JPH11107970A - スクリュ圧縮機の内部圧力調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリュ圧縮機におけるスクリュロータを保
持する軸受の内部摩耗を防止し、軸受の寿命を延ばす。 【解決手段】 ステータ９内に軸受１１を介して一対の
スクリュロータ１０を回転自在に保持し、ステータ９に
空気を吸入する吸入口１２と圧縮された圧縮空気を吐出
する吐出口１３とを形成する。吸入口１２からステータ
９内への空気の吸入を断続する吸入弁１５を設け、この
吸入弁１５を閉止してスクリュロータ１０を回転駆動さ
せる無負荷運転時に吐出口１３から吐出される圧縮空気
を導く無負荷運転時吐出経路２５を設ける。吸入口１２
から吸入される空気の流れ方向に沿った吸入弁１５の下
流側に連通する戻し通路２６と、大気中に連通する逃が
し通路２７とを、無負荷運転時吐出経路２５の先端部に
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリュ圧縮機の
内部圧力調節装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、様々な分野においてスクリュ圧縮
機が広く使用されている。このようなスクリュ圧縮機の
一例として、冷却、内部潤滑、シールのためにオイルを
給油する給油式スクリュ圧縮機を図３に基づいて説明す
る。この給油式スクリュ圧縮機は、空気を吸入して圧縮
する圧縮機本体１、吸入する空気を浄化するエアフィル
タ２、圧縮機本体１の駆動源となるモータ（図示せ
ず）、オイルを貯留するオイルタンク３、圧縮空気中か
らオイルを除去するオイルセパレータ４、圧縮空気を冷
却するアフタークーラ５、アフタークーラ５で冷却され
た圧縮空気の中から水分とオイルとを除去するドライヤ
６、オイルを冷却するオイルクーラ７、無負荷運転時に
大気中に放出される圧縮空気中からオイルを除去するエ
キゾーストクリーナ８等により構成されている。

【０００３】前記圧縮機本体１は、ステータ９内に一対
のスクリュロータ１０が収納されており、これらのスク
リュロータ１０は軸受１１により回転自在に保持されて
互いに噛み合っている。このステータ９には、ステータ
９内に空気が吸入される吸入口１２と、スクリュロータ
１０の回転により圧縮された圧縮空気が吐出される吐出
口１３とが形成されている。吸入口１２と前記エアフィ
ルタ２との間には吸入パイプ１４が接続され、この吸入
パイプ１４内には、吸入口１２からステータ９内への空
気の吸入を断続する吸入弁１５が設けられている。

【０００４】前記吐出口１３と前記オイルタンク３との
間には第１吐出パイプ１６が接続され、オイルタンク３
と前記オイルセパレータ４との間には第２吐出パイプ１
７が接続され、オイルセパレータ４と前記アフタークー
ラ５との間には第３吐出パイプ１８が接続され、アフタ
ークーラ５と前記ドライヤ６との間には第４吐出パイプ
１９が接続されている。ドライヤ６と圧縮空気の供給を
受ける作業器（図示せず）との間には圧縮空気供給パイ
プ２０が接続されている。また、前記オイルセパレータ
４と前記エキゾーストクリーナ８との間には第５吐出パ
イプ２１が接続されている。

【０００５】前記オイルタンク３と前記圧縮機本体１と
の間には、圧縮機本体１へオイルを供給するオイル供給
管２２が接続されている。このオイル供給管２２は、温
度調節弁２３により供給流路が切り替えられる構造とな
っている。一方の供給流路は、オイルの温度が設定温度
より低い場合に直接圧縮機本体１へ供給する流路であ
り、他方は、オイルの温度が設定温度より高い場合に前
記オイルクーラ７で冷却して供給する流路である。

【０００６】ここで、負荷運転時には吸入弁１５が開放
され、大気中の空気がエアフィルタ２を通過して吸入口
１２からステータ９内に吸入され、吸入された空気がス
クリュロータ１０の回転により圧縮されて圧縮空気が生
成される。圧縮空気は、第１、第２、第３、第４吐出パ
イプ１６，１７，１８，１９を経てドライヤ６に至り、
この圧縮空気が供給パイプ２０を経て作業器へ供給され
る。

【０００７】一方、無負荷運転時には吸入弁１５が閉止
され、大気中からステータ９内への空気の吸入が起こら
ない。このような状態でスクリュロータ１０が回転駆動
されることにより、ステータ９内に残っていた空気が圧
縮され、吐出口１３から吐出される。無負荷運転時に吐
出口１３から吐出された圧縮空気は、第１、第２、第５
吐出パイプ１６，１７，２１を経てエキゾーストクリー
ナ８に至り、エキゾーストクリーナ８から大気中に放出
される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】給油式スクリュ圧縮機
を無負荷運転すると、ステータ９内は次第に真空状態に
近づく。そして、負荷運転時と無負荷運転時とにおける
ステータ９内の圧力差が大きくなると、その圧力差によ
ってスクリュロータ１０を軸支する軸受１１が摺動部間
で移動し、軸受１１が内部摩耗を生じて寿命が短くな
る。

