JPH0799147B2 - スラスト相殺型スクリュ−圧縮機 - Google Patents
スラスト相殺型スクリュ−圧縮機Info
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- JPH0799147B2 JPH0799147B2 JP63083372A JP8337288A JPH0799147B2 JP H0799147 B2 JPH0799147 B2 JP H0799147B2 JP 63083372 A JP63083372 A JP 63083372A JP 8337288 A JP8337288 A JP 8337288A JP H0799147 B2 JPH0799147 B2 JP H0799147B2
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- rotor
- arc
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は弾性流体の圧縮に用いられるスラスト相殺型ス
クリュー圧縮機に関する。
クリュー圧縮機に関する。
（従来の技術） 弾性流体例えは空気や冷媒蒸気等の気体をスクリュー圧
縮機を用いて圧縮する場合には、気体はスクリューロー
タ（以下、単に「ロータ」という）の回転軸方向から見
て一方の端部から吸入され、圧縮された後に他方の端部
から吐出されるが、吐出側は気体の圧力が高いのでロー
タの端面とケーシングとの間隙からの気体の漏れ損失は
吸入側の間隙に比べて大きくなる。
縮機を用いて圧縮する場合には、気体はスクリューロー
タ（以下、単に「ロータ」という）の回転軸方向から見
て一方の端部から吸入され、圧縮された後に他方の端部
から吐出されるが、吐出側は気体の圧力が高いのでロー
タの端面とケーシングとの間隙からの気体の漏れ損失は
吸入側の間隙に比べて大きくなる。
この欠点を少なくするため、雄雌のロータを各々の軸に
ねじれ方向の異なる２個の歯部が左右対称となるように
組合せてケーシングに収容しロータの両端の吸込側から
気体を吸入し圧縮後、中央の吐出側から吐出するような
構造にすれば、高圧側の隙間は消滅し気体の洩れ損失を
減少させることができる。また、このようなロータの組
合せを用いると、ロータの両端の圧力差によって発生す
るスラスト荷重も左右のロータによって相殺することが
できるので、バランスピストンが不要となる利点もあ
る。
ねじれ方向の異なる２個の歯部が左右対称となるように
組合せてケーシングに収容しロータの両端の吸込側から
気体を吸入し圧縮後、中央の吐出側から吐出するような
構造にすれば、高圧側の隙間は消滅し気体の洩れ損失を
減少させることができる。また、このようなロータの組
合せを用いると、ロータの両端の圧力差によって発生す
るスラスト荷重も左右のロータによって相殺することが
できるので、バランスピストンが不要となる利点もあ
る。
しかしながら、ロータの歯形について考えてみると、前
記のようなスラスト相殺型のスクリュー圧縮機の従来形
式の歯形によっては閉じ込み圧縮の問題や内部洩れの問
題があり、圧縮機の振動や騒音及び性能に種々の悪影響
を余儀なくされている。
記のようなスラスト相殺型のスクリュー圧縮機の従来形
式の歯形によっては閉じ込み圧縮の問題や内部洩れの問
題があり、圧縮機の振動や騒音及び性能に種々の悪影響
を余儀なくされている。
スラスト相殺型スクリュー圧縮機に適した歯形と言える
ためには、前記のように（イ）閉じ込み空間が生じない
こと、（ロ）内部洩れが少ないことの２条件を兼ね備え
ることが必要である。
ためには、前記のように（イ）閉じ込み空間が生じない
こと、（ロ）内部洩れが少ないことの２条件を兼ね備え
ることが必要である。
しかしながら、従来歯形のうち、第４図のような雄ロー
タ１と雌ロータ２からなる円弧対称歯形では、閉じ込み
空間を生じないという点では前記の条件を満足するけれ
ども、内部洩れが大きくなる。これを説明する。第５図
のような雄ロータ１と雌ロータ２の組合せからなる円弧
対称歯形において、3,4はピッチ円、Ｇはピッチ点、８
はアデンダム、９はデデンダム、５はブローホール、６
は雄雌歯形間に生ずる噛合い間隙である。ブローホール
５とは、雄雌両ロータが噛合っていく時にできる吹き抜
け孔のことであって、この歯形ではこのブローホール５
が大きく、噛合い間隙６の高圧気体が大きなブローホー
