(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに噛み合う一対のロータと、
この一対のロータを収納するロータ室を備えるとともに、このロータ室に連通し、前記一対のロータによって圧縮された流体を前記ロータ室の外部へ吐出させるための吐出口を備えたケーシングと、
を備えるスクリュー圧縮機において、
前記ロータ室内における前記吐出口の開口形状は、
前記吐出口の流体吐出開始時に前記一対のロータの歯先が描く二本の歯先曲線よりも内側に設けられ、且つ前記二本の歯先曲線と少なくとも一点で重なって設けられ、
前記ロータ室内における前記吐出口の開口形状は、前記二本の歯先曲線と前記ロータ室の吐出側端面に接する円形形状に設けられたことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項２】
互いに噛み合う一対のロータと、
この一対のロータを収納するロータ室を備えるとともに、このロータ室に連通し、前記一対のロータによって圧縮された流体を前記ロータ室の外部へ吐出させるための吐出口を備えたケーシングと、
を備えるスクリュー圧縮機において、
前記ロータ室内における前記吐出口の開口形状は、
前記吐出口の流体吐出開始時に前記一対のロータの歯先が描く二本の歯先曲線よりも内側に設けられ、且つ前記二本の歯先曲線と少なくとも一点で重なって設けられ、
前記ロータ室内における前記吐出口の開口形状は、
前記ロータの回転軸に対して垂直な仮想平面との交点間の距離の変化率が、前記ロータ室の吐出側端面に近づくにつれて大きくなるように設けられるとともに、前記変化率が２倍以上に切り替わるように設けられ、
前記ロータ室内における前記吐出口は、前記二本の歯先曲線の交点を頂点とした吐出開始部を有し、この吐出開始部から前記変化率が増大することを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項３】
互いに噛み合う一対のロータと、
この一対のロータを収納するロータ室を備えるとともに、このロータ室に連通し、前記一対のロータによって圧縮された流体を前記ロータ室の外部へ吐出させるための吐出口を備えたケーシングと、
を備えるスクリュー圧縮機において、
前記ロータ室内における前記吐出口の開口形状は、
前記吐出口の流体吐出開始時に前記一対のロータの歯先が描く二本の歯先曲線よりも内側に設けられ、且つ前記二本の歯先曲線と少なくとも一点で重なって設けられ、
前記ロータ室内における前記吐出口の開口形状は、
前記ロータの回転軸に対して垂直な仮想平面との交点間の距離の変化率が、前記ロータ室の吐出側端面に近い側で小さくなるように設けられ、
その変化率が減少を開始する箇所は、前記吐出口の流体吐出開始時から吐出終了時までにおける前記二本の歯先曲線の軸方向の移動距離の７０％〜８０％であることを特徴とするスクリュー圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに噛み合う一対のロータ（オスロータとメスロータ）の回転によって流体を圧縮するスクリュー圧縮機に関するものであり、特に流体の吐出口に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スクリュー圧縮機において一対のロータを収納するケーシングには、ロータの回転によって圧縮された流体を、ロータ室の外部へ吐出させるための吐出口が設けられている。
この吐出口から吐出される流体は、吐出時に圧縮室と吐出空間との圧力差により発生する脈動を持っており、これがエアコンプレッサの振動および騒音の原因になっている。
この振動や騒音を低減する従来の技術として、特開平６−３２３２６９号公報に開示される技術が知られている。この技術は、ラジアル方向の吐出口の開口開始と、アキシャル方向の吐出口の開口開始とに時間差を設けて、段階的に開口することにより、吐出口の開口面積の急激な増加を緩和したものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報の技術では、ラジアル方向の吐出口が開口した瞬間と、アキシャル方向の吐出口が開口した瞬間に、吐出口の開口面積が急激に増加してしまうので、脈動低減効果が小さいものであった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、吐出口の吐出開口面積をスムーズに増加させることによって吐出流体の脈動を低減し、振動および騒音の低減を図ることのできるスクリュー圧縮機を提供することにありる。
