について説明する。
【００１７】運転に際し、中空部１３の開口部１４を介
して吐出ポート２に連通しているとき、吐出ポート２か
ら開口部１４を介して中空部１３に入った圧力波は、開
口部１４の対向端面１５で反射し、開口部１４から吐出
ポート２の空間に放射される。
して吐出ポート２に連通しているとき、吐出ポート２か
ら開口部１４を介して中空部１３に入った圧力波は、開
口部１４の対向端面１５で反射し、開口部１４から吐出
ポート２の空間に放射される。
【００１８】したがって、反射波と吐出ポート２の圧力
波とは位相が異なり、吐出ポート２内の圧力変動と合成
されることにより、吐出ポート２内の圧力変動が抑制低
減される。
波とは位相が異なり、吐出ポート２内の圧力変動と合成
されることにより、吐出ポート２内の圧力変動が抑制低
減される。
【００１９】図５は本発明の別の実施例を示し、雄ロー
タ１０Ａの吐出ポート２側及び又は吸込ポート３側に連
通するレゾネータ４、５（レゾネータ５は２点鎖線で示
している）を形成し、他を図３と同様に形成した例であ
る。この実施例では、レゾネータ４、５により前記圧力
変動の抑制低減効果を更に向上することができる。
タ１０Ａの吐出ポート２側及び又は吸込ポート３側に連
通するレゾネータ４、５（レゾネータ５は２点鎖線で示
している）を形成し、他を図３と同様に形成した例であ
る。この実施例では、レゾネータ４、５により前記圧力
変動の抑制低減効果を更に向上することができる。
【００２０】図６及び図７も本発明の別の実施例を示
し、雄ロータ１０Ａの中空部１３Ａの開口部１４Ａを、
吸込ポート３側の端面に形成した例である。この実施例
では、開口部１４Ａが斜線部Ｂの区間にあるときは閉じ
られており、吸込ポート３の部分にあるとき中空部１３
Ａが吸込ポート３に連通し、レゾネータとしての機能を
果し、図３と同じ作用効果がある。
し、雄ロータ１０Ａの中空部１３Ａの開口部１４Ａを、
吸込ポート３側の端面に形成した例である。この実施例
では、開口部１４Ａが斜線部Ｂの区間にあるときは閉じ
られており、吸込ポート３の部分にあるとき中空部１３
Ａが吸込ポート３に連通し、レゾネータとしての機能を
果し、図３と同じ作用効果がある。
【００２１】図８も本発明の別の実施例を示し、ケーシ
ング１Ａの吐出ポート２側及び又は吸込ポート３側にレ
ゾネータ４、５を形成し、他を図６と同様に構成した例
である。
ング１Ａの吐出ポート２側及び又は吸込ポート３側にレ
ゾネータ４、５を形成し、他を図６と同様に構成した例
である。
【００２２】この実施例でも図５と同じ作用効果があ
る。
る。
【００２３】図９も本発明の別の実施例を示し、雄ロー
タ１０Ｂに、隔壁１６により吐出ポート２に連通される
中空部１７と吸込ポート３に連通される中空部１８とを
画成した例である。この実施例では、さらに前記圧力変
動の抑制低減効果を向上することができる。
タ１０Ｂに、隔壁１６により吐出ポート２に連通される
中空部１７と吸込ポート３に連通される中空部１８とを
画成した例である。この実施例では、さらに前記圧力変
動の抑制低減効果を向上することができる。
【００２４】図１０も本発明の別の実施例を示し、ケー
シング１Ａの吐出ポート２側及び又は吸込ポート３側に
連通するレゾネータ４、５を形成し、他を図９と同様に
形成した例である。この実施例では、図９に示す実施例
より更に圧力変動の抑制低減効果を向上することができ
る。
シング１Ａの吐出ポート２側及び又は吸込ポート３側に
連通するレゾネータ４、５を形成し、他を図９と同様に
形成した例である。この実施例では、図９に示す実施例
より更に圧力変動の抑制低減効果を向上することができ
る。
【００２５】図１１も本発明の別の実施例を示し、前記
雄ロータ１０、１０Ａに相当する雄ロータ１０Ｃの中空
部１３Ｃの開口部１４Ｃの断面積を、中空部１３Ａの断
面積より小さく形成した例である。この実施例では、レ
ゾネータとしての音響特性を変化し、要求特性にマッチ
させることができる。
雄ロータ１０、１０Ａに相当する雄ロータ１０Ｃの中空
部１３Ｃの開口部１４Ｃの断面積を、中空部１３Ａの断
面積より小さく形成した例である。この実施例では、レ
ゾネータとしての音響特性を変化し、要求特性にマッチ
させることができる。
【００２６】図１２も本発明の別の実施例を示し、雄ロ
ータ１０Ｄの中空部１３Ｄの対向端面１５Ｄを傾斜面で
形成した例である。この実施例でも、音響特性を変化す
ることができる。
ータ１０Ｄの中空部１３Ｄの対向端面１５Ｄを傾斜面で
形成した例である。この実施例でも、音響特性を変化す
