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JP2001248581A - Positive displacement fluid machine - Google Patents

Positive displacement fluid machine

Info

Publication number
JP2001248581A
JP2001248581A JP2000059099A JP2000059099A JP2001248581A JP 2001248581 A JP2001248581 A JP 2001248581A JP 2000059099 A JP2000059099 A JP 2000059099A JP 2000059099 A JP2000059099 A JP 2000059099A JP 2001248581 A JP2001248581 A JP 2001248581A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
cooling
fluid machine
positive displacement
fluid
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
Application number
JP2000059099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Teraoka
正夫 寺岡
Masao Tateno
正夫 舘野
Hikari Hasegawa
光 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline Japan Ltd
Original Assignee
Tochigi Fuji Sangyo KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tochigi Fuji Sangyo KK filed Critical Tochigi Fuji Sangyo KK
Priority to JP2000059099A priority Critical patent/JP2001248581A/en
Publication of JP2001248581A publication Critical patent/JP2001248581A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively cool a necessary part alone. SOLUTION: A positive displacement fluid machine is provided with casings 7, 9 having a rotor chamber 11 and a suction port 13 and a discharge port 15 communicated with the rotor chamber 11, rotors 3, 5 housed in the rotor chamber 11, bearings 49, 51 supporting shafts 23, 25 of the rotors, and seals 55, 57 preventing fluid leakage from the rotor chamber 11. In this positive displacement fluid machine, a cooling means 21 is arranged around the bearing 49 and the seals 55, 57 on the discharge port side 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、容積式流体機械
に関し、例えば、電気自動車の燃料電池用コンプレッサ
等に用いられる容積式流体機械に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positive displacement fluid machine, for example, a positive displacement fluid machine used for a fuel cell compressor of an electric vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】公開実用平成4−42284号公報に図
4のようなスーパーチャージャ201(機械駆動式過給
機)が記載されている。
2. Description of the Related Art A supercharger 201 (mechanically driven supercharger) as shown in FIG. 4 is described in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Hei 4-42284.

【0003】このスーパーチャージャ201は、入力プ
ーリ203、電磁クラッチ205、増速ギヤ組207、
タイミングギヤ組209、コンプレッサ211(スクリ
ュー式流体機械:容積式流体機械)などから構成されて
いる。
The supercharger 201 includes an input pulley 203, an electromagnetic clutch 205, a speed increasing gear set 207,
It comprises a timing gear set 209, a compressor 211 (screw type fluid machine: positive displacement fluid machine), and the like.

【0004】コンプレッサ211は、一対のスクリュー
ロータ213,215と、コンプレッサケーシング21
7とを有し、このケーシング217は、各ロータ21
3,215を収容するロータ室219と、ロータ室21
9と連通する吸入口221及び吐出口223を備えてい
る。
[0004] The compressor 211 includes a pair of screw rotors 213 and 215 and a compressor casing 21.
7 and the casing 217 includes
3 and 215, and a rotor chamber 219 and a rotor chamber 21.
9 is provided with a suction port 221 and a discharge port 223 which communicate with each other.

【0005】各ロータ213,215の軸225,22
7はベアリング229,231によってケーシング21
7に支承されている。
The shafts 225, 22 of the rotors 213, 215
7 is a casing 21 by bearings 229 and 231.
7 is supported.

【0006】ロータ室219と各ロータ213,215
の間及び各ロータ213,215の間には、空気の洩れ
を最小限にしながら互いの干渉を防止する適度な隙間が
設けられている。
The rotor chamber 219 and each of the rotors 213 and 215
A suitable gap is provided between the rotors 213 and 215 to prevent mutual interference while minimizing air leakage.

【0007】増速ギヤ組207とタイミングギヤ組20
9は、ギヤケーシング233に設けられたギヤ室235
に収容されており、ギヤ室235に封入されたオイルに
よって潤滑・冷却される。
[0007] Speed increasing gear set 207 and timing gear set 20
9 is a gear chamber 235 provided in the gear casing 233.
And is lubricated and cooled by the oil sealed in the gear chamber 235.

【0008】また、ギヤケーシング233(ギヤ室23
5)は吐出口223側でコンプレッサケーシング217
に連結されている。
The gear casing 233 (the gear chamber 23)
5) is a compressor casing 217 on the discharge port 223 side.
It is connected to.

【0009】各軸225,227とケーシング217と
の間にはシールが配置されており、ベアリング229側
ではロータ室219からギヤ室235への吸気漏れ及び
ギヤ室235からロータ室219へのオイル洩れが防止
されており、ベアリング231側ではロータ室219か
ら外部への吸気洩れと塵や埃などの侵入が防止されてい
る。
A seal is provided between each of the shafts 225 and 227 and the casing 217. On the bearing 229 side, intake air leaks from the rotor chamber 219 to the gear chamber 235 and oil leaks from the gear chamber 235 to the rotor chamber 219. In the bearing 231, leakage of intake air from the rotor chamber 219 to the outside and entry of dust and dirt are prevented.

【0010】エンジンの駆動力はベルト237からプー
リ203に入力し、増速ギヤ組207で増速され、タイ
ミングギヤ組209を介してロータ213、215を回
転させ、コンプレッサ211を駆動する。
The driving force of the engine is input from the belt 237 to the pulley 203, the speed is increased by the speed increasing gear set 207, the rotors 213 and 215 are rotated via the timing gear set 209, and the compressor 211 is driven.

【0011】駆動されたコンプレッサ211は吸入口2
21から吸入した吸気をロータ213,215とロータ
室219との間で図4の軸方向左側に移動させながら圧
縮し、吐出口223から吐き出してエンジンを過給す
る。
The driven compressor 211 has a suction port 2
The intake air sucked from the compressor 21 is compressed while moving to the left in the axial direction in FIG. 4 between the rotors 213 and 215 and the rotor chamber 219, and is discharged from the discharge port 223 to supercharge the engine.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】スクリュー式の流体機
械(コンプレッサ211)は圧縮型の流体機械であり、
一般的な用途では、例えば、圧力比は3.5程になり、
吐出口223側の吸気温度は圧縮熱によって250℃に
達する。
The screw type fluid machine (compressor 211) is a compression type fluid machine.
In a typical application, for example, the pressure ratio will be about 3.5,
The intake air temperature at the outlet 223 reaches 250 ° C. due to the heat of compression.

【0013】また、圧縮型の流体機械は、電気自動車の
燃料電池用コンプレッサのように、高圧力比が要求され
る用途にも用いられるようになり、このコンプレッサの
場合燃料の酸素を燃料電池に供給するために電動モータ
によって高速で駆動され大量の空気を高圧力比で圧縮す
る。
[0013] The compression type fluid machine is also used for applications requiring a high pressure ratio, such as a compressor for a fuel cell of an electric vehicle. In the case of this compressor, oxygen of fuel is supplied to the fuel cell. It is driven at high speed by an electric motor to supply a large amount of air at a high pressure ratio.

