KR101376000B1 - 물 분사식 스크류 유체 기계 - Google Patents

물 분사식 스크류 유체 기계 Download PDF

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Abstract

본 발명의 스크류 유체 기계는, 로터실과 로터축의 고압측의 베어링과의 사이에, 로터실측으로부터 차례로, 제1 비접촉 시일, 제2 비접촉 시일 및 립 시일이 설치되고, 제1 비접촉 시일과 제2 비접촉 시일 사이에 형성되는 가압 공간에, 고압의 대상 기체를 도입하는 가압 연통로와, 가압 공간의 압력을 검출하는 가압 압력 검출기와, 가압 압력 검출기의 검출값이 미리 설정한 가압 압력 범위로부터 벗어났을 때에 경보를 발하는 경보 장치를 구비한다. 본 발명의 스크류 유체 기계는, 축봉 장치의 수명이 길고, 그 축봉 장치를 검출 또는 예견하여, 그것을 적확하게 조작자에게 통지할 수 있다.

Description

물 분사식 스크류 유체 기계 {WATER INJECTION TYPE SCREW FLUID MACHINE}
본 발명은, 물 분사식 스크류 유체 기계에 관한 것이다.
로터실 내에 수용된 암수 맞물리는 스크류 로터에 의해 대상 기체를 압축하는 스크류 압축기나, 로터실 내에서 대상 기체를 팽창시켜 암수 맞물리는 스크류 로터를 회전시키는 스크류 익스팬더(팽창기) 등의 스크류 유체 기계에서는, 대상 기체를 계(系) 내에 밀봉, 혹은 대상 기체에 외기 등이 혼입되는 것을 방지하기 위해, 로터축의 스크류 로터와 베어링 사이에 축봉(軸封) 구조가 설치된다.
일본 특허 제4559343호에 기재되어 있는 바와 같이, 종래의 스크류 압축기에서는, 흡입측의 축봉 장치로서 립 시일이 사용되고, 토출측의 축봉 장치로서 메커니컬 시일이 사용되고 있다.
립 시일은 저렴하고 공간 절약적인 축봉 장치이지만, 일반적으로 밀봉 가능한 최대 압력이 0.3kgf/㎠ 정도이다. 이로 인해, 립 시일은, 고압측에서는 축봉이 불충분해지거나 내구성이 현저하게 저하될 우려가 있으므로, 저압측의 축봉에만 사용 가능하다. 한편, 메커니컬 시일은, 고압의 축봉이 가능하지만, 매우 고가인 동시에 설치를 위한 공간이 크다고 하는 문제가 있다.
이 특허 공보에 개시된 스크류 압축기에서는, 립 시일을 흡입측의 축의 축봉으로서 사용하고 있는 것 외에, 토출측의 축의 축봉으로서도 사용하고 있다. 이 스크류 압축기에서는, 토출측의 축의 축봉을 위해 사용되고 있는 립 시일에 과잉의 압력이 가해지지 않도록 하기 위해, 스크류 로터와 립 시일 사이에 래버린스 시일을 설치하고, 또한 래버린스 시일과 립 시일 사이의 공간을 흡입 유로, 혹은 로터실의 흡입측에 가까운 중간 압력부에 연통시키는 연통로를 설치하고 있다.
또한, 스크류 유체 기계에는, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2000-45948호에 기재되어 있는 바와 같이, 로터실 내에 물을 분사하여, 윤활 및 냉각을 행하는 물 분사식인 것이 있다. 물 분사식 스크류 유체 기계의 축봉 장치로서 립 시일을 사용하는 경우, 립 시일에는 물을 밀봉하는 기능이 요구된다. 그런데, 오일과 달리, 물은 윤활성이 낮기 때문에, 립 시일에 의해 물을 밀봉하면 립 시일의 마모가 커져 버린다. 따라서, 물 분사식 스크류 유체 기계에서는, 립 시일의 수명이 짧아, 빈번한 메인터넌스가 요구된다고 하는 문제가 있다.
