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JP2002202080A - シングルスクリュー圧縮機 - Google Patents

シングルスクリュー圧縮機

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JP2002202080A
JP2002202080A JP2001000620A JP2001000620A JP2002202080A JP 2002202080 A JP2002202080 A JP 2002202080A JP 2001000620 A JP2001000620 A JP 2001000620A JP 2001000620 A JP2001000620 A JP 2001000620A JP 2002202080 A JP2002202080 A JP 2002202080A
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JP
Japan
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teeth
rotor
grooves
single screw
screw compressor
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Application number
JP2001000620A
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English (en)
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Hiromichi Ueno
広道 上野
Kaname Otsuka
要 大塚
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to US10/250,374 priority patent/US6896501B2/en
Priority to DE60112475T priority patent/DE60112475T2/de
Priority to EP01273172A priority patent/EP1357292B1/en
Priority to PCT/JP2001/010719 priority patent/WO2002055882A1/ja
Priority to CN01806082.XA priority patent/CN1246591C/zh
Priority to TW090130863A priority patent/TW510948B/zh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/48Rotary-piston pumps with non-parallel axes of movement of co-operating members
    • F04C18/50Rotary-piston pumps with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged at an angle of 90 degrees
    • F04C18/52Rotary-piston pumps with non-parallel axes of movement of co-operating members the axes being arranged at an angle of 90 degrees of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/082Details specially related to intermeshing engagement type pumps
    • F04C18/084Toothed wheels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19949Teeth
    • Y10T74/19953Worm and helical
