JPS61129489A - スクリユ−式流体機械 - Google Patents

スクリユ−式流体機械

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JPS61129489A
JPS61129489A JP16074285A JP16074285A JPS61129489A JP S61129489 A JPS61129489 A JP S61129489A JP 16074285 A JP16074285 A JP 16074285A JP 16074285 A JP16074285 A JP 16074285A JP S61129489 A JPS61129489 A JP S61129489A
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JP
Japan
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rotor
male
tooth
female
screw type
Prior art date
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Pending
Application number
JP16074285A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunji Suzuki
俊次 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokico Ltd filed Critical Tokico Ltd
Priority to JP16074285A priority Critical patent/JPS61129489A/ja
Publication of JPS61129489A publication Critical patent/JPS61129489A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/082Details specially related to intermeshing engagement type machines or engines
    • F01C1/084Toothed wheels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、ポンプ圧縮機、モータ等に用いられるスクリ
ュー式流体機械に関する。
(従来技術) 第3図及び第4図において、aは乾式スクリュ圧縮機の
クーシンクで、該ケーシングaは、内部に軸直角断面で
一部が互いに重合する2つの平行な円筒形孔”e” t
−備えた本体部すと、核本体部すの両端部に取り付けら
れるカバ一部c、dとカバ一部c、dに取り付けられる
キャップ部e、fとからなっている。
本体部202つの円筒形孔bx、bs内には、亙いに非
接触状態で噛み合って回転する2つの雄雌ロータg、h
が収容されており、雄ロータgの両端の軸部g1*g”
はそれぞれ軸受i、Jを介してカバ一部c、dに支持さ
れている。ここでは、吸込側軸受iはグリース封入軸受
となっている。雌ロータhも図示はされていないが同様
に軸受を介してカバ一部c、dに支持されている。雄ロ
ータgの吸込側軸部g1はケーシングaの外部に突出し
ており、駆動源に連結されるようになっている。−万、
雄ロータgの吐出側軸部gmにはタイミングギヤkが取
り付けられており、カバーdとキャップfとで囲まれた
室を内には潤滑・冷却油が収容されている。mは軸封装
置である。ケーシングaの本体部すには吸込ボートnと
吐出ボート0とが形成されている。
ところで、一般にかかる構成からなるスクリュー式流体
機械は、その総巻角を比較的大に設定すれば、5容積変
化が回転角に対し比較的ゆるやかになるため、吐出ボー
トの面積を大きくすることができる、という利点を生ず
るが、他面ある程度以上に総巻角を大きくしても容積の
増加は僅かであり、その上歯数が適当でない場合には吹
き抜けを起す、という不利益が生ずることになる。
そこで、雌雄ロータg、hの歯数と雄ロータgの総巻角
との改善全図ることにより、かかる欠点を除去すること
が提案されている。すなわち、第5図に示すように、ス
クリュー式流体機械では、リードが同一である場合、ロ
ータの長さく軸方向の長さ)を大にすると、概ね、36
0゜+36σ/歯数の総巻角で吐出量が一定となる。
尚、同図において、縦軸は1回転あたりの吐出量pfc
、また横軸は雄a−夕の総巻角ψを表わす。
この理由は第6図ないし第8図に示すように、雄ロータ
Mと雌ロータFの歯先とケーシングのシール線1a*2
aslbs2b及び雌雄ロータの噛み合い部3.4によ
り囲まれたリング状の空間によって形成される圧縮室5
は、部屋6の状態になるまではその容積が変化しないか
らである。例えば歯数が5枚の場合、432″以上の総
