これより、本発明の実施形態について、� ��面を参照しながら説明する。図1に、本発明 の第1実施形態のスクリュ圧縮装置1を示す。� ��クリュ圧縮装置1は、スクリュ圧縮機2で対� �気体(例えばプロパンガス)を圧縮して吐出し 、潤滑流体分離回収器3によってスクリュ圧� �機2が吐出した対象気体から、スクリュ圧縮� ��2内の潤滑および冷却のために対象気体に混 入されているロータ潤滑流体(例えば潤滑油)� ��分離して、需要設備に圧縮した対象気体を� ��給するものである。

 スクリュ圧縮機2は、ハウジング4に形成� �れたロータ室5の中に、雌雄咬合して回転可� ��に収容されたスクリュロータ6を有する。ス クリュロータ6は、ロータ室5に隣接してハウ� ��ング4に形成された軸受空間7,8内に延伸する スクリュ軸9を有し、軸受空間7,8内に配設し� �軸受9,10によって支持されている。また、雌� ��のスクリュロータ9は、吐出側の軸受空間8� �において、タイミングギア12によって互いに 同期回転するように連結されている。また、 スクリュ圧縮機2は、ロータ室5と軸受空間7,8� ��をそれぞれ隔離するメカニカルシール(シー ル部材)13,14と、ハウジング4の外にロータ軸9� ��突出して不図示のモータに接続される吸込� ��の軸受空間7の開放端を軸封するメカニカル シール15とを有する。さらに、スクリュ圧縮� ��2は、ロータ室5の吐出側の開口位置を変化� �せるスライド弁16を有している。

 また、スクリュ圧縮装置1は、軸受空間7,8 に、軸受9,10を潤滑するための軸受潤滑流体(� ��えば潤滑油)を供給する軸受潤滑システム17� ��有している。軸受潤滑システム17は、軸受� �間7,8から流出した軸受潤滑流体を回収して� �留する供給タンク18と、供給タンク18から軸� ��潤滑流体を送出する潤滑ポンプ19と、潤滑� �ンプ19から吐出された軸受潤滑流体を冷却す る冷却器20とを有する。また、スクリュ圧縮� ��置1は、軸受潤滑流体をスライド弁16を駆動� ��る流体圧シリンダ21の作動媒体としても利� �するようになっている。具体的には、スク� �ュ圧縮装置1は、供給タンク18から軸受潤滑� �体を圧送する駆動ポンプ22と、流体圧シリン ダ21の2つのポートのいずれに駆動ポンプ22か� ��圧送される軸受潤滑流体を供給するかを選� ��する3位置切換弁23とを有している。

 また、スクリュ圧縮装置1は、潤滑流体分 離回収器3によって対象気体から分離したロ� �タ潤滑流体を、対象気体の圧力によって、� �却器24を介してスクリュ圧縮機2のロータ室5� ��吸込部に環流させるロータ潤滑流路(ロータ 潤滑流体供給手段)25を有している。これによ り、ロータ潤滑流体は、スクリュ圧縮装置1� �内部で循環する。

 スクリュ圧縮装置1では、軸受潤滑流体は 、メカニカルシール13,14にも供給されている� ��メカニカルシール13,14は、それぞれ、ハウ� �ング4に気密に固定された2つのステータと、 2つのロータの間でロータ軸9に気密に固定さ� ��、ロータ軸9と共に回転するロータとからな り、ステータとロータとが互いに摺接し合う 。このステータとロータとの摺接面に軸受潤 滑流体を供給することで、ステータとロータ との間のシールが完全となり、ロータ室5と� �受空間7,8とがそれぞれ隔離される。なお、� �カニカルシール13,14に供給された軸受潤滑流 体は、ハウジング4と、ステータとロータと� �形成される密閉空間に閉じこめられるので� �メカニカルシール13,14からロータ室5や軸受� �間7,8に漏出しない。

 スクリュ圧縮装置1では、対象気体が軸受 空間7,8に侵入しないので、軸受10,11が対象気� ��の腐食性により浸食されて寿命が短くなる� ��それがない。また、軸受潤滑流体は、ロー� ��潤滑流体とは独立した系内で循環し、対象� ��体およびロータ潤滑流体と接触することが� ��いので、軸受潤滑流体が対象気体によって� ��化(粘度低下)させられることがなく、軸受10 ,11の潤滑および冷却の最適な条件を維持する ことができる。

 なお、本実施形態において、タイミング� ��ア12を省略して、スクリュロータ6同士の咬� ��によって雌雄のスクリュロータ6を同期回転 させてもよい。

 図2に、本発明の第2実施形態のスクリュ� �縮装置1aを示す。なお、これ以降の説明にお いて、先に説明した実施形態と同じ構成要素 には、同じ符号を付して重複する説明を省略 する。

