JPH10141262A - Water lubricating-type screw compressor - Google Patents
Water lubricating-type screw compressorInfo
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- JPH10141262A JPH10141262A JP29297996A JP29297996A JPH10141262A JP H10141262 A JPH10141262 A JP H10141262A JP 29297996 A JP29297996 A JP 29297996A JP 29297996 A JP29297996 A JP 29297996A JP H10141262 A JPH10141262 A JP H10141262A
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- water
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮作用空間に水
を噴出して該空間内の潤滑、冷却、及び密封を行うよう
にした水潤滑式スクリュ圧縮機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water-lubricated screw compressor which jets water into a compression working space to lubricate, cool and seal the space.
【0002】[0002]
【発明が解決しようとする課題】水潤滑式スクリュ圧縮
機は、水を圧縮作用空間に噴出し、該空間内の潤滑、冷
却、及び密封を行って空気等の気体を圧縮するので、油
圧式スクリュ圧縮機、すなわち油を圧縮作用空間に噴出
するものに比較して、排出する圧縮気体中に油分を含ま
ないので医療機械や食品製造機械などに使用されてい
る。A water-lubricated screw compressor jets water into a compression working space and lubricates, cools and seals the space to compress gas such as air. Compared to a screw compressor, that is, a screw compressor that injects oil into a compression working space, it is used in medical machines and food manufacturing machines because it does not contain oil in the discharged compressed gas.
【0003】このような水潤滑式スクリュ圧縮機におい
ては、圧縮作用空間内に水を噴射しているため該空間内
のロータ歯部は常時水と接触しており、水と接触するケ
ーシング(シリンダ)、雄雌スクリュロータの各部には
防錆処理を行う必要がある。このために従来では鉄製ス
クリュロータにメッキその他の防錆用の表面処理等錆防
止を施したり、また雄雌スクリュロータ双方をステンレ
ス鋼等の耐錆製金属で形成したり、或いはフェノール樹
脂や合成樹脂等の樹脂材料により成形していた。In such a water-lubricated screw compressor, since water is injected into a compression working space, rotor teeth in the space are always in contact with water, and a casing (cylinder) in contact with the water is used. ), Each part of the male and female screw rotors must be rust-proofed. For this purpose, iron screw rotors are conventionally provided with rust prevention such as plating or other surface treatment for rust prevention, or both male and female screw rotors are formed of rust-resistant metal such as stainless steel, or phenol resin or synthetic resin. It was formed from a resin material such as resin.
【0004】しかしながら、鉄製スクリュロータにメッ
キその他の表面処理したものでは、雄雌ー対のスクリュ
ロータ軸を同期回転させるタイミングギアを設けて両者
の噛み合い隙間を適性値に保持して駆動する必要があ
り、構造的に複雑になりかつ高価で大型となる問題があ
った。即ち鉄製の雄雌ー対のスクリュロータのロータ歯
部が直接噛合した際には、冷却媒体液が水のため、油に
比べて粘度が低く、適正な液膜形成ができない為雄雌ス
クリュロータが噛み合うロータ歯部にいわゆるかじりが
生じてしまう虞がある。そのため、雄雌ー対のスクリュ
ロータの噛み合いを非接触状態としなければならない。
ところが、前述のようにスクリュロータの噛み合いを非
接触状態とした場合には、前記ロータ歯部の噛み合い歯
間に一定の隙間が生ずるが作用空間内に噴出する水の粘
度は油と比較して低く、十分な密封作用を行うことはで
きず、少なからず圧縮気体の漏洩が生ずるという問題が
ある。さらに雄雌スクリュロータにメッキ等の表面処理
を施す場合には、形状が複雑でかつ高精度を必要とする
ロータ歯部に均一な厚みで表面処理層を形成することは
困難であり、その生産性が悪いという問題もある。However, in the case of an iron screw rotor having a plating or other surface treatment, it is necessary to provide a timing gear for synchronously rotating the male and female screw rotor shafts and to maintain the meshing gap between the two at an appropriate value for driving. There is a problem that the structure becomes complicated and expensive and large. That is, when the rotor teeth of the male-female-pair screw rotor made of iron are directly meshed with each other, since the cooling medium liquid is water, the viscosity is lower than that of oil and a proper liquid film cannot be formed. There is a fear that so-called galling may occur in the rotor teeth where the gears mesh. Therefore, the engagement between the male and female screw rotors must be in a non-contact state.
However, when the meshing of the screw rotor is set in the non-contact state as described above, a certain gap is generated between the meshing teeth of the rotor tooth portion, but the viscosity of water ejected into the working space is lower than that of oil. It is low and cannot provide a sufficient sealing action, and there is a problem that leakage of the compressed gas occurs to some extent. Furthermore, when surface treatment such as plating is applied to male and female screw rotors, it is difficult to form a surface treatment layer with a uniform thickness on the rotor teeth that have complicated shapes and require high precision. There is also the problem of poor sex.
