JP2008518761A - 油溜めの脱気から油を分離する装置 - Google Patents

油溜めの脱気から油を分離する装置 Download PDF

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Abstract

油溜めの脱気から油を分離する装置であって、
脱気のためのライン(3)を有し、該ラインが、一端を前記油溜め(1)に連結され、また該ラインに空気吸引のための吸引ポンプ(4)が備えられ、さらに、前記ライン(3)の他端がフィルター(7)に連結され、該フィルターは、戻りライン(9)によって前記油溜め(1)に連結された室(8)内に備えられ、室(8)に環境への出口(10)が備えられているような装置において、
逆止め弁(12)が、前記戻りライン(9)に備えられており、該ラインは、油溜め(1)から室(8)へ空気流を通過させ、また逆向きの空気流を通さず、さらに、前記逆止め弁が小さな逆流開口(16)を備え、該開口が、フィルター(7)によって室(8)内で分離された油が油溜め(1)に逆流できるようにする、
ことを特徴とする装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、
油溜めの脱気から油を分離する装置であって、
脱気ラインを有する公知のタイプのもので、該ラインが、一端を前記油溜めに連結され、また該ラインに空気吸引のための吸引ポンプが備えられ、さらに、前記ラインの他端がフィルターに連結され、該フィルターは、戻りラインによって前記油溜めに連結された室内に備えられ、該室に環境(environment)或いは大気への出口が備えられているような装置、
に関する。
前記装置を備えることのできる油溜めの一例は、無潤滑(oil-free)圧縮機のギヤボックスのクランクケースである。
油溜めの脱気、たとえば圧縮機のクランクケースの脱気は、油エーロゾル、分散エーロゾル、および凝縮エーロゾルを大量に含んでいる。このクランクケースの脱気が直接大気中に解放されると、油を含む空気が圧縮機に吸入されるということが起こりうる。圧縮機特に冷却システムが油で汚染されうる。したがって、クランクケースの脱気から油を分離する装置の使用。
前記の公知の装置の場合、油エーロゾルを含む空気は、前記吸引ポンプによって、前記ラインを通して、フィルターにポンプ輸送され、該フィルターにおいて、空気と油が分離される。分離された油は、前記戻りラインを通って、油溜めに逆流し、したがって清浄化空気が出口から環境に送り出される。
油溜めの脱気から油を分離するそのような装置は、BE 1.009.008号明細書に記載されており、この装置では、ある流量の清浄化空気が前記出口を通して環境に送り出される。
しかし、実際には、前記フィルターの存在にもかかわらず、油汚染された空気が油溜めから前記出口を通って周囲空気中に流れ出すと思われる。
十分な研究によって明らかになったところでは、この現象は、高温の上昇油蒸気および/または油エーロゾルが前記戻りラインを通って前記室内に到達し、清浄化空気をふたたび汚染する、という事実による。
本発明の目的は、前記その他の欠点の１つ以上を克服することであり、より効率的に汚染空気をろ過し、該空気から油を分離することのできる簡単な装置を提供することである。
この目的に応じて、本発明は、
前記タイプの装置であって、
逆止め弁が、前記戻りラインに備えられており、該ラインは、油溜めから前記室まで空気流を通過させ、また逆向きの空気流を通さず、さらに、前記逆止め弁が小さな逆流開口を備え、該開口が、フィルターによって前記室内で分離された油が油溜めに逆流できるようにする、
ことを特徴とする装置、
に関する。
前記吸引ポンプは、常に、前記油溜めから供給空気を吸引するので、油溜めは常に軽い不足圧(underpressure)にあり、その結果、前記逆止め弁は閉鎖位置に維持される。
しかし、この閉鎖位置においても、油は前記逆流開口を通って前記室から油溜めまで逆流することができるが、油蒸気または油エーロゾルは、油溜めから前記室に流れて環境に到達するのが防がれる。
そのために、前記逆流開口の通過断面の寸法は、好ましくは、この逆流開口が、閉じた流路として働くように、常に、フィルターから油溜めに逆流する油で満たされるようなものとなっており、したがって蒸気が油溜めから前記逆流開口を通って逃げ出すのが防がれるようになっている。油溜めに逆流する油は、油溜めの軽い不足圧のために、吸引される。
前記吸引ポンプが故障したり、ラインがふさがれたりした場合、油溜めの圧力が上昇し、その結果、逆止め弁が開放位置に配置され、空気が油溜めから戻りラインと前記室とを通って、出口から環境に送り出される。この場合、この空気は非清浄化状態で環境内に送り出されるが、油が無潤滑圧縮機の圧縮空気内に入るのが防がれる。
前記逆止め弁は、好ましくは、固定部分と可動部分とから成り、前記逆流開口は可動部分に備えられる。
前記逆止め弁の利点は、構造が非常に簡単であり、また、使用時の第一の閉鎖状態において、油流が前記逆流開口を通って前記室から油溜めまで簡単に移動することができ、また、使用時の第二の開放位置において、空気流が油溜めから前記室まで移動する、ということである。
以下、本発明の特徴がさらに十分に理解されるように、添付の図面を参照しつつ、油溜めの脱気から油を分離する装置の好ましい実施形態について説明する。
図１は、本発明の装置2を備えた、油溜め1、たとえば、無潤滑圧縮機の歯車伝動装置のクランクケースを模式的に示す。
この装置2は、脱気のためのライン3を有し、該ラインは二つの部分3Aおよび3Bから成る。ここで、第一のライン部分3Aは、前記油溜め1に接続しており、また吸引ポンプ4が両部分3Aと3Bの間に備えられている。
前記吸引ポンプ4は、この場合、ベンチュリ管から成り、このベンチュリ管のくびれ部分にライン3Aが接続されており、また、ライン3Bがこのベンチュリ管の出口に接続されている。また、圧縮空気ライン5がこのベンチュリ管の入口に接続されている。
圧縮空気ライン5は、圧縮空気ネットワークの一部であるが、このネットワークは図示していない。このネットワークには、圧縮機または他の圧縮空気源からの圧縮空気が供給される。この場合、この圧縮空気ラインには、放出器(ejector)の上流に、制流子または圧力調節器6が取りつけてある。
前記放出器を使用することの利点は、これが可動部分を有さず、したがって摩耗しにくいということである。
