(57)【要約】【課題】二軸スクリュー式空気圧縮機において、放気アンロード時に歯面分離振動を抑制すること。【解決手段】二軸スクリュー式空気圧縮機は、雄ロータ１及び雌ロータ２をケーシング３に収納して作動室４を形成し、雌ロータ２の歯面に作用するガストルクが回転を促進する方向となる状態の放気アンロード機能を有する。ケーシング３には、両ロータ１、２の回転に伴い、吸入端面５に面する面積がほぼ０とみなせるか若しくは吸入端面５に面しない位置まで移動した作動室４に連通される開口部２７が設けられると共に、開口部２７と大気圧以上の圧力の空間とを繋ぐ連通路２５が設けられる。この連通路２５を開閉する開閉手段２６が設けられると共に、放気アンロードの際に開閉手段２６を開く制御手段５２が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸を有する雄ロータ及び前記雄ロータに噛み合う雌ロータを、ケーシング内部に形成した一部を重複する２つの円筒穴に回転自在に収納して作動室を形成し、
前記両ロータの回転を維持した状態で一時的に圧縮空気の吐き出しを停止するように吸入流路を絞りながら同時に前記両ロータの吐出側圧力を低下させる放気アンロード機能を有し、
前記放気アンロードしている状態では前記雌ロータの歯面に作用するガストルクが前記雌ロータの回転を促進する方向となる二軸スクリュー式空気圧縮機において、
前記両ロータの回転に伴い、前記両ロータの吸入端面に面する面積がほぼ０とみなせるか若しくは前記吸入端面に面しない位置まで移動した前記作動室に連通される開口部を前記ケーシングに設け、
前記開口部と大気圧以上の圧力の空間とを繋ぐ連通路を設け、
前記連通路を開閉する開閉手段を設け、
前記放気アンロードの際に前記開閉手段を開く制御手段を設けた
ことを特徴とする二軸スクリュー式空気圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
前記両ロータの噛み合いにおける軸直角断面上で、前記両ロータの回転に伴って前記雄ロータと噛み合いを開始する前記雌ロータの歯形上の点を前記雌ロータの後進面上に位置させ、その点の回転半径を前記雌ロータの外周半径よりも小さくしたことを特徴とする二軸スクリュー式空気圧縮機。
【請求項３】
請求項１において、
前記作動室が前記両ロータの回転に伴って前記開口部と連通を開始する位置で、前記作動室を形成する前記雌ロータの歯溝が、前記吸入端面に近い側における前記雄ロータの歯と噛み合う以外の部分で前記吐出端面に至るまで、外周を前記ケーシングの内面で塞がれ、且つ前記雌ロータの歯溝の吐出側端部が前記ケーシングの端面で塞がれた状態とすることを特徴とする二軸スクリュー式空気圧縮機。
【請求項４】
請求項３において、
前記雄ロータの吸入端面の形状をつるまき線に沿って反回転方向にねじり前記吐出端面の形状に一致するまでの回転角度を２００度から３６０度の範囲内としたことを特徴とする二軸スクリュー式空気圧縮機。
【請求項５】
請求項１において、
前記両ロータの吐出端面より吐き出される空気を通す吐出路に、圧縮空気と圧縮過程で混入した油とを分離する油分離器を設け、この油分離器で油を分離した後の圧縮空気を前記連通路に導くように構成したことを特徴とする二軸スクリュー式空気圧縮機。
【請求項６】
請求項５において、圧縮空気と圧縮過程で混入した油との密度差を利用して旋回による遠心力で空気と油とを分離する遠心油分離器を前記油分離器として用い、前記遠心油分離器の吐出側の配管から分岐して前記連通路を設けたことを特徴とする二軸スクリュー式空気圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸スクリュー式空気圧縮機に係わり、特に、電動機の起動停止回数が制限される中型から大型機で、圧縮空気の需要が少ない場合に吐き出しを一時停止する際に、吸入を絞ると同時に吐出側圧力を低下させることにより、回転動力を低減して省エネを図るようにした二軸スクリュー式空気圧縮機に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般産業用の空気圧縮機として、雌ロータに作用するガストルクが回転を抑制する方向に作用する二軸スクリュー式空気圧縮機が広く普及している。
