JPS58170891A - 回転式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、回転式圧縮機、例えば確動容積型回転圧縮
機に関する。

単軸或は多軸回転式圧縮機の設計に際しては、次の賭因
子が重要である。

１、導入容積流量 ２、導入圧力 ３、最終圧力 ４、導入温度 ５、搬送媒体 熟練者は、これらの因子から、成る所与の特定場合にお
いて、単軸か多軸のいずれかが得策であるかを判断でき
る。

原則として、各実際場合に対し、上記の各因子について
成る予め定めた値に正確に、最適の効率をもって合致し
た機械が設計および造られる。しかし、このような機械
は特別に設計されかつ造られなければならないから、そ
の計画および製造に関しては極めて費用がかかる。

ゆえに、回転式圧縮機製造者は計画および製造費を低減
するために長い間、可能な組合わせを変更（〜てサイズ
の異る直列結合機械を用いた。換言すれば、種々のサイ
ズの特定数の機械が種々の直列組合わせに用いられた。

このような直列に結合された機械はその要求量が大であ
ったため特別機械よりも実質的に一層経済的であシ、従
って安価である。

所謂並列配置或は串型配“列は、単純な単段構成方法と
は異シ、現在において直列組合わせによって用いられて
いる。

計画および製造費に関してこのような直列結合機械の利
点は、しかしながら、特別機械と比べて多数の不利点を
伴って手に入れなければならない。

串型圧縮機配列および並列圧縮機配列の直列結合機械に
おいては共に、成る毎分回転数比および回転式圧縮機長
さは、第２段の設計で予め定められるから、この設計か
らの変化がある場合は（従って圧倒的多数の場合）、低
い効率を受は入れなければならない。このことは、延い
ては特別機械に対する高出力の要求、従って使用時の高
いエネルギ費に通じる。

さらに、併動圧縮機配置の場合、導入容積流量の順応に
関して別の不利点がある。使用時に二重併列配置が必要
なターＩ駆動の故に主駆動軸と一列の２段の駆動軸との
間ρ軸方向間隔は常に一定であるから、通常、第２段に
おける理想的中間圧力に対する必要な伝動比に関する、
第１段の所望の導入容積流量に対する伝動比についての
妥協がなされなければならない。しかし、このような妥
協は低効率、従って使用時の高エネルギ費用に通ずる。

一段設計とは異シ、串型圧縮機配列の場合も並列圧縮機
配列の場合も、串型配列においては第２段用出力が嬉１
段に対する伝動装置を介して伝達されなければならない
から、また並列配置の場合は特別のターＩ駆動が４２段
運転のために必要であるから、特殊歯車およびハウジン
グを準備しなければならない。

この発明の目的は、効率、前述の賭−因子に関し、かつ
特に導入容積流量について良好な適合性をもち、かつ比
較的低い製造費および／または構造費をもつ回転式圧縮
機を提供することにある。

この発明によれば、回転式圧縮装置、補助軸、補助軸を
前記圧ｍ装置に結合する歯車装置、補助軸を駆動装置に
結合する入力結合装置、および前記補助軸を別の装置に
結合する出力結合装置を含む回転式圧縮機が提供される
。

この発明をさらに説明かつ十分に理解せしめるために、
この発明の実施例と共に既知型式の回転式圧縮機を耐重
を参照しつつ、説明例として以下に述べる。

２つの回転式圧縮機部材を装着した確動容積型圧縮機の
ような従来の１段型回転式圧縮機は、伝動装置およびも
し必要ならば同期歯車を有していた。計画および製造費
を低減するために、回転式圧縮機の製造者は、直列結合
の、第１．２．３および４図に暗示するような４種の異
るサイズの機械を造った。

もし、２段設計が必要であつ九ならば、従来は、２つの
モータを用いた２つの１段型回転式圧縮機が用いられ、
或は第２段の附随駆動装置を選択した串型配置（第５図
ないし第７図参照）、もしくは並列配置（第８図ないし
第１０図参照）が選択される。

