JPS6323393B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、回転圧縮機の圧縮室中に液体を吐出
せしめて冷却、潤滑、密封の作用を行わしめる回
転圧縮機の改良に関する。 一般にこの種の圧縮機は圧縮機のロータの回転
中常時回転駆動されるポンプを備え、該ポンプに
より液体を圧縮室中に供給するとともに、圧縮機
からガスと共に吐出される液体をガスと共にタン
クに貯溜し、タンク内においてガスと分離された
液体を前記ポンプに供給するようにされている。
一方圧縮機は、圧縮ガスの需要が減少した際は、
タンク内の圧力が所定値を超えると負荷軽減装置
を作用せしめて圧縮機シリンダの吸気口面積を閉
塞弁を用いて減少または閉塞させて圧縮機の吸入
ガスを低減または零とし、必要に応じ同時に原動
機の回転を減少せしめることにより、低負荷運転
または無負荷運転を行わせ、消費動力の節減を図
つている。 ところで上記低負荷または無負荷運転時には、
閉塞弁の作動によりガスは殆んど圧縮機の圧縮室
中に吸入されないのに対し、冷却、潤滑または密
封用の液体は圧縮機のロータの回転速度に比例し
て圧縮室中に吐出されるため、前記閉塞弁による
圧縮機の吸気口開度の減少に同期せしめて、タン
クから前記ポンプに送る液体量を減少せしめる流
量調整弁を設けること、および圧縮機ロータの回
転中回転駆動される第２のポンプを設けて、前記
圧縮機ケーシングの吐出口に貯溜するガスおよび
ガスから分離される液体を該ポンプによりタンク
に還流せしめるものが、実公昭55―22227号の考
案、および特開昭51―45315号の発明等で提案さ
れている。 第１図は上記特開昭51―45315号の発明を実施
した空気圧縮機を示すものであつて、第１段圧縮
機１１、第２段圧縮機２１、第１のポンプ２およ
び第２のポンプ３は回転数一定のモータ１に直列
状に配列され、モータ１により圧縮機１１，２１
のロータ１２，２２およびポンプ２，３のロータ
をそれぞれ回転駆動せしめられる。圧縮機１１，
２１はともにスクリユー型のもので、ロータ１
２，２２は雄型スクリユー、雌型スクリユーが同
期して反対方向に回転せしめられ、軸方向に気体
を圧縮する形式のものであつて、フイルタ６から
吸入された空気は負荷軽減装置３１の通孔３３を
経て第１段圧縮機１１の吸入口１４に吸入され、
圧縮機１１の圧縮室１７で圧縮されてその吐出口
１５から第２段圧縮機２１の吸入口２４に入り、
圧縮機２１の圧縮室２７で圧縮されてその吐出口
２５から不還弁４を経てタンク５内に貯溜され
る。 圧縮機１１，２１の潤滑、密封および冷却用の
油は第１のポンプ２の吐出口から通路５１を経て
第１の圧縮機１１のケーシング１３に形成された
通孔１６および第２段圧縮機２１のケーシング２
３に形成された通孔２６にそれぞれ連通せしめら
れて圧縮機１１，２１の圧縮室１７，２７内に噴
射され、第２段圧縮機２１の吐出口２５に圧縮空
気と共に吐出されタンク５内に送り込まれる。タ
ンク５内には空気と油とを分離する分離機（図示
せず）が内蔵され、タンク５の底部に溜つた油は
油排出口４４より通路５２、クーラ９を経て通路
５３、過器７、流量調整弁８を経て、通路５４
により第１のポンプ２の吸入口に還流して循環せ
しめられる。第２のポンプ３は前記第２段圧縮機
２１の吐出口２５において分離された油をドレイ
ン２８から通路５５を経て該ポンプ３の吸入口に
吸い込み、吐出口から通路５６を経て油還流口４
７よりタンク５内に還流せしめる。 負荷軽減装置は特開昭51―45315号公報に開示
されているように、前記タンク５内の空気圧が上
昇して所定値の調整圧力点に達したとき該タンク
５から導かれて圧力調整弁（図示せず）を経て圧
力室３８に導入された空気圧と、該タンク５から
導かれて減圧弁（図示せず）を経て圧力室３７に
導入された空気圧のバランスによりピストン３６
を移動させて閉塞弁３４を作動させて前記通孔３
３を閉塞し、第１段圧縮機１１の吸入空気量を零
とするもので、前記圧力調整弁からの空気圧は同
時に前記流量調整弁８にも配分され、該弁８に内
蔵される弁体をその空気圧で移動させ、通路５３
および５４を結ぶ該流量調整弁８内の内部通路の
面積を絞るように構成されている。 以上のように構成された回転圧縮機にあつて
は、前記タンク５の圧縮空気取出口６０より圧縮
空気が消費されている間は閉塞弁３４は通孔３３
