JPS5832729Y2 - 油冷式回転圧縮機の油分離器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は油冷式回転圧縮機の油分離器に関するものであ
る。

油冷式回転圧縮機は圧縮機からの吐出ガス中に多量の油
ミストを含んでおり、該吐出ガス中の油ミストを分離す
るために、油分離器を備えている。

第１図は従来の油分離器を備えた油冷式回転圧縮機を示
し、図中、１は油冷式スクリュ圧縮機、２は該圧縮機の
スクリュロータ（以下ロータと称す）である。

ロータ２は軸継手３により電動機４に直結され、該電動
機４により駆動せしめられる。

空気は閉塞弁５を通って圧縮機の吸気口から圧縮機に吸
入され、回転するロータ２により圧縮されて吐出口４０
から吐出管６に吐出される。

圧縮機の潤滑、密封および冷却用の油は給油ロアから圧
縮機内部に供給され、圧縮機の潤滑、密封および冷却を
行った後、圧縮空気とともに吐出管４０から吐出管６に
吐出される。

前記吐出管６に吐出された圧縮空気との油の混合流体は
油分離器８内に入り、該油分離器８内で空気と油とに分
離される。

分離された油は油分離器８の底部の油槽１２に溜り、油
分離器内の圧力により、油出口４１から給油管１９を通
って油冷却器１８に導かれ、冷却された後、圧縮機と接
続した給油管２０を通って前記給油ロアに還流し、循環
する。

一方、油を除去された清浄な空気は、油分離器８の流体
出口１６から吐出され、保圧弁１７、バルブ３２を経て
空気工具等の作業機器に供給され消費される。

前記保圧弁１７は、油分離器８から圧縮機へ圧送する油
の供給量が減少せずに、また油分離器８内での油の分離
が悪くならないように、油分離器８内の圧力を所定圧力
（凡用圧縮機の場合には概略４ｋｇ／ｃｍ２）以上に保
つ。

作業機器の空気消費量が減少し、油分離器８内の圧力が
所定圧力（凡用圧縮機の場合には概略７ｋｇ／ｃｎｎ２
）を超えると、閉塞弁５は閉じ、圧縮機の吸大空気量を
減少または閉塞させる。

油分離器８の流体出口１６と保圧弁１７との間には放気
弁２１が設けてあり、圧縮機停止時には該放気弁２１を
開き、油分離器８内の圧縮空気を大気に開放して圧縮機
吐出側の高圧空気を除去し、圧縮機再起動時の起動トル
クを軽減する。

第１図に示す従来の油分離器８の円筒状容器９の上部側
壁には、流体入口１０が設けである。

円筒状容器９の上部ふた１５には放気弁２１．保圧弁１
７およびバルブ３２に接続する流体出口１６、該流体出
口１６を覆うように設けられた油分離用エレメント１４
、該油分離用エレメント１４を円周方向に囲む内筒１１
が設けてあり、前記油分離用エレメント１４は、上部ふ
た１５、下部ふた２５および吊りボルト２４により保持
されている。

圧縮機運転時、圧縮機吐出口４０から吐出管６に吐出さ
れた圧縮空気と油の混合流体は前記流体人口１０から油
分離器８内に入る。

油分離器８内に入った混合流体は、円筒状容器９と内筒
１１との間の空間部分Ａでその流速が遅くなり、重力の
作用を受けて大粒の油を分離する。

混合流体から分離された油は、円筒状容器９の下部の油
槽１２に落ちて溜る。

内筒１１の下端の開口１から内筒１１と油分離用エレメ
ント１４との間の空間部分Ｂに入った混合流体は、さら
に、油分離用エレメント１４で油を分離せしめられ、清
浄になった空気は、流体出口１６から吐出されて作業機
器に供給される。

一方、該油分離用エレメント１４で分離され、油分離用
エレメント１４の下部２７に溜った油は、下部ふた２５
に設けた回収孔（図示せず）から圧縮機の吸入側に回収
される。

一般に上記型式の油分離器においては、油分離器内で分
離された油が油槽１２に落下する際に、空気を巻き込ん
で落下するため、該油に巻き込まれた空気が細かい気泡
となって油槽１２の油中に含まれている。