また、本発明の第２の目的は、吐出開始直後における圧力の低下を抑え、且つその後の圧力上昇を抑えて、吐出脈動をさらに低減することが可能なスクリュー圧縮機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１、２、３の手段〕
ロータ室内における吐出口の開口形状が二本の歯先曲線よりも内側に開口するとともに、二本の歯先曲線と少なくとも一点で重なって開口することにより、圧縮室で圧縮された流体が吐出口から吐出される時に、圧縮室と吐出口とが上記重なった点から徐々に連通面積が増加する。
つまり、圧縮室で圧縮された流体を吐出する時に、吐出口の吐出開口面積がスムーズに増加する。これによって、吐出流体の脈動を低減することができ、スクリュー圧縮機の振動および騒音を低減することができる。
【００１７】
〔請求項１の手段〕
ロータ室内における吐出口の開口形状を、二本の歯先曲線とロータ室の吐出側端面に接する円形形状に設けることにより、吐出口から吐出されるエアの圧力損失を極力低くできる。
【００１８】
〔請求項２の手段〕
ロータ室内における吐出口の開口形状におけるロータの回転軸に対して垂直な仮想平面との交点間の距離の変化率を、ロータ室の吐出側端面に近づくにつれて大きくなるように設けるとともに、変化率が２倍以上に切り替わるように設ける。
これによって、吐出開始初期の吐出変化が抑えられ、吐出脈動をさらに抑えることができる。
【００２３】
ロータ室内における吐出口が、二本の歯先曲線の交点を頂点とした吐出開始部を有するように設けられ、この吐出開始部から変化率が増大するように設ける。
【００２６】
〔請求項３の手段〕
上記変化率がロータ室の吐出側端面に近い側で小さくなるように設ける。この場合、変化率が減少を開始する箇所が、吐出口の流体吐出開始時から吐出終了時までにおける二本の歯先曲線の軸方向の移動距離の７０％〜８０％に設ける。
【００２７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
第１実施形態を図６（ｅ）を参照して説明する。なお、図１〜図９のうち、図６（ｅ）を除く他の図面を用いた説明は、第１実施形態を説明するための参考例であり、図６（ｅ）は請求項１に対応した実施形態の図面である。以下では、説明の理解を容易とするために、図１の左側を前、図１の右側を後ろとして説明する。
【００２８】
スクリュー圧縮機は、互いに噛合するオスロータ１とメスロータ２（以下、一対のロータ１、２）、この一対のロータ１、２を駆動するギヤ機構３、一対のロータ１、２とギヤ機構３を別々に収納するケーシング４から構成される。
このケーシング４は、図１の図示左側（入力軸５側）より順に、フロントケース６、メインケース７、リヤケース８の３つを結合したもので、フロントケース６とメインケース７に囲まれる空間にギヤ機構３を収納するギヤ室９が形成され、メインケース７とリヤケース８に囲まれる空間に一対のロータ１、２を収納するロータ室１０が形成される。なお、ギヤ室９には、潤滑用のオイルが封入されている。
【００２９】
フロントケース６は、前後の第１、第２ベアリング１１、１２を介して入力軸５を支持するものであり、入力軸５の挿通穴の前端には第１、第２ベアリング１１、１２に供給されるオイルが外部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。
【００３０】
