JPH03290089A - 単段式オイルフリー圧縮機 - Google Patents
単段式オイルフリー圧縮機Info
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- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 11
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- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims 1
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- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 6
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、単段式オイルフリー圧縮機に関し、より詳細
には、圧縮機ケーシングのジャケットを循環する冷却水
を冷却する熱交換器と、圧縮された気体を冷却する熱交
換器とを備えた単段式のオイルフリースクリユー圧縮機
に関するものである。
には、圧縮機ケーシングのジャケットを循環する冷却水
を冷却する熱交換器と、圧縮された気体を冷却する熱交
換器とを備えた単段式のオイルフリースクリユー圧縮機
に関するものである。
［従来の技術］
単段式オイルフリースクリユー圧縮機は、非接触で噛み
合う一対のスクリューロータを有し、タイミングギヤを
介して両ロータが駆動されることにより、気体（以下、
代表的に空気であるとする）を例えば７ ｋｇ／ｃｄ程
度まで圧縮して吐出する。
合う一対のスクリューロータを有し、タイミングギヤを
介して両ロータが駆動されることにより、気体（以下、
代表的に空気であるとする）を例えば７ ｋｇ／ｃｄ程
度まで圧縮して吐出する。
ところで、オイルフリーの圧縮機では、その吐出空気温
度は３００ ’Ｃを越える。したがって、圧縮機の熱変
形を防止するために、圧縮機のケーシングには冷却用の
水冷ジャケットが設けられている。また吐出空気も冷却
されて利用側へ供給されるようになっている。
度は３００ ’Ｃを越える。したがって、圧縮機の熱変
形を防止するために、圧縮機のケーシングには冷却用の
水冷ジャケットが設けられている。また吐出空気も冷却
されて利用側へ供給されるようになっている。
これらの冷却方式は、全ての熱を最終的に大気中へ放出
する空冷式（例えば特開昭６２−８５１９４号公報に開
示されている）であるか外部冷却水へ放出する水冷式（
例えば特開昭６０−８５２８６号公報に開示されている
）であるか、のいずれかの方式となっている。
する空冷式（例えば特開昭６２−８５１９４号公報に開
示されている）であるか外部冷却水へ放出する水冷式（
例えば特開昭６０−８５２８６号公報に開示されている
）であるか、のいずれかの方式となっている。
［発明が解決しようとする課題］
空冷式は、外部冷却水を使用しないために、水の水質の
影響のｒＯＪＭは生じないが、空気中に大量の熱を放出
するため、圧縮機を地下室に設置する場合等には、採用
し難いものである。一方、水冷式は豊富に冷却水を得に
くい場所では採用できず、また、冷却水の水質によって
は早期に錆、汚れ、詰まりゃスケールを生じ、熱交換効
率の低下、吐出空気温度の上昇、熱変形によるロータの
接触等の重大なトラブルの原因となる。
影響のｒＯＪＭは生じないが、空気中に大量の熱を放出
するため、圧縮機を地下室に設置する場合等には、採用
し難いものである。一方、水冷式は豊富に冷却水を得に
くい場所では採用できず、また、冷却水の水質によって
は早期に錆、汚れ、詰まりゃスケールを生じ、熱交換効
率の低下、吐出空気温度の上昇、熱変形によるロータの
接触等の重大なトラブルの原因となる。
したがって、本発明は、空冷式と水冷式との長所を取り
入れ、しかも圧縮機も吐出空気も十分に冷却される単段
式オイルフリー圧縮機を提供することを目的としている
。
入れ、しかも圧縮機も吐出空気も十分に冷却される単段
式オイルフリー圧縮機を提供することを目的としている
。
［課題を解決するための手段］
本発明は、上記目的を達成するために、特許請求の範囲
の各請求項に記載の特徴を有する単段式オイルフリー圧
縮機を提供する。
の各請求項に記載の特徴を有する単段式オイルフリー圧
縮機を提供する。
［作 用］
本発明によると圧縮機本体ケーシングのジャケット冷却
液の放熱には空冷式の熱交換器が使用されるが、そこか
らの大気への放熱量は圧縮機を運転することによって生
じる熱の全放熱量の略１５％程度であるので、圧縮機を
