(57)【要約】【課題】スクリューロータとこれに噛合する単一のゲートロータとからなるスクリュー型コンプレッサであって、前記スクリューロータねじ溝の全てを圧縮室工程に利用でき、ねじ溝には面取り部がなく加工の簡素化と熱交換度の向上が図れる単一のゲートロータを有するスクリューコンプレッサにおける圧縮室構造を提供する。【解決手段】円筒体状のスクリューロータ１にはその軸方向端面に円錐形状面取り部がなくスクリューロータ１とゲートロータ２とは噛合時から圧縮室を形成し１８０°以上の圧縮室となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射方向に複数枚の羽根を等間隔に形成してなる単一のゲートロータと、該ゲートロータの前記羽根と圧接して噛合するねじ溝を外面に形成する円筒体状のスクリューロータと、該スクリューロータの支持軸と前記ゲートロータの支持軸を枢支すると共に圧縮媒体の吸入口及び排出口を形成し、前記スクリューロータ及びゲートロータを内部に収納するケーシングとを備えているスクリューコンプレッサにおいて、前記スクリューロータの軸方向端面は面取りが無い面取り非存在の状態に形成されているとともに、前記ねじ溝は面取りが無い面取り非存在の状態に形成されていることを特徴とする単一のゲートロータを有するスクリューコンプレッサにおける圧縮室構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリューロータとこれに噛合するゲートロータとこれ等を囲んで枢支し吸入口及び排出口を形成するケーシング等を有するスクリューコンプレッサの圧縮室構造に係り、特に、前記ゲートロータを単一のものから形成し、スクリューロータの端面には一切面取り部を形成しないで１８０°以上の圧縮室を形成し加工の簡素化と熱交換率の向上を図る単一のゲートロータを有するスクリューコンプレッサにおける圧縮室構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７及び図８は従来のスクリューコンプレッサのエアエンド部分の構造を示す。図７に示すように、スクリューコンプレッサはスクリューロータ１と、このねじ溝１ａに噛合する左右の一対のゲートロータ２，２と、これ等を囲むケーシング３等とから構成される。なお、スクリューロータ１の支持軸１ｂはケーシング３に軸受４を介して枢支され、図略のモータやエンジンに連結される。また、ゲートロータ２，２もケーシング３に設けられている軸受６，６（図８）により枢支されている。また、ケーシング３には圧縮媒体（空気等）の吸入口や排出口（図略）が一体的に夫々形成されている。なお、図において白抜き矢印は圧縮媒体が導入されることを概略的に示している。
図７に示すように、前記吸入口からケーシング３内に導入された圧縮媒体は、スクリューロータ１のねじ溝１ａとゲートロータ２及びケーシング３とから構成される圧縮室に取り込まれ、次第に圧縮されて前記排出口から所望の圧力の圧縮媒体として排出される。この場合、図８に示すように圧縮室５としては左右対象の１８０°以内のものからなり、従って冷却媒体との熱交換はこの１８０°以内の圧縮室５の範囲においてのみしか行われなかった。
以上の従来の左右一対のゲートロータを設けたスクリュー圧縮機としては、例えば、特許文献１の如きものがある。
一方、本発明のように単一のゲートロータを有するスクリュー圧縮機として特許文献２の如き従来技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２２９２１３号公報（図４）
【特許文献２】特開平６−４２４７５号公報（図１）
【特許文献３】特開平６−４２４７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の特許第４２２９２１３号公報の「シングルスクリュー圧縮機」は、基本的構造としては図７及び図８に示したスクリューコンプレッサに似ているものであるが、その特徴としては圧縮室が閉じきり状態となる直前の位置に亘る部分の全体がゲートの側面と非接触状態になるように掘り下げられているものからなる。即ち、この部分が面取りされているものからなる。この面取りは主として手作業的加工によるものであり、多くの加工工数を必要としその分だけ高価のものとなる。この主原因はスクリューロータの軸方向端面の円錐形状面取りにあり、左右一対のゲートロータを用いるものは圧縮室を１８０°以下に保持するため軸方向端面の円錐形状面取りがどうしても必要となる。
一方、特許文献２の特開平６−４２４７５号公報の「シングルスクリュー圧縮機」は、単一のゲートロータを用いるものであるが、このものにおいてもスクリューロータの軸方向端面には円錐形状面取りがあり、前記と同様の問題点を有する。
【０００５】
図４及び図５はスクリューロータ１の軸方向端面に円錐形状面取りがある場合のゲートロータ２とスクリューロータ１との噛合状態を示すものである。円筒体状のスクリューロータ１はその軸方向端面に円錐形状面取りがされている。このためゲートロータがスクリューロータのねじ溝に噛合してもその圧縮室は吸入側と連通しており、圧縮室として機能しない。しかしながら、この機能しない状態においてもスクリューロータとゲートロータとは圧接噛合しているためその間に摩擦損失が生じて駆動出力が大となりその分だけエネルギーの損失がある。よって、この部分に図６（ａ），（ｂ）に示すように面取りＡを施し摩擦ロスを低減させる手段を講じている。
【０００６】
