JPH03121277A - 油冷式二段圧縮機の油分離回収装置 - 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、一段側圧縮機と二段側圧縮機とから成り、一
段側圧縮機で圧縮された流体を、二段側圧縮機に吸込み
所定の圧力まで圧縮し、これらの圧縮機内の潤滑と冷却
のために圧縮機内に油が供給されるようになっている油
冷式の二段式圧縮機に関するものである。

［従来の技術］ 一対の雄ロータと雌ロータとをケーシング内に有し、こ
れらのロータに潤滑と冷却とを兼ねた油を供給し、停止
時に圧縮機本体内の残油が自動的に油分離器内へ排出さ
れるようになった油冷式スクリュー圧縮機は、例えば特
開昭６３−１０６３９４号公報によって公知である。

他方、油冷式二段スクリュー圧縮機の油供給系統は、一
般に第３図に示すようになっている。すなわち、一段側
圧縮機１と二段側圧縮機２とはギヤカップリング３で連
結されており、モータ４で一段側圧縮機１を邸動するこ
とにより、それぞれの圧縮機は回転する。一段側圧縮機
１に吸込ま九た空気は、中間圧力まで圧縮された後、二
段側圧縮機２に吸込まれて所定の吐出圧力まで圧縮され
て吐出される。この圧縮機は油冷式であるため、圧縮機
内部の冷却と潤滑および圧縮空気のシールを目的として
、一段側圧縮機１、二段側圧縮機２ともに、図中の破線
で油の流れを示すように、オイルクーラ７で冷やされた
油が圧縮機内部に供給される。供給された油は吐出空気
に混って吐出される。

二段側圧縮機２から吐出された空気と油はオイルセパレ
ータ５に入り、セパレータエレメント６で吐出空気中の
油が分離されて空気だけがオイルセパレータ５から吐出
される。分離された油はオイルセパレータ５の底に溜る
。溜った油はオイルセパレータ５内の圧力と一段側圧縮
機１内および二段側圧縮機２内の圧力との差により導か
れてオイルクーラ７で冷やされてオイルフィルター８を
通り、それぞれの圧縮機に供給される。

一段側圧縮機１と二段側圧縮機２は、それぞれ。

１対のスクリューロータの回転によって空気を吸込み圧
縮するものである。

［発明が解決しようとする課題］ 前述の特開昭６３−１０６３９４号公報に開示されてい
るスクリュー圧縮機は、停止時には圧縮機本体内の残油
がなくなるので油の噛込み抵抗や撹拌抵抗が軽減される
ために、起動時の負荷は軽減されるが、運転中に圧縮機
に供給される油を処理するものではない。

また、前述した後者の二段式スクリュー圧縮機の従来技
術においては次の様な問題がある。二段側圧縮機２には
一段側圧縮機１の吐出空気及び一段側圧縮機１に供給さ
れた油が該吐出空気に混って吸込まれる。このため二段
側圧縮機２への供給油量は、オイルクーラ７を通って二
段側圧縮機自体に供給される油と」二連の一段側圧縮機
１がらの戻り油を合わせたものとなり、絶対量としては
大きく、一段側の油量の約２倍の油量となる。かといっ
て、一段側圧縮機１から吐出される油は高温で熱容量が
大きいため、二段側圧縮機２の冷却が必要であるから、
オイルクーラ７で冷やされた油の二段側圧縮機への供給
量を減らすことはできない。このため次の問題がある。

（１）二段側圧縮機２の油量が多いことから、圧縮機内
部でのスクリューロータや軸受の回転によって生じる油
の撹拌抵抗による動力損失が大きくなり、圧縮機の性能
が悪くなる。

（２）圧縮機の起動時においても二段側圧縮機２へ供給
される油量が多く、上記（１）と同様に油の撹拌抵抗が
大きくなるため圧縮機の起動トルクが大となって起動渋
滞を引起こす。

