JP2002168185A

JP2002168185A - 高圧スクリュー圧縮装置

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Publication number: JP2002168185A
Application number: JP2000368196A
Authority: JP
Inventors: Harumi Sato; 晴美佐藤; Yoshifusa Kubota; 義房久保田; Katsumi Fujima; 克己藤間
Original assignee: Mayekawa Manufacturing Co
Current assignee: Mayekawa Manufacturing Co
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2002-06-14
Anticipated expiration: 2020-12-04
Also published as: JP4294212B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高吐出圧スクリュー圧縮装置において、運転
停止時に運転時とは逆方向の過大なスラスト荷重がスラ
ストベアリングに掛ってスラストベアリングが損傷し、
ロータ端面が焼損することがないスクリュー圧縮装置を
提供する。【解決手段】雄ロータの吐出側及び吸入側シャフト部
に、シャフト固定されたシール回転部材と該シール回転
部材側面に弾性部材を介して押圧されてシールするシー
ル固定部材からなるメカニカルシールを設け、該メカニ
カルシールとそれよりロータ側に形成されるシール室の
圧力によりスラスト力が吐出側方向になるように前記シ
ール回転部材の受圧面積を設定する。さらに油分離器か
ら前記シール室への給油路に絞り弁を設けて運転停止直
前に該絞り弁を閉止或は大幅にしぼることにより、運転
停止時の吐出側方向スラスト力を運転中のそれよりも小
さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス流体の高圧圧
縮に用いるスクリュー圧縮装置に係わり、特にＣＯ_２冷
媒を超臨界運転する際に吐出圧力が非常に高圧で運転さ
れるスクリュー圧縮装置において、運転停止時に運転時
とは逆方向にロータ軸支部に過大なスラスト力が掛るこ
とがないスクリュー圧縮装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクリュー圧縮機は、図５に示す
ように、ロータケーシング１とその両側に設けられた軸
受ハウジング２、３からなるケーシング内に雄ロータ５
と雌ロータ６が平行に配置され、夫々のロータは夫々の
ロータシャフト部でベアリング７、８を介してラジアル
荷重が受けられ、スラストベアリング９、９’によりス
ラスト荷重が受けられ、前記雄ロータ５の吐出側シャフ
トの軸端部が電動機等に連結されて駆動される。前記軸
端側はカバー３７で閉じられて室３４が形成され、該室
３４内の雄ロータ５の吸込側シャフトの軸端部にはバラ
ンスピストン３０が取付けられ、、又吐出側のスラスト
ベアリングの外側にはメカニカルシャフトシール部１
０’が設けられている。

【０００３】そしてスクリュー圧縮機運転中にはガス流
体は吸込口１７から吸込まれ、互いに噛合う前記雄雌ロ
ータ５、６内で圧縮されて吐出口１８から吐出される。
そして吐出口１８から吐出されたガス流体は、本発明の
一実施例を示す図３若しくは４に符合２１で示される油
分離器に導かれ、そこで前記吐出されたガス流体に混入
している各部を潤滑した潤滑油が分離されてガス流体は
所要の外部負荷に送給され、分離された潤滑油は給油口
１５に供給される。

【０００４】該給油口１５に供給される潤滑油には前記
油分離器内の圧力、即ち前記ガス流体の吐出圧が掛って
おり、油路３２、３３を通って前記バランスピストン３
０の圧力をかける室３４に送られ、さらに雌ロータ６の
軸端背後の室３５を通ってロータ室に送出され、ロータ
を潤滑し吐出ガス流体とともに吐出され、前記油分離器
２１でガス流体から分離される。前記バランスピストン
３０の外周はベアリングハウジング３に固定されたバラ
ンスピストンスリーブ３１の内周と習動自在に嵌合され
ている。前記室３４の圧力により前記雄ロータ５は吐出
側即ち左方向に押される。該左方向スラスト力により、
吐出側と吸込側との圧力差によって前記雄ロータを右方
向に押すスラスト力が軽減される。

