JPH10252901A - ロータ軸をシールする装置とその種の装置を備えたスクリュー型圧縮機 - Google Patents
ロータ軸をシールする装置とその種の装置を備えたスクリュー型圧縮機Info
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- JPH10252901A JPH10252901A JP10029582A JP2958298A JPH10252901A JP H10252901 A JPH10252901 A JP H10252901A JP 10029582 A JP10029582 A JP 10029582A JP 2958298 A JP2958298 A JP 2958298A JP H10252901 A JPH10252901 A JP H10252901A
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Abstract
が、しかし大きな圧力差の場合でも、ロータ軸が休止し
ていてもまた回転していても、殆ど全てのものが良好な
シールを行うロータ軸用シール装置を得る。 【解決手段】 ハウジングから間隔をおいて少なくとも
一本のロータを内部に設け、流体を圧縮又は膨張させる
機器のハウジングに組付けられた軸受に支持されたロー
タ軸をシールし、ロータとロータ軸周りの軸受との間に
配置され且つ少なくとも2つの空隙接触か若しくは摩擦
の無いシールを有し、ロータとロータ軸との間の第1の
空隙接触シールと、2つのリップを備えた逆向きリップ
シールと、第2の空隙接触シールとを連続せしめ、同リ
ップは、部分的に互いに反対方向に向けられそれらの裏
側は上記ロータ軸に向けられ、同リップの間には圧力流
体用入口が開口され、それによってそれらリップは、そ
れらの間の圧力に応じてロータ軸に接続されたり、又は
ロータ軸から持ち上げられる。
Description
張させる機器の、特にハウジングと少なくとも一本のロ
ータを内部に備えたタイプの圧縮機又は管用エキスパン
ダのハウジングに組付けられた軸受に支持されたロータ
軸をシールする装置に関し、それによって該シール装置
は、ロータとロータ軸周りの軸受との間に配置され且つ
少なくとも2つの空隙接触の、又は摩擦の無いシールを
有している。
低減することは明らかであるが、しかし、幾つかのケー
スでは、通常油となっているが、軸受の潤滑剤が、機器
の流体中に最後は入ってしまったり、機器の流体が軸受
の潤滑剤中に最後は入ってしまったりすることは、とも
かく大きな不利益となる。
が必要とされているのに、軸受が油で潤滑されているよ
うな圧縮機に関するケースに相当する。
の無い圧縮ガスを得るために、油でなく例えば水の潤滑
剤がロータ上に噴霧される。更に、この潤滑剤は軸受や
これらの軸受を潤滑する油とは接触しないであろう。
のものの中には、ロータが休止している時も回転してい
る時も、ロータとロータ軸用軸受との間で最適シールを
行うのを保証するために幾つかのシールから構成された
ロータ軸用シール装置が適用されているからである。
書(WO)の第94/15100号に記載されたスクリ
ュー型圧縮機は、ロータ軸をシールする装置を備えてお
り、それによって大部分の装置は、ロータを出力部に接
続したものとして第1と第2のシール間のリング形状室
と、圧縮空気ラインの接続された第2と第3のシール間
のリング形状室とを備えた3つの空隙接触シールから構
成されている。
ールを行うものではない。
で、安価であるが、しかし大きな圧力差の場合でも、ロ
ータ軸が休止していてもまた回転していても、殆ど全て
のものが、良好なシールを行うロータ軸用シール装置を
提供することを目的とする。
が、ロータと軸受との間の第1の空隙接触シールと、2
つのリップを備えた二重の逆向きリップシールと、第2
の空隙接触シールとを連続して備えており、それら2つ
のリップは、それらの一部が互いに反対方向に向き且つ
それらの裏側が上記ロータ軸に向けられており、またそ
れらのリップの間には圧力流体用入口が開口されてお
り、それによってそれらリップは、それらの間の圧力に
応じてロータ軸に接続されたり、又はロータ軸から持ち
上げられるようになっている本発明によって達成され
る。
