(57)【要約】【課題】油冷式スクリュ圧縮機の軸封装置を収容するシール室内の圧力をアンロード運転時とフルロード運転時とで略一定の圧力とすることのできる給油方法及び給油機構を得る。【解決手段】シール室７０がロータ室１３の吸入側に配置された油冷式スクリュ圧縮機１において、このシール室７０内で開口する給油流路３０と、該給油流路３０にレシーバタンクからの潤滑油を導入する給油回路９０を設け、この給油回路９０に該回路９０内を流れる潤滑油量を可変と成す流量変更手段を設ける。そして、この流量変更手段により、前記スクリュ圧縮機１の無負荷運転時における潤滑油の供給量を、前記スクリュ圧縮機１の全負荷運転時における潤滑油の供給量に対して増加させる。【選択図】  図４
2004190526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口を開閉する容量制御装置を備え、ケーシング内に形成されたロータ室内にオス・メス一対のスクリュロータを噛み合い状態で収容し、軸封される回転軸を前記ロータ室の吸入側に配置すると共に、該回転軸の軸封位置外周に設けられた軸封装置と、前記軸封装置と共に前記回転軸の軸封位置の外周を包囲するシール室とを備えた油冷式スクリュ圧縮機において、
前記シール室内にレシーバタンクからの潤滑油を継続して導入し、該シール室内に導入された潤滑油を前記ロータ室側において前記シール室を貫通する回転軸の外周と、前記シール室に形成された軸孔間の間隙より前記ロータ室に回収させると共に、
前記スクリュ圧縮機の無負荷運転時、前記シール室に対する潤滑油の供給量を、前記スクリュ圧縮機の全負荷運転時における潤滑油の供給量に対して増加させることを特徴とする軸封装置の給油方法。
【請求項２】
吸気口を開閉する容量制御装置を備え、ケーシング内に形成されたロータ室内にオス・メス一対のスクリュロータを噛み合い状態で収容し、軸封される回転軸を前記ロータ室の吸入側に配置すると共に、該回転軸の軸封位置外周に設けられた軸封装置と、前記軸封装置と共に前記回転軸の軸封位置の外周を包囲するシール室とを備えた油冷式スクリュ圧縮機において、
前記シール室内にレシーバタンクからの潤滑油を継続して導入し、該シール室内に導入された潤滑油を前記ロータ室側において前記シール室を貫通する回転軸の外周と、前記シール室に形成された軸孔間の間隙より前記ロータ室に回収させると共に、
前記スクリュ圧縮機の無負荷運転時、前記ロータ室側において前記シール室を貫通する回転軸の外周と前記シール室に形成された軸孔間の間隙に潤滑油を導入することを特徴とする軸封装置の給油方法。
【請求項３】
吸気口を開閉する容量制御装置を備え、ケーシング内に形成されたロータ室内にオス・メス一対のスクリュロータを噛み合い状態で収容し、軸封される回転軸を前記ロータ室の吸入側に配置すると共に、該回転軸の軸封位置外周に設けられた軸封装置と、前記軸封装置と共に前記回転軸の軸封位置の外周を包囲するシール室とを備えた油冷式スクリュ圧縮機において、
前記シール室内にレシーバタンクからの潤滑油を継続して導入し、該シール室内に導入された潤滑油を前記ロータ室側において前記シール室を貫通する回転軸の外周と、前記シール室に形成された軸孔間の間隙より前記ロータ室に回収させると共に、
前記スクリュ圧縮機の無負荷運転時、前記シール室に対する潤滑油の供給量を前記スクリュ圧縮機の全負荷運転時における潤滑油の供給量に対して増加させ、かつ、前記ロータ室側において前記シール室を貫通する回転軸の外周と前記シール室に形成された軸孔間の間隙に潤滑油を導入することを特徴とする軸封装置の給油方法。
【請求項４】
吸気口を開閉する容量制御装置を備え、ケーシング内に形成されたロータ室内にオス・メス一対のスクリュロータを噛み合い状態で収容し、軸封される回転軸を前記ロータ室の吸入側に配置すると共に、該回転軸の軸封位置外周に設けられた軸封装置と、前記軸封装置と共に前記回転軸の軸封位置の外周を包囲するシール室とを備えた油冷式スクリュ圧縮機において、
前記ロータ室側において前記シール室を貫通する回転軸の外周と、前記シール室に形成された軸孔間の間隙より前記シール室内の潤滑油を前記ロータ室に回収可能となすと共に、
前記シール室内に開口する給油流路を設け、レシーバタンクからの潤滑油を前記給油流路に導入する給油回路を設けると共に、前記給油回路に、該回路内を流れる潤滑油量を可変と成す流量変更手段を設けたことを特徴とする軸封装置の給油機構。
【請求項５】
前記流量変更手段は、前記スクリュ圧縮機の無負荷運転時において前記シール室に対する潤滑油の供給量を前記スクリュ圧縮機の全負荷運転時における潤滑油の供給量に対して増加させることを特徴とする請求項４記載の軸封装置の給油機構。
【請求項６】
前述の流量変更手段が、前記給油回路に設けられた流量調整弁であることを特徴とする請求項４又は５記載の軸封装置の給油機構。