【０００５】上記構成において、スクリュー圧縮機の運
転を停止すると、吐出側の圧縮されたガス流体はロータ
ケーシングとロータとの隙間から吸込側に漏出して吐出
側と吸込側の圧力差は急激に減少するが、前記ロータケ
ーシング１の３４、３５の室及びスラストベアリングの
装着されている室９、９’及びラジアルベアリング７の
室は吐出圧力よりは低いが、吸入圧力よりは十分高い圧
力に均圧する。つまり、図３若しくは４に示されるよう
に、前記油分離器２１のガス流体出口とスクリュー圧縮
機の吸込口１７の入口には逆止弁２２、２３が設けられ
ているので、前記油分離器２１からスクリュー圧縮機の
吸込口１７までの間は閉じた空間となり、運転停止時に
は該空間の圧力は吐出側から吸入側へのガス流体の漏出
により圧力が均等化して運転時の吐出圧力と吸入圧力と
の間の吐出圧力より若干低いが、吸入圧力よりは十分高
い圧力に均圧する。

【０００６】一方、前記バランスピストンの室３４には
前記運転時の吐出圧より若干低い均等化した前記油分離
器２１内の圧力が掛るが、前記シール室３４内の潤滑油
の送出先であるロータ室内も前記均等化した圧力となっ
ているので、前記潤滑油が前記ロータ室に送出されるこ
とがなく、前記シール室３４の圧力も前記均等化した圧
力に保たれる。したがって、運転停止後ロータの吐出側
と吸入側の圧力は急速に均等化して圧力差がなくなり、
ガス流体による吸入側方向のスラスト力は急速に零にな
るが、吐出側のメカニカルシール部１０’の圧力は運転
時の吐出圧より若干低い圧力に保たれるので、スラスト
ベアリング９には前記メカニカルシール部１０’の部屋
の吐出圧よりも若干低い圧力により、大気圧の差圧によ
り運転時とは逆方向の吐出側方向スラスト力が掛る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】かかる構成において、
スクリュー圧縮機が通常の冷凍機用圧縮機として用いら
れる場合、例えばＲ２２冷媒を用いるチラーの場合、吸
込圧は４ｋｇ／ｃｍ^２、吐出圧は１５ｋｇ／ｃｍ^２程度
であり、このため前記バランスピストンによってスラス
ト力の軽減は可能である。しかしながら、ＣＯ_２を冷媒
として超臨界運転を行なう場合は運転条件により吸込圧
は２０〜５０ｋｇ／ｃｍ^２、吐出圧は１００ｋｇ／ｃｍ
^２前後と非常に高圧になる。このような高圧運転を行う
場合は、上記したような従来の構成では、運転停止時に
は、前記雄ロータ５の吐出圧と吸込圧との差圧によって
前記雄ロータ５に掛っていたガス流体による吸入側方向
（右方向）のスラスト力が急激に減少して零となり、一
方前記メカニカルシール部１０’室の圧力は１００ｋｇ
／ｃｍ^２より若干低いがほぼそれに近い高圧力に保たれ
るので、前記雄ロータ５のスラストベアリング９には前
記メカニカルシール部１０’室の略１００ｋｇ／ｃｍ^２
より若干低い高圧力による吐出側方向（左方向）の力が
そのまま前記スラストベアリング９に運転時とは逆方向
に掛る。

