(57)【要約】【課題】  スクリュー圧縮機の個体間の吐出性能ばらつきを低減する。【解決手段】  ハウジング７におけるロータ１の高圧側端面１ｂと対向する平面部に、吐出空間１０ｃから吸入空間１０ｂへ気体を漏らす溝７ｃを設け、溝７ｃを介して漏れる気体の量を調整する漏れ調整部材５１を溝７ｃ内に配置する。ロータ１、２が図示の回転角位置にあるときには、溝７ｃのうち漏れ調整部材５１が挿入されていない溝内開放空間が、吸入空間１０ｂおよび吐出空間１０ｃにともに連通しているため、高圧の吐出空間１０ｃから溝内開放空間を介して低圧の吸入空間１０ｂに気体が漏れる。そして、漏れ調整部材５１の位置調整によって、漏れが発生するロータ１、２の回転角範囲が変化し、溝７ｃを介して漏れる気体の量が変化する。その気体の漏れ量の調整によって吐出性能を調整する。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口（７ａ）と吐出口（７ｂ）とを有するハウジング（７）と、
前記ハウジング（７）内のロータ室（１０）に収納されるとともに、互いに噛み合う螺旋状の歯溝が形成された一対のロータ（１、２）と、
前記ロータ室（１０）のうち前記吸入口（７ａ）と連通する吸入空間（１０ｂ）と、
前記ロータ室（１０）のうち前記吐出口（７ｂ）と連通する吐出空間（１０ｃ）とを備え、
前記一対のロータ（１、２）の回転により前記吸入口（７ａ）から吸入した気体を圧縮して前記吐出口（７ｂ）から吐出するスクリュー圧縮機において、
前記ハウジング（７）における前記ロータ（１、２）の高圧側端面（１ｂ、２ｂ）と対向する平面部に形成されて、前記吐出空間（１０ｃ）から前記吸入空間（１０ｂ）へ気体を漏らす溝（７ｃ）と、
前記溝（７ｃ）内に配置されて、前記溝（７ｃ）を介して漏れる気体の量を調整する漏れ調整部材（５１）とを備えることを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項２】
前記溝（７ｃ）内での前記漏れ調整部材（５１）の位置によって気体の漏れ量が調整される構成であり、
前記漏れ調整部材（５１）の位置を調整する位置調整部材（５２）を備えることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー圧縮機。
【請求項３】
前記溝（７ｃ）は、前記吸入空間（１０ｂ）と前記吐出空間（１０ｃ）とを連通することを特徴とする請求項１または２に記載のスクリュー圧縮機。
【請求項４】
前記一対のロータ（１、２）は外径が異なっており、前記ハウジング（７）の平面部のうち大径のロータ（１）の高圧側端面（１ｂ）と対向する部位のみに前記溝（７ｃ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のスクリュー圧縮機。
【請求項５】
前記吐出口（７ｂ）から前記位置調整部材（５２）を操作可能な構成であることを特徴とする請求項２に記載のスクリュー圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から気体を取り込み圧縮して吐出するスクリュー圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧縮室内に潤滑油等を噴射しないスクリュー圧縮機においては、各部のクリアランスがその圧縮機の吐出性能に大きな影響を与えるが、各部品の加工精度等を加味するとクリアランスは例えば設定値の４０％〜１６０％とばらつき、圧縮機の吐出性能にも大きなばらつきが発生する。
【０００３】
そこで、一対のロータを組みつけた状態で一方のロータにブレーキをかけ、他方のロータを正逆回転方向に回転させ、回転角度差を用いて微小隙間を計測するロータ検査方法が提案された（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−５１８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の検査方法を用いれば吐出性能予測はある程度可能となるが、吐出性能の調整機構がないため個体差に対する吐出性能のばらつき低減を図ることはできない。