【０００３】
二軸スクリュー式空気圧縮機に必要とされる要件に容量制御機能がある。この容量制御機能は、使用者の必要とする空気量が空気圧縮機の最大吐出能力よりも少ない時に、吐き出す空気量を制御して過剰な供給を防止し、省エネを図る機能である。容量制御する手段として可変速制御方式が普及しつつあるが、可変速するための電子機器や電動機が比較的高価であることから、それより安価な吸入絞り式の容量制御（アンロード式と称する）を採用する機種も多い。アンロード式の容量制御では、吐出空気量を０とする場合に、吸入流路を全閉にする。更に省エネするため、吸入圧力を大気圧から下げるのみならず、吐出側に溜まった圧縮空気を大気中に放出してロータの吐出側圧力を下げる放気アンロード機能を備えたものがある。
【０００４】
放気アンロード時に発生しうる好ましくない現象として、歯面分離振動が知られている。歯面分離振動とは、回転伝達に伴う雌ロータと雄ロータの連続的な接触が断たれ、雌雄ロータが相対的に回転方向振動し、前進面と後進面が交互に衝突したり、一方の面で離脱衝突を繰り返したりする現象である。歯面の衝突を繰り返すことから大きな騒音を発生するとともに、激しい場合には歯面を損傷する可能性もある。
【０００５】
しかし、上述した雌ロータに作用するガストルクが回転を抑制する方向に作用する二軸スクリュー式空気圧縮機では、雌ロータの歯の厚さを薄くしなければならず、雌ロータに強度的な課題があった。
【０００６】
そこで、剛性強化などを目的に雌ロータの歯の厚さを増し、雌ロータに作用するガストルクが回転を促進する方向に作用するようにした二軸スクリュー式空気圧縮機として、非特許文献１に示されたものが案出されている。このものでは、その雌ロータは、ガストルクにより自転し、噛み合う相手である雄ロータと後進面で接触するようになっている。
【０００７】
【特許文献１】特許第３８２３５７３号公報
【非特許文献１】2006 Eighteenth International Compressor Engineering Conference at Purdue C010  The Influence of Discharge Ports on Rotor Contact in Screw Compressors  N Stosic, E Mujic, A Kovacevic and I K Smith (City University, London, UK)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述した非特許文献１には歯面分離振動を抑制することが開示されておらず、ガストルクの作用する方向が逆の特許文献１の構成をこの非特許文献１に組み合わせることも困難であった。このため、雌ロータに作用するガストルクが回転を抑制する方向に作用する二軸スクリュー式空気圧縮機での歯面分離振動を抑制することが課題となっていた。
【０００９】
