JPH0634635Y2 - 油冷式圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば空気や冷媒（以下、空気という）を圧
縮するのに用いて好適な油冷式圧縮機に関する。

〔従来の技術〕

第３図に従来技術によるこの種の油冷式圧縮機として、
油冷式スクロール圧縮機を示す。

図において、１は圧縮機本体で、該圧縮機本体１はケー
シング２と、該ケーシング２に軸受3,4を介して回動可
能に挿嵌され、ケーシング１内の先端側がクランク5Aに
なった駆動軸５と、該駆動軸５のクランク5Aに回転自在
に支持された旋回スクロール６と、前記ケーシング２に
固着され、該旋回スクロール６との間に複数の圧縮室7,
7を形成する固定スクロール８と、該固定スクロール８
の側面に形成され、最外側の圧縮室７に連通した吸込み
口９と、前記固定スクロール８の中心に形成され、最内
側の圧縮室７に連通した吐出口10とから大略構成されて
いる。

一方、11は前記圧縮機本体１内に供給されて各部の冷
却、潤滑、シールを行い、圧縮空気と共に固定スクロー
ル８の吐出口から吐出される油を該圧縮空気と分離する
ための油分離器で、該油分離器11は固定スクロール８の
下側に固着された有底筒状体からなり、シール板12によ
って内部が油分離室13Aと油溜室13Bに画成された油分離
タンク13と、該油分離タンク13の油分離室13A内に設け
られた油分離エレメント14と、一端側は前記吐出口９に
接続され、他端側は前記油溜室13Bに開口した吐出管15
とから大略構成されている。そして、該油分離タンク13
には油溜室13B内に突出した状態で、圧縮熱等によって
加熱された油の油温が低下するのを防止するための保温
用ヒータ16と、油溜室13B内の油の油温を検出する油温
スイッチ17とが設けられ、該油温スイッチ17は油の油温
を検出して保温用ヒータ16を作動するようになってい
る。

18は油分離タンク13内の油を冷却するため、後述の配管
27,28の間に設けられたオイルクーラで、該オイルクー
ラ18は、圧縮機本体１の駆動軸５を回転駆動するモータ
19に設けられ、該駆動軸５と一体的に回転駆動される冷
却ファン20によって圧縮機本体１の稼動中は常時強制的
に冷却されるようになっている。21は油配管22を介して
油分離タンク13の油吐出口23に接続された温度調節弁
で、該温度調節弁21には圧縮機本体１の軸受3,4及び圧
縮室７に油をそれぞれ供給するために途中が二又に分岐
し、先端側が各給油口24,25に接続したメイン配管26
と、先端側が前記オイルクーラ18に接続されたバイパス
配管27が接続されている。そして、該温度調節弁21は油
配管22内を流れる油の油温を検出し、メイン配管26とバ
イパス配管27を流れる油の量の比率を制御するようにな
っている。28は該温度調節弁21を介して前記オイルクー
ラ18に供給され、冷却された油を圧縮機本体１の要潤滑
部位に供給するための他の油配管で、該油配管28の一端
はオイルクーラ18に、他端は前記メイン配管26の途中に
接続されている。

29は油分離室13A内の油を圧縮機本体１側に供給するた
めに油分離タンク13に設けられた油流出口で、該油流出
口29は接続配管30を介して給油口25と連通している。ま
た、31は空気タンクで、該空気タンク31は油分離室13A
側に位置して油分離タンク13に形成された空気吐出口32
に吐出配管33を介して接続されている。更に、34は暖機
運転のためのアンローダバルブで、該アンローダバルブ
34は吸気配管35を介して圧縮機本体１の吸込み口９と接
続されている。

従来技術は上述の如く構成されており、次のように作動
する。

まず、圧縮機の始動時は圧縮空気の圧縮熱が低く、又油
分離タンク13内の温度が露点温度以下のために大気中の
水分が圧縮室７内で圧縮され、油分離器11内で凝縮して
ドレンとなる恐れがある。このため、アンローダバルブ
34を閉じた無負荷状態で圧縮機本体１を始動し、大気中
の水分を凝縮しないようにしつつ速やかに圧縮熱を高
め、油温を所定の温度にまで高める暖機運転を行う。

暖機運転が終了したら、アンローダバルブ34を開弁し、
圧縮機本体１の軸受3,4、圧縮室７に油を供給し、各部
の冷却、潤滑、シールを行いつつ圧縮室７内で空気を圧
縮する。そして、この圧縮空気を油と共に油分離器11内
に吐出し、該油分離器11内で油を除去した清浄な空気を
吐出配管33を介して空気タンク31に供給する。この間、
圧縮熱等によって高温に加熱された油はバイパス配管27
を介してオイルクーラ18に送られ、冷却ファン20によっ
て強制的に冷却され、一定の油温の油が再び圧縮機本体
１に供給される。

