JP4231576B2

JP4231576B2 - 油冷式圧縮機

Info

Publication number: JP4231576B2
Application number: JP27017998A
Authority: JP
Inventors: 英晴田中; 優和青木; 正明戸田
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2018-09-24
Also published as: JP2000097155A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油冷式圧縮機にかかり、特に、大容量化に好適な油冷式圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油冷式圧縮機では、圧縮ガス中に潤滑油が混入するため、圧縮ガス中の潤滑油を１次分離し、圧縮ガスから分離された潤滑油を蓄えるとともに、圧縮機本体に潤滑油を供給する油容器と、さらに、圧縮ガス中の潤滑油を２次分離する油分離器とを備えている。
【０００３】
前記油容器と油分離器とは、別個に設置する場合と、油容器内の圧縮ガスの吐出口に油分離器を設置し一体化する場合とがある。いずれの場合であっても、例えば、特開平２−１９６１７６号公報に開示されているように、１台の圧縮機本体に１個の油容器を設置している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
圧縮機本体から吐出される圧縮ガスの量が多くなると、吐出される圧縮ガスの量に比例して油容器を大型化することが必要になる。たとえば、出力が３００ＫＷ／時のスクリュー圧縮機の場合、吐出される圧縮ガスを受け入れる油容器は、直径が６０ｃｍ、長さが２ｍにもなる。
【０００５】
このため、大型の圧縮機ユニットでは、油容器を縦に設置した場合、全体の高さが高くなり、油容器を横に設置した場合には、全体の設置面積が大きくなる。
【０００６】
そして、いずれの場合にも、大型の油容器を設置することにより、圧縮機ユニット内にむだな空間が発生し、圧縮機ユニット全体が必要以上に大型化することになる。
【０００７】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、圧縮機ユニット内のむだな空間をなくし、小型化を可能にした油冷式圧縮機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本出願の請求項１に記載の発明においては、圧縮機本体と、この圧縮機本体の下流側に接続され、圧縮機本体から吐出された圧縮ガスに含まれる潤滑油を分離する油分離器とを備えた油冷式圧縮機において、圧縮機ユニット内に設けられ、１台の圧縮機本体の吐出口に並列に接続され、圧縮ガス中の潤滑油を１次分離するとともに、圧縮ガスから分離した潤滑油を蓄える複数の油容器と、これらの油容器の下流に接続され、圧縮ガス中に含まれる潤滑油を２次分離する少なくとも１個の油分離器とを設けた。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の油冷式圧縮機において、前記油分離器が、前記各油容器内の圧縮ガスの吐出口に配置されている。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明においては、請求項１に記載の油冷式圧縮機において、前記油分離器が、前記各油容器の外側に各油容器の各々に対応して配置されている。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明においては、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の油冷式圧縮機において、前記各油容器内の圧縮ガスの圧力が等しくなるように前記圧縮機本体が吐出する圧縮ガスを分岐させ、かつ、油分離後の圧縮ガスを合流させるようにした。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明においては、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の油冷式圧縮機において、前記各油容器間を、各油容器の油面より上方で互いに連通させる管を設けた。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明においては、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の油冷式圧縮機において、前記各油容器間を、各油容器の油面より下方で互いに連通させる管を設けた。
【００１７】
さらに、請求項７に記載の発明においては、請求項６に記載の油冷式圧縮機において、前記複数の油容器の内の１つに、給油口と油面計とを設けた。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１ないし図４は、本発明の実施の形態を示すもので、図１は、本発明によるスクリュー圧縮機の系統図、図２は、図１における油容器と油分離器の構成図、図３は、図２の平面部分破断図、図４は、油分離器の交換時の状態を示す平面図である。
【００１９】
同図において、１はスクリュー圧縮機。２は配管で、スクリュー圧縮機１の吐出口に接続されている。３および４は油容器で、配管２を介してスクリュー圧縮機１に接続されている。５および６はガイドで、油容器３、４の内部にその吐出口を囲うように配置されている。７、８は油分離器で、ガイド５、６の内側に油容器３、４の吐出口を囲うように配置されている。
【００２０】
９は配管で、各油容器３、４をその油面より下方で接続している。１０は配管で、各油容器３、４をその油面より上方で接続している。１１は潤滑油で、各油容器３、４の底部に蓄えられている。１２および１３は油容器カバーで、圧縮空気の吐出口が形成され、ボルト１４により各油容器３、４に固定されている。１５は配管で、各油容器カバー１２、１３に接続され、油が分離された圧縮空気を冷却器１６を通して外部に供給する。