ル５から低圧側７へ向けて矢印のように吹き抜けること
になり、またシールラインが長いので、洩れが増加して
性能低下を招くという欠点がある。
タ１と雌ロータ２からなる円弧対称歯形では、閉じ込み
空間を生じないという点では前記の条件を満足するけれ
ども、内部洩れが大きくなる。これを説明する。第５図
のような雄ロータ１と雌ロータ２の組合せからなる円弧
対称歯形において、3,4はピッチ円、Ｇはピッチ点、８
はアデンダム、９はデデンダム、５はブローホール、６
は雄雌歯形間に生ずる噛合い間隙である。ブローホール
５とは、雄雌両ロータが噛合っていく時にできる吹き抜
け孔のことであって、この歯形ではこのブローホール５
が大きく、噛合い間隙６の高圧気体が大きなブローホー
ル５から低圧側７へ向けて矢印のように吹き抜けること
になり、またシールラインが長いので、洩れが増加して
性能低下を招くという欠点がある。
また、従来歯形のうち第６図のように雄ロータ10と雌ロ
ータ11からなる非対称歯形では、圧縮側にできる吹き抜
け部分は小さくなるが、雄雌両ロータ10,11の噛合い部
分に閉じ込み空間12を生じ、この空間12の圧縮のため振
動、騒音を生じ性能の低下を招く。13,14はそれぞれピ
ッチ円である。
ータ11からなる非対称歯形では、圧縮側にできる吹き抜
け部分は小さくなるが、雄雌両ロータ10,11の噛合い部
分に閉じ込み空間12を生じ、この空間12の圧縮のため振
動、騒音を生じ性能の低下を招く。13,14はそれぞれピ
ッチ円である。
第７図はこのような閉じ込み圧縮の状態を示すものであ
って、雄雌両ロータ間の閉じ込み空間は、回転ａ→ｂ→
ｃにつれて12a→12b→12c,12c′のように順次圧縮され
ることになる。
って、雄雌両ロータ間の閉じ込み空間は、回転ａ→ｂ→
ｃにつれて12a→12b→12c,12c′のように順次圧縮され
ることになる。
（発明が解決しようとする課題） 従来技術には（イ）閉じ込み空間が生じないことと、
（ロ）内部洩れが少ないことの２条件を共に満足するこ
とができないという問題点がある。
（ロ）内部洩れが少ないことの２条件を共に満足するこ
とができないという問題点がある。
本発明はこのような（イ）（ロ）２条件を共に満足する
に好適なスラスト相殺型スクリュー圧縮機を得ることを
目的としている。
に好適なスラスト相殺型スクリュー圧縮機を得ることを
目的としている。
（課題を解決するための手段） 本発明のスラスト相殺型スクリュー圧縮機は前記の目的
を達成するために次の構成からなる。
を達成するために次の構成からなる。
『 雄雌ロータを各々の軸にねじれ方向の異なる２個の
歯部が左右対称となるように組合せてケーシングに収容
し、ロータの吸込側の両端部から気体を吸入し圧縮後、
吐出側の中央部から吐出するように構成したスラスト相
殺型のスクリュー圧縮機であること。
歯部が左右対称となるように組合せてケーシングに収容
し、ロータの吸込側の両端部から気体を吸入し圧縮後、
吐出側の中央部から吐出するように構成したスラスト相
殺型のスクリュー圧縮機であること。
雄ロータの歯形はピッチ円の外側にのみ位置する第１歯
形部、第２歯形部と前記両歯形部を接続する接続部から
なるとともに、前記両歯形部はそれぞれ主要部と補助部
からなっていること。
形部、第２歯形部と前記両歯形部を接続する接続部から
なるとともに、前記両歯形部はそれぞれ主要部と補助部
からなっていること。
ロータ軸に直角な断面において、前記の第１歯形部と第
２歯形部の主要部はピッチ円内の中心位置を異にしかつ
半径を異にする円弧からそれぞれ構成されていること。
２歯形部の主要部はピッチ円内の中心位置を異にしかつ
半径を異にする円弧からそれぞれ構成されていること。
前記接続部はピッチ点を中心とする円弧で構成されてい
ること。
ること。
前記の第１歯形部と第２歯形部の補助部は、後記の雌ロ
ータの第１歯形部の補助部の円弧と第２歯形部の補助部
の円弧によりそれぞれ創成される曲線で構成されている
こと。
ータの第１歯形部の補助部の円弧と第２歯形部の補助部
の円弧によりそれぞれ創成される曲線で構成されている
こと。
一方雌ロータの歯形はピッチ円の内側にのみ位置する第
１歯形部、第２歯形部と前記両歯形部を接続する接続部
からなるとともに、前記両歯形部はそれぞれ主要部と補
助部からなっていること。
１歯形部、第２歯形部と前記両歯形部を接続する接続部
