JPS59110889A - オイルフリ−ねじ圧縮機 - Google Patents

オイルフリ−ねじ圧縮機

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JPS59110889A
JPS59110889A JP21835482A JP21835482A JPS59110889A JP S59110889 A JPS59110889 A JP S59110889A JP 21835482 A JP21835482 A JP 21835482A JP 21835482 A JP21835482 A JP 21835482A JP S59110889 A JPS59110889 A JP S59110889A
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JP
Japan
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gas
pipe
balance
valve
compressor
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JP21835482A
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English (en)
Inventor
Masao Tamura
田村 征夫
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/06Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for stopping, starting, idling or no-load operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/008Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids for other than working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
    • F04C27/009Shaft sealings specially adapted for pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ガス圧縮室への軸受用潤滑油の浸入を防止す
るための軸封装置と、圧縮ガスのガス圧力によりロータ
をその軸方向に移動させるスラスト力を軽減するための
バランスピストン機構とを有効適切に作動させるに好適
なオイルフリーねじ圧縮機に関する。
〔従来技術〕
一般に、オイルフリーねじ圧縮機はガス圧縮室への軸受
用潤滑油の浸入を防止するための軸封装置を必要とし、
また吐出ガスのガス圧力によるスラスト力を減少させ、
軸受荷重を軽減し、軸受寿命を延ばすためのバランスピ
ストン機構を必要とする。
第1図は、前記軸封装置およびバランスピストン機構を
有するオイルフリーねじ圧縮機を示す。
この第1図に示すオイルフリーねじ圧縮機は、ピニオン
1、おすロータ2、おすロータシャフト2′とめすロー
タシャフト5′に取シ付けられた一対のタイミングギア
3,4、めすロータ5、ケーシング6、ラジアル軸受7
,8および10゜11とスラスト軸受9および12、軸
封装置を構成する軸封13〜16、バランスピストン機
構全構成するバランスピストン17とを備えている。
そして、この第1図に示すオイルフリー圧縮機では、駆
動機(図示せず)によりビニオン1が回転されると、そ
の回転はおすロータシャフト2′を介しておすロータ2
に伝えられ、一対のタイミングギア3.4を介してめす
ロータシャフト5′に伝達され、おす、めすロータ2.
5が回転される。おすロータ2およびめすロータ5が微
少すきまで高速回転されると、ロータとケーシング6と
の間でガスが圧縮され、送出される。おすロータシャフ
ト2′はラジアル軸受7,8およびスラスト軸受9で支
えられ、めすロータシャフト5′は−yシアル軸受10
.11およびスラスト軸受12で支えられており、これ
らラジアル軸受7.8および10.11とスラスト軸受
9および12はそれぞれ潤滑油によって潤滑されている
。おすロータシャフト2′にはラジアル軸受7.8の潤
滑油が圧縮ガス室に浸入しないように軸封13,14が
取シ付けられ、めすロータシャフト5′にはラジアル軸
受10.11の潤滑油が圧縮ガス室に浸入しないように
軸封15,16が取り付けられており、軸封13および
15には軸封ガス吹込口aを通じて軸封ガスが供給され