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19949Teeth
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    • Y10T74/19972Spur form

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮すべき気体の漏れが少なくて、しかも、
製造コストが安いシングルスクリュー圧縮機を提供する
こと。 【解決手段】 ケーシングに内装されて6個の溝2,
2,・・・を有するスクリューロータ1と、12枚の歯
5,5,・・・を有するゲートロータ4とを備える。ス
クリューロータの溝2の個数の6と、ゲートロータの歯
5の枚数の12とが公約数を有するので、溝2には所定
の歯6のみが噛み合って、溝2と歯6との噛み合いの組
み合わせが6個のグループに分かれる。このグループの
各々において、互いに噛み合う溝2と歯5とが適切なク
リアランスをなすように寸法精度を制御する。溝2およ
び歯5を、従来におけるように全て同時に寸法精度を制
御して製造するよりも、グループ毎に寸法精度を制御し
て製造するほうが容易であるから、このシングルスクリ
ュー圧縮機が安価になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シングルスクリュ
ー圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のシングルスクリュー圧縮
機として、図7(a)に示すようなものがある。このシ
ングルスクリュー圧縮機は、図示しないケーシングに内
装されて螺旋状の溝101,101・・・を有するスク
リューロータ102と、このスクリューロータ102を
軸回りに回転駆動するシャフト104と、上記スクリュ
ーロータ102の溝101,101・・・に噛み合う歯
106,106・・・を有して上記スクリューロータ1
02の軸に略直交する軸回りに回転する2つのゲートロ
ータ107,107とを備える。図7(b)は、上記ス
クリューロータ102の軸を含む面におけるシングルス
クリュー圧縮機の断面図であり、スクリューロータ10
2と、このスクリューロータ102に噛み合う2つのゲ
ートロータ107のうちの1つのゲートロータ107と
を図示している。上記シャフト104でスクリューロー
タ102を図7(a)の矢印Aに示すように回転駆動す
ると、上記ゲートロータ107,107が矢印Bに示す
方向に回転する。これによって、図示しないケーシング
の内面と、上記スクリューロータの溝101と、上記ゲ
ートロータの歯106とで仕切られてなる圧縮室の容積
が減少して、この圧縮室に導かれた気体を圧縮する。
【0003】上記スクリューロータ102が備える溝1
01の個数は6個であり、上記ゲートロータ107が備
える歯106の枚数は11枚である。上記溝101の個
数の6と歯106の枚数の11とは、互いに素であるか
ら、このシングルスクリュー圧縮機が動作すると、全て
の上記歯106,106・・・が全ての上記溝101,
101・・・に噛み合う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシングルスクリュー圧縮機は、ゲートロータ107
の全ての歯106,106・・・が、スクリューロータ
102の全ての溝101,101・・・に噛み合うの
で、スクリューロータ102が有する最小の寸法の溝1
01に、ゲートロータ107の全ての歯106が噛合で
きるように形成する必要がある。すなわち、ゲートロー
タ107の歯106の最大寸法を、スクリューロータ1
02の溝101の最小寸法よりも小さく形成しなければ
ならない。そうすると、ゲートロータ107の最も小さ
い寸法の歯106がスクリューロータ102の最も大き
い寸法の溝101に噛み合ったときに、この溝101と
歯106との間のクリアランスが大きくなって、圧縮す
べき気体が漏れるという問題がある。この気体の漏れを
防止するためには、ゲートロータ107とスクリューロ
ータ102とを、極めて小さい寸法公差で高精度に加工
して、上記歯106と溝101との間のクリアランスを
小さくしなければならない。その結果、ゲートロータ1
07とスクリューロータ102との加工費が高価になっ
て、シングルスクリュー圧縮機の製造コストが高くなっ