からなるとともに、前記両歯形部はそれぞれ主要部と補
助部からなっていること。
ロータ軸に直角な断面において、前記の第１歯形部と第
２歯形部の主要部が雄ロータの第１歯形部の円弧と第２
歯形部の円弧によりそれぞれ創成される曲線から構成さ
れていること。
２歯形部の主要部が雄ロータの第１歯形部の円弧と第２
歯形部の円弧によりそれぞれ創成される曲線から構成さ
れていること。
前記接続部はピッチ点を中心とする円弧で構成されてい
ること。
ること。
前記の第１歯形部と第２歯形部の補助部は、中心位置を
異にしかつ半径を異にする円弧でそれぞれ構成されてい
ること。』 本発明のロータでは、雄ロータの第１歯形部の主要部
を、ピッチ点からピッチ円の内方に雄ロータの外径の０
％を含まない4.6％以下の距離に第１の中心を有する円
弧で構成し、一方雄ロータの第２歯形部の主要部を、ピ
ッチ点からピッチ円の内方に雄ロータの外径の０％を含
まない1.7％以下の距離に前記第１の中心とは異なる第
２の中心を有する円弧で構成することができる。
異にしかつ半径を異にする円弧でそれぞれ構成されてい
ること。』 本発明のロータでは、雄ロータの第１歯形部の主要部
を、ピッチ点からピッチ円の内方に雄ロータの外径の０
％を含まない4.6％以下の距離に第１の中心を有する円
弧で構成し、一方雄ロータの第２歯形部の主要部を、ピ
ッチ点からピッチ円の内方に雄ロータの外径の０％を含
まない1.7％以下の距離に前記第１の中心とは異なる第
２の中心を有する円弧で構成することができる。
雄ロータの外径と軸芯間隔距離及びロータの歯数を与え
れば両ロータのピッチ円径の寸法は決定される。更に歯
先の開度θを与えると、雄ロータの第１歯形部の主要部
と第２歯形部の主要部の間を接続する歯形部すなわちピ
ッチ点Ｇを中心とする円弧Ｃ−Ｄにおけるピッチ点Ｇか
ら点Ｃ、点Ｄまでの距離は定まるので、第１の中心Ｉと
第２の中心Ｈの位置が決定すれば第１歯形部と第２歯形
部の主要部の円弧の半径は必然的に決定される。
れば両ロータのピッチ円径の寸法は決定される。更に歯
先の開度θを与えると、雄ロータの第１歯形部の主要部
と第２歯形部の主要部の間を接続する歯形部すなわちピ
ッチ点Ｇを中心とする円弧Ｃ−Ｄにおけるピッチ点Ｇか
ら点Ｃ、点Ｄまでの距離は定まるので、第１の中心Ｉと
第２の中心Ｈの位置が決定すれば第１歯形部と第２歯形
部の主要部の円弧の半径は必然的に決定される。
（作用） 本発明は前記のように構成されているので、吐出側に、
従来技術のようなロータの端面とケーシングとの間隙な
るものが存在せず、この部分での気体の洩れ損失をなく
し、ロータの両端の圧力差によって発生するスラスト荷
重を左右のロータによって相殺することができるととも
に実施例の表（第９頁の表）に示すようにシールライン
が短かく、かつ、ブローホールが小さいので洩れが少な
く、また雄雌ロータの噛合い接触が常に一点で行なわれ
るので、閉じ込み空間を生ずることがない。
従来技術のようなロータの端面とケーシングとの間隙な
るものが存在せず、この部分での気体の洩れ損失をなく
し、ロータの両端の圧力差によって発生するスラスト荷
重を左右のロータによって相殺することができるととも
に実施例の表（第９頁の表）に示すようにシールライン
が短かく、かつ、ブローホールが小さいので洩れが少な
く、また雄雌ロータの噛合い接触が常に一点で行なわれ
るので、閉じ込み空間を生ずることがない。
（実施例） 次に本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図は「４＋６」型のロータの場合である。23と24は
それぞれ雄ロータと雌ロータのピッチ円である。
それぞれ雄ロータと雌ロータのピッチ円である。
先ず雄ロータ21の歯形について説明する。この歯形はＡ
−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆの曲線群からなる滑らかな一連の
曲線により形成されており、各曲線は次のようにそれぞ
れ形成される。
−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ−Ｆの曲線群からなる滑らかな一連の
曲線により形成されており、各曲線は次のようにそれぞ
れ形成される。
Ａ−B:雌ロータ22の円弧Ｊ−Ｋにより創成される曲線で
あって第２歯形部の補助部を構成する。
あって第２歯形部の補助部を構成する。
