JP5798331B2

JP5798331B2 - 水噴射式スクリュ圧縮機

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Publication number: JP5798331B2
Application number: JP2011025117A
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Inventors: 透野口
Original assignee: Kobe Steel Ltd
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Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2011-02-08
Publication date: 2015-10-21
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Description

本発明は、互いに噛み合う雌雄一対のスクリュロータを有するスクリュ圧縮機において、冷却液として油の代わりに水を使用する水噴射式スクリュ圧縮機に関する。

従来、空気等の気体を圧縮して圧縮気体として利用するための圧縮機には、いわゆる油冷式圧縮機（油冷式スクリュ圧縮機）が多く採用されている。油冷式圧縮機では、圧縮の際に発生する熱による圧縮空気等の温度上昇を防止したり、圧縮空気を生成している領域である圧縮作用空間中におけるスクリュロータ、ロータケーシング等の機械要素同士の隙間を密封したりする必要から、圧縮途中の圧縮作用空間内や、増速歯車や転がり軸受に油が注入されている。

油冷式圧縮機には、通常、吐出側流路に油分離器などの油分分離装置が付設されている。即ち、油冷式圧縮機では、油分を含んだ圧縮気体が吐出されるが、前記の油分離器などの油分分離装置によって油分が除去され、圧縮気体の供給先には油分を含まない圧縮気体が供給されるように構成されている。

しかしながら、実際には油分を完全に除去することには非常な困難が伴う。従って、油分を含まない清浄な圧縮空気の供給を必要とする食品工場、薬品工場、精密機器工場等では油冷式圧縮機を使用することができない。そのため、油の代わりに水を使用する水噴射式圧縮機（水潤滑式圧縮機）が提案され、使用されつつある（例えば、特許文献１参照）。

水噴射式圧縮機で生成される圧縮気体は油分を含まないため、清浄な圧縮空気を必要とする工場においても使用することが可能である。しかし、水噴射式圧縮機がいわゆるスクリュ圧縮機であって、その水噴射式スクリュ圧縮機の圧縮空間に収容する雌雄のスクリュロータが金属製の場合、圧縮空間に水が供給されていても、水の粘度は油のそれに比して低いため、雌雄のスクリュロータ同士を直接噛み合わせることができない。

そのため、通常の水噴射式スクリュ圧縮機では、雌雄のスクリュロータの端部に同期歯車を取り付け、雌雄のスクリュロータ同士間で隙間を保ちつつ、その同期歯車にてスクリュロータを回転するよう構成されている。その同期歯車や増速歯車、スクリュロータを支持する軸受（転がり軸受け等）を水で潤滑することはできないので、それらを油で潤滑する必要がある。それら同期歯車等の構成品を油で潤滑する方式としては、同期歯車等の構成部品を収容するハウジング内に油を溜め、その構成部品の少なくとも一部を油に浸漬させる油浴方式か、その構成部品を介して油を強制的に循環させる強制循環方式がある。

尚、水潤滑式スクリュ圧縮機において、油の潤滑を減らす（必要としない）様に構成するためには、粘度が低い水の存在する環境下でもスクリュロータ同士を直接噛み合わせることのできる樹脂製のスクリュロータを採用し、更には、スクリュロータを支持する軸受に水潤滑滑り軸受を採用することなどが必要となる。

しかしながら、水潤滑式スクリュ圧縮機において、次の様な問題点がある。例えば、同期歯車等の構成品に対する油の潤滑を必要とするタイプのものにおいては、上述の油浴方式では同期歯車等の回転数が上がると攪拌ロスが増大するため、油温が上昇し、潤滑不良や潤滑油寿命低下が引き起こされる。また油の入れ替わりが無いため、異物が発生しても、容易には除去することができない。

一方、上述の強制循環方式では、油を油循環ポンプ等により強制的に循環させるので、油浴方式のような攪拌ロスが少ない。また油の循環する配管途中に油フィルタを取り付けることができるので、常に綺麗な油が同期歯車等に供給され、油浴方式に比して信頼性が高い。但し、油温の上昇を抑制するには、油クーラ等の冷却手段を油の循環流路に介装する必要があり、設備の小型化、コストの低減といった観点から、改善の余地がある。