【0014】このような用途では、スーパーチャージャ
201の内部、特に、吐出口223側の吸気とその周辺
部が極めて高温になる。
In such an application, the inside of the supercharger 201, particularly the intake air on the side of the discharge port 223 and its peripheral portion become extremely hot.

【0015】高温に晒されると、オイルとシールが耐熱
限界を超えて劣化する恐れがあり、シールが劣化する
と、吸気やオイルの漏れが生じてスーパーチャージャ2
01の性能が低下し、オイルが劣化すると、潤滑と冷却
が不充分になり、スーパーチャージャ201の耐久性が
低下する。
Exposure to high temperatures may cause the oil and seal to deteriorate beyond the heat resistance limit, and if the seal deteriorates, leakage of intake air and oil may occur, causing the supercharger 2 to leak.
01 deteriorates and the oil deteriorates, lubrication and cooling become insufficient, and the durability of the supercharger 201 decreases.

【0016】特に、スーパーチャージャ201では、ギ
ヤケーシング233がコンプレッサケーシング217の
吐出口223側に配置されているから、ギヤ室235の
オイルと各ギヤとベアリングなどが吸気温度の影響を受
け易い。
In particular, in the supercharger 201, since the gear casing 233 is disposed on the discharge port 223 side of the compressor casing 217, the oil in the gear chamber 235, each gear, bearings and the like are easily affected by the intake air temperature.

【0017】また、シールがラビリンスシールの場合
は、温度膨張率の差によってその隙間が変化し、シール
性能が低下する恐れがある。
When the seal is a labyrinth seal, the gap varies depending on the difference in the thermal expansion coefficient, and the sealing performance may be reduced.

【0018】また、温度が上昇する程、軸225,22
7とケーシング217との熱膨張率の差によって各ベア
リング229,231に無理な力が掛かり、耐久性が低
下する。
Further, as the temperature rises, the shafts 225, 22
Due to a difference in the coefficient of thermal expansion between the bearing 7 and the casing 217, an excessive force is applied to each of the bearings 229 and 231 and durability is reduced.

【0019】ベアリング229,231が劣化すると、
ロータ213、215の軸間距離が変化し、ロータ21
3、215間の隙間と、ロータ213、215とロータ
室219間の隙間が正常な範囲から逸脱し、これらが干
渉して異常磨耗が発生し、スーパーチャージャ201の
耐久性と性能が低下する恐れがある。
When the bearings 229 and 231 deteriorate,
The distance between the axes of the rotors 213 and 215 changes,
3 and 215 and the gap between the rotors 213 and 215 and the rotor chamber 219 deviate from a normal range, and they interfere with each other to cause abnormal wear, which may reduce the durability and performance of the supercharger 201. There is.

【0020】また、増速ギヤ組207とタイミングギヤ
組209では、熱膨張によって各ギヤ間のバックラッシ
ュが変化し、噛み合い状態が悪化して、ギヤ音や、異常
磨耗などが生じてしまう。
Further, in the speed increasing gear set 207 and the timing gear set 209, the backlash between the gears changes due to the thermal expansion, the meshing condition is deteriorated, and gear noise and abnormal wear occur.

【0021】流体の温度上昇によって生じるこれらの問
題を防止するには、例えば、耐熱性の高いシールとベア
リング229,231を用いること、膨張率の小さい部
材を用いること、耐磨耗性の高い部材を用いること、あ
るいは、スーパーチャージャ201を冷却することなど
の熱対策が必要である。
In order to prevent these problems caused by a rise in the temperature of the fluid, for example, a seal having high heat resistance and bearings 229 and 231 are used, a member having a small expansion coefficient is used, and a member having high wear resistance is used. , Or a heat countermeasure such as cooling the supercharger 201 is required.

【0022】しかし、耐熱部材を用いる対策は極めてコ
ストが高い。
However, measures using heat-resistant members are extremely expensive.

【0023】また、スーパーチャージャ201の冷却
は、冷却風や冷却水によってケーシング217を外部か
ら冷却することが行われている。
The supercharger 201 is cooled by externally cooling the casing 217 with cooling air or cooling water.

【0024】しかし、このように外部から冷却する方向
では、ケーシング217が収縮し、ロータ213、21
5同士の隙間と、ロータ213、215とロータ室21
9の隙間が小さくなり、これらの干渉し易くなる。
However, in the direction of cooling from the outside in this manner, the casing 217 contracts, and the rotors 213, 21
5, the rotors 213 and 215 and the rotor chamber 21.
9 becomes small, and these interferences become easy.

【0025】また、ケーシング217の全体を外部から
冷却する構成では、それだけ大きな冷却能力が必要であ
るから、冷却機構が大型で複雑になり、コスト高にな
る。
In the configuration in which the entire casing 217 is cooled from the outside, a large cooling capacity is required, so that the cooling mechanism becomes large and complicated, and the cost increases.

【0026】そこで、この発明は、必要な箇所だけを効
果的に冷却することによって、小型軽量で低コストであ
りながら、性能と耐久性が高く保たれる容積式流体機械
の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a positive displacement type fluid machine that can maintain high performance and durability while being small, light and low in cost by effectively cooling only necessary portions. .

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の容積式
流体機械は、ロータと、ロータを収容するロータ室及び
このロータ室と連通する流体の吸入口及び吐出口を有す
るケーシングと、ロータの軸を支承するベアリングと、
ロータ室からの流体漏れを防止するシールとを備え、ロ
ータが回転駆動されると、流体を吸入口から吸入しロー
タ室中を移動させて吐出口から吐出するように構成さ
れ、ロータ端面側の、ベアリング及びシールの周囲に冷
却手段を配置したことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a positive displacement fluid machine, comprising: a rotor; a casing having a rotor chamber accommodating the rotor; a fluid inlet and a discharge port communicating with the rotor chamber; Bearing to support the shaft of
A seal for preventing fluid leakage from the rotor chamber, wherein when the rotor is rotationally driven, fluid is sucked in from the suction port, moved in the rotor chamber and discharged from the discharge port, and the rotor end face side , A cooling means is arranged around the bearing and the seal.

【0028】このように、本発明の容積式流体機械は、
ロータの端面側に配置されているベアリング及びシール
の周囲に冷却手段を配置したことによって、冷却が必要
な箇所だけが部分的に冷却される。
As described above, the positive displacement fluid machine of the present invention
By arranging the cooling means around the bearings and seals arranged on the end face side of the rotor, only the portions that need to be cooled are partially cooled.

【0029】従って、接触型のシールの場合は、シール
部材の劣化が防止されて耐久性が向上し、ラビリンスシ
ールの場合は、温度膨張による隙間変化が小さくなり、
いずれもシール性が高く保たれて流体やオイルの漏れが
防止され、流体機械の性能も高く保つことができる。
Therefore, in the case of a contact-type seal, deterioration of the seal member is prevented and the durability is improved. In the case of a labyrinth seal, a gap change due to temperature expansion is reduced.
In each case, the sealing performance is kept high, the leakage of fluid and oil is prevented, and the performance of the fluid machine can be kept high.

