JPH0587075A - スクリユー式流体機械 - Google Patents
スクリユー式流体機械Info
- Publication number
- JPH0587075A JPH0587075A JP27465091A JP27465091A JPH0587075A JP H0587075 A JPH0587075 A JP H0587075A JP 27465091 A JP27465091 A JP 27465091A JP 27465091 A JP27465091 A JP 27465091A JP H0587075 A JPH0587075 A JP H0587075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- male
- rotors
- female
- alpha
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 6
- 101150047831 psiM gene Proteins 0.000 abstract 3
- 101150066994 psiF gene Proteins 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度上昇による雌雄ロータの軸方向及び半径
方向の膨張差により生じるねじれ角の差のためロータ歯
形面が接触して焼け付く危険のないスクリュー式流体機
械を提供すること。 【構成】 ケーシング１，２内で平行な２軸の回りを互
いに噛み合って回転する一対の雄ロータ７と雌ロータ７
ａを有するスクリュー式流体機械において、定常運転状
態時とロータ加工時の温度差をΔｔ、ロータ材料の線膨
張係数をα、雄雌ロータのそれぞれ歯数をＺM，ＺF、巻
き角ψM，ψFとした時、ＬM（１＋α・ΔｔM）／｛ＤM
・ψM（１＋α・ΔｔM）｝＝ＬF（１＋α・ΔｔF）／
｛ＤF・ψF（１＋α・ΔｔF）となるように、加工時雄
雌ロータのそれぞれの長さをＬM，ＬFを定め、且つ両ロ
ータの巻き角をＺMψM＝ＺFψFとなるように形成する。
方向の膨張差により生じるねじれ角の差のためロータ歯
形面が接触して焼け付く危険のないスクリュー式流体機
械を提供すること。 【構成】 ケーシング１，２内で平行な２軸の回りを互
いに噛み合って回転する一対の雄ロータ７と雌ロータ７
ａを有するスクリュー式流体機械において、定常運転状
態時とロータ加工時の温度差をΔｔ、ロータ材料の線膨
張係数をα、雄雌ロータのそれぞれ歯数をＺM，ＺF、巻
き角ψM，ψFとした時、ＬM（１＋α・ΔｔM）／｛ＤM
・ψM（１＋α・ΔｔM）｝＝ＬF（１＋α・ΔｔF）／
｛ＤF・ψF（１＋α・ΔｔF）となるように、加工時雄
雌ロータのそれぞれの長さをＬM，ＬFを定め、且つ両ロ
ータの巻き角をＺMψM＝ＺFψFとなるように形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はケーシング内で平行な２
軸の回りを同期歯車を用いてを互いに接触することなく
噛み合って回転する一対の雄ロータと雌ロータを有する
スクリュー式流体機械に関するものである。
軸の回りを同期歯車を用いてを互いに接触することなく
噛み合って回転する一対の雄ロータと雌ロータを有する
スクリュー式流体機械に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来この種のオイルフリーのスクリュー式
流体機械は、ロータ歯溝内へ冷却用の油等を注入しない
ので、流体の圧縮熱により本体が高温となる。そのため
ケーシングはその周囲に水冷ジャケットを設けて、冷却
している。冷却できないロータは、熱膨張を考慮した歯
形形状にして雌雄ロータが互いに接触しないように構成
している。具体的には雌雄ロータの温度上昇が略同一の
ため軸方向の膨張差は生じないとして、半径方向の膨張
による噛み合い隙間の減少だけを考慮して歯形形状を決
めている。
流体機械は、ロータ歯溝内へ冷却用の油等を注入しない
ので、流体の圧縮熱により本体が高温となる。そのため
ケーシングはその周囲に水冷ジャケットを設けて、冷却
している。冷却できないロータは、熱膨張を考慮した歯
形形状にして雌雄ロータが互いに接触しないように構成
している。具体的には雌雄ロータの温度上昇が略同一の
ため軸方向の膨張差は生じないとして、半径方向の膨張
による噛み合い隙間の減少だけを考慮して歯形形状を決
めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなスクリュ
ー式流体機械において、コンパクト化のために雌雄ロー
タのどちらか一方の軸端に駆動用モータをオーバーハン
グで装着して駆動するという構成とする場合がある。こ
の構成において、モータが装着された駆動軸は流体の圧
縮熱とモータの発熱の両方の熱をうけるため、流体の圧
縮熱だけを受ける被駆動軸に比べ、温度上昇が大きくな
る。特に真空ポンプの場合は、これら雌雄ロータは真空
中にあるので、流体による熱の放散がないのでこの傾向
が著しい。この場合ロータの半径方向のみならず、軸方
向にも膨張差が生じるため半径方向の隙間の減少だけで
なく雌雄ロータのねじれ角に差を発生し、ロータ歯形面
が接触して焼け付く危険がある。
ー式流体機械において、コンパクト化のために雌雄ロー
タのどちらか一方の軸端に駆動用モータをオーバーハン
グで装着して駆動するという構成とする場合がある。こ
の構成において、モータが装着された駆動軸は流体の圧
縮熱とモータの発熱の両方の熱をうけるため、流体の圧
縮熱だけを受ける被駆動軸に比べ、温度上昇が大きくな
る。特に真空ポンプの場合は、これら雌雄ロータは真空
中にあるので、流体による熱の放散がないのでこの傾向
が著しい。この場合ロータの半径方向のみならず、軸方
向にも膨張差が生じるため半径方向の隙間の減少だけで
なく雌雄ロータのねじれ角に差を発生し、ロータ歯形面
が接触して焼け付く危険がある。
【０００４】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、温度上昇による雌雄ロータの
軸方向及び半径方向の膨張差により生じる両ロータのね
じれ角の差のためロータ歯形面が接触して焼け付く危険
のないスクリュー式流体機械を提供することにある。
で、上記問題点を除去し、温度上昇による雌雄ロータの
軸方向及び半径方向の膨張差により生じる両ロータのね
じれ角の差のためロータ歯形面が接触して焼け付く危険
のないスクリュー式流体機械を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、ケーシング内で平行な２軸の回りを互いに噛
み合って回転する一対の雄ロータと雌ロータを有するス
クリュー式流体機械において、定常運転状態時とロータ
加工時の温度差をΔｔ、ロータ材料の線膨張係数をα、
雄雌ロータのそれぞれ歯数をＺM，ＺF、巻き角ψM，
ψF、ピッチ円径ＤM，ＤFとした時、 ＬM（１＋α・ΔｔM）／｛ＤM・ψM（１＋α・Δ
ｔM）｝＝ＬF（１＋α・ΔｔF）／｛ＤF・ψF（１＋α
・ΔｔF）｝ となるように、加工時雄雌ロータのそれぞれの長さをＬ
M，ＬFを定め、且つ両ロータの巻き角をＺMψM＝ＺFψF
となるように形成したことを特徴とする。
本発明は、ケーシング内で平行な２軸の回りを互いに噛
み合って回転する一対の雄ロータと雌ロータを有するス
クリュー式流体機械において、定常運転状態時とロータ
加工時の温度差をΔｔ、ロータ材料の線膨張係数をα、
雄雌ロータのそれぞれ歯数をＺM，ＺF、巻き角ψM，
ψF、ピッチ円径ＤM，ＤFとした時、 ＬM（１＋α・ΔｔM）／｛ＤM・ψM（１＋α・Δ
ｔM）｝＝ＬF（１＋α・ΔｔF）／｛ＤF・ψF（１＋α
・ΔｔF）｝ となるように、加工時雄雌ロータのそれぞれの長さをＬ
M，ＬFを定め、且つ両ロータの巻き角をＺMψM＝ＺFψF
となるように形成したことを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記のように、 ＬM（１＋α・ΔｔM）／｛ＤM・ψM（１＋α・Δ
ｔM）｝＝ＬF（１＋α・ΔｔF）／｛ＤF・ψF（１＋α
・ΔｔF）｝ となるように、加工時の雄雌ロータのロータ長さＬM，
ＬFを定め、且つ雄雌両ロータの巻き角をＺMψM＝ＺFψ
Fとなるように形成することにより、温度上昇による雌
雄ロータの軸方向の膨張差により生じる両ロータのねじ
れ角の差のためロータ歯形面が接触して焼け付く危険が
なくなる。
ｔM）｝＝ＬF（１＋α・ΔｔF）／｛ＤF・ψF（１＋α
・ΔｔF）｝ となるように、加工時の雄雌ロータのロータ長さＬM，
ＬFを定め、且つ雄雌両ロータの巻き角をＺMψM＝ＺFψ
Fとなるように形成することにより、温度上昇による雌
雄ロータの軸方向の膨張差により生じる両ロータのねじ
れ角の差のためロータ歯形面が接触して焼け付く危険が
なくなる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１及び図２は本発明のスクリュー式流体機械
