CN110630494B

CN110630494B - 螺杆压缩机

Info

Publication number: CN110630494B
Application number: CN201910540166.5A
Authority: CN
Inventors: 高木秀刚; 天野靖士; 齐藤浩史; 林雅人
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2019-06-20
Publication date: 2021-10-29
Anticipated expiration: 2039-06-20
Also published as: JP2019218931A; BR102019012851A2; US20190390671A1; EP3587817B1; EP3587817A1; KR102295815B1; CN110630494A; US11415136B2; JP7146478B2; KR20200000350A

Abstract

本发明提供一种螺杆压缩机，其包括通过绕轴旋转来压缩气体的螺杆转子、以及将所述螺杆转子收纳在内使其自由旋转并且设有进气口的外壳，该外壳中设有供从所述进气口流入所述外壳内并且被吸入所述螺杆转子之前的气体流过的进气侧空间。所述外壳中设有加热流体用通路，用于向所述进气侧空间导入加热流体以对滞留在所述进气侧空间内的油进行加热。据此，既能防止气体到压缩机的导入路径上的设备复杂化，又能在用于压缩低温气体时防止外壳内的油冻结。

Description

螺杆压缩机

技术领域

本发明涉及螺杆压缩机。

背景技术

目前，如日本发明公开公报2001-65795（以下称为“专利文献1”）所记载的具备一对雌雄螺杆转子的螺杆压缩机已为公众所知。该螺杆压缩机在外壳内配置有相互啮合的雄转子和雌转子，通过两个转子绕轴旋转来使气体升压至规定的压力。

专利文献1记载的将液化天然气（LNG：Liquefied Natural Gas）箱内产生的蒸发气体（boil-off gas）升压至规定的供气压力并提供给有需要方的蒸发气体处理装置中，使用螺杆压缩机来对该蒸发气体进行升压。该专利文献中，在将蒸发气体引导至螺杆压缩机的路径中途设有热交换器，利用该热交换器能够对导入压缩机之前的蒸发气体进行加热。另外，该专利文献所公开的螺杆压缩机是以带走压缩热量为主要目的进行供油的油冷式压缩机。

专利文献1公开的油冷式螺杆压缩机中，当导入了LNG箱内产生的蒸发气体之类的极低温（约-160℃）的气体时，外壳内的油有可能会发生急冷而冻结。从而，会影响外壳内的螺杆转子的旋转，妨碍压缩机的正常运转。对此，专利文献1中采用了利用热交换器对导入压缩机之前的蒸发气体进行预加热的结构，但这种情况下，设置热交换器不可避免地会导致设备复杂化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能防止气体到压缩机的导入路径上的设备复杂化，又能在用于压缩低温气体时防止外壳内的油冻结的螺杆压缩机。

本发明涉及一种螺杆压缩机，其包括：螺杆转子，通过绕轴旋转来压缩气体；以及外壳，收纳所述螺杆转子并允许其自由旋转，该外壳设有气体的进气口，且设有进气侧空间，在所述进气侧空间中流过从所述进气口流入所述外壳内且被吸入所述螺杆转子之前的气体。所述外壳中设有加热流体用通路，用于向所述进气侧空间导入加热流体，以对滞留在所述进气侧空间中的油进行加热。

根据本发明，可以提供一种既能防止气体到压缩机的导入路径上的设备复杂化，又能在用于压缩低温气体时防止外壳内的油冻结的螺杆压缩机。

附图说明

图1是示意性地表示应用本发明实施方式1所涉及的螺杆压缩机的气体压缩系统的图。

图2是示意性地表示本发明实施方式1所涉及的螺杆压缩机的结构的剖视图。

图3是用于说明本发明实施方式2所涉及的螺杆压缩机的结构的示意图。

图4是用于说明本发明实施方式3所涉及的螺杆压缩机的结构的示意图。

图5是用于说明本发明实施方式3所涉及的螺杆压缩机中加热流体的导入时刻的流程图。

图6是用于说明本发明实施方式4所涉及的螺杆压缩机的结构的示意图。

图7是用于说明本发明实施方式4所涉及的螺杆压缩机中加热流体的导入时刻的流程图。

图8是用于说明本发明实施方式5所涉及的螺杆压缩机的结构的示意图。

图9是用于说明本发明实施方式5所涉及的螺杆压缩机中加热流体的导入时刻的流程图。

图10是用于说明本发明实施方式6所涉及的螺杆压缩机的结构的示意图。

图11是用于说明本发明实施方式6所涉及的螺杆压缩机中加热流体的导入时刻的流程图。

图12是用于说明本发明实施方式7所涉及的螺杆压缩机的结构的示意图。

图13是用于说明本发明其它实施方式所涉及的螺杆压缩机的结构的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。