【0030】また、オイルの劣化も防止されるから、流
体機械は各部が充分に潤滑・冷却され、性能と耐久性の
低下が防止される。
Further, since the deterioration of the oil is also prevented, each part of the fluid machine is sufficiently lubricated and cooled, so that the performance and the durability are prevented from deteriorating.

【0031】また、温度膨張による軸とケーシングの相
対位置変化が小さくなるから、ベアリングは無理な力か
ら解放され、機能と耐久性を高く保つことができる。
Further, since the relative position change between the shaft and the casing due to the temperature expansion is reduced, the bearing is released from an excessive force, and the function and the durability can be kept high.

【0032】従って、ベアリングの劣化によるロータの
軸間距離変化が防止され、ロータ同士の隙間及びロータ
とロータ室との隙間が正常に保たれるから、これらの干
渉と異常磨耗が防止され、流体機械の耐久性と性能を高
く保つことができる。
Therefore, a change in the distance between the shafts of the rotors due to deterioration of the bearings is prevented, and a gap between the rotors and a gap between the rotor and the rotor chamber are normally maintained. Machine durability and performance can be kept high.

【0033】また、ロータに連結されたギヤは、熱膨張
によるバックラッシュ変化が防止され、噛み合い状態が
良好に保たれるから、異常磨耗やギヤ音などが防止され
る。
Further, the gear connected to the rotor is prevented from undergoing backlash change due to thermal expansion, and is kept in good meshing condition, thereby preventing abnormal wear and gear noise.

【0034】また、吐出口側にギヤ室が配置される構成
では、ギヤ室のオイルが高温の影響から保護され劣化が
防止されるから、各ギヤは充分に潤滑・冷却され、耐久
性が向上する。
In the configuration in which the gear chamber is disposed on the discharge port side, the oil in the gear chamber is protected from the influence of high temperature and is prevented from deteriorating. Therefore, each gear is sufficiently lubricated and cooled, and the durability is improved. I do.

【0035】また、上記のように、冷却手段によって必
要な箇所が充分に冷却されるから、シール、ベアリン
グ、軸部材、ケーシング部材などに高価な耐熱品や耐熱
部材を用いる必要がなくなり、これらを用いることに伴
う大きなコスト上昇が避けられる。
Further, as described above, since necessary portions are sufficiently cooled by the cooling means, it is not necessary to use expensive heat-resistant products or heat-resistant members for seals, bearings, shaft members, casing members and the like. Large cost increases associated with use are avoided.

【0036】また、ケーシングを外部から冷却しないか
ら、ケーシングの収縮によるロータ同士の干渉と、ロー
タとロータ室との干渉が防止され、耐久性と性能がさら
に向上する。
Further, since the casing is not cooled from the outside, interference between the rotors due to shrinkage of the casing and interference between the rotor and the rotor chamber are prevented, and the durability and performance are further improved.

【0037】また、ケーシング217全体を冷却する従
来例と異なって、必要な箇所だけを冷却する本発明で
は、冷却能力を特に大きくする必要がないから、冷却手
段はそれだけ構造簡単でコンパクトになり、低コストで
実施することができる。
Further, unlike the conventional example in which the entire casing 217 is cooled, in the present invention in which only the necessary portions are cooled, it is not necessary to particularly increase the cooling capacity. It can be implemented at low cost.

【0038】また、高温の流体による悪影響が防止され
るから、本発明の容積式流体機械は、例えば、電気自動
車の燃料電池用コンプレッサのように、吐出側の流体が
高温になる圧力比の高い用途にまで適用範囲を広げるこ
とができる。
Further, since the adverse effect of the high-temperature fluid is prevented, the positive displacement fluid machine of the present invention has a high pressure ratio at which the fluid on the discharge side has a high temperature, such as a compressor for a fuel cell of an electric vehicle. The range of application can be expanded to applications.

【0039】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の容積式流体機械発明であって、冷却手段が、ロータに
隣接して配置されていることを特徴とし、請求項1の構
成と同等の作用・効果を得ることができる。
A second aspect of the present invention is the positive displacement fluid machine invention according to the first aspect, wherein the cooling means is arranged adjacent to the rotor. The same operation and effect can be obtained.

【0040】また、ロータに隣接して配置された冷却手
段によって流体が冷却されるから、本発明の容積式流体
機械を、例えば、車両のスーパーチャージャに用いた場
合、吸気を冷却するインタークーラを小型にすることが
可能になり、過給システムがそれだけコンパクトにな
り、車載性が向上する。
Further, since the fluid is cooled by the cooling means disposed adjacent to the rotor, when the positive displacement fluid machine of the present invention is used for a supercharger of a vehicle, for example, an intercooler for cooling intake air is used. It is possible to reduce the size, the supercharging system becomes more compact, and the on-board performance is improved.

【0041】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の発明であって、冷却手段が、冷却流路
と、この冷却流路を流れる冷却流体とからなることを特
徴とし、請求項1,2の構成と同等の作用・効果を得る
ことができる。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the cooling means comprises a cooling channel and a cooling fluid flowing through the cooling channel. Thus, the same operation and effect as those of the first and second aspects can be obtained.

【0042】また、冷却流路に冷却流体を流す冷却手段
は、冷却機能を狭い箇所に集中させることができるか
ら、必要な箇所だけを充分に冷却することが可能であ
り、必要な箇所だけを冷却したい本発明の容積式流体機
械に最適である。
Further, the cooling means for flowing the cooling fluid through the cooling flow path can concentrate the cooling function in a narrow place, so that only the necessary place can be sufficiently cooled, and only the necessary place can be cooled. Most suitable for the positive displacement fluid machine of the present invention that requires cooling.

【0043】また、この構成の冷却手段は、構造が簡単
であるから、低コストで実施することができる。
Further, since the cooling means having this structure has a simple structure, it can be implemented at low cost.

【0044】なお、冷却流体は特に選ばない。従って、
水、オイル、液化ガス(例えばフロン)などの一般的な
冷媒を自由に選択して用いることができると共に、冷媒
を選択することにより、冷却機能を必要に応じて任意に
調整することができる。
The cooling fluid is not particularly limited. Therefore,
Common refrigerants such as water, oil, and liquefied gas (for example, chlorofluorocarbon) can be freely selected and used, and the cooling function can be arbitrarily adjusted as needed by selecting the refrigerant.

【0045】請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の
何れか一項に記載の容積式流体機械であって、冷却手段
が、吐出口側に配置されていることを特徴とし、請求項
1〜3の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the positive displacement fluid machine according to any one of the first to third aspects, wherein the cooling means is arranged on the discharge port side. Actions and effects equivalent to those of the first to third aspects can be obtained.

