(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに収容した雌雄一対のスクリュロータと、この雌雄一対のスクリュロータの一方を、駆動軸を介して駆動するモータとからなる圧縮機本体の吸込口に空気吸込ラインが連通し、前記圧縮機本体の吐出口から油分離回収器に吐出基ラインが連通し、この油分離回収器から、油分が分離された圧縮空気を空気供給先側に供給する圧縮空気供給ラインを備えてなる油冷式スクリュ圧縮機において、前記駆動軸の前記ケーシングを貫通する軸貫通部位から前記空気吸込ラインに油戻しラインを連通させ、この油戻しラインに、前記圧縮空気供給ラインから油排出用空気供給ラインを介して供給される圧縮空気により油戻しラインを遮断すると共に、前記油排出用空気供給ラインを前記空気吸込ラインに連通させる空気作動弁を介装し、前記油戻しラインの前記空気作動弁介装位置の下側に、下側が凸になる湾曲部を形成し、前記油排出用空気供給ラインを介して前記圧縮空気供給ラインから圧縮空気を供給することにより、前記油戻しラインの湾曲部に溜まっている油を前記空気吸込ラインに排出させるように構成したことを特徴とする油冷式スクリュ圧縮機。
【請求項２】
ケーシングに収容した雌雄一対のスクリュロータと、この雌雄一対のスクリュロータの一方を、駆動軸を介して駆動するモータとからなる圧縮機本体の吸込口に空気吸込ラインが連通し、前記圧縮機本体の吐出口から油分離回収器に吐出基ラインが連通し、この油分離回収器から、油分が分離された圧縮空気を空気供給先側に供給する圧縮空気供給ラインを備えると共に、圧縮空気を大気中に放風する放風弁が介装された放風ラインを備えてなる油冷式スクリュ圧縮機において、前記駆動軸の前記ケーシングを貫通する軸貫通部位から前記空気吸込ラインに油戻しラインを連通させ、この油戻しラインに、前記放風ラインから油排出用空気供給ラインを介して供給される圧縮空気により油戻しラインを遮断すると共に、前記油排出用空気供給ラインを前記空気吸込ラインに連通させる空気作動弁を介装し、前記油戻しラインの前記空気作動弁介装位置の下側に、下側が凸になる湾曲部を形成し、前記油排出用空気供給ラインを介して前記放風ラインから圧縮空気を供給することにより、前記油戻しラインの湾曲部に溜まっている油を前記空気吸込ラインに排出させるように構成したことを特徴とする油冷式スクリュ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油冷式スクリュ圧縮機の改善に関し、より詳しくは、雌雄一対のスクリュロータの一方を駆動する駆動軸のモータケーシングの軸貫通部位からの漏出油が系外に漏出するのを防止し得るようにした油冷式スクリュ圧縮機の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
互いに噛合する雌雄一対のスクリュロータをロータケーシングに収容した圧縮機本体を備えてなる油冷式スクリュ圧縮機としては、例えば特許第２７６０９４６号公報に開示されてなるものが公知である。以下、この従来例に係る油冷式圧縮機(以下、油冷式スクリュ圧縮機という。)の概要を、その全体構成を示す図の図４を参照しながら、同公報に記載されている同一名称、ならびに同一符号を以って説明する。
【０００３】
即ち、この従来例に係る油冷式スクリュ圧縮機は、後述する構成になる圧縮機本体１１、吸気部１２、吐出部１３、および油供給路１４を備えている。この圧縮機本体１１のケーシング内には、図示しないロータが回転可能に収容されており、そしてこのロータは、ケーシングを貫通し、モータ１５に直結されてなる駆動軸１６により回転されるようになっている。この駆動軸１６がケーシングを貫通する個所には、この駆動軸１６との間に僅かな隙間を有する軸封部が設けられており、この軸封部に、油分離回収器２０の油溜まり部２１から油供給路１４を介して油が供給されるようになっている。この軸封部に油が供給されると、駆動軸１６と軸封部との間の隙間から油が漏出するため、ケーシングのモータ１５側に、漏出した油を受ける油受け部１７が設けられている。
