JP2006291745A - 油冷式スクリュー圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 圧縮機本体の軸封から漏れた油を、吸込弁吸入側の負圧が小さくなる低負荷運転状態においても確実に回収し、外部への油飛散を防止する。
【解決手段】 圧縮機の吐出配管１２に介装された油分離手段２の下流側に駆動流体供給管１４で加圧口４ａを接続されたエゼクタ４を設け、エゼクタ４の吸引口４ｂを圧縮機本体１のメカニカルシール１０から漏れ出た油が貯留される外部溝１１へ接続するとともに、エゼクタ４の排気口４ｃを圧縮機本体１の吸入側に接続された吸込弁５の１次側若しくは２次側に接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は油冷式スクリュー圧縮機に関する。

油冷式スクリュー圧縮機は、ロータの片方の端部を圧縮機本体より外部へと延長し、ここに電動機等の駆動装置からの動力伝達用のプーリ、カップリング等を設け駆動される。圧縮機本体には内部の冷却、シール、潤滑を行うために潤滑油が供給されるが、この潤滑油のシールとしてメカニカルシール等の軸封装置が必要となる。しかしながらこの軸封装置からは僅かながら漏れが発生する。

従来、この漏れを回収する手段としては、例えば特許文献１に示されるような、吸込弁を通過する空気により生じる負圧と軸封外側の大気圧力との差圧を利用して圧縮機本体の上流側に回収する方法が公知である。

特開２００１−１７３５８５号公報（第２頁、図１）

前述した従来の油冷式スクリュー圧縮機の場合、軸封からの漏れは圧縮機本体の吸入側に配置した吸込弁を通過する空気により発生する負圧により吸上げるのみである。従って、例えば吸込弁を通過する空気量が減少すると、吸入側の負圧が大気圧力に近づき、軸封の漏れ位置の圧力と回収先の負圧との圧力差が小さくなり、潤滑油の回収不良が発生する恐れがある。潤滑油の回収不良が発生すると、例えば駆動用ベルトに油が付着しスリップを誘発する可能性がある。

本発明の課題は、圧縮機本体の吸入する空気量が少なく軸封から油が漏れる位置の圧力と、軸封から漏れる油の回収先の負圧の圧力差が小さい場合でも、確実に軸封から漏れる油を回収できるようにすることである。

上記課題は、圧縮機本体と、圧縮機本体の吐出側に設けられた油分離手段と、圧縮機本体の軸封装置と、軸封装置から漏れ出た油を一時的に貯留する貯留手段と、前記油分離手段の下流側の吐出配管に駆動流体供給管で加圧口を接続されたエゼクタと、前記エゼクタの吸引口を前記貯留手段へ接続するエゼクタ吸引管と、エゼクタの排気口を圧縮機本体の吸入側に接続するエゼクタ排気管と、を有してなる油冷式スクリュー圧縮機により達成される。

圧縮空気をエゼクタに流すことによりエゼクタの吸引側に負圧（吸引力）を生じさせ、この吸引力により軸封から漏れ出た貯留手段内の油が回収されるから、圧縮機本体の吸入側を通過する空気量が少量で、圧縮機本体の吸入側に発生する負圧が小さい場合においても確実に軸封から漏れる油を回収できる。

軸封から漏れる油の回収先、すなわちエゼクタ排気側は圧縮機本体の上流側、すなわち吸入側に接続されるが、その接続先としては、吸込弁の1次側あるいは２次側あるいは１次、２次両側へと接続してよい。吸込弁２次側へと接続する配管の途中に逆止機構を設けるようにしてもよい。