【0046】また、圧縮熱によって流体が高温になる圧
縮型の容積式流体機械では、吐出口側に冷却手段を配置
したことにより、高温の吐出流体が直接冷却されるから
特に大きな冷却効果が得られ、請求項1〜3で説明した
ような高温度に対する保護効果がさらに高くなる。
In a compression type positive displacement fluid machine in which a fluid is heated to a high temperature by compression heat, a particularly large cooling effect can be obtained since a high-temperature discharge fluid is directly cooled by disposing a cooling means on the discharge port side. Thus, the protection effect against high temperatures as described in claims 1 to 3 is further enhanced.

【0047】請求項5に記載の発明は、請求項3または
請求項4に記載の容積式流体機械であって、冷却流路
に、冷却流体との接触面積を増やす凹凸部が設けられて
いることを特徴とし、請求項3または請求項4の構成と
同等の作用・効果を得ることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the positive displacement fluid machine according to the third or fourth aspect, the cooling flow path is provided with an uneven portion for increasing a contact area with the cooling fluid. In this case, the same operation and effect as those of the third or fourth aspect can be obtained.

【0048】また、冷却流体との接触面積を増加させる
凹凸部を冷却流路に設けたことによって、冷却能力が大
きく向上し、上記のような高温度に対する保護効果がさ
らに高くなる。
Further, by providing the concave and convex portions for increasing the contact area with the cooling fluid in the cooling channel, the cooling capacity is greatly improved, and the protection effect against the high temperature as described above is further enhanced.

【0049】また、この凹凸部を吐出口側に設ければ、
吐出流体の冷却効果が特に高くなり、スーパーチャージ
ャに用いた場合、インタークーラをさらに小型にするこ
とができる。
Further, if this uneven portion is provided on the discharge port side,
The cooling effect of the discharged fluid is particularly high, and when used for a supercharger, the intercooler can be further reduced in size.

【0050】また、この凹凸部は、例えば波状にする他
に、凹凸の高さ、凹凸のピッチ、あるいは、凹凸(溝)
が交差したパターンなどを自由に選択することが可能で
あり、さらに、これらを組み合わせることも可能であっ
て、冷却手段の冷却能力を必要に応じて任意に調整する
ことができる。
In addition to the irregularities, the irregularities may be, for example, corrugated, or may have irregularities in height, irregularities pitch, or irregularities (grooves).
Can be freely selected, and furthermore, these can be combined, and the cooling capacity of the cooling means can be arbitrarily adjusted as needed.

【0051】請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の
何れか一項に記載の容積式流体機械であって、スクリュ
ー状の歯すじで互いに噛み合いながら回転する一対のス
クリューロータを備え、流体を各ロータとロータ室との
間で軸方向に移動させるスクリュー式の流体機械である
ことを特徴とし、請求項1〜5の構成と同等の作用・効
果を得ることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the positive displacement fluid machine according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a pair of screw rotors which rotate while meshing with each other with screw-shaped teeth. This is a screw-type fluid machine that moves fluid in the axial direction between each rotor and the rotor chamber, and the same operations and effects as those of the first to fifth aspects can be obtained.

【0052】このスクリュー式流体機械は、圧縮型容積
式流体機械の一種であり、高圧力比が要求される用途に
頻用されるから、必要な箇所を充分に冷却する本発明の
容積式流体機械に好適である。
This screw type fluid machine is a kind of compression type positive displacement type fluid machine, and is frequently used in applications requiring a high pressure ratio. It is suitable for.

【0053】[0053]

【発明の実施の形態】図1〜図3によって本発明の一実
施形態であるコンプレッサ1の説明をする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A compressor 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0054】このコンプレッサ1は請求項1〜6の特徴
を備えている。また、左右の方向は図1,2での左右の
方向であり、符号を与えていない部材等は図示されてい
ない。
This compressor 1 has the features of claims 1 to 6. The left and right directions are the left and right directions in FIGS. 1 and 2, and members and the like without reference numerals are not shown.

【0055】コンプレッサ1(スクリュー式流体機械:
容積式流体機械)は電気自動車用の燃料電池に用いられ
ており、電動モータによって高速で回転駆動され、燃料
電池に多量の空気を供給するように構成されている。
Compressor 1 (screw type fluid machine:
A positive displacement fluid machine) is used in a fuel cell for an electric vehicle, is driven to rotate at a high speed by an electric motor, and is configured to supply a large amount of air to the fuel cell.

【0056】図1のように、コンプレッサ1は、一対の
スクリューロータ3,5、ギヤケーシング7、コンプレ
ッサケーシング9、ロータ室11、ロータ室11と連通
する吸入口13と吐出口15、タイミングギヤ組17、
継ぎ手19、冷却手段21などから構成されている。
As shown in FIG. 1, the compressor 1 includes a pair of screw rotors 3 and 5, a gear casing 7, a compressor casing 9, a rotor chamber 11, a suction port 13 and a discharge port 15 communicating with the rotor chamber 11, and a timing gear set. 17,
It comprises a joint 19, a cooling means 21 and the like.

【0057】スクリューロータ3,5は、それぞれロー
タ軸23,25とロータ本体27,29とで構成されて
いる。各ロータ本体27,29はねじ部31のスラスト
力により大径と小径の各圧入部33,35でロータ軸2
3,25に圧入されており、ロータ本体27,29に
は、互いに噛み合うスクリュー状の歯すじ37,39が
形成されている。
The screw rotors 3 and 5 are composed of rotor shafts 23 and 25 and rotor bodies 27 and 29, respectively. Each of the rotor bodies 27 and 29 is rotated by the thrust force of the screw portion 31 so that the large-diameter and small-diameter press-fit portions 33 and 35 form the rotor shaft 2.
Screw-shaped teeth 37 and 39 are formed in the rotor main bodies 27 and 29 so as to mesh with each other.

【0058】ギヤケーシング7とコンプレッサケーシン
グ9は互いに固定されている。これらはボルト41で取
り付けられた外側ケース43に納められており、外側ケ
ース43と各ケーシング7,9との間には断熱材45が
充填されている。
The gear casing 7 and the compressor casing 9 are fixed to each other. These are accommodated in an outer case 43 attached with bolts 41, and a space between the outer case 43 and each of the casings 7, 9 is filled with a heat insulating material 45.

【0059】ロータ室11はギヤケーシング7とコンプ
レッサケーシング9の間に形成されており、ロータ本体
27,29はロータ室11に収容されている。
The rotor chamber 11 is formed between the gear casing 7 and the compressor casing 9, and the rotor bodies 27 and 29 are housed in the rotor chamber 11.

【0060】ロータ室11とロータ本体27,29の間
には、互いの接触を防止しながら吸気の洩れを最小限に
するために適度な隙間が設けられている。
An appropriate gap is provided between the rotor chamber 11 and the rotor main bodies 27 and 29 in order to minimize the leakage of the intake air while preventing the mutual contact therebetween.

