(57)【要約】【課題】ブローホールを小さくして圧縮効率を向上する圧縮機を提供する。【解決手段】スクリューロータ１の中心軸１ａを含む第１の平面Ｓ１と、上記スクリューロータ中心軸１ａに直交する第２の平面Ｓ２と、上記第１の平面Ｓ１および上記第２の平面Ｓ２に直交する第３の平面とに関して、上記ゲートロータ中心軸２ａは、上記第１の平面Ｓ１、上記第２の平面Ｓ２および上記第３の平面の交点Ｐを通ると共に、上記第３の平面に直交する方向からみて、上記第２の平面Ｓ２に対して、上記スクリューロータ１の溝部１０と同じ側に傾いている。【選択図】図２
2008128167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸（１ａ）まわりに回転すると共に外周面に中心軸（１ａ）まわりに螺旋状に延びる少なくとも１つの溝部（１０）を有する円筒状のスクリューロータ（１）と、中心軸（２ａ）まわりに回転すると共に外周に周方向に配列される複数の歯部（２０）を有するゲートロータ（２）とを有し、上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）と上記ゲートロータ（２）の歯部（２０）とが噛み合って圧縮室（３０）を形成する圧縮機において、
上記ゲートロータ（２）の歯部（２０）と接触する上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）の側面（１１）の上記ゲートロータ（２）周方向に対する傾斜角度における上記スクリューロータ（１）の軸方向一端から他端までの変化幅を、
上記ゲートロータ中心軸（２ａ）が上記スクリューロータ中心軸（１ａ）に直交する平面（Ｓ２）に対して平行であるときの変化幅に比べて、
小さくしたことを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
中心軸（１ａ）まわりに回転すると共に外周面に中心軸（１ａ）まわりに螺旋状に延びる少なくとも１つの溝部（１０）を有する円筒状のスクリューロータ（１）と、中心軸（２ａ）まわりに回転すると共に外周に周方向に配列される複数の歯部（２０）を有するゲートロータ（２）とを有し、上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）と上記ゲートロータ（２）の歯部（２０）とが噛み合って圧縮室（３０）を形成する圧縮機において、
上記スクリューロータ中心軸（１ａ）を含む第１の平面（Ｓ１）と、上記スクリューロータ中心軸（１ａ）に直交すると共に上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）に交差する第２の平面（Ｓ２）と、上記第１の平面（Ｓ１）および上記第２の平面（Ｓ２）に直交すると共に上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）から離隔する第３の平面（Ｓ３）とに関して、
上記ゲートロータ中心軸（２ａ）は、上記第１の平面（Ｓ１）、上記第２の平面（Ｓ２）および上記第３の平面（Ｓ３）の交点（Ｐ）を通ると共に、上記第３の平面（Ｓ３）に直交する方向からみて、上記第２の平面（Ｓ２）に対して、上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）と同じ側に傾いていることを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項２に記載の圧縮機において、
上記第３の平面（Ｓ３）に直交する方向からみて、上記ゲートロータ中心軸（２ａ）は、上記第２の平面（Ｓ２）に対して、５°〜３０°傾いていることを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項２に記載の圧縮機において、
上記ゲートロータ（２）の歯部（２０）における上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）に接触するシール部（２１ａ，２１ｂ）は、曲面状に形成されていることを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば空気調和機や冷蔵庫等に用いられる圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機としては、中心軸まわりに回転すると共に外周面に中心軸まわりに螺旋状に延びる少なくとも１つの溝部を有する円筒状のスクリューロータと、中心軸まわりに回転すると共に外周に周方向に配列される複数の歯部を有するゲートロータとを有し、上記スクリューロータの溝部と上記ゲートロータの歯部とが噛み合って圧縮室を形成するものがある（特開平２−５７７８号公報：特許文献１参照）。
【０００３】
つまり、この圧縮機は、いわゆる、ＣＰ型のシングルスクリュー圧縮機である。「ＣＰ型」とは、上記スクリューロータがシリンダ状に形成され、かつ、上記ゲートロータがプレート状に形成されていることをいう。
【０００４】
そして、上記ゲートロータ中心軸は、上記スクリューロータ中心軸に直交する平面に対して、平行である。つまり、上記ゲートロータの歯部は、上記スクリューロータ中心軸に沿って、上記スクリューロータの溝部に噛み合っている。
【０００５】
