JPH11336684A - オイルフリースクリュー圧縮機のジャケット冷却装置 - Google Patents
オイルフリースクリュー圧縮機のジャケット冷却装置Info
- Publication number
- JPH11336684A JPH11336684A JP10140793A JP14079398A JPH11336684A JP H11336684 A JPH11336684 A JP H11336684A JP 10140793 A JP10140793 A JP 10140793A JP 14079398 A JP14079398 A JP 14079398A JP H11336684 A JPH11336684 A JP H11336684A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】オイルフリスクリュー圧縮機のケーシングのジ
ャケットの冷却装置に関わり、圧縮機の起動時，負荷運
転時などに対し、雄メスロータとケーシング間の歯先す
きまを最小に維持し、高性能な圧縮機を提供する。 【解決手段】ガスの吸込み温度と冷却液温度との温度差
の検出装置を備え、この温度差に基づいてジャケットと
冷却液供給系との間の冷却液の連通を制御する開閉装置
を設けた。
ャケットの冷却装置に関わり、圧縮機の起動時，負荷運
転時などに対し、雄メスロータとケーシング間の歯先す
きまを最小に維持し、高性能な圧縮機を提供する。 【解決手段】ガスの吸込み温度と冷却液温度との温度差
の検出装置を備え、この温度差に基づいてジャケットと
冷却液供給系との間の冷却液の連通を制御する開閉装置
を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はオイルフリースクリ
ュー圧縮機のジャケット冷却装置に関わり、特に圧縮機
性能を高性能に維持するジャケット冷却装置に関する。
ュー圧縮機のジャケット冷却装置に関わり、特に圧縮機
性能を高性能に維持するジャケット冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のオイルフリースクリュー圧縮機の
ジャケット冷却方法は特開平9−158870号公報，特開平1
−310189号公報などに見ることができる。特開平9−158
870号公報においては冷却水は外部の工業用水などの供
給系から供給され、アフタークーラを冷却した後一段圧
縮機本体及び二段圧縮機本体のジャケットに供給され、
その後インタークーラを冷却し供給系に排出される。本
例のようなオープン回路では回路内への水垢などの堆積
は不可避であり、また冷却水の凍結などによる機器の損
傷を避けるため機器からの水抜きが必要である。
ジャケット冷却方法は特開平9−158870号公報，特開平1
−310189号公報などに見ることができる。特開平9−158
870号公報においては冷却水は外部の工業用水などの供
給系から供給され、アフタークーラを冷却した後一段圧
縮機本体及び二段圧縮機本体のジャケットに供給され、
その後インタークーラを冷却し供給系に排出される。本
例のようなオープン回路では回路内への水垢などの堆積
は不可避であり、また冷却水の凍結などによる機器の損
傷を避けるため機器からの水抜きが必要である。
【０００３】特開平1−310189 号公報においては、圧縮
機本体のジャケット，インタークーラ及びアフタークー
ラなどを冷却する冷却液の回路は閉回路を構成し、回路
内に設けたポンプ及びラジエターなどで供給系を構成し
ている。このような閉回路では通常不凍液が用いられ、
水垢などの堆積及び凍結による機器の損傷の問題は生じ
ない。
機本体のジャケット，インタークーラ及びアフタークー
ラなどを冷却する冷却液の回路は閉回路を構成し、回路
内に設けたポンプ及びラジエターなどで供給系を構成し
ている。このような閉回路では通常不凍液が用いられ、
水垢などの堆積及び凍結による機器の損傷の問題は生じ
ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】オイルフリースクリュ
ー圧縮機の雄雌ロータは互いに非接触で回転し、また圧
縮室をロータと共に構成するケーシングとも非接触で回
転する。従って、ロータの温度及び熱膨張量はガスの圧
縮，温度上昇に伴うガス側からの加熱によって主として
定まり、圧縮機本体のケーシングの冷却の度合いは二次
的な影響を与えるのみである。ガス側からの加熱は圧縮
機の作動条件、すなわちガスの吸込み圧力と吸込み温
度，吐出し圧力，ガスの種類，ロータの回転速度など主
としてガス側の条件によって定まる。
ー圧縮機の雄雌ロータは互いに非接触で回転し、また圧
縮室をロータと共に構成するケーシングとも非接触で回
