JP5802172B2 - Oil-free air compressor - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮室に潤滑油が入るのを防止し、油分を含まない圧縮空気を供給するようにした無給油式空気圧縮機に関し、特に無給油式のスクリュー圧縮機に好適なものである。 The present invention relates to an oil-free air compressor that prevents lubricant from entering a compression chamber and supplies compressed air that does not contain oil, and is particularly suitable for an oil-free screw compressor. .
無給油式のスクリュー型や、ツース型或いはルーツ型などの空気圧縮機においては、圧縮室には油が入らない無給油状態にする必要がある。しかし、圧縮室を形成するためのロータを支持する圧縮機軸受や、前記ロータを駆動するために圧縮機ギヤ及びタイミングギヤなどを設けているものでは、これらの軸受やギヤにも潤滑油を供給する必要がある。このため、前記圧縮機軸受やギヤなどに供給された潤滑油が前記圧縮室に浸入するのを防止する必要がある。 In an oil compressor such as an oil-free screw type, a tooth type, or a roots type, it is necessary to make an oil-free state in which no oil enters the compression chamber. However, in a compressor bearing that supports a rotor for forming a compression chamber and a compressor gear and a timing gear for driving the rotor, lubricating oil is also supplied to these bearings and gears. There is a need to. For this reason, it is necessary to prevent the lubricating oil supplied to the compressor bearings and gears from entering the compression chamber.
特開平8−189484号公報(特許文献1)に記載されている無給油式空気圧縮機(オイルフリースクリュー圧縮機)においては、圧縮機本体の圧縮機軸受やギヤ等の部品に潤滑油を供給するためのオイルヘッダを、前記各部品への給油ノズルよりも下方に配置し、このオイルヘッダから給油管や給油ノズルを経由して、前記軸受やギヤに潤滑油を給油している。 In an oil-free air compressor (oil-free screw compressor) described in JP-A-8-189484 (Patent Document 1), lubricating oil is supplied to components such as a compressor bearing and a gear of the compressor body. An oil header is arranged below the oil supply nozzles for the respective components, and lubricating oil is supplied from the oil header to the bearings and gears via the oil supply pipe and the oil supply nozzle.
無給油式空気圧縮機における潤滑油の循環経路は、「油貯留部→オイルポンプ→オイルクーラ→オイルフィルタ→オイルヘッダ→各給油部→油貯留部」という閉回路となっている。前記オイルヘッダから前記各給油部(軸受やギヤ)への給油経路は複数に分岐され、潤滑油は各給油部に供給されて軸受やギヤを潤滑した後、前記油貯留部へ回収される。前記油貯留部は、通常ギヤケース内に設けられている。 The circulation path of the lubricating oil in the oil-free air compressor is a closed circuit of “oil storage part → oil pump → oil cooler → oil filter → oil header → each oil supply part → oil storage part”. The oil supply path from the oil header to each oil supply part (bearing and gear) is branched into a plurality of parts, and the lubricating oil is supplied to each oil supply part to lubricate the bearings and gears, and then recovered to the oil storage part. The oil reservoir is usually provided in the gear case.
無給油式空気圧縮機においては、上述したような潤滑油の循環経路となっているため、圧縮機の運転中に循環されていた潤滑油は、圧縮機の運転が停止されると、循環経路中に留まるか、若しくは自重により下方に流れ落ち、油貯留部へ回収される。 In the oil-free air compressor, since the lubricating oil circulation path is as described above, the lubricating oil that was circulated during the operation of the compressor is circulated when the operation of the compressor is stopped. It stays inside or flows down by its own weight and is collected in the oil reservoir.
軸受に給油された潤滑油のシールのためにビスコシール(ねじシール)などが用いられているが、圧縮機の運転停止時には、前記ビスコシールのシール作用がなくなるため、潤滑油が自重により下方に流れ落ちて、前記軸受などを通過する際、その潤滑油が前記圧縮室内へ浸入する恐れがある。 Bisco seals (screw seals) are used to seal the lubricating oil supplied to the bearings. However, when the compressor is shut down, the sealing action of the Bisco seal is lost. When the oil flows down and passes through the bearing or the like, the lubricating oil may enter the compression chamber.
上記特許文献1のものでは、前記オイルヘッダを前記軸受やギヤへの給油ノズルよりも下に位置させているので、圧縮機の停止時でも前記圧縮室内に潤滑油が浸入する危険性を減少させることができる。しかし、前記オイルヘッダを前記軸受やギヤへの給油ノズルよりも下に位置させると、前記軸受やギヤへの給油経路は、オイルヘッダの潤滑油を、一旦前記軸受やギヤの上部まで導くように構成し、ここから前記軸受やギヤに流れるようにする必要がある。
In the thing of the said
このため給油経路が複雑となり、給油配管(銅配管や弾性チューブ等)を用い、これを前記ギヤケースや圧縮機ケーシングの外部に設置して前記給油経路を形成する必要があった。
また、上記特許文献1のものには、圧縮機を駆動するためのモータのモータ軸受への給油経路の潤滑油が、圧縮機の運転停止時に、モータ室側に浸入することを防止することに対する配慮がない。
For this reason, the oil supply path becomes complicated, and it has been necessary to use an oil supply pipe (copper pipe, elastic tube, etc.) and install it outside the gear case or compressor casing to form the oil supply path.