を全開し、圧縮機１１，２１は空気を圧縮してタ
ンク５に圧縮空気を吐出する全負荷運転状態と
し、油は第１のポンプ２によつて圧縮機１１，２
１に噴出され潤滑を行つているが、圧縮空気取出
口６０からの取り出される圧縮空気の消費が減少
し、または消費が停止するとタンク５内の空気圧
が上昇し、所定値に達すると前記図示しない圧力
調整弁からの空気圧によつて負荷軽減装置３１は
閉塞弁３４が通孔３３を全閉して吸気を零とする
とともに、ポンプ３により吐出室（吐出口１５か
ら不還弁４までの空間）内の空気および油を排出
除去して不還弁４を閉じ、該吐出室内の圧力を著
るしく低下せしめてロータ背圧を除去し、無負荷
運転に移行する。このとき第１段圧縮機１１への
吸入空気量および吐出室への吐出空気量は零とな
るが、流量調整弁８の作用により圧縮機１１，２
１の潤滑のための最小限の量の油の供給は確保せ
しめている。しかしながら第１のポンプ２の吸入
側において流量調整弁８が油の流量を絞るため、
通路５４が真空状態となつてポンプ２よりいわゆ
る真空音といわれる異音を発生し、同時に該流量
調整弁８の上流側のクーラ９を流れる油量も激減
するため、クーラの熱貫流率が低下する。 またこのような圧縮機の無負荷運転状態におい
て、万一不還弁４の着座不完全を生じ微量ではあ
るがタンク５内の圧縮空気が吐出室内に逆流する
と、第２のポンプ３による吐出室内の空気および
油の排出除去能力を越えることになり、前記吐出
室内に圧縮空気が残留することとなる。この状態
になると、回転圧縮機において特長とする、圧縮
室の吸入口と吐出口の開閉は圧縮機ケーシングに
形成した開口と圧縮機ロータとにより行われるか
らレシプロ方式のような弁は不要であるという構
成が逆に作用し、圧縮機の吐出口と連通する圧縮
機の最終吐出行程に相当する圧縮室において、前
記吐出室内の残留空気の圧縮室内への逆流と圧縮
および吐出室内への吐出が繰返えされ、前記最終
吐出行程では仕事を行うことになる。この状態で
はタンク５内から吐出室へ逆流する圧縮空気量は
タンク５の容量に比して著るしく小であるから、
タンク５の内圧の急速な低下を伴わず、かつ無負
荷運転中であつても圧縮機ロータの潤滑および冷
却のための油は圧縮室内に供給されて圧縮機ロー
タの回転に伴つて吐出室に吐出されるから、前記
タンク５から吐出室に逆流した圧縮空気の一部は
油とともに第２のポンプ３によりタンク５内に戻
され、タンク５内の圧力はこの状態で安定してい
る。従つて負荷軽減装置３１は依然として閉塞弁
３４が通孔３３を全閉しつづけ、また流量調整弁
８も第１のポンプ２の吸入側の流量を絞りつづ
け、クーラ９を流れる流量を減らしている。前記
第２のポンプ３に万一吸引力不良が生じたときも
同様の状態となる。 この状態においては、回転圧縮機の最終吐出行
程において前述したように仕事を行つているの
で、圧縮機に伝達された動力の一部は熱に変換さ
れ、しかも圧縮室内に供給される油は圧縮機ロー
タの潤滑および冷却に必要なだけの量に絞られて
いるため、前記最終吐出行程における残留空気の
圧縮熱を吸収除去するには量的に不足であり、し
かもクーラ９を流れる流量が減少してクーラの熱
貫流率が悪くなつているから、タンク５、クーラ
９、第１のポンプ２、流量調整弁８および第２の
ポンプ３を含む油の循還回路中の油の温度が必然
的に上昇し、さらに昇温した油が圧縮室に供給さ
れることにより吐出室への吐出温度も次第に上昇
するという悪循還を繰返えすことになる。従つて
不還弁４の着座不完全または第２のポンプ３の吸
引力不足が万一生じたときは、そのまま圧縮機の
運転を継続すると吐出温度の上昇により圧縮機の
焼付きを生ずるおそれがあるので、運転を停止し
なければならない。 本発明はかかる事実に着目して、負荷軽減装置
を備えた回転圧縮機において、負荷軽減装置が回
転圧縮機を無負荷運転に移行せしめた際に、万一
不還弁の着座不完全、第２のポンプの吸引力不足
等の一部の機器の性能が低下する等の原因によ
り、圧縮機の吐出室内の残留ガスのために圧縮熱
を生じ、このため回転圧縮機の冷却、潤滑および
密封のために圧縮室に供給している液体の温度が
上昇したとしても、これら機器が低下した性能の
ままで機能している限り、前記液体の温度上昇を
平常値よりは高いが許容され得る程度高い温度範
囲に安定させ得る回転圧縮機を提供することを目
的とするものである。 そして上記目的を達成する手段として、本発明
