JPH01216093A - 油冷式スクリュー圧縮機の給油装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、油冷式スクリュー圧縮機の給油装置に係り、
特に、起動から全負荷運転に切替る直後の吐出空気温度
上昇を抑えるのに好適な油冷式スクリュー圧縮機の給油
装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の給油式スクリュー圧縮機の給油装置においては、
オイルセパレータ内で圧縮空気から分離除去された油は
、圧縮された空気圧力によって押し出され、オイルクー
ラを経由してスクリュー圧縮機本体へ供給されるように
なっていた。

このような油冷式スクリュー圧縮機は、例えば特開昭５
７−９９２９７号公報に記載されている。

まず、従来技術を第３図および第４図を参照して説明す
る。

第３図は、従来の油冷式スクリュー圧縮機の吐出空気配
管および給油配管の系統図、第４図は、従来の装置にお
ける圧縮機の起動後の時間経過にともなう吐出空気温度
と吐出圧力の変化を示す線図である。

第３図において、１は、油冷式スクリュー圧縮機本体（
以下単に圧縮機本体という）、２は圧縮機本体給油口、
４は、圧縮空気中の油分を分離除去するオイルセパレー
タ、５は１分離された油を冷却するオイルクーラ、６は
温度調節弁、７はオイルフィルタ、８Ａは、オイルセパ
レータ４の下流とオイルフィルタ７の上流とを結ぶバイ
パス給油配管、１０Ａは電磁弁、１１は逆止弁、１２は
、圧縮空気を所定以上に保持するための調圧弁、１３は
アフタークーラ、１４は、温度調節弁６のバイパス配管
である。図中、太い矢印は吐出空気配管系、実線矢印は
給油配管系の流れの方向を示している。

圧縮機本体１から吐出された吐出空気はオイルセパレー
タ４内に入り、ここで吐出空気中に含まれる油はセパレ
ータエレメント４ａにより分離され、圧縮空気のみが逆
止弁１１、調圧弁１２．アフタークーラ１３を通って外
部へ吐出される。

一方１分離された油は、オイルセパレータ３の内部に溜
る。溜った油は、オイルセパレータ４内の圧力と圧縮機
本体給油口２との圧力差により、オイルクーラ５、温度
調節弁６．オイルフィルタ７を経由した給油配管を通っ
て、圧縮機本体給油口２へ給油される。

ここで温度調節弁６は、油がオイルクーラ５によって過
冷却されることによって発生するドレンを少なくするた
めに、オイルクーラ５の出口の油温がある一定温度以下
に低下した場合に、温度調節弁６のバイパス配管１４を
通して、オイルセパレータ４内の油をオイルクーラ５を
経由せずに圧縮機給油口２へ給油するように設けたもの
である。

さらに、この給油配管系においては、オイルクーラ５の
入口とオイルフィルタフの入口とが、バイパス給油配管
８Ａによって接続されており、この配管途中に電磁弁１
０Ａが設けられている。この電磁弁１０Ａは、圧縮機本
体１が起動した後の１５秒間のみ開き、オイルセパレー
タ４内の油はオイルクーラ５を経由せずにバイパス給油
配管８Ａを通って圧縮機本体給油口２へ給油される。こ
のバイパス給油配管８Ａからの給油により、起動から全
負荷運転に切替わる直後の吐出空気温の急上昇を低減さ
せる作用があった。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術には次のような課題があった。

潤滑油は、圧縮機の吐出圧力により循環させられており
、圧縮機の起動時は起動負荷低減を図る必要から、吐出
圧力を約０．５１°ｆ／ｃｍ”Ｈに制御しているが、起
動完了後は徐々に吐出圧力は上昇し、仕様圧力（標準は
？”ｆ／ｃｍ”ｇ）に達する。しかし、起動完了直後の
過渡時において、吐出圧力が約１”ｆ／ｃｍ”Ｈのとき
に圧縮機本体給油口２の圧力が約０．５１！°ｆ／ｃｍ
２ｇとなり、その圧力差が約０．５”ｆ／ｃｍ”ｇと低
い状態が約１秒間程度発生することになるため、バイパ
ス給油配管系統により給油する場合においても、バイパ
ス給油配管８Ａ、電磁弁１０Ａ、オイルフィルタフの通
路抵抗があるため、圧縮機本体への給油量が減少する。

このため、第４図に示すように、２０℃の低温起動時に
おいては起動直後の温度上昇は５８ｄｅｇで最高７８℃
となり、バイパス給油配管がない従来技術、すなわち４
０℃の低温起動時における最高温度１３０℃よりも温度
上昇が低減されているが、高温起動時の場合が配慮され
ておらず、高温起動時における潤滑油の酸化劣化による
寿命低下、さらには劣化によるカーボン堆積によて自然
発火する恐れがあるという問題があった。

