JPS5823518B2 - 油冷式スクリュ−圧縮機 - Google Patents
油冷式スクリュ−圧縮機Info
- Publication number
- JPS5823518B2 JPS5823518B2 JP53028468A JP2846878A JPS5823518B2 JP S5823518 B2 JPS5823518 B2 JP S5823518B2 JP 53028468 A JP53028468 A JP 53028468A JP 2846878 A JP2846878 A JP 2846878A JP S5823518 B2 JPS5823518 B2 JP S5823518B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- pressure
- rotor
- spring
- thrust force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/02—Arrangements of bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary-Type Compressors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロータの駆動により吐出側から吸込側方向に生
ずるスラスト力を任意に調整できる油冷式スクリュー圧
縮機に関するものである。
ずるスラスト力を任意に調整できる油冷式スクリュー圧
縮機に関するものである。
周知のようにスクリュー圧縮機は雌雄一対のロータを噛
合回転せしめガス体を圧縮し、所定の圧力まで昇圧する
ものであるが、この圧縮過程において高圧側である吐出
側から低圧側である吸込側方向へのスラスト力が発生し
、そのまま放置しておくとロータ同志の噛合に不都合を
生じ圧縮効率の低下をきたすばかりか、ロータ室の吸込
側壁面にロータの端面が接触し圧縮機が正常に作動しな
い状態をも引き起す。
合回転せしめガス体を圧縮し、所定の圧力まで昇圧する
ものであるが、この圧縮過程において高圧側である吐出
側から低圧側である吸込側方向へのスラスト力が発生し
、そのまま放置しておくとロータ同志の噛合に不都合を
生じ圧縮効率の低下をきたすばかりか、ロータ室の吸込
側壁面にロータの端面が接触し圧縮機が正常に作動しな
い状態をも引き起す。
その為、通常前記スラスト力を支承するスラスト軸受が
設けられるが、単にスラスト軸受を設けるだけではスラ
スト力が大きいため軸受寿命が短いという問題点があっ
た。
設けられるが、単にスラスト軸受を設けるだけではスラ
スト力が大きいため軸受寿命が短いという問題点があっ
た。
これに対処すべく考案されたものがバランスピストンを
設ける方式であり、第１図にもとづいて説明すると、軸
受１，２．３により回転自在に支承された雌雄一対のロ
ータ４の吐出側ロータ軸５にバランスピストン６を装着
し、該バランスピストン６に反スラスト力Ｆ２を生じし
めるよう油圧ポンプ７により油圧をかけうるよう構成す
ることにより、ロータ４の噛合回転により生ずるスラス
ト力Ｆ、を打ち消すようになされている。
設ける方式であり、第１図にもとづいて説明すると、軸
受１，２．３により回転自在に支承された雌雄一対のロ
ータ４の吐出側ロータ軸５にバランスピストン６を装着
し、該バランスピストン６に反スラスト力Ｆ２を生じし
めるよう油圧ポンプ７により油圧をかけうるよう構成す
ることにより、ロータ４の噛合回転により生ずるスラス
ト力Ｆ、を打ち消すようになされている。
ところで、油冷式スクリュー圧縮機においては、前記バ
ランスピストン６への注入油は、軸受１゜２．３、ロー
タ４への注入油と同一の油が使用され、前記各部への圧
送は一つの油圧ポンプ７によりなされている。
ランスピストン６への注入油は、軸受１゜２．３、ロー
タ４への注入油と同一の油が使用され、前記各部への圧
送は一つの油圧ポンプ７によりなされている。
さら・に軸受部に注入された後の用済みの油は圧縮機の