Further, in the above-mentioned
本発明の目的は、オイルヘッダから軸受やギヤへの潤滑油の給油経路を簡素化することができ、しかも前記給油経路の潤滑油が、圧縮機の運転停止時にモータ室側に浸入する危険性を低減することのできる無給油式空気圧縮機を得ることにある。 An object of the present invention is to simplify the oil supply path of the lubricating oil from the oil header to the bearings and gears, and to prevent the lubricating oil in the oil supply path from entering the motor chamber when the compressor is stopped. It is to obtain an oil-free air compressor capable of reducing the above.
本発明の他の目的は、前記給油経路の潤滑油が、圧縮機の運転停止時に、モータ室側だけでなく、圧縮室側に浸入する危険性も低減することのできる無給油式空気圧縮機を得ることにある。 Another object of the present invention is to provide an oil-free air compressor capable of reducing the risk of the lubricating oil in the oil supply path entering not only the motor chamber side but also the compression chamber side when the compressor is stopped. There is in getting.
上記目的を達成するため、本発明の無給油式空気圧縮機は、圧縮室を形成するロータを有する圧縮機本体と、該圧縮機本体のロータのロータ軸を支持する圧縮機軸受と、前記圧縮機本体の前記ロータを駆動するためのモータと、該モータのモータ軸を支持するモータ軸受と、前記モータのモータ軸の回転を前記圧縮機本体のロータ軸に伝達するための圧縮機ギヤと、前記圧縮機ギヤを収容するギヤケースと、前記圧縮機軸受、前記モータ軸受及び前記圧縮機ギヤに潤滑油を供給するためのオイルヘッダを有する潤滑油の給油経路とを有し、前記オイルヘッダは、前記圧縮機軸受、前記モータ軸受及び前記圧縮機ギヤよりも上方に設けられ、且つ前記オイルヘッダから前記モータ軸受への給油経路のオイルヘッダ内開口部を、前記オイルヘッダから前記圧縮機ギヤへの給油経路のオイルヘッダ内開口部よりも上方に配置していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an oil-free air compressor of the present invention includes a compressor body having a rotor forming a compression chamber, a compressor bearing that supports a rotor shaft of the rotor of the compressor body, and the compression A motor for driving the rotor of the machine body, a motor bearing for supporting the motor shaft of the motor, a compressor gear for transmitting the rotation of the motor shaft of the motor to the rotor shaft of the compressor body, A gear case that houses the compressor gear, and an oil supply passage for lubricating oil having an oil header for supplying lubricating oil to the compressor bearing, the motor bearing, and the compressor gear, The oil header is provided above the compressor bearing, the motor bearing and the compressor gear, and an oil header inner opening portion of an oil supply path from the oil header to the motor bearing is provided in the oil header. Characterized in that it is arranged above the oil header opening of the oil supply path to et the compressor gear.
本発明の無給油式空気圧縮機の他の特徴は、タイミングギヤにより非接触で回転する一対のロータを有する圧縮機本体と、該圧縮機本体のロータのロータ軸を支持する圧縮機軸受と、前記圧縮機本体の前記ロータを駆動するためのモータと、該モータのモータ軸を支持するモータ軸受と、前記圧縮機軸受、前記モータ軸受及び前記タイミングギヤに潤滑油を供給するためのオイルヘッダを有する潤滑油の給油経路とを有し、前記オイルヘッダは、前記圧縮機軸受、前記モータ軸受及び前記タイミングギヤよりも上方に設けられ、且つ前記オイルヘッダから前記モータ軸受への給油経路のオイルヘッダ内開口部を、前記オイルヘッダから前記タイミングギヤへの給油経路のオイルヘッダ内開口部よりも上方に配置していることにある。 Other features of the oil-free air compressor of the present invention include a compressor body having a pair of rotors that rotate in a non-contact manner by a timing gear, a compressor bearing that supports a rotor shaft of the rotor of the compressor body, A motor for driving the rotor of the compressor body, a motor bearing for supporting a motor shaft of the motor, and an oil header for supplying lubricating oil to the compressor bearing, the motor bearing and the timing gear. And the oil header is provided above the compressor bearing, the motor bearing and the timing gear, and the oil header of the oil supply path from the oil header to the motor bearing The inner opening is disposed above the oil header inner opening in the oil supply path from the oil header to the timing gear.
本発明の更に他の特徴は、上記各無給油式空気圧縮機の特徴に加え、更に、前記オイルヘッダから前記圧縮機軸受への給油経路のオイルヘッダ内開口部も、前記オイルヘッダから前記タイミングギヤ或いは前記圧縮機ギヤへの給油経路のオイルヘッダ内開口部よりも上方に配置していることにある。 Still another feature of the present invention is that, in addition to the features of each of the oilless air compressors described above, an opening in an oil header of an oil supply path from the oil header to the compressor bearing is also provided from the oil header to the timing. It exists in arrange | positioning rather than the opening part in the oil header of the oil supply path | route to a gear or the said compressor gear.
本発明によれば、オイルヘッダから軸受やギヤへの潤滑油の給油経路を簡素化することができ、しかも前記給油経路の潤滑油が、圧縮機の運転停止時にモータ室側に浸入する危険性を低減することのできる無給油式空気圧縮機を得ることができる。 According to the present invention, the lubricating oil supply path from the oil header to the bearings and gears can be simplified, and there is a risk that the lubricating oil in the oil supply path may enter the motor chamber when the compressor is stopped. It is possible to obtain an oil-free air compressor capable of reducing the above.