ータ軸に接続するが、しかし、ロータ軸の回転中は圧縮
機からの流体によって裏側に他方側よりもより大きな総
合圧が加えられて、結果的にリップが持ち上げられるよ
うになっている逆向きリップシールが、ドイツ特許発明
明細書(DE−C)の第3.616.689号に記載さ
れている。
対するリップの摩擦は除去される。そこで、リップは、
明らかに圧力流体が制約されつつも漏れを起こせるよう
にする。
対となっており、それで、圧縮機の圧力は前方側に加え
られることになり、またそれで、ロータ軸がより速く回
転を始めて圧縮機の圧力が高まるに従って、リップはロ
ータ軸に対してより強く押圧されることになり、結果的
により大きな摩耗を起こすことになる。
機自体から到来し、次いで圧力流体の上記入口は、圧縮
機の高圧側か、又は例えば圧縮機に接続された分離器等
の、その出口に接続される。
や、又は例えば螺旋シール等の粘性シールとすることが
できる。
の周りに設けられ、その場合、それは、ロータの周囲か
ら到来して第1シールを通って漏出する流体を排出する
為に、第1空隙接触シールと二重の逆向きリップシール
との間においてハウジングに出口を備えることができ
る。
の周りに設けられ、その場合、それは、ハウジング内で
噴射される潤滑剤と同じか又は代替し得る流体を供給す
る為に、第1空隙接触シールと二重の逆向きリップシー
ルの間においてハウジングに入口を備えることができ
る。
ルと軸受との間に軸受用潤滑剤の供給部を備えることが
できるが、それは、リップシールと第3シールとの間に
おいて大気への接続部を備えることができる。
して搭載されたロータ軸を両端で支持したスクリュー形
状の2本のロータを有したスクリュー型圧縮機や、殆ど
全てが、水又は油以外の他の潤滑剤がロータに噴霧され
るスクリュー型圧縮機であって、それが、少なくとも、
上記実施例のいずれか一つに係るロータ軸をシールする
装置を有していることを特徴とするスクリュー型圧縮機
に関する。
説明する為に、本発明に係るロータ軸をシールする装置
を備えたスクリュー型圧縮機について、次の好適な実施
例によって、何ら制限的にでは無く、ただ一例として添
付図面を参照にして説明する。
軸受を介して搭載されているハウジング1から主として
構成された水噴射を行うスクリュー型圧縮機を示してい
る。この軸受の前方では、ロータ2の高圧側、即ち圧縮
機の出口3側においてハウジング1内で二重ボールベア
リング5に搭載され軸方向に向けられたロータ軸4が、
2本のロータ2に各々設けられている。
いて、シール装置6がロータ軸4の周りに設けられてい
る。
口7の側では、各ロータ2には軸方向のロータ軸8又は
9が更に設けられており、それによって、これらロータ
8、9は、ハウジング1に設けられたローラ軸受10に
搭載されている。
て、ロータ軸8又は9は、シール装置11によって囲ま
れている。
なっており、ハウジング1の一部分によって形成された
歯車箱に組付けられ、駆動モータに接続された図示され
ていない歯車式トランスミッションの一部分のローラ軸
受10の外側に突出した端に歯車12を有している。
は、図2に詳細に示されているように、3つのシール1
3、14、15を有しており、それらの間には、出口1
8と大気圧への接続部19とが各々接続されているリン
グ形状室16、17を備えているが、第3出口20は、
この第3シール15側においてボールベアリング5に接
続されている。
は、螺旋シールから形成されており、ロータ軸4の外面
に設けられ且つハウジング1の軸用開口22壁までほと
んど達しそうなスパイラル螺糸21から成る空隙接触式
ダイナミックシールである。この螺糸21の螺旋方向
は、ロータ軸4の正規の回転方向において、螺糸21が
流体をロータ2まで運ぶようなものとなっている。
空気の出口であり、また、それはロータ軸4を取り囲ん
だ小室16を圧縮機の入口7に接続するダクトから構成
されている。
7と大気との間の接続を行うダクトである。
れたリップシール14は、2つのリップ23と、これら
2つのリップ23の間で開口した圧縮空気用入口24と
を有した二重の逆向きリップシールである。
23は、それらの一部が互いに反対方向に向き、それら
の裏側がロータ軸4の方に向けられている。運転の休止
時には、これらのリップ23の可橈端は、それらの裏側
でロータ軸4に接続されている。
