JP2544435Y2 - 空気圧縮装置に於ける浄油装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は給油式の空気圧縮装置に
於ける浄油装置に係わり、更に詳しくは、空気圧縮装置
を構成する油分離器で分離した油中に分散した微細の水
分をも吸着できるようにした浄油装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の通り空気圧縮装置は各種産業に於
いて用いられており、この内低騒音、メンテナンスの容
易さ等の理由によりスクリュー空気圧縮装置が多用され
ている。このスクリュー空気圧縮装置は、大要、スクリ
ュー圧縮機と、油分離器と、油冷却器及びゴミを取る為
の油濾過器によって構成されていて、スクリュー圧縮機
内に吸入された空気は油による潤滑、冷却、シールの
下、スクリューロータの回転により圧縮される。作用流
体が大気を取入れたものである場合は圧縮空気中には水
分が存在し、又、スクリュー圧縮機に給油された油は圧
縮空気中に混合する。そこで生じた圧縮空気、油、水分
の混合流体は次いで油分離器に流入し、そこで圧縮空気
と油に分離され、圧縮空気は圧縮空気使用機器へ供給さ
れると共に油は戻り油管を介して差圧により再び冷却、
ゴミ除去されながらスクリュー圧縮機に戻されるわけで
あるが、上記油分離器に於いては分離した油の下層に油
と水の混濁したドレンが溜る。この理由は、１つにはス
クリュー圧縮機自体が圧縮工程で水分を生ずること、又
他の理由は圧縮空気使用機器の使用が停止し、スクリュ
ー圧縮機の稼動が停止した時の油分離器内に於ける凝縮
により、水分が生ずること、更には油分離器の内外に於
ける温度差に基づく凝縮等により油分離器内に水分が溜
るものである。

【０００３】油分離器内のドレンは比重差で底部に溜る
ので、このドレンを手動或は自動で適時に排出するが浄
油装置で更に清浄化した油を回収し空気圧縮機に戻すこ
とが行われている。このようなドレン排出が適時に行わ
れたとしても油分離器内に溜った油中には微細な水滴が
多数含まれており油と水との比重差ではこの水滴を分離
することはできない。そこで油分離器の油を空気圧縮機
に戻す戻り油管にバイパス配管を設けて、このバイパス
配管に浄油器を介装している。

【０００４】図３は従来例の給油式の空気圧縮装置を示
してある。スクリュー圧縮機、ロータリー圧縮機等の給
油式空気圧縮機（以下スクリュー空気圧縮機を例として
のべる。）１の吸込口７より吸入された空気Ａは、モー
タ８によって回転する一対のスクリューロータの間の歯
と歯の間の空間とケーシングの間にとじ込められ該空間
が縮小することによって圧縮されていく。圧縮中、連続
的に圧縮空間に油が噴射されて、このミスト状の油によ
って圧縮熱が奪われ、略等温圧縮が実行されながら、ロ
ータ歯間及びロータとケーシング間を密封し、ロータ間
等の潤滑が成される。圧縮空気はケーシングから吐出さ
れ、その圧縮空気と圧縮後に生じた水分及び上記油、並
びに塵埃より成る混合流体Ｂは吐出配管２を通じて油分
離器３に導かれる。ここで、比重差により圧縮空気Ａ′
と油Ｃに分離される。その際油分離エレメント９により
微細な油まで捕集され、油分離が徹底される。

【０００５】圧縮空気Ａ′は以後逆止弁２９を介装した
送気側吐出配管２５を通じて図示しない圧縮空気使用機
器へ供給される。他方油Ｃは、戻り油管４を介して、油
分離器３とスクリュー圧縮機１間の差圧により、スクリ
ュー圧縮機１へ戻る。途中で油冷却器５によって冷却さ
れると共に、ゴミ除去用油濾過器６によって油中の塵埃
等が除去される。

【０００６】この過程に於いて、スクリュー圧縮機１に
於ける空気Ａの圧縮によって空気中の水蒸気が水分とな
って混合流体Ｂ中に含まれること、及び油分離器３のケ
ーシングの内外温度差によって凝縮水が生ずること、又
は圧縮空気Ａ′の使用停止に伴ないスクリュー圧縮機１
が停止した時に同時に凝縮水が生ずること等の理由によ
り油分離器３内には水分Ｄが溜る。