巻角では、容積の増加がない所謂空走区間が生ずること
になる。これをグラフで示したのが、第9図であり、縦
軸は圧縮室5の容積vtl−1また横軸はロータの回転
角ψを表わしている。同図から明らかなように、回転角
が360”+72°までは容積は増大するが、それ以後
は総巻角560°に等しい位置まで容積が一定で移行す
る。
尚、第7図で9は吐出ボートであって、斜線を付し九圧
縮室5は、吸入室が閉じられた直後の状M4’を示して
おり、噛み合い部4は、吸込ボート7に対するシール部
を形成している。他方、低圧側噛み合い部3は、第10
図のイの部分で示すように、より高圧の噛み合い部lO
との間でシール部を形成している。したがって、高圧の
部屋11からの漏れは、圧縮室5に流入し、該室5の圧
力を上昇させてから吸込室に流出することになる。この
ため、一対のロータの間隙が大であっても直ちに吸込室
への漏洩とならず゛、し九がって体積効率が向上する。
第11図は、雄ロータMの歯数全4、雌a −タFの歯
数を6とした場合を示すもので、この場合には、口で示
すようにシールが形成されておらず、したがって高圧室
11からの漏れは、直ちに吸込室への漏洩となる。尚、
w、10図、第11図において、αは吸込側、βは吐出
側、rは回転方向を表す。
つぎに雄ロータの歯数が雌ロータのそれよりも1枚だけ
少なく設定されている場合について説明すると、第6図
において、Aは高圧側(吐出側)、Bは吸込側であって
、吸込側Bの断面Xは、先行歯面12とこれに続く後行
歯面13と雌ロータの歯面14及び15間とからなり、
歯面12と噛み合うのは雌ロータの歯面14及び工5間
である。
他方、高圧側の断面Yは、雄a−夕の歯面13及び16
間と雌ロータの歯面17及び18間からなり、歯面17
.18と噛み合うのは雄ロータの先行歯面12ではなく
、これに続く後行歯面13である。
したがって吸入側Bと高圧側Aのシール歯面は、基準と
なる雄ロータの先行歯面12に対し、雌ロータの歯面1
枚分だけずれることになる。
しかし、雌ロータの歯数は雄ロータの歯数よりも1枚だ
け多くなっており、したがって雄ロータの歯面12は1
回転した後には先行する雌ロータの歯面14.141L
間と噛み合うことにな9、また、雌ロータの歯面14.
15間とは雄ロータの歯面13が噛み合う。
したがって上述した歯面1枚分のずれは補償されて馬低
圧側A、Bとも同じ歯面によるシールが行われることに
なる。
36σ このように、准a−夕の総巻角t−36σ十雄、−2゜
歯数よゆも大きく設定するとともに該雄ロータの歯数を
雌ロータのそれよりも1枚だけ少なくすれば、吹き抜け
を小さくすることができるが、それでも不充分セあった
そこで、ロータの歯形をその歯先の点で創成される点創
成歯形にすること、或いはエビトロコイド歯形にするこ
とが提案されている。
(発明が解決しようとする問題点) 上記のように、a−夕の歯形を、点創成歯形またはエビ
トロコイド歯形にすると、吹き抜けは極めて小さくなる
が、雄雌ロータ間のシール部の漏れ通路が、第12図に
示すように、鋭角的に屈曲形成され、雌雄ロータM、F
の最小間隔部が極めて小さくなるため、分子流の通過が
容易になるという問題があった。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
、雌雄ロータ間の7一ル部における漏洩を極力抑制しう
る真空ポンプを得ることにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、堆ロータの歯形を、歯の先端部に位置すると
ともに任意の曲線によって画成されかつ外方に膨出する
小円弧部と該歯形の大部分金占め前記雌ロータの歯の先
端部の比較的小さい部分によって創成される外方(膨出
した創成部とから形成するとともに回転に対する前後進
面を対称にし、また前記雌ロータの歯形を、歯の先端部
側方に位置するとともに任意の曲線によって画成される
小円弧部と前記雄ロータの歯の先端部の比較的小さい部
分によって創成される内方に凹んだ創成部とから形成し
たというものである。
(作用) 雌雄a−夕の噛み合い部における漏洩通路は、任意の曲
線と相手ロータによって創成される曲線とによって形成
されているため、流体の分子は、漏洩通路によって戻さ
れ、漏洩が減少する。
(実施例) 以下、本発明の一実施例全、図面を参照しながら説明す
る。第1図に示すように、雌ロータFは、ピッチ円とほ
ぼ等しい外径を有してお抄、その歯面は、A−B、B−
C−D及びD−Eからなり、また雄ロータMの歯面は、
F−G、G−H及び)I−Iからなっている。
ここで、A−H:円弧歯形 B−C−D:雄ロータMのG−Hで創成される曲線、 D−E、円弧歯形 F −G :雌ロータのA−Bで創成される曲線、G−
H:J点を中心とする円弧、 H−1,雌ロータFのD−Eで創成される曲線である。
このように、雌雄a−タM、Fの歯面の殆どの部分は、
それぞれ相手ロータF、Mの先端部付近における小さい
部分で創成される曲線となっている。