尚、油の潤滑を減らす（必要としない）様に構成したタイプのものでも、次のような問題がある。即ち、樹脂製スクリュロータは金属製スクリュロータに比べて線膨張係数が高く、経年と共に水を吸収し膨張する懸念がある。そのため、予め雌雄のスクリュロータ間の隙間を比較的大きくしなければならず、圧縮の効率に劣る。また水潤滑滑り軸受の場合には、一般的に転がり軸受よりも隙間が大きく、軸受としての性能に劣り、耐摩耗性にも懸念がある。金属製スクリュロータと転がり軸受の組合せよりも、樹脂性スクリュロータと水潤滑滑り軸受の組み合わせの方が一般的に高価であり、ここでもコストの低減といった観点から、改善の余地がある。

特開２００７−１６２４８４号公報

従って、本発明の目的は、水潤滑式スクリュ圧縮機のなかでも、特に、強制潤滑方式での各構成品の油の潤滑を必要とする型式の水潤滑式スクリュ圧縮機において、油クーラ等の油の冷却手段をなくして構成を簡単化しつつ、油温の上昇を抑制し得る水潤滑式スクリュ圧縮機を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る水噴射式スクリュ圧縮機が採用した手段は、内部にロータ室の形成されたケーシングと、前記ロータ室に回転可能に収容された雌雄のスクリュロータによって圧縮機本体が構成され、吸込流路から吸い込まれた気体を前記ロータ室内に供給し、当該ロータ室に供給された水と共に圧縮して圧縮流体として吐出流路に吐出する水噴射式スクリュ圧縮機において、前記吐出流路に設けられ、前記圧縮流体から水と気体とを分離する水分離器と、前記水分離器と前記圧縮機本体とを接続し、前記水分離器で分離された水をロータ室へ供給するための水流路と、前記水流路を通過する水を冷却する水クーラと、油ポンプ、油フィルタ及び油貯留用ハウジングが介装され、潤滑の必要な部位に油を供給するための油循環流路とが備えられ、雌雄の前記スクリュロータの端部に、互いに噛み合う同期歯車が備えられ、この同期歯車が、前記ケーシングに連結された同期歯車ケーシング内上方に収容されると共に、当該同期歯車ケーシングが前記油貯留用ハウジングとされ、前記水クーラで冷却された水の通過する前記水流路の一部が、前記油貯留用ハウジング内下方に、油面が前記同期歯車が浸からない程度の低位に維持されるように形成される油溜り部を通過し、且つ、前記油溜り部における油の流れ方向と、当該油溜り部を通過する水流路の一部における水の流れ方向とが略対向方向をなす様に構成されており、前記油貯留用ハウジングの内部において、前記同期歯車と油溜り部の間に、略水平に配置された仕切り板状部材が備えられ、この仕切り板状部材の一端側と前記油貯留用ハウジングの内壁面との間に、油が前記油溜り部に落下する開口部が形成されると共に、前記仕切り板状部材の他端側の油溜り部下部のハウジングに油流出口が形成され、前記油溜り部を通過する水流路の一部は、この油溜り部に略水平配置された貫通管路で形成されてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係る水噴射式スクリュ圧縮機によれば、内部にロータ室の形成されたケーシングと、前記ロータ室に回転可能に収容された雌雄のスクリュロータによって圧縮機本体が構成され、吸込流路から吸い込まれた気体を前記ロータ室内に供給し、当該ロータ室に供給された水と共に圧縮して圧縮流体として吐出流路に吐出する水噴射式スクリュ圧縮機において、前記吐出流路に設けられ、前記圧縮流体から水と気体とを分離する水分離器と、前記水分離器と前記圧縮機本体とを接続し、前記水分離器で分離された水をロータ室へ供給するための水流路とが備えられている。

