压缩装置的制作方法

文档序号:17098139发布日期:2019-03-14 00:02阅读:225来源:国知局
压缩装置的制作方法

本发明涉及一种压缩装置。



背景技术:

以往,已知有将供给到螺杆转子的注油(injectionoil)和螺杆转子的轴承的润滑油共用的油冷式的螺杆压缩机。在螺杆压缩机中有时压缩含有让金属腐蚀的成分的污浊的气体。在此情况下,压缩气体中的腐蚀成分通过注油而融入润滑油,轴承的寿命因腐蚀成分而缩短。此外,也有时因压缩气体本身融进润滑油中而润滑油的粘度下降。在此情况下,轴承的润滑性下降而轴承的寿命缩短。在日本专利公开公报特开2009-299584号、国际公开第2006/013636号及日本实用新型公开公报实开昭52-41480号中公开了实施了用于解决如上所述的问题的措施的压缩装置。

在日本专利公开公报特开2009-299584号、国际公开第2006/013636号及日本实用新型公开公报实开昭52-41480号中公开的压缩装置中,注油的供给系统和向轴承的润滑油的供给系统互相独立设置。因此,在注油系统及润滑油的各供给系统中,抑制腐蚀成分及压缩气体本身融进润滑油。

而且,在日本专利公开公报特开2009-299584号中公开了在收容有转子的压缩室与轴承之间设有机械密封,通过将供给到轴承的润滑油的一部分供给到机械密封,从而将压缩室与轴承之间密封的结构。此外,在在日本专利公开公报特开2009-299584号中还公开了压缩室与轴承之间设有碳环密封,通过将从压缩室喷出的压缩气体的一部分供给到碳环密封,从而将压缩室与轴承之间密封的结构。在这些结构中,在压缩机内,从压缩室向轴承侧的压缩气体的泄漏减少,其结果,腐蚀成分及压缩气体本身融进润滑油的量减少。

此外,在国际公开第2006/013636号中公开了通过设置在压缩室与轴承之间的密封装置来将压缩室与轴承之间密封的结构。通过该结构,在压缩机内从压缩室向轴承侧的压缩气体的泄漏减少,腐蚀成分及压缩气体本身融进润滑油的量减少。

近年,存在压缩装置被使用于与以往相比将气体压缩为高压的高压用途的例子,这要求防止高压的压缩气体向轴承侧的泄漏的技术。

在所述日本专利公开公报特开2009-299584号中,利用被供给润滑油的机械密封或被供给压缩气体的碳环密封将压缩室与轴承之间密封。但是,以此种密封结构,在高压用途的情况下,难以阻止从压缩室向轴承侧的压缩气体的泄漏。

在所述国际公开第2006/013636号中,在高压用途的情况下,用密封装置也不能将压缩室与轴承之间完全密封,有可能从压缩室向轴承侧泄漏压缩气体。

此外,在所述日本实用新型公开公报实开昭52-41480号中,由于没有设置密封压缩室与轴承之间的结构,因此,不能防止从压缩室向轴承侧的压缩气体的泄漏。

因此,在所述日本专利公开公报特开2009-299584号、国际公开第2006/013636号及日本实用新型公开公报实开昭52-41480号中,在高压用途下,均从压缩室泄漏压缩气体而压缩机的性能下降,并且,在轴承的润滑油中融进压缩气体中的腐蚀成分以及压缩气体本身而轴承的寿命有可能缩短。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种解决了所述问题的压缩装置。

本发明的另一目的在于提供一种防止在高压用途下压缩机的性能下降,并防止轴承的寿命缩短的压缩装置。

本发明一个方面的压缩装置包括:压缩机,其具备:具有转子室的壳体;被收容在所述壳体内的所述转子室并通过旋转来压缩气体的转子;从所述转子延伸出的转子轴;被设置在所述壳体内并以让所述转子可旋转的方式支撑所述转子轴的轴承;以及,在所述壳体内排列设置在所述转子室与所述轴承之间并密封所述转子轴的周围的第一轴密封部及第二轴密封部;第一供给线,向所述转子室供给注油;第二供给线,独立于所述第一供给线而设置,向所述轴承供给润滑油;第三供给线,向所述第一轴密封部供给密封气体;以及第四供给线,向所述第二轴密封部供给在所述第二轴密封部用于密封的密封油。

根据本发明,能够解决所述的问题,而且,能够防止在高压用途下压缩机的性能下降,并能够防止轴承的寿命缩短。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的压缩装置的系统图。