本発明の目的は、放気アンロード時に歯面分離振動を抑制することが可能な二軸スクリュー式空気圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の目的を達成するために、本発明は、駆動軸を有する雄ロータ及び前記雄ロータに噛み合う雌ロータを、ケーシング内部に形成した一部を重複する２つの円筒穴に回転自在に収納して作動室を形成し、前記両ロータの回転を維持した状態で一時的に圧縮空気の吐き出しを停止するように吸入流路を絞りながら同時に前記両ロータの吐出側圧力を低下させる放気アンロード機能を有し、前記放気アンロードしている状態では前記雌ロータの歯面に作用するガストルクが前記雌ロータの回転を促進する方向となる二軸スクリュー式空気圧縮機において、前記両ロータの回転に伴い、前記両ロータの吸入端面に面する面積がほぼ０とみなせるか若しくは前記吸入端面に面しない位置まで移動した前記作動室に連通される開口部を前記ケーシングに設け、前記開口部と大気圧以上の圧力の空間とを繋ぐ連通路を設け、前記連通路を開閉する開閉手段を設け、前記放気アンロードの際に前記開閉手段を開く制御手段を設けたことにある。
【００１１】
係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
（１）前記両ロータの噛み合いにおける軸直角断面上で、前記両ロータの回転に伴って前記雄ロータと噛み合いを開始する前記雌ロータの歯形上の点を前記雌ロータの後進面上に位置させ、その点の回転半径を前記雌ロータの外周半径よりも小さくしたこと。
（２）前記作動室が前記両ロータの回転に伴って前記開口部と連通を開始する位置で、前記作動室を形成する前記雌ロータの歯溝が、前記吸入端面に近い側における前記雄ロータの歯と噛み合う以外の部分で前記吐出端面に至るまで、外周を前記ケーシングの内面で塞がれ、且つ前記雌ロータの歯溝の吐出側端部が前記ケーシングの端面で塞がれた状態とすること。
（３）前記雄ロータの吸入端面の形状をつるまき線に沿って反回転方向にねじり前記吐出端面の形状に一致するまでの回転角度を２００度から３６０度の範囲内としたこと。
（４）前記両ロータの吐出端面より吐き出される空気を通す吐出路に、圧縮空気と圧縮過程で混入した油とを分離する油分離器を設け、この油分離器で油を分離した後の圧縮空気を前記連通路に導くように構成したこと。
（５）圧縮空気と圧縮過程で混入した油との密度差を利用して旋回による遠心力で空気と油とを分離する遠心油分離器を前記油分離器として用い、前記遠心油分離器の吐出側の配管から分岐して前記連通路を設けたこと。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の二軸スクリュー式空気圧縮機によれば、放気アンロード時に歯面分離振動を抑制して騒音発生ならびにロータ歯面損傷を予防することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の二軸スクリュー式空気圧縮機の一実施形態を、図１〜図６を用いて説明する。
【００１４】
図１は本実施形態の二軸スクリュー式空気圧縮機における圧縮機本体の断面と空気流路の一部を模式的に示した図、図２は図１の圧縮機本体の吐出端面部を模式に示す図である。
【００１５】
雄ロータ１と雌ロータ２は互いに噛み合わされてロータ対を構成し、ケーシング３内部に一部を重複する２つの円筒穴に回転可能に収納されている。両ロータ１、２の歯溝は、１つずつが繋がって、雌ロータ２に作用するガストルクが回転を抑制する方向に作用する作動室を形成する。この作動室は軸方向に複数形成されるが、図１に網掛け模様で示した作動室４に着目して説明する。両ロータ１、２の歯を形成した部分の両端をおのおの吸入端面５、吐出端面６と呼ぶことにする。
【００１６】
ケーシング３は組立上及び製造上の理由から分割構造となっている。特にケーシング３の各分割された部分を区別する場合には、主ケーシング３ａ及び吐出ケーシング３ｂと呼ぶことにする。
【００１７】
ねじの性質から両ロータ１、２の回転により、作動室４は吸入端面５から吐出端面６の方向に移動する。両ロータ１、２は、両端面５、６からそれぞれ軸を延長して設け、これらの軸を支持する軸受を介してケーシング３に支持されている。雄ロータ１の吸入端面５からケーシング３外に引き出された駆動軸７がケーシング３の外部に設けた電動機等で回転駆動される。
【００１８】
