JP2004052710A - 油冷式圧縮機のレシーバタンク - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮気体中に含まれる冷却油の分離性能の向上されたレシーバタンクを得る。
【解決手段】レシーバタンク本体１０’の内部上方に、その内壁１１より所定間隔を介して略湾曲形状の案内板１２を取り付け、前記内壁１１と案内板１２との間に誘導路２０を形成する。
この案内板１２は、一端１２ａにおいてレシーバタンク本体１０’の内壁１１に接し、他端１２ｂ側に向かってレシーバタンク本体１０’の内壁１１との間隔を徐々に拡大する形状に形成されている。
また、レシーバタンク本体１０’内に圧縮機本体からの混合流体を導入する導入管１４は、平面視において幅方向の一辺１４ａが、この一辺と平行を成す前記レシーバタンク本体１０’の外壁に対する接線と近接した位置となるよう取り付けられている。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油冷式圧縮機のレシーバタンクに関し、より詳細には圧縮機本体から吐出された圧縮気体を導入し、この導入された圧縮気体中に含まれる冷却油の分離性能を向上した油冷式圧縮機のレシーバタンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
油冷式圧縮機１は、図４に示すように圧縮機本体３０に吸入された空気やガスなどの気体に冷却・潤滑・密封を目的として油（本明細書において「冷却油」という。）の噴射を行いながら圧縮作用を行うものであるため、圧縮機本体３０より吐出された圧縮気体中には多量の冷却油が混在している。
【０００３】
そのため、圧縮機本体３０より吐出された圧縮気体はこれを消費側に供給する前に一旦レシーバタンク１０内に導入し、レシーバタンク１０内で油分を分離・除去して清浄な空気と成し、これを消費側に供給するように構成している。
【０００４】
そして、圧縮気体より分離されてレシーバタンク１０内に貯留された冷却油は、給油配管４１を介して再度圧縮機本体３０の給油口３１から圧縮機本体３０の作用空間内に導入されて、この作用空間内の冷却、密封、潤滑を行うために使用されている。
【０００５】
このように圧縮気体と冷却油とを分離する気液分離器としての機能を有する油冷式圧縮機１のレシーバタンク１０は、一例として図４に示すように略円筒状に形成された圧力容器であるレシーバタンク本体１０’と、このレシーバタンク本体１０’内に圧縮機本体３０から吐出された気液混合流体を導入する導入管１４、油分離器１３を通過した圧縮気体を排出するための圧縮気体の排出口１６、貯留された冷却油を排出するための排出口１５を設け、圧縮機本体３０の吐出口３２を前記導入管１４に連通すると共に、冷却油の排出口１５を給油配管４１を介して圧縮機本体３０の給油口３１に連通して、冷却油を循環可能に構成されている。
【０００６】
そして、レシーバタンク本体１０’内に導入された多量の油分を含む圧縮気体は、大粒の油滴がレシーバタンク本体１０’内で一次分離された後、この一次分離された圧縮気体は油分離器１３で一次分離しきれなかったミスト状の冷却油が図４に示す例ではレシーバタンク本体１０’内に設けられた油分離器１３にて除去された後、圧縮気体の排出口１６を介して排出されて消費側に供給される。
【０００７】
このような構成を備えたレシーバタンク１０において、より冷却油の分離性能の向上を図るべく図４及び図５に示すようにレシーバタンク本体１０’内にこのレシーバタンク本体１０’の内壁１１と平行に案内板１２を設け、この案内板１２とレシーバタンク本体１０’の内壁１１間に、導入された圧縮気体を案内するための流路２０を形成することで、導入された圧縮気体をレシーバタンク本体１０’内で旋回させて比較的長距離レシーバタンク本体１０’内を流動させるように構成されたレシーバタンク１０がある（実公昭５８−３２７２９号公報）。
