WO2020116007A1 - スクリュー圧縮機 - Google Patents

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suction
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male
female rotor
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紘太郎 千葉
正彦 高野
茂幸 頼金
謙次 森田
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株式会社日立産機システム
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    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C2250/00—Geometry
    • F04C2250/10—Geometry of the inlet or outlet
    • F04C2250/101—Geometry of the inlet or outlet of the inlet

Definitions

  • the present invention relates to a screw compressor having a suction port located on the outer side in the rotor radial direction and a suction flow path communicating with the working chamber in the rotor axial direction.
  • the screw compressor described in Patent Document 1 includes a male rotor having teeth, a female rotor having teeth that mesh with the teeth of the male rotor, and a casing that houses the male rotor and the female rotor.
  • the casing has a bore for accommodating the tooth portion of the male rotor and the tooth portion of the female rotor and forming a working chamber on the male rotor side and a working chamber on the female rotor side in their tooth spaces. Further, the casing has a suction port located outside the teeth of the male rotor and the teeth of the female rotor in the rotor radial direction, and a suction passage formed so as to connect the suction port and the working chamber of the suction stroke. Have. Further, the casing has a discharge port located outside of the teeth of the male rotor and the teeth of the female rotor in the radial direction of the rotor, and a discharge channel formed so as to connect the discharge port and the working chamber of the discharge stroke. Have.
  • the working chamber changes its volume while moving from one side to the other side in the axial direction of the rotor.
  • the working chamber sequentially performs a suction process of sucking gas from the suction port via the suction flow path, a compression process of compressing the gas, and a discharge process of discharging compressed gas to the discharge port via the discharge flow path. It is like this.
  • the suction flow path communicates with the working chamber in the suction stroke in the rotor axial direction.
  • the suction flow passage is a male rotor side and a male rotor side suction flow passage which is located on the downstream side (in other words, on the opposite side of the suction port) from a virtual plane passing through the center axis of the male rotor and the center axis of the female rotor.
  • the female rotor side, and the female rotor side suction passage located downstream of the above-mentioned virtual plane.
  • the passage wall on the outer side in the rotor radial direction of the male rotor-side suction passage (excluding the portion for confining gas in the working chamber) is located on the outer side in the rotor radial direction with respect to the wall of the bore. Therefore, a component in the radial direction of the rotor is generated as a component of the gas flow from the male rotor-side suction passage toward the male rotor-side working chamber, which causes an increase in pressure loss.
  • the flow passage wall on the outer side in the rotor radial direction of the female rotor side suction flow passage (excluding the wall portion for confining gas in the working chamber) is located on the outer side in the rotor radial direction from the wall of the bore. Therefore, a component in the rotor radial direction is generated as a component of the gas flow from the female rotor side suction flow path toward the female rotor side working chamber, which causes an increase in pressure loss.
  • the present invention has been made in view of the above matters, and an object thereof is to reduce the pressure loss of the suction passage.
  • the present invention includes a plurality of means for solving the above problems, but if one example is given, a male rotor having teeth, and a female rotor having teeth that mesh with the teeth of the male rotor, A casing for accommodating the male rotor and the female rotor, the casing accommodating the tooth portion of the male rotor and the tooth portion of the female rotor, and the male rotor side working chamber and the female rotor in their tooth spaces. Side working chamber, a suction port located outside the tooth portion of the male rotor and the tooth portion of the female rotor in the rotor radial direction, so as to connect the suction port and the working chamber of the suction stroke.
  • a suction flow passage communicating with the working chamber in the suction stroke in the axial direction of the rotor, the suction flow passage being on the male rotor side, and the center axis of the male rotor and the center of the female rotor.
  • a male compressor wherein the male rotor-side suction flow passage is located downstream of a virtual plane passing through the shaft, and the female rotor-side suction flow passage is located downstream of the virtual plane.
  • the side suction flow path is at least in the range of half the axial pitch of the tooth part from the suction side end face of the tooth part of the male rotor in the rotor axial direction, and the flow path wall on the outer side in the rotor radial direction is from the rotor axial direction. It is formed so as to be at the same position as the wall of the bore when viewed.
  • FIG. 3 is a horizontal sectional view taken along section III-III in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a vertical sectional view taken along section IV-IV in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 2. It is a horizontal sectional view showing the structure of the compressor body in the modification of the present invention.
  • FIGS. 1 to 5 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the screw compressor of the present embodiment includes a motor 1, a compressor main body 2 that is driven by the motor 1 and compresses air (gas), compressed air discharged from the compressor main body 2 and oil (liquid) contained in the compressed air. ), and an oil pipe for supplying the oil separated by the gas-liquid separator 3 to the compressor body 2 (specifically, a working chamber, a suction side bearing, and a discharge side bearing described later). 4 and.
  • the oil pipe 4 is provided with an oil cooler 5 for cooling the oil, an oil filter 6 for removing impurities in the oil, and the like.
  • the compressor body 2 includes a male rotor 11A and a female rotor 11B that are screw rotors, and a casing 12 that houses the male rotor 11A and the female rotor 11B.