両ロータ１、２の吸入端面５に面して吸入室１１と呼ぶ空間がケーシング３内部に設けられている。吸入絞り弁１２を経由して外部からこの吸入室１１に空気を導入する吸入路５１が形成されている。この吸入室１１はロータの吸入端面５の全体に面するのではなく、容積拡大過程にある作動室にだけ連通する形状となっている。
【００１９】
両ロータ１、２の吐出端面６に面する吐出ケーシング３ｂの内端面には、吐出ポート４４（図２参照）と呼ぶ開口部を有する吐出室２１が形成されている。吐出室２１には吐出路２２が連通されている。吐出ポート４４は、図２に破線で示すように、その輪郭形状は両ロータ１、２の回転に伴い所定の値まで容積縮小した作動室４８、４９が連通を開始し、より回転が進んだ作動室４５の作動室容積がほぼ零となるまで連通を維持し、同時にそれ以外の作動室４６、４７の吐出端面を塞ぐ形状としてある。なお、図２は吸入側から見た圧縮機本体の吐出端面なので、吐出ポート４４はロータ１，２の背面側にある。図２では、雌雄歯形間の接触点３５、３６、３７を有する。
【００２０】
吐出路２２の途中には油分離器２３が設けられ、この油分離器２３により圧縮した空気と圧縮過程で混入した油とを両者の密度差を利用して旋回による遠心力で空気と油と分離する。油分離器２３の上部中央から圧縮空気を外部に導く配管５３を備える。配管５３は吐出路２２を構成するものである。その配管５３の途中に分岐２４が設けられ、この分岐２４に連通路２５が接続されている。油分離器２３で油を分離した圧縮空気の一部が連通路２５に引き出される。
【００２１】
連通路２５は主ケーシング３ａに設けられた開口部２７に接続されており、連通路２５に引き出された圧縮空気が開口部２７から作動室４内に供給される。連通路５の途中には開閉手段として電磁弁２６が設けられている。この電磁弁２６に電流を流すことで開閉制御する制御手段５２が設けられている。
【００２２】
なお、オイルフリー式圧縮機の場合には、圧縮過程で空気に油が混入しないので、油分離器は備えていない。この場合、分岐２４は、吐出路２２あるいはその下流にある圧縮空気冷却用熱交換器の下流側に設けられる。油冷式、オイルフリー式のいずれの方式でも分岐２４は圧縮後の空気流路に設けるので、内圧は大気圧よりも高い状態にある。
【００２３】
次に、開口部２７の位置について、図３を参照しながら説明する。図３は吸入室側から見た吸入端面５における両ロータ１、２とケーシング３の断面図である。作動室４の回転位置を用いて次のように定める。
【００２４】
両ロータ１、２は、噛み合った状態で、図３に示す矢印の方向に回転する。両ロータ１、２が噛み合った部分に示した３箇所の丸印は雌雄歯形間の接触点３２〜３４である。なお、接触点３２〜３４は、隙間無く噛み合う幾何学的な理論計算上の雌雄歯形が接触する位置であるが、実際の歯形間には加工誤差や熱変形、ガス圧変形、振動変位などを許容するための隙間を与えている。そのため、接触点３２〜３４では両ロータ１、２の歯面が非常に近接するものの、隙間が存在する場合が多い。
【００２５】
図３に示したロータの回転角度において、作動室４は接触点３２と接触点３３の間で両ロータ１、２に挟まれた薄い三日月形状をしている。そして、両ロータ１、２の回転が進むと、２つの接触点３２、３３は近づいてついには重なり、続いて消滅する。図３における吸入端面５上での作動室４の面積は消滅寸前でほぼ０とみなせる。なお、作動室４の面積をほぼ０とみなせるのは、図３に示した吸入端面５上で雄ロータ１の歯溝４１と雌ロー２タの歯溝４２の合計面積の１００分の１以下であることを目安とする。この歯溝４１、４２の面積は軸直角断面で取り得る最大面積である。
【００２６】