（实施方式1）

首先，参照图1和图2，对本发明实施方式1所涉及的螺杆压缩机1及应用该螺杆压缩机1的气体压缩系统100A的结构分别进行说明。图1示意性地表示本实施方式中的气体压缩系统100A的系统结构。图2示意性地表示螺杆压缩机1的局部截面。图1和图2中仅示出了气体压缩系统100A和螺杆压缩机1中的主要构成要素，气体压缩系统100A和螺杆压缩机1也可以具备图1和图2中未示出的其它任意构成要素。

气体压缩系统100A是例如将储藏在箱内的一部分LNG蒸发而产生的蒸发气体升压至规定的供气压力后提供给需要方的系统。如图1所示，气体压缩系统100A主要包括：将蒸发气体升压至规定的供气压力的螺杆压缩机1、将蒸发气体引导至螺杆压缩机1的进气路径2、供从螺杆压缩机1排出的压缩后蒸发气体流过的排气路径3、将压缩气体中的油分离出来的油回收器4、将分离出油之后的压缩气体引导至需要方的供气路径5。

螺杆压缩机1具备：通过绕轴旋转来压缩蒸发气体的螺杆转子10、将螺杆转子10收纳在内使其绕轴自由旋转的外壳30、以及产生驱动力以使螺杆转子10绕轴旋转的驱动部即马达20。如图1所示，外壳30中，在轴向两侧分别设有压缩前气体的进气口31A和压缩后气体的排气口32A。关于螺杆压缩机1的详细结构将在后文阐述。

进气路径2的上游端与省略了图示的LNG箱相连，下游端与外壳30的进气口31A相连。从而，通过进气路径2，能够将LNG箱内产生的蒸发气体引导至外壳30内。这里，进气路径中并未设置用于对压缩前气体进行加热的设备（例如热交换器等）。因此，从LNG箱流出的蒸发气体维持着低温状态被导入至外壳30内。

排气路径3的上游端与外壳30的排气口32A相连，下游端与油回收器4的入口相连。从而，通过排气路径3，能够将从螺杆压缩机1排出的压缩气体引导至油回收器4。排气路径3中可以设置防止压缩气体逆流的逆止阀3A，但并不限于此。

油回收器4用于将螺杆压缩机1排出的压缩气体中的油分离出来加以回收。油回收器4具备使从压缩气体分离出来的油滞留的容器4B、设置在容器4B内且由微细纤维等构成的过滤器即分离组件4A。

从螺杆压缩机1排出的压缩气体通过排气路径3后流入容器4B内，然后通过分离组件4A。从而，压缩气体中的油得到分离。通过分离组件4A后的气体流出到容器4B外部。而被分离组件4A捕获的油则滞留在容器4B的底部。

供气路径5的上游端与油回收器4的出口相连，下游端与需要方相连。从而，能够将从油回收器4流出的压缩气体（分离出油后的压缩气体）通过供气路径5提供给需要方。

接下来，参照图2，对螺杆压缩机1的结构进一步详细说明。如图2所示，螺杆压缩机1主要包括：具有沿轴向延伸的形状的螺杆转子10、与螺杆转子10的轴向一端面（进气侧端面）相连的进气侧轴部11、与螺杆转子10的轴向另一端面（排气侧端面）相连的排气侧轴部12、外嵌在进气侧轴部11的进气侧轴承41、外嵌在排气侧轴部12的排气侧轴承49、以及将这些部件收纳在内的外壳30。

螺杆转子10具有一对雄雌转子。雄转子和雌转子分别具有沿轴向延伸的形状，且在外周面形成有螺旋状的齿部。雄转子和雌转子以齿部相互啮合的方式被收纳在外壳30内，通过绕轴旋转来对从轴向一端侧（图2中的左端侧）吸入的气体进行压缩，并将压缩后的气体从轴向另一端侧（图2中的右端侧）排出。

进气侧轴部11与螺杆转子10相连，且能同轴旋转，一端从外壳30的外侧面30A向外侧突出。该突出端上安装有马达20，通过驱动马达20，能够使螺杆转子10绕轴旋转。另外，并不限于进气侧轴部11向外壳30的外侧突出的情况，也可以将马达20收纳在外壳30内。

进气侧轴承41是径向轴承（例如滚柱轴承），安装在进气侧轴部11的外周面与外壳30的内表面30B之间。该进气侧轴承41支承着进气侧轴部11使其能绕轴旋转。

排气侧轴部12与进气侧轴部11一样，与螺杆转子10相连且能同轴旋转。本实施方式中，排气侧轴承49包括第一～第三轴承要素42、43、44。第一～第三轴承要素42、43、44是外嵌在排气侧轴部12的径向轴承（例如滚柱轴承或滚珠轴承），安装在排气侧轴部12的外周面与外壳30的内表面30B之间。从而，排气侧轴部12被支承着能绕轴旋转。构成排气侧轴承49的轴承要素数量没有特别限定。

外壳30上分别设有向上表面31侧开口的进气口31A和向下表面32侧开口的排气口32A。进气口31A和排气口32A的位置并不限于图2所示的位置。

外壳30的内部空间由内表面30B划定。该内部空间包括收纳螺杆转子10的转子收纳空间S1、供从进气口31A流入外壳30内且被吸入螺杆转子10之前的气体流过的进气侧空间S2、供从螺杆转子10排出的压缩气体流过的排气侧空间S3。