Ｂ−C:CGの延長線上の点Ｈを中心とする円弧であって、
第２歯形部の主要部を構成する。そしてこの第２の中心
Ｈはピッチ点Ｇからピッチ円23の内方にGHの距離にある
が、距離GHは雄ロータ21の外径DMの0.2％の大きさであ
り、円弧の半径HCは外径DMの19.36％の大きさである。
第２歯形部の主要部を構成する。そしてこの第２の中心
Ｈはピッチ点Ｇからピッチ円23の内方にGHの距離にある
が、距離GHは雄ロータ21の外径DMの0.2％の大きさであ
り、円弧の半径HCは外径DMの19.36％の大きさである。
Ｃ−D:ピッチ点Ｇを中心とする円弧であって前記第２歯
形部と後記第１歯形部を接続する接続部を構成し、歯先
の開度である角CGDは16゜の大きさである。
形部と後記第１歯形部を接続する接続部を構成し、歯先
の開度である角CGDは16゜の大きさである。
Ｄ−E:DGの延長線上の点Ｉを中心とする円弧であって、
第１歯形部の主要部を構成する。そしてこの第１の中心
Ｉはピッチ点Ｇからピッチ円23の内方にGIの距離にある
が、距離GIは雄ロータ21の外径DMの3.6％の大きさであ
り、円弧の半径IDは外径DMの22.7％の大きさである。
第１歯形部の主要部を構成する。そしてこの第１の中心
Ｉはピッチ点Ｇからピッチ円23の内方にGIの距離にある
が、距離GIは雄ロータ21の外径DMの3.6％の大きさであ
り、円弧の半径IDは外径DMの22.7％の大きさである。
Ｅ−F:雌ロータ22の円弧Ｎ−Ｏにより創成される曲線で
あって第１歯形部の補助部を構成する。
あって第１歯形部の補助部を構成する。
雄ロータ21の歯形は前記の構成からなり、中心及び半径
の異なる円弧を有する第１歯形部の主要部と第２歯形部
の主要部が形成されており、デデンダムを有していな
い。
の異なる円弧を有する第１歯形部の主要部と第２歯形部
の主要部が形成されており、デデンダムを有していな
い。
次に、雌ロータ22の歯形について説明する。この歯形は
Ｊ−Ｋ−Ｌ−Ｍ−Ｎ−Ｏの曲線群からなる滑らかな一連
の曲線により形成されており、各曲線は次のようにそれ
ぞれ形成される。
Ｊ−Ｋ−Ｌ−Ｍ−Ｎ−Ｏの曲線群からなる滑らかな一連
の曲線により形成されており、各曲線は次のようにそれ
ぞれ形成される。
Ｊ−K:点Ｐを中心とする円弧であって第２歯形部の補助
部を構成する。この円弧は雌ロータ22の肩径部であって
ピッチ円（雌ロータの外径）における接線と雌ロータ22
の第２歯形部［雄ロータ21の第２歯形部によって創成さ
れる曲線］における接線との２つの接線に内接するＰを
中心とする円弧であって、雄ロータ21の外径DMの0.99％
の大きさの半径を有している。
部を構成する。この円弧は雌ロータ22の肩径部であって
ピッチ円（雌ロータの外径）における接線と雌ロータ22
の第２歯形部［雄ロータ21の第２歯形部によって創成さ
れる曲線］における接線との２つの接線に内接するＰを
中心とする円弧であって、雄ロータ21の外径DMの0.99％
の大きさの半径を有している。
Ｋ−L:雄ロータ21の第２歯形部の円弧Ｂ−Ｃにより創成
される曲線であって第２歯形部の主要部を構成する。
される曲線であって第２歯形部の主要部を構成する。
Ｌ−M:ピッチ点Ｇを中心とする円弧であって前記第２歯
形部と後記第１歯形部を接続する接続部を構成する。
形部と後記第１歯形部を接続する接続部を構成する。
Ｍ−N:雄ロータ21の第１歯形部の円弧Ｄ−Ｅにより創成
される曲線であって第１歯形部の主要部を構成する。
される曲線であって第１歯形部の主要部を構成する。
Ｎ−O:点Ｑを中心とする円弧であって第１歯形部の補助
部を構成する。この円弧は雌ロータ22の肩径部であって
ピッチ円（雌ロータの外径）における接線と雌ロータ22
の第１歯形部［雄ロータ21の第１歯形部によって創成さ
れる曲線］における接線との２つの接線に内接するＱを
中心とする円弧であって、雄ロータ21の外径DMの3.61％
の大きさの半径を有している。
部を構成する。この円弧は雌ロータ22の肩径部であって
ピッチ円（雌ロータの外径）における接線と雌ロータ22
の第１歯形部［雄ロータ21の第１歯形部によって創成さ
れる曲線］における接線との２つの接線に内接するＱを
中心とする円弧であって、雄ロータ21の外径DMの3.61％
の大きさの半径を有している。
雌ロータ22の歯形は前記の構成からなり、中心及び半径
の異なる円弧を有する第１歯形部の主要部と第２歯形部
