JPH0722667B2 - 油分離器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油分離器に係り、特に、例えば圧縮機の吐出
ガスなどのガス中に浮遊するオイルミストを効率よく分
離除去するのに好適なオイルミスト分離用フィルタエレ
メントを備えた油分離器に関するものである。

〔従来の技術〕

圧縮機の吐出ガス等には多量のオイルミストが含まれ、
これを分離除去するのに繊維の充填層でミストを濾過す
る方法が行われている。充填層に用いる繊維には、グラ
スファイバ、セラミックファイバ、羊毛、化学繊維など
がある。特に、圧縮機に用いる油分離器の場合には、取
扱いガスの温度が比較的高いので耐熱性に優れたグラス
ファイバ、セラミックファイバなどが用いられる。

例えば、特公昭60−50485号公報には、セラミックファ
イバを用いたフイルタエレメントが開示されている。

従来、オイルミスト分離に使われていた前記の繊維は、
それぞれに一長一短があった。

グラスファイバは安価であるが、油にぬれると繊維同士
が互いに集まって束になりやすい。それは、グラスファ
イバが直線的でしかも靭性に富むためである。

第４図は、従来のフイルタエレメントを構成する繊維素
の拡大図である。

第４図（ａ）に示すように、グラスファイバの繊維素
１′に捕集された油滴２が２本以上の繊維素にまたがる
大きさにまで成長すると、油滴２の表面張力によって、
油滴に触れた繊維素は、第４図（ｂ）に示すように互い
に一つの束にまとめられてしまう。このため、見掛けの
繊維径が太くなるだけでなく、見掛けの繊維密度（本数
密度）が低くなる。

周知のように、繊維充填層でオイルミストを捕集すると
き、繊維径が細いほど、また繊維密度が高いほど捕集効
率は高くなるので、上記のように繊維素が束ねられると
捕集効率は低下する。このため、グラスファイバを用い
た油分離器では、最初のうちは高い性能が得られるが、
使用時間の経過とともに次第に分離性能が低下してしま
う。

グラスファイバを充填層に用いるとき、バインダを使っ
て繊維を互いに固着させ、飛散しにくい状態にして用い
ることがあるが、この場合もバインダ処理を行うときに
溶融したバインダが上記の油滴と同じ作用をするため、
繊維同士が互いに束ねられてしまう。バインダ処理をし
たグラスファイバのミスト捕集能力が悪いのはこのため
である。

セラミックファイバの形状もグラスファイバと似てはい
るが、グラスファイバほど直線的ではないのでオイルミ
ストの吸着性が良い。しかし、グラスファイバほど強靭
ではなく、特開昭58−92439号公報に記載のように繊維
層の中に網を入れて補強する必要がある。

その他、化繊，羊毛などは、グラスファイバ，セラミッ
クファイバにくらべ耐熱性が劣るので、圧縮機の吐出ガ
ス用のフイルタにはあまり使われていないのが実状であ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、繊維充填層でオイルミストを捕集する油分離
器として、例えば特開昭53−50579号公報記載の技術が
知られている。

当該公報には、例えばステンレススチール、チタンなど
の金属、重合体材料の繊維、ポリエステル、フッ化炭
素、あるいは硝子繊維、さらに大きく縮れた硝子繊維等
を液体粒子分離用繊維床として採用した分離器が開示さ
れている。

この分離器の構造は、容器内に一例として多数の円筒状
エレメントを配置し、各エレメントの下端は、容器底部
の油溜りのポットまで伸びている液体排出管に接続して
おり、前記多数の円筒状エレメントの上部空間にガスの
出口が設けられているものである。