이로 인해, 스크류 유체 기계 중에서도, 특히 이 물 분사식 스크류 유체 기계에서는, 립 시일의 수명을 장기화할 수 있는 축봉 장치를 설치하는 동시에, 그 축봉 장치에 무언가의 이상이 발생한 경우, 혹은 무언가의 이상이 발생할 것이 예견되는 경우, 그것을 적확하게 유체 기계의 조작자에게 통지하여, 그 조작자에게 물 분사식 스크류 유체 기계의 적절한 메인터넌스를 실시하게 하는 것이 필요해진다.
상기 문제점에 비추어, 본 발명은, 축봉 장치의 수명이 길고, 그 축봉 장치를 검출 또는 예견하여, 그것을 적확하게 조작자에게 통지할 수 있는 물 윤활식 스크류 유체 기계를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 물 분사식 스크류 유체 기계는, 로터실을 형성하는 케이싱과, 대상 기체를 압축하거나, 또는 대상 기체의 팽창력을 회전력으로 변환하는, 상기 로터실 내에 수용된 암수 맞물리는 스크류 로터와, 상기 스크류 로터의 윤활을 행하기 위해 상기 로터실 내에 물을 분사하는 물 공급 기구와, 상기 로터실과 상기 스크류 로터의 로터축의 베어링 사이에, 상기 로터실측으로부터 차례로 설치된, 제1 비접촉 시일, 제2 비접촉 시일, 및 립 시일과, 상기 제1 비접촉 시일과 상기 제2 비접촉 시일 사이에 형성되는 가압 공간에, 고압의 상기 대상 기체를 도입하는 가압 연통로로 이루어진다.
이 구성에 의해, 고압 연통로를 통해 가압한 대상 기체를 도입함으로써 가압 공간을 승압한다. 이에 의해, 가압 공간의 압력이 고압으로 유지되므로, 로터실로부터 유출 공간으로 누출된 물은, 가압 공간으로 유입될 수 없다. 이로 인해, 로터실로부터 유출 공간으로 누출된 물이 립 시일까지 도달하는 것을 억제할 수 있으므로, 립 시일을 파손시키는 일이 없고, 물의 립 시일에의 진입에 의한 베어링용 윤활유의 누출도 방지할 수 있다.
상기 구성의 스크류 유체 기계가, 또한, 상기 가압 공간 또는 상기 가압 연통로의 압력을 검출하는 가압 압력 검출기와, 상기 가압 압력 검출기의 검출값이 미리 설정한 가압 압력 범위로부터 벗어났을 때에 경보를 발하는 경보 장치로 이루어지도록 해도 된다.
이 구성에 의해, 축봉 장치에 무언가의 이상이 발생한 경우, 가압 공간의 압력이 변화될 가능성이 높지만, 가압 압력 검출기에 의해 가압 공간의 압력을 검출하여, 이상 압력 상승이나 압력 저하가 있었을 때에는, 경보 장치가 경보를 발하여 물 분사식 스크류 유체 기계의 조작자에게 통지하므로, 물 분사식 스크류 유체 기계의 조작자에게 적절한 메인터넌스를 실시하도록 재촉할 수 있다.
또한, 상기 구성의 스크류 유체 기계에 있어서, 상기 스크류 유체 기계는, 상기 대상 기체를 압축하는 스크류 압축기이고, 토출한 상기 대상 기체로부터 물을 분리하는 물 회수기를 갖고, 상기 가압 연통로에, 상기 물 회수기에 있어서 물을 분리한 상기 대상 기체를 감압 수단을 통해 공급하도록 해도 된다.
이 구성에 따르면, 가압 공간에 도입하는 대상 기체에, 물 분사식 스크류 압축기로부터 토출한 대상 기체의 일부를 유용할 수 있어, 가압 연통로에 대상 기체를 공급하기 위해 부속 설비를 준비할 필요가 없고, 감압 수단의 설정값보다도 가압 압력 검출기의 검출값이 한도를 초과하여 상승 또는 저하된 것을 검출함으로써, 축봉 장치의 이상을 검지할 수 있다.