そして更には、油ポンプ、油フィルタ及び油貯留用ハウジングが介装され、潤滑の必要な部位に油を供給するための油循環流路とが備えられ、前記水流路の一部が、前記油貯留用ハウジング内下方に形成される油溜り部を通過してなるので、従来必要であった油の冷却手段が不要となる。即ち、油クーラなどの油の冷却手段をなくして構成を簡略化しつつ、油温の上昇を抑制し得る水潤滑式スクリュ圧縮機が可能となった。

また、雌雄の前記スクリュロータの端部に、互いに噛み合う同期歯車が備えられ、この同期歯車が、前記ケーシングに連結された同期歯車ケーシング内上方に収容されると共に、当該同期歯車ケーシングが前記油貯留用ハウジングとされてなるので、分離独立した油タンクが不要となり、構成の簡単化を一層図ることができる。

また更に、前記油溜り部における油の流れ方向と、当該油溜り部を通過する水流路の一部における水の流れ方向とが略対向方向をなす様に構成されてなるので、前記油溜り部の油と前記水流路内を流れる水とが良好に熱交換して冷却効率が良い。

また更に、前記油貯留用ハウジングの内部において、前記同期歯車と油溜り部の間に、略水平に配置された仕切り板状部材が備えられ、この仕切り板状部材の一端側と前記油貯留用ハウジングの内壁面との間に開口部が形成されると共に、前記仕切り板状部材の他端側の油溜り部下部のハウジングに油流出口が形成され、前記油溜り部を通過する水流路の一部は、この油溜り部に略水平配置された貫通管路で形成されてなるので、油溜り部に落下した排油が油流出口に向かって流れる際に、前記貫通流路内を通過する冷却水と略対向しつつ熱交換して冷却効率が良好となる。

本発明の参考の形態１に係る水噴射式スクリュ圧縮機の模式的系統図である。本発明の参考の形態２に係る水噴射式スクリュ圧縮機の構成を一部断面視して示す平面図である。本発明の参考の形態２に係り、図２の矢視Ａ−Ａを示す図に油循環流路を模式的に追記した模式的矢視図である。本発明の参考の形態３に係る水噴射式スクリュ圧縮機の構成を一部断面視して示す平面図である。本発明の参考の形態３に係り、図４の矢視Ｂ−Ｂを示す図に油循環流路を追記した模式的矢視図である。本発明の実施の形態に係り、図３の矢視Ｃ−Ｃ相当図に冷却水及び油の流れを追記した模式的矢視図である。

先ず、本発明の参考の形態１に係る水噴射式スクリュ圧縮機について、以下添付図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の参考の形態１に係る水噴射式スクリュ圧縮機の模式的系統図である。

本発明の参考の形態１に係る水噴射式スクリュ圧縮機１は、内部にロータ室（図示せず）が形成されたケーシング２を有する。そして、そのロータ室には、後述する駆動側（雄型）スクリュロータと従動側（雌型）スクリュロータとが、互いに噛み合って回転可能に収容されている。即ち、内部にロータ室が形成されたケーシング２と、前記ロータ室に回転可能に収容された雌雄のスクリュロータによって、圧縮機本体が構成されている。

そして、ロータ室の一方には吸込流路３が接続されて、この吸込流路３を介して圧縮する気体が吸込まれる一方、ロータ室の他方には吐出流路４が接続されて、この吐出流路４を介して圧縮された圧縮気体が吐出される。また、吸込流路３には、吸込フィルタ５が介装されている。一方、ケーシング２は、その内部に上述のロータ室が形成される本体ケーシング２ａと、その本体ケーシング２ａの吸込流路３側に位置する増速機ケーシング２ｂと、本体ケーシング２ａの吐出流路４側に位置する同期歯車ケーシング２ｃとに大別される。そして、同期歯車ケーシング２ｃの、本体ケーシング２ａと連結される端面とは反対側の端面には、モータケーシング６が連結されている。