图2是局部地表示图1所示的压缩机的油封附近的结构的放大图。

图3是本发明的第二实施方式的压缩装置的系统图。

图4是本发明的第三实施方式的压缩装置的系统图。

图5是第一实施方式的一变形例的压缩装置的系统图。

图6是第一实施方式的另外的变形例的压缩装置的系统图。

图7是第一实施方式的又一变形例的压缩装置的系统图。

图8是第一实施方式的另外的又一变形例的压缩装置的系统图。

具体实施方式

下面,参照附图说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

图1中示出了本发明的第一实施方式的压缩装置1的结构。第一实施方式的压缩装置1具备压缩机2、吸入线4、喷出线6、分离器8、驱动机28以及控制器46。压缩装置1还具备注油流动的第一供给线10、润滑油流动的第二供给线14、密封气体流动的第三供给线18以及从第一供给线10分支的第四供给线12。

压缩机2为螺杆压缩机。压缩对象的气体可适用多种气体。例如,压缩对象的气体可为在石油化学及各种化学工序中产生的气体或各种废气等即含有让金属腐蚀的成分的污浊的气体。

吸入线4连接于压缩机2的吸入口38a。在吸入线4设有防止气体的逆流的止回阀5。喷出线6连接于压缩机2的喷出口38b。

在压缩装置1中,通过压缩机2被驱动机28驱动而从吸入线4向压缩机2吸入气体。被吸入的气体通过转子部220的旋转而被压缩,压缩气体向喷出线6喷出。压缩气体中包含被导入到转子室38内的注油。

分离器8连接于喷出线6的下游侧的端部。从喷出线6向分离器8导入含有油的压缩气体。在分离器8内,从被导入的压缩气体分离油。分离的油积存在分离器8内的下部。另外,在喷出线6设有止回阀9。利用该止回阀9来防止压缩气体从分离器8向压缩机2侧逆流。

在分离器8的上部连接有气体排出线11。在分离器8内分离油后的压缩气体通过气体排出线11而被排出。

压缩机2具有壳体20、一对转子部220、第一轴承24、第二轴承26、第一气封30、第二气封32、油封34及平衡活塞36。

壳体20具备转子室38、第一气封室39a、第一轴承室39b、油封室40a、第二气封室40b及第二轴承室40c。转子室38、第一气封室39a、第一轴承室39b、油封室40a、第二气封室40b及第二轴承室40c连通。

转子室38位于壳体20的大致中央。在转子室38的图1中的左上部位设有连接于吸入线4的吸入口38a。在转子室38的图1中的右下部位设有连接于喷出线6的喷出口38b。在转子室38的中央附近形成作为注油的导入口的油入口38c。在以下的说明中,将压缩机2的图1中的左侧称为“吸入侧”,将右侧称为“喷出侧”。

第一气封室39a及第一轴承室39b相对于转子室38位于吸入侧。随着从转子室38向吸入侧离开,依次排列第一气封室39a及第一轴承室39b。在第一气封室39a配置第一气封30。在第一轴承室39b配置第一轴承24。

油封室40a、第二气封室40b及第二轴承室40c在壳体20中相对于转子室38位于喷出侧。随着从转子室38向喷出侧离开,依次排列油封室40a、第二气封室40b及第二轴承室40c。即,在压缩机2中,油封室40a位于转子室38与第二气封室40b之间。在油封室40a配置油封34。在第二气封室40b配置第二气封32。在第二轴承室40c配置第二轴承26。在油封室40a与第二气封室40b之间的空间(以下称为“中间部70”)连接返送线13,该返送线13连接于转子室38的吸入口38a。在返送线13安装有压力传感器72。由压力传感器72检测返送线13的压力。返送线13的压力相当于中间部70的压力,因此,压力传感器72间接地检测中间部70的压力。

各转子部220具备作为螺杆的转子22、第一转子轴22a以及第二转子轴22b。在图1中只示出了一个转子部220,但实际上在垂直于图1的纸面的方向的进深侧配置有另一个转子部220。转子22、第一转子轴22a以及第二转子轴22b一体形成。转子22被收容在转子室38。在一对转子22的齿槽形成被导入压缩对象的气体的压缩空间。

第一转子轴22a从转子22的吸入侧的端面延伸出,并被插入于第一气封室39a及第一轴承室39b。第二转子轴22b从转子22的喷出侧的端面延伸出,并被插入于油封室40a、第二气封室40b及第二轴承室40c。在第二转子轴22b的远端部形成有平衡活塞36。利用平衡活塞36,降低在驱动压缩机2时产生的推力。第二转子轴22b通过图略的动力传递部连接于驱动机28的驱动轴28a。在压缩机2中,利用第一轴承24和第二轴承26将第一转子轴22a及第二转子轴22b支撑为可绕轴心旋转。