また、オイルヘッダから圧縮機軸受への給油経路のオイルヘッダ内開口部も、前記オイルヘッダからタイミングギヤ或いは圧縮機ギヤへの給油経路のオイルヘッダ内開口部よりも上方に配置することにより、前記給油経路の潤滑油が、圧縮機の運転停止時に、モータ室側だけでなく、圧縮室側に浸入する危険性も低減することのできる無給油式空気圧縮機を得ることができる。 The oil header opening in the oil supply path from the oil header to the compressor bearing is also disposed above the oil header opening in the oil supply path from the oil header to the timing gear or the compressor gear. It is possible to obtain an oil-free air compressor that can reduce the risk of the lubricating oil in the oil supply path entering not only the motor chamber side but also the compression chamber side when the operation of the compressor is stopped.
以下、本発明の無給油式空気圧縮機の具体的実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the oil-free air compressor of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施例1を図1〜図5を用いて説明する。この実施例においては、無給油式空気圧縮機として無給油式スクリュー圧縮機を例にとり説明する。また、図1〜図5において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。
図1は本発明の実施例1を説明する給油系統図であり、この図1を用いて本実施例の全体構成を説明する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, an oil-free screw compressor will be described as an example of an oil-free air compressor. Moreover, in FIGS. 1-5, the part which attached | subjected the same code | symbol has shown the part which is the same or it corresponds.
FIG. 1 is an oil supply system
図1において、1は圧縮機本体で、この圧縮機本体1内には雌雄一対のスクリューロータ(ロータ)2(2A:雄ロータ、2B:雌ロータ)が噛み合わされて圧縮室1aを形成するように構成されている。また、前記スクリューロータ2は、モータ3により、モータ軸4、圧縮機ギヤ5(5A:駆動ギヤ、5B:従動ギヤ)を介して駆動されることで空気を圧縮し、圧縮された空気は吐出配管39を介して需要先に供給される。
In FIG. 1,
前記モータ3の回転は前記雄ロータ2Aに伝達され、前記雄ロータ2Aの回転はタイミングギヤ9,10を介して前記雌ロータ2Bに伝達され、前記両ロータ2A,2Bは非接触状態で同期して回転する。前記一対のロータ2A,2Bはそれらのロータ軸が吸込側軸受11,12と吐出側軸受13,14で支持され、これらの軸受11〜14と前記圧縮室1aとの間にはそれぞれ軸封装置17〜20が設けられ、前記各軸受11〜14に供給された潤滑油が前記圧縮室1aに浸入しないように構成している。また、前記モータ軸4の前記駆動ギヤ5A両側の部分はモータ軸受15,16により支持されており、前記モータ軸受15と前記モータ3内部のモータ室3aとの間にも軸封装置21が設けられ、前記軸受15に供給された潤滑油が前記モータ室3aに浸入しないようにしている。前記軸封装置17〜21は、本実施例では、ビスコシール(ねじシール)で構成している。
The rotation of the
7はオイルポンプ24を駆動するためのオイルポンプギヤで、前記モータ軸4の端部に固定された駆動ギヤ7Aと、この駆動ギヤ7Aと噛み合い、前記オイルポンプ24に接続された従動ギヤ7Bから構成されている。22はギヤケースで、このギヤケース22内には前記圧縮機ギヤ5や前記オイルポンプギヤ7が収容され、また前記圧縮機本体1や前記モータ3もこのギヤケースに一体に取り付けられている。
更に、前記ギヤケース22の下部には油貯留部38が形成されており、この油貯留部38内の潤滑油は、ストレーナ40、オイル吸込口23及び経路28を介して前記オイルポンプ24に吸い込まれ、このオイルポンプ24で加圧された潤滑油は経路29を通ってオイルクーラ25に送られる。オイルクーラ25で冷却された潤滑油は経路30から潤滑油中の異物を除去するオイルフィルタ26を通過後、オイルヘッダ27に送られて貯留される。
Further, an
前記オイルヘッダ27に貯留された油は、ここから給油経路32〜37を介して、それぞれ、タイミングギヤ9,10、圧縮機軸受11〜14、オイルポンプギヤ7、圧縮機ギヤ5及びモータ軸受15などの各給油部に供給される。なお、前記オイルポンプギヤ7側の前記モータ軸受16へは、前記圧縮機ギヤ5やオイルポンプギヤ7に供給された潤滑油の一部が流れ込み、これによって前記モータ軸受16は潤滑されるように構成されている。
The oil stored in the
上記各給油部へ供給された潤滑油は各給油対象物を潤滑した後、下方に落下或いは流下して前記油貯留部38に溜められる。このようにして無給油式空気圧縮機における各給油部への潤滑油の給油経路が循環経路として構成されている。この潤滑油の循環経路は、前記圧縮機本体1で圧縮される空気の経路とは前記軸封装置17〜20により隔離された構成となっており、また前記モータ室3aとも軸封装置21で隔離された構成となっている。これにより、潤滑油が圧縮室1aやモータ室3aに浸入しないようにしている。
The lubricating oil supplied to each oil supply unit lubricates each oil supply object, and then falls or flows downward to be stored in the
