(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングのシリンダ内に収容されたオス，メス一対のスクリュロータの噛み合い回転により被圧縮気体を圧縮するときに潤滑油を注入し，圧縮気体と潤滑油との気液混合流体を吐出すると共に，前記ケーシングを貫通して突出するロータ軸の軸封装置と，前記軸封装置を通過して漏出した潤滑油を排出する排出流路を設けた油冷式のスクリュ圧縮機本体と，前記圧縮機本体の吸入通路を開閉制御する吸入弁を備えた油冷式スクリュ圧縮機において，
前記排出流路と前記吸入弁の二次側に位置する吸入通路間を連通する回収流路を設け，前記回収流路に前記吸入弁の開放時のみ前記吸入通路との連通側端部と成る第１流路と，少なくとも前記吸入弁の閉塞時，前記吸入通路との連通側端部と成る第２流路を設け，
前記吸入弁の開閉に伴って前記回収流路の連通パターンを切り換えて，前記吸入弁の閉塞時，前記回収流路を縮小すると共に前記吸入通路と前記排出流路間のみの連通を確立し，前記吸入弁の開放時，前記吸入通路に連通する前記回収流路を拡大する回収流路調整手段を設けたことを特徴とする油冷式スクリュ圧縮機。
【請求項２】
前記回収流路の前記第１及び第２流路が，前記回収流路を二方向に分岐して形成された第１及び第２分岐流路であり，
前記第１，第２分岐流路のいずれも前記吸入通路に連通すると共に，前記吸入弁による吸入通路の閉塞時，前記第１分岐流路を閉じる開閉手段を前記回収流路調整手段として設け，
前記第２分岐流路を，前記吸入弁の二次側において前記吸入通路に連通したことを特徴とする請求項１記載の油冷式スクリュ圧縮機。
【請求項３】
前記第１分岐流路を，前記吸入弁の弁座において開口し，前記吸入弁の弁体によって前記開口を開閉する前記開閉手段を実現したことを特徴とする請求項２記載の油冷式スクリュ圧縮機。
【請求項４】
前記回収流路が，一端を前記排出流路に連通し，他端を前記吸入弁の弁座において開口する前記第１流路と，
前記第１流路の前記開口に対して狭い流路面積を有し，前記吸入弁の弁体に形成された前記第２流路を備え，
前記第２流路の一端開口を，吸入弁の閉塞時，前記弁座に形成された前記第１流路の開口と連通する位置に設けると共に，前記第２流路の他端開口を前記吸入弁の二次側に連通して前記吸入弁の弁体によって前記回収流路調整手段を実現したことを特徴とする請求項１記載の油冷式スクリュ圧縮機。
【請求項５】
前記第１，第２分岐流路のいずれ共前記吸入弁の二次側において前記吸入通路に連通すると共に，前記開閉手段として，前記第１分岐流路中に開閉弁を設けたことを特徴とする請求項２記載の油冷式スクリュ圧縮機。
【請求項６】
前記回収流路の前記第１及び第２流路が，前記回収流路を二方向に分岐して形成された第１及び第２分岐流路であり，
前記第１，第２分岐流路のいずれも前記吸入通路に連通すると共に，前記吸入弁による前記吸入通路の開放時，前記排出流路を前記第１分岐流路を介して前記吸入通路に連通すると共に第２分岐流路を介した連通を遮断し，前記吸入弁による吸入通路の閉塞時，前記排出流路を前記第２分岐流路を介して前記吸入通路に連通すると共に前記第１分岐流路を介した連通を遮断する切換手段を前記回収流路調整手段として設け，
前記第２分岐流路を，前記第１分岐流路に対して絞られた流路面積に形成すると共に，少なくとも前記第２分岐流路を前記吸入弁の二次側に連通したことを特徴とする請求項１記載の油冷式スクリュ圧縮機。
【請求項７】
前記第１，第２分岐流路のいずれ共に前記吸入弁の二次側において前記吸入通路に連通すると共に，前記切換手段として，前記分岐流路の分岐点に設けられた三方切換弁を設けたことを特徴とする請求項６記載の油冷式スクリュ圧縮機。
【請求項８】
前記油冷式スクリュ圧縮機が，消費側に供給される圧縮気体の圧力を検出する圧力検出手段と，前記圧力検出手段の検知信号を受信して前記吸入弁の開閉動作を制御する制御信号を出力するコントローラを備えると共に，
前記開閉弁又は前記三方切換弁を，前記コントローラが出力する前記制御信号により動作が制御される電磁弁としたことを特徴とする請求項５又は７記載の油冷式スクリュ圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，油冷式スクリュ圧縮機に関し，より詳細には，油冷式スクリュ圧縮機の軸封部より漏出した潤滑油を回収して，潤滑油の循環系に戻すための潤滑油の回収手段を備えた油冷式スクリュ圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
油冷式スクリュ圧縮機１は，ケーシング１１内に形成されたシリンダ１２内にオス，メス一対のスクリュロータ１３，１４を噛み合い回転可能に収容し，前記一対のスクリュロータ１３，１４の噛み合い回転により被圧縮気体と潤滑油を圧縮して気液混合流体として吐出する油冷式のスクリュ圧縮機本体１０と，前記圧縮機本体１０より吐出された気液混合流体を導入して，圧縮気体と潤滑油とに分離するレシーバタンク２０を備え，レシーバタンク２０で圧縮気体と分離された潤滑油をオイルクーラ２１やオイルフィルタ２２等を備えた給油配管９１を介して再度圧縮機本体１０の給油口１５に導入して，前記潤滑油を循環して使用する，潤滑油の循環系が形成されている。
【０００３】
そして，モータやエンジン等の駆動源（図示の例ではモータＭ）によって前記ロータ１３，１４を回転するために，前述の圧縮機本体１０のいずれか一方のロータ１４のロータ軸１４ａを前記ケーシング１１を貫通させて突出し，この突出したロータ軸１４ａに駆動源からの回転駆動力を入力するように構成されている（図８参照）。
【０００４】