【０００９】そこで本発明は、スクリュ圧縮機の無負荷
運転時において、ステータ内に一定の残圧を作用させ、
ステータ内が真空状態になることに伴って生ずるスクリ
ュロータを軸支する軸受における摺動部間の移動を防止
し、軸受の内部摩耗を防止するようにしたスクリュ圧縮
機の内部圧力調節装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明のス
クリュ圧縮機の内部圧力調節装置は、ステータ内に軸受
を介して回転自在に保持された一対のスクリュロータを
回転駆動させ、前記ステータに形成された吸入口から前
記ステータ内に空気を吸入して圧縮し、圧縮空気を前記
ステータに形成された吐出口から吐出させるスクリュ圧
縮機において、前記吸入口から前記ステータ内への空気
の吸入を断続する吸入弁を設け、この吸入弁を閉止して
前記スクリュロータを回転駆動させる無負荷運転時に前
記吐出口から吐出される圧縮空気を導く無負荷運転時吐
出経路を設け、前記吸入口から吸入される空気の流れ方
向に沿った前記吸入弁の下流側に連通する戻し通路と大
気中に連通する逃がし通路とを前記無負荷運転時吐出経
路の先端部に形成した。

【００１１】従って、無負荷運転時にステータ内の残留
空気を圧縮した圧縮空気が吐出口から吐出されると、そ
の圧縮空気は無負荷運転時吐出経路内を導かれ、圧縮空
気の一部は戻し通路内を通してステータ内へ戻され、残
りの一部は逃がし通路を通して大気中へ放出される。ま
た、ステータ内の圧力が設定値以下になると、大気中の
空気が逃がし通路と戻し通路とを通してステータ内へ流
入する。このため、無負荷運転時のステータ内には一定
の残圧が常に作用するため、ステータ内が真空状態にな
ることに伴って生ずるスクリュロータを軸支する軸受に
おける摺動部間の移動が防止され、軸受の内部摩耗が防
止される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１及び
図２に基づいて説明する。なお、図３において説明した
部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。本
実施の形態の給油式スクリュ圧縮機は、基本的な構造は
図３に示した給油式スクリュ圧縮機と同じであり、一対
のスクリュロータ１０を軸受１１を介してステータ９内
に回転自在に保持した圧縮機本体１、エアフィルタ２、
オイルタンク３、オイルセパレータ４、アフタークーラ
５、オイルクーラ７、ドライヤ６等を有する。

【００１３】前記ステータ９には、ステータ９内に空気
が吸入される吸入口１２と、スクリュロータ１０の回転
により圧縮された圧縮空気が吐出される吐出口１３とが
形成されている。吸入口１２と前記エアフィルタ２との
間には吸入パイプ１４が接続され、この吸入パイプ１４
内には、吸入口１２からステータ９内への空気の吸入を
断続する吸入弁１５が設けられている。

【００１４】前記吐出口１３と前記オイルタンク３との
間には第１吐出パイプ１６が接続され、オイルタンク３
と前記オイルセパレータ４との間には第２吐出パイプ１
７が接続され、オイルセパレータ４と前記アフタークー
ラ５との間には第３吐出パイプ１８が接続され、アフタ
ークーラ５と前記ドライヤ６との間には第４吐出パイプ
１９が接続されている。ドライヤ６と圧縮空気の供給を
受ける作業器（図示せず）との間には圧縮空気供給パイ
プ２０が接続されている。

【００１５】また、前記オイルセパレータ４には、前記
第３吐出パイプ１８のほかに第６吐出パイプ２４が接続
されている。そして。前記第１、第２吐出パイプ１６，
１７とこの第６吐出パイプ２４とにより、無負荷運転時
に前記吐出口１３から吐出される圧縮空気を導く無負荷
運転時吐出経路２５が形成されている。この無負荷運転
時吐出経路２５の先端部には、戻し通路２６と逃がし通
路２７とが分岐して形成されている。戻し通路２６は、
前記吸入パイプ１４内を流れる空気の流れ方向に沿った
前記吸入弁１５の下流側に連通されている。逃がし通路
２７は、前記吸入パイプ１４内を流れる空気の流れ方向
に沿った前記吸入弁１５の上流側に連通されている。

