JP2763377B2 - 単段式オイルフリー圧縮機 - Google Patents
単段式オイルフリー圧縮機Info
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- JP2763377B2 JP2763377B2 JP9065490A JP9065490A JP2763377B2 JP 2763377 B2 JP2763377 B2 JP 2763377B2 JP 9065490 A JP9065490 A JP 9065490A JP 9065490 A JP9065490 A JP 9065490A JP 2763377 B2 JP2763377 B2 JP 2763377B2
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- Japan
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- compressor
- cooled
- heat exchanger
- air
- cooling
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、単段式オイルフリー圧縮機に関し、より詳
細には、圧縮機ケーシングのジャケットを循環する冷却
水を冷却する熱交換器と、圧縮された気体を冷却する熱
交換器とを備えた単段式のオイルフリースクリュー圧縮
機に関するものである。
細には、圧縮機ケーシングのジャケットを循環する冷却
水を冷却する熱交換器と、圧縮された気体を冷却する熱
交換器とを備えた単段式のオイルフリースクリュー圧縮
機に関するものである。
［従来の技術］ 単段式オイルフリースクリュー圧縮機は、非接触で噛
み合う一対のスクリューロータを有し、タイミングギヤ
を介して両ロータが駆動されることにより、気体（以
下、代表的に空気であるとする）を例えば7kg/cm2程度
まで圧縮して吐出する。
み合う一対のスクリューロータを有し、タイミングギヤ
を介して両ロータが駆動されることにより、気体（以
下、代表的に空気であるとする）を例えば7kg/cm2程度
まで圧縮して吐出する。
ところで、オイルフリーの圧縮機では、その吐出空気
温度は300℃を越える。したがって、圧縮機の熱変形を
防止するために、圧縮機のケーシングには冷却用の水冷
ジャケットが設けられている。また吐出空気も冷却され
て利用側へ供給されるようになっている。
温度は300℃を越える。したがって、圧縮機の熱変形を
防止するために、圧縮機のケーシングには冷却用の水冷
ジャケットが設けられている。また吐出空気も冷却され
て利用側へ供給されるようになっている。
これらの冷却方式は、全ての熱を最終的に大気中へ放
出する空冷式（例えば特開昭62−85194号公報に開示さ
れている）であるか外部冷却水へ放出する水冷式（例え
ば特開昭60−85286号公報に開示されている）である
か、のいずれかの方式となっている。
出する空冷式（例えば特開昭62−85194号公報に開示さ
れている）であるか外部冷却水へ放出する水冷式（例え
ば特開昭60−85286号公報に開示されている）である
か、のいずれかの方式となっている。
［発明が解決しようとする課題］ 空冷式は、外部冷却水を使用しないために、水の水質
の影響の問題は生じないが、空気中に大量の熱を放出す
るため、圧縮機を地下室に設置する場合等には、採用し
難いものである。一方、水冷式は豊富に冷却水を得にく
い場所では採用できず、また、冷却水の水質によっては
早期に錆、汚れ、詰まりやスケールを生じ、熱交換効率
の低下、吐出空気温度の上昇、熱変形によるロータの接
触等の重大なトラブルの原因となる。
の影響の問題は生じないが、空気中に大量の熱を放出す
るため、圧縮機を地下室に設置する場合等には、採用し
難いものである。一方、水冷式は豊富に冷却水を得にく
い場所では採用できず、また、冷却水の水質によっては
早期に錆、汚れ、詰まりやスケールを生じ、熱交換効率
の低下、吐出空気温度の上昇、熱変形によるロータの接
触等の重大なトラブルの原因となる。
したがって、本発明は、空冷式と水冷式との長所を取
り入れ、しかも圧縮機も吐出空気も十分に冷却される単
段式オイルフリー圧縮機を提供することを目的としてい
る。
