JP2788411B2 - スクリュ圧縮機 - Google Patents

スクリュ圧縮機

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JP2788411B2 JP6186928A JP18692894A JP2788411B2 JP 2788411 B2 JP2788411 B2 JP 2788411B2 JP 6186928 A JP6186928 A JP 6186928A JP 18692894 A JP18692894 A JP 18692894A JP 2788411 B2 JP2788411 B2 JP 2788411B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/072Intercoolers therefor

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  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、前段スクリュ圧縮機本
体と後段スクリュ圧縮機本体との間の中間流路に中間冷
却器およびドレン分離器を備えたスクリュ圧縮機に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、図3に示すように、第1段スクリ
ュ圧縮機本体1と第2段スクリュ圧縮機本体2との間の
中間流路3にインタークーラ4およびドレン分離器5が
設けられたスクリュ圧縮機が公知である。このインター
クーラ4は、第2段スクリュ圧縮機本体2からの吐出ガ
ス温度を下げるのと、第2段スクリュ圧縮機本体2を小
さくするのを目的として設けられている。また、圧縮ガ
スがインタークーラ4にて冷却され、圧縮ガスから析出
したドレン水は、ドレン分離器5にて、分離、排出され
るようになっている。
【0003】さらに、図4に示すように、第1段スクリ
ュ圧縮機本体1と第2段スクリュ圧縮機本体2との間の
中間流路3に、インタークーラ4および三つのポートを
有するサーモバルブ6の他に、インタークーラ4の一次
側にて中間流路3から分岐して、サーモバルブ6にて中
間流路3に合流するバイパス流路7が設けられたスクリ
ュ圧縮機が公知である。この圧縮機は、例えば第2段ス
クリュ圧縮機本体2の吸込側の温度が高くなるとインタ
ークーラ4を流れるガスの量が増大し、逆に吸込側の温
度が低くなるとバイパス流路7を流れるガスの量が多く
なるようにサーモバルブ6が作動して、中間流路3の圧
縮ガスを冷却する一方で、上記吸込側でのドレン水の発
生を防止しようとしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のスクリュ圧
縮機の内、図3に示す圧縮機の場合、インタークーラ4
でガスが飽和温度以下に下がり、インタークーラ4の出
側にドレン水が析出するのは必至である。また、ドレン
分離器5でドレン水を100%分離するのは不可能であ
る。このため、第2段スクリュ圧縮機本体2が、ドレン
水を吸込み、液圧縮による過負荷状態、ロータケーシン
グの錆による性能低下が発生し、致命的なトラブルにつ
ながるという問題が生じる。
【0005】また、図4に示す圧縮機の場合、インター
クーラ4の2次側にサーモバルブ6が設けてあり、また
このサーモバルブ6の流路切換えの作動は、温度検出の
タイミングに対して遅れを生じ、インタークーラ4を通
らない高温のガスが第2段スクリュ圧縮機本体2に流入
することがある。また、例えば、被圧縮ガスが空気で、
図4に示すS2の位置での温度TS2を55℃(40℃,
80%の空気を2.8kに加圧したときの結露点)に保
つようにした場合、バイパス流路7側の図中Hで示す位
置で温度THの圧縮空気と、インタークーラ4側の図中
Cで示す位置で温度TCの圧縮空気との混合により温度
S2は調節されることになる。ところが、この場合必ず
C<55℃となり、このCの位置で結露してしまうと
いう問題が生じる。
【0006】本発明は、斯る従来の問題点を課題として
なされたもので、ドレン水の析出を伴うことなく圧縮ガ
スの冷却を可能としたスクリュ圧縮機を提供しようとす
るものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、前段スクリュ圧縮機本体と後段スクリュ
圧縮機本体との間の中間流路にインタークーラおよびド
レン分離器を備えたスクリュ圧縮機において、上記前段
スクリュ圧縮機本体と上記インタークーラとの間の上記
中間流路の部分から分岐して上記インタークーラ内の圧
縮ガス流路の中間部に合流する一または複数のバイパス
流路と、上記前段スクリュ圧縮機本体から吐出され、上
記バイパス流路の分岐部に至る前の圧縮ガスの温度を検
出し、検出温度が設定値より低くなると低い程、上記バ
イパス流路が一の場合、バイパス流路のガス流量を増大
させ、上記バイパス流路が複数の場合、合流部が上記イ
ンタークーラの出口部により近いバイパス流路の流量を
増大させる温度制御部とを設けて形成した。
【0008】
【作用】上記発明のように構成することにより、前段側
スクリュ圧縮機本体の吐出側の温度の検出のタイミング
に対するインタークーラへの流路切換えの遅れに拘わら
ず、圧縮ガスはインタークーラを通り、後段側スクリュ
圧縮機本体の吸込側は、設定温度以上に保たれるように
なる。
【0009】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。図1は、本発明の第1実施例に係るオイルフ
リースクリュ圧縮機を示し、第1段スクリュ圧縮機本体
11と第2段スクリュ圧縮機本体12との間の中間流路
13に温度制御部を形成するサーモバルブ14の他に、
インタークーラ15およびドレン分離器16が、この順
序で設けてある。上記同様に、このサーモバルブ14は
三つのポートを有し、このサーモバルブ14にて中間流
路13から分岐し、インタークーラ15内の圧縮ガス流
路の中間部に合流するバイパス流路17が設けてある。
【0010】このサーモバルブ14は温度検出手段を内
蔵し、第1段スクリュ圧縮機本体11から吐出された圧
縮ガスの温度を検出し、この検出温度が設定値よりも低
くなると、サーモバルブ14内のバイパス流路17側の
流路が大きくなり、バイパス流路17を流れる圧縮ガス
の量が増大して、インタークーラ15内での熱交換量を
少なくし、インタークーラ15の出口温度を必要以上に
下げないようになっている。このため、インタークーラ
15での圧縮ガスが飽和温度に達することはなく、ドレ
ン水の析出防止が可能となっている。なお、本実施例で
は、安全のため、万一ドレン水が析出しても、インター
クーラ15の2次側に設けたドレン分離器16にてドレ
ン水が分離、排出されるようにしてある。逆に、上記検
出温度が設定値よりも高くなると、サーモバルブ14内
のインタークーラ15側の流路が大きくなり、インター
クーラ15を流れる圧縮ガスの量が増大して、第2段ス
クリュ圧縮機本体12の吸込側の温度が高くなり過ぎる
のが防止されるようになっている。
【0011】このように、本実施例では、必ず圧縮ガス
はインタークーラ15を通るため、サーモバルブ14の
作動に遅れが生じても、第2段スクリュ圧縮機本体12
の吸込側の温度の上昇を抑えることができ、しかもバイ
パス流路17により圧縮ガスの過冷却、ドレンの析出は
防止されるようになっている。なお、本発明は、上記実
施例に限定するものでなく、例えばサーモバルブ14に
代えて電動式三方切換弁を設けるとともに、第1段スク
リュ圧縮機本体11の吐出側に温度調節手段を設けて、
この温度調節手段により第1段スクリュ圧縮機本体から
の吐出ガス温度を検出させ、上記同様にこの検出温度が
設定値よりも低い場合はバイパス流路17内のガス流量
を増大させ、設定値よりも高い場合はインタークーラ1
5内のガス流量を増大させるようにしてもよい。
【0012】図2は、本発明の第2実施例に係るオイル
フリースクリュ圧縮機を示し、図1に示す圧縮機と互い
に共通する部分については、同一番号を付して説明を省
略する。本実施例では、第1段スクリュ圧縮機本体11
と第2段スクリュ圧縮機本体12との間の中間流路13
に電動式の三方切換弁21を設けて、この三方切換弁2
1にて中間流路13から分岐して、インタークーラ15
内の圧縮ガス流路の中間部に合流する第1バイパス流路
22を設けるとともに、三方切換弁21の入側にて中間
流路13から分岐して電動式の開閉弁23を介して第1
バイパス流路22の合流部よりも出口部に近い上記圧縮