前記オイルヘッダ27は、前記各給油部、即ち、前記圧縮機ギヤ5、前記オイルポンプギヤ7、前記モータ軸受15及び前記圧縮機軸受11〜14よりも上方に配置されている。
The
次に、図2〜図5を用いて本実施例の具体的構成を説明する。図2は本発明の無給油式空気圧縮機の実施例1を示す側面図、図3は図2のIII−III線矢視断面図、図4は図2のIV−IV線矢視断面図、図5は本発明の無給油式空気圧縮機の実施例1におけるオイルヘッダ内部の構成を説明する説明図である。
Next, a specific configuration of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 is a side
図2は本実施例の無給油式空気圧縮機としての無給油式スクリュー圧縮機の側面図で、図1の左側から見た側面図である。本実施例では、前記圧縮機本体1が、低圧段となる一段側圧縮機本体1Aと、高圧段となる二段側圧縮機本体1Bで構成されており、これらの圧縮機本体1A,1Bはギヤケース22の左側面のやや上部に設置されている。また、前記ギヤケース22左側面の中央付近には前記オイルポンプ24が設置されている。
FIG. 2 is a side view of an oil-free screw compressor as an oil-free air compressor of this embodiment, and is a side view seen from the left side of FIG. In the present embodiment, the
前記ギヤケース22内下部には前記油貯留部38(図2には図示せず、図3、図4参照)が形成されており、この油貯留部38内に貯留された潤滑油はオイル吸込口23から図1に示した経路28を通って前記オイルポンプ24に流入するように構成されている。26は図1に示すオイルフィルタ26であり、前記オイルポンプ24から前記オイルクーラ25(図1参照)に送られて冷却された潤滑油はこのオイルフィルタ26で異物を除去された後、前記ギヤケース22の上部に一体に形成されているオイルヘッダ27(図2には図示せず、図3、図4参照)に送られて貯留される。このオイルヘッダ27に貯留された潤滑油は図1で説明したように、各給油部に供給される。
The oil reservoir 38 (not shown in FIG. 2, refer to FIGS. 3 and 4) is formed in the lower part of the
図3は、図2のIII−III線矢視断面図であり、この図3により、本実施例における無給油式スクリュー圧縮機の一段側圧縮機本体部分の断面構造を説明する。
圧縮機本体1のケーシングは、メインケーシング1m、このメインケーシング1mの吸込み側に設けられたSケーシング1s、前記メインケーシング1mの吐出側に設けられたDケーシング1dで構成され、これらのケーシング内には前記スクリューロータ2が回転自在に設置されている。即ち、前記スクリューロータ2の吸込側のロータ軸は、前記Sケーシング1sに設けられた吸込側軸受11,12で支持され、前記スクリューロータ2の吐出側のロータ軸は、前記メインケーシング1mに設けられた吐出側軸受13,14で支持されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
The casing of the
前記メインケーシング1mは前記ギヤケース22の側面上部にボルトなどで固定され、これにより前記圧縮機本体1が前記ギヤケース22に設置されている。前記吸込側軸受11,12と前記圧縮室1aとの間には、例えばビスコシールなどで構成された非接触型の軸封装置17,18が設けられ、前記吸込側軸受11,12に供給された潤滑油が前記圧縮室1aに浸入しないように構成している。また、前記吐出側軸受13,14と前記圧縮室1aとの間にも同様に、ビスコシールなどで構成された非接触型の軸封装置19,20が設けられており、前記吐出側軸受13,14に供給された潤滑油が前記圧縮室1aに浸入しないように構成している。
The main casing 1m is fixed to the upper part of the side surface of the
前記ギヤケース22の上部には前記オイルヘッダ27がギヤケース22と一体に形成されており、このオイルヘッダ27の上部側は蓋部材27aで密封されている。前記オイルヘッダ27には前述したように、オイルフィルタ26からの潤滑油が流入して貯留されるように構成されている。また、この図3に示すように、このオイルヘッダ27内の潤滑油は、前記圧縮機ギヤ5、前記タイミングギヤ9,10、前記吸込側軸受11,12及び前記吐出側軸受13,14に、それぞれの給油経路を介して供給されるように構成されている。即ち、圧縮機ギヤ5には、前記ギヤケース22に一体形成され前記オイルヘッダ27の底部に開口する内部給油経路構造の給油経路36を介して、オイルヘッダ27内の潤滑油を供給し、前記吸込側軸受11,12には、前記オイルヘッダ27内上部に開口する給油管(給油ノズル)34a、前記Sケーシング1sに一体形成された給油路34b及び軸受押え31に一体に形成された給油路34cで構成される内部給油経路構造の給油経路34を介してオイルヘッダ27内の潤滑油が供給される。また、前記吐出側軸受13,14には、ギヤケース22に一体形成されると共に前記オイルヘッダ27内上部に開口する給油路33a、ケーシングの外部に設けた給油管(例えば銅配管)33b及び前記メインケーシング1mに一体に形成された給油路33cで構成された給油経路33を介してオイルヘッダ27内の潤滑油が供給される。更に、前記タイミングギヤ9,10には、前記給油経路33の給油路33cから分岐した給油路32a及び前記Dケーシング1dに一体に形成された給油路32bで形成される給油経路32を介して前記オイルヘッダ27内の潤滑油が供給されるように構成されている。
The
なお、この図3において、41は前記メインケーシング1m及び前記Sケーシング1sに形成され、外部から空気を吸い込む吸込配管(図示せず)からの空気を前記圧縮室1aに導くための吸込通路、42は前記圧縮室1aで圧縮された圧縮空気を吐出するための吐出通路で、この吐出通路42は需要先に供給するための吐出配管(図示せず)に接続される。
In FIG. 3,