り入れ、しかも圧縮機も吐出空気も十分に冷却される単
段式オイルフリー圧縮機を提供することを目的としてい
る。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、特許請求の範
囲の各請求項に記載の特徴を有する単段式オイルフリー
圧縮機を提供する。
囲の各請求項に記載の特徴を有する単段式オイルフリー
圧縮機を提供する。
［作用］ 本発明によると圧縮機本体ケーシングのジャケット冷
却液の放熱には空冷式の熱交換器が使用されるが、そこ
からの大気への放熱量は圧縮機を運転することによって
生じる熱の全放熱量の略15％程度であるので、圧縮機を
地下室、狭い部屋等に設置して且つ上記の放熱を部屋内
の大気へ行っても、その放熱によって部屋内の空間環境
を乱すようなことは少ない。すなわち圧縮機の設置場所
に制約を受けることが少ない。そして全放熱量の50％程
度をしめる圧縮機吐出気体の冷却には、外部から供給さ
れる水を用いるので、冷却効率は高く、圧縮機が据付け
られている部屋の温度を高めることはない。しかも圧縮
機本体の冷却は、ジャケットと空冷式熱交換器との間を
循環する冷却液によって行われ、この冷却液として金属
防食剤或は防錆剤が添加された不凍液を使用することに
より、錆、スケール等の冷却効率を妨げる要因が発生し
ないので、長期間にわたって安定した運転を確保でき
る。
却液の放熱には空冷式の熱交換器が使用されるが、そこ
からの大気への放熱量は圧縮機を運転することによって
生じる熱の全放熱量の略15％程度であるので、圧縮機を
地下室、狭い部屋等に設置して且つ上記の放熱を部屋内
の大気へ行っても、その放熱によって部屋内の空間環境
を乱すようなことは少ない。すなわち圧縮機の設置場所
に制約を受けることが少ない。そして全放熱量の50％程
度をしめる圧縮機吐出気体の冷却には、外部から供給さ
れる水を用いるので、冷却効率は高く、圧縮機が据付け
られている部屋の温度を高めることはない。しかも圧縮
機本体の冷却は、ジャケットと空冷式熱交換器との間を
循環する冷却液によって行われ、この冷却液として金属
防食剤或は防錆剤が添加された不凍液を使用することに
より、錆、スケール等の冷却効率を妨げる要因が発生し
ないので、長期間にわたって安定した運転を確保でき
る。
［実 施 例］ 本発明の実施例として単段式オイルフリー圧縮機がプ
レクーラとアフタークーラとを備えるものにつき以下に
説明する。
レクーラとアフタークーラとを備えるものにつき以下に
説明する。
第２図は圧縮機本体の構造を示す。一対のスクリュー
ロータ1,2がケーシング３に内蔵されており、ロータの
回転により吸入気体（本例では空気）の圧縮を行なう。
ロータは非接触・無潤滑のため各ロータ軸端に取付けた
タイミングギヤ４で回転せしめられる。無潤滑で7kg/cm
2g程度まで空気を圧縮した場合、その吐出温度は300℃
を超える。この発生熱をある程度奪い、かつ、高温とな
るケーシングが熱変形するのを防止する目的でケーシン
グには冷却用のジャケット５を設けている。本実施例で
はこの冷却用ジャケットに金属防食剤を添加した不凍液
を冷却液として流すことにより圧縮機本体の冷却を行な
わせる。この冷却液は、第１図に示されているように、
ポンプ６で循環させ、空冷式の冷却器すなわち熱交換器
７で冷却して再使用される。
ロータ1,2がケーシング３に内蔵されており、ロータの
回転により吸入気体（本例では空気）の圧縮を行なう。
ロータは非接触・無潤滑のため各ロータ軸端に取付けた
タイミングギヤ４で回転せしめられる。無潤滑で7kg/cm
2g程度まで空気を圧縮した場合、その吐出温度は300℃
を超える。この発生熱をある程度奪い、かつ、高温とな
るケーシングが熱変形するのを防止する目的でケーシン
グには冷却用のジャケット５を設けている。本実施例で
はこの冷却用ジャケットに金属防食剤を添加した不凍液
を冷却液として流すことにより圧縮機本体の冷却を行な
わせる。この冷却液は、第１図に示されているように、
ポンプ６で循環させ、空冷式の冷却器すなわち熱交換器
７で冷却して再使用される。
第１図に示すように、ロータ1,2は一対の増速ギヤ13
で増速駆動され、このギヤはギヤケーシング16の内部に
収められている。ギヤケーシングの下部は油だめとなっ
ており、この油は圧縮機本体内の軸受やギヤの潤滑に用
いられる。上記油だめ内の油はストレーナ17を経由して