転する。従って、ロータの温度及び熱膨張量はガスの圧
縮，温度上昇に伴うガス側からの加熱によって主として
定まり、圧縮機本体のケーシングの冷却の度合いは二次
的な影響を与えるのみである。ガス側からの加熱は圧縮
機の作動条件、すなわちガスの吸込み圧力と吸込み温
度，吐出し圧力，ガスの種類，ロータの回転速度など主
としてガス側の条件によって定まる。
【０００５】しかし、ケーシングの温度及び熱膨張に対
してはガス側からの加熱の影響は少なく、ケーシングの
ジャケットに供給される冷却液による冷却が大きく影響
する。従って、ロータの歯先とケーシング間のすきま
（以後歯先すきまと呼ぶ）はケーシングの冷却方法によ
っても大きな影響を受ける。
してはガス側からの加熱の影響は少なく、ケーシングの
ジャケットに供給される冷却液による冷却が大きく影響
する。従って、ロータの歯先とケーシング間のすきま
（以後歯先すきまと呼ぶ）はケーシングの冷却方法によ
っても大きな影響を受ける。
【０００６】例えば、圧縮機の起動時においては、従来
例に示された方法では冷たい冷却液が負荷運転時と同じ
流量でケーシングのジャケットに流れるため、ケーシン
グの熱膨張の速度は遅い。それに引き換え、ロータの熱
膨張はガスの圧縮に伴い急激に起こるため歯先すきまは
小さくなり、ロータとケーシングの接触の危険性も生じ
る。
例に示された方法では冷たい冷却液が負荷運転時と同じ
流量でケーシングのジャケットに流れるため、ケーシン
グの熱膨張の速度は遅い。それに引き換え、ロータの熱
膨張はガスの圧縮に伴い急激に起こるため歯先すきまは
小さくなり、ロータとケーシングの接触の危険性も生じ
る。
【０００７】これを避けるためにはあらかじめ歯先すき
まを大きく設計しておく必要があり、これはロータとケ
ーシングの熱膨張が定常値に落ち着く負荷運転状態で
は、過大な歯先すきまとなり、圧縮機の性能を低下させ
る。また、冷却液の温度は外気温度によっても影響を受
けるため、地域によっても冷却液の温度は異なり、従っ
て、圧縮機の歯先すきまは大き目に設計せざるを得ず性
能面でも問題を生じる。
まを大きく設計しておく必要があり、これはロータとケ
ーシングの熱膨張が定常値に落ち着く負荷運転状態で
は、過大な歯先すきまとなり、圧縮機の性能を低下させ
る。また、冷却液の温度は外気温度によっても影響を受
けるため、地域によっても冷却液の温度は異なり、従っ
て、圧縮機の歯先すきまは大き目に設計せざるを得ず性
能面でも問題を生じる。
【０００８】本発明の目的は、圧縮機の作動条件に関わ
らず、ロータの熱膨張とケーシングの熱膨張とをできる
だけマッチさせ、歯先すきまを小さく保つことにあり、
これにより、圧縮機の性能を高性能に維持することにあ
る。
らず、ロータの熱膨張とケーシングの熱膨張とをできる
だけマッチさせ、歯先すきまを小さく保つことにあり、
これにより、圧縮機の性能を高性能に維持することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下の手段を用いた。すなわち、圧縮機の
ケーシングのジャケット内に冷却液を流通させてこのケ
ーシングを冷却し、ガスを吸入，圧縮する圧縮機本体
と、ジャケットに冷却液回路を通じて冷却液を供給，排
出し、冷却液を循環させる供給系を外部あるいは内部に
有するオイルフリースクリュー圧縮機において、ガスの
吸込み温度と冷却液温度との温度差の検出装置を備え、
この温度差に基づいてジャケットと供給系との間の冷却
液の連通を制御する開閉装置を設けた。
め、本発明は以下の手段を用いた。すなわち、圧縮機の
ケーシングのジャケット内に冷却液を流通させてこのケ
ーシングを冷却し、ガスを吸入，圧縮する圧縮機本体
と、ジャケットに冷却液回路を通じて冷却液を供給，排
出し、冷却液を循環させる供給系を外部あるいは内部に
有するオイルフリースクリュー圧縮機において、ガスの
吸込み温度と冷却液温度との温度差の検出装置を備え、
この温度差に基づいてジャケットと供給系との間の冷却
液の連通を制御する開閉装置を設けた。
【００１０】また、本発明は、前記開閉装置と前記ジャ
ケットとの間にジャケットと並列回路を構成し、冷却液
の逆流防止装置を有する冷却液のバイパス回路を有する
ことを特徴とするものであり、さらに、本発明は、前記
バイパス回路と前記冷却液の供給回路との接続がエジェ
クタを介して行われることを特徴とするものである。
ケットとの間にジャケットと並列回路を構成し、冷却液
の逆流防止装置を有する冷却液のバイパス回路を有する
ことを特徴とするものであり、さらに、本発明は、前記
バイパス回路と前記冷却液の供給回路との接続がエジェ
クタを介して行われることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明を、冷却水の供給系を外部