図３に示した作動室４は紙面奥方向すなわち吐出方向に断面を移すにしたがい形状を変えながら大きな面積の断面形状で連続している。この様子は、ねじの性質から次のように説明できる。ロータの断面形状は吸入側が先行し、吐出方向に移るにしたがい、回転角度の遅れた状態と同じ形状にある。すなわち、作動室４は、吐出方向に軸方向１ピッチ移動した断面では、図３で作動室４３と同じ形状であり、軸方向２ピッチ移動した断面では、作動室４１ならびに４２と同じ形状にある。なお、軸方向ピッチはリードを歯数で除した長さで両ロータ１、２で等しい値である。
【００２７】
上述した回転位置にある作動室４に連通される開口部２７が設けられている。この開口部２７は、主ケーシング３ａの壁面を貫通するように設けられ、作動室４の吸入端面５に面する面積をほぼ０とみなせる位置から連通が開始される。この開口部２７は、上述した条件を満たす作動室４の外周の縁に沿ったつるまき線上のどの位置でもよく、雌雄いずれの歯溝に開口してもよく、加工や配管敷設が容易なように決めてよい。また、作動室４の外周部に限らず、吐出ケーシング３ｂを貫通して吐出端面６に連通するように開口部２７を設けてもよい。開口部２７がいずれの位置にあったとしても、作動室４への連通は、作動室４が開口部２７に面している間持続し、持続時間はロータが回転する１歯分通過時間に相当する。
【００２８】
なお、油冷式の二軸スクリュー式空気圧縮機においては、作動室に給油するための穴もボア壁面に設けるが、開口部２７とは独立に開口位置が定められる。
【００２９】
図３に破線で輪郭を示したのは吸入室１１と各作動室を連通させる吸入ポート１５の輪郭である。作動室４１と作動室４２は、吸入端面５で歯溝が吸入ポート１５に面し、吸入室１１と連通している状態にある。作動室４３は吸入ポート１５に一部を面し吸入室１１に連通しているが、矢印で示す方向の両ロータ１、２の回転によりこの直後に連通が断たれる位置にある。
【００３０】
本実施形態に好適な雄ロータ１と雌ロータ２の歯形について図４を用いて説明する。図４は新たな接触を開始した時の両ロータ１、２の位置関係を示す図である。
【００３１】
雄ロータ１と雌ロータ２の回転に伴い、雌雄各歯形上の点が接近しついに接触開始点３１として接触した瞬間の状態が図４である。接触開始点３１は雌ロータ２の後進面上に位置され、雌ロータ２にとってこの接触開始点３１の回転半径Ｒｓが雌ロータ２の外半径Ｒｆよりも小さくするように歯形を設計してある。これによって、より一層の歯面分離振動の防止を図ることができる。なお、歯形の接触に関しては幾何学的な理論上の座標で考えるので、実際のロータ間では接触に至らず０.０５〜０.１ｍｍ程度の微小な隙間を挟んで接近した状態となることが多い。なお、後進面とは雄ロータにとっては凸形状の歯、雌ロータにとっては凹形状の歯溝を単位とし、その回転方向にある前進面に対する名称で、反回転方向にある歯面を意味する。
【００３２】
二軸スクリュー式空気圧縮機の性質を決める指標の１つにロータの全巻角がある。全巻角は通常雄ロータ１で定義し、吸入端面５の形状をつるまき線に沿って反回転方向にねじり吐出端面６の形状に一致するまでの回転角度を意味する。二軸スクリュー式空気圧縮機では、全巻角は２００度から３６０度の範囲に設計されることが多い。本実施形態においては、次の条件を満たすように全巻角を設定している。
【００３３】
先に作動室４が開口部２７と連通開始するときのロータの回転位置を特定した。このときの作動室４の吐出端面６における回転位置を図５に示す位置か、それよりも回転方向に進んだ位置とする。図５は吐出端面におけるロータ端部を示す模式図であり、作動室４は図３における作動室４と同じ作動室の別な断面を示している。
【００３４】
図３では、作動室４の存在する雌ロータの歯溝の歯底（最も回転半径の小さい点）は雄ロータ１の回転中心の方向を向いている。この歯底点を基準として図５中の破線矢印のように逆回転方向に歯溝を移動することが、つるまき線に沿って吸入端から吐出端に断面を移動した断面形状変化と同じになる。図５における作動室４の歯底点は、図３から２８８度逆回転させた位置にある。本実施形態では雌ロータ２の全巻角は２８８度であり、雄ロータ１の全巻角は歯数比５／４を乗じて３６０度となる。したがって、本実施形態のロータ諸元の場合には雄ロータ１の全巻角を３６０度以下にすることが望ましい。なお、この望ましい全巻角の最大値は歯数や歯形やロータ直径などに依存し変化する。