【０００８】
この実公昭５８−３２７２９号公報に開示されているレシーバタンクは、図５に示すようにレシーバタンク本体１０’の内壁１１に対して所定の間隔を介して平行に配置された円弧状の案内板１２と、この案内板１２の周方向における一端部１２ａとレシーバタンク本体１０’の内壁１１間を連結する仕切板１７を備え、レシーバタンク本体１０’の内壁１１と案内板１２間に圧縮気体の誘導路２０を形成すると共に、この仕切板１７の位置に近接して前記誘導路２０に連通する導入管１４を設け、この導入管１４を介して圧縮機本体３０より吐出された圧縮気体をレシーバタンク本体１０’内の前記誘導路２０に導入し、導入された圧縮気体が誘導路２０に沿った気流を生じるよう構成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の構成のレシーバタンク１０にあっては、案内板１２の一端１２ａとレシーバタンク本体１０’内壁１１間を連結する仕切板１７が図５に示すようにレシーバタンク本体１０’の径方向に配置されてレシーバタンク本体１０’の内壁１１と案内板１２間を連結するよう配置されているので、この仕切板１７は誘導路２０に案内されてレシーバタンク本体１０’内を旋回する圧縮気体に対して障害となる。
【００１０】
そのため、前述の誘導路２０に案内されてレシーバタンク本体１０’内を旋回する圧縮気体は、レシーバタンク本体１０’内を約一周すると、この仕切壁１７に衝突して、その流れが遮られる。
【００１１】
このように、前述の仕切板１７の存在によりレシーバタンク本体１０’内に導入された圧縮気体の旋回が妨げられることから、レシーバタンク本体１０’内に導入された圧縮気体は、レシーバタンク本体１０’内における流動距離が短く、そのため十分に冷却油の分離が行われる前に油分離器１３を介して圧縮気体の排出口１６より排出されることになる。そのため、このようなレシーバタンク１０にあっては冷却油の分離性能には一定の限界があった。
【００１２】
また、図５に示すレシーバタンク１０にあっては、レシーバタンク本体１０’内に圧縮機本体３０からの圧縮気体の導入を行う導入管１４の開口方向前方に位置して前述の案内板１２が配置されているために、レシーバタンク本体１０’内に導入された圧縮気体は先ず案内板１２に衝突した後、この衝突により流動方向を変更されて案内板１２とレシーバタンク本体１０’の内壁１１間に形成された誘導路２０内を案内されて旋回流を生じる。
【００１３】
しかし、このように導入管１４の開口方向前方に、これを遮るように配置された案内板１２に衝突した圧縮気体は、レシーバタンク本体１０’内において旋回流を生じにくいものとなっている。
【００１４】
そこで、本発明の目的は上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり、比較的簡単な構成によりレシーバタンク内に導入された圧縮気体がレシーバタンク内を比較的長距離旋回し、圧縮気体中に含まれる冷却油の分離性能の向上されたレシーバタンクを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の油冷式圧縮機１のレシーバタンク１０は、軸線方向を上下方向と成す略円筒状の圧力容器であるレシーバタンク本体１０’の内部上方に、該レシーバタンク本体１０’の内壁より所定間隔を介して湾曲形状の案内板１２を取り付けて前記レシーバタンク本体１０’の内壁と前記案内板１２との間に誘導路２０を形成すると共に、圧縮機本体３０から冷却油と共に吐出された圧縮気体を導入する導入管１４を、その一端が前記誘導路に連通するよう取り付けて形成されたレシーバタンク１０において、
前記案内板１２を、その一端１２ａを前記レシーバタンク本体１０’の内壁に接すると共に、前記一端１２ａから他端１２ｂ側に向かう少なくとも所定の長さ範囲（図示の例では１２ａから１２ｃの範囲）を前記レシーバタンク本体１０’の内壁との間隔を徐々に拡大する形状に形成したことを特徴とする（請求項１）。
