JPH04132891A - 油冷式スクリュ圧縮機 - 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、ガス圧縮空間に潤滑油を導（ようにした油冷
式スクリュ圧縮機に関するものである。

（従来の技術） 近年、作業環境の改善のためにスクリュ圧縮機の低騒音
化に対するユーザの要求はますます高まりつつある。

そこで、従来スクリュ圧縮機の消音構造として、少なく
とも一つの絞り部を有する部材を介在させた消音装置を
吸込口、或は吐出口に取付けたもの（特開昭５４−５４
３０９号公報）、吐出口側に続く高圧ヂャンバ内におけ
るガス流路に消音室を形成する偏平マフラを介在させた
もの（特開昭５６−５４９８７号公報）等が提案されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来のいずれの装置であっても消音構造の性能とそ
の容積とは密接に関係し、性能を向上させようとすれば
、必然的に大きなスペースが必要となっていた。しかし
、占有スペースの縮小に対するユーザの要求も強く、小
形でかつ性能がよい消音構造の開発が望まれていた。

本発明は、上記要望に応えることを課題としてなされた
もので、消音性能の向上と小形化を可能としたスクリュ
圧縮機を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明は、圧縮機本体より
気液混相を気泡流として流動させる吸振管を介して油分
離回収器に圧縮ガスを吐出するように形成した。

（作用） 上記のように形成することにより、圧縮機本体からの吐
出ガスと潤滑油との気液混相流の圧力脈動が油分離回収
器に至る過程で減衰させられ、騒音が低減する。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

第１図は、本発明の第１実施例に係る油冷式スクリュ圧
縮機を示し、圧縮機本体１１の吐出口１２に吸振管１３
を、またこの吸振管１３の反吐出口側端部を油分離回収
器１４に接続しである。ここで、圧縮機本体１１は一方
が吸込口１５に、他方が吐出口１２に開口したケーシン
グ１６のロータ室１７内にスクリュロータＩ８を回転可
能に収納して形成しである。また、吸振管１３はその内
径を吐出口Ｉ２の内径より小さくして吐出口１２から吐
出された圧縮ガスおよび潤滑油を分離させず、気液混和
のままで、蟹の泡状の気泡流の状態にして流動させるよ
うにしたものである。そして、このようにすることによ
り吐出口１２で生じた圧力脈動を多数の気泡に吸収させ
て、減衰させ、騒音を低減させるように形成したもので
ある。さらに付言すれば、吐出口１２で生じた圧力脈動
は直接油分離回収器１４内に伝播せずに、多数の気泡を
経由して伝播し、このときに気泡を形成する膜が振動し
、脈動エネルギが消散するため、圧力脈動は気泡流中を
進む距離に比例して速やかに減衰するものと解される。

さらに、油分離回収器４は下部が油溜り部Ｉ９、上部が
空気溜り部２０になっており、空気溜り部２０の出口部
２１の入側に油分離エレメント２２を設けて形成したも
のである。

そして、スクリュロータ１８により、吸込口１５から吸
込んだガスを圧縮して、冷却等の目的でロータ室１７内
に注入された潤滑油とともに吐出口１２を経て吸振管１
３に吐出し、この気液混相内に形成される多数の気泡に
より気液混相の圧力脈動を減衰させて騒音を低減するよ
うに形成しである。即ち、吸振管１３にて吐出ガスの圧
力脈動を弱め、これにより空気溜り部２０における圧力
脈動を弱めて、機外に漏れる騒音を小さくしである。な
お、吐出ガスは油分離エレメント２２にて一緒に吐出さ
れた油と分離さ九て出口部２１より送り出される一方、
油は下方の油溜り部１９に滴下させられるようになって
いる。

