(57)【要約】  流体機械は、ケーシング３内に気体を導入するための屈曲した吸入通路を備え、導入した前記気体を圧縮或いは膨張させるためのロータを前記ケーシング内に形成されたロータ室４に収容している。また、前記吸入通路を複数の通路７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂに分割する分割壁１４が設けられている。好ましくは、前記ロータは、互いに噛み合う雄ロータ２Ａと雌ロータ２Ｂから構成されたスクリューロータ２であり、前記分割壁は、雄ロータと雌ロータの回転軸中心を結ぶ線（Ｘ軸）に対して垂直となる方向（Ｙ軸）に沿って設けられている。  これにより大型化することなく、吸入通路の圧力損失を低減できる流体機械を得ることができる。
2014112088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に気体を導入するための屈曲した吸入通路を備え、導入した前記気体を圧縮或いは膨張させるためのロータを前記ケーシング内に形成されたロータ室に収容している流体機械であって、前記吸入通路を複数の通路に分割する分割壁を備えていることを特徴とする流体機械。
【請求項２】
請求項１に記載の流体機械であって、前記吸入通路は、気体を流体機械に導入する第１の吸入通路と、該第１吸入通路からの吸入気体を前記ロータ室側に導く第２の吸入通路を備え、前記第１の吸入通路または前記第２の吸入通路の少なくとも何れかに前記分割壁が設けられていることを特徴とする流体機械。
【請求項３】
請求項２に記載の流体機械であって、前記第１の吸入通路は前記導入した気体を屈曲させて前記第２の吸入通路に導くように形成され、前記分割壁は少なくとも前記第２の吸入通路に設けられていることを特徴とする流体機械。
【請求項４】
請求項３に記載の流体機械であって、前記流体機械は、前記ロータ室内に収容されたスクリューロータを備えるスクリュー式の流体機械であり、
前記第１の吸入通路は、前記スクリューロータの外径方向から該スクリューロータへ向う方向に形成され、
前記第２の吸入通路は、前記第１の吸入通路から連続し且つ前記スクリューロータの回転軸方向に形成され、
更に、前記第２の吸入通路を介して導入された気体を前記ロータ室内へ導くための吸入ポートと、前記ロータ室からの気体を吐出するための吐出通路を備えている
ことを特徴とする流体機械。
【請求項５】
請求項４に記載の流体機械であって、前記流体機械はスクリュー圧縮機であり、また前記吸入ポートは、前記スクリューロータの径方向に形成されたラジアル吸入ポート、或いは前記スクリューロータの軸方向に形成されたアキシャル吸入ポートの少なくとも何れかであることを特徴とする流体機械。
【請求項６】
請求項５に記載の流体機械であって、前記ロータ室の吸込側を塞ぐように設けられたＳケーシングを備え、このＳケーシングには、前記第２の吸入通路を流れてきた気体が通過するＳケーシング側空間（第３の吸入通路）が形成されると共に、少なくとも前記アキシャル吸入ポートを備え、
このアキシャル吸入ポートは、前記Ｓケーシング側空間を形成しているＳケーシングの輪郭と前記ケーシングの吸込側端面の輪郭とにより形成され、該アキシャル吸入ポートは、前記Ｓケーシング側空間に流入した気体を、前記ロータ室内に収容されているスクリューロータの吸入側端面へ、軸方向から吸入させるように構成されていることを特徴とする流体機械。
【請求項７】
請求項５に記載の流体機械であって、前記スクリューロータは互いに噛み合う雄ロータと雌ロータから構成され、前記分割壁は、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して垂直となる方向に沿って設けられていることを特徴とする流体機械。
【請求項８】
請求項５に記載の流体機械であって、前記スクリューロータは互いに噛み合う雄ロータと雌ロータから構成され、前記分割壁は、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して平行となる方向に沿って設けられていることを特徴とする流体機械。
【請求項９】
請求項７に記載の流体機械であって、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して垂直となる方向に沿って設けられている前記分割壁を複数個設けていることを特徴とする流体機械。
【請求項１０】
請求項５に記載の流体機械であって、前記スクリューロータは互いに噛み合う雄ロータと雌ロータから構成され、前記分割壁は、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して垂直となる方向に沿って設けられていると共に、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して平行となる方向に沿っても設けられることにより、前記吸入通路を格子状に分割していることを特徴とする流体機械。
【請求項１１】