オスロータ回転軸１４は、一端が第３ベアリング１５を介してメインケース７に支持され、他端が第４ベアリング１６を介してリヤケース８に支持されるものであり、ギヤ室９とロータ室１０とを区画する隔壁１７には、第３ベアリング１５に供給されるオイルがオスロータ回転軸１４の挿通穴からロータ室１０内に漏れるのを阻止するための第２オイルシール１８が装着されている。また、リヤケース８のオスロータ回転軸１４の挿通穴にも、第４ベアリング１６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３オイルシール１９が装着されている。
【００３１】
メスロータ回転軸２０は、上記のオスロータ回転軸１４と同様に、一端が第５ベアリング２１を介してメインケース７に支持され、他端が第６ベアリング２２を介してリヤケース８に支持されるものであり、ギヤ室９とロータ室１０とを区画する隔壁１７には、第５ベアリング２１に供給されるオイルがメスロータ回転軸２０の挿通穴からロータ室１０内に漏れるのを阻止するための第４オイルシール２３が装着されている。また、リヤケース８のメスロータ回転軸２０の挿通穴にも、第６ベアリング２２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５オイルシール２４が装着されている。
【００３２】
ギヤ機構３は、入力軸５の回転をオスロータ回転軸１４およびメスロータ回転軸２０に伝達させて、一対のロータ１、２を同期回転させるものであり、入力軸５の回転をオスロータ回転軸１４に伝える第１、第２ギヤ３１、３２と、この第２ギヤ３２からオスロータ回転軸１４に伝えられた回転をメスロータ回転軸２０に伝える第３、第４ギヤ３３、３４とから構成される。なお、この第３、第４ギヤ３３、３４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。
【００３３】
噛合する一対のロータ１、２は、図２に示すような形状を呈するものであり、図３に示すロータ室１０内において同期回転される。すると、ケーシング４の後部に設けられた吸入口（図示しない）から流体（以下エアとして説明する）が吸い込まれる。吸い込まれたエアは、一対のロータ１、２およびロータ室１０で構成される圧縮室内で圧縮される。圧縮されたエアは、一対のロータ１、２の回転に伴って、ロータ室１０の後方から前方へ移動する。そして、一対のロータ１、２の回転角が所定の角度に達し、圧縮室の容積が設計値に達すると、圧縮室がケーシング４の吐出側（ロータ室１０の前方）に設けた吐出口３５に開口する。この結果、圧縮室で高圧圧縮されたエアが吐出口３５から吐出ポート３６を通ってスクリュー圧縮機の外部に吐出される。
【００３４】
ロータ室１０内における吐出口３５の開口形状について説明する。
ロータ室１０内における吐出口３５の開口形状は、図２の実線Ａ（ロータ室１０内の開口形状ということで、以下、内部開口形状Ａとする）に示すように、流体吐出開始時に一対のロータ１、２の歯先１ａ、２ａが描く二本の歯先曲線Ｂよりも内側であり、且つ二本の歯先曲線Ｂと少なくとも一点で重なって設けられるものである。
【００３５】
内部開口形状Ａは、二本の歯先曲線Ｂの交点Ｂ1 を頂点とし、且つロータ室１０の吐出側端面に沿う辺Ｃを底辺とする三角形形状に設けられたものである。このように設けられることにより、各回転軸１４、２０に対して垂直な仮想平面との交点間の距離が、ロータ室１０の吐出側端面に近づくにつれて大きくなる。
つまり、圧縮室で圧縮されたエアを吐出する時に、吐出口３５の吐出開口面積が一点からスムーズに増加する。これによって、吐出エアの脈動を低減することができ、スクリュー圧縮機の振動および騒音を低減することができる。
【００３６】
次に、図４（ａ）〜（ｃ）を参照して、時間とともに吐出口３５の開口面積が変化する状態を説明する。
一対のロータ１、２の回転角が所定の角度に達し、吐出口３５が開口し始めた瞬間は、図４（ａ）に示すように開口面積（ハッチングで示す部分）は０である。
吐出開始時点からロータ１、２が回転して、時間ｔ1 （例えば0.4 秒）が経過すると、図４（ｂ）に示す状態に変化し、ハッチングで示すように少量開口する。
それからさらにロータが回転して時間ｔ2 （例えばさらに0.4 秒）が経過すると、図４（ｃ）に示すように、ハッチングで示す開口面積は徐々に大きくなってゆく。