【０００４】
前記油受け部１７内に油が溜まり過ぎると、この油受け部１７の駆動軸１６の軸貫通部から圧縮機本体１１外に油が漏出し、圧縮機本体１１の周囲を汚し、さらに圧縮機本体１１がモータによりプーリを介してベルト駆動されるタイプのものでは、ベルトに油が付着し、ベルトがスリップするという問題の他に、油の飛散により油の消費量が増大する等の問題もあるので、このような問題を解決するために、前記前記油受け部１７の底部付近から、吸込フィルタ１８、空気の流入側にオリフィス１を備えた吸気調節弁１９とからなる吸気部１２の前記オリフィス１の下流側に油戻し流路２を連通させ、吸込フィルタ１８から吸込まれた吸込空気がオリフィス１を通過するときの負圧により、前記油受け部１７内の油を吸気部１２に導き、この油受け部１７内に油が溜まり過ぎるのを防止するようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例に係る油冷式スクリュ圧縮機によれば、圧縮機本体外への油漏れを確実に防止することができるので、それなりに有用であると考えられる。しかしながら、この従来例に係る油冷式スクリュ圧縮機の場合には、オリフィスを通じて負圧となった、小密度の薄い流体(空気)を吸込んで圧縮することになり、実吐出空気量(重量流)が少なくなるので、省エネルギーの観点からすると好ましくない。
【０００６】
例えば、空気の吐出容量が０．７〜１．５ｍ3程度の小型油冷式スクリュ圧縮機の場合には、１９７３〜２９４２Ｐａ(２００〜３００Ａｑ)の圧力損失があり、この圧力損失に起因して２〜３％の吐出空気量の損失が生じる。また、空気の吐出容量が２．０〜１２．０ｍ3程度の中型油冷式圧縮機の場合には、４９０３〜７８４５Ｐａ(５００〜８００Ａｑ)の圧力損失があり、この圧力損失に起因して５〜８％の吐出空気量の損失が生じる。上記のようなレベルの吐出空気量の損失は極く僅かであるように考えられるが、厳しい省エネルギーが要求される現状にあっては、ユーザの許容レベルを超えており、省エネルギーに関してユーザを満足させることができない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、従来例と同様に、圧縮機本体外への油の漏出を防止し得て、しかも吐出空気量の損失が少ない省エネルギー型の油冷式スクリュ圧縮機を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る油冷式スクリュ圧縮機が採用した手段は、ケーシングに収容した雌雄一対のスクリュロータと、この雌雄一対のスクリュロータの一方を、駆動軸を介して駆動するモータとからなる圧縮機本体の吸込口に空気吸込ラインが連通し、前記圧縮機本体の吐出口から油分離回収器に吐出基ラインが連通し、この油分離回収器から、油分が分離された圧縮空気を空気供給先側に供給する圧縮空気供給ラインを備えてなる油冷式スクリュ圧縮機において、前記駆動軸の前記ケーシングを貫通する軸貫通部位から前記空気吸込ラインに油戻しラインを連通させ、この油戻しラインに、前記圧縮空気供給ラインから油排出用空気供給ラインを介して供給される圧縮空気により油戻しラインを遮断すると共に、前記油排出用空気供給ラインを前記空気吸込ラインに連通させる空気作動弁を介装し、前記油戻しラインの前記空気作動弁介装位置の下側に、下側が凸になる湾曲部を形成し、前記油排出用空気供給ラインを介して前記圧縮空気供給ラインから圧縮空気を供給することにより、前記油戻しラインの湾曲部に溜まっている油を前記空気吸込ラインに排出させるように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項２に係る油冷式スクリュ圧縮機が採用した手段は、ケーシングに収容した雌雄一対のスクリュロータと、この雌雄一対のスクリュロータの一方を、駆動軸を介して駆動するモータとからなる圧縮機本体の吸込口に空気吸込ラインが連通し、前記圧縮機本体の吐出口から油分離回収器に吐出基ラインが連通し、