또한, 상기 구성의 스크류 유체 기계에 있어서, 상기 베어링이 고압측의 베어링이며, 상기 제1 비접촉 시일의 상기 로터실측에 형성되는 유출 공간을, 상기 로터실 내의 저압 공간 또는 상기 로터실에 연통되는 상기 대상 기체의 저압 유로에 연통시키는 저압 연통로를 더 구비하도록 해도 된다.
이 구성에 따르면, 저압 연통로를 통해 토출압보다 낮은 로터실 또는 흡입 유로에 접속함으로써 유출 공간을 감압하고, 또한 고압 연통로를 통해 가압한 대상 기체를 도입함으로써 가압 공간을 승압한다. 이에 의해, 유출 공간보다도 가압 공간의 압력이 높아지므로, 로터실로부터 유출 공간으로 누출된 물은, 가압 공간으로 유입될 수 없고, 저압 연통로를 통과하여 로터실로 환류된다. 따라서, 고압측의 베어링, 립 시일에 있어서도, 충분히 립 시일의 파손의 방지, 물의 립 시일에의 진입에 의한 베어링용 윤활유의 누출의 방지의 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 상기 구성의 스크류 유체 기계가, 상기 가압 공간 또는 상기 가압 연통로의 압력을 검출하는 가압 압력 검출기와, 상기 유출 공간, 상기 저압 연통로 혹은 상기 저압 공간이 연통되는 상기 저압 공간 또는 상기 저압 유로의 압력을 검출하는 저압 압력 검출기와, 상기 가압 압력 검출기의 검출값과 상기 저압 압력 검출기의 검출값의 차압이 미리 설정한 차압 범위로부터 벗어났을 때에 경보를 발하는 경보 장치로 이루어지도록 해도 된다.
이 구성에 따르면, 제1 비접촉 시일에 이상이 발생한 것을 적확하게 검지할 수 있으므로, 누출된 물이 립 시일까지 도달할 위험성을 더욱 저감할 수 있다.
또한, 상기 구성의 스크류 유체 기계에 있어서, 상기 제2 비접촉 시일과 상기 립 시일 사이에 형성되는 개방 공간을 상기 케이싱의 외부에 연통시켜 대기 개방하는 개방 연통로를 더 구비하도록 해도 된다.
이 구성에 따르면, 개방 공간에 물이 진입하였다고 해도, 그 물을 개방 연통로로부터 대기에 방출하므로, 립 시일(18)에 부여하는 손상을 최저 한도에 그치게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 스크류 압축기의 간략화 단면도.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태의 스크류 압축기의 간략화 단면도.
도 3은 본 발명의 제3 실시 형태의 스크류 압축기의 간략화 단면도.
본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1에 본 발명에 관한 물 분사식 스크류 유체 기계의 제1 실시 형태인 물 분사식 스크류 압축기(1)를 간략화하여 도시한다. 스크류 압축기(1)는, 케이싱(2) 내에 형성한 로터실(3)에 수용된 암수 맞물리는 한 쌍의 스크류 로터(4)에 의해, 대상 기체(예를 들어, 공기)를 압축하여 토출하는 것이며, 로터실(3) 내에 냉각, 시일 및 윤활을 위해 물이 도입되도록 되어 있다.
케이싱(2)에는, 로터실(3)에 연통되고, 로터실(3)에 압축해야 할 대상 기체를 공급하기 위한 흡입 유로(저압 유로)(5)와, 로터실(3)에 연통되고, 로터실(3) 내에서 스크류 로터(4)에 의해 압축된 대상 기체를 배출하기 위한 토출 유로(6)와, 스크류 로터(4)의 로터축(7)을 흡입측 및 토출측에서, 각각 지지 및 축봉하는 구조를 설치하기 위한 베어링 축봉 공간(8, 9)이 형성되어 있다.