进气侧空间S2设置在螺杆转子10的轴向一侧，将从进气口31A流入的气体引导至螺杆转子10。排气侧空间S3设置在螺杆转子10的下侧，将从螺杆转子10排出的压缩气体引导至排气口32A。排气侧空间S3的位置并不限于螺杆转子10的下侧。如图2所示，外壳30的内表面30B包含位于螺杆转子10的下部10A下侧（下表面32侧）的底面34。该底面34是面向进气侧空间S2的面。

螺杆压缩机1具备调节螺杆转子10的压缩容量的滑阀45。如图2所示，滑阀45与活塞杆46的远端相连。活塞48通过向液压缸47内提供工作油而进行水平移动，随之使得滑阀45能够沿螺杆转子10的轴向滑动。从而，能够调节从螺杆转子10排出到排气侧空间S3的气体的压力。滑阀45并不是本发明的螺杆压缩机的必要构成要素，也可以省略。

螺杆压缩机1是用油来带走外壳30内产生的压缩热量的油冷式压缩机，具备使油回收器4回收的油返回至外壳30的供油单元50。

如图1所示，供油单元50具有供油管道51、配置于供油管道51的油冷却器52、油泵53和滤油器54。供油管道51是使油回收器4回收的油返回至外壳30的配管。供油管道51的一端位于容器4B的底部附近，以使滞留在容器4B内的油进入配管内。另一方面，供油管道51的另一端51A与外壳30相连，从而能够向收纳了螺杆转子10、轴承41、49或滑阀45的空间内供油。

油冷却器52对供油管道51内流过的油进行冷却。油泵53用于将滞留在容器4B中的油抽吸到供油管道51中，设置在油冷却器52的后级。滤油器54用于去除油中所含的杂质等，其在油泵53的后级并排设置。本实施方式中，在外壳30的后级流出的油被油回收器4回收，并且利用供油单元50能够将该回收的油返回给外壳30。即，油能够在外壳30与油回收器4的容器4B之间循环。另外，供油单元50也可以省略。

这里，如图2所示，外壳30的进气侧空间S2中有时会滞留油O1。具体而言，位于螺杆转子10的下部10A下侧的底面34上的油O1没有被螺杆转子10吸入，因此滞留在进气侧空间S2中。

然后，当极低温的蒸发气体从进气口31A流入进气侧空间S2时，滞留在底面34上的油O1将会冻结。针对这一问题，本实施方式所涉及的螺杆压缩机1采用能够向外壳30的进气侧空间S2导入加热流体的结构，利用该加热流体对油进行加热，从而能够防止冻结。

外壳30中设有加热流体用通路33（以下也简称为“通路33”），用于将加热流体导入进气侧空间S2，以对滞留在进气侧空间S2中的油O1进行加热。该通路33由沿厚度方向贯穿位于进气侧空间S2下侧的外壳下壁部的孔形成。

如图2所示，加热流体用通路33具有向外壳30的外侧开口的入口33A和向进气侧空间S2开口的出口33B。入口33A设置在外壳30的下表面32，出口33B设置在外壳30的底面34。因此，该通路33在底面34即螺杆转子10的下部10A下侧向进气侧空间S2开口。

如图1和图2所示，螺杆压缩机1具备：将从该螺杆压缩机1排出的压缩气体作为加热流体导入通路33的气体导入路径6（加热流体导入路径）、以及设置在气体导入路径6中的阀7。气体导入路径6的一端与供气路径5相连（图1），另一端与通路33的入口33A相连（图2）。阀7由省略了图示的控制部进行开闭控制，通过对气体导入路径6内的气体的流通和截断进行切换，来控制加热流体从气体导入路径6导入通路33。阀7也可以手动地切换开闭状态。阀7可以是开关阀，单兵不限于此，也可以是例如流量调节阀。

根据上述结构，打开阀7时，供气路径5内流过的分离出油后的压缩气体能够通过气体导入路径6后作为加热流体被导入加热流体用通路33，从该通路33向进气侧空间S2导入压缩气体。从而，能够对滞留在进气侧空间S2的底面34上的油O1进行加热而防止冻结，还能使冻结的油O1熔解。也可以采用省略阀7并始终从供气路径5向通路33导入一定量的压缩气体的结构。

这里，对上述说明的实施方式1所涉及的螺杆压缩机1的特征及作用效果进行罗列。

螺杆压缩机1具备：通过绕轴旋转来压缩气体的螺杆转子10；以及将螺杆转子10收纳在内使其自由旋转并且设有进气口31A的外壳30，该外壳30中设有供从进气口31A流入外壳30内且被吸入螺杆转子10之前的气体流过的进气侧空间S2。外壳30中设有加热流体用通路33，用于将加热流体导入进气侧空间S2以对滞留在进气侧空间S2内的油O1进行加热。