【0061】吸入口13はコンプレッサケーシング9の
軸方向に形成されており、吸入口13には吸入流路47
が連結されている。吐出口15は、図1,2のように、
ギヤケーシング7とコンプレッサケーシング9に跨って
径方向に形成されている。
The suction port 13 is formed in the axial direction of the compressor casing 9.
Are connected. The discharge port 15 is, as shown in FIGS.
It is formed radially across the gear casing 7 and the compressor casing 9.

【0062】各スクリューロータ3,5のロータ軸2
3,25は、左端部をアンギュラーコンタクトベアリン
グ49によってギヤケーシング7に支承されており、右
端部をローラベアリング51によってコンプレッサケー
シング9に支承されている。
The rotor shaft 2 of each screw rotor 3, 5
The left and right ends of the gears 3 and 25 are supported on the gear casing 7 by an angular contact bearing 49, and the right end is supported on the compressor casing 9 by a roller bearing 51.

【0063】ギヤケーシング7にはギヤ室53が設けら
れており、ギヤ室53にはオイル溜まりが形成されてい
る。
A gear chamber 53 is provided in the gear casing 7, and an oil reservoir is formed in the gear chamber 53.

【0064】各ロータ軸23,25とギヤケーシング7
との間には、接触型のシール55とラビリンスシール5
7が配置されており、ロータ室11からギヤ室53への
空気漏れ及びギヤ室53からロータ室11へのオイル洩
れを防止している。
Each rotor shaft 23, 25 and the gear casing 7
Between the contact type seal 55 and the labyrinth seal 5
7 prevent air leakage from the rotor chamber 11 to the gear chamber 53 and oil leakage from the gear chamber 53 to the rotor chamber 11.

【0065】また、各ロータ軸23,25とコンプレッ
サギヤケーシング9との間には、ラビリンスシール59
が配置されており、ロータ室11から外部への吸気洩れ
と塵や埃などの侵入を防止している。
A labyrinth seal 59 is provided between each of the rotor shafts 23 and 25 and the compressor gear casing 9.
Are arranged to prevent leakage of intake air from the rotor chamber 11 to the outside and entry of dust and dirt.

【0066】タイミングギヤ組17は、ギヤ室53に収
容されており、互いに噛み合った大径と小径のタイミン
グギヤ61、63から構成されている。
The timing gear set 17 is housed in a gear chamber 53 and is composed of large-diameter and small-diameter timing gears 61 and 63 meshing with each other.

【0067】大径のタイミングギヤ61は入力側スクリ
ューロータ3のロータ軸23に圧入されており、小径の
タイミングギヤ63はテーパーリング固定機構65によ
って他方のロータ軸25に固定されている。
The large-diameter timing gear 61 is press-fitted into the rotor shaft 23 of the input screw rotor 3, and the small-diameter timing gear 63 is fixed to the other rotor shaft 25 by a taper ring fixing mechanism 65.

【0068】このテーパーリング固定機構65は、各ス
クリューロータ3,5の歯すじ37,39が互いに接触
しないように、タイミングギヤ63をロータ軸25にロ
ックして回転方向に位置決めする。
The taper ring fixing mechanism 65 locks the timing gear 63 to the rotor shaft 25 and positions it in the rotational direction so that the tooth traces 37 and 39 of the screw rotors 3 and 5 do not contact each other.

【0069】継ぎ手19は、電動モータの出力軸67と
入力側のロータ軸23とを連結している。継ぎ手19に
は2組のテーパー部69があり、両軸67,23をセン
ターリングし、これらの芯ずれと、芯ずれによるコンプ
レッサ1の振動を防止している。
The joint 19 connects the output shaft 67 of the electric motor and the rotor shaft 23 on the input side. The joint 19 has two sets of tapered portions 69 for centering both shafts 67 and 23 to prevent misalignment of these shafts and vibration of the compressor 1 due to misalignment.

【0070】コンプレッサ1が電動モータによって駆動
されると、スクリューロータ3,5は、タイミングギヤ
組17を介して、互いの歯すじ37,39を接触させず
に噛み合いながら反対方向に回転し、吸入口13から吸
入した空気を歯すじ37,39とロータ室11の壁面と
の間で軸方向の右方に移動させながら断熱圧縮し、吐出
口15から吐き出して燃料電池に送る。
When the compressor 1 is driven by the electric motor, the screw rotors 3, 5 rotate in the opposite directions via the timing gear set 17 while meshing with each other without contacting the teeth 37, 39. The air sucked from the port 13 is adiabatically compressed while moving to the right in the axial direction between the teeth 37, 39 and the wall surface of the rotor chamber 11, and is discharged from the discharge port 15 to the fuel cell.

【0071】吐出口15では、断熱圧縮された空気が高
温になっている。
At the discharge port 15, the temperature of the adiabatic compressed air is high.

【0072】冷却手段21は、ウォータージャケット7
1(冷却流路)とウォータージャケット71を流れる冷
却水(冷却流体)から構成されている。
The cooling means 21 includes a water jacket 7
1 (cooling flow path) and cooling water (cooling fluid) flowing through the water jacket 71.

【0073】ウォータージャケット71は、ギヤケーシ
ング7(吐出口15側:各ロータ3,5の端部側)に、
アンギュラーコンタクトベアリング49と接触型のシー
ル55とラビリンスシール57を囲むように形成されて
いる。
The water jacket 71 is attached to the gear casing 7 (discharge port 15 side: end portions of the rotors 3 and 5).
It is formed so as to surround the angular contact bearing 49, the contact type seal 55 and the labyrinth seal 57.

【0074】また、図2のように、ウォータージャケッ
ト71の吐出口15に隣接した部分(円形断面の吐出口
15の半円部を形成するギヤケーシング7の部分)に
は、冷却水側と吐出空気側にそれぞれ接触面積を増加さ
せる波状の凹凸部73,75が形成されている。
As shown in FIG. 2, the portion adjacent to the discharge port 15 of the water jacket 71 (the portion of the gear casing 7 forming a semicircular portion of the discharge port 15 having a circular cross section) is provided with the cooling water side. Wavy irregularities 73 and 75 for increasing the contact area are formed on the air side.

【0075】また、ウォータージャケット71には、ギ
ヤケーシング7に取り付けられたウォータープラグ7
7,79とパイプ81,83とが接続されており、これ
らの流路を介してウォータージャケット71を必要な流
量の冷却水が流される。
The water jacket 71 has a water plug 7 attached to the gear casing 7.
7, 79 and pipes 81, 83 are connected, and a required flow rate of cooling water flows through the water jacket 71 through these flow paths.

【0076】ウォータージャケット71(凹凸部73,
75)を循環する冷却水によって、吐出口15と吐出空
気、アンギュラーコンタクトベアリング49、接触型の
シール55、ラビリンスシール57及びその周辺部が充
分に冷却され、高温の吐出空気の影響から保護される。
The water jacket 71 (the uneven portion 73,
75), the discharge port 15 and the discharge air, the angular contact bearing 49, the contact-type seal 55, the labyrinth seal 57 and the peripheral portion thereof are sufficiently cooled by the cooling water circulating through 75), and are protected from the influence of the high-temperature discharge air. You.