ケーシング内に気体を導入するための屈曲した吸入通路を備え、導入した前記気体を圧縮させるためのスクリューロータを前記ケーシング内に形成されたロータ室に収容している流体機械であって、前記吸入通路を複数の通路に分割する分割壁を備えていることを特徴とする流体機械。
【請求項１２】
請求項１１に記載の流体機械であって、前記流体機械は、前記スクリューロータを支持するための軸受と、この軸受を潤滑する潤滑油が前記ロータ室内に浸入するのを防止するための軸封装置とを備える無給油式のスクリュー圧縮機であり、前記吸入通路を介して導入された気体を前記ロータ室内に導くために、前記スクリューロータの軸方向に形成されたアキシャル吸入ポートを備えることを特徴とする流体機械。
【請求項１３】
請求項１２に記載の流体機械であって、前記スクリューロータは互いに噛み合う雄ロータと雌ロータから構成され、
前記分割壁は、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して垂直となる方向または前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して平行となる方向の少なくとも何れかに沿って設けられている
ことを特徴とする流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体機械に関し、特に屈曲した吸入通路を持つスクリュー圧縮機などに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
対象気体を吸い込んで圧縮する従来の流体機械としては、スクリュー圧縮機やスクロール圧縮機、或いはルーツブロワなどがある。そして、これらの流体機械、例えばロータ室にスクリューロータを収容するスクリュー圧縮機などでは、圧縮される対象気体（被圧縮気体）を前記ロータ室内に吸入するための吸入通路が設けられている。  
このような従来の流体機械においては、被圧縮気体の吸込み効率を向上させて吸込流量を増加させることで、スクリュー圧縮機の性能向上を図るようにしている。【０００３】
例えば、この種従来技術としては、特開２０１１−７０４８号公報（特許文献１）に記載されたものなどがある。この特許文献１のものは、スクリュー圧縮機において、互いに噛み合った雄ロータ及び雌ロータを収容するボア部と、前記雄ロータの雄歯溝と前記雌ロータの雌歯溝との噛み合い部に形成された複数個の作動室と、前記ボア部の被圧縮気体を吸入する側に設けられたアキシャル吸入ポートとを備え、このアキシャル吸入ポートは、前記作動室の容積が略最大となる回転角度において、外部と前記雌歯溝との連通、外部と前記雄歯溝との連通の順番に連通を止める形状としたものである。このように構成することにより、前記作動室内に一度吸入された気体が、再び吸入側に逆流して吸込み効率が低下するのを防ぐようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のものでは、前記作動室内に一度吸入されたガスが、再び吸入側に逆流して吸込み効率が減少するのを防ぐことはできるものの、被圧縮気体を前記作動室（ロータ室）に吸入するための前記吸入通路において生じる圧力損失により吸込み流量が低下することに対しては、何らの配慮も為されていない。【０００６】
また、流体機械は、更なる性能向上、例えば高効率化、軽量化、小型化が求められており、このため流体機械本体側についても、吸込み流量の増加が図られている。しかし、流体機械本体側の性能向上により該流体機械本体側の吸込み流量が増加しても、前記吸入通路の大きさ（通路断面積）が従来のままだと、前記流体機械本体側の性能向上により増加した分の流量に対して前記吸入通路が相対的に小さくなってしまう。このため、前記吸入通路の圧力損失が増加して効率が低下するから、前記吸入通路を拡大して圧力損失増加を抑制する必要がある。従って、前記吸入通路の拡大により、流体機械全体のサイズも大型化する課題がある。【０００７】
本発明の目的は、大型化することなく、吸入通路の圧力損失を低減できる流体機械を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、ケーシング内に気体を導入するための屈曲した吸入通路を備え、導入した前記気体を圧縮或いは膨張させるためのロータを前記ケーシング内に形成されたロータ室に収容している流体機械であって、前記吸入通路を複数の通路に分割する分割壁を備えていることを特徴とする。【０００９】
本発明の他の特徴は、ケーシング内に気体を導入するための屈曲した吸入通路を備え、導入した前記気体を圧縮させるためのスクリューロータを前記ケーシング内に形成されたロータ室に収容している流体機械であって、前記吸入通路を複数の通路に分割する分割壁を備えていることにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、大型化することなく、吸入通路の圧力損失を低減できる流体機械を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の流体機械の実施例１を示す縦断面図で、図２のＩ−Ｉ線矢視方向から見た図である。
【図２】図１のII−II線矢視断面図である。