【００３５】
図５の作動室４を形成する雌ロータ２の歯溝は外周が主ケーシング３ａの円筒内面で塞がれている。雌ロータ２の外周と主ケーシング３ａの内面とは円滑な回転を維持するため微小な隙間を有しているが、この隙間を度外視すれば外周封止点３８で両者が接触しているとみなすことができ、作動室４を閉じた空間にしている。これより全巻角を大きくすると（すなわち、雌ロータ２を破線で示す逆回転方向に回転させた状態とすると）、外周封止点３８における接触が離れ、この断面で雌ロータ２の歯溝は塞がれていないことになる。吐出端面６（図５）上で作動室４が点３８で塞がれないほど全巻角が大きいと、作動室４が作動室４０と繋がってしまい、作動室４に注入した空気が作動室４０にも侵入して内圧を上げ、接触点より外側において、雌ロータ２の回転を抑制するトルクを発生し、歯面分離を促進することとなって望ましくない。そこで、本実施形態では、ロータの全巻角をこれ以下としている。
【００３６】
逆に、図５における雌ロータ２を実線矢印の方向に回転させた状態とすると、雌ロータ２の歯溝（作動室４）はしばらくの間、塞がれた状態を維持し、その後に雄ロータ１と噛み合うことになる。この動作は、静止したロータについて、図５に示す吐出端面から吸入端面に観察する断面を平行移動したことに相当する。
【００３７】
次に、本実施形態の二軸スクリュー式空気圧縮機の動作を説明する。
【００３８】
外部に備えた電動機で駆動軸７を駆動すると、駆動軸７と一体に形成された雄ロータ１が回転し、噛み合った雌ロータ２も回転する。内部圧力が不安定な起動直後を除けば、雌ロータ２はガストルクで回転し、雄ロータ１を歯面接触により回転伝達して駆動することになる。これらの動力伝達の関係を図６に示す。図６では動力の大きさを矢印の太さで示す。
【００３９】
雌ロータ２に回転を促進する方向のガストルクが作用する理由は次のとおりである。図２において、作動室４５は、吐出ポート４４に連通し、内圧の高い状態にある。この作動室４５の前進面側の縁の回転半径ＲＬに対し、後進面側の縁の回転半径ＲＴは小さい。したがって、この断面での作動室４５では、内圧を面積で積分すると回転方向に作用する成分は正となり、回転を促進する向きとなる。同様にガス圧力が作用する吸入端から吐出端までの全ての面で積分した結果がガストルクとなる。このように歯形形状を選択することで、放気アンロード時のガス圧力状態でも雌ロータ２に回転方向のガストルクを与えることができる。
【００４０】
放気アンロード時には、まず吸入絞り弁１２が閉じられ吸入室１１に残った空気も作動室４により掻き出されるため、吸入圧力が真空に近づく。次に吐出側の圧縮空気も大部分が大気に放出されるため、吐出室２１をはじめとして吐出側の圧力も大気圧かそれよりも少しだけ高い圧力まで低下する。
【００４１】
吐出圧力の低下に伴い作動室４５の内圧も低下し、雌ロータ２に作用するガストルクが低下する。雌ロータ２にはガストルクの他に、軸受の転がり摩擦力、ロータ外周に作用する流体摩擦力、雄ロータ１との間の回転伝達誤差による慣性力が作用する。これらは全て回転を抑制する方向に作用するため、回転を促進する方向のガストルクが小さい場合には、雌ロータ２の駆動トルクが不足し、雄ロータ１と接触している後進面が分離することがある。ガストルクや慣性トルクは回転や噛み合いの周期で変動するため、歯面の分離の後にトルクが回復して同じ歯面に再接触したり、前進面と後進面での衝突を繰り返したりする歯面分離振動と呼ぶ好ましくない現象を誘起することがある。
【００４２】