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、スクリュー圧縮機の個体間の吐出性能ばらつきを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、吸入口（７ａ）と吐出口（７ｂ）とを有するハウジング（７）と、ハウジング（７）内のロータ室（１０）に収納されるとともに、互いに噛み合う螺旋状の歯溝が形成された一対のロータ（１、２）と、ロータ室（１０）のうち吸入口（７ａ）と連通する吸入空間（１０ｂ）と、ロータ室（１０）のうち吐出口（７ｂ）と連通する吐出空間（１０ｃ）とを備え、一対のロータ（１、２）の回転により吸入口（７ａ）から吸入した気体を圧縮して吐出口（７ｂ）から吐出するスクリュー圧縮機において、ハウジング（７）におけるロータ（１、２）の高圧側端面（１ｂ、２ｂ）と対向する平面部に形成されて、吐出空間（１０ｃ）から吸入空間（１０ｂ）へ気体を漏らす溝（７ｃ）と、溝（７ｃ）内に配置されて、溝（７ｃ）を介して漏れる気体の量を調整する漏れ調整部材（５１）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これによると、気体の漏れ量の調整によって吐出性能を調整することができるため、スクリュー圧縮機の個体間の吐出性能ばらつきを低減することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、溝（７ｃ）内での漏れ調整部材（５１）の位置によって気体の漏れ量が調整される構成であり、  漏れ調整部材（５１）の位置を調整する位置調整部材（５２）を備えることを特徴とする。
【０００９】
これによると、多数の漏れ調整部材を選択使用する場合と比較して、部品種類を削減することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のスクリュー圧縮機において、溝（７ｃ）は、吸入空間（１０ｂ）と吐出空間（１０ｃ）とを連通することを特徴とする。
【００１１】
これによると、溝を介して多量の気体を漏らすことができるため、換言すると、気体の漏れ量の調整幅を大きくとれるため、個体間の吐出性能ばらつきが大きい場合でも、個体間の吐出性能ばらつきを確実に低減することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のスクリュー圧縮機において、一対のロータ（１、２）は外径が異なっており、ハウジング（７）の平面部のうち大径のロータ（１）の高圧側端面（１ｂ）と対向する部位のみに溝（７ｃ）が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
これによると、溝を形成する部位は広いスペースがあり、大きな溝を形成することができるため、溝を１つにすることができ、溝の加工工数を低減できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項２に記載のスクリュー圧縮機において、吐出口（７ｂ）から位置調整部材（５２）を操作可能な構成であることを特徴とする。
【００１５】
これによると、組付・初期吐出性能評価完了後に、吐出性能調整を容易に実施することができるとともに、調整工数を削減することができる。
【００１６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１は一実施形態に係るスクリュー圧縮機の断面図、図２はスクリュー圧縮機のロータの斜視図、図３はロータを取り除いた状態での図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図４は図３のＤ−Ｄ線に沿う断面図、図５（ａ）は図４の漏れ調整部材の正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の底面図、図６は図４の位置調整部材の正面図である。また、図７および図８は図１のＥ方向から見たときのハウジングの溝とロータの高圧側端面との位置関係を示す模式図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態のスクリュー圧縮機は、ねじ状のオスロータ１およびメスロータ２と、駆動源の回転力によりロータ１、２を回転駆動する回転伝達機構３と、一対のロータ１、２および回転伝達機構３を収納するケーシング４と、駆動源の回転力を受ける入力軸５等から構成されている。なお、図１において一対のロータ１、２は紙面奥側と手前側に並んで配置されている。