なお、図４中に示す実線１ａ、２ａは、時間とともに移動する一対のロータ１、２の刃先の曲線であり、ロータ室１０の吐出側端面に向けて移動するものである。
【００３７】
ここで、従来の吐出口３５の内部開口形状Ａについて説明する。従来では、内部開口形状Ａは、図５に示すように二本の歯先曲線Ｂと一致するものである。従来ではこのように設けられていたため、吐出口３５の開口時に急激に開口面積が大きくなり、吐出圧による脈動が発生していた。
【００３８】
図６（ａ）に示す内部開口形状Ａは、幅の変化率が吐出端側に近づくにつれて大きくなるものである。つまり、内部開口形状Ａは、二本の歯先曲線Ｂの交点Ｂ1 を頂点とし、且つ各回転軸１４、２０に対して垂直な仮想平面との交点間の距離の変化率が、吐出側端面に近づくにつれて大きくなるものである。このように設けられることによって、開口面積のスムーズな増加が可能となる。
【００３９】
図６（ｂ）に示す内部開口形状Ａは、三角形形状に設けられるものであるが、開口開始端側の頂点が、二本の歯先曲線Ｂの一方の曲線上に設けられたものである。このように設けられることによって、開口直後にエアの吐出に遅れが生じ、その遅れによって脈動を抑制する効果が高められる。
【００４０】
図６（ｃ）に示す内部開口形状Ａは、図６（ａ）で示した内部開口形状Ａを多角形形状で模擬したものである。このように、図６（ａ）では曲線だった内部開口形状Ａを直線状にしているため、加工性に優れ、コストを抑えることができる。
【００４１】
図６（ｄ）に示す内部開口形状Ａは、図４で示した内部開口形状Ａの角部を曲線で結んだものである。このように角部が少なくなることにより、吐出口３５から吐出されるエアの圧力損失を低減できる。
【００４２】
図６（ｅ）に示す内部開口形状Ａは、二本の歯先曲線Ｂと吐出側端面に沿う辺Ｃに接する円形形状に設けられたものである。このように、吐出口３５を円形に設けることにより、吐出口３５から吐出されるエアの圧力損失を極力低くできる。
【００４３】
次に、吐出口３５の開口開始から吐出終了までの経過時間における吐出口３５の開口面積の変化を図７に示す。
この図７において、破線α1 は従来の吐出口３５（図５参照）における開口面積の変化を示し、実線α2 は図４における開口面積の変化を示し、実線α3 は図６（ａ）における開口面積の変化を示すものである。
【００４４】
次に、吐出口３５の開口面積比（内部開口形状Ａに対する二本の歯先曲線Ｂの内側の面積）について図８および図９を参照して説明する。
この図８は、吐出口３５の開口面積の変化と、開口面積比の変化との関係を示すものであり、図８の実線β1 は従来の吐出口３５（図５参照）における開口面積の変化を示すものである。つまり、従来の吐出口３５の開口面積比は、二本の歯先曲線Ｂの内側の面積と同じ１００％のものである。
【００４５】
また、図８の実線β2 以降の吐出口３５は、三角形形状の開口面積比を可変させたもので、実線β2 は吐出口３５の面積が二本の歯先曲線Ｂの内側の面積の９０％のものであり、実線β3 は吐出口３５の面積が二本の歯先曲線Ｂの内側の面積の８０％のものである。さらに、破線β4 は吐出口３５の面積が二本の歯先曲線Ｂの内側の面積の７０％のものであり、破線β5 は吐出口３５の面積が二本の歯先曲線Ｂの内側の面積の６０％のものであり、破線β6 は吐出口３５の面積が二本の歯先曲線Ｂの内側の面積の５０％のものである。
【００４６】
つまり、吐出口３５の開口面積と、二本の歯先曲線Ｂの内側の面積との比（吐出口３５の面積比）は、β1 が１、β2 が０．９、β3 が０．８、β4 が０．７、β5 が０．６、β6 が０．５のものである。
この図８に示されるように、面積比が小さくなるにつれて、開口面積の変化がスムーズになっていることが分かる。この開口面積のスムーズな変化によって、吐出エアの脈動を低減することができる。
【００４７】
図９は、横軸に面積比、縦軸に開口面積の変化率を示したグラフである。図９中の実線γ1 は、吐出口３５の開口面積が最大になる直前の変化率を示すものであり、図９中の実線γ2 は、吐出口３５の開口面積が最大になった直後の変化率を示すものである。また、図９中の破線γ3 は、吐出口３５の開口面積が最大になる直前の変化率の１０倍の値を示すものである。