を真空ポンプとして使用する所謂スクリュー式真空ポン
プの構造を示す図で、図１は側断面図、図２は雄ロータ
と雌ロータの軸に直交する断面図である。
明する。図１及び図２は本発明のスクリュー式流体機械
を真空ポンプとして使用する所謂スクリュー式真空ポン
プの構造を示す図で、図１は側断面図、図２は雄ロータ
と雌ロータの軸に直交する断面図である。
【０００８】本スクリュー式真空ポンプは主ケーシング
１と吐出ケーシング２とで形成される空間に、雄ロータ
７と雌ロータ７ａとがそれぞれ軸受５ａ，５ｂにより回
転自在に支持され、軸シール６ａ，６ｂにより、前記軸
受５ａ，５ｂの潤滑油からシールされている。一方、例
えば雌ロータ７ａはタイミングギヤ１０により雄ロータ
７と微小な間隔を保って回転されるようになっている。
なお、図中、４はモータであり、該モータ４のロータ軸
は雄ロータ７の軸に直結されている。
１と吐出ケーシング２とで形成される空間に、雄ロータ
７と雌ロータ７ａとがそれぞれ軸受５ａ，５ｂにより回
転自在に支持され、軸シール６ａ，６ｂにより、前記軸
受５ａ，５ｂの潤滑油からシールされている。一方、例
えば雌ロータ７ａはタイミングギヤ１０により雄ロータ
７と微小な間隔を保って回転されるようになっている。
なお、図中、４はモータであり、該モータ４のロータ軸
は雄ロータ７の軸に直結されている。
【０００９】吸込口８ａから吸込まれた気体は、吸込ポ
ート８ｂを通り主ケーシング１と雄雌両ロータ７，７ａ
とで形成された歯溝空間に吸込まれ、圧縮過程を経て吐
出ポート９ｂを通して吐出口９ａから吐出されるように
なっている。また、主ケーシング１及び吐出ケーシング
２には、冷却ジャケット１１が設けられている。なお、
図中の番号３はギヤカバーである。
ート８ｂを通り主ケーシング１と雄雌両ロータ７，７ａ
とで形成された歯溝空間に吸込まれ、圧縮過程を経て吐
出ポート９ｂを通して吐出口９ａから吐出されるように
なっている。また、主ケーシング１及び吐出ケーシング
２には、冷却ジャケット１１が設けられている。なお、
図中の番号３はギヤカバーである。
【００１０】上記構成のスクリュー式真空ポンプにおい
て、雄雌ロータ７，７ａの正規の噛み合い状態では、ピ
ッチ円上のねじれ角が等しくなければならない。ロータ
加工時に、雄雌ロータ７，７ａの軸方向の熱膨張を考慮
して予めピッチ円上のねじれ角の異なるロータを製作
し、定常運転中に温度上昇した時に同一のピッチ円上の
ねじれ角（以下、「ねじれ角」呼ぶ）になるように雄雌
ロータ７，７ａを形成する。
て、雄雌ロータ７，７ａの正規の噛み合い状態では、ピ
ッチ円上のねじれ角が等しくなければならない。ロータ
加工時に、雄雌ロータ７，７ａの軸方向の熱膨張を考慮
して予めピッチ円上のねじれ角の異なるロータを製作
し、定常運転中に温度上昇した時に同一のピッチ円上の
ねじれ角（以下、「ねじれ角」呼ぶ）になるように雄雌
ロータ７，７ａを形成する。
【００１１】ロータは熱により軸方向に真っ直に伸びる
ので、膨張前後でロータの巻き角は変化しない。ここで
図２、図３及び図４に示すように、雄雌ロータの巻き角
をψM，ψF、雄雌ロータのロータ長さをＬM，ＬF、雄雌
ロータのピッチ円直径をＤM，ＤF、雄雌ロータの歯数を
ＺM，ＺFとすると、ねじれ角γM，γFは、 γM＝arctan｛ＬM／（ＤMψM）／２｝， γF＝arctan｛ＬF／（ＤFψF）／２｝・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） で示される。また、 ＺMψM＝ＺFψF・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２） の関係がある。従って、熱膨張により両ロータ長さ
ＬM，ＬFとピッチ円直径ＤM，ＤFに差が生じれば、ねじ
れ角γM，γFにも差異が起こり、両ロータが接触する恐
れがある。
ので、膨張前後でロータの巻き角は変化しない。ここで
図２、図３及び図４に示すように、雄雌ロータの巻き角
をψM，ψF、雄雌ロータのロータ長さをＬM，ＬF、雄雌
ロータのピッチ円直径をＤM，ＤF、雄雌ロータの歯数を
ＺM，ＺFとすると、ねじれ角γM，γFは、 γM＝arctan｛ＬM／（ＤMψM）／２｝， γF＝arctan｛ＬF／（ＤFψF）／２｝・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１） で示される。また、 ＺMψM＝ＺFψF・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２） の関係がある。従って、熱膨張により両ロータ長さ