【０００７】油分離器３の底部に管１０を介してドレン
排水弁１１を連ねられている。このドレン排水弁１１
は、種々のものが考慮される。

【０００８】油冷却器５の上流側で戻り油管４にバイパ
ス管１２の入口を連結し、バイパス管１２の出口を油冷
却器５の下流側で戻り油管４に連結し、バイパス管１２
に上流側より順にポンプ１７、浄油器１５を介装する。
このポンプ１７は戻り油管４から分流した油を加圧して
浄油器１５の抵抗に打克って通過させるようにしてい
る。吸込口７は管状でその入口に吸込みフィルタ１８が
設けられ、内部に漏油防止弁１９を設け、吸込管を漏油
防止弁１９よりも上流側を吸込み上管２１、下流側を吸
込み下管２２として分けている。この漏油防止弁１９は
バルブコントローラ２４により開閉される。バルブコン
トローラ２４と油分離器３から流出する圧縮空気Ａ′を
圧縮空気使用機器へ送る送気側吐出配管２５は操作管３
１でもって連通しており、バルブコントローラ２４は送
気側吐出配管２５中の圧縮空気圧の上昇により漏油防止
弁１９を開き、圧縮空気圧の低下により該弁を閉じて停
止時のスクリュー圧縮機１の吸込口７から油が洩れるの
を防止している。又、電源スイッチ２６を切ってモータ
８を停止した際に、油分離器３中の圧縮空気圧力を低下
させるために、油分離器３中の圧縮空気を放出する放気
弁２７が設けてある。

【０００９】図４は他の従来例を示すが図３と異なるの
はドレン排出弁１１と、油冷却器５の下流側の戻り油管
４の間にバイパス管１２を設けて、バイパス管１２にポ
ンプ１７、浄油器１５を設けてある。浄油器１５はケー
シング１６の中に円筒状の水分吸着フィルタ１４を配設
し、バイパス管１２中の油をケーシング１６に入れて、
該フィルタ１４の外側から内へ通して濾過する例を示し
てある。

【００１０】上記の水分吸着フィルタ１４としては次の
例を上げることができる。即ち針葉樹パルプを主成分と
し、親水性酸基を多数有するセルローズ繊維を薄いシー
ト状に抄き、これに特定のクレープをつけ、次いでロー
ル状にスリッタを成形したもので、吸着、親水性に富ま
しめたものである。この水分吸着フィルタ１４によれ
ば、油中の１０ミクロン単位の微細な分散粒子はシート
間の間隙により物理的に吸着される。更に油中の１〜
０．０１ミクロンの極微な分散水粒子はセルローズ繊維
のからみ合い等によって無数に形成されている繊維間の
毛細管で吸着されるものである。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】スクリュー圧縮機１を
止めると放気弁２７より圧縮空気を放気させる。一方操
作管３１内の圧力低下により、バルブコントローラ２４
が作動することによって漏油防止弁１９は閉じる。しか
し漏油防止弁１９の摩耗により油がもれる場合がある。
又、この弁はスクリュー圧縮機１の空気吸込み側にあ
り、吸込口７に吸込みフィルタ１８を設けたとしても、
吸い込み空気中の塵埃に絶えず晒されているので漏油防
止弁１９は微小な塵埃をかみこむ確率が高く漏油防止弁
１９より油が漏れることが往々にしてあった。更に又放
気弁２７によって油分離器３内は圧力が零にならなけれ
ばいけないのだが、放気弁２７のなんらかの故障によっ
て微圧（残圧）が残ることがある。油分離器３の油面と
漏油防止弁との関係位置によっては油のヘッド圧がかか
る。（漏油防止弁にかかる圧力＝油分離器内（スクリュ
ー圧縮機内）の微圧（残圧）＋油分離器内の油のヘッド
圧）によって漏油防止弁１９より油が漏れることが往々
にしてあった。

【００１２】このような理由で浄油器１５の戻し回路を
吸込み下管２２に配管することは適切ではない。しかし
ながら浄油器における圧力降下が大きいので浄油器を通
過する油を油冷却器の下流で戻り油管に戻すには吐出圧
縮空気圧力を７ｋｇｆ／ｃｍ²とした場合、浄油器１５
に３ｋｇｆ／ｃｍ² 〜５ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力をかけな
いと油が循環しない。そこで浄油器１５の手前に加圧ポ
ンプ１７を装備し、このポンプ１７で浄油器１５での油
の圧力降下分を補償している。

【００１３】上記のとおり、従来例の給油式の空気圧縮
装置には （１） 空気圧縮機が停止した際に漏油防止弁から油が
もれるおそれが多く、漏油弁の下流の吸込み下管へ油を
戻せない。 （２） 浄油器からの戻し油を比較的圧力の高い部分へ
戻しているため、浄油器へは油を加圧して送り込まねば
ならず、そのためポンプが必要になる。という課題があ
る。