この歯面分離振動を防止するためには、雌ロータ２に作用するガストルクを一定以上に維持すればよい。従来、放気アンロード時において吸入絞り弁１２を全閉にしても別流路で吸入室１１に空気を若干注入し、雌ロータ２に作用するガストルクをある程度確保する方法があった。しかし、この方法では、注入した量に相当して消費動力が増加する上、歯形やロータの諸元によっては歯面分離を抑制する効果が不足することもあった。
【００４３】
歯面分離を抑制する効果が不足する理由を図３を用いて説明する。吸入端面から見て作動室４３は吸入室１１（吸入ポート１５）と連通しているため内圧が吸入圧力となっており、吸入室１１に空気の注入があると内圧は上昇する。作動室４３の内圧により雌ロータ２に発生するガストルクは回転を抑制する方向になる。なぜならば、雌ロータ２の歯面において接触点３４は雌ロータ外半径よりも回転半径が小さく、接触点３４と外周の間の区間に作用するガス圧力は逆回転方向のトルクとして作用するからである。逆回転方向のガストルクは歯面分離させる方向に作用してしまう。なお、雄ロータ１との噛み合いが無い区間、例えば、この断面での作動室４２のガス圧力は回転方向と逆方向が釣り合って０となりガストルクは生じない。
【００４４】
本実施形態においては、吸入室１１には空気を注入しないため、放気アンロード時は吸入室１１やそれに連通する作動室（作動室４３を含む）内圧は真空に近くガストルクへの影響は極めて僅かである。それに対し、作動室４には大気圧以上の空気を注入するため、内圧が上昇しガストルクへの影響が大きい。図３に示す吸入端面において作動室４内圧によるガストルクが回転方向に作用するのは、図２による説明と同様である。作動室４の紙面奥方向すなわち吐出端面に断面を移動するに従い、単独断面では、ガス圧力が回転を抑制する方向に作用する断面もあるが、全歯面について積分したものは回転を促進する方向のガストルクとなる。
【００４５】
本実施形態によれば、放気アンロード時に雌ロータに作用するガストルクが回転を促進させる方向に作用する二軸スクリュー式空気圧縮機において、放気アンロード時においても、ガストルクの大きさを必要以上に保ち、歯面分離振動を防止することができる。そのため、雌ロータの歯を厚くして強度的な信頼性を確保しつつ、異常な振動騒音が発生したり、ロータ歯面が損傷したりすることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態の二軸スクリュー式空気圧縮機の断面図である。
【図２】図１の圧縮機本体の吐出端面における断面図である。
【図３】図１の圧縮機本体の吸入端面における断面図である。
【図４】新たな接触を開始した時の図１の圧縮機本体のロータの位置関係を示す図である。
【図５】図２と異なるロータ位置の吐出端面における断面図である。
【図６】図１の二軸スクリュー式空気圧縮機の動力の伝達関係を示す相関図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…雄ロータ、２…雌ロータ、３…ケーシング、３ａ…主ケーシング、３ｂ…吐出ケーシング、４…作動室、５…吸入端面、６…吐出端面、７…駆動軸、８…作動室、１１…吸入室、１２…吸入絞り弁、１５…吸入ポート、２１…吐出室、２２…吐出路、２３…油分離器、２４…分岐、２５…連通路、２６…電磁弁、２７…貫通位置、３１…接触開始点、３２〜３４…接触点、３５〜３７…接触点、３８…外周封止点、３９…接触点、４０…雄ロータの歯溝、４１…雄ロータ歯溝、４２…雌ロータ歯溝、４３…別な作動室、４４…吐出ポート、４５…吐き出し過程にある作動室、４６、４７…吐き出し開始直後の作動室、５１…吸入路、５２…制御手段、５３…配管。
【図１】
2008240579.tif 000003
【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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