JPH0746788Y2 - 多段圧縮機の増速装置 - Google Patents

多段圧縮機の増速装置

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JPH0746788Y2
JPH0746788Y2 JP1988030385U JP3038588U JPH0746788Y2 JP H0746788 Y2 JPH0746788 Y2 JP H0746788Y2 JP 1988030385 U JP1988030385 U JP 1988030385U JP 3038588 U JP3038588 U JP 3038588U JP H0746788 Y2 JPH0746788 Y2 JP H0746788Y2
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gear
compressor
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stage compressor
drive
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雅之 武石
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HOKUETSU INDUSTRIES CO., LTD.
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HOKUETSU INDUSTRIES CO., LTD.
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は多段式回転圧縮機における増速装置に関する。
(従来技術及び問題点) 従来、一般に用いられているスクリュー式の回転圧縮機
は、何れも理論上主軸一回転当たりの吐出空気量及び軸
トルクは一定である。
したがって、実用上もある一定の回転域においては、吐
出空気量,軸動力共に該圧縮機の主軸(ロータ軸)の回
転数にほゞ比例するので、駆動源と圧縮機本体との間に
駆動軸の回転数を増速する増速装置を設けることによ
り、圧縮機本体の小型化を図れると共に、前記増速装置
のドライブギヤとドリブンギヤの歯数を変更することに
より、同一圧縮機本体のもとで吐出空気量を変更してい
る。
また、多段圧縮機においては、圧縮機本体のケーシング
内に低圧段と高圧段圧縮機のスクリュロータと、駆動源
に連結する駆動軸上にドライブギヤを配設し、前記低圧
段と高圧段圧縮機それぞれのスクリュロータの軸端には
前記ドライブギヤと噛み合い回転するドリブンギヤを嵌
着した増速装置とを一体的に収容すると共に、該圧縮機
本体の圧縮比に合わせ所望の回転数となるように増速
比、即ち前記各ギヤ毎の歯数を定め、これにより前記ド
ライブギヤ30とドリブンギヤ31,32の芯間距離L1,L2
設定され駆動するようになっている。
ところが、一般にはユーザの要求は多様化しており、例
えばある一つの設定機種をベースとしその上位又は下位
機種に設計変更したり、或いはその近傍の仕様値即ち、
吐出圧力,吐出空気量,駆動回転数等を変更する必要性
は頻繁に生ずる。
このような場合、単段圧縮機であると、単に一対のドラ
イブギヤ及びドリブンギヤの増速比即ち該ギヤの歯数の
組み合せを変更するのみでそのまゝの圧縮機本体で容易
に仕様変更が可能であるが、多段圧縮機の場合前述した
ように各段圧縮機本体の設計条件に合わせてそれぞれの
被駆動回転数を設定している。
そのため、従来はその都度前記ドライブギヤとドリブン
ギヤの芯間距離を変えた新たな増速装置を設計するか若
しくは、増速装置はそのまゝとし各段の圧縮機本体その
ものを新設計しなければならないという問題点がある。
この理由は、例えば前記増速ギヤにスパーギヤを用いた
場合は、 D=ZM D:ピッチ円直径 Z:歯 数 M:モジュール また、各ギヤ間の芯間距離は L1:芯間距離 D1:ドライブギヤ側ピッチ円直径 D2:ドリブンギヤ側ピッチ円直径 の一般式からも明らかなように、各ギヤ間の芯間距離を
変えずにドライブギヤ及びドリブンギヤ30,31,32の歯数
を変更することは不可能であり、またこれをヘリカルギ
ヤとした場合には D=ZM/cosβo D :ピッチ円直径 Z :歯 数 M :モジュール βo:歯のネジレ角 の一般式に示すように、一対のドライブギヤとドリブン