増速機ケーシング２ｂの内部には、駆動側（雄型）スクリュロータのロータ軸（図示せず）が延伸されている。その増速機ケーシング２ｂの内部に延伸された駆動側（雄型）スクリュロータのロータ軸には、後述する増速歯車のうちの小歯車が設けられている。そして、増速歯車のうちの大歯車が、前記小歯車に噛み合って回転可能に収容されている。増速歯車のうちの大歯車は、モータケーシング６の内部に収容されているモータロータのモータロータ軸（図示せず）の端部に接続されている。

一方、同期歯車ケーシング２ｃの内部には、駆動側（雄型）スクリュロータのロータ軸（図示せず）と従動側（雌型）スクリュロータのロータ軸（図示せず）が共に延伸されている。そして、夫々のロータ軸の端部には前記同期歯車が設けられている。

そして、モータロータのモータロータ軸の回転が、増速機ケーシング２ｂ内に収容された増速機（増速歯車）を介して、駆動側（雄型）スクリュロータのロータ軸に伝達される。そして、駆動側（雄型）スクリュロータのロータ軸の回転が、同期歯車ケーシング２ｃに収容された同期歯車を介して、従動側（雌型）スクリュロータのロータ軸に伝達される。駆動側（雄型）スクリュロータ及び従動側（雌型）スクリュロータが、互いに噛み合った状態で、微小な間隙を保ったまま（即ち、直接的にはスクリュロータ同士が接触することなく）回転する。

即ち、その雌雄のスクリュロータの回転によって、この水噴射式スクリュ圧縮機１は、吸込流路３から吸い込んだ気体をロータ室内で圧縮して、そのロータ室に供給された水と共に圧縮流体として吐出流路４に吐出する。尚、雌雄のスクリュロータは各々そのロータ軸にて、転がり軸受を主体とする複数の軸受によって支持されている。また、ロータ室に水を供給するための構成については後述する。

吐出流路４には、その吐出流路４を介して吐出される圧縮流体から、圧縮気体と水とを分離し、水を回収するための水回収器（水分離器）７が介装されている。この水回収器７の下方からは吸込流路３に連通された水流路８、もしくはロータ室の圧縮途中の圧縮作用空間に連通され（点線にて図示し）た水流路８ａが伸びている。これらの水流路８には、通過する水を冷却するための水クーラ９、油貯留用ハウジングである油タンク１０が介設されている。尚、水流路９の油タンク１０を通過する流路部分は、その油タンク１０の内部下方に形成された油溜り部１０ａを貫通するよう構成されている。

そして、この水噴射式スクリュ圧縮機１は、潤滑の必要な部位に油を供給するための油循環流路１１を備えている。この油循環流路１１には、上述した油タンク１０、油を送出するための油ポンプ１２、及び通過する油から不純物を捕捉して清浄化するための油フィルタ１３が介装されている。油タンク１０の内部下方には上述した油溜り部１０ａが形成される。油は、油タンク１０の内部下方の油溜り部１０ａから、油ポンプ１２及び油フィルタ１３を介して油循環流路１１を通じ、潤滑の必要な部位、具体的には雌雄のスクリュロータを支持する軸受、同期歯車及び増速機等に供給される。そして、油は潤滑の必要な部位を通過した後、再び油循環流路１１を通じて、油タンク１０に戻され、繰り返し油循環流路１１を循環する。

吐出流路４に吐出された圧縮流体、ひいては水回収器７で分離された水はかなりの高温となっている。従って、水回収器７で分離された水をまたロータ室に供給する前にはその水を冷却する必要があり、そのために上述の水クーラ９が設けられている。しかしながら、本発明の参考の形態１に係る水噴射式スクリュ圧縮機１では、その水クーラ９で冷却された水の水流路８（８ａ）の一部が、ロータ室に接続される前に油タンク１０の油溜り部１０ａを貫通するように構成されている。従って、従来必要であった油クーラなどの油の冷却手段が不要となる。即ち、油クーラなどの油の冷却手段をなくして構成を簡単化しつつ、油温の上昇を抑制し得る水潤滑式スクリュ圧縮機１が実現されている。

