特許ウォッチ

公開番号2025126595
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-29
出願番号2024022910
出願日2024-02-19
発明の名称スクリュー圧縮機のロータケーシング及びスクリュー圧縮機
出願人株式会社前川製作所
代理人SSIP弁理士法人
主分類F04C 18/16 20060101AFI20250822BHJP(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】スクリュー圧縮機におけるスクリューロータとロータケーシングの内壁面との間の摺動損失などの摩擦抵抗の低減、及び両者の不所望な接触の低減を図る。
【解決手段】本開示の少なくとも一実施形態に係るスクリュー圧縮機のロータケーシングは、雄ロータの仮想的な中心軸と雌ロータの仮想的な中心軸とを含む仮想的な平面と平行な分割面で分割された第1ロータケーシングと第2ロータケーシングとを含む。第1ロータケーシング及び第2ロータケーシングは、スクリューロータの軸方向の一方側の吸入ポートから吸入した被圧縮気体を圧縮するための閉じ込み空間を形成する内壁面を有する。第2ロータケーシングは、軸方向の他方側の吐出ポートに連通している。軸方向の少なくとも一部の領域において、第1ロータケーシングの内壁面の曲率半径は、第2ロータケーシングの内壁面の曲率半径よりも大きい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
一対の雄ロータ及び雌ロータを含むスクリューロータを収容するスクリュー圧縮機のロータケーシングであって、
前記ロータケーシングは、前記雄ロータの仮想的な中心軸と前記雌ロータの仮想的な中心軸とを含む仮想的な平面と平行な分割面で分割された第１ロータケーシングと第２ロータケーシングとを含み、
前記第１ロータケーシング及び前記第２ロータケーシングは、前記スクリューロータの軸方向の一方側の吸入ポートから吸入した被圧縮気体を圧縮するための閉じ込み空間を形成する内壁面を有し、
前記第２ロータケーシングは、前記軸方向の他方側の吐出ポートに連通し、
前記軸方向の少なくとも一部の領域において、前記第１ロータケーシングの前記内壁面の曲率半径は、前記第２ロータケーシングの前記内壁面の曲率半径よりも大きい、
スクリュー圧縮機のロータケーシング。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１ロータケーシングの前記内壁面の内、前記軸方向の一部の領域において前記第２ロータケーシングの前記内壁面の曲率半径よりも大きくなるように形成された部位は、前記軸方向から見たときに曲線によって画定される逃げ面を有し、
前記逃げ面は、前記第２ロータケーシングの前記内壁面の曲率半径を半径とする仮想的な円筒面よりも径方向外側に位置する、
請求項１に記載のスクリュー圧縮機のロータケーシング。
【請求項３】
前記逃げ面は、前記第１ロータケーシングの前記軸方向の中心位置より前記吐出ポート側にずれた位置に形成されている、
請求項２に記載のスクリュー圧縮機のロータケーシング。
【請求項４】
前記分割面は、前記仮想的な平面と一致する、
請求項１乃至３の何れか一項に記載のスクリュー圧縮機のロータケーシング。
【請求項５】
前記雄ロータの歯と対向する前記内壁面における前記逃げ面は、前記軸方向から見たときに、前記仮想的な平面を起点として前記雄ロータの回転方向とは反対の方向に向かって９０度までの範囲内に設けられ、
前記雌ロータの歯と対向する前記内壁面における前記逃げ面は、前記軸方向から見たときに、前記仮想的な平面を起点として前記雌ロータの回転方向とは反対の方向に向かって９０度までの範囲内に設けられる、
請求項２又は３に記載のスクリュー圧縮機のロータケーシング。
【請求項６】
前記雄ロータの歯と対向する前記内壁面における前記逃げ面は、前記軸方向から見たときに、前記雄ロータに作用するラジアル荷重の作用方向を中心として、前記雄ロータの回転方向及び該回転方向とは反対の方向のそれぞれに向かって３５度までの範囲を含むように設けられ、
前記雌ロータの歯と対向する前記内壁面における前記逃げ面は、前記軸方向から見たときに、前記雌ロータに作用するラジアル荷重の作用方向を中心として、前記雌ロータの回転方向及び該回転方向とは反対の方向のそれぞれに向かって３５度までの範囲を含むように設けられる、
請求項２又は３に記載のスクリュー圧縮機のロータケーシング。
【請求項７】
一対の雄ロータ及び雌ロータを含むスクリューロータと、
請求項１乃至３の何れか一項に記載のスクリュー圧縮機のロータケーシングと、