しかし、これらの既知９２段型機械に対しては、各場合
とも使用すべき特殊ノ・ウジングおよび歯車類が必要で
あった。よって、例えば１段型設計に用いる適切サイズ
の伝動装置（例えば第１図のサイズ参照）は、串型配置
（例えば第５図参照）では第２段を駆動するのに必要な
全トルクは第１段の伝動装置を通過するから、串型配置
における２段型設計には用いることができない。さらに
、第２段に１段型の１つのサイズの回転式圧縮機部材を
使用したような串型配置において、中間圧力は、回転速
度および伝動比が一定であるから理想値に調節すること
ができない。

並列配置の２段設計（＠８図ないし第１０図参照）にお
いては、単に、この型式の複式ターゼ配置においては１
列の必要なターゼ駆動装置は常に主駆動軸と２つの段の
駆動軸との間には一定の軸方向間隔をもちかつこれらの
予め定められた軸方向間隔は最適の運転様態に対して必
要な段の回転速度とは協調できないから、導入容積流量
の調節と中間圧力の調節とに関する妥協のみが存在し得
る。

これらの協調および調節問題は、この発明によれば実質
的に避けることができる。よって、この発明によシかつ
第１１図から第１８図に示す回転式圧縮機は、回転式圧
縮機部材軸線と平行に軸方向に嬌びかつ伝動装置２，３
の各駆動軸１と同軸に結合された補助軸４ｔ−有し、前
記補助軸４は駆動軸１と反対側のその自由端にトルク取
出し部が形成される。

補助軸４ｔ−具備するこのような回転式圧縮機は、系列
生産および種々のサイズ（第１１図ないし第１４図参照
）のハウジングを含み経済的に製造できる。この発明に
よるこれらの回転式圧縮機は、純粋に１段型機械（第１
１図ないし第１４図参照）或は、２段以上の段型機械（
第１５図ないし第１７図参照）として用いられ、これら
は直列に接続できる。１段型機械として用いる場合は油
ポンプ或は通風輪のような附属装置が補助軸４の自由端
５に結合される。２段以上の機械を設計する場合は、補
助軸４は各後続段にトルクを伝達するのに用いられる。

補助軸を用いる結果、トルクは各段用の伝動装置に過大
応力を与える結果をもたらさずに、駆動軸の回転速度に
おいて′各場合に一つの段から他の段へ伝達される。さ
らに各段の伝動比は後続段の毎分回転数には影響をもた
ず、各段の連動装置２，３は、最適効率の要求に個個に
調節することができる。

第１６図および第１７図に暗示するように、この発明に
よる２段型回転式圧縮機を形成するためには、異ったサ
イズの回転式圧縮機を組み合わせる（第１６図）ばかシ
でなく、同一サイズのものを組み合わせる（第１７図）
ことができ、これによシ各目的に精密に調節される機械
が一つの特定機械としての費用を伴わずに製造できる。

第１８図の断面図は、補助軸上の附属装置の結合奮暗示
する。よって、２つの段を結合する継手９に接近して、
通気輪７が第１段の補助軸４上に配設され、この通気輪
は、第１段のノ・ウジフグ上に取シ付けられた冷却装置
８全通して冷却空気を導入或は挿入する。この実施例（
こおいて、補助軸４はまた油ぽンプ６を駆動し、該ポン
プは補助軸上に押し付けられかつハウジング内に配置さ
れる。

よって、まず最初Ｋ、回転式圧縮機が提供され、鋏機械
は補助軸を具備し、この補助軸によって駆動軸の回転速
度で、回転ピストンの伝動装置に過剰応力を生ぜしめず
にトルクがとられる。この設計により、各補助軸を介し
て２つ以上の回転式圧縮機を結合して２段以上を形成す
ることができる。