在分离器8的下部连接第一供给线10的一端。第一供给线10的另一端连接于转子室38的油入口38c。第一供给线10将在分离器8被分离的油作为注油而通过油入口38c供给到转子室38。注油在转子室38中用于密封压缩空间,并用于冷却压缩气体。在压缩装置1中,由第一供给线10及喷出线6形成让注油在转子室38与分离器8之间循环的循环系统(以下称为“第一油系统”)。通过形成第一油系统,无需从外部的供给源向转子室38供给注油。

在第一供给线10设有泵42、第一开度调整阀44、第二开度调整阀45a、冷却器48及滤油器50。第一开度调整阀44在第一供给线10中相对于向第四供给线12分支的分支点位于上游侧。第一开度调整阀44及第二开度调整阀45a的开度由控制器46控制。泵42在比第四供给线12从第一供给线10分支的位置更靠上游侧的部分通过迂回线43而连接于第一供给线10。冷却器48冷却在第一供给线10流动的注油。滤油器50去除在第一供给线10流动的注油中的杂质。

转子室38的油入口38c的压力为喷出线6中的压缩气体的压力与吸入线4中的气体的压力之间的中间程度。分离器8内的注油具有等于压缩气体的喷出压的压力,利用压力差而通过第一供给线10而从油入口38c供给到转子室38内。

但是,压缩机2起动时等压缩气体的喷出压下降时泵42工作,利用该泵42向转子室38及油封34压力输送注油。据此,即使在压缩气体的喷出压下降时也能可靠地将注油供给到转子室38及油封34。

第二供给线14连接于贮存有润滑油的罐56。在第二供给线14上设有泵58、冷却器60及滤油器62。泵58将润滑油从罐56送出。冷却器60冷却在第二供给线14流动的润滑油。滤油器62去除在第二供给线14流动的润滑油中的杂质。罐56内的润滑油通过第二供给线14而被供给至第一轴承24、第二轴承26及平衡活塞36。

将第一轴承24、第二轴承26及平衡活塞36润滑后的润滑油通过作为第二供给线14的一部分的润滑油排出线16而返回到罐56。另外,在压缩装置1设有连接罐56和吸入线4的线19,在该线19设有止回阀64。被贮存在罐56的油的一部分通过线19即通过止回阀64而被供给到吸入线4。

由此,在压缩装置1中,由第二供给线14形成让润滑油在第一轴承24及第二轴承26与罐56之间循环的循环系统(以下称为“第二油系统”)。第二油系统独立于第一油系统。即,相对于向转子室38供给注油的第一供给线10,向第一轴承24及第二轴承26供给润滑油的第二供给线14独立而被设置。因此,防止压缩气体中的成分混入第二油系统内的润滑油中。其结果,能够防止第一轴承24及第二轴承26的寿命缩短。

第三供给线18向第一气封30及第二气封32供给密封气体。在本实施方式中,密封气体是不同于压缩对象的气体的种类的气体,从外部被供给。作为密封气体,使用例如氮气体等惰性气体或者即使混入压缩气体中也不带来影响的各种气体。

在第三供给线18设有调整密封气体的压力的压差式的压力调整阀66以及位于压力调整阀66的下游侧的吸入侧线18a和喷出侧线18b。密封气体通过压力调整阀66后经由吸入侧线18a被供给到第一气封30,并且,经由喷出侧线18b被供给到第二气封32。据此,利用第一气封30,第一转子轴22a的周围被密封,防止从转子室38的吸入侧的端部泄漏气体。同样,利用第二气封32,第二转子轴22b的周围被密封。

在压力调整阀66连接从返送线13分支的分支线71。在压力调整阀66设有在内部流动密封气体的气体流路以及调整气体流路的开度的膜片(diaphragm)。膜片根据返送线13的压力(即,中间部70的压力)调整气体流路的开度。例如,如果返送线13的压力增大则增大气体流路的开度,据此,在比压力调整阀66更靠下游侧的部位密封气体的压力(或流量)增大。如果返送线13的压力降低则减小气体流路的开度,据此,密封气体的压力(或流量)减小。由此,压力调整阀66配合返送线13的压力变化调整密封气体的压力,从而维持密封气体的压力高于返送线13(及中间部70)的压力的状态。其结果,能够可靠地将密封气体供给到第一气封30及第二气封32。另外,由于第一气封30的周围的压力与中间部70的压力相同程度,因此,根据中间部70的压力调整压力调整阀66的开度即可。在压缩装置1中,压力调整阀66通过利用返送线13的压力(即,中间部70的压力),能够容易地进行密封气体的压力调整。