この油分離回収器から、油分が分離された圧縮空気を空気供給先側に供給する圧縮空気供給ラインを備えると共に、圧縮空気を大気中に放風する放風弁が介装された放風ラインを備えてなる油冷式スクリュ圧縮機において、前記駆動軸の前記ケーシングを貫通する軸貫通部位から前記空気吸込ラインに油戻しラインを連通させ、この油戻しラインに、前記放風ラインから油排出用空気供給ラインを介して供給される圧縮空気により油戻しラインを遮断すると共に、前記油排出用空気供給ラインを前記空気吸込ラインに連通させる空気作動弁を介装し、前記油戻しラインの前記空気作動弁介装位置の下側に、下側が凸になる湾曲部を形成し、前記油排出用空気供給ラインを介して前記放風ラインから圧縮空気を供給することにより、前記油戻しラインの湾曲部に溜まっている油を前記空気吸込ラインに排出させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
削除。
【００１１】
削除。
【００１２】
削除。
【００１３】
削除。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態１に係る油冷式スクリュ圧縮機の概要を、その模式的全体構成説明図の図１と、その空気作動弁の断面構成図の図２とを順次参照しながら説明する。
【００１５】
図１に示す符号１は、本発明の実施の形態１に係る油冷式スクリュ圧縮機である。この油冷式スクリュ圧縮機１は、図示しない雌雄一対のスクリュロータを収容したケーシング２１と、このケーシング２１に設けられた軸貫通部位である軸封部２１ａを貫通する駆動軸２２と、この駆動軸２２を介して前記雌雄一対のスクリュロータのうち一方を駆動するモータ２３とからなる圧縮機本体２を備えている。この圧縮機本体２の吸込口２ａには、吸込空気量を調節する吸気調節弁３１が介装され、図示しない吸込フィルタを介して吸込んだ空気を吸込口２ａに導く空気吸込ライン３が連通している。また、前記圧縮機本体２の吐出口２ｂから油分離回収器５に、油分を含む圧縮空気を油分離回収器５に流入させる吐出基ライン４が連通しており、油分離回収器５には、油分が分離された圧縮空気を図示しない空気供給先側に供給する圧縮空気供給ライン６の一端が接続されている。
【００１６】
前記圧縮空気供給ライン６の油分離回収器５との接続部付近から、圧縮空気を大気中に放風する放風ライン７が分岐しており、放風弁７１の開弁により圧縮空気が大気中に放風されるようになっている。また、油分離回収器５の底部から圧縮機本体２に、油分を含む圧縮空気から分離されて油分離回収器５の油溜まり部５１に溜まっている油を、圧縮機本体２の軸封部、軸受部、およびスクリュロータを収容した圧縮空間に供給する油供給ライン８が連通している。なお、図示省略しているが、この油供給ライン８にはオイルフィルタ、オイルクーラ等が介装されている。
【００１７】
前記ケーシング２１の駆動軸２２が貫通する軸封部２１ａのモータ２３側から前記空気吸込ライン３の吸気調節弁３１の上流側に、後述する構成になる空気作動弁９１が介装されると共に、この空気作動弁９１の下側部分が、下側に凸になる湾曲部９２を備えてなる油戻しライン９が連通している。前記空気作動弁９１は、いわゆるシャトル弁と呼ばれるもので、図２に示すように、図における上部側に油流入ポートＰ1を備え、下部側に空気流入ポートＰ2を備え、これら油流入ポートＰ1 と空気流入ポートＰ2との間に水平向きの油・空気流出ポートＰ3を備えると共に、内部に昇降するボール９１ａを備えている。
【００１８】
このボール９１ａは、下降することにより空気流入ポートＰ2を遮断すると共に、油流入ポートＰ1と油、空気流出ポートＰ3とを連通させて、油流入ポートＰ1から油・空気流出ポートＰ3に油を流入させる一方、上昇することにより油流入ポートＰ1を遮断すると共に、空気流入ポートＰ2と油・空気流出ポートＰ3とを連通させて、空気流入ポートＰ2から油、空気流出ポートＰ3に空気を流入させる働きをするものである。つまり、前記油戻しライン９の湾曲部９２には、油流入ポートＰ1から油・空気流出ポートＰ3に流入した油が溜められるようになっている。なお、湾曲部９２には透明なＵの字管が使用される。