【図３】図１のIII−III線矢視図である。
【図４】本発明の流体機械の実施例２を示す縦断面図で、図１に相当する図である。
【図５】本発明の流体機械の実施例３を示す図で、図３に相当する図である。
【図６】本発明の流体機械の実施例４を示す図で、図３に相当する図である。
【図７】本発明の流体機械の実施例５を示す図で、図３に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の流体機械の具体的実施例を、図面に基づいて説明する。なお、各図において同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。
【実施例１】
【００１３】
本発明の流体機械の実施例１を図１〜図３を用いて説明する。図１は本発明の流体機械の実施例１を示す縦断面図で、図２のＩ−Ｉ線矢視方向から見た図、図２は図１のII−II線矢視断面図、図３は図１のIII−III線矢視図である。  
また、本実施例１は、流体機械としての無給油式スクリュー圧縮機に本発明を適用した例を示すものである。【００１４】
これら図１〜図３に示す無給油式スクリュー圧縮機は、気体（本実施例では空気）を吸入して圧縮し、吐出するように構成されているものである。  
これらの図において、１は無給油式スクリュー圧縮機の圧縮機本体、２は雄ロータ２Ａと雌ロータ２Ｂから構成されているスクリューロータで、このスクリューロータ２は、ケーシング３のロータ室４に収容されている。前記スクリューロータ２を構成している前記雄ロータ２Ａと雌ロータ２Ｂは、それらの回転軸が平行で、各回転軸には螺旋状の歯がそれぞれ備えられており、互いに噛み合いながら回転するように構成されている。そして、前記雄ロータ２Ａ及び雌ロータ２Ｂの歯部と前記ロータ室４との間には複数の作動室が形成されている。【００１５】
前記スクリューロータ２は、図１に示すように、玉軸受１５及びころ軸受１６で支持されている。これらの軸受１５，１６には潤滑のために潤滑油が注入されるが、無給油式のスクリュー圧縮機であるため、前記軸受１５，１６に注入された潤滑油が前記圧縮機本体１のロータ室４内に浸入するのを防ぐため、前記ケーシング３の内面には、前記玉軸受１５とスクリューロータ２の歯部との間に軸封装置１７が、また前記ころ軸受１６とスクリューロータ２の歯部との間には軸封装置１８がそれぞれ設けられている。従って、前記圧縮機本体１のロータ室４内には、圧縮される対象気体のみが流入されるように構成されている。【００１６】
また、無給油式スクリュー圧縮機では、前記雄ロータ２Ａと前記雌ロータ２Ｂが接触せずに、互いに微小な隙間を形成して回転できるように、前記雄ロータ２Ａと前記雌ロータ２Ｂの一端側には互いの回転を同期させるためのタイミングギヤ５が設けられている。このタイミングギヤ５によって、前記雄ロータ２Ａと前記雌ロータ２Ｂとは回転時に接触して焼き付いてしまうことを防ぐことができる。前記雄ロータ２Ａの前記タイミングギヤ５を取付けている端部とは反対側の端部には、ピニオンギヤ６が取り付けられており、モータ（図示せず）によって駆動されるブルギヤ（図示せず）と噛み合うように構成されている。【００１７】
前記ケーシング３には、該ケーシング３内に気体を導入するための屈曲した吸入通路、即ち本実施例では、前記スクリューロータ２の外径方向から該スクリューロータ２の吸入側へと延伸する吸入通路が形成されている。この吸入通路は、径方向の第１の吸入通路７と、前記第１の吸入通路７から連続して形成され前記スクリューロータ２の回転軸に平行な軸方向の第２の吸入通路８とで構成されている。前記第１の吸入通路７は導入した気体を屈曲させて前記第２の吸入通路８に導くように形成されている。【００１８】
一方、前記ケーシング３の吸込側を塞ぐようにＳケーシング１２が設けられており、このＳケーシング１２には、前記第２の吸入通路８を流れてきた気体が通過するＳケーシング側空間（第３の吸入通路）９が形成されている。また、このＳケーシング側空間９を形成しているＳケーシング１２の輪郭と前記ケーシング３の吸込側端面の輪郭とにより、前記Ｓケーシング側空間９に流入した気体を、前記ロータ室４内に収容されているスクリューロータ２の吸入側端面２Ｃへ、軸方向から吸入させるためのアキシャル吸入ポート（吸入ポート）１０が形成されている。【００１９】
また、前記Ｓケーシング１２は前記ケーシング３にボルト２０などにより結合され、更に、前記Ｓケーシング１２と前記ケーシング３の吸込側端面の間をシールするために、Ｏリング溝１９が前記ケーシング３の吸込側端面に形成され、このＯリング溝１９にＯリングが収容されている。【００２０】
前記ケーシング３には、前記第２の吸入通路８の出口側端部と連通して前記第２吸入通路８からの気体を径方向から前記ロータ室４内に吸入させるためのラジアル吸入ポート（吸入ポート）１３も形成されている。更に、前記ケーシング３には、前記スクリューロータ２の回転により圧縮された気体を、前記ロータ室４から流出させるために、スクリューロータ２の吐出側端面２Ｄに開口する吐出通路１１も備えられている。【００２１】