上記ゲートロータ歯部側面には、上記スクリューロータと上記ゲートロータとの干渉を防ぐために、上記ゲートロータ平面と直交し、かつ上記ゲートロータの歯中心線の回転方向を含む平面上で、上記ゲートロータ歯部側面と上記スクリューロータ溝壁面とがなす、最大角度と最小角度（以下、最大角度と最小角度がなす角を、上記ゲートロータのエッジ角といい、図１３のエッジ角度δ１、δ２を参照）が与えられている。
【特許文献１】特開平２−５７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の圧縮機では、上記ゲートロータ中心軸は、上記スクリューロータ中心軸に直交する平面に対して、平行であるので、上記ゲートロータ平面と直交し、かつ上記ゲートロータの歯中心線の回転方向を含む平面上で、上記ゲートロータ歯部側面に対する上記スクリューロータ溝側面とのなす角度は、最大値と最小値との差が大きくなる。
【０００７】
このため、上記スクリューロータの溝部の側面と噛み合う上記ゲートロータのシール部分のエッジ角度が鋭くなって、上記スクリューロータの溝部と上記ゲートロータの歯部との噛み合い部に存在するブローホール（漏れ隙間）が大きくなって、圧縮効率が低減していた。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、ブローホールを小さくして圧縮効率を向上する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】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明の圧縮機は、
中心軸まわりに回転すると共に外周面に中心軸まわりに螺旋状に延びる少なくとも１つの溝部を有する円筒状のスクリューロータと、中心軸まわりに回転すると共に外周に周方向に配列される複数の歯部を有するゲートロータとを有し、上記スクリューロータの溝部と上記ゲートロータの歯部とが噛み合って圧縮室を形成する圧縮機において、
上記ゲートロータの歯部と接触する上記スクリューロータの溝部の側面の上記ゲートロータ周方向に対する傾斜角度における上記スクリューロータの軸方向一端から他端までの変化幅を、
上記ゲートロータ中心軸が上記スクリューロータ中心軸に直交する平面に対して平行であるときの変化幅に比べて、
小さくしたことを特徴としている。
【００１０】
この発明の圧縮機によれば、上記ゲートロータの歯部と接触する上記スクリューロータの溝部の側面の上記ゲートロータ周方向に対する傾斜角度における上記スクリューロータの軸方向一端から他端までの変化幅を、上記ゲートロータ中心軸が上記スクリューロータ中心軸に直交する平面に対して平行であるときの変化幅に比べて、小さくしたので、上記スクリューロータの溝部の側面と噛み合う上記ゲートロータのシール部分のエッジ角度を鈍くできて、上記スクリューロータの溝部と上記ゲートロータの歯部との噛み合い部に存在するブローホール（漏れ隙間）を小さくできて、圧縮効率を向上できる。また、上記ゲートロータのシール部分の摩耗を低減できて、耐久性の向上が図れる。
【００１１】
また、この発明の圧縮機は、
中心軸まわりに回転すると共に外周面に中心軸まわりに螺旋状に延びる少なくとも１つの溝部を有する円筒状のスクリューロータと、中心軸まわりに回転すると共に外周に周方向に配列される複数の歯部を有するゲートロータとを有し、上記スクリューロータの溝部と上記ゲートロータの歯部とが噛み合って圧縮室を形成する圧縮機において、
上記スクリューロータ中心軸を含む第１の平面と、上記スクリューロータ中心軸に直交すると共に上記スクリューロータの溝部に交差する第２の平面と、上記第１の平面および上記第２の平面に直交すると共に上記スクリューロータの溝部から離隔する第３の平面とに関して、
上記ゲートロータ中心軸は、上記第１の平面、上記第２の平面および上記第３の平面の交点を通ると共に、上記第３の平面に直交する方向からみて、上記第２の平面に対して、上記スクリューロータの溝部と同じ側に傾いていることを特徴としている。
【００１２】
ここで、「同じ側に傾く」とは、上記第３の平面に直交する方向からみて、上記スクリューロータの溝部の上記第２の平面に対する傾きと、上記ゲートロータ中心軸の上記第２の平面に対する傾きとが、上記第２の平面に対して同じ側であることをいう。
【００１３】
この発明の圧縮機によれば、上記ゲートロータ中心軸は、上記第１の平面、上記第２の平面および上記第３の平面の交点を通ると共に、上記第３の平面に直交する方向からみて、上記第２の平面に対して、上記スクリューロータの溝部と同じ側に傾いているので、上記ゲートロータの歯部と接触する上記スクリューロータの溝部の側面を、このスクリューロータの溝部の側面と接触する部分における上記ゲートロータの回転方向（つまり、上記ゲートロータ周方向）に対して、略９０°にできて、上記ゲートロータ回転方向（上記ゲートロータ周方向）と直交する平面に対する上記スクリューロータの溝部の側面の角度（以下、スクリューロータ溝傾斜角度という）の変化幅を、小さくできる。
【００１４】
したがって、上記スクリューロータの溝部の側面と噛み合う上記ゲートロータのシール部分のエッジ角度を鈍くできて、上記スクリューロータの溝部と上記ゲートロータの歯部との噛み合い部に存在するブローホール（漏れ隙間）を小さくできて、圧縮効率を向上できる。また、上記ゲートロータのシール部分の摩耗を低減できて、耐久性の向上が図れる。