オイルポンプ14で吸い上げられ、オイルクーラ11で冷却
されて圧縮機の潤滑に用いられた後、再びギヤケースへ
と回収されて循環再使用される。
で増速駆動され、このギヤはギヤケーシング16の内部に
収められている。ギヤケーシングの下部は油だめとなっ
ており、この油は圧縮機本体内の軸受やギヤの潤滑に用
いられる。上記油だめ内の油はストレーナ17を経由して
オイルポンプ14で吸い上げられ、オイルクーラ11で冷却
されて圧縮機の潤滑に用いられた後、再びギヤケースへ
と回収されて循環再使用される。
圧縮機から吐出された高温の圧縮空気は、プレクーラ
９、アフタークーラ10に導かれ、外部の利用機器に供給
される。一方外部から供給される冷却水は、矢印で示す
ように、アフタークーラ10、プレクーラ９およびオイル
クーラ11に通水し、これらを冷却する。
９、アフタークーラ10に導かれ、外部の利用機器に供給
される。一方外部から供給される冷却水は、矢印で示す
ように、アフタークーラ10、プレクーラ９およびオイル
クーラ11に通水し、これらを冷却する。
次に、上記実施例の作用を説明する。図示されないモ
ータによって圧縮機を運転すると、大気は吸入フィルタ
11を経由して吸入絞り弁12へ入り、ここからロータ1,2
へ吸込まれ、高温・高圧の圧縮空気となって吐出され、
プレクーラ９へ入る。プレクーラ９で一次冷却された空
気は逆止弁15を経由してアフタークーラ10へ入り、最終
冷却されて機外へ吐出される。
ータによって圧縮機を運転すると、大気は吸入フィルタ
11を経由して吸入絞り弁12へ入り、ここからロータ1,2
へ吸込まれ、高温・高圧の圧縮空気となって吐出され、
プレクーラ９へ入る。プレクーラ９で一次冷却された空
気は逆止弁15を経由してアフタークーラ10へ入り、最終
冷却されて機外へ吐出される。
一方、外部冷却水はアフタークーラ10を冷却し更にプ
レクーラ９を冷却して機外へ排出される。またオイルク
ーラ11を冷却した冷却水は共通の水出口Ｂから排出され
る。A1はアフタークーラへの水入口、A2はオイルクーラ
への水入口である。なお第２図中８は冷却用のファンで
あり、圧縮機を駆動する原動機（モータ）は図示を省略
してある。
レクーラ９を冷却して機外へ排出される。またオイルク
ーラ11を冷却した冷却水は共通の水出口Ｂから排出され
る。A1はアフタークーラへの水入口、A2はオイルクーラ
への水入口である。なお第２図中８は冷却用のファンで
あり、圧縮機を駆動する原動機（モータ）は図示を省略
してある。
上記実施例において、各冷却器すなわち熱交換器7,9,
10及び11で夫々放熱される熱量は、全放熱量を100％と
した場合、圧縮機ジャケット冷却液の空冷式冷却器７で
の放熱量が約15％、プレクーラ９での放熱量が15％、オ
イルクーラ11の放熱量が15％、アフタークーラ10の放熱
量が55％を占める。従って例えばこれらの冷却器を全て
空冷とした場合55kwクラスの圧縮機においては約47000k
calの熱が大気中（すなわち圧縮機を据付た部屋）に放
出されるので、圧縮機を据付けた部屋に大きい換気装置
が無いと部屋の温度が上昇してしまうため運転ができな
い。しかし第１図に示す本実施例によると、大気中へ放
出される熱量は全放出熱量の約15％即ち7050kcalの熱量
であり、これのみが大気中へ放散され、その他の熱は冷
却水へ捨てられるため、換気装置無し、あるいは小さな
換気装置で充分に対応できる。
10及び11で夫々放熱される熱量は、全放熱量を100％と
した場合、圧縮機ジャケット冷却液の空冷式冷却器７で
の放熱量が約15％、プレクーラ９での放熱量が15％、オ
イルクーラ11の放熱量が15％、アフタークーラ10の放熱
量が55％を占める。従って例えばこれらの冷却器を全て
空冷とした場合55kwクラスの圧縮機においては約47000k
calの熱が大気中（すなわち圧縮機を据付た部屋）に放
出されるので、圧縮機を据付けた部屋に大きい換気装置
が無いと部屋の温度が上昇してしまうため運転ができな
い。しかし第１図に示す本実施例によると、大気中へ放
出される熱量は全放出熱量の約15％即ち7050kcalの熱量
であり、これのみが大気中へ放散され、その他の熱は冷
却水へ捨てられるため、換気装置無し、あるいは小さな
換気装置で充分に対応できる。