 スクリュ圧縮装置1aは、定量式の補給ポ� �プ26によりリザーバ27から、常に一定量のロ� ��タ潤滑流体が供給される。補給ポンプ26か� �の供給量は、少量であるので、潤滑流体分� �回収器3からも、スクリュ圧縮機2にロータ潤 滑流体が供給される。潤滑流体分離回収器3� �、レベルスイッチ28を有し、その液面が所定 範囲に収まるように、滑流体分離回収器3か� �ロータ潤滑流体を排出する排出バルブ29の開 度を制御するようになっている。

 対象気体が例えば腐食性分を含むガスで� ��り、ロータ潤滑流体が潤滑油である場合、� ��クリュ圧縮装置1の運転に伴い、ロータ潤滑 流体に対象気体が少しずつ溶け込んで、ロー タ潤滑流体を劣化させる。しかしながら、本 実施形態では、新しいロータ潤滑流体が常に 供給されるので、ロータ潤滑流体を一定以上 の品質に保つことができる。

 また、スクリュ圧縮装置1から排出される ロータ潤滑流体は、他のプラントで消費して もよい。例えば、石油精製プラントでは、ロ ータ潤滑流体として使用し得る液化重炭化水 素を消費する。これにより、液化重炭化水素 をロータ潤滑流体として使用するスクリュ圧 縮装置1から排出したロータ潤滑流体を廃液� �理する必要がなくなる。

 図3に、本発明の第3実施形態のスクリュ� �縮装置1bを示す。本実施形態では、スクリュ 圧縮機2のロータ室5に供給されるロータ潤滑� ��体は、全量がスクリュ圧縮装置1の外部から 供給され、潤滑流体分離回収器3において回� �されたロータ潤滑流体は、全てスクリュ圧� �装置1の外部に排出される。

 例えば、石油精製プラントでは、副生成� ��として、オクタンのような液化重炭化水素� ��生成される。通常、これらは、精製処理さ� ��るが、本実施形態のスクリュ圧縮装置1bに� �いて、ロータ潤滑流体として使用してから� �精製処理することで、ロータ潤滑流体に溶� �込んだ対象気体も同時に処理され、環境汚� �の心配がない。

 さらに、図4に、本発明の第4実施形態の� �クリュ圧縮装置1cを示す。スクリュ圧縮装置 1は、ロータ室5と軸受空間7,8との間の軸封の� ��めに、カーボンリングシール30,31を備える� �また、スクリュ圧縮装置1cは、潤滑流体分離 回収器3でロータ潤滑流体を分離した対象気� �の一部を、カーボンリングシール30,31の途中 に導入している。なお、吸込側のカーボンリ ングシールには、オリフィス32を介して対象� ��体を導入することで、その供給量を調整し� ��いる。

 また、本実施形態では、軸受空間7,8から� ��軸受潤滑流体だけでなく、カーボンリング� ��ール30,31に供給された対象気体の一部も流� �する。これらは、いずれも、有圧タンク33に 回収される。有圧タンク33は、上部空間がス� ��リュ圧縮機2の吸込側に連通し、上部空間の 対象気体がスクリュ圧縮機2の吸込圧によっ� �吸引され、内圧をスクリュ圧縮機2の吸込圧� ��同じに保つ。また、潤滑ポンプ19から吐出� �れた軸受潤滑流体の一部は、再生装置34を介 して有圧タンク33に環流させられ、再生装置3 4において溶け込んだ対象気体が除去されて� �その品質を保つようになっている。

 カーボンリングシール30,31は、ロータ軸9� ��の間に微小な隙間を形成する複数のカーボ� ��リング35がハウジング4に気密に保持され、� ��ータ軸9とカーボンリング35との隙間を対象� ��体が通過する際の圧損により、通過する対� ��気体の量を極少量に制限するものである。

 また、本実施形態では、カーボンリング� ��ール30,31の途中にロータ室5および軸受空間7 ,8よりも高圧の対象気体を導入している。こ� ��により、カーボンリングシール30,31の途中� �導入した対象気体がロータ室5および軸受空� ��7,8に流れ込み、ロータ室5からロータ潤滑流 体を含んだ対象気体を軸受空間7,8に流入させ ないので、軸受潤滑流体にロータ潤滑流体が 混入することがない。

 また、本実施形態において、軸受空間7,8� ��流入する対象気体は、潤滑流体の搬送媒体� ��はないため、その流量が非常に少量でよい� ��よって、本実施形態では、軸受潤滑流体に� ��える影響は大きくなく、コンパクトな再生� ��置34で軸受潤滑流体の品質を維持すること� �可能になっている。

 本実施形態では、完全に気密な軸封は、� ��ータ軸9がハウジング4から突出する部分に� �けたメカニカルシール15だけでよい。また、 本実施形態のように対象気体と接触する軸受 潤滑流体には、米国石油協会の潤滑油システ ム規格のような厳密な規格が要求されないの で、その構造が大きなコスト要因にはならな い。