【００１５】
また、一実施形態の圧縮機では、上記第３の平面に直交する方向からみて、上記ゲートロータ中心軸は、上記第２の平面に対して、５°〜３０°傾いている。
【００１６】
この実施形態の圧縮機によれば、上記第３の平面に直交する方向からみて、上記ゲートロータ中心軸は、上記第２の平面に対して、５°〜３０°傾いているので、上記スクリューロータ溝傾斜角度の変化幅を一層小さくできる。
【００１７】
また、一実施形態の圧縮機では、上記ゲートロータの歯部における上記スクリューロータの溝部に接触するシール部は、曲面状に形成されている。
【００１８】
この実施形態の圧縮機によれば、上記ゲートロータの歯部における上記スクリューロータの溝部に接触するシール部は、曲面状に形成されているので、上記ゲートロータの歯部と上記スクリューロータの溝部との噛み合い部分からの圧縮流体の漏れを減らすことができて、圧縮性能を向上できる。また、上記ゲートロータの歯部と上記スクリューロータの溝部との噛み合い部分の耐摩耗性を向上できる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の圧縮機によれば、上記ゲートロータの歯部と接触する上記スクリューロータの溝部の側面の上記ゲートロータ周方向に対する傾斜角度における上記スクリューロータの軸方向一端から他端までの変化幅を、上記ゲートロータ中心軸が上記スクリューロータ中心軸に直交する平面に対して平行であるときの変化幅に比べて、小さくしたので、ブローホールを小さくできて、圧縮効率を向上できる。
【００２０】
また、この発明の圧縮機によれば、上記ゲートロータ中心軸は、上記第１の平面、上記第２の平面および上記第３の平面の交点を通ると共に、上記第３の平面に直交する方向からみて、上記第２の平面に対して、上記スクリューロータの溝部と同じ側に傾いているので、ブローホールを小さくして圧縮効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２２】
図１は、この発明の圧縮機の一実施形態である簡略構成図を示している。図１に示すように、この圧縮機は、中心軸１ａまわりに回転すると共に外周面に中心軸１ａまわりに螺旋状に延びる少なくとも１つの溝部１０を有する円筒状のスクリューロータ１と、中心軸２ａまわりに回転すると共に外周に周方向に配列される複数の歯部２０を有する円盤状のゲートロータ２とを有し、上記スクリューロータ１の溝部１０と上記ゲートロータ２の歯部２０とが噛み合って圧縮室３０を形成する。
【００２３】
つまり、この圧縮機は、いわゆる、ＣＰ型のシングルスクリュー圧縮機である。「ＣＰ型」とは、上記スクリューロータ１がシリンダ状に形成され、かつ、上記ゲートロータ２がプレート状に形成されていることをいう。この圧縮機は、例えば空気調和機や冷蔵庫等に用いられる。
【００２４】
上記ゲートロータ２は、上記スクリューロータ中心軸１ａを中心として、上記スクリューロータ１の両側に、二つ配設されている。そして、上記スクリューロータ１が、上記スクリューロータ中心軸１ａまわりを矢印方向に回転すると、上記溝部１０と上記歯部２０との噛み合いによって、上記ゲートロータ２は、追従して上記ゲートロータ中心軸２ａまわりを矢印方向に回転する。
【００２５】
上記スクリューロータ１の外周面には、上記スクリューロータ中心軸１ａのまわりに螺旋状に延びる少なくとも１つのねじ山１２が設けられ、上記隣り合うねじ山１２，１２の間に、上記溝部１０が形成される。一つの上記溝部１０には、一つの上記歯部２０が噛み合い、上記溝部１０の側面１１に、上記歯部２０の側面（つまり、シール部）が接触して、上記圧縮室３０をシールしつつ、上記歯部２０が、上記溝部１０の上記側面１１によって、回転される。
【００２６】
上記スクリューロータ１の外周面には、上記ゲートロータ２の回転が可能なスリットを有する（図示しない）ケーシングが取り付けられている。上記溝部１０、上記歯部２０および上記ケーシングによって閉塞された空間が、上記圧縮室３０となる。
【００２７】
上記ケーシングには、上記スクリューロータ１の軸方向一端面側で上記溝部１０に連通する（図示しない）吸入ポートが設けられている。上記ケーシングには、上記スクリューロータ１の軸方向他端面側で上記溝部１０に連通する（図示しない）吐出ポートが設けられている。
【００２８】
この圧縮機の作用を説明すると、上記吸入ポートから上記溝部１０に導入された冷媒ガスなどの流体は、上記スクリューロータ１および上記ゲートロータ２の回転によって上記圧縮室３０の容積が縮小されることで、上記圧縮室３０で圧縮される。そして、圧縮された流体は、上記吐出ポートから吐出される。
【００２９】
図２の簡略正面図に示すように、上記スクリューロータ中心軸１ａを含む第１の平面Ｓ１と、上記スクリューロータ中心軸１ａに直交すると共に上記スクリューロータ１の溝部１０に交差する第２の平面Ｓ２と、上記第１の平面Ｓ１および上記第２の平面Ｓ２に直交すると共に上記スクリューロータ１の溝部１０から離隔する第３の平面Ｓ３（図４参照）とを定義する。
【００３０】
上記ゲートロータ中心軸２ａは、上記第３の平面Ｓ３上にあり、上記第１の平面Ｓ１、上記第２の平面Ｓ２および上記第３の平面Ｓ３の交点Ｐを通る。
【００３１】