로터축(7)은, 흡입측의 베어링 축봉 공간(8) 내에 설치된 구름 베어링(10)과, 토출측의 베어링 축봉 공간(9) 내에 설치된 2개의 볼 베어링(11)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 흡입측의 베어링 축봉 공간(8)을 관통하여 연신되어, 도시하지 않은 모터에 접속된다.
구름 베어링(10)의 상기 모터측에는, 모터측에의 이물질[구름 베어링(10)의 윤활유 등]의 침입을 방지하는 립 시일(12)이 설치되고, 구름 베어링(10)의 스크류 로터(4)측에는, 구름 베어링(10)의 윤활유가 로터실(3)측으로 유출되지 않도록 밀봉하는 립 시일(13)과, 흡입 유로(5)로부터 구름 베어링(10)측에 대상 기체나 윤활 유체가 침입하지 않도록 밀봉하는 립 시일(14)이 설치되어 있다.
케이싱(2)에는, 로터실(3)의 토출측(고압측)의 단부면을 형성하는 격벽부(15)가 형성되고, 격벽부(15)에 의해 로터실(3)과 토출측의 베어링 축봉 공간(9)을 구분하고 있다. 토출측의 베어링 축봉 공간(9)의 격벽부(15)와 볼 베어링(11) 사이에는, 로터실(3)측으로부터 차례로, 제1 비접촉 시일(16), 제2 비접촉 시일(17) 및 립 시일(18)이 설치되어 있다.
제1 비접촉 시일(16) 및 제2 비접촉 시일(17)은, 로터축(7)과의 사이에 0.02㎜ 정도의 작은 간극을 형성함으로써, 그 간극을 통과하려고 하는 유체에 큰 압력 손실을 발생시켜, 유체의 통과를 억제하는 공지의 래버린스 시일이다. 립 시일(18)은, 볼 베어링(11)의 윤활유가, 로터실(3)측으로 누출되는 것을 방지할 수 있는 방향으로 배치되어 있다.
제1 비접촉 시일(16), 제2 비접촉 시일(17) 및 립 시일(18)은, 베어링 축봉 공간(9)을 각각 분할함으로써, 격벽부(15)와 제1 비접촉 시일(16) 사이에 유출 공간(19)을 형성하고, 제1 비접촉 시일(16)과 제2 비접촉 시일(17) 사이에 가압 공간(20)을 형성하고, 제2 비접촉 시일(17)과 립 시일(18) 사이에 개방 공간(21)을 형성하고 있다.
케이싱(2)에는, 유출 공간(19)을 로터실(3)의 흡입 유로(5)로부터 격리된 압축 도중의 공간인 저압 공간(22)에 연통시키는 저압 연통로(23)와, 가압 공간(20)에 고압의 대상 기체를 도입하기 위한 가압 연통로(24)와, 개방 공간(21)을 케이싱(2)의 외부에 연통시켜 대기 개방하는 개방 연통로(25, 26)가 설치되어 있다.
또한, 물 분사식 스크류 압축기(1)는, 토출 유로(6)로부터 토출된 대상 기체로부터 물을 분리하는 물 회수기(27)를 갖고, 물 회수기(27)에 있어서 분리하여 회수한 물을 흡입 유로(5)에 재공급하는 물 공급 배관(28)과, 물 회수기(27)에 있어서 물을 분리한 대상 기체의 일부를 필터(29) 및 감압 밸브(감압 수단)(30)를 통해 가압 연통로(24)에 도입하는 가압 배관(31)을 구비한다.
감압 밸브(30)는, 대상 기체를 저압 공간(22)보다도 약간 높은 정도의 압력(설정 압력)까지 감압하도록 설정되어 있다. 예를 들어, 저압 공간(22)의 압력이 0.03㎫ 정도이면, 가압 공간(20)에서의 압력은 그보다 0.1㎫ 정도 높은 압력(0.13㎫) 정도로 조정되어 있다. 또한, 감압 밸브(30)로부터 가압 공간(20)까지의 가압 배관(31)에는, 감압 밸브(30)와는 별도의 감압 수단, 예를 들어 오리피스 등을 개재 설치해도 된다.