【００２１】
１７は配管で、各油容器３、４の油吐出口に接続され、油冷却器１８を通して、スクリュー圧縮機１の低圧部に潤滑油１１を供給する。１９は油供給口で、油容器３に設けられている。２０は油面計で、油容器３に設けられている。
【００２２】
このような構成で、スクリュー圧縮機１から吐出された圧縮空気は、配管２を通り分岐されて油容器３、４に、その内周面の接線方向に向けて送りこまれる。このため、油容器３、４内に送りこまれた圧縮空気は、油容器３、４ないで旋回気流を生成する。
【００２３】
この旋回気流によって、圧縮空気に含まれ、圧縮空気より比重の大きな潤滑油は、その遠心力で油容器３、４の内周面に衝突して捕捉され、圧縮空気から潤滑油が１次分離される。そして、分離された潤滑油１１は、油容器３、４の内周面を伝わって油容器３、４の下部に集められる。
【００２４】
一方、潤滑油が１次分離された圧縮空気は、ガイド５、６の内側から油分離器７、８を通ることにより、油容器３、４で分離されなかった潤滑油が２次分離される。油容器３、４から吐出された圧縮空気は、配管１５で合流した後、冷却器１６で冷却され、外部に供給される。
【００２５】
一方、圧縮空気から分離され、油容器３、４の底部に蓄えられた潤滑油１１は、油容器３、４内の圧力で配管１７に送りこまれ、配管１７で合流した後、油冷却器１８で冷却されて、スクリュー圧縮機１の低圧部に供給される。
【００２６】
上記のように、１台のスクリュー圧縮機に２個の油容器３、４を接続するように構成することにより、たとえば、１個の油容器を接続する場合に比べ、直径が同じであれば、個々の油容器３、４の長さを１／２にすることができるので、圧縮機ユニット内の空間に油容器３、４を効率よく配置することができ、圧縮機ユニット内のむだな空間をなくし、小型化を可能にすることができる。
【００２７】
なお、上記のように、２個の油容器３、４を用いた場合、なんらかの原因で、油容器３、４内の圧力に差が発生しても、配管１０を通して圧縮空気が、配管９を通して潤滑油１１がそれぞれ圧力の高い方から低い方に向けて流れ、各油容器３、４内の圧力を均衡させることができる。
【００２８】
油分離器７、８を交換する場合、図４に示すように、油容器３、４に油容器カバー１２、１３を固定するボルト１４を１本だけ取り外さずに残しておけば、残したボルト１４を中心として油容器カバー１２、１３および配管１５をずらすだけでよく、また、油容器３、４の高さが低いので、油分離器７、８を容易に交換することができる。
【００２９】
図５は、本発明の他の実施の形態を示すもので、スクリュー圧縮機の系統図である。
同図において、図１と同じものは同じ符号をつけて示してある。２１は油分離器で、配管１５に介挿されている。
【００３０】
このような構成で、スクリュー圧縮機１から吐出された圧縮空気は、配管２を通り分岐されて油容器３、４に、その内周面の接線方向に向けて送りこまれる。このため、油容器３、４内に送りこまれた圧縮空気は、油容器３、４ないで旋回気流を生成する。
【００３１】
この旋回気流によって、圧縮空気に含まれ、圧縮空気より比重の大きな潤滑油は、その遠心力で油容器３、４の内周面に衝突して捕捉され、圧縮空気から潤滑油が１次分離される。そして、分離された潤滑油１１は、油容器３、４の内周面を伝わって油容器３、４の下部に集められる。
【００３２】
潤滑油が１次分離され油容器３、４から吐出された圧縮空気は、配管１５で合流した後、油分離器２１に送りこまれ、油容器３、４で分離されなかった潤滑油が２次分離される。油分離器２１から吐出された圧縮空気は、冷却器１６で冷却され外部に供給される。
【００３３】
また、油分離器２１で分離された潤滑油は、図示しない配管により、スクリュー圧縮機１の低圧側に戻される。
【００３４】
このような構成としても、前記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、配管２の分岐位置から各油容器３、４までの各管路の通風抵抗を等しくなるように設定すれば、前記実施の形態における配管１０は設けなくともよい。また、各油容器３、４から配管１７の合流位置までの潤滑油１１の流動抵抗が等しくなるように設定すれば、各油容器３、４を接続する配管９を省略することができる。
【００３５】
また、各油容器３、４は、その大きさが同じである必要はない。圧縮機ユニット内の油容器を配置する空間の大きさによっては、油容器３と油容器４の大きさの比率が、たとえば、３：７程度になってもよい。また、上記の各実施の形態では、油容器を２個に分割した場合について説明したが、３個またはそれ以上の数に分割してもよい。
【００３６】
さらに、各油容器と油分離器の配置は、前記図１および図５に示す系統のほか、各１個の油容器と油分離器とを配管で接続して構成される油分離系統を複数列並列に配置するようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、圧縮機本体と、この圧縮機本体の下流側に接続され、圧縮機本体から吐出された圧縮ガスに含まれる潤滑油を分離する油分離器とを備えた油冷式圧縮機において、１台の圧縮機本体の吐出口に並列に接続され、圧縮ガス中の潤滑油を１次分離するとともに、圧縮ガスから分離した潤滑油を蓄える複数の油容器と、これらの油容器の下流側に接続され、圧縮ガス中に含まれる潤滑油を２次分離する少なくとも１個の油分離器とを設けたので、圧縮機ユニット内の空間に油容器を効率よく配置することができ、圧縮機ユニットの小型化を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスクリュー圧縮機の系統図。
【図２】図１における油容器と油分離器の構成図。
【図３】図２の平面部分破断図。
【図４】油分離器の交換時の状態を示す平面図。
【図５】本発明によるスクリュー圧縮機の他の形態を示す系統図。
【符号の説明】
１…スクリュー圧縮機、３、４…油容器、１１…潤滑油、
７、８、２１…油分離器。