地下室、狭い部屋等に設置して且つ上記の放熱を部屋内
の大気へ行っても、その放熱によって部屋内の空間環境
を乱すようなことは少ない。すなわち圧縮機の設置場所
に制約を受けることが少ない。そして全放熱量の５０％
程度をしめる圧縮機吐出気体の冷却には、外部から供給
される水を用いるので、冷却効率は高く、圧縮機が据付
けられている部屋の温度を高めることはない。しかも圧
縮機本体の冷却は、ジャケットと空冷式熱交換器との間
を循環する冷却液によって行われ、この冷却液として金
属防食剤或は防錆剤が添加された不凍液を使用すること
により、錆、スケール等の冷却効率を妨げる要因が発生
しないので、長期間にわたって安定した運転を確保でき
る。
液の放熱には空冷式の熱交換器が使用されるが、そこか
らの大気への放熱量は圧縮機を運転することによって生
じる熱の全放熱量の略１５％程度であるので、圧縮機を
地下室、狭い部屋等に設置して且つ上記の放熱を部屋内
の大気へ行っても、その放熱によって部屋内の空間環境
を乱すようなことは少ない。すなわち圧縮機の設置場所
に制約を受けることが少ない。そして全放熱量の５０％
程度をしめる圧縮機吐出気体の冷却には、外部から供給
される水を用いるので、冷却効率は高く、圧縮機が据付
けられている部屋の温度を高めることはない。しかも圧
縮機本体の冷却は、ジャケットと空冷式熱交換器との間
を循環する冷却液によって行われ、この冷却液として金
属防食剤或は防錆剤が添加された不凍液を使用すること
により、錆、スケール等の冷却効率を妨げる要因が発生
しないので、長期間にわたって安定した運転を確保でき
る。
［実 施 例］
以上述べる本実施例においては、第２熱交換器は、プレ
クーラとアフタークーラとからなる。
クーラとアフタークーラとからなる。
以下、本発明の詳細な説明する。
第２図は圧縮機本体の構造を示す。一対のスクリューロ
ータ１，２がケーシング３に内蔵されており、ロータの
回転により吸入気体（本例では空気）の圧縮を行なう。
ータ１，２がケーシング３に内蔵されており、ロータの
回転により吸入気体（本例では空気）の圧縮を行なう。
ロータは非接触・無潤滑のため各ロータ軸端に取付けた
タイミングギヤ４で回転せしめられる。無潤滑で７ ｋ
ｇ／ｃＪ ｇ程度まで空気を圧縮した場合、その吐出温
度は３００℃を超える。この発生熱をある程度奪い、か
つ、高温となるケーシングが熱変形するのを防止する目
的でケーシングには冷却用のジャケット５を設けている
。本実施例ではこの冷却用ジャケットに金属防食剤を添
加した不凍液を冷却液として流すことにより圧縮機本体
の冷却を行なわせる。この冷却液は、第１図に示されて
いるように、ポンプ６で循環させ、空冷式の冷却器すな
わち熱交換器７で冷却して再使用される。
タイミングギヤ４で回転せしめられる。無潤滑で７ ｋ
ｇ／ｃＪ ｇ程度まで空気を圧縮した場合、その吐出温
度は３００℃を超える。この発生熱をある程度奪い、か
つ、高温となるケーシングが熱変形するのを防止する目
的でケーシングには冷却用のジャケット５を設けている
。本実施例ではこの冷却用ジャケットに金属防食剤を添
加した不凍液を冷却液として流すことにより圧縮機本体
の冷却を行なわせる。この冷却液は、第１図に示されて
いるように、ポンプ６で循環させ、空冷式の冷却器すな
わち熱交換器７で冷却して再使用される。
第１図に示すように、ロータ１，２は一対の増速ギヤ１
３で増速開動され、このギヤはギヤケーシング１６の内
部に収められている。ギヤケーシングの下部は油だめと
なっており、この油は圧縮機本体内の軸受やギヤの潤滑
に用いられる。上記油だめ内の浦はストレーナ１７を経
由してオイルポンプ１４で吸い上げられ、オイルクーラ
１１で冷却されて圧縮機の潤滑に用いられた後、再びギ
ヤケースへと回収されて循環再使用される。
３で増速開動され、このギヤはギヤケーシング１６の内
部に収められている。ギヤケーシングの下部は油だめと
なっており、この油は圧縮機本体内の軸受やギヤの潤滑
に用いられる。上記油だめ内の浦はストレーナ１７を経
由してオイルポンプ１４で吸い上げられ、オイルクーラ
１１で冷却されて圧縮機の潤滑に用いられた後、再びギ
ヤケースへと回収されて循環再使用される。
圧縮機から吐出された高温の圧縮空気は、プレクーラ９
、アフタークーラ１０に導かれ、外部の利用機器に供給
される。一方外部から供給される冷却水は、矢印で示す
ように、アフタークーラ１０、プレクーラ９およびオイ
ルクーラ１１に通水し、これらを冷却する。
、アフタークーラ１０に導かれ、外部の利用機器に供給
される。一方外部から供給される冷却水は、矢印で示す
ように、アフタークーラ１０、プレクーラ９およびオイ