この分離器では、多数のフィルタエレメントの繊維床の
周囲からガスを流入させ、各繊維床の間から上部空間に
ガスを流出させる構成であり、また、繊維床で分離した
油を各液体排出管から容器底部のポットへ排出させるの
で、分離された油が再度上部に流出しガスに混入するこ
とについて配慮されていなかった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、オイルミスト分離用フィルタエレメントは
長期間にわたって高い分離性能を持続するとともに、分
離捕集された微細なミストが、フィルタエレメントから
排油管を通って排除されるときに、排油とともにガスが
漏出されるのを防止することができ、分離された油が再
度上部に流出されるのを防止しうる、信頼性の高い油分
離器を提供することを、その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達的を達成するために、本発明に係る油分離
器の構成は、オイルミストを含んだガスを容器内のフィ
ルタ層を通過させることによってガスからオイルミスト
を分離除去する油分離器において、前記フィルタ層を、
繊維層の内周側および外周側を円筒形に巻いた多孔板で
形成し、該多孔板間に縮れを有する繊維素からなるグラ
スファイバ繊維層を構成したオイルミスト分離用フィル
タエレメントとし、該フィルタエレメントを前記容器内
の上部に設置し、 該フィルタエレメントの中空部の底部から容器外へ、絞
りを備えた排油管を取り付けるとともに、前記フィルタ
エレメントの外周側からガスが流入し、該フィルタエレ
メントの中空部の上部からガスが流出するようにガス入
口、ガス出口を設けたものである。

［作用］ 上記技術的手段による働きは次のとおりである。

まず、フィルタエレメントの繊維層の働きを説明する。

それぞれ縮れを有する繊維同士は、油滴が付着しても互
いに集束されにくいものである。

第１図は、本発明の一実施例に係るフイルタエレメント
を構成する繊維素の拡大図であり、縮れを有する繊維素
群にオイルミストの油滴が付着した状態を示している。

互いに不規則に縮れたグラスファイバの繊維素１同士
は、その縮れぐせによって真直ぐな形にならないため、
従来の直線的な繊維素群のように油滴の表面張力で平行
な束にまとめられることはない。油滴２は繊維素１の交
差部に集まり、次々と捕集されるオイルミストを吸収し
て次第に成長する。ある程度以上に大きくなると、その
油滴２は重力によって繊維層から落ち、気流からは分離
される。

このように、縮れたグラスファイバは、常に本来の単繊
維（繊維素）の太さで気流に接し、従来のように油で束
ねられて見掛け上太くなったり、見掛けの繊維密度が減
ったりすることはない。

次に、このような繊維層からなるフィルタエレメントを
用いた油分離器の働きを説明する。

ガス入口から油分離器に入るガスは、多量のオイルミス
トが含まれているが、大粒径の油滴は容器下部に落ちて
溜り、微細なミストはフィルタエレメントの外周面から
繊維層内に入り、縮れたグラスファイバに捕集される。
捕集された油はフィルタエレメントの中空部の底部に溜
り、排油管を通り排除される。排油管には絞りが備えて
あるので、排油量を調節でき、排油とともにガスが漏出
するのを防止できる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図ならびに
第５図を参照して説明する。

ここに、第２図は、第１図の縮れたグラスファイバを用
いたフイルタエレメントの断面図、第３図は、第２図の
フイルタエレメントを用いた油分離器の略示断面図であ
る。

すでに説明したように、本実施例のフイルタエレメント
に用いるグラスファイバは、第１図に示した縮れを有す
る繊維素１を繊維層に形成したものであり、その製造法
については後述する。

第２図において、３は、円筒形に巻いた多孔板で、この
多孔板３の外周側には金網層４を巻いてある。さらに、
金網層４の外側には織布５を数回巻いてある。このよう
にして形成された円筒の外側に、縮れたグラスファイバ
から成る繊維層６を形成し、その繊維層６の外側に織布
７を数回巻いたのち、その外周を多孔板８で押えるよう
にして充填層が構成され、フイルタエレメント14とな
る。

このように巻いた多層の充填層の両端部をそれぞれふた
板9,10で押える。これらのふた板9,10は中央部をくりぬ
いた円板で、その内周縁11および外周縁12を折り曲げ、
上記の充填層の内側および外側にはめ込んで固定する。

なお、上記の構成において、織布５および７は状況によ
って省略することができる。

このように構成されたフイルタ層に係るフイルタエレメ
ント14を第３図に示すような容器の中に取付けて使用す
る。すなわち、第３図において、13は、第２図のフイル
タエレメント14を収容する容器で、15は容器のガス入
口、16は容器のガス出口である。フイルタエレメント14
は、その中空部下端を円板19で塞ぎ、中空部に端をガス
出口16に連通するよう容器13に固定されている。22は、
前記円板19のほぼ中央部から容器13外へ導かれる排油
管、23は、排油管22に具備された絞りである。