  • the male rotor 11A is connected to a tooth portion 13A having a plurality of (four in the present embodiment) teeth extending in a spiral shape and one axial side of the tooth portion 13A (left side in FIGS. 2 and 3). It has a suction side shaft portion 14A and a discharge side shaft portion 15A connected to the other axial side of the tooth portion 13A (right side in FIGS. 2 and 3).
  • the suction side shaft portion 14A of the male rotor 11A is rotatably supported by a suction side bearing 16A
  • the discharge side shaft portion 15A of the male rotor 11A is rotatably supported by a discharge side bearing 17A.
  • the female rotor 11B has a tooth portion 13B having a plurality of (six in the present embodiment) teeth that extend spirally, and one side in the axial direction of the tooth portion 13B (left side in FIGS. 2 and 3). It has a suction side shaft portion 14B connected thereto and a discharge side shaft portion 15B connected to the other axial side of the tooth portion 13B (right side in FIGS. 2 and 3).
  • the suction side shaft portion 14B of the female rotor 11B is rotatably supported by a suction side bearing 16B
  • the discharge side shaft portion 15B of the female rotor 11B is rotatably supported by a discharge side bearing 17B.
  • the intake side shaft portion 14A of the male rotor 11A penetrates the casing 12 and is connected to the rotation shaft of the motor 1.
  • the male rotor 11A is rotated by driving the motor 1, and the female rotor 11B is also rotated by the meshing of the tooth portions 13A of the male rotor 11A and the tooth portions 13B of the female rotor 11B.
  • the casing 12 includes a main casing 18, an intake side casing 19 connected to one side of the main casing 18 in the axial direction (left side in FIGS. 2 and 3), and the other side in the axial direction of the main casing 18 (see FIGS. 2 and 3). (On the right side of), the discharge side casing 20 is connected.
  • the casing 12 has a bore 21 for accommodating the tooth portion 13A of the male rotor 11A and the tooth portion 13B of the female rotor 11B and forming a working chamber on the male rotor side and a working chamber on the female rotor side in their tooth spaces.
  • the bore 21 is configured such that two cylindrical holes respectively accommodating the tooth portion 13A of the male rotor 11A and the tooth portion 13B of the female rotor 11B partially overlap each other (see FIG. 5).
  • the casing 12 connects the suction port 22 located on the outer side (upper side in FIG. 2) in the rotor radial direction with respect to the tooth portion 13A of the male rotor 11A and the tooth portion 13B of the female rotor 11B, and the suction port 22 and the working chamber of the suction stroke. And a suction flow path 23 formed so as to The bore 21, the suction port 22, and the suction flow path 23 are formed in the main casing 18.
  • the casing 12 connects the discharge port 24 located on the outer side (lower side in FIG. 2) in the rotor radial direction with respect to the tooth portion 13A of the male rotor 11A and the tooth portion 13B of the female rotor 11B, and the discharge port and the working chamber of the discharge stroke. And a discharge channel 25 formed so as to The discharge port 24 is formed in the discharge side casing 20, and the discharge flow path 25 is formed in the discharge side casing 20 and the main casing 18.
  • the working chamber changes its volume while moving from one side to the other side in the axial direction of the rotor.
  • the working chamber has a suction stroke that sucks gas from the suction port 22 through the suction flow path 23, a compression stroke that compresses gas, and a discharge that discharges compressed gas to the discharge port 24 through the discharge flow path 25.
  • the process is to be carried out sequentially.
  • the suction passage 23 communicates with the working chamber in the suction stroke in the rotor axial direction. Further, the suction flow path 23 is located on the male rotor 11A side and on the downstream side (in other words, on the opposite side of the suction port 22) from the virtual plane C passing through the central axis O1 of the male rotor 11A and the central axis O2 of the female rotor 11B. It has a certain male rotor side suction flow path 26A and a female rotor side suction flow path 26B on the female rotor 11B side and downstream from the virtual plane C (see FIGS. 3 and 4).
  • the flow passage wall 27A (excluding the portion 28 for confining gas in the working chamber) of the male rotor side suction flow passage 26A on the outer side in the rotor radial direction is at least in the rotor axial direction.
  • P1 the axial pitch
  • the axial pitch of the teeth means the distance between the tips in the axial direction of the rotor.
  • the flow path wall 27A is at the same position as the wall of the bore 21 when viewed from the rotor axial direction in the radial direction of the flow path wall 27A with reference to the central axis O1 of the male rotor 11A. It is assumed that the position is within 95% to 105% of the radial position of the wall of the bore 21.
  • the flow passage wall 27B (excluding the portion 28 for confining gas in the working chamber) of the female rotor side suction flow passage 26B on the outer side in the rotor radial direction has at least the tooth portion 13B of the female rotor 11B in the axial direction of the rotor.
  • P2 the axial pitch
  • the flow path wall 27B is located at the same position as the wall of the bore 21 as viewed from the rotor axial direction in the radial direction of the flow path wall 27B with reference to the central axis O2 of the female rotor 11B. It is assumed that the position is within 95% to 105% of the radial position of the wall of the bore 21.