なお，このような圧縮機１には，圧縮機本体１０の吸入通路１９を開閉する吸入弁３０が設けられており，この吸入弁３０の開閉操作によって消費側における圧縮気体の消費が行われているとき，すなわちレシーバタンク２０内の圧力が所定の圧力未満である場合，前記吸入通路１９を開いて圧縮機本体１０に被圧縮気体を導入して圧縮・吐出させる負荷運転を行うと共に，消費側における圧縮気体の消費が停止して，レシーバタンク２０内の圧力が所定の圧力以上に上昇すると，吸入弁３０によって前記吸入通路１９を閉じ，圧縮機本体１０に対する被圧縮気体の導入を停止することで，レシーバタンク２０に対する圧縮気体の吐出を停止すると共に，圧縮機本体１０の負荷を軽減して消費動力の軽減された無負荷運転に移行する容量制御が行われている。
【０００５】
この容量制御を可能とするために，図８に示す例では，前述の吸入弁３０を受圧室に対する圧縮気体の導入により吸入通路１９を閉じる閉弁受圧型のものとし，レシーバタンク２０内の圧縮気体を前記吸入弁３０の受圧室に導入する制御配管９２を設けると共に，この制御配管９２中に電磁開閉弁９３を設けて前記制御配管９２の開閉を可能としている。
【０００６】
そして，レシーバタンク２０と消費側とを連通する配管内の圧力を検出する，圧力センサ等の圧力検出手段９４と，この圧力検出手段９４の検出信号に基づいて，前記電磁開閉弁９３を開閉制御する制御信号を出力するコントローラ９５を設けて，前述の容量制御を行うことができるように構成されている。
【０００７】
以上のように構成された油冷式スクリュ圧縮機１において，前述のようにモータＭ等の動力源からの回転駆動力を入力するために，ロータ軸の一本１４ａがケーシング１１を貫通して突出していることから，このようにケーシング１１を貫通するロータ軸１４ａの周りから潤滑油や圧縮気体の漏出が生じることを防止するための構成を備えている。
【０００８】
このような構成として，ケーシング１１を貫通したロータ軸１４ａを包囲するシール室１６を設け，このシール室１６内にメカニカルシール等の軸封装置５１を収容し，このシール室１６に隣接して，ケーシング１１のシリンダ１２側に前述のロータ軸１４ａを支承するための軸受５２を設けている。
【０００９】
そして，シール室１６内にレシーバタンク２０からの潤滑油を注油して，この潤滑油によって前記軸封装置５１の摺動部を潤滑すると共に軸受５２を潤滑している。
【００１０】
このようにして供給された潤滑油は，前述の軸封装置５１によってケーシング１１を貫通して突出したロータ軸１４ａの周囲からケーシング１１外に漏出することが防止されているが，シール室１６内に注油された潤滑油は，前述の軸封装置５１の存在によってもケーシング１１の外側に僅かずつ漏出する。
【００１１】
そこで，前述のシール室１６のシリンダ１２側とは反対側において，ロータ軸１４ａの軸穴内周面に，このようにして漏出した潤滑油を捕集するための溝１７を設けると共に，この溝１７と連通する潤滑油の排出流路１８を形成し，この排出流路１８を介して漏れ出た潤滑油を回収すると共に，回収された潤滑油を，潤滑油の回収配管７０を介して前述の潤滑油の循環系内に戻すことが行われている。
【００１２】
このように，軸封装置５１より漏出した潤滑油を潤滑油の循環系内に戻すために，図８に示す構成にあっては，前記潤滑油の排出流路１８と圧縮機本体１０の吸入通路１９を開閉する前述の吸入弁３０の一次側を回収配管７０を介して連通し，圧縮機本体１０の吸気によって生じる負圧によって，潤滑油の排出流路１８を介して排出された潤滑油を圧縮機本体１０内に取り込み，前述した潤滑油の循環系内に回収できるよう構成している（特許文献１の「従来の技術」欄）。
【００１３】
また，前述のように排出流路１８に一端を連通した回収配管７０を吸入弁３０の一次側に連通する場合，吸入弁３０による容量調整時には潤滑油の回収作用を有する負圧が軽減して回収が不十分となり，特に吸入空気量がゼロの状態（吸気閉塞状態）が連続すると潤滑油の十分な回収ができなくなり，軸孔より洩れ出た潤滑油が外部へ飛散するという問題を解消するために，図８に示すように，潤滑油の排出流路１８に一端を連通された回収配管７０の他端を二方向に分岐して一方の分岐管７０ａを吸入弁３０の一次側に，他方の分岐管７０ｂを吸入弁３０の二次側にそれぞれ連通し，吸入弁３０が開いた負荷運転時，分岐された２つの分岐管７０ａ，７０ｂの双方によって軸封装置５１より漏出した潤滑油の回収を行うと共に，吸入弁３０が閉じた無負荷運転時において，他方の分岐管７０ｂを介して排出流路１８を介して排出された潤滑油の回収を行うと共に，吸入弁３０の一次側の被圧縮気体を分岐管７０ａ及び７０ｂを介して吸入弁３０の二次側に導入することで，圧縮機本体１０の吸入側における負圧の緩和を行うことができるように構成した油冷式スクリュ圧縮機も提案されている（特許文献１参照。なお，図８，９において９６は逆止弁であり，この逆止弁９６を設けることにより圧縮機本体の停止時，回収配管７０を介して排出流路１８に潤滑油が逆流することを防止している。
【００１４】
この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】特開２００１−１７３５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
以上のように構成された油冷式スクリュ圧縮機１において，図８に示したように潤滑油の排出流路１８を回収配管７０を介して吸入弁３０の一次側に連通した構成では，無負荷運転時に潤滑油の回収量が減少し，又は潤滑油の回収が行われないことから，軸封装置５１より潤滑油が漏れ出るおそれがあるという欠点を有することは前述した通りである。
【００１６】
そこで，無負荷運転時においても潤滑油の回収を確実に行うことができるように，一端を排出流路１８に連通した前述の回収配管７０の他端を，例えば図１０に示すように吸入弁３０の二次側に連通することも考えられる。
【００１７】