前記吸入通路には、図２、図３に示すように、前記第１の吸入通路７の部分及び前記第２の吸入通路８の部分を複数の通路に分割するように径方向の分割壁１４が設けられている。従って、この分割壁１４により、前記第１の吸入通路７は２つの吸入通路７ａ，７ｂに分割され、前記第２の吸入通路８は２つの吸入通路８ａ，８ｂに分割されている。【００２２】
本実施例においては、前記ラジアル吸入ポート１３が設けられているため、前記分割壁１４は、前記第１の吸入通路７の部分から、前記第２の吸入通路８の前記ラジアル吸入ポート１３のラジアル開口位置１３Ａまで形成されている。【００２３】
ここで、前記スクリューロータ２の吸入側端面２Ｃに平行な平面上で、前記雄ロータ２Ａ及び雌ロータ２Ｂの回転軸中心を結ぶ線をＸ軸、同様に前記スクリューロータ２の吸入側端面２Ｃに平行な平面上で、前記Ｘ軸に対して垂直で、前記雄ロータ２Ａの回転軸中心を通る線をＹ軸とする（図３参照）。このように、Ｘ軸及びＹ軸を定義すると、前記分割壁１４は、前記Ｙ軸方向に沿って（雄ロータ２Ａと雌ロータ２Ｂの回転軸中心を結ぶ線に対して直角となる方向に沿って）前記第１吸入通路７及び第２吸入通路８を分割するように設けられている。【００２４】
このように、前記分割壁１４により、前記第１の吸入通路７および第２の吸入通路８を、複数に分割するように設けることで、吸込み流量を増加できる効果が得られる。即ち、吸入通路を流れる気体は、流速が速く、しかも前記第１吸入通路から第２吸入通路へ流れる際に流れる方向が約９０度方向転換されるため、気体の流れは流速の速いところや遅いところが生じる。特に、吸入通路の前記９０度曲げ部付近から下流に向う部分で流れのはく離が生じる。このため、分割壁を持たない従来のものでは、前述したはく離によって主流の有効な流路断面積が小さくなり、流路の圧力損失が増大する。この理由のために、吸込み流量が減少することがわかった。【００２５】
これに対し、本実施例では、前記分割壁１４を設けて、吸入通路を複数に分割することで、はく離した領域が縮小する。この結果、主流の有効な流路断面積を増大できるから、吸入通路を拡大することなく、即ち流体機械を大型化することなく、圧力損失を低減できる。従って、大型化することなく、吸込み流量を増加できる効果が得られる。  
また、本実施例によれば、大型化することなく、吸入通路の圧力損失を低減できるから、吸込み流量が従来と同等で良い場合には効率をより向上できる効果が得られる。【００２６】
なお、本実施例では、前記吸入通路が約９０度方向転換される場合について説明したが、吸込み流路が屈曲しているものであれば、ほぼ同様の効果を得ることができる。  
また、本実施例では、前記第１吸入通路７及び第２吸入通路８の両方を分割壁１４で分割する例を説明したが、その何れか一方、例えば前記第２吸入通路８のみを分割するようにしても良い。前記第２吸入通路のみに分割壁１４を設けた場合でも流れのはく離した領域を小さくできる効果は同様に得られると共に、第１吸入通路７には分割壁を設けないので、通路摩擦損失をより低減できる効果も得られ、構造もより簡単になる。
【実施例２】
【００２７】
本発明の流体機械の実施例２を図４により説明する。図４は本発明の流体機械の実施例２を示す縦断面図で、上述した図１に相当する図である。この図４において、上記図１〜図３と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示しており、上記実施例１と同様の部分については説明を省略する。【００２８】
上記実施例１では、前記第１吸入通路７及び前記第２吸入通路８に、雄雌ロータ軸中心を結ぶ線（Ｘ軸）に直角な方向に沿った分割壁１４を設けることにより、前記各吸入通路７，８をそれぞれ２つの通路に分割している例を説明した。これに対し、本実施例２では、図４に示すように、前記第２の吸入通路８にのみ分割壁２１を設け、しかもこの分割壁２１は、図３に示したＸ軸、即ち前記雄ロータ２Ａと雌ロータ２Ｂの回転軸中心を結ぶ線と平行となる方向（雄雌ロータ軸中心を結ぶ方向）に沿って設けられている。従って、本実施例２は、前記第２吸入通路８が径方向に２分割されているものである。【００２９】
このように、分割壁２１により、第２吸入通路８を径方向に２分割するようにしても上記実施例１と同様の効果を得ることができる。また、本実施例２によれば、上記実施例１のものより更に圧力損失を低減して吸込み流量の増大を図ることができる。【００３０】
即ち、吸入気体が第１吸入通路７から第２吸入通路８へ流れる際に約９０度方向転換され、この９０度曲げ部付近から下流に向って流れのはく離が生じる。本実施例２では、分割壁２１を設けることにより、外径側の通路８Ａ及び内径側の通路８Ｂとに生じる流れのはく離領域が共に、本実施例１で生じるはく離領域よりも縮小する効果があり、主流の有効な流路断面積の拡大によって圧力損失を低減できる。従って、本実施例２によれば、実施例１の場合より更に圧力損失を低減して吸込み流量の増大を図ることができる。【００３１】
なお、本実施例２では、前記分割壁２１を前記第２吸入通路８に設けた例を説明したが、前記分割壁２１を前記第１吸入通路７の部分にまで延長して設けるようにしても良い。この場合、前記分割壁２１を、前記９０度曲げ部付近から第１吸入通路７の入口側に向って流路中心を通るように設置すると良い。