ＬM，ＬFとピッチ円直径ＤM，ＤFに差が生じれば、ねじ
れ角γM，γFにも差異が起こり、両ロータが接触する恐
れがある。
【００１２】加工時の雄雌ロータのロータ長さをＬM，
ＬF、ピッチ円直径をＤM，ＤFとすると、定常運転中の
ロータ長さ及びピッチ円直径はそれぞれ、 ＬM（１＋α・ΔｔM），ＬF（１＋α・ΔｔF） ＤM（１＋α・ΔｔM），ＤF（１＋α・ΔｔF） となるので、この関係と（１）式により、ＬM，ＬFを求
め、巻き角ψM，ψFになるように加工すれば良い。従っ
て、当然加工時の雄雌ロータ７，７ａのねじれ角は両ロ
ータで異なる。
ＬF、ピッチ円直径をＤM，ＤFとすると、定常運転中の
ロータ長さ及びピッチ円直径はそれぞれ、 ＬM（１＋α・ΔｔM），ＬF（１＋α・ΔｔF） ＤM（１＋α・ΔｔM），ＤF（１＋α・ΔｔF） となるので、この関係と（１）式により、ＬM，ＬFを求
め、巻き角ψM，ψFになるように加工すれば良い。従っ
て、当然加工時の雄雌ロータ７，７ａのねじれ角は両ロ
ータで異なる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｌ
M（１＋α・ΔｔM）／｛ＤM，ψM（１＋α・ΔｔM）｝
＝ＬF（１＋α・ΔｔF）／｛ＤF・ψF（１＋α・Δ
ｔF）｝となるように、加工時の雄雌ロータのロータ長
さＬM，ＬFを定め、且つ雄雌両ロータの巻き角をＺMψM
＝ＺFψFとなるように形成するので、通常運転中の温度
上昇により雌雄ロータの軸方向及び半径方向の膨張差に
よりロータ歯形面が接触して焼け付く危険がなくなると
いう優れた効果が得られる。
M（１＋α・ΔｔM）／｛ＤM，ψM（１＋α・ΔｔM）｝
＝ＬF（１＋α・ΔｔF）／｛ＤF・ψF（１＋α・Δ
ｔF）｝となるように、加工時の雄雌ロータのロータ長
さＬM，ＬFを定め、且つ雄雌両ロータの巻き角をＺMψM
＝ＺFψFとなるように形成するので、通常運転中の温度
上昇により雌雄ロータの軸方向及び半径方向の膨張差に
よりロータ歯形面が接触して焼け付く危険がなくなると
いう優れた効果が得られる。
【図１】本発明のスクリュー式流体機械の構造を示す側
断面図である。
断面図である。
【図２】雄ロータと雌ロータの軸に直交する断面図であ
る。
る。
【図３】ロータ長さとねじれ線の関係を示す図である。
【図４】ロータの展開図である。
１ 主ケーシング ２ 吐出ケーシング ４ モータ ５ａ，５ｂ 軸受 ６ａ，６ｂ 軸シール ８ａ 吸込口 ８ｂ 吸込ポート ９ａ 吐出口 ９ｂ 吐出ポート １０ タイミングギヤ １１ 冷却ジャケット
Claims (1)
- 【請求項１】 ケーシング内で平行な２軸の回りを互い
に噛み合って回転する一対の雄ロータと雌ロータを有す
るスクリュー式流体機械において、定常運転状態時とロ
ータ加工時の温度差をΔｔ、ロータ材料の線膨張係数を
α、雄雌ロータのそれぞれ歯数をＺM，ＺF、巻き角
ψM，ψF、ピッチ円直径をＤM，ＤFとした時、 ＬM（１＋α・ΔｔM）／｛ＤM・ψM（１＋α・Δ
ｔM）｝＝ＬF（１＋α・ΔｔF）／｛ＤF・ψF（１＋α
・ΔｔF）｝ となるように、加工時雄雌ロータのそれぞれの長さをＬ
M，ＬFを定め、且つ両ロータの巻き角をＺMψM＝ＺFψF
となるように形成したことを特徴とするスクリュー式流
体機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27465091A JPH0587075A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | スクリユー式流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27465091A JPH0587075A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | スクリユー式流体機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587075A true JPH0587075A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17544654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27465091A