特許ウォッチ

公開番号2025023724
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-17
出願番号2023128110
出願日2023-08-04
発明の名称クロー圧縮機及びその組立方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F04C 29/00 20060101AFI20250207BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】蒸気圧縮用途であっても高い圧縮効率を実現できるクロー圧縮機を提供する。
【解決手段】クロー圧縮機1は、半径方向に突出した爪部24aが設けられたオスロータ24と、オスロータ24を回転支持する第1回転軸と、オスロータ24を第1回転軸32の軸端に対して第1ボルト31によって締結する第1ボルト締結部と、オスロータ24と反対方向に回転するとともに圧縮工程時に爪部24aを受け入れる凹部26bを有するメスロータ26と、メスロータ26を回転支持する第2回転軸と、メスロータ26を第2回転軸の軸端に対して第2ボルト41によって締結する第2ボルト締結部と、オスロータ24及びメスロータ26を収容する圧縮室20と、を備え、オスロータ24と第1回転軸との相対回転を阻止するキー35が設けられている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
半径方向に突出した爪部が設けられた第１ロータと、
前記第１ロータを回転支持する第１回転軸と、
前記第１ロータを前記第１回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第１ボルト締結部と、
前記第１ロータと反対方向に回転するとともに圧縮工程時に前記爪部を受け入れる凹部を有する第２ロータと、
前記第２ロータを回転支持する第２回転軸と、
前記第２ロータを前記第２回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第２ボルト締結部と、
前記第１ロータ及び前記第２ロータを収容する圧縮室と、
を備え、
前記第１ロータと前記第１回転軸との相対回転を阻止する回り止め部が設けられているクロー圧縮機。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
半径方向に突出した爪部が設けられた第１ロータと、
前記第１ロータを回転支持する第１回転軸と、
前記第１ロータを前記第１回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第１ボルト締結部と、
前記第１ロータと反対方向に回転するとともに前記爪部を受け入れる凹部を有する第２ロータと、
前記第２ロータを回転支持する第２回転軸と、
前記第２ロータを前記第２回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第２ボルト締結部と、
前記第１ロータ及び前記第２ロータを収容する圧縮室と、
を備え、
前記第１ロータには、位置決めピンが挿入可能とされた第１孔部が形成され、
前記第２ロータには、位置決めピンが挿入可能とされた第２孔部が形成されているクロー圧縮機。
【請求項３】
前記第１孔部は、前記第１ロータの中心を挟んで対称に設けられ、
前記第２孔部は、前記第２ロータの中心を挟んで対称に設けられている請求項２に記載のクロー圧縮機。
【請求項４】
前記圧縮室を形成するハウジングを備え、
前記ハウジングには、前記第１孔部及び前記第２孔部に対応するハウジング孔部が形成されている請求項２又は３に記載のクロー圧縮機。
【請求項５】
前記第１回転軸と前記第２回転軸と固定されて互いに噛合するタイミングギヤを備え、
前記爪部及び／又は前記第２ロータの爪部の先端は、該爪部の先端の外形状を規定する両側のそれぞれの外形線の延長線の交点から以下の控え量Ｄだけ退避している請求項１又は２に記載のクロー圧縮機。
控え量Ｄ＝ＢＲ×Ｒｃｙ／ＰＣＤ
ＢＲ：前記タイミングギヤのバックラッシ
Ｒｃｙ：前記圧縮室の内径
ＰＣＤ：前記タイミングギヤの基準円直径
【請求項６】
前記第１ロータ及び前記第２ロータの外周面、及び／又は、前記圧縮室を規定する内壁に、焼き付き防止コーティングが施されている請求項１又は２に記載のクロー圧縮機。
【請求項７】
半径方向に突出した爪部が設けられた第１ロータと、
前記第１ロータを回転支持する第１回転軸と、
前記第１ロータを前記第１回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第１ボルト締結部と、
前記第１ロータと反対方向に回転するとともに前記爪部を受け入れる凹部を有する第２ロータと、
前記第２ロータを回転支持する第２回転軸と、
前記第２ロータを前記第２回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第２ボルト締結部と、
前記第１ロータ及び前記第２ロータを収容する圧縮室と、
を備えたクロー圧縮機の製造方法であって、
前記第１ロータに形成された第１孔部に位置決めピンを挿入し、かつ、前記第２ロータに形成された第２孔部に位置決めピンを挿入する挿入工程と、
前記第１ボルト締結部及び前記第２ボルト締結部のボルトをそれぞれ締結する締結工程と、
を有するクロー圧縮機の組立方法。
【請求項８】
前記挿入工程において、前記第１孔部に挿入する前記位置決めピンと、前記第２孔部に挿入する前記位置決めピンと、これら位置決めピンが固定された台座と、を備えた治具を用いる請求項７に記載のクロー圧縮機の組立方法。
【請求項９】
前記クロー圧縮機は、前記圧縮室を形成するハウジングを備えるとともに、前記ハウジングには、前記第１孔部及び前記第２孔部に対応するハウジング孔部が形成され、