【0077】こうして、コンプレッサ1が構成されてい
る。
Thus, the compressor 1 is configured.

【0078】ウォータージャケット71の冷却機能によ
り、接触型のシール55はシール部材の劣化が防止され
て耐久性が向上し、ラビリンスシール57は温度膨張に
よる隙間変化が小さく抑えられ、いずれもシール性が高
く保たれて空気とオイルの漏れが防止されるから、コン
プレッサ1は性能が高く保たれる。
The cooling function of the water jacket 71 prevents the contact-type seal 55 from deteriorating the seal member and improves the durability, and the labyrinth seal 57 suppresses a small change in the gap due to the temperature expansion. Since the compressor 1 is kept high to prevent air and oil from leaking, the performance of the compressor 1 is kept high.

【0079】また、温度膨張が小さく抑えられることに
よって、ロータ軸23,25と各ケーシング7,9の相
対位置変化が小さく抑えられるから、アンギュラーコン
タクトベアリング49は、無理な力が掛かることがなく
なって劣化が防止され、機能と耐久性とが高く保たれ
る。
Further, since the relative position change between the rotor shafts 23, 25 and the casings 7, 9 is suppressed to a small extent by suppressing the temperature expansion to a small extent, the angular contact bearing 49 does not receive an excessive force. Degradation is prevented, and the function and durability are kept high.

【0080】従って、ベアリング49の劣化によるロー
タ3,5(ロータ軸23,25)の軸間距離変化が防止
され、ロータ本体27,29(歯すじ37,39)の隙
間及びロータ3,5とロータ室11の隙間が正常値に保
たれるから、これらの干渉と異常磨耗とが防止され、コ
ンプレッサ1は、性能と共に、耐久性が高く保たれる。
Accordingly, a change in the center distance of the rotors 3, 5 (rotor shafts 23, 25) due to the deterioration of the bearing 49 is prevented, and the gap between the rotor bodies 27, 29 (tooth traces 37, 39) and the rotor 3, 5 Since the gap between the rotor chambers 11 is maintained at a normal value, these interferences and abnormal wear are prevented, and the compressor 1 is maintained with high performance and durability.

【0081】また、ウォータージャケット71はギヤ室
53に隣接しているから、オイル溜まりのオイルやタイ
ミングギヤ組17なども冷却され、高温の吐出空気の影
響から保護される。
Since the water jacket 71 is adjacent to the gear chamber 53, the oil in the oil pool, the timing gear set 17 and the like are also cooled, and are protected from the influence of high-temperature discharge air.

【0082】このように、オイルの劣化が防止されるか
ら、各タイミングギヤ61,63は噛み合い部が充分に
潤滑・冷却され、耐久性が向上する。
As described above, since the deterioration of the oil is prevented, the meshing portions of the timing gears 61 and 63 are sufficiently lubricated and cooled, and the durability is improved.

【0083】また、タイミングギヤ61,63は、熱膨
張によるバックラッシュ変化が防止されるから、噛み合
い状態が良好に保たれ、異常磨耗やギヤ音などが防止さ
れ、耐久性がさらに向上する。
Further, since the timing gears 61 and 63 are prevented from changing the backlash due to thermal expansion, the meshing state is favorably maintained, abnormal wear and gear noise are prevented, and the durability is further improved.

【0084】また、空気が圧縮されて高温になる吐出口
15側に冷却手段21を配置したことによって、顕著な
冷却効果が得られるから、上記のような高温度に対する
保護効果は極めて大きい。
Further, by arranging the cooling means 21 on the side of the discharge port 15 where the air is compressed to a high temperature, a remarkable cooling effect is obtained, so that the protection effect against the high temperature as described above is extremely large.

【0085】また、凹凸部73,75をウォータージャ
ケット71とその吐出口15部分に設けたことによっ
て、冷却水及び吐出空気との接触面積が増加し、冷却機
能が大きく向上するから、高温度に対する保護効果がさ
らに向上する。
Further, by providing the uneven portions 73 and 75 in the water jacket 71 and the discharge port 15 thereof, the contact area between the cooling water and the discharge air increases, and the cooling function is greatly improved. The protection effect is further improved.

【0086】また、凹凸部73,75は、凹凸の高さ、
凹凸のピッチ、あるいは、凹凸(溝)が交差したパター
ンなどを自由に選択することが可能であり、さらに、こ
れらを組み合わせることも可能であるから、必要に応じ
て冷却手段21の冷却能力を任意に調整することができ
る。
The uneven portions 73 and 75 have the height of the unevenness,
It is possible to freely select the pitch of the unevenness or the pattern in which the unevenness (groove) intersects, and furthermore, it is also possible to combine these, so that the cooling capacity of the cooling means 21 can be optionally set as required. Can be adjusted.

【0087】また、必要な箇所だけを冷却するように構
成し、ケーシング7,9全体を冷却しないから、ケーシ
ング7,9の収縮によるロータ3,5(歯すじ37,3
9)の干渉と、歯すじ37,39とロータ室11との干
渉が防止され、コンプレッサ1の耐久性と性能がさらに
向上する。
Further, since only the necessary portions are cooled and the entire casings 7, 9 are not cooled, the rotors 3, 5 (the teeth 37, 3) due to the contraction of the casings 7, 9 are formed.
The interference of 9) and the interference between the teeth 37 and 39 and the rotor chamber 11 are prevented, and the durability and performance of the compressor 1 are further improved.

【0088】また、ウォータージャケット71に冷却水
を流す冷却手段21は、構造が簡単で低コストである上
に、冷却機能を狭い箇所に集中させることが可能であ
り、それだけ高い冷却効果が得られるから、上記のよう
に必要な箇所だけを充分に冷却することができる。
The cooling means 21 for flowing the cooling water through the water jacket 71 has a simple structure, is low in cost, and can concentrate the cooling function in a narrow place, so that a high cooling effect can be obtained. Therefore, only the necessary portions can be sufficiently cooled as described above.

【0089】さらに、ケーシング217全体を外部から
冷却する従来例と異なって、冷却能力を特に大きくする
必要がないから、小規模のウォータージャケット71で
充分な冷却能力が得られ、低コストで実施することがで
きる。
Further, unlike the conventional example in which the entire casing 217 is cooled from the outside, it is not necessary to particularly increase the cooling capacity. Therefore, a sufficient cooling capacity can be obtained with the small-sized water jacket 71, and the cost can be reduced. be able to.

【0090】また、冷却手段21によって充分な冷却効
果が得られるから、シール、ベアリング、軸部材、ケー
シング部材などに高価な耐熱品や耐熱部材を用いる必要
がなくなり、大きなコスト上昇が避けられる。
Further, since a sufficient cooling effect can be obtained by the cooling means 21, it is not necessary to use expensive heat-resistant products or heat-resistant members for the seal, bearing, shaft member, casing member and the like, and a large increase in cost can be avoided.