てしまう。
【0005】そこで、本発明の目的は、圧縮すべき気体
の漏れが少なくて、しかも、製造コストが安いシングル
スクリュー圧縮機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明のシングルスクリュー圧縮機は、ケ
ーシングと、上記ケーシングに内装されたスクリューロ
ータと、上記スクリューロータの溝に噛合する歯を有す
ると共に、上記スクリューロータの軸に略直交する軸回
りに回転するゲートロータとを備えるシングルスクリュ
ー圧縮機において、上記スクリューロータの溝の個数
と、上記ゲートロータの歯の枚数は、公約数を有するこ
とを特徴としている。
【0007】請求項1の発明によれば、上記スクリュー
ロータの溝の個数と、上記ゲートロータの歯の枚数は、
公約数を有するから、上記スクリューロータの所定の溝
には、上記ゲートロータの歯のうちの特定の歯のみが噛
み合う。すなわち、上記スクリューロータの溝とゲート
ロータの歯とについて、互いに噛み合う溝と歯との組み
合わせが、複数のグループに分かれる。このグループ内
において、ゲートロータの歯の最大寸法がスクリューロ
ータの溝の最小寸法よりも小さくなるように、上記歯お
よび溝の寸法精度が定められている。さらに、この歯お
よび溝の寸法精度は、歯と溝との間のクリアランスが、
このシングルスクリュー圧縮機が圧縮する気体の漏れが
生じない程度に小さくなるように定められている。この
歯および溝の寸法精度が上記複数のグループ毎に制御さ
れて、その結果、全ての溝と全ての歯とについて、適切
な噛み合いが形成され、かつ、上記気体の漏れが防止さ
れる。この場合、溝および歯の寸法精度をグループ毎に
制御することは、従来におけるような全ての溝および歯
の寸法精度を同時に制御するよりも容易である。したが
って、本発明のシングルスクリュー圧縮機は、スクリュ
ーロータおよびゲートロータが従来よりも容易に加工さ
れる。その結果、スクリューロータおよびゲートロータ
の加工費が安価になって、シングルスクリュー圧縮機の
製造コストが安価になる。
【0008】請求項2の発明のシングルスクリュー圧縮
機は、請求項1に記載のシングルスクリュー圧縮機にお
いて、上記ゲートロータの歯は、末広がりの扇形である
ことを特徴としている。
【0009】請求項2の発明によれば、上記ゲートロー
タの歯は末広がりの扇形であるので、この歯は、従来の
ゲートロータの略矩形の歯よりも大きい面積を有する。
この場合、本発明の扇形の歯に噛み合うスクリューロー
タの溝は、上記従来の矩形の歯に噛み合う溝に比べて、
スクリューロータの周面における溝幅が略同じ大きさで
あるにも拘らず、スクリューロータの径方向の断面積が
大きい。すなわち、上記スクリューロータの寸法が略同
じであるにも拘らず、圧縮室の容量が大きい。したがっ
て、本発明によれば、シングルスクリュー圧縮機を大型
化することなく圧縮容量が増加される。ここにおいて、
上記扇形を有する歯とこの歯に噛み合う溝は、従来の略
矩形の歯とこの歯に噛み合う溝よりも加工が困難であっ
て、この矩形の歯および溝と同等の寸法精度で加工する
ことは非常に困難である。しかしながら、上記扇形の歯
の枚数と、この歯に噛み合う溝の個数とは公約数を有す
るので、上記歯および溝は、寸法の精度が複数のグルー
プ毎に制御される。すなわち、上記歯および溝は、全て
の歯および溝の寸法精度を制御するよりも容易に形成さ
れる。したがって、本発明のシングルスクリュー圧縮機
は、大型化することなく圧縮容量が増加されて、しかも
比較的容易に製造される。
【0010】請求項3の発明のシングルスクリュー圧縮
機は、請求項2に記載のシングルスクリュー圧縮機にお
いて、上記ゲートロータの歯の中心を通る半径方向の線
に対して、上記歯の側縁がなす角度が10°以下である
ことを特徴としている。
【0011】請求項3の発明によれば、上記ゲートロー
タの歯は、上記半径方向の線に対して側縁が10°以下
の角度をなしているので、シングルスクリュー圧縮機の
圧縮容積が効果的に増加する。ここで、上記ゲートロー
タの歯の側縁が上記半径方向の線となす角度が10°よ
り大きいと、この歯に噛み合う溝を、スクリューロータ
の寸法を変えないでスクリューロータに形成することが
できない。したがって、上記ゲートロータの歯の側線を