次に、本発明の参考の形態２に係る水噴射式スクリュ圧縮機を、以下添付図２，３を参照しながら説明する。図２は本発明の参考の形態２に係る水噴射式スクリュ圧縮機の構成を一部断面視して示す平面図、図３は本発明の参考の形態２に係り、図２の矢視Ａ−Ａを示す図に油循環流路を模式的に追記した模式的矢視図である。

本発明の参考の形態２に係る水噴射式スクリュ圧縮機１ａは、上述した本発明の参考の形態１に係る水噴射式スクリュ圧縮機１と多くの構成を共通する。但し、本発明の参考の形態１に係る水噴射式スクリュ圧縮機１では、同期歯車ケーシング２ｃとは分離独立した油タンク１０が設けられていたところ、本発明の参考の形態２に係る水噴射式スクリュ圧縮機１ａでは油タンク１０がなく、同期歯車ケーシング２ｃが油貯留用ハウジングと兼用されている。

そして、同期歯車ケーシング２ｃの内部下方に油溜り部１０ａが形成され、その油溜り部１０ａに、水流路８の一部が通過する貫通管路８ｂが形成されている。更には、図１では種々の構成の図示が省略されていたが、図２及び図３ではそれらの詳細が図示されている。図１に示した本発明の参考の形態１に係る水噴射式スクリュ圧縮機１の説明と重複するところも多々あるが、本発明の参考の形態２に係る水噴射式スクリュ圧縮機１ａの構成を、以下添付図２，３を参照しながら説明する。

本発明の参考の形態２に係る水噴射式スクリュ圧縮機１ａは、内部にロータ室１８が形成されたケーシング２を有する。そして、そのロータ室１８には、駆動側（雄型）スクリュロータ１４と従動側（雌型）スクリュロータ１５とが回転可能に収容されている。即ち、内部にロータ室１８が形成されたケーシング２と、ロータ室１８に回転可能に収容された雌雄のスクリュロータ１４，１５によって圧縮機本体が構成されている。

そして、ロータ室１８の一方、即ち吸込口３ａに接続された吸込流路３と、ロータ室１８の他方、即ち吐出口４ａに接続された吐出流路４が設けられている。また、吸込流路３には、吸込フィルタ５が介装されている。ケーシング２は、その内部に上述のロータ室１８が形成される本体ケーシング２ａと、その本体ケーシング２ａの吸込流路３側に位置する増速機ケーシング２ｂと、本体ケーシング２ａの吐出流路４側に位置する同期歯車ケーシング２ｃとに大別される。本体ケーシング２ａと接続する一端面とは反対側の増速機ケーシング２ｂの他端面には、モータケーシング６が接続されている。尚、本体ケーシング２ａは、ロータ室１８、吸込口３ａ等を含むロータケーシング２ａ−１と、吐出口４ａ等を含む吐出ケーシング２ａ−２によって構成されている。

増速機ケーシング２ｂの内部には、駆動側（雄型）スクリュロータ１４のロータ軸１４ａが延在している。その増速機ケーシング２ｂの内部に延在する駆動側（雄型）スクリュロータ１４のロータ軸１４ａの端部には、増速歯車１６のうちの小歯車１６ａが取付けられている。そして、増速歯車１６のうちの大歯車１６ｂが、前記小歯車１６ａに噛み合わされると共に、モータケーシング６の内部に収容されているモータロータのモータロータ軸６ａの端部に取付けて構成されている。

一方、同期歯車ケーシング２ｃの内部には、駆動側（雄型）スクリュロータ１４のロータ軸１４ｂと、従動側（雌型）スクリュロータ１５のロータ軸１５ｂが共に延在している。夫々のロータ軸１４ｂ、１５ｂの端部には、同期歯車１７が取付けられている。そして、モータロータのモータロータ軸６ａの回転が、増速ケーシング２ｂ内に収容された増速機１６（増速歯車１６ａ，１６ｂ）を介して、駆動側（雄型）スクリュロータ１４のロータ軸１４ａに伝達され、このロータ軸１４ａ（即ちロータ軸１４ｂ）の回転が、同期歯車ケーシング２ｃに収容された同期歯車１７を介して、従動側（雌型）スクリュロータ１５のロータ軸１５ｂに伝達される。