  • the male rotor side suction flow path 26A and the female rotor side suction flow path 26B are stopped when the compressor body 2 is stopped. It is possible to prevent oil from accumulating in the lower part. Therefore, it is possible to suppress the pressure loss due to the influence of the oil accumulated in the lower portion of the male rotor side suction flow passage 26A and the female rotor side suction flow passage 26B.
  • the range in which the flow path walls 27A and 27B are located at the same position as the wall of the bore 21 when viewed from the rotor axial direction is at least half the axial pitch of the tooth portions from the suction side end surface of the rotor tooth portions in the rotor axial direction. I will supplement the reason for doing this. From the viewpoint of the volumetric efficiency of the screw compressor, the area of the cross section of the male rotor side suction passage 26A in the rotor axial direction relative to the area of the cross section of the male rotor side working chamber in the rotor axial direction (in other words, the cross section extending in the rotor axial direction).
  • the area of the cross section of the female rotor side suction passage 26B in the rotor axial direction is represented by, for example, (difference between the outer diameter of the teeth of the male rotor and the outer diameter of the shaft) ⁇ axial pitch/2, so the male rotor side suction passage
  • the area of the rotor axial cross section of 26A should be at least (difference between outer diameter of teeth of male rotor and outer diameter of shaft) ⁇ axial pitch/2.
  • the area of the rotor axial section of the female rotor side working chamber is represented by, for example, (difference between outer diameter of teeth of female rotor and outer diameter of shaft) ⁇ axial pitch/2
  • the area of the cross section of the suction passage 26B in the axial direction of the rotor should be at least (difference between outer diameter of teeth of female rotor and outer diameter of shaft) ⁇ axial pitch/2.
  • the male rotor-side suction flow passage 26A or the female rotor-side suction flow passage 26B is characterized by at least half the axial pitch of the teeth from the suction-side end surface of the rotor teeth in the rotor axial direction. If you don't have it, you won't get the full effect.
  • the male rotor-side suction passage 26A has an area V1 (see FIG. 3) of each passage cross section which is a rotor axial cross section cut along each radial direction of the male rotor 11A.
  • the female rotor side suction passage 26B is formed so as to be larger than the area S1 (see FIG. 5) of the rotor radial cross section (in other words, the cross section extending in the rotor radial direction) of each working chamber on the male rotor side.
  • An area V2 (see FIG. 3) of each flow passage cross section, which is a rotor axial cross section cut along each radial direction of the female rotor 11B, is an area S2 (see FIG.
  • FIG. 6 is a horizontal cross-sectional view showing the structure of the compressor body in the present modification.
  • the male rotor-side suction flow passage 26A is at least in the range from the virtual plane C in the rotational direction of the male rotor 11A to the rotational direction pitch (90 degrees in the present embodiment) of the tooth portion 13A of the male rotor 11A.
  • the rotation direction pitch of the tooth portion means an angle between adjacent tooth tips in the rotor rotation direction.
  • the area V1 being the same as the area S1 means that the area V1 is within the range of 95% to 105% of the area S1.
  • the female rotor-side suction flow passage 26B is at least in the range from the virtual plane C in the rotational direction of the female rotor 11B to the rotational direction pitch (45 degrees in this embodiment) of the tooth portion 13B of the female rotor 11B.
  • Area V2 (see FIG. 6) of each flow passage cross section, which is a cross section in the axial direction of the rotor cut along each radial direction, is the area S2 (see FIG. 5) of the radial cross section of each working chamber on the female rotor side. It is formed to be the same as.
  • the area V2 being the same as the area S2 means that the area V2 is within a range of 95% to 105% of the area S2.
  • both the male rotor-side suction flow passage 26A and the female rotor-side suction flow passage 26B have the first feature (specifically, at least from the suction side end surface of the tooth portion in the rotor axial direction to the tooth side).
  • the first feature specifically, at least from the suction side end surface of the tooth portion in the rotor axial direction to the tooth side.
  • both the male rotor-side suction flow passage 26A and the female rotor-side suction flow passage 26B have the first feature and the second feature (specifically, at least the virtual plane C in the rotor rotation direction).
  • the area of each flow path cross section which is a rotor axial cross section cut along each radial direction of the rotor, in the range of the tooth pitch in the rotational direction pitch is equal to the area of the rotor radial cross section of each working chamber.
  • the present invention is not limited to this. That is, for example, only one of the male rotor-side suction passage 26A and the female rotor-side suction passage 26B may have the first characteristic and the second characteristic.
  • both the male rotor side suction flow channel 26A and the female rotor side suction flow channel 26B have the first characteristic, and one of the male rotor side suction flow channel 26A and the female rotor side suction flow channel 26B is provided. Only may have the second feature.
  • a refueling type screw compressor specifically, supplying oil into the working chamber
  • the present invention is not limited to this. It may be a screw compressor for supplying water to the pump) or a liquidless screw compressor (specifically, a liquid such as oil or water is not supplied into the working chamber).