第2図は、上記のごとく構成された雄雌o −タF、M
の最小間隔部の拡大図を示すもので、湾曲状に屈曲され
7’C漏几通路が形成されており、矢印Xlで示すよう
に、第11図に比較し、漏れ通れ通路ではねかえって戻
る分子が多く、シたがって漏れが少ない。
真空ポンプでの漏洩は、漏洩部の最小断面積のみならず
、漏れ通路の長さにも依存し、該通路の長さが大きくな
る程、急激にコンダクタンスが低下する。たとえば、漏
れ通路の長手力向沿いの断面形状が円弧状で、該通路の
長さが曲率半径と同等である場合、そのコンダクタンス
は、該通路の長さが零のものに比べにとなる。
本発明においては、上記のように、雌雄ロータM 、 
Fの歯形t−構成したので、シール部からの漏洩が減少
すること前述の通りであるが、このシール部からの漏洩
の減少は、真空ポンプの性能を向上させる上で極めて重
要な要因をなしている。すなわち、ロータM、li’の
歯の先端部が比較的lkさい限りにおいては、プローホ
ールは実用上問題のない程度に小さく、またプo −ホ
ールが、真空ポンプとしての到達真空度に関係するのは
、事実上置も吸込ボートに近い移送空間部分においての
みであるのに対してロータの噛みきいによるシール部か
らの漏洩は、吸込ボートに臨むすべての部屋(最大雄ロ
ータの歯数+1個)からの漏洩となるためである。
(発明の効果) 本発明(ま、准@a−夕の歯形を上記のようにTtG成
したので、ロータの噛み合い部からの漏洩が減少するこ
とになす、シたが゛りて到達真空度が向上することにな
る。
また、雌雄ロータの歯には、その法線方向における急峻
な鋭角部等の急変部が存在しないので、ホブなどによる
創成加工が容易になる。
さらに、雌雄ロータには、角部が存在しないので、取扱
いの不注意に起因する角部の打痕等に基づく性能の低下
といった事態が減少することになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る流体機械に用いられるロータの歯
形図、第2図は雌雄ロータの漏洩現象を示す説明図、 第3図は従来のスクリュー式流体機械を示す第4図のB
−B線に沿う断面図、 第4図は第3図のA−A線に分う断面図、第5図は吐出
量と雄a−夕の総巻角との関係を示すグラフ、第6図は
従来のロータの噛み合い状mt−示すもので、高圧側は
第7図の1−1線に沿う断面図、低圧@は第8図のm−
m線に石う断面図であゆ、第7図は第6図のA方向から
見比高圧側歯先展開図、第8図は第6図のB方向から見
た低圧側(吸込側)歯先展開図、第9図はロータの回転
角と圧縮室の容積変化を示すグラフ、第10図は雄ロー
タの歯数が5枚、雌ロータの歯数が6枚の場合のケーシ
ングとロータの展開図、第11図は雄a−夕の歯数が4
枚、雌a−夕の歯数が6枚の場合の第10図相当図、 第12図は従来の雌雄a−夕の漏洩状態を示す説明図で
ある。 M・・・・・・雄ロータ F・・・・・・雌ロータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)雌ロータの歯数が雄ロータのそれよりも一枚多く
    、かつ雄ロータの総巻角が360°+(360°/雄ロ
    ータの歯数)より大きいスクリュー式流体機械において
    、前記雄ロータの歯形を、歯の先端部に位置するととも
    に任意の曲線によつて画成されかつ外方に膨出する小円
    弧部と該歯形の大部分を占め前記雌ロータの歯の先端部
    の比較的小さい部分によつて創成される外方に膨出した
    創成部とから形成するとともに回転に対する前後進面を
    対称にし、また前記雌ロータの歯形を、歯の先端部側方
    に位置するとともに任意の曲線によつて画成される小円
    弧部と前記雄ロータの先端部の比較的小さい部分によつ
    て創成される内方に凹んだ創成部とから形成したことを
    特徴とするスクリュー式流体機械。
  2. (2)雄雌ロータの小円弧部を画成する曲線は、2次曲
    線からなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のスクリュー式流体機械。
  3. (3)雌ロータの外径がピッチ円の直径に等しいことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のスクリュー式流
    体機械。
JP16074285A 1985-07-20 1985-07-20 スクリユ−式流体機械 Pending JPS61129489A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008038908A (ja) * 2006-08-01 2008-02-21 Grasso Gmbh Refrigeration Technology 極めて大きな運転圧のためのスクリュコンプレッサ
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