図4は、図2のIV−IV線矢視断面図であり、この図4により、本実施例における無給油式スクリュー圧縮機のオイルポンプ24の部分及びモータ3の部分の断面構造を説明する。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2, and the cross-sectional structure of the
この図4に示すように、ギヤケース22の右側面にはモータ3が設置され、このモータ3のモータ軸4はモータ軸受15,16で支持されている。前記モータ軸受15は前記ギヤケース22に軸受カバー43を介して支持される共にボールベアリングで構成され、前記モータ軸受16は前記ギヤケース22に支持されると共にころ軸受で構成されている。前記モータ軸受15と16の間の前記モータ軸4には前記圧縮機ギヤ5の駆動ギヤ5Aが固設され、この駆動ギヤ5Aは図1に示した従動ギヤ5Bと噛み合い、前記スクリューロータ2を駆動するように構成されている。
As shown in FIG. 4, the
前記ギヤケースの左側面にはオイルポンプ24が設置され、このオイルポンプ24は、前記モータ軸4の端部に設けられたオイルポンプギヤ7の駆動ギヤ7Aと、この駆動ギヤ7Aと噛み合い前記オイルポンプ24の軸24aに固定された従動ギヤ7Bにより駆動されるように構成されている。
An
35は前記オイルヘッダ27に貯留された潤滑油を前記オイルポンプギヤ7に供給するための給油経路で、この給油経路35は、前記オイルヘッダ27の底部に開口すると共に、前記ギヤケース22に一体に形成された内部給油経路構造となっている。36は、前述したように、前記オイルヘッダ27内の底部に開口し、潤滑油を前記圧縮機ギヤ5に供給するための給油経路で、この給油経路36も前記オイルケース22に一体に形成された内部給油経路構造となっている。37は前記オイルヘッダ27内の上部に開口し、潤滑油を、モータ室3a側の前記モータ軸受15に供給するための給油経路で、該給油経路37も前記ギヤケース22に一体形成されているが、この給油経路37の前記モータ軸受15側は前記軸受カバー43に一体形成された内部給油経路構造となっている。
前記モータ軸受15,16のうち、オイルポンプ24側に設けられているモータ軸受16への給油は、本実施例では、前記圧縮機ギヤ5や前記オイルポンプギヤ7に供給された潤滑油が前記ギヤ5,7の回転によって巻き上げられることで潤滑されるように構成されている。
Of the
前記モータ軸受15と前記モータ室3aとの間にも、ビスコシールなどで構成された非接触型の軸封装置21が設けられており、前記モータ軸受15に供給された潤滑油が前記モータ室3aに浸入しないように構成している。
Between the
前記ギヤケース22内下部の油貯留部38の潤滑油は、前記ギヤケース下部に設けられたオイル吸込口23から経路28を通って前記オイルポンプ24に送られる。
Lubricating oil in the
上述した本実施例の無給油式スクリュー圧縮機において、圧縮機が運転中の場合には、前記ビスコシールなどの非接触型の軸封装置の軸封作用により、前記圧縮室1a内及び前記モータ室3a内への油の浸入を防止することができる。しかし、圧縮機の運転が停止されると、前記ビスコシールなどによる軸封装置17〜21の軸封作用が無くなり、潤滑油が前記圧縮室1a内や前記モータ室3a内に浸入する恐れがある。
In the oil-free screw compressor of the above-described embodiment, when the compressor is in operation, the inside of the compression chamber 1a and the motor are driven by the shaft sealing action of a non-contact type shaft sealing device such as the Bisco seal. Oil can be prevented from entering the
前述した特許文献1のものでは、オイルヘッダの位置を、各ギヤや各軸受への給油部よりも下方に配置するようにして、圧縮機停止時の油浸入の危険性を回避するようにしているが、オイルヘッダを下方に配置すると、各給油部への給油経路構造が複雑なものとなってしまう。
In the thing of the
そこで、本実施例では、前記オイルヘッダ27を各ギヤや各軸受への給油部よりも上方に配置して各給油部への給油経路構想を簡素化し、しかもオイルヘッダ27を上方配置しても、前記圧縮室1aや前記モータ室3aへの油浸入を回避できるように、次のような構成としている。
Therefore, in this embodiment, the
即ち、本実施例においては、図3、図4で説明したように、前記圧縮機軸受11,12(吸込側軸受)への給油経路34、前記圧縮機軸受13,14(吐出側軸受)への給油経路33及び前記モータ軸受15への給油経路37のそれぞれの前記オイルヘッダ27内における開口部を、前記圧縮機ギヤ5への給油経路36や前記オイルポンプギヤ7への給油経路35のそれぞれの前記オイルヘッダ27内における開口部よりも高い位置で開口するようにしている。即ち、前記給油経路33,34,37の開口部を前記オイルヘッダ27内の上部に開口させ、前記給油経路35,36の開口部を前記オイルヘッダ27内の底部に開口させるように構成している。
That is, in the present embodiment, as described with reference to FIGS. 3 and 4, to the
このオイルヘッダ27の内部構成を図5により詳細に説明する。
図5はオイルヘッダ27内における前記各給油経路33〜37の開口部の高さ位置を説明する図で、この図に示すように、前記圧縮機軸受11,12への給油経路34、圧縮機軸受13,14への給油経路33及びモータ軸受15への給油経路37の開口部はオイルヘッダ27内の高い位置に開口している。一方、前記圧縮機ギヤ5への給油経路36及びオイルポンプギヤ7への給油経路35の開口部はオイルヘッダ27内の底部に開口している。そして、本実施例では図5に示すように、前記給油経路33,34,37の開口部位置と、前記給油経路35,36の開口部位置の高低差はhで示すように構成されている。
The internal structure of the
FIG. 5 is a view for explaining the height position of the opening of each of the