【００１６】
前記構成のレシーバタンク１０において、前記導入管１４を、前記案内板１２の一端１２ａ側において前記誘導路２０に連通すると共に、平面視における前記導入管１２の幅方向における一辺１４ａが、前記レシーバタンク本体１０’の外壁に対する接線Ｔと平行でかつ該接線Ｔと近接するよう前記レシーバタンク本体１０’に取り付けることが好ましい（請求項２）。
【００１７】
また、レシーバタンク本体１０’に取り付けられる前記導入管１４の一端は、前記レシーバタンク本体１０’の外壁を貫通して前記レシーバタンク本体１０’内に突出されていると共に、このレシーバタンク本体１０’内に突出する前記導入管１４の一端は、平面視において前記レシーバタンク本体１０’の内壁と前記導入管１４の幅方向の両片１４ａ，１４ｂとの接触位置近傍において前記幅方向の両辺１４ａ，１４ｂ端部間を結ぶ直線により切断された端部形状とすることができ（請求項３）、また、
平面視において前記レシーバタンク本体１０’の壁面と同心の円弧乃至はこれに近似した曲線により切断された端部形状とすることができる（請求項４）。
【００１８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら以下説明する。
【００１９】
本発明のレシーバタンク１０は、軸線方向を上下方向とする略円筒状の圧力容器であるレシーバタンク本体１０’の内部上方に案内板１２を取り付けて、レシーバタンク本体１０’の内壁１１と案内板１２間に圧縮気体の誘導路２０を形成すると共に、このレシーバタンク本体１０’に圧縮機本体３０からの圧縮気体を導入する導入管１４、内部に貯留された冷却油を排出する排出口１５、油分の除去された圧縮気体を排出する排出口１６を設けて構成されている点においては、従来技術として説明した図４及び図５に示すレシーバタンクと同様の構成であるが、従来技術として説明した図４及び図５に示すレシーバタンク１０にあっては、前述の案内板１２がレシーバタンク本体１０’の内壁１１からいずれの位置においても等間隔と成るよう平行に配置すると共に、この案内板１２の周方向における一端部１２ａとレシーバタンク本体１０’の内壁１１間を連結する仕切板１７を設けた構成であるのに対し、本発明のレシーバタンク１０にあっては、この案内板１２の一端１２ａにおいてレシーバタンク本体１０’内壁１１に接触し、他端１２ｂ側に向かう少なくとも所定の位置（図２及び図３における１２ｃ）迄、徐々にレシーバタンク本体１０’の内壁１１より離間する形状に形成し、誘導路２０の出口２１を出た圧縮気体の旋回流が、この案内板１２の存在によりその流れが遮られることがない形状に形成されている。
【００２０】
なお、図１に示す実施形態にあっては、従来技術として示したレシーバタンク１０と同様に油分離器１３がレシーバタンク本体１０’内に配置されている構成を示しているが、この油分離器１３は、レシーバタンク本体１０’外に配置されていても良く、その構成は図示の例に限定されない。
【００２１】
本実施形態にあっては、図１におけるＩＩ−ＩＩ線の矢視方向における断面において、図２に示すように、レシーバタンク本体１０’の内壁へのこの案内板１２の一端接合部１２ａから約２０°の位置迄をレシーバタンク本体１０’の内壁から徐々に遠ざかる直線状に形成し（以下、案内板のこの直線状に形成された部分を「傾斜部１２１」という。）、言い換えれば、前記レシーバタンク本体１０’の内壁への案内板１２の一端１２ａの接合部に仮想する接線に対して鋭角をなすように、傾斜部１２１を設ける。
【００２２】
そして、前記傾斜部１２１の他端１２ｃから、案内板１２の他端１２ｂまでの約１８０°の範囲をレシーバタンク本体１０’内壁１１と平行を成す形状（以下、この部分の案内板を「平行部１２２」という。）に形成している。
【００２３】
