JP2779035B2 - 給油式スクリュー圧縮機の給油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は給油式スクリュー圧縮機に係わり、特にアン
ロード運転および起動時における圧縮機動カロスの低域
および油の噛込みに起因するロータ間の異音の発生防止
に好適な給油装置に関する。

［従来の技術］ 従来技術を第３図に従って説明する。本例はスクリュ
ー圧縮機で圧縮空気を作る例である。

吸込絞り弁１を介してスクリュー圧縮機２のロータ間
に吸引された空気は、スクリューロータ間で一定圧力ま
で圧縮され、潤滑油の混入した空気となって吐出し、オ
イルセパレータ３で清浄空気と潤滑油に分離され、潤滑
油４はオイルセパレータ３の底に溜る。この溜った潤滑
油４はオイルクーラ５を介して再び圧縮機２本体に給油
される。清浄圧縮空気はオイルセパレータ３を出た後、
逆止弁15、調圧弁16、アフタークーラ17を通ってサービ
ス空気として末端に供給される。

末端での圧縮空気の使用量が減るとサクションアンロ
ードと称する容量制御が開始される。この制御では、圧
縮空気使用量の減少に伴うオイルセパレータ３内の圧力
上昇により圧力調圧弁６が開き、吸込絞り弁１のリフト
が減少して圧縮機本体２の吸込み空気量が絞られる。

さらに使用空気量が減少し全負荷時の50％以下になる
とインテグラルアンロードと称する容量制御が開始され
る。この制御では使用空気量減少に伴う空気吐出配管内
の圧力上昇を圧力スイッチ８が検知し、放気電磁弁７が
開き、吸込絞り弁１は全閉となり、圧縮機２への空気の
吸込みが遮断される。

圧縮機ロータへの給油は、サクションアンロードやイ
ンテグラルアンロード等の運転状態であっても、オイル
セパレータ３の内圧と圧縮機２のロータ間への給油口の
内圧との圧力差によりほぼ一定量の潤滑油が圧縮機ロー
タに給油される構造になっている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、上記二種類のアンロード運転時およ
び起動時に圧縮機本体への給油量が調整出来るような構
造になっておらず、オイルセパレータ内圧と圧縮機ロー
タ間への給油口の内圧との圧力差により圧縮機本体への
給油が行われるため、サクションアンロードの期間およ
びインテグラルアンロードによりオイルセパレータ内圧
が十分に低下するまでの期間ではロード時とほぼ同量の
潤滑油が圧縮機ロータ部に給油され、スクリューロータ
間の油の粘性抵抗ロスにより機械的ロスが増加し、ま
た、ロータ間の油の噛込みによる異音の発生で給油式ス
クリュー圧縮機の性能を低下させるという問題があっ
た。同様に、起動時においても給油量の調整が行われず
大きな起動トルクを要するという問題があった。

なお、給油式スクリュー圧縮機の給油量調整装置とし
て、公開実用昭和47−128054号ではアンロード時におけ
る必要給油量の無段階調整が可能な給油装置について説
明されているが、上記公開実用では起動時における給油
量の調整が出来ず起動に要するトルクが高くなり、ま
た、ロータ間の油の噛込みによる異音の発生の防止やロ
ータ内圧縮空気の冷却効率についての考慮がなされてい
ない。

本発明の目的は、アンロード運転時および起動時にお
ける圧縮機本体への給油量を減らすことに加えて、油の
分散を容易にするミスト給油方式にすることにより、圧
縮機運転に要する動力の低減を図るとともに、油の噛込
みに起因するロータ間の異音の発生を防止することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、請求項１に係る発明による
給油式スクリュー圧縮機の給油装置は、スクリュー圧縮
機における吐出口からの油の混った吐出気体をオイルセ
パレータに通して油を分離し、この分離された油を再び
圧縮機のロータ給油口に戻す様にし、該ロータ給油口に
オイルセパレータ内の圧縮気体を弁体操作気体として利
用する油量調整弁を設けてなる給油式スクリュー圧縮機
の給油装置において、前記油量調整弁は、その弁体と弁
座との間に円錐状のロータ給油通路を形成し、これによ
って、該給油通路を通った油がミスト状となって圧縮機
のロータへ給油される様にしたことを特徴とするもので
あり、同じく、請求項２に係る発明による給油式スクリ
ュー圧縮機の給油装置は、請求項１に記載の圧縮機が、
前記圧縮機が夫々に前記油量調整弁を設けてなる二段式
圧縮機であり、アンロード時、二段目の圧縮機における
前記油量調整弁が閉じる様にしたことを特徴とするもの
である。