低圧部（吸込口１２、ロータ室低圧側等）に配送され、
ロータ室に入りロータ４への注入油と一緒になり吐出口
８から吐出され、油分離器９、油クーラ１０、油ポンプ
７を経て循環使用される。
低圧部（吸込口１２、ロータ室低圧側等）に配送され、
ロータ室に入りロータ４への注入油と一緒になり吐出口
８から吐出され、油分離器９、油クーラ１０、油ポンプ
７を経て循環使用される。
ところが、かようなバランスピストン方式においては第
２図に図すように、給油孔１３から圧油を注入してその
油圧により反スラスト力Ｆ２を生じしめるものであるが
、この反スラスト力Ｆ２はバランスピストン６の径が決
ってしまうと一義的に決ってしまう。
２図に図すように、給油孔１３から圧油を注入してその
油圧により反スラスト力Ｆ２を生じしめるものであるが
、この反スラスト力Ｆ２はバランスピストン６の径が決
ってしまうと一義的に決ってしまう。
即ち、今、油ポンプ７からの吐出圧力をＰ２とし、圧縮
機の吸込側の圧力をＰｌとすれば、軸受側のシリンダ室
１４は前述したように吸込側に連通しているため圧力Ｐ
１となっており、シリンダ室１５は前記圧力Ｐ２となっ
ている。
機の吸込側の圧力をＰｌとすれば、軸受側のシリンダ室
１４は前述したように吸込側に連通しているため圧力Ｐ
１となっており、シリンダ室１５は前記圧力Ｐ２となっ
ている。
又、バランスピストン６の大径部の径をり０、小径部の
径をＤ２とすると、反スラスト力Ｆ２は前記バランスピ
ストン６の両端の差圧（Ｐ２ Ｐｔ）のみによって下
式のように決ってしまう。
径をＤ２とすると、反スラスト力Ｆ２は前記バランスピ
ストン６の両端の差圧（Ｐ２ Ｐｔ）のみによって下
式のように決ってしまう。
Ｆ２＝ −（Ｄ、”−Ｄ２’ ） （Ｐ２−Ｐ、 ）４
従って、運転条件が変化してスラスト力Ｆ、が変化して
も反スラスト力Ｆ２は変化しないので不適正な反スラス
ト力が作用することになる。
も反スラスト力Ｆ２は変化しないので不適正な反スラス
ト力が作用することになる。
これを回避する従来技術としては、例えば特開昭５０−
７０９１１号公報に開示されている。
７０９１１号公報に開示されている。
これは運転条件に応じてバランスピストン６へノ前記注
入油圧Ｐ２を制御するもので、注油配管系路中に制御弁
又は自動弁を設け、該弁を圧縮機の入口圧力と出口圧力
を入力として制御することにより注入油圧Ｐ２自身を制
御する必要があり、その制御技術は単に制御弁又は自動
弁を付加するだけで済まず、その弁を制御するための制
御装置を要するため装置盤びにその操作が複雑化すると
共に高価なものとなってしまう。
入油圧Ｐ２を制御するもので、注油配管系路中に制御弁
又は自動弁を設け、該弁を圧縮機の入口圧力と出口圧力
を入力として制御することにより注入油圧Ｐ２自身を制
御する必要があり、その制御技術は単に制御弁又は自動
弁を付加するだけで済まず、その弁を制御するための制
御装置を要するため装置盤びにその操作が複雑化すると
共に高価なものとなってしまう。
本発明は上記従来技術の実情に鑑み、構成が簡単でかつ
安価に反スラスト力Ｆ２を任意に調整できる油冷式スク
リュー圧縮機を提供することを目的としてなされたもの
であり、注入油圧Ｐ２を制。
安価に反スラスト力Ｆ２を任意に調整できる油冷式スク
リュー圧縮機を提供することを目的としてなされたもの
であり、注入油圧Ｐ２を制。
御するのでなくバランスピストン６の両端における差圧
（Ｐ２Ｐ１）を制御することを基本的技術思想とするも
のであり、従ってその特徴とするところは、雌雄一対の
ロータを回動自在に支承してなるロータ室の吸込側に隣
接してシリンダ室を設け、該シリンダ室内に、突出せる
ロータ軸端の少くとも一方に軸受を装着し、該軸受と常
時当接するようバネにより弾圧された油圧ピストンを設
けると共に、前記シリンダ室のロータ室側と反ロータ室
側とをバネにより弾発支持された弁を介して連通ずるバ
イパス路を前記油圧ピストンに設けてなる油冷式スクリ
ュー圧縮機にある。
（Ｐ２Ｐ１）を制御することを基本的技術思想とするも
