[发明专利]无油螺杆压缩机及其设计方法

说明书

提供一种能够使防止润滑油的流入和确保压缩性能并存的无油螺杆压缩机。具备壳（12）、轴承（22）、轴封装置（20）、通气间隙（50）、大气开放通路（24），前述壳（12）具有转子室（150），前述轴承（22）支承螺杆转子的旋转轴（21），前述轴封装置（20）具有油封部（31）和气封部（60），前述通气间隙（50）位于油封部和气封部之间，前述大气开放通路（24）将壳的大气侧和通气间隙连通，将大气开放通路的最小狭窄部（24d）处的实效开口截面积设为Sh，将实效狭窄长度设为Lh，将气封部的微小间隙处的轴封截面积设为Sa，将实效轴封长度设为La，将卸载操作时的转子室的负压的绝对值设为|P2|，将卸载操作时的油封部的最小差压设为ΔPb时，设定成（La/Sa^2.5）/（Lh/Sh^2.5）＞|P2|/ΔPb。

技术领域

本发明涉及无油螺杆压缩机。

背景技术

在无油螺杆压缩机中，借助能够以无供油且非接触的方式旋转的一对阴阳螺杆转子将空气压缩。在无油螺杆压缩机中有如下情况，由转子室产生的压缩空气沿旋转轴传递而泄漏，或被供给至驱动旋转轴的齿轮、支承旋转轴的轴承的润滑油流入转子室。为了防止这种情况，在转子室和轴承之间配设有轴封装置。轴封装置具备气封部和油封部，前述气封部将来自转子室的压缩空气密封，前述油封部将来自轴承的润滑油密封。

在卸载操作时，在转子室呈负压时，虽然极少，但有被供给至轴承等的润滑油穿过油封部流入转子室内的情况。因此，设置有将形成于油封部的转子室侧端部的通气间隙和壳的大气侧连通的大气开放通路。在转子室呈负压时，大气穿过大气开放通路被导入通气间隙，由此防止润滑油流入转子室。

具备如上所述的轴封装置的无油螺杆压缩机被在例如专利文献1及专利文献2中公开。

专利文献1：日本特开2011－256828号公报。

专利文献2：日本特开2008－255796号公报。

在专利文献1所公开的无供油式螺杆压缩机中，在气封和粘性密封件之间形成的密封箱部或密封箱的连通孔连通于在壳上形成的大气开放孔。由此，防止润滑油流入转子室。此外，在专利文献2所公开的无油旋转压缩机中，以将油封部和气封部隔开的方式形成有缓冲空间。由此，漏出的润滑油被暂时储存于缓冲空间，由此防止润滑油流入转子室。即，上述两个专利文献公开了，借助由大气开放孔、连通孔等构成的大气开放通路防止润滑油流入转子室的技术。

但是，上述两个专利文献对于将轴封装置及大气开放通路设置成怎样的结构，才能使压缩性能和防止润滑油的流入并存这一点没有任何公开。

但是，在大气开放通路，通路遍及全长以相同的开口截面积开口的部位几乎是没有的，通常存在通路的一部分变窄的狭窄部。有如下问题：狭窄部的开口截面积越小，另外狭窄部的长度越长，越产生大的压力损失，防止润滑油的流入的效果越小。

此外，若考虑安全方面，则优选的是使大气开放通路的开口截面积变大。若大气开放通路的开口截面积变大，则旋转轴的轴线方向长度变长，所以旋转轴变得容易弯曲。由于旋转轴的弯曲，气封部及油封部处的各轴封能力下降。此外，若考虑旋转轴的弯曲而设计成在部件间不接触，则设置成阴阳螺杆转子的间隙、螺杆转子和壳的间隙变宽的结构。该构成对压缩机的压缩性能造成不利影响。这样，尽管基于大气开放通路的防止润滑油的流入和确保压缩性能具有消长的关系，但以往对这一点未作特殊的考虑。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够使防止润滑油的流入和确保压缩性能并存的无油螺杆压缩机及其设计方法。

为了解决上述技术问题，根据本发明，提供以下的无油螺杆压缩机。