上記半径方向の線に対して10°以下にすることによっ
て、小型で効率が良好なシングルスクリュー圧縮機が得
られる。
【0012】請求項4の発明のシングルスクリュー圧縮
機は、請求項1乃至3のいずれか1つに記載のシングル
スクリュー圧縮機において、上記ゲートロータの歯の少
なくとも1つは、先端のコーナーの少なくとも1つが、
丸味を帯びていることを特徴としている。
【0013】請求項4の発明によれば、上記シングルス
クリュー圧縮機を組立てる際、上記歯が備える丸味を帯
びたコーナーが上記スクリューロータの溝と溝との間の
山に干渉しないので、上記ゲートロータの歯が滑らかに
スクリューロータの溝に嵌合して、容易にシングルスク
リュー圧縮機が組立てられる。
【0014】請求項5の発明のシングルスクリュー圧縮
機は、請求項1乃至4のいずれか1つに記載のシングル
スクリュー圧縮機において、上記スクリューロータの溝
の個数およびゲートロータの歯の枚数が、夫々6個およ
び10枚であるか、または、夫々6個および12枚であ
ることを特徴としている。
【0015】請求項5の発明によれば、上記スクリュー
ロータの溝の個数およびゲートロータの歯の枚数が、夫
々6個および10枚であるか、または、夫々6個および
12枚である場合、上記シングルスクリュー圧縮機の効
率が効果的に向上される。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
により詳細に説明する。図1(a)は、本発明の第1実
施形態のシングルスクリュー圧縮機が備えるスクリュー
ロータを示す断面図であり、スクリューロータの回転軸
の略直角方向における断面図である。このスクリューロ
ータ1は、6個の螺旋状の溝2,2,・・・を備え、図
示しないケーシングに内装されている。図1(b)は、
このシングルスクリュー圧縮機が備えるゲートロータを
示す平面図である。このゲートロータ4は12枚の歯
5,5,・・・を備え、この歯5の側辺5aは、ゲート
ロータ4の径方向に略平行に形成されている。上記ゲー
トロータ4の軸を上記スクリューロータ1の軸に略直角
に配置して、上記ゲートロータの歯5,5,・・・をス
クリューロータの溝2,2,・・・に嵌合している。
【0017】本発明によるシングルスクリュー圧縮機
は、上記スクリューロータの溝2の個数である6と、上
記ゲートロータの歯5の枚数である12とが公約数を有
するので、上記溝2には所定の歯6のみが噛み合う。具
体的に、上記スクリューロータ1の6個の溝2,2,・
・・に、図1(a)に示すように6個の記号A,B,
C,D,E,Fを付す。また、上記ゲートロータ4の1
2枚の歯5,5,・・・に、図1(b)に示すように1
2個の記号a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,
k,mを付す。上記記号Aを付した溝2に、上記記号a
を付した歯5を嵌合して上記シングルスクリュー圧縮機
を動作すると、記号Aの溝2には、記号a,gの歯5,
5のみが噛み合う。また、記号Bの溝2には記号b,h
の歯5,5のみが噛み合い、記号Cの溝2には記号c,
iの歯5,5のみが噛み合い、記号Dの溝2には記号
d,jの歯5,5のみが噛み合い、記号Eの溝2には記
号e,kの歯5,5のみが噛み合い、記号Fの溝2には
記号f,mの歯5,5のみが噛み合う。すなわち、上記
スクリューロータ1の1つの溝2に、ゲートロータ4の
中心に関して互いに点対称位置にある2つの歯5,5が
噛み合う。このように、このシングルスクリュー圧縮機
は、スクリューロータの溝2とゲートロータの歯5とが
互いに噛み合う組み合わせのグループが6個生じる。こ
のグループの各々において、互いに噛み合う溝2と歯
5,5とが、例えば記号Aの溝2と記号a,bの歯5,
5とが、適切なクリアランスをなすように寸法精度を制
御している。
【0018】上記シングルスクリュー圧縮機を動作する
と、図示しないケーシングの内面と、上記スクリューロ
ータの溝2と、この溝2に噛み合う上記ゲートロータの
歯5とで形成される圧縮室の容積が縮小して、上記圧縮
室に導かれた気体を圧縮する。
【0019】上記スクリューロータの溝2,2,・・・
とゲートロータの歯5,5,・・・は、上記6つのグル
ープ毎に寸法精度を制御しているので、上記各々のグル