また油分離器内は加圧されているために、該油槽１２の
油中には多量の空気が溶は込んでいる。

圧縮機運転時、作業機器の空気消費量が急増したり、圧
縮機停止時に放気弁２１を開いた時には、油分離器８内
の圧力が急激に低下するため、前記油槽１２の油中に含
まれる空気および油中に溶は込んでいる空気はガス化膨
張し、油槽には圧縮機を潤滑、密封、冷却するに必要な
多量の油が常に溜つているため、該油槽１２の油中から
泡が多量に発生するいわゆるフォーミング現象が生ずる
。

従来の油分離器を小型にすると、内筒１１の下端と油面
との間の距離が十分に長くできなくなるために前記フォ
ーミング現象による泡が内筒１１の下端にまで達し、該
泡が空間部分ＡおよびＢに上昇侵入する。

空間部分Ｂに侵入した泡は空気の流れに従って油分離用
エレメント１４に達し、空間部分Ａに侵入した泡も空気
の流れに従って内筒１１の下端の開口１３を回って、開
口１３の下側にある泡を引き込みながら油分離用エレメ
ント１４に達する。

これらの大量の泡は空気の流れに従って油分離用エレメ
ント１４を通過するときに消泡され、結局大量の油が油
分離用エレメント１４の内側に侵入し、この油は空気の
流れに従って油分離器外に流出してしまうという１−ラ
ブルを生ずる。

このため、従来の油分離器においては内筒１１の下端と
油面との間の距離をある程度以上に小さくすることはで
きず、小型軽量の油分離器とすることができなかった。

本考案は上記トラブルを生ずることのない小型軽量の油
冷式回転圧縮機の油分離器を提供することを目的とする
。

本考案は、気体を吸入する吸気口と、圧縮機の潤滑、密
封、冷却用の油を圧縮機内部へ供給する給油口と、圧縮
した気体と前記給油口から供給された油との混合流体を
圧縮機外部へ吐出する吐出口とを設けた油冷式回転圧縮
機の油分離器であって、上端を開口した縦型の円筒状容
器と、該円筒状容器の上部で前記吐出口と連通した流体
入口と、前記円筒状容器の上部に前記開口を覆うように
設けた上部ふたと、該上部ふたに設けた流体出口と、該
流体出口を覆うように設けた油分離用エレメントと、該
油分離用エレメントを囲むように設けた内筒と、前記円
筒状容器の下部で、前記圧縮機の潤滑、密封、冷却用の
油を貯溜する油槽と、該油槽の下部で前記給油口と連通
ずる油出口とで構成した油冷式回転圧縮機の油分離器に
おいて、前記油分離用エレメントと前記油槽との間に、
中央部分に開口を設けた截頭円錐状の円錐板を中低の状
態で設けることによって、フォーミング現象による泡を
消泡するとともに泡の上昇を防止し、泡が油分離用エレ
メントに達しないようにして上記トラブルを生ずること
のない小型軽量の油冷式回転圧縮機の油分離器としたも
のである。

以下本考案を図面に基づいて詳細に説明する。

第２図および第３図は本考案の一実施例を示し、第２図
はその縦断面図、第３図は第２図のＩ−Ｉ線に沿った断
面図である。

なお、第１図と同様の部分には同一の記号を使用する。

第２図および第３図に示すように、本考案の油分離器は
、油分離器８の円筒状容器９の上部側壁圧縮機の吐出口
と連通した流体人口１０を設け、該円筒状容器９の上部
ふた１５に流体出口１６、該流体出口１６を覆うように
油分離用エレメント１４、該エレメント１４を円周方向
に囲むように内筒１１を設け、前記円筒状容器９の下部
に圧縮機の潤滑。

密封、冷却用の油を貯溜する油槽１２を設け、該油槽１
２下部に圧縮機の給油口と連通ずる油出口４１を設ける
。

油分離用エレメント１４は上部ふた１５、ボルト２４お
よび下部ふた２５により保持される。

流体出口１６に保圧弁１７およびバルブ３２を接続し、
該流体出口１６と保圧弁１７との間に放気弁２１を接続
する。

円周状容器９と内筒１１との間の空間部分Ａに、前記流
体人口１０を囲むように仕切板２９．３１を設け、該仕
切板２９．３１により通路３５を形成する。

仕切板３１は流体人口１０から空間部分Ａに入った流体
が該空間部分Ａ内を一定方向に旋回するように、すなわ
ち、流体人口１０の近くで通路３５の一端を塞ぐように
設けである。

