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公開番号2025023727
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-17
出願番号2023128113
出願日2023-08-04
発明の名称クロー圧縮機
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 18/20 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する。
【解決手段】オスロータ24と、メスロータと、圧縮部3と、シール部と、を備え、圧縮部3は、収容面9bと収容面7aとの間に圧縮室20を形成し、シール部は、収容面9bと収容面9bに対向するオスロータの端面24dとの間の第1隙間CL1、収容面9bと収容面9bと対向するメスロータの端面との間の第2隙間、収容面7aと収容面7aと対向するオスロータ24の端面24eとの間の第3隙間CL3、収容面7aと収容面7aと対向するメスロータの端面との間の第4隙間の少なくともいずれかの気密性を高めるクロー圧縮機を提供する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
半径方向に突出した複数の第１爪部を有する第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ロータと反対方向に回転するとともに前記半径方向に突出した複数の第２爪部を有する第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１ロータ及び前記第２ロータを収容する圧縮室を形成する圧縮部と、
前記第１ロータおよび前記第２ロータと前記圧縮部との隙間の気密性を高めるシール部と、を備え、
前記第１ロータは、複数の前記第２爪部を受け入れる複数の第１凹部を有し、
前記第２ロータは、複数の前記第１爪部を受け入れる複数の第２凹部を有し、
前記圧縮部は、前記第１回転軸および前記第２回転軸に直交する第１収容面と第２収容面との間に前記圧縮室を形成し、
前記シール部は、前記第１収容面と該第１収容面に対向する前記第１ロータの端面との間の第１隙間、前記第１収容面と該第１収容面と対向する前記第２ロータの端面との間の第２隙間、前記第２収容面と該第２収容面と対向する前記第１ロータの端面との間の第３隙間、前記第２収容面と該第２収容面と対向する前記第２ロータの端面との間の第４隙間の少なくともいずれかの気密性を高めるクロー圧縮機。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記シール部は、
前記第１収容面に対向する前記第１ロータの端面に形成される第１溝部に配置される第１チップシールと、
前記第１収容面に対向する前記第２ロータの端面に形成される第２溝部に配置される第２チップシールと、
前記第２収容面に対向する前記第１ロータの端面に形成される第３溝部に配置される第３チップシールと、を有し、
前記第２収容面の前記第２ロータの端面と対向する領域には、前記第１爪部と前記第１凹部との間または前記第２爪部と前記第２凹部との間で圧縮された蒸気を吐出する吐出口が形成されている請求項１に記載のクロー圧縮機。
【請求項３】
前記第１溝部、前記第２溝部、および前記第３溝部の少なくともいずれかに前記蒸気の温度を低下させるための流体を供給する流体供給口を有する請求項２に記載のクロー圧縮機。
【請求項４】
前記第１爪部と前記第１凹部との間または前記第２爪部と前記第２凹部との間で圧縮された蒸気の温度を低下させるための流体を前記圧縮室に供給する流体供給口を備え、
前記流体供給口は、前記第２収容面から前記第４隙間に流体を供給する請求項２に記載のクロー圧縮機。
【請求項５】
前記第１爪部と前記第１凹部との間または前記第２爪部と前記第２凹部との間で圧縮された蒸気の温度を低下させるための流体を前記圧縮室に供給する流体供給口を備え、
前記シール部は、
前記第１収容面に対向する前記第１ロータの端面に形成される第１溝部に配置される第１チップシールと、
前記第１収容面に対向する前記第２ロータの端面に形成される第２溝部に配置される第２チップシールと、を有し、
前記流体供給口は、前記第２収容面から前記第３隙間および前記第４隙間に流体を供給する請求項１に記載のクロー圧縮機。
【請求項６】
前記第１爪部と前記第１凹部との間または前記第２爪部と前記第２凹部との間で圧縮された蒸気の温度を低下させるための流体を前記圧縮室に供給する流体供給口を備え、
前記圧縮部は、前記第１収容面および前記第２収容面を連結するとともに前記圧縮室を取り囲むように配置される連結面を有し、
前記流体供給口は、前記第１回転軸および前記第２回転軸に直交する径方向に沿って前記連結面から前記圧縮室に流体を供給する請求項１に記載のクロー圧縮機。
【請求項７】
前記第１爪部と前記第１凹部との間または前記第２爪部と前記第２凹部との間で圧縮された蒸気の温度を低下させるための流体を前記第２ロータの内部に形成される内部流路を介して前記圧縮室に供給する流体供給口を備える請求項１に記載のクロー圧縮機。
【請求項８】
前記圧縮室は、前記第１収容面および前記第２収容面を連結するとともに前記圧縮室を取り囲むように配置される連結面を有し、
