JP3073377U - 油冷式圧縮機の給油構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水分離器を別体的に設けることなく冷却用オ
イル中の水分の分離が可能である油冷式圧縮機の給油構
造を提供する。 【課題手段】 オイルチャンバＯと圧縮機本体Ｃとの間
で、オイル濾過装置Ｔを介して、冷却用オイルを循環さ
せている油冷式圧縮機の給油構造において、前記オイル
濾過装置は、下方に保温媒体供給口７１ａを、上方に前
記保温媒体排出口７１ｂを有しているアウターケース７
１と、前記アウターケースの壁面との間に保温媒体の流
通空間部８１が形成されるように、前記アウターケース
の内部に収納されている濾過体９０と、前記流通空間部
の下部と連通するドレン部（ドレン配管２９）と、を備
えている油冷式圧縮機の給油構造とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、油冷式圧縮機（以下、「圧縮機」という）における冷却用オイル（ 以下、「オイル」という）の給油構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

圧縮機は、圧縮熱の冷却、メカニカルシールの冷却、エアリークの防止、軸受 けの潤滑、増速ギアの潤滑及び各摺動部の潤滑等を行うためのオイルを、圧縮空 気を貯留するオイルチャンバ内の底部に充填している。

【０００３】 図３に示すように、従来の圧縮機は、オイル供給配管Ｌ’を介して接続されて いる、オイルチャンバＯ’と、オイル濾過装置Ｆ’と、圧縮機本体Ｃ’とを備え ており、圧縮機本体Ｃ’の圧縮工程内の圧力とオイルチャンバＯ’内の圧力の差 圧を利用して、別途、オイル循環用ポンプを使用することなく、オイルチャンバ Ｏ’と圧縮機本体Ｃ’との間でオイルを循環させる回路を有している。 すなわち、オイルチャンバＯ’に充填されているオイルは、オイル濾過装置Ｆ ’により濾過、清浄化されて圧縮機本体Ｃ’に給油され、圧縮熱の冷却等を行っ た後に、吐出配管５’を介して、圧縮空気に含まれた状態でオイルチャンバＯ’ に圧送される。そして、オイルチャンバＯ’内において、最終的にはオイルセパ レータＳ’により空気分とオイル分が分離された後に、空気分はサービスバルブ （図示せず）から各種空圧機器に供給され、また、オイル分は自重によりオイル チャンバＯ’の底部に高圧に加圧された状態で貯溜され、さらに前記過程が繰り 返されるようになっている。

【０００４】 昨今、地球環境への配慮から廃油量の削減が要請されており、オイル交換のサ イクルを延長するニーズが生じている。その対応として、濾過特性を向上させて 、オイルの汚染を改善する必要があるが、従来は、圧縮機のオイルを循環させる 回路において、濾過特性を向上させるためには、各種オイル濾過装置を組み合わ せて使用することにより対応している。その一つのオイル濾過装置として、濾紙 を層状に積層して、層間隙をオイルの流通路として形成したオイル濾過装置を用 いると、濾過面積が大きく、メッシュが細かいため、効果的であることが知られ ている。 一方、この種のオイル濾過装置を使用した場合には、オイル中に水分が含まれ ていると、水分による濾紙の膨潤やメッシュの目詰まりにより、濾過特性が大幅 に低下してしまうことも知られている。そのため、オイル濾過装置に供給される 給油配管に水分離器を設け、当該水分離器でオイル中の水分とオイル分とを分離 し、オイル分のみをオイル濾過装置に供給している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、水分離器は大型の装置であるため、配置するためのスペースを大きく とってしまう。そのため、圧縮機をコンパクトに形成することができず、また、 給油配管も複雑になってしまうという問題点があった。

【０００６】 また、オイル濾過装置は、冬場（特に寒冷地）などの低温時には、オイル温度 の低下に起因したオイル粘度の上昇から、オイル濾過装置を構成する濾過材の圧 力損失が増大し、濾過機能が大幅に低下してしまうという問題点を有しており、 特に、濾過材に供給されるオイル量が少ない場合には、オイルの流れが悪くなる ため、濾過機能の低下が生じてしまっていた。

