JPH07103858B2 - 油冷式スクリュ圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

【０００２】本発明は、油タンクの上に圧縮機本体およ
びその駆動部を積み上げた配置構造にするとともに、圧
縮機本体をベルト駆動とした油冷式スクリュ圧縮機に関
するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、図２に示すように油タンク４１の
上に圧縮機本体４２およびその駆動部であるモータ４３
を積み上げた配置構造にして装置全体の占有スペースを
小さくするするとともに、圧縮機本体４２を駆動プーリ
４４，ベルト４５，従動プーリ４６を介してモータ４３
により駆動するようにした油冷式スクリュ圧縮機は公知
である。圧縮機本体４２内のロータ室には、吐出側を、
スラスト力にも対抗し得るアンギユラ玉軸受４７によ
り、また吸込側を、ころ軸受４８により回転可能に互い
に噛み合う雌雄一対のスクリュロータ４９が支持してあ
り、上記ロータ室の吐出側には上側に吐出ポート５０が
形成してある。そして、回転するスクリュロータ４９よ
り吐出された圧縮ガスを吐出ポート５０から上向きに吐
出させ、吐出流路５１を経て下方の油タンク４１に至ら
せている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の油冷式スク
リュ圧縮機では、吐出ポート５０はスクリュロータ４９
の軸に対して上方に設けてある。このため、吐出側のア
ンギュラ玉軸受４７には、ころ軸受４８を支点としてベ
ルト４５の張力に基づき作用する下向きの力と、吐出側
での圧縮ガスの圧力に基づく下向きの力とを合わせた大
きな力が作用することになる。アンギュラ玉軸受４７
は、同程度の大きさのころ軸受４８に比して大荷重には
耐えられないものであるので、上述のような大きな荷重
はアンギュラ玉軸受４７の寿命を縮めることになるとい
う問題がある。本発明は斯る従来の問題点を課題として
なされたもので、軸受の長寿命化を可能にした油冷式ス
クリュ圧縮機を提供しようとするものである。

【０００５】

【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、圧縮機本体を油タンク上に位置させて、
上記圧縮機本体の吐出口から油タンクに至る吐出ガス流
路を形成し、上記圧縮機本体より吐出した油を含んだガ
スから分離した油を上記油タンクに溜めるとともに、上
記圧縮機本体の上に、この圧縮機本体をベルト駆動する
駆動部を位置させ、かつ上記吐出口と上記ベルト駆動を
受ける箇所との間で上記圧縮機本体を上記油タンクに固
定した油冷式スクリュ圧縮機において、上記圧縮機本体
の上記油タンク側に、この油タンクに向けて、下向きに
ガスを吐出させる吐出ポートおよび吐出口を設けて形成
した。

【０００６】

【作用】上記発明のように形成することにより、スクリ
ュロータを支持する吐出口側の軸受に作用するラジアル
荷重が軽減される。

【０００７】

【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。図１は発明に係るスクリュ圧縮機を示し、圧
縮機本体１,モータ２および圧縮機本体１の吸込口３に
至る吸込流路４に吸込フィルタ５,吸気調節弁６,吸込ケ
ーシング７を、また圧縮機本体１の吐出口８に続く吐出
流路９に油タンク１０,アフタークーラ１１,リザーブタ
ンク１２を設けるとともに、潤滑油循環流路１３に油フ
ィルタ１４,三方切換弁１５,油クーラ１６を設けて形成
してある。圧縮機本体１は吸込ケーシング７に固定して
あり、内部に吐出側の軸受１７,および吸込ケーシング
７内の吸込側の軸受１８により回転可能に支持された互
いに噛み合う雌雄一対のスクリュロータ１９を収納し、
駆動プーリ２０,従動プーリ２１,ベルト２２を介してモ
ータ２により駆動可能となっている。また、吸込ケーシ
ング７に吸気調節弁６を、吸気調節弁６に吸込フィルタ
５を固定して、各々の内部の連通空間により吸込流路４
を形成してある。

【０００８】ここで、圧縮機本体１の吐出ポート２３は
下向きに形成してあるので、吐出側の軸受１７には、吸
込側の軸受１８を支点としてベルト２２の張力に基づき
作用する下向きの力から、吐出側でのガス圧に基づく上
向きの力だけ減じた力が作用するようになる。即ち、軸
受１７に作用する力はこのガス圧分だけ軽減され、軸受
寿命が長くなるようになっている。なお、この場合吸込
側の軸受１８にはベルト２２の張力に基づく力に加え
て、このガス圧に基づく力が作用することになるが、上
記従来の圧縮機のように、一般には、軸受１８にはころ
軸受が用いられており、大きなラジアル荷重に耐え得る
もので、軸受１７の寿命に比し、軸受１８の短寿命化は
問題にならない。