ライン3の第二のライン部分3Bは、前記吸引ポンプ4の圧力側を直立管状フィルター7に接続している。管状フィルター7は、垂直に設置されており、スポンジ状材料で作られ、該スポンジ状材料が、フィルター壁を内側から外側に流れる空気からエーロゾルの形の油を集め、その過程で、微細な油滴がくっついて、大きな油滴が形成され、フィルター7の外側を少しずつ流れ落ちる。
前記フィルター7は、室8内に備えられ、該室は、戻りライン9によって前記油溜め1に接続され、また環境への出口10を備えている。
図２により詳しく示すように、前記戻りライン9は、二つの部分9Aと9Bとから成る。もっと詳しく言うと、前記室8に接続された第一の部分9Aと前記油溜め1に接続された第二の部分9Bとから成っている。これらの部分はフランジ継手11によって相互接続されている。
本発明においては、逆止め弁12が前記戻りライン9に備えられ、該ラインは、主として、固定部分13と可動部分14とから成り、固定部分13は、前記フランジ継手11の間に部分的または全体的にクランプされ、前記フランジ継手に対するシーリングとなる。また、可動部分14は、前記固定部分13に蝶番取りつけされている。
前記固定部分13には、第一の開口15が備えられ、該開口は前記可動部分14によってシールすることができる。
可動部分14には、小さな逆流開口16が備えられている。この逆流開口は、逆止め弁12の固定部分13の前記第一の開口15よりも小さく、逆止め弁12が閉じているときには、常に室8から油溜め1への通路を形成する。
本発明の装置2の動作は、非常に簡単であり、以下のようである。
放出器に圧縮空気ライン5によって圧力調節器6からある流量QEの圧縮空気が供給されると、ある流量Q1の油汚染空気が油溜め1からライン3の第一の部分3Aを経て吸引される。
本発明の装置の寸法は、前記流量Q1が、通常のクランクケース脱気流量QS、すなわち圧縮機の要素特にローター軸のまわりのシーリングを経て油溜め1に運ばれる流量、よりも少し大きくなるように選択される。
その結果、常に油溜め1はほぼ一定の少しだけ小さな不足圧にあることになる。
その結果、逆止め弁12の可動部分14が固定部分13に対して引きつけられ、可動部分13は第一の閉鎖使用状態にあることになる。
放出器においては、油汚染空気が圧縮空気と混合され、合計(common)流量QE＋Q1が、ライン3の第二の部分3Bを通って、フィルター7に送られ、したがって、そのあと、清浄化空気が出口10を通って、QE＋Q1に等しい流量で、環境に送り出される。
フィルター7内に生じる油滴は、フィルター7を少しずつ流れ落ち、重力によって、戻りライン9内を、逆止め弁12の可動部分14の逆流開口16を通り、油溜め1に戻される。また、油溜め1内の不足圧により、逆流開口16を通る油の流れが促進される。
ここで、可動部分14の前記逆流開口16の寸法は、この逆流開口16がフィルター7から油溜め1に逆流する油で常に満たされるようなものとし、この逆流開口16が逆流する油の流れでシールされ、したがって油蒸気を含む空気はこの逆流開口16を通って室8内に入ることができない。
たとえば圧縮空気ライン5内の圧縮空気が少なくなって、クランクケースからの脱気が、減ると、油溜め1に漏れだすクランクケース脱気流量QSのために、油溜め1内がわずかに過圧になり、この過圧により、前記逆止め弁12が、図２に鎖線で示すような第二の開放使用位置に来るように強制され、したがって汚染空気が、戻りライン9と室8を経て、出口10から環境に放出される。
図３は、本発明による装置2の実用的実施形態であり、ここでも、同じ機能の部品は、先行図面の場合と同じ参照番号で示す。
この実施形態の場合、フィルター7は、フィルターハウジング17内に備えられ、ハウジング17は、油溜め1に対向し、室8を形成している。ここで、フィルターハウジング17は、可動フィルターふた18でシールされ、該ふた18には、ベンチュリ管の形の前記吸引ポンプ4が備えられ、またライン部分3Aと3Bとが、それぞれ、フィルターハウジング17とフィルターふた18とに内部連結穴として成形されている。
この場合、前記逆止め弁12は、シール材、たとえばエラストマーたとえばゴムで作られ、フィルターハウジング17と油溜め1との間のシーリングをなしており、これらの両部分の間の凹部にクランプされている。
この逆止め弁12には、第二の開口19が備えられ、該開口は、吸引ポンプ4によって前記ライン3Aを通じて油溜め1から吸引される空気の通路を形成しており、この空気は、フィルターハウジング17内のライン3B、フィルター7、および出口10を通って強制排出される。
フィルター7によって分離された油は、フィルターハウジング17の底部に集められ、戻りライン9およびこのライン9の逆止め弁12内の逆流開口16を通って、油溜め1に戻される。
図４および５の前記逆止め弁12の詳細図に示すように、この場合、前記可動部分14が前記固定部分13と一体に作られている。
明らかに、前記吸引ポンプ4は、たとえば、圧縮空気ラインの存在が必要でないような、いくつかの異なったタイプのポンプの形に作ることができる。
やはり明らかなことは、圧縮空気ライン5の圧力調節器6の存在は、必ずしも必要でない、ということである。
本発明においては、前記フィルターはいろいろな形に作ることができ、前記のような直立管状フィルターに限定されるものではない。
明らかに、前記第一の開口15は、可動部分14ではなく前記固定部分13に備えることができる。
当然、本発明の装置は、無潤滑圧縮機のクランクケースに使用できるばかりでなく、他の油溜めにも使用できる。
本発明は、添付の図面に示し、上で説明した実施形態のみに限定されるものではない。逆に、油を分離する本発明の装置は、本発明の範囲を逸脱することのないあらゆる種類の変形を加えて具体化することができる。
脱気から油を分離する本発明の装置を取りつけた油溜めを模式的に示す図である。 図１にF2で示す部分の拡大図である。 本発明の装置の実用的な実施形態である。 図３に矢印IV−IVで示す部分の図である。 図４に矢印V−Vで示す部分の図である。
符号の説明
1 油溜め
2 本発明の装置
3 ライン
3A 3の第一の部分
3B 3の第二の部分
4 吸引ポンプ
5 圧縮空気ライン
6 圧力調節器
7 管状フィルター
8 室
9 戻りライン
9A 9の第一の部分
9B 9の第二の部分
10 出口
11 フランジ継手
12 逆止め弁
13 固定部分
14 可動部分
15 第一の開口
16 逆流開口
17 フィルターハウジング
18 可動フィルターふた
19 第二の開口
Q1 流量
QE 流量
QS クランクケース脱気流量