においては、第１のポンプの吐出する圧縮機の冷
却、潤滑および密封用の液体を供給する通路、タ
ンクの内圧に応じて圧縮室の吸入口の開度を調節
する負荷軽減装置、該負荷軽減装置による前記吸
入口の開度調節と同期して前記圧縮室に供給する
液体の流量を調節する流量調整弁を設けた回転圧
縮機を前提要件とし、前記圧縮室に前記液体を供
給する通路を前記流量調整弁を介して前記第１の
ポンプの吐出口に連結せしめると共に、前記第１
のポンプの吸入口と前記タンクの液体排出口との
間をクーラを介して連結せしめ、かつ前記タンク
の液体還流口または前記タンクの液体排出口と前
記クーラとの間を連結する通路と、前記第１のポ
ンプの吐出口と前記流量調整弁との間を連結する
通路とを、前記第１のポンプの吐出口の圧力が所
定の値を越えたとき過剰の圧の液体を前記タンク
側に還流せしめるレリーフ弁を介して連結せしめ
るとともに、前記ロータの回転中回転駆動される
第２のポンプを設け、該第２のポンプの吸入口を
前記圧縮機のケーシングの吐出口に設けたドレー
ンに連結し、前記第２のポンプの吐出口を前記タ
ンクの液体還流口に連結せしめ、前記流量調整弁
が前記第１のポンプから前記圧縮機に供給する液
体の流量を制限したときに、前記レリーフ弁が前
記過剰の圧の液体を前記タンク側に還流せしめる
とともに、前記圧縮機の吐出口に吐出される前記
液体は第２のポンプにより前記タンクに還流せし
められるようにしたものである。 本発明によれば、流量調整弁は第１のポンプの
吐出側に設けられ、かつ第１のポンプの吐出側は
レリーフ弁を介してタンク側に連結されているか
ら、圧縮機の全負荷運転時には第１のポンプに吸
入されかつ吐出された液体は圧縮室に冷却・潤滑
および密封用液体として供給されるほか、圧縮機
の軸承部分等にも供給されるが、負荷軽減装置が
圧縮機を無負荷運転に移行させると流量調整弁が
前記圧縮室へ供給する液体の量を圧縮機ロータの
潤滑に必要な量に制限するため、第１のポンプの
吐出側の圧力が上昇し、この圧力上昇がレリーフ
弁を開放すると余剰の圧の液体は第１のポンプの
吐出側からタンク側に還流せしめられるため、第
１のポンプは圧縮機が無負荷運転中であるか無負
荷運転中であるか、あるいは中負荷運転中である
かに拘らず、圧縮機ロータの回転速度に比例した
液体量を吸入するので、クーラには圧縮機の運転
中常に圧縮機ロータの回転速度に比例する液体量
が流れる。そして第２のポンプはその吸入口を圧
縮機の吐出口に設けたドレーンに連結し、その吐
出口をタンクの液体還流口に連結しているので、
圧縮機ロータの回転中圧縮機の吐出口に吐出され
る液体とガスとを吸引してタンクに常時還流せし
めている。従つて、圧縮機の無負荷運転時に圧縮
機の吐出口とタンクとの間に設けられた不還弁に
万一着座不完全を生じたり、あるいは前記第２の
ポンプに万一吸引力不足を生じて、圧縮機の吐出
室に圧縮ガスが残留し、そのため液体温度が上昇
しても、圧縮機の運転中クーラには充分な流量が
第１のポンプにより確保されているので、前記不
良を生じた機器がその状態で機能を有している限
り、液体の温度は平常のバランスしている温度よ
りやや上昇した温度でバランスし、直ちに圧縮機
の運転を停止せしめることなくその無負荷運転を
継続させることができる。このことは万一第２の
ポンプの吸引力不足が生じても同様である。 第２図は第１図と同一型式の圧縮機に本発明を
施した実施例を示すもので、第１図と同一部分は
同一符号を付して説明する。 回転圧縮機はモータ１、第１段圧縮機１１、第
２段圧縮機２１、第１のポンプ２および第２のポ
ンプ３を直列状に配列し、モータ１により圧縮機
１１，２１およびポンプ２，３を駆動するように
構成せしめられる。第１段圧縮機１１および第２
段圧縮機２１はスクリユー型のものであつて、雄
型ロータと雌型ロータの一対（以下単にロータ１
２，２２という）が噛合し、シール線が軸方向に
移動してそれぞれのケーシング１３，２３の吸入
口１４，２４から吸入した空気を圧縮して吐出口
１５，２５から吐出し、第２段圧縮機２１から吐
出した圧縮空気を不還弁４を経てタンク５に貯溜
せしめるように構成されている。第１段圧縮機１
１のケーシング１３には吸入口１４に連接せしめ
てフイルタ６および負荷軽減装置３１が設けら
れ、空気はフイルタ６、負荷軽減装置３１の機枠
３２の通孔３３を経て圧縮機ケーシング１３の吸