【0091】なお、ロータ3,5に近接して配置された
冷却手段21によって、高温の空気が冷却されるから、
コンプレッサ1を、例えば、車両のスーパーチャージャ
に用いた場合、吸気を冷却するインタークーラを小型に
することが可能になり、過給システムがそれだけコンパ
クトに構成され、車載性が向上する。
Since the high-temperature air is cooled by the cooling means 21 arranged close to the rotors 3, 5,
When the compressor 1 is used, for example, in a supercharger of a vehicle, the size of the intercooler for cooling the intake air can be reduced, so that the supercharging system can be made more compact and the on-board characteristics can be improved.

【0092】また、吐出口15の部分に設けた凹凸部7
3,75によって吐出空気の冷却効果が特に高くなるか
ら、スーパーチャージャに用いた場合のインタークーラ
小型化効果がさらに向上する。
The uneven portion 7 provided at the discharge port 15
Since the cooling effect of the discharge air is particularly enhanced by 3,75, the effect of reducing the size of the intercooler when used in a supercharger is further improved.

【0093】さらに、以上のように、冷却手段21によ
って充分な冷却効果が得られるから、本発明の容積式流
体機械(コンプレッサ1)は、電気自動車用の燃料電池
用のように、吐出側の流体温度が高温になる圧力比の高
い用途にまで適用範囲を広げることができる。
Further, as described above, a sufficient cooling effect can be obtained by the cooling means 21. Therefore, the positive displacement fluid machine (compressor 1) of the present invention has a discharge side like a fuel cell for an electric vehicle. The range of application can be extended to applications where the fluid temperature is high and the pressure ratio is high.

【0094】なお、本発明の容積式流体機械は、スクリ
ュー式流体機械に限らず、例えば、ルーツ式流体機械、
スクロール式流体機械、ロータリー式流体機械、ベーン
式流体機械などでもよい。
The displacement type fluid machine of the present invention is not limited to a screw type fluid machine, but may be, for example, a roots type fluid machine,
A scroll type fluid machine, a rotary type fluid machine, a vane type fluid machine, etc. may be used.

【0095】さらに、流体が高温になるスクリュー式、
スクロール式、ロータリー式、ベーン式の各圧縮型流体
機械で、特に高い効果を得ることができる。
Further, a screw type in which the fluid has a high temperature,
Particularly high effects can be obtained with each of the scroll-type, rotary-type, and vane-type compression-type fluid machines.

【0096】また、請求項3での説明のように、冷却流
体は、水、オイル、液化ガス(例えばフロン)などの一
般的な冷媒を自由に選択して用いることができる上に、
これらの冷媒を選択することにより、必要に応じて冷却
機能を任意に調整することができる。
Further, as described in claim 3, as the cooling fluid, a general refrigerant such as water, oil, liquefied gas (for example, chlorofluorocarbon) can be freely selected and used.
By selecting these refrigerants, the cooling function can be arbitrarily adjusted as needed.

【0097】[0097]

【発明の効果】請求項1に記載の容積式流体機械は、必
要な箇所だけが充分に冷却されて、シールとベアリング
の性能と耐久性が正常に保たれ、性能と耐久性が高く保
たれる。
According to the positive displacement fluid machine of the first aspect, only the necessary parts are sufficiently cooled, the performance and durability of the seal and bearing are normally maintained, and the performance and durability are maintained high. It is.

【0098】また、ギヤはバックラッシュ変化が防止さ
れ、良好な噛み合い状態に保たれて、異常磨耗やギヤ音
などが防止される。
Further, the gear is prevented from undergoing backlash change, is kept in a good meshing state, and abnormal wear and gear noise are prevented.

【0099】また、吐出口側にギヤ室が配置される構成
では、オイルの劣化が防止され、ギヤが充分に潤滑・冷
却され、耐久性が向上する。
In the configuration in which the gear chamber is arranged on the discharge port side, deterioration of oil is prevented, the gear is sufficiently lubricated and cooled, and durability is improved.

【0100】また、シール、ベアリング、軸部材、ケー
シング部材などに高価な耐熱品や耐熱部材を用いる必要
がなくなり、大きなコスト上昇が避けられる。
Further, it is not necessary to use expensive heat-resistant products or heat-resistant members for the seal, the bearing, the shaft member, the casing member, and the like, so that a large cost increase can be avoided.

【0101】また、ケーシング全体を冷却しないから、
ケーシングの収縮によるロータ同士の干渉と、ロータと
ロータ室との干渉が防止され、耐久性と性能がさらに向
上する。
Since the entire casing is not cooled,
Interference between the rotors due to shrinkage of the casing and between the rotor and the rotor chamber are prevented, and the durability and performance are further improved.

【0102】また、冷却能力を特に大きくする必要がな
いから、冷却手段はそれだけ構造簡単でコンパクトにな
り、低コストで実施できる。
Further, since there is no need to particularly increase the cooling capacity, the cooling means is simpler in structure, more compact, and can be implemented at lower cost.

【0103】また、必要な箇所で充分な冷却効果が得ら
れる本発明の容積式流体機械は、例えば、電気自動車の
燃料電池用コンプレッサのように、吐出側の流体温度が
高温になる圧力比の高い用途にまで適用できる。
Further, the positive displacement fluid machine of the present invention, which can provide a sufficient cooling effect at a necessary place, has a pressure ratio of a fluid temperature on the discharge side which is high, such as a compressor for a fuel cell of an electric vehicle. Applicable to high applications.

【0104】請求項2に記載の容積式流体機械は、請求
項1の構成と同等の効果を得ることができる。
According to the positive displacement fluid machine of the second aspect, the same effect as that of the first aspect can be obtained.

【0105】また、ロータに隣接配置された冷却手段に
よって流体が冷却されるから、車両のスーパーチャージ
ャに用いた場合、インタークーラがそれだけ小型にな
り、過給システムがコンパクトになって車載性が向上す
る。
Further, since the fluid is cooled by the cooling means arranged adjacent to the rotor, when used in a vehicle supercharger, the size of the intercooler is reduced accordingly, the supercharging system is made compact, and the mountability is improved. I do.

【0106】請求項3に記載の容積式流体機械は、請求
項1または請求項2の構成と同等の効果を得ることがで
きる。
The positive displacement fluid machine according to the third aspect can provide the same effects as those of the first or second aspect.

【0107】また、冷却流路と冷却流体とで構成される
冷却手段は、構造簡単、低コストである上に、狭い箇所
で高い冷却効果が得られるから、必要な箇所だけを充分
に冷却する本発明の容積式流体機械に最適である。
The cooling means composed of the cooling passage and the cooling fluid has a simple structure, is low in cost, and has a high cooling effect in a narrow place, so that only the necessary places are sufficiently cooled. Most suitable for the positive displacement fluid machine of the present invention.