또한, 물 분사식 스크류 압축기(1)는, 가압 배관(31)의 압력, 즉, 가압 연통로(24), 나아가서는 가압 공간(20)의 압력 P1을 검출하는 가압 압력 검출기(32)를 갖는다. 가압 압력 검출기(32)의 검출값은, 경보 장치(33)에 입력되도록 되어 있다. 경보 장치(33)는, 가압 압력 검출기(32)의 검출값이 입력되고, 그 검출값이 미리 설정된 가압 압력 범위 중에 있는지 여부를 판정하는 제어 장치(34)와, 제어 장치(34)에 의해 가압 압력 검출기(32)의 검출값이 가압 압력 범위 중에 없다고 판정된 경우에, 그 제어 장치(34)로부터의 신호에 의해 경보 출력을 발할 수 있는 디스플레이(35) 및 스피커(36)를 구비한다.
이 물 분사식 스크류 압축기(1)에서는, 유출 공간(19)이 로터실(3) 내의 저압 공간(22)에 연통되어, 가압 공간(20)에 저압 공간(22)보다도 고압의 대상 기체를 도입하고 있으므로, 유출 공간(19)의 압력이, 가압 공간(20)의 압력보다도 낮아진다. 이로 인해, 제1 비접촉 시일(16)과 로터축(7)의 간극에는, 가압 공간(20)으로부터 유출 공간(19)을 향하는 대상 기체의 약간의 흐름이 발생하여, 로터실(3)로부터 유출 공간(19)으로 대상 기체와 함께 유출된 물이 가압 공간(20)으로 진입하는 것을 방지한다. 이에 의해, 립 시일(18)에 물이 도달하여 립 시일(18)을 파손시키는 것을 방지할 수 있어, 볼 베어링(11)의 윤활유의 누출을 방지할 수 있다.
또한, 가압 공간(20)으로부터는, 제2 비접촉 시일(17)과 로터축(7)의 간극을 통해 개방 공간(21)으로, 대상 기체가 조금씩 유출된다. 개방 공간(21)으로 유입된 대상 기체는, 개방 연통로(25, 26)에 의해 대기중으로 방출되므로, 개방 공간(21)의 압력은 대기압으로 유지된다. 이에 의해, 만일, 예를 들어 물 분사식 스크류 압축기(1)의 정지시에, 개방 공간(21)으로 물이 진입되었다고 해도, 그 물을 개방 연통로(25, 26)로부터 대기로 방출하므로, 립 시일(18)에 부여하는 손상을 최저 한도에 그치게 할 수 있다.
또한, 물 분사식 스크류 압축기(1)에 있어서, 경보 장치(33)[제어 장치(34)]는, 감압 밸브(30)에 의해 설정되는 가압 공간(20)의 설정 압력보다도 높은 압력을 상한 압력으로 하고, 동 설정 압력보다도 낮은 압력을 하한 압력으로 하여 미리 설정함으로써, 상한 압력과 하한 압력 사이의 정상적인 압력인 가압 압력 범위를 정한다. 감압 밸브(30)에 의한 설정 압력과 상한 압력이나 하한 압력과의 차는, 제1 비접촉 시일(16)이나 제2 비접촉 시일(17)의 파손에 의해 발생하는 압력 변동을 시험 등에 의해 확인하여 적절한 값으로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 가압 압력 검출기(32)의 검출 압력 P1은, 감압 밸브(30)의 이상에 의해서도 가압 압력 범위로부터 벗어나는 경우가 있다. 즉, 물 분사식 스크류 압축기(1)는, 제1 비접촉 시일(16) 및 제2 비접촉 시일(17)의 이상뿐만 아니라, 감압 밸브(30)의 이상도 검출하여, 경보를 발한다.
