JP4299689B2 - 油量監視装置およびこれを用いた油冷式圧縮機 - Google Patents
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図1〜5は、本発明の第1実施形態に係る油量監視装置1Aを示し、この油量監視装置1Aはハウジング11、中間流路形成部材12、濾材13および反射型の光センサーユニット14を備えている。
中間流路形成部材12は内部空間22に配設され、この中間流路形成部材12には、ガス流入口21からガス流出口23に至るガス流路の一部をなす貫通孔24が中間流路形成部材12の上面から下面にかけて穿設されている。
濾材13は、上方に位置する円形の押さえプレート25と下方に位置する円形の金網部材26とに挟まれ、円形シート状に形成され、押さえプレート25と金網部材26とともに貫通孔24の下端部にその断面全体を覆うように配置されている。そして、ガス流入口21からガス流出口23に至るガス流路は、貫通孔24の下端部にて、濾材13により上下に二分されている。
光センサーユニット14は、貫通孔24の下端部に開口するように中間流路形成部材12に穿設された取付け孔27内に配置され、ガスが通過する部分である上記下端部に位置する濾材13の部分に対した光を照射する発光部と、この部分から入射して来る光を受ける受光部とを有している。そして、光センサーユニット14は、この受光部での受光量を示す信号を出力する。
ハウジング11の上部には、軸受、軸封手段を介して回転軸31が貫通しており、この回転軸31の下端部が中間流路形成部材12に一体回転可能に結合している。ただし、回転軸31と中間流路形成部材12とは、上下方向に相対移動可能に結合しており、両者間に介設されたばね32により中間流路形成部材12は常時下向きに付勢されている。一方、回転軸31は、これを一定角度単位で回転させることが可能な図示しない回転駆動部に結合されている。また、ハウジング13は、1組の濾材13、押さえプレート25および金網部材26を載置させる仕切り壁33を有し、この仕切り壁33には中間流路形成部材12の外周部に形成された突出部34に対し、係合可能な回り止めロッド35が突設されている。さらに、この仕切り壁33には、回転軸31の軸心と貫通孔24の中心との間の間隔に等しい長さを半径とし、上記軸心を中心とする円上に等間隔で中心を有する多数の貫通孔36が穿設されている。同様に、図3に示すように押さえプレート25にも多数の貫通孔37が穿設されている。なお、押さえプレート25には、回り止めロッド35を通す貫通孔38も穿設されている。
油量監視装置1Aは、監視対象となる油を含むガスの本来の主流路ではなく、この主流路からの分岐流路に配置され、この分岐流路とガス流入口21とが接続され、ハウジング11内のガス流路には、この分岐流路に分流してきた油を含むガスが導入される。そして、まず最初は上述した初期状態にされた油量監視装置1Aにおいて、ガス流入口21からのガスは貫通孔24および36を経て濾材13を通過し、さらに貫通孔37からガス流出口23に至り、上記通過する過程で油は濾材13に捕捉される。なお、上述したように、図4において二点鎖線で示す多数の円の内、一つの円で囲まれた部分が濾材13におけるガス通過部となる。そして、このガス通過部に光センサーユニット14の発光部から照射された光の反射光を光センサーユニット14で受け、その受光量が出力され、監視される。
その後、ガスの供給を再開するに当たっては、上記同様にして中間流路形成部材12が一定角度だけ回転させられて、上記円から未使用部である隣接する円の位置まで貫通孔24の移動が行われ、濾材13上のこの新たな箇所がガス通過部とされる。この中間流路形成部材12の上記回転は15回行われ、次にガス通過部を新しくする場合には、濾材13は新規なものと交換され、上記同様の繰り返しにより、ガスの油含有率の監視が続けられる。
そして、このようにして、ガスの油含有率を常時連続的に監視し、少流量のガスに対してもその油含有率の変化を迅速に検知することが可能となっている。
また、この受光量の変化率が設定値に達した場合には、音或いは光或いはその両方による警報が発せられようにしてもよく、これにより、油含有率の異常状態の発生がより一層確実に検知され易くなる。
この場合、図7(横軸:時間t、縦軸:受光量(蛍光)Q2)において実線で示すように、ガスの油含有率が正常範囲内にある正常時でも、ガス通過部に油が蓄積し、ここからの蛍光は強くなってゆくため、光センサーユニット14での受光量は増大してゆく。そして、この受光量が許容上限値に達すると中間流路形成部材12が一定角度だけ回転させられて上述したように濾材13上の新たな部分をガス通過部として油含有率、即ちガス中の油量の監視が繰り返される。
その後の中間流路形成部材12の回転、濾材13の交換等については、反射光について上述した通りで、変わりはない。
そして、斯かる構成によっても上記同様、ガスの油含有率を常時連続的に監視し、少流量のガスに対してもその油含有率の変化を迅速に検知することが可能となり、警報を発するようにして、油含有率の異常状態の発生がより一層確実に検知され易くなるようにしてもよい。
この油量監視装置1Bでは、中間流路形成部材12はハウジング11に形成された内部空間22に嵌入し、ばね41により下方に向けて付勢されている。
1組の濾材13、押さえプレート25および金網部材26はハウジング11内の環状突部42上に載置され、その中心部にて回転軸31に一体回転可能に結合されている。但し、この油量監視装置1Bでは、押えプレート25は中央の円板25Xとこれを取巻く環状プレート25Yとからなっており、円板25Xは上方からばね43により押圧されている。また、この環状突部42には、貫通孔24とガス流出口23とを連通させる貫通孔43が穿設され、ガス流入口21から内部空間22、貫通孔24を経て、濾材13を通過し、貫通孔43を経てガス流出口23に至るガス流路が形成されている。さらに、回転軸31は、これを一定角度単位で回転させることが可能な図示しない回転駆動部に結合されており、この回転軸31により1組の濾材13、押さえプレート25および金網部材26が回転させられる。即ち、油量監視装置1Aにおける中間流路形成部材12と1組の濾材13、押さえプレート25および金網部材26との間の相対的な運動は同じであるが、この油量監視装置1Bでは、中間流路形成部材12は回転せず、1組の濾材13、円形押さえプレート25および円形金網部材26が回転させられる。なお、言うまでもなく、上記ガス流路は回転軸31およびばね43側の空間から遮断されている。
なお、ガス