JP2014214704A - 油冷式圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】油分離器26から潤滑油を圧縮機本体12に戻す油供給路48に第1温度調節弁50を設け、油冷却器34の第1熱交換部36に潤滑油を送る第1油路52aに第2温度調節弁56を設けている。また、第2温度調節弁56をバイパスするバイパス路58を設け、バイパス路58にオリフィス60を設けている。これによって、油冷却器34への潤滑油の導入及び油冷却器34への潤滑油の流量変更を3段階に切り換えることができるため、周囲温度に応じて変わるドレン発生温度に対し、潤滑油の温度をドレン発生温度に近い温度に保持できる。
【選択図】図1
Description
しかし、空気圧縮機などにおいては、高湿度の空気を吸い込み圧縮したとき、空気に含まれる水蒸気が凝縮してドレンとなり、これが潤滑油と混じることにより潤滑油が乳化して、潤滑油の機能を喪失するおそれがある。
こうして潤滑油を一定以上の温度に保持することで、圧縮気体の温度低下を防ぎ、圧縮気体に含まれる水蒸気の凝縮を防止するようにしている。かかる解決手段は、例えば特許文献1及び特許文献2に開示されている。
特許文献1及び2に開示された手段では、通常、0〜40℃の周囲温度に対して、どの周囲温度においても圧縮空気のドレン発生を防止するため、油冷却器を有する経路に潤滑油を導く温度調節弁の設定温度を、40℃におけるドレン発生温度より高く設定する必要がある。
また、冷却ファンの駆動にインバータ装置を用いた場合でも、前記問題点は根本的には解消できない上に、専用のインバータ装置が必要になり、高コストになるという問題がある。
しかし、異なる設定温度の数だけ油冷却路、開閉弁及び温度調節弁が必要となり、そのため、油供給系統が複雑かつ高コストとなるという問題がある。
本発明を油冷式スクリュ型空気圧縮機に適用した第1実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。図1は本実施形態に係る油冷式スクリュ型空気圧縮機10Aの全体構成を示す系統図である。図1において、雄雌2本のスクリュ型ロータ(図示省略)を内蔵した圧縮機本体12の吸入口に吸入路14が接続されている。吸入路14の吸入口に吸入フィルタ16が設けられ、その下流側に吸入調節弁18が設けられている。前記スクリュ型ロータは駆動モータ20で駆動され、駆動モータ20の回転はインバータ装置22で可変制御される。
圧縮機本体12の気体圧縮空間、軸受及び軸封部等には油供給路64から潤滑油が供給されている。気体圧縮空間に潤滑油を噴射することで、圧縮気体を冷却すると共に、気体圧縮空間の密閉効果を高め、かつ軸受及び軸封部等の潤滑を維持している。そのため、圧縮空気には潤滑油が混じっており、油分離器26で圧縮気体に混じった潤滑油を分離する。
第2熱交換管38aに流入した圧縮空気は、冷却ファン40によって発生する冷風で冷却された後、吐出路42に流出する。吐出路42に流出した圧縮空気は、水分離器44で水分が分離された後、空気取出し口46から需要先へ送られる。
第1油路52aには第2温度調節弁56が設けられている。第2温度調節弁56の作動原理及び構成は第1温度調節弁50と同様である。そして、潤滑油が第1温度調節弁50の設定温度より高い設定温度(例えば95℃)に達しないときは第1油路52aを閉塞し、潤滑油が前記設定温度に達したときは第1油路52aを開放するように構成されている。
第1油路52aを流れる潤滑油の温度が前記設定温度に達したら、第2温度調節弁56が第1油路52aを開放する。これによって、第1熱交換部36に送られる潤滑油の流量は2倍になるため、潤滑油の冷却効果は向上する。
さらに、第1温度調節弁50及び第2温度調節弁56は自律的に開閉動作するので、これらの開閉動作を制御する制御機構を必要としない。そのため、装置構成を簡素化かつ低コスト化できる。
次に、本発明の第2実施形態を図4に基づいて説明する。本実施形態は、第1油路52aに、第2温度調節弁56の代わりに、電磁弁70が設けられている。また、吐出路24に圧縮空気の温度を検出する温度センサ72が設けられ、温度センサ72の検出信号は制御装置74に送られる。制御装置74は、温度センサ72の検出値に基づいて、電磁弁70の開閉動作を制御する。その他の構成は前記第1実施形態と同一である。
12 圧縮機本体
14 吸入路
16 吸入フィルタ
18 吸入調節弁
20 駆動モータ
22 インバータ装置
24、28、32、42 吐出路
26 油分離器
26a 分離筒
30 吐出フィルタ
34 油冷却器
36 第1熱交換部
36a 第1熱交換管
38 第2熱交換部
38a 第2熱交換管
40 冷却ファン
44 水分離器
46 空気取出し口
48、64 油供給路
50 第1温度調節弁
52a、52b 第1油路
54 第2油路
56 第2温度調節弁
58 バイパス路
60 オリフィス
62 油フィルタ
66 合流部
68 弁体
70 電磁弁
72 温度センサ
74 制御装置
Claims (5)
- 被圧縮気体を吸入し圧縮する圧縮機本体と、
前記圧縮機本体から圧縮気体が吐出される吐出路に設けられた油分離器と、
前記油分離器で前記圧縮気体から分離された潤滑油を前記圧縮機本体に戻す油供給路とを備え、
前記油供給路は、油冷却器を経由する第1油路と前記油冷却器を経由しない第2油路とで構成され、前記潤滑油の温度がドレン発生温度より高温の温度領域から選択された設定温度を超えたとき、前記潤滑油を前記第1油路に導く切換弁を有している油冷式圧縮機において、
前記切換弁は、前記潤滑油の温度に応じて自律的に開閉動作を行う第1温度調節弁であり、
前記第1温度調節弁より下流側で前記油冷却器より上流側の前記第1油路に設けられ、前記第1温度調節弁の設定温度より高い設定温度で開動作する開閉弁と、
該開閉弁の上流側及び下流側で前記第1油路に接続され、前記開閉弁をバイパスするバイパス路と、
前記バイパス路に設けられ、該バイパス路の流路断面積を設定量だけ絞るオリフィスとを備えていることを特徴とする油冷式圧縮機。 - 前記油冷却器は、
前記第1油路に接続され前記潤滑油が流れる第1熱交換管と、
前記油分離器の下流側で前記吐出路に接続され、前記圧縮気体が流れる第2熱交換管と、
定速回転し、前記第1熱交換管及び前記第2熱交換管に同時に冷風を送る冷却ファンとで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の油冷式圧縮機。 - 前記開閉弁は、前記潤滑油の温度に応じて自律的に開閉動作を行う第2温度調節弁であることを特徴とする請求項1又は2に記載の油冷式圧縮機。
- 前記開閉弁が電磁弁であり、
前記吐出路に設けられ、前記吐出路を流れる圧縮気体の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサの検出値が入力され、前記電磁弁を前記第1温度調節弁の設定温度より高い設定温度で開動作させる制御装置とを備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の油冷式圧縮機。 - 前記油冷式圧縮機が、回転数を制御可能な油冷式容積型回転圧縮機であることを特徴とする請求項1に記載の油冷式圧縮機。
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