前記流体供給口は、前記第２ロータと前記連結面との間の隙間に流体を供給する請求項７に記載のクロー圧縮機。
【請求項９】
前記第１収容面に対向する前記第１ロータの端面に第１溝部が形成され、
前記第１収容面に対向する前記第２ロータの端面に第２溝部が形成され、
前記第２収容面に対向する前記第１ロータの端面に第３溝部が形成され、
前記第２収容面に対向する前記第２ロータの端面に第４溝部が形成され、
前記シール部は、前記第１溝部、前記第２溝部、前記第３溝部、および前記第４溝部に前記蒸気の温度を低下させるための流体を供給する流体供給口を有する請求項１に記載のクロー圧縮機。
【請求項１０】
前記圧縮室から吐出される流体の温度に応じて、前記流体供給口から前記圧縮室へ供給される流体の供給量を調整する調整弁を備える請求項３から請求項９のいずれか一項に記載のクロー圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、クロー圧縮機に関するものである。
続きを表示（約 2,300 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。しかしながら、真空ポンプやブロアとして使用されるクロー式圧縮機では、吸入圧力と吐出圧力との差圧が小さいため、圧縮工程中の隙間を小さくする課題が生じず、十分な対策がなされていなかった。
【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複数の第１爪部を有する第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ロータと反対方向に回転するとともに前記半径方向に突出した複数の第２爪部を有する第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１ロータ及び前記第２ロータを収容する圧縮室を形成する圧縮部と、前記第１ロータおよび前記第２ロータと前記圧縮部との隙間の気密性を高めるシール部と、を備え、前記第１ロータは、複数の前記第２爪部を受け入れる複数の第１凹部を有し、前記第２ロータは、複数の前記第１爪部を受け入れる複数の第２凹部を有し、前記圧縮部は、前記第１回転軸および前記第２回転軸に直交する第１収容面と第２収容面との間に前記圧縮室を形成し、前記シール部は、前記第１収容面と該第１収容面に対向する前記第１ロータの端面との間の第１隙間、前記第１収容面と該第１収容面と対向する前記第２ロータの端面との間の第２隙間、前記第２収容面と該第２収容面と対向する前記第１ロータの端面との間の第３隙間、前記第２収容面と該第２収容面と対向する前記第２ロータの端面との間の第４隙間の少なくともいずれかの気密性を高める。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、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ことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
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。
図２に示すクロー圧縮機のオスロータの近傍を示す部分拡大図である。
図２に示すクロー圧縮機のメスロータの近傍を示す部分拡大図である。
図２に示すオスロータおよびメスロータをギヤ部側からみた図である。
図２に示すオスロータおよびメスロータを吐出口側からみた図である。
本開示の第１実施形態のインジェクションポートの第１変形例を示す図である。
本開示の第１実施形態のインジェクションポートの第２変形例を示す図である。
本開示の第１実施形態のインジェクションポートの第３変形例を示す図である。
本開示の第１実施形態のインジェクションポートの第４変形例を示す図である。
本開示の第２実施形態に係るクロー圧縮機のオスロータ近傍を示す横断面図である。
本開示の第２実施形態に係るクロー圧縮機のメスロータ近傍を示す横断面図である。
図１２および図１３に示すオスロータおよびメスロータをギヤ部側からみた図である。
図１２および図１３に示すオスロータおよびメスロータを吐出口側からみた図である。
本開示の第２実施形態の変形例に係るクロー圧縮機のオスロータ近傍を示す横断面図である。
本開示の第２実施形態の変形例に係るクロー圧縮機のメスロータ近傍を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下、本開示の第１実施形態について説明する。図１に示すように、クロー圧縮機１は、内部に圧縮室が形成された圧縮部３と、タイミングギヤが収容されたギヤ部５とを備えている。圧縮部３は、第１ハウジング７と第２ハウジング９とによって形成され、ギヤ部５は、第２ハウジング９と第３ハウジング１１とによって形成されている。クロー圧縮機１は、例えば４本の脚部１２によって設置面上に立設される。
【００１０】
圧縮部３には、蒸気（流体）を吸入する吸入口１３と、圧縮後の蒸気を吐出する吐出口１５とを備えている。蒸気は、例えば水蒸気とされる。吸入する蒸気は負圧であっても正圧であっても良い。
（【００１１】以降は省略されています）

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