【0108】また、冷却流体に一般的な冷媒を自由に選
択して用いることができる上に、冷媒を選択することに
より、必要に応じて冷却機能を調整することができる。
Further, a general refrigerant can be freely selected and used as the cooling fluid, and the cooling function can be adjusted as required by selecting the refrigerant.

【0109】請求項4に記載の容積式流体機械は、請求
項1〜3の構成と同等の効果を得ることができる。
The positive displacement fluid machine according to the fourth aspect can provide the same effects as those of the first to third aspects.

【0110】また、流体の温度が高くなる吐出口側に配
置した冷却手段によって大きな冷却効果が得られ、高温
度に対する保護効果がさらに高くなる。
Further, a large cooling effect is obtained by the cooling means arranged on the discharge port side where the temperature of the fluid becomes high, and the protection effect against high temperatures is further enhanced.

【0111】請求項5に記載の容積式流体機械は、請求
項3または請求項4の構成と同等の効果を得ることがで
きる。
The positive displacement type fluid machine according to the fifth aspect can provide the same effects as those of the third or fourth aspect.

【0112】また、冷却流路に設けた凹凸部によって冷
却機能が大きく向上し、高温度に対する保護効果がさら
に高くなる。
Further, the cooling function is greatly improved by the concave and convex portions provided in the cooling channel, and the effect of protecting against high temperatures is further enhanced.

【0113】また、凹凸部を吐出口に設ければ、吐出流
体の冷却効果が特に高くなり、スーパーチャージャに用
いた場合、インタークーラをさらに小型にすることがで
きる。
Further, when the uneven portion is provided at the discharge port, the effect of cooling the discharged fluid is particularly enhanced, and when used for a supercharger, the size of the intercooler can be further reduced.

【0114】また、凹凸部の態様を自由に選択すること
によって、冷却手段の冷却能力を任意に調整できる。
The cooling capacity of the cooling means can be arbitrarily adjusted by freely selecting the mode of the uneven portion.

【0115】請求項6に記載の容積式流体機械は、請求
項1〜5の構成と同等の効果を得ることができる。
The positive displacement fluid machine according to the sixth aspect can provide the same effects as those of the first to fifth aspects.

【0116】また、圧縮型容積式流体機械の一種である
スクリュー式流体機械は、高圧力比が要求される用途に
頻用されるから、必要な箇所が充分に冷却される本発明
の容積式流体機械に好適である。
A screw type fluid machine, which is a kind of compression type positive displacement type fluid machine, is frequently used in applications requiring a high pressure ratio. Suitable for machines.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図2のB−B断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2;

【図4】従来例の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンプレッサ(スクリュー式流体機械:容積式流体
機械) 3,5 スクリューロータ(ロータ) 7 ギヤケーシング(ケーシング) 9 コンプレッサケーシング(ケーシング) 11 ロータ室 13 吸入口 15 吐出口 21 冷却手段 23,25 ロータ軸 49 アンギュラーコンタクトベアリング(ベアリン
グ) 55 接触型のシール(シール) 57 ラビリンスシール(シール) 71 ウォータージャケット(冷却流路) 73,75 波状の凹凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor (screw type fluid machine: positive displacement type fluid machine) 3,5 Screw rotor (rotor) 7 Gear casing (casing) 9 Compressor casing (casing) 11 Rotor chamber 13 Suction port 15 Discharge port 21 Cooling means 23,25 Rotor shaft 49 Angular contact bearing (Bearing) 55 Contact type seal (Seal) 57 Labyrinth seal (Seal) 71 Water jacket (Cooling channel) 73, 75 Wavy irregularities

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 光 栃木県栃木市大宮町2388番地 栃木富士産 業株式会社内 Fターム(参考) 3H029 AA03 AA18 AB02 BB12 CC48 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hikaru Hasegawa 2388 Omiyacho, Tochigi City, Tochigi Prefecture Tochigi Fuji Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 3H029 AA03 AA18 AB02 BB12 CC48

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロータと、ロータを収容するロータ室及
びこのロータ室と連通する流体の吸入口及び吐出口を有
するケーシングと、ロータの軸を支承するベアリング
と、ロータ室からの流体漏れを防止するシールとを備
え、ロータが回転駆動されると、流体を吸入口から吸入
しロータ室中を移動させて吐出口から吐出するように構
成され、ロータ端面側の、ベアリング及びシールの周囲
に冷却手段を配置したことを特徴とする容積式流体機
械。
A rotor, a rotor chamber accommodating the rotor, a casing having a suction port and a discharge port of a fluid communicating with the rotor chamber, a bearing for supporting a shaft of the rotor, and preventing leakage of fluid from the rotor chamber. When the rotor is driven to rotate, fluid is sucked in from the suction port, moved in the rotor chamber, and discharged from the discharge port, and cooled around bearings and seals on the rotor end face side. A positive displacement fluid machine characterized by disposing means.
【請求項2】 請求項1に記載の発明であって、冷却手
段が、ロータに隣接して配置されていることを特徴とす
る容積式流体機械。
2. The positive displacement fluid machine according to claim 1, wherein the cooling means is arranged adjacent to the rotor.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の発明で
あって、冷却手段が、冷却流路と、この冷却流路を流れ
る冷却流体とからなることを特徴とする容積式流体機
械。
3. The positive displacement fluid machine according to claim 1, wherein the cooling means comprises a cooling flow path and a cooling fluid flowing through the cooling flow path.
【請求項4】 請求項1〜3の何れか一項に記載の発明
であって、冷却手段が、吐出口側に配置されていること
を特徴とする容積式流体機械。
4. The positive displacement fluid machine according to claim 1, wherein the cooling means is disposed on a discharge port side.
【請求項5】 請求項3または請求項4に記載の発明で
あって、冷却流路に、冷却流体との接触面積を増やす凹
凸部が設けられていることを特徴とする容積式流体機
械。
5. The positive displacement fluid machine according to claim 3, wherein the cooling flow path is provided with an uneven portion for increasing a contact area with the cooling fluid.
【請求項6】 請求項1〜5の何れか一項に記載の発明
であって、スクリュー状の歯すじで互いに噛み合いなが
ら回転する一対のスクリューロータを備え、流体を各ロ
ータとロータ室との間で軸方向に移動させるスクリュー
式の流体機械であることを特徴とする容積式流体機械。
6. The invention according to claim 1, further comprising a pair of screw rotors that rotate while meshing with each other with screw-shaped teeth, wherein fluid flows between each rotor and the rotor chamber. A positive displacement fluid machine, which is a screw fluid machine that moves in the axial direction between the fluid machines.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004057255B4 (en) * 2003-11-27 2008-09-18 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya Motor-driven Roots compressor
JP2011149439A (en) * 2011-03-28 2011-08-04 Kobe Steel Ltd Screw compressor

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DE102004057255B4 (en) * 2003-11-27 2008-09-18 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya Motor-driven Roots compressor
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