本発明は、上記従来技術における課題を解決するために
なされたもので、低温起動および高温起動のいずれにお
いても、起動から全負荷運動に切替ねる直後の吐出空気
温度の異常上昇を防止し、油の寿命と信頼性とを向上し
うる油冷式スクリュー圧縮機の給油装置を提供すること
を、その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る油冷式スクリ
ュー圧縮機の給油装置の構成は、少なくとも、スクリュ
ー圧縮機本体と、圧縮空気中の油分を分離除去するオイ
ルセパレータと、分離された油を冷却するオイルクーラ
と、圧縮空気を所定圧以上に保持する調圧弁とを備え、
これらオイルセパレータ、オイルクーラ、スクリュー圧
縮機本体を接続する給油配管系を有する油冷式スクリュ
ー圧縮機の給油装置において、オイルセパレータからオ
イルクーラを通さずにスクリュー圧縮機本体の吸気口へ
給油しうるバイパス給油配管を設け。

このバイパス給油配管に、圧縮機起動から全負荷運転に
切替わる直後までの所定時間のみ開路すべき弁手段を設
けたものである。

［作用］ 上記技術手段による働きは次のとおりである。

バイパス給油配管の途中に設けられた弁手段に係る電磁
弁は、圧縮機の起動時から全負荷運転に切替わるまでの
１０秒間、さらに全負荷運転切替わり後の５秒間までの
約１５秒間、開路することにより、オイルセパレータ内
の油のほとんどが、流路抵抗の大きいオイルクーラを通
らずに、この別系統のバイパス給油配管を通って、圧縮
機本体吸気口から圧縮機本体へ給油される。このため、
給油量が増加し、吐出空気温度の異常上昇が防止できる
。全負荷運転切替わり後５秒経過すると、電磁弁は閉路
し、通常の給油配管系で給油される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る油冷式スクリュー圧
縮機の吐出空気配管および給油配管の系統図、第２図は
、第１図の装置における圧縮機の起動時から全負荷運転
までの吐出空気温度と吐出圧力の変化を示す線図である
。

第１図において、先の第３図と同一符号のものは従来技
術と同等部分であるから、その説明を省略する。

第１図の実施例が、第３図の従来技術と相違するところ
は、オイルセパレータ４からオイルクーラ５を通さずに
圧縮機本体吸気口３へ給油しうるバイパス給油配管８を
設け、このバイパス給油配管８に、オイルフィルタ９と
弁手段に係る電磁弁１０とを設けたものである。

この電磁弁１０は、圧縮機が起動したのちの士数秒、本
例では、圧縮機の起動時から全負荷運転に切替わるまで
の１０秒間、さらに全負荷運転切替わり後の５秒間まで
の約１５秒間のみ開略し、この時間経過後は閉路するも
のである。

圧縮機本体１から吐出された吐出空気はオイルセパレー
タ４内に入り、ここで吐出空気中に含まれる油はセパレ
ータエレメント４ａにより分離され、空気のみが逆止弁
１１、調圧弁１２、アフタークーラ１３を経て外部へ吐
出され、分離された油はオイルセパレータ４内に溜る。

本実施例では、圧縮機の起動時には、前述のように起動
から全負荷運転に切替わる直後までの１５秒間、電磁弁
１０が開弁する。そこで、セパレータ４内の油は、オイ
ルクーラ５を経由することなく、バイパス給油配管８を
通って圧縮機本体吸気口３へ給油される。

圧縮機の起動から１５秒経過後は定常運転となり、電磁
弁１０は閉弁しバイパス給油配管８は閉路される。そこ
で、オイルセパレータ４内の油はオイルクーラ５を通り
、温度調節弁６．オイルフィルタ７を経て圧縮機本体給
油口２へ給油される。

このような給油作用をより詳しく説明する。

通常時の油の循環は、オイルセパレータ４の内圧と圧縮
機本体給油口２との圧力差により行われる。オイルセパ
レータ４の内圧は圧縮機吐出圧力により上昇されている
ので、循環油量は圧縮機吐出圧と圧縮機本体給油口２と
の差圧により変化することになる。上記の圧縮機吐出圧
力は、起動時においては負荷低減を図るため、約０　、
５　”１１ｃｍ”ｇ程度と低く抑制されているが、起動
完了後は徐々に上昇して圧縮機仕様圧力に達する。

一方、圧縮機本体給油口２の圧力は、起動時は約−０，
５”ｆ／ｃ■２ｇ程度であり、吐出圧力との差圧は約１
”１１ｃｍ”ｇである。起動完了後は吐出圧力に追従し
圧縮機本体給油口２の圧力も上昇するが、安定状態にお
いての差圧は４〜４．５＊″ｆ／ｃｍ”ｇ程度確保され
る。しかし、起動完了前後の過渡特約１秒間程度は圧縮
機給油口２の圧力上昇が吐出圧力上昇より先行して上昇
するため、その差圧が約０　、５”１１ｃｍ”ｇ程度ま
で減少し、循環油量不足を招く。

