JPH021509Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案はスクリユコンプレツサに関し、より詳
しくは、標準仕様のスクリユコンプレツサで動力
消費を増加させることなく高吐出圧力を得るスク
リユコンプレツサに関する。

【技術的背景】

スクリユコンプレツサは、エンジンあるいはモ
ータと直結され一定の出力で所定の吐出圧力（例
えば７Kg／cm²）を得るよう設計、量産されてい
る。しかしながら、かようなスクリユコンプレツ
サの用途によつては、標準仕様のスクリユコンプ
レツサよりも高い吐出圧力を必要とすることがあ
る。最も簡単な方法でこれに対応するためには、
標準仕様のスクリユコンプレツサをそのまま使用
してアンローダの設定圧力を単に要求圧力値まで
上方修正することであるが、このような方法で高
吐出圧力を得ようとすると、エンジン又はモータ
の動力消費が増加する。従つて、一回り大きなエ
ンジン又はモータが必要となる。また、設計段階
で予かじめ高吐出圧力用の特殊機として設計し、
製造することも一般に行われる方法である。しか
し、いづれにしても標準仕様のスクリユコンプレ
ツサとの共通化のメリツトがなくなり、経済性を
犠性にしなければならず、また量産に乗らないた
め得策ではない。

【従来技術及び問題点】

そこで、標準仕様のスクリユコンプレツサを、
動力消費を増加させることなく、高吐出圧力を得
られるよう改良することが考えられる。 特開昭51−24906号は、コンプレツサ内を通る
ガスの量を減少させ、動力消費を変えることなく
排出圧力を増加させるため、低圧フエイズを通常
の圧縮部側へ延長するにあたり、共働するロータ
の先端部と同一のリード角を有するスクリユライ
ンを持つた端部で周辺を規制した逃がし部を、作
動域のバレル表面に設けたものであるが、これに
よればコンプレツサを通るガスの量を減少するこ
とが出来、従つて、動力消費を増加することなく
圧縮容積を減少せしめ通常の吐出圧力よりも高い
吐出圧力を得ることができる。 しかしながら、一般にエアクリーナ及び吸気配
管の抵抗によりスクリユコンプレツサの作用空間
に吸入される吸入気体の圧力は大気圧よりも低い
負圧状態となつており、従つて上記コンプレツサ
においては、前記逃がし部の作用空間との端面は
共働するロータの先端部と同一のリード角を有す
るスクリユラインを持つた端部で周辺を規制され
ているため、オス・メス両ロータのランド先端が
描くシール線が逃がし部を通過した後は、シリン
ダの交合線部分は、低圧入口と隔離されこの時点
から圧縮作用が開始することとなるが、このとき
前記吸入気体を作用空間へ吸入する際、吸入気体
はそのまま、大気圧以下の圧力状態（負圧状態）
で吸い込まれる。このため吸入効率が悪く、吸込
状態（大気状態）に換算したときの吐出空気量が
実質的に減少し、スクリユコンプレツサの体積効
率が悪いという欠点を有するものであつた。

【構成】

本考案はかような従来機の欠点を解消し、且つ
さらにより簡単な変更によつて標準仕様のスクリ
ユコンプレツサで動力消費を増加させることなく
高吐出圧力を得るために開発されたもので、その
特徴とするところは、平行に配置した二つの中空
円筒７，８のそれぞれの軸直角断面の円形の一部
分で互いに重合して形成されるシリンダ６内の作
用空間内に互いにかみ合う一対を成すオスロータ
９及びメスロータ１０を収容し、吸入口１６から
気体を吸入し、圧縮して吐出口２２から排出する
よう構成して成るスクリユコンプレツサにおい
て、前記シリンダ６内を軸線方向に二つの中空円
筒に仕切る一の交合線２３に重合する部分で、前
記容積が最大となる作用空間に連通し、且つ吸入
口と連通する吸入側端壁２から吐出側端壁４方向
に延びる切欠溝３０を形成したことにある。

【作用】

従つて、切欠溝３０により、容積が最大となる
作用空間は吸入口と連通するため、吸入気体の圧
縮工程の開始が遅れることによつて、圧縮作用空
間すなわち圧縮室容積が減少し、前記作用空間内
に閉じ込められる吸入気体量も減少する。従つて
吐出気体量も併せて減少し、前記吸入気体量が減
少する分、圧縮に伴うコンプレツサの仕事量も減
少し、同一の動力消費値で、吐出圧力を高くする
ことができる。また両ロータ９，１０の吸入側端
壁近傍において噛み合うランド先端縁により前記
切欠溝内に吸入される吸入気体もかき込み作用で
吸入作用が増長され前記作用空間に効率良く過給
する。