ープにおいて、上記溝2,2,・・・と歯5,5,・・
・とが適切なクリアランスをなして噛み合う。したがっ
て、このシングルスクリュー圧縮機は、圧縮する気体の
漏れが少ない。また、上記溝2,2,・・・と歯5,
5,・・・は、上記6のグループ毎に寸法精度を制御し
て形成するので、上記溝2,2,・・・および歯5,
5,・・・の全ての寸法精度を制御するよりも、容易に
製造できる。したがって、このシングルスクリュー圧縮
機は、漏れが少なく、しかも、安価である。
【0020】図2は、第2実施形態のシングルスクリュ
ー圧縮機が備えるゲートロータを示す図である。このゲ
ートロータ24は、10枚の歯25,25,・・・を有
する。また、このシングルスクリュー圧縮機は、図1
(a)のスクリューロータ1と略同一形状のスクリュー
ロータ1を有し、このスクリューロータ1は6個の溝
2,2・・・を有する。上記スクリューロータ1とゲー
トロータ24とが噛合して圧縮動作する際、上記スクリ
ューロータの6個の溝2,2・・・と、ゲートロータの
10枚の歯25,25,・・・との噛み合いの組み合わ
せが、2グループ生じる。すなわち、図2に示すように
ゲートロータの歯25,25,・・・に、p,q,r,
s,t,u,v,w,x,yの記号を付して、記号pの
歯25を、図1(a)の記号Aの溝2に嵌合して、スク
リューロータ1とゲートロータ24とを組み付けた場合
を考える。このシングルスクリュー圧縮機を動作する
と、記号A,C,Eの3つの溝2,2,2には、記号
p,v,r,x,tの5つの歯25,25,・・・が噛
み合う。また、記号B,D,Fの3つの溝2,2,2に
は、記号q,w,s,y,uの5つの歯25,25,・
・・が噛み合う。
【0021】上記溝2と歯25の噛み合いの組み合わせ
の2つのグループにおいて、溝2および歯25の寸法精
度がグループ毎に制御されている。つまり、上記グルー
プの各々において、溝2と歯25とが、噛み合った際に
所定の大きさの適切なクリアランスをなすように形成さ
れている。したがって、このシングルスクリュー圧縮機
が動作する際の気体の漏れを、効果的に減少できる。さ
らに、上記溝2と歯25は、寸法精度をグループ内で制
御すればよいから、従来におけるような全ての溝と歯の
寸法精度を制御するよりも、シングルスクリュー圧縮機
が安価に製造できる。
【0022】図3は、6個の溝を有するスクリューロー
タが設けられたシングルスクリュー圧縮機について、ゲ
ートロータが有する歯の枚数が9枚乃至13枚の場合に
おいて、上記歯の枚数に対応するシングルスクリュー圧
縮機の効率比を示した図である。図3において、横軸は
ゲートロータの歯の枚数であり、この枚数の歯を有する
ゲートロータを備えるシングルスクリュー圧縮機の効率
比を縦軸に示している。この効率比は、従来の11枚の
歯を有するゲートロータを備えるシングルスクリュー圧
縮機の効率を100にしている。図3から分かるよう
に、ゲートロータの歯の枚数を10枚および12枚にす
ると、圧縮機の効率比が100以上になって、従来より
も良好な効率を有するシングルスクリュー圧縮機が得ら
れる。
【0023】図4(a)は、第3実施形態のシングルス
クリュー圧縮機が備えるゲートロータを示す図である。
このゲートロータ34は、12枚の歯35,35,・・
・を有し、この歯35は、側縁35a,35aが歯35
の中心線35bとなす角度αが略10°の末広がりの扇
形の形状を有する。また、このシングルスクリュー圧縮
機は、図1(a)のスクリューロータ1の寸法と略同じ
寸法を有するスクリューロータ31を備える。図4
(b)は、このスクリューロータ31に上記ゲートロー
タ34が噛み合う様子を示した断面図である。図4
(b)において、1つのゲートロータ34のみをスクリ
ューロータ31に噛み合わせて示している。なお、図4
(b)に、第1実施形態のスクリューロータ1およびゲ
ートロータ4が噛み合った場合の様子を、想像線によっ
て重ねて示している。
【0024】図4(b)に示すように、上記ゲートロー
タ34について、側縁35aが歯35の中心線35bと
なす角度αが略10°に形成されて扇形をなす歯35
は、第1実施形態の側縁5a,5aが互いに略平行に形
成されて略矩形の歯5よりも大きい面積を有する。これ
と共に、本実施形態のスクリューロータ31の溝32