この傾斜部１２１は、図２に示す実施形態にあっては平行部１２２との境界１２ｃにおいて鈍角的な角度で交叉しているが、この傾斜部１２１の形状は、図２に示す実施形態に限定されず、例えば図３に示すように平行部を成す円弧に対し、境界１２ｃにおいて平行部１２２の接線を成す直線としても良く、さらには、図示は省略するが、レシーバタンク本体１０’の内壁１１から平行部１２２との境界１２ｃに至る曲線として形成しても良く、レシーバタンク本体１０’の内壁１１と案内板１２間に形成される誘導路２０が、図２及び図３に示すように案内板１２の一端１２ａ側において、他端１２ｂ側に向かってその幅を広げる断面テーパ状に移行するものであれば、その形状は、スパイラル状など特に限定されない。
【００２４】
本実施形態にあっては、この案内板１２は平面視におけるレシーバタンク本体１０’の中心を中心として約２００°の範囲にこの案内板１２を設け、このうち、図２に示す実施形態にあっては傾斜部を約２０°、図３に示す実施形態にあっては約５０°の範囲で形成しているが、この案内板の形成範囲は、導入管１４を介してレシーバタンク本体１０’内に導入された混合流体がレシーバタンク本体１０’内で旋回流を生じさせることのできる範囲であればその形成範囲は図示の例に限定されず、より短く又は長く形成しても良い。
【００２５】
また、傾斜部１２１と平行部１２２の割合についても、図示の例に限定されず例えばより傾斜部１２１を長くして傾斜部１２１がよりなだらかにレシーバタンク本体１０’の内壁より離間する形状としても良い。
【００２６】
特に、傾斜部を湾曲形状に形成する場合には、平行部１２２は必ずしも設ける必要はなく、案内板１２の他端１２ｂに至る迄徐々にレシーバタンク本体１０’の内壁より離間する形状としても良い。
【００２７】
さらに、図示の例にあっては、前述の傾斜部１２１と平行部１２２とは、単一の案内板１２により一体的に形成されているが、この傾斜部１２１と平行部とは、それぞれ別個の部材として形成し、両者を組み合わせることにより案内板１２を形成しても良い。
【００２８】
なお、前述の案内板１２は、例えばレシーバタンク本体１０’の上蓋１８（図１参照）に溶着等して取り付けても良い。また、案内板１２を、その下端においてレシーバタンク本体１０’の内壁１１側に屈曲させて底板の形成された縦断面Ｌ字状と成し、この底板をレシーバタンク本体１０’の内壁１１に固着して取り付けても良く、または案内板１２の上下両端をレシーバタンク本体１０’の内壁１１側に屈曲させた縦断面略コ字状に形成し、この屈曲形成された端部のいずれともレシーバタンク本体１０’の内壁１１に固着して取り付けても良い。
【００２９】
このようにして案内板１２を取り付けることにより内部で旋回流を生じさせるための誘導路２０が形成された本発明のレシーバタンク１０には、圧縮機本体３０より吐出された圧縮気体と冷却油との混合流体を導入するための導入管１４が取り付けられており、この導入管１４の一端がレシーバタンク本体の外壁を貫通して前記誘導路２０内に突出している。
【００３０】
この導入管１４は、案内板１２の一端１２ａ側において前述の誘導路２０に連通すると共に、平面視における前記導入管１４の幅方向における一辺１４ａが、前記レシーバタンク本体１０’の外壁に接する接線Ｔと平行でかつ該接線Ｔと近接するよう前記レシーバタンク本体１０’に取り付けられている。
【００３１】
この導入管１４の一辺１４ａと、接線Ｔ間の間隔τは、前述のように近接して形成されており、最小でレシーバタンク本体１０’の側壁が有する肉厚迄減少させることができる。
【００３２】