【０００８】ロータ側端面と吐出側ベアリングハウジン
グ２のロータに対向する面との間隙は、容積効率向上の
ため非常に小さくしてあるので、前記運転停止時の吐出
側方向スラスト力が過大であると、前記スラストベアリ
ング部の変形や損傷により、前記両面が接触して焼損が
惹起される。従来の冷凍機では吐出圧はそれほど高くは
ないので、運転停止時の吐出側方向スラストはスラスト
ベアリングで充分に対応できたが、ＣＯ_２等を冷媒とす
る冷凍機など、吐出圧が従来よりもはるかに高圧になる
冷凍サイクルの用途では、運転停止時に吐出側方向スラ
スト力が過大になってスラストベアリングが損傷し、ロ
ータ端面が焼損することが深刻な問題となる。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑み、高圧の吐出圧
のもとで使用されるスクリュー圧縮機の運転停止の際
に、スラストベアリングに運転時とは逆方向に急激に過
大なスラスト力が掛ることがなく、よってスラストベア
リングの損傷やロータ側面の焼損が発生することのない
スクリュー圧縮装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
両側にシャフト部を有し互いに噛合う雄ロータと雌ロー
タがケーシング内に平行に回転可能に支えられ、前記ケ
ーシングには前記ロータ両端側に吸込口と吐出口を備え
た圧縮機本体と、前記吐出口より吐出された圧縮流体に
混入している潤滑油を分離する油分離器とを備えたスク
リュー圧縮装置において、前記雄ロータシャフトの駆動
軸と反対側に位置する雄ロータシャフトの他端側を外気
に対して開放するとともに、前記雄ロータシャフトの吐
出側と吸い込み側夫々の軸部に、該シャフトに固定され
たシール回転部材とケーシングに固定されたシール固定
部材とからなるメカニカルシール部を設け、該メカニカ
ルシール部に前記油分離器により分離された給油圧が印
加されるとともに、運転停止直後における吐出側と吸込
側ロータ端面にかかる圧力差が緩和する方向に前記雄ロ
ータに掛るスラスト力又は／及び給油圧を調整する手段
を設けたことを特徴とする。この場合請求項５に記載の
ように、前記メカニカルシール部が前記雄ロータシャフ
トの吐出側と吸い込み側夫々の軸部を支持するベアリン
グ部の外側に夫々設けられているのが良く、更に前記油
分離器により分離された給油圧がメカニカルシール部に
印加される通路途中に絞り部が設けられているのがよ
い。

【００１１】そして前記スラスト力調整手段は、請求項
２に記載したように、前記両メカニカルシール部におけ
るスラスト方向における給油圧の受圧面積をほぼ同じに
するか若しくは吐出側スラスト力を大きくし、運転時に
前記雄ロータに掛るスラスト力を緩和させるのが良く、
好ましくは、請求項３に記載のように、前記受圧面積
が、前記雄ロータに掛るスラスト力が吐出側が大になる
ように設定するのがよい。

【００１２】又、給油圧調整手段は、請求項４記載のよ
うに、前記メカニカルシール部のシール室からケーシン
グとロータ間のロータ室に潤滑油を供給する供給路に絞
り弁を設けて構成される。

【００１３】図１より、圧力よりスラスト力の式は以下
のようになる。Ｐ＝−Ａ２・Ｐ０＋（Ａ２−Ａ６）・Ｐ２−（Ａ４−Ａ
６）・Ｐ２＋Ｆ−（Ａ７−Ａ４）・Ｐｓ＋（Ａ７−Ａ
３）・Ｐｄ＋（Ａ３−Ａ５）・Ｐ１−（Ａ１−Ａ５）・
Ｐ１＋Ａ１・Ｐ０ここで、Ｐ１、Ｐ２は運転中、停止中いずれも均圧して
いるためＰ１＝Ｐ２となり、Ｐｓ（吸入圧力）ともほぼ
同じ圧力となる。簡略化のためにＰ１＝Ｐ２＝Ｐｓとし
て整理すると、Ｐ＝（Ａ１−Ａ２）・Ｐ０＋（Ａ２−Ａ１）・Ｐ１＋Ｆ＋（Ａ７−Ａ３）・（Ｐｄ−Ｐ１）（Ａ）となる。ここで、Ｐ０は大気圧力であり、炭酸ガスのよ
うな高圧用途ではＰ１に比べて十分小さく無視できる。
また、式（Ａ）の下線部の面積差はロータの形状から必
ずＡ７−Ａ３≧０となり、スラスト力を打消す方向には
ならない。また、Ａ７の直径は、ロータの形状により決
まり、面積差は出来るだけ小さくするが、ガス荷重Ｆと
同様に運転中の吸入と吐出の圧力差により決まるため、
式の下線部をまとめてＦと考えても差支えないため、式
は、Ｐ＝（Ａ２−Ａ１）・Ｐ１＋Ｆとなる。また、停止時においても吸入と吐出圧力は均圧
するためＰｄ−Ｐｓ＝０となり、当然Ｆ＝０から、停止
時の式は、Ｐ＝（Ａ２−Ａ１）・Ｐ１となる。従って、スラスト力は、運転時に弾性流体の吸
入圧力と吐出圧力との差により吸入側方向にかかるスラ
スト力Ｆとシール径によって形成される面積Ａ１、Ａ
２、機内圧Ｐ１によって決まる。