そして、駆動側（雄型）スクリュロータ１４、従動側（雌型）スクリュロータ１５が、互いに噛み合った状態で、微小な間隙を保ったまま（即ち、直接にはスクリュロータ１４，１５同士が接触することなく）回転する。これら雌雄のスクリュロータ１４，１５の回転によって、この水噴射式スクリュ圧縮機１ａは、吸込流路３から吸い込まれた気体をロータ室１８内で圧縮して、そのロータ室１８に供給された水と共に圧縮流体として吐出流路４に吐出する。尚、雌雄のスクリュロータ１４，１５は各々そのロータ軸１４ａ，１４ｂ，１５ａ及び１５ｂにて、転がり軸受を主体とする複数の軸受１９，２０，２１及び２２によって支持されている。また、ロータ室１８に水を供給するための構成については後述する。

吐出流路４には、その吐出流路４を介して吐出される圧縮流体から、圧縮気体と水とを分離し、水を回収するための水回収器７が介設されている。その水回収器７の下方からはロータ室１８の圧縮途中の圧縮作用空間１８ａに連通する水流路８が配設されている。この水流路８には、通過する水を冷却するための水クーラ９、上述の同期歯車ケーシング２ｃが介設されている。尚、水流路９の、油貯留用ハウジングである同期歯車ケーシング２ｃを通過する部分は、その同期歯車ケーシング２ｃの内部下方に形成される油溜り部１０ａを貫通する貫通管路８ｂとして構成されている。

同期歯車ケーシング２ｃの内部下方に形成される油溜り部１０ａの油面は、同期歯車ケーシング２ｃの内部上方に収容される同期歯車１７の下端よりも下方に位置される。即ち、油溜り部１０ａの油面は、同期歯車１７や軸受２０，２２が油溜り部１０ａに浸からない程度の十分な低位に維持される。そして、同期歯車ケーシング２ｃの内部下方に形成される油溜り部１０ａを通過する貫通管路８ｂは、同期歯車ケーシング２ｃに規格品の銅管を挿入し、その銅管の両端をサーモカップル式の継手で固定して、油が同期歯車ケーシング２ｃ外に流出しないようにシールして構成されている。

そして、この水噴射式スクリュ圧縮機１ａは、潤滑の必要な部位に油を供給するための油循環流路１１を備えている。油循環流路１１は、上述した同期歯車ケーシング２ｃ、そして、通過する油から不純物を捕捉して、油を送出するための油ポンプ１２と、清浄化するための油フィルタ１３が介設されている。

油は、同期歯車ケーシング２ｃの内部下方の油溜り部１０ａから、油フィルタ１３、油ポンプ１２を介し、油循環流路１１を通じて、潤滑の必要な部位、具体的には、雌雄のスクリュロータを支持する軸受１９，２０，２１，２２、同期歯車１７及び増速機１６等に供給される。そして、油は潤滑の必要な部位を通過した後、同期歯車ケーシング２ｃの内部下方の油溜り部１０ａに集約される。そして、増速機ケーシング２ｂ側に位置する軸受１９，２１には、その油溜り部１０ａから排出された油が、再び油循環流路１１を介して循環する。

吐出流路４に吐出された圧縮流体、ひいては水回収器７で分離された水はかなりの高温となっている。従って、水回収器７で分離された水をまたロータ室１８に供給する前にはその水を冷却する必要があり、そのために上述の水クーラ９が設けられている。しかしながら、この水噴射式スクリュ圧縮機１ａでは、その水クーラ９で冷却された水を、ロータ室１８に供給する前に、同期歯車１７を収容するハウジングであり、且つ、油貯留用ハウジングでもある同期歯車ケーシング２ｃの油溜り部１０ａ内に、水流路８の一部が略水平配置されて通過する貫通管路８ｂが設けられている。