Claims

圧縮機本体と、この圧縮機本体の下流側に接続され、圧縮機本体から吐出された圧縮ガスに含まれる潤滑油を分離する油分離器とを備えた油冷式圧縮機において、
圧縮機ユニット内に設けられ、１台の圧縮機本体の吐出口に並列に接続され、圧縮ガス中の潤滑油を１次分離するとともに、圧縮ガスから分離した潤滑油を蓄える複数の油容器と、
これらの油容器の下流側に接続され、圧縮ガス中に含まれる潤滑油を２次分離する少なくとも１個の油分離器とを設けたことを特徴とする油冷式圧縮機。
前記油分離器が、前記各油容器内の圧縮ガスの吐出口に配置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。
前記油分離器が、前記各油容器の外側に各油容器の各々に対応して配置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。
前記圧縮機本体が吐出する圧縮ガスを分岐させ、かつ、油分離後の圧縮ガスを合流させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の油冷式圧縮機。
前記各油容器間を、各油容器の油面より上方で互いに連通させる管を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の油冷式圧縮機。
前記各油容器間を、各油容器の油面より下方で互いに連通させる管を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の油冷式圧縮機。
前記複数の油容器の内の１つに、給油口と油面計とを設けたことを特徴とする請求項６に記載の油冷式圧縮機。