【０００７】 本考案は、前記の各問題点を除くためになされたものであり、濾紙積層のオイ ル濾過装置に限らず、水分及び低温に起因して濾過特性が低下してしまうオイル 濾過装置において、水分離器を別体的に設けることなくオイル中の水分の分離が 可能であり、かつ、低温時における濾過機能の低下を防止することが可能な油冷 式圧縮機の給油構造を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために、請求項１に係る本考案の油冷式圧縮機の給油構造 は、オイルチャンバと圧縮機本体との間で、１又は複数のオイル濾過装置を介し て、オイルを循環させている油冷式圧縮機の給油構造において、前記オイル濾過 装置の少なくとも１つは、下方に保温媒体の供給口を、上方に前記保温媒体の排 出口を有している外側収納器と、前記外側収納器の壁面との間に保温媒体の流通 空間部が形成されるように、前記外側収納器の内部に収納されている濾過体と、 前記流通空間部の下部と連通するドレン部と、を備えており、前記保温媒体とし て、前記オイル濾過装置に供給する前の前記オイルを使用し、前記オイルに含ま れる水分を前記流通空間部において分離して、前記ドレン部を介して水分を排出 するとともに、前記排出口から排出された前記保温媒体としてのオイルが、前記 濾過体に供給可能に構成されていることを特徴としている。

【０００９】 本考案によれば、外側収納器の壁面と濾過体との間に保温媒体の流通空間部が 形成されていることから、当該流通空間部に保温媒体を供給することにより、濾 過を行う冷却用オイルの温度低下を防止することができるため、低温時のオイル 粘度の上昇を防ぎ、簡易な構造で濾過効率を向上させることができる。 また、流通空間部の下部と連通するドレン部を備えているため、保温媒体とし て冷却用オイルを前記流通空間部に供給することにより、当該冷却用オイル中の 水分を、油分と水分との比重差を利用して分離することが可能となる。従って、 水分離器の機能を有するオイル濾過装置とすることができ、独立してオイル濾過 装置を設ける必要がないことから、圧縮機をコンパクトに形成することができ、 また、給油配管も簡易に構成することができる。 従って、本考案によれば、オイル濾過装置が水分離機能と濾過体の保温機能を 併有しているため、水分離器を別体的に設けることなく冷却用オイル中の水分の 分離が可能であり、かつ、当該冷却用オイルを使用して低温時における濾過機能 の低下を防止することが可能な油冷式圧縮機の給油構造を提供することができる 。

【００１０】

【考案の実施の形態】

本考案の実施形態として、エンジン駆動圧縮機において、従来のオイル濾過装 置Ｆと濾紙積層のオイル濾過装置Ｔとを組み合わせた給油構造について、図面を 参照して詳細に説明する。

【００１１】 ［圧縮機の概略構成］ 図１に示すように、圧縮機を構成するエンジンＥと圧縮機本体Ｃは連結されて おり、当該圧縮機本体ＣはエンジンＥにより駆動されるように構成されている。 エンジンＥの前端部には、エンジンファン（図示せず）が軸着されており、当該 エンジンファンが回動することにより、オイルクーラＫを冷却可能となっている 。 また、圧縮機本体Ｃに吸入する空気を浄化するためのエアクリーナＡ（空気濾 過装置）が、吸気調整弁Ｂの動作で開閉制御される圧縮機本体Ｃの吸気口Ｃ１に 、吸気配管８を介して接続されている。さらに、圧縮機本体Ｃは吐出配管５によ り、オイルチャンバＯと接続されており、圧縮空気をオイルチャンバＯに送気可 能となっている。

【００１２】 前記オイルチャンバＯの吐出側は、保圧弁１３を備える吐出配管６と接続され ており、当該吐出配管６の先端部に設けられているサービスバルブ１４を介して 各種空圧機器に圧縮空気を供給できるようになっている。 また、前記オイルチャンバＯ内には、圧縮空気と共に送られてきたオイルを分 離するためのセパレータＳが設けられている。

【００１３】 前記オイルチャンバＯは、主オイル供給回路により圧縮機本体Ｃと接続されて いる。この主オイル供給回路は、給油配管（オイル供給配管）Ｌ１〜Ｌ６により 構成されており、給油配管Ｌ１〜Ｌ６によりオイルチャンバＯ側から圧縮機本体 Ｃ方向に向かって順次、オイルクーラＫ、オイルバイパス弁１１（自動温度調整 弁）、オイル濾過装置Ｆを介し、圧縮機本体Ｃのオイル供給口に接続するように なっている。また、給油配管Ｌ１は中途部で分岐した他の給油配管Ｌ６により、 前記オイルバイパス弁１１と接続している。