［作用］ 後記する前提例によれば、スクリュー圧縮機のロータ
給油口に取付けた油量調整弁９はロード運転時は全開状
態で圧縮機ロータ部への給油を行うが、圧縮空気の使用
量が減少するとサクションアンロードと称する容量制御
が開始される。この制御ではオイルセパレータ３の内圧
の上昇に伴い圧力調整弁６が開き、吸込絞り弁１のリフ
トを減少させると同時に油量調整弁９のリフトも減少
し、ロータへの給油量が減少する。さらに圧縮空気の使
用量が減少し全負荷時の50％以下になるとインテグラル
アンロードと称する容量制御が開始される。この制御で
は放気電磁弁７が開き、吸込絞り弁１は全閉となり、油
量調整弁９のリフトもさらに減少し、ロータへの給油量
は更に絞られる。圧縮空気の使用量が増加すると圧力調
整弁６は閉じ、吐出配管に取付けた圧力スイッチ８が管
内の圧力低下を検知し、インテグラルアンロード制御が
解除され、放気電磁弁７が閉じ、吸込絞り弁１および油
量調整弁８は再び全開状態となり、ロード運転に移行
し、圧縮機へ適正量の給油が行われるようになる。停止
時は、放気電磁弁７が開き、セパレータ３内の圧縮機空
気を放気するので、油量調整弁９はインテグラルアンロ
ード時と同様にリフトが減少し、給油量が絞られる。起
動時は、停止時にロータへの給油を絞ることによりロー
タ間に残存する油量が減っているので、低起動トルクで
の運転が可能となる。

前提例における上記した作用に加えて、本発明によれ
ば、油量調整弁９の弁体19の先端および弁座部分を円錐
状にすることにより、ロータ給油口に流入する潤滑油は
油量調整弁上部の給油口中央付近でぶつかり合ってミス
ト状となてロータ内に一様に分散する。それによって、
上記油量調整弁９は給油式スクリュー圧縮機のミスト給
油方式の給油装置として機能する。

［実 施 例］ 本発明の実施例の説明に先立って、その前提をなして
いる給油式スクリュー圧縮機の給油装置（以下「前提
例」という）を第１図により説明する。第１図は前提例
に係る給油装置を使用した給油式スクリュー圧縮機の系
統図を示したものである。本実施例では、この圧縮機は
圧縮空気を作るのに用いられているものとする。始め
に、本図により、圧縮空気と潤滑油の流れについて説明
する。

吸込絞り弁１を介してスクリュー圧縮機２のスクリュ
ーロータ間に吸引された空気は、該ロータ間で一定圧力
まで圧縮されたのち、潤滑油の混った状態でオイルセパ
レータ３に圧送される。潤滑油の混合したこの圧縮空気
はオイルセパレータ３にて清浄空気と潤滑油に分離さ
れ、潤滑油４はオイルセパレータ３の底に溜る。

オイルセパレータ３の底に溜った潤滑油４はオイルセ
パレータ内圧と圧縮機ロータ間の給油口の内圧との圧力
差によりオイルクーラ５に圧送され、そこで一定温度ま
で冷却された後、圧縮機ロータ間の給油口に噴射され、
スクリューロータ間のシール、潤滑および圧縮空気の冷
却を行い、再び、圧縮空気と共にオイルセパレータ３に
圧送される。

オイルセパレータ３から出た清浄圧縮空気はロード運
転時制御機器配管を経てサービス空気として末端に供給
されるが、圧縮空気の使用量が減少するとオイルセパレ
ータ３内の圧力上昇にともない吐出配管に取付けられた
圧力調整弁６が開き、オイルセパレータ３内の圧縮空気
により吸込絞り弁１のリフトが減少すると同時に、ロー
タ給油口に設けた油量調整弁のリフトも減少してロータ
への給油量が絞られる。圧縮空気の使用量がさらに減少
すると吐出配管内の圧力が上昇し、圧力スイッチ８がこ
れを検知し、放気電磁弁７が開き、セパレータ３内の圧
縮空気により吸込絞り弁１は全閉となり、同時に油量調
整弁のリフトはさらに減少しロータへの給油量は更に絞
られる。

再び圧縮空気の使用量が増加すると圧力調整弁６が閉
じ、圧力スイッチ８が吐出配管内の圧力低下を検知して
放気電磁弁７が閉じる。これにより吸込絞り弁１および
油量調整弁の操作空気が遮断されるためこれら吸込絞り
弁１および油量調整弁が全開状態となり、ロード運転時
に必要な量の潤滑油がロータに給油される。

停止時は放気電磁弁７を開いてセパレータ３内の圧縮
空気を放気するので油量調整弁９のリフトが減少してロ
ータへの給油が絞られる。これによりロータ間に残存す
る油量を減らすことが出来るので、再起動時の所要起動
トルクを低減することができる。