第四供给线12从第一供给线10中的泵42与转子室38之间的位置分支并连接于油封34。压缩气体的喷出压高于油封34内的压力,因此,与压缩气体的喷出压相同压力的注油通过第四供给线12被供给到油封34。在油封34,注油发挥作为密封第二转子轴22b的周围的密封油的作用。

在第四供给线12设有第三开度调整阀45b及压力传感器52。压力传感器52相对于第三开度调整阀45b位于上游侧。压力传感器52检测第一供给线10及第四供给线12(但为相对于第三开度调整阀45b位于上游侧的部位)的注油的压力。压力传感器52将表示检测出的压力的信号输出到控制器46。第三开度调整阀45b由控制器46控制。

图2是局部地表示图1中的油封34附近的结构的放大图。以下,将转子部220延伸的方向简称为“轴向”。如图2所示,油封34具有在第二转子轴22b的轴向上隔开间隔排列的两个迷宫式密封(labyrinthseal)34a。各迷宫式密封34a从壳体20的内周面向内侧突出,并包围第二转子轴22b的周围。各迷宫式密封34a的内周面在与第二转子轴22b的外周面之间形成微小的间隙的状态下与第二转子轴22b的外周面相向。在各迷宫式密封34a的内周面形成有螺纹槽34b。

油封34与第二转子轴22b之间充满从第四供给线12供给的注油。由于注油的压力高于第二转子轴22b的转子22侧的端部的压力,因此,从转子室38向第二转子室22b的压缩气体的流动得到限制。第二转子轴22b的转子22侧的端部是第二转子轴22b的两端部中接近转子22的一端部。以下,将第二转子轴22b的转子22侧的端部的压力称为“转子端部压”。而且,由于螺纹槽34b呈伴随第二转子轴22b的旋转而从迷宫式密封34a向转子室38输送油的螺旋形状,因此,利用螺纹槽34b与第二转子轴22b之间的相对旋转,朝向转子室38的力作用于注油。据此,能够更可靠地限制从转子室38朝向第二转子轴22b的压缩气体的流动。

在图1所示的压缩机2中,从油封34排出的注油流入中间部70,并通过返送线13而被供给到吸入口38a。据此,能够将在油封34利用的注油再利用于转子室38内的冷却以及转子22的润滑等。此外,被供给到第二气封32的高压的密封气体的一部分也流入中间部70,并通过返送线13而被供给到吸入口38a。

在压缩机2中,中间部70通过返送线13而连接于吸入口38a,从而防止密封气体流入油封室40a以及注油流入第二气封室40b。其结果,防止油封34以及第二气封32的各轴封性能被互相阻碍。

下面,说明驱动压缩机2时控制器46进行的第一开度调整阀44、第二开度调整阀45a以及第三开度调整阀45b的开度控制。

控制器46以使压力传感器52的检测压力达到规定的值的方式控制第一开度调整阀44的开度。该规定的值是至少高于第二转子轴22b的转子端部压以及转子室38的油入口38c的压力的值。据此,相对于第一供给线10的第二开度调整阀45a及第三开度调整阀45b位于上游侧的部位的注油的压力(或流量)被决定。

接着,基于被设置在喷出线6上的更准确地讲相对于喷出线6的止回阀9位于上游侧的部位上的省略图示的温度传感器的检测温度,调整第二开度调整阀45a的开度。据此,即使压缩气体的喷出压变动,压缩气体的温度始终维持规定值以下。

而且,以使被供给到油封34的注油的压力大于第二转子轴22b的转子端部压以及压力传感器72的检测压力的方式控制第三开度调整阀45b的开度。即,以使被供给到油封34的注油的压力大于返送线13的压力的方式控制第三开度调整阀45b的开度。通过设置第三开度调整阀45b,即使第二转子轴22b的转子端部压以及返送线13的压力变动,也能使油封34的注油的压力始终大于第二转子轴22b的转子端部压以及返送线13的压力。在本实施方式中,第二转子轴22b的转子端部压由连通于形成在壳体20的省略图示的微小的空间的压力传感器取得。另外,转子端部压可基于压缩气体的喷出压并通过计算而求出。这点在以下的实施方式中也一样。