계속해서, 도 2에 본 발명의 제2 실시 형태인 물 분사식 스크류 압축기(1a)를 도시한다. 또한, 이후의 실시 형태에 있어서, 앞서 설명한 실시 형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시 형태의 물 분사식 스크류 압축기(1a)는, 저압 연통로(23)의 압력 P2를 검출하는 저압 압력 검출기(37)를 갖고 있다. 이를 위해, 케이싱(2)에는 저압 연통로(23)에 연통되고, 저압 압력 검출기(37)를 장착 가능한 외표면으로 연신되는 도압로(38)가 설치되어 있다. 저압 압력 검출기(37)가 검출한 저압 연통로(23)의 압력 P2는, 경보 장치(33)의 제어 장치(34)에 입력된다. 제어 장치(34)는 가압 압력 검출기(32)의 검출 압력 P1과 저압 압력 검출기(37)의 검출 압력 P2의 차압 ΔP를 산출하여, 이 차압 ΔP가 미리 설정한 차압 범위로부터 벗어났을 때에도, 디스플레이(35) 및 스피커(36)에 경보 출력을 시키도록 되어 있다.
제어 장치(33)에 있어서 설정되는 차압 범위는, 제1 비접촉 시일(16)에 무언가의 이상이 발생하여, 그 제1 비접촉 시일(16)로부터 누수가 실제로 발생하는 경우의 압력 범위를, 시험 등에 의해 미리 확인하여 결정되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의해, 제1 비접촉 시일(16)에 이상이 발생한 것을 적확하게 검지할 수 있으므로, 누출된 물이 립 시일까지 도달할 위험성을 더욱 저감시킬 수 있다.
물 분사식 스크류 압축기(1a)에 있어서, 경보 장치(33)에는, 상술한 「가압 압력 범위」나 「차압 범위」를 각각 단계적으로 설정하여, 가압 압력 검출기(32)의 검출 압력 P1이나 차압 ΔP가 속하는 「가압 압력 범위」나 「차압 범위」의 단계에 따라서, 디스플레이(34)나 스피커(35)에 소정의 경고를 발하도록 구성해도 된다. 그렇게 하면, 감압 밸브(30)에 장래적으로 발생될 것이 예상되는 이상(예견되는 이상) 등을 적확하게 검지하여, 이상의 발생 자체를 미연에 방지할 수 있다.
계속해서, 도 3에 본 발명의 제3 실시 형태인 물 분사식 스크류 압축기(1b)를 도시한다. 본 실시 형태의 물 분사식 스크류 압축기(1b)에는, 토출측(고압측)과 마찬가지로, 로터실(3)과 흡입측(저압측)의 로터축(7)의 립 시일(13)과의 사이에, 로터실(3)측으로부터 차례로 제1 비접촉 시일(39) 및 제2 비접촉 시일(40)이 배치되어 있다. 제1 비접촉 시일(39) 및 제2 비접촉 시일(40)도, 고압측의 제1 비접촉 시일(16) 및 제2 비접촉 시일(17)과 마찬가지의 구성의 래버린스 시일이다.
이에 의해, 저압측의 베어링 축봉 공간(8) 내에는, 제1 비접촉 시일(39)과 제2 비접촉 시일(40) 사이에 가압 공간(41)이 형성되고, 제2 비접촉 시일(40)과 립 시일(13) 사이에 개방 공간(42)이 형성되어 있다. 케이싱(2)에는, 가압 공간(41)에 고압의 대상 기체를 도입하기 위한 가압 연통로(43)와, 개방 공간(42)을 케이싱(2)의 외부에 연통시켜 대기 개방하는 개방 연통로(44)가 형성되어 있다. 가압 연통로(43)에는, 감압 밸브(20)의 하류측의 가압 배관(31)으로부터 분기된 가압 배관(45)이 접속되어, 대상 기체가 공급되도록 되어 있다.
또한, 가압 연통로(24)의 전방의 가압 배관(31)에는 오리피스(46)가, 가압 연통로(43)의 전방의 가압 배관(45)에는 오리피스(47)가 개재 설치되어 있다. 토출측의 가압 공간(20)에는, 오리피스(46)를 통해 약간 감압되지만, 여전히 고압의 대상 기체가 도입된다. 또한, 흡입측의 가압 공간(41)에도, 오리피스(47)를 통해 약간 감압되지만, 역시 고압의 대상 기체가 도입된다.