叙上の如くして圧縮空気が供給された空気タンク31内が
最高圧力に達すると、図示しない圧力開閉器が作動して
モータ19の回転を停止し、圧縮機本体１の駆動を休止す
ると共に、アンローダバルブ34が閉弁する。そして、空
気タンク31内の圧力が設定圧以下になると圧力開閉器が
再び作動してモータ19を回転させ、圧縮機本体１により
空気の圧縮が行われる。

更に、圧縮機の稼動を中止した場合に、油分離タンク13
内の油の油温が放熱によって低下し、ドレンが発生し易
くなるのを防止するため、油温が所定温度以下になるの
を油温スイッチ17が検知して保温用ヒータ16に通電し、
油温の低下を防止するようになっている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来技術による油冷式スクロール圧縮機は上述の如く構
成されており、圧縮機の始動時にはドレン発生防止のた
めに無負荷状態にして暖機運転を行わなければならない
が、油温を所定の温度にまで高めるためには暖機運転を
長時間行わなければならず、ランニングコストが嵩むと
いう欠点がある。また、高温の油を冷却する機構として
温度調節弁21及び該温度調節弁21を介して油分離タンク
13内の油を圧縮機本体１側に供給するメイン配管26並に
オイルクーラ18側に供給するバイパス配管27等を用いて
おり、機構及び配管系の複雑化による製造コストの増大
を招くという欠点がある。

本考案は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもの
で、暖機運転の時間を短縮できる結果ランニングコスト
を減少することができ、また、機構及び配管系を簡素化
することにより製造コストの低減できるようにした油冷
式圧縮機を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した問題点を解決するために構成された本考案の手
段の特徴は油分離器から圧縮機本体の要冷却部に至る油
配管の途中にはオイルクーラとヒータとを一体としたオ
イル加熱・冷却器を設けると共に、該オイルクーラに冷
却風を供給する冷却ファンを設け、前記油分離器内の油
温の状態に応じて前記ヒータによって油を加熱し、又は
前記冷却ファンによってオイルクーラ内を流れる油を冷
却するように構成したことにある。

〔作用〕

圧縮機の始動時には油分離器内の油温の状態に応じてオ
イル加熱・冷却器のヒータが油を加熱して暖機運転時間
を短縮し、稼動中はオイルクーラ内を流れる油を冷却フ
ァンが冷却する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図及び第２図に基づき詳述
する。なお、前述した従来技術の構成要素と同一の構成
要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

而して、図において41は従来技術におけるオイルクーラ
18に代えて設けられたオイル加熱・冷却器で、該オイル
加熱・冷却器41は第２図に示す如く、一対のフィン付チ
ューブ42A,42Bからなるオイルクーラ42と、該オイルク
ーラ42の途中に位置した配管43Aの外周にニクロム線又
はテープヒータ等の加熱体43Bを巻回することによって
形成されたヒータ43とから構成されている。

そして、前記オイル加熱・冷却器41のオイルクーラ42を
構成する一側のフィン付チューブ42Aは油配管44を介し
て油分離タンク13の油吐出口23に接続され、他側のフィ
ン付チューブ42Bは油配管45を介して圧縮機本体１の給
油口25にそれぞれ接続されている。また、46はファン駆
動用モータ、47は該モータ46に軸着され、オイルクーラ
42に冷却風を送る冷却ファンである。そして、ヒータ43
とファン駆動用モータ46は制御装置48を介して油温スイ
ッチ17と接続され、油温に応じていずれか一方に通電す
るようになっている。

更に、実施例においては、従来技術における温度調節弁
21は設けられておらず、圧縮機本体１の軸受3,4に油を
供給するための油配管49は前記オイル加熱・冷却器41の
吐出側油配管45と圧縮機本体１の給油口24との間に接続
されている。

実施例の圧縮機は上述の如く構成されるが、次にその作
動について説明する。

まず、圧縮機の運転開始のために起動スイッチをONにす
る。この時油分離器11内の油は設定温度（約70℃）以下
にあるから、オイル加熱・冷却器41のヒータ43に通電さ
れ、該ヒータ43が発熱して配管43A内を流れる油を強制
的に加熱する。これにより、油分離タンク13内の油を所
定の油温に速かに加熱することができるから、従来技術
による圧縮機の始動時に必要であった無負荷状態での暖
機運転の時間を短縮できる。

