專利名稱：螺旋壓縮裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及螺旋壓縮裝置。
背景技術：
以往，廣泛地使用將螺旋轉子彼此、以及螺旋轉子與轉子室之間用冷卻用油冷卻 及潤滑的油冷式螺旋壓縮機。在以往的油冷式螺旋壓縮機中，在壓縮的對象氣體是烴類氣 體等的情況下，有對象氣體溶入到冷卻用油中而使冷卻用油的粘度下降、軸承的潤滑變得 不充分而使軸承損傷的情況。此外，在以往的螺旋壓縮機中，在對象氣體是腐蝕性氣體的情 況下，也有對象氣體將軸承腐蝕而使其損傷的情況。在專利文獻1中，記載有將從螺旋壓縮機吐出的對象氣體在減壓箱中減壓、將溶 入在冷卻用油中的對象氣體分離的技術。但是，不能將對象氣體大幅地減壓，在專利文獻1 的裝置中，冷卻用油的脫氣并不一定充分。專利文獻1 特開平10-26093號公報
發明內容
鑒于上述問題，本發明的課題是提供一種壓縮的對象氣體的特性不影響軸承的壽 命的螺旋壓縮裝置。為了解決上述課題，本發明的螺旋壓縮裝置具有螺旋壓縮機，將陰陽咬合并可旋 轉地收容在形成于機殼上的轉子室內、將對象氣體與轉子潤滑流體一起壓縮的螺旋轉子的 轉子軸、通過配設在相鄰于上述轉子室而形成在上述機殼內的軸承空間內的軸承支承，具 備將上述轉子室與上述軸承空間隔離的軸封部件；潤滑流體分離回收器，從上述螺旋壓縮 機吐出的上述對象氣體中分離上述轉子潤滑流體；轉子潤滑流體供給機構，將上述潤滑流 體分離回收器分離的上述轉子潤滑流體導入到上述轉子室中；軸承潤滑系統，對上述軸承 空間供給軸承潤滑流體，使從上述軸承空間流出的上述軸承潤滑流體回流到上述軸承空間 中。該結構將進行螺旋轉子及轉子室的潤滑的轉子潤滑流體、和進行轉子軸的軸承的 潤滑的軸承潤滑流體通過軸封部件隔離，使其成為相互獨立地在不同的系統內循環的流 體。由此，將軸承潤滑流體與對象氣體的接觸幾乎消除，能夠防止對象氣體帶來的軸承潤滑 流體的劣化、防止軸承的壽命縮短。此外，本發明的螺旋壓縮裝置也可以還具有使回收到上述潤滑流體分離回收器中 的上述轉子潤滑流體回流到上述轉子室內的轉子潤滑流路。根據該結構，能夠循環利用轉子潤滑流體，也能夠容易地進行轉子潤滑流體的冷卻等。此外，在本發明的螺旋壓縮裝置中，也可以是，上述軸承潤滑流體還被向上述軸封 部件供給。根據該結構，通過將軸承潤滑流體還作為幫助軸封部件的軸封的密封流體利用，能夠可靠地防止對象氣體向軸承室的侵入。此外，在本發明的螺旋壓縮裝置中，也可以是，上述軸封部件構成為，將上述轉子 室與上述軸承空間經由多個狹窄的間隙連接；對于上述軸封部件的中途，供給由上述潤滑 流體分離回收器分離了上述轉子潤滑流體的上述對象氣體的一部分。根據該結構，由于將分離了轉子潤滑流體的對象氣體供給到軸封部件的中途，所 以能夠防止所供給的對象氣體從軸封部件形成的狹窄的間隙一點點地向低壓側漏出、含有 轉子潤滑流體的對象氣體從轉子室流入到軸承室中。由于經由軸封部件流入到軸承室中的 對象氣體是極少量的，所以不會使軸承潤滑油劣化、或直接腐蝕軸承。此外，在本發明的螺旋壓縮裝置中，也可以是，上述螺旋壓縮機具備控制上述對象 氣體的從上述轉子室的吐出位置的滑閥。在使用滑閥的情況下，由于難以做成無油構造，所以以往不能應對腐蝕性氣體等， 但通過本發明，即使在使用滑閥的情況下，也能夠確保軸承的壽命。此外，在本發明的螺旋壓縮裝置中，也可以是，上述軸承潤滑流體兼作為上述滑閥 的動作媒體。根據該結構，用于流體的循環供給的附屬設施較少就足夠。根據本發明，將螺旋壓縮機的轉子室與軸承空間用軸封部件隔離，對各自供給不 同的流體，進行潤滑及冷卻。因此，使由螺旋壓縮機壓縮的對象氣體僅稍稍、或者完全不接 觸到軸承及軸承潤滑流體，所以軸承的壽命不會受對象氣體的特性較大地影響。
