JPH0353032Y2

JPH0353032Y2 -

Info

Publication number: JPH0353032Y2
Application number: JP1985024352U
Authority: JP
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1991-11-19
Also published as: JPS61140191U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、多段スクリユ圧縮機等の多段回転容
積形圧縮機（以下、単に多段圧縮機という）に関
するものである。

（従来の技術）従来、この種の多段圧縮機において、多段の圧
縮機は無給油式又は給油式のどちらかのみの組合
わせが用いられている。

すなわち、無給油式のみの組合わせによる多段
圧縮機は、例えば第２図に示すように、共通の駆
動機Ｍを有する各無給油式圧縮機１ａ，１ｂ，１
ｃと、その吐出側に設けた中間冷却器２ａ，２ｂ
（最終段にあつては後方冷却器３）とから構成さ
れ、前段からの吐出ガスを中間冷却器２ａ，２ｂ
で冷却して次段の吸込側に導き、最終段より後方
冷却器３を通して所定の消費温度に冷却した後、
図示しない消費箇所に送るようになつている。

給油式のみの組合わせによる多段圧縮機は、例
えば第３図に示すように、共通の駆動機Ｍを有す
る各給油式圧縮機４ａ，４ｂと、その吐出側に設
けた油分離器５ａ，５ｂおよび中間冷却器２ｃ
（最終段にあつては後方冷却器３）とから構成さ
れている。そして、前段からの吐出ガスを油分離
器５ａにて潤滑油と分離するとともに、中間冷却
器２ｃで冷却して次段の吸込側に導き、最終段か
らの吐出ガスを油分離器５ｂにて潤滑油と分離
し、後方冷却器３を通して所定の消費温度に冷却
した後、図示しない消費箇所に送るようになつて
いる。

また、油分離器５ａ，５ｂにて分離された潤滑
油は、直前の給油式圧縮機４ａ，４ｂに戻され循
環使用される。

（考案が解決しようとする問題点）ところで、前記両形式の圧縮機本体（以下、単
に本体という。）は、それぞれ一長一短があり、
それぞれの特徴に適した分野で利用されている。

このうち、無給油式圧緒機の長所は、圧縮ガス
中に注油による不純物質が混入することがないこ
とである。しかし、反面、この形式のものは、例
えばスクリユ圧縮機では雌雄ロータ間等に一定の
〓間が存在するため、ガス圧縮過程において高圧
部分より低圧部分へのガスの逆流が生じ、それだ
け圧縮効率が低下するという短所を有している。

一方、給油式圧縮機の長所は、例えばスクリユ
圧縮機ではガス圧縮過程で歯形間および歯形とロ
ータ室の壁面との間に潤滑油が充填されることに
より、ガスの洩れ量が小さいため、圧縮効率がよ
いことである。また、潤滑油の温度を低くして、
冷却剤として使用することにより、圧縮ガスの温
度を下げて圧縮効率を改善することができる。

これに対して、この給油式圧縮機の短所は、本
体からの吐出ガス中に前記潤滑油が混入するの
で、この潤滑油を分離する油分離器等の分離装置
が必要となることである。また、潤滑油がガス圧
縮過程において、以下のような悪影響を及ぼすこ
とがある。

その第１は、本体の吸込圧力が比較的低い場
合、潤滑油の蒸発量も多くなり、これが実際に圧
縮した吸込ガス中に混入して、実質的にこの吸込
ガスの吸込量を減少させて、本体の性能低下を招
く。また、ガス圧縮時の温度上昇によつても潤滑
油の蒸発量が増えるので、これによつても上記同
様に本体の性能が低下する。

第２は、通常本体への吸込ガス温度が潤滑油温
度より低いため、本体に吸込まれる前に潤滑油に
より吸込ガスの加熱、膨張が生じ、吸込ガス量が
減少して本体の性能が低下する。

第３は、給油式のものでは、潤滑油と吸込ガス
とを本体にて圧縮した後吐出し、分離装置にて圧
縮ガスから潤滑油を分離して、これを圧縮機の低
圧部すなわち吸込口あるいはその近傍に再度供給
して循環使用している。ところが、通常潤滑油へ
のガス溶解量は高圧力、低温度である程、増大す
る傾向にあるため、上記のように高圧力下で分離
した潤滑油を低圧部に供給したとき、潤滑油中の
溶解ガスのボイルオフが起こり、吸込ガスの量が
減少して、本体の性能が低下する。