【実施例】

以下本考案の詳細を図示の実施例にもとづき説
明する。 第１図〜第３図において、スクリユコンプレツ
サ本体１は、吸入側端壁２を形成するフロントケ
ーシング３及び吐出側端壁４を形成するリアケー
シング５間にシリンダ６を有し、このシリンダ６
は平行に配置した二つの中空円筒７，８のそれぞ
れの軸直角断面の円形の一部分で互いに重合して
シリンダの作用空間を形成する。このシリンダの
作用空間には互いにかみ合う一対を成す二つのス
クリユロータすなわちオスロータ９及びメスロー
タ１０を収容し、各々の両軸端を前記両ケーシン
グ３，５内の軸受１１，１２，１３，１４により
回転自在に支承すると共に、オスロータ９の一の
軸端は図示せざるエンジン又はモータの回転軸に
直結されている。 前記フロントケーシング３には、内部に吸入通
路１５を形成すると共に、この吸入通路１５は一
端を吸入口１６に連通し、他端をシリンダ６の吸
入端壁側２に形成された内孔１７に連通してい
る。この内孔１７は、両ロータ９，１０のランド
１８，１９先端が可及的に近接するシリンダ内壁
の中空円筒７，８よりもやや大径にシリンダ６を
膨出して形成され、該部より吸入された気体は、
前記両ロータ９，１０の噛合回転により前記ラン
ド１８，１９先端とシリンダ６内壁間に形成され
る個別の作用空間２０内に吸入される。通常、標
準仕様のスクリユコンプレツサの場合両ロータ
９，１０のランド１８，１９の先端がシリンダ内
壁に可及的に近接して描出する一対のシール線
が、内孔１７及び吸入通路１５との連通を遮断さ
れる位置である縁部２１にまで移動すると、該一
対のシール線とこれに先行する他の一対のシール
線との間の作用空間２０に吸入気体が閉じ込まれ
圧縮が開始する。 すなわち、内孔１７の縁部２１より吸入閉じ込
みが始まり圧縮されて、吐出口２２より排出され
る。内孔１７の縁部２１は両ロータ９，１０のラ
ンド１８，１９の先端部と同一のリード角を有す
るスクリユラインを持つた縁部で、理論上前記作
用空間２０の容積が最大となる位置もしくはその
近傍位置に形成される。 本考案は、前記シリンダ６内のオス、メス両ロ
ータ９，１０が噛み合いを開始する吸入側で二つ
の中空円筒７，８が重合する交合線２３に重合す
る部分に吸入通路１５と連通する切欠溝３０を形
成したもので、この切欠溝３０は、第１図におい
て両ロータ９，１０の紙面下方、第３図において
右方に内孔１７の縁部２１をさらに吸入側端壁２
から吐出側端壁４方向に略方形に穿設して設けら
れている。すなわち第４図に示すように、切欠溝
３０の軸線方向における吐出口方向の端部は、通
常の吸入閉じ込み位置となる内孔１７の縁部２１
より吐出側に突出するように形成し、吸入気体の
吸入閉じ込み位置を遅らせ、通常の吸入閉じ込み
位置においても容積が最大となる作用空間２１−
２１およびｃ−c′を吸入通路１５に連通する位置
に配設する。 なお、前記切欠溝の設定に対応して、所望の吐
出圧力を得るために適正な圧縮比で効率的な圧縮
作用が得られるように、吐出口２２は第１図、第
２図及び第４図において実線で示すように、標準
仕様の吐出口２２′（同図中一点鎖線で表わされ
ている）より遅れた位置に開口せしめ、作用空間
２０内の気体を必要とする高吐出圧力まで昇圧し
た時点で吐出口２２を介して吐出する。すなわ
ち、標準仕様に比し吐出開始位置を遅らせるよう
になつている。 従つて、吸入口１６、吸入通路１５を介して切
欠溝３０に至る吸入気体は切欠溝３０が内孔１７
の縁部２１よりも吐出側端壁方向に突出している
ため、第４図においてオス・メス両ロータ９，１
０のランド先端が描くシール線ｂ，b′が内孔の縁
部２１を通過した後も、切欠溝３０を介してシー
ル線ｂ，b′及びｄ，d′に先行する２１−２１及び
ｃ−c′で形成する容積の最大となる作用空間２０
は、吸入通路１５と連通しているため未だ吸入閉
じ込みが行われず、さらに両ロータが回転してシ
ール線ｂ，b′が一点鎖線ｃ，c′の位置に達すると
初めて吸入を終了し、圧縮工程が始まる。すなわ
ち、切欠溝３０により圧縮工程の開始が遅れ、圧
縮工程の開始以降の圧縮室容積が減少し、これに
より吸入気体量の減少と共に吐出気体量も併せて
減少するので、前記吸入気体量が減少する分、圧
縮に伴うコンプレツサの仕事量も減少することに
なり、同一の動力消費値で、、吐出圧力の高い圧
縮気体を得ることができる。尚、切欠溝３０の吐
出口方向の端部の位置及び吐出口の開口位置は図
示された実施例に限らず、所望の圧縮気体の圧力
に応じて適宜任意に選択することができる。 また、第４図においてシール線ｂ，b′が内孔の
縁部２１を通過した後も、気体をシール線ｂ，
b′及び、ｄ，d′で形成する作用空間２０に吸入す
る際、両ロータ９，１０の吸入側端面における吸
入通路に連通する切欠溝３０内の気体を両ロータ
９，１０のランド先端縁の噛み合いにより「かき
込み」前記作用空間に効率良く過給する。 すなわち、オス・メス両ロータの回転に伴い前
記両ロータの後続するシール線が内孔の縁部２１
−２１に到達し、それに先導するシール線との歯
形間に形成される作用空間内の容積が最大となる
作用空間２１−２１及びｃ−c′に至るまでは前記
作用空間内は、次第に空間容積を拡大することと
なるが、この拡大過程においては前記作用空間内
は負圧状態となつているから、この負圧と大気圧
との圧力差により流入する吸入気体には流速が加
わり、それと共にオス・メス両ロータの高速での
回転に伴つて生ずる流速との相乗効果により前記
流速が加速されその結果吸入閉じ込み位置である
ｃ−c′直前の作用空間ｂ−b′及びｃ−c′内の作用
空間への効率的な吸入気体の過給が行われる。