【０００９】油タンク１０と、この下方に上向き凸面と
して断面アーチ状の仕切板２４を介してリザーブタンク
１２とを一容器により形成してある。また、油タンク１
０の周辺部に載置台２５を立設するとともに、油タンク
１０の上面中央部を貫通する流入口２６を形成し、上記
載置台２５上に吸込ケーシング７を固定することにより
圧縮機本体１を片持ち状態で支持して、上記流入口２６
にＯ−リング２７を介して上記吐出口８が外部と遮断さ
れた状態で流入口２６に押圧されて密着するように形成
してある。さらに、油タンク１０の上記載置台２５とは
反対側の周辺部上方に油分離部２８を立設し、この油分
離部２８内の空間の上部に油分離エレメント２９が設け
てあり、吐出口８を出て、この油分離エレメント２９か
ら保圧用逆止弁３０を経てアフタークーラ１１,リザー
ブタンク１２へと続く吐出流路９が形成してある。な
お、図中、吐出流路９は一部省略して示してあり、※印
同志が連通する。

【００１０】油分離部２８の上面は、載置台２５の上面
に対して所定の高さとなるように形成するとともに、吸
込ケーシング７,吸気調節弁６もそれぞれ所定の高さと
なるように形成し、載置台２５の上に吸込ケーシング
７,吸気調節弁６を積み上げて固定するだけで、吸気調
節弁６の上面と油分離部２８の上面とが同一高さになる
ようになっており、この両上面の上に支持プレート３１
を介してモータ２が固定してある。潤滑油循環流路１３
は油タンク１０の下部の油溜り部３２を出て、圧縮機本
体１,吸込ケーシング７内の軸受,軸封部等の給油箇所に
至っている。

【００１１】次に、上記構成からなる装置の作動状態に
ついて説明する。モータ２により駆動プーリ２０,従動
プーリ２１,ベルト２２を介してスクリュロータ１９が
回転駆動されると、スクリュロータ１９により吸込フィ
ルタ５を介して吸込まれた空気は吸込流路４を経て吸込
口３より吸込み、圧縮され、軸受部等に給油された潤滑
油とともに吐出口８に吐出される。この潤滑油とともに
吐出された圧縮空気は、吐出流路９中の油タンク１０内
に入り、油分離エレメント２９にて気液分離され、潤滑
油は滴下して油溜り部３２に一旦溜められ、油分離され
た圧縮空気はアフタークーラ１１に至り、ここで図示し
ないファンからの送風により空冷され、リザーブタンク
１２に一旦溜められた後、適宜要求に応じて機外に送り
出される。

【００１２】一方、油溜り部３２の潤滑油は油フィルタ
１４,三方切換弁１５を経て油クーラ１６に至り、ここ
で、上記アフタークーラ１１における圧縮空気と同様、
図示しないファンからの送風により空冷されて圧縮機本
体１,吸込ケーシング７内の上記給油箇所に送られた
後、油溜り部３２に回収され、以後上記同様循環使用に
供される。なお、油溜り部３２の潤滑油が冷却する必要
がない温度である場合等、油クーラ１６を通す必要がな
い場合には、三方切換弁１５の流路を切換えることによ
り、潤滑油を油フィルタ１４より油クーラ１６をバイパ
スさせて直接上記給油箇所に送れるように形成してあ
る。ここで、油タンク１０とリザーブタンク１２とは一
容器により形成してあるので、装置全体がコンパクトに
まとまるとともに、油溜り部３２の潤滑油は断面アーチ
状にして耐圧性を向上させた仕切板２４を介してリザー
ブタンク１２内の冷却された圧縮空気と隣合っており、
上記潤滑油がこの冷却された空気によっても冷却される
ようになっている。

【００１３】また、例えば圧縮機の起動時には油溜り部
３２の潤滑油内に気泡が発生し、油面が上昇する。一
方、油分離エレメント２９の気液分離性能を維持するに
は、油分離エレメント２９が上記油面の上昇時でも潤滑
油に浸ることがないようにしなければならず、油面と油
分離エレメント２９とは余り近付けることはできず、あ
る程度離しておく必要がある。このため、従来の油タン
クは高さが大きくなり、全体的に嵩高なものとなってい
るのに対して、本実施例では油タンク１０の一方の側の
周辺部上方に立設した油分離部２８内の空間上部に油分
離エレメント２９を設けることにより、油溜り部３２の
油面との間に十分大きな距離を確保して、その他の空間
を有効利用できるように形成してある。即ち、油分離部
２８以外の油タンク１０の部分は、装置内に潤滑油を循
環させ続けるのに必要な潤滑油を溜めるための必要最小
限度の容積として高さを低くし、この高さを低くするこ
とにより生じた空間に圧縮機本体１を配置して、油分離
部２８と吸込ケーシング７,吸気調節弁６との両突出部
間に圧縮機本体１を位置させるようにして、この点から
も装置全体をコンパクトなものにしてある。