このように構成することにより、以下のように作用する。
圧縮機の運転中においては、前記オイルポンプ24から供給される潤滑油により、前記オイルヘッダ27内は潤滑油で満たされており、このオイルヘッダ27内の潤滑油は前記各給油部に供給されている。前記圧縮機が運転停止されると、前記オイルポンプ24による潤滑油の供給も停止し、オイルヘッダ27内の潤滑油は重力により各給油部にゆっくりと供給される。これにより前記オイルヘッダ27内の油面が低下していくが、前記給油経路33,34,37の開口部は高い位置にあるため、それらの開口部は運転停止後すぐに油面上に現われ、前記圧縮機軸受11〜14や前記モータ軸受15への潤滑油の流入をすぐに停止させることができる。このため、前記各軸受11〜15への潤滑油の流入は僅かであり、しかも各軸受に流入した潤滑油は、各軸受の端部や、開口面積の大きな排油口44〜46を介して前記ギヤケース22内の前記油貯留部38に流出する。なお、前記各軸受11〜15に供給された潤滑油の一部は前記各軸封装置18〜21側に浸入する可能性はあるものの、前記軸封装置18〜21における隙間は微小であり、前記油貯留部38への排出流路(軸受側面開口部や前記排油口44〜46)の面積よりも格段に小さいので、前記圧縮室1aや前記モータ室3aへの潤滑油の浸入する危険性を十分に低減することができる。
With this configuration, the following operation is performed.
During operation of the compressor, the
また、前記オイルヘッダ27内の油面が低下して、前記各軸受11〜15への給油経路33,34,37の開口部が油面上に現れた後に前記オイルヘッダ27内に残っている潤滑油は、前記オイルヘッダ27の底部に開口している前記給油経路35,36から前記圧縮機ギヤ5や前記オイルポンプギヤ7に重力で流れた後、前記油貯留部38に流れて回収される。
Further, the oil level in the
本実施例では、上述したように、オイルヘッダ27を、各ギヤ5,7,9,10や各軸受11〜15への各給油部よりも上方に配置しているので、前記オイルヘッダ27から各給油部への給油経路構造を、上記図2や図3に示したように、簡素化することができる。即ち、上部に設けたオイルヘッダ27から各給油部の上部に潤滑油を導くように前記各給油経路32〜37を形成すれば良く、オイルヘッダ27を各給油部よりも下方に設けた場合に比べて各給油経路を短くでき、しかも下方に設けたオイルヘッダから無給油式スクリュー圧縮機の各構成部品を回避して各給油部上方に導くように各給油経路を構成する必要がないから各給油経路32〜37を簡素化することが可能となる。
In the present embodiment, as described above, the
従って、本実施例に示したように、前記オイルヘッダ27を前記ギヤケース22の上部に一体に形成し、前記給油経路35〜37も前記ギヤケース22に一体形成した内部給油経路構造にすることも可能となる。このようにすることで、潤滑油の循環経路を更に簡素化することができ、圧縮機全体の小型化を図ることも可能となる。
Therefore, as shown in the present embodiment, the
また、前述したように、オイルヘッダ27をギヤケース22上部に一体形成し、給油経路も前記ギヤケースに一体形成した内部給油経路構造とすることにより、次の効果も得られる。即ち、給油経路を外部給油配管で構成した場合、給油配管を接続するために継手用のねじ加工を設ける必要がある。これに対し、前述した内部給油経路構造とすることにより、前記ねじ加工を設ける必要がないため、構造を簡素化できるだけでなく、潤滑油の循環経路からの油漏れの危険性も低減することができる。
Further, as described above, the
しかも、本実施例によれば、オイルヘッダ27を各給油部よりも上方に配置しているにも拘わらず、前記各給油経路32〜37のオイルヘッダ27内開口部に高低差hをつけることにより、前述したように、前記圧縮室1aや前記モータ室3aへの油浸入を回避することも可能となる。
In addition, according to the present embodiment, the height difference h is given to the openings in the
以上述べたように、本実施例によれば、オイルヘッダを、圧縮機軸受、モータ軸受及び圧縮機ギヤなどの給油部よりも上方に配置し、且つ前記オイルヘッダから前記モータ軸受への給油経路のオイルヘッダ内開口部を、前記オイルヘッダから前記圧縮機ギヤへの給油経路のオイルヘッダ内開口部よりも上方に配置しているので、オイルヘッダから軸受やギヤへの潤滑油の給油経路を簡素化することができ、しかも前記給油経路の潤滑油が、圧縮機の運転停止時にモータ室側に浸入する危険性を低減することのできる無給油式空気圧縮機を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, the oil header is disposed above the oil supply portions such as the compressor bearing, the motor bearing, and the compressor gear, and the oil supply path from the oil header to the motor bearing. The oil header inner opening is disposed above the oil header inner opening in the oil supply path from the oil header to the compressor gear, so that the lubricating oil supply path from the oil header to the bearing and gear is provided. It is possible to obtain an oil-free air compressor that can be simplified and that can reduce the risk of the lubricating oil in the oil supply path entering the motor chamber when the compressor is stopped.