上記ゲートロータ中心軸２ａは、上記第３の平面Ｓ３に直交する方向からみて、上記第２の平面Ｓ２に対して、上記スクリューロータ１の溝部１０と同じ側に傾いている。上記ゲートロータ中心軸２ａの上記第２の平面Ｓ２に対する傾き角度αは、５°〜３０°が好ましい。
【００３２】
ここで、「同じ側に傾く」とは、上記第３の平面Ｓ３に直交する方向からみて、上記スクリューロータ１の溝部１０の上記第２の平面Ｓ２に対する傾きと、上記ゲートロータ中心軸２ａの上記第２の平面Ｓ２に対する傾きとが、上記第２の平面Ｓ２に対して同じ側であることをいう。
【００３３】
図３の簡略側面図に示すように、上記ゲートロータ中心軸２ａと上記スクリューロータ中心軸１ａとの間の距離Ｌ（以下、軸間距離Ｌという）は、例えば、上記ゲートロータ２の外径Ｄの０．７〜１．２倍である（０．７Ｄ≦Ｌ≦１．２Ｄ）。
【００３４】
図４の拡大平面図に示すように、上記ゲートロータ中心軸２ａに直交すると共に全ての上記歯部２０を含む平面において、上記溝部１０に噛み合っている上記歯部２０の中心線が、上記スクリューロータ中心軸１ａに平行である基準線に対して、成す角度を、ゲートロータ噛み合い角度γといい、このゲートロータ噛み合い角度γは、上記ゲートロータ２の噛み合い始め側から、計られる。
【００３５】
図４に、上記ゲートロータ２の歯部２０において、上記スクリューロータ１の溝部１０に噛み合う部分の、上記ゲートロータ２の噛み合い最小径、中間径および最大径を示す。また、上記歯部２０において、上記ゲートロータ２の回転方向下流側の側面を、リーディング側側面２０ａとし、上記ゲートロータ２の回転方向上流側の側面を、アンリーディング側側面２０ｂとする。
【００３６】
次に、図５〜図８に、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度α（図２参照）を０°、２．５°、５°、７．５°と変化したときの、ゲートロータ噛み合い角度γ（図４参照）とスクリューロータ溝傾斜角度βとの関係を示す。上記リーディング側側面２０ａおよび上記アンリーディング側側面２０ｂ（図４参照）のそれぞれの上記ゲートロータ２の噛み合い最大径および中間径（図４参照）について、示す。上記スクリューロータ１の溝部１０の数量は、３個で、上記ゲートロータ２の歯部２０の数量は、１２個である。
【００３７】
ここで、スクリューロータ溝傾斜角度βとは、図１３に示すように、上記スクリューロータ１の溝部１０の側面１１と接触する部分における（矢印ＲＧにて示す）上記ゲートロータ２の回転方向（つまり、上記ゲートロータ２周方向）と直交する平面Ｓｔに対する上記スクリューロータ１の溝部１０の側面１１の角度βをいう。なお、上記スクリューロータ溝傾斜角度βを、上記平面Ｓｔを基準として、ゲートロータ回転方向（矢印ＲＧ方向）側を、正の値（＋方向）で示し、ゲートロータ回転方向（矢印ＲＧ方向）の反対側を、負の値（−方向）で示す。
【００３８】
図５は、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度αが０°であるときを示し、上記リーディング側側面２０ａおよび上記アンリーディング側側面２０ｂのそれぞれの上記ゲートロータ２の噛み合い最大径および中間径について、スクリューロータ溝傾斜角度βの変化幅を表している。
【００３９】
図６は、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度αが２．５°であるときを示し、図５に示すスクリューロータ溝傾斜角度βの変化幅よりも、スクリューロータ溝傾斜角度βの変化幅が小さくなっている。
【００４０】
図７は、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度が５°であるときを示し、上記ゲートロータ噛み合い角度γが大きくなるに従って、上記リーディング側側面２０ａのスクリューロータ溝傾斜角度βは、小さくなる一方、上記アンリーディング側側面２０ｂのスクリューロータ溝傾斜角度βは、大きくなって、ブローホールを小さくできる構成になっている。
【００４１】
図８は、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度が７．５°であるときを示し、上記ゲートロータ噛み合い角度γが大きくなるに従って、上記リーディング側側面２０ａのスクリューロータ溝傾斜角度βは、図７に比べて顕著に小さくなる一方、上記アンリーディング側側面２０ｂのスクリューロータ溝傾斜角度βは、図７に比べて顕著に大きくなって、ブローホールを一層小さくできる構成になっている。
【００４２】
次に、図９〜図１２に、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度α（図２参照）を０°、５°、１０°、１５°と変化したときの、ゲートロータ噛み合い角度γ（図４参照）とスクリューロータ溝傾斜角度βとの関係を示す。上記リーディング側側面２０ａおよび上記アンリーディング側側面２０ｂ（図４参照）のそれぞれの上記ゲートロータ２の噛み合い最大径および中間径（図４参照）について、示す。この計算例では、上記スクリューロータ１の溝部１０の数量は、６個で、上記ゲートロータ２の歯部２０の数量は、１２個である。
【００４３】