【００１９】
オスロータ１およびメスロータ２は、電動式モータ１００等の駆動源から回転力を得た回転伝達機構３により回転駆動される。本第１実施形態では、オスロータ１が駆動側、メスロータ２が従動側になっており、それぞれ回転軸１ａ、２ａを中心として回転する。
【００２０】
図２に示すように、オスロータ１およびメスロータ２は、互いに噛合するように螺旋状の突起部が形成された雄ねじ状に形成されている。そして、オスロータ１の歯先とメスロータ２の歯元が噛み合い、オスロータ１の歯元とメスロータ２の歯先が噛み合うように構成されている。また、オスロータ１が大径ロータ、メスロータ２が小径ロータとなっており、オスロータ１の外径Ａの方がメスロータ２の外径Ｂより大きくなっている。
【００２１】
図１に戻り、ケーシング４は、モータ１００側から順に、潤滑ボックス６、ロータハウジング７およびカバー８から構成されている。潤滑ボックス６、ロータハウジング７およびカバー８は、ボルト（図示せず）等の締結手段によって強固に結合されている。ロータ１、２と回転伝達機構３はそれぞれ離隔した状態でケーシング４内に収納されており、一対のロータ１、２はロータハウジング７内に収納され、回転伝達機構３は循環ボックス６内に収納されている。
【００２２】
潤滑ボックス６内には、回転伝達機構３と、回転伝達機構３に供給される潤滑油とが収納された潤滑油空間９が形成されている。潤滑油としては、例えばエンジンオイルと同程度の粘度を有するオイルを用いることができる。回転伝達機構３を構成する歯車等には、潤滑油空間９内の潤滑油がはねかけられることにより潤滑が行われる。
【００２３】
潤滑ボックス６には、モータ１００から回転力を受ける入力軸５が設けられている。潤滑ボックス６には、モータ１００側に第１ベアリング１１が設けられ、潤滑油空間９側に第２ベアリング１２が設けられており、入力軸５はこれらのベアリング１１、１２を介して潤滑ボックス６に支持されている。また、潤滑ボックス６に形成された入力軸５が挿入される挿通穴の内部には、潤滑油がケーシング４外に流出するのを阻止するための第１オイルシール１３が装着されている。
【００２４】
ロータハウジング７内には一対のロータ１、２が収納されるロータ室１０が形成されている。ロータハウジング７には、ロータ室１０内に気体を吸入するための吸入口７ａと、ロータ室１０外に気体を吐出するための吐出口７ｂが形成されている。吸入口７ａはロータハウジング７の軸方向端部のうちカバー８側に設けられており、吐出口７ｂはロータハウジング７の軸方向端部のうち潤滑ボックス６側に設けられている。
【００２５】
また、ロータ１、２の外周先端とロータ室１０の内壁との間は、微小な隙間が形成されたシール構造となっている。ロータ１、２とロータ室１０内壁との間には、吸入口７ａから吸入された気体を圧縮するための圧縮室１０ａが形成されている。
【００２６】
上述のように、ロータ１、２は回転伝達機構３により回転駆動される。回転伝達機構３は、入力軸５の回転をオスロータ回転軸１ａとメスロータ回転軸２ａに伝達するとともに、一対のロータ１、２を同期回転させるように構成されている。回転伝達機構３は、モータ１００によって駆動される入力軸５の回転をオスロータ回転軸１ａに伝える第１、第２ギヤ１４、１５と、これらのギヤ１４、１５からオスロータ回転軸１ａに伝えられた回転をメスロータ回転軸２ａに伝える第３、第４ギヤ１６、１７等から構成される。なお、第３、第４ギヤ１６、１７は、一対のロータ１、２を同期回転させるためのタイミングギヤである。
【００２７】
オスロータ回転軸１ａとメスロータ回転軸２ａは、一端側が第３、第４ベアリング１８、１９を介してロータハウジング７に回転可能に支持され、他端側が第５、第６ベアリング２０、２１を介してカバー８に回転可能に支持されている。
【００２８】
また、ロータハウジング７に形成されたロータ回転軸１ａ、２ａが挿入される挿通穴には、第３、第４ベアリング１８、１９に供給される潤滑油がロータ室１０内に漏れるのを阻止するための第２、第３オイルシール２２、２３が装着されている。さらに、カバー８に形成されたロータ回転軸１ａ、２ａが挿入される挿通穴にも、第５、第６ベアリング２０、２１に封入されているグリースがロータ室１０内に漏れるのを阻止するための第４、第５オイルシール２４、２５が装着されている。