【００１６】前記戻し通路２６の途中には、空気の流れ
を絞る絞り部２８と、ステータ９内からの空気の逆流を
防止する逆流防止弁２９とが設けられている。

【００１７】このような構成において、負荷運転時には
吸入弁１５が開放され、大気中の空気がエアフィルタ２
を通過して吸入口１２からステータ９内に吸入され、吸
入された空気がスクリュロータ１０の回転により圧縮さ
れて圧縮空気が生成される。圧縮空気は、第１、第２、
第３、第４吐出パイプ１６，１７，１８，１９を経てド
ライヤ６に至り、この圧縮空気が供給パイプ２０を経て
作業器へ供給される。

【００１８】つぎに、無負荷運転時には吸入弁１５が閉
止される。この状態でスクリュロータ１０が回転駆動さ
れると、ステータ９内に残っていた空気が圧縮され、吐
出口１３から吐出される。無負荷運転時に吐出口１３か
ら吐出された圧縮空気は、第１、第２、第６吐出パイプ
１６，１７，２４からなる無負荷運転時吐出経路２５内
を導かれ、その一部が戻し通路２６を通してステータ９
内へ戻され、残りの一部は逃がし通路２７を通して大気
中へ放出される。また、このような無負荷運転が一定時
間継続され、ステータ９内の圧力が設定値以下になる
と、大気中の空気が逃がし通路２７の先端から流入し、
戻し通路２６を通してステータ９内に流入する。

【００１９】従って、無負荷運転時においてもステータ
９内は真空状態にならず、ステータ９内には一定の残圧
が作用し、ステータ９内の残圧によりスクリュロータ１
０には圧縮空気を送り出す方向と逆向き（矢印Ａ方向）
の力が常時作用する。このため、負荷運転時と無負荷運
転時とにおいて、スクリュロータ１０に作用する矢印Ａ
方向の力が発生したり消滅したりするということがな
く、そのような力の発生や消滅の繰り返しによってスク
リュロータ１０が軸方向又は軸方向と直交する方向に移
動するということが防止される。そして、スクリュロー
タ１０の移動に伴なう軸受１１の摺動部間（リング部材
１１ａとコロ部材１１ｂとの間）の移動が防止され、そ
れに伴って軸受１１の内部摩耗が防止され、軸受１１の
寿命が長くなる。

【００２０】また、無負荷運転時にステータ９内に一定
の残圧が作用するため、このステータ９内に連通されて
いるオイルタンク３内にも一定の残圧が作用する。従っ
て、オイルタンク３内が真空状態となって油煙が発生す
るということが防止され、オイルタンク３内のオイルの
残量確認を常時良好に行なえる。

【００２１】なお、本実施の形態では、給油式の潤滑方
式を採用した給油式スクリュ圧縮機を例に挙げて説明し
たが、無給油式の潤滑方式を採用するスクリュ圧縮機に
おいても本発明を適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載の発明のスクリュ圧縮機の
内部圧力調節装置によれば、無負荷運転時においてもス
テータ内に常に一定の残圧を作用させることができ、従
って、無負荷運転時にステータ内が真空状態になること
に伴って生ずるスクリュロータを軸支する軸受における
摺動部間の移動を防止することができ、軸受の内部摩耗
を防止して軸受の寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す給油式スクリュ圧
縮機の構造を示す回路図である。

【図２】圧縮本体の構造を拡大して示す縦断正面図であ
る。

【図３】従来例の給油式スクリュ圧縮機の構造を示す回
路図である。

【符号の説明】

９ ステータ １０ スクリュロータ １１ 軸受 １２ 吸入口 １３ 吐出口 １５ 吸入弁 ２５ 無負荷運転時吐出経路 ２６ 戻し通路 ２７ 逃がし通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータ内に軸受を介して回転自在に保
   持された一対のスクリュロータを回転駆動させ、前記ス
   テータに形成された吸入口から前記ステータ内に空気を
   吸入して圧縮し、圧縮空気を前記ステータに形成された
   吐出口から吐出させるスクリュ圧縮機において、 前記吸入口から前記ステータ内への空気の吸入を断続す
   る吸入弁を設け、この吸入弁を閉止して前記スクリュロ
   ータを回転駆動させる無負荷運転時に前記吐出口から吐
   出される圧縮空気を導く無負荷運転時吐出経路を設け、
   前記吸入口から吸入される空気の流れ方向に沿った前記
   吸入弁の下流側に連通する戻し通路と大気中に連通する
   逃がし通路とを前記無負荷運転時吐出経路の先端部に形
   成したことを特徴とするスクリュ圧縮機の内部圧力調節
   装置。