そこで、これを防止するため、前述のバイパス給油配管
８を通常の給油配管系とは別系統とするとともに圧縮機
本体１への給油位置も、圧縮機本体吸気口３としたもの
である。

圧縮機本体吸気口３の圧力は、起動完了過渡時において
も、決して大気圧０””ｆ／ｅ■２ｇ以上となることは
なく、−室以上の差圧が確保され圧縮機本体１へ給油さ
れる。

起動から１５秒間経過したのちの定常運転となると、バ
イパス給油配管８は閉路されるため、オイルセパレータ
４内の油はオイルクーラ５を通って圧縮機本体給油口２
へ給油される。

本実施例により、起動時に油が定常運転時とは別系統の
流路抵抗の小さいバイパス給油配管８を流れるため、圧
縮機本体１への給油量が増加し。

吐出空気の冷却作用の向上が図られ、従来技術において
発生していた低温起動時の全負荷運転切替り直後の吐出
空気温度上昇を緩和する効果がある。

第２図に、本実施例における低温起動時および高温起動
時の起動から全負荷運転時に切替わる直後までの吐出空
気温度の測定データの一例を示す。

起動後、全負荷運転に切替わった直後の吐出空気温度は
、低温起動時（１３℃起動）で最高５８℃、温度上昇４
５ｄｅｇ、高温起動時（７７℃起動）で最高１０４℃、
温度上昇２７ｄｅｇである。従来技術では、第４図に示
したように、低温起動時（２０℃起動）において、バイ
パス給油配管を設けた場合で最高７８℃、温度上昇５８
ｄｅｇ、バイパス給油配管を設けない場合では最高１３
０℃、温度上昇１１０ｄｅｇであった。よって、本実施
例によれば、低温起動時においては、従来技術のバイパ
ス給油配管方式に対し１３ｄｅｇの低減効果があるとと
もに。

高温起動時においても、バイパス給油配管を設けない場
合の低温起動時（４０℃起動）における最高温度１３０
℃よりも２６℃の低減効果がある。

本実施例によれば、次の効果がある。

起動時に圧縮機本体に給油される油量が増加するため、
吐出空気の冷却が向上する。このため、低温起動時およ
び高温起動時ともに、起動から全負荷運転へ切替わった
直後における吐出空気温度の上昇を緩和することができ
る。

したがって、 （１）吐出空気に含まれる油の温度上昇が緩和されるこ
とにより、油の酸化劣化を防ぎ寿命低下を防止する効果
がある。

（２）油の酸化劣化により発生するカーボンの堆積が減
少し、カーボンの自然発火による火災発生の要因を減少
させる効果がある゛。

［発明の効果］ 以上述べたように１本発明によれば、低温起動および高
温起動のいずれにおいても、起動から全負荷運転に切替
わる直後の吐出空気温度の異常上昇を防止し、油の寿命
と信頼性とを向上しうる油冷式スクリュー圧縮機の給油
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る油冷式スクリュー圧
縮機の吐出空気配管および給油配管の系統図、第２図は
、第１図の装置における圧縮機の起動時から全負荷運転
までの吐出空気温度と吐出圧力の変化を示す線図、第３
図は、従来の油冷式スクリュー圧縮機の吐出空気配管お
よび給油配管の系統図、第４図は、従来の装置における
圧縮機の起動時の時間経過にともなう吐出空気温度と吐
出圧力の変化を示す線図である。 １・・・圧縮機本体、２・・・圧縮機本体給油口、３・
・・圧縮機本体吸気口、４・・・オイルセパレータ、５
・・・オイルクーラ、６・・・温度調節弁、７，９・・
・オイルフィルタ、８・・・バイパス給油配管、１０・
・・電磁弁、１２・・・調圧弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも、スクリュー圧縮機本体と、圧縮空気中
   の油分を分離除去するオイルセパレータと、分離された
   油を冷却するオイルクーラと、圧縮空気を所定圧以上に
   保持する調圧弁とを備え、これらオイルセパレータ、オ
   イルクーラ、スクリュー圧縮機本体を接続する給油配管
   系を有する油冷式スクリュー圧縮機の給油装置において
   、オイルセパレータからオイルクーラを通さずにスクリ
   ュー圧縮機本体の吸気口へ給油しうるバイパス給油配管
   を設け、このバイパス給油配管に、圧縮機起動から全負
   荷運転に切替わる直後までの所定時間のみ開路すべき弁
   手段を設けたことを特徴とする油冷式スクリュー圧縮機
   の給油装置。