【請求項７】
前記給油流路として主給油流路と補助給油流路を設けると共に、前記給油回路は、前記主給油流路に前記レシーバタンクからの潤滑油を導入する主給油回路と、前記補助給油流路に前記レシーバタンクからの潤滑油を導入する補助給油回路とを備え、前記補助給油回路を開閉する開閉弁を設けて前記流量変更手段としたことを特徴とする請求項４又は５記載の軸封装置の給油機構。
【請求項８】
前記補助給油流路を分岐して軸孔給油流路を設け、この軸孔給油流路を前記ロータ室側において前記シール室に形成された回転軸の軸孔内周面において開口することを特徴とする請求項７記載の軸封装置の給油機構。
【請求項９】
吸気口を開閉する容量制御装置を備え、ケーシング内に形成されたロータ室内にオス・メス一対のスクリュロータを噛み合い状態で収容し、軸封される回転軸を前記ロータ室の吸入側に配置すると共に、該回転軸の軸封位置外周に設けられた軸封装置と、前記軸封装置と共に前記回転軸の軸封位置の外周を包囲するシール室とを備えた油冷式スクリュ圧縮機において、
前記ロータ室側において前記シール室を貫通する回転軸の外周と前記シール室に形成された軸孔間の間隙より前記シール室内の潤滑油を前記ロータ室に回収可能となし、
前記シール室内に開口する給油流路を設け、レシーバタンクからの潤滑油を前記給油流路に導入する給油回路を設けると共に、前記ロータ室側において前記シール室に形成された回転軸の軸孔内周面において開口する軸孔給油流路を設け、前記レシーバタンクからの潤滑油を前記軸孔給油流路に導入する軸孔給油回路を設けると共に、前記前記軸孔給油回路を開閉する開閉手段を設けたことを特徴とする軸封装置の給油機構。
【請求項１０】
前記開閉手段は、前記スクリュ圧縮機の無負荷運転時に前記軸孔給油流路を開放し、前記スクリュ圧縮機の全負荷運転時に前記軸孔給油流路を閉じることを特徴とする請求項９記載の軸封装置の給油機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸封装置の給油方法及び軸封装置の給油機構に関し、より詳細には油冷式スクリュ圧縮機の軸封装置において、軸封装置を収容するシール室内の圧力を一定に保持することを可能と成す給油方法及び給油機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクリュ圧縮機等の流体機械にあっては、流体の漏れが生じないように図１０に示すように、そのケーシング１２に軸封装置２０を設けることが一般的に行われている。
【０００３】
このような流体機械の一例として、図１０に示す油冷式のスクリュ圧縮機１を例に挙げて説明すれば、この油冷式スクリュ圧縮機１は、ケーシング１２内に形成されたロータ室１３内に噛み合い状態で収容されたオス・メス一対のスクリュロータ１０，１１のそれぞれの両端より突出されたロータ軸を軸受１４により支承してスクリュロータ１０，１１の噛み合い回転によって圧縮作用がなされると共に、このスクリュロータ１０，１１のいずれか一方に対しては、図示せざる駆動源からの回転力が伝達されて、スクリュロータ１０，１１の噛み合い回転による圧縮を行うことができるように構成されており、このようにスクリュロータ１０，１１に対して回転駆動力を伝達するための構成としてスクリュロータ１０，１１に設けられたロータ軸のいずれか１つ（本実施形態にあっては１０ａ）をケーシング１２より突出させて、このケーシング１２より突出したロータ軸１０ａに対して駆動源からの回転力を入力可能に構成している。
【０００４】
そして、このようにケーシング１２外にロータ軸１０ａが突出された構成にあっては、このロータ軸１０ａの突出部分において流体の漏れが生じることを防止するために、軸封すべき部分において、ケーシング１２にロータ軸１０ａを包囲するシール室７０を設け、このシール室７０内に挿入されたロータ軸１０ａに軸封装置２０を設けると共に、このシール室７０内に、給油流路３０を介して図示せざるレシーバタンクからの潤滑油を導入している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１２２２４５号公報（第２−３頁、図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成された軸封装置２０に対する給油機構において、図１０に示すようにケーシング１２に形成された軸受１４を嵌装可能な陥没部１５と、この陥没部１５を被蓋するカバー１６とによって形成されたシール室７０内に供給された潤滑油は、シール室７０内に収容された軸封装置２０及びこの軸封装置２０と共にシール室７０内に収容された軸受１４を潤滑した後、シール室７０のロータ室１３側の端壁に形成された軸孔１７内周とこの軸孔１７内に挿入されたロータ軸１０ａの外周間に形成された間隙（ロータ軸１０ａと軸孔１７間にシール部材８２が設けられている場合には、軸孔１７の内周とシール部材８２外周間）を介してロータ室１３に回収される。