、軸封14および16には軸封ガス吹込口すを通じて軸
封ガスが吹き込まれるようになっている。前記おすロー
タ2とめすロータ5によシ圧縮された圧縮ガスによシ、
第1図に矢印Aで示す方向におす、めすロータ2゜5を
移動させるスラスト力が発生する。このスラスト力を軽
減させるために、おすロータシャフト2′にバランスピ
ストン17が取り付けられており、該バランスピストン
17にはバランスガス吹込口Cよシバランスガスが送り
込まれるようになっている。
次に、第2図は従来用いられている軸封コントロールお
よびスラスト力軽減技術を示す。
この第2図に示す技術では、ガス吸込管dから吸入ガス
が吸い込まれ、その吸入ガスは吸入弁18を通シ、ガス
吸入口eから前記第1図に示す構造の圧縮機100内に
吸い込まれる。ついで、圧縮機100内で圧縮された圧
縮ガスは、ガス吐出口fから吐出され、吐出逆止弁20
および冷却器21を通り、圧縮ガスを必要とするプラン
トへ送9出される。
そして、圧縮機の全負荷運転時には、吸入弁18は全開
、放風弁19は全閉となっており、吐出口fおよび吐出
管gでの圧力は圧縮状態圧力、例えば7Kf/cf/l
となっている。また、無負荷運転時には、吸入弁18は
ほぼ全閉、放風弁19は全開となっておシ、吐出管gで
の圧力は前記7に9/dに保たれているが、吐出逆止弁
20よシ上流である吐出口fでの圧力は大気圧力となる
っさらに、軸封ガスは吐出管gjDガス分岐管iを通じ
て導かれ、軸封ガス吹込口a、bから軸封13.15お
よび14.16に吹き込まれる。また、バランスピスト
ン17へ封入されるバランスガスは吐出逆止弁20の上
流から別のガス分岐管jを通じて導かれ、ガス分岐管j
に設けられた冷却器22で冷却され、バランスガス吹込
口Cからバランスピストン17の作動部へ吹き込まれる
ところで、軸封ガスの吹き込みは、圧縮機100が無負
荷運転し、軸受部圧力よシ圧縮機室内圧力が低い状態が
起こる場合にのみ必要である。しかしながら、吐出管g
での圧力は全負荷、無負荷にかかわらず、例えば設定値
7Ky/−に保たれている。
したがって、第2図に示す従来技術では軸封ガス吹き込
みを必要としない全負荷運転時にも軸封ガスを吹き込む
こととなり、軸封ガスの損失を招く欠点があり、また吹
き込んだガスが軸受部を通シ、潤滑油の排油とともに潤
滑油タンクへ入シ、潤滑油と混ったオイルミストとなっ
て付近へまき散らされる不具合があった。しかも、従来
技術でハハランスピストン17へ封入スるバランスガス
は吐出逆止弁20の上流から導くようになっており、ガ
ス分岐管jには150〜2500程度の高温ガスが導入
されるので、冷却器22が不可欠であシ、このためコス
トアップになる欠点があり、冷却器22の故障時、高温
ガスが軸受部に入り、潤滑油と接して火災事故を起こす
おそれがあった。
なお、第2図において第1図に示す圧縮機の構成部材と
同じ部材には同じ符号を付けて示している。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記従来技術の問題を解決し、ガス吐
出管に必ず設けられている冷却器の下流側より分岐した
ガスを、軸封装置へ圧縮機の無負荷運転時にのみ軸封ガ
スとして供給し、またバランスピストン機構には全負荷
運転時にのみ低温ガスをバランスガスとして供給し得る
オイルフリーねじ圧縮機を提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明は、圧縮ガスのガス吐出管における冷却器の下流
側に、ガス分岐管を接続し、該ガス分岐管に軸封装置へ
ガスを供給する軸封ガス管と、バランスピストン機構へ
ガスを供給するバランスガス管とを接続するとともに、
前記軸封ガス管とバランスガス管に、圧縮機の無負荷運
転時にのみ軸封ガス管にガスを流し、また全負荷運転時
にのみバランスガス管へガスを流し得る弁を設けたとこ
ろに特徴を有するもので、この構成により前記目的を確
実に達成することができたものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第3図は、本発明の第1の実施例を示すもので、この実
施例ではガス吐出管gにおける冷却器21の下流側に、
ガス分岐管iが接続され、該ガス分岐管1には軸封ガス
吹込口a+bを通じて軸封13.15および14.16
にガスを供給する軸封ガス管にと、バランスガス吹込口
Cを通じてバランスピストン17の作動部にガスを供給
するバランスガス管tとが接続されている。
前記軸封ガス管kには電磁弁23が設けられ、バランス
ガス管tには電磁弁24が設けられている。前記電磁弁
23.24には、吸入弁18と放風弁19とを制御する