【効果】

以上のように、本考案によれば、シリンダの二
つの中空円筒の結合線に重合する部分に吸入側端
壁から吐出側端壁方向に延びる切欠溝を形成し、
この切欠溝を介して容積が最大となる作用空間を
吸入口に連通しているため、圧縮工程の開始時点
を遅れさせ作用空間内に吸入される吸入気体量を
減少する構成としたので、吸入気体量が減少する
分、同一の動力消費値で、吐出圧力の高い圧縮気
体を得ることができる。さらに前記切欠溝は吸入
側端壁より直接穿設することができるので加工も
容易である。また、切欠溝を、オス・メス両ロー
タの噛み合いが始まる吸入側で、シリンダの交合
線部分に設けたため気体を作用空間に吸入する
際、前記負圧により流入する吸入気体に加わる適
度の流速と前記オス・メス両ロータの回転に伴う
気体の流速とにより、吸入気体がかき込まれるた
め、この「かき込み効果」によつて気体を作用空
間内に効率良く過給することができ、よつて、吸
入効率を向上せしめることができる。このため実
用上有益な効率の良いスクリユコンプレツサを提
供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の実施例を示すもので、第１図はス
クリユコンプレツサ本体の横断面図、第２図はそ
の縦断面図、第３図は第１図−線断面図、第
４図はシリンダの展開図である。 １…スクリユコンプレツサ本体、２…吸入側端
壁、３…フロントケーシング、４…吐出側端壁、
５…リヤケーシング、６…シリンダ、７，８…中
空円筒、９…オスロータ、１０…メスロータ、１
１，１２，１３，１４…軸受、１５…吸入通路、
１６…吸入口、１７…内孔、１８，１９…ラン
ド、２０…作用空間、２１…縁部、２２…吐出
口、２３…交合線、３０…切欠溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 平行に配置した二つの中空円筒のそれぞれの軸
   直角断面の円形の一部分で互いに重合して形成さ
   れるシリンダ内の作用空間内に互いにかみ合う一
   対を成すオスロータ及びメスロータを収容し、吸
   入口から気体を吸入し、圧縮して吐出口から排出
   するよう構成して成るスクリユコンプレツサにお
   いて、前記シリンダ内を軸線方向に二つの中空円
   筒に仕切る一の交合線に重合する部分で、前記容
   積が最大となる作用空間に連通し、且つ吸入口と
   連通する吸入側端壁から吐出側端壁方向に延びる
   切欠溝を形成したことを特徴とするスクリユコン
   プレツサ。