これらの段は任意のサイズで構成でき、即ち同一、大型
、或は小型サイズが第１および／または各先行段の補助
軸に結合される。各場合における各伝達連動装置のゆえ
に、すべての段は最適のそれぞれ必要な導入容積流量お
よび中間圧力に適合でき、この結果、すべての段は上述
の因子ＫｗＡする効率が最適使用範囲内で運転される。

上述の装置により、これらは直列結合機械を提供する機
会を提供する。よってこのような機械は、単段として或
は第１、第２或は第ｎ段として、何等変更を実施せずに
使用される。これらの多方面の可能な使用機能のゆえに
、従来用すられた直列結合機械によるよシもさ、らに多
量の１要が求められ、この結果、従来より龜一層経済的
な製造が可能になった。そのうえ、引渡し期間が短縮さ
れた。

この他の利点は、並列および串型配置に対して必要であ
ったような特殊のかつ付加的に装備された伝動装置の使
用は必要でない。

上述のように、任意所望のサイズの段を結合できる。ま
九、２つの同一サイズの機械を結合し、および第１のも
のを高い周速度でかつ第２のものを低い周速度で駆動す
ることができる。

数基の機械を結合した場合、最後に解析し九各機械は、
総装備におけるその目的の各要求事項に対するその伝動
装置の伝動比の対応する選択によって適合せしめられる
単段として作動する。

この概念は、単一の回転式圧縮機をもつ回転式圧縮機に
、および２基以上の回転式圧縮機をもつ回転式圧縮機の
両方に適用できる。しかし、この概念は、２基の回転式
圧縮機および２つ以上の段をもつ回転式圧縮機に対し特
に有効である。しかし、これらの場合にはすべて、各後
続する段用の連動装置の駆動軸は、先行する段の補助軸
の自白端と結合される。

原則的に、補助軸を数個の部分から組み立てることがで
きる。しかし、補助軸を駆動軸と一体に形成することが
有利な設計である。

この型式の回転式圧縮機の一好適実施例において、駆動
軸は歯車２０両側に支持されている。これは撓みに抗す
るように補助軸を寸法づける必要を無くすから、それぞ
れ必要なトルクの伝動のみが軸寸法の計算に考慮される
。捩り応力のみがかかるこのような軸は、公知のように
撓み応力を考慮したものよりも小寸法とすることができ
る。

原則として、補助軸は任意所望の長さを選ぶことがで水
る。しかし、もし補助軸の長さが回転式圧縮機の長さに
等しく或はこれより大きければ好都合である。これによ
り、トルク出力用に設計された補助軸の自由端は、駆動
軸と反対儂の回転式圧縮機の側に配置され、このことは
別の機械を結合する場合に、これらが直列に前後に並ん
で配置できるから便利である。このことは共通基礎の設
計を簡単にする。

補助軸の長さが単数或は複数の回転圧縮機の長さに等し
いか或はこれよりも大きい回転式圧縮機の場合、補助軸
の下方のハウジングは、この機械の潤滑用の結合通路と
して設計でき、これによって特別な目的に付加的に用い
られる。

補助軸は回転式圧縮機を整列結合して２つま九はそれ以
上の段を形成するのに用いられるばかりでなく、付加す
べき補機の結合にも用いられる。

よって、例えば圧縮機の冷却装置としての通気軸を補助
軸に結合できる。しかし、この通気軸を直接に補助軸上
に懸架することも可能であり、さらに末端ばかりでなく
別の点に配置することも可能である。

この発明の型式の回転式圧縮機を用いるとき、油ポンプ
を補助軸に結合することもできる。この油ポンプは一方
において伝動装置および軸受を潤滑するのに用いられる
とともに他方において機械の湿潤運転に用いられ、これ
は回転式圧縮機用の潤滑剤の搬送に用いることができる
。

