无油式螺旋压缩机的制作方法_2

文档序号:8540746阅读:来源:国知局
图1是本实施方式中水冷二段无油式螺旋压缩机的整体结构的系统图。水冷二段无油式螺旋压缩机I具备低压段压缩机主体2和高压段压缩机主体3,它们被安装在齿轮箱4上。在低压段压缩机主体2和高压段压缩机主体3内具备凸形转子5以及凹形转子6 —对螺旋转子。在这两个转子中的一个一侧的轴端部装有定时齿轮7、8。
[0036]在凸形转子5的一个轴端上安装有小齿轮9,该小齿轮9和与电动机12的轴连结的大齿轮10咬合。这些小齿轮9和大齿轮10被收纳在齿轮箱4内,齿轮箱4的下部形成储油部11。在安装有大齿轮10的轴端部上通过联轴器(Coupling)31与电动机12的轴连结。利用这些压缩机驱动用的齿轮,电动机12的输出被传达到压缩机主体。
[0037]在图1中,符号数字后面的“a”、“b”分别表示低压段压缩机主体2 —侧的部件、高压段压缩机主体3 —侧的部件。
[0038]在低压段压缩机主体2的吸入空气一侧(上部)与用于调整被吸入该压缩机主体中的空气量的吸入节流阀13连接。因此通过该吸入节流阀13进行调整,可以调整用于压缩的空气量。
[0039]通过配管而形成空气通道,被吸入螺旋压缩机I中的空气被压缩然后排出。即,从吸入口经由吸入节流阀13而被送往低压段压缩机主体2的空气通过一对转子的旋转而被压缩,并被供给到压缩空气排出侧的排出配管14。之后,经由与高压段压缩机主体3的吸入口连接的排出配管16而被供给到高压段压缩机主体3。被供给到高压段压缩机主体3的空气继续被压缩,从排出口经由压缩空气排出侧的排出配管17而到达与压缩机装置I的外部供给管道(未图示)连接的排出配管32。
[0040]低压段压缩机主体2的压缩空气排出侧的排出配管14与采用板式热交换器构成的低压段压缩空气用的热交换器15连接。低压段压缩空气的热交换器15使用板式热交换器。此外,热交换器15的次级侧的排出配管16与高压段压缩机主体3的吸入口连接。即,在连接低压段压缩机主体2和高压段压缩机主体3的路线中配备作为冷却装置的板式热交换器。
[0041]高压段压缩机主体3的排出口通过排出配管17并借助逆止阀18与采用板式热交换器构成的高压段压缩空气用的热交换器19连接。因此,高压段压缩空气用的板式热交换器19的次级侧的排出配管32与压缩机装置I的外部供给管道(未图示)连接。即,在高压段压缩机主体3和外部设备连接部的线路中配备作为冷却装置的板式热交换器。
[0042]另一方面,冷却水被供给到装置外部,在流通润滑油用热交换器22、低压段压缩机主体2以及高压段压缩机主体3的冷却水套23内、低压段压缩空气用的板式热交换器15以及高压段压缩空气用的板式热交换器19后,被排出到外部。因此,发热部位以及压缩空气被冷却水而冷却。
[0043]此外,在热交换器15、热交换器19下游侧的配管中分别配备低压段压缩空气用排水配管33、高压段压缩空气用排水配管34,用来向外部排水。
[0044]润滑油被储存齿轮箱4下部的储油部11中,通过驱动油泵24,利用粗滤器25除去无用物质后被吸起。之后,润滑油经由润滑油用热交换器22并通过油滤清器26,润滑压缩机主体内的齿轮和轴承(未图示)、齿轮箱4内的齿轮等,并返回齿轮箱4下部的储油部11中。在上述这种润滑油循环路线中,通过与冷却水进行热交换,这样不仅可以实现润滑油的冷却,同时,还可以向各个部位供给润滑油。此外,如图1所示,冷却风扇30被用于装置内的换气,通过冷却风扇30,外部空气被吸入装置内,并被排出外部。
[0045]在采用上述结构的水冷二段无油式螺旋压缩机I中,电动机12的旋转力通过大齿轮10、小齿轮9等压缩机驱动用齿轮被传达给凸形转子5。被传达给凸形转子5的旋转力通过定时齿轮7、8被传达给凹形转子6,凸形转子5和凹形转子6非接触式进行旋转,于是,外部空气通过吸入过滤器27、吸入节流阀13而被吸入压缩机主体中,并被压缩至规定的压力。该压缩空气在上述的结构中一边被冷却,一边向供给侧排出。
[0046]在图1中,压缩空气的流向、润滑油的流向、冷却水的流向以及冷却风扇30的冷却风的流向在图中如箭头所示。