の主要部が形成されており、アデンダムを有していな
い。
の異なる円弧を有する第１歯形部の主要部と第２歯形部
の主要部が形成されており、アデンダムを有していな
い。
雄雌両ロータの歯形の曲線は油膜によるシール効果を重
視し、歯面上に油膜が容易に形成されるよう滑らかな曲
面とし、不連続な曲線を極力避けるように考慮されてい
る。
視し、歯面上に油膜が容易に形成されるよう滑らかな曲
面とし、不連続な曲線を極力避けるように考慮されてい
る。
前記の実施例においては、各部の寸法についてそれぞれ
特定の数値を示したが、これは好ましい１例を示したも
のにすぎない。各部の寸法の好ましい数値範囲を次に記
載する。
特定の数値を示したが、これは好ましい１例を示したも
のにすぎない。各部の寸法の好ましい数値範囲を次に記
載する。
雄ロータ21の第１、第２歯形部の主要部において、 第１歯形部の主要部を構成する円弧Ｄ−Ｅに関し、 GIは雄ロータ21の外径DMの3.0ないし4.2％の大きさであ
ること。
ること。
IDは外径DMの22.1ないし23.3％の大きさであること。
第２歯形部の主要部を構成する円弧Ｂ−Ｃに関し、 GHは雄ロータ21の外径DMの0.1ないし1.0％の大きさであ
ること。
ること。
HCは外径DMの19.2ないし20.1％の大きさであること。
また第１歯形部と第２歯形部の主要部分の歯先の開度で
ある角CGDは14゜ないし18゜の大きさである。
ある角CGDは14゜ないし18゜の大きさである。
雌ロータ22の第１、第２歯形部の補助部としての肩径部
において、 第１歯形部の肩径部を構成する円弧Ｎ−Ｏの半径は雄ロ
ータ21の外径DMの3.0ないし4.0％の大きさであること。
において、 第１歯形部の肩径部を構成する円弧Ｎ−Ｏの半径は雄ロ
ータ21の外径DMの3.0ないし4.0％の大きさであること。
第２歯形部の肩径部を構成する円弧Ｊ−Ｋの半径は雄ロ
ータ21の外径DMの0.95ないし1.5％の大きさであるこ
と。
ータ21の外径DMの0.95ないし1.5％の大きさであるこ
と。
次に、本発明の第２の実施例を第２図及び第３図を参照
しつつ説明する。
しつつ説明する。
この実施例は「５＋６」型ロータの場合であるが、基本
的な歯形としては第１の実施例と同じであり、同一符号
又は記号の部分は同一の構成部分を示すので、その説明
を省略しまたは簡単にする。
的な歯形としては第１の実施例と同じであり、同一符号
又は記号の部分は同一の構成部分を示すので、その説明
を省略しまたは簡単にする。
33と34はそれぞれ雄ロータと雌ロータのピッチ円であ
る。先ず雄ロータ31の歯形について説明する。
る。先ず雄ロータ31の歯形について説明する。
Ａ−Ｂの曲線、Ｃ−Ｄの円弧、Ｅ−Ｆの曲線は第１の実
施例と同じようにして形成される。
施例と同じようにして形成される。
Ｂ−Ｃの円弧も基本的には第１の実施例と同じである
が、GHは雄ロータ31の外径の1.2％の大きさであり、HC
がDMの17.4％の大きさである点が異なっている。
が、GHは雄ロータ31の外径の1.2％の大きさであり、HC
がDMの17.4％の大きさである点が異なっている。
Ｄ−Ｅの円弧も基本的には第１の実施例と同じである
が、GIが雄ロータ31の外径の4.3％の大きさであり、ID
がDMの20.6％の大きさである点が異なっている。
が、GIが雄ロータ31の外径の4.3％の大きさであり、ID
がDMの20.6％の大きさである点が異なっている。
次に雌ロータ32の歯形において、その第１、第２歯形部
の主要部については、第１実施例と同じであるのでその
説明を省略する。
の主要部については、第１実施例と同じであるのでその
説明を省略する。
第１、第２歯形部の補助部としての肩径部の円弧につい
ては次のとおりである。
ては次のとおりである。
第１歯形部の円弧Ｎ−Ｏの半径は雄ロータ31の外径DMの
3.86％の大きさであり、第２歯形部の円弧Ｊ−Ｋの半径
は雄ロータ31の外径DMの1.0％の大きさである。
3.86％の大きさであり、第２歯形部の円弧Ｊ−Ｋの半径
は雄ロータ31の外径DMの1.0％の大きさである。
また、本実施例における各部の寸法も好ましい１例を示
したものにすぎない。各部の寸法の好ましい数値範囲を
次に記載する。
したものにすぎない。各部の寸法の好ましい数値範囲を
次に記載する。