−好適実施例において、油ポンプを補助軸上に取り付け
ることができる。これは油ポンプを補助軸の末端区域ば
かりでなく前記末端間の任意の点にも随意に取り付ける
ことを可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし１１４図は、公知の１段型回転式圧縮機の
４種の異るサイズを示す概略図、第５図ないし第７図は
、公知の２段設計（串型配置）の回転式圧縮機の３種の
異るサイズを示す概略図、第８図ないし第１０図は、公
知の２段設計（並列配置）の回転式圧縮機の３種の異る
サイズを示す概略図、１１１１図ないし８１４図は、こ
の発明による１段設計の回転式圧縮機の４ｆｉの異るサ
イズを示す概略図、第１５図は、この発明による２段型
または４段型回転式圧縮機の概略図、第１６図は、異る
サイズの２段から成るこの発明による２段型回転式圧縮
機の概略図、第１７図は、同一サイズの２段から成るこ
の発明による回転式圧縮機の概略図、第１８図は、第２
段の一部を含むこの発明による２段型回転式圧縮機の第
１６図と同じ配置の断面図である。 図中符号、１・・・駆動軸、２・・・歯車、３・・・歯
車、４・・・補助軸、５・・・自由端、６−・−泊ポン
プ、７・・・通気軸、８・・・冷却装置、９・・・継手
　を示す。 ＦＩＧ、Ｉ　　　　ＦＩＧ、２　　　ＦＩＧ、３　　Ｆ
ＩＧ、４ＦＩＧ　５　　　　　　ＦＩＧ　６ 手続補正書 昭和５８年４月ｌ１日 昭和　５８年特許願第　１１５７８　　シＪ２　発明の
名称 回転式圧縮機 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ７　補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転式圧縮装置、補助軸、補助軸を前記圧縮装置に
   結合する伝動装置、補助軸を駆動装置に結合する人力結
   合装置、および前記補助軸を別の装置に結合する出力結
   合装置を含む回転式圧縮機。 ２）前記入力結合装置が、補助軸に結合された駆動軸を
   含む特許請求の範囲第１項記載の回転式３）前記駆動軸
   が、前記補助軸と一体である特許請求の範囲第２項記載
   の回転式圧縮機。 ４）前記圧縮装置が、少くとも一つの回転部材を含む特
   許請求の範囲第１項記載の回転式圧縮機ヮ５）前記補助
   軸が、前記回転部材の回転軸線と平行に軸方向に延びる
   特許請求の範囲第４項記載の回転式圧縮機。 ６）補助軸の長さが、回転式圧縮機の長さに等しく或は
   それより大きい特許請求の範囲第１項記載の回転式圧縮
   機。 ７）潤滑系用のＩｉ！続通路として補助軸の下方区域内
   において用いられるハウジングを具備する特ＦＦ＃求の
   範１１ＪＩＩＩＩ項記載の回転式圧縮機。 ８）通気軸が、補助軸に結合される特許請求の範囲第１
   項記載の回転式圧縮機。 ９）鍵記通気輪が、補助軸上に取９付けられる特許請求
   の範囲第８項記載の回転式圧縮機。 １０）油ポンプが補助軸に結合される特ｉＦＦ情求の範
   囲第１項記載の回転式圧縮機。 １υ　油ポンプが、補助軸上に取シ付けられる特許請求
   の範囲！１０項記載の回転式圧縮機。 １２）モータが補助軸を駆動するために配設され、モー
   タの回転方向が補助軸の回転方向と対応する特許請求の
   範囲第１項記載の回転式圧縮機。 １３）前記伝動装置が、駆動軸上に取り付けられた歯車
   を含み、駆動軸が前記歯車の両側上に支持される特許請
   求のｌＩｓ嬉１項記載の回転式圧縮機。 １４）一つの機械の人力結合装置が他の機械の出力結合
   装置に結合される特許請求の範囲第１項記載の回転式圧
   縮機を２基含む機械装置。 １５）各機械の補助軸が共通の回転速度をもって回転す
   るように結合される特許請求の範囲第１４項記載の機械
   装置。