【００１４】本発明は、停止時に圧縮機内圧と大気圧と
の圧力差によって吐出方向へかかるスラストベアリング
への荷重を低減する事（最終的にはスラストベアリング
やロータ側面の焼損を防ぐ）と、運転時にガス流体の吸
入圧力と吐出圧力の差により吸入側方向にかかるスラス
ト力を吸入側と吐出側につけたシールを利用して相殺し
スラストベアリングへの荷重を低減する事を目的として
いる。前者に関しては、駆動軸側（吐出側）のシールと
その反対側である吸入側に大気解放するためのシールを
付ける事であり、後者はその両シールのシール径によっ
て形成される面積（図１中のＡ１、Ａ２）を変えて、運
転時に発生する吸入圧力と吐出圧力の差により吸入側方
向にかかるスラスト力を軽減する。

【００１５】従って、一般的に後記実施例の図１の機内
圧Ｐ１、Ｐ２は同一圧力（均圧）しているため、直径Ｄ
３、Ｄ４によって形成される面積には関係なくリップ部
内径Ｄ１、Ｄ２によって形成される円環面積によってス
ラスト荷重が発生する。よって、シール室圧力Ｐ１、Ｐ
２（通常両シール室圧力は均圧しているのでＰ１＝Ｐ
２）、シールリップ部内径面積Ａ１、Ａ２、運転時に弾
性流体の吸入圧力と吐出圧力の差により吸入側方向にか
かるスラスト力Ｆとするとスラストベアリングにかかる
荷重Ｐは以下のようになる。停止時：Ｐ＝（Ａ２−Ａ１）×Ｐ１（１）式運転時：Ｐ＝Ｆ＋（Ａ２−Ａ１）×Ｐ１（２）式

【００１６】ここで、荷重方向は吸入方向を＋とすると
Ｆは常に＋となる。またＡ２＝Ａ１とすると停止時スラ
ストベアリングにかかる荷重はＰ＝０となり、運転時は
Ｆのみがスラストベアリングに作用する。ここで運転時
のスラストベアリングにかかる荷重Ｐを低減するために
は、シールリップ部内形面積(給油受圧面積)をＡ１＞Ａ
２とする。ただしＡ１＞Ａ２とすると停止時にスラスト
ベアリングにかかる荷重が増えるためスラストベアリン
グやロータ側面の焼損を起こさない程度に（Ａ２−Ａ
１）の設定値を決定しなければならない。より具体的に
は（Ａ２＝Ａ１の場合〜Ａ１＞Ａ２場合）とする。

【００１７】運転時の荷重Ｐを低減するため請求項３に
おいてシールリップ部内形面積をＡ１＞Ａ２としたが、
シールリップ部内形面積の差（Ａ２−Ａ１）の値を大き
くすると（１）式より停止時にスラストベアリングにか
かる荷重が大きくなる。従って（Ａ２−Ａ１）の値は停
止時シール室圧力との関係よりスラストベアリングやロ
ータ側面の焼損を起こさない程度となる。

【００１８】ここで、シール給油通路はオイルセパレー
タよりク−ラを介してシールに給油されシール室よりオ
イル通路を通してロータ歯溝に入り、吐出ガスと一緒に
オイルセパレータへ戻る。ここで運転時はシール直前の
絞り及びオイルセパレータ〜シール給油口間での配管抵
抗により減圧され、シール室圧力はロータ歯溝圧力に流
路抵抗（シール室〜ロータ歯溝）を加えた圧力となる。
一般的にこの値は吸入圧力＋１〜５ｋｇｆ／ｃｍ^２程度
となる。この１〜５ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の変動は、吸入
圧力や給油量により変動する。一方停止時はロータの回
転が止まるためロータからシール室のオイルを吐きださ
なくなり、オイルの流れが停止する。このためオイルセ
パレータ〜シール室間での配管抵抗は無くなりシール室
へオイルセパレータの圧力をまともにかける事になる。
停止後のオイルセパレータの圧力は均圧するため減圧す
るが、ロータの回転が停止する直前はまだ吐出圧をほぼ
保っており、停止時のシール室圧力はほぼ吐出圧とな
る。