従って、従来別途必要であった油の冷却手段が不要となる。即ち、油クーラなどの油の冷却手段を無くして構成を簡略化しつつ、油温の上昇を抑制し得る水潤滑式スクリュ圧縮機１ａが実現される。ここで、略水平配置とは、貫通管路８ｂの油溜り部１０ａ内への入口と出口がほぼ水平位置に配置された状態をいい、途中の配管経路は必ずしも直線状である必要は無く、例えば図１に示す様に蛇行していてもかまわない。

更に、参考の形態１に係る水噴射式スクリュ圧縮機１では、同期歯車ケーシング２ｃとは分離独立した油タンク１０が設けられていたところ、参考の形態２に係る水噴射式スクリュ圧縮機１ａでは油タンク１０が無く、同期歯車ケーシング２ｃの内部下方に油溜り部１０ａが形成され、その油溜り部１０ａに貫通管路８ｂが略水平に貫通する様に構成されている。従って、分離独立した油タンクが不要となるので、構成の簡略化を一層図ることができる。

次に、本発明の参考の形態３に係る水噴射式スクリュ圧縮機を、以下添付図４，５を参照しながら説明する。図４は本発明の参考の形態３に係る水噴射式スクリュ圧縮機の構成を一部断面視して示す平面図、図５は本発明の参考の形態３に係り、図４の矢視Ｂ−Ｂを示す図に油循環流路を追記した模式的矢視図である。
尚、本発明の参考の形態３が上記参考の形態２と相違するところは、前記水クーラ９通過後の水流路８の経路に相違があり、その他は全く同構成であるから、水クーラ９通過後の水流路８の構成についての説明に止めるものとする。

即ち、本発明の参考の形態２に係る水噴射式スクリュ圧縮機１ａにおいては、水クーラ９で冷却された水流路８の水は、ロータ室１８に供給される前に、同期歯車１７が収容された同期歯車ケーシング２ｃの油溜り部１０ａを通過するように構成されていたのに対し、本発明の参考の形態３に係る水噴射式スクリュ圧縮機１ｂでは、水クーラ９で冷却された水流路８の水は、増速機１６を収容する増速機ケーシング２ｂの油溜り部１０ａを通過するように構成されている。従って、増速機ケーシング２ｂが油貯留用ハウジングとされてなるので、前記参考の形態２と同様、分離独立した油タンクが不要となり、構成の簡略化を一層図ることができる。

次に、本発明の実施の形態に係る水噴射式スクリュ圧縮機を、以下添付図６を参照しながら説明する。図６は本発明の実施の形態に係り、図３の矢視Ｃ−Ｃ相当図に冷却水及び油の流れを追記した模式的矢視図である。
尚、本発明の実施の形態が上記参考の形態２と相違するところは、同期歯車ケーシング２ｃに形成された油貯留用ハウジングの構成に相違があり、その他は全く同構成であるから、油貯留用ハウジングの構成についての説明に止めるものとする。

即ち、本発明の参考の形態２に係る水噴射式スクリュ圧縮機１ａにおいては、油貯留用ハウジングは、内壁面に突出部の無い同期歯車ケーシング２ｃに形成されていたのに対し、本発明の実施の形態に係る水噴射式スクリュ圧縮機１ｃでは、同期歯車１７と油溜り部１０ａの間に、略水平に配置された仕切り板状部材２３が設けられ、この仕切り板状部材２３の一端側と同期歯車ケーシング２ｃ（油貯留用ハウジング）の内壁面との間に開口部２３ａが形成されている。そして、仕切り板状部材２３の他端側における油溜り部１０ａ下部の同期歯車ケーシング２ｃには、油流出口１１ｂが形成される一方、油溜り部１０ａを通過する貫通管路８ｂは、この油溜り部１０ａ内に略水平配置されている。