【００４８】
この図９に示されるように、開口面積比を０．９５以下、つまり吐出口３５の面積を二本の歯先曲線Ｂの内側の面積の９５％以下とすることにより、開口面積の変化率の比を２０倍以下に抑えることができ、従来に比較して吐出口３５の開口面積の変化を充分にスムーズにすることができる。
さらに、開口面積比を０．９０以下とすることにより、開口面積の変化率の比を１０倍以下に抑えることができ、開口面積比を０．６５以下とすることにより、開口面積の変化率の比を５倍以下に抑えることができる。このように、面積比を小さくすることにより、開口面積の変化率の比を小さくすることができ、吐出エアの脈動を低減することができる。
【００４９】
〔第２実施形態〕
図１０〜図１６を参照して第２実施形態を説明する。ここで、図１０〜図１６のうち、図１６（ｂ）、（ｄ）を除く他の図面を用いた説明は比較例および参考例であり、図１６（ｂ）は請求項３に対応した実施形態の図面であり、図１６（ｄ）は請求項２、３に対応した実施形態の図面である。なお、上記と同一符号は同一機能物を示すものである。
【００５０】
この第２実施形態における内部開口形状Ａ（ロータ室１０内における吐出口３５の開口形状）も、上記の第１実施形態と同様、流体吐出開始時に一対のロータ１、２の歯先１ａ、２ａが描く二本の歯先曲線Ｂよりも内側であり、且つ二本の歯先曲線Ｂと少なくとも一点で重なって設けられるものである。
そして、この第２実施形態の内部開口形状Ａは、図１０に示すように、第１実施形態に加え、各回転軸１４、２０に対して垂直な仮想平面との交点間の距離の変化率が、ロータ室１０の吐出側端面に近づくにつれて大きくなるとともに、この変化率が増大する過程において、その変化率が２倍以上、より好ましくは５倍以上に切り替わるように設けられている。
上記変化率は、流体吐出開始時から吐出終了時にいたるまでの二本の歯先曲線Ｂの軸方向の移動距離の１０％〜２０％の箇所において２倍以上に切り替わるものであり、上記変化率が２倍以上に切り替わるまでの内部開口形状Ａは、二本の歯先曲線Ｂの形成する角度の５０％以下に設けられる。
【００５１】
この第２実施形態における内部開口形状Ａを図１１に示す。この実施形態における内部開口形状Ａは、二本の歯先曲線Ｂの交点Ｂ1 を頂点とし、且つロータ室１０の吐出側端面に沿う辺Ｃを底辺とし、上記仮想平面の変化率が２倍以上に切り替わる切替箇所Ｄを有した多角形形状に設けられたものである。
【００５２】
なお、切替箇所Ｄは曲折点であっても良いし、曲線であっても良い。具体的な例を示す。
上記変化率が切替箇所Ｄまで一定に大きくなるように交点Ｂ1 から切替箇所Ｄまで直線で、切替箇所Ｄで角度変化するように設けられていても良い。
また、交点Ｂ1 から切替箇所Ｄ付近まで直線で切替箇所ＤでＲが付けられていても良い。
さらに、上記変化率が切替箇所Ｄまで２次関数的に大きくなるように交点Ｂ1 から切替箇所Ｄまでが２次曲線に設けられても良い。
【００５３】
このように設けられることにより、圧縮室で圧縮されたエアが吐出される初期（二本の歯先曲線Ｂが切替箇所Ｄに達するまで）は、吐出口３５の吐出開口面積が一点からスムーズに増加するとともに、このエアの吐出する面積が小さく抑えられるため、吐出開始初期の急激な圧力変化が抑えられる。
吐出中期（二本の歯先曲線Ｂが切替箇所Ｄを通過した後）では、ロータ１、２の回転に伴って吐出開口面積が急激に大きくなるため、圧縮室の容積の減少に伴う吐出圧力の上昇に対して、吐出エアが吐出口３５から十分に流れるようになり、不要な圧力上昇を抑えることができる。
このように、二本の歯先曲線Ｂの移動によって変化する吐出口３５の吐出開口面積が、切替箇所Ｄの前後で切り替わるため、第１実施形態に比較してさらに吐出エアの脈動を低減することができ、スクリュー圧縮機の振動および騒音を低減することができる。
【００５４】
次に、図１１（ａ）〜（ｄ）を参照して、時間とともに吐出口３５の開口面積が変化する状態を説明する。
一対のロータ１、２の回転角が所定の角度に達し、吐出口３５が開口し始めた瞬間は、図１１（ａ）に示すように開口面積は０である。
