JPS61129489A - スクリユ−式流体機械 - Google Patents
スクリユ−式流体機械Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- male
- tooth
- female
- screw type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
- F01C1/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or engines
- F01C1/084—Toothed 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- (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)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)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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16074285A JPS61129489A (ja) | 1985-07-20 | 1985-07-20 | スクリユ−式流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16074285A JPS61129489A (ja) | 1985-07-20 | 1985-07-20 | スクリユ−式流体機械 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59221069 Division |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61129489A true JPS61129489A (ja) | 1986-06-17 |
Family
ID=15721472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16074285A Pending JPS61129489A (ja) | 1985-07-20 | 1985-07-20 | スクリユ−式流体機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61129489A (ja) |
Cited By (2)
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 |
US7552662B2 (en) * | 2002-08-29 | 2009-06-30 | Miguel Alejandro Pardo | Novolute geometry for power gears |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5029161A (ja) * | 1973-07-17 | 1975-03-25 | ||
JPS52133445A (en) * | 1976-05-01 | 1977-11-08 | Honda Motor Co Ltd | Rotors for screw type rotary engine |
JPS5411511A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-27 | Hitachi Ltd | Screw compressor |
-
1985
- 1985-07-20 JP JP16074285A patent/JPS61129489A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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