ガス流路の部分に合流する第2,第3バイパス流路2
4,25が設けてある。
【0013】また、第1段スクリュ圧縮機本体11の吐
出側に温度調節手段26を設け、これによる第1段スク
リュ圧縮機本体11の吐出側の検出温度に基づき制御装
置27を介して第1,第2,第3バイパス流路22,2
4,25の方に流れる圧縮ガスの量を調節するように形
成してある。即ち、本実施例では、温度制御部は三方切
換弁21、二つの開閉弁23、温度調節手段26および
制御装置27からなり、これにより上記検出温度が設定
値よりも低くなると低い程、合流部がインタークーラ1
5の出口部により近いバイパス流路により多くの圧縮ガ
スが流れ、インタークーラ15内での熱交換量が少なく
なる。そして、このようにバイパス流路の段数を多くす
ることにより、インタークーラ15でドレン水の析出を
防止し、中間流路13の圧縮ガスの冷却を安定して行え
るようになっている。なお、本発明は2段式のスクリュ
圧縮機に限定するものではない。
【0014】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、前段スクリュ圧縮機本体と後段スクリュ圧縮
機本体との間の中間流路にインタークーラおよびドレン
分離器を備えたスクリュ圧縮機において、上記前段スク
リュ圧縮機本体と上記インタークーラとの間の上記中間
流路の部分から分岐して上記インタークーラ内の圧縮ガ
ス流路の中間部に合流する一または複数のバイパス流路
と、上記前段スクリュ圧縮機本体から吐出され、上記バ
イパス流路の分岐部に至る前の圧縮ガスの温度を検出
し、検出温度が設定値より低くなると低い程、上記バイ
パス流路が一の場合、バイパス流路のガス流量を増大さ
せ、上記バイパス流路が複数の場合、合流部が上記イン
タークーラの出口部により近いバイパス流路の流量を増
大させる温度制御部とを設けて形成してある。
【0015】このため、前段側スクリュ圧縮機本体の吐
出側の温度の検出タイミングに対するインタークーラへ
の流路の切換えの遅れに拘わらず、圧縮ガスはインター
クーラを通り、後段側スクリュ圧縮機本体の吸込側は、
設定温度以上に保たれるようになり、前段側スクリュ圧
縮機本体から吐出された圧縮ガスを、ドレン水の析出を
伴うことなく、冷却することが可能となり、液圧縮によ
る後段側スクリュ圧縮機本体の損傷も防止できるという
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例に係るオイルフリースク
リュ圧縮機の全体構成を示す図である。
【図2】 本発明の第2実施例に係るオイルフリースク
リュ圧縮機の全体構成を示す図である。
【図3】 従来のスクリュ圧縮機の全体構成を示す図で
ある。
【図4】 従来の別のスクリュ圧縮機の全体構成を示す
図である。
【符号の説明】
11 第1段スクリュ圧縮機本体 12 第2段スクリ
ュ圧縮機本体 13 中間流路 14 サーモバルブ 15 インタークーラ 17 バイパス流路 21 三方切換弁 22 第1バイパス
流路 23 開閉弁 24 第2バイパス
流路 25 第3バイパス流路 26 温度調節手段 27 制御装置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前段スクリュ圧縮機本体と後段スクリュ
    圧縮機本体との間の中間流路にインタークーラおよびド
    レン分離器を備えたスクリュ圧縮機において、上記前段
    スクリュ圧縮機本体と上記インタークーラとの間の上記
    中間流路の部分から分岐して上記インタークーラ内の圧
    縮ガス流路の中間部に合流する一または複数のバイパス
    流路と、上記前段スクリュ圧縮機本体から吐出され、上
    記バイパス流路の分岐部に至る前の圧縮ガスの温度を検
    出し、検出温度が設定値より低くなると低い程、上記バ
    イパス流路が一の場合、バイパス流路のガス流量を増大
    させ、上記バイパス流路が複数の場合、合流部が上記イ
    ンタークーラの出口部により近いバイパス流路の流量を
    増大させる温度制御部とを設けて形成したことを特徴と
    するスクリュ圧縮機。
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