に依存するオープン回路の冷却系を有する単段のオイル
フリースクリュー圧縮機に適用した実施例を図１，図２
により説明する。単段のオイルフリースクリュー圧縮機
の圧縮機本体１のケーシング１にはジャケット２が設け
られ冷却水により冷却される。ケーシング１の中には互
いに非接触で噛合いガスを圧縮する雄ロータ３と雌ロー
タ４が回転自在に納められ、両ロータ３，４の歯先はケ
ーシング１とも非接触を保つ。
に依存するオープン回路の冷却系を有する単段のオイル
フリースクリュー圧縮機に適用した実施例を図１，図２
により説明する。単段のオイルフリースクリュー圧縮機
の圧縮機本体１のケーシング１にはジャケット２が設け
られ冷却水により冷却される。ケーシング１の中には互
いに非接触で噛合いガスを圧縮する雄ロータ３と雌ロー
タ４が回転自在に納められ、両ロータ３，４の歯先はケ
ーシング１とも非接触を保つ。
【００１２】圧縮機本体１８は増速機６の上部に固定さ
れ、雄ロータ３の軸端に固定したピニオン７は回転自在
に増速機６に納められた大ギヤ８と噛合う。この大ギヤ
８はモータ９によりベルト１０を介して駆動される。圧
縮機本体１８の吸込み側には吸込みガス用フィルタ１
１，吐出し圧力に連動して働くアンローダ１２，吸込み
通路１３が設けられ、吐出し側にはプレクーラ１４，逆
止弁１５，アフタークーラ１６が設けられている。
れ、雄ロータ３の軸端に固定したピニオン７は回転自在
に増速機６に納められた大ギヤ８と噛合う。この大ギヤ
８はモータ９によりベルト１０を介して駆動される。圧
縮機本体１８の吸込み側には吸込みガス用フィルタ１
１，吐出し圧力に連動して働くアンローダ１２，吸込み
通路１３が設けられ、吐出し側にはプレクーラ１４，逆
止弁１５，アフタークーラ１６が設けられている。
【００１３】ジャケット２には図示していない供給系よ
り冷却水入口３０，回路３２，３３を通って冷却水が流
れ、温まった冷却水は回路３４，３５，冷却水出口３１
を通って供給系に戻される。吸込みガス通路１３には吸
込みガスの温度を検出する検出器２４が設けられ、ジャ
ケットの出口には冷却水の温度を検出する検出器２４が
設けられている。
り冷却水入口３０，回路３２，３３を通って冷却水が流
れ、温まった冷却水は回路３４，３５，冷却水出口３１
を通って供給系に戻される。吸込みガス通路１３には吸
込みガスの温度を検出する検出器２４が設けられ、ジャ
ケットの出口には冷却水の温度を検出する検出器２４が
設けられている。
【００１４】アンプ２５はこれらの検出器の出力を受け
て吸込みガスと冷却水の温度差を求め、この温度差に基
づき回路３４と回路３５との間に設けられた電磁弁２６
を開閉する。回路３４と回路３２との間には、ジャケッ
ト２と並列回路を構成するバイパス回路１７が設けら
れ、バイパス回路１７は回路１９，逆止弁２１，回路２
０及びエジェクタ２２によって構成されている。
て吸込みガスと冷却水の温度差を求め、この温度差に基
づき回路３４と回路３５との間に設けられた電磁弁２６
を開閉する。回路３４と回路３２との間には、ジャケッ
ト２と並列回路を構成するバイパス回路１７が設けら
れ、バイパス回路１７は回路１９，逆止弁２１，回路２
０及びエジェクタ２２によって構成されている。
【００１５】圧縮機が起動されると、ガスは吸込みフィ
ルタ１１，アンローダ１２，吸込み通路１３を通って圧
縮機本体１８に吸込まれ、圧縮される。圧縮機本体より
吐出されたガスは水で冷却されるプレクーラ１４及びア
フタークーラ１６によって冷却され、使用に供される。
ルタ１１，アンローダ１２，吸込み通路１３を通って圧
縮機本体１８に吸込まれ、圧縮される。圧縮機本体より
吐出されたガスは水で冷却されるプレクーラ１４及びア
フタークーラ１６によって冷却され、使用に供される。
【００１６】図２はジャケット２を流れる冷却水と吸込
みガスとの温度差ΔＴを許容温度差の上限ΔＴH と下限
ΔＴL との間に制御する様子を、横軸に経過時間ｔをと
って示した図であり、（ａ）は吐出し圧力の圧縮機の起
動後の変化を示し、（ｂ）はアンプ２５の指令によって
動作する電磁弁２６の開閉を示し、（ｃ）は温度差ΔＴ
の変化を示す。圧縮機が起動され吐出し圧力が上昇して
も、温度差ΔＴがΔＴH に達しない間（ｔ0)は電磁弁２
６は閉鎖されており、ジャケット２内の温まった冷却水
は回路３４，バイパス回路１７，回路３３及びジャケッ
ト２とで構成される閉回路内を自然循環によって流れ、
冷却水の温度は局所的に高温になることなく上昇する。
温度差ΔＴがΔＴH まで上昇するとアンプ２５の指令に
より電磁弁２６は開となり、冷却水が回路３２より供給
されるため温度差ΔＴは多少のオーバシュートをへた後
降下する。
みガスとの温度差ΔＴを許容温度差の上限ΔＴH と下限
