JP2982893B2 - エアコンプレッサシステム - Google Patents

エアコンプレッサシステム

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JP2982893B2
JP2982893B2 JP8311459A JP31145996A JP2982893B2 JP 2982893 B2 JP2982893 B2 JP 2982893B2 JP 8311459 A JP8311459 A JP 8311459A JP 31145996 A JP31145996 A JP 31145996A JP 2982893 B2 JP2982893 B2 JP 2982893B2
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oil
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喜一 渡邊
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/16Filtration; Moisture separation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本件出願は、エアコンプレッサの
圧縮空気中から分離されたオイルを浄化して再利用する
エアコンプレッサシステムに係るものである。
【0002】
【従来の技術】エアコンプレッサにおいて空気が大気圧
から所定の圧力まで圧縮される過程で空気温度が大幅に
上昇するため、空気中に含まれている水分は水蒸気とな
って圧縮空気とともに機外に放出されるが、その一部は
エアコンプレッサの空気圧縮部分において使用されてい
る潤滑用のオイルに混入する。オイルは圧縮空気から分
離されて再使用されるが、水分を含んでいるため、その
まま再使用することはできない。そのため、水分を含む
オイルは空気−オイル分離装置内で比重によりオイルの
みが分離されてエアコンプレッサに供給され再使用され
る。
【0003】図1に示されたのは、油冷式スクリューエ
アコンプレッサと付属する空気−オイル分離装置及びオ
イル浄化装置から構成された従来のエアコンプレッサシ
ステム構成の概要である。この図において、1はエアコ
ンプレッサ、2はモータ、3はエア吸い込み調整器、4
は空気−オイル分離装置、5はオイル冷却器、6はオイ
ル浄化装置である。
【0004】エアコンプレッサ1にオイルが注入され、
モータ2によって駆動されると、エア吸い込み調整器3
から吸い込まれたエアが圧縮されて圧縮空気となり、空
気−オイル分離装置4に送り込まれる。
【0005】空気−オイル分離装置4において送り込ま
れた圧縮空気からオイルが分離され、オイルと分離され
た空気は圧縮空気として供給され、空気と分離されたオ
イルは空気−オイル分離装置4の底部に貯留する。オイ
ル中には混入した水が含まれているが、この水はオイル
が空気−オイル分離装置4の底部に貯留されている間に
オイルと水の比重差によりオイルのみを含むオイル層が
上層に、未分離の水を含むオイル層が下層に分離し、上
層に分離されたオイルは冷却器5で冷却されてエアコン
プレッサ1に送られ、再利用される。
【0006】下層に分離された未分離の水を含んだオイ
ルはそのまま再利用すると配管や空気−オイル分離装置
を発錆させ、オイルを劣化させて軸受け等の潤滑不良等
をひきおこし、また、オイルをスラッジ化し、分離エレ
メントの性能を著しく低下させる。そのため、エアコン
プレッサの運転にあたっては始動前に水が混入したオイ
ルの一部を抜き取った後にオイルを補給したり、終業後
機内の残留圧力を放出するなどの手数を費やしている。
また、長期間連続運転を行う場合には、大気圧よりも高
い圧力である空気−オイル分離装置内の未分離の水を含
んだオイルであるドレンを抜き取ることができず、エア
コンプレッサの運転管理を自動化省力化できない。この
問題に対応するために、オイル浄化装置が用いられてい
る。
【0007】空気−オイル分離装置4内の未分離の水を
含んだオイルは、空気−オイル分離装置4内の圧力
(6.5〜8.5Kg/cm2)によりオイル浄化装置6に
流入し、浄化フィルタ8及びスクリーン9によって水が
分離され、オイルはエアコンプレッサ1に還流され、水
は排出される。
【0008】エアコンプレッサ内のオイルには回転・摺
動等による磨耗によって発生する磁性粉あるいは、空気
−オイル分離装置や配管系等から発生する錆粉等が混入
している。これ等は吸い込まれる空気中のダストやオイ
ルの成分と結びつきスラッジ化してオイル浄化装置の浄
化フィルタエレメントを目詰まりさせ消費電力を増加さ
せるだけではなく、圧縮空気中のオイル持ち去り量を増
やし、さらには還流した先のエアコンプレッサの回転・
摺動部の磨耗を加速する。
【0009】