Claims (10)

  1. 油溜めの脱気から油を分離する装置であって、
    脱気のためのライン(3)を有し、該ラインが、一端を前記油溜め(1)に連結され、また該ラインに空気吸引のための吸引ポンプ(4)が備えられ、さらに、前記ライン(3)の他端がフィルター(7)に連結され、該フィルターは、戻りライン(9)によって前記油溜め(1)に連結された室(8)内に備えられ、室(8)に環境への出口(10)が備えられているような装置において、
    逆止め弁(12)が、前記戻りライン(9)に備えられており、該ラインは、油溜め(1)から室(8)へ空気流を通過させ、また逆向きの空気流を通さず、さらに、前記逆止め弁が小さな逆流開口(16)を備え、該開口が、フィルター(7)によって室(8)内で分離された油が油溜め(1)に逆流できるようにする、
    ことを特徴とする装置。
  2. 当該逆止め弁(12)が、主として、固定部分(13)と可動部分(14)とから成り、少なくとも一つの第一の開口(15)が前記固定部分に備えられ、該固定部分を前記可動部分(14)によってシールすることができることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 当該逆流開口(16)が可動部分(14)に備えられていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. 当該逆止め弁(12)が一体に作られることを特徴とする請求項２に記載の装置。
  5. 当該逆止め弁(12)がシール材で作られることを特徴とする請求項２に記載の装置。
  6. 当該逆止め弁(12)がシールの形に作られることを特徴とする請求項５に記載の装置。
  7. 当該戻りライン(9)が、当該室(8)に接続された第一の部分(9A)と当該油溜め(1)に接続された第二の部分(9B)とから成り、該第一の部分と第二の部分(9Aと9B)が、フランジ継手(11)によって相互連結され、これらの部分の間に当該逆止め弁(12)が備えられていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
  8. 当該固定部分(13)が、当該可動部分(14)に隣接して、第二の開口(19)を備えていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
  9. 当該第二の開口(19)がライン(3)と当該油溜め(1)との間に備えられていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  10. 当該逆流開口(16)の寸法が、使用時に、この逆流開口(16)が、常に、フィルター(7)から分離されてこの逆流開口(16)を通って油溜め(1)に逆流する油で満たされるようなものとなっていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
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