[0047]图2是本实施例的水冷二段无油式螺旋压缩机的控制框图。本实施例的水冷二段无油式螺旋压缩机I的电动机12、冷却风扇30以及油泵24通过控制基板(控制部)40而开始驱动,并通过容量用电磁阀的切换打开吸入阀而被启动。电动机12 —旦被驱动,则如上所述,低压段压缩机主体2以及高压段压缩机主体3被齿轮部件所驱动,于是吸入的空气被压缩。
[0048]图3是表示运转时的压力变化的示意图,压缩机一旦被启动,来自压缩机I的出口压力就会上升。之后,在负载运转时,利用压力己的输出继续运转,并向客户端设备提供高压的空气。
[0049]在负载运转时,如果在客户一侧空气变为十分充足的状态,那么,在排出配管32中压力就会上升。此时,如果被用于检测出排出配管中的空气压力的压力传感器(图2所示)所检测出的压力值达到所设定的比己高的压力P i,那么,由于能够识别过量供给状态,因此,对容量控制用电磁阀进行控制,进行无载运转。具体地讲在于,控制部40进行控制以关闭吸入节流阀13而打开放气阀28。在该无载运转中,输出压力变成P4,电动机12在无负荷的状态下继续旋转。此外,也可以根据需要,采用无载运转一定时间之后使电动机12停止的自动停止功能。
[0050]在客户一侧使用空气,如果检出压力值下降至所设定的比己低的P 3,那么,控制部40再次控制容量控制阀(吸入节流阀13和放气阀28等),从而变为负载运转,并利用压力P2的输出进行运转。这样,控制部40对容量控制阀进行控制,从而根据顾客一侧的空气使用量而重复进行负载/无载运转,即,构成负载、无载循环。此外,当然也可以是图3所示的F*l〉P 2〉P 3〉P 4的关系。
[0051]虽然省略了详细的说明,但是也可以通过搭载变换器装置,根据空气使用量来改变电动机12的转速。
[0052]此处,说明本实施例的冷却装置的详细情况。图4是作为压缩空气用热交换器所使用的板式热交换器的结构图。
[0053]在本实施例中,作为冷却装置所使用的板式热交换器35由2枚盖板36和非常薄的不锈钢制造的沟槽板37构成,它们利用铜等被铜焊。具体地讲,以夹持沟槽板37的方式,两侧被2枚盖板36所包围。压缩空气、冷却水通过连接口 38与配管连接。压缩空气和冷却水交互式流经沟槽板37之间并进行热交换。沟槽板37被形成鱼骨(Herring Bone)形状,该沟槽板37交互重叠而形成复杂的路线。通过该复杂的路线,热交换率提高并能实现小型化。
[0054]无油式螺旋压缩机在负载运转时,温度非常高的压缩空气流过,利用作为冷却装置的板式热交换器,可以有效地冷却该压缩空气。而在无载运转时,通过打开放气阀28、逆止阀18与压缩机主体之间的排出配管内的压缩空气从放气消音器29向外部放气,于是进行无负荷运转。压缩机自动停止时以及无载时,被冷却的空气从供给侧管道一直返回逆止阀19。
[0055]在这种状态下,如果冷水却继续向板式热交换器流通,那么,通过频繁地重复这些运转,因热而产生重复应力。由于这种因热所产生的重复应力,有时沟槽板37之间的铜焊部以及沟槽板37和盖板36部、高温压缩空气最初通过的连接口 38因各自的热膨胀以及收缩率等的差异而发生损伤或破损。在这种高温的热量所产生的重复应力下,板式热交换器的使用很困难。
[0056]作为一例,从75kW的二段压缩机的高压段压缩机主体3排出的压缩空气温度在负载时达到200°C以上。但是,在压缩机自动停止时以及无载时,从供给侧管道至逆止阀18,被冷却的空气返回至大气温度附近。因此,在压缩机停止时以及无载时,如果冷却水继续流经板式热交换器,也容易发生上述的破损和损伤。
[0057]因此,根据容量控制,即,在无载时进行控制以降低冷却水的水量,提高热交换器的可靠性。例如,配备温度传感器20,用于检测出冷却水的温度或者压缩空气的温度。根据该检测出来的数值,控制部调节冷却水的水量,从而能够抑制板式热交换器的损伤和破损。
[0058]更为具体地讲,利用温度传感器20(图1所示)检测出板式热交换器冷却水出口温度或者板式热交换器的初级或次级的压
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