그리고 물 분사식 스크류 압축기(1b)에서는, 가압 배관(31)의 압력 P1을 검출하는 가압 압력 검출기(32)는, 감압 밸브(20)보다 하류이며, 또한 가압 배관(45)과의 분기점보다 상류인 가압 배관(31)에 설치되어 있다. 이 물 분사식 스크류 압축기(1b)도, 가압 압력 검출기(39)의 검출값이 입력되고, 그 검출값이 미리 설정된 가압 압력 범위 내에 있는지 여부를 판정하는 제어 장치(34) 등을 구비한 경보 장치(33)를 갖는다.
본 실시 형태에서는, 흡입측의 베어링 축봉 공간(8)에도, 대상 기체가 도입되어 고압으로 유지되는 가압 공간(41)을 형성하고 있으므로, 물 분사식 스크류 압축기(1b)가 흡입하는 대상 기체의 압력, 즉, 흡입 유로(5)의 압력이 대기압보다 높은 경우라도, 대상 기체가 가압 공간(41)으로 진입하지 않는다. 이에 의해, 물이 대상 기체에 수반하여 진입하고, 립 시일(13)에 도달함으로써, 립 시일(13)을 파손시키거나, 베어링용 윤활유를 누출시키지 않는다.
또한, 만일, 가압 공간(41) 나아가서는 개방 공간(42)으로 물이 누출되었다고 해도, 누출된 물은 개방 공간(42)으로부터 개방 연통로(44)를 통해 외부로 방출되므로, 립 시일(13)에 가해지는 시일 공간의 압력을 증대시키는 일 없이, 누출된 물이 립 시일(13)까지 도달하는 것도 억제할 수 있다. 이로 인해, 립 시일(13)을 파손시키는 일이 없고, 물의 립 시일(13)에의 진입에 의한 베어링용 윤활유의 누출도 방지할 수 있다.
또한, 물 분사식 스크류 압축기(1b)에 있어서, 경보 장치(33)[제어 장치(34)]는 감압 밸브(30)에 의해 설정되는 설정 압력보다도 약간 높은 압력을 상한 압력으로 하고, 동 설정 압력보다 약간 낮은 압력을 하한 압력으로 하여 미리 설정함으로써, 상한 압력과 하한 압력 사이의 정상적인 압력인 가압 압력 범위를 정한다. 감압 밸브(30)에 의한 설정 압력과 상한 압력이나 하한 압력과의 차는, 제1 비접촉 시일(16)이나 제2 비접촉 시일(17)의 파손에 의해 발생하는 압력 변동이나 제1 비접촉 시일(39)이나 제2 비접촉 시일(40)의 파손에 의해 발생하는 압력 변동을 시험 등에 의해 확인하여 적절한 값으로 설정되는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상술한 실시 형태의 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 가압 압력 검출기(32, 39) 및 저압 압력 검출기(37)는, 실질적으로 가압 공간(20)이나 가압 공간(41), 유출 공간(19)의 압력 혹은 그 압력의 변동을 검출할 수 있으면 된다. 구체적으로는, 가압 압력 검출기(32, 39)는 직접 가압 공간(20)이나 가압 공간(41)의 압력을 검출하도록 배치해도 되고, 가압 연통로(24)나 가압 연통로(42)의 압력을 검출하도록 배치해도 된다. 또한, 직접 또한 독립적으로, 가압 공간(20)과 가압 공간(41)의 압력을 검출하고, 그 변동을 검출[나아가서는, 토출측의 제1 비접촉 시일(16), 제2 비접촉 시일(17)에 파손이 발생하였는지, 혹은 흡입측의 제1 비접촉 시일(39), 제2 비접촉 시일(40)에 파손이 발생하였는지를 독립적으로 검출]하기 위해, 그 가압 압력 검출기를, 가압 공간(20)과 가압 공간(41)마다 1개씩 배치하고, 가압 압력 범위도 가압 공간(20)과 가압 공간(41)마다 1개씩 설정해도 된다. 또한, 저압 압력 검출기(37)는 직접 저압 공간(19)의 압력을 검출해도 되고, 로터실(3) 내의 저압 공간(22)의 압력을 검출해도 된다.