根据上述螺杆压缩机1，加热流体通过加热流体用通路33导入外壳30的进气侧空间S2内，从而能够对滞留在进气侧空间S2内的油O1进行加热。由此，即使有比油O1的凝固点还要低温的气体从进气口31A导入进气侧空间S2时，也能利用加热流体对油O1进行加热来防止冻结。另外，在油O1已经发生了冻结的情况下，也能够使其熔解。根据该螺杆压缩机1，为了防止外壳30内的油O1冻结，无需在进气路径2中设置气体加热设备等，因此还能防止设备复杂化。因而，根据该螺杆压缩机1，既能防止气体到压缩机的导入路径中的设备复杂化，又能在用于压缩低温气体时防止外壳30内的油O1冻结。

上述螺杆压缩机1中，加热流体用通路33在螺杆转子10的下部10A下侧向进气侧空间S2开口。从而，能够将加热流体导入到进气侧空间S2中转子10的下部10A下侧的区域。另一方面，当进气侧空间S2内的油O1位于螺杆转子10的下部10A下侧时，不会被螺杆转子10吸入而是滞留下来。因此，根据上述结构，能够向滞留在进气侧空间S2中的油O1直接提供加热流体，所以能够更加可靠地防止油O1冻结。

上述螺杆压缩机1具备：将从该螺杆压缩机1排出的压缩气体作为加热流体导入加热流体用通路33的气体导入路径6；以及设置在气体导入路径6中并控制加热流体从气体导入路径6导入加热流体用通路33的阀7。由此，通过利用经螺杆压缩机1压缩后的气体作为加热流体，能够利用气体的压缩热量对外壳30内的油O1有效地进行加热。另外，通过阀7开闭的切换和阀7的开度调节，能够容易地控制加热流体向加热流体用通路33的导入。

（实施方式2）

接下来，参照图3，对本发明实施方式2所涉及的螺杆压缩机1A进行说明。实施方式2所涉及的螺杆压缩机1A具备与实施方式1所涉及的螺杆压缩机1基本相同的结构，并且实现相同的技术效果，其与实施方式1的不同点在于使用油作为加热流体。下面，仅对其与实施方式1的不同点进行说明。

如图3所示，实施方式2中的供油单元50中，供油管道51的另一端（与位于油回收器4内的一端相反侧的端部）分路为主路径56和油导入路径55（加热流体导入路径）。

主路径56与外壳30相连，从而能够将油回收器4回收的油提供给收纳了螺杆转子10、轴承或滑阀等的空间内。另一方面，油导入路径55与实施方式1的气体导入路径6相同，与加热流体用通路33的入口33A（图2）相连。油导入路径55中设有阀55A，对该路径内的油的流通及截断进行切换。

实施方式2所涉及的螺杆压缩机1A在阀55A打开时，从油回收器4的容器4B提供给收纳了螺杆转子10的空间的油的一部分通过油导入路径55后能够作为加热流体导入加热流体用通路33（图2）。由此，能够将用于螺杆转子10润滑用等的油的一部分作为加热流体，因此无需另外设置供油单元50以外的加热流体供给机构，能够使装置简化。但也可以采用实施方式1的气体导入路径6和实施方式2的油导入路径55并用的方式。

（实施方式3）

接下来，参照图4和图5，对本发明实施方式3所涉及的螺杆压缩机1B进行说明。实施方式3所涉及的螺杆压缩机1B具备与实施方式1所涉及的螺杆压缩机1基本相同的结构，且实现相同的技术效果，其与实施方式1的不同点在于基于进气温度来控制加热流体的导入时刻。下面，仅对其与实施方式1的不同点进行说明。

如图4所示，进气路径2中设有温度传感器2A，用于检测该路径内流过的气体的温度。利用该温度传感器2A，能够检测从进气口31A流入外壳30内的气体的温度（进气温度）。

螺杆压缩机1B具备控制部100，其接收温度传感器2A的检测结果，并基于该检测结果控制阀7的开闭。实施方式3中，向进气侧空间S2导入加热流体的导入时刻基于进气温度按照下述方式来控制。

如图5的流程图所示，首先，启动螺杆压缩机1B（步骤S51）。启动时，阀7处于关闭的状态。然后，在压缩机启动后，温度传感器2A开始测定进气温度，控制部100判定其实测值Ts是否低于为进气预先设定的基准温度Ts₀（步骤S52）。该基准温度Ts₀可以使用例如油的凝固点，但并无特别限定。

当进气温度的实测值Ts低于基准温度Ts₀时（步骤S52“是”），根据来自控制部100的指令，阀7打开（步骤S53）。由此，压缩气体被作为加热流体从气体导入路径6导入加热流体用通路33，且该加热流体被导入外壳30的进气侧空间S2。

另一方面，当进气温度的实测值Ts在基准温度Ts₀以上时（步骤S52“否”），控制部100不打开阀7，加热流体不会被导入外壳30的进气侧空间S2内。这种情况下，重复S52的判定步骤。