【0005】また、雄雌スクリュロータをステンレス鋼
等の耐錆製金属で形成した場合は、前記表面処理上の問
題に加え、ステンレス鋼等の耐錆製金属は加工性が悪
い。さらに雄雌スクリュロータを合成樹脂により成形し
たものは、それ自体金属と比べてすべり性はよいためタ
イミングギアを設けずに直接雄スクリュロータを原動駆
動機によって駆動し、雌スクリュロータを回転駆動する
ことができる。しかしながら、雄雌スクリュロータ双方
を合成樹脂により成形した場合には、夫々のロータ歯部
の強度不足が懸念される。特に雌スクリュロータのロー
タ歯部の歯厚は雄スクリュロータのロータ歯部に比べ薄
いため、運転中に変形したり異常磨耗を生じ易い。この
対策として例えば歯厚を厚くした場合には、圧縮作用空
間の容積が減少して性能低下を招く等の問題が残る。When the male and female screw rotors are made of a rust-resistant metal such as stainless steel, the rust-resistant metal such as stainless steel is inferior in workability in addition to the above surface treatment problems. Furthermore, the male and female screw rotors made of synthetic resin have higher slipperiness than metal itself, so the male screw rotor is directly driven by a driving motor without a timing gear, and the female screw rotor is rotationally driven. be able to. However, when both the male and female screw rotors are formed of a synthetic resin, there is a concern that the strength of each rotor tooth is insufficient. In particular, the tooth thickness of the rotor tooth portion of the female screw rotor is thinner than the rotor tooth portion of the male screw rotor, so that the female screw rotor is easily deformed or abnormally worn during operation. For example, when the tooth thickness is increased as a countermeasure, there remains a problem that the volume of the compression action space is reduced and performance is reduced.
【0006】また特公昭38−24279号公報の油圧
式スクリュ圧縮機のように、雄スクリュロータを金属製
とし、他方の雌スクリュロータをフェノール樹脂等の非
金属対磨耗材料により成形し、前記雄スクリュロータを
主動軸として直接雌スクリュロータを噛合して従動せし
めたものもあるが、水潤滑式スクリュ圧縮機のように圧
縮作用空間に供給する液媒体を水とする場合には充分な
防錆対策が必要である。特に雌スクリュロータに比べて
重量の大きい雄スクリュロータ2を耐錆性の金属材料と
することは高価となり、かつ加工性も悪い。それと共に
圧縮機の起動時においては比重量の大きい金属製雄スク
リュロータ側を主動軸として回転駆動することになるの
で、起動時の慣性モーメントも大きく、よって起動時に
おける原動駆動機の瞬時負荷力が大きくなるという問題
がある。Further, as in a hydraulic screw compressor disclosed in Japanese Patent Publication No. 38-24279, a male screw rotor is made of metal, and the other female screw rotor is formed of a nonmetal-abrasive material such as phenolic resin. Some screw rotors are driven directly by meshing the female screw rotor with the main driving shaft.However, when water is used as the liquid medium to be supplied to the compression working space, such as a water-lubricated screw compressor, sufficient rust prevention is required. Measures are needed. In particular, it is expensive to use the rust-resistant metal material for the male screw rotor 2 which is heavier than the female screw rotor, and the workability is poor. At the same time, when the compressor is started, it is driven to rotate with the metal screw rotor side, which has a large specific weight, as the main drive shaft, so the moment of inertia at the time of start is also large, and the instantaneous load force There is a problem that becomes large.
【0007】そこで、本発明は前記問題を解決して装置
の高性能化を図ると共に、装置の小形軽量化及びコスト
の低減を図る水潤滑式スクリュ圧縮機を提供することを
目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a water-lubricated screw compressor that solves the above-mentioned problems and improves the performance of the device, and also reduces the size and weight of the device and reduces the cost.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、ケーシング内に互いに噛合する雄雌ー対のスクリュ
ロータを回転自在に収容すると共に、圧縮作用空間内に
水を噴出して該空間内の潤滑、冷却、及び密封を行うよ
うにした水潤滑式スクリュ圧縮機において、前記ー対の
スクリュロータの何れか一方のスクリュロータの少なく
ともロータ歯部を熱硬化性合成樹脂により成形し、他方
のスクリュロータの少なくともロータ歯部を耐錆性金属
により形成したことを特徴とする水潤滑式スクリュ圧縮
機であり、ー対の前記ロータ歯部は熱硬化性合成樹脂と
金属との噛合となるので両者を直接噛合させても両者の
なじみは良好で、圧縮作用空間の密封性を高めることが
できる。According to a first aspect of the present invention, a male and female screw rotor meshing with each other is rotatably housed in a casing, and water is spouted into a compression working space. In a water-lubricated screw compressor that performs lubrication, cooling, and sealing in the space, at least the rotor tooth portion of any one of the pair of screw rotors is formed of a thermosetting synthetic resin, A water-lubricated screw compressor characterized in that at least the rotor teeth of the other screw rotor are formed of a rust-resistant metal, wherein the rotor teeth of the pair are formed of a thermosetting synthetic resin and a metal. Therefore, even if both are directly engaged, the familiarity between the two is good, and the sealing performance of the compression action space can be enhanced.