エゼクタの加圧口に供給する圧縮空気は、圧縮機運転中、継続的に供給するようにしてもよいし、断続的に供給するようにしてもよい。圧縮空気をエゼクタの加圧口に断続的に供給するには、前記駆動流体供給管にタイマーで開閉される弁を設けるか、遠隔操作可能な弁を設ければよい。遠隔操作可能な弁を設ける場合は、例えば前記貯留手段に貯溜された油が予め定められた量になっているかどうかを検出する検出手段を設け、検出手段から前記貯留手段に貯溜された油が予め定められた量になっていることを示す検出信号が出力されたら、前記遠隔操作可能な弁を予め設定された時間だけ開いてエゼクタを駆動するようにすればよい。

上記構成によれば、圧縮機本体の吸入する空気量が少なく軸封から油が漏れる位置の圧力と軸封から漏れた油の回収先の負圧の圧力差が小さい場合においても、確実に軸封から漏れでた油を回収でき、例えば駆動用ベルトのスリップ事故の原因となる駆動ベルトへの油付着を防止できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１を示す。図示の油冷式スクリュー圧縮機は、圧縮機本体１と、圧縮機本体１の吐出側に接続された吐出配管１２と、吐出配管１２に介装された油分離手段２と、圧縮機本体１の吸込み側に接続された吸込み配管１３と、吸込み配管１３に介装された吸込弁５と、吸込弁５の上流側の吸込み配管１３に装着された吸込みフィルタ６と、加圧口（駆動流体入り側）４ａを駆動流体供給管１４で前記油分離手段２の出側に接続したエゼクタ４と、エゼクタ４の排気口４ｃを前記吸込弁５の１次側すなわち吸込弁５と吸込みフィルタ６の間の吸込み配管１３に接続するエゼクタ排気管１６と、エゼクタ４の吸引口４ｂを圧縮機本体１の軸封装置近傍に接続するエゼクタ吸引管１５と、を含んで構成されている。

図５に圧縮機本体１の軸封部の詳細を示す。図５に示すように、本実施の形態では、軸封装置としてメカニカルシール１０を用い、そのメカニカルシールの外側にメカニカルシールから漏れ出た油を一時的に貯留する貯留手段である外部溝１１が配置されている。前記エゼクタ吸引管１５の圧縮機本体１側は、前記外部溝１１に接続されている。

上記構成により、圧縮機運転中は、エゼクタ４の加圧口（駆動流体入り側）４ａには油分離手段２の圧縮空気出側より常時少量の圧縮空気が放気されており、これによりエゼクタ４の吸引口４ｂには負圧が発生する。この負圧のため、メカニカルシール１０からの漏れ出た油が貯留してある外部溝１１内の油はエゼクタ４に吸引され、エゼクタ４の排気口４ｃより少量の圧縮空気とともに吸込弁５へ回収される。

この結果、吸込弁５を通過する空気量が減少して吸込弁５の吸入側の負圧が大気圧力に近くなっても、メカニカルシール１０からの漏れを確実に圧縮機本体１の吸入側へ回収することが可能となる。
（実施の形態２）
図２に、本発明の実施の形態２を示す。実施の形態２が前記実施の形態１と異なるのは、エゼクタ４の排気口４ｃがエゼクタ排気管１６ａで吸込弁５の２次側へと接続され、エゼクタ排気管１６ａに逆止弁９が介装されている点である。他の構成は前記実施の形態１と同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。

この構成により、メカニカルシール１０からの漏れが増加して多量の油が回収される場合でも、回収先において油滴が飛散し吸込みフィルタ６に油が付着することを防止できる。

なお、実施の形態１のエゼクタ排気管１６に逆止弁９を介装してもよい。
（実施の形態３）
図３に、本発明の実施の形態３を示す。実施の形態３が前記実施の形態２と異なるのは、駆動流体供給管１４に電磁弁３が設けられている点と、この電磁弁３が図示されていないタイマーにより予め設定しておいた周期に短時間（例えば１時間に１秒間）開くように構成されている点である。他の構成は前記実施の形態２と同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。