のであり、従ってその特徴とするところは、雌雄一対の
ロータを回動自在に支承してなるロータ室の吸込側に隣
接してシリンダ室を設け、該シリンダ室内に、突出せる
ロータ軸端の少くとも一方に軸受を装着し、該軸受と常
時当接するようバネにより弾圧された油圧ピストンを設
けると共に、前記シリンダ室のロータ室側と反ロータ室
側とをバネにより弾発支持された弁を介して連通ずるバ
イパス路を前記油圧ピストンに設けてなる油冷式スクリ
ュー圧縮機にある。
以下本発明を図面にもとづいて詳細に説明する、第３図
は一実施例を示す断面正面図であり、図において２０は
軸受２１，２２，２３により回動自在に支承されたロー
タで、２４はロータ室２５の吸込側に隣接して設けられ
たシリンダ室である。
は一実施例を示す断面正面図であり、図において２０は
軸受２１，２２，２３により回動自在に支承されたロー
タで、２４はロータ室２５の吸込側に隣接して設けられ
たシリンダ室である。
該シリンダ室２４内には油圧ピストン２６が前記シリン
ダ室２４の壁面２７に０リング２Ｂを介して当接し、摺
動自在におかれている。
ダ室２４の壁面２７に０リング２Ｂを介して当接し、摺
動自在におかれている。
２９はスラスト軸受でロータ軸３０端にボルト３１、座
金３２により固着され、この軸受２９の端面に前記油圧
ピストン２６がバネ３３により常時当接することにより
軸受２９の外輪が回るのを防止するようなされている。
金３２により固着され、この軸受２９の端面に前記油圧
ピストン２６がバネ３３により常時当接することにより
軸受２９の外輪が回るのを防止するようなされている。
尚、前記バネ３３の他端は押え蓋３４により支承されて
いる。
いる。
３５は油圧ピストン２６を押圧するための油の注油孔で
ある。
ある。
３６は逃し弁で、バネ４３により常時弾発支持されてい
るが、このバネ４３のバネ力より大きい油圧が作用する
と該弁３６が図中左方へ移動し、バイパス路を形成する
孔３７．３８、バネ室３９、孔４０を経てロータ室２５
側のシリンダ室２４に油が流入して過剰油圧を逃がすよ
う構成されている。
るが、このバネ４３のバネ力より大きい油圧が作用する
と該弁３６が図中左方へ移動し、バイパス路を形成する
孔３７．３８、バネ室３９、孔４０を経てロータ室２５
側のシリンダ室２４に油が流入して過剰油圧を逃がすよ
う構成されている。
次に上記構成をとる圧縮機のスラスト軸受構について説
明すると、圧縮機の駆動に伴いロータ２０の回転により
吐出口４２側から吸込口４１側へのスラスト力Ｆ３が発
生するが、これを軽減すべく注油口３５から注油して油
圧をかけると、油圧ピストン２６が押圧され反スラスト
力Ｆ４が生じ、スラスト力Ｆ３を軽減することになる。
明すると、圧縮機の駆動に伴いロータ２０の回転により
吐出口４２側から吸込口４１側へのスラスト力Ｆ３が発
生するが、これを軽減すべく注油口３５から注油して油
圧をかけると、油圧ピストン２６が押圧され反スラスト
力Ｆ４が生じ、スラスト力Ｆ３を軽減することになる。
この時、前記油圧ピストン２６にバイパス路が設けられ
ていないと、油圧ピストン２６の径が決まると一義的に
油圧ピストン２６の両端の圧力差のみにより反スラスト
力Ｆ４が決まってしまい、通常運転時に適正な反スラス
ト力であっても、運転条件が変化した場合には過大な反
スラスト力となり不都合を生じる場合もある。
ていないと、油圧ピストン２６の径が決まると一義的に
油圧ピストン２６の両端の圧力差のみにより反スラスト
力Ｆ４が決まってしまい、通常運転時に適正な反スラス
ト力であっても、運転条件が変化した場合には過大な反
スラスト力となり不都合を生じる場合もある。
そのため圧力差がある一定値以上になると逃し弁３６に
より油をピストン２６の反対側へ逃すようバイパス路（
孔３７゜３８、バネ室３９、孔４０）を形成し、圧力差
をバネ４３のバネ力Ｆで一定値以下にコントロールする
ようにしている。
より油をピストン２６の反対側へ逃すようバイパス路（
孔３７゜３８、バネ室３９、孔４０）を形成し、圧力差
をバネ４３のバネ力Ｆで一定値以下にコントロールする