ギヤを所定のモジュールのもとに歯数のみ変更するため
には、該ギアの歯のネジレ角であるβoを変更すれば各
ギヤ間の芯間距離はそのままで歯数Zを変更することは
できるが、前述した多段圧縮機の如く各々歯数の異る複
数のドリブンギヤとが噛み合っている場合はそのような
操作はできない。
(考案の目的) 本考案は、以上の問題点に鑑み圧縮機本体のケーシング
内に低圧段と高圧段圧縮機のスクリュロータと、駆動源
に連結する駆動軸上にドライブギヤを配設し、前記低圧
段と高圧段圧縮機それぞれのスクリュロータの軸端には
前記ドライブギヤと噛み合い回転するドリブンギヤを嵌
着した増速装置とを一体的に収容した多段圧縮機におい
て、前記増速装置内に配置される各ギヤ間の芯間距離を
変えることなく、当該圧縮機の仕様変更に対向可能な歯
数組み合わせとした増速装置を提供することにより、原
動機及び圧縮機の最大能力を有効に発揮できるようにす
ると共に、ユーザニーズの多様化及び納期の短縮要求に
即応することを目的とする。
(構成) 以上の目的を達成するために、本考案は、圧縮機本体の
ケーシング内に低圧段と高圧段圧縮機のスクリュロータ
と、駆動源に連結する駆動軸上にドライブギヤを配設
し、前記低圧段と高圧段圧縮機それぞれのスクリュロー
タの軸端には前記ドライブギヤと噛み合い回転するドリ
ブンギヤを嵌着した増速装置とを一体的に収容した多段
圧縮機において、前記ドライブギヤと各ドリブンギヤを
ヘリカルギヤで形成すると共に、前記低圧段と高圧段圧
縮機のスクリュロータの軸端に嵌着したドリブンギヤの
歯数とピッチ円直径を各々等しく設定し、かつ前記低圧
段と高圧段圧縮機各々のドリブンギヤとドライブギヤの
ネジレ角を変更することにより、各ドライブギヤとドリ
ブンギヤ間の芯間距離を変更することなく各段圧縮機の
増速比を変更自在に構成したことを特徴とする。
(実施例) 以下、図面に基づき本考案実施例を説明する。
第1図は本考案の多段圧縮機の横断面図で、圧縮機本体
のケーシング内に低圧段圧縮機2,高圧段圧縮機3のおす
・めす一対のスクリュロータを並列に収容し、図示せざ
る吸入口より吸入した空気を前記低圧段圧縮機2のスク
リュロータの噛み合い回転により所定の圧力まで圧縮
し、ケーシング内に形成した流路を介して、前記高圧段
圧縮機3に導入し、ここで前記同様スクリュロータの噛
み合い回転により更に高圧に圧縮作用がなされる。
なお、低圧段2と高圧段圧縮機3の各おすロータ4,5の
図中右方向の軸端部にはドリブンギヤ6,7が嵌着し、該
ドリブンギヤ6,7は駆動源であるエンジン11に直結する
駆動軸8上に設けられたドライブギヤ9と噛み合い回転
するようになっている。
また、前記ドリブンギヤ6,7及びドライブギヤ9は何れ
も転位量のないヘリカルギヤにて組み合わされると共
に、第2図に図示するように低圧段側ドリブンギヤ6と
高圧段側ドリブンギヤ7の歯数とそのピッチ円直径は等
しくなるように設定され、この増速比に合わせて各段圧
縮機本体が設計されている。
そして、これら各段圧縮機本体は、ドライブギヤ9の中
心軸Qを中心としてその周囲にL1,L2の芯間距離を以っ
て配置されている。
なお、ここで、各段圧縮機本体又はドリブンギヤ6,7の
配置位置は本実施例に限らず当該圧縮機の設計構造に応
じ適宜決定される。
次いで、本考案増速装置の作用を第2図ないし第3図に
より説明する。
第2図は第3図における仕様Aの歯数組み合わせにより
成る増速装置の配置で、ドライブギヤ9の歯数を61枚,
ドリブンギヤ6,7の歯数を各々36枚と設定し、芯間距離L
1,L2が同寸法で定まっている。
この状態で駆動原動機Mの定格回転数を2,200r.p.m.と
すると、低圧段及び高圧段の圧縮機の回転数は各々3,72
8r.p.m.となり、このときの該圧縮機本体の吐出空気量
及び吐出圧力を100とする。
次に、この状態から第3図に示す仕様Bの如く、定格回
転が2,100回転の原動機Xを用い芯間距離L1,L2はその
ままで、ドライブギヤ9の歯数を62枚,低高圧段のドリ
ブンギヤ6,7の歯数を各々35枚の歯数組み合わせを選択
すると、前記仕様Aと概ね等しい各段圧縮機本体の回転
数が設定でき、よって吐出空気量を変えずに駆動原動機
のみを変更できる。
以下同様に、第3図中の仕様Cは駆動原動機の定格回転
数は前記原動機Xと同一で、やゝ高い出力を有する別の
原動機Yの駆動による歯数組み合わせで、圧縮機本体の
回転数を上げて吐出空気量を増し、前記原動機の最大能