は、第1実施形態のスクリューロータ1の溝2よりも大
きい断面積を有する。すなわち、本実施形態のシングル
スクリュー圧縮機は、図示しないケーシングの内面と上
記溝32と歯35とで形成される圧縮室の容積が第1実
施形態のシングルスクリュー圧縮機よりも大きい。ここ
において、上記スクリューロータ31およびゲートロー
タ34の外形寸法は、第1実施形態のスクリューロータ
1およびゲートロータ4の外形寸法と略同一である。し
たがって、本実施形態によれば、シングルスクリュー圧
縮機を大型化することなく圧縮容量が増大できる。ここ
で、本実施形態のシングルスクリュー圧縮機は、第1実
施形態のシングルスクリュー圧縮機に比べて、圧縮容量
が127%増加できることが実験によって確認できた。
【0025】なお、上記ゲートロータの歯35の側縁3
5a,35aが上記歯35の中心線35bとなす角度が
10°より大きいと、この歯35に噛み合う溝を、スク
リューロータの寸法を変えないでスクリューロータに形
成することができない。したがって、上記ゲートロータ
の歯35の側線35a,35aを上記中心線35bに対
して10°以下にすることによって、小型で効率が良好
なシングルスクリュー圧縮機が得られる。
【0026】さらに、上記ゲートロータ34が備える歯
35,35,・・・の枚数は12枚であり、上記スクリ
ューロータ31が備える溝32の個数は6個であって、
この歯35の枚数と溝32の個数は公約数を有するか
ら、上記歯35と溝32との噛み合いの組み合わせのグ
ループが6つ生じる。この6つのグループ毎に、上記歯
35と溝32との間のクリアランスが所定の値よりも小
さくなるように、歯35と溝32の寸法精度を制御して
いる。したがって、このシングルスクリュー圧縮機は、
従来におけるように全ての溝および歯の寸法精度を制御
するよりも容易、かつ安価に製造できる。
【0027】図5は、本発明の第4実施形態のシングル
スクリュー圧縮機が備えるゲートロータを示す図であ
る。このゲートロータ44は、12枚の歯45,46,
47,・・・を有し、この12枚の歯45,46,47
・・・のうちの4枚の歯46,46,47,47は、先
端のコーナーの1つが丸味を帯びている。より詳しく
は、上記歯46は、ゲートロータ44の中心から見て上
記歯46の中心線46bの左側のコーナー46cが丸味
を帯びている。一方、上記歯47は、ゲートロータ44
の中心から見て上記歯47の中心線47bの右側のコー
ナー47cが丸味を帯びている。上記ゲートロータ44
の形状が互いに異なる3種類の歯45,46,47は、
いずれも、側縁45a,46a,47aが歯45,4
6,47の中心線45b,46b,47bとなす角度が
略10°に形成されて略扇形をなしている。
【0028】上記シングルスクリュー圧縮機を組立てる
際、上記ゲートロータ44は、コーナー46c,47c
が丸味を帯びた歯46,47を有するので、上記丸味を
帯びたコーナー46c,47cが上記スクリューロータ
の溝と溝との間の山に干渉しない。したがって、上記ゲ
ートロータ44の歯45,46,47を滑らかにスクリ
ューロータの溝に嵌合でき、その結果、シングルスクリ
ュー圧縮機を容易に組立てることができる。
【0029】また、このシングルスクリュー圧縮機は、
上記ゲートロータ44の歯45,46,47,・・・の
形状に対応した形状の溝を有する図示しないスクリュー
ロータを備える。このスクリューロータが有する溝の個
数は6であり、上記ゲートロータ44が有する歯の枚数
の12と公約数を有する。このスクリューロータの溝の
個数およびゲートロータ44の歯45,46,47の枚
数は、第1実施形態のシングルスクリュー圧縮機におけ
るスクリューロータ1の溝2の個数およびゲートロータ
4の歯5の枚数と夫々同一である。したがって、本実施
形態のシングルスクリュー圧縮機においても、スクリュ
ーロータの溝とゲートロータ44の歯45,46,47
との噛み合いの組み合わせが6グループに分かれる。こ
こにおいて、上記スクリューロータの1つの溝に、上記
ゲートロータ44の中心に関して点対称位置にある2つ
の歯が噛み合う。したがって、上記ゲートロータ44の
中心から見て同一の位置のコーナーが丸味を帯びて互い
に点対称位置に配置された歯46,46、および歯4
7,47は、各々同じ溝に噛み合う。つまり、上記スク