在压缩装置1中,第一开度调整阀44、第二开度调整阀45a以及第三开度调整阀45b的开度控制并不必须为顺序控制,也可互相独立进行。这一点在以下的实施方式中也一样。另外,控制器46根据压缩机2的工作停止、即驱动机28的工作停止,将第一开度调整阀44的开度设为0。据此,防止分离器8内的压缩气体以及注油的逆流。

以上说明了第一实施方式所涉及的压缩装置1的结构。在压缩装置1中,在压缩机2内,在转子室38与位于喷出侧的第二轴承26之间排列设有密封第二转子轴22b的周围的第一轴密封部即第二气封32和第二轴密封部即油封34。据此,即使在压缩气体变为高压的情况下,也能提高转子室38与第二轴承26之间的密封性。其结果,能够防止压缩机2的性能下降。此外,通过控制器46控制第一开度调整阀44及第三开度调整阀45b的开度,能够可靠地将注油供给到油封34。

在压缩装置1中,由于在第一供给线10流动的注油的一部分被利用于油封34的密封油,因此,防止在压缩机2周围形成的油的流路变得复杂。由于第二气封32相对于油封34设置在喷出侧,因此,防止被供给到油封34的注油流入第二轴承26。

在压缩装置1中,进行第一开度调整阀44、第二开度调整阀45a以及第三开度调整阀45b的各自的开度控制的各控制部在一个控制器46内被构成,但这些控制部可由多个控制器构成,

(第二实施方式)

图3中示出了本发明的第二实施方式的压缩装置1的系统图。参照图3说明第二实施方式的压缩装置1。

第三供给线18上设有作为电磁阀的压力调整阀660以及检测密封气体的压力的压力传感器68。返送线13的分支线71被省略。压力传感器68、72的检测值被输入到控制器74。第二实施方式的压缩装置1的其他的结构与第一实施方式一样。

在控制器74中,以使压力传感器68的检测压力高于压力传感器72的检测压力即返送线13的压力的方式,调整压力调整阀660的开度。据此,能够使密封气体的压力高于中间部70的压力(即,第二气封32与油封34之间的压力),其结果,能够可靠地将密封气体供给到第二气封32。

在第二实施方式中,可省略控制器74,进行压力调整阀660的开度控制的控制部可在控制器46内构成。

(第三实施方式)

图4中示出了本发明的第三实施方式的压缩装置1的系统图。另外,在图4中,省略了第二供给线以及设置在第二供给线上的设备的图示。压缩装置1为二级压缩式。即,压缩机装置1具有低压级的低压压缩机2a和高压级的高压压缩机2b。低压压缩机2a及高压压缩机2b各自的结构与图1的压缩机2大致相同。

在低压压缩机2a设有将相对于转子室38d位于喷出侧的油封34c与第二气封32a之间的中间部70和吸入口38a连接的返送线13a。在高压压缩机2b设有将相对于转子室38e位于喷出侧的油封34d与第二气封32b之间的中间部70和吸入口38a连接的返送线13b。

在低压压缩机2a的喷出口38f连接有喷出线6a。虽然在图4中省略图示,但喷出线6a连接于高压压缩机2b的吸入线4a。在吸入线4a设有止回阀5a。连接于高压压缩机2b的喷出口38h的喷出线6连接于分离器8。

分离器8通过第一供给线10连接于高压压缩机2b的转子室38e的油入口38i以及低压压缩机2a的转子室38d的油入口38g。在第一供给线10中,在相对于第四供给线12b从第一供给线10分支的位置位于上游侧的位置设有第一开度调整阀44。此外,第一供给线10中,在低压压缩机2a的油入口38g以及高压压缩机2b的油入口38i各自的附近设有第二开度调整阀451a、451b。

在压缩装置1中,从第一供给线10分支的第四供给线12b、12a分别连接于高压压缩机2b的油封34d以及低压压缩机2a的油封34c。在第四供给线12a、12b分别设有第三开度调整阀452a、452b。第一开度调整阀44、第二开度调整阀451a、451b以及第三开度调整阀452a、452b的开度由控制器46控制。

第三供给线18具备压力调整阀66。在第三供给线18中相对于压力调整阀66位于下游侧的位置设有线18a、18b,该线18a、18b连接于设置在低压压缩机2a的吸入侧及喷出侧的第一气封30a及第二气封32a。而且,在第三供给线18设有线18c、18d,该线18c、18d连接于设置在高压压缩机2b的吸入侧及喷出侧的第一气封30b及第二气封32b。