【0009】請求項2記載の本発明は、前記雄スクリュ
ロータのロータ歯部を熱硬化性合成樹脂により成形し、
前記雌スクリュロータのロータ歯部をステンレス鋼によ
り形成したことを特徴とする請求項1記載の水潤滑式ス
クリュ圧縮機であり、体積の大きい雄スクリュロータ側
を熱硬化性合成樹脂製としたので、水潤滑式スクリュ圧
縮機全体の軽量化を図れ、さらに表面積の大きい雄スク
リュロータのロータ歯部を熱硬化性合成樹脂製とするの
で、該ロータの端面とケーシングとのなじみ性を向上で
きる。According to a second aspect of the present invention, a rotor tooth portion of the male screw rotor is formed of a thermosetting synthetic resin,
2. The water-lubricated screw compressor according to claim 1, wherein rotor teeth of said female screw rotor are formed of stainless steel, and a male screw rotor having a large volume is made of thermosetting synthetic resin. Since the weight of the entire water-lubricated screw compressor can be reduced, and the rotor teeth of the male screw rotor having a large surface area are made of thermosetting synthetic resin, the adaptability between the end face of the rotor and the casing can be improved.
【0010】請求項3記載の本発明は、前記雄スクリュ
ロータは金属製中心軸の外周に、前記熱硬化性合成樹脂
からなるロータ歯部を一体成形したことを特徴とする請
求項2記載の水潤滑式スクリュ圧縮機であり、金属製中
心軸により所定の強度を確保できると共に雄スクリュロ
ータの軽量化を図ることができる。According to a third aspect of the present invention, the male screw rotor is formed by integrally forming a rotor tooth portion made of the thermosetting synthetic resin on an outer periphery of a metal center shaft. This is a water-lubricated screw compressor, in which a predetermined strength can be ensured by a metal central shaft, and the weight of the male screw rotor can be reduced.
【0011】請求項4記載の本発明は、ケーシング内に
互いに噛合する雄雌ー対のスクリュロータを回転自在に
収容すると共に、圧縮作用空間内に水を噴出して該空間
内の潤滑、冷却、及び密封を行うようにした水潤滑式ス
クリュ圧縮機において、前記雄スクリュロータは金属製
中心軸の外周に熱硬化性合成樹脂からなるロータ歯部を
一体成形し、前記雌スクリュロータをステンレス鋼によ
り形成し、かつ前記雄スクリュロータの中心軸に原動駆
動機の駆動力を伝達し、かつ該雄スクリュロータにより
前記雌スクリュロータを回転駆動することを特徴とする
水潤滑式スクリュ圧縮機であり、雄スクリュロータの慣
性モーメントを小さくでき原動駆動機により該雄スクリ
ュロータを始動する際の瞬時負荷動力を小さくできる。According to a fourth aspect of the present invention, male and female screw rotors meshing with each other are rotatably housed in a casing, and water is jetted into a compression working space to lubricate and cool the space. In a water-lubricated screw compressor adapted to perform sealing, the male screw rotor is integrally formed with a rotor tooth portion made of a thermosetting synthetic resin on the outer periphery of a metal center shaft, and the female screw rotor is made of stainless steel. Wherein the driving force of a driving motor is transmitted to a central axis of the male screw rotor, and the female screw rotor is rotationally driven by the male screw rotor. Thus, the moment of inertia of the male screw rotor can be reduced, and the instantaneous load power at the time of starting the male screw rotor by the prime mover can be reduced.
【0012】[0012]
【発明の実施態様】以下、本発明のー実施例を図を参照
し説明する。1はスクリュ圧縮機のケーシングであり、
この鋼製のケーシング1内に雄雌ー対のスクリュロータ
2,3を回転自在に収容するシリンダ部4を形成する。
そして雄スクリュロータ2のロータ歯部5と雌スクリュ
ロータ3のロータ歯部6とは、互いに噛合回転するよう
になっている。ケーシング1の上部には吸入口7よりシ
リンダ部4の吸入側開口部4Aへ至る吸入路8の途中に
吸入空気量を制御するためのアンローダバルブ9を設け
る。このアンローダバルブ9は図示しないレギュレータ
装置により圧縮空気を貯留するレシーバタンク(図示せ
ず)の内圧が所定圧力に上昇すると回動して閉弁し、所
定圧力より低下すると開弁するようになっている。さら
に、シリンダ部4の吐出側開口部4Bとケーシング1の
他側下部に設けた吐出口10との間に吐出路11を設ける。
この吐出路11からロータ歯部5,6及びシリンダ部4で
囲まれた圧縮作用空間Sにより圧縮された圧縮空気とシ
リンダ部4に設けた水噴出口4Cより圧縮作用空間Sに
噴出した水Wとを気液混合状態で排出する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a casing of the screw compressor,
A cylinder portion 4 for rotatably housing male and female screw rotors 2 and 3 is formed in the steel casing 1.
The rotor teeth 5 of the male screw rotor 2 and the rotor teeth 6 of the female screw rotor 3 are designed to mesh with each other and rotate. An unloader valve 9 for controlling the amount of intake air is provided in the upper part of the casing 1 in the middle of a suction passage 8 extending from the suction port 7 to the suction side opening 4A of the cylinder section 4. The unloader valve 9 rotates and closes when the internal pressure of a receiver tank (not shown) that stores compressed air rises to a predetermined pressure by a regulator device (not shown), and opens when the pressure drops below the predetermined pressure. I have. Further, a discharge path 11 is provided between the discharge side opening 4B of the cylinder part 4 and a discharge port 10 provided at the lower part on the other side of the casing 1.
The compressed air compressed by the compression action space S surrounded by the rotor teeth 5 and 6 and the cylinder section 4 from the discharge path 11 and the water W jetted into the compression action space S from the water ejection port 4C provided in the cylinder section 4. Are discharged in a gas-liquid mixed state.