ΔＴL との間に制御する様子を、横軸に経過時間ｔをと
って示した図であり、（ａ）は吐出し圧力の圧縮機の起
動後の変化を示し、（ｂ）はアンプ２５の指令によって
動作する電磁弁２６の開閉を示し、（ｃ）は温度差ΔＴ
の変化を示す。圧縮機が起動され吐出し圧力が上昇して
も、温度差ΔＴがΔＴH に達しない間（ｔ0)は電磁弁２
６は閉鎖されており、ジャケット２内の温まった冷却水
は回路３４，バイパス回路１７，回路３３及びジャケッ
ト２とで構成される閉回路内を自然循環によって流れ、
冷却水の温度は局所的に高温になることなく上昇する。
温度差ΔＴがΔＴH まで上昇するとアンプ２５の指令に
より電磁弁２６は開となり、冷却水が回路３２より供給
されるため温度差ΔＴは多少のオーバシュートをへた後
降下する。
【００１７】しかし、バイパス回路１７に設けたエジェ
クタ２２の働きにより回路３４中の温まった冷却水の一
部が回路３３に戻されるので前述の温度差ΔＴの降下時
間ｔ1 は長くなる。温度差ΔＴがΔＴL まで降下すると
アンプ２５の指令により電磁弁２６は閉となり、ジャケ
ット２内の冷却水は回路３４，バイパス回路１７，回路
３３及びジャケット２とで構成される閉回路内を自然循
環し、温度差ΔＴは多少のオーバシュートの後上昇す
る。
クタ２２の働きにより回路３４中の温まった冷却水の一
部が回路３３に戻されるので前述の温度差ΔＴの降下時
間ｔ1 は長くなる。温度差ΔＴがΔＴL まで降下すると
アンプ２５の指令により電磁弁２６は閉となり、ジャケ
ット２内の冷却水は回路３４，バイパス回路１７，回路
３３及びジャケット２とで構成される閉回路内を自然循
環し、温度差ΔＴは多少のオーバシュートの後上昇す
る。
【００１８】このような上昇，下降を繰り返しながら温
度差ΔＴはほぼΔＴH とΔＴL との間に維持され、従っ
て、ケーシングの温度及び熱膨張はほぼ一定に維持され
る。
度差ΔＴはほぼΔＴH とΔＴL との間に維持され、従っ
て、ケーシングの温度及び熱膨張はほぼ一定に維持され
る。
【００１９】本実施例によれば、冷却水の供給系を外部
にもち水垢などが堆積しやすい冷却装置であるため吸込
みガスと冷却水との温度差によって作動する開閉装置に
ＯＮ−ＯＦＦ制御の電磁弁を使用せざるを得ない冷却系
においても、バイパス回路１７の働きにより電磁弁の作
動回数を少なく保ちながら温度差をほぼ所定の範囲に制
御できる。
にもち水垢などが堆積しやすい冷却装置であるため吸込
みガスと冷却水との温度差によって作動する開閉装置に
ＯＮ−ＯＦＦ制御の電磁弁を使用せざるを得ない冷却系
においても、バイパス回路１７の働きにより電磁弁の作
動回数を少なく保ちながら温度差をほぼ所定の範囲に制
御できる。
【００２０】冷却液の供給系を圧縮機内に持つ閉回路の
冷却系では水垢などの堆積を心配する必要がないので、
吸込みガスと冷却水との温度差によって作動する開閉装
置には無段階に作動する制御弁を使用することができ、
さらに高精度な温度差の制御が可能となる。
冷却系では水垢などの堆積を心配する必要がないので、
吸込みガスと冷却水との温度差によって作動する開閉装
置には無段階に作動する制御弁を使用することができ、
さらに高精度な温度差の制御が可能となる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、ガスの吸込み温度とジ
ャケットの冷却液との温度差をほぼ所定の範囲に維持す
ることができ、ロータの歯先すきまを小さく維持でき、
従って高性能なオイルフリースクリュー圧縮機を提供す
ることができる。
ャケットの冷却液との温度差をほぼ所定の範囲に維持す
ることができ、ロータの歯先すきまを小さく維持でき、
従って高性能なオイルフリースクリュー圧縮機を提供す
ることができる。
【図１】本発明の実施例のオイルフリースクリュー圧縮
機の冷却装置の構成を示す図。
機の冷却装置の構成を示す図。
【図２】本発明の実施例のオイルフリースクリュー圧縮
機の冷却装置の動作を示す特性図。
機の冷却装置の動作を示す特性図。
１…ケーシング、２…ジャケット、３…雄ロータ、４…
雌ロータ、１７…バイパス回路、１８…圧縮機本体、２
１…逆止弁、２２…エジェクタ、２３…ガス温度検出
器、２４…冷却液温度検出器、２５…アンプ、２６…開
閉装置。
雌ロータ、１７…バイパス回路、１８…圧縮機本体、２
１…逆止弁、２２…エジェクタ、２３…ガス温度検出
器、２４…冷却液温度検出器、２５…アンプ、２６…開
閉装置。
Claims (1)
- 【請求項１】ケーシングのジャケット内に冷却液を流通
させてこのケーシングを冷却し、ガスを吸込み圧縮する
圧縮機本体と、ジャケットに冷却液回路を通じて冷却液
を供給，排出し、冷却液を循環させる供給系を外部ある