また圧縮機本体を冷却するジャケットに循環する冷却
液が金属防食剤の添加された不凍液であるから、ジャケ
ット内の発錆や、スケールの付着、汚れ等を防止でき、
圧縮機本体は長期間に亘って安定した温度条件での運転
が確保できる。
液が金属防食剤の添加された不凍液であるから、ジャケ
ット内の発錆や、スケールの付着、汚れ等を防止でき、
圧縮機本体は長期間に亘って安定した温度条件での運転
が確保できる。
第３図には、第１図において水冷式クーラ９として示
されているプレクーラを空冷式とした実施例が示されて
いる。本実施例においては、プレクーラ９は、ジャケッ
ト５用の冷却液を冷却する空冷式熱交換器７に近設さ
れ、ファン８は共用されている。プレクーラは圧縮機本
体に次いで高温圧縮空気による影響を受けやすく、スケ
ールの発生等の原因により冷却性能の低下を起こしやす
いが、本実施例のようにこれを空冷式とすることによ
り、冷却水水質の優劣による影響を更に小さくすること
ができる。なお本実施例では大気中（即ち部屋）へ放熱
される熱量は全放熱量の約30％となり、ある程度の換気
装置は必要となる。
されているプレクーラを空冷式とした実施例が示されて
いる。本実施例においては、プレクーラ９は、ジャケッ
ト５用の冷却液を冷却する空冷式熱交換器７に近設さ
れ、ファン８は共用されている。プレクーラは圧縮機本
体に次いで高温圧縮空気による影響を受けやすく、スケ
ールの発生等の原因により冷却性能の低下を起こしやす
いが、本実施例のようにこれを空冷式とすることによ
り、冷却水水質の優劣による影響を更に小さくすること
ができる。なお本実施例では大気中（即ち部屋）へ放熱
される熱量は全放熱量の約30％となり、ある程度の換気
装置は必要となる。
第４図には、オイルクーラ11を空冷式とした実施例が
示されている。本実施例ではファン８の作用によって機
筺体内に吸込まれる空気流で空冷式オイルクーラ11を冷
却している。他の要素は、第１図に示されている要素と
略同じであるので再度の説明はしないが、本実施例にお
いても、オイルクーラから大気へ放熱される量が全放熱
量の約15％であるので、これと冷却器７での放熱量とを
合わせて大気への放熱量は全放熱量の約30％となり、第
３図に示す実施例と同様な効果が得られる。
示されている。本実施例ではファン８の作用によって機
筺体内に吸込まれる空気流で空冷式オイルクーラ11を冷
却している。他の要素は、第１図に示されている要素と
略同じであるので再度の説明はしないが、本実施例にお
いても、オイルクーラから大気へ放熱される量が全放熱
量の約15％であるので、これと冷却器７での放熱量とを
合わせて大気への放熱量は全放熱量の約30％となり、第
３図に示す実施例と同様な効果が得られる。
［発明の効果］ 以上、詳述したように、本発明によると、圧縮機の運
転によって発生する熱の冷却には空冷式と水冷式とが使
い分けされており、すなわち、防錆剤又は防食剤の添加
された不凍液を使用することが望しいジャケット冷却液
の冷却には空冷式熱交換器が適用され、そして大量の放
熱を必要とする圧縮気体の冷却には水冷式熱交換器が適
用されているので、ジャケットに錆・汚れ・スケール等
が発生せず、冷却性能が経時的に低下することなく、長
期にわたって安定した運転ができる効果があると共に、
大型の換気装置を必要としないという水冷式圧縮機の長
所は殆んどそのまま生かすことができる。
転によって発生する熱の冷却には空冷式と水冷式とが使
い分けされており、すなわち、防錆剤又は防食剤の添加
された不凍液を使用することが望しいジャケット冷却液
の冷却には空冷式熱交換器が適用され、そして大量の放
熱を必要とする圧縮気体の冷却には水冷式熱交換器が適
用されているので、ジャケットに錆・汚れ・スケール等
が発生せず、冷却性能が経時的に低下することなく、長
期にわたって安定した運転ができる効果があると共に、
大型の換気装置を必要としないという水冷式圧縮機の長
所は殆んどそのまま生かすことができる。
第１図は本発明の１実施例を示す模式図、第２図はオイ
ルフリースクリュー圧縮機本体の断面図、第３図，第４
図は本発明のそれぞれ異なる他の実施例を示す模式図で
ある。 1,2……ロータ、５……ジャケット ７……空冷式冷却器、９……プレクーラ 10……アフタークーラ 11……オイルクーラ
ルフリースクリュー圧縮機本体の断面図、第３図，第４