制御信号が挿入されており、圧縮機100の運転状態が
吸入弁18をほぼ全閉、放風弁19を全開に制御する無
負荷運転へ移行するときは電磁弁23が軸封ガス吹込ロ
a、bヘガスを流すべく動作し、吸入弁18を全開、放
風弁19を全閉に制御する全負荷運転へ移行するときは
電磁弁24がバランスガス吹込口CヘガスWEすべく動
作するように連係されている。
その結果、この第1の実施例では圧縮機100の無負荷
運転時にのみガス分岐管i→軸封ガス管に→電磁弁23
→軸封ガス吹込ロa、bを通じて軸封13,15および
14.16へガスが供給される。したがって、圧縮機1
00の全負荷運転時には軸封13,15および14.1
6にはガスが吹き込まれないので、圧縮ガスの損失を防
止できるし、オイルミストの飛散等のトラブルを未然に
防止することができる。
また、圧縮機100の全負荷運転時にのみガス分岐vi
→パラ/スガス管t→電磁弁24→バランスガス吹込口
Cを通じてバランスピストン17の作動部へバランスガ
スが供給される。しかも、バランスピストン17の作動
部へ冷却器21で冷却した低温ガスが供給されるので、
高温ガスのガス洩れに伴う火災事故等を防止することが
できる(9) し、バランスガスを冷却するために特別に冷却器を設置
する必要がないので、設備を簡略化することが可能であ
る。
次に、第4図は本発明の第2の実施例を示すもので、こ
の実施例ではガス分岐管iに対する軸封ガス管にとバラ
ンスガス管tの接続部に3方電磁弁25が設けられてい
る。
前記3方電磁弁25には、吸入弁18と放風弁19とを
制御する制御信号が挿入されておシ、この3方電磁弁2
5は圧縮機100の無負荷運転時にのみ軸封ガス吹込口
a、bへ軸封ガスを流すべく動作し、全負荷運転時にの
みバランスガス吹込口Cヘパランスガスを流すべく動作
するようになっている。
したがって、この第2の実施例では1個の3方電磁弁2
5で軸封ガス吹込口a、bとバランスガス吹込口Cへの
ガスの供給切り換えを行い得るので、第1の実施例に比
較して、よシ一層設備を簡略化することができる。
ついで、第5図は本発明の第3の実施例を示す。
(10) この実施例では、ガス分岐管iに対する軸封ガス管にと
バランスガス管tの接続部に3方制御弁26が設けられ
、ガス吐出管gにおけるガス分岐管iの接続部の下流側
に圧力スイッチ27が設けられ、吸入弁18と放風弁1
9には制@l用の油圧回路が設けられている。
前記圧力スイッチ27は、圧縮ガスの吐出ラインの圧力
を、例えば7に9/−付近にコントロールしようとする
場合にはその設定値の上限を7.2 Kg/d1下限を
6.8Ky/dにセットし得るようになっている。
前記油圧回路は、オイルタンク28、オイルポンプ29
.4ボート・2位置・電磁型の切換弁30、アクチェー
タ31とを備えている。前記切換弁30は、圧力スイッ
チ27に接続されていて、圧力スイッチ27が設定値の
上限である1、2Ky/−に上昇したとき、すなわち無
負荷運転に移行するときは切換弁30が圧力スイッチ2
7からの信号により図示の■位置から1位置へ切シ換え
られ、オイルポンプ29から吐出された圧油が油圧管n
(11) を経てアクチェータ31へ流れ、吸入弁18がほぼ全閉
、放風弁19が全開に制御され、また圧力スイッチ27
が設定値の下限である6、8Ky/−に低下したとき、
すなわち全負荷運転に移行するときは切換弁30が圧力
スイッチ27からの信号により工位置から■位置へ切換
えられ、オイルポンプ29から吐出された圧油が油圧管
mを通ってアクチェータ31へ流れ、吸入弁18が全開
、放風弁19が全開に制御されるようになっている。
前記3方制御弁26は、切換弁30とアクチェータ31
とを結ぶ油圧管mに油圧分岐管0を介して接続され、油
圧分岐管0を通じて導かれる制御信号により、圧縮機1
00の無負荷運転時にのみ軸封ガス管に側へガスを流し
、また全負荷運転時にのみバランスガス管を側へガスを
流すべく動作するようになっている。
したがって、この第3の実施例では吐出ラインのガス使
用量が減少し、ガス吐出管gの圧力が上昇し、圧力スイ
ッチ27の設定値の上限としての7.2Kf/−まで上
昇すると、圧力スイッチ27が(12) 作動し、その出力信号が油圧回路の切換弁30に送られ
、この信号によシ切換弁30が1位置に切シ換えられ、
オイルポンプ29から油圧管nを経てアクチェータ31
に圧油が送られ、吸入弁18がほぼ全閉、放風弁19が
全開に切シ換えられ、圧縮機100が無負荷運転に移行
する。このとき、前記切換弁30とアクチェータ31と
を結ぶ油圧管mの戻シ側の油圧が油圧分岐管0を通じて
3方制御弁用の制御信号として取シ出され、この信号に
よシ3方制御弁26が軸封ガス管に側へガスを流すべく