ようにしている。
即ち、第４図に示すように前記逃がし弁３６の位置にお
いて、その弁座径をｄとすれば、次式が成立する。
いて、その弁座径をｄとすれば、次式が成立する。
−ｄ２Ｐ −−ｄ Ｐ ＋Ｆ
４
、’、Ｆ＝−ｄ２（Ｐ２−ＰＩ ）
従って、バネ４３のバネ力がＦになるようにバネ４３を
選定すれば（Ｐ２−Ｐ、）の差圧を任意に調整すること
ができる。
選定すれば（Ｐ２−Ｐ、）の差圧を任意に調整すること
ができる。
以上詳述したように本発明によれば、油圧ビス：トンへ
の注入油圧は変化させる必要がないので、何らの余分な
油圧操作がいらないため複雑な制御要素が不要となり、
構成が極めて簡単でかつ安価となる効果を奏する。
の注入油圧は変化させる必要がないので、何らの余分な
油圧操作がいらないため複雑な制御要素が不要となり、
構成が極めて簡単でかつ安価となる効果を奏する。
尚、本発明は１段型圧縮機に限定されるものでなく、２
段型圧縮機にも採用できること勿論であり、２段型圧縮
機においても顕著な効果を示す。
段型圧縮機にも採用できること勿論であり、２段型圧縮
機においても顕著な効果を示す。
すなわち、アンロード弁を１段側のみに有する通常の２
段型圧縮機においては、運転条件がアンロード時中間圧
が吸込圧と等しくなる場合があるが、この時、油圧ピス
トンによる反スラスト力がスラスト力より大きくなりす
ぎる時があるが、バイパス路を設けたことによりこれを
解決することができる。
段型圧縮機においては、運転条件がアンロード時中間圧
が吸込圧と等しくなる場合があるが、この時、油圧ピス
トンによる反スラスト力がスラスト力より大きくなりす
ぎる時があるが、バイパス路を設けたことによりこれを
解決することができる。
例えば、吸込圧１ａｔａ、中間圧４ａｔａ、吐出圧１４
ａｔａの２段型圧縮機において、２段側に油圧ヒフ２）
ンを設ける場合、圧力差△Ｐは△Ｐ＝１４−４＝１０ａ
ｔａとなり、これに適した油圧ピストン径が決まるが、
１段側をアンロードした場合、中間圧は吸込圧と等しく
なるため圧力差△Ｐは△Ｐ＝１４−に１３ａｔａとなり
、油圧ピストンによる反スラスト力が、スラスト力より
過大となり、吐出側ロータ端面がケーシングに接触して
しまう。
ａｔａの２段型圧縮機において、２段側に油圧ヒフ２）
ンを設ける場合、圧力差△Ｐは△Ｐ＝１４−４＝１０ａ
ｔａとなり、これに適した油圧ピストン径が決まるが、
１段側をアンロードした場合、中間圧は吸込圧と等しく
なるため圧力差△Ｐは△Ｐ＝１４−に１３ａｔａとなり
、油圧ピストンによる反スラスト力が、スラスト力より
過大となり、吐出側ロータ端面がケーシングに接触して
しまう。
ところが、バイパス路が設けられておれば、このような
反スラスト力の過大という現象が回避でき、正常な圧縮
仕事がなされる。
反スラスト力の過大という現象が回避でき、正常な圧縮
仕事がなされる。
第１図は従来のバランスピストン方式の原理を説明する
概念図、第２図は同図の部分拡大図、第３図は本発明に
係る油冷式スクリュー圧縮機の断面正面図、第４図は逃
し弁の作用説明図である。 １ ．２，３・・・・・・軸受、４・・・・・・ロータ
、５・・・・・・ローフ軸、６・・・・・・バランスピ
ストン、７・・・・・・ポンプ、８・・・・・・吐出口
、９・・・・・・油分離器、１０・・・・・・クーラー
、１２・・・・・・吸込口、２０・・・・・・ロータ、
２１゜２２ 、２３・・・・・・軸受、２４・・・・・
・シリンダ室、２５・・・・・・ロータ室、２６・・・
・・・油圧ピストン、２８・・・・・・０リング、３３
・・・・・・バネ、３４・・・・・・蓋、３５・・・・
・・注油口、３６・・・・・・逃し弁、３９・・・・・
・バネ室、４１・・・・・・吸込口、４２・・・・・・
吐出口、４３・・・・・・バネ。
概念図、第２図は同図の部分拡大図、第３図は本発明に
係る油冷式スクリュー圧縮機の断面正面図、第４図は逃
し弁の作用説明図である。 １ ．２，３・・・・・・軸受、４・・・・・・ロータ
、５・・・・・・ローフ軸、６・・・・・・バランスピ