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圖1是本發明的第1實施方式的螺旋壓縮裝置的結構圖。 圖2是本發明的第2實施方式的螺旋壓縮裝置的結構圖。 圖3是本發明的第3實施方式的螺旋壓縮裝置的結構圖。 圖4是本發明的第4實施方式的螺旋壓縮裝置的結構圖。 附圖標記說明 1螺旋壓縮裝置 2螺旋壓縮機 3潤滑流體分離回收器 4機殼 5轉子室 6螺旋轉子 7,8軸承室 9轉子軸 10、11軸承
13、14機械密封件(軸封部件) 15機械密封件 16滑閥
17軸承潤滑系統 19潤滑泵
20冷卻器21流體壓力缸24冷卻器25轉子潤滑流路(轉子潤滑流體供給機構)30,31碳環密封件(軸封部件)35 碳環
具體實施例方式以下，參照
本發明的實施方式。在圖1中表示本發明的第1實施方式的 螺旋壓縮裝置1。螺旋壓縮裝置1是用螺旋壓縮機2將對象氣體(例如丙烷氣體)壓縮并 吐出、通過潤滑流體分離回收器3從螺旋壓縮機2吐出的對象氣體中將為了螺旋壓縮機2 內的潤滑及冷卻而混入到對象氣體中的轉子潤滑流體(例如潤滑油)分離、將壓縮的對象 氣體向需要設備供給的裝置。螺旋壓縮機2具有陰陽咬合并可旋轉地收容在形成于機殼4中的轉子室5之中的 螺旋轉子6。螺旋轉子6具有延伸到相鄰于轉子室5而形成在機殼4中的軸承空間7、8內 的螺旋軸9，受配設在軸承空間7、8內的軸承9、10支承。此外，陰陽的螺旋轉子9在吐出側 的軸承空間8內由定時齒輪12相互連結以使其同步旋轉。此外，螺旋壓縮機2具有將轉子 室5與軸承空間7、8分別隔離的機械密封件(密封部件)13、14、和將轉子軸9突出到機殼 4之外而連接在未圖示的馬達上的吸入側的軸承空間7的開放端軸封的機械密封件15。進 而，螺旋壓縮機2具有使轉子室5的吐出側的開口位置變化的滑閥16。此外，螺旋壓縮裝置1具有對軸承空間7、8供給用來將軸承9、10潤滑的軸承潤滑 流體(例如潤滑油)的軸承潤滑系統17。軸承潤滑系統17具有將從軸承空間7、8流出的 軸承潤滑流體回收并儲存的供給箱18、將軸承潤滑流體從供給箱18送出的潤滑泵19、和將 從潤滑泵19吐出的軸承潤滑流體冷卻的冷卻器20。此外，螺旋壓縮裝置1還將軸承潤滑流 體作為驅動滑閥16的流體壓力缸21的動作媒體利用。具體而言，螺旋壓縮裝置1具有從 供給箱18壓送軸承潤滑流體的驅動泵22、和選擇將從驅動泵22壓送的軸承潤滑流體供給 到流體壓力缸21的兩個端口的哪個中的3位置切換閥23。此外，螺旋壓縮裝置1具有通過對象氣體的壓力使由潤滑流體分離回收器3從對 象氣體分離的轉子潤滑流體經由冷卻器M回流到螺旋壓縮機2的轉子室5的吸入部中的 轉子潤滑流路(轉子潤滑流體供給機構)25。由此，轉子潤滑流體在螺旋壓縮裝置1的內部 循環。在螺旋壓縮裝置1中，軸承潤滑流體還被向機械密封件13、14供給。機械密封件 13、14分別由氣密固定在機殼4上的兩個定子、和在兩個轉子之間氣密地固定在轉子軸9 上、與轉子軸9 一起旋轉的轉子構成，定子與轉子相互滑動接觸。通過對該定子與轉子的滑 動接觸面供給軸承潤滑流體，定子與轉子之間的密封變得完全，將轉子室5與軸承空間7、8 分別隔離。另外，被供給到機械密封件13、14的軸承潤滑流體由于被關閉在由機殼4、定子 和轉子形成的密閉空間中，所以不會從機械密封件13、14漏出到轉子室5或軸承空間7、8 中。在螺旋壓縮裝置1中，由于對象氣體沒有侵入到軸承空間7、8中，所以不會有軸承