Abstract

吸込流路の圧力損失を低減することができるスクリュー圧縮機を提供する。　スクリュー圧縮機のケーシング１２は、雄ロータ１１Ａの歯部１３Ａ及び雌ロータ１１Ｂの歯部１３Ｂを収容してそれらの歯溝に作動室を形成するボア２１と、ロータ径方向の外側に位置する吸込口２２と、吸込行程の作動室に対してロータ軸方向に連通する吸込流路２３とを有する。吸込流路２３は、雄ロータ１１Ａ側かつ仮想平面Ｃより下流側にある雄ロータ側吸込流路２６Ａと、雌ロータ１１Ｂ側かつ仮想平面Ｃより下流側にある雌ロータ側吸込流路２６Ｂとを有する。雄ロータ側吸込流路２６Ａは、少なくともロータ軸方向における雄ロータ１１Ａの歯部１３Ａの吸込側端面から歯部１３Ａの軸方向ピッチＰ１の半分の範囲にて、ロータ径方向外側の流路壁２７Ａが、ロータ軸方向から見てボア２１の壁と同じ位置になるように形成されている。

Description

スクリュー圧縮機
　本発明は、ロータ径方向の外側に位置する吸込口と、作動室に対してロータ軸方向に連通する吸込流路とを有する、スクリュー圧縮機に関する。
　特許文献１に記載のスクリュー圧縮機は、歯部を有する雄ロータと、雄ロータの歯部と噛み合う歯部を有する雌ロータと、雄ロータ及び雌ロータを収容するケーシングとを備える。
　ケーシングは、雄ロータの歯部及び雌ロータの歯部を収容してそれらの歯溝に雄ロータ側の作動室及び雌ロータ側の作動室を形成するボアを有する。また、ケーシングは、雄ロータの歯部及び雌ロータの歯部よりロータ径方向の外側に位置する吸込口と、吸込口と吸込行程の作動室を接続するように形成された吸込流路とを有する。また、ケーシングは、雄ロータの歯部及び雌ロータの歯部よりロータ径方向の外側に位置する吐出口と、吐出口と吐出行程の作動室を接続するように形成された吐出流路とを有する。
　作動室は、ロータ軸方向の一方側から他方側に移動しつつ、その容積が変化する。これにより、作動室は、吸込流路を介して吸込口から気体を吸込む吸込行程と、気体を圧縮する圧縮行程と、吐出流路を介して吐出口へ圧縮気体を吐出する吐出行程を順次行うようになっている。
　吸込流路は、吸込行程の作動室に対してロータ軸方向に連通する。また、吸込流路は、雄ロータ側、かつ雄ロータの中心軸及び雌ロータの中心軸を通る仮想平面より下流側（言い換えれば、吸込口とは反対側）にある雄ロータ側吸込流路と、雌ロータ側、かつ前述した仮想平面より下流側にある雌ロータ側吸込流路とを有する。
特開２０１２－０４１９１０号公報（例えば、図８、図９参照）
　特許文献１では、雄ロータ側吸込流路のロータ径方向外側の流路壁（但し、作動室に気体を閉じ込めるための部分を除く）は、ボアの壁よりロータ径方向の外側に位置する。そのため、雄ロータ側吸込流路から雄ロータ側作動室に向かう気体の流れの成分として、ロータ径方向の成分が生じ、圧力損失の増加の要因となっている。
　同様に、雌ロータ側吸込流路のロータ径方向外側の流路壁（但し、作動室に気体を閉じ込めるための壁部分を除く）は、ボアの壁よりロータ径方向の外側に位置する。そのため、雌ロータ側吸込流路から雌ロータ側作動室に向かう気体の流れの成分として、ロータ径方向の成分が生じ、圧力損失の増加の要因となっている。
　本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、吸込流路の圧力損失を低減することを課題の一つとするものである。
　上記課題を解決するために、特許請求の範囲に記載の構成を適用する。本発明は、上記課題を解決するための手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、歯部を有する雄ロータと、前記雄ロータの歯部と噛み合う歯部を有する雌ロータと、前記雄ロータ及び前記雌ロータを収容するケーシングとを備え、前記ケーシングは、前記雄ロータの歯部及び前記雌ロータの歯部を収容してそれらの歯溝に雄ロータ側の作動室及び雌ロータ側の作動室を形成するボアと、前記雄ロータの歯部及び前記雌ロータの歯部よりロータ径方向の外側に位置する吸込口と、前記吸込口と吸込行程の作動室を接続するように形成され、前記吸込行程の作動室に対してロータ軸方向に連通する吸込流路とを有し、前記吸込流路は、前記雄ロータ側、かつ前記雄ロータの中心軸及び前記雌ロータの中心軸を通る仮想平面より下流側にある雄ロータ側吸込流路と、前記雌ロータ側、かつ前記仮想平面より下流側にある雌ロータ側吸込流路とを有する、スクリュー圧縮機において、前記雄ロータ側吸込流路は、少なくともロータ軸方向における前記雄ロータの歯部の吸込側端面から前記歯部の軸方向ピッチの半分の範囲にて、ロータ径方向外側の流路壁が、ロータ軸方向から見て前記ボアの壁と同じ位置になるように形成される。