図は本発明のそれぞれ異なる他の実施例を示す模式図で
ある。 1,2……ロータ、５……ジャケット ７……空冷式冷却器、９……プレクーラ 10……アフタークーラ 11……オイルクーラ
Claims (4)
- 【請求項１】第１熱交換器と第２熱交換器とを有し、前
記第１熱交換器は圧縮機のケーシングの冷却用ジャケッ
ト部に循環する冷却液を冷却し、前記第２熱交換器は圧
縮機から吐出される気体を冷却するようになっている圧
縮機において、 前記第１熱交換器は空冷式熱交換器であり、前記第２熱
交換器は外部から供給される冷却水との間で熱交換が行
われる水冷式熱交換器であることを特徴とする単段式オ
イルフリー圧縮機。 - 【請求項２】冷却液は、金属防食剤が添加された不凍液
であることを特徴とする請求項１記載の単段式オイルフ
リー圧縮機。 - 【請求項３】前記第２熱交換器の上流側に、圧縮機から
吐出される気体を冷却する空冷式又は水冷式のプレクー
ラを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の単段
式オイルフリー圧縮機。 - 【請求項４】さらに第３の熱交換器を有し、該第３の熱
交換器は、圧縮機の軸受、ギヤ等を潤滑する潤滑油を冷
却するように構成された空冷式又は水冷式のものである
ことを特徴とする請求項1,2又は３のいずれかに記載の
単段式オイルフリー圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9065490A JP2763377B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 単段式オイルフリー圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9065490A JP2763377B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 単段式オイルフリー圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290089A JPH03290089A (ja) | 1991-12-19 |
| JP2763377B2 true JP2763377B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=14004511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9065490A Expired - Lifetime JP2763377B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 単段式オイルフリー圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2763377B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5110882B2 (ja) | 2007-01-05 | 2012-12-26 | 株式会社日立産機システム | 無給油式スクリュー圧縮機 |
| JP5495293B2 (ja) * | 2009-07-06 | 2014-05-21 | 株式会社日立産機システム | 圧縮機 |
| JP5747058B2 (ja) * | 2013-08-22 | 2015-07-08 | 株式会社日立産機システム | 圧縮機 |
| KR200494678Y1 (ko) * | 2017-04-21 | 2021-12-02 | 아틀라스 캅코 에어파워, 남로체 벤누트삽 | 오일 회로 및 오일 회로를 구비한 무오일 압축기 |
-
1990
- 1990-04-05 JP JP9065490A patent/JP2763377B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03290089A (ja) | 1991-12-19 |
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Legal Events
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