【００１９】このため、前記スラストベアリングにかか
る荷重Ｐの式（１）及び（２）において停止時のシール
室圧力Ｐ１はほぼ吐出圧力であり、運転時は吸入圧力＋
１〜５ｋｇｆ／ｃｍ^２となる。そのため運転時にスラス
トベアリングにかかる荷重Ｐの低減効果を大きく狙いた
い場合、（Ａ２−Ａ１）の値を大きく取ることは、停止
時と運転時のシール室圧力Ｐ１の関係より困難である。
この場合、（Ａ１−Ａ２）の値は、停止時に問題ない程
度に（Ａ２＝Ａ１の場合〜Ａ１＞Ａ２場合）に設定し、
更に運転時シール室圧力Ｐ１を図２に示す絞り弁にて大
きくしてスラストベアリングにかかる荷重Ｐの低減を行
うことが及び請求項４の発明である。

【００２０】以下の説明より、本発明の目的が円滑に達
成される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る寸法、材質、形状、その相対位置などは特に特定的な
記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する
趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１及び図２は
本発明の実施例に係わるスクリュー圧縮機の雄ロータ部
の縦断面図である。

【００２２】図１及び図２において、１はロータケーシ
ング、５は該ロータケーシング１内に収納されている雄
ロータ、２は吐出側ベアリングハウジング、３は吸込側
ベアリングハウジングでロータケーシング１の外側に位
置している。又、夫々のベアリングハウジング２、３の
外側に吐出側シールハウジング１２Ａと吸入側シールハ
ウジング１２Ｂが連接されている。又雄ロータ５と一体
の吐出側ロータシャフト５ａと吸込側ロータシャフト５
ｂは夫々前記ロータケーシング１の両側に組付けられた
前記ベアリングハウジング２、３にラジアル軸受け７、
８を介して回転自在に支えられ、さらに前記吐出側ロー
タシャフト５ａは一対のアンギュラ玉軸受等のスラスト
ベアリング９を介してスラスト荷重が受けられている。
吐出側ロータシャフト５ａは図示しない電動機等が連結
されて前記雄ロータ５が回転駆動される駆動軸として構
成される。

【００２３】前記ロータシャフト５ａ及び５ｂの前記ス
ラストベアリング９及びラジアルベアリング７、８より
も夫々外側の軸端側にメカニカルシールのシール回転部
材１０及び１１が図示しない方法で固定されており、一
方これを収納する吐出側シールハウジング１２Ａと吸入
側シールハウジング１２Ｂの内周側のシール回転部材１
０及び１１の両端面側にはシール固定部材１０ａ及び１
１ａが嵌着されている。前記シール固定部材１０ａ、１
１ａのリップは前記シール回転部材１０、１１の側面に
接触し、図示しない弾性部材を介して前記シール回転部
材１０、１１の側面との接触面圧が適正になるように押
付けられていて該接触面でシールを行なう。吸込側ロー
タシャフト５ｂの軸端は大気に開放されている。埃等の
侵入を防ぐために該シャフト５ｂ端部は外気に連通する
小孔を設けたカバーで覆ってもよいことは勿論である
が、大気開放状態にあることが重要である。

【００２４】メカニカルシールのシール回転部材１０及
び１１の外周と対面する吐出側シールハウジング１２Ａ
と吸入側シールハウジング１２Ｂの給油通路１５、１６
には夫々絞り弁１５ａ、１６ａが設けられ、絞り弁１５
ａ、１６ａを介して油分離器２１からメカニカルシール
摺動部潤滑しながらシール室１３、１４に潤滑油が供給
され、更に油出口通路１９、２０から油路１９’、２
０’及びこれが合流するケーシング１内通路２５を介し
てロータ５が収納されているロータ室にロータ潤滑油と
して送給される。絞り弁１５ａ、１６ａは前記潤滑油の
流量を調節するとともに運転停止直後の給油圧も制御す
るのに好適に機能するもので図３に示す実施例には設け
ていないが、該絞り弁１５ａ、１６ａを設けなくても本
発明の機能は達成される。なお、軸受やシールを潤滑し
た油は図示しない油路を介してガス流体とともに吐出さ
れる。尚、図２は油路１９’、２０’が合流する油路２
５’に絞り弁２６を設け、該絞り弁２６を介してケーシ
ング１内通路２５に油が供給されるように構成されてい
る。