　本発明によれば、吸込流路の圧力損失を低減することができる。
　なお、上記以外の課題、構成及び効果は、以下の説明により明らかにされる。
本発明の一実施形態における給油式のスクリュー圧縮機の構成を表す概略図である。 本発明の一実施形態における圧縮機本体の構造を表す鉛直断面図である。 図２の断面III－IIIによる水平断面図である。 図２の断面IV－IVによる鉛直断面図である。 図２の断面Ｖ－Ｖによる鉛直断面図である。 本発明の一変形例における圧縮機本体の構造を表す水平断面図である。
　本発明の一実施形態を、図１～図５を用いて説明する。
　本実施形態のスクリュー圧縮機は、モータ１と、モータ１によって駆動され、空気（気体）を圧縮する圧縮機本体２と、圧縮機本体２から吐出された圧縮空気とこれに含まれる油（液体）を分離する気液分離器３と、気液分離器３で分離された油を圧縮機本体２（詳細には、後述する作動室、吸入側軸受、及び吐出側軸受）に供給する油配管４とを備える。油配管４には、油を冷却するオイルクーラ５や、油中の不純物を除去するオイルフィルタ６等が設けられている。
　圧縮機本体２は、スクリューロータである雄ロータ１１Ａ及び雌ロータ１１Ｂと、雄ロータ１１Ａ及び雌ロータ１１Ｂを収納するケーシング１２とを備える。
　雄ロータ１１Ａは、螺旋状に延在する複数（本実施形態では４つ）の歯を有する歯部１３Ａと、歯部１３Ａの軸方向一方側（図２及び図３の左側）に接続された吸入側軸部１４Ａと、歯部１３Ａの軸方向他方側（図２及び図３の右側）に接続された吐出側軸部１５Ａとを有する。雄ロータ１１Ａの吸入側軸部１４Ａは吸入側軸受１６Ａで回転可能に支持され、雄ロータ１１Ａの吐出側軸部１５Ａは吐出側軸受１７Ａで回転可能に支持されている。
　同様に、雌ロータ１１Ｂは、螺旋状に延在する複数（本実施形態では６つ）の歯を有する歯部１３Ｂと、歯部１３Ｂの軸方向一方側（図２及び図３の左側）に接続された吸入側軸部１４Ｂと、歯部１３Ｂの軸方向他方側（図２及び図３の右側）に接続された吐出側軸部１５Ｂとを有する。雌ロータ１１Ｂの吸入側軸部１４Ｂは吸入側軸受１６Ｂで回転可能に支持され、雌ロータ１１Ｂの吐出側軸部１５Ｂは吐出側軸受１７Ｂで回転可能に支持されている。
　雄ロータ１１Ａの吸入側軸部１４Ａは、ケーシング１２を貫通して、モータ１の回転軸に連結されている。そして、モータ１の駆動によって雄ロータ１１Ａが回転し、雄ロータ１１Ａの歯部１３Ａと雌ロータ１１Ｂの歯部１３Ｂの噛み合いによって雌ロータ１１Ｂも回転するようになっている。
　ケーシング１２は、メインケーシング１８と、メインケーシング１８の軸方向一方側（図２及び図３の左側）に連結された吸入側ケーシング１９と、メインケーシング１８の軸方向他方側（図２及び図３の右側）に連結された吐出側ケーシング２０とで構成されている。
　ケーシング１２は、雄ロータ１１Ａの歯部１３Ａ及び雌ロータ１１Ｂの歯部１３Ｂを収納してそれらの歯溝に雄ロータ側の作動室及び雌ロータ側の作動室を形成するボア２１を有する。ボア２１は、雄ロータ１１Ａの歯部１３Ａ及び雌ロータ１１Ｂの歯部１３Ｂをそれぞれ収納する２つの円筒状の穴が互いに部分的に重なって構成されている（図５参照）。
　ケーシング１２は、雄ロータ１１Ａの歯部１３Ａ及び雌ロータ１１Ｂの歯部１３Ｂよりロータ径方向の外側（図２の上側）に位置する吸込口２２と、吸込口２２と吸込行程の作動室を接続するように形成された吸込流路２３とを有する。ボア２１、吸込口２２、及び吸込流路２３は、メインケーシング１８に形成されている。
　ケーシング１２は、雄ロータ１１Ａの歯部１３Ａ及び雌ロータ１１Ｂの歯部１３Ｂよりロータ径方向の外側（図２の下側）に位置する吐出口２４と、吐出口と吐出行程の作動室を接続するように形成された吐出流路２５とを有する。吐出口２４は、吐出側ケーシング２０に形成され、吐出流路２５は、吐出側ケーシング２０及びメインケーシング１８に形成されている。
　作動室は、ロータ軸方向の一方側から他方側に移動しつつ、その容積が変化する。これにより、作動室は、吸込流路２３を介して吸込口２２から気体を吸込む吸込行程と、気体を圧縮する圧縮行程と、吐出流路２５を介して吐出口２４へ圧縮気体を吐出する吐出行程を順次行うようになっている。
