JPH01237388A - 無給油式回転圧縮機のロータ冷却装置 - 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、無給油式回転圧縮機のロータ冷却装置に係り
、特に、例えばオイルフリースクリユー圧縮機の軸封の
信頼性を向上するのに好適な無給油式回転圧縮機のロー
タ冷却装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の無給油式回転圧縮機は、例えば、特開昭６１−６
５０８８号公報記載のオイルフリースクリユー圧縮機な
どが知られている。すなわち、ケーシング内に、互いに
噛み合う一対の雄雌ロータと、このロータの回転軸を支
持する軸受と、その回転軸まわりの軸封手段とを備えた
構成のものである。

一般に、オイルフリースクリユー圧縮機は、潤滑を要す
る軸受とギヤを除いては、非接触で回転し、圧縮要素に
係る雄雌ロータ部には無給油となっている。そして、こ
れら雄雌ロータを冷却するために、両回転軸の軸心には
冷却穴が貫通されており、この貫通孔の一端に給油ノズ
ルが取付けられ、この給油ノズルから冷却用の油を噴射
するようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来技術における、回転軸心の冷却用貫通孔に取
付ける給油ノズルは、一般にはエンドカバ側に装着し、
回転軸端の貫通孔に挿入するようになっている。この噴
射ノズルから噴射する圧力が高すぎると、回転軸の貫通
孔内壁に油があたらず、向う側（ギヤケーシング側）へ
油が飛び出てしまう。また、油圧を下げると貫通孔内壁
にあたった油の一部はエンドカバ内へ戻ってきてしまい
、高速で回転している回転軸の軸端で吹き飛ばされて、
これが一種の遠心ポンプ的な作用をひきおこし、比較的
容積の小さいエンドカバ内では、これが内圧の上昇を引
きおこし、エンドカバ内とつながっている軸封装置の背
圧を上昇させ、軸封の信頼性を低下させる恐れがあった
。特に、起動、停止時の過渡時には、本体軸封として信
用しているビスコシール（ねじシール）の性能が回転数
に依存しているため、十分に設計上のシール性能を発揮
できない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、ロータ冷却のための回転軸心の貫通孔
へ、給油ノズルを介して給油するに際して、エンドカバ
内への油のもどり現象を排除し、起動、停止時の温渡現
象状態においても軸封部の信頼性を確保しうる無給油式
回転圧縮機のロータ冷却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、本発明に係る無給油式回転
圧縮機のロータ冷却装置の構成は、ケーシング内に、回
転圧縮機械要素と、この回転圧縮機械要素の回転軸を支
持する軸受と、その回転軸まわりの軸封手段とを備え、
前記回転軸の軸心に、前記回転圧縮機械要素のロータ内
部を冷却する油を流す貫通孔を穿設し、この貫通孔の一
端に給油ノズルを挿入するようにした無給油式回転圧縮
機のロータ冷却装置において、前記回転軸の貫通孔に挿
入さ才しる給油ノズルの外周部に、らせん状の溝を形成
したものである。

〔作用〕

ロータ内冷却穴すなわち回転軸心の貫通孔内に、噴射ノ
ズルから噴射された冷却油は、当初、一定の角度をもっ
て貫通孔内壁面にぶつかるが、ロータの高速回転による
遠心力と粘性のため、ある程度の油は給油ノズルと貫通
孔内壁面の隙間を逆流しようとする。これに対し、給油
ノズルの外周に形成されたらせん状の溝の作用により、
エンドカバ内へ油が逆流することを防止し、エンドカバ
内の内圧が上昇する要因を排除することができる。

〔実施例〕

次に、本発明の各実施例を第１図ないし第４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オイルフリースクリ
ユー圧縮機の縦断面図、第２図は、第１図のＡ部の拡大
断面図である。

第１図において、１は、回転圧縮機械要素に係る雄ロー
タで、この雄ロータ１は、ケーシング内で互いに噛み合
う雄、雌一対のロータ１，２（雌ロータ２は図示せず）
の雄側のロータである。

１ａは、雄ロータ１と一体に回転する回転軸、３は、回
転軸１ａの軸心に穿設した貫通孔で、この貫通孔３は、
前記雄、雌一対のロータ１，２の内部を冷却するための
油を流す冷却穴として機能する。４は、前記貫通孔３の
一端に挿入される給油ノズルである。

第１図では、雄ロータ１の回転軸１ａに穿設した貫通孔
３と、その貫通孔３に挿入される給油ノズル４を図示し
、第２図に、その要部を拡大して示しているが、図示し
ない雌ロータの回転軸にも、その軸心に貫通孔３が同様
に穿設されており、給油ノズル４が同様に取付けられて
いるものである。

この給油ノズル４は、第２図に詳細を示すように、貫通
孔３に挿入されるべき轟該給油ノズルの外周に、ロータ
の回転と同方向に進むらせん状の溝４ａを形成している
。

５はケーシング、６はエンドカバで、このエンドカバ６
には、前記雄雌一対のロータの回転軸に穿設した各貫通
孔３しこ挿入すべき各給油ノズル４が装着されている。

また、第１図において、７は、回転軸１ａを支持する軸
受、８は、回転軸１ａまわりの軸封装置、９は、雄部ロ
ータを互いに非接触で回転させるためのタイミングギヤ
、１０は、雄ロータ１に回転力を伝達する増速ギヤ、１
１は吸入口、１２は吐出口、１３は排油口である。