力を有効に発揮させるようにしたもので、このときのギ
ヤの歯のネジレ角はβoからβo′に変更される。
また、仕様Dはその逆に前記原動機を用い圧縮機本体の
回転数を下げ、吐出圧力Pの設定値を上げたものであ
る。
以上のように、ヘリカルギヤを用いて複数の圧縮機を駆
動する増速装置の場合は、各ギヤのモジュールM及び歯
のネジレ角βoが等しくあることが要件であり、この要
件を満足させるためにはヘリカルギヤ設計上の一般式 よりこれを変形して ZL+ZD=ZH+ZD βo:ギヤの歯のネジレ角 ZL :低圧段側のドリブンギヤの歯数 ZH :高圧段側のドリブンギヤの歯数 ZD :駆動側ドライブギヤの歯数 M :モジュール L1 :ドライブギヤとドリブンギヤ間の芯間距離(低圧
段側) L2 :ドライブギヤとドリブンギヤ間の芯間距離(高圧
段側) 即ち、前式中のZLとZHを常に等しい関係におき、その状
態で各ギヤの歯のネジレ角βoを変えることによって、
該ギヤ間の芯間距離を何ら変更することなく複数あるギ
ヤの増速比を簡単に変更し仕様変更に対応できる。
なお、本実施例ではエンジン駆動機を例に説明したが、
これをモータ駆動機に代え50Hz,60Hzの使用地域に応じ
て増速比を選択できることはいうまでもない。
また、本考案は二段圧縮機に限定した構造ではなく、三
段圧縮式以上の多段圧縮機においても応用できることは
言うまでもない。
(考案の効果) 以上詳述したように、本考案は多段圧縮機の増速装置の
各ギヤをヘリカルギヤとすると共に、各段圧縮機のドリ
ブンギヤの歯数とそのピッチ円直径を全て等しく設定し
たので、増速比の選択に際し該ギヤの歯のネジレ角βo
を変更するのみで各ギヤ間の芯間距離を変更することな
く目標とする仕様値に適合させることができる。よっ
て、多様化するユーザの仕様変更に対しても容易に即応
できると共に、駆動原動機及び圧縮機本体の最大能力を
発揮させるための最適歯数組み合わせを選択できる。
また、前記仕様変更に対しては単に増速装置内のドライ
ブ及びドリブンギヤを組で変更するのみでよいから、部
品の共通化及び製作期間の短縮等多大の効果が期待でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の多段圧縮機の横断面図第2図は前記第
1図の増速装置部分をA−A方向に切断してみたときの
各ギヤの配置図で、第3図は本考案増速装置を用いて圧
縮機の仕様を変更したときのそれぞれの諸元を比較する
説明図,第4図は従来の多段圧縮機における増速装置の
各ギヤの配置図である。 1……多段圧縮機本体、2……低圧段 3……高圧段、6……ドリブンギヤ(低圧段) 7……ドリブンギヤ(高圧段)、9……ドライブギヤ 11……原動機

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機本体のケーシング内に低圧段と高圧
    段圧縮機のスクリュロータと、駆動源に連結する駆動軸
    上にドライブギヤを配設し、前記低圧段と高圧段圧縮機
    それぞれのスクリュロータの軸端には前記ドライブギヤ
    と噛み合い回転するドリブンギヤを嵌着した増速装置と
    を一体的に収容した多段圧縮機において、 前記ドライブギヤと各ドリブンギヤをヘリカルギヤで形
    成すると共に、前記低圧段と高圧段圧縮機のスクリュロ
    ータの軸端に嵌着したドリブンギヤの歯数とピッチ円直
    径を各々等しく設定し、かつ前記低圧段と高圧段圧縮機
    各々のドリブンギヤとドライブギヤのネジレ角を変更す
    ることにより、各ドライブギヤとドリブンギヤ間の芯間
    距離を変更することなく各段圧縮機の増速比を変更自在
    に構成したことを特徴とする多段圧縮機の増速装置。
JP1988030385U 1988-03-09 1988-03-09 多段圧縮機の増速装置 Expired - Lifetime JPH0746788Y2 (ja)

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JPH01134792U JPH01134792U (ja) 1989-09-14
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JPS47218U (ja) * 1971-10-05 1972-05-22

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