なお、レシーバタンク本体１０’の外壁を貫通してレシーバタンク本体１０’内に突出する導入管１４の一端形状は、導入管１４の軸線方向に対して直交方向に切断されたものとしても良いが、導入管１４の端部をこのような形状に形成する場合には、図２中に破線で示すように、導入管１４のレシーバタンク内に対するに突出部分が大きくなり、案内板の取付位置ないしは導入管の直径が制約されることから、図２中に実線で示すように平面視において該導入管１４の軸線に対して斜めに交叉する直線により切断することにより、前記導入管１４の幅方向の二辺１４ａ，１４ｂが、前記レシーバタンク本体１０’の内壁１１との接触する位置、又はこの接触位置よりわずかにレシーバタンク本体１０’内に突出する位置に形成してもよく、また、図２中に二点鎖線で示すようにレシーバタンク本体１０’の壁面と同心を成す円弧又はこれに近似した曲線に切断しても良い。
【００３３】
もっとも、この導入管１４の端部形状は、レシーバタンク本体１０’内における導入管１４の突出長さを減少し得るものであれば他の形状であっても良く、前述した形状に限定されるものではない。
【００３４】
以上のように構成された本発明のレシーバタンク１０内に、圧縮機本体３０より吐出された混合流体を導入管１４を介して導入すると、この導入された混合流体はレシーバタンク本体１０’の内壁１１と案内板１２間に形成された誘導路２０内を案内されて、図中矢印で示すようにレシーバタンク本体１０’内周を旋回する旋回流となる。
【００３５】
このとき、導入管１４は平面視においてその幅方向の一辺１４ａを、レシーバタンク本体１０’の外周に対する接線Ｔと平行で、かつこの接線Ｔに近接した位置に配置しているため、導入管１４を介して導入された混合流体は誘導路２０の形状に従って円滑に案内されて旋回流となる。
【００３６】
このようにしてレシーバタンク本体１０’内で生じた旋回流は、レシーバタンク内壁１１と案内板１２間に形成された誘導路２０を出た後もレシーバタンク本体１０’内壁１１に沿って流動するが、案内板１２の一端１２ａは前述のようにレシーバタンク本体１０’の内壁と接しており、しかもこの一端から案内板１２の他端１２ｂ側に向かって徐々にレシーバタンク本体１０’の内周１１より離間する傾斜形状に形成されているので、この案内板１２の存在は圧縮気体の旋回流に対して障害と成ることがない。
【００３７】
そのため、レシーバタンク本体１０’内に導入された圧縮機本体３０からの混合流体は、レシーバタンク本体１０’内を比較的長距離旋回し、その間に圧縮気体中に含まれる油分が分離されてレシーバタンク本体１０’の底部に回収される。
【００３８】
従って、前述の構成を備えた本発明のレシーバタンク１０にあっては、圧縮気体と冷却油の分離性能が向上したものとなっている。そのため、レシーバタンク１０により一次分離された圧縮気体中に含まれるミスト状の冷却油を除去するための油分離器１３の小型化が可能となる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明した本発明の構成により、以下に示すような顕著な効果を有するレシーバタンクを得ることができた。
【００４０】
（１）レシーバタンク本体内に設けた案内板を、その一端を前記レシーバタンク本体内壁に接すると共に、前記一端から他端側に向かう少なくとも所定の長さ範囲を前記レシーバタンク本体の内壁との間隔を徐々に拡大する形状に形成したことにより、油冷式の圧縮機本体より冷却油と共に吐出された圧縮気体をより長距離レシーバタンク内で旋回させることが可能となった結果、従来のレシーバタンクに比較して油分の一次分離をより効果的に行うことができた。
【００４１】
その結果、従来のレシーバタンクに比較して、同様の分離性能を有するレシーバタンクをより小型なものとすることが可能となると共に、一次分離後の圧縮気体中に残るミスト状の油分を分離するための油分離器を小型化することが可能となった。
【００４２】
（２）前記導入管を、前記案内板の一端側において前記誘導路に連通すると共に、平面視における前記導入管の幅方向における一辺が、前記レシーバタンク本体の外壁に対する接線と平行でかつ該接線と近接するよう前記レシーバタンク本体に取り付けた構成を備える本発明のレシーバタンクにあっては、導入管の開口方向前方に位置して案内板が配置されることがなく、圧縮機本体から冷却油と共に吐出された圧縮気体が円滑に誘導路内を案内される。その結果、圧縮気体をさらに長距離レシーバタンク内で旋回させることが可能となり、油分離性能のさらなる向上を図ることができる。