【０００７】
このようにシール室７０に対しては、レシーバタンクからの潤滑油の供給と、ロータ室１３への潤滑油の回収が行われるために、前記シール室７０内の圧力はレシーバタンクより供給される潤滑油量と、ロータ室１３に回収される潤滑油量との相対的な関係により決定される。
【０００８】
しかし、このシール室７０がロータ室１３の吸入側に設けられている場合、ロータ室１３内に回収される潤滑油量が圧縮機の運転状況に伴って変化し、また、シール室７０内に供給される潤滑油量は、レシーバタンク内の圧力変化に伴って変化するために、シール室７０内の圧力を常に一定に保つことは難しい。
【０００９】
例えば、圧縮機の吸気口に該圧縮機へ吸気される被圧縮流体の量を調整する容量制御装置が設けられている場合、容量制御装置が吸気口を開放した状態で運転されている全負荷運転（フルロード運転）から、吸気口を閉じた状態で運転されている無負荷運転（アンロード運転）にその運転状況が変化すると、ロータ室１３の吸入側の圧力はフルロード運転時には略大気圧であったのに対し、アンロード運転時には負圧になるために、この低下した圧力に引かれてシール室７０からロータ室１３に回収される潤滑油量が増加し、シール室７０内に供給される潤滑油量が一定である場合には、シール室７０内の圧力は低下する。
【００１０】
また、シール室７０内の圧力が、圧縮機のアンロード運転時に負圧になると、軸封装置２０、特にこの軸封装置２０としてメカニカルシールを使用する場合には前記シール室７内の潤滑油量が不足して潤滑不良によって部分的に摺動面の温度が上昇し、シール材として使用しているカーボンの火膨れが発生し、軸封装置２０の寿命を著しく低下させ、また前記軸封装置２０の摺動部における接触圧力（摺動面圧）が低下する。特にメカニカルシールにおいて回転リング２３が固定リング２１に押し付けられる力が低下して軸封性能が低下するものとなる。
【００１１】
特に、レシーバタンク内の圧縮空気を放気した状態でアンロード運転を行う所謂「パージアンロード運転」時には、レシーバタンク内の圧力も低下しているのでシール室７０内に供給される潤滑油量も減少し、シール室７０内の圧力低下はより一層著しいものとなる。
【００１２】
このように、アンロード運転時におけるシール室７０内の圧力低下を防止するために、シール室７０に供給する潤滑油量を定常的に増加することも考えられるが、この場合にはフルロード運転時におけるシール室７０内の圧力が過剰に上昇してしまうため、軸封装置の摺動面圧が上昇して軸封装置の寿命が著しく低下する。
【００１３】
以上のようなシール室７０内の圧力変化を減少させるためには、ロータ室１３側においてシール室７０に形成された軸孔１７と、この軸孔１７内に挿入されるロータ軸１０ａ間の間隙を可及的に狭くすることも考えられるが、大型機にあっては大径の回転軸が使用されるためにこの間隙が小型機と同じであったとしても円周が増加する分ロータ室１３側に漏出する潤滑油量が増え、その結果、シール室７０内の圧力変化の発生は不可避なものとなっている。
【００１４】
なお、以上のようなシール室７０内の圧力変化は、軸封装置２０を収容するシール室７０がロータ室１３に隣接して形成されたスクリュ圧縮機（図１０参照）に特有の問題ではなく、後に説明する図１に示すスクリュ圧縮機のように、増速装置５０のギヤケース５４を介する等してシール室７０がロータ室１３の吸入側に設けられている場合であっても、シール室７０内の圧力はギヤケース５４を介してロータ室１３内の影響を受けるので同様に発生する問題である。
【００１５】
そこで、本発明の目的は上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり、圧縮機のアンロード運転時、特にパージアンロード運転時におけるシール室内の圧力を正圧に保持しつつ、フルロード運転時におけるシール室内の圧力上昇を可及的に低く抑え、フルロード運転時におけるシール室内の圧力とアンロード運転時におけるシール室内の圧力を略同等とすることができる給油方法及び給油機構を提供することにより、軸封装置の摺動部における潤滑不良を防止し、また接触圧力、特にメカニカルシールにおいて回転リングが固定リングに押し付けられる力を一定に保持することにより軸封装置の軸封性能や寿命を向上することのできる給油構造を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の軸封装置の給油方法は、吸気口を開閉する容量制御装置を備え、ケーシング１２内に形成されたロータ室１３内にオス・メス一対のスクリュロータ１０，１１を噛み合い状態で収容し、軸封される回転軸（駆動軸５３）を前記ロータ室１３の吸入側に配置すると共に、該回転軸（駆動軸５３）の軸封位置外周に設けられた軸封装置２０と、前記軸封装置２０と共に前記回転軸（駆動軸５３）の軸封位置の外周を包囲するシール室７０とを備えた油冷式スクリュ圧縮機１において、