いは内部に有するオイルフリースクリュー圧縮機におい
て、ガスの吸込み温度と冷却液温度との温度差の検出装
置を備え、この温度差に基づいてジャケットと供給系と
の間の冷却液の連通を制御する開閉装置を有することを
特徴とするオイルフリースクリュー圧縮機のジャケット
冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140793A JPH11336684A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | オイルフリースクリュー圧縮機のジャケット冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140793A JPH11336684A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | オイルフリースクリュー圧縮機のジャケット冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11336684A true JPH11336684A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15276880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10140793A Pending JPH11336684A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | オイルフリースクリュー圧縮機のジャケット冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11336684A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003019010A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-06 | Atlas Copco Airpower | Method for the protection of a volumetric liquid-injected compressor |
| WO2004036049A1 (en) * | 2002-10-14 | 2004-04-29 | The Boc Group Plc | Screw pump |
| JPWO2005061900A1 (ja) * | 2003-12-22 | 2007-07-12 | 三菱電機株式会社 | スクリュー圧縮機 |
| US7988435B2 (en) | 2007-01-05 | 2011-08-02 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Oilless screw compressor and compressed air cooling unit |
| CN107013464A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-08-04 | 浙江德拉戈机械有限公司 | 一种异步一体螺杆式空压机 |
| CN107709787A (zh) * | 2015-09-24 | 2018-02-16 | 李仁喆 | 具有冷却装置的真空泵 |
-
1998
- 1998-05-22 JP JP10140793A patent/JPH11336684A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US9057374B2 (en) | 2007-01-05 | 2015-06-16 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Oilless screw compressor and compressed air cooling unit |
| CN107709787A (zh) * | 2015-09-24 | 2018-02-16 | 李仁喆 | 具有冷却装置的真空泵 |
| US10690135B2 (en) | 2015-09-24 | 2020-06-23 | In Cheol Lee | Vacuum pump with cooling apparatus |
| CN107013464A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-08-04 | 浙江德拉戈机械有限公司 | 一种异步一体螺杆式空压机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |