(57)【特許請求の範囲】
【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。
【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１７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１７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１０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
【図１】
0003549145.tif 000002
【図２】
0003549145.tif 000003
【図３】
0003549145.tif 000004