前記シール室７０内にレシーバタンクからの潤滑油を継続して導入し、該シール室７０内に導入された潤滑油を前記ロータ室１３側において前記シール室７０を貫通する回転軸（駆動軸５３）の外周と、前記シール室７０に形成された軸孔６２間の間隙より前記ロータ室１３に回収させると共に、
前記スクリュ圧縮機１の無負荷運転時、前記シール室７０に対する潤滑油の供給量を、前記スクリュ圧縮機１の全負荷運転時における潤滑油の供給量に対して増加させ（請求項１）、
または、前記潤滑油の供給量の増加に代えて、又は前記潤滑油の供給量の増加と共に、前記ロータ室１３側において前記シール室７０を貫通する回転軸（駆動軸５３）の外周と前記シール室７０に形成された軸孔６２間の間隙に潤滑油を導入することを特徴とする（請求項２，請求項３）。
【００１７】
また、本発明の軸封装置の給油機構は、前記同様の油冷式スクリュ圧縮機において、
前記ロータ室１３側において前記シール室７０を貫通する回転軸（駆動軸５３）の外周と、前記シール室７０に形成された軸孔６２間の間隙より前記シール室７０内の潤滑油を前記ロータ室１３に回収可能となすと共に、
前記シール室７０内に開口する給油流路３０（又は３０’）を設け、レシーバタンクからの潤滑油を前記給油流路３０（又は３０’）に導入する給油回路９０を設けると共に、前記給油回路９０（又は９０’）に、該回路内を流れる潤滑油量を可変と成す流量変更手段を設けたことを特徴とする（請求項４）。
【００１８】
この前記流量変更手段は、前記スクリュ圧縮機１の無負荷運転時において前記シール室７０に対する潤滑油の供給量を前記スクリュ圧縮機１の全負荷運転時における潤滑油の供給量に対して増加させるものとする（請求項５）。
【００１９】
前述の流量変更手段は、これを前記給油回路９０’に設けられた流量調整弁９４とすることができる（請求項６；図６参照）。
【００２０】
また、前記給油流路３０として主給油流路３１と補助給油流路３２を設けると共に、前記給油回路９０は、前記主給油流路３１に前記レシーバタンクからの潤滑油を導入する主給油回路９１と、前記補助給油流路３２に前記レシーバタンクからの潤滑油を導入する補助給油回路９２を備え、前記補助給油回路９２を開閉する開閉弁９３を前記補助給油回路９２に設けて前記流量変更手段としても良い（請求項７；図４参照）。
【００２１】
前記補助給油流路３２はこれを分岐して軸孔給油流路３３を設け、この軸孔給油流路３３を前記ロータ室１３側において前記シール室７０に形成された回転軸（駆動軸５３）の軸孔６２内周面において開口するものとしても良く（請求項８；図７参照）、
また、前述の補助給油流路３２を設けることなく、前記ロータ室１３側において前記シール室７０に形成された回転軸（駆動軸５３）の軸孔６２内周面において開口する軸孔給油流路３４を設け、前記レシーバタンクからの潤滑油を前記軸孔給油流路３４に導入する軸孔給油回路（図４における補助給油回路９２と共通）を設けると共に、前記軸孔給油回路を開閉する開閉弁９３等の開閉手段を設けた構成としても良い（請求項９；図８、図９参照）。
【００２２】
この場合において、前記開閉手段は例えばこれを電磁弁等として、前記スクリュ圧縮機の無負荷運転時に前記軸孔給油回路を開き、また、前負荷運転時に前記軸孔給油回路を閉じるものとすれば好適である（請求項１０）。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態につき添付図面を参照しながら以下説明する。
【００２４】
図１に示す実施形態において、スクリュ圧縮機はオス・メス一対のスクリュロータ１０，１１と、このスクリュロータ１０，１１を噛み合い状態で収容するロータ室１３を備えたケーシング１２を備える点については従来技術として説明した図１０に示すスクリュ圧縮機と同様の構成であるが、図１０において従来技術として示したスクリュ圧縮機にあっては、オスのスクリュロータ１０より突出されたロータ軸１０ａを図示せざる動力源からの駆動力を入力するための駆動軸となし、この駆動軸１０ａ上に軸封装置２０を設けた構成としているのに対して、図１に示す本実施形態のスクリュ圧縮機にあっては、ロータ軸１０ａ上には軸封装置２０を設けず、オスロータ１０の吸入側ロータ軸１０ａに設けられた従動ギヤ（図示せず）と、この従動ギヤを駆動する駆動ギヤ５２を備えた増速装置５０を設け、この増速装置５０の駆動ギヤ５２に図示せざる駆動源からの回転駆動力を伝達する駆動軸５３と、この駆動、従動両ギヤを収容するギヤケース５４に設けられた軸孔５５間をシールする軸封装置２０が設けられており、本発明の給油機構を、この軸封装置２０に対して潤滑油を供給するものとして構成している。