入口１４に吸入される。 負荷軽減装置３１は前記機枠３２に軸方向に往
復動自在に装架された閉塞弁３４および該閉塞弁
３４の軸３５に固着されたピストン３６により２
個に分割される圧力室３７，３８を備えており、
前記タンク５内の圧力が上昇して所定値の調整圧
力点に達したとき、該タンク５から導かれる気体
管路および圧力調整弁（共に図示せず）を経て圧
力室３８に導入された空気圧と、前記気体管路か
ら分岐し減圧弁（図示せず）を経て圧力室３７に
導入される減圧された空気圧のバランスにより、
前記ピストン３６を作動せしめて前記閉塞弁３４
により通孔３３の開口面積を全開し、または通孔
３３を完全に閉塞せしめるものである。モータ１
は誘導型の回転数一定のものであつて、前記閉塞
弁３４が通孔３３を全開し圧縮機の圧縮作用を行
う間は全負荷運転状態とされ、前記閉塞弁３４が
通孔３３を閉塞したときは第２のポンプ３により
ドレイン２８より空気および油を排出除去するこ
とによつて圧縮機の吐出室（吐出口から不還弁ま
での空間）の圧力を著るしく低下せしめ、ロータ
に作用する背圧を除去せしめることにより、消費
動力が全負荷時の20％以下の油負荷運転状態とさ
れる。 冷却用液体即ち潤滑油は第１のポンプ２の吐出
口から通路４０を介して過器７および流量調整
弁８を経て通路４１へ送られ、ケーシング１３の
通孔１６を通つて第１段圧縮機１１の圧縮室１７
へ、またケーシング２３の通孔２６を通つて第２
段圧縮機２１の圧縮室２７へ吐出せしめられる。
圧縮機１１，２１の圧縮室１７，２７に吐出され
た油はロータ１２，２２の摺動面を潤滑密封する
とともに冷却作用を行い、圧縮空気と共に第２段
圧縮機２１の吐出室２５に吐出せられ、圧縮空気
と共にタンク５に入る。タンク５内には空気と油
を分離する分離器（図示せず）が内蔵されてお
り、油はタンク５内の下部に貯溜される。前記第
１のポンプ２の吸入口は通路４２、クーラ９およ
び通路４３を介して前記タンク５の油排出口４４
に連通され、タンク５内で空気と分離された油は
クーラ９により冷却され、第１のポンプ２で昇圧
されて圧縮機１１，２１を潤滑し、タンク５に戻
るように循環される。一方第２のポンプ３はその
吸入口が通路４５を介して第２段圧縮機２１の吐
出口２５の油溜り部に設けられたドレイン２８に
連通せしめられ、前記吐出口２５において空気と
分離された油を吸入し、その吐出口から通路４６
を介してタンク５の油還流口４７よりタンク５内
に還流せしめる。 前記流量調整弁８は第１図と同一のもので、前
記圧力調整弁を経て圧力気体が導入され、該圧力
気体の圧力により内蔵する弁体が移動すると通路
４０から通路４１へ通ずる調整弁８の内部通路面
積を絞るもので、タンク５内の空気圧が所定値の
調整圧力点に達したとき、前記負荷軽減装置３１
における吸入用通孔３３の閉塞と同期せしめて前
記調整弁８の内部通路を２段階または無段階に絞
るように流量調整を行うものである。上記流量調
整弁の制御方式は図示のものに限定されるもので
なく、前記閉塞弁３４の移動により直接制御され
る実公昭55―22227号公報所載のもの等も使用で
きる。 符号５０はレリーフ弁を示し、前記第１のポン
プ２の吐出口と連通する通路４０内の油圧が所定
値を超えたとき過剰圧油を通路４８により前記通
路４３に還流せしめ、または点線図示の通路４９
により油還流口４７に還流せしめるもので、上記
一方向のみの液体流れを許容する制御弁である。 上記のように構成するときは、油はタンク５の
油排出口４４より通路４３を経てクーラ９で冷却
され、通路４２を介して第１のポンプ２に吸入さ
れ、その吐出口から通路４０、過器７を経て流
量調整弁８により流量を調整され、通路４１、お
よびケーシング１３の通孔１６を介して第１段圧
縮機１１の圧縮室１７へ、通路４１、およびケー
シング２３の通孔２６を介して第２段圧縮機２１
の圧縮室２７へそれぞれ噴射供給される。圧縮室
１７，２７に噴射された油は圧縮空気と共に第２
段圧縮機２１の吐出口２５を経てタンク５内に還
流され、前記圧縮機２１の吐出口２５において空
気から分離された油はドレイン２８から通路４５
を経て第２のポンプ３に吸入され、通路４６を経
てタンク５に戻される。 タンク５内の圧縮空気が取出口６０より取り出
され消費されている間はモータ１は全負荷運転状
態にあり、閉塞弁３４は通孔３３を全開し、流量