ルクーラ１１に通水し、これらを冷却する。
次に、上記実施例の作用を説明する。図示されないモー
タによって圧縮機を運転すると、大気は吸入フィルタ１
１を経由して吸入絞り弁１２へ入り、ここからロータ１
，２へ吸込まれ、高温・高圧の圧縮空気となって吐出さ
れ、プレクーラ９へ入る。プレクーラ９で一次冷却され
た空気は逆止弁１５を経由してアフタークーラ１０へ入
り、最終冷却されて機外へ吐出される。
タによって圧縮機を運転すると、大気は吸入フィルタ１
１を経由して吸入絞り弁１２へ入り、ここからロータ１
，２へ吸込まれ、高温・高圧の圧縮空気となって吐出さ
れ、プレクーラ９へ入る。プレクーラ９で一次冷却され
た空気は逆止弁１５を経由してアフタークーラ１０へ入
り、最終冷却されて機外へ吐出される。
一方、外部冷却水はアフタークーラ１０を冷却し更にプ
レクーラ９を冷却して機外へ排出される。
レクーラ９を冷却して機外へ排出される。
またオイルクーラ１１を冷却した冷却水は共通の水出口
Ｂから排出される。Ａ１はアフタークーラへの水入口、
Ａ２はオイルクーラへの水入口である。なお第２図中８
は冷却用のファンであり、圧縮機を駆動する原動機（モ
ータ）は図示を省略しである。
Ｂから排出される。Ａ１はアフタークーラへの水入口、
Ａ２はオイルクーラへの水入口である。なお第２図中８
は冷却用のファンであり、圧縮機を駆動する原動機（モ
ータ）は図示を省略しである。
上記実施例において、各冷却器すなわち熱交換器７，９
．１０及び１１で夫々放熱される熱量は、全放熱量を１
００％とした場合、圧縮機ジャケット冷却液の空冷式冷
却器７での放熱量が約１５％、プレクーラ９での放熱量
が１５％、オイルクーラ１１の放熱量が１５％、アフタ
ークーラ１０の放熱量が５５％を占める。従って例えば
これらの冷却器を全て空冷とした場合５５ｋｗクラスの
圧縮機においては約４７０００ｋｃａｌの熱が大気中（
すなわち圧縮機を据付た部屋）に放出されるので、圧縮
機を据付けた部屋に大きい換気装置が無いと部屋の温度
が上昇してしまうため運転ができない。しかし第１図に
示す本実施例によると、大気中へ放出される熱量は全放
出熱量の約１５％即ち７０５０ｋｃａｌの熱量であり、
これのみが大気中へ放散され、その他の熱は冷却水へ捨
てられるため、換気装置無し、あるいは小さな換気装置
で充分に対応できる。
．１０及び１１で夫々放熱される熱量は、全放熱量を１
００％とした場合、圧縮機ジャケット冷却液の空冷式冷
却器７での放熱量が約１５％、プレクーラ９での放熱量
が１５％、オイルクーラ１１の放熱量が１５％、アフタ
ークーラ１０の放熱量が５５％を占める。従って例えば
これらの冷却器を全て空冷とした場合５５ｋｗクラスの
圧縮機においては約４７０００ｋｃａｌの熱が大気中（
すなわち圧縮機を据付た部屋）に放出されるので、圧縮
機を据付けた部屋に大きい換気装置が無いと部屋の温度
が上昇してしまうため運転ができない。しかし第１図に
示す本実施例によると、大気中へ放出される熱量は全放
出熱量の約１５％即ち７０５０ｋｃａｌの熱量であり、
これのみが大気中へ放散され、その他の熱は冷却水へ捨
てられるため、換気装置無し、あるいは小さな換気装置
で充分に対応できる。
また圧縮機本体を冷却するジャケットに循環する伶却液
が金属防食剤の添加された不凍液であるから、ジャケッ
ト内の発錆や、スケールの付着、汚れ等を防止でき、圧
縮機本体は長期間に亘って安定した温度条件での運転が
確保できる。
が金属防食剤の添加された不凍液であるから、ジャケッ
ト内の発錆や、スケールの付着、汚れ等を防止でき、圧
縮機本体は長期間に亘って安定した温度条件での運転が
確保できる。
第３図には、第１図において水冷式クーラ９として示さ
れているプレクーラを空冷式とした実施例が示されてい
る。本実施例においては、プレクーラ９は、ジャケット
５用の冷却液を冷却する空冷式熱交換器７に近設され、
ファン８は共用されている。プレクーラは圧縮機本体に
次いで高温圧縮空気による影響を受けやすく、スケール
の発生等の原因により冷却性能の低下を起こしやすいが
、本実施例のようにこれを空冷式とすることにより、冷
却水水質の優劣による影響を更に小さくすることができ
る。なお本実施例では大気中（即ち部屋）へ放熱される
熱量は全放熱量の約３０％となり、ある程度の換気装置
は必要となる。
れているプレクーラを空冷式とした実施例が示されてい
る。本実施例においては、プレクーラ９は、ジャケット
５用の冷却液を冷却する空冷式熱交換器７に近設され、
ファン８は共用されている。プレクーラは圧縮機本体に
次いで高温圧縮空気による影響を受けやすく、スケール
の発生等の原因により冷却性能の低下を起こしやすいが