雄ロータ31の第１、第２歯形部の主要部において、 第１歯形部の主要部を構成する円弧Ｄ−Ｅに関し、 GIは外径DMの3.7％ないし4.6％の大きさであること。
IDは外径DMの19.9ないし20.9％の大きさであること。
第２歯形部の主要部を構成する円弧Ｂ−Ｃに関し、 GHは外径DMの0.7ないし1.7％の大きさであること。
HCは外径DMの16.9ないし17.9％の大きさであること。
雌ロータの第１、第２歯形部の補助部としての肩径部の
円弧の半径の大きさの数値範囲は、第１実施例の場合の
Ｎ−Ｏ、Ｊ−Ｋの数値範囲とそれぞれ同じであるので、
説明を省略する。
円弧の半径の大きさの数値範囲は、第１実施例の場合の
Ｎ−Ｏ、Ｊ−Ｋの数値範囲とそれぞれ同じであるので、
説明を省略する。
次に本発明の歯形によれば閉じ込み圧縮が生じないこと
を第２の実施例を引用し第３図によって説明する。
を第２の実施例を引用し第３図によって説明する。
雄雌両ロータ間の空間はロータの回転がａ→ｂ→ｃと進
行するにつれて35a→35b→35cと変化するが、噛合い接
触が常に一点で行なわれるので閉じ込み空間を生じるこ
とがなく、したがって振動、騒音を生ぜず、また性能の
低下も防止できる。
行するにつれて35a→35b→35cと変化するが、噛合い接
触が常に一点で行なわれるので閉じ込み空間を生じるこ
とがなく、したがって振動、騒音を生ぜず、また性能の
低下も防止できる。
別表に、各種歯形によるスラスト相殺スクリュー圧縮機
について同一の運転条件で計算（圧縮機性能スミュレー
ション）した結果を、幾何学的特性値としての単位溝押
しのけ量当りの（ａ）噛合部シールライン長さ、（ｂ）
歯先部シールライン長さ、及び（ｃ）ブローホール面積
について、並びに（ｄ）体積効率について示す。
について同一の運転条件で計算（圧縮機性能スミュレー
ション）した結果を、幾何学的特性値としての単位溝押
しのけ量当りの（ａ）噛合部シールライン長さ、（ｂ）
歯先部シールライン長さ、及び（ｃ）ブローホール面積
について、並びに（ｄ）体積効率について示す。
ただし、（ｄ）の体積効率は冷媒R12を使用するビル空
調用ヒートポンプ暖房時の運転条件をもとに計算した。
調用ヒートポンプ暖房時の運転条件をもとに計算した。
ただし、この表においてはSRM対称歯形を基準にしてこ
の特性値を100とし、他の歯形の特性値をそれとの相対
比で表わしている。
の特性値を100とし、他の歯形の特性値をそれとの相対
比で表わしている。
本発明のスラスト相殺型スクリュー圧縮機のロータは、
右ねじと左ねじのねじれ方向の異なる２個の歯部が向い
合っているので、これを一体のまま機械加工をすること
は困難である。片方の歯部をフライスによって歯切りし
ようとすると、他方の歯部に干渉してその一部を切削し
てしまうことになる。
右ねじと左ねじのねじれ方向の異なる２個の歯部が向い
合っているので、これを一体のまま機械加工をすること
は困難である。片方の歯部をフライスによって歯切りし
ようとすると、他方の歯部に干渉してその一部を切削し
てしまうことになる。
そこで片方の歯部は軸と一体のまま歯切り加工をし、他
方の歯部は別個に歯切り加工をしてこれを前者と連結し
嵌込んで組立てるようにする。この嵌込みの際、雄の歯
部はキーで固定するが、雌の歯部は噛合いに柔軟性をも
たせるようにキーなしで結合する。
方の歯部は別個に歯切り加工をしてこれを前者と連結し
嵌込んで組立てるようにする。この嵌込みの際、雄の歯
部はキーで固定するが、雌の歯部は噛合いに柔軟性をも
たせるようにキーなしで結合する。
ロータの歯切りはフライス加工とホブ加工の２種類の方
法があるが、ここでは従来歯形の加工方法と同じく製作
が容易で安価であるフライスによる加工を行なう。ねじ
れ方向の歯溝の輪郭をもつ刃物を外周に並べたフライス
を回転させて一溝ずつ切削していく。
法があるが、ここでは従来歯形の加工方法と同じく製作
が容易で安価であるフライスによる加工を行なう。ねじ
れ方向の歯溝の輪郭をもつ刃物を外周に並べたフライス
を回転させて一溝ずつ切削していく。
本発明は、雄雌ロータが各々の軸にねじれ方向の異なる
２個の歯部が左右対称となるように組合せられてケーシ
ング内に収容され、ロータの吸込側の両端部から気体を
吸入し圧縮後、吐出側の中央部から吐出するようにした
構成としたので吐出側の隙間は消滅し気体の洩れ損失を
減少させることができ、またロータの両端の圧力差によ
って発生するスラスト荷重が左右のロータによって相殺