【００１４】 なお、オイルバイパス弁１１は、オイル温度を調節するために、給油配管Ｌ３ と給油配管Ｌ６とを切り替えるための弁であり、オイル温度が低温であるときに は、給油配管Ｌ６と給油配管Ｌ４とを接続するとともに、オイル温度が高温であ るときには、給油配管Ｌ３と給油配管Ｌ４とを接続することができるように切り 替え自在に構成されている。 さらに、オイルチャンバＯのセパレータＳ内に貯留されたオイルを圧縮機本体 Ｃに戻すために、逆止弁１６、フィルタ１７及びオリフィス１８を備える給油配 管７が設けられている。

【００１５】 ［オイル濾過装置］ 次に、バイパス給油配管２０〜２３に設けられているオイル濾過装置Ｔについ て、図２を参照して説明する。 オイル濾過装置Ｔは、外側収納器である円筒形状のアウターケース７１と、当 該アウターケース７１の壁面との間に保温媒体の流通空間部８１が形成されるよ うに、アウターケース７１の内側に収容されている同じく円筒形状のインナーケ ース７２と、当該インナーケース７２の壁面との間にオイル供給路８２が形成さ れるように、インナーケース７２の内側に収容されている濾過体９０とから構成 されており、アウターケース７１の上部と下部にそれぞれ設けられている、上カ バー７３及び下カバー７４で密封されている。

【００１６】 濾過体９０は、円筒形状のカートリッジケース９１（収納容器）と、当該カー トリッジケース９１の内側部に挿設されており、濾紙を積層することにより形成 されている濾過材９２とを主要部としている。 濾過材９２は、濾紙を層状に積層することにより、層間隙をオイルの流通路と して濾過性能を高めた構造になっており、当該濾過材９２は、カートリッジケー ス９１内であって、当該カートリッジケース９１の内壁面との間にオイル流通路 ９４を形成するように間隙部を設けた状態で挿設されている。

【００１７】 カートリッジケース９１の上面部には、当該カートリッジケース９１内にオイ ルを供給するための貫通孔（以下、「上部貫通孔９１ａ」という）が、下面部に は、オイルを排出するための貫通孔（以下、「下部貫通孔９１ｂ」という）がそ れぞれ穿設されており、上部貫通孔９１ａから流入したオイルが、濾過材９２を 通過した後に下部貫通孔９１ｂに流れるように、オイル排出路９５が濾過材９２ の中央部に貫通して設けられている。 さらに、濾過体９０はインナーケース７２に断続的に設けられているガイド７ ２ａと、上カバー７３に付設されているスプリング７９により、固定されている 。

【００１８】 また、上カバー７３及び下カバー７４が、それぞれ、カバーフランジ７５及び 下フランジ７６を介してアウターケース７１に螺着されている。 そして、アウターケース７１の下側側面部と上側側面部には、流通空間部８１ と連通している保温媒体供給口７１ａと保温媒体排出口７１ｂが、それぞれ形成 されている。

【００１９】 さらに、上カバー７３には、中央部に空気抜き孔７３ａが設けられている。 また、下カバー７４にはオイル供給路８２と連通するように、オイル供給口７ ４ａが、当該下カバー７４の中央部には、カートリッジケース９１の下部貫通孔 ９１ｂを介して、濾過材９２のオイル排出路９５と接続されているオイル排出口 ７４ｂが、それぞれ設けられている。

【００２０】 なお、下カバー７４におけるオイル排出口７４ｂには、ドレンバルブ４９を備 えるドレン配管２７が接続されており、濾過後のオイルのサンプリングも可能に なっている。 また、前記上カバー７３と下カバー７４における右側端部には、オイル供給路 ８２内の濾過前のオイル量を確認するためのゲージ装置４７の接続孔７３ｃ，７ ４ｃが設けられており、ゲージ装置４７が付設されている。前記下カバー７４に おけるゲージ装置４７の接続孔７４ｃには、ドレンバルブ５０を備えるドレン配 管２８が接続されており、濾過前のオイルのサンプリングも可能になっている。

【００２１】 さらに、前記アウターケース７１の右側側面部には、保温媒体の量を確認する ためのゲージ装置４６の接続孔７１ｃ，７１ｄが設けられており、ゲージ装置４ ６が付設されている。そして、前記接続孔７１ｄは、流通空間部８１の下部と連 通させる構成となっている。 また、ゲージ装置４６の下部には、ドレンバルブ５１を備えるドレン配管２９ （ドレン部）を接続させる構成となっている。