【００１４】また、仕切板２４は断面アーチ状になって
おり、油溜り部３２の横方向断面は上方に向かって拡が
る故、上記気泡の発生により油面が上昇しようとする
際、脱気を促進し、油面上昇を抑制し、油タンク１０の
高さを小さくするのに寄与している。さらに、油タンク
１０は油分離部２８を除き、高さを小さくし、横方向断
面を大きくした形状になっているため、油タンク１０の
上面中央部に振動を与えると撓み易く、太鼓と同様の作
用により大きな音を発し易いのに対して、周辺部では振
動を受けても、上記中央部より剛体に近い状態にあるた
め音を発生し難い。そこで、本実施例では振動を発生し
騒音源となり易い圧縮機本体１を吸込ケーシング７を介
して載置台２５により支持して油タンク１０の周辺部に
て振動を受けるようにして、油タンク１０の上面中央部
はＯ−リング２７を介して圧縮機本体１と当接させるこ
とにより騒音を低減させてある。

【００１５】また、圧縮機本体１とともに騒音発生源と
なり易いモータ２を支持プレート３１を介して油分離部
２８と支持プレート３１,吸気調節弁６,吸込ケーシング
７を介して載置台２５とにより支持して、上記同様油タ
ンク１０の周辺部に振動が伝播するようにして騒音を低
減させてある。なお、上記実施例では駆動部であるモー
タ２を支持プレート３１を介して油分離部２８と吸込ケ
ーシング７,吸気調節弁６にて支持したものを示した
が、本発明はこれに限るものでなく、この他上記各支持
部を油タンク１０の周辺部に立設した架台により支持す
るようにしてもよい。

【００１６】また、好ましくは油タンク１０を厚肉材に
より形成するのが良く、この場合には図１に示すように
油分離エレメント２９を横方向に設け易くなり、油分離
部２８の高さを低くし、かつ油分離部２５の側方の空間
の有効利用も可能となる。なお、上記実施例では圧縮ガ
スが空気であるものを示したが、本発明はこれに限るも
のでなく、空気以外のガスを圧縮ガスとする装置も含む
ものである。

【００１７】

【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、圧縮機本体を油タンク上に位置させて、上記
圧縮機本体の吐出口から油タンクに至る吐出ガス流路を
形成し、上記圧縮機本体より吐出した油を含んだガスか
ら分離した油を上記油タンクに溜めるとともに、上記圧
縮機本体の上に、この圧縮機本体をベルト駆動する駆動
部を位置させ、かつ上記吐出口と上記ベルト駆動を受け
る箇所との間で上記圧縮機本体を上記油タンクに固定し
た油冷式スクリュ圧縮機において、上記圧縮機本体の上
記油タンク側に、この油タンクに向けて、下向きにガス
を吐出させる吐出ポートおよび吐出口を設けて形成して
ある。このため、スクリュロータを支持する吐出口側の
軸受に作用するラジアル荷重が軽減されるようになり、
軸受の長寿命化が可能になるとともに、吐出ポートから
油タンクに至る流路間で、例えば締付けボルトの緩みが
生じた場合でも、圧縮機本体の吐出側はベルト張力に基
づく力によって油タンクに常時押圧された状態が保たれ
圧縮ガスが外部に漏れるという事態は防止できるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る油冷式スクリュ圧縮機の全体構
成図である。

【図２】 従来の油冷式スクリュ圧縮機の全体構成図で
ある。

【符号の説明】

１ 圧縮機本体 ２ モータ ８ 吐出口 ９ 吐出流路 １０ 油タンク ２０ 駆動プーリ ２１ ベルト ２２ 従動プーリ ２３ 吐出ポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機本体を油タンク上に位置させて、
   上記圧縮機本体の吐出口から油タンクに至る吐出ガス流
   路を形成し、上記圧縮機本体より吐出した油を含んだガ
   スから分離した油を上記油タンクに溜めるとともに、上
   記圧縮機本体の上に、この圧縮機本体をベルト駆動する
   駆動部を位置させ、かつ上記吐出口と上記ベルト駆動を
   受ける箇所との間で上記圧縮機本体を上記油タンクに固
   定した油冷式スクリュ圧縮機において、上記圧縮機本体
   の上記油タンク側に、この油タンクに向けて、下向きに
   ガスを吐出させる吐出ポートおよび吐出口を設けて形成
   したことを特徴とする油冷式スクリュ圧縮機。