調整弁８は充分な量の油を圧縮機１１，２１に供
給するように内部通路の面積を大に調整されてい
る。 ところで圧縮空気取出口６０より取り出される
空気の消費量が減り、または全く取り出さなくな
ると、タンク５内の空気圧が上昇し、これが所定
値の調整圧力点に達すると図示しない圧力調整弁
の作用により圧力室３８内の圧力が図示しない減
圧弁を経て流入される圧力室３７内の圧力より上
昇して閉塞弁３４を通孔３３に向つて移動させ、
通孔３３を閉塞して吸気を停止する。この閉塞弁
３４の移動と同期して前記圧力調整弁の作用によ
り流量調整弁８に内蔵する移動弁体が移動して該
調整弁８内の内部通路を絞り、通路４１に供給す
る油量を減らし、無負荷運転状態に入る。 無負荷運転状態においては圧縮機１１の吸入口
１４の吸気を零として運転され気体の圧縮熱は生
じないが、圧縮機１１，２１は定速回転で運転さ
れるので、油は回転部分の潤滑に必要なだけの量
が圧縮室１７，２７内に吐出される。このときの
流量調整弁８による油の送出量は全負荷運転時の
半分以下とする。この潤滑用の油は前記第１のポ
ンプ２によりタンク５からクーラ９、通路４２を
経て吸入され通路４０に吐出されて流量調整弁８
に供給されるが、流量調整弁８の内部通路が絞ら
れたことにより通路４０内の液圧が上昇するとレ
リーフ弁５０が作動し、所定圧以上の余剰圧油を
通路４８よりタンク５またはクーラ９の上流側へ
排出還流せしめる。従つて低負荷運転または無負
荷運転時においてもタンク５、クーラ９、通路４
２には全負荷時と同じ量の油が循環して流れ、ク
ーラ９の熱貫流率を良好に保持せしめている。ま
た第１のポンプ２は無負荷運転時において吐出側
圧力が上昇することがあつてもレリーフ弁５０の
存在のため吐出側圧力は一定値以上に上昇するこ
とはなく、むしろ第１図に示す液体供給回路のよ
うに吸入側が真空状態になることはないので異音
発生の心配はなく、従つて圧縮機の全負荷運転時
の油の供給量によつて選択または設計すれば足り
ることとなる。そして無負荷運転時においても油
は流量調整弁８を介して圧縮機の圧縮室１７，２
７に供給され、第２段圧縮機２１の吐出口２５に
吐出されるが、第２のポンプ３が吐出室内の空気
と空気から分離された油を排出除去するので不還
弁４が閉じており、油はドレイン２８より通路４
５を経て第２のポンプ３に吸入され、通路４６を
経てタンク５の油還流口４７に還流せしめられ
る。 即ち、前記第２のポンプ３は負荷軽減装置３１
が作動して閉塞弁３４が通孔３３を閉塞し従つて
吐出口２５に圧縮空気が吐出されなくなつた後に
おいてもドレイン２８より空気および油を排出し
除去するので、吐出室内の圧力を著るしく低下せ
しめ、圧縮機の吸入口１４と吐出口２５との間の
圧力差を少くし、ロータ１２，２２に作用する背
圧を除去するので、圧縮機の消費動力は20％以下
に大巾に低減される。このことは、前記第２のポ
ンプ３を具備しない圧縮機にあつては、負荷軽減
装置３１が作動して閉塞弁３４が通孔３３を閉塞
したとき、吐出室内の圧力は負荷軽減装置の作動
時の圧力に維持され、圧縮機の吸入側圧力は閉塞
弁３４が通孔３３を閉塞することにより負圧にな
るから、圧縮機のロータ１２，２２には吐出室内
の圧力以上の圧力差（背圧）が作用した状態で運
転されるので、圧縮機の無負荷運転時の消費動力
が全負荷運転時の消費動力の70％程度にしか低下
しないことに対し、無負荷運転時の消費動力を著
るしく低減せしめることを意味する。 ところで、前記第２のポンプ３を具備する圧縮
機にあつても、不還弁４の着座不完全を生じ、タ
ンク５内の圧縮空気が吐出室内に逆流して第２の
ポンプ３による空気および油の排出除去能力を超
えた場合には、圧縮機のロータ１２，２２は前記
第２のポンプ３を具備しない圧縮機の場合と同程
度の背圧が作用した状態で運転されることにな
る。前記第２のポンプ３の吸引力不足が生じた場
合も同様である。この状態においては、第２段圧
縮機２１の最終吐出行程に相当する吐出室に連通
する圧縮室においては、吐出室内の残留空気の圧
縮、吐出を繰返して仕事をしているため圧縮熱を
発生し、従つて無負荷運転用に流量調整弁８で制
限された流量の油ではこの圧縮熱のため過熱され
て吐出室に吐出され、この過熱された油のため当
然にタンク５内の油温は上昇する。しかしながら
負荷軽減装置３１が圧縮機を無負荷運転に移行せ
しめたときは、流量調整弁８は前述したように、