また、本実施例では、オイルヘッダから圧縮機軸受への給油経路のオイルヘッダ内開口部も、前記オイルヘッダからタイミングギヤ或いは圧縮機ギヤへの給油経路のオイルヘッダ内開口部よりも上方に配置するようにしているから、前記給油経路の潤滑油が、圧縮機の運転停止時に、モータ室側だけでなく、圧縮室側に浸入する危険性も低減することができる。 Further, in this embodiment, the oil header opening in the oil supply path from the oil header to the compressor bearing is also disposed above the oil header opening in the oil supply path from the oil header to the timing gear or the compressor gear. Therefore, the risk of the lubricating oil in the oil supply path entering not only the motor chamber side but also the compression chamber side when the operation of the compressor is stopped can be reduced.
更に、本実施例によれば、ギヤケースの上部にオイルヘッダを一体構造として設け、前記オイルヘッダから圧縮機ギヤ、オイルポンプギヤ、圧縮機軸受、モータ軸受などへの給油経路をギヤケースなどに一体形成して内部給油経路構造とすることも可能となり、これにより、給油経路を簡素化して更に小形化できると共に、給油配管を接続するためのねじ加工部も少なくできるから、潤滑油循環経路からの油漏れの危険性も低減することができる。 Further, according to the present embodiment, an oil header is integrally formed on the upper part of the gear case, and an oil supply path from the oil header to a compressor gear, an oil pump gear, a compressor bearing, a motor bearing and the like is integrally formed in the gear case. Therefore, it is possible to make the internal oil supply path structure, thereby simplifying the oil supply path and further reducing the size and reducing the number of threaded parts for connecting the oil supply pipe. The risk of leakage can also be reduced.
なお、上述した実施例では、前記タイミングギヤ9,10への給油経路32を吐出側の圧縮機軸受13,14への給油経路33から分岐させる構成として、構成を簡素化しているが、前記給油経路32を外部配管などで直接前記オイルヘッダ27に接続するようにしても良い。この場合には、前記給油経路32の前記オイルヘッダ27内開口部を、前記オイルヘッダ27の底部に開口させるようにしても良い。
In the above-described embodiment, the
上述した実施例では、スクリューロータ2を駆動するために圧縮機ギヤ(増速ギヤ)5を有するもので説明したが、モータ3をインバータなどで制御することにより、モータ直結構造にすることも可能である。この場合にはオイルポンプ24を別のモータで駆動すると良い。このような例では、前記圧縮機ギヤ5やオイルポンプギヤ7を不要とすることができるので、この場合には、前記タイミングギヤ9,10への給油経路32の前記オイルヘッダ27内開口部を、前記オイルヘッダ27の底部に開口させるように構成する。
In the above-described embodiment, the description has been made with the compressor gear (speed increasing gear) 5 for driving the screw rotor 2. However, by directly controlling the
このようにすれば、前記オイルヘッダ27から、前記モータ軸受15への給油経路37のオイルヘッダ内開口部、及び前記圧縮機軸受11〜14への給油経路33,34のオイルヘッダ内開口部を、前記オイルヘッダ27から前記タイミングギヤ9,10への給油経路32のオイルヘッダ内開口部よりも上方に配置した構成となるから、上述した実施例と同様の効果、即ち、圧縮機の運転停止時に、前記各軸受部へ自重により流れる潤滑油が、モータ室3aや圧縮室1a側に浸入する危険性を低減することができると共に、オイルヘッダからモータ軸受15や圧縮機軸受11,12などへの潤滑油の給油経路を簡素化することができる効果が得られる。
In this way, the
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施例では無給油式空気圧縮機として無給油式スクリュー圧縮機に本発明を適用した例について述べたが、他の無給油式空気圧縮機、例えばツース型やルーツ型などの無給油式空気圧縮機にも同様に適用できるものである。
また、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to an oilless screw compressor as an oilless air compressor has been described. However, other oilless air compressors such as a tooth type and a roots type The same applies to the air compressor.