リューロータが有する6個の溝のうちの2つの溝のみ
を、上記歯46,47の形状に対応した断面形状に各々
形成すればよい。スクリューロータの溝の個数とゲート
ロータの歯の枚数が互いに素である従来のシングルスク
リュー圧縮機において、上記歯のコーナーが丸味を帯び
るように形成すると、上記歯は全ての溝に噛み合うの
で、全ての溝を上記丸味に対応した形状に形成する必要
があって、非常に手間とコストがかかる。したがって、
本発明によれば、ゲートロータ44の歯46,47のコ
ーナー46c,47cに丸味を形成する手間や、この歯
46,47と嵌合する溝に上記丸味に対応する形状を形
成する手間が、最小限に抑えることができて、シングル
スクリュー圧縮機を製造する際の手間とコストを低減で
きる。しかも、上記スクリューロータの溝およびゲート
ロータ44の歯45,46,47は、上記6つのグルー
プにおいて、グループ内で溝と歯45,46,47の寸
法精度を制御すればよい。したがって、本実施形態のシ
ングルスクリュー圧縮機は、小型で効率が良好であり、
また、組立て易く、しかも、安価にできる。
【0030】上記第4実施形態において、ゲートロータ
44の歯46,47に、丸味を帯びたコーナー46c,
47cを各々1つずつ設けたが、上記丸みを帯びたコー
ナーは、1つの歯について2つ設けてもよい。
【0031】また、上記第4実施形態において、上記ゲ
ートロータ44は、コーナー46c,47cが丸味を帯
びた歯46,47を4枚有したが、上記ゲートロータ
は、コーナーが丸味を帯びた歯を幾つ有していてもよ
い。例えば、図6に示すように、ゲートロータ54の1
つの歯56の2つのコーナー56c,56cに丸味を付
して、この丸味を帯びた2つのコーナー56c,56c
を有する歯56と、略矩形の歯55とを、軸回りに交互
に配置してもよい。さらに、ゲートロータの全ての歯
を、コーナーが丸味を帯びた歯にしてもよい。
【0032】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1の発
明のシングルスクリュー圧縮機は、ケーシングと、上記
ケーシングに内装されたスクリューロータと、上記スク
リューロータの溝に噛合する歯を有するゲートロータと
を備えるシングルスクリュー圧縮機において、上記スク
リューロータの溝の個数と、上記ゲートロータの歯の枚
数は、公約数を有するので、上記スクリューロータの所
定の溝には、上記ゲートロータの歯のうちの特定の歯の
みが噛み合って、上記溝と歯との噛み合いの組み合わせ
が複数のグループに分かれるから、上記ゲートロータの
歯とスクリューロータの溝との寸法精度を上記グループ
毎に制御すればよく、これによって、従来におけるよう
な全ての歯と溝との寸法精度を同時に制御することが回
避できるから、容易にゲートロータの歯とスクリューロ
ータと溝との間のクリアランスを適切にできて、効率が
良く、しかも安価なシングルスクリュー圧縮機が得られ
る。
【0033】請求項2の発明のシングルスクリュー圧縮
機は、ゲートロータの歯が末広がりの扇形であるので、
このゲートロータは、略矩形の歯を有する従来のゲート
ロータと略同一の径を有するにも拘らず、上記扇形の歯
が上記略矩形の歯よりも大きい面積を有し、しかも、上
記扇形の歯のゲートロータ中心側の幅は、上記略矩形の
歯の幅と略同一であるから、この扇形の歯が噛み合う溝
のスクリューロータ周面における幅もまた、従来のスク
リューロータの溝の幅と略同一にでき、その結果、スク
リューロータおよびゲートロータの外形寸法を増大する
ことなくシングルスクリュー圧縮機の圧縮容量を増加で
きる。
【0034】請求項3の発明のシングルスクリュー圧縮
機は、ゲートロータの歯の中心を通る半径方向の線に対
して、上記歯の側縁がなす角度が10°以下であるの
で、スクリューロータの寸法を大きくすることなく効果
的にシングルスクリュー圧縮機の圧縮容積を増加でき
る。
【0035】請求項4の発明のシングルスクリュー圧縮
機は、ゲートロータの歯の少なくとも1つは、先端のコ
ーナーの少なくとも1つが丸味を帯びているので、この
ゲートロータの歯はスクリューロータの溝と溝との間の
山に干渉することがないから容易にゲートロータをスク
リューロータに嵌合でき、シングルスクリュー圧縮機を
容易に組立てることができる。
【0036】請求項5の発明のシングルスクリュー圧縮