510、11受對象氣體的腐蝕性侵蝕而壽命變短的危險。此外，由于軸承潤滑流體在與轉子潤滑 流體獨立的系統內循環，不會與對象氣體及轉子潤滑流體接觸，所以不會通過對象氣體使 軸承潤滑流體劣化(粘度下降)，能夠維持軸承10、11的潤滑及冷卻的最適當的條件。另外，在本實施方式中，也可以將定時齒輪12省略，而通過螺旋轉子6彼此的咬合 使陰陽的螺旋轉子6同步旋轉。在圖2中表示本發明的第2實施方式的螺旋壓縮裝置la。另外，在這以后的說明 中，對于與前面說明的實施方式相同的結構要素賦予相同的附圖標記而省略重復的說明。螺旋壓縮裝置Ia被由定量式的補給泵沈從儲備器27總是供給一定量的轉子潤 滑流體。從補給泵26的供給量是少量，所以從潤滑流體分離回收器3也對螺旋壓縮機2供 給轉子潤滑流體。潤滑流體分離回收器3具有液位開關觀，控制從潤滑流體分離回收器3 將轉子潤滑流體排出的排出閥四的開度，以使其液面容納在規定范圍內。在對象氣體是例如含有腐蝕性成分的氣體、轉子潤滑流體是潤滑油的情況下，隨 著螺旋壓縮裝置1的運轉，對象氣體一點點地溶入到轉子潤滑流體中，使轉子潤滑流體劣 化。但是，在本實施方式中，由于總是被供給新的轉子潤滑流體，所以能夠將轉子潤滑流體 保持為一定以上的品質。此外，被從螺旋壓縮裝置1排出的轉子潤滑流體也可以由其他設施消耗。例如，在 石油精制設施中，將能夠作為轉子潤滑流體使用的液化重烴消耗。由此，不再需要將從使用 液化重烴作為轉子潤滑流體的螺旋壓縮裝置1排出的轉子潤滑流體進行廢液處理。在圖3中表示本發明的第3實施方式的螺旋壓縮裝置lb。在本實施方式中，對螺 旋壓縮機2的轉子室5供給的轉子潤滑流體的所有量都從螺旋壓縮裝置1的外部供給，在 潤滑流體分離回收器3中被回收的轉子潤滑流體都被排出到螺旋壓縮裝置1的外部。例如，在石油精制設施中，作為副生成物而生成辛烷那樣的液化重烴。通常它們被 精制處理，但在本實施方式的螺旋壓縮裝置Ib中，通過在作為轉子潤滑流體使用后進行精 制處理，將溶入到轉子潤滑流體中的對象氣體也同時處理，沒有環境污染的擔心。進而，在圖4中表示本發明的第4實施方式的螺旋壓縮裝置lc。螺旋壓縮裝置1 為了轉子室5與軸承空間7、8之間的軸封而具備碳環密封件30、31。此外，螺旋壓縮裝置 Ic將由潤滑流體分離回收器3分離了轉子潤滑流體的對象氣體的一部分導入到碳環密封 件30、31的中途。另外，通過對吸入側的碳環密封件經由節流孔32導入對象氣體，來調整 其供給量。此外，在本實施方式中，從軸承空間7、8不僅流出軸承潤滑流體、還流出對碳環密 封件30、31供給的對象氣體的一部分。它們都被回收到有壓箱33中。有壓箱33的上部空 間連通到螺旋壓縮機2的吸入側，上部空間的對象氣體被螺旋壓縮機2的吸入壓力吸引，將 內壓保持為與螺旋壓縮機2的吸入壓力相同。此外，使從潤滑泵19吐出的軸承潤滑流體的 一部分經由再生裝置34回流到有壓箱33中，在再生裝置34中將溶入的對象氣體除去而保 持其品質。碳環密封件30、31是將在與轉子軸9之間形成微小的間隙的多個碳環35氣密地 保持在機殼4上、通過對象氣體通過轉子軸9與碳環35的間隙時的壓力損失、將通過的對 象氣體的量限制為極少量的機構。