このようなオイルフリースクリユー圧縮機の作用を説明
する。

一般に、オイルフリースクリユー圧縮機では、圧縮室内
に冷却油を使用しないため、例えば吐出圧カフ　ｋｇ　
／　ｃｌＪ　ｇの嘔段機の場合、圧縮空気は３００℃以
上の高温となる。この高温気体にさらされるロータの冷
却を行うため、ロータの回転軸の軸心に、吐出側から吸
入側へ貫通する貫通孔３が穿設され、この中に油を流入
しロータを内部から冷却するようにしている。

すなわち、第１，２図に示すように、エンドカバ６に装
着され貫通孔３の一端に挿入された給油ノズル４によっ
て、油が貫通孔３内に噴射される。

噴射ノズル４からの油の噴射角度は、ある一定の角度を
もって貫通孔３内壁面へ衝突するようになっている。こ
の油がもし大量にエンドカバ６内へ戻るようなことがあ
ると、油は回転軸１の軸端で高速回転によりふき飛ばさ
れて圧力を上昇させる。エンドカバ６自体に比較的小さ
な容積であることが普通であり、内部の圧力上昇は、こ
の部屋につながるビスコシールと呼ばれるねし溝をもっ
た軸封装置８の背圧上昇を招き、軸封装置８の信頼性を
低下させる。

本実施例では、第２図に示すように、回転軸１ａの貫通
孔３に挿入された給油ノズル４の外周に、ロータすなわ
ち回転軸１ａの回転と同方向に進むらせん状の溝４ａを
形成しであるので、回転軸１ａの回転により生じる軸お
よび空気の回転流に対し、このらせん状の溝４ａにより
ポンプ作用を発生させて、油がエンドカバ６側へ逆流す
ることを防出できる。

本実施例によれば、不休軸封の背圧上昇の原因となるエ
ンドカバ内への油のもどり現象が排除でき、起動、停止
時の過渡現象状態においても高い信頼性を有する軸封機
構を確保できる。

次に、第３図は、本発明の他の実施例に係るオイルフリ
ースクリユー圧縮機の縦断面図、第４図（ａ）は、第３
図のＢ部の拡大断面図、第４図（ｂ）は、第４図（ａ）
のｃ−Ｃ矢視断面図である。図中、第１図と同一符号の
ものは先の実施例と同等部分であるから、その説明を省
略する。

第３，４図の実施例が、第１，２図の実施例と異なると
ころは、給油ノズル４を挿入した貫通孔３の反給油ノズ
ル側の回転軸端に遠心形羽根車を装着したことである。

第４図において、２０は遠心形の羽根車、２０ａは、貫
通孔３に連通する吸入口、２０ｂは、放射状に形成され
た羽根である。

本実施例では、増速ギヤ１０側の回転軸ｌａ軸端の、給
油ノズル４を挿入した貫通孔３の反給油ノズル側に、貫
通孔３に連通ずる吸入口２０ａを有する遠心形の羽根車
２０を装着したので、この吸入口２０ａを貫通孔３の出
口とし、羽根２０ｂによって形成される通路へ矢印のよ
うに積極的に冷却油を吸引することができる。吸引した
油は増速ギヤケーシング（図示せず）内に回収される。

第３，４図の実施例によれば、先の第１，２図の実施例
で説明した効果をより顕著にすることができる。

なお、前述の実施例では、単段オイルフリースクリユー
圧縮機のロータ冷却装置の例を説明したが、本発明は、
必ずしもこの機種のものに限らず、同等の効果が期待で
きる他の無給油式回転圧縮機のロータ冷却装置の範囲で
汎用的なものである。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ロータ冷却のため
の回転軸心の貫通孔へ、給油ノズルを介して給油するに
際して、エンドカバ内への油のもどり現象を排除し、起
動、停止時の過渡現象状態においても軸封部の信頼性を
確保しうる無給油式回転圧縮機のロータ冷却装置を提供
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オイルフリースクリ
ユー圧縮機の縦断面図、第２図は、第１図のＡ部の拡大
断面図、第３図は、本発明の他の実施例に係るオイルフ
リースクリユー圧縮機の縦断面図、第４図（ａ）は、第
３図のＢ部の拡大断面図、第４図（ｂ）は、第４図（ａ
）のＣ−Ｃ矢視断面図である。 １・・・雄ロータ、１ａ・・・回転軸、３・・・貫通孔
、４・・・給油ノズル、４ａ・・らせん状の溝、５・・
・ケーシング、６・・エンドカバ、７・・・軸受、８・
・・軸封装置、２０・・・羽根車、２０ａ・・・吸入口
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーシング内に、回転圧縮機械要素と、この回転圧
   縮機械要素の回転軸を支持する軸受と、その回転軸まわ
   りの軸封手段とを備え、前記回転軸の軸心に、前記回転
   圧縮機械要素のロータ内部を冷却する油を流す貫通孔を
   穿設し、この貫通孔の一端に給油ノズルを挿入するよう
   にした無給油式回転圧縮機のロータ冷却装置において、
   前記回転軸の貫通孔に挿入される給油ノズルの外周部に
   、らせん状の溝を形成したことを特徴とする無給油式回
   転圧縮機のロータ冷却装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、給油ノ
   ズルを挿入した貫通孔の反給油ノズル側の回転軸端に、
   前記貫通孔に連通する吸入口を有する遠心形羽根車を装
   着したことを特徴とする無給油式回転圧縮機のロータ冷
   却装置。