圧縮機の無負荷運転時には全負荷運転時の半分以
下の送出量に制限しており、かつ前記第１のポン
プ２がクーラ９を流れる油量を圧縮機の全負荷運
転時と同様に圧縮機ロータの回転速度に比例した
油量を確保しているので、不還弁４の着座不完全
あるいは前記第２のポンプ３の吸引力不良の発生
前におけるクーラ９の流通油量を確保している。
従つてタンク５、通路４３，４２，４１，４０，
４６、クーラ９、流量調整弁８、およびポンプ
２，３を含む油循還回路は、前記不還弁４の着座
不完全または第２のポンプ３の吸引力不良を生ず
る前の状態よりは高温ではあるが、第２のポンプ
３がその状態における機能を果している限り、油
の温度が正常状態よりある程度高い温度において
バランスし、それ以上の油温の上昇を招来しない
から、直ちに圧縮機の運転を停止せしめる必要は
なく運転を継続させ、不還弁４の着座不完全また
は第２のポンプ３の吸引力不足は、圧縮機の使用
を停止後に修理するようにすることができる。 以上詳細に説明したように、本発明の第１の特
徴は、ケーシングの圧縮室内において回転自在の
ロータと、該ロータの回転中回転駆動される第１
のポンプと、該ポンプの吐出口に連結されて前記
圧縮室にポンプの吐出する液体を供給する通路
と、前記ケーシングから吐出されたガスと液体と
を貯溜するタンクと、該タンクの内圧に応じて前
記圧縮室の吸入口の開度を調節する負荷軽減装置
とを有し、前記液体により潤滑、密封および冷却
を行わせるようにした回転圧縮機において、前記
負荷軽減装置による圧縮室への吸入口の開度調節
と同期して液体の流量を調節する流量調整弁を設
け、前記圧縮室に液体を供給する通路を前記流量
調整弁を介して前記ポンプの吐出口に連結せしめ
るとともに、前記ポンプの吸入口と前記タンクの
液体排出口とを連結せしめ、かつ前記ポンプの排
出口と前記タンクまたはタンクの液体排出口側と
を、ポンプの吐出口の圧力が所定の値を越えたと
き過剰の圧の液体をタンク側へ還流せしめるレリ
ーフ弁により連結せしめたことにより、負荷軽減
装置が圧縮機の圧縮室吸入口を閉塞して無負荷運
転状態としたとき、前記流量調整弁が前記吸入口
の閉塞と同期して液体の流通面積を絞る等の手段
によつて流量を調整し、圧縮機の圧縮室に供給す
る液体量を潤滑等に必要な最小限の量とし、これ
に伴つて前記ポンプの吐出側の液体圧力が上昇す
るときは所定値を超えた過剰圧の液体をタンクま
たはタンクの液体排出口の直後の下流側に還流せ
しめることによりポンプの運転による全負荷時と
同じ量の液体の循環を確保するから、無負荷運転
状態においてもクーラおよび前記第１のポンプを
流れる液体流量は圧縮機ロータの回転速度に比例
した量が確保され、前記ポンプの異音発生の原因
を除去したものである。 また本発明における第２の特長は、ロータの回
転中回転駆動せしめられる第２のポンプを設け、
該ポンプの吸入口を圧縮機の吐出口のドレーンと
連結させて吐出室内のガスおよび液体を吸入さ
せ、これを該ポンプの吐出口を経てタンクに還流
せしめるように構成することにより、圧縮機の吐
出室内の流体をロータの回転中常時排除せしめ
て、無負荷運転状態における圧縮機の吐出室内の
圧力を著るしく低下せしめ、圧縮機のロータの背
圧をなくし、無負荷運転時の消費動力を著るしく
低減することを可能にし、本発明の液体温度の上
昇を防止する効果とともに、圧縮機の運転性能を
向上せしめることにある。 即ち、前記第２のポンプを具備しない圧縮機に
おいては、負荷軽減装置の作動により圧縮機の吸
入口を閉塞して無負荷運転に移行すると、圧縮機
の吐出側に設けた不還弁は該弁に弾発せしめたス
プリングの弾力によつて閉じ、吐出室内の圧力は
負荷軽減装置の作動時の吐出圧に維持される。そ
して圧縮機の吸入口は負荷軽減装置によつて閉塞
され、吸入口内の圧力は零または負圧になること
から、圧縮機のロータには吐出室内の圧力以上の
背圧が作用した状態で運転されることとなる。こ
の背圧の作用下における圧縮機の無負荷運転にお
いて通常発生する事態は液体温度の上昇と無負荷
運転時の消費動力があまり節減されないことにあ
る。本発明の第２の特長である第２のポンプは、
圧縮機の全負荷運転時においては圧縮機のケーシ
ングの吐出口に設けたドレインからガスより分離
された液体を常時タンクの還流口に還流せしめる
とともに、無負荷運転時には前記ドレインから圧
縮機の吐出室内のガスを液体とともに排出除去せ
しめて吐出室内の圧力を著るしく低下せしめ、圧
縮機のロータに作用する背圧を著るしく低下せし
めることにより、無負荷運転時の消費動力を全負
荷運転時の20％以下にまで低減せしめ得ることに
ある。そして液体は流量調整弁により無負荷運転
中もロータ潤滑に必要最小限の量を調整されて供
給されるが、第２のポンプによりケーシングの吐
出口に貯溜されることなく排出されるので、前記
第１のポンプによる液体の循環と相俟つて圧縮機
の吐出室温度の上昇を防止するものである。 さらに本発明の第３の特長は、前記第１および
第２の特長の結合によつて、回転圧縮機を無負荷
運転に移行せしめる諸機器の何れかに万一作動不
完全の状態が生じても、これらの機器がその状態
で機能している限りは、直ちに圧縮機を停止せし
めることなく、圧縮機の運転を継続させることが
できる安全装置を構成したことである。 即ち、回転圧縮室の無負荷運転中において、万
一回転圧縮機とタンクとの間に設けた不還弁の着
座不完全、あるいは圧縮機の吐出室内の液体およ
びガスをタンクに還流せしめる第２のポンプの吸
引力不完全が生じた場合は、回転圧縮機の吐出室
内にタンク内の圧縮ガスが逆流しあるいは完全に
排出できずに残留するから、回転圧縮機の最終吐
出行程における圧縮室において吐出室内のガスの
吸引、圧縮、吐出を繰返えすこととなり、このた
め圧縮熱を発生する。また万一負荷軽減装置の吸
入口閉塞不完全を生じた場合には、圧縮機の吸入
口から僅かでもガスが圧縮室に吸入されれば、圧
縮室内でのロータによる圧縮のために圧縮熱が発
生する。このとき流量調整弁は負荷軽減装置によ
る圧縮室の吸入口の開度調節と同期して圧縮室に
供給する液体の流量を絞つているから、圧縮機に
発生した熱量により液体の温度は平常の無負荷運
転時における温度より著るしく上昇して吐出室に
吐出される。このとき本発明においては、第２の
ポンプが圧縮室ケーシングの吐出口に設けたドレ
ーンより吐出室内に吐出された液体を吐出室内の
ガスと共にタンクの液体還流口に流入せしめると
ともに、第１のポンプは前記タンクの液体排出口
または前記タンクとクーラとの間の通路より液体
を吸引してクーラを流通せしめ、かつ該ポンプの
吐出口から吐出されて回転圧縮機の圧縮室に供給
する液体以外の吐出液体をレリーフ弁を介してタ
ンクの液体還流口に還流せしめており、かつ前記
第１のポンプは圧縮機が無負荷運転中であつても
ロータにより回転駆動されて平常の液体量をクー
ラ内に流通せしめているから、前記圧縮機の吐出
室内に吐出された液体が平常の無負荷運転時の正
常な液体温度より著るしく高い温度であつても、
第１および第２のポンプがその状態における機能
を発揮している限り、これらポンプ、クーラ、タ
ンクおよび流量調整弁を含む液体循環回路内の液
体温度を、前記平常の無負荷運転時における正常
な液体温度より若干高い温度において安定させる
ものである。従つて回転圧縮機を無負荷運転に移
行せしめる諸機器の何れかに万一作動不完全の状
態が生じても、直ちに圧縮機を停止せしめること
なく、作動不完全の機器の修理の準備の整うまで
圧縮機の運転を継続せしめることができる。 なお本発明の実施例として誘導型の定速回転型
モータを使用したものを示したが、かかるモータ
は通常使用されている型式のモータで廉価であつ
て、負荷軽減装置の作動により全負荷運転状態お
よび無負荷運転状態の二負荷状態のみのオン・オ
フ制御を行う回転圧縮機に実施する場合に適切な
ものである。このような回転圧縮機においては中
間負荷状態の場合にはオン・オフ制御を繰返させ
ることになるが、前記負荷軽減装置の閉塞弁を、
前記図示しない圧力調整弁の作用により吸気通孔
を全開する状態と吸気通孔を全閉する状態の二位
置の間の中間位置をとらせ、吸入空気量の調整を
行わしめることにより、全負荷運転状態と無負荷
運転状態の二負荷状態のほかに中間負荷状態をと
らせることができる。 また本発明において前記負荷運転状態に応じて
圧縮機の回転を変更せしめたい場合には、モータ
として可変回転型のモータを使用し、負荷軽減装
置の閉塞弁または前記流量調整弁あるいは前記図
示しない圧力調整弁の作動に伴つて、全負荷運転
時には回転数を最も高く無負荷運転時には回転数
を最も低く制御せしめることもできる。 さらに本発明においては原動機としてモータの
ほかに内燃機関を使用することもできる。内燃機