ガス入口15から入る、例えば圧縮機の吐出ガスなどに
は、多量のオイルミストが含まれているが、大粒径の油
滴は容器13の下部17に落ちて溜り、バルブ18を経て排出
される。微細なミストはそのまま気流に乗ってフイルタ
エレメント14の外周面20から充填層内に入り、繊維層６
の縮れたグラスフアイバ（第１図に示す繊維素１群）に
捕集される。捕集された油は互いに凝集して成長し、大
粒径の油滴２となり、ガスから分離し、フイルタエレメ
ント14の中空部の底部21に溜る。溜った油は排油管22を
通り容器外へ排除される。排油管22の途中には絞り23を
設けてあり、排油量を調節し、排油とともにガスが漏出
するのを防止する。

上記フイルタエレメントに用いる、縮れたグラスフアイ
バの製造方法の一例を第５図を参照して説明する。

第５図は、縮れたグラスフアイバを製造する一例を示す
説明図である。

第５図に示すように、風胴30の入口31に向けて空気ノズ
ル32から高速の空気を噴出させる。

この噴流に向けて、あらかじめ高温にして溶融したガラ
スをノズル33から噴出させる。このノズル33には、超音
波振動子34が取付けてあり、ノズル先端35は空気の流れ
とほぼ直角方向に高周波で振動する。噴流中に噴出され
た溶融ガラスは、波形の細い線になりながら冷えて固ま
り、縮れを有する繊維素１からなるグラスフアイバが形
成される。

このように縮れたグラスフアイバを用い、第２図に示す
繊維素６を形成すれば、フイルタエレメント14を構成す
る充填層の中の繊維素が、捕捉した油滴の表面張力によ
って互いに凝集することを防止できるので、長時間にわ
たって繊維の分散状態が良好に保たれ、高いミスト分離
性能を持ったフイルタエレメントを得ることができる。

また、グラスフアイバのもつ強靭な性質により、風圧に
よって繊維が風下に偏ったり、ちぎれて飛ぶこともない
ので、フイルタの信頼性が高く、安定した分離性能を得
ることができる。

なお、上記の実施例では、充填層を中空円筒状に形成し
たフイルタエレメントの例を説明したが、本発明は、こ
れに限定されるものではなく、充填層が他の形状のもの
でも差支えない。例えば、図示はしないが、円管内に縮
れを有する繊維素からなるグラスフアイバを充填し、円
管の両端をそれぞれガスの入口および出口とする構成の
ものでも、オイルミスト分離の効果は同様である。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、オイルミスト分離
用フィルタエレメントは長期間にわたって高い分離性能
を持続するとともに、分離捕集された微細なミストが、
フィルタエレメントから排油管を通って排除されるとき
に、排油とともにガスが漏出されるのを防止することが
でき、分離された油が再度上部に流出されるのを防止し
うる、信頼性の高い油分離器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るフイルタエレメント
を構成する繊維素の拡大図、第２図は、第１図の縮れた
グラスフアイバを用いたフイルタエレメントの断面図、
第３図は、第２図のフイルタエレメントを用いた油分離
器の略示構成図、第４図は、従来のフイルタエレメント
を構成する繊維素の拡大図、第５図は、縮れたグラスフ
アイバを製造する一例を示す説明図である。 １……繊維素、２……油滴、3,8……多孔板、６……繊
維層、13……容器、14……フイルタエレメント、15……
ガス入口、16……ガス出口、19……円板、20……外周
面、21……底部、22……排油管、23……絞り。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オイルミストを含んだガスを容器内のフィ
   ルタ層を通過させることによってガスからオイルミスト
   を分離除去する油分離器において、 前記フィルタ層を、繊維層の内周側および外周側を円筒
   形に巻いた多孔板で形成し、該多孔板間に縮れを有する
   繊維素からなるグラスファイバ繊維層を構成したオイル
   ミスト分離用フィルタエレメントとし、 該フィルタエレメントを前記容器内の上部に設置し、 該フィルタエレメントの中空部の底部から容器外へ、絞
   りを備えた排油管を取り付けるとともに、 前記フィルタエレメントの外周側からガスが流入し、該
   フィルタエレメントの中空部の上部からガスが流出する
   ようにガス入口、ガス出口を設けたことを特徴とする油
   分離器。