【実施例３】
【００３２】
本発明の流体機械の実施例３を図５により説明する。図５は本発明の流体機械の実施例３を示す図で、図３に相当する図である。この図５において、上記図１〜図３と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示しており、上記実施例１と同様の部分については説明を省略する。【００３３】
上記実施例１では、前記第１吸入通路７及び前記第２吸入通路８に、雄雌ロータ軸中心を結ぶ線（Ｘ軸）に直角な方向に沿った（即ちＹ軸に沿った）分割壁１４を設けることにより、前記各吸入通路７，８をそれぞれ２つの通路に分割している例を説明した。これに対し、本実施例３では、図５に示すように、雄雌ロータ軸中心を結ぶ線（Ｘ軸）に直角な方向に沿った前記分割壁１４を２個、即ち分割壁１４ａ，１４ｂを、前記第１吸入通路７から第２吸入通路８まで連続するように設けたものである。これにより、前記第１の吸入通路７は３つの吸入通路７ａ，７ｂ，７ｃに分割され、前記第２の吸入通路８は３つの吸入通路８ａ，８ｂ，８ｃに分割されているものである。【００３４】
このように、前記分割壁１４を複数設ける場合、複数設けられた各分割壁１４（１４ａ，１４ｂ）の強度を確保した上で、流路面積（流路断面積）ができるだけ小さくならないように、各分割壁の厚さをできるだけ薄くすることが望ましい。【００３５】
本実施例３によれば、上記実施例１と同様の効果が得られる上に、前記第１吸入通路７及び前記第２吸入通路８をそれぞれ３分割していることで、各通路におけるはく離領域を上記実施例１の場合より更に小さくすることができる。従って、主流の有効な流路断面積をより増大できるから、吸入通路全体を拡大することなく、圧力損失をより低減することができる。これにより、大型化することなく、吸込み流量を上記実施例１の場合よりも更に増加できる効果が得られる。或いは、吸込み流量が従来と同等で良い場合には効率をより向上できる効果が得られる。
なお、本実施例３においてはラジアル吸入ポート１３を備えていない例を示しているが、ラジアル吸入ポート１３を備えるようにしても良い。また、前記第２吸入通路８のみに前記２個の分割壁１４ａ，１４ｂを設けるようにしても良い。
【実施例４】
【００３６】
本発明の流体機械の実施例４を図６により説明する。図６は本発明の流体機械の実施例４を示す図で、図３に相当する図である。この図６において、上記図１〜図３、或いは図５と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示しており、上記実施例１や実施例３と同様の部分については説明を省略する。【００３７】
上記実施例１では、前記第１吸入通路７及び前記第２吸入通路８に、雄雌ロータ軸中心を結ぶ線に直角な方向に沿った分割壁１４を１個設けた例、上記実施例３では同じく分割壁１４を２個設けた例を説明した。これに対し、本実施例４では、図６に示すように、雄雌ロータ軸中心を結ぶ線（Ｘ軸）に直角な方向に沿った前記分割壁１４を３個、即ち分割壁１４ａ，１４ｂ，１４ｃを、前記第１吸入通路７から第２吸入通路８まで連続するように設けたものである。これにより、前記第１の吸入通路７は４つの吸入通路７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに分割され、前記第２の吸入通路８は４つの吸入通路８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに分割されているものである。【００３８】
本実施例４によれば、上記実施例１や実施例３と同様の効果が得られる上に、前記第１吸入通路７及び前記第２吸入通路８をそれぞれ４分割しているから、各通路における流れのはく離領域を上記実施例１や３の場合より更に小さくすることができ、有効な通路断面積を更に増大できるから、吸入通路全体を拡大することなく、圧力損失を更に低減できる。従って、大型化することなく、吸込み流量を上記実施例１や３の場合よりも更に増加できる効果が得られる。或いは、吸込み流量が従来と同等で良い場合には効率を更に向上できる効果が得られる。
なお、本実施例４においてもラジアル吸入ポート１３を備えていない例を示しているが、ラジアル吸入ポート１３を備えるようにしても良い。また、前記第２吸入通路８のみに前記３個の分割壁１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けるようにしても良い。
【実施例５】
【００３９】
本発明の流体機械の実施例５を図７により説明する。図７は本発明の流体機械の実施例５を示す図で、図３に相当する図である。この図７において、上記図１〜図６と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示しており、上記実施例１〜４と同様の部分については説明を省略する。【００４０】