関を使用する場合には全負荷運転時にはトルクの
最大の回転数に、無負荷運転時にはアイドリング
回転数に、前記負荷軽減装置の閉塞弁または流量
調整弁あるいは圧力調整弁と連動せしめてスロツ
トル制御をするとよい。 以下本発明の効果の一例を示す。出力37KWの
電動機によつて駆動される実吐出量5.6m²／min
の一段式スクリユー型圧縮機であつて、全負荷時
の圧縮機軸入力37KW、循環油量50／min、入
力熱量31300KCal／hr、クーラ入口油温85℃、ク
ーラ出口油温60℃、吐出空気温度85℃の仕様の圧
縮機に第２図に示す本発明の実施例を施した場合
のデータと、第１図に示す比較例を実施した場合
のデータとを、負荷軽減装置が作動してシリンダ
への吸気を全閉し、かつ圧縮機軸入力を20％
（7.4KW）に減少せしめた場合（循環油量25／
min）および負荷軽減装置が確実に作動せず圧縮
機軸入力70％（25.9KW）で運転する場合とをと
りあげて対比すると下表のとおりである。

【表】 上記表から明確なように、第１図に示す比較例
の場合はクーラ放熱能力も全負荷運転時に比して
低下し、特に負荷軽減装置が確実に作動しなかつ
た場合に油温および吐出空気温度が著るしく高温
となるのに対し、本発明実施例においてはクーラ
放熱能力は全負荷運転時と変らず、油温、吐出空
気温度ともに低く押えることができることが判
る。 なお前記実施例としてスクリユー型圧縮機につ
いて説明したが、本発明はスクリユー型に限定さ
れるものではなく、ベーン型、ウオーム型など他
の型式の回転圧縮機にも適用でき、負荷軽減装置
も明細書中に説明した方式のもののほか本発明の
目的に反しない限り適宜の方式のものも採用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は対比のため示した従来装置の比較例、
第２図は本発明の一実施例を示すものである。 なお図中、１はモータ、１１，２１は圧縮機、
１２，２２はそのロータ、１３，２３はそのケー
シング、１４，２４はその吸入口、１５，２５は
その吐出口、１６，２６はその油通孔、１７，２
７はその圧縮室、２，３はポンプ、５はタンク、
８は流量調整弁、９はクーラ、３１は負荷軽減装
置、３３はその通孔、３４はその閉塞弁、５０は
レリーフ弁、を示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機のケーシングと、該ケーシングの圧縮
   室内において回転自在の圧縮機ロータと、該ロー
   タの回転中回転駆動される第１のポンプと、該第
   １のポンプの吐出口に連結され前記圧縮室にポン
   プの吐出する前記圧縮機の冷却・潤滑および密封
   用の液体を供給する通路と、前記ケーシングから
   不還弁を介して吐出されたガスと液体とを貯溜す
   るタンクと、該タンクの内圧に応じて前記圧縮室
   の吸入口の開度を調節する負荷軽減装置と、該負
   荷軽減装置による圧縮室の吸入口の開度調節と同
   期して前記圧縮室に供給する液体の流量を調節す
   る流量調節弁とを設けた回転圧縮機において、前
   記圧縮室に液体を供給する通路を前記流量調整弁
   を介して前記第１のポンプの吐出口に連結せし
   め、前記第１のポンプの吸入口と前記タンクの液
   体排出口との間をクーラを介して連結せしめ、か
   つ前記タンクの液体還流口または前記タンクの液
   体排出口と前記クーラとの間を連結する通路と、
   前記第１のポンプの吐出口と前記流量調整弁との
   間を連結する通路とを、前記第１のポンプの吐出
   口の圧力が所定の値を超えたとき過剰の圧の液体
   を前記タンク側に還流せしめるレリーフ弁を介し
   て連結せしめるとともに、前記ロータの回転中回
   転駆動される第２のポンプを設け、該第２のポン
   プの吸入口を前記圧縮機のケーシングの吐出口に
   設けたドレーンに連結し、前記第２のポンプの吐
   出口を前記タンクの液体還流口に連結せしめ、前
   記流量調整弁が前記第１のポンプから前記圧縮機
   に供給する液体の流量を制限したときに、前記レ
   リーフ弁が前記過剰の圧の液体を前記タンク側に
   還流せしめるとともに、前記圧縮機の吐出口に吐
   出される前記液体は第２のポンプにより前記タン
   クに還流せしめられるようにしたことを特徴とす
   る回転圧縮機。