实施方式3所涉及的螺杆压缩机1B能够在进气温度较低且油容易冻结的恰当时刻导入加热流体来对油进行加热。因此，能够更可靠地防止外壳30地进气侧空间S2中的油冻结。本实施方式中，对加热流体为压缩气体的情况进行了说明，在加热流体为油的情况下（实施方式2），也可以同样地应用本实施方式中说明地加热流体导入时刻地控制。

（实施方式4）

接下来，参照图6和图7，对本发明实施方式4所涉及地螺杆压缩机1C进行说明。实施方式4所涉及地螺杆压缩机1C具备与实施方式1所涉及地螺杆压缩机1基本相同地机构，且实现相同地技术效果，其与实施方式1地不同点在于基于滑阀45地位置来控制加热流体的导入时刻実。下面，仅对其与实施方式1的不同点进行说明。

如图6所示，实施方式4所涉及的螺杆压缩机1C具备作为传感器的位置检测部49A，检测滑阀45在螺杆转子10的轴向（滑阀45的滑动方向）上的位置。该位置检测部49A的检测结果发送至控制部100。实施方式4中，基于滑阀45的位置，按照以下方式控制加热流体的导入时刻。

如图7的流程图所示，首先，启动螺杆压缩机1C（步骤S71）。起动时，阀7（图6）处于关闭的状态。然后，在压缩机启动后，温度传感器2A开始测定进气温度，控制部100判定其实测值Ts是否低于基准温度Ts₀（步骤S72）。当进气温度的实测值Ts低于基准温度Ts₀时（步骤S72“是”），移至下一步骤S73。另一方面，当实测值Ts在基准温度Ts₀以上时（步骤S72“否”），重复步骤S72的判定。

步骤S73中，通过使滑阀45沿螺杆转子10的轴向滑动，变更滑阀45的开度。螺杆压缩机1C通过变更滑阀45在转子轴向上的位置，从而调节气体从螺杆转子10排出的排放压力。在下一步骤S74中，对步骤S73中输入的滑动后的滑阀45的指示位置P_osi和位置检测部49A检测出的滑动后的滑阀45的实际位置P_osa进行比较。然后，控制部100判定两者之差（绝对值）是否超过了预先设定的基准值A₀。

当两者之差超过了基准值A₀时（步骤S74“是”），控制部100打开阀7（步骤S75）。从而，压缩气体作为加热流体从气体导入路径6导入加热流体用通路33，且该加热流体被导入外壳30的进气侧空间S2。另一方面，当两者之差在基准值A₀以下时（步骤S74“否”），控制部100不打开阀7，加热流体不会导入外壳30的进气侧空间S2。这种情况下，返回S72的判定步骤。

在变更了滑阀45的开度的情况下，当变更后的滑阀45的实际位置（位置检测部49A的检测位置）和滑阀45的指示位置（设定位置）之差较大时，可以认为外壳30内的油冻结从而影响了滑阀45的正常动作。根据实施方式4所涉及的螺杆压缩机1C，能够在两个位置之差较大且认为外壳30内油发生了冻结的恰当时刻导入加热流体。另外，对进气温度和基准温度进行比较的步骤S72也可以省略。

另外，本实施方式中说明了加热流体是压缩气体的情况，但在加热流体是油的情况下（实施方式2），也可以同样地应用本实施方式所说明的加热流体导入时刻的控制。另外，本实施方式中说明的基于滑阀45的位置进行控制也可以与实施方式3中说明的基于进气温度进行控制加以组合。

（实施方式5）

接下来，参照图8和图9，对本发明实施方式5所涉及的螺杆压缩机1D进行说明。实施方式5所涉及的螺杆压缩机1D具备与实施方式1所涉及的螺杆压缩机1基本相同的结构，并且实现相同的技术效果，其与实施方式1的不同点在于基于油回收器4内的油的液面高度来控制加热流体的导入时刻。下面，仅对其与实施方式1的不同点进行说明。

如图8所示，油回收器4的容器4B中设有液面传感器4C。该液面传感器4C检测容器4B内的油的液面高度是否低于预先设定的基准高度，其检测结果发送至螺杆压缩机1D的控制部100。实施方式5中，基于容器4B内的油的液面高度，按照如下方式控制加热流体的导入时刻。

如图9的流程图所示，首先，启动螺杆压缩机1D（步骤S91）。启动时，阀7处于关闭的状态。然后，在压缩机启动后，温度传感器2A开始测定进气温度，控制部100判定其实测值Ts是否低于基准温度Ts₀（步骤S92）。当进气温度的实测值Ts低于基准温度Ts₀时（步骤S92“是”），移至下一步骤S93。另一方面，当实测值Ts在基准温度Ts₀以上时（步骤S92“否”），重复S92的判定步骤。该判定步骤S92也可以省略。