しかし，この構成を採用した場合には，吸入弁３０の一次側に排出流路１８を連通する場合とは逆に，無負荷運転時の方が，負荷運転時に比べて排出流路１８と吸入通路１９間の圧力差が大きくなって潤滑油の回収能力が増加するため，無負荷運転時における回収油量に合わせて回収配管７０の径を調整（小さめに調整）すると，無負荷運転時に比較して排出流路１８と吸入通路１９間の圧力差が少なく，潤滑油の回収能力が低下する負荷運転時には，漏出する潤滑油を全量回収することができず，溝１７から溢れた潤滑油が，ケーシング１１外に漏れ出て飛散するおそれがあるという問題が生じる。
【００１８】
逆に負荷運転時における潤滑油の回収量に合わせて回収配管７０の径を調整（大きめに調整）すると，吸入弁３０の二次側における負圧が高まる無負荷運転時には，軸封装置５１より漏出する潤滑油量を越えて吸入が行われることから，この回収配管７０を介して潤滑油の他にも外気が吸い込まれることとなる。
【００１９】
このように，軸封装置５１の外溝１７から回収配管７０を介してエアフィルタを通していない外気を吸い込むと，ゴミ等が圧縮機本体１０に入ったり，回収配管７０内にゴミが詰まる等して圧縮機１の故障や作動不良の原因となり好ましくない。
【００２０】
また，無負荷運転時にこのようにして回収配管７０から外気を吸い込むと，無負荷運転時でありながら圧縮機本体１０はこの吸い込んだ外気を圧縮するために負荷がかかり，その結果，無負荷運転時における消費動力が増加する。
【００２１】
前記構成に対し，前掲の特許文献１として紹介した油冷式スクリュ圧縮機にあっては，図９に示したように排出流路１８からの回収配管７０を二方向に分岐して一方の分岐管７０ａを吸入弁３０の一次側，他方の分岐管７０ｂを吸入弁３０の二次側に連通するものであることから，吸入弁３０が閉じた無負荷運転時においても他方の分岐管７０ｂを介して潤滑油の回収を行うことができる。
【００２２】
しかし，図９に示す特許文献１に記載の構成にあっては，無負荷運転時，吸入弁３０の一，二次側空間の連通が遮断された場合であっても，吸入弁３０の一次側と二次側とが２つの分岐管７０ａ，７０ｂによって直接連通された状態となり，この分岐管７０ａ，７０ｂを介して吸入弁３０の一次側の外気を積極的に吸入弁３０の二次側に導入するものとしているために，図１０を参照して説明した装置構成のように，軸孔の僅かな隙間から外気を吸入する場合に比較してより大量の外気が無負荷運転時の圧縮機本体１０に対して導入されることとなる。そのため，無負荷運転時における動力損失が更に増大することとなる。
【００２３】
しかも圧縮機が無負荷運転の状態にあるときは，消費側における圧縮気体の消費が停止している状態にあることから，前述のように潤滑油の排出流路１８や吸入弁３０の二次側より圧縮機本体１０に外気を導入してこれを圧縮，吐出すると，レシーバタンク内の圧力が徐々に上昇する。
【００２４】
その結果，図９，１０に示す構成の圧縮機において長時間無負荷運転を継続すると，レシーバタンク２０に取り付けた安全弁が噴気してしまい，噴気した圧縮気体の圧縮に費やされた動力が無駄になると共に，噴気の度に発生する排気音が煩わしい。
【００２５】
そこで本発明は，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，圧縮機本体１０に設けた潤滑油の排出流路１８を吸入弁３０の二次側に連通する構成を採用するものでありながら，無負荷運転時に潤滑油と共に外気やゴミを吸い込むことを防止して，ゴミ等の吸入に伴う故障や作動不良を防止して圧縮機の信頼性を向上させることができると共に，無負荷運転時に外気を吸入することに伴い生じる消費動力の増大や，安全弁の噴気やこれに伴う排気音の発生等を防止し得る油冷式スクリュ圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記目的を達成するために，図８に示すように，本発明の油冷式スクリュ圧縮機１は，ケーシング１１のシリンダ１２内に収容されたオス，メス一対のスクリュロータの噛み合い回転により被圧縮気体を圧縮するときに潤滑油を注入し，圧縮気体と潤滑油との気液混合流体を吐出すると共に，前記ケーシング１１を貫通して突出するロータ軸１４ａの軸封装置５１と，前記軸封装置５１を通過して漏出した潤滑油を排出する排出流路１８を設けた油冷式のスクリュ圧縮機本体１０と，前記圧縮機本体１０の吸入通路１９を開閉制御する吸入弁３０を備えた油冷式スクリュ圧縮機１において，
前記排出流路１８と前記吸入弁３０の二次側に位置する吸入通路１９間を連通する回収流路４０を設け，前記回収流路４０に前記吸入弁３０の開放時のみ前記吸入通路１９との連通側端部と成る第１流路と，少なくとも前記吸入弁３０の閉塞時，前記吸入通路１９との連通側端部と成る第２流路を設け，
前記吸入弁３０の開閉に伴って前記回収流路４０の連通パターンを切り換えて，前記吸入弁３０の閉塞時，前記回収流路４０を縮小すると共に前記吸入通路１９と前記排出流路１８間のみの連通を確立し，前記吸入弁３０の開放時，前記吸入通路１９に連通する前記回収流路４０を拡大する回収流路調整手段を設けたことを特徴とする（請求項１）。
【００２７】
前記構成の油冷式スクリュ圧縮機１において，前記回収流路４０の前記第１及び第２流路が，前記回収流路４０を二方向に分岐して形成された第１及び第２分岐流路４１，４２であり，
前記第１，第２分岐流路４１，４２のいずれも前記吸入通路１９に連通すると共に，前記吸入弁３０による吸入通路１９の閉塞時，前記第１分岐流路４１を閉じる開閉手段を前記流路調整手段として設け，
前記第２分岐流路４２を，前記吸入弁３０の二次側において前記吸入通路１９に連通したものとしても良い（請求項２，図１〜４，７）。
【００２８】
前述の構成の油冷式スクリュ圧縮機１において，前記第１分岐流路４１を，前記吸入弁３０の弁座３３において開口し，前記吸入弁３０の弁体３４によって前記開口（出口３２２）を開閉する，前述の開閉手段を実現するものとしても良い（請求項３，図１〜４参照）。