【００２５】図３は本発明のスクリュー圧縮機に係わる
配管系統図で、図３において、ＣＯ _２を冷媒として超臨
界運転を行なう場合に吸込圧は２０〜５０ｋｇ／ｃｍ
^２の吸込ガスは管路２５を通って吸込口１７からスクリ
ュー圧縮機に吸込まれ、、吐出圧は１００ｋｇ／ｃｍ^２
前後に圧縮されガス流体（ガス）は吐出口１８から管路
３６を通って油分離器２１に入り、混入している潤滑油
が分離されて管路２７へ送出される。前記油分離器２１
で吐出ガスから分離された潤滑油２４は前記油分離器２
１の底部に溜り、管路２８を通って吐出側シール給油口
１５、吸込側シール給油口１６からシール室１３、１４
に供給される。前記シール室への給油口は１個とし、両
シール室はハウジング、ケーシング内に油路を設けて連
通してもよい。２２、２３は夫々吐出側、吸込側の逆止
弁である。なお、前記潤滑油２４は図示しないオイルク
ーラを通して冷却してスクリュー圧縮機に供給される。

【００２６】つぎに作用について説明する。スクリュー
圧縮機運転時には前記ロータ５にはほぼ吐出側圧力−吸
込側圧力のスラスト力が吸入側方向に掛る。一方前記油
分離器２１内は吐出圧になっており、ここからシール室
給油口１５、１６に送給された潤滑油は、吐出側シール
室１３、吸込側シール室１４に入り、そこから油路１
９、２０を通ってロータ室に噴出する。シール室１３、
１４内圧力はロータ歯溝圧力に流路抵抗（シール室〜ロ
ータ歯溝）を加えた圧力になる。一般的にこの値は吸入
圧力＋１〜５ｋｇｆ／ｃｍ^２程度となる。

【００２７】スラストベアリングにかかる、スラスト力
Ｐは、シール固定部材１０ａ、１１ａのリップ部内径面
積Ａ１、Ａ２、吐出側シール室圧力Ｐ１、吸入側シール
圧力Ｐ２、ガス荷重Ｆから、Ｐ＝（Ａ２−Ａ１）・Ｐ１
＋Ｆとなる。ここで、荷重方向は吸入側方向を＋とする
とＦは常に＋となる。またＡ２＝Ａ１とすると停止時ス
ラストベアリングにかかる荷重はＰ＝０となり、運転時
はＦのみがスラストベアリングに作用する。ここで運転
時のスラストベアリングにかかる荷重Ｐを低減するため
には、シールリップ部内径面積をＡ１＞Ａ２とする。但
し、Ａ１＞Ａ２とすると停止時にスラストベアリングに
かかる荷重が増えるため、スラストベアリングやロータ
側面の焼損を起さない程度に（Ａ２−Ａ１）の設定値を
決定しなければならない。

【００２８】高吐出圧の場合、シール室１３、１４の圧
力も高くなり、シール室１３、１４から油路１９、２０
を介してロータ室に噴出される潤滑油量が過大となるこ
とがある。その場合には絞り弁２６の開度調節により前
記潤滑油量を調節することができる。即ち運転時シール
室圧力Ｐ１を図２に示す絞り弁２６にて大きくしてスラ
ストベアリングにかかる荷重Ｐの低減を行う