步骤S93中，控制部100判定容器4B内的油的液面高度L是否低于预先设定的基准高度L₀。当液面高度L低于基准高度L₀时（步骤S93“是”），控制部100打开阀7（步骤S94）。由此，压缩气体作为加热流体从气体导入路径6导入加热流体用通路33，且该加热流体被导入外壳30的进气侧空间S2。另一方面，当液面高度L在基准高度L₀以上时（步骤S93“否”），控制部100不打开阀7，加热流体不会导入外壳30的进气侧空间S2。这种情况下，返回S92的判定步骤。

在油回收器4的容器4B内的油的液面高度较低的情况下，可以认为外壳30内的油发生了冻结，从而影响了油从外壳30流到容器4B内。根据实施方式5所涉及的螺杆压缩机1D，能够在容器4B内的油的液面高度较低而预测到外壳30内的油发生冻结的恰当时刻，导入加热流体来对油进行加热。

另外，本实施方式中，对加热流体时压缩气体的情况进行了说明，但在加热流体为油的情况下（实施方式2），也可以同样应用本实施方式中说明的加热流体导入时刻的控制。另外，本实施方式中说明的基于油的液面高度进行控制可以与实施方式3中基于进气温度进行控制和实施方式4中基于滑阀45的位置进行控制加以组合。

（实施方式6）

接下来参照图10和图11，对本发明实施方式6所涉及的螺杆压缩机1E进行说明。实施方式6所涉及的螺杆压缩机1E具备与实施方式1的螺杆压缩机1基本相同的结构，并且实现相同的技术效果，不同点在于基于外壳30的振动数来控制加热流体的导入时刻。下面，仅对其与实施方式1的不同点进行说明。

如图10所示，螺杆压缩机1E具备作为传感器的振动检测部34A，检测外壳30的振动数。该振动检测部34A安装于外壳30的其中一个外侧面30A（靠近进气侧空间S2的外侧面），但其安装位置并无特别限定。例如，也可以安装在外壳30的上表面31、下表面32或其它外侧面。实施方式6中，基于外壳30的振动数，按照如下方式来控制加热流体的导入时刻。

如图11的流程图所示，首先，启动螺杆压缩机1E（步骤S110）。启动时，阀7处于关闭的状态。然后，在压缩机启动后，温度传感器2A开始测定进气温度，控制部100判定其实测值Ts是否低于基准温度Ts₀(步骤S111)。当进气温度的实测值Ts低于基准温度Ts₀时（步骤S111“是”），移至下一步骤S112。另一方面，当实测值Ts在基准温度Ts₀以上时（步骤S111“否”），重复S111的判定步骤。该判定步骤S111也可以省略。

步骤S112中，控制部100对振动检测部34A检测到的外壳30的振动数和外壳30的固有振动数进行比较，判定两者之差是否在预先设定的基准值以上。然后，当两者之差在基准值以上时（步骤S112“不可”），控制部100打开阀7（步骤S113）。从而，压缩气体作为加热流体从气体导入路径6导入加热流体用通路33，且该加热流体被导入外壳30的进气侧空间S2。另一方面，当两者之差小于基准值时（步骤S112“可”），控制部100不打开阀7，加热流体不会导入外壳30的进气侧空间S2。这种情况下，返回S111的判定步骤。

当外壳30的振动数与其固有振动数相差很大时，可以认为外壳30内的油冻结产生了影响。根据实施方式6所涉及的螺杆压缩机1E，能够在外壳30的振动数与固有振动数相差很大且外壳30内的油冻结的可能性很高的恰当时刻，导入加热流体来对油进行加热。

另外，本实施方式中，对加热流体为压缩气体的情况进行了说明，但在加热流体为油的情况下（实施方式2），也可以同样地应用本实施方式中说明的加热流体导入时刻的控制。另外，本实施方式中说明的基于外壳30的振动数进行控制也可以与实施方式3的基于进气温度进行控制、实施方式4的基于滑阀45的位置进行控制或实施方式5的基于油的液面高度进行控制加以组合。

（实施方式7）

接下来，参照图12，对本发明实施方式7所涉及的螺杆压缩机1F进行说明。实施方式7所涉及的螺杆压缩机1F具备与实施方式1所涉及的螺杆压缩机1基本相同的结构，并实现相同的技术效果，不同点在于基于外壳30的温度来调节加热流体的导入时刻。

如图12所示，在外壳30的外表面设有温度传感器110，测定该外壳30的温度（外表面温度）。温度传感器110的安装位置没有特别限定，但优选设置在进气侧空间S2附近，例如可以安装在用于划定进气侧空间S2的外壳壁的外表面。

实施方式7所涉及的螺杆压缩机1F中，基于温度传感器110检测到的外壳温度来控制加热流体的导入时刻。即，采用外壳温度来代替实施方式3中的进气温度，并通过与上述实施方式3的控制流程（图5）相同的流程来控制加热流体的导入时刻。从而，能够在外壳温度较低且油容易发生冻结的恰当时刻，导入加热流体来对油进行加热。另外，实施方式7的时刻控制也可以与实施方式3～6中说明的时刻控制进行组合。