【００２９】
また，別の構成としては，前記回収流路４０が，一端を前記排出流路１８に連通し，他端を前記吸入弁３０の弁座３３において開口３２２’する前記第１流路４５と，
前記第１流路４５の前記開口３２２’に対して狭い流路面積を有し，前記吸入弁３０の弁体３３に形成された前記第２流路４６を備え，
前記第２流路４６の一端開口４６１を，前記吸入弁３０の弁体３４が弁座３３に対して着座した際，すなわち，前記吸入弁３０の閉塞時，前記弁座３３に形成された前記第１流路４５の開口３２２’と連通する位置に設けると共に，前記第２流路４６の他端開口４６２を前記吸入弁３０の二次側に連通して前記吸入弁３０の弁体３４によって前記回収流路調整手段を実現しても良い（請求項４，図５参照）。
【００３０】
また，上記油冷式スクリュ圧縮機１の別の構成としては，前記第１，第２分岐流路４１，４２のいずれ共前記吸入弁３０の二次側において前記吸入通路１９に連通すると共に，前記開閉手段として，前記第１分岐流路４１中に開閉弁４４を設けた構成とすることができる（請求項５，図７参照）。
【００３１】
さらに，前記油冷式スクリュ圧縮機１の別の構成としては，前記回収流路４０の前記第１及び第２流路が，前記回収流路４０を二方向に分岐して形成された第１及び第２分岐流路４１，４２であり，
前記第１，第２分岐流路４１，４２のいずれも前記吸入通路１９に連通すると共に，前記吸入弁３０による吸入通路１９の開放時，前記排出流路１８を前記第１分岐流路４１を介して前記吸入通路１９に連通すると共に第２分岐流路４２を介した連通を遮断し，前記吸入弁３０による吸入通路１９の閉塞時，前記排出流路１８を前記第２分岐流路４２を介して前記吸入通路１９に連通すると共に前記第１分岐流路４１を介した連通を遮断する切換手段を前記流路調整手段として設け，
前記第２分岐流路４２を，前記第１分岐流路４１に対して絞られた流路面積に形成すると共に，少なくとも前記第２分岐流路４２を前記吸入弁３０の二次側に連通した構成とすることができる（請求項６，図６参照）。
【００３２】
この場合，前記第１，第２分岐流路４１，４２をいずれ共に前記吸入弁３０の二次側において前記吸入通路１９に連通すると共に，前記切換手段として，前記第１，第２分岐流路４１，４２の分岐点に三方切換弁４３を設けた構成としても良い（請求項７，図６参照）。
【００３３】
なお，前記油冷式スクリュ圧縮機１が，消費側に供給される圧縮気体の圧力を検出する圧力検出手段９４と，前記圧力検出手段９４の検知信号を受信して前記吸入弁３０の開閉動作を制御する制御信号を出力するコントローラ９５を備える構成である場合（図８参照），
前記開閉弁（図７の４４）又は前記三方切換弁（図６の４３）を，前記コントローラ９５が出力する前記制御信号により動作が制御される電磁弁とすれば好適である（請求項８）。
【発明の効果】
【００３４】
以上説明した本発明の構成により，本発明の油冷式スクリュ圧縮機にあっては，以下の顕著な効果を得ることができた。
【００３５】
（１）前記排出流路１８と前記吸入弁３０の二次側に位置する吸入通路１９間を連通する回収流路４０を設け，前記回収流路４０に前記吸入弁３０の開放時のみ前記吸入通路１９との連通側端部となる第１流路と，少なくとも前記吸入弁３０の閉塞時，前記吸入通路１９との連通側端部となる第２流路を設け，前記吸入弁３０の開閉に伴って前記回収流路４０の連通パターンを切り換えて，前記吸入弁３０の閉塞時，前記回収流路４０を縮小すると共に前記吸入通路１９と前記排出流路１８間のみの連通を確立し，前記吸入弁３０の開放時，前記吸入通路１９に連通する前記回収流路４０を拡大する回収流路調整手段を設けたことにより，吸入弁３０の一次側の被圧縮気体が無負荷運転時の圧縮機本体１０に導入されることがなく，被圧縮気体の導入により無負荷運転時の圧縮機本体１０に負荷がかかることによる消費動力の増加，圧縮機本体１０がこのようにして導入された被圧縮気体を圧縮して吐出することにより生じるレシーバタンク２０内の圧力上昇や，これに伴う安全弁作動による噴気の発生を防止することができた。
【００３６】
また，吸入弁３０による吸入通路１９の開放時，排出流路１８に連通する回収流路４０が前記吸入通路１９に連通する流路の流路面積を拡大することから，吸入弁３０が吸入通路１９を開いた状態にある負荷運転時において，無負荷運転時に比較して排出流路１８と吸入通路１９間の圧力差が減少した場合であっても，必要量の潤滑油を回収することが可能であった。
【００３７】
その結果，圧縮機１の運転状態の如何に拘わらず，適正量の潤滑油を回収することができ，負荷運転時に軸封装置より漏出した潤滑油がケーシング１１外に溢れ出て飛散したり，又は，無負荷運転時において潤滑油の回収量以上の吸引を行うことにより，ゴミ等を含む外気を吸入することによって生じる前述の弊害が発生することを好適に防止することができた。
【００３８】
（２）前記回収流路４０を分岐して形成した第１，第２分岐流路４１，４２を設けると共に，吸入弁３０の閉塞時，前記第１分岐流路４１を閉じる開閉手段を前記流路調整手段として設けたことにより（図１〜４，７参照），前記開閉手段の操作により比較的簡単に圧縮機の運転状態に対応して流路面積を調整することができた。
【００３９】
（３）また，第１分岐流路４１を，吸入弁３０の弁座３３において開口した構成（図１〜４参照）にあっては，吸入弁３０の弁体３４が弁座３３に着座すると前記開口（回収孔３２の一方の出口３２２）が閉じ，又は弁体３４が弁座３３から離間することにより前記開口（回収孔３２の一方の出口３２２）を開放し，吸入弁３０の弁体３４によって前述の開閉手段を兼ねることができることから，部品の共用によって装置構成の簡略化が可能であると共に，吸入弁３０の動作状態，従って，負荷運転と無負荷運転という運転状態の切り換えに伴って，確実に流路面積の調整を行うことができた。
【００４０】