ストン、７・・・・・・ポンプ、８・・・・・・吐出口
、９・・・・・・油分離器、１０・・・・・・クーラー
、１２・・・・・・吸込口、２０・・・・・・ロータ、
２１゜２２ 、２３・・・・・・軸受、２４・・・・・
・シリンダ室、２５・・・・・・ロータ室、２６・・・
・・・油圧ピストン、２８・・・・・・０リング、３３
・・・・・・バネ、３４・・・・・・蓋、３５・・・・
・・注油口、３６・・・・・・逃し弁、３９・・・・・
・バネ室、４１・・・・・・吸込口、４２・・・・・・
吐出口、４３・・・・・・バネ。
Claims (1)
- １ 雌雄一対のロータを回動自在に支承してなるロータ
室の吸込側に隣接してシリンダ室を設け、該シリンダ室
内に、突出せるロータ軸端の少くとも一方に軸受を装着
し、該軸受と常時当接するようバネにより弾圧された油
圧ピストンを設けると共に、前記シリンダ室のロータ室
側と反ロータ室側とをバネにより弾発支持された弁を介
して連通ずるバイパス路を前記油圧ピストンに設けてな
る油冷式スクリュー圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53028468A JPS5823518B2 (ja) | 1978-03-13 | 1978-03-13 | 油冷式スクリュ−圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53028468A JPS5823518B2 (ja) | 1978-03-13 | 1978-03-13 | 油冷式スクリュ−圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54121406A JPS54121406A (en) | 1979-09-20 |
| JPS5823518B2 true JPS5823518B2 (ja) | 1983-05-16 |
Family
ID=12249475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53028468A Expired JPS5823518B2 (ja) | 1978-03-13 | 1978-03-13 | 油冷式スクリュ−圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5823518B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1016581A3 (nl) * | 2005-02-22 | 2007-02-06 | Atlas Copco Airpower Nv | Verbeterd watergeinjecteerd schroefcompressorelement. |
| JP4319238B2 (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 油冷式スクリュ圧縮機 |
| DE102021003198A1 (de) * | 2021-06-22 | 2022-12-22 | Gea Refrigeration Germany Gmbh | Schraubenverdichter |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1480333A (en) * | 1973-07-05 | 1977-07-20 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Screw rotor machines |
-
1978
- 1978-03-13 JP JP53028468A patent/JPS5823518B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54121406A (en) | 1979-09-20 |
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