【００１９】
前記空気作動弁９１の空気流入ポートＰ2には、前記圧縮空気供給ライン６から、後述する油排出用空気供給ライン１０が連通している。この油排出用空気供給ライン１０には、制御器２０により開閉される電磁開閉弁１１と、オリフィス１２とが介装されると共に、前記電磁開閉弁１１とオリフィス１２との間から分岐した分岐ライン部の先端にサイレンサ１３が配設されている。つまり、制御器２０により電磁開閉弁１１を開弁させると、圧縮空気供給ライン６を流れている圧縮空気の一部が、油排出用空気供給ライン１０の電磁開閉弁１１、オリフィス１２、空気作動弁９１の空気流入ポートＰ2、油・空気流出ポートＰ3、油戻しライン９の湾曲部９２を経て、空気吸込ライン３の吸気調節弁３１の上流側に排出されるように構成されている。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態１に係る油冷式スクリュ圧縮機１の作用態様を説明すると、この油冷式スクリュ圧縮機１の運転中において、通常電磁開閉弁１１は閉弁されており、そして駆動軸２２が貫通する軸封部２１ａからケーシング２１外に漏出する油は空気作動弁９１の油流入ポートＰ1に流入し、油・空気流出ポートＰ3を経て湯戻しライン９の湾曲部９２に溜まる。この湾曲部９２に所定量の油が溜まると、制御器２０により電磁開閉弁１１を開弁させ、圧縮空気供給ライン６を流れている圧縮空気の一部を、油排出用空気供給ライン１０を介して空気作動弁９１の空気流入ポートＰ2に流入させる。
【００２１】
すると、空気作動弁９１のボール９１ａが上昇して油流入ポートＰ1が遮断されると共に、空気流入ポートＰ2が油・空気流出ポートＰ3に連通するため、空気流入ポートＰ2に流入した空気が油・空気流出ポートＰ3から油戻しライン９の湾曲部９２に流入し、流入する空気により湾曲部９２に溜まっている油が押されて空気吸込ライン３の吸気調節弁３１の上流側に排出される。
【００２２】
本実施の形態１に係る油冷式スクリュ圧縮機１によれば、上記のとおり、圧縮空気供給ライン６を流れている圧縮空気の一部を、油排出用空気供給ライン１０を介して空気作動弁９１の空気流入ポートＰ2に流入させ、油戻しライン９の湾曲部９２に溜まっている油を押して空気吸込ライン３の吸気調節弁３１の上流側に排出させる構成である。
【００２３】
従って、従来例に係る油冷式スクリュ圧縮機のように、軸封部２１ａから漏出した油を、オリフィスにより空気吸込ライン３の一部を負圧にして空気吸込ライン３内に吸引する構成でなく、動力損失を小さくすることができるから、油冷式スクリュ圧縮機の省エネルギーに対して多大な効果がある。また、空気供給先側に供給すべき圧縮空気の一部が活用されることになるが、常時油戻しライン９に圧縮空気の一部を供給する必要がなく、この油戻しライン９の湾曲部９２に所定量の油が溜まると圧縮空気の一部を供給すればよいのであるから、実用上の支障が生じるような恐れもない。
【００２４】
因みに、圧縮空気供給ライン６を流れている圧縮空気の一部を空気作動弁９１の空気流入ポートＰ2に流入させる時間が長時間になると、動力損失が大きくなる。しかしながら、本実施の形態１に係るスクリュ圧縮機１の場合には、所定の時間毎に極く短時間、例えば湾曲部９２の容量が２０ｃｃの場合、８時間稼働毎に圧縮空気を１秒間程度供給することにより、油戻しライン９の湾曲部９２に溜まっている油を完全に空気吸込ライン３の吸気調節弁３１の上流側に排出させることができるので、動力損失は極めて微小である。なお、本本実施の形態１に係るスクリュ圧縮機１の場合、電磁開閉弁１１は制御器２０により、自動的に開閉されるものである。
【００２５】
次に、本発明の実施の形態２に係る油冷式スクリュ圧縮機の概要を、その主用部を示す模式的構成説明図の図３を順次参照しながら説明する。但し、本実施の形態２が上記実施の形態１と相違するところは、油排出用空気供給ライン１０の相違にあり、これ以外は全く同構成であるから、同一のものならびに同一機能を有するものに同一符号を付して、その相違する点について以下に説明する。