Pending JPH0587075A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | スクリユー式流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0587075A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016157325A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 株式会社日立産機システム | ガス圧縮機 |
| JP2016196859A (ja) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | 株式会社日立産機システム | 圧縮機、スクリューロータ |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP27465091A patent/JPH0587075A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016157325A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 株式会社日立産機システム | ガス圧縮機 |
| JPWO2016157325A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2017-12-07 | 株式会社日立産機システム | ガス圧縮機 |
| JP2016196859A (ja) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | 株式会社日立産機システム | 圧縮機、スクリューロータ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104395609B (zh) | 螺杆压缩机 | |
| US5364250A (en) | Oil-free screw compressor and method of manufacture | |
| JP2619468B2 (ja) | 無給油式スクリュー流体機械 | |
| JPH07197891A (ja) | スクロール式流体機械 | |
| KR930010240B1 (ko) | 스크류 유체기계 | |
| JP4282867B2 (ja) | スクリューロータおよびスクリュー機械 | |
| US4773835A (en) | Scroll type pump with wrap curve offset for thermal expansion | |
| JP3240851B2 (ja) | ドライスクリュー流体機械 | |
| US4475878A (en) | Screw rotor with tooth form produced by thermal deformation and gear backlash | |
| JPH01267384A (ja) | 勾配歯を有するスクリューロータ | |
| JPH0932766A (ja) | スクリュ−流体機械及びねじ歯車 | |
| JP4578780B2 (ja) | 真空ポンプ | |
| JP3403452B2 (ja) | 無給油式スクリュー圧縮機 | |
| JPH05231362A (ja) | スクリュ流体機械 | |
| JPS59176489A (ja) | スクリユ流体機械 | |
| JPH084675A (ja) | スクリュ圧縮機 | |
| CN100412372C (zh) | 双螺杆压缩机和降低温度变化对双螺杆压缩机影响的方法 | |
| CN112780553A (zh) | 转子组件、压缩机和空调 | |
| JPH0431686A (ja) | スクリューロータ | |
| JPH0232480B2 (ja) | ||
| JPS6017284A (ja) | スクリユ−式流体作動機械 | |
| JP2000110760A (ja) | 油冷式スクリュー圧縮機 | |
| JPS5937290A (ja) | スクリユ−圧縮機 | |
| JP2003254268A (ja) | スクリューロータ及びスクリュー機械 | |
| JPH0242190A (ja) | スクリュ流体機械 |