仕切板２９は流体人口１０から空間部分Ａに入った流体
が一定区間、下端の開口１３から内筒１１の内側である
空間部分Ｂに流入せずに旋回するように設ける。

内筒１１には空間部分Ａ内を旋回する流体が流入する流
入口３４を設け、該流入口３４に補強用の金網３０を取
付けである。

流入口３４の開口位置は流体人口１０から空間部分Ａ内
に入った流体が該空間部分Ａ内をほは−周した所で内筒
１１内に入る位置、すなわち、仕切板３１の流体人口１
０と反対側でかつ仕切板３１に近い位置とする。

油分離用エレメント１４と油分離器８下部の油槽１２と
の間に、截頭円錐状の円錐板２８を中低の状態で設け、
該円錐板２８に中央部分に開口３６を設ける。

圧縮機から吐出管６に吐出された圧縮空気と油の混合流
体は、流体人口１０から通路３５内に入る。

通路３５内に入った混合流体は、一定方向に旋回せしめ
られ、一定区間の間は通路３５内を通り、この間で油を
分離する。

通路３５から空間部分Ａに流入した混合流体は、内筒１
１の側壁の流入口３４および下端の開口１３から空間部
分Ｂに入る。

ここで流入口３４は仕切板３１に対して流体入口１０と
反対側でかつ仕切板３１に近い位置に開口せしめである
ため、流入口３４から空間部分Ｂ内に入る混合流体は空
間部分Ａ内をほぼ一周し、この間に油を十分に分離する
。

空間部分Ａ内を旋回下降する混合流体は中低の状態で設
けられた截頭円錐状の円錐板２８に案内されて、ら旋状
に（第２図に示すように）旋回下降し、円錐板２８の開
口３６付近で反転して、強制うずとなって上昇した上部
の内筒の下端の開口１３がら空間部分Ｂ内に入る。

この間に混合流体から油を遠心分離する。

空間部分Ｂ内に入った混合流体は油分離用エレメント１
４でさらに油を分離し、清浄な空気は流体出口１６から
保圧弁１７、バルブ３２を経て作業機器に供給され消費
される。

油分離用エレメント１４で分離され、該油分離用エレメ
ント１４の下部２７に溜った油は下部ふた２５に設けた
回収孔（図示せず）から圧縮機の吸入側に回収される。

なお、通路３５、空間部分Ａ、金網３０で分離された油
は円錐板２８に落ち、該円錐板２８の開口３６から落下
して油槽１２に溜る。

油槽１２に溜った油は油分離器８内の圧力により油出口
４１から給油管１９を通って油冷却器に圧送され、冷却
された後圧縮機に供給される。

圧縮機運転時、作業機器の空気消費量が急増したり、圧
縮機停止時に放気弁２１を開いた時には油分離器８内の
圧力が急激に低下する。

油槽１２には圧縮機を潤滑、密封、冷却するための油が
常に多量に溜っているため、いわゆるフォーミング現象
が生じ、多量の泡が発生する。

この泡は油面から上昇して円錐板２８にまで達するが、
円錐板２８の開口３６を流れる空気の流速は、油分離器
内の圧力低下にともなって非常に大きくなっているため
、開口３６の近くに集まってくる泡はこの空気の流れで
消泡されてしまい、また、中低の状態で設けた円錐板２
８で泡の上昇を防止しているので円錐板２８の上部に侵
入する泡はほとんどない。

このように本考案の油分離器では油分離器を小型にして
も円錐板によりフォーミング現象によって生じた泡の上
昇を防止するとともに消泡を行なうことができるため、
空間部分ＡおよびＢに泡が侵入することはなく、よって
、油分離器から多量の油が流出することもない。

実験の結果、吐出空気量３．３ ｍ３／ｍｉｎの油冷式
スクリュ圧縮機において、従来、内径３５Ｑｍｎｌ、円
筒状容器の底部から油面までの高さ２８０ｍｍ、油分離
器の高さ６４０ｍｍの油分離器ではフォーミング現象に
よって生じた泡が油分離用エレメントに達しないように
するため、内筒下端から油面までの距離が１８０ｍｍ以
上必要であったのに対し、本考案の油分離器では、該距
離を１４０ｍｍにすることができた。