在压力调整阀66连接有设置在高压压缩机2b的返送线13b的分支线71。与第一实施方式同样,利用压力调整阀66维持密封气体的压力高于返送线13a、13b(及中间部70)的压力的状态,从而即使返送线13a、13b(及中间部70)的压力变动,也能可靠地将密封气体供给到各气封30a、30b、32a、32b。

在驱动压缩装置1时,控制器46以使压力传感器55的检测压力达到规定的值方式控制第一供给线10上的第一开度调整阀44的开度,其中,该压力传感器55被设置在第一供给线10上,并检测该第一供给线10中的注油的压力。该规定的值是至少高于高压压缩机2b的第二转子轴222b的转子端部压以及转子室38e的油入口38i的压力的值。

接着,基于被设置在高压压缩机2b的喷出线6上的省略图示的温度传感器的检测温度,调整第二开度调整阀451b的开度。据此,流入油入口38i的注油的量被调整,其结果,即使喷出压变动,压缩气体的温度维持在规定值以下。而且,第三开度调整阀452b的开度以使被供给到油封34d的注油的压力大于第二转子轴222b的转子端部压以及返送线13b的压力的方式被控制。

与高压压缩机2b同样,在低压压缩机2a中也基于被设置在低压压缩机2a的喷出线6a上的省略图示的温度传感器的检测温度,调整第二开度调整阀451a的开度。而且,第三开度调整阀452a的开度以使压力传感器55的检测压力大于返送线13a的压力以及第二转子轴221b的转子端部压的方式被控制。

在第三实施方式中,也在高压压缩机2b及低压压缩机2a双方,在转子室38d、38e与第二轴承26之间设有作为喷出侧的第一轴密封部的第二气封32a、32b和作为第二轴密封部的油封34c、34d,因此,能够提高转子室38d、38e与第二轴承26之间的密封性。

在第三实施方式中,也可代替压力调整阀66而与图3的第二实施方式同样地利用可通过控制器74调整开度的电磁阀、即压力调整阀660。

(第一变形例)

图5是表示第一实施方式所涉及的压缩装置1的变形例的图。在该变形例中,在相对于转子室38位于吸入侧的部位设有第一油封35。以下,为了与第一油封35区别而将喷出侧的油封34称为“第二油封34”。

在壳体20,配置第一油封35的第一油封室39c邻接于转子室38的吸入侧端面而被设置。即,第一油封室39c配置在第一气封30与转子22之间。

在第一油封35连接有从第一供给线10分支的第四供给线12c。注油作为密封油而从第四供给线12c供给到第一油封35。与转子室38的吸入口38a相连的返送线13c连接于第一油封室39c与第一气封30之间的空间即中间部70a。

在图5所示的变形例中,在转子室38的吸入侧设有作为第一轴密封部的第一气封30和作为第二轴密封部的第一油封35,而且,在转子室38的喷出侧设有作为第一轴密封部的第二气封32和作为第二轴密封部的第二油封34。据此,更可靠地防止压缩对象的气体从转子室38泄漏的情况。可将图5所示的变形例的结构适用于其他实施方式所涉及的压缩装置1中。

(第二变形例)

图6是表示第一实施方式所涉及的压缩装置1的另外的变形例的图。第三供给线18连接于气体排出线11。压缩气体的一部分作为密封气体而被供给到第一气封30及第二气封32。根据该变形例,无需另外准备密封气体,能够削减成本。图6的结构可适用于其他实施方式的压缩装置1中。

(第三变形例)

图7是表示第一实施方式所涉及的压缩装置1的又一变形例的图。在喷出线6上的压缩气体的温度变化以及油封34附近的压力变动不过大的情况下,可省略图1的第二开度调整阀45a及第三开度调整阀45b。此时,控制器46以使第四供给线12上的压力传感器52的检测压力大于转子室38的油入口38c的压力、第二转子轴22b的转子端部压以及返送线13的压力中的任一压力的方式调整第一开度调整阀44的开度。据此,能够将注油供给到转子室38及油封34。在图7的压缩装置1中,能够降低制造成本。图7的结构可适用于其他实施方式的压缩装置1中。

(第四变形例)

图8是表示第一实施方式所涉及的压缩装置1的另外的又一变形例的图。在压缩装置1中,省略了图1的第一开度调整阀44、第二开度调整阀45a、第三开度调整阀45b及泵42。即,在分离器8与油封34之间以及分离器8与转子室38之间不设置调整压力的压力调整部。据此,在分离器8被分离的注油的压力在维持大致恒定的状态下,该注油被供给到转子室38及油封34。所述的注油的压力维持在大致恒定的状态是指如果去除因分离器8与油封34之间的流路阻力导致的压力下降以及分离器8与转子室38之间的流路阻力导致的压力下降,则在分离器8被分离的注油的压力被维持为恒定的状态。在图8的结构中,通过简化压缩装置1的设备,能够进一步消减制造成本。图8的结构也可适用于其他实施方式中。