（４）吸入弁３０の弁体３４に第１流路４５と連通する第２流路４６を設けた構成（図５参照）にあっては，吸入弁３０の弁体３４が弁座３３に着座すると前記第１流路４５の開口（出口４６１）が第２流路４６に連通して潤滑油の回収流路４０を絞り，前記流路４０を縮小することができ，一方，弁体３４が弁座３３から離間することにより前記第１流路４５の開口（出口４６１）が絞られることなく開放し，吸入弁３０の弁体３４の動作に連動して流路面積の調整を行うことができた。これにより部品の共用によって装置構成の簡略化が可能であると共に，吸入弁３０の動作状態，従って，負荷運転と無負荷運転という運転状態の切り換えに伴って，確実に流路面積の調整を行うことができた。
【００４１】
（５）更に，前記開閉手段として第１分岐流路４１に開閉弁４４を設けた構成（図７参照）にあっては，開閉弁４４の開閉という比較的簡単な操作によって流路面積の調整が可能であった。また，この開閉弁４４を電磁弁等とすることにより，電子制御化が容易であった。
【００４２】
（６）前述の第１，第２分岐流路４１，４２をそれぞれ異なる流路面積とすると共に，切換手段（図示の例では三方切換弁４３）によって前記排出流路１８を択一的に選択された第１，第２いずれか一方の分岐流路４１，４２を介して前記吸入通路１９と連通することにより容易に流路面積の変更を行うことができた（図６参照）。
【００４３】
（７）また，前記切換手段として，第１，第２分岐流路４１，４２の分岐点に三方切換弁４３を設けた構成（図６参照）にあっては，三方切換弁の操作という比較的簡単な操作によって流路面積の調整が可能であり，また，この三方切換弁として電磁弁を採用することにより，電子制御化が容易であった。
【００４４】
（８）圧縮機が，図８を参照して説明したように消費側に供給される圧縮気体の圧力を検出する圧力センサ等の圧力検出手段９４と，前記圧力検出手段９４の検知信号を受信して前記吸入弁３０の開閉動作を制御する制御信号を出力する，電子制御装置であるコントローラ９５を備える構成である場合，前述の開閉弁４４（図７参照）や三方切換弁４３（図６参照）を電磁弁として構成することにより，この電磁弁を，前記コントローラ９５が出力する吸入弁３０の開閉を制御するための制御信号によって作動させることにより，吸入弁３０の開閉動作，従って負荷運転，無負荷運転という圧縮機の運転状態の変化に対応して，確実に流路面積を調整することができると共に，コントローラの共用による部品点数の減少と装置構成の簡略化を実現することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
次に，本発明の実施形態につき添付図面を参照しながら以下説明する。
【００４６】
〔油冷式スクリュ圧縮機の全体構成〕
本発明の油冷式スクリュ圧縮機１は，吸入弁３０を介して導入された被圧縮気体を吸入して圧縮するときに潤滑油を注入し，圧縮気体と潤滑油との気液混合流体を吐出する圧縮機本体１０と，この気液混合流体の状態で吐出された圧縮気体を導入して気液分離するレシーバタンク２０を備え，前記レシーバタンク２０内で分離された潤滑油が，レシーバタンク２０内の圧力によってオイルクーラ２１，オイルフィルタ２２を備えた給油配管９１を介して圧縮機本体１０の給油口１５に導入して循環する潤滑油の循環系が形成されている点において，図８を参照して説明した油冷式スクリュ圧縮機１と同様の構成である。
【００４７】
また，前述の圧縮機本体１０には，ケーシング１１を貫通して突出するロータ軸１４ａが設けられており，このロータ軸１４ａの外周にシール室１６を設けてこのシール室１６内にメカニカルシール等の軸封装置５１を収容して軸封を行っていると共に，この軸封装置５１を通過して漏出した潤滑油を捕集するための溝１７と，この溝１７に連通する排出流路１８が設けられている点においても，図８を参照して説明した油冷式スクリュ圧縮機１と同様の構成を備えている。
【００４８】
〔潤滑油回収手段〕
本発明の油冷式スクリュ圧縮機１にあっては，前記軸封装置５１を通過して漏出した潤滑油を，前記潤滑油の循環系に回収するために，本発明の油冷式スクリュ圧縮機１には，前記排出流路１８と吸入通路１９間を連通する，潤滑油の回収流路４０が設けられていると共に，前記吸入弁３０による吸入通路１９の閉塞時，前記排出流路１８に連通する回収流路４０を前記吸入弁３０の二次側にのみ連通し，前記吸入弁３０による吸入通路１９の開放時，前記排出流路１８に連通する回収流路を前記吸入通路１９の閉塞時に対して拡大された流路面積で前記吸入通路１９に連通する回収流路調整手段を設けており，この回収流路４０と回収流路調整手段とによって潤滑油回収手段が構成されている。
【００４９】
以下，本発明の油冷式スクリュ圧縮機で採用する前記潤滑油回収手段の構成例を，実施形態１〜３として説明する。
【００５０】
（１）実施形態１
本発明の油冷式スクリュ圧縮機１に設けられる潤滑油回収手段は，前述のように，圧縮機本体１０のケーシング１１を貫通して突設されたロータ軸１４ａの軸孔に設けられた溝１７と連通する排出流路１８に連通する回収流路４０を圧縮機本体１０の吸入通路１９に連通回収流路４０によって回収するもので，負荷運転，無負荷運転という圧縮機の運転状態の変化に伴って，前記回収流路４０の連通パターンを切り換える回収流路調整手段によって流路面積を可変として，いずれの運転状態においても適正量の潤滑油を回収することができるように構成されている。
【００５１】
このように，回収流路４０の流路面積を可変とするために，本実施形態の油冷式スクリュ圧縮機１では，圧縮機本体１０の潤滑油の排出流路１８に連通する回収流路４０を二方向に分岐して，いずれとも圧縮機本体１０の吸入通路１９に連通する第１，第２分岐流路４１，４２を設け，この分岐流路の一方である第１分岐流路４１を開閉可能とすることにより，分岐流路の他方である第２分岐流路４２のみを介した潤滑油の回収と，第１，第２の２つの分岐流路４１，４２を介した，拡大された流路面積での潤滑油の回収を行うことかできるように構成している。