その時点からロータ１、２が回転して二本の歯先曲線Ｂが切替箇所Ｄに達するまでの間は、図１１（ｂ）に示すように開口面積（ハッチングで示す部分）が少量ずつ大きくなる。
【００５５】
さらにロータ１、２が回転して、二本の歯先曲線Ｂが切替箇所Ｄに達すると、図１１（ｃ）に示すように、開口面積の変化割合が切り替わる。
そして、二本の歯先曲線Ｂが切替箇所Ｄを通過した後は、図１１（ｄ）に示すように、ロータ１、２の回転に応じて開口面積が急速に増大する。
なお、図１１中に示す一点鎖線Ｅは、二本の歯先曲線Ｂの交点Ｂ1 の軌跡を示したものであり、二本の歯先曲線Ｂの軸方向の移動距離を示すものである。
【００５６】
次に、この第２実施形態を比較例を用いて説明する。
比較のために用いる比較例を、図１２（ａ）、（ｂ）に示す。この比較例は、上記第１実施形態と同様、流体吐出開始時における二本の歯先曲線Ｂよりも内側に吐出口３５の内部開口形状Ａが設けられるものである。具体的に、図１２（ａ）の内部開口形状Ａは、吐出初期から吐出開口面積が比較的大きく（従来品よりは小さい）増大するものであり、図１２（ａ）の内部開口形状Ａは、図６（ａ）に相当するものである。
【００５７】
図１２（ａ）の内部開口形状Ａにおける開口面積の変化を図１３の一点鎖線▲１▼に示す。
この図１３の一点鎖線▲１▼が示すように、図１２（ａ）の内部開口形状Ａでは、吐出初期から吐出開口面積が比較的大きいことがわかる。このため、図１４の一点鎖線▲１▼に示すように、吐出初期に吐出圧力が下がり、脈動の要因になっていることがわかる。
【００５８】
図１２（ｂ）の内部開口形状Ａにおける開口面積の変化を図１３の破線▲２▼に示す。
この図１３の破線▲２▼が示すように、図１２（ｂ）の内部開口形状Ａでは、吐出中期における吐出開口面積が十分大きくないことがわかる。このため、図１４の破線▲２▼に示すように、吐出中期に吐出圧力が高まり、脈動の要因になっていることがわかる。
【００５９】
図１１（第２実施形態）の内部開口形状Ａの吐出口３５における開口面積の変化を図１３の実線▲３▼に示す。
この図１３の実線▲３▼が示すように、図１１の内部開口形状Ａでは、吐出初期の吐出開口面積の増加割合が小さいため、吐出初期における吐出圧力の低下が防がれ、且つ吐出中期における吐出開口面積が十分大きいため、吐出中期の吐出圧力の上昇が防がれる。このため、図１４の実線▲３▼に示すように、脈動が小さく抑えられる。
【００６０】
上記変化率を２倍以上に切り替える切替箇所Ｄを、流体吐出開始時から吐出終了時にいたるまでの二本の歯先曲線Ｂの軸方向の移動距離の１０％〜２０％にした理由を説明する。
吐出初期に開口面積の増加を抑えない場合、これは上記図１２（ａ）に相当するもので、図１４の一点鎖線▲１▼に示されるように、吐出初期において、吐出圧力が急激に下がる。この圧力が急激に下がる範囲が、流体吐出開始時から二本の歯先曲線Ｂの軸方向の移動距離の１０％〜２０％に達するまでの範囲である。このため、この範囲の圧力の急激な低下を抑えるために、開口面積の増加を抑える範囲を流体吐出開始時から１０％〜２０％の範囲にした。
【００６１】
図１２（ａ）の内部開口形状Ａを有するスクリュー圧縮機の吐出エアの圧力の実測値を図１５の一点鎖線▲１▼に示し、図１１（第２実施形態）の内部開口形状Ａを有するスクリュー圧縮機の吐出エアの圧力の実測値を図１５の実線▲３▼に示す。
この図１５に示すように、単に、流体吐出開始時における二本の歯先曲線Ｂの内側に吐出口３５の内部開口形状Ａを設けた図１２（ａ）の比較例に比較して、第２実施形態では、吐出脈動率を最大で３０％以上低減できる。
【００６２】
次に、開口面積の増加割合が吐出開始初期に２倍以上に切り替わる内部開口形状Ａの例を、図１６（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
図１６（ａ）に示す内部開口形状Ａは、交点Ｂ1 から切替箇所Ｄまで直線に設け、且つ切替箇所Ｄから底辺Ｃまでも直線に設けたものである。このように、内部開口形状Ａを直線のみで形成することにより、加工性に優れ、コストを抑えることができる。
【００６３】