另外,本次公开的实施方式在所有的点上为例示,不应认为用来限制。本发明的范围不是通过所述的实施方式的说明来表示,而是通过权利要求来表示,还包含与权利要求均等的意思及范围内的所有变更。

例如,在所述第一实施方式中,返送线13连接于吸入口38a而返送线13的压力始终小于第二转子轴22b的转子端部压。因此,可只基于第二转子轴22b的转子端部压控制第三开度调整阀45b的开度。此时,可省略返送线13的压力传感器72。返送线13只要连接于比油封34的压力以及第二气封32的压力中的任一压力低的空间,则并不必须连接于吸入口38a。例如,返送线13可连接于吸入线4。此外,返送线13可形成在壳体20内部。这些点在其他实施方式中也一样。

在所述实施方式中,可从独立于第一油系统及第二油系统的供给源向油封34、34c、34d、35供给密封油。

在所述第一实施方式中,第二气封32可设置在转子室38与油封34之间。此时,被供给到第二气封32的密封气体的压力大于第二转子轴22b的转子端部压以及第二气封32与油封34之间的中间部70的压力。而且,被供给到油封34的注油的压力大于中间部70的压力。在其他实施方式中,气封可相对于油封而配置在转子室38侧。

在所述实施方式中,在油封34、34c、34d、35的迷宫式密封设置的螺纹槽可设置在与迷宫式密封的内周面相向的喷出侧转子轴的外周面。作为迷宫式密封,可采用螺纹槽以外的形状(例如平衡槽)。

在所述第一实施方式中,在被供给到油入口38c的注油的流量显著大于被供给到油封34的注油的流量的情况下,可在相对于第四供给线12的分支点位于下游侧的位置,在第一供给线10设置开口(orifice)来调整向油入口38c的流量。这一点在其他实施方式中也一样。

在图1至图6所示的压缩装置1中,可省略第一开度调整阀44而通过第二开度调整阀45a及第三开度调整阀45b来调整供给到转子室38及油封34的注油的压力(或流量)。

在所述实施方式中,压力传感器52可设置在第一供给线10上。代替压力传感器72而可设置直接检测中间部70的压力的压力传感器。在第一实施方式及第三实施方式中,可省略分支线71而另外设置直接连接中间部70和压力调整阀66的线。

[实施方式以及变形例的概要]

概括所述实施方式以及所述变形例则如下所述。

所述实施方式以及所述变形例的压缩装置包括:压缩机,其具备:具有转子室的壳体;被收容在所述壳体内的所述转子室并通过旋转来压缩气体的转子;从所述转子延伸出的转子轴;被设置在所述壳体内并以让所述转子可旋转的方式支撑所述转子轴的轴承;以及,在所述壳体内排列设置在所述转子室与所述轴承之间并密封所述转子轴的周围的第一轴密封部及第二轴密封部;第一供给线,向所述转子室供给注油;第二供给线,独立于所述第一供给线而设置,向所述轴承供给润滑油;第三供给线,向所述第一轴密封部供给密封气体;以及第四供给线,向所述第二轴密封部供给在所述第二轴密封部用于密封的密封油。

在该结构中,在转子室与轴承之间不仅设置被供给密封气体的第一轴密封部,而且还设置被供给密封油的第二轴密封部,由此,能够提高转子室与轴承之间的密封性。因此,在高压用途下,能够防止压缩气体从转子室向轴承侧泄漏,能够防止压缩机的性能下降。此外,通过提高转子室与轴承之间的密封性,还能防止在压缩机内腐蚀成分及压缩气体本身融进润滑油的情况。

在所述压缩装置中,优选:所述第二轴密封部在所述壳体内被配置在所述第一轴密封部与所述转子之间。

根据该结构,利用被供给到第一轴密封部的密封气体,能够抑制被供给到第二轴密封部的密封油流入轴承侧。

在所述压缩装置中,优选:所述第四供给线从所述第一供给线分支并连接于所述第二轴密封部,将在所述第一供给线流动的注油的一部分作为所述密封油而供给到所述第二轴密封部。

根据该结构,能够简化形成在压缩机的周围的油系统。

在所述第四供给线将在所述第一供给线流动的注油的一部分作为密封油而供给到所述第二轴密封部的结构中,压缩装置优选还包括:返送线,将在所述第二轴密封部的密封中使用过的注油供给到所述转子室的吸入侧。