【００５２】
前述の回収流路４０は，図１に示す実施形態にあっては，前記排出流路１８に一端を連通された回収配管７０と，前記回収配管７０の他端に連通された，吸入弁３０の弁箱３１内外を連通する回収孔３２によって構成されていると共に，前記回収流路調整手段としてこの回収孔３２の後述する一方の出口３２２を開閉する開閉手段を設けている。
【００５３】
図１及び図２に示す実施形態において，この回収孔３２は，弁箱３１の肉厚内において二方向に分岐して前述の第１，第２分岐流路４１，４２を設けた構成とされており，弁箱３１の外側において開口した単一の入口３２１に対し，弁箱３１の内側において開口する２つの出口３２２，３２３を備えている。
【００５４】
そして，この回収孔３２中に形成された第１分岐流路４１を，前記入口３２１から一定の径を有する流路として形成すると共に，吸入弁３０の弁箱３１内に設けられた弁座３３の形成位置において出口３２２を開口し，第２分岐流路４２を，前記第１分岐流路４１に対して絞られた流路面積を持つ流路として形成すると共に前記吸入弁３０の二次側において弁箱３１内の空間に出口３２３を形成した。
【００５５】
従って，第２分岐流路４２の出口３２３は，吸入弁３０の開閉状態如何に拘わらず，圧縮機本体１０の吸入通路１９に常時連通した状態にある。
【００５６】
なお，図２に示す実施形態にあっては，前記回収孔３２を弁箱３１の肉厚内に形成した回収孔３２を分岐して第１，第２分岐流路４１，４２を形成するものと説明したが，例えば図３に示すように流路面積の異なる二つの回収孔３２ａ，３２ｂをそれぞれ別個に形成すると共に，回収配管７０の他端を分岐して形成された分岐管７０ａ，７０ｂのそれぞれを前記２つの回収孔３２ａ，３２ｂに連通する構成として，一方の分岐管７０ａと回収孔３２ａによって第１分岐流路４１を形成し，他方の分岐管７０ｂと回収孔３２ｂによって第２分岐流路４２を形成するものとしても良い。
【００５７】
この場合，図示の例では一方，他方の回収孔３２ａ，３２ｂ共に弁箱３１の肉圧内に形成するものとして示したが，他方の回収孔３２ｂは，これを吸入通路１９を画成する部分の圧縮機本体１０のケーシング１１肉厚を貫通して形成するものとしても良い。
【００５８】
更には，図２を参照した説明では，回収孔３２に形成した第２分岐流路４２の流路面積を第１分岐流路４１の流路面積に対して減少された流路面積に形成するものとして説明したが，例えば図４に示すように，第１分岐流路４１の流路面積を，第２分岐流路４２の流路面積と同面積に形成するものとしても良い。
【００５９】
以上のように構成された回収流路４０において，弁座３３に出口３２２を開口した第１分岐流路４１は，吸入弁３０の弁体３４が弁座３３に着座したとき閉塞され，また，弁体３４が弁座３３より離間した際に開放されることとなり，吸入弁３０の弁体３４によって，第１分岐流路４１の開閉を行う開閉手段が実現される。
【００６０】
その結果，別途第１分岐流路４１を開閉する開閉手段を設ける必要がなく，部品の共用による部品点数の減少と装置構成の簡略化が可能であると共に，吸入弁３０の弁体３３は，負荷運転，無負荷運転という圧縮機１の運転状態の変化に対応して出口３２２を開閉することができる。
【００６１】
そして，前述の吸入弁３０の弁体３４は，圧縮機１が無負荷運転にあるとき弁座３３に着座して吸入通路１９を閉じ，圧縮機１が負荷運転にあるとき弁座３３より離間して吸入通路１９を開いた状態となる。
【００６２】
その結果，圧縮機１が負荷運転を行っているとき，すなわち，排出流路１８と吸入通路１９間の圧力差が小さい時には，第１分岐流路４１と，第２分岐流路４２の双方から成る前記回収流路４０の吸入通路側端部を介して潤滑油の回収が行われ，両流路４１，４２の流路面積の和である拡大された流路面積の流路によって排出流路１８が圧縮機本体１０の吸入通路１９に連通する。
【００６３】
一方，圧縮機１が無負荷運転を行っているとき，すなわち，排出流路１８と吸入通路１９間の圧力差が大きい時には，第１分岐流路４１の出口３２２は弁体３４によって閉塞され，流路面積が絞られた第２分岐流路４２のみから成る前記回収流路４０の吸入通路側端部を介して潤滑油の回収が行われる。
【００６４】
従って，第２分岐流路４２の流路面積を絞り，前記流路を縮小して，無負荷運転時の吸入通路１９内で生じる負圧に対応した流路面積とすることにより，排出流路１８を介して排出される潤滑油量を越える吸入が行われることを防止でき，潤滑油と共にゴミ等を含む外気が圧縮機本体１０内に導入されることを防止することができる。
【００６５】
その結果，圧縮機１の故障や作動不良の発生を防止することができると共に，圧縮機本体１０が吸入した外気を圧縮することによって生じる不要な動力消費が低減される。
【００６６】
また，無負荷運転時に圧縮機本体１０が吸入された外気を圧縮して吐出することを防止できることから，レシーバタンク２０の安全弁が作動して噴気することも防止できる。
【００６７】
これに対し，第１分岐流路４１の流路面積と，第２分岐流路４２の流路面積の合計を，負荷運転時において吸入通路１９内で発生する負圧に対応した流路面積とすることにより，無負荷運転時に比較して排出流路１８と吸入通路１９間の圧力差が減少する負荷運転時においても，潤滑油の回収量が減少することを防止でき，潤滑油の回収量が排出量に対して減少することにより生じる潤滑油の漏出や飛散を好適に防止することができる。
【００６８】