【発明の概要】本願発明は、これらの問題に対処するも
のであり、空気−オイル分離装置とオイル浄化装置の間
に磁石を内蔵する磁性粉フィルタを設けた。これにより
空気−オイル分離装置からオイル浄化装置に導かれるオ
イル中の磁性粉および磁性粉を含むスラッジ及び磁性粉
を含む異物等が除去され、オイル浄化装置に内蔵される
浄化フィルタおよびエアコンプレッサ回転・摺動部の寿
命を延長させる。
【0010】
【実施例】図面を用いて本願発明の実施例を説明する。
図2において、1はエアコンプレッサ、2はモータ、3
はエア吸い込み調整器、4は空気−オイル分離装置、5
はオイル冷却器、7はオイル浄化装置である。エアコン
プレッサ1はスクリュー型であり内部にモータ2によっ
て駆動される1対のロータ8,8が設けられており、エ
ア入口9にはエア吸い込み調整器3が接続され、エア出
口は空気−オイル分離装置4の圧縮空気入口11に接続
されている。
【0011】空気−オイル分離装置4の内部には、側壁
上部に形成された圧縮空気入口11付近に衝突壁12が
設けられ、上端面中央に形成された圧縮空気出口13を
覆うように空気室14が設けられている。また、側壁下
部には分離されたオイルの出口15が形成され、下端面
には未分離の水を含むオイルをオイル浄化装置7に送出
するための未処理オイル出口17が形成されている。
【0012】オイル冷却器5はオイルが通過するパイプ
にアルミニウム,銅等からなる薄板のフィンを取り付け
ファンにより冷却されるよう構成され、あるいはシェル
アンドチューブ構造により水冷却されるように構成さ
れ、オイル浄化装置7のオイル出口23に接続された弁
23とエアコンプレッサのオイル注入口16の間に接続
されている。
【0013】空気−オイル分離装置の未処理オイル出口
17には弁19が接続され、弁19とオイル浄化装置7
の未処理オイル入口22との間に磁性粉吸着オイルフィ
ルタ20又は磁性粉吸着フィルタ21が接続されてい
る。オイル出口23は弁18を経てエアコンプレッサの
オイル注入口16に接続され水排出口23は弁25が接
続されている。
【0014】オイル浄化装置7は円筒形状をなしてお
り、底面中心にオイル入口22が形成され、上面中心に
オイル出口23が形成され、下面の適当な位置に水排出
口24が形成されている。オイル入口22は弁19を経
てオイル分離装置4の未分離オイル出口17に接続さ
れ、オイル出口23は弁18を経てエアコンプレッサ1
のオイル注入口16に接続され、水排出口24には弁2
5が接続されている。オイル出口23は弁18を経てエ
ア吸い込み調整器3に接続され、水排出口24には弁2
5が接続されている。
【0015】オイル浄化装置7は円筒形状をなしてお
り、底面中心にオイル入口22が形成され、上面中心に
オイル出口23が形成され、下面の適当な位置に水排出
口24が形成されている。円筒形状であるオイル浄化装
置7の中心軸に複数のオイル放出孔28が形成されたオ
イル放出管25が配置され、その外側に微細な繊維質濾
材で形成された浄化フィルタ26が配置されている。さ
らに、浄化フィルタ26の外側にはメッキ処理した多孔
鋼板31を円筒形に形成し、その外側を発泡ウレタン等
の撥水性をもつ多孔質材32で覆うことによって構成さ
れたスクリーン27が配置されている。
【0016】エアコンプレッサ1のオイル注入孔16か
らオイルを適量注入し、モータ2によって1対のロータ
8,8が駆動されて回転すると、エア吸い込み調整器3
からのエアがエア入口9から吸い込まれ、次第に圧縮さ
れて圧縮空気となりエア送出口10から送出され、オイ
ル分離装置4の圧縮空気入口11に送り込まれる。
【0017】圧縮空気入口11からオイル分離装置4に
送込まれた圧縮空気は減圧されて膨張し衝突壁12に衝
突することにより圧縮空気に含まれたオイルが空気と分
離される。オイルと分離された空気は空気室14を経て
圧縮空気出口13から圧縮空気として外部に供給され、
空気と分離されたオイルは空気−オイル分離装置4の底
部に貯留する。オイル中には混入した水が含まれている
が、この水はオイルが空気−オイル分離装置4の底部に
貯留されている間にオイルと水の比重差によりオイルの
みを含むオイル層が上層に、未分離の水を含むオイル層
が下層に分離し、上層に分離されたオイルは冷却器5で
冷却されてオイル注入孔16からエアコンプレッサ1に
送られ、再利用される。
【0018】オイル分離装置4の未分離の水を含んだオ
イルは、オイル分離装置4内の圧力(6.5〜8.5Kg
/cm2)により弁19を経て磁性粉吸着オイルフィルタ
20あるいは磁性粉吸着フィルタ21で磁性粉及び磁性
粉を含んだスラッジが分離・除去され、このようにして
磁性粉及び磁性粉を含んだスラッジが分離・除去された
未処理オイルがオイル入り口22からオイル浄化装置7
に流入する。
【0019】オイル入口22からオイル浄化装置7に流