本発明は以上の事情に鑑みて発明されたものであり、単一のゲートロータを使用すると共にスクリューロータの軸方向端面の面取りを廃し、ゲートロータとスクリューロータとが噛合した瞬間から圧縮室を形成して１８０°以上の圧縮室を形成し、ねじ溝の全てを圧縮工程に利用し、冷却手段との熱交換の範囲の拡大を図り、かつねじ溝の面取りをやめて加工工数を低減し低コスト化を図るようにした単一のゲートロータを有するスクリューコンプレッサにおける圧縮室構造を提供することを目的とする。なお、左右にゲートロータを有する場合は圧縮室を１８０°以上にすることができず、スクリューロータの面取りが必要であるが、単一のゲートロータを使用することにより１８０°以上の圧縮室の形成が可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、放射方向に複数枚の羽根を等間隔に形成してなる単一のゲートロータと、該ゲートロータの前記羽根と圧接して噛合するねじ溝を外面に形成する円筒体状のスクリューロータと、該スクリューロータの支持軸と前記ゲートロータの支持軸を枢支すると共に圧縮媒体の吸入口及び排出口を形成し、前記スクリューロータ及びゲートロータを内部に収納するケーシングとを備えているスクリューコンプレッサにおいて、前記スクリューロータの軸方向端面は面取りが無い面取り非存在の状態に形成されているとともに、前記ねじ溝は面取りが無い面取り非存在の状態に形成されていること、すなわち、前記スクリューロータの軸方向端面の円錐形状面取り及び前記ねじ溝に面取り部が形成されていないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１の単一のゲートロータを有するスクリューコンプレッサにおける圧縮室構造によれば、スクリューロータの面取りをしないことにより１８０°以上の長い圧縮室が形成され、供給される冷却手段との熱交換がより十分に行われる。また、面取りをなくすことにより加工手段の大巾の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のスクリューコンプレッサにおけるゲートロータとスクリューロータとの噛合状態を示す斜視図。
【図２】本発明のスクリューコンプレッサの主要部の構造を示す模式的断面図。
【図３】本発明における１８０°以上圧縮室の形成状態を示す断面図。
【図４】従来の面取りのあるスクリューコンプレッサにおけるゲートロータとスクリューロータとの噛合状態を示す斜視図。
【図５】図４の背面拡大図。
【図６】従来のスクリューロータの面取り状態を示す斜視図（ａ）及び面取り構造の詳細を示す説明図（ｂ）。
【図７】従来の左右一対のゲートロータを有するスクリューコンプレッサの主要部の構造を示す模式的断面図。
【図８】従来のスクリューコンプレッサにおける１８０°圧縮室を示す模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の単一のゲートロータを有するスクリューコンプレッサにおける圧縮室構造の実施の形態について図面を参照して詳述する。
【実施例１】
【００１１】
図１は単一のゲートロータのスクリューコンプレッサにおけるゲートロータ２とスクリューロータ１との圧縮始めにおける状態を示す斜視図である。図示のようにスクリューロータ１の軸方向端面には円錐形状の面取りが一切施されていない。
【００１２】
図２及び図３はこのスクリューコンプレッサ１００の少し詳しい構造を示すものである。図２においてスクリューロータ１はねじ溝１ａを外面に形成する円筒体状のものからなり、支持軸１ｂ，１ｂが両方向に一体的に連結されている。また、支持軸１ｂは図略の駆動手段（モータやエンジン）に連結されている。このスクリューロータ１には軸方向端面に円錐形状面取りがなく、そのねじ溝１ａにも図６に示したような面取りは一切形成されていない。一方、スクリューロータ１のねじ溝１ａに噛合するゲートロータ２は円盤状のものからなり、放射状の羽根２ａ（図１）を複数個等間隔に形成するものからなり、羽根２ａはスクリューロータ１のねじ溝１ａに噛合する。また、ゲートロータ２はホルダ２ｃにより支持されて姿勢を保持する。また、ゲートロータ２には支持軸２ｂが一体的に連結されている。
【００１３】
ケーシング３は以上の構造のスクリューロータ１と単一のゲートロータ２を収納する密閉構造体からなり、このケーシング３に設けられている軸受４及び軸受６はスクリューロータ１及びゲートロータ２の支持軸１ｂや支持軸２ｂを枢支する。また、ケーシング３には圧縮媒体の入出する図略の吸入口及び排出口が開口形成されている。
【００１４】
以上の構造のスクリューコンプレッサ１００はスクリューロータ１の回転によりゲートロータ２との間に図３に示すように圧縮室５が形成されているが、図示のようにゲートロータ２が単一のため、この圧縮室５は１８０°以上のものにすることができる。この点において図８に示した約１８０°の圧縮室５より広い範囲の圧縮室５が形成される。この広い範囲の圧縮室５の形成が本発明の１つの大きな特徴である。圧縮室５内において圧縮媒体は封止こめられており、図８に示す構造と比較して圧縮行程が延長されるため、圧縮媒体と冷却媒体との熱交換の効率向上を図ることができる。これによって冷却媒体の供給量の低減ができ、その分だけ圧縮空気の突出量の増加が図れる。また、ねじ溝の全てを圧縮工程に利用でき、ねじ溝の面取りを行わないことによる加工工数の大巾の低減ができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、シングルスクリュー型のコンプレッサのエアエンドのすべてに適用可能であり、その利用範囲は広い。
【符号の説明】
【００１６】
１    スクリューロータ
１ａ  ねじ溝
１ｂ  支持軸
２    ゲートロータ
２ａ  羽根
２ｂ  支持軸
２ｃ  ホルダ
３    ケーシング
４    軸受
５    圧縮室
６    軸受
【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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