される。しかも、本発明のロータの歯形は、シールライ
ンの長さが短かく、かつブローホール面積が小さいため
吹き抜け現象が小さくなり、体積効率が高くなる。特に
（５＋６）型の場合は、歯数が多いので隣り合う溝との
間の圧力比が小さくなるため洩れが少なくなる。また、
雄雌ロータの噛合い接触が常に一点で行なわれるので閉
じ込み空間を生ずることがなく、したがって閉じ込み圧
縮を起す歯形に比べて性能がよくなり、振動や騒音も小
さくなる。
２個の歯部が左右対称となるように組合せられてケーシ
ング内に収容され、ロータの吸込側の両端部から気体を
吸入し圧縮後、吐出側の中央部から吐出するようにした
構成としたので吐出側の隙間は消滅し気体の洩れ損失を
減少させることができ、またロータの両端の圧力差によ
って発生するスラスト荷重が左右のロータによって相殺
される。しかも、本発明のロータの歯形は、シールライ
ンの長さが短かく、かつブローホール面積が小さいため
吹き抜け現象が小さくなり、体積効率が高くなる。特に
（５＋６）型の場合は、歯数が多いので隣り合う溝との
間の圧力比が小さくなるため洩れが少なくなる。また、
雄雌ロータの噛合い接触が常に一点で行なわれるので閉
じ込み空間を生ずることがなく、したがって閉じ込み圧
縮を起す歯形に比べて性能がよくなり、振動や騒音も小
さくなる。
第１図は本発明のロータの第１の実施例の横断面図、第
２図は本発明のロータの第２の実施例の横断面図、第３
図（ａ）（ｂ）（ｃ）は第２の実施例の作動説明図、第
４図は従来の円弧対称歯形の説明図、第５図は第４図の
歯形の作動説明図、第６図は従来の非対称歯形の説明
図、第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）は第６図歯形の作動説明
図である。 21……雄ロータ、22……雌ロータ、23……ピッチ円、24
……ピッチ円、31……雄ロータ、32……雌ロータ、33…
…ピッチ円、34……ピッチ円、A,B,C,D,E,F……雄ロー
タの歯形曲線上の点、J,K,L,M,N,O……雌ロータの歯形
曲線上の点、Ｇ……ピッチ点、Ｉ……第１の中心、Ｈ…
…第２の中心、円弧BC……雄ロータの第２歯形部の主要
部、円弧DE……雄ロータの第１歯形部の主要部、DM……
雄ロータの外径、円弧CD……雄ロータの接続部、曲線AB
……雄ロータの第２歯形部の補助部、曲線EF……雄ロー
タの第１歯形部の補助部、曲線KL……雌ロータの第２歯
形部の主要部、曲線DN……雌ロータの第１歯形部の主要
部、円弧LM……雌ロータの接続部、円弧JK……雌ロータ
の第２歯形部の補助部、円弧NO……雌ロータの第１歯形
部の補助部。
２図は本発明のロータの第２の実施例の横断面図、第３
図（ａ）（ｂ）（ｃ）は第２の実施例の作動説明図、第
４図は従来の円弧対称歯形の説明図、第５図は第４図の
歯形の作動説明図、第６図は従来の非対称歯形の説明
図、第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）は第６図歯形の作動説明
図である。 21……雄ロータ、22……雌ロータ、23……ピッチ円、24
……ピッチ円、31……雄ロータ、32……雌ロータ、33…
…ピッチ円、34……ピッチ円、A,B,C,D,E,F……雄ロー
タの歯形曲線上の点、J,K,L,M,N,O……雌ロータの歯形
曲線上の点、Ｇ……ピッチ点、Ｉ……第１の中心、Ｈ…
…第２の中心、円弧BC……雄ロータの第２歯形部の主要
部、円弧DE……雄ロータの第１歯形部の主要部、DM……
雄ロータの外径、円弧CD……雄ロータの接続部、曲線AB
……雄ロータの第２歯形部の補助部、曲線EF……雄ロー
タの第１歯形部の補助部、曲線KL……雌ロータの第２歯
形部の主要部、曲線DN……雌ロータの第１歯形部の主要
部、円弧LM……雌ロータの接続部、円弧JK……雌ロータ
の第２歯形部の補助部、円弧NO……雌ロータの第１歯形
部の補助部。
Claims (2)
- 【請求項１】雄雌ロータを各々の軸にねじれ方向の異な
る２個の歯部が左右対称となるように組合せてケーシン
グに収容し、ロータの吸込側の両端部から気体を吸入し
圧縮後、吐出側の中央部から吐出するように構成したス
ラスト相殺型スクリュー圧縮機において、雄ロータの歯
形はピッチ円の外側にのみ位置する第１歯形部、第２歯
形部と前記両歯形部を接続する接続部からなるととも
に、前記両歯形部はそれぞれ主要部と補助部からなり、