次に、騒音に関する実測結果を示す第２図〜第３図につ
いて説明する。

第２図は第１図に示す実施例の吐出口１２のロータ側端
部から４５ｊｌＲの点（第１図中のＡ点）での圧力脈動
の実測結果、第３図は上記実施例の吐出口１２のロータ
側端部から４６５闘の点（第１図中のＢ点）での圧力脈
動の実測結果を示し、いずれも横軸は周波数、縦軸は音
圧レベル、略してＳＰＬを示している。また、スクリュ
圧縮機の運転条件としては雄ロータ（歯数４）の回転数
が５，５００ｒｐｍ、吐出口１２の出口の内径が３０ｘ
ｆｆ、吸振管１３の内径が１２ｉｘ、吐出圧力が８ｋｇ
／ｃｍ″である。なお、この場合には圧縮機の脈動周波
数ｆｐ５５００／６０Ｘ４＝３６７Ｈ２となる。

第２図中の周波数ａ、・・・、ｅでのピーク部は上記脈
動周波数ｆｐの整数倍になっており、それぞれＳＰＬ値
が１７０，１６０，１５０，１５０，１４８（ｄＢ）で
あったのが第３図ではそれぞれ１５１，１３６゜１２７
．１２４，１１９（ｄＢ）と大幅に（２０〜３０ｄＢ）
低くなっていることを示している。

第４図は、上記実施例において、吐出圧カフ〜８ｋｇ／
ｃｍ’、吸振管１３の内径を１２闘とした場合の第２図
、第３図中の１次（周波数ａ）、２次（周波数ｂ）、３
次（周波数Ｃ）のピーク周波数について行った脈動圧の
距離減衰量の実測結果を示し、横軸は吐出口１２のロー
タ側端部からの距離、縦軸はＳＰＬを表わしている。１
次、２次、３次のいずれにおいても、吐出口１２からの
距離とともにＳＰＬは減衰することを示している。

第５図は、油分離回収器１４内の油溜り部１９の曲面振
動の比較例で、同図中実線は上記実施例（吐出口１２の
ロータ側端面から油面までの距離：４００ｘｍ、脈動周
波数ｆｐ＝８５００／６０ｘ４−５６７Ｈ２）、破線は
従来タイプの装置、即ち上記実施例から吸振管１３を取
除いた装置についての実測結果を示し、横軸は周波数、
縦軸は振動速度レベル、略してＶＶＬを表わしている。

図より５００Ｈ２以上のバンドルベルにおいて両者の差
は顕著に現われており、２ＫＨ２以上ではＩＯ〜２０ｄ
Ｂの差が生じていることが分かる。

第６図は、上記実施例において、吸振管１３の内径を１
０．１４．１９ｍｍと変えた場合のＳＰＬ、の実測結果
と脈動減衰量の計算結果（破線）を示し、横軸は吐出口
１２のロータ側端部からの距離、横軸はＳＰＬを表わし
ている。ここで、上記計算結果は吸振管１３の２点の脈
動圧を測定して脈動伝搬定数にを実験的に求め、この定
数にを音圧ｐと伝搬距離Ｘとの間の関係式 ％式％） に代入して計算することにより求めたものである。

図より、いずれの配管径の場合も実測値と計算結果とは
概ねよく一致しており、吐出口１２から離れるにしたが
って減衰していることが分かる。

次に、上記実施例において吸振管１３の内径Ｄ（す、潤
滑油流量Ｑ。ＣＨ３Ｉ　５ｅｃ）　、設定圧での圧縮空
気流Ｉ　Ｑ　ａ（ｍ’／　５ｅｃ）を種々変えた場合の
圧力脈動減衰状態について測定した結果を表１に示す。

なお、表中圧力脈動減衰が良好な場合をＯ印で、上記減
衰が良好でない場合をＸ印とし、これらの符号の上の数
値は各場合における次式 ％式％） で表わされるＶ（ｍ／５ｅｅ）の値を示している。

表１ この表１より、Ｑ　ａ／　Ｑ　ｏ　＜約１０が好ましく
、Ｑ　ａ／　Ｑ　ｏが大きい場合、即ち気液混相中の潤
滑油の比率が小さい場合は圧力脈動減衰が良好とは言え
なくなるが、これは潤滑油の比率が小さいために気泡流
が成立し難い状態になるためである。これと同様の現象
が吐出圧力を下げた場合にも生じ、潤滑油型は一定であ
ることから、吐出圧力を下げることによりＱａ／Ｑ、の
値が大きくなり、気泡流が成立し難く、圧力脈動減衰効
果は小さくなる。