図１６（ｂ）に示す内部開口形状Ａは、交点Ｂ1 から切替箇所Ｄまで、二本の歯先曲線Ｂの一方の歯先曲線のみ（ロータ１、２の一方の歯先曲線のみ）の移動軌跡変化によって上記変化率が一定となるように設けたものである。
これにより、ロータ１、２の一方の歯先曲線が、他の歯先曲線に先行して吐出口３５に徐々に連通しながら開口面積を広げていくため、吐出開始時の急激な圧力変動を抑えることができる。さらに、ロータ１、２による吐出のタイミングがずらされるため、吐出脈動をさらに低減することができる。
【００６４】
図１６（ｃ）に示す内部開口形状Ａ（参考例）は、二本の歯先曲線Ｂの途中をそれぞれ頂点とした吐出開始部Ａ1 を有するものであり、各吐出開始部Ａ1 から開口面積が増大するものである。ロータ１、２の溝内は、ロータ１、２の回転に伴って中心に強い流れを持つことになるが、このような内部開口形状Ａを採用することにより、強い流れとは別の箇所において開口面積を増加させることができる。
これによって、吐出開始時の急激な圧力変動を抑えることができる。
【００６５】
図１６（ｄ）に示す内部開口形状Ａは、ロータ１、２の回転軸に対して垂直な仮想平面との交点間の距離の変化率が、吐出側側で再び小さくなるように設けたものであり、変化率が減少を開始する箇所は、二本の歯先曲線Ｂの軸方向の移動距離の７０％〜８０％に設けられたものである。
このように設けることにより、吐出終了時の急激な圧力低下が抑えられ、吐出脈動をさらに低減することができる。
【００６６】
〔他の実施形態〕
上記の実施形態では、エアを圧縮するスクリュー圧縮機を例に示したが、水素等、他の気体流体を圧縮する圧縮機に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】  スクリュー圧縮機の側面断面図である。
【図２】  一対のロータの要部斜視図である。
【図３】  図１のＡ−Ａ線に沿うケーシングの断面図である。
【図４】  吐出口の形状を示す説明図である。
【図５】  吐出口の形状を示す説明図である（従来例）。
【図６】  吐出口の形状を示す説明図である。
【図７】  吐出口の形状を変更した場合における吐出口の開口開始から吐出終了までの経過時間と、開口面積との関係を示すグラフである。
【図８】  吐出口の面積を変更した場合における吐出口の開口開始から吐出終了までの経過時間と、開口面積との関係を示すグラフである。
【図９】  吐出口の開口面積比と、開口面積の変化率との関係を示すグラフである。
【図１０】  一対のロータの要部斜視図である。
【図１１】  吐出口の形状を示す説明図である。
【図１２】  吐出口の形状を示す説明図である（比較例）。
【図１３】  吐出口の形状を変更した場合における吐出口の開口開始から吐出終了までの主軸回転角と、開口面積との関係を示すグラフである。
【図１４】  吐出口の面積を変更した場合における吐出口の開口開始から吐出終了までの主軸回転角と、計算によって求めた吐出圧力との関係を示すグラフである。
【図１５】  吐出口の面積を変更した場合における吐出口の開口開始から吐出終了までの主軸回転角と、吐出空間における吐出圧力の実測値との関係を示すグラフである。
【図１６】  吐出口の形状を示す説明図である。
【符号の説明】
１    オスロータ
２    メスロータ
３    ギヤ機構
４    ケーシング
１０    ロータ室
３５    吐出口
Ａ    内部開口形状
Ａ1   吐出開始部
Ｂ    流体吐出開始時に歯先が描く二本の歯先曲線
Ｂ1   二本の歯先曲線の交点
Ｃ    ロータ室の吐出側端面に沿う辺
Ｄ    変化率が２倍以上に切り替わる切替箇所
【図１】
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【図２】
0004686936.tif 000003
【図３】
0004686936.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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