動作する。ついで、吐出ラインのガス使用量が増加し、
ガス吐出管gの圧力が低下し、圧力スイッチ27の設定
値の下限としての6.9V4/−に達すると、圧力スイ
ッチ27が作動し、その出力信号によシ切換弁30が■
位置に切り換えられ、オイルポンプ29から油圧管mを
通ってアクチェータ31へ圧油が送られ、吸入弁18が
全開、放風弁19が全閉に切り換えられ、圧縮機100
は全負荷運転に移行する。この場合に、前記切換弁30
とアクチェータ31とを結ぶ油圧管mの往(13) き側の油圧が油圧分岐管0を通じて3方制御弁用の制御
信号として導入され、この信号によシ3方制御弁26が
バランスガス管を側へガスを流すべく動作する。
その結果、この第3の実施例ではこの種の圧縮機として
は通常設置される圧力スイッチ27、吸入弁18と放風
弁19とを制御するための油圧回路を利用して3方制御
弁26を動作させ、圧縮機100の無負荷運転時にのみ
軸封ガス管kを通じて軸封ガス吹込ロa、bヘガスを供
給し、全負荷運転時にのみバランスガス管tを通じてバ
ランスガス吹込口Cヘガスを供給することができる。
なお、前述の第1.第2および第3の実施例において、
他の部分の構成は前記第2図に示すものと同様であり、
同一部材には同一の符号を付けて示し、これ以上の説明
を省略する。
なお、本発明ではガス分岐管iから分岐されたガスを流
す方向を、軸封ガス管にとバランスガス管tとに切シ換
える弁の形式、および該弁を動作させる制御信号の取り
込みは、図示の実施例に限(14) らず、要は圧縮機100の無負荷運転時にのみ軸封ガス
管にヘガスを流し、全負荷運転時にのみバランスガス管
tヘガスを流し得るものであればよい。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明によれば、ガス吐出管から分岐した
ガスを、軸封装置へその必要とする圧縮機の無負荷運転
時にのみ供給するようにしているので、ガスの損失を著
しく減少させ得る効果を有する外、全負荷運転時にガス
を吹き込むことによって発生するオイルミストの飛散を
未然に防止し得る効果がある。
さらに、本発明によればガス吐出管における冷却管の下
流側から分岐した低温ガスを、バランスピストン機構へ
その必要とする圧縮機の全負荷時にのみ供給するように
しているので、高温ガスの吹き込みによる火災事故等を
未然に防止し得る効果がある。
また、本発明によればガス吐出管に通常設置されている
冷却器の下流側から分岐したガスを、パ(15) ランスピストン機構へ供給するようにしているので、バ
ランスガスを冷却するための特別な冷却器を必要とせず
、したがって設備を簡略化できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般に使用されているオイルフリーねじ圧縮機
の本体の横断面図、第2図は従来の軸封コントロールお
よびスラスト力軽減技術を示す系統図、第3図、第4図
および第5図は本発明の第1、第2および第3の実施例
を示す系統図である。 13〜16・・・軸封装置を構成する軸封、17・・・
バランスピストン機構を構成するバランスピストン、2
1・・・ガスの冷却器、a、b・・・軸封ガス吹込口、
C・・・バランスガス吹込口、g・・・ガス吐出管、i
・・・ガス分岐管、k・・・軸封ガス管、t・・・バラ
ンスガス管、23.24・・・軸封ガス管とバランスガ
ス管にガスを流す弁としての電磁弁、25・・・同3方
電磁(16) 聞2図 第3 図 74 図 第 5 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ガス圧縮室への軸受用潤滑油の浸入を防止するための軸
    封装置と、圧縮ガスのガス圧力によシロータをその軸方
    向に移動させるスラスト力を軽減するためのバランスピ
    ストン機構とを備えたオイルフリーねじ圧縮機において
    、圧縮ガスのガス吐出管における冷却器の下流側に、ガ
    ス分岐管を接続し、該ガス分岐管に前記軸封装置へガス
    を供給する軸封ガス管と、前記バランスピストン機構へ
    ガスを供給するバランスガス管とを接続するとともに、
    前記軸封ガス管とバランスガス管に、圧縮機の無負荷運
    転時にのみ軸封ガス管にガスを流し、また全負荷運転時
    にのみバランスガス管へガスを流し得る弁を設けたこと
    を特徴とするオイルフリーねじ圧縮機。
JP21835482A 1982-12-15 1982-12-15 オイルフリ−ねじ圧縮機 Pending JPS59110889A (ja)

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