【００２５】
なお、以下の実施形態にあっては、本発明の給油機構をこのように増速装置５０の駆動ギヤ５２を回転する駆動軸５３上に設けられた軸封装置２０に対して給油を行うものとして説明するが、本発明の給油機構は図示の構成に限定されず、従来技術として説明した図１０に示すスクリュ圧縮機のように増速装置を持たないスクリュ圧縮機の軸封装置に対しても適用可能であり、圧力変化が生じるシール室７０内に収容された軸封装置２０に潤滑油を供給するものであれば、軸封装置２０の取付位置は特に限定されない。
【００２６】
前述の駆動軸５３を、増速ギヤを収容したギヤケース５４外に突出させるために、このギヤケース５４の壁面には前述の駆動軸５３と、この駆動軸５３の外周に設けられた軸封装置２０、及びこの軸封装置２０に対して潤滑油を供給する給油溝４１が形成された略円筒状の給油リング４０を挿入可能なサイズに形成された軸孔５５が設けられており、この軸孔５５内に前記給油リング４０を嵌合すると共に、この給油リング４０内に、外周に軸封装置２０が設けられた駆動軸５３が挿入されている。
【００２７】
なお、図示の実施形態にあっては、この軸封装置２０として固定リング２１と回転リング２３とからなるメカニカルシールを使用する例を示しているが、この軸封装置２０はメカニカルシールに限定されず、オイルシール、その他、シール室７０内で使用される軸封装置であれば、如何なる構成であっても良い。
【００２８】
前述の給油リング４０は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように略円筒状に形成された本体部分４３と、この本体部分４３の一端より外周方向に向かって突出されたフランジ部４４を備え、図１に示すようにこの給油リング４０はその本体部分４３をギヤケース５４に設けられた軸孔５５内に挿入されている。
【００２９】
この給油リング４０は、その本体部分４３の外径をギヤケース５４に形成した軸孔５５と略同一径としていることから、前述のようにギヤケース５４の外側から給油リング４０の本体部分４３を軸孔５５内に挿入すると、前述のフランジ部４４が軸孔５５の周縁部分においてギヤケース５４の外壁に当接する。この状態において給油リング４０のフランジ部４４をカバー６３にてギヤケース５４の外壁との間に挟持すると共に、このカバー６３及びフランジ部４４を貫通するボルト等でこれらを共にギヤケース５４の外壁にボルト止めする等して固定している。
【００３０】
前述の軸孔５５のギヤケース５４側の開口は、中央に前述の駆動軸５３を挿入するための軸孔６２を備えた蓋板６０で被蓋されており、軸孔５５とこの軸孔５５内に挿入された前記給油リング４０、そして前記軸孔５５を被蓋する蓋板６０及びカバー６３とにより、前記軸封装置２０を収容するシール室７０が形成されている。
【００３１】
以上の構成において、前述の給油リング４０の本体部分４３には図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すようにその外周において円周方向に連続した給油溝４１が形成されており、また、この給油溝４１と連通すると共に円筒部４３の肉厚を貫通する開孔が給油口４２として給油リングの周方向に所定間隔、本実施形態にあっては９０°の等間隔で４つ形成されている。
【００３２】
また、この給油リング４０の増速ギヤ側の端部には、好ましくはその外周を所定幅で切り欠いて形成した切欠部４５が設けられており、この給油リング４０を軸孔５５内に挿入した際に軸孔５５の内壁とこの切欠部４５間に所定幅の間隙が形成されている。
【００３３】
以上のようにして、軸孔５５の一端開口部より給油リング４０を挿入してそのフランジ部４４をカバー６３と共にギヤケース５４の外壁に固定すると共に、該軸孔５５の他端開口を蓋板６０で被蓋することにより形成されたシール室７０内に潤滑油を供給するために、一端を前述の軸孔５５内壁において開口する給油流路３０を設けている。
【００３４】
そして、この給油流路３０にレシーバタンクからの潤滑油を導入する給油回路９０を接続すると共に、この給油回路９０内を流れる潤滑油量を変更可能な流量変更手段を設けることによりシール室７０内に導入される潤滑油の量を可変と成し、圧縮機のフルロード運転時においてシール室７０内に供給される潤滑油量に対し、アンロード運転時にシール室７０内に供給される潤滑油量を増加させ、アンロード運転によって生じたロータ室１３内に回収される潤滑油量の増加分を補償し得る量が増加がされた潤滑油をシール室７０内に供給することができるよう構成されている。
【００３５】
