[发明专利]螺杆膨胀机系统

说明书

技术领域

本发明涉及螺杆膨胀机系统。

背景技术

如专利文献1所示，已知有用供油式的螺杆膨胀机（螺杆涡轮机）驱动发电机的螺杆膨胀机系统。如图6所示，在该螺杆膨胀机系统100中，具备将螺杆膨胀机101的螺杆转子102的转子轴103与发电机104连结的发电装置主体105、油分离箱106、冷凝器107、动作介质用泵108、蒸发器109、常用油箱110、油箱111、以及油用泵112。

螺杆膨胀机101用螺杆转子102使通过动作介质入口113送入的动作介质膨胀，从动作介质出口114排出。此外，在螺杆膨胀机101中，从油入口115将油向支承转子轴103的轴承116供给，从与油出口117连通的动作介质出口114将油排出，并且从与动作介质入口113连通的油入口120向螺杆转子102的外周面供给油，从动作介质出口114将油排出。从动作介质出口114排出的动作介质及油成为混合物被向油分离箱106输送。在油分离箱106中，将混合物分离为油和动作介质。由油分离箱106分离后的动作介质在冷凝器107中液化，由动作介质用泵108向蒸发器109输送。动作介质通过蒸发器109蒸发，被向螺杆膨胀机101的动作介质入口113输送。此外，从油分离箱106的油排出口118向油箱111输送油。通过油用泵112将油从油箱111经过螺杆膨胀机101的油入口115、120向轴承116及螺杆转子102的外周面输送。此外，在螺杆膨胀机系统100中，在从油分离箱106的入口的上游侧分支连接以使其与油排出口118的下游侧合流的油供给线路119中夹设有常用油箱110，根据油分离箱106的入口的上游侧与油排出口118的下游侧的压力差从常用油箱110向油箱111补给油。

但是，螺杆膨胀机101的油出口117与油入口115、120相比为低压，所以为了从作为油出口117的下游的油箱111向螺杆膨胀机101供给油而需要油用泵112。此外，油分离箱106的大小取决于气体的流速、或者体积流量（例如，与气体的流速或体积流量大致成比例）。如上所述，螺杆膨胀机101的动作介质出口114与动作介质入口113相比是低压，流入到油分离箱106中的气体的体积流量变多，所以需要使油分离箱106的大小变大，有作为螺杆膨胀机系统100而大型化的问题。

专利文献1：特开平11－101106号公报。

发明内容

本发明的课题是提供一种能够不设置油泵等油供给机构而向螺杆膨胀机供给油、能够使装置小型化的螺杆膨胀机系统。

作为用来解决上述课题的机构，本发明的螺杆膨胀机系统，具备：螺杆膨胀机，具有由相互咬合的螺杆转子形成、使动作介质膨胀的膨胀空间、与上述膨胀空间连通的动作介质入口及动作介质出口、支承上述螺杆转子的转子轴的轴承、向上述膨胀空间和上述轴承中的至少一方供给油的油入口、从上述膨胀空间和上述轴承中的至少一方将油排出的油出口；主体出口侧线路，与上述动作介质出口及上述油出口连接，将来自上述动作介质出口的动作介质和来自上述油出口的油输送；冷凝器，夹设在上述主体出口侧线路中；泵，与上述主体出口侧线路连接，将由上述主体出口侧线路输送的动作介质与油的混合物压送；蒸发器，使由上述泵压送来的混合物中的动作介质蒸发；将来自上述蒸发器的动作介质向上述动作介质入口循环供给，并且将来自上述蒸发器的油向上述油入口循环供给；在该螺杆膨胀机系统中，在上述蒸发器与上述螺杆膨胀机之间夹设有油分离箱，所述油分离箱将混合物分离为动作介质和油、具有收容分离出的动作介质的动作介质收容部和收容分离后的油的油收容部；将上述油分离箱的油收容部与上述螺杆膨胀机的油入口连接。

根据该结构，动作介质被供给到动作介质入口中，在螺杆转子的膨胀空间中膨胀后，变为比动作介质入口的动作介质低压，从动作介质出口排出。被从动作介质出口排出、由主体出口侧线路输送的动作介质在通过冷凝器冷凝后，被泵向蒸发器压送。由蒸发器使动作介质蒸发。由于被泵升压，所以油分离箱的内部的压力变得比动作介质出口高。油入口的油被向螺杆转子的内部供给、向油出口流动。油出口的油成为与动作介质出口的动作介质的混合物，被主体出口侧线路输送、通过冷凝器向泵输送。混合物被泵通过蒸发器向油分离箱压送。在油分离箱中，分离为动作介质和油，动作介质被收容到动作介质收容部中，油被收容到油收容部中。油分离箱的油收容部的油在压力差作用下向油入口流动。