を備えるスクリュー圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、スクリュー圧縮機のロータケーシング及びスクリュー圧縮機に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
スクリュー圧縮機は、一対の雄ロータ及び雌ロータを含むスクリューロータと、スクリューロータを収容するロータケーシングとを備える（例えば特許文献１参照）。スクリュー圧縮機は、構造がシンプルで耐久性が良い等の優れた長所を有し、一般に広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１８／１００９１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スクリュー圧縮機では、スクリューロータの回転時に歯先とロータケーシングの内壁面との間で摺動損失などの摩擦抵抗が発生する。また、スクリュー圧縮機では、歯のかみ合いで生成される複数の閉じ込み空間の圧力がそれぞれ異なるため、スクリューロータの軸全体が圧力の低い方へ押されるが、スクリューロータの両端はラジアル軸受で支持されているため、歯が設けられている領域が弓状に変位し、スクリューロータとロータケーシングの内壁面とが不所望に接触してしまうおそれがある。
なお、スクリューロータの軸方向位置において閉じ込み空間の圧力は吸入側よりも吐出側の方が高く、またスクリューロータのねじれた形状により、軸方向位置が同じ断面においても歯溝ごと（閉じ込み空間ごと）の圧力が異なる。このような歯溝ごとの圧力の差とスクリューロータの支持位置との関係により、スクリューロータの歯が設けられている領域において弓状の変形が最大となるのは、歯が設けられている領域の軸方向の中心位置より吐出側にずれた位置となる。
【０００５】
本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、スクリュー圧縮機におけるスクリューロータの歯先とロータケーシングの内壁面との間の摺動損失などの摩擦抵抗を低減すること、及び、スクリューロータとロータケーシングの内壁面との不所望な接触を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係るスクリュー圧縮機のロータケーシングは、
一対の雄ロータ及び雌ロータを含むスクリューロータを収容するスクリュー圧縮機のロータケーシングであって、
前記ロータケーシングは、前記雄ロータの仮想的な中心軸と前記雌ロータの仮想的な中心軸とを含む仮想的な平面と平行な分割面で分割された第１ロータケーシングと第２ロータケーシングとを含み、
前記第１ロータケーシング及び前記第２ロータケーシングは、前記スクリューロータの軸方向の一方側の吸入ポートから吸入した被圧縮気体を圧縮するための閉じ込み空間を形成する内壁面を有し、
前記第２ロータケーシングは、前記軸方向の他方側の吐出ポートに連通し、
前記軸方向の少なくとも一部の領域において、前記第１ロータケーシングの前記内壁面の曲率半径は、前記第２ロータケーシングの前記内壁面の曲率半径よりも大きい。
【０００７】
（２）本開示の少なくとも一実施形態に係るスクリュー圧縮機は、
一対の雄ロータ及び雌ロータを含むスクリューロータと、
上記（１）の構成のスクリュー圧縮機のロータケーシングと、
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、ススクリュー圧縮機におけるスクリューロータの歯先とロータケーシングの内壁面との間の摺動損失などの摩擦抵抗を低減できると共に、スクリューロータとロータケーシングの内壁面との不所望な接触を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
幾つかの実施形態に係るスクリュー圧縮機の平面視における概略的な断面図である。
幾つかの実施形態に係るスクリュー圧縮機のロータケーシングの模式的な斜視図である。
幾つかの実施形態に係るスクリュー圧縮機のロータケーシングをスクリューロータの軸方向から見た模式的な図である。
図３のＩＶ－ＩＶ矢視断面である。
図３のＩＶ－ＩＶ矢視断面に相当する、他のロータケーシングの断面図である。
図３のＩＶ－ＩＶ矢視断面に相当する、他のロータケーシングの断面図である。
図３のＩＶ－ＩＶ矢視断面に相当する、他のロータケーシングの断面図である。
図３のＩＶ－ＩＶ矢視断面に相当する、他のロータケーシングの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許