なお，吸入弁３０の弁体３４の動作に連動して潤滑油を回収する回収流路の流路面積を調整する構成としては，図５に示すように前記図３を参照して説明した回収孔３２ａ，３２ｂの一方３２ａに対応する回収孔３２ａ’のみを形成し，この回収孔３２ａ’の入口３２１’に，排出通路１８に連通した回収配管７０の他端を連通して，前記回収配管７０と回収孔３２ａ’によって第１流路４５を形成すると共に，この回収孔３２ａ’の出口３２２’の形成位置に対応して，弁体３４に前記出口３２２’の開口径に対して細径に形成された第２流路４６を設け，弁体３４が弁座３３に着座することにより，この第２流路４６の一端開口４６１が前記第１流路４５を構成する回収孔３２ａ’の出口４５２に連通すると共に，他端開口４６２が吸入弁３０の二次側空間に連通して，この第２流路４６によって回収流路４０の吸入通路１９側端部を形成して回収流路４０を縮小するように形成するものとしても良い。
【００６９】
この構成により，吸入弁３０の弁体３４が弁座３３より離間した際，すなわち，圧縮機１の負荷運転時には回収孔３２ａ’は第２流路４６を介さず圧縮機本体１０の吸入通路１９と連通して，第１流路４５が回収流路４０の吸入通路１９側の端部を形成し，これにより拡大された流路面積によって潤滑油の回収を行うことが可能である。
【００７０】
（２）実施形態２
以上，図１〜４を参照して説明した構成にあっては，吸入弁３０の弁箱３１の肉圧を貫通して形成した回収孔３２に第１，第２分岐流路４１，４２を設け，第１分岐流路４１に連通する出口３２２を，吸入弁３０の弁座３３において開口し，吸入弁３０の弁体３４によって第１分岐流路４１の出口３２２を開閉することができるように構成したが，図６を参照して説明する本発明の別の実施形態にあっては，別個に形成された２つの回収孔３２ａ，３２ｂを，吸入通路１９を画成する圧縮機本体１０のケーシング１１の肉厚を貫通して形成し，いずれの回収孔３２ａ，３２ｂの出口３２２，３２３共に，吸入弁３０の二次側において圧縮機本体１０の吸入通路１９内で開口するように構成している。
【００７１】
この回収孔３２ａ，３２ｂは，一方の回収孔３２ａが，他方の回収孔３２ｂに対して拡大された流路面積を有しており，このうちのいずれか一方を択一的に選択して，回収配管７０を介して前述の排出流路１８と連通することで，潤滑油の回収流路４０の流路面積を調整することができるように構成されている。
【００７２】
このように，前記排出流路１８に対して回収孔３２ａ，３２ｂのいずれか一方を択一的に連通することができるようにするために，図６に示す実施形態にあっては，回収配管７０を二方向に分岐して，一方の分岐管７０ａを流路面積の大きい一方の回収孔３２ａの入口３２１ａに連通し，分岐管７０ａと回収孔３２ａで第１分岐流路４１を形成すると共に，回収配管７０の他方の分岐管７０ｂを，流路面積の小さい他方の回収孔３２ｂの入口３２１ｂに連通して分岐管７０ｂと回収孔３２ｂで第２分岐流路４２を形成し，前記分岐管７０ａ，７０ｂの分岐点に三方切換弁４３を設け，この三方切換弁４３の操作により圧縮機本体１０に設けられた排出流路１８を，第１分岐流路４１又は第２分岐流路４２のいずれか一方を介して圧縮機本体１０の吸入通路１９に連通することができるように構成し，第１，第２いずれの分岐流路４１，４２を選択するかにより流路面積を可変とすることができるように構成した。
【００７３】
本実施形態にあっては，この三方切換弁４３を電磁弁（三方電磁弁）として形成し，コントローラ９５からの制御信号の入力によって，前記第１，第２いずれかの分岐流路４１，４２を介して選択的に排出流路１８を回収通路１９に連通可能とした。
【００７４】
この三方電磁弁４３に対して制御信号を出力するコントローラ９５としては，一例として図８を参照して説明したように，吸入弁３０の開閉制御を行うための制御信号を出力するコントローラ９５を共用することができ，これにより吸入弁３０の開閉動作，従って，負荷運転，無負荷運転という圧縮機１の運転状態の変化に対応して三方電磁弁４３の切換動作を行うことができる。
【００７５】
前述の図８を参照して説明した油冷式スクリュ圧縮機１にあっては，閉弁受圧型の吸入弁３０を採用すると共に，制御配管９２に設けた電磁開閉弁９３をノーマリクローズ型として，コントローラ９５からの制御信号の入力時，制御配管９２を開いて吸入弁３０の閉弁受圧室内にレシーバタンク２０内の圧縮気体を導入して吸入通路１９を閉じることができるように構成されている。すなわち，コントローラ９５は，無負荷運転時に制御信号を出力するように形成されている。
【００７６】
従って，前記回収配管７０の分岐点７１に設けられた三方電磁弁４３の共通ポート（ＣＯＭ）を，回収配管７０を介して圧縮機本体１０の排出流路１８に連通すると共に，ノーマリオープンのポート（ＮＯ）を第１分岐流路４１を構成する分岐管７０ａに，ノーマリクローズのポート（ＮＣ）を第２分岐流路４２を構成する分岐管７０ｂにそれぞれ連通して，コントローラ９５の制御信号の入力がないとき（負荷運転時），第１分岐流路４１を前記回収流路４０の吸入通路１９側端部と成し，この第１分岐流路４１を介して排出流路１８と吸入通路１９との連通が行われると共に，コントローラ９５の制御信号の入力時（無負荷運転時），第２分岐流路４２を前記回収流路４０の吸入通路１９側端部と成し，この第２回収流路４２を介して排出流路１８と吸入通路１９との連通が行われるように構成した。
【００７７】
以上のように構成された油冷式スクリュ圧縮機１において，第１分岐流路４１（回収孔３２ａ），第２分岐流路４２（回収孔３２ｂ）共に，吸入弁３０の二次側において開口し，圧縮機１が負荷運転の状態にあるときには流路面積の大きい第１分岐流路４１（回収孔３２ａ）を介して潤滑油の回収を行うと共に，圧縮機１が無負荷運転の状態にあるときには，流路面積の小さい第２分岐流路４２（回収孔３２ｂ）を介して潤滑油の回収を行うことから，圧縮機１の運転状態に対応した流路面積で潤滑油を回収することができ，無負荷運転時に圧縮機本体にゴミ等を含んだ外気や吸入弁３０の一次側の被圧縮気体が導入されることがない。
【００７８】