【００２６】
本実施の形態２に係る油冷式スクリュ圧縮機は、放風ライン７の放風風弁７１の下流側から空気作動弁９１の空気流入ポートＰ2に、前記放風ライン７側にオリフィス１２を備えてなる油排出用空気供給ライン１０が連通している。
【００２７】
従って、本実施の形態２に係る油冷式スクリュ圧縮機によれば、放風弁７１を開弁すると、油分離回収器５から放風ライン７に圧縮空気が流れ、この放風ライン７を流れる圧縮空気の一部が油排出用空気供給ライン１０を介して空気作動弁９１の空気流入ポートＰ2に流入するので、本実施の形態２は、上記実施の形態２と同効である。
【００２８】
なお、以上では、雌雄一対のスクリュロータの一方を駆動する駆動軸がモータに直付けされてなる圧縮機本体をそなえた油冷式スクリュ圧縮機を例として説明したが、圧縮機本体１１がモータによりプーリを介してベルト駆動されるタイプの油冷式スクリュ圧縮機に対しても、本発明の技術的思想を適用することができるので、上記実施の形態１または２によって、油冷式スクリュ圧縮機の適用タイプが限定されるものではない。また、以上では、８時間稼働する毎に１秒間程圧縮空気を供給して湾曲部９２に溜まっている油を排出する場合を例として説明したが、湾曲部９２に溜まっている油のレベルを、例えばレーザ光線や赤外線で検出し、検出信号により電磁開閉弁１１を開弁させる構成にすることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
上詳述したように、本発明の請求項１または２に係る油冷式スクリュ圧縮機によれば、圧縮空気供給ラインまたは放風ラインを流れている圧縮空気の一部を、油排出用空気供給ラインを介して空気作動弁に流入させ、油戻しラインに溜まっている油を押して空気吸込ラインの吸気調節弁の上流側に排出させる構成である。従って、従来例のように、軸貫通部位から漏出した油を、オリフィスにより空気吸込ラインの一部を負圧にして、この空気吸込ライン内に吸引する構成でなく、負圧による吐出空気量の損失(低下)が生じるようなことがないから、油冷式スクリュ圧縮機の省エネルギーに対して多大な効果がある。
【００３０】
また、本発明の請求項１または２に係る油冷式スクリュ圧縮機によれば、空気供給先側に供給すべき圧縮空気の一部が活用されることになるが、常時圧縮空気の一部を供給する必要がなく、油戻しラインの湾曲部に所定量の油が溜まると、圧縮空気の一部を供給すればよいのであるから、実用上の支障が生じるような恐れもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係る油冷式スクリュ圧縮機の模式的全体構成説明図である。
【図２】  本発明の実施の形態１に係る油冷式スクリュ圧縮機の空気作動弁の断面構成説明図である。
【図３】  本発明の実施の形態２に係る油冷式スクリュ圧縮機の主用部を示す模式的構成説明図である。
【図４】  従来例に係る油冷式圧縮機(油冷式スクリュ圧縮機に相当する。)の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１…油冷式スクリュ圧縮機
２…圧縮機本体、２ａ…吸込口、２ｂ…吐出口、２１…ケーシング、２２…駆動軸、２３…モータ
３…空気吸込ライン、３１…吸気調節弁
４…吐出基ライン
５…油分離回収器、５１…湯溜まり部
６…圧縮空気供給ライン
７…放風ライン、７１…放風弁
８…油供給ライン
９…油戻しライン、９１…空気作動弁、９２…湾曲部
１０…油排出用空気供給ライン
１１…電磁開閉弁
１２…オリフィス
１３…サイレンサ
２０…制御器
Ｐ1…油流入ポート、Ｐ2…空気流入ポート、Ｐ3…油・空気流出ポート
【図１】
0003921359.tif 000002
【図２】
0003921359.tif 000003
【図３】
0003921359.tif 000004
【図４】
0003921359.tif 000005