図９は、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度αが０°であるときを示し、上記リーディング側側面２０ａおよび上記アンリーディング側側面２０ｂのそれぞれの上記ゲートロータ２の噛み合い最大径および中間径について、スクリューロータ溝傾斜角度βの変化幅が大きくなっている。
【００４４】
図１０は、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度αが５°であるときを示し、図９に示すスクリューロータ溝傾斜角度βの変化幅よりも、スクリューロータ溝傾斜角度βの変化幅が小さくなっている。
【００４５】
図１１は、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度が１０°であるときを示し、上記ゲートロータ噛み合い角度γが大きくなるに従って、上記リーディング側側面２０ａのスクリューロータ溝傾斜角度βは、小さくなる一方、上記アンリーディング側側面２０ｂのスクリューロータ溝傾斜角度βは、大きくなって、ブローホールを小さくできる構成になっている。
【００４６】
図１２は、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度が１５°であるときを示し、上記ゲートロータ噛み合い角度γが大きくなるに従って、上記リーディング側側面２０ａのスクリューロータ溝傾斜角度βは、図１１に比べて顕著に小さくなる一方、上記アンリーディング側側面２０ｂのスクリューロータ溝傾斜角度βは、図１１に比べて顕著に大きくなって、ブローホールを一層小さくできる構成になっている。
【００４７】
図１３の拡大断面図に示すように、上記ゲートロータ２の歯部２０における上記スクリューロータ１の溝部１０に接触するシール部２１ａ，２１ｂは、曲面状に形成されている。
【００４８】
つまり、上記歯部２０のリーディング側側面２０ａに、リーディング側シール部２１ａが形成され、上記歯部２０のアンリーディング側側面２０ｂに、アンリーディング側シール部２１ｂが形成されている。
【００４９】
上記スクリューロータ１は、下向きの矢印方向に、移動し、上記ゲートロータ２は、左向きの矢印方向に、移動する。
【００５０】
上記スクリューロータ１の溝部１０と上記ゲートロータ２の歯部２０との噛み合い部に、ハッチングにて示すブローホール（漏れ隙間）４０，５０が存在する。
【００５１】
つまり、上記リーディング側シール部２１ａよりも、上記スクリューロータ１の移動方向上流側（ハッチングにて示す上記圧縮室３０側）に、（ハッチングにて示す）リーディング側ブローホール４０が存在し、上記アンリーディング側シール部２１ｂよりも、上記スクリューロータ１の移動方向上流側（上記圧縮室３０側）に、（ハッチングにて示す）アンリーディング側ブローホール５０が存在する。
【００５２】
上記圧縮室３０にて圧縮される流体が、上記ブローホール４０，５０を通って、（仮想線に示す）上記ケーシング３の外側に漏れ出す。
【００５３】
そして、図１４と図１５に、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度α（図２参照）と、漏れ影響度との関係を示す。上記リーディング側ブローホール４０（図１３参照）の漏れ影響度、上記アンリーディング側ブローホール５０（図１３参照）の漏れ影響度、および、上記リーディング側ブローホール４０と上記アンリーディング側ブローホール５０とを合計した漏れ影響度について、示す。ここで、漏れ影響度とは、上記リーディング側ブローホール４０および上記アンリーディング側ブローホール５０のそれぞれの面積を漏れ量に補正し、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度αが（従来と同じ）０°であるときを１００としたときの度合いを示す。
【００５４】
図１４は、上記スクリューロータ１の溝部１０の数量が３個で、上記ゲートロータ２の歯部２０の数量が１２個であるときの漏れ影響度を示す。上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度αが７°辺りで、漏れ影響度が極小となっており、圧縮効率が向上する。
【００５５】
図１５は、上記スクリューロータ１の溝部１０の数量が６個で、上記ゲートロータ２の歯部２０の数量が１２個であるときの漏れ影響度を示す。上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度αが１６°辺りで、漏れ影響度が極小となっており、圧縮効率が向上する。
【００５６】
上記構成の圧縮機によれば、上記ゲートロータ中心軸２ａは、上記第１の平面Ｓ１、上記第２の平面Ｓ２および上記第３の平面Ｓ３の交点Ｐを通ると共に、上記第３の平面Ｓ３に直交する方向からみて、上記第２の平面Ｓ２に対して、上記スクリューロータ１の溝部１０と同じ側に傾いているので、上記ゲートロータ２の歯部２０と接触する上記スクリューロータ１の溝部１０の側面を、図１３に示すように、上記スクリューロータ１の溝部１０の側面１１に接触する上記ゲートロータ２の歯部２０の（矢印ＲＧ似て示す）回転方向（つまり、上記ゲートロータ２周方向）に対して、略９０°にできて、上記スクリューロータ溝傾斜角度βの変化幅を、小さくできる。
【００５７】