また、■〉約６（ｍ／５ｅｅ）が好ましく、Ｑａ／Ｑｏ
の値を適宜小さくなるようにしても、吸振管１３の内径
りが大きくなり、■の値が小さくなれば圧力脈動減衰効
果は小さくなる。これは、吸振管１３の内径りが大きく
なれば内壁側の気泡層と中心部のガス層とに分離してし
まうためである。

さらに、第６図より吸振管１３の長さし≧約０２（Ｒ）
とすることにより、各種の内径のものに対して、圧力脈
動減衰効果が見られる。

本発明は、斯る実験結果に基き、吸振管１３の内径を小
さくして、気液混合相を気泡流として流動させるように
したものである。

なお、吸振管１３の内径は小さければ小さい程良いとい
うものではなく、小さ過ぎれば吐出ガスの流速が大きく
なり過ぎ実用的でなくなる。したがって、吸振管１３の
内径は、圧縮機の使用条件等から上記流速が過大となら
ない範囲で、小さくすべきである。

第７図は本発明の第２実施例に係る油冷式スクリュ圧縮
機を示し、第１図に示す圧縮機とは圧縮機本体１１．吸
振管１３と油分離回収器１４との相対的位置関係を除き
、他は実質的に同一であり、互いに対応する部分には同
一番号を付して説明を省略する。

図示するように、本実施例では油分離回収器１４を吐出
口１２に直接取付けるとともに、吸振管１３を吐出口１
２から油分離回収器１４内に突設して形成しである。

そして、このように形成することにより装置全体の占有
スペースが小さくなるようになっている。

また、本実施例の吸振管１３により、この内部の気泡流
で脈動エネルギを消散させ、圧力脈動を低減させ得るこ
とは第１実施例の場合と同様である。

なお、上記実施例では吸振管１３として１本の小径管だ
けから形成したものを示したが、本発明はこれに限るも
のでなく、表１からも内径りの小さいものにおいて圧力
脈動がよく低減されることから、第８図に示すように仕
切部材２３を設けて内部をいくつかの小流路に分割した
吸振管１３ａ或は第９図に示すように細管２４を複数本
束ねて形成した吸振管１３ｂを用いたものであってもよ
い。

そして、斯る吸振管１３ａ、１３ｂを用いることにより
、個々の流路断面積を小さくでき、かつ全体としての流
路断面積を十分確保でき、吐出ガスの流速を過大にする
ことなく気泡流を十分長く維持できるようになり、圧力
脈動をより一層低減させ得ることになる。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように、本発明によれば、圧縮
機本体より気液混相を気泡流として流動させる吸振管を
介して油分離回収器に圧縮ガスを吐出するように形成し
である。

このため、圧縮機本体からの吐出ガスと潤滑油の気液混
相流の圧力脈動が油分離回収期に至る過程で、減衰させ
られ、騒音を低減させることができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る油冷式スクリュ圧縮
機の縦断面図、第２図、第３図、第４図は音圧レベルの
実測結果を示す図、第５図は振動速度レベルの実測結果
を示す図、第６図は音圧レベルの実測及び計算結果を示
す図、第７図は本発明の第２実施例に係る油冷式スクリ
ュ圧縮機の縦断面図、第８図、第９図は吸振管の変形例
を示す部分斜視図である。 ＋１−・圧縮機本体、１３　、１３ａ、　１３ｂ−吸振
管、１４・・・油分離回収器。 特　許　出　願　人　株式会社神戸製鋼所代　理　人　
弁理士　前出　葆　ほか１名第１図 第２図 第３図 Ｉソ Ｈ像数（Ｈ２Ｉ Ｒ８う反数　（Ｈｚｌ 第４図 第６図 匠と口カ・９０給＾ｉ１ｆｍｍｌ 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機本体より気液混相を気泡流として流動させ
   る吸振管を介して油分離回収器に圧縮ガスを吐出するよ
   うに形成したことを特徴とする油冷式スクリュ圧縮機。