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公開番号2025116650
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024011183
出願日2024-01-29
発明の名称スクリュ圧縮機
出願人コベルコ・コンプレッサ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F04C 18/16 20060101AFI20250801BHJP(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】スクリュ圧縮機の吸込側でケーシングがロータと接触するのを抑制する。
【解決手段】スクリュ圧縮機1が、雌雄一対のロータ2と、ロータ2を収容するロータ室4、ロータ室4を画定するボア壁8を有するケーシング3と、ボア壁8の軸方向一端部に設けられた開口部11と、ケーシング3の軸方向他端部に設けられ、圧縮された流体を吐出する吐出口12と、ボア壁8の内周面の軸方向一端部に設けられ、ロータ2とボア壁8の内周面との間の隙間δを拡大させる段差部13とを備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
雌雄一対のロータと、
前記ロータを収容するロータ室、前記ロータ室を画定するボア壁を有するケーシングと、
前記ボア壁の軸方向一端部に設けられた開口部と、
前記ケーシングの軸方向他端部に設けられ、圧縮された前記流体を吐出する吐出口と、
前記ボア壁の内周面の前記軸方向一端部に設けられ、前記ロータと前記ボア壁の前記内周面との間の隙間を拡大させる段差部と、
を備える、スクリュ圧縮機。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記段差部が、前記開口部よりも軸方向一端側の前記ボア壁の前記内周面に設けられている、
請求項１に記載のスクリュ圧縮機。
【請求項３】
前記開口部は、前記ロータのラジアル側に設けられている、
請求項１に記載のスクリュ圧縮機。
【請求項４】
前記ボア壁の軸直交断面が、前記軸方向一端部において、前記ロータの軸線を中心とする半円弧状の基準円部と、前記ロータの前記軸線に対して偏心された偏心位置を中心とする半円弧状の偏心円部とを含み、前記偏心円部が、前記段差部を構成する、
請求項１又は２に記載のスクリュ圧縮機。
【請求項５】
前記段差部は、前記ケーシングの軸方向の一端から、前記ケーシングの前記軸方向の一端と他端との間に設定された所定の段差終端位置まで形成され、
前記段差終端位置は、前記ロータの歯溝と前記ボア壁の前記内周面とで構成される空間の圧力が吸込圧力を超え始める位置、又はそれよりも前記軸方向の一端側に設定される、
請求項１又は２に記載のスクリュ圧縮機。
【請求項６】
前記段差終端位置が、回転している前記ロータの歯頂部が描く曲線としての稜線に沿って設定される、
請求項５に記載のスクリュ圧縮機。
【請求項７】
前記ボア壁が、雄ロータを収容する部分円筒状の雄ボア壁と、雌ロータを収容する部分円筒状の雌ボア壁とを含み、前記雌ボア壁と前記雄ボア壁とが、前記開口部側とその反対側との一対の交差部において互いに交差し、
前記開口部側の前記交差部が、前記段差部に含まれる、
請求項１又は２に記載のスクリュ圧縮機。
【請求項８】
前記ボア壁の軸方向一端部に、前記ロータ室に流体を吸い込む吸込みポートが設けられ、前記吸込みポートと前記吐出口とが、直径方向に互いに対向する位置に配置される、
請求項１又は２に記載のスクリュ圧縮機。
【請求項９】
当該スクリュ圧縮機がオイルフリー機である、
請求項１又は２に記載のスクリュ圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリュ圧縮機に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、異径ロータを有するスクリュ圧縮機を開示している。ロータ及びケーシングの熱変形に起因して吐出端面付近で小径ロータがボア壁と接触するのを回避すべく、小径ロータのボア壁の中心が、小径ロータの軸心から低圧側交差点の方へ偏心している。偏心量は、吐出端面付近で雌ロータ歯先隙間を均一化するように設定される。小径ロータのボア壁の軸直交断面形状は、軸方向において吸込側から吐出側まで一定である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１０－１５９７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、吐出端面付近での接触の回避が図られてはいるものの、吸込側でのケーシングとロータとの接触については考慮がなされていない。
【０００５】
本発明は、スクリュ圧縮機の吸込側でケーシングがロータと接触するのを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、雌雄一対のロータと、前記ロータを収容するロータ室、前記ロータ室を画定するボア壁を有するケーシングと、前記ボア壁の軸方向一端部に設けられた開口部と、前記ケーシングの軸方向他端部に設けられ、圧縮された前記流体を吐出する吐出口と、前記ボア壁の内周面の前記軸方向一端部に設けられ、前記ロータと前記ボア壁の前記内周面との間の隙間を拡大させる段差部と、を備える、スクリュ圧縮機を提供する。
【０００７】
ここで、スクリュ圧縮機で流体が圧縮されると、流体が高温となる。例えば、流体が空気である場合、スクリュ圧縮機の運転開始直後には、ケーシングの吸込側は大気温度である一方、吐出側は圧縮空気の通過によって高温となり、吸込側と吐出側との間に大きな温度差が生じる。スクリュ圧縮機の運転を継続すると、吐出側の熱がケーシングを伝わっていき、吸込側が徐々に昇温していき、温度差が解消されていく。この過渡状況下において、ケーシングの熱変形は、吐出側から始まる。吸込側の熱変形は、これに遅れて生じる。すると、ケーシングの吸込側に大きな歪みが生じ、ケーシングの吸込側がロータと接触するおそれがある。上記構成は、このような問題の解消に資する。
【０００８】
上記構成によれば、開口部がケーシングのボア壁の軸方向一端部に設けられ、ボア壁の内周面の軸方向一端部に段差部が凹設される。それにより、ロータとボア壁の内周面との間の隙間が、ケーシングの軸方向一端部において拡大される。そのため、過渡状況下でケーシングの吸込側に大きな歪みが生じても、ケーシングがロータと接触することを回避できる。また、段差部は軸方向一端部に設けられており、軸方向他端側（すなわち、吐出側）では、ロータとボア壁との間の隙間を小さく維持できる。隙間を拡大するにあたってボア壁の断面形状を吸込側から吐出側まで一定とする場合と対比して、圧縮空気の漏れを低減でき、圧縮性能の低下が抑制される。
【０００９】
前記段差部が、前記開口部よりも軸方向一端側の前記ボア壁の前記内周面に設けられていてもよい。また、前記開口部は、前記ロータのラジアル側に設けられていてもよい。
【００１０】
開口部よりも吸込側のボア壁は、剛性が低くなり、仮に接触が生じればボア壁に亀裂や破損が生じやすい。上記構成であれば、亀裂や破損が生じやすい部分での接触を回避できる。さらに、ボア壁の内周面とロータとの間の隙間の拡大範囲が小さくなり、圧縮性能の低下を抑制しやすい。また、開口部がロータのラジアル側に設けられている場合は、開口部よりも吸込み側のボア壁は、一層剛性が低くなるため、亀裂や破損が生じやすい部分での接触をより好適に回避できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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