（其它实施方式）

最后，对本发明的其它实施方式进行说明。

上述实施方式1中，说明了加热流体用通路33由贯穿外壳30下壁的孔构成的情况，单兵不限于此。例如，也可以由贯穿外壳30侧壁的孔来构成。另外，加热流体用通路33并不限于在螺杆转子10的下部10A下侧向进气侧空间S2开口，也可以在螺杆转子10的下部10A上侧向进气侧空间S2开口。

上述实施方式1、2中，仅说明了使用压缩气体或油作为加热流体的情况，但并不限于此，也可以另外设置除此以外的加热流体的供给设备。

上述实施方式1中，说明了仅具备一个螺杆转子10的单转子式螺杆压缩机1，但并不限于此，也可以将本发明应用于具备2个以上螺杆转子的多转子式螺杆压缩机。

上述实施方式1中，说明了螺杆压缩机1将LNG箱内产生的蒸发气体用于进行压缩的情况，但压缩用途并不限于此。例如也可以将本发明应用于压缩氢气、空气等其他种类气体的用途。

上述实施方式1中，说明了气体导入路径6与供气路径5相连的情况，但并不限于此。如图13所示，也可以是气体导入路径6与排气路径3相连，将分离出油前的压缩气体作为加热流体导入外壳30的进气侧空间S2内。然而，在这样将包含油的压缩气体作为加热流体返回外壳30的情况下，为气液混合流体设计合适的阀7将变得困难。因此，优选采用实施方式1中说明的将分离出油后的压缩气体作为加热流体返回至外壳30。

另外，上述实施方式总结为如下。

上述实施方式的螺杆压缩机具备：螺杆转子，通过绕轴旋转来压缩气体；以及外壳，收纳所述螺杆转子并允许其自由旋转，该外壳设有气体的进气口，且设有进气侧空间，在所述进气侧空间中流过从所述进气口流入所述外壳内且被吸入所述螺杆转子之前的气体。所述外壳中设有加热流体用通路，用于向所述进气侧空间导入加热流体，以对滞留在所述进气侧空间中的油进行加热。

根据上述螺杆压缩机，通过加热流体用通路将加热流体导入外壳的进气侧空间内，从而能够对滞留在该空间内的油进行加热。由此，即使有比油的凝固点还要低温的气体从进气口被导入进气侧空间时，也能利用加热流体进行加热来防止油冻结。根据上述螺杆压缩机，为了防止外壳内的油冻结，无需像现有技术那样在压缩机的进气路径中设置气体加热设备等，因此还能防止设备复杂化。因而，根据上述实施方式，能够提供一种既能防止气体到压缩机的导入路径中的设备复杂化，又能在用于压缩低温气体时防止外壳内的油冻结的螺杆压缩机。

上述螺杆压缩机中，可以使所述加热流体用通路在所述螺杆转子的下部的下侧向所述进气侧空间开口，也就是，可以使所述加热流体用通路在比所述螺杆转子的下部更下方的位置向所述进气侧空间开口。

根据上述结构，能够将加热流体导入到进气侧空间中转子的下部的下侧的区域。另一方面，当进气侧空间内的油位于螺杆转子的下部下侧时，不会被螺杆转子吸入而是滞留下来。因此，根据上述结构，能够向滞留在进气侧空间中的油直接提供加热流体，所以能够更加可靠地防止油冻结。

上述螺杆压缩机中，还可以包括：气体导入路径，将从所述螺杆压缩机排出的压缩气体作为所述加热流体导入所述加热流体用通路。

根据上述结构，通过利用经螺杆压缩机压缩后的气体作为加热流体，能够利用气体的压缩热量对外壳内的油有效地进行加热。

上述螺杆压缩机中，还可以包括：阀，设置在所述气体导入路径中，用于控制所述加热流体从所述气体导入路径向所述加热流体用通路的导入。

根据上述结构，能够通过阀开闭的切换和阀开度的调节，能够容易地控制加热流体（压缩气体）向加热流体用通路的导入。

上述螺杆压缩机中，还可以包括：供油单元，向收纳有所述螺杆转子的所述外壳内的空间供油，且具有将所述油的一部分作为所述加热流体导入所述加热流体用通路的油导入路径。

根据上述结构，能够将用于螺杆转子润滑等的油的一部分作为加热流体，因此无需另外设置供油单元以外的加热流体供给机构，能够使装置简化。

上述螺杆压缩机中，还可以包括：控制部，基于从所述进气口流入所述外壳内的气体的温度低于预先设定的基准温度的情况，进行向所述加热流体用通路导入所述加热流体的控制。

根据上述结构，能够在进气温度较低且油容易冻结的恰当时刻导入加热流体来对油进行加热，因此，能够更可靠地防止外壳地进气侧空间中的油冻结。

上述螺杆压缩机中，还可以包括：滑阀，通过沿所述螺杆转子的轴向滑动来调节所述螺杆转子的压缩容量；位置检测部，检测所述滑阀在所述轴向上的位置；以及控制部，基于所述位置检测部检测到的所述滑阀的位置与所述滑阀的指示位置之差超过预先设定的基准值的情况，进行向所述加热流体用通路导入所述加热流体的控制。