【００２９】
次に、本実施形態のスクリュー圧縮機の特徴部分について説明する。
【００３０】
図３、図４に示すように、ハウジング７におけるロータ１、２の高圧側端面１ｂ、２ｂ（図２参照）と対向する平面部には、四角柱状の溝７ｃが設けられている。より詳細には、ハウジング７におけるオスロータ１の高圧側端面１ｂと対向する平面部に溝７ｃが設けられている。この溝７ｃは、ロータ１、２との接触面より若干くぼんだ凹部として形成されている。
【００３１】
そして、図７に示すように、溝７ｃは、ロータ室１０のうち吸入口７ａと連通する吸入空間１０ｂと、ロータ室１０のうち吐出口７ｂと連通する吐出空間１０ｃとを連通可能になっている。なお、オスロータ１の高圧側端面１ｂは、軸方向両端面のうち潤滑ボックス６側の端面、換言すると、吐出口７ｂ側の端面である。
【００３２】
図３に示すように、ハウジング７における溝７ｃの一端には、溝７ｃの短辺よりも小さい直径の円柱状の第１位置決め穴７ｄが設けられ、ハウジング７における溝７ｃの他端には、溝７ｃの対角線長さよりも大きい直径の円柱状の第２位置決め穴７ｅが設けられている。この第２位置決め穴７ｅは、吐出口７ｂに開口している。
【００３３】
図３、図４に示すように、溝７ｃには、溝７ｃを介して漏れる気体の量を調整する四角柱状の漏れ調整部材５１と、漏れ調整部材５１の位置を調整する円柱状の位置調整部材５２が挿入されている。漏れ調整部材５１は、溝７ｃと同じ断面形状を持ち、溝７ｃに隙間勘合できる寸法としている。また、図５に示すように、漏れ調整部材５１の内部には雌ねじ５１ａが形成されている。
【００３４】
図６に示すように、位置調整部材５２の一端には、ハウジング７の第１位置決め穴７ｄに挿入（例えば圧入）される位置決め用の第１円柱部５２ａが設けられ、位置調整部材５２の他端には、ハウジング７の第２位置決め穴７ｅに挿入される位置決め用の第２円柱部５２ｂが設けられている。また、位置調整部材５２の中間部には、漏れ調整部材５１の雌ねじ５１ａが螺合される雄ねじ５２ｃが形成されている。なお、位置調整部材５２を外部から回転させるために、第２円柱部５２ｂの端面には図示しない６角穴が形成されている。
【００３５】
図１、図３に示すように、ハウジング７の吐出口７ｂの部位には、図示しないホースが接続されるパイプ部材５３が、ハウジング７に対して脱着可能に取り付けられている。そして、パイプ部材５３をハウジング７に装着した状態では、ハウジング７の第２位置決め穴７ｅがパイプ部材５３のフランジ部にて覆われるようになっている。因みに、後述する吐出性能の調整後に、パイプ部材５３がハウジング７に装着される。
【００３６】
なお、ロータ１、２、潤滑ボックス６、ロータハウジング７、カバー８、および漏れ調整部材５１はアルミニウム製であり、位置調整部材５２は鉄製である。
【００３７】
次に、本実施形態のスクリュー圧縮機の作動について説明する。
【００３８】
一対のロータ１、２が、回転伝達機構３により同期回転されると、ロータハウジング７のカバー８側に設けられた吸入口７ａから気体が圧縮室１０ａに吸い込まれる。このとき、圧縮室１０ａは、一対のロータ１、２の回転とともに、カバー８側から潤滑油空間９側に移動しながらその体積が縮小していくため、圧縮室１０ａ内の気体は次第に加圧圧縮されながら潤滑油空間９側に移動していく。
【００３９】
そして、一対のロータ１、２の回転角が所定の角度に達すると、圧縮室１０ａがロータハウジング７の潤滑油空間９側に設けられた吐出口７ｂに到達し、それまで密閉されていた圧縮室１０ａが吐出口７ｂにて開放された状態となるので、圧縮室１０ａ内の圧縮された気体が吐出口７ｂから吐出される。
【００４０】
次に、スクリュー圧縮機の吐出性能の調整について図７、図８に基づいて詳細に説明する。
【００４１】
まず、パイプ部材５３を除く構成部品を組み付けた後、漏れ調整部材５１を基準位置にセットして吐出性能を測定する。そして、吐出性能が基準値から外れている場合には、吐出口７ｂから位置調整部材５２を回転させて漏れ調整部材５１の位置を調整することにより、溝７ｃを介して漏れる気体の量を調整し、ひいては吐出性能を調整する。
【００４２】