、本実施例のようにこれを空冷式とすることにより、冷
却水水質の優劣による影響を更に小さくすることができ
る。なお本実施例では大気中（即ち部屋）へ放熱される
熱量は全放熱量の約３０％となり、ある程度の換気装置
は必要となる。
第４図には、オイルクーラ１１を空冷式とした実施例が
示されている。本実施例ではファン８の作用によって機
筺体内に吸込まれる空気流で空冷式オイルクーラ１１を
冷却している。他の要素は、第１図に示されている要素
と略同じであるので再度の説明はしないが、本実施例に
おいても、オイルクーラから大気へ放熱される量が全放
熱量の約１５％であるので、これと冷却器７での放熱量
とを合わせて大気への放熱量は全放熱量の約３０％とな
り、第３図に示す実施例と同様な効果が得られる。
示されている。本実施例ではファン８の作用によって機
筺体内に吸込まれる空気流で空冷式オイルクーラ１１を
冷却している。他の要素は、第１図に示されている要素
と略同じであるので再度の説明はしないが、本実施例に
おいても、オイルクーラから大気へ放熱される量が全放
熱量の約１５％であるので、これと冷却器７での放熱量
とを合わせて大気への放熱量は全放熱量の約３０％とな
り、第３図に示す実施例と同様な効果が得られる。
［発明の効果］
以上、詳述したように、本発明によると、圧縮機の運転
によって発生する熱の冷却には空冷式と水冷式とが使い
分けされており、すなわち、防錆剤又は防食剤の添加さ
れた不凍液を使用することが望しいジャケット冷却液の
冷却には空冷式熱交換器が適用され、そして大量の放熱
を必要とする圧縮気体の冷却には水冷式熱交換器が適用
されているので、ジャケットに錆・汚れ・スケール等が
発生せず、冷却性能が経時的に低下することなく、長期
にわたって安定した運転ができる効果があると共に、大
型の換気装置を必要としないという水冷式圧縮機の長所
は殆んどそのまま生かすことができる。
によって発生する熱の冷却には空冷式と水冷式とが使い
分けされており、すなわち、防錆剤又は防食剤の添加さ
れた不凍液を使用することが望しいジャケット冷却液の
冷却には空冷式熱交換器が適用され、そして大量の放熱
を必要とする圧縮気体の冷却には水冷式熱交換器が適用
されているので、ジャケットに錆・汚れ・スケール等が
発生せず、冷却性能が経時的に低下することなく、長期
にわたって安定した運転ができる効果があると共に、大
型の換気装置を必要としないという水冷式圧縮機の長所
は殆んどそのまま生かすことができる。
第１図は本発明のｌ実施例を示す模式図、第２図はオイ
ルフリースクリユー圧縮機本体の断面図、第３図、第４
図は本発明のそれぞれ異なる他の実施例を示す模式図で
ある。 １．２・・・ロータ ５・・・ジャケット７・・・
空冷式冷却器 ９・・・プレクーラ１０・・・アフタ
ークーラ （他１名）
ルフリースクリユー圧縮機本体の断面図、第３図、第４
図は本発明のそれぞれ異なる他の実施例を示す模式図で
ある。 １．２・・・ロータ ５・・・ジャケット７・・・
空冷式冷却器 ９・・・プレクーラ１０・・・アフタ
ークーラ （他１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１熱交換器と第２熱交換器とを有し、前記第１熱
交換器は圧縮機のケーシングの冷却用ジャケット部に循
環する冷却液を冷却し、前記第２熱交換器は圧縮機から
吐出される気体を冷却するようになっている圧縮機にお
いて、前記第１熱交換器は空冷式熱交換器であり、前記
第２熱交換器は外部から供給される冷却水との間で熱交
換が行われる水冷式熱交換器であることを特徴とする単
段式オイルフリー圧縮機。 ２ 冷却液は金属防食剤が添加された不凍液である、請
求項１記載の単段式オイルフリー圧縮機。 ３ 第２熱交換器は、前後二段の熱交換器から成り、前
段の熱交換器は空冷式又は水冷式であり、後段の熱交換
器は水冷式である請求項１又は２記載の単段式オイルフ
リー圧縮機。 ４ 更に第３の熱交換器を有し、該第３の熱交換器は圧
縮機の軸受、ギヤ等を潤滑する潤滑油を冷却するように
構成された空冷式又は水冷式のものである、請求項１、
２又は３記載の単段式オイルフリー圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9065490A JP2763377B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 単段式オイルフリー圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9065490A JP2763377B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 単段式オイルフリー圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290089A true JPH03290089A (ja) | 1991-12-19 |