上記実施例１では、第１吸入通路７及び第２吸入通路８に、雄雌ロータ軸中心を結ぶ線に直角な方向に沿った分割壁１４を１個設けた例、上記実施例３では同じく分割壁１４を２個設けた例、上記実施例４では同じく分割壁１４を３個設けた例を説明した。また、上記実施例２では、第２の吸入通路８にのみ、雄雌ロータ軸中心を結ぶ方向に沿って分割壁２１を設け、前記第２吸入通路８が径方向に２分割されている例を説明した。【００４１】
これに対し、本実施例５では、図７に示すように、雄雌ロータ軸中心を結ぶ線（Ｘ軸）に直角な方向（Ｙ軸）に沿った前記分割壁１４を３個、即ち分割壁１４ａ，１４ｂ，１４ｃを、前記第２吸入通路８に設け、更にこの第２吸入通路８には、前記雄ロータ２Ａと雌ロータ２Ｂの回転軸中心を結ぶ線（Ｘ軸）と平行となる方向（雄雌ロータ軸中心を結ぶ線と平行となる方向）に沿って分割壁２１も設けられているものである。【００４２】
従って、本実施例５では、前記第２吸入通路８が、Ｘ軸方向（雄雌ロータ軸中心を結ぶ方向）に４分割され、Ｙ軸方向（径方向）にも２分割されているものである。これにより、前記第２の吸入通路８は、格子状に８つの吸入通路８ａ〜８ｈに分割されているものである。【００４３】
本実施例５は上記のように構成されているので、図４に示した上記実施例２の効果と、図６に示した上記実施例４の効果を併せた効果を奏することができる。特に、本実施例では、前記第２の吸入通路８を８つの通路に分割しているので、吸入通路面積が大きくなる大容量の流体機械に適用して大きな効果が得られる。【００４４】
なお、図７に示すような格子状の吸入通路にする場合には、前記分割壁１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）と前記分割壁２１を一体化して製作した別部品として、流体機械の吸入通路に設置すると良い。【００４５】
また、本実施例５では前記第２の吸入通路８にのみ前記分割壁１４，２１を設けるようにしているが、これら分割壁１４，２１の少なくとも何れかを、前記第１の吸入通路７にも設けるようにしても良い。更に、本実施例５ではラジアル吸入ポート１３を備えていない例を示しているが、ラジアル吸入ポート１３を備えるようにすることもできる。【００４６】
次に、表１により、流体機械における吸込み空気量の増加比を種々のモデルで比較した例を説明する。この表１は、分割壁を備えていない従来の流体機械をモデル１とし、前記Ｙ軸に沿う方向の分割壁１４を１個設けたもの（図１〜図３に示す実施例１に相当するもの）をモデル２、Ｙ軸に沿う方向の分割壁１４を２個設けたもの（図５に示す実施例３に相当するもの）をモデル３、Ｙ軸に沿う方向の分割壁１４を３個設けたもの（図６に示す実施例４に相当するもの）をモデル４、Ｘ軸に沿う方向の分割壁２１を１個設けたもの（図４に示す実施例２に相当するもの）をモデル５として、それぞれのモデルでの吸込み空気量をコンピュータによってそれぞれ数値解析して得られた結果を示すものである。【００４７】
【表１】
2014112088.tif 000003
【００４８】
なお、表１のモデル２〜５においては、図１に示すIII−III線の位置（図３）における前記第２の吸入通路８の断面積が等しくなるように前記分割壁１４，２１の厚さを調整して数値解析した。モデル１は分割壁が無い従来の流体機械であるため、本実施例に対応するモデル２〜５よりも前記分割壁１４の断面積分だけ前記第２の吸入通路８の断面積が大きい。【００４９】
また、表１の備考欄に記載したように、モデル２〜４においては、前記分割壁１４は、前記第１吸入通路７の入口部分から設けられ、該分割壁１４の終端は図１に示すIII−III線の位置まで形成されている。モデル５の前記分割壁２１は、前記第２吸入通路８の入口部分から設けられ、該分割壁２１の終端は図１に示すIII−III線の位置まで形成されている。なお、表１に示す全てのモデルにおいて、前記ラジアル吸入ポート１３については設けられていないもので数値解析を実施した。【００５０】
表１によれば、モデル２〜４に示すように、前記Ｙ軸に沿った前記分割壁１４の数が多いほど、吸込み空気量が増加していることが分かる。また、Ｘ軸に沿った前記分割壁２１が１個（モデル５）と、Ｙ軸に沿った前記分割壁１４が１個（モデル２）の場合とを比較すると、Ｘ軸に沿った前記分割壁２１を設けた方が、Ｙ軸に沿った前記分割壁１４を設けた場合よりも吸込み空気量が大きくなっている。【００５１】
表１に記載されているモデル１〜５の数値解析による各計算結果に関して、図１のIII−III線の位置における前記第２吸入通路８の流速分布を調べたところ、分割壁１４，２１を備えているものでは備えていないものに比べ、負の流れ、即ち第２吸入通路８の出口側から入口側へ逆流する流れの領域が少なくなっていることがわかった。また、前記分割壁１４の数が多いほど、整流効果が大きくなり、負の流れの領域（流れのはく離した領域）は少なくなることがわかった。前記第２の吸入通路８で、前記負の流れの領域が少ないほど、ロータ室４に吸込まれる気体の流れを阻害しないので、吸込効率が向上し、吸込み流量を増大できる。【００５２】