【0013】前記雄スクリュロータ2は鋼等の金属製の
中心軸12の外周に、熱硬化性樹脂を一体的に成形してロ
ータ歯部5を形成したものである。すなわち、成形金型
(図示せず)に中心軸12を収容した後に、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、シリ
コン樹脂等の熱硬化性樹脂を充填して成形すると共に、
高温で加熱することにより架橋構造とするものである。
さらに中心軸12の吸入側及び吐出側に位置するー側支持
軸部13及び他側支持軸部14の基端13A,14Aをケーシン
グ1に設けた凹部15,16側に夫々設ける。またー側支持
軸部13及び他側支持軸部14には、水用軸封装置17,17A
を夫々設けると共に、先端13B,14Bを夫々油溜め室1
8,18Aに設けた軸受19,19Aにより回転自在に支持
し、さらに水用軸封装置17,17Aと軸受19,19Aとの間
に油用軸封装置20,20Aを設ける。尚、凹部15,16と基
端13A,14Aとの隙間を例えば0.05〜0.1mm程
度として水用軸封箇所とし、さらに水用軸封装置17と接
触するー側支持軸部13及び他側支持軸部14の部位には防
錆処理が施されている。そして、他側支持軸部14の先端
14Bには、エンジン、モータ等の原動駆動機22の駆動力
を伝達するように、継手(図示せず)等を介して接続し
ている。The male screw rotor 2 has a rotor tooth 5 formed by integrally molding a thermosetting resin on the outer periphery of a central shaft 12 made of steel such as metal. That is, after the center shaft 12 is housed in a molding die (not shown), a thermosetting resin such as a phenol resin, an epoxy resin, a diallyl phthalate resin, an unsaturated polyester resin, a polyimide resin, a melamine resin, and a silicone resin is filled. And molding,
A crosslinked structure is formed by heating at a high temperature.
Further, the base ends 13A and 14A of the -side support shaft portion 13 and the other side support shaft portion 14 located on the suction side and the discharge side of the center shaft 12 are provided on the concave portions 15 and 16 side provided in the casing 1, respectively. Further, the water-side shaft sealing devices 17 and 17A are provided on the-side support shaft portion 13 and the other side support shaft portion 14, respectively.
And the tips 13B and 14B are respectively connected to the oil reservoir 1
It is rotatably supported by bearings 19, 19A provided on 8, 18A, and further, oil shaft sealing devices 20, 20A are provided between the water shaft sealing devices 17, 17A and the bearings 19, 19A. The gap between the recesses 15 and 16 and the base ends 13A and 14A is, for example, about 0.05 to 0.1 mm, which is used as a water shaft sealing portion. The other side support shaft portion 14 is subjected to rust prevention treatment. And the tip of the other-side support shaft portion 14
14B is connected via a joint (not shown) or the like so as to transmit the driving force of a prime mover 22 such as an engine or a motor.
【0014】一方、雌スクリュロータ3は、耐錆性の金
属であるステンレス鋼によりロータ歯部6と該ロータ歯
部6の両側に突出するー側支持軸部24及び他側支持軸部
(図示せず)を一体に形成する。そしてー側支持軸部24
及び他側支持軸部には、前記ー側支持軸部13と同様に水
用軸封装置(図示せず)、軸受(図示せず)等を設け
る。したがって、原動駆動機22の回転軸23の回転駆動力
は中心軸12より熱硬化性樹脂からなる雄スクリュロータ
2のロータ歯部5の回転によりステンレス鋼からなる雌
スクリュロータ3のロータ歯部6とが直接噛合し従動す
るようになっている。On the other hand, the female screw rotor 3 is made of stainless steel, which is a rust-resistant metal, and has a rotor tooth 6 and a -side support shaft 24 and an other-side support shaft which project on both sides of the rotor tooth 6 (see FIG. 1). (Not shown) are integrally formed. And the support shaft part 24
Further, on the other side support shaft portion, a water shaft sealing device (not shown), a bearing (not shown), and the like are provided similarly to the above-mentioned-side support shaft portion 13. Accordingly, the rotational driving force of the rotary shaft 23 of the driving motor 22 is rotated by the rotation of the rotor tooth portion 5 of the male screw rotor 2 made of thermosetting resin from the central shaft 12 so that the rotor tooth portion 6 of the female screw rotor 3 made of stainless steel is rotated. Are directly engaged and driven.