| JP2763377B2 JP2763377B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=14004511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9065490A Expired - Lifetime JP2763377B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 単段式オイルフリー圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2763377B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011012659A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 圧縮機 |
| US7988435B2 (en) | 2007-01-05 | 2011-08-02 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Oilless screw compressor and compressed air cooling unit |
| JP2013253775A (ja) * | 2013-08-22 | 2013-12-19 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 圧縮機 |
| JP2018184954A (ja) * | 2017-04-21 | 2018-11-22 | アトラス コプコ エアーパワー, ナームローゼ フェンノートシャップATLAS COPCO AIRPOWER, naamloze vennootschap | 油回路、かかる油回路を備えたオイルレス型圧縮機及びかかる油回路経由でかかるオイルレス型圧縮機の潤滑及び／又は冷却を制御する方法 |
-
1990
- 1990-04-05 JP JP9065490A patent/JP2763377B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7988435B2 (en) | 2007-01-05 | 2011-08-02 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Oilless screw compressor and compressed air cooling unit |
| US9057374B2 (en) | 2007-01-05 | 2015-06-16 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Oilless screw compressor and compressed air cooling unit |
| JP2011012659A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 圧縮機 |
| US9897103B2 (en) | 2009-07-06 | 2018-02-20 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Compressor |
| JP2013253775A (ja) * | 2013-08-22 | 2013-12-19 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 圧縮機 |
| JP2018184954A (ja) * | 2017-04-21 | 2018-11-22 | アトラス コプコ エアーパワー, ナームローゼ フェンノートシャップATLAS COPCO AIRPOWER, naamloze vennootschap | 油回路、かかる油回路を備えたオイルレス型圧縮機及びかかる油回路経由でかかるオイルレス型圧縮機の潤滑及び／又は冷却を制御する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2763377B2 (ja) | 1998-06-11 |
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