【００４３】
なお、レシーバタンク本体に取り付けられる前記導入管の一端を、平面視において前記レシーバタンク本体内壁と前記導入管の幅方向の両片との接触位置近傍において前記幅方向の両辺端部間を結ぶ直線により切断された端部形状に形成することにより、又は、レシーバタンク本体の壁面と同心の円弧乃至はこれに近似した曲線により切断することにより、前述の配置により導入管を取り付けた場合であっても導入管のレシーバタンク本体内に対する突出長さを減じることができ、案内板の取付位置や使用する導入管のサイズがこれにより制約等されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレシーバタンクを備えた油例式圧縮機の概略説明図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】本発明の別の実施形態を示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図４】従来のレシーバタンクを備えた油冷式圧縮機の概略説明図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図。
【符号の説明】
１　油冷式圧縮機
１０　レシーバタンク
１０’　レシーバタンク本体
１１　内壁（レシーバタンク本体の）
１２　案内板
１２ａ　一端（案内板の）
１２ｂ　他端（案内板の）
１２ｃ　境界（傾斜部と平行部の）
１２１　傾斜部
１２２　平行部
１３　油分離器
１４　導入管
１５　排出口（冷却油の）
１６　排出口（圧縮気体の）
１７　仕切板
１８　上蓋
２０　誘導路
２１　出口（誘導路の）
３０　圧縮機本体
３１　給油口
３２　吐出口
４１　給油配管
Ｔ　レシーバタンク本体の外周に対する接線
τ　Ｃ−Ｔ間の間隔

Claims (4)

1. 軸線方向を上下方向と成す略円筒状の圧力容器であるレシーバタンク本体の内部上方に、該レシーバタンク本体の内壁より所定間隔を介して湾曲形状の案内板を取り付けて前記レシーバタンク本体の内壁と前記案内板との間に誘導路を形成すると共に、圧縮機本体から冷却油と共に吐出された圧縮気体を導入する導入管を、その一端が前記誘導路に連通するよう取り付けて形成されたレシーバタンクにおいて、
   前記案内板を、その一端を前記レシーバタンク本体の内壁に接すると共に、前記一端から他端側に向かう少なくとも所定の長さ範囲を前記レシーバタンク本体の内壁との間隔を徐々に拡大する形状に形成したことを特徴とする油冷式圧縮機のレシーバタンク。
2. 前記導入管を、前記案内板の一端側において前記誘導路に連通すると共に、平面視における前記導入管の幅方向における一辺が、前記レシーバタンク本体の外壁に対する接線と平行でかつ該接線と近接するよう前記レシーバタンク本体に取り付けたことを特徴とする請求項１記載の油冷式圧縮機のレシーバタンク。
3. 前記導入管の一端が前記レシーバタンク本体の外壁を貫通して前記レシーバタンク本体内に突出されていると共に、このレシーバタンク本体内に突出する前記導入管の一端は、平面視において前記レシーバタンク本体の内壁と前記導入管の幅方向の両片との接触位置近傍において前記幅方向の両辺端部間を結ぶ直線により切断された端部形状である請求項１記載の油冷式圧縮機のレシーバタンク。
4. 前記導入管の一端は、平面視において前記レシーバタンク本体の壁面と同心の円弧乃至はこれに近似した曲線により切断された端部形状である請求項１記載の油冷式圧縮機のレシーバタンク。

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