（３）二段側圧縮機には過剰な油が供給されるため圧縮
機内での油の噛込みによる異音や振動が発生しやすくな
る。

（４）一段側圧縮機で温度上昇された油が二段側圧縮機
へ供給されるので、二段側圧縮機の冷却が十分にできな
い。

したがって、本発明は、起動トルクが小さくて容易に起
動できると共に、運転中に異音や振動などを起こすこと
なく、しかも動力損失が小さく、更には二段側圧縮機も
十分に冷却される油冷式二段圧縮機を提供することを目
的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、一段側圧縮機か
ら吐出さ九た気体、例えば空気、に含まれる油を捕集す
る油分離装置を一段側圧縮機の後流側で且つ二段側圧縮
機の上流側に設けて、そこで捕集した油が二段側圧縮機
に圧縮気体とともに吸込まれない様に構成する。

［作　　　用コ 圧縮機が運転されると、従来のものと同様に、まず一段
側圧縮機で気体は圧縮される。このとき油によって一段
側圧縮機は潤滑されると共に冷却される。そして圧縮さ
れた気体は油を含んで一段側圧縮機から吐出される。一
段側圧縮機から吐出された気体中の油は油分離装置で分
離される、二段側圧縮機へは圧縮気体のみが吸込まれ、
そして二段側圧縮機によって更に昇圧されて吐出される
。

以上のように、二段側圧縮機へは、一段側圧縮機からの
油が吸込まれないので、二段側圧縮機へは過剰に油が供
給さ九ることはない。二段側圧縮機へは、従来のものと
同様に、他の系統から油が供給される。

したがって、本発明によると、油による動力損失は小さ
く、異音や振動の発生する度合も少なくなる。また二段
側圧縮機も十分に冷却される。

［実　施　例コ 本発明の実施においては、一段側圧縮機から吐出される
気体中に含まれる油を分離する上記油分離装置αは、鋳
物或は板金により製作し、圧縮機のケーシングに一体的
に取付ける様にすれば、全体がコンバク１〜な構造にな
る。勿論、配管により別設された油分離装置まで油を圧
縮気体と共に導き、そこで浦を分離する様に構成するこ
とも可能である。

以下、本発明の一実施例を第１図と第２図により説明す
る。なお、第３図に示す部材と同様な部材には同じ符号
を付しである。圧縮機は油冷式二段スクリュー圧縮機で
あり、第１図はその系統図を示す。本実施例では圧縮機
は空気を圧縮する目的のものである場合を例にとり、矢
印付き実線は空気の流れを、また矢印付き破線は油の流
れを示す。本図において、一段側圧縮機１と二段側圧縮
機２とはギヤカップリング３で連結されており、モータ
４で一段側圧縮機１を１粱動することにより、それぞれ
の圧縮機は回転する。一段側圧縮機１に吸込まれた空気
は中間圧力まで圧縮された後、二段側圧縮機２に吸込ま
れて所定の吐出圧力まで圧縮されて吐出される。

この圧縮機は油冷式であるため、圧縮機内部の冷却と潤
滑および圧縮空気のシールを目的として、各々の圧縮機
１，２には図中の破線で示す様にオイルクーラ７で冷や
された油が圧縮機内部に供給される。供給された油は吐
出空気に混って吐出される。

二段側圧縮機２から吐出された空気と油はオイルセパレ
ータ５に入り、セパレータエレメント６で吐出空気中の
油が分離されて、空気だけがオイルセパレータ５から吐
出される。分離された油はオイルセパレータ５の底に溜
る。溜った油はオイルセパレータ５内の圧力と各圧縮機
１，２の内部の圧力との差により、オイルクーラ７で冷
やされた後、オイルフィルター８を通り、ライン３２を
通って各圧縮機のポート３０．３１に供給される。

一段側圧縮機１から吐出された空気と油は圧縮機に取付
けられた油分離装置２０に入り、ここで油が分離される
。ここで分離された油は管路２６を経て二段側圧縮機２
の軸端に設けたオイルポンプ２１により吸われて、オイ
ルクーラ７の入口側へ回収される。