言い換えると、上記ゲートロータ２の歯部２０と接触する上記スクリューロータ１の溝部１０の側面１１の上記ゲートロータ２周方向に対する傾斜角度における上記スクリューロータ１の軸方向一端から他端までの変化幅を、上記ゲートロータ中心軸２ａが上記スクリューロータ中心軸１ａに直交する第２の平面Ｓ２に対して平行であるときの変化幅に比べて、小さくしている。なお、「ゲートロータ２周方向」とは、言い換えると、上記スクリューロータ１の溝部１０の側面１１に接触する上記ゲートロータ２の歯部２０の回転方向である。また、「スクリューロータ１の径方向外側から内側までの変化幅」とは、上記ゲートロータ２の歯部２０に同時に接触する上記スクリューロータ１の径方向外側から内側まで全ての上記溝部１０の傾斜角度の変化幅をいう。
【００５８】
したがって、上記スクリューロータ１の溝部１０の側面と噛み合う上記ゲートロータ２のシール部分のエッジ角度δ１，δ２（図１３参照）を鈍くできて、上記スクリューロータ１の溝部１０と上記ゲートロータ２の歯部２０との噛み合い部に存在するブローホール（漏れ隙間）を小さくできて、圧縮効率を向上できる。また、上記ゲートロータ２のシール部分の摩耗を低減できて、耐久性の向上が図れる。
【００５９】
つまり、本発明では、ＣＰ型シングルスクリュー圧縮機において、上記ゲートロータ２の歯部２０と接触する上記スクリューロータ１の溝部１０の側面の角度は、上記ゲートロータ中心軸２ａを上記スクリューロータ中心軸１ａに直交する平面に対して傾けることにより、変化するということを見出した。
【００６０】
また、上記ゲートロータ中心軸２ａの傾き角度αは、５°〜３０°が好ましく、上記スクリューロータ溝傾斜角度βの変化幅を一層小さくできる。
【００６１】
また、上記ゲートロータ２の歯部２０における上記スクリューロータ１の溝部１０に接触するシール部２１ａ，２１ｂは、曲面状に形成されているので、上記ゲートロータ２の歯部２０と上記スクリューロータ１の溝部１０との噛み合い部分からの圧縮流体の漏れを減らすことができて、圧縮性能を向上できる。また、上記ゲートロータ２の歯部２０と上記スクリューロータ１の溝部１０との噛み合い部分の耐摩耗性を向上できる。
【００６２】
言い換えると、上記スクリューロータ溝傾斜角度βの振れ幅を小さくできるので、上記ゲートロータ２の上記シール部２１ａ，２１ｂを曲面状に形成できる。具体的に述べると、エンドミルにより上記スクリューロータ１の溝部１０を加工し、エンドミルにより上記ゲートロータ２の歯部２０のシール部２１ａ，２１ｂを曲面状に形成して、上記傾斜角度の最大値および最小値に対応できる。
【００６３】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記ゲートロータ２の数量の増減は自由である。また、上記ゲートロータ２の歯部２０における上記スクリューロータ１の溝部１０に接触するシール部２１ａ，２１ｂは、鋭角状に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の圧縮機の一実施形態を示す簡略構成図である。
【図２】圧縮機の簡略正面図である。
【図３】圧縮機の簡略側面図である。
【図４】圧縮機の拡大平面図である。
【図５】スクリューロータの溝部の数量が３個で、ゲートロータの歯部の数量が１２個であるときで、ゲートロータ中心軸傾き角度αが０°であるときの、ゲートロータ噛み合い角度γとスクリューロータ溝傾斜角度βとの関係を示すグラフである。
【図６】スクリューロータの溝部の数量が３個で、ゲートロータの歯部の数量が１２個であるときで、ゲートロータ中心軸傾き角度αが２．５°であるときの、ゲートロータ噛み合い角度γとスクリューロータ溝傾斜角度βとの関係を示すグラフである。
【図７】スクリューロータの溝部の数量が３個で、ゲートロータの歯部の数量が１２個であるときで、ゲートロータ中心軸傾き角度αが５°であるときの、ゲートロータ噛み合い角度γとスクリューロータ溝傾斜角度βとの関係を示すグラフである。
【図８】スクリューロータの溝部の数量が３個で、ゲートロータの歯部の数量が１２個であるときで、ゲートロータ中心軸傾き角度αが７．５°であるときの、ゲートロータ噛み合い角度γとスクリューロータ溝傾斜角度βとの関係を示すグラフである。
【図９】スクリューロータの溝部の数量が６個で、ゲートロータの歯部の数量が１２個であるときで、ゲートロータ中心軸傾き角度αが０°であるときの、ゲートロータ噛み合い角度γとスクリューロータ溝傾斜角度βとの関係を示すグラフである。
【図１０】スクリューロータの溝部の数量が６個で、ゲートロータの歯部の数量が１２個であるときで、ゲートロータ中心軸傾き角度αが５°であるときの、ゲートロータ噛み合い角度γとスクリューロータ溝傾斜角度βとの関係を示すグラフである。
【図１１】スクリューロータの溝部の数量が６個で、ゲートロータの歯部の数量が１２個であるときで、ゲートロータ中心軸傾き角度αが１０°であるときの、ゲートロータ噛み合い角度γとスクリューロータ溝傾斜角度βとの関係を示すグラフである。
【図１２】スクリューロータの溝部の数量が６個で、ゲートロータの歯部の数量が１２個であるときで、ゲートロータ中心軸傾き角度αが１５°であるときの、ゲートロータ噛み合い角度γとスクリューロータ溝傾斜角度βとの関係を示すグラフである。
【図１３】圧縮機の拡大断面図である。