当滑阀的实际位置（位置检测部的检测位置）和滑阀的指示位置（设定位置）之差较大时，可以认为外壳内的油冻结从而影响了滑阀的正常动作。根据上述结构，能够在两个位置之差较大且认为外壳内油发生了冻结的恰当时刻导入加热流体。

上述螺杆压缩机中，还可以包括：控制部，油在容器与所述外壳之间循环，所述控制部基于所述容器内的所述油的液面高度低于预先设定的基准高度的情况，进行向所述加热流体用通路导入所述加热流体的控制。例如，还可以包括：容器，用于让油在该容器与所述外壳之间循环；以及控制部，基于所述容器内的所述油的液面高度低于预先设定的基准高度的情况，进行向所述加热流体用通路导入所述加热流体的控制。

在容器内的油的液面高度较低的情况下，可以认为外壳内的油发生了冻结，从而影响了油从外壳流到容器内。根据上述结构，能够在容器内的油的液面高度较低而预测到外壳内的油发生冻结的恰当时刻，导入加热流体来对油进行加热。

上述螺杆压缩机中，还可以包括：振动检测部，检测所述外壳的振动数；以及控制部，基于所述振动检测部检测到的所述振动数与所述外壳的固有振动数之差达到预先设定的基准值以上的情况，进行向所述加热流体用通路导入所述加热流体的控制。

当外壳的振动数与其固有振动数相差很大时，可以认为外壳内的油冻结产生了影响。根据上述结构，能够在外壳的振动数与固有振动数相差很大且外壳内的油冻结的可能性很高的恰当时刻，导入加热流体来对油进行加热。

这里公开的实施方式，全部为示例，不应当被解释为限定。本发明的范围是由权利要求书记载的范围来确定，而并非上述说明，本发明的范围包含与权利要求书记载的范围等同的意思以及在其范围内的全部的变更。

Claims

1.一种螺杆压缩机，其特征在于包括：

螺杆转子，通过绕轴旋转来压缩气体；以及

外壳，收纳所述螺杆转子并允许其自由旋转，该外壳设有气体的进气口，且设有进气侧空间，在所述进气侧空间中流过从所述进气口流入所述外壳内且被吸入所述螺杆转子之前的气体，其中，

所述外壳中设有加热流体用通路，用于向所述进气侧空间导入加热流体，以对滞留在所述进气侧空间中的油进行加热，

所述螺杆压缩机还包括：

气体导入路径，将从所述螺杆压缩机排出的压缩气体作为所述加热流体导入所述加热流体用通路；以及

排气路径，让所述压缩气体流过，其中，

所述外壳还设有排出所述压缩气体的排气口，所述排气口通过所述排气路径与所述气体导入路径连接。

2.如权利要求1所述的螺杆压缩机，其特征在于：

所述加热流体用通路在比所述螺杆转子的下部更下方的位置向所述进气侧空间开口。

3.如权利要求1或2所述的螺杆压缩机，其特征在于还包括：

阀，设置在所述气体导入路径中，用于控制所述加热流体从所述气体导入路径向所述加热流体用通路的导入。

4.如权利要求1或2所述的螺杆压缩机，其特征在于还包括：

供油单元，向收纳有所述螺杆转子的所述外壳内的空间供油，且具有将所述油的一部分作为所述加热流体导入所述加热流体用通路的油导入路径。

5.如权利要求1或2所述的螺杆压缩机，其特征在于还包括：

控制部，基于从所述进气口流入所述外壳内的气体的温度低于预先设定的基准温度的情况，进行向所述加热流体用通路导入所述加热流体的控制。

6.如权利要求1或2所述的螺杆压缩机，其特征在于还包括：

滑阀，通过沿所述螺杆转子的轴向滑动来调节所述螺杆转子的压缩容量；

位置检测部，检测所述滑阀在所述轴向上的位置；以及

控制部，基于所述位置检测部检测到的所述滑阀的位置与所述滑阀的指示位置之差超过预先设定的基准值的情况，进行向所述加热流体用通路导入所述加热流体的控制。

7.如权利要求1或2所述的螺杆压缩机，其特征在于还包括：

控制部，油在容器与所述外壳之间循环，所述控制部基于所述容器内的所述油的液面高度低于预先设定的基准高度的情况，进行向所述加热流体用通路导入所述加热流体的控制。

8.如权利要求1或2所述的螺杆压缩机，其特征在于还包括：

振动检测部，检测所述外壳的振动数；以及

控制部，基于所述振动检测部检测到的所述振动数与所述外壳的固有振动数之差达到预先设定的基准值以上的情况，进行向所述加热流体用通路导入所述加热流体的控制。