【００２２】 ［バイパス給油配管］ 図１に示すように、オイルバイパス弁１１とオイル濾過装置Ｆとの間における 給油配管Ｌ４には、バイパス給油配管２０〜２３が接続されている。バイパス給 油配管２０は、流量調整弁４１（開閉弁）を介して、オイル濾過装置Ｔにおける 保温媒体供給口７１ａに接続されている。また、保温媒体排出口７１ｂに接続さ れているバイパス給油配管２１は、減圧弁４２及び流量調整弁４３を介して、オ イル供給口７４ａに接続されており、オイル排出口７４ｂと接続されているバイ パス給油配管２２は逆止弁４４に導かれている。さらに、逆止弁４４の下流側に おけるバイパス給油配管２３の出口は吸気配管８と接続されており、圧縮機本体 Ｃの吸気口Ｃ１にオイルを給油可能となっている。 これにより、バイパス給油配管２０内のオイルを、オイル濾過装置Ｔにおける 流通空間部８１に供給し、その後、当該オイル濾過装置Ｔの濾過体９０に供給す ることができるように配管されている。

【００２３】 なお、オイル濾過装置Ｔの空気抜き孔７３ａには、当該オイル濾過装置Ｔの内 部における空気を排出するための空気抜き配管３０が接続されている。この空気 抜き配管３０は逆止弁５４及びオリフィス５５を備え、逆止弁４４の下流側のバ イパス給油配管２３に接続されている。そのため、空気抜き配管３０により排出 された空気は、圧縮機本体Ｃの吸気口Ｃ１から吸入可能となっている。

【００２４】 （作用） 本考案の作用は以下の通りである。 圧縮熱の冷却等、所定の役割を果たしたオイルは、圧縮空気と共に圧縮機本体 ＣからオイルチャンバＯ内に送られ、当該オイルチャンバＯ内の内壁に沿って旋 回しながらオイル分が分離されて、オイルチャンバＯ内の底部に貯溜される。さ らに、前記圧縮空気は、セパレータＳに導入されてオイル分が分離され、当該分 離されたオイル分は、前記セパレータＳの底部に貯溜される。このセパレータＳ の底部に貯溜された高圧のオイルは、フィルタ１７とオリフィス１８を介して、 給油配管７により圧縮機本体Ｃの吸気側に供給される。

【００２５】 オイルチャンバＯ底部に貯溜された高圧のオイルは、主オイル供給回路Ｌ１〜 Ｌ６により圧縮機本体Ｃに供給され、圧縮機本体Ｃの圧縮行程内の圧力とオイル チャンバＯ内の圧力の圧力差を利用して、当該オイルチャンバＯと圧縮機本体Ｃ との間を循環する。

【００２６】 主オイル供給回路Ｌ１〜Ｌ６を流れるオイルの一部はバイパス給油配管２０に 分岐され、流量調整弁４１を介して整流された後、アウターケース７１の保温媒 体供給口７１ａから流通空間部８１に供給される。流通空間部８１に供給された オイルは、その比重差により、水分とオイル分に分離され、水分は下部に滞留し 、オイル分のみが、保温媒体排出口７１ｂから排出される。このとき、流通空間 部８１で分離された水分は、ドレン配管２９を介して、外部に排出されることに なるが、ゲージ装置４６の接続孔７１ｄが、流通空間部８１の下部に連通してい るので、水分が残ることなく、自然に水分を排出することができる。

【００２７】 このように、オイル濾過装置Ｔの流通空間部８１に、水分離器の機能を持たせ ることにより、当該流通空間部８１でオイル中の水分を分離可能となる。そのた め、事前に水分を分離したオイルをオイル濾過装置Ｔの濾過体９０に供給するこ とができるため、水分に弱い濾紙を積層して濾過材９２を形成したオイル濾過装 置Ｔの濾過効率を向上させることができる。 また、水分離器を独立して設けることなくオイル中の水分の分離が可能である ため、圧縮機をコンパクトに形成することができ、また、給油配管を簡易な構成 とすることができる。