機は、上記スクリューロータの溝の個数およびゲートロ
ータの歯の枚数が、夫々6個および10枚であるか、ま
たは、夫々6個および12枚であるので、シングルスク
リュー圧縮機の効率が効果的に向上される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1(a)は、本発明の第1実施形態のシン
グルスクリュー圧縮機が備えるスクリューロータを示す
断面図であり、図1(b)は、このシングルスクリュー
圧縮機が備えるゲートロータを示す平面図である。
【図2】 第2実施形態のシングルスクリュー圧縮機が
備えるゲートロータを示す図である。
【図3】 6個の溝を有するスクリューロータが設けら
れたシングルスクリュー圧縮機について、歯の枚数が互
いに異なるゲートロータを用いた場合の圧縮機の効率
を、歯の枚数に対応して示した図である。
【図4】 図4(a)は、第3実施形態のシングルスク
リュー圧縮機が備えるゲートロータを示す図であり、図
4(b)は、スクリューロータにゲートロータが噛み合
う様子を示した断面図である。
【図5】 本発明の第4実施形態のシングルスクリュー
圧縮機が備えるゲートロータを示す図である。
【図6】 2つのコーナーに丸味が帯びた歯と、略矩形
の歯とを、軸回りに交互に配置したゲートロータを示す
図である。
【図7】 従来のシングルスクリュー圧縮機を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 スクリューロータ 2 スクリューロータの溝 4 ゲートロータ 5 ゲートロータの歯 5a ゲートロータの歯の側縁

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシングと、 上記ケーシングに内装されたスクリューロータ(1,3
    1)と、 上記スクリューロータの溝(2,32)に噛合する歯
    (5,25,35,45,46,47,55,56)を
    有すると共に、上記スクリューロータの軸に略直交する
    軸回りに回転するゲートロータ(4,24,34,4
    4,54)とを備えるシングルスクリュー圧縮機におい
    て、 上記スクリューロータの溝(2,32)の個数と、上記
    ゲートロータの歯(5,25,35,45,46,4
    7,55,56)の枚数は、公約数を有することを特徴
    とするシングルスクリュー圧縮機。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のシングルスクリュー圧
    縮機において、 上記ゲートロータの歯(35,45,46,47,5
    5,56)は、末広がりの扇形であることを特徴とする
    シングルスクリュー圧縮機。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のシングルスクリュー圧
    縮機において、 上記ゲートロータの歯(35,45,46,47)の中
    心を通る半径方向の線(35b,45b,46b,47
    b)に対して、上記歯の側縁(35a,45a,46
    a,47a)がなす角度(α)が10°以下であること
    を特徴とするシングルスクリュー圧縮機。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1つに記載の
    シングルスクリュー圧縮機において、 上記ゲートロータの歯の少なくとも1つ(46,47,
    56)は、先端のコーナーの少なくとも1つ(46c,
    47c,56c)が、丸味を帯びていることを特徴とす
    るシングルスクリュー圧縮機。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の
    シングルスクリュー圧縮機において、 上記スクリューロータの溝(2,32)の個数およびゲ
    ートロータの歯(5,25,35,45,46,47,
    55,56)の枚数が、夫々6個および10枚である
    か、または、夫々6個および12枚であることを特徴と
    するシングルスクリュー圧縮機。
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