【図１４】スクリューロータの溝部の数量が３個で、ゲートロータの歯部の数量が１０個であるときの、ゲートロータ中心軸傾き角度αと漏れ影響度との関係を示すグラフである。
【図１５】スクリューロータの溝部の数量が６個で、ゲートロータの歯部の数量が１０個であるときの、ゲートロータ中心軸傾き角度αと漏れ影響度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
１    スクリューロータ
１ａ    スクリューロータ中心軸
１０    溝部
１１    側面
１２    ねじ山
２    ゲートロータ
２ａ    ゲートロータ中心軸
２０    歯部
２０ａ    リーディング側側面
２０ｂ    アンリーディング側側面
２１ａ    リーディング側シール部
２１ｂ    アンリーディング側シール部
３    ケーシング
３０    圧縮室
４０    リーディング側ブローホール
５０    アンリーディング側ブローホール
Ｓ１    第１の平面
Ｓ２    第２の平面
Ｓ３    第３の平面
Ｐ    交点
Ｄ    ゲートロータ外径
Ｌ    軸間距離
α    ゲートロータ中心軸傾き角度
β    スクリューロータ溝傾斜角度
γ    ゲートロータ噛み合い角度
δ１，δ２    エッジ角度
【図１】
2008128167.tif 000003
【図２】
2008128167.tif 000004
【図３】
2008128167.tif 000005
【図４】
2008128167.tif 000006
【図５】
2008128167.tif 000007
【図６】
2008128167.tif 000008
【図７】
2008128167.tif 000009
【図８】
2008128167.tif 000010
【図９】
2008128167.tif 000011
【図１０】
2008128167.tif 000012
【図１１】
2008128167.tif 000013
【図１２】
2008128167.tif 000014
【図１３】
2008128167.tif 000015
【図１４】
2008128167.tif 000016
【図１５】
2008128167.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月4日(2008.2.4)
【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】
中心軸（１ａ）まわりに回転すると共に外周面に中心軸（１ａ）まわりに螺旋状に延びる少なくとも１つの溝部（１０）を有する円筒状のスクリューロータ（１）と、中心軸（２ａ）まわりに回転すると共に外周に周方向に配列される複数の歯部（２０）を有するゲートロータ（２）とを有し、上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）と上記ゲートロータ（２）の歯部（２０）とが噛み合って圧縮室（３０）を形成する圧縮機において、
上記スクリューロータ中心軸（１ａ）を含む第１の平面（Ｓ１）と、上記スクリューロータ中心軸（１ａ）に直交すると共に上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）に交差する第２の平面（Ｓ２）と、上記第１の平面（Ｓ１）および上記第２の平面（Ｓ２）に直交すると共に上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）から離隔する第３の平面（Ｓ３）とに関して、
上記ゲートロータ中心軸（２ａ）は、上記第１の平面（Ｓ１）、上記第２の平面（Ｓ２）および上記第３の平面（Ｓ３）の交点（Ｐ）を通ると共に、上記第３の平面（Ｓ３）に直交する方向からみて、上記第２の平面（Ｓ２）に対して、上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）と同じ側に傾いており、
上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）の数量が３個であり、上記ゲートロータ（２）の歯部（２０）の数量が１２個であって、
上記第３の平面（Ｓ３）に直交する方向からみて、上記ゲートロータ中心軸（２ａ）は、上記第２の平面（Ｓ２）に対して、略７°で傾いており、
上記ゲートロータ（２）の歯部（２０）における上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）に接触するシール部（２１ａ，２１ｂ）は、曲面状に形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
中心軸（１ａ）まわりに回転すると共に外周面に中心軸（１ａ）まわりに螺旋状に延びる少なくとも１つの溝部（１０）を有する円筒状のスクリューロータ（１）と、中心軸（２ａ）まわりに回転すると共に外周に周方向に配列される複数の歯部（２０）を有するゲートロータ（２）とを有し、上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）と上記ゲートロータ（２）の歯部（２０）とが噛み合って圧縮室（３０）を形成する圧縮機において、