【0015】尚、図中27はシリンダ部4の外側に設けた
冷却水28のジャケットである。次に前記構成について作
用を説明する。原動駆動機22を起動するとその回転軸25
が回転し、この回転軸25の回転力により雌スクリュロー
タ3は中心軸12を回転中心として回転駆動する。本実施
例においては原動駆動機22により雄スクリュロータ2を
回転始動するが、雌スクリュロータ軸を原動駆動機で駆
動することも可能である。これにより、原動駆動機22の
起動時に加わる瞬時負荷動力を少なくできる。すなわ
ち、雄スクリュロータ2は上述のように金属製の中心軸
12の外周に熱硬化性合成樹脂からなるロータ歯部5を一
体的に形成したものであるので、雄スクリュロータ2の
外周側の比重は鋼に比べて極めて小さく、よって慣性モ
ーメントを小さくできるためである。そしてロータ歯部
5とロータ歯部6は直接噛合しているので、その回転力
はロータ歯部6を介して雌スクリュロータ3に伝達さ
れ、ー側支持軸部24及び他側支持軸部を回転中心として
従動回転する。この際には熱硬化性合成樹脂製のロータ
歯部5によって、ステンレス鋼製のロータ歯部6が噛合
回転しているので、両者のなじみは良好であり、このた
めに両者間にかじりが生ずることはない。そのうえ、両
ロータ歯部5,6の接触によって形成されるシール線も
確実に密封することができる。この結果、吸入口7より
吸入路8、吸入側開口部4Aを介して吸入された空気
は、ロータ歯部5とロータ歯部6とシリンダ部4で囲ま
れた圧縮作用空間Sに流入し圧縮を始める。この際にレ
シーバタンクと圧縮作用空間Sとの差圧により水噴出口
4Cより水Wを噴出して水Wはロータ歯部5,6及びシ
リンダ部4に水膜を形成して圧縮作用空間Sでの潤滑、
冷却、及び密封を行う。このようにしてスクリュロータ
2,3の回転に伴い空気を所定圧に圧縮した後に、圧縮
作用空間Sが吐出側開口部4Bに連通すると、圧縮空気
は水Wと共に吐出側開口部4Bより吐出路11を介して吐
出口10より排出する。尚、吐出路11より排出した圧縮空
気と水Wは、いったんレシーバタンクに貯溜され、そし
て前記圧縮空気は各種装置に供給され、水は再度水噴出
口26より噴出するように循環している。さらに、レシー
バタンクの内圧が所定圧力に上昇すると、該レシーバタ
ンクの内圧に応動してアンローダバルブ9を閉弁すると
共に、原動駆動機22を停止する。一方、レシーバタンク
の内圧が所定圧力まで低下すると、アンローダバルブ9
を開弁すると共に、原動駆動機22を再起動するようにな
っている。In the drawing, reference numeral 27 denotes a jacket for cooling water 28 provided outside the cylinder portion 4. Next, the operation of the above configuration will be described. When the prime mover 22 is started, its rotating shaft 25
Is rotated, and the female screw rotor 3 is driven to rotate about the center shaft 12 by the rotation force of the rotation shaft 25. In the present embodiment, the male screw rotor 2 is started to rotate by the prime mover 22, but the female screw rotor shaft can be driven by the prime mover. As a result, the instantaneous load power applied at the time of starting the prime mover 22 can be reduced. That is, the male screw rotor 2 is made of a metal center shaft as described above.
Since the rotor tooth portion 5 made of a thermosetting synthetic resin is integrally formed on the outer periphery of 12, the specific gravity on the outer peripheral side of the male screw rotor 2 is extremely smaller than that of steel, so that the moment of inertia can be reduced. It is. Since the rotor teeth 5 and the rotor teeth 6 are directly meshed with each other, the rotational force is transmitted to the female screw rotor 3 through the rotor teeth 6, and the rotor shaft 3 and the other shaft 24 are connected. It is driven and rotated as the rotation center. At this time, since the rotor teeth 6 made of stainless steel mesh with the rotor teeth 5 made of the thermosetting synthetic resin, the two are well adapted to each other, so that galling occurs between the two. Never. In addition, the seal line formed by the contact between the rotor tooth portions 5, 6 can be reliably sealed. As a result, the air sucked from the suction port 7 through the suction passage 8 and the suction side opening 4A flows into the compression action space S surrounded by the rotor teeth 5, the rotor teeth 6, and the cylinder 4, and is compressed. Start. At this time, the water W is jetted from the water jet port 4C by the pressure difference between the receiver tank and the compression action space S, and the water W forms a water film on the rotor teeth 5, 6 and the cylinder 4 to form the compression action space S. Lubrication,
Cool and seal. After compressing the air to a predetermined pressure with the rotation of the screw rotors 2 and 3 in this way, when the compression action space S communicates with the discharge side opening 4B, the compressed air is discharged from the discharge side opening 4B together with the water W through the discharge side opening 4B. It is discharged from the discharge port 10 through 11. The compressed air and the water W discharged from the discharge path 11 are temporarily stored in a receiver tank, and the compressed air is supplied to various devices, and the water is circulated so as to be ejected from the water outlet 26 again. Further, when the internal pressure of the receiver tank rises to a predetermined pressure, the unloader valve 9 is closed and the driving motor 22 is stopped in response to the internal pressure of the receiver tank. On the other hand, when the internal pressure of the receiver tank decreases to a predetermined pressure, the unloader valve 9
, And the prime mover 22 is restarted.
【0016】このように、原動駆動機22によって雄スク
リュロータ2を回転駆動すると共に雌スクリュロータ3
は雄スクリュロータ2の回転に追従して回転し圧縮作用
を行うので、該雌スクリュロータ3には殆ど駆動トルク
がかからない。したがってロータ歯部5,6の接触部に
異常磨耗や焼付けも生じにくい。また圧縮作用に伴い圧
縮機の運転中ロータ歯部5,6は高温となるが、特にロ
ータ歯部5は合成樹脂により成形しているので、ロータ
自体が受熱した熱放散も金属に比べて良好でかつロータ
歯部5の肉厚も厚く、その強度も充分耐えられる。これ
に対して雌側のロータ歯部6はステンレス鋼により形成
しており、前述したように雄スクリュロータ2に追従し
回転するだけなので、ロータ歯部6の肉厚が薄くとも充
分な強度を確保している。As described above, the male screw rotor 2 is rotationally driven by the prime mover 22 and the female screw rotor 3 is rotated.