上記構成によれば、予め設定しておいた周期に短時間、エゼクタ４に圧縮空気が送られ、メカニカルシール１０から漏れた油が回収される。これによりエゼクタ４に常時圧縮空気を送る必要がなくなり、前記実施の形態２におけると同様の効果に加え、油の回収のために消費される圧縮空気量を低減できる効果がある。

なお、図１に示す実施の形態１において、駆動流体供給管１４に同様の動作をする電磁弁３を設けてもよい。
（実施の形態４）
図４に、本発明の実施の形態４を示す。実施の形態４が前記実施の形態３と異なるのは、圧縮機本体１のメカニカルシール１０から漏れた油を一旦溜めるための貯溜手段として軸封漏れ溜め容器７が設置され、軸封漏れ溜め容器７に溜まった漏れ量を検出する検出手段８が設けられている点と、電磁弁３は検出手段８の出力があったときに開閉されるように構成されている点である。検出手段８としては、例えばフロート式センサを用いることができる。他の構成は前記実施の形態３と同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。

上記構成によれば、メカニカルシール１０から漏れて軸封漏れ溜め容器７内に溜まった油の量が予め定められた量になると、検出手段８でそのことが検出されて油の量が予め定められた量になったことを示す検出信号が電磁弁３に出力される。検出信号により電磁弁３は予め設定された時間だけ開かれ、エゼクタ４が作動して軸封漏れ溜め容器７の油が吸込弁５の２次側に回収される。これにより、前記実施の形態３におけると同様の効果に加え、油の回収のために消費される圧縮空気量を前記実施の形態３よりもさらに低減できる。

なお、図１に示す実施の形態１において、軸封漏れ溜め容器７と検出手段８を設け、駆動流体供給管１４に同様の動作をする電磁弁３を設けてもよい。

本発明の実施の形態１を示す系統図である。 本発明の実施の形態２を示す系統図である。 本発明の実施の形態３を示す系統図である。 本発明の実施の形態４を示す系統図である。 図１の部分の詳細を示す断面図である。

符号の説明

１ 圧縮機本体
２ 油分離手段
３ 電磁弁
４ エゼクタ
４ａ 加圧口
４ｂ 吸引口
４ｃ 排気口
５ 吸込弁
６ 吸込みフィルタ
７ 軸封漏れ溜め容器
８ 検出手段
９ 逆止弁
１０ メカニカルシール
１１ 外部溝
１２ 吐出配管
１３ 吸込み配管
１４ 駆動流体供給管
１５ エゼクタ吸引管
１６、１６ａ エゼクタ排気管

Claims (6)

1. 圧縮機本体と、圧縮機本体の吐出側に設けられた油分離手段と、圧縮機本体の軸封装置から漏れ出た油を一時的に貯留する貯留手段と、前記油分離手段の下流側の吐出配管に駆動流体供給管で加圧口を接続されたエゼクタと、前記エゼクタの吸引口を前記貯留手段へ接続するエゼクタ吸引管と、エゼクタの排気口を圧縮機本体の吸入側に接続するエゼクタ排気管と、を有してなる油冷式スクリュー圧縮機。
2. 請求項１に記載の油冷式スクリュー圧縮機において、前記エゼクタ排気管は圧縮機本体の吸入側に接続された吸込弁の１次側に接続されていることを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
3. 請求項１に記載の油冷式スクリュー圧縮機において、前記エゼクタ排気管は圧縮機本体の吸入側に接続された吸込弁の２次側に接続されていることを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の油冷式スクリュー圧縮機において、前記エゼクタ排気管に逆止弁が介装されていることを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の油冷式スクリュー圧縮機において、前記駆動流体供給管にタイマーで開閉される弁が介装されていることを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
6. 請求項１乃至４のいずれかに記載の油冷式スクリュー圧縮機において、前記貯留手段に貯溜された油の量を検出する検出手段が設けられるとともに、前記駆動流体供給管に遠隔操作可能な弁が介装され、この遠隔操作可能な弁は、前記検出手段の出力信号を入力として開閉されるものであることを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機。
   

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