このように、シール室７０内に供給される潤滑油量を可変とするために、本実施形態にあっては、給油流路３０として主給油流路３１と補助給油流路３２という２つの給油流路を設けると共に、図４に示すように各給油流路３１，３２にレシーバタンクからの潤滑油を導入する主給油回路９１及び補助給油回路９２を設け、かつ、補助給油回路９２を開閉可能となす開閉手段９３を設けることにより、この開閉手段９３の操作によりシール室７０に対して供給される潤滑油量を可変としている。従って、図１に示す実施形態にあっては、この補助給油回路９２とこの補助給油回路９２に設けられた開閉手段９３が、前述の流量変更手段を構成している。
【００３６】
前述の主給油流路３１は、図１及び図３に示すように軸孔５５内に前述の給油リング４０を挿入した際に、前述の給油リング４０に形成された給油溝４１が位置する部分の内壁において一端を開口し、また、前述の補助給油流路３２は、前記切欠部４５が位置する部分の軸孔５５内壁において補助給油流路３２の一端を開口している。
【００３７】
給油リング４０に形成された前述の給油口４２は、給油リング４０の外周に形成された給油溝４１により形成される潤滑油の流路に対して流路面積が狭く形成されていることから、主給油流路３１を介して供給された潤滑油をこの給油口４２を介して給油リング４０内の空間に導入することで、この給油口４２はしぼりとして作用する。
【００３８】
また、補助給油流路３２の開口位置に対応して給油リング４０に形成された切欠部４５を配置する場合には、補助給油流路３２を介して供給された潤滑油はシール室７０内に導入される際に給油リング４５に形成された切欠部４５に衝突し、直接、シール室７０の中心部に導入されることがない。
【００３９】
そのため、この補助給油流路３２を介して導入された潤滑油が直接軸封装置２０に衝突することを防止でき、特にこの軸封装置２０がメカニカルシールである場合においてこの潤滑油の衝突により生じるメカニカルシールのシール性能への影響を防止している。
【００４０】
このように形成された主給油流路３１と補助給油流路３２には、それぞれ図１に示すように給油回路９０が接続されており、この給油回路９０を介してレシーバタンクからの潤滑油がシール室７０内に導入される。
【００４１】
本実施形態にあっては、レシーバタンクからの潤滑油をオイルクーラを通過させて冷却した後、オイルフィルタを通過させて潤滑油中に混入するゴミ等の不純物を除去し、その後、このオイルフィルタからの回路を分岐して、前述の主給油流路３１に連通する主給油回路９１と、前述の補助給油流路３２に連通する補助給油回路９２を設けると共に、この補助給油回路９２中に該回路９２を開閉する電磁弁等の開閉弁９３を設けている。
【００４２】
そして、前述の補助給油回路９２に設けられた開閉弁９３の操作により、補助給油回路９２を閉じたときには主給油回路９１及び主給油流路３１のみを介してシール室７０内に潤滑油を供給可能とし、補助給油回路９２を開いたときには主給油回路９１及び主給油流路３１を介した潤滑油の供給に加え、補助給油回路９２及び補助給油流路３２を介してシール室７０内に潤滑油の供給を行うことができるよう構成されている。
【００４３】
なお、前述の補助給油回路９２に設けられた開閉弁９３は、例えばこれを手動操作するものとしても良いが、好ましくは圧縮機のフルロード運転時には補助給油回路９２を閉じ、圧縮機がアンロード運転になると補助給油回路９２を開くよう、自動で開閉する構成とすれば好適である。
【００４４】
以上のように構成された軸封装置の給油機構において、圧縮機のフルロード運転時には補助給油回路９２に設けられた開閉弁９３により補助給油回路９２を閉じ、シール室７０に対する潤滑油の給油を主給油回路９１及び主給油流路３１のみを介して行うことにより、シール室７０内の圧力を低い正圧に保つことができる。
【００４５】
一方、圧縮機のアンロード運転時には、補助給油回路９２中に設けられた電磁弁等の開閉弁９３によって補助給油回路９２を開き、前述の主給油回路９１及び主給油流路３１を介して行われる給油に加え、補助給油回路９２及び補助給油流路３２を介しても潤滑油の供給を行うことにより、フルロード運転時に比べてロータ室１３側に抜ける油量の増加分を補償してシール室７０内に潤滑油を供給することができるように構成されている。
【００４６】
従って、圧縮機がアンロード運転となった時にもシール室７０内を正圧に保つことができ、シール室７０内の圧力をフルロード運転時とアンロード運転時とにおいて略一定した圧力に保つことができ、シール室７０内に配置された軸封装置２０の軸封性能を安定した状態に保つことができる。
【００４７】
また、この補助給油流路３２を介してシール室７０内に導入された潤滑油は、その導入の際に給油リング４０に形成された切欠部４５に衝突するため、この補助給油流路３２を介してシール室７０に導入された潤滑油は、一旦この切欠部４５に衝突してその勢いが弱められた後、シール室７０の中心部、すなわち駆動軸５３側に導入されるので、レシーバタンクからの潤滑油が直接軸封装置２０に衝突することがなく、軸封装置２０の軸封性能に影響が与えられることが防止されている。