なお、表１は、前記分割壁１４がＹ軸に沿う形状、分割壁２１はＸ軸に沿う形状のモデルで説明したが、これらの分割壁１４，２１を組合せたもの、即ち図７に示すように、第２吸入通路８内の流れに対して格子状の分割壁としても同様に吸込み流量の増加の効果が得られ、前述した実施例１、３〜５と、実施例２を組合せた効果を得ることができる。【００５３】
また、表１で説明した数値解析では、分割壁１４の数、或いは分割壁２１による吸込み空気量の変化を計算するために、前記ラジアル吸入ポート１３については具備していないモデルで計算した例を示したが、ラジアル吸入ポートを具備するものでも、同様に、吸込み空気量を増加できる効果が得られるものである。【００５４】
以上述べたように、本発明の流体機械の各実施例によれば、屈曲した吸入通路に、該吸入通路を複数の通路に分割する分割壁を備えているので、吸入通路における流れのはく離領域を縮小し、淀みや逆流の発生を抑制することができ、主流の有効な流路断面積を増大できる。従って、流体機械を大型化することなく、吸入通路の圧力損失を低減でき、吸込み流量を増加したり、或いは効率をより向上できる流体機械を得ることができる。【００５５】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施例では無給油式スクリュー圧縮機に本発明を適用した例について述べたが、これに限られず、油冷式スクリュー圧縮機、或いは水注入式スクリュー圧縮機にも同様に適用でき、更にスクロール圧縮機、ルーツブロワ、或いは過給機など屈曲した吸入通路を備えた流体機械であれば同様に適用できる。また、上述した実施例では、ロータ室に雄雌一対のスクリューロータを備えているスクリュー圧縮機の例について説明したが、スクリューロータが１つのシングルスクリュー圧縮機にも同様に適用できる。特に、本発明は屈曲した吸入通路を備える流体機械に好適である。  
また、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１：圧縮機本体、
２：スクリューロータ、２Ａ：雄ロータ、２Ｂ：雌ロータ、
２Ｃ：吸入側端面、２Ｄ：吐出側端面、
３：ケーシング、４：ロータ室、
５：タイミングギヤ、６：ピニオンギヤ、
７（７ａ〜７ｄ）：第１の吸入通路、
８（８Ａ，８Ｂ，８ａ〜８ｈ）：第２の吸入通路、
９：Ｓケーシング側空間（第３の吸入通路）、
１０：アキシャル吸入ポート（吸入ポート）、
１１：吐出通路、
１２：Ｓケーシング、
１３：ラジアル吸入ポート（吸入ポート）、１３Ａ：ラジアル開口位置、
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ：（雄ロータと雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して直角となる方向に沿った）分割壁、
１５：玉軸受、１６：ころ軸受、
１７，１８：軸封装置、
１９：Ｏリング溝、２０：ボルト、
２１：（雄ロータと雌ロータの回転軸中心を結ぶ線と平行となる方向に沿った）分割壁。
【図１】
2014112088.tif 000004
【図２】
2014112088.tif 000005
【図３】
2014112088.tif 000006
【図４】
2014112088.tif 000007
【図５】
2014112088.tif 000008
【図６】
2014112088.tif 000009
【図７】
2014112088.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月29日(2016.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に気体を導入するための屈曲した吸入通路を備え、導入した前記気体を圧縮或いは膨張させるためのロータを前記ケーシング内に形成されたロータ室に収容している流体機械であって、
前記吸入通路は、気体を流体機械に導入し屈曲させる第１の吸入通路と、該第１の吸入通路からの吸入気体を前記ロータ室に導く、前記ロータの回転軸方向に形成された第２の吸入通路を備え、
少なくとも前記第２の吸入通路を複数の通路に分割する分割壁を備えていることを特徴とする流体機械。
【請求項２】
請求項１に記載の流体機械であって、前記流体機械は、前記ロータ室内に収容されたスクリューロータを備えるスクリュー式の流体機械であり、
前記第１の吸入通路は、前記スクリューロータの外径方向から該スクリューロータへ向う方向に形成され、
前記第２の吸入通路は、前記第１の吸入通路から連続し且つ前記スクリューロータの回転軸方向に形成され、
更に、前記第２の吸入通路を介して導入された気体を前記ロータ室内へ導くための吸入ポートと、前記ロータ室からの気体を吐出するための吐出通路を備えていることを特徴とする流体機械。
【請求項３】
請求項２に記載の流体機械であって、前記流体機械はスクリュー圧縮機であり、また前記吸入ポートは、前記スクリューロータの径方向に形成されたラジアル吸入ポート、或いは前記スクリューロータの軸方向に形成されたアキシャル吸入ポートの少なくとも何れかであることを特徴とする流体機械。
【請求項４】
