JPS62291486A - スクリユ−コンプレツサ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速回転領域において振動を生ずるスパイラ
キシャルスクリューコンプレ・ノサーのローターのバラ
ンシング方法を改善し、高速回転領域においても振動を
生じないスパイラキシャルスクリューコンブレソサーに
関する。

〔従来の技術と問題点〕

一般に周知となっているスクリューコンプレッサーは、
ＴＷＩＮ　　５ＣＲＥＷ　　ＣＯＭＰＲＥＳＳＯＲと呼
ばれ、スウェーデン国のＳＲＭ社の製品で、第５図及び
第６図に示すように、複数のねじ山をもった主軸１と該
主軸と噛みあうねじをもった副軸２の２本のローターと
、該２本のローターを囲繞するケイシングによって構成
される。

ローターの形状はバランスのとり易い形状をなしており
比較的に高速回転に使用し得る利点があるが、反面、歯
の枚数（ねじの条数）が多いため及び主軸と副軸の歯形
が異なる等の理由により噛み合い精度を高めなければな
らず、フライス加工又はホブ切りした後で総形砥石で研
磨仕上しているのが現状である。

従って製造コストが非常に高価なものとなり、用途が限
定されているのが現状である。

又、大容量のコンプレッサーは、高精度にして且つ特殊
な工作機械を必要とする困難な問題から一般に市場にあ
るものは高々ｌＱｒ＋？／ｍ１ｎ（吸込状態）が多い。

従って、通常は、昇圧１ｋｇ／ｃｎ！Ｇ以上で大風量の
ものは、ルーツブロアを多段型にするなどの対応がなさ
れているのが現状である。

しかし、ルーツブロアは大形となり、多段型にすると据
付面積が広く要するばかりでなく、コストも割高となり
、又、多段にしたことによるベルト損失等から効率が低
くなる欠点がある。

そごで、ルーツブロアに代るものとして、スパイラキシ
ャルスクリューコンプレッサーが考えられるが、第４図
に示すように、アルキネデス曲線Ｃ＋　とクインビー曲
線Ｃ２と円Ｃ３に構成されたねじ山はローター中心に対
して質量が不均等であり、回転を上げていくと激しい振
動が発生するため、一般には１５００　ｒｐｍ以上の回
転数では運転が不可能であった。

回転数が低速領域しか使用出来ないと、吐出風量が少な
くなり、通常のコンプレッサーやルーツブロアよりも大
型となる欠点があった。

しかも、圧力を上昇させるとリーク量もそれに応じて大
となり、効率が低下する問題がある。

リーク量は回転数に関係なく一定と考えられるので、高
速回転にすればする程容積効率は高まることになり、コ
ンプレッサーの高速回転化が望ましいが、スパイラキシ
ャルスクリューコンプレッサーではローター中心に対し
て質量が不均等であるため、高速回転に伴って振動が激
しくなり、一般には１５００　ｒｐｍ以上の回転数では
運転が不可能であった。

従って、スパイラキシャルスクリューコンブレッサーの
利点を后かし効率よく使用するためには、高速回転領域
でも使用可能とすることが不可欠であり、そのためには
ロータバランスをＪＩＳＢＯ９０５におけるＧ２．５以
上とする必要があった。

本発明は、上記の問題点を解決するもので、ローターバ
ランシング方法を改善することによって高速回転を可能
としたスパイラキシャルスクリューコンプレッサーを提
供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、スパイラキシャルスクリューコンブレッサー
のローターのねじのリード数を偶数とすると共に、ロー
ター両端のねじ山部分に空胴を設けるか又は空胴を設け
た部分に軽量の材質を鋳込むことによって軽量化しロー
ターのバランスをとったことにある。

〔実施例〕

バランスには静バランスと動バランスとがあり、静バラ
ンスをとるには、１条ねじの場合、リード数を偶数倍と
することによって解決する。

しかし、動バランスは、ねじ両端にアンバランス質量が
残り、これが起振力の原因となる。

即ち、ねじ端に存在するアンバランス質量をｍとし回転
数をＮとすると、遠心力Ｆは、ここに、Ｔ：半径、ω：
回転角速度である。

従って、ねじ長さＴを第３図に示すようにり一ドＬの偶
数倍とすると、Ｔ＝２ｎＬであるため、発生する偶力Ｍ
は ここに、２ｎは偶数倍を意味する。

この為、回転数を上昇すると、偶力による振動が発生し
、コンプレッサーの高速回転ができなくなる。

かかる事実に基づき、従来ローターのバランスを取るこ
とが不可能といわれていた。

本発明は、第３図に示すように、ローター３のねじ長Ｔ
をねじり−ドＬの偶数倍にとることにより静バランスを
とるとともに、第１図に示すように、ローター３のねじ
３ａの両端のねじ山部すなわち重い部分（ローターの両
端の重い部分は位相が１８０度異ｌ６）に空胴部３ｂを
設けるか、又は空胴化した３ｂ部にアルミニウム等の軽
量の金属を溶着して動バランスをとったものである。

以上のような動バランスをとることにより、スパイラキ
シャルスクリューコンブレノサーはバランスをとる前の
回転数Ｎ＝１５０ＯｒｐｍからＮ＝３６０　Ｏｒｐｍ以
上の高速運転が可能となり、コンパクトなコンプレッサ
ーで大風量を送風でき、静粛で振動の少ない高性能なコ
ンプレッサーを得ることができた。

又、本コンプレッサーは昇圧１　ｋｇ　ｆ　／　ｃＩ＋
！以下のブロアとしても使用でき、一段で一６００ｍｍ
ＨｇＧの吸引可能な真空ポンプとしても使用できる画期
的なものであり、その用途範囲は広いものとなる。

〔効　果〕

本発明は、ねじ長をリードの偶数倍とすることにより静
バランスをとると共に、アンバランス分の質量を軽比重
の材料を鋳込んだり空胴化することによって動バランス
をとるため、ローター回転を回転数１５０　Ｏｒｐｍか
ら３６０　Ｏｒｐｍ以上迄高速運転することが可能とな
った。

従って、コンプレッサーを高速化することにより高効率
化が可能となりしかも振動騒音が少いコンプレッサーを
作ることが出来た。

即ち、従来の多段式ルーツブロアに比較して据付面積が
１／２となり、軸動力も約１５％低減することが可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示し、第１図はロー
ターの空胴化等により軽量化する部分を示すローターの
正面図、第２図（イ）及び（ロ）は同上Ａ及びＢ矢視図
、第３図はリードの偶数倍のねじ長を有するローターの
正面図、第４図はスパイラキシャルスクリューのねじ山
外形図、第５図及び第６図は一般のスクリューコンプレ
ッサーのローターのねじ外形図及びローターの斜視図で
ある。 ３・・・ローター、Ｔ・・・ねじ長、Ｌ・・・リード。 特許出願人　　　　　大晃機械工業株式会社（イ）　　
　　　　　　　　　　　　　　（ロ）第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クインビー曲線とアルキメデス曲線からなる歯形を有す
   る一条の右、左ねじ一対のローターを有するスパイラキ
   シャルスクリューコンプレッサーに於いて、ねじのリー
   ド数を偶数とすると共に、ローター両端のねじ山部分に
   空胴を設けるか又は空胴を設けた部分に軽量の材質を鋳
   込むことによって軽量化しローターのバランスをとるこ
   とを特徴とするスクリューコンプレッサー。