【００４８】
図５は、本発明の別の実施形態における給油流路３０’の構成を示したものであり、前述の図１及び図３に示す実施形態においては、シール室７０に対する潤滑油の導入を主給油流路３１と補助給油流路３２という２つの流路の組み合わせによって行っていたのに対し、図５に示す実施形態にあっては図１及び図３に示す実施形態における補助給油流路３２に相当する給油流路は設けられておらず、シール室７０に対する潤滑油の導入を図１及び図３における主給油流路３１に相当する給油流路３０’のみを介して行っている。
【００４９】
そして、この給油流路３０’に図６に示すようにレシーバタンクからの潤滑油を導入する給油回路９０’を設けると共に、この給油回路９０’中に、該回路９０’内を流れる潤滑油の流量を調整可能な可変容量バルブ等の流量調整弁９４を設け、この流量調整弁９４の操作により給油回路９０’内を流れる潤滑油の流量を調整可能とし、その結果、シール室７０に導入される潤滑油量を可変としている。
【００５０】
以上のように構成された図５及び図６に示す軸封装置の給油機構において、圧縮機がフルロード運転のとき、即ち、ロータ室１３に回収される潤滑油量が少ないときには、給油回路９０’に設けられた流量調整手段９４を操作して給油回路９０’内を流れる潤滑油の量を減少させてシール室７０内に導入すると共に、圧縮機がアンロード運転となりロータ室１３に回収されるシール室７０内の潤滑油量が増大する場合には、給油回路９０’中に設けられた流量調整手段９４の操作により給油回路９０’内を流れる潤滑油の流量を増加させて、シール室７０内に導入される潤滑油量を増加させ、圧縮機のアンロード運転時とフルロード運転時とにおいて、シール室７０内の圧力が一定となるように調整する。
【００５１】
図７は、本発明の給油機構における更に別の給油流路３０の構成を示したものであり、前述の図１及び図３に示す実施形態における補助給油流路３２をその途中で分岐して軸孔給油流路３３を形成し、この軸孔給油流路３３の一端を、シール室７０のロータ室１３側の端部に形成された軸孔６２の内周面と駆動軸５３の外周との間の間隙に開口している。
【００５２】
ギヤケース５４に形成された軸孔５５のロータ室１３側における開口部を、中央に駆動軸５３を挿入するための軸孔６２が形成された蓋板６０で被蓋することによりシール室７０が形成されている図示の本実施形態の構成にあっては、前述の軸孔給油流路３３をこの蓋板６０の肉厚内に形成し、補助給油流路３２と軸孔給油流路３３とを連通している。
【００５３】
なお、図７に示す実施形態において、前述の軸孔給油流路３３を設けた点を除き、その他の構成については図１及び図３に示す実施形態と同様であり、主給油流路３１及び補助給油流路３２には、それぞれ図４に示す主給油回路９１及び補助給油回路９２を備えた給油回路９０が接続されて、レシーバタンクからの潤滑油を供給可能としている。
【００５４】
このように構成された図７に示す実施形態における給油機構にあっては、圧縮機のアンロード運転時に補助給油回路９２に設けられた開閉弁９３の操作により補助給油回路９２を開くことで、シール室７０内に供給される潤滑油量が増加するのみならず、蓋板６０の軸孔６２の内周面と、この軸孔６２内に挿入された駆動軸５３の外周（駆動軸５３の外周にシール部材が取り付けられている場合には、このシール部材外周）間の間隙に対しても潤滑油の導入を行うことで、主給油流路３１からシール室７０内に導入された潤滑油が、この間隙を介してギヤケース５４内に流出する量を減少させることができ、シール室７０内の圧力を一定に保ち易い構成となっている。
【００５５】
さらに図８及び図９は、本発明の給油機構のさらに別の構成例を示したもので、図１及び図３に示す実施形態にあっては、給油流路３０として主給油流路３１及び補助給油流路３２の２つの給油流路が設けられていたが、図８及び図９に示す本実施形態の給油機構にあっては、シール室７０内に潤滑油を導入するための給油流路３０としては、図１及び図３における主給油流路３１に相当するもののみが設けられており、補助給油流路３２に代えて、軸孔６２の内周面において開口する軸孔給油流路３３が設けられている。
【００５６】
図示の実施形態にあっては、図７における補助給油流路３２に相当する流路３２’をギヤケース５４の軸孔５５内壁において開口させず、従ってレシーバタンクより流路３２’に導入された潤滑油の全量が軸孔給油流路３３を介して蓋板６０の軸孔６２の内周面と駆動軸５３の外周間の間隙へ供給されるように構成されている。従って、図８及び図９に示す実施形態にあっては、流路３２’、軸孔給油流路３３の組み合わせにより、圧縮機のアンロード運転時において潤滑油を蓋板６０の軸孔６２の内周面と駆動軸５３の外周間の間隙へ供給する。