根据该结构,将在第二轴密封部的密封中使用过的注油通过返送线而供给到转子室的吸入侧,能够再利用于转子室的润滑等。

所述压缩装置优选还包括:喷出线,被所述转子压缩的压缩气体从所述转子室喷出;以及分离器,连接于所述喷出线,并从压缩气体分离出油,其中,所述第一供给线连接于所述分离器,将在所述分离器被分离的油作为注油而供给到所述转子室。

根据该结构,能够使注油在转子室与分离器之间循环,无需从外部的供给源向转子室供给注油。

在具备所述喷出线的压缩装置中,所述压缩机优选将压缩气体以高于所述第二轴密封部的压力的压力向所述喷出线喷出。

根据该结构,能够将在分离器被分离的油利用压缩气体的喷出压与第二轴密封部的压力的压差而从第一供给线通过第四供给线供给到第二轴密封部。因此,能够用简易的结构向第二轴密封部供给油。

在所述第一供给线将在所述分离器被分离的油作为注油供给到所述转子室,且所述第四供给线将在所述第一供给线流动的注油的一部分作为密封油而供给到所述第二轴密封部的结构中,压缩装置优选还包括:泵,连接于所述第一供给线,将注油输送到所述转子室,其中,所述第四供给线在所述第一供给线中的所述泵与所述转子室之间的位置从所述第一供给线分支。

根据该结构,即使在例如压缩机的起动时等压缩气体的喷出压下降的情况下,也能可靠地将注油供给到转子室以及第二轴密封部。

在所述第四供给线从所述第一供给线分支并连接于所述第二轴密封部的结构中,压缩装置优选还包括:开度调整阀,在相对于所述第四供给线的分支点位于上游侧的位置设置在所述第一供给线上;以及控制部,以使所述第一供给线中的注油的压力大于连接于所述第一供给线的所述转子室的油入口的压力以及所述转子轴的所述转子侧的端部的压力、即转子端部压的方式,控制所述开度调整阀的开度。

根据该结构,能够可靠地将注油供给到第二轴密封部。

在所述第四供给线将在所述第一供给线流动的注油的一部分作为密封油而供给到所述第二轴密封部的结构中,压缩装置优选还包括:另外的开度调整阀,被设置在所述第四供给线上;以及另外的控制部,以使供给到所述第二轴密封部的注油的压力大于所述转子轴的所述转子侧的端部的压力、即转子端部压的方式,控制所述另外的开度调整阀的开度。

根据该结构,能够可靠地将注油供给到第二轴密封部。

所述第一供给线将在所述分离器被分离的油作为注油供给到所述转子室,且所述第四供给线将在所述第一供给线流动的注油的一部分作为密封油而供给到所述第二轴密封部的压缩装置优选将在所述分离器被分离的油的压力维持为大致恒定的状态下,将所述油供给到所述第二轴密封部。

根据该结构,能够简化压缩装置的结构。

在所述压缩装置中,优选:所述第二轴密封部具有形成有螺纹槽的迷宫式密封,所述螺纹槽呈伴随所述转子轴的旋转而从所述迷宫式密封向所述转子室侧输送油的螺旋形状。

根据该结构,伴随转子轴的旋转,能够让朝向转子室的力作用于注油,能够进一步提高第二轴密封部的密封性。

所述压缩装置优选还包括:压力调整阀,被设置在所述第三供给线,使被供给到所述第一轴密封部的密封气体的压力高于所述第一轴密封部与所述第二轴密封部之间的压力。

根据该结构,能够可靠地将密封气体供给到第一轴密封部。

此时,所述压力调整阀优选利用所述第一轴密封部与所述第二轴密封部之间的压力调整开度的压差调整阀。

根据该结构,能够容易进行密封气体的压力调整。

而且此时,压缩装置优选还包括:压力传感器,检测从所述第三供给线供给到所述第一轴密封部的密封气体的压力;另外的压力传感器,直接或间接地检测所述第一轴密封部与所述第二轴密封部之间的压力;以及控制部,基于所述压力传感器的检测压力与所述另外的压力传感器的检测压力,进行让所述压力调整阀调整所述密封气体的压力的控制。

根据该结构,能够可靠地将密封气体供给到第一轴密封部。

如上所述,根据所述实施方式以及所述变形例,能够防止高压用途下压缩机的性能下降,能够防止轴承的寿命缩短。

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