第２図は、本発明の実施例に用いられる油量調整弁９
の断面構造図を示したものである。この油量調整弁９
は、主要部品として油量調整弁体19、コイルスプリング
（引きばね）10、フィルタ11、Ｏリング12から構成され
る。アンロード時、第１図に示した圧力調整弁６もしく
は放気電磁弁７が開くと、オイルセパレータ３内の圧縮
空気が油量調整弁９の端に設けられた空気室18に入り、
油量調整弁体19が押し上げられ、オイルクーラ５からの
油が入るロータ給油通路13の通過面積が狭まるので給油
量が絞られる。ロータ運転時は圧力調整弁６および放気
電磁弁７が閉じるため、オイルセパレータ３から室18へ
操作空気が遮断され、調整弁体19が引き戻され、ロータ
給油通路13の通過面積が最大となるので、ロード運転時
に必要な潤滑油が圧縮機ロータ部に給油される。

なおＯリング12は潤滑油が操作空気配管内に流入しな
いようにシールする。油量調整弁９から洩れ出した操作
空気はフィルタ11により大気中に逃がす構造になってい
る。

また調整弁体９の先端および弁座部分が図示の如く円
錐状になっているため、ロータ給油口に流入する潤滑油
は給油通路13を矢印の様に流れるから給油口でぶつかり
合って拡散するのでミスト状となってロータ内に給油さ
れる。すなわち、ミスト給油方式になっている。

本実施例によれば、アンロード運転および起動時に圧
縮機ロータへの給油量を絞ることができるため、圧縮機
動力を低減し得るとともに、更にミスト給油方式により
油の噛込みに起因するロータ間の異音を防止し、且つ冷
却効率を高める効果がある。

第４図は二段式圧縮機の場合においてアンロード時お
よび停止時に二段目の圧縮機2₂への給油を前述と同様の
油量調整弁９でカットする様にした例である。二段目の
圧縮機2₂へは一段目の圧縮機2₁から空気と共に油も入っ
て来るので、アンロード時は二段目への給油を止めるこ
とによって、二段目圧縮機の油量が多くなり過ぎること
を防止できる。

［発明の効果］ 前提例によれば、サクションアンロード時スクリュー
圧縮機吸込み空気量に見合った量の潤滑油を圧縮機ロー
タ間に給油することが出来るので該ロータ間の油の粘性
抵抗ロスが減り、動力の低減が図れ、また、サクション
アンロード時と同様に、インテグラルアンロード時も給
油量を減らして給油することができ、やはり動力の低減
が図れる。

本発明によれば、上記した前提例の効果に加えて、ミ
スト給油方式により油の噛込みに起因するロータ間の異
音発生が防止され、且つ圧縮空気の冷却効率が向上し、
性能向上を図ることができる。また全負荷運転時におい
てもアンロード時と同様にミスト給油ができるため、性
能向上を図ることができる。さらに停止時の給油量を減
らすことにより再起動時にロータ間に残存する油量が減
るため起動トルクの低減ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の給油式スクリュー圧縮機の
系統図、第２図は本発明の一実施例に係るミスト給油方
式の給油調整弁断面構造を示す図、第３図は従来の給油
装置によるスクリュー圧縮機系統図、第４図は二段式圧
縮機の場合の実施例を示す図である。 １……吸込絞り弁、２……スクリュー圧縮機 ３……オイルセパレータ、４……潤滑油 ５……オイルクーラ、６……圧力調整弁 ７……放気電磁弁、８……圧力スイッチ ９……油量調整弁、10……コイルスプリング 11……フィルタ、12……Ｏリング 13……ロータ給油通路、14……オリフィス 15……逆止弁、16……調圧弁 17……アフタークーラ、18……空気室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04C 18/16 F04C 29/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリュー圧縮機における吐出口からの油
   の混った吐出気体をオイルセパレータに通して油を分離
   し、この分離された油を再び圧縮機のロータ給油口に戻
   す様にし、該ロータ給油口にオイルセパレータ内の圧縮
   気体を弁体操作気体として利用する油量調整弁を設けて
   なる給油式スクリュー圧縮機の給油装置において、 前記油量調整弁は、その弁体と弁座との間に円錐状のロ
   ータ給油通路を形成し、これによって、該給油通路を通
   った油がミスト状となって圧縮機のロータへ給油される
   様にしたことを特徴とする給油式スクリュー圧縮機の給
   油装置。
2. 【請求項２】前記圧縮機が夫々に前記油量調整弁を設け
   てなる二段式圧縮機であり、アンロード時、二段目の圧
   縮機における前記油量調整弁が閉じる様にしたことを特
   徴とする請求項１記載の給油式スクリュー圧縮機の給油
   装置。