即ち、図６中に破線で示す如く、油循環流路１１を介して吐出ケーシング２ａ−２や同期歯車ケーシング２ｃを経由して回収された排油、及び増速機ケーシング２ｂから油循環流路１１を介して油回収口１１ａに回収された排油は、仕切り板状部材２３の一端側に形成された開口部２３ａから油溜り部１０ａに落下した後、同期歯車ケーシング２ｃ下部における仕切り板状部材２３の他端側に形成された油流出口１１ｂに向かいつつ、貫通流路８ａ内を通過する冷却水によって冷却された後、油流出口１１ｂから油ポンプ１２を経て再び必要箇所に給油される。従って、油溜り部１０ａに落下した排油は、油流出口１１ｂに向かって流れる際に、貫通流路８ａ内を通過する冷却水と略直交しつつ熱交換するので冷却効率が良好となる。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ：水噴射式スクリュ圧縮機，
２：ケーシング，２ａ：本体ケーシング，
２ｂ：増速機ケーシング，２ｃ：同期歯車ケーシング，
２ａ−１：ロータケーシング，２ａ−２：吐出ケヘシング，
３：吸込流路，３ａ：吸込口，
４：吐出流路，４ａ：吐出口，
５：吸込フィルタ，
６：モータケーシング，６ａ：モータロータ軸，
７：水回収器（水分離器），
８，８ａ：水流路，８ｂ：貫通管路，
９：水クーラ，
１０：油タンク，１０ａ；油溜り部，
１１：油循環流路，
１１ａ：油回収口，１１ｂ：油流出口，
１２：油ポンプ，
１３：油フィルタ，
１４：駆動側（雄型）スクリュロータ，１４ａ，１４ｂ：ロータ軸，
１５：従動側（雌型）スクリュロータ，１５ａ，１５ｂ：ロータ軸，
１６：増速機，１６ａ，１６ｂ：増速歯車，
１７：同期歯車，
１８：ロータ室，１８ａ：圧縮作用空間，
１９，２０，２１，２２：軸受，
２３：仕切り板状部材，２３ａ：開口部

Claims

内部にロータ室の形成されたケーシングと、前記ロータ室に回転可能に収容された雌雄のスクリュロータによって圧縮機本体が構成され、
吸込流路から吸い込まれた気体を前記ロータ室内に供給し、当該ロータ室に供給された水と共に圧縮して圧縮流体として吐出流路に吐出する水噴射式スクリュ圧縮機において、前記吐出流路に設けられ、前記圧縮流体から水と気体とを分離する水分離器と、
前記水分離器と前記圧縮機本体とを接続し、前記水分離器で分離された水をロータ室へ供給するための水流路と、
前記水流路を通過する水を冷却する水クーラと、
油ポンプ、油フィルタ及び油貯留用ハウジングが介装され、潤滑の必要な部位に油を供給するための油循環流路とが備えられ、
雌雄の前記スクリュロータの端部に、互いに噛み合う同期歯車が備えられ、この同期歯車が、前記ケーシングに連結された同期歯車ケーシング内上方に収容されると共に、当該同期歯車ケーシングが前記油貯留用ハウジングとされ、
前記水クーラで冷却された水の通過する前記水流路の一部が、前記油貯留用ハウジング内下方に、油面が前記同期歯車が浸からない程度の低位に維持されるように形成される油溜り部を通過し、且つ、前記油溜り部における油の流れ方向と、当該油溜り部を通過する水流路の一部における水の流れ方向とが略対向方向をなす様に構成されており、
前記油貯留用ハウジングの内部において、前記同期歯車と油溜り部の間に、略水平に配置された仕切り板状部材が備えられ、
この仕切り板状部材の一端側と前記油貯留用ハウジングの内壁面との間に、油が前記油溜り部に落下する開口部が形成されると共に、前記仕切り板状部材の他端側の油溜り部下部のハウジングに油流出口が形成され、前記油溜り部を通過する水流路の一部は、この油溜り部に略水平配置された貫通管路で形成されてなることを特徴とする水噴射式スクリュ圧縮機。