ここで、溝７ｃを介して漏れる気体の量の調整原理について説明する。図７は漏れが発生している状態を示している。すなわち、一対のロータ１、２が図示の回転角位置にあるときには、溝７ｃのうち漏れ調整部材５１が挿入されていない空間（以下、溝内開放空間という）が、吸入空間１０ｂおよび吐出空間１０ｃにともに連通しているため、高圧の吐出空間１０ｃから溝内開放空間を介して低圧の吸入空間１０ｂに気体が漏れる。
【００４３】
一方、図８は漏れが発生していない状態を示している。すなわち、一対のロータ１、２が図示の回転角位置にあるときには、オスロータ１の高圧側端面１ｂが漏れ調整部材５１と接して、溝内開放空間と吐出空間１０ｃとの連通を遮断しているため、溝内開放空間を介しての気体の漏れは発生しない。
【００４４】
また、図示しないが、一対のロータ１、２がさらに回転して、オスロータ１の高圧側端面１ｂが溝内開放空間と吸入空間１０ｂとの連通を遮断したときも、溝内開放空間を介しての気体の漏れは発生しない。
【００４５】
そして、位置調整部材５２にて漏れ調整部材５１の位置を調整することにより、溝内開放空間が吸入空間１０ｂおよび吐出空間１０ｃにともに連通して漏れが発生している時間（すなわち、一対のロータ１、２の回転角範囲）が変化し、溝７ｃを介して漏れる気体の量が変化する。
【００４６】
以上述べたように、本実施形態では、溝７ｃを介して漏れる気体の量を調整して吐出性能を調整することができるため、スクリュー圧縮機の個体間の吐出性能ばらつきを低減することができる。
【００４７】
また、一対のロータ１、２の所定の回転角範囲では、溝内開放空間が吸入空間１０ｂおよび吐出空間１０ｃにともに連通して、溝７ｃを介して多量の気体を漏らすことができるため、換言すると、気体の漏れ量の調整幅を大きくとれるため、個体間の吐出性能ばらつきが大きい場合でも、個体間の吐出性能ばらつきを確実に低減することができる。
【００４８】
また、ハウジング７の平面部のうち大径のロータ１の高圧側端面１ｂと対向する部位に溝７ｃを設けているが、この部位は広いスペースがあり、大きな溝７ｃを形成することができるため、溝７ｃを１つにすることができ、溝７ｃの加工工数を低減できる。
【００４９】
また、吐出口７ｂから位置調整部材５２を回転させて漏れ調整部材５１の位置を調整可能であるため、組付・初期吐出性能評価完了後に、吐出性能調整を容易に実施することができるとともに、調整工数を削減することができる。
【００５０】
（他の実施形態）
上記実施形態では、漏れ調整部材５１の位置を調整することにより気体の漏れ量を調整したが、厚さまたは長さが異なる漏れ調整部材を選択使用して気体の漏れ量を調整するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、ハウジング７の平面部のうち大径のロータ１の高圧側端面１ｂと対向する部位に溝７ｃを設けたが、ハウジング７の平面部のうち小径のロータ２の高圧側端面２ｂと対向する部位に溝７ｃを設け、その溝７ｃに漏れ調整部材５１および位置調整部材５２を挿入してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係るスクリュー圧縮機の断面図である。
【図２】図１のスクリュー圧縮機のロータの斜視図である。
【図３】ロータを取り除いた状態での図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図４】図３のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図５】（ａ）は図４の漏れ調整部材の正面図、（ｂ）は（ａ）の底面図である。
【図６】図４の位置調整部材の正面図である。
【図７】図１のＥ方向から見たときのハウジングの溝とロータの高圧側端面との位置関係を示す模式図である。
【図８】図１のＥ方向から見たときのハウジングの溝とロータの高圧側端面との位置関係を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…オスロータ、１ｂ…高圧側端面、２…メスロータ、７…ロータハウジング、７ａ…吸入口、７ｂ…吐出口、７ｃ…溝、１０…ロータ室、１０ｂ…吸入空間、１０ｃ…吐出空間、５１…漏れ調整部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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