請求項３に記載の流体機械であって、前記ロータ室の吸込側を塞ぐように設けられたＳケーシングを備え、このＳケーシングには、前記第２の吸入通路を流れてきた気体が通過するＳケーシング側空間（第３の吸入通路）が形成されると共に、少なくとも前記アキシャル吸入ポートを備え、
このアキシャル吸入ポートは、前記Ｓケーシング側空間を形成しているＳケーシングの輪郭と前記ケーシングの吸込側端面の輪郭とにより形成され、該アキシャル吸入ポートは、前記Ｓケーシング側空間に流入した気体を、前記ロータ室内に収容されているスクリューロータの吸入側端面へ、軸方向から吸入させるように構成されていることを特徴とする流体機械。
【請求項５】
請求項３に記載の流体機械であって、前記スクリューロータは互いに噛み合う雄ロータと雌ロータから構成され、前記分割壁は、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して垂直となる方向に沿って設けられていることを特徴とする流体機械。
【請求項６】
請求項３に記載の流体機械であって、前記スクリューロータは互いに噛み合う雄ロータと雌ロータから構成され、前記分割壁は、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して平行となる方向に沿って設けられていることを特徴とする流体機械。
【請求項７】
請求項５に記載の流体機械であって、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して垂直となる方向に沿って設けられている前記分割壁を複数個設けていることを特徴とする流体機械。
【請求項８】
請求項３に記載の流体機械であって、前記スクリューロータは互いに噛み合う雄ロータと雌ロータから構成され、前記分割壁は、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して垂直となる方向に沿って設けられていると共に、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して平行となる方向に沿っても設けられることにより、前記吸入通路を格子状に分割していることを特徴とする流体機械。
【請求項９】
ケーシング内に気体を導入するための屈曲した吸入通路を備え、導入した前記気体を圧縮させるためのスクリューロータを前記ケーシング内に形成されたロータ室に収容している流体機械であって、
前記吸入通路は、気体を流体機械に導入し屈曲させる第１の吸入通路と、該第１の吸入通路からの吸入気体を前記ロータ室に導く、前記ロータの回転軸方向に形成された第２の吸入通路を備え、
少なくとも前記第２の吸入通路を複数の通路に分割する分割壁を備えていることを特徴とする流体機械。
【請求項１０】
請求項９に記載の流体機械であって、前記流体機械は、前記スクリューロータを支持するための軸受と、この軸受を潤滑する潤滑油が前記ロータ室内に浸入するのを防止するための軸封装置とを備える無給油式のスクリュー圧縮機であり、前記吸入通路を介して導入された気体を前記ロータ室内に導くために、前記スクリューロータの軸方向に形成されたアキシャル吸入ポートを備えることを特徴とする流体機械。
【請求項１１】
請求項１０に記載の流体機械であって、前記スクリューロータは互いに噛み合う雄ロータと雌ロータから構成され、
前記分割壁は、前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して垂直となる方向または前記雄ロータと前記雌ロータの回転軸中心を結ぶ線に対して平行となる方向の少なくとも何れかに沿って設けられていることを特徴とする流体機械。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、ケーシング内に気体を導入するための屈曲した吸入通路を備え、導入した前記気体を圧縮或いは膨張させるためのロータを前記ケーシング内に形成されたロータ室に収容している流体機械であって、前記吸入通路は、気体を流体機械に導入し屈曲させる第１の吸入通路と、該第１の吸入通路からの吸入気体を前記ロータ室に導く、前記ロータの回転軸方向に形成された第２の吸入通路を備え、少なくとも前記第２の吸入通路を複数の通路に分割する分割壁を備えていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の他の特徴は、ケーシング内に気体を導入するための屈曲した吸入通路を備え、導入した前記気体を圧縮させるためのスクリューロータを前記ケーシング内に形成されたロータ室に収容している流体機械であって、前記吸入通路は、気体を流体機械に導入し屈曲させる第１の吸入通路と、該第１の吸入通路からの吸入気体を前記ロータ室に導く、前記ロータの回転軸方向に形成された第２の吸入通路を備え、少なくとも前記第２の吸入通路を複数の通路に分割する分割壁を備えていることにある。
【国際調査報告】
2014112088.tif 000011
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2014112088.tif 000013
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