【００１４】本考案は上記(1) (2) の課題を同時に解決
可能な空気圧縮装置における浄油装置を提供することを
目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本考案の第１の考案は空
気圧縮機１停止時に空気圧縮機１の吐出側を無圧とする
放気弁２７を備え、空気圧縮機１の吐出配管２に介装し
た油分離器３から分離した油を油冷却器５及びゴミ除去
用油濾過器６を介して空気圧縮機１に戻す戻り油管４及
び油分離器３から分離した水分を含む油から、この水分
を除去して空気圧縮機１に戻す浄油器１５を備え、この
浄油器１５は、上記油分離器３の下部又は上記戻り油管
４、油冷却器５、ゴミ除去用油濾過器６等の圧力のある
分離油が存在する部分にその入口が連通しその出口が空
気圧縮機１に油を戻すように接続され油中に分散した微
細水分を吸着するためのフィルタ１４を有する水分除去
用浄油器１５を備えた空気圧縮装置に於ける浄油装置に
おいて、上記浄油器１５出口と空気圧縮機１の吸込部に
設けた漏油防止弁１９の吸込空気流に関し下流側を連通
し、前記油分離器の下部又は上記戻り油管、油冷却器、
ゴミ除去用油濾過器等の圧力のある分離油が存在する部
分と浄油器１５の入口を連通する浄油器配管または浄油
器出口と漏油防止弁１９の吸込空気流に関し下流側を連
通する浄油器配管に開閉弁を介装し、空気圧縮機１の停
止時にこの開閉弁を閉弁する制御回路を設けたことを特
徴とする空気圧縮装置に於ける浄油装置である。

【００１６】本考案の第２の考案は前記開閉弁を電磁弁
とし、空気圧縮機の電源スイッチの二次側にこの電磁弁
の配線を設けたことを特徴とする第１の考案に記載の空
気圧縮装置に於ける浄油装置である。

【００１７】本考案の第３の考案は前記開閉弁を空気動
作弁とし、空気圧縮機の吐出配管又は油分離器と空気動
作弁の操作部との間を配管により結合したことを特徴と
する第１の考案に記載の空気圧縮装置に於ける浄油装置
である。

【００１８】

【実施例】次に添付図面に従い本考案の実施例を詳細に
説明する。

【００１９】「実施例１」 図１は実施例１のフローシートである。図１において、
従来例で用いたと同符号を付した部材は同一の部材であ
り、夫々の部材の説明及び各部材の結合関係が同一の部
分は従来例の説明にゆずり、異なる部分について説明を
行う。浄油器配管４２はドレン排出弁１１と吸込口７の
漏油防止弁１９の吸込流に関し下流側の吸込み下管２２
の間に設け、浄油器配管４２中の図示矢印の方向に流れ
る油の流れに従って浄油器１５、電磁弁３２を介装して
ある。電磁弁３２の操作部３２ａは電源スイッチ２６の
二次側に配線してある。即ち、電源スイッチ２６が投入
されると電磁コイルが励磁されて開弁し、電源スイッチ
２６が切れると閉弁するようになっている。

【００２０】上記構成における作用を説明する。電源ス
イッチ２６を投入すると放気弁２７は閉じ、電磁弁３２
は開弁し、モータ８は回転する。これによってスクリュ
ー圧縮機１は回転して系中の空気を圧縮して吐出配管
２、油分離器３、送気側吐出配管２５中に加圧空気を生
じさせ操作管３１を通じてバルブコントローラ２４を作
動して漏油防止弁１９を開弁する。これによって、スク
リュー圧縮機１は吸込口７より、吸込フィルタ１８、吸
込み上管２１、漏油防止弁１９、吸込み下管２２を通じ
て大気を吸込み、圧縮して吐出配管２、油分離器３、送
気管側吐出配管２５を通じて圧縮空気使用機器へ圧縮空
気を送り出す。