内に開いているが、圧縮空気の入口24は、一方で2つ
のリップ23間の空間内に開口し且つ他方で減圧弁25
Aを介して圧縮機出口3に接続した分離器25に接続さ
れたダクトと成っている。
な素材から造られ且つ支持体に固定されており、結果的
に上記の可橈端の湾曲が妨げられることはない。
であり、図示の例では、それはロータ軸4の周りに設け
られた螺旋溝26から成る螺旋シールであり、その螺旋
方向は、螺糸21の螺旋方向とは反対になっており、即
ち、結果的にロータ軸4が正規方向に回転すると、流体
はボールベアリング10へ押し戻されることになる。シ
ール装置6の作動は、次のようになっている。
2に接続された各ロータ軸4の端には大きな圧力が存在
しており、その結果、このロータ2上に噴射された潤滑
剤、即ち水は、加圧下でロータ軸4を経て漏出する。
大部分ロータ2に運ばれ戻される。漏出の残りの部分
は、出口18を経て圧縮機の入口7に流れ戻る。
ング5を潤滑する油と水を実際に分離するために設けら
れている。
てリップ23間に供給される境界空気は、油の圧力や水
の圧力よりも大きな圧力を有しており、その結果、リッ
プ23の可橈端は持上げられ、従って最早ロータ軸4と
は何ら接触しない。ボールベアリング5側では、小室1
7は大気に接続しているために、圧力は大気圧に事実上
等しくなっている。
の摩擦が無くなるが、しかし、境界空気は若干漏れを起
こす。
して圧縮機の入口7へ部分的に排除され、出口19を介
して大気へ部分的に排除される。
では、小室17が出口19を経て大気圧に接続している
ので大気圧がかかっている。リップシール14の他方側
は、圧縮機の入口7に接続されており、その場合も大気
圧がかかることになる。
らロータ軸4を経て漏れ出る油が確実にこのボールベア
リング5に運ばれ戻されるようにしている。
油は、シール13を通過した水のように、リップシール
14の位置で漏れている圧縮空気によっていかなる場合
も止められる。
離器25における圧力は、実際には大気圧に等しく、更
に境界空気の過大圧力も低下する。リップ23間のこの
圧縮空気の過大圧力が低下し、その結果、これらリップ
23はロータ軸4に接続されることになり、それで二重
の逆向きリップシール14は、従来の逆向きリップシー
ルとして静的に作用する。
圧が圧縮機の入口7に発生される。この負圧が装置6ま
で出口18を経て伝達されるのを防ぐために、圧縮機の
零負荷で閉じられるこの出口18にシール27を設けな
ければならない。
の周りでシールする装置11は、シール13、14間の
小室16に接続された水の出口18が、水の入口28で
代替されており、従って圧縮機の入口7の圧力に対して
例えば0.1バールの若干の過大圧力の下で水源に接続
されている点で上記シール装置6と異なっているだけで
ある。
6の作用に類似しているが、この場合の相違は、水は何
らロータ2側から漏出せず、また空隙接触シール13の
ために、入口28を経て供給される水は、若干の過大圧
力を受けてロータ2に運ばれる点である。
空気の圧力よりもかなり低いので、入口28を介して若
干過大な圧力の下で供給される水は、シール14の作用
に何ら影響しないものである。
の潤滑剤と軸受5、10のそれとの間で優れたシールを
行い且つ完全な分離を行うものである。
ものとは別の他の粘性シールやラビリンスシール等の空
隙接触シールが使用され得る。
れよう。
かかった境界空気源に接続される必要がない。境界空気
に代わって、他の圧力流体も使用されよう。
の圧縮機や、管用エキスパンダやポンプのような流体を
圧縮したり、又は膨張させたりする他の機器にさえ適用
され得る。
施例に決して限定されるものではなく、反対にその種の
シール装置やその種の圧縮機は、本発明の技術的範囲に
依然入っている限りあらゆる種類の変形例で造られ得る
ものである。
示している。
分を示している。
分を示している。
Claims (12)
- 【請求項1】 ハウジング(1)から間隔をおいて少な
くとも一本のロータ(2)を内部に搭載し、流体を圧縮
又は膨張させる機器のハウジング(1)に組付けられた
軸受(5、10)に支持されたロータ軸(4、8、9)
をシールするもので、それによってロータ(2)とロー
タ軸(4、8、9)周りの軸受(5、10)との間に配