　吸込流路２３は、吸込行程の作動室に対してロータ軸方向に連通する。また、吸込流路２３は、雄ロータ１１Ａ側、かつ雄ロータ１１Ａの中心軸Ｏ１及び雌ロータ１１Ｂの中心軸Ｏ２を通る仮想平面Ｃより下流側（言い換えれば、吸込口２２とは反対側）にある雄ロータ側吸込流路２６Ａと、雌ロータ１１Ｂ側、かつ仮想平面Ｃより下流側にある雌ロータ側吸込流路２６Ｂとを有する（図３及び図４参照）。
　ここで本実施形態の大きな特徴として、雄ロータ側吸込流路２６Ａのロータ径方向外側の流路壁２７Ａ（但し、作動室に気体を閉じ込めるための部分２８を除く）は、少なくともロータ軸方向における雄ロータ１１Ａの歯部１３Ａの吸込側端面から歯部１３Ａの軸方向ピッチＰ１（図３参照）の半分の範囲にて（具体例として、図３ではＰ１×０．８＝Ｒ１の範囲にて、後述の図６ではＰ１×０．５＝Ｒ１の範囲にて）、ロータ軸方向から見てボア２１の壁と同じ位置になるように形成されている。なお、歯部の軸方向ピッチとは、ロータ軸方向における歯先の間隔を意味する。また、加工誤差等を考慮するため、流路壁２７Ａがロータ軸方向から見てボア２１の壁と同じ位置になるとは、雄ロータ１１Ａの中心軸Ｏ１を基準とした流路壁２７Ａの半径方向位置がボア２１の壁の半径方向位置の９５％～１０５％の範囲内にあるものとする。
　また、雌ロータ側吸込流路２６Ｂのロータ径方向外側の流路壁２７Ｂ（但し、作動室に気体を閉じ込めるための部分２８を除く）は、少なくともロータ軸方向における雌ロータ１１Ｂの歯部１３Ｂの吸込側端面から歯部１３Ｂの軸方向ピッチＰ２（但し、Ｐ１＝Ｐ２。図３参照）の半分の範囲にて（具体例として、図３ではＰ２×０．８＝Ｒ２の範囲にて、後述の図６ではＰ２×０．５＝Ｒ２の範囲にて）、ロータ軸方向から見てボア２１の壁と同じ位置になるように形成されている。なお、加工誤差等を考慮するため、流路壁２７Ｂがロータ軸方向から見てボア２１の壁と同じ位置になるとは、雌ロータ１１Ｂの中心軸Ｏ２を基準とした流路壁２７Ｂの半径方向位置がボア２１の壁の半径方向位置の９５％～１０５％の範囲内にあるものとする。
　このような実施形態では、雄ロータ側吸込流路２６Ａから雄ロータ側作動室に向かう気体の流れの成分として、ロータ径方向の成分が生じにくいため、圧力損失を低減することができる。また、雌ロータ側吸込流路２６Ｂから雌ロータ側作動室に向かう気体の流れの成分として、ロータ径方向の成分が生じにくいため、圧力損失を低減することができる。その結果、吸気流量の増大や、動力の低減を図ることができる。
　また、流路壁２７Ａ，２７Ｂがボア２１の壁よりロータ径方向の外側に位置する場合と比べて、圧縮機本体２の停止時に雄ロータ側吸込流路２６Ａ及び雌ロータ側吸込流路２６Ｂの下部に油が溜まるのを抑制することができる。そのため、雄ロータ側吸込流路２６Ａ及び雌ロータ側吸込流路２６Ｂの下部に溜まる油の影響による圧力損失も抑えることができる。
　流路壁２７Ａ，２７Ｂがロータ軸方向から見てボア２１の壁と同じ位置になる範囲として、少なくともロータ軸方向におけるロータの歯部の吸込側端面から歯部の軸方向ピッチの半分の範囲とした理由について補足する。スクリュー圧縮機の体積効率の観点から、雄ロータ側作動室のロータ軸方向断面（言い換えれば、ロータ軸方向に延在する断面）の面積に対する雄ロータ側吸込流路２６Ａのロータ軸方向断面の面積や、雌ロータ側作動室のロータ軸方向断面の面積に対する雌ロータ側吸込流路２６Ｂのロータ軸方向断面の面積を考慮する必要がある。雄ロータ側作動室のロータ軸方向断面の面積は、例えば（雄ロータの歯の外径と軸の外径との差分）×軸方向ピッチ÷２で表されるので、雄ロータ側吸込流路２６Ａのロータ軸方向断面の面積は、少なくとも（雄ロータの歯の外径と軸の外径との差分）×軸方向ピッチ÷２を確保したほうがよい。同様に、雌ロータ側作動室のロータ軸方向断面の面積は、例えば（雌ロータの歯の外径と軸の外径との差分）×軸方向ピッチ÷２で表されるので、雌ロータ側吸込流路２６Ｂのロータ軸方向断面の面積は、少なくとも（雌ロータの歯の外径と軸の外径との差分）×軸方向ピッチ÷２を確保したほうがよい。このような観点から、少なくともロータ軸方向におけるロータの歯部の吸込側端面から歯部の軸方向ピッチの半分の範囲にて、雄ロータ側吸込流路２６Ａ又は雌ロータ側吸込流路２６Ｂに特徴をもたせないと、その効果が十分に得られない。