【００２１】油分離器３では圧縮空気中の油が分離され
る。この油中には圧縮空気中の水分及びゴミが含まれて
いる。この油中の水分は比重差で分離し油分離器３の底
部に溜る。この油分離器３中に溜った油は油分離器３の
底部から液面までの間で次第に変化している。即ち、油
分離器３中の比重差で下ったより水分を多く含むドレン
程下にあり、上層に向って次第に水分量の少ない油とな
っている。そして戻り油管４の入口付近から上層の油は
戻り油管４を通じて油冷却器５で冷却され、ゴミ除去用
油濾過器６で油中のゴミを除かれスクリュー圧縮機１へ
戻る戻り油と、ドレン排出弁１１をとおり、浄油器配管
４２を通じて浄油器１５で油中の水分を吸着されて電磁
弁３２を介して吸込口７の漏油防止弁１９の下流の吸込
下管２２へ流れる浄油とが流れる。油分離器３では戻り
油管４の入口から下方では浄油器１５へ向う油のみが流
れる。従って油分離器３の液面から戻り油管４の入口の
油の流速（降下速度）は、戻り油管４の入口より下層の
油の流速（降下速度）よりも大きい。又戻り油管４の入
口より下層の油はドレン排出弁１１を間欠して開閉する
ものである場合もあり、戻り油管４の入口より下層の油
はより比重差で油水分離する。

【００２２】油分離器３の底部の油は管１０、ドレン排
出弁１１をとおり浄油器配管４２に入る。この浄油器配
管４２に入る油は水滴を含んでいる。浄油器配管４２に
入った油は油分離器３における圧力と吸込口７における
負圧を加えた差圧を受けて浄油器１５に入り、フィルタ
１４を通過する際に圧力降下して、浄油器１５を出て、
電磁弁３２を通過し、吸込下管２２に流出し、吸込空気
と混合してスクリュー圧縮機１に吸込まれる。一方、油
冷却器５及びゴミ除去用濾過器６による油の圧力降下は
浄油器１５における油の圧力降下よりも小さく、且つ冷
却されて温度が低下しているので戻り油管４から戻る油
はその圧力を利用してスクリュー圧縮機１の圧力媒体の
存在する圧縮空間に送られる。又、その低温度を利用し
て吐出側軸受にも供給される。

【００２３】電源スイッチ２６を切ると、モータ８が停
止して、スクリュー圧縮機１が圧縮作用をしなくなると
同時に放気弁２７は開弁し、又同時に浄油器配管４２中
の電磁弁３２への通電が絶たれることにより、電磁弁３
２は閉じる。ここで放気弁２７からは油分離器３中の圧
縮空気Ａ′は放出され、スクリュー圧縮機１の吐出側か
ら油分離器３の上部空間、逆止弁２９までの送気側吐出
配管２５中の空気圧は低下するので操作管３１を通じて
圧縮空気の圧力を加えられていたバルブコントローラ２
４は加えられていた圧縮空気圧の喪失により漏油防止弁
１９を閉弁する。

【００２４】今、放気弁２７が故障していて、スクリュ
ー圧縮機１の停止時に油分離器３の上部空間に残圧が残
ったとしても、浄油器配管４２は電磁弁３２で遮断され
るので、この残圧によって浄油器配管４２を通じて吸込
下管２２へ油は流れないので、漏油防止弁１９の故障、
ゴミのかみ込みで漏油防止弁１９で漏油が防止できない
場合においても漏油を生ずることがない。又、戻り油管
４からスクリュー圧縮機１に戻る油は圧縮空間とか、吐
出側軸受へ給油しているので吸込口７側へは容易に流れ
ることはない。

【００２５】「実施例２」 図２は本考案の実施例２を示す。本例は実施例１の電磁
弁３２を空気動作弁に代えたものである。操作管３１は
分岐管３１ａでもって分岐し、浄油器配管４２に介装し
た空気動作弁４５の操作部４５ａにこの分岐管３１ａを
配管してある。操作部４５ａに圧縮空気圧を加えると空
気動作弁４５は開弁し、圧縮空気圧が下ると閉弁するよ
うになっている。

【００２６】電源スイッチ２６を切ると放気弁２７が開
弁し、操作管３１、分岐管３１ａ内の圧縮空気圧が下る
ので、空気動作弁４５は閉じる。従って実施例１と同
様、漏油防止弁１９が漏れる状態においても、浄油器配
管４２をとおって油が吸込下管２２に流れないので吸込
口７からの漏油が生じない。

【００２７】既にのべたように各実施例はスクリュー圧
縮機を備えた空気圧縮装置を備えたが給油式の空気圧縮
機であればその形式を問わず本考案は適用出来るもので
ある。