또한, 저압 연통로(23)는 유출 공간(19)을 흡입 유로(5)에 연통시키도록 구성되어도 된다. 그 밖에, 감압 밸브(30)의 상류측에 배치된 필터(29)의 더욱 상류측에, 전력이 공급되었을 때에만 개방되는 노멀 클로즈 타입의 단동식(單動式) 전자기 개폐 밸브 등을 개재 설치하거나, 물 회수기(27)의 하류에 드라이어를 설치하여, 드라이어에 의해 제습한 대상 기체를 가압 배관(31, 46) 및 가압 연통로(24, 44)를 통해 가압 공간(20, 42)에 도입하도록 하는 등, 광범위한 변형이 가능하다.

Claims (6)

  1. 물 분사식의 스크류 유체 기계이며,
    로터실을 형성하는 케이싱과,
    대상 기체를 압축하거나, 또는 대상 기체의 팽창력을 회전력으로 변환하는, 상기 로터실 내에 수용된 암수 맞물리는 스크류 로터와,
    상기 스크류 로터의 윤활을 행하기 위해 상기 로터실 내에 물을 분사하는 물 공급 기구와,
    상기 로터실과 상기 스크류 로터의 로터축의 베어링 사이에, 상기 로터실측으로부터 차례로 설치된, 제1 비접촉 시일, 제2 비접촉 시일 및 립 시일과,
    상기 제1 비접촉 시일과 상기 제2 비접촉 시일 사이에 형성되는 가압 공간에, 고압의 상기 대상 기체를 도입하는 가압 연통로로 이루어지는, 스크류 유체 기계.
  2. 제1항에 있어서, 또한, 상기 가압 공간 또는 상기 가압 연통로의 압력을 검출하는 가압 압력 검출기와,
    상기 가압 압력 검출기의 검출값이 미리 설정한 가압 압력 범위로부터 벗어났을 때에 경보를 발하는 경보 장치로 이루어지는, 스크류 유체 기계.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스크류 유체 기계는, 상기 대상 기체를 압축하는 스크류 압축기이고,
    토출한 상기 대상 기체로부터 물을 분리하는 물 회수기를 갖고,
    상기 가압 연통로에, 상기 물 회수기에 있어서 물을 분리한 상기 대상 기체를 감압 수단을 통해 공급하는, 스크류 유체 기계.
  4. 제1항에 있어서, 상기 베어링이 고압측의 베어링이며,
    상기 제1 비접촉 시일의 상기 로터실측에 형성되는 유출 공간을, 상기 로터실 내의 저압 공간 또는 상기 로터실에 연통되는 상기 대상 기체의 저압 유로에 연통시키는 저압 연통로를 더 구비하는, 스크류 유체 기계.
  5. 제4항에 있어서, 또한 상기 가압 공간 또는 상기 가압 연통로의 압력을 검출하는 가압 압력 검출기와,
    상기 유출 공간, 상기 저압 연통로 혹은 상기 저압 공간이 연통되는 상기 저압 공간 또는 상기 저압 유로의 압력을 검출하는 저압 압력 검출기와,
    상기 가압 압력 검출기의 검출값과 상기 저압 압력 검출기의 검출값의 차압이 미리 설정한 차압 범위로부터 벗어났을 때에 경보를 발하는 경보 장치로 이루어지는, 스크류 유체 기계.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 비접촉 시일과 상기 립 시일 사이에 형성되는 개방 공간을 상기 케이싱의 외부에 연통시켜 대기 개방하는 개방 연통로를 더 구비하는, 스크류 유체 기계.
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