【００５７】
このうち、図８に示す実施形態にあっては、この軸孔６２の内周面と駆動軸５３外周との間隙を略一定の間隔に形成しているが、図９に示す実施形態にあっては、軸孔６２の内周面と駆動軸５３の外周との間隙が、ロータ室１３側における間隙に対してシール室７０の内側において広くなるよう形成し、補助給油流路３２を介してこの間隙に導入された潤滑油が、シール室７０内に向かう流れを生じ易い形状としている。
【００５８】
その他の構成については、前述した図１及び図２に示す実施形態と同様であり、また、主給油流路３１には主給油回路９１が、軸孔給油流路３３に連通する流路３２’には軸孔給油回路（図４中の補助給油回路９２と共通）がそれぞれレシーバタンクからの潤滑油を導入するために接続されて図４に示す配管がされている。
【００５９】
以上のように構成された軸封装置の給油機構において、圧縮機のアンロード運転時に主給油回路９１及び主給油流路３１を介したシール室７０内に対する潤滑油の供給の他、軸孔給油回路９２及び軸孔給油流路３３を介してシール室７０内に潤滑油の供給を行うと、この軸孔給油回路９２及び軸孔給油流路３３を介して供給された潤滑油は、蓋板６０の軸孔６２の内周面と駆動軸５３の外周間の間隙に導入される。そのため、主給油流路３１からシール室７０内に導入された潤滑油が、この間隙を介してギヤケース５４内に流出し難くなり、シール室７０内の圧力低下を抑制してシール室７０内の圧力を一定に保つことが容易となる。
【００６０】
以上説明した実施形態において、本発明の給油方法及び給油機構が適用される油冷式スクリュ圧縮機を、空気を被圧縮気体とするものとして説明したが、本発明の給油方法及び給油機構が適用される油冷式スクリュ圧縮機は、前述した実施形態の例に限定されるものではなく、例えば各種の冷媒や燃料ガス、その他の各種ガスを圧縮する油冷式のスクリュ圧縮機に適用可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明した本発明の構成により、アンロード運転時、特にパージアンロード運転時におけるシール室内の圧力を正圧に保持しつつ、フルロード運転時におけるシール室内の圧力上昇を可及的に低く抑え、フルロード運転時におけるシール室内の圧力とアンロード運転時におけるシール室内の圧力が同等とすることができる給油構造を提供することにより、軸封装置の摺動部における潤滑不良を防止し、また接触圧力、特にメカニカルシールにおける回転リングが固定リングに押し付けられる力を一定に保持することにより軸封装置の軸封性能や寿命を向上することのできる給油構造を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給油機構が形成されるスクリュ圧縮機の正面断面図。
【図２】軸封装置中の給油リングを示し、（Ａ）は正面断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図３】図１における給油流路部分の拡大図。
【図４】本発明の軸封装置の給油機構を示す全体構成図。
【図５】本発明の変更例を示す給油流路部分の拡大図。
【図６】図５に示す実施形態に対応した本発明の軸封装置の給油機構を示す全体構成図。
【図７】本発明の変更例を示す給油流路部分の拡大図。
【図８】本発明の変更例を示す給油流路部分の拡大図。
【図９】本発明の変更例を示す給油流路部分の拡大図。
【図１０】従来の軸封装置の給油機構を備えたスクリュ圧縮機の正面断面図。
【符号の説明】
１  スクリュ圧縮機
１０  ロータ（オス）
１１  ロータ（メス）
１２  ケーシング
１３  ロータ室
１４  軸受
１５  陥没部
１６  キャップ
１７  軸孔
２０  軸封装置
２１  固定リング
２３  回転リング
３０，３０’  給油流路
３１  主給油流路
３２  補助給油流路
３２’給油流路
３３  軸孔給油流路
４０  給油リング
４１  給油溝
４２  給油口
４３  本体部分
４４  フランジ部
４５  切欠溝
５０  増速装置
５１  従動ギヤ
５２  駆動ギヤ
５３  駆動軸
５４  ギヤケース
５５  軸孔
６０  蓋板
６２  軸孔
６３  カバー
７０  シール室
９０，９０’  給油回路
９１  主給油回路
９２  補助給油回路
９３  開閉弁
９４  流量調整弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004190526.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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