【００２９】図３は本発明のスクリュー圧縮機に係わる
第２の実施例の配管系統図で、図２と同じ構成には同じ
符合が付してある。図２との相違は油分離器２１から給
油口１５、１６への給油管路２８に開度調整可能な絞り
弁１５ａ、１６ａが配設されていることである。運転時
には該絞り弁１５ａ、１６ａは全開或は通常の開度でシ
ール室１３、１４の圧力は吸入圧力＋１〜５ｋｇｔ／ｃ
ｍ^２程度である。運転停止直前に前記絞り弁１５ａ、１
６ａと圧縮機に給油するライン全てを閉止或は大幅に絞
ってシール室１３、１４の圧力を低下させ、しかる後に
運転停止する。したがって、運転停止直後のシール室１
３、１４の圧力は運転時吐出圧力よりも低下しているの
で、シール室１３、１４の圧力による吐出側方向スラス
ト力は運転時のそれよりも小さく、運転停止時の過大な
吐出側方向スラスト力によるスラストベアリング損傷、
ロータ端面焼損を防ぐことができる。なお、前記絞り弁
操作から運転停止操作までの時間は極く短時間であり、
停止操作により前記絞り弁操作と運転停止操作が適切な
時間間隔をおいて自動的に行なわれるようにする。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高圧圧縮に用いるスクリュー圧縮機において、運転停止
時に運転時とは逆方向に急激に逆転するスラストベアリ
ングの過大逆転スラスト荷重の発生を抑え、運転停止時
に発生するスラストベアリングの損傷、ロータ端面の焼
損をなくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わるスクリュー圧縮
機の雄ロータ部の縦断面図である。

【図２】本発明の他の実施例に係わるスクリュー圧縮
機の雄ロータ部の縦断面図である。

【図３】図１及び図２のスクリュー圧縮機の第１実施
例に係わる配管系統図である。

【図４】図１及び図２のスクリュー圧縮機の第２実施
例に係わる配管系統図である。

【図５】従来例のスクリュー圧縮機の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ロータケーシング２ベアリングハウジング３ベアリングハウジング４シールハウジング５雄ロータ６雌ロータ７ラジアルベアリング９スラストベアリング１０シール回転部材１０ａシール固定部材１１シール回転部材１２ロックナット１３吐出側シール室１４吸込側シール室２１油分離器１５ａ、１６ａ、２６絞り弁２８給油管路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤間克己東京都江東区牡丹２丁目13番１号株式会社前川製作所内Ｆターム(参考） 3H029 AA03 AA17 AB03 BB01 BB16 BB35 BB44 BB50 CC03 CC05 CC09 CC12 CC17 CC20 CC22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両側にシャフト部を有し互いに噛合う雄
ロータと雌ロータがケーシング内に平行に回転可能に支
えられ、前記ケーシングには前記ロータ両端側に吸込口
と吐出口を備えた圧縮機本体と、前記吐出口より吐出さ
れた圧縮流体に混入している潤滑油を分離する油分離器
とを備えたスクリュー圧縮装置において、前記雄ロータシャフトの駆動軸と反対側に位置する雄ロ
ータシャフトの他端側を外気に対して開放するととも
に、前記雄ロータシャフトの吐出側と吸い込み側夫々の軸部
に、該シャフトに固定されたシール回転部材とケーシン
グに固定されたシール固定部材とからなるメカニカルシ
ール部を設け、該メカニカルシール部に前記油分離器に
より分離された給油圧が印加されるとともに、運転停止直後における吐出側と吸込側ロータ端面にかか
る圧力差が緩和する方向に前記雄ロータに掛るスラスト
力又は／及び給油圧を調整する手段を設けたことを特徴
とする高圧スクリュー圧縮装置。
【請求項２】前記両メカニカルシール部におけるスラ
スト方向における給油圧の受圧面積をほぼ同じにするか
若しくは吐出側スラスト力を大きくし、運転停止直後に
前記雄ロータに掛るスラスト力を緩和させたことを特徴
とする請求項１記載の高圧スクリュー圧縮装置。
【請求項３】前記受圧面積が、前記雄ロータに掛るス
ラスト力が吐出側が大になるように設定したことを特徴
とする請求項２記載の高圧スクリュー圧縮装置。
【請求項４】前記雄ロータに掛る給油圧を調整する手
段が、前記メカニカルシール部のシール室からケーシン
グとロータ間のロータ室に潤滑油を供給する供給路に絞
り弁であることを特徴とする請求項１記載の高圧スクリ
ュー圧縮装置。
【請求項５】前記メカニカルシール部が前記雄ロータ
シャフトの吐出側と吸い込み側夫々の軸部を支持するベ
アリング部の外側に夫々設けられている事を特徴とする
請求項１記載の高圧スクリュー圧縮装置。
【請求項６】前記油分離器により分離された給油圧が
メカニカルシール部に印加される通路途中に絞り部が設
けられている事を特徴とする請求項１記載の高圧スクリ
ュー圧縮装置。