【００２８】又、実施例は油分離器のドレン排出弁から
取出したドレンを含む油を浄油器へ導いているが、浄油
器へ導く油は空気圧縮機の吐出圧力が加わっている油分
離器で分離した油を用いればよいので、油分離器で分離
した油をどの位置から取出してもよく、戻り配管の入口
側からスクリュー圧縮機への出口側までのどの位置で取
り出してもよく、油冷却器、ゴミ除去用油濾過器から取
り出すようにしてもよい。

【００２９】実施例は電磁弁又は空気動作弁を浄油器配
管の油の流れに関し、浄油器の下流側に介装したが、浄
油器配管の油の流れに関し、浄油器の上流側に介装する
ようにしてもよい。

【００３０】

【考案の効果】本考案の第１の考案は放気弁を備えた空
気圧縮装置で、油分離器で分離した圧力のある油が存在
する部分と空気圧縮機の吸込口の漏油防止弁の吸込空気
流に関し下流の吸込下管との間を浄油器配管で連結し、
浄油器配管に浄油器と、空気圧縮機が停止した場合に浄
油器配管の流れを遮断する開閉弁を設けて、この開閉弁
の制御回路を設けたので、浄油器で清浄化し、油を空気
圧縮機の吸込口へ戻すことができるようになり、これに
よって浄油器前後に大きな圧力差が生じ、ポンプで加圧
する必要がなくなる。

【００３１】本考案の第２の考案は浄油器配管に電磁弁
を介装して電源スイッチの二次側にこの電磁弁から配線
したので、電源スイッチの断でもって直ちに吸込下管へ
の送油は停止し応答が早く、放気弁の故障で空気圧縮機
の吐出側に圧力が残っても吸込口からの漏油は生じな
い。

【００３２】本考案の第３の考案は浄油器配管に空気動
作弁を介装して空気圧縮機の吐出側と空気動作弁の操作
部を連通したので、電気配線の必要がなく、空気圧縮機
が停止するのに従って浄油器から空気圧縮機の吸込下管
へ流れる油を遮断できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１のフローシートである。

【図２】本考案の実施例２のフローシートである。

【図３】従来例のフローシートである。

【図４】他の従来例のフローシートである。

【符号の説明】

１ スクリュー圧縮機 ２ 吐出配管 ３ 油分離器 ４ 戻り油管 ７ 吸込口 １４ フィルタ １５ 浄油器 １６ ケーシング １９ 漏油防止弁 ２２ 吸込下管 ２４ バルブコントローラ ２６ 電源スイッチ ２７ 放気弁 ３２ 電磁弁 ４２ 浄油器配管 ４５ 空気動作弁

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気圧縮機１停止時に空気圧縮機１の吐
   出側を無圧とする放気弁２７を備え、空気圧縮機１の吐
   出配管２に介装した油分離器３から分離した油を油冷却
   器５及びゴミ除去用油濾過器６を介して空気圧縮機１に
   戻す戻り油管４及び油分離器３から分離した水分を含む
   油から、この水分を除去して空気圧縮機１に戻す浄油器
   １５を備え、この浄油器１５は、上記油分離器３の下部
   又は上記戻り油管４、油冷却器５、ゴミ除去用油濾過器
   ６等の圧力のある分離油が存在する部分にその入口が連
   通しその出口が空気圧縮機１に油を戻すように接続され
   油中に分散した微細水分を吸着するためのフィルタ１４
   を有する水分除去用浄油器１５を備えた空気圧縮装置に
   於ける浄油装置において、上記浄油器１５出口と空気圧
   縮機１の吸込部に設けた漏油防止弁１９の吸込空気流に
   関し下流側を連通し、前記油分離器の下部又は上記戻り
   油管、油冷却器、ゴミ除去用油濾過器等の圧力のある分
   離油が存在する部分と浄油器１５の入口を連通する浄油
   器配管または浄油器出口と漏油防止弁１９の吸込空気流
   に関し下流側を連通する浄油器配管に開閉弁を介装し、
   空気圧縮機１の停止時にこの開閉弁を閉弁する制御回路
   を設けたことを特徴とする空気圧縮装置に於ける浄油装
   置。
2. 【請求項２】 前記開閉弁を電磁弁３２とし、空気圧縮
   機１の電源スイッチの二次側にこの電磁弁３２の配線を
   設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮装置
   に於ける浄油装置。
3. 【請求項３】 前記開閉弁を空気動作弁４５とし、空気
   圧縮機１の吐出配管２又は油分離器３と空気動作弁４５
   の操作部４５ａとの間を配管３１ａにより結合したこと
   を特徴とする請求項１に記載の空気圧縮装置に於ける浄
   油装置。