The above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
1:圧縮機本体(1A:一段側圧縮機本体、1B:二段側圧縮機本体)、
1a:圧縮室、1m:メインケーシング、1s:Sケーシング、1d:Dケーシング、
2:スクリューロータ(2A:雄ロータ、2B:雌ロータ)、
3:モータ、3a:モータ室、
4:モータ軸、
5:圧縮機ギヤ(5A:駆動ギヤ、5B:従動ギヤ)、
7:オイルポンプギヤ(7A:駆動ギヤ、7B:従動ギヤ)、
9,10:タイミングギヤ、
11〜14:圧縮機軸受(11,12:吸込側軸受、13,14:吐出側軸受)、
15,16:モータ軸受、
17〜21:軸封装置、
22:ギヤケース、
23:オイル吸込口、
24:オイルポンプ、24a:軸、
25:オイルクーラ、
26:オイルフィルタ、
27:オイルヘッダ、27a:蓋部材、
28〜30:経路、
31:軸受押え、
32:給油経路(32a,32b:給油路)、
33:給油経路(33a,33c:給油路、33b:給油管)、
34:給油経路(34a:給油管(給油ノズル)、34b,34c:給油路)、
35〜37:給油経路、
38:油貯留部、39:吐出配管、
40:ストレーナ、
41:吸込通路、42:吐出通路、
43:軸受カバー、
44〜46:排油口。
1: Compressor body (1A: one-stage compressor body, 1B: two-stage compressor body),
1a: compression chamber, 1m: main casing, 1s: S casing, 1d: D casing,
2: Screw rotor (2A: male rotor, 2B: female rotor),
3: Motor, 3a: Motor room,
4: Motor shaft,
5: Compressor gear (5A: drive gear, 5B: driven gear),
7: oil pump gear (7A: drive gear, 7B: driven gear),
9, 10: Timing gear,
11-14: Compressor bearing (11, 12: suction side bearing, 13, 14: discharge side bearing),
15, 16: motor bearing,
17-21: Shaft seal device,
22: Gear case,
23: Oil suction port,
24: oil pump, 24a: shaft,
25: Oil cooler,
26: Oil filter,
27: Oil header, 27a: Lid member
28-30: route,
31: Bearing holder,
32: Oil supply path (32a, 32b: Oil supply path),
33: Oil supply path (33a, 33c: Oil supply path, 33b: Oil supply pipe),
34: Oil supply path (34a: Oil supply pipe (oil supply nozzle), 34b, 34c: Oil supply path),
35-37: Refueling route,
38: Oil storage part, 39: Discharge piping,
40: Strainer
41: suction passage, 42: discharge passage,
43: bearing cover,
44-46: Oil discharge port.
Claims (15)
該圧縮機本体のロータのロータ軸を支持する圧縮機軸受と、
前記圧縮機本体の前記ロータを駆動するためのモータと、
該モータのモータ軸を支持するモータ軸受と、
前記モータのモータ軸の回転を前記圧縮機本体のロータ軸に伝達するための圧縮機ギヤと、
前記圧縮機ギヤを収容するギヤケースと、
前記圧縮機軸受、前記モータ軸受及び前記圧縮機ギヤに潤滑油を供給するためのオイルヘッダを有する潤滑油の給油経路とを有し、
前記オイルヘッダは、前記圧縮機軸受、前記モータ軸受及び前記圧縮機ギヤよりも上方に設けられ、且つ
前記オイルヘッダから前記モータ軸受への給油経路のオイルヘッダ内開口部を、前記オイルヘッダから前記圧縮機ギヤへの給油経路のオイルヘッダ内開口部よりも上方に配置している
ことを特徴とする無給油式空気圧縮機。 A compressor body having a rotor forming a compression chamber;
A compressor bearing that supports a rotor shaft of a rotor of the compressor body;
A motor for driving the rotor of the compressor body;
A motor bearing for supporting the motor shaft of the motor;
A compressor gear for transmitting the rotation of the motor shaft of the motor to the rotor shaft of the compressor body;
A gear case that houses the compressor gear;
A lubricating oil supply path having an oil header for supplying lubricating oil to the compressor bearing, the motor bearing and the compressor gear;
The oil header is provided above the compressor bearing, the motor bearing, and the compressor gear, and an oil header inner opening portion of an oil supply path from the oil header to the motor bearing is provided from the oil header to the oil header. An oil-free air compressor, characterized in that the oil-free air compressor is disposed above the opening in the oil header of the oil supply path to the compressor gear.
前記オイルヘッダから前記モータ軸受及び前記圧縮機軸受への給油経路のオイルヘッダ内開口部を、前記オイルヘッダから前記オイルポンプギヤへの給油経路のオイルヘッダ内開口部よりも上方に配置していることを特徴とする無給油式空気圧縮機。 6. The oilless air compressor according to claim 5, wherein the oil header lubricating oil is supplied to each of the compressor bearing, the motor bearing, the compressor gear, and the oil pump gear. Has a route,
The oil header opening in the oil supply path from the oil header to the motor bearing and the compressor bearing is disposed above the oil header opening in the oil supply path from the oil header to the oil pump gear. An oil-free air compressor characterized by that.
該圧縮機本体のロータのロータ軸を支持する圧縮機軸受と、
前記圧縮機本体の前記ロータを駆動するためのモータと、
該モータのモータ軸を支持するモータ軸受と、
前記圧縮機軸受、前記モータ軸受及び前記タイミングギヤに潤滑油を供給するためのオイルヘッダを有する潤滑油の給油経路とを有し、
前記オイルヘッダは、前記圧縮機軸受、前記モータ軸受及び前記タイミングギヤよりも上方に設けられ、
且つ前記オイルヘッダから前記モータ軸受への給油経路のオイルヘッダ内開口部を、前記オイルヘッダから前記タイミングギヤへの給油経路のオイルヘッダ内開口部よりも上方に配置している
ことを特徴とする無給油式空気圧縮機。 A compressor body having a pair of rotors rotating in a non-contact manner by a timing gear;
A compressor bearing that supports a rotor shaft of a rotor of the compressor body;
A motor for driving the rotor of the compressor body;
A motor bearing for supporting the motor shaft of the motor;
A lubricating oil supply path having an oil header for supplying lubricating oil to the compressor bearing, the motor bearing and the timing gear;
The oil header is provided above the compressor bearing, the motor bearing and the timing gear,
The oil header opening in the oil supply path from the oil header to the motor bearing is disposed above the oil header opening in the oil supply path from the oil header to the timing gear. Oil-free air compressor.
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