置され且つ少なくとも2つの空隙接触(ブランクコンタ
クト)か若しくは摩擦の無いシール(13、15)を有
したシール装置において、このシール装置は、ロータ
(2)とロータ軸(4、8、9)との間の第1の空隙接
触シール(13)と、2つのリップ(23)を備えた二
重の逆向きリップシール(14)と、第2の空隙接触シ
ール(15)とを連続して備えており、それら2つのリ
ップ(23)は、その一部が互いに反対方向に向き且つ
それらの裏側が上記ロータ軸(4、8、9)に向けられ
ており、またそれらのリップ(23)の間には圧力流体
用入口(24)が開口されており、それによってそれら
リップ(23)は、それらの間の圧力に応じてロータ軸
(4、8、9)に接続されたり、又はロータ軸(4、
8、9)から浮上されることを特徴とするシール装置。 - 【請求項2】 シール装置は、圧縮機のロータ軸(4、
8、9)の周りに搭載されており、また圧力流体の入口
(24)は、減圧装置(25A)を介して圧縮機の高圧
側に又はその出口に接続されたラインに接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載のシール装置。 - 【請求項3】 空隙接触シール(13、15)の少なく
とも一方は、ラビリンスシールか又は例えば螺旋シール
等の粘性シールであることを特徴とする上記請求項1ま
たは2に記載のシール装置。 - 【請求項4】 シール装置は、ロータ(2)の高圧側の
ロータ軸(4)の周りに設けられており、またロータ
(2)の周囲から第1シール(13)を通って漏れた流
体を排出するために、第1空隙接触シール(13)と二
重逆向きリップシール(14)との間においてハウジン
グ(1)に出口(18)を有していることを特徴とする
請求項1ないし3のいずれか一項に記載のシール装置。 - 【請求項5】 シール装置は、ロータ(2)の低圧側の
ロータ軸(8、9)の周りに設けられており、また第1
空隙接触シール(13)と二重逆向きリップシール(1
4)との間に流体を供給するために、ハウジング(1)
に入口(28)を有していることを特徴とする請求項1
ないし3のいずれか一項に記載のシール装置。 - 【請求項6】 シール装置は、リップシール(14)と
第3シール(15)との間に大気への接続部(19)を
有していることを特徴とする請求項1ないし5のいずれ
か一項に記載のシール装置。 - 【請求項7】 シール装置は、第3シール(15)と軸
受(5、10)との間においてハウジング(1)にと軸
受(5、10)の潤滑剤の出口(20)を有しているこ
とを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載
のシール装置。 - 【請求項8】 シール装置は、出口(18)又は入口
(28)又は大気への接続部(19)が接続されている
シール(13、14、15)のうち少なくとも2つの間
においてロータ軸(4、8、9)の周りにリング形状室
(16、17)を有していることを特徴とする請求項4
ないし6のいずれか一項に記載のシール装置。 - 【請求項9】 ハウジング(1)に軸受を介して搭載さ
れた両端上にロータ軸(4、8、9)を有した2本の螺
旋ロータ(2)を含むスクリュー型圧縮機において、該
圧縮機は、請求項1ないし8のいずれか一項に記載のロ
ータ軸(4、8、9)をシールする装置を少なくとも一
つ有していることを特徴とするスクリュー型圧縮機。 - 【請求項10】 高圧側又は出口側に設けられたロータ
軸(8、9)の少なくとも一方をシールする装置は、第
1シール(13)と、圧縮機入口(7)に接続されたリ
ップシール(14)との間に出口(18)を有している
ことを特徴とする請求項9に記載のスクリュー型圧縮
機。 - 【請求項11】 低圧側又は入口側に設けられたロータ
軸(4)の少なくとも一方をシールする装置は、第1シ
ール(13)と、流体源に接続されたリップシール(1
4)との間に入口(28)を有していることを特徴とす
る請求項9又は10に記載のスクリュー型圧縮機。 - 【請求項12】 シール装置は、液体が噴射される圧縮
機であることを特徴とする請求項10又は11に記載の
スクリュー型圧縮機。
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