　なお、上記一実施形態において、雄ロータ側吸込流路２６Ａは、雄ロータ１１Ａの各半径方向に沿って切断されたロータ軸方向断面である各流路断面の面積Ｖ１（図３参照）が、雄ロータ側の各作動室のロータ径方向断面（言い換えれば、ロータ径方向に延在する断面）の面積Ｓ１（図５参照）より大きくなるように形成され、雌ロータ側吸込流路２６Ｂは、雌ロータ１１Ｂの各半径方向に沿って切断されたロータ軸方向断面である各流路断面の面積Ｖ２（図３参照）が、雌ロータ側の各作動室のロータ径方向断面の面積Ｓ２（図５参照）より大きくなるように形成された場合を例にとって示したが、これに限られない。本発明の一変形例を、図６を用いて説明する。図６は、本変形例における圧縮機本体の構造を表す水平断面図である。
　本変形例では、雄ロータ側吸込流路２６Ａは、少なくとも雄ロータ１１Ａの回転方向における仮想平面Ｃから雄ロータ１１Ａの歯部１３Ａの回転方向ピッチ（本実施形態では９０度）の範囲にて、雄ロータ１１Ａの各半径方向に沿って切断されたロータ軸方向断面である各流路断面の面積Ｖ１（図６参照）が、雄ロータ側の各作動室のロータ径方向の断面積Ｓ１（図５参照）と同じになるように形成されている。なお、歯部の回転方向ピッチとは、ロータ回転方向における隣り合う歯先の間の角度を意味する。また、加工誤差等を考慮するため、面積Ｖ１が面積Ｓ１と同じであるとは、面積Ｖ１が面積Ｓ１の９５％～１０５％の範囲内にあるものとする。
　また、雌ロータ側吸込流路２６Ｂは、少なくとも雌ロータ１１Ｂの回転方向における仮想平面Ｃから雌ロータ１１Ｂの歯部１３Ｂの回転方向ピッチ（本実施形態では４５度）の範囲にて、雌ロータ１１Ｂの各半径方向に沿って切断されたロータ軸方向断面である各流路断面の面積Ｖ２（図６参照）が、雌ロータ側の各作動室のロータ径方向断面の面積Ｓ２（図５参照）と同じになるように形成されている。なお、加工誤差等を考慮するため、面積Ｖ２が面積Ｓ２と同じであるとは、面積Ｖ２が面積Ｓ２の９５％～１０５％の範囲内にあるものとする。
　このような変形例では、雄ロータ側吸込流路２６Ａ内の流速の変化や、雄ロータ側吸込流路２６Ａから雄ロータ側作動室への流速の変化を抑えて、圧力損失を更に低減することができる。また、雌ロータ側吸込流路２６Ｂ内の流速の変化や、雌ロータ側吸込流路２６Ｂから雌ロータ側作動室への流速の変化を抑えて、圧力損失を更に低減することができる。
　なお、上記一実施形態においては、雄ロータ側吸込流路２６Ａと雌ロータ側吸込流路２６Ｂの両方が、第１の特徴（詳細には、少なくともロータ軸方向における歯部の吸込側端面から歯部の軸方向ピッチの半分の範囲にて、ロータ径方向外側の流路壁が、ロータ軸方向から見てボア２１の壁と同じ位置になるように形成された特徴）を有する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、雄ロータ側吸込流路２６Ａと雌ロータ側吸込流路２６Ｂのうちの一方だけが、第１の特徴を有してもよい。
　また、上記一変形例においては、雄ロータ側吸込流路２６Ａと雌ロータ側吸込流路２６Ｂの両方が、第１の特徴と第２の特徴（詳細には、少なくともロータ回転方向における仮想平面Ｃから歯部の回転方向ピッチの範囲にて、ロータの各半径方向に沿って切断されたロータ軸方向断面である各流路断面の面積が、各作動室のロータ径方向断面の面積と同じになるように形成された特徴）を有する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、雄ロータ側吸込流路２６Ａと雌ロータ側吸込流路２６Ｂのうちの一方だけが、第１の特徴と第２の特徴を有してもよい。また、例えば、雄ロータ側吸込流路２６Ａと雌ロータ側吸込流路２６Ｂの両方が、第１の特徴を有し、雄ロータ側吸込流路２６Ａと雌ロータ側吸込流路２６Ｂのうちの一方だけが、第２の特徴を有してもよい。
　また、本発明の適用対象として、給油式の（詳細には、作動室内に油を供給する）スクリュー圧縮機を例にとって説明したが、これに限られず、給水式の（詳細には、作動室内に水を供給する）スクリュー圧縮機や、無給液式の（詳細には、作動室内に油や水などの液体を供給しない）スクリュー圧縮機であってもよい。
　１１Ａ…雄ロータ、１１Ｂ…雌ロータ、１２…ケーシング、１３Ａ，１３Ｂ…歯部、２１…ボア、２２…吸込口、２３…吸込流路、２６Ａ…雄ロータ側吸込流路、２６Ｂ…雌ロータ側吸込流路、２７Ａ…雄ロータ側吸込流路のロータ径方向外側の流路壁、２７Ｂ…雌ロータ側吸込流路のロータ径方向外側の流路壁

Claims (6)

  1. 　歯部を有する雄ロータと、前記雄ロータの歯部と噛み合う歯部を有する雌ロータと、前記雄ロータ及び前記雌ロータを収容するケーシングとを備え、