入した未処理オイルは、オイル放出管25のオイル放出
孔28から浄化フィルタ26の内側に緩やかに放出され
る。オイル中の未分離の水粒子は、浄化フィルタ26を
通過するとき衝突を繰り返して次第に粗大化し、浄化フ
ィルタ26を通過した後は自重により落下する。さら
に、オイル中に浮遊する比較的小さな水粒子がスクリー
ン27によって捕捉される。このようにして浄化された
オイルはオイル出口23から送り出され、弁18を経て
オイル注入孔16からエアコンプレッサ1に送り込ま
れ、再利用される。
【0020】図3に示されたのは、磁性粉吸着フィルタ
の構造を説明するための拡大図であり、2つの構造例が
示されている。(a)に示されたのは、オイル流通路が
直線状である磁性粉吸着フィルタの構造である。この磁
性粉吸着フィルタ30は軸方向に2つに分割された円筒
形ハウジング31及び32と、その中に装着された複数
の同形の有孔円板状永久磁石33から構成されている。
有孔円板状永久磁石33の孔は円板の中心に形成されて
おり、それらの孔の集積として直線状のオイル流通路が
形成されている。
【0021】(b)に示されたのは、オイル流通路が直
線状ではない磁性粉吸着フィルタの構造である。この磁
性粉吸着フィルタ34は磁性粉吸着フィルタ30と同様
に軸方向に2つに分割された円筒形ハウジング35及び
36と、その中に装着された複数の有孔円板状永久磁石
37から構成されているが、有孔円板状永久磁石37の
孔は磁性粉吸着フィルタ30の有孔円板状永久磁石33
の孔と異なり、円板毎に異なる位置に形成されており、
それらの孔の集積として非直線状のオイル流通路が形成
されている。
【0022】図4に示されたのは、磁性粉吸着オイルフ
ィルタの拡大図である。この磁性粉吸着オイルフィルタ
はオイル中のゴミを除去するオイルストレーナを利用し
たものであり、オイル通路に沿って永久磁石が配置され
ている。磁性粉吸着オイルフィルタは先端にフィルタ網
42が取り付けられた円筒形のハウジング40及びフィ
ルタ網42を同軸状に囲む円筒形のハウジング41から
構成され、ハウジング40のオイル流入路43に同形の
複数の有孔円板状永久磁石46が、オイル流出路44に
同形の複数の有孔円板状永久磁石47が、あるいはハウ
ジング41内のオイル通路45にその同形の複数の有孔
円板状永久磁石48が配置されている。
【0023】これらの有孔円板状永久磁石46,47,
48は同時に使用することも可能であるが、いずれか1
つあるいはいずれか2つを用いるようにすることも可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のエアコンプレッサシステム構成の概要
図。
【図2】本発明実施例のエアコンプレッサシステム構成
の概要図。
【図3】本発明実施例で用いられる磁性粉吸着フィルタ
の構造説明図。
【図4】本発明実施例で用いられる磁性粉吸着オイルフ
ィルタの構造説明図。
【符号の説明】
1 エアコンプレッサ 2 モータ 3 エア吸い込み調整器 4 空気−オイル分離装置 5 オイル冷却器 6,7 オイル浄化装置 8 ロータ 9 エア入口 11 圧縮空気入口 12 衝突壁 13 圧縮空気出口 14 空気室 15 オイル出口 16 オイル注入口 17 未処理オイル出口 18,19,25 弁 22 オイル入口 23 オイル出口 24 水排出口 25 オイル放出管 28 オイル放出孔 26 浄化フィルタ 27 スクリーン 20 磁性粉吸着オイルフィルタ 21,30,34 磁性粉吸着フィルタ 31,32,35,36,40,41 円筒形ハウジン
グ 33,37,46,47,48 有孔円板状永久磁石 42 フィルタ網 43 オイル流入路 46 オイル通路 44 オイル流出路

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エアコンプレッサで圧縮された空気から
    オイルを分離する空気−オイル分離装置によて圧縮空気
    から分離されたオイル中の水分、スラッジ等を分離する
    ことによりオイルを浄化するオイル浄化装置が使用され
    るエアコンプレッサシステムの前記空気−オイル分離装
    置と前記オイル浄化装置との間に磁性粉吸着フィルタが
    設けられたエアコンプレッサシステム。
  2. 【請求項2】 前記磁性粉吸着フィルタが容器内のオイ
    ル通路に沿って設けられた円筒形永久磁石である請求項
    1のエアコンプレッサシステム。
  3. 【請求項3】 前記磁性粉吸着フィルタが油濾過器内の
    オイル通路に沿って設けられた永久磁石にである請求項
    1のエアコンプレッサシステム。
  4. 【請求項4】 前記オイル通路が直線状ではない請求項
    2又は請求項3のエアコンプレッサシステム。
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