これによって油分離器の高さを６４０ｍｍから６００ｍ
ｍにすることができ、油分離器を小型、軽量とすること
ができた。

このように本考案は非常に大きな実施効果を有する。

以上詳述したように、本考案は、気体を吸入する吸気口
と、圧縮機の潤滑、密封、冷却用の油を圧縮機内へ供給
する給油口と、圧縮した気体と前記給油口から供給され
た油との混合流体を圧縮機外部へ吐出する吐出口とを設
けた油冷式回転圧縮機の分離器であって、上端を開口し
た縦型の円筒状容器と、該円筒状容器の上部で前記吐出
口と連通した流体入口と、前記円筒状容器の上部に前記
開口を覆うように設けた上部ふたと、該上部ふたに設け
た流体出口と、該流体出口を覆うように設けた油分離用
エレメントと、該分離用エレメントを囲むように設けた
内筒と、前記円筒状容器の下部で、前記圧縮機の潤滑、
密封、冷却用の油を貯溜する油槽と、該油槽の下部での
前記給油口と連通ずる油出口とで構成した油冷式回転圧
縮機の油分離器において、前記油分離用エレメントと前
記油槽との間に、中央部分に開口を設けた截頭円錐状の
円錐板を中低の状態で設けたので、フォーミング現象に
よって生じた泡を該円錐板で消泡するとともに泡の上昇
を防止できるため、油分離用エレメントに泡が達するこ
とはなく、油分離器外に油が流出するというトラブルを
確実に防止でき、小型軽量の油分離器とすることができ
る。

本考案は前記実施例に示したような、油分離器内に入っ
た混合流体を一定方向に旋回せしめる構造を必須とする
ものではないが、本考案の前記実施例に示したような、
油分離器内に入った混合流体を一定方向に旋回せしめる
構造の油分離器に本考案の円錐板を設ければ、油分離器
内を旋回下降する混合流体は円錐板に案内され、ら旋状
に旋回下降した後、強制うずとなって上昇し、油分離用
エレメントに到達するので、混合流体がら油を効率的に
遠心分離し、また流体入口から入った混合体の油分離用
エレメントに達するまでの経路および通過時間を長くす
ることができるので油分離効果を良くすることができる
という効果がある。

さらに、円錐板を設けることによって油槽１２の油面に
直接流体人口１０から流入した流体が作用することを防
止できるため池槽１２の油面は安定し、従来しばしば生
じていたような油槽の油面がらの油の飛散によって油分
離効率が低下するというトラブルも防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の油分離器を備えた油冷式回転圧縮機を
示す。 第２図および第３図は本考案の一実施例を示し、第２図
はその縦断面図、第３図は第２図のＩ−Ｉ線に沿った断
面図である。 ７・・・・・・給油口、８・・・・・・油分離器、９・
・・・・・円筒状容器、１０・・・・・・流体入口、１
１・・・・・・内筒、１２・・・・・・油槽、１３・・
・・・・開口、１４・・・・・・油分離用エレメント、
１５・・・・・・上部ふた、１６・・・・・・流体出口
、２８・・・・・・円錐板、２９・・・・・・仕切板、
３０・・・・・・金網、３１・・・・・・仕切板、３４
・・・・・・流入口、３５・・・・・・通路、３６・・
・・・・開口、４０・・・・・・吐出口、４１・・・・
・・油出口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 気体を吸入する吸気口と、圧縮機の潤滑、密封。 冷却用の油を圧縮機内部へ供給する給油口と、圧縮した
   気体と前記給油口から供給された油との混合流体を圧縮
   機外部へ吐出する吐出口とを設けた油冷式回転圧縮機の
   油分離器であって、上端を開口した縦型の円筒状容器と
   、該円筒状容器の上部で前記吐出口と連通した流体入口
   と、前記円筒状容器の上部に前記開口を覆うように設け
   た上部ふたと、該上部ふたに設けた流体出口と、該流体
   出口を覆うように設けた油分離用エレメントと、該油分
   離用エレメントを囲むように設けた内筒と、前記円筒状
   容器の下部で、前記圧縮機の潤滑、密封。 冷却用の油を貯溜する油槽と、該油槽の下部で前記給油
   口と連通ずる油出口とで構成した油冷式回転圧縮機の油
   分離器において、前記油分離用エレメントと前記油槽と
   の間に、中央部分に開口を設けた截頭円錐状の円錐板を
   中低の状態で設けたことを特徴とする油冷式回転圧縮機
   の油分離器。