    　前記ケーシングは、前記雄ロータの歯部及び前記雌ロータの歯部を収容してそれらの歯溝に雄ロータ側の作動室及び雌ロータ側の作動室を形成するボアと、前記雄ロータの歯部及び前記雌ロータの歯部よりロータ径方向の外側に位置する吸込口と、前記吸込口と吸込行程の作動室を接続するように形成され、前記吸込行程の作動室に対してロータ軸方向に連通する吸込流路とを有し、
    　前記吸込流路は、前記雄ロータ側、かつ前記雄ロータの中心軸及び前記雌ロータの中心軸を通る仮想平面より下流側にある雄ロータ側吸込流路と、前記雌ロータ側、かつ前記仮想平面より下流側にある雌ロータ側吸込流路とを有する、スクリュー圧縮機において、
    　前記雄ロータ側吸込流路は、少なくともロータ軸方向における前記雄ロータの歯部の吸込側端面から前記歯部の軸方向ピッチの半分の範囲にて、ロータ径方向外側の流路壁が、ロータ軸方向から見て前記ボアの壁と同じ位置になるように形成されたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
  2. 　請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、
    　前記雄ロータ側吸込流路は、少なくとも前記雄ロータの回転方向における前記仮想平面から前記雄ロータの歯部の回転方向ピッチの範囲にて、前記雄ロータの各半径方向に沿って切断されたロータ軸方向断面である各流路断面の面積が、前記雄ロータ側の各作動室のロータ径方向断面の面積と同じになるように形成されたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
  3. 　請求項１又は２に記載のスクリュー圧縮機において、
    　前記雌ロータ側吸込流路は、少なくともロータ軸方向における前記雌ロータの歯部の吸込側端面から前記歯部の軸方向ピッチの半分の範囲にて、ロータ径方向外側の流路壁が、ロータ軸方向から見て前記ボアの壁と同じ位置になるように形成されたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
  4. 　請求項３に記載のスクリュー圧縮機において、
    　前記雌ロータ側吸込流路は、少なくとも前記雌ロータの回転方向における前記仮想平面から前記雌ロータの歯部の回転方向ピッチの範囲にて、前記雌ロータの各半径方向に沿って切断されたロータ軸方向断面である各流路断面の面積が、前記雌ロータ側の各作動室のロータ径方向断面の面積と同じになるように形成されたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
  5. 　歯部を有する雄ロータと、前記雄ロータの歯部と噛み合う歯部を有する雌ロータと、前記雄ロータ及び前記雌ロータを収容するケーシングとを備え、
    　前記ケーシングは、前記雄ロータの歯部及び前記雌ロータの歯部を収容してそれらの歯溝に雄ロータ側の作動室及び雌ロータ側の作動室を形成するボアと、前記雄ロータの歯部及び前記雌ロータの歯部よりロータ径方向の外側に位置する吸込口と、前記吸込口と吸込行程の作動室を接続するように形成され、前記吸込行程の作動室に対してロータ軸方向に連通する吸込流路とを有し、
    　前記吸込流路は、前記雄ロータ側、かつ前記雄ロータの中心軸及び前記雌ロータの中心軸を通る仮想平面より下流側にある雄ロータ側吸込流路と、前記雌ロータ側、かつ前記仮想平面より下流側にある雌ロータ側吸込流路とを有する、スクリュー圧縮機において、
    　前記雌ロータ側吸込流路は、少なくともロータ軸方向における前記雌ロータの歯部の吸込側端面から前記歯部の軸方向ピッチの半分の範囲にて、ロータ径方向外側の流路壁が、ロータ軸方向から見て前記ボアの壁と同じ位置になるように形成されたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
  6. 　請求項５に記載のスクリュー圧縮機において、
    　前記雌ロータ側吸込流路は、少なくとも前記雌ロータの回転方向における前記仮想平面から前記雌ロータの歯部の回転方向ピッチの範囲にて、前記雌ロータの各半径方向に沿って切断されたロータ軸方向断面である各流路断面の面積が、前記雌ロータ側の各作動室のロータ径方向断面の面積と同じになるように形成されたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
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