前記挿入工程において、前記第１孔部及びこれに対応する前記ハウジング孔部に位置決めピンを挿入し、かつ、前記第２孔部及びこれに対応する前記ハウジング孔部に位置決めピンを挿入する請求項７に記載のクロー圧縮機の組立方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、クロー圧縮機及びその組立方法に関するものである。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
クロー圧縮機は、圧縮室を形成するハウジングの内部で、鉤形の爪部が形成された一対のロータを備えている。各ロータは、所定のクリアランスを保ったまま非接触で相互に反対方向へ同速度で回転し、２つのロータで圧縮ポケットを形成し、この圧縮ポケットで圧縮した流体を吐出する。このようなクロー式圧縮機は、主に、真空ポンプやブロアとして使用されることが多い（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６８４５５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ボイラの代替として蒸気生成ヒートポンプを使用し、生成された蒸気を圧縮する場合、真空ポンプやブロアに比べて、吸入圧力と吐出圧力との差圧が大きく洩れが大きくなるため、高効率化するためには圧縮工程中の隙間を小さくする必要がある。このようにクロー圧縮機を蒸気圧縮用途で使用する場合、真空ポンプ用途やブロア用途に対して、以下の課題がある。
（１）ロータの仕事量が大きく、トルクが大きい。そのため、運転中にロータがシャフトに対して、ずれるリスクがある。特に、オスロータ側のトルクが大きい。
（２）効率を高く維持するためには、ロータ位相を調整できる余地が必要となる。
（３）タイミングギヤを使って駆動軸から従動軸に動力を伝達する形式の場合、タイミングギヤのバックラッシによってロータ同士が接触するおそれがある。その一方で、圧縮効率を維持するためにはロータ間の隙間は最小値に設定する必要がある。
（４）オイルフリーとされたクロー圧縮機では、圧縮機効率を上げるためには、圧縮部の隙間管理と調整が必要であるが、部品精度だけで管理するのは、積み上げ公差で管理することになり、隙間を小さくできないという問題がある。
【０００５】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、蒸気圧縮用途であっても高い圧縮効率を実現できるクロー圧縮機及びその組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係るクロー圧縮機は、半径方向に突出した爪部が設けられた第１ロータと、前記第１ロータを回転支持する第１回転軸と、前記第１ロータを前記第１回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第１ボルト締結部と、前記第１ロータと反対方向に回転するとともに圧縮工程時に前記爪部を受け入れる凹部を有する第２ロータと、前記第２ロータを回転支持する第２回転軸と、前記第２ロータを前記第２回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第２ボルト締結部と、前記第１ロータ及び前記第２ロータを収容する圧縮室と、を備え、前記第１ロータと前記第１回転軸との相対回転を阻止する回り止め部が設けられている。
【０００７】
本開示の一態様に係るクロー圧縮機は、半径方向に突出した爪部が設けられた第１ロータと、前記第１ロータを回転支持する第１回転軸と、前記第１ロータを前記第１回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第１ボルト締結部と、前記第１ロータと反対方向に回転するとともに前記爪部を受け入れる凹部を有する第２ロータと、前記第２ロータを回転支持する第２回転軸と、前記第２ロータを前記第２回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第２ボルト締結部と、前記第１ロータ及び前記第２ロータを収容する圧縮室と、を備え、前記第１ロータには、位置決めピンが挿入可能とされた第１孔部が形成され、前記第２ロータには、位置決めピンが挿入可能とされた第２孔部が形成されている。
【０００８】
本開示の一態様に係るクロー圧縮機の組立方法は、半径方向に突出した爪部が設けられた第１ロータと、前記第１ロータを回転支持する第１回転軸と、前記第１ロータを前記第１回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第１ボルト締結部と、前記第１ロータと反対方向に回転するとともに前記爪部を受け入れる凹部を有する第２ロータと、前記第２ロータを回転支持する第２回転軸と、前記第２ロータを前記第２回転軸の軸端に対してボルトによって締結する第２ボルト締結部と、前記第１ロータ及び前記第２ロータを収容する圧縮室と、を備えたクロー圧縮機の製造方法であって、前記第１ロータに形成された第１孔部に位置決めピンを挿入し、かつ、前記第２ロータに形成された第２孔部に位置決めピンを挿入する挿入工程と、前記第１ボルト締結部及び前記第２ボルト締結部のボルトをそれぞれ締結する締結工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
蒸気圧縮用途であっても高い圧縮効率を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の第１実施形態に係るクロー圧縮機を示した斜視図である。
図１のクロー圧縮機の切断線II－IIにおける断面図である。
図２の切断線III－IIIにおける断面図である。
本開示の第２実施形態に係るクロー圧縮機であり、図３に対応する断面図である。
図４のクロー圧縮機であり、図２に対応する縦断面図である。
図５のクロー圧縮機に位置決めピンを挿入した状態を示した断面図である。
治具を示した側面図である。
本開示の第２実施形態に係るクロー圧縮機のメスロータを示した正面図である。
図８の部分Ｂにおける拡大図である。
本開示の第４実施形態に係るクロー圧縮機であり、図３に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許