此外，在本實施方式中，在碳環密封件30、31的中途導入了比轉子室5及軸承空間7、8高壓的對象氣體。由此，導入到碳環密封件30、31的中途的對象氣體流入到轉子室5及 軸承空間7、8中，不會使含有轉子潤滑流體的對象氣體從轉子室5流入到軸承空間7、8中， 所以轉子潤滑流體不會混入到軸承潤滑流體中。此外，在本實施方式中，流入到軸承空間7、8中的對象氣體不是潤滑流體的輸送 媒體，所以其流量為很少量就可以。由此，在本實施方式中，對軸承潤滑流體帶來的影響不 會較大，能夠通過緊湊的再生裝置34維持軸承潤滑流體的品質。在本實施方式中，完全氣密的軸封可以僅是設在轉子軸9從機殼4突出的部分上 的機械密封件15。此外，對于如本實施方式那樣與對象氣體接觸的軸承潤滑流體，不要求美 國石油協會的潤滑油系統規格那樣的嚴格的規格，所以其構造不會成為較大的成本主要原 因。
權利要求
1.一種螺旋壓縮裝置，其特征在于，具有螺旋壓縮機，將陰陽咬合并可旋轉地收容在形成于機殼上的轉子室內、將對象氣體與 轉子潤滑流體一起壓縮的螺旋轉子的轉子軸、通過配設在相鄰于上述轉子室而形成在上述 機殼內的軸承空間內的軸承支承，具備將上述轉子室與上述軸承空間隔離的軸封部件； 潤滑流體分離回收器，從上述螺旋壓縮機吐出的上述對象氣體中分離上述轉子潤滑流體；轉子潤滑流體供給機構，將上述潤滑流體分離回收器分離的上述轉子潤滑流體導入到 上述轉子室中；軸承潤滑系統，對上述軸承空間供給軸承潤滑流體，使從上述軸承空間流出的上述軸 承潤滑流體回流到上述軸承空間中。
2.如權利要求1所述的螺旋壓縮裝置，其特征在于，還具有使回收到上述潤滑流體分 離回收器中的上述轉子潤滑流體回流到上述轉子室內的轉子潤滑流路。
3.如權利要求1所述的螺旋壓縮裝置，其特征在于，上述軸承潤滑流體還被向上述軸 封部件供給。
4.如權利要求3所述的螺旋壓縮裝置，其特征在于，上述軸封部件構成為，將上述轉子室與上述軸承空間經由多個狹窄的間隙連接； 對于上述軸封部件的中途，供給由上述潤滑流體分離回收器分離了上述轉子潤滑流體 的上述對象氣體的一部分。
5.如權利要求1所述的螺旋壓縮裝置，其特征在于，上述螺旋壓縮機具備控制上述對 象氣體的從上述轉子室的吐出位置的滑閥。
6.如權利要求5所述的螺旋壓縮機，其特征在于，上述軸承潤滑流體兼作為上述滑閥 的動作媒體。
全文摘要
壓縮的對象氣體的特性對軸承的壽命沒有影響的螺旋壓縮裝置(1)具有螺旋壓縮機(2)，將陰陽咬合并可旋轉地收容在形成于機殼(4)上的轉子室(5)內、將對象氣體與轉子潤滑流體一起壓縮的螺旋轉子(6)的轉子軸(9)、通過配設在相鄰于轉子室(5)而形成在機殼(4)內的軸承空間(7、8)內的軸承(10、11)支承，具備將轉子室(5)與軸承空間(7、8)隔離的軸封部件(13、14)；潤滑流體分離回收器(3)，從螺旋壓縮機(2)吐出的對象氣體中分離轉子潤滑流體；轉子潤滑流路(25)，將潤滑流體分離回收器(3)分離的轉子潤滑流體導入到轉子室(5)中；軸承潤滑系統(17)，對軸承空間(7、8)供給軸承潤滑流體，使從軸承空間(7、8)流出的軸承潤滑流體冷卻而回流到軸承空間(7、8)中。
文檔編號F04C18/16GK102066760SQ20098012234
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月3日 優先權日2008年6月13日
發明者垣內哲也, 天野靖士 申請人:株式會社神戶制鋼所