その結果，ゴミ等の吸入がないことに伴う圧縮機の信頼性の向上，圧縮機の消費動力の軽減，レシーバタンク２０内の圧力上昇に伴い安全弁の噴気等が発生することを好適に防止することができると共に，無負荷運転時において潤滑油の回収量が低下して潤滑油がケーシング１１より外部に漏出したり，飛散したりすることが防止できる点については，前述した実施形態１における油冷式スクリュ圧縮機と同様である。
【００７９】
更に，本実施形態の油冷式スクリュ圧縮機にあっては，油冷式スクリュ圧縮機１に設けられた容量制御装置のコントローラ９５を，潤滑油回収手段４０に設けた三方電磁弁４３の動作制御にも使用したことにより，構成部品の共有により使用する部品点数の減少と，装置構成の簡略化についても実現することができるものとなっている。
【００８０】
（３）実施形態３
図６を参照して説明した前述の実施形態２の構成にあっては，第１分岐流路４１（回収孔３２ａ）の流路面積を大きく，第２分岐流路４２（回収孔３２ｂ）を前記第１分岐流路４１（回収孔３２ａ）に対して流路面積を小さく構成しているが，図７を参照して説明する本実施形態の構成にあっては，第１，第２いずれの分岐流路４１，４２（回収孔３２ａ，３２ｂ）の流路面積共に，同一の流路面積（図６における第２分岐流路４２の回収孔３２ｂと同程度の比較的狭い流路面積）に形成すると共に，図６を参照して説明した実施形態２では回収配管７０の分岐点７１に設けていた三方電磁弁４３に代え，分岐された一方の分岐管７０ａ中にノーマリオープン型の電磁開閉弁４４を設け，この電磁開閉弁４４によって，コントローラ９５による制御信号の出力時，前記一方の分岐管７０ａを閉じるように構成したものであり，その他の構成は，図６を参照して説明した実施形態２に記載の構成と同様である。
【００８１】
以上のように構成された油冷式スクリュ圧縮機１において，コントローラ９５が制御信号を出力していない状態，すなわち，吸入弁３０が開いた負荷運転の状態にあるときには，２つの分岐流路４１，４２が共に前記回収流路４０の吸入通路１９側端部を構成し，排出流路１８からの潤滑油はこの２つの分岐流路４１，４２の双方を介して圧縮機本体１０の吸入通路１９に導入される。
【００８２】
その結果，潤滑油の回収は，２つの分岐流路４１，４２に設けられた回収孔３２ａ，３２ｂの流路面積の和から成る比較的広い流路面積を介して回収される。
【００８３】
これに対し，コントローラ９５が制御信号を出力して吸入弁３０を閉じている状態，すなわち無負荷運転の状態にあるときには，この制御信号によって電磁開閉弁４４が回収配管７０の一方の分岐管７０ａを閉じる。
【００８４】
その結果，回収流路４０の吸入通路１９側の端部は第２分岐流路４２のみによって構成され，潤滑油の回収は，他方の分岐管７０bを備える第２分岐流路４２のみを介して行われ，負荷運転時における流路面積の１／２の流路面積で行われる。
【００８５】
以上のように構成された潤滑油回収手段を備えた油冷式スクリュ圧縮機１では，図６を参照して説明した実施形態２の潤滑油回収手段を備えた油冷式スクリュ圧縮機１と同様，圧縮機本体に対するゴミ等を含んだ外気の導入，このような外気の導入に伴う故障や作動不良，圧縮機の動力損失，レシーバタンクの安全弁の噴気や，潤滑油の回収量不良による潤滑油の漏出や飛散が防止できると共に，コントローラの共有等に伴う部品点数の減少と装置構成の簡略化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施形態１における潤滑油回収手段の全体説明図。
【図２】図１における回収孔部分の拡大説明図。
【図３】回収孔の変形例を示す拡大説明図。
【図４】回収孔の更に別の変形例を示す拡大説明図。
【図５】潤滑油回収手段の別の構成例を示す概略説明図。
【図６】実施形態２における潤滑油回収手段の概略説明図。
【図７】実施形態３における潤滑油回収手段の概略説明図。
【図８】油冷式スクリュ圧縮機の全体構成を示す説明図。
【図９】従来技術（特許文献１）における管路構成を示す説明図。
【図１０】潤滑油回収配管の管路接続の変形例を示す概略説明図。
【符号の説明】
【００８７】
１  油冷式スクリュ圧縮機
１０  圧縮機本体
１１  ケーシング（圧縮機本体の）
１２  シリンダ
１３，１４  スクリュロータ
１５  給油口
１６  シール室
１７  溝
１８  排出流路
１９  吸入通路
２０  レシーバタンク
２１  オイルクーラ
２２  オイルフィルタ
３０  吸入弁
３１  弁箱
３２，３２ａ，３２ｂ，３２ａ’  潤滑油の回収孔
３２１，３２１ａ，３２１ｂ，３２１’  回収孔の入口
３２２，３２３，３２２’  回収孔の出口
３３  弁座
３４  弁体
３５  受圧室
４０  潤滑油の回収流路
４１  第１分岐流路
４２  第２分岐流路
４３  三方切換弁（三方電磁弁）
４４  開閉弁（電磁開閉弁）
４５  第１流路
４６  第２流路
４６１  一端開口（第２流路の）
４６２  他端開口（第２流路の）
５１  軸封装置
５２  軸受
７０  潤滑油回収の配管
７０ａ  分岐管（一方）
７０ｂ  分岐管（他方）
９１  給油配管
９２  制御配管
９３  電磁開閉弁
９４  圧力検出手段
９５  コントローラ
９６  逆止弁
【図１】
0005030768.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005030768.tif 000004
【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】
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【図９】
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【図１０】
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