ることができる。
【００２７】図１３も本発明の別の実施例を示し、雄ロ
ータ１０Ｅの少断面積の開口部１４Ｅに、同径のボス部
１４ｅを一体に形成した例である。この実施例では、図
１１より音響特性の変化の範囲を拡大することができ
る。
ータ１０Ｅの少断面積の開口部１４Ｅに、同径のボス部
１４ｅを一体に形成した例である。この実施例では、図
１１より音響特性の変化の範囲を拡大することができ
る。
【００２８】図１４も本発明の別の実施例を示し、雄ロ
ータ１０Ｆの２中空部１７Ｆ、１８Ｆを画成する隔壁１
６Ｆに、ボス部を有する開口部１６ｆを形成した例であ
る。
ータ１０Ｆの２中空部１７Ｆ、１８Ｆを画成する隔壁１
６Ｆに、ボス部を有する開口部１６ｆを形成した例であ
る。
【００２９】この実施例では、図１１に示す実施例に更
に音響特性の変化を与えることができる。
に音響特性の変化を与えることができる。
【００３０】図１５も本発明の別の実施例を示し、雄ロ
ータ１０Ｇの歯肉部１２Ｇの両端面に、吐出ポート２及
び吸込ポート３に連通され実質的に図１１の実施例と同
様な小断面積の開口部１７ｇ、１８ｇを有する中空部１
７Ｇ、１８Ｇを形成した例である。なお、中空部１７
Ｇ、１８Ｇの体積（断面積、長さ）は同一でも異なって
もよい。同様に開口部１７ｇ、１８ｇの断面積も同一で
も異なってもよい。この実施例では、音響特性の変化範
囲を拡大することができる。
ータ１０Ｇの歯肉部１２Ｇの両端面に、吐出ポート２及
び吸込ポート３に連通され実質的に図１１の実施例と同
様な小断面積の開口部１７ｇ、１８ｇを有する中空部１
７Ｇ、１８Ｇを形成した例である。なお、中空部１７
Ｇ、１８Ｇの体積（断面積、長さ）は同一でも異なって
もよい。同様に開口部１７ｇ、１８ｇの断面積も同一で
も異なってもよい。この実施例では、音響特性の変化範
囲を拡大することができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、レゾネータの機能を有する中空部及びレゾ
ネータにより吐出ポート又は吸込ポート内の圧力変動を
抑えて発生騒音を低減することができる。
ているので、レゾネータの機能を有する中空部及びレゾ
ネータにより吐出ポート又は吸込ポート内の圧力変動を
抑えて発生騒音を低減することができる。
【００３２】したがって、また、外部レゾネータを省く
ことができ、省スペースを図ることができる。
ことができ、省スペースを図ることができる。
【００３３】また、ロータ自体の慣性モーメントの低減
と軽量化を図り、発生騒音の低減効果が助勢される。
と軽量化を図り、発生騒音の低減効果が助勢される。
【００３４】また、レゾネータによる圧力変動の低減量
は、対象とする周波数によって異なり、スクリューロー
タの定格回転数でレゾネータが十分に機能している場
合、回転数が速くなると気体の高速圧縮に伴う発熱で、
気体が高温になり、音速（圧力変動波の伝播速度）が速
くなってレゾネータの対象周波数も高くなる特性から、
回転数変化は圧力変動低減量に大きく影響することがな
いので、好都合である。
は、対象とする周波数によって異なり、スクリューロー
タの定格回転数でレゾネータが十分に機能している場
合、回転数が速くなると気体の高速圧縮に伴う発熱で、
気体が高温になり、音速（圧力変動波の伝播速度）が速
くなってレゾネータの対象周波数も高くなる特性から、
回転数変化は圧力変動低減量に大きく影響することがな
いので、好都合である。
【図１】本発明の第１実施例を示す外形図。
【図２】図１のＸ矢視図。
【図３】図２のロータのねじれに沿ったＡ−Ａ線矢視断
面図。
面図。
【図４】図３のＹ−Ｙ線矢視断面図。
【図５】本発明の第２実施例を示す図３に相当する図
面。
面。
【図６】本発明の第３実施例を示す図３に相当する図
面。
面。
【図７】図６のＺ−Ｚ線矢視断面図。
【図８】本発明の第４実施例を示す図３に相当する図
面。
面。
【図９】本発明の第５実施例を示す図３に相当する図
面。
面。
【図１０】本発明の第６実施例を示す図３に相当する図
面。
面。
【図１１】本発明の第７実施例を示すロータの図３に相
当する図面。
当する図面。
【図１２】本発明の第８実施例を示すロータの図３に相
当する図面。
当する図面。
【図１３】本発明の第９実施例を示すロータの図３に相
当する図面。
当する図面。
【図１４】本発明の第１０実施例を示すロータの図３に
相当する図面。
相当する図面。
【図１５】本発明の第１１実施例を示すロータの図３に
相当する図面。
相当する図面。