The female screw rotor 3 rotates and follows the rotation of the male screw rotor 2 to perform a compressing action, so that little drive torque is applied to the female screw rotor 3. Therefore, abnormal wear and seizure hardly occur at the contact portions of the rotor tooth portions 5 and 6. During operation of the compressor, the rotor teeth 5 and 6 become hot during the operation of the compressor. In particular, since the rotor teeth 5 are formed of synthetic resin, the heat received by the rotor itself is also better than the metal. In addition, the thickness of the rotor tooth portion 5 is large, and its strength can be sufficiently endured. On the other hand, the female rotor teeth 6 are made of stainless steel, and only rotate following the male screw rotor 2 as described above. Therefore, even if the rotor teeth 6 are thin, sufficient strength is obtained. Is secured.
【0017】以上のように、前記実施例においては雄ス
クリュロータ2のロータ歯部5を熱硬化性合成樹脂によ
り成形し、雌スクリュロータ3を耐錆性金属であるステ
ンレス鋼により形成したことにより、合成樹脂からなる
雄スクリュロータ2のロータ歯部5の表面は、金属と比
べて軟らかくかつ金属とのなじみ性もよいので、他方の
雌スクリュロータ3のロータ歯部6と直接噛合し接触回
転しても雌スクリュロータ3は雄スクリュロータ2に追
従して回転するものであるため運転中殆ど駆動トルクが
かからないから、該接触部に異常磨耗が生じたり焼付き
等が生ずることはない。さらに原動駆動機22の回転力を
雄スクリュロータ2(ロータ歯部5)を介して雌スクリ
ュロータ3(ロータ歯部6)に伝達し直接回転駆動する
ので雄雌スクリュロータ2,3を同期回転させるための
タイミングギアも必要なく、これにより雄雌スクリュロ
ータ2,3のロータ歯部5,6に形成される圧縮作用空
間Sを形成するシール線も確実に密封できる。しかもロ
ータ歯部5の歯部は肉厚も厚く、よって熱に強く熱変形
する虞もない。As described above, in the above embodiment, the rotor tooth portion 5 of the male screw rotor 2 is formed of a thermosetting synthetic resin, and the female screw rotor 3 is formed of stainless steel which is a rust-resistant metal. Since the surface of the rotor tooth portion 5 of the male screw rotor 2 made of synthetic resin is softer than metal and has good conformability with metal, the rotor tooth portion 5 of the other female screw rotor 3 directly meshes with the rotor tooth portion 6 so as to rotate. However, since the female screw rotor 3 rotates following the male screw rotor 2, almost no driving torque is applied during operation, so that abnormal wear or seizure does not occur at the contact portion. Further, since the rotational force of the prime mover 22 is transmitted to the female screw rotor 3 (rotor tooth 6) via the male screw rotor 2 (rotor tooth 5) and is directly driven to rotate, the male and female screw rotors 2, 3 are synchronously rotated. There is no need for a timing gear for this purpose, so that the sealing line forming the compression action space S formed in the rotor teeth 5, 6 of the male and female screw rotors 2, 3 can be reliably sealed. In addition, the tooth portions of the rotor tooth portion 5 are thick, so that there is no danger of being thermally deformed.
【0018】一方、雌スクリュロータ3のロータ歯部6
はステンレス鋼により形成したことにより、上述のよう
にロータ歯部5、6間の焼付き等を無くすことができる
他に、雄スクリュロータ2のロータ歯部6に比べてロー
タ歯部5の肉厚が薄くてもその強度は充分に保持でき
る。よってロータ歯部6の変形もない。この結果ロータ
歯部5,6の焼付きもない。On the other hand, the rotor tooth portion 6 of the female screw rotor 3
Is formed of stainless steel, so that seizure between the rotor teeth 5, 6 can be eliminated as described above, and the thickness of the rotor teeth 5 is larger than that of the male screw rotor 2. Even if the thickness is thin, the strength can be sufficiently maintained. Therefore, there is no deformation of the rotor teeth 6. As a result, there is no seizure of the rotor teeth 5, 6.
【0019】また、雄スクリュロータ2は金属製中心軸
12の外周に、熱硬化性合成樹脂からなるロータ歯部5を
一体成形したものであるので、回転負荷が加わる中心軸
12は機械的強度を有すると共に、ロータ歯部5の肉厚も
厚く充分な強度を有すると共に、加工に際しても従来の
ように太い金属製材料から削り出して形成する場合に比
較して安価に製作できる。そのうえ、雄スクリュロータ
2の軽量化が図れるから、圧縮機全体の軽量化も図れ
る。The male screw rotor 2 has a metal center shaft.
Since the rotor teeth 5 made of a thermosetting synthetic resin are integrally formed on the outer periphery of 12, the center shaft to which a rotational load is applied
12 has the mechanical strength, the thickness of the rotor tooth portion 5 is thick and has sufficient strength, and it is also manufactured at a lower cost compared to the case where it is formed by cutting out a thick metal material as in the past. it can. In addition, since the weight of the male screw rotor 2 can be reduced, the weight of the entire compressor can also be reduced.