ロータ軸に直角な断面において、前記の第１歯形部と第
２歯形部の主要部はピッチ円内の中心位置を異にしかつ
半径を異にする円弧からそれぞれ構成され、前記接続部
はピッチ点を中心とする円弧で構成され、前記の第１歯
形部と第２歯形部の補助部は、後記の雌ロータの第１歯
形部の補助部の円弧と第２歯形部の補助部の円弧により
それぞれ創成される曲線で構成されていること、一方雌
ロータの歯形はピッチ円の内側にのみ位置する第１歯形
部、第２歯形部と前記両歯形部を接続する接続部からな
るとともに、前記両歯形部はそれぞれ主要部と補助部か
らなり、ロータ軸に直角な断面において、前記の第１歯
形部と第２歯形部の主要部が雄ロータの第１歯形部の円
弧と第２歯形部の円弧によりそれぞれ創成される曲線で
構成され、前記接続部はピッチ点を中心とする円弧で構
成され、前記の第１歯形部と第２歯形部の補助部は、中
心位置を異にしかつ半径を異にする円弧でそれぞれ構成
されていることを特徴とするスラスト相殺型スクリュー
圧縮機。 - 【請求項２】雄ロータの第１歯形部の主要部は、ピッチ
点からピッチ円の内方に雄ロータの外径の０％を含まな
い4.6％以下の距離に第１の中心を有する円弧からな
り、一方雄ロータの第２歯形部の主要部は、ピッチ点か
らピッチ円の内方に雄ロータの外径の０％を含まない1.
7％以下の距離に前記第１の中心とは異なる第２の中心
を有する円弧からなる請求項１記載のスラスト相殺型ス
クリュー圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083372A JPH0799147B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | スラスト相殺型スクリュ−圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083372A JPH0799147B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | スラスト相殺型スクリュ−圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257785A JPH01257785A (ja) | 1989-10-13 |
| JPH0799147B2 true JPH0799147B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=13800591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63083372A Expired - Fee Related JPH0799147B2 (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | スラスト相殺型スクリュ−圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799147B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI632298B (zh) * | 2016-04-19 | 2018-08-11 | 日商日立產機系統股份有限公司 | Oil-cooled screw compressor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IN157732B (ja) * | 1981-02-06 | 1986-05-24 | Svenska Rotor Maskiner Ab | |
| JPS60216088A (ja) * | 1984-02-23 | 1985-10-29 | Hokuetsu Kogyo Co Ltd | スクリユ・ロ−タ |
-
1988
- 1988-04-05 JP JP63083372A patent/JPH0799147B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01257785A (ja) | 1989-10-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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