Ａ、Ｂ・・・斜線部 １、１Ａ・・・ケーシング ２・・・吐出ポート ３・・・吸込ポート ４、５・・・レゾネータ １０、１０Ａ〜１０Ｇ・・・雄ロータ １１、２１・・・シャフト １２、２２・・・歯肉部 １３、１３Ａ〜１３Ｅ、１４、１４Ａ、１４Ｃ、１４
Ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１８ｇ・・・開口部 １５、１５Ｄ・・・対向端面 １６、１６Ｅ・・・隔壁 １７、１７Ｆ、１７Ｇ、１８、１８Ｆ、１８Ｇ・・・中
空部 １９・・・キリ穴 ２０・・・雌ロータ
Ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１８ｇ・・・開口部 １５、１５Ｄ・・・対向端面 １６、１６Ｅ・・・隔壁 １７、１７Ｆ、１７Ｇ、１８、１８Ｆ、１８Ｇ・・・中
空部 １９・・・キリ穴 ２０・・・雌ロータ
Claims (6)
- 【請求項１】 互いに噛み合う雌雄１対のロータにより
流体を圧縮、圧送または膨脹させるスクリュー流体機械
において、ロータの歯肉部内部に中空部を形成したこと
を特徴とするスクリュー流体機械の中空ロータ。 - 【請求項２】 中空部は、吐出側端面に開口部を設けて
いることを特徴とする請求項１記載のスクリュー流体機
械の中空ロータ。 - 【請求項３】 中空部は、吸込側端面に開口部を設けて
いることを特徴とする請求項１記載のスクリュー流体機
械の中空ロータ。 - 【請求項４】 中空部は、仕切壁で２室に画成され、そ
の一方の室は吐出側端面に開口部を設け、他方の室は吸
込側端面に開口部を設けていることを特徴とする請求項
１記載のスクリュー流体機械の中空ロータ。 - 【請求項５】 開口部の断面積が中空部の断面積より小
さく形成されていることを特徴とする請求項１ないし４
のいずれかに記載のスクリュー流体機械の中空ロータ。 - 【請求項６】 吐出ポート及び又は吸込ポートにレゾネ
ータを接続していることを特徴とする請求項１ないし５
のいずれかに記載のスクリュー流体機械の中空ロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP925994A JPH07217563A (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | スクリュー流体機械の中空ロータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP925994A JPH07217563A (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | スクリュー流体機械の中空ロータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07217563A true JPH07217563A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=11715435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP925994A Pending JPH07217563A (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | スクリュー流体機械の中空ロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07217563A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008523308A (ja) * | 2004-12-09 | 2008-07-03 | キャリア コーポレイション | 圧縮機の静音化 |
| US20100269798A1 (en) * | 2009-04-24 | 2010-10-28 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Integral rotor noise attenuators |
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-
1994
- 1994-01-31 JP JP925994A patent/JPH07217563A/ja active Pending
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