各圧縮機と油分離装置の構造について第２図に従って説
明する。一段側圧縮機１と二段側圧縮機２は、それぞれ
スクリューロータ１１，１２が回転して空気を圧縮する
構造である。圧縮機１，２の中間部分には油分離装置２
ｏが取付けられている。二段側圧縮機２の軸端部分には
オイルポンプ２１が取付けられており、この内部のトロ
コイドギヤ２２は二段側圧縮機２のスクリューロータ１
２の軸と直結されて回転する。このトロコイドギヤ２２
の回転により、オイルポンプ２１の吸油口２３から油を
吸込み、圧力を高めて排油口２４からオイルクーラ７へ
のライン２７に吐出す。

一段側圧縮機１から吐出された空気と油は油分離装置２
０に入り、その内部の内壁に衝突することにより油が分
離されて油分離装置２０の底部に溜る。油分離装置２０
には、グラスクロスでできた中空のフィルタエレメント
２５を内蔵しており、衝突によって分離できずに持去ら
れた油をこのエレメントにて捕集し、捕集した油はエレ
メント２５の底部に溜る。エレメント２５を通過した空
気は二段側圧縮機２に吸込まれる。」二記それぞれ溜っ
た油は回収配管２６を通ってオイルポンプ２１の吸油口
２３に吸われて、ライン２７を通してオイルクーラフの
入口側へ回収される。

本実施例によると、一段側圧縮機１がら吐出される空気
の中の油を回収することにより二段側圧縮機２へ油が吸
われなくなるので、二段側圧縮機２への供給油量を減ら
すことができ、前述の従来例の様な問題を消消すること
が可能である。

［発明の効果］ 本発明は、上記したように、一段側圧縮機と二段側圧縮
機との間に油分離装置が介装され、二段側圧縮機には一
段側圧縮機の吐出気体中の油が供給されないので、次の
ような効果が得られる。

（１）二段側圧縮機への供給油量を大巾に減らすことが
できるため、二段側圧縮機内部でのスクリューロータや
軸受の回転によって生じる油の撹拌抵抗による動力損失
が低減され、圧縮機の性能向上が図れる。

（２）圧縮機の起動時においても二段側圧縮機への供給
油量が減るため」−記（１）と同様に油の撹拌抵抗が小
さくなり、圧縮機の起動トルクを低減することができ、
起動渋滞が回避できる。

（３）二段側圧縮機への供給油量を減らすことにより二
段側圧縮機内部でのスクリューロータの油の噛込みによ
る異音や振動の発生を緩和することができる。

（４）一段側圧縮機に一段側圧縮機からの高温の油が供
給されなくなるので、二段側圧縮機も十分に冷却される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す模式図、第２図はその
要部の断面図、第３図は従来例を示す模式図である。 １・・・一段側圧縮機　　　２・・・二段側圧縮機４・
・・開動モータ　　　　５・・・オイルセパレータ７・
・・オイルクーラ　　　８・・・オイルポンプ２１・・
・オイルポンプ ２５・・・フィルタエレメント （他１名） 第１図 一セ炙がた此 第３図 一空六のう九に 一一一５由の７．・し十し

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　一段側圧縮機と二段側圧縮機とで構成され、一段側
   圧縮機で圧縮された気体を二段側圧縮機に吸込んで所定
   の圧力まで圧縮して吐出し、且つ、圧縮機内の冷却と潤
   滑のために油供給系から各圧縮機内にそれぞれ油を供給
   する様にした油冷式二段圧縮機において、一段側圧縮機
   から吐出される気体中に含まれる油を分離する油分離装
   置を両圧縮機の中間に設け、ここで油を分離された圧縮
   気体が二段側圧縮機に吸込まれる様に構成したことを特
   徴とする油冷式二段圧縮機の油分離回収装置。 ２　両圧縮機の中間に設けた上記油分離装置で分離され
   た油を各圧縮機への油供給系へ回収する様にした請求項
   １記載の油冷式二段圧縮機の油分離回収装置。