さらに、前記無給油式のみの組合わせによる多
段圧縮機では、特に、圧力比が比較的高い場合
（圧力比10以上）において、段数が多くシステム
が複雑で高価になるとともに、高段での動力性能
が悪くなるという問題点を有している。

これに対し、給油式のみの組合わせによる多段
圧縮機では、段数が少なくなるものの、低段の給
油式圧縮機４ａ及び油分離器５ａ等が非常に大型
となつて高価であり、場合によつては、無給油式
のみの組合わせによるものに比べて低段動力性能
が悪くなるという問題点を有している。

本考案は、斯る問題点に鑑みてなされたもの
で、無給油式と給油式の圧縮機を組合わせること
により、両者の短所による圧縮性能低下への影響
を小さくするとともに、両者の長所を兼ね備えた
多段圧縮機を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）前記問題点を解決するため、本考案に係る多段
圧縮機は、低段側に無給油式圧縮機を、高段側に
給油式圧縮機を設けたものである。

（実施例）次に、本考案の一実施例を第１図に基づいて説
明する。

第１図は、２段スクリユ圧縮機を示し、共通の
駆動機Ｍを有する第１段の無給油式スクリユ圧縮
機１及び第２段の給油式スクリユ圧縮機４と、第
１段の吐出側に設けた中間冷却器２と、第２段の
吐出側に設けた油分離器５及び後方冷却器３とか
ら構成されている。そして、第１段からのオイル
フリー吐出ガスを中間冷却器２で冷却して第２段
の吸込側に導き、第２段からの吐出ガスを油分離
器５にて潤滑油と分離するとともに、後方冷却器
３を通して所定の消費温度に冷却した後、図示し
ない消費箇所に送るようになつている。また、油
分離器５にて分離された潤滑油は、第２段の給油
式スクリユ圧縮機４に戻され循環使用可能になつ
ている。

このように、第１段に無給油式圧縮機１を採用
することにより、潤滑油により生じる圧縮工程で
の性能低下がなくなる。また、この第１段での圧
力差は小さいので、無給油式の欠点である歯形間
隙間からのガス洩れによる性能低下が小さく、さ
らに通常、第１段の吸込ガス温度は低いので吐出
ガス温度の上昇は小さく第２段にとつても好まし
い状態となる。

また、第２段に給油式圧縮機４を採用すること
により、この給油式圧縮機４での吸込圧力、温度
が第１段に比べて高くなつており、潤滑油による
悪影響が小さくなる一方、大きな圧力差に対して
は潤滑油のシール効果により、高性能が維持され
る。さらに、第２段は第１段より高温の吸込ガス
の供給を受けるが、潤滑油の冷却効果により、圧
縮工程でのガス温度の上昇を抑制することがで
き、給油式の長所が生かされる。

なお、前記実施例では、第１段と第２段のスク
リユ圧縮機に共通の駆動機Ｍを用いたが、これに
限るものではなく、第４図から第７図に示すよう
な各種の方法を用いてもよい。すなわち、第４図
に示すものは、各圧縮機１，４にそれぞれ独立の
駆動機を用いたものであり、第５図は、第１段の
低圧側と第２段の高圧側を連結して共通の駆動機
Ｍで駆動するものであり、第６図は、両軸駆動機
Ｍにて第１段と第２段のそれぞれの高圧側を駆動
するものであり、第７図は、共通の駆動機Ｍによ
り３軸ギア６を介して第１段と第２段の高圧側を
駆動するものである。

（考案の効果）以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、多段圧縮機の低段側を無給油式とすることに
より、低段において高性能化が図られ、大形の油
分離器が不要となり、装置が小形化する。また、
高段側を給油式とすることにより、高段において
高性能化が図られ、段数が減少して装置が簡素化
される。そして、総合的に動力性能の改善と設備
費の低減を図ることができるという効果を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る多段スクリユ圧縮機の
系統図を示し、第２図及び第３図は、従来の多段
スクリユ圧縮機の系統図を示し、第４図から第７
図は、圧縮機と駆動機の組合わせ例を示す図であ
る。１……無給油式スクリユ圧縮機、４……給油式
スクリユ圧縮機。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

低段側に無給油式回転容積形圧縮機を、高段側
に給油式回転容積形圧縮機を設けたことを特徴と
する多段回転容積形圧縮機。