上述の如く短時間で暖機運転を行った圧縮機本体１はす
みやかに空気の圧縮を行い、圧縮空気は空気吐出口32か
ら吐出配管33を介して空気タンク31へと供給される。そ
して、該空気タンク31内が予め設定してある最高圧力に
達すると図示しない圧力開閉器が作動してモータ19の回
転を停止し、圧縮機本体１の駆動を休止すると共に、ア
ンローダバルブ34が閉弁される。一方、空気タンク31内
の圧力が設定圧以下になると圧力開閉器が再び作動して
モータ19が回転し、圧縮機本体１が駆動されて空気の圧
縮が行われる。このようにして、圧縮機本体１は空気の
圧縮、休止を繰返し行うことにより、空気タンク31内に
圧縮空気を所定量以上供給するようになっている。

而して、上述した圧縮機本体１の稼動時における圧縮熱
等によって高温に加熱された油は油分離タンク13から油
配管44を介してオイル加熱・冷却器41内を流れる。そし
て、油温スイッチ17からの信号に基づく制御装置48から
の指令によりモータ46が駆動されて冷却ファン47が回転
し、オイルクーラ42内を流れる油を冷却風により強制的
に冷却する。

一方、圧縮機本体１の稼動休止に伴なって油分離タンク
13内の油の油温が放熱により低下し、設定温度以下に達
すると油温スイッチ17が作動して保温用ヒータ16に通電
され、油温の低下を防止する。

かくして、実施例によれば、圧縮機の始動時にはヒータ
42が油を速に加熱し、一方、圧縮機の稼動中に加熱され
た油は冷却ファン47によって強制的に冷却し、また、圧
縮機の稼動休止時には保温用ヒータ16に通電して油温の
低下を防止することにより、圧縮機本体１の軸受3,4、
圧縮室7,7等の各部位には常に一定の温度範囲にある油
を循環して供給できるようになっている。

なお、実施例ではヒータ43として配管43Aの外周にニク
ロム線又はテープヒータ等の発熱体43Bを巻回するもの
として述べたが、発熱体43Bは配管43Aに沿って添設して
もよいし、配管43Aを挿通したケーシング内に発熱体43B
を配設してもよい。

また、冷却ファン47を回転するためにファン駆動用モー
タ46を使用するものとして述べたが、該冷却ファン47は
駆動モータ19と電磁クラッチ等を介して接続し、該電磁
クラッチによって冷却ファン47を回転、停止制御させて
もよい。

更に、実施例は油冷式スクロール圧縮機を例に挙げた
が、スクリュ型圧縮機或いはベーン型圧縮機にも本考案
は適用できるものである。また、実施例のスクロール圧
縮機は圧力開閉器によって圧縮機本体１の稼動と休止を
制御するものとして述べたが、本考案を適用できる圧縮
機はこれに限られるものでないことは勿論である。

〔考案の効果〕

本考案は以上詳述に述べた如くであって、油配管の途中
にオイル加熱・冷却器を設け、圧縮機の始動時にはヒー
タで油を加熱するようにしたから、油温を速かに所定温
度まで高めることができる結果、従来技術において必要
であった暖機運転の時間を短縮でき、ランニングコスト
の低減を実現できるし、ドレンの発生を確実に防止でき
る。また、オイル加熱・冷却器によって油の加熱と冷却
の両方を行うことができると共に、従来技術の温度調節
弁を不要にしたから、機構及び配管系統を簡素化でき、
製造コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の実施例に係り、第１図は油
冷式スクロール圧縮機の全体構成図、第２図は第１図中
のオイル加熱・冷却器の具体的構成を示す外観図、第３
図は従来技術に係る油冷式スクロール圧縮機の全体構成
図である。 １……圧縮機本体、11……油分離器、41……オイル加熱
・冷却器、42……オイルクーラ、43……ヒータ、44,45
……油配管、47……冷却ファン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油の供給を受けつつ気体を圧縮する圧縮機
   本体と、該圧縮機本体から吐出された圧縮気体中の油分
   を分離する油分離器とからなる油冷式圧縮機において、
   前記油分離器から圧縮機本体の要冷却部に至る油配管の
   途中にはオイルクーラとヒータとを一体としたオイル加
   熱・冷却器を設けると共に、該オイルクーラに冷却風を
   供給する冷却ファンを設け、前記油分離器内の油温の状
   態に応じて前記ヒータによって油を加熱し、又は前記冷
   却ファンによってオイルクーラ内を流れる油を冷却する
   ように構成したことを特徴とする油冷式圧縮機。