【００２８】 さらに、オイル濾過装置Ｔを構成する濾過体９０の周囲に保温媒体の流通空間 部８１を形成し、当該流通空間部８１に保温媒体として、オイル濾過装置Ｔに供 給する前のオイルを供給することにより、濾過体９０を外部から保温することが 可能になるため、濾過すべき濾過体９０内部のオイルの温度低下を防止すること ができる。そのため、簡易な配管によりオイルの温度低下を防止することができ ることから、低温時のオイル粘度の上昇を防ぎ、濾過効率を向上させることがで きる。

【００２９】 なお、保温媒体排出口７１ｂから排出された高圧のオイルは、減圧弁４２に導 入することにより低圧に減圧され、流量調整弁４３を介して整流された後、オイ ル濾過装置Ｔのオイル供給口７４ａに供給される。供給されたオイルは、インナ ーケース７２の内壁面と濾過体９０のカートリッジケース９１との間に形成され ているオイル供給路８２を上昇し、上部貫通孔９１ａを通って、濾過体９０の内 部に導油される。そして、オイル供給路９４を流下しながら、積層された濾紙の 層間隙を通過することにより不純物等が濾過された後に、オイル排出路９５に排 出され、オイル排出口７４ｂからオイル濾過装置Ｔの外部に導油される。その後 、清浄化されたオイルは、バイパス給油配管２２，２３及び吸気配管８を通して 、圧縮機本体Ｃの吸気口Ｃ１に供給され、圧縮熱の冷却等、所定の役割を果たす ことになる。

【００３０】 以上、本考案について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本考案は 、前記実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本考案の趣旨を逸脱 しない範囲で、適宜設計変更が可能である。特に、ドレン部の構成については、 ドレン配管を設ける以外にも、ドレンプラグを設けること等、適切に定めること ができる。また、本考案は、前記濾紙積層のオイル濾過装置において特にその効 果が高いが、当該オイル濾過装置に限らず、水分及び低温に起因して濾過特性が 低下してしまう総てのオイル濾過装置に用いることができる。

【００３１】

【考案の効果】

本考案は、オイル濾過装置が水分離機能と濾過体の保温機能を併有しているた め、水分離器を別体的に設けることなく冷却用オイル中の水分の分離が可能であ り、かつ、冷却用オイルを使用して、低温時における濾過機能の低下を防止する ことが可能な油冷式圧縮機の給油構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の圧縮機の給油構造を示す配管系統図で
ある。

【図２】オイル濾過装置を示す側断面図である。

【図３】従来の圧縮機の給油構造を示す配管系統図であ
る。

【符号の説明】

Ｅ エンジン Ｃ 圧縮機本体 Ｏ オイルチャンバ Ｓ セパレータ Ｋ オイルクーラ Ｆ，Ｔ オイル濾過装置 Ｌ１〜Ｌ６ 給油配管（オイル供給配管） ２０〜２３ バイパス給油配管 ２９ ドレン配管 ３０ 空気抜き配管 ４２ 減圧弁 ４４ 逆止弁 ４６ ゲージ装置 ５１ ドレンバルブ ７１ アウターケース ７１ａ 保温媒体供給口 ７１ｂ 保温媒体排出口 ７２ インナーケース ７４ａ オイル供給口 ７４ｂ オイル排出口 ８１ 流通空間部 ８２ オイル供給路 ９０ 濾過体 ９１ カートリッジケース ９２ 濾過材 ９４ オイル流通路 ９５ オイル排出路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 住本 守央 神奈川県横浜市港南区港南台一丁目４番13 号 株式会社住本科学研究所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイルチャンバと圧縮機本体との間で、
   １又は複数のオイル濾過装置を介して、冷却用オイルを
   循環させている油冷式圧縮機の給油構造において、 前記オイル濾過装置の少なくとも１つは、 下方に保温媒体の供給口を、上方に前記保温媒体の排出
   口を有している外側収納器と、 前記外側収納器の壁面との間に保温媒体の流通空間部が
   形成されるように、前記外側収納器の内部に収納されて
   いる濾過体と、 前記流通空間部の下部と連通するドレン部と、を備えて
   おり、 前記保温媒体として、前記オイル濾過装置に供給する前
   の前記冷却用オイルを使用し、前記冷却用オイルに含ま
   れる水分を前記流通空間部において分離して、前記ドレ
   ン部を介して水分を排出するとともに、 前記排出口から排出された前記保温媒体としての冷却用
   オイルが、前記濾過体に供給可能に構成されていること
   を特徴とする油冷式圧縮機の給油構造。