上記スクリューロータ中心軸（１ａ）を含む第１の平面（Ｓ１）と、上記スクリューロータ中心軸（１ａ）に直交すると共に上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）に交差する第２の平面（Ｓ２）と、上記第１の平面（Ｓ１）および上記第２の平面（Ｓ２）に直交すると共に上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）から離隔する第３の平面（Ｓ３）とに関して、
上記ゲートロータ中心軸（２ａ）は、上記第１の平面（Ｓ１）、上記第２の平面（Ｓ２）および上記第３の平面（Ｓ３）の交点（Ｐ）を通ると共に、上記第３の平面（Ｓ３）に直交する方向からみて、上記第２の平面（Ｓ２）に対して、上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）と同じ側に傾いており、
上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）の数量が６個であり、上記ゲートロータ（２）の歯部（２０）の数量が１２個であって、
上記第３の平面（Ｓ３）に直交する方向からみて、上記ゲートロータ中心軸（２ａ）は、上記第２の平面（Ｓ２）に対して、略１６°で傾いており、
上記ゲートロータ（２）の歯部（２０）における上記スクリューロータ（１）の溝部（１０）に接触するシール部（２１ａ，２１ｂ）は、曲面状に形成されていることを特徴とする圧縮機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の圧縮機は、
中心軸まわりに回転すると共に外周面に中心軸まわりに螺旋状に延びる少なくとも１つの溝部を有する円筒状のスクリューロータと、中心軸まわりに回転すると共に外周に周方向に配列される複数の歯部を有するゲートロータとを有し、上記スクリューロータの溝部と上記ゲートロータの歯部とが噛み合って圧縮室を形成する圧縮機において、
上記スクリューロータ中心軸を含む第１の平面と、上記スクリューロータ中心軸に直交すると共に上記スクリューロータの溝部に交差する第２の平面と、上記第１の平面および上記第２の平面に直交すると共に上記スクリューロータの溝部から離隔する第３の平面とに関して、
上記ゲートロータ中心軸は、上記第１の平面、上記第２の平面および上記第３の平面の交点を通ると共に、上記第３の平面に直交する方向からみて、上記第２の平面に対して、上記スクリューロータの溝部と同じ側に傾いており、
上記スクリューロータの溝部の数量が３個であり、上記ゲートロータの歯部の数量が１２個であって、
上記第３の平面に直交する方向からみて、上記ゲートロータ中心軸は、上記第２の平面に対して、略７°で傾いており、
上記ゲートロータの歯部における上記スクリューロータの溝部に接触するシール部は、曲面状に形成されていることを特徴としている。
また、この発明の圧縮機は、
中心軸まわりに回転すると共に外周面に中心軸まわりに螺旋状に延びる少なくとも１つの溝部を有する円筒状のスクリューロータと、中心軸まわりに回転すると共に外周に周方向に配列される複数の歯部を有するゲートロータとを有し、上記スクリューロータの溝部と上記ゲートロータの歯部とが噛み合って圧縮室を形成する圧縮機において、
上記スクリューロータ中心軸を含む第１の平面と、上記スクリューロータ中心軸に直交すると共に上記スクリューロータの溝部に交差する第２の平面と、上記第１の平面および上記第２の平面に直交すると共に上記スクリューロータの溝部から離隔する第３の平面とに関して、
上記ゲートロータ中心軸は、上記第１の平面、上記第２の平面および上記第３の平面の交点を通ると共に、上記第３の平面に直交する方向からみて、上記第２の平面に対して、上記スクリューロータの溝部と同じ側に傾いており、
上記スクリューロータの溝部の数量が６個であり、上記ゲートロータの歯部の数量が１２個であって、
上記第３の平面に直交する方向からみて、上記ゲートロータ中心軸は、上記第２の平面に対して、略１６°で傾いており、
上記ゲートロータの歯部における上記スクリューロータの溝部に接触するシール部は、曲面状に形成されていることを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、上記第３の平面に直交する方向からみて、上記ゲートロータ中心軸は、上記第２の平面に対して、５°〜３０°傾いているので、上記スクリューロータ溝傾斜角度の変化幅を一層小さくできる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、上記ゲートロータの歯部における上記スクリューロータの溝部に接触するシール部は、曲面状に形成されているので、上記ゲートロータの歯部と上記スクリューロータの溝部との噛み合い部分からの圧縮流体の漏れを減らすことができて、圧縮性能を向上できる。また、上記ゲートロータの歯部と上記スクリューロータの溝部との噛み合い部分の耐摩耗性を向上できる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
この発明の圧縮機によれば、上記ゲートロータ中心軸は、上記第１の平面、上記第２の平面および上記第３の平面の交点を通ると共に、上記第３の平面に直交する方向からみて、上記第２の平面に対して、上記スクリューロータの溝部と同じ側に傾いているので、ブローホールを小さくして圧縮効率を向上できる。