【0020】また、雄スクリュロータ2のロータ歯部5
を熱硬化性合成樹脂により成形して軽量化を図ったの
で、圧縮機の慣性モーメントも小さくでき、よって原動
駆動機22の起動時に加わる瞬時負荷動力も小さくて済
む。The rotor tooth portion 5 of the male screw rotor 2
Is molded using a thermosetting synthetic resin to reduce the weight, the moment of inertia of the compressor can be reduced, and the instantaneous load power applied at the time of starting the driving motor 22 can be reduced.
【0021】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば請求項1においてスクリュロータ歯部
は、所定の強度を確保できる場合には雄雌何れか一方を
熱硬化性合成樹脂により成形してもよい等種々の変形が
可能である。また雌スクリュロータは一般に用いられる
クロム含有量11%以上のニッケルとクロムの合金鋼が
好ましいが、これに限らず本材料と近似の耐錆性材料で
あれば、その素成は特に限定されない。The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the first embodiment, if the screw rotor tooth portion can secure a predetermined strength, either one of the male and female members is made of a thermosetting synthetic resin. Various modifications are possible, such as molding by a method. The female screw rotor is preferably a generally used alloy steel of nickel and chromium having a chromium content of 11% or more. However, the material is not limited thereto, and any material may be used as long as it is a rust-resistant material similar to the present material.
【0022】[0022]
【発明の効果】請求項1記載の発明は、ケーシング内に
互いに噛合する雄雌ー対のスクリュロータを回転自在に
収容すると共に、圧縮作用空間内に水を噴出して該空間
内の潤滑、冷却、及び密封を行うようにした水潤滑式ス
クリュ圧縮機において、前記ー対のスクリュロータの何
れか一方のスクリュロータの少なくともロータ歯部を熱
硬化性合成樹脂により成形し、他方のスクリュロータの
少なくともロータ歯部を耐錆性金属により形成したこと
により、ー対のロータ歯部は熱硬化性合成樹脂と金属と
が直接噛合し回転することになるが、両者のなじみは良
好であり、かつ前記ロータ歯部のシール線も確実に密封
できるから、粘性が低く密封性に劣る水を潤滑液として
使用した圧縮機であってもタイミングギアを不要とし、
かつロータ歯部相互のシール性を向上でき、気体の漏洩
の無い高性能の水潤滑式スクリュ圧縮機とすることがで
きる。しかも雄スクリュロータのロータ歯部を熱硬化性
合成樹脂により成形したことにより、ロータ歯部の肉厚
も厚く熱変形する虞もない。According to the first aspect of the present invention, a male and female screw rotor meshing with each other is rotatably housed in a casing, and water is jetted into a compression working space to lubricate the space. In a water-lubricated screw compressor that performs cooling and sealing, at least the rotor teeth of one of the pair of screw rotors is formed of a thermosetting synthetic resin, and the other screw rotor is formed. Since at least the rotor teeth are formed of a rust-resistant metal, the rotor teeth of the pair rotate directly with the thermosetting synthetic resin and the metal, but the familiarity of both is good, and Since the sealing line of the rotor tooth portion can also be securely sealed, even a compressor using water having low viscosity and poor sealing performance as a lubricating liquid eliminates the need for a timing gear,
In addition, the sealability between the rotor teeth can be improved, and a high-performance water-lubricated screw compressor without gas leakage can be provided. In addition, since the rotor tooth portion of the male screw rotor is formed of a thermosetting synthetic resin, the rotor tooth portion has a large thickness and is not likely to be thermally deformed.
【0023】請求項2記載の発明は、前記雄スクリュロ
ータのロータ歯部をなじみ性に優れる熱硬化性合成樹脂
により成形し、前記雌スクリュロータのロータ歯部をス
テンレス鋼により形成したことにより、ロータ歯部相互
及び雄スクリュロータのロータ歯部とケーシング(シリ
ンダ)とのなじみ性を良好とすると共に雌スクリュロー
タのロータ歯部の強度を充分保持できるから、ロータ歯
部間の焼付きもない。According to a second aspect of the present invention, the rotor teeth of the male screw rotor are formed of a thermosetting synthetic resin having excellent conformability, and the rotor teeth of the female screw rotor are formed of stainless steel. The rotor tooth portions of the male screw rotor and the rotor tooth portion of the male screw rotor and the casing (cylinder) have good conformability and the strength of the rotor tooth portion of the female screw rotor can be sufficiently maintained, so that there is no seizure between the rotor tooth portions. .
【0024】請求項3記載の発明は、前記雄スクリュロ
ータは金属製中心軸の外周に、前記熱硬化性合成樹脂か
らなるロータ歯部を一体成形したことにより、金属製中
心軸により所定強度を確保できると共に雄スクリュロー
タ自体を安価に製作できる。さらにロータ歯部の肉厚な
雄スクリュロータの軽量化に伴い、圧縮機全体の軽量化
が図れる。According to a third aspect of the present invention, in the male screw rotor, a rotor tooth portion made of the thermosetting synthetic resin is integrally formed on an outer periphery of a metal center shaft, so that a predetermined strength is provided by the metal center shaft. As a result, the male screw rotor itself can be manufactured at low cost. Furthermore, the weight of the male screw rotor having a thicker rotor tooth portion can be reduced, so that the weight of the entire compressor can be reduced.
【0025】請求項4記載の発明は、ケーシング内に互
いに噛合する雄雌ー対のスクリュロータを回転自在に収
容すると共に、圧縮作用空間内に水を噴出して該空間内
の潤滑、冷却、及び密封を行うようにした水潤滑式スク
リュ圧縮機において、前記雄スクリュロータは金属製中
心軸の外周に熱硬化性合成樹脂からなるロータ歯部を一
体成形し、前記雌スクリュロータをステンレス鋼により
形成し、かつ前記雄スクリュロータの中心軸に原動駆動
機の駆動力を伝達し、かつ該雄スクリュロータにより前
記雌スクリュロータを回転駆動することにより、前述の
請求項1乃至3に記載の効果に加え、雄スクリュロータ
の軽量化によって原動駆動機の起動時に加わる瞬時負荷
動力を小さくできる。According to a fourth aspect of the present invention, a male-female-paired screw rotor meshing with each other is rotatably housed in a casing, and water is jetted into a compression working space to lubricate, cool, and cool the space. In a water-lubricated screw compressor that performs sealing, the male screw rotor is integrally formed with a rotor tooth portion made of a thermosetting synthetic resin on the outer periphery of a metal center shaft, and the female screw rotor is made of stainless steel. The effect according to any one of claims 1 to 3, wherein the driving force of the driving motor is transmitted to a center axis of the male screw rotor, and the female screw rotor is driven to rotate by the male screw rotor. In addition, the weight of the male screw rotor can be reduced, so that the instantaneous load power applied at the time of starting the prime mover can be reduced.
【図1】本発明のー実施例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明のー実施例を示す雌スクリュロータまわ
りの断面図である。FIG. 2 is a sectional view around a female screw rotor showing an embodiment of the present invention.
1 ケーシング 2 雄スクリュロータ 3 雌スクリュロータ 4 5 ロータ歯部 12 中心軸 22 原動駆動機 S 圧縮作用空間 W 水 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 2 Male screw rotor 3 Female screw rotor 4 5 Rotor tooth part 12 Center axis 22 Motor drive S Compression action space W Water
Claims (4)
のスクリュロータを回転自在に収容すると共に、圧縮作
用空間内に水を噴出して該空間内の潤滑、冷却、及び密
封を行うようにした水潤滑式スクリュ圧縮機において、
前記ー対のスクリュロータの何れか一方のスクリュロー
タの少なくともロータ歯部を熱硬化性合成樹脂により成
形し、他方のスクリュロータの少なくともロータ歯部を
耐錆性金属により形成したことを特徴とする水潤滑式ス
クリュ圧縮機。1. A male-female pair of screw rotors meshing with each other are rotatably housed in a casing, and water is jetted into a compression working space to perform lubrication, cooling, and sealing in the space. Water-lubricated screw compressor
At least the rotor teeth of one of the pair of screw rotors are formed of a thermosetting synthetic resin, and at least the rotor teeth of the other screw rotor are formed of a rust-resistant metal. Water lubricated screw compressor.
硬化性合成樹脂により成形し、前記雌スクリュロータの
ロータ歯部をステンレス鋼により形成したことを特徴と
する請求項1記載の水潤滑式スクリュ圧縮機。2. The water-lubricated type according to claim 1, wherein rotor teeth of said male screw rotor are formed of a thermosetting synthetic resin, and rotor teeth of said female screw rotor are formed of stainless steel. Screw compressor.
外周に、前記熱硬化性合成樹脂からなるロータ歯部を一
体成形したことを特徴とする請求項2記載の水潤滑式ス
クリュ圧縮機。3. The water-lubricated screw compressor according to claim 2, wherein said male screw rotor is integrally formed with a rotor tooth portion made of said thermosetting synthetic resin on an outer periphery of a metal center shaft.
のスクリュロータを回転自在に収容すると共に、圧縮作
用空間内に水を噴出して該空間内の潤滑、冷却、及び密
封を行うようにした水潤滑式スクリュ圧縮機において、
前記雄スクリュロータは金属製中心軸の外周に熱硬化性
合成樹脂からなるロータ歯部を一体成形し、前記雌スク
リュロータをステンレス鋼により形成し、かつ前記雄ス
クリュロータの中心軸に原動駆動機の駆動力を伝達し、
かつ該雄スクリュロータにより前記雌スクリュロータを
回転駆動することを特徴とする水潤滑式スクリュ圧縮
機。4. A male and female screw rotor meshing with each other is rotatably accommodated in a casing, and water is jetted into a compression working space to lubricate, cool, and seal the space. Water-lubricated screw compressor
The male screw rotor is formed by integrally forming a rotor tooth portion made of a thermosetting synthetic resin on an outer periphery of a metal center shaft, the female screw rotor is formed of stainless steel, and a driving motor is mounted on a center shaft of the male screw rotor. To transmit the driving force of
A water-lubricated screw compressor, wherein the female screw rotor is driven to rotate by the male screw rotor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29297996A JPH10141262A (en) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | Water lubricating-type screw compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29297996A JPH10141262A (en) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | Water lubricating-type screw compressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10141262A true JPH10141262A (en) | 1998-05-26 |
Family
ID=17788907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29297996A Pending JPH10141262A (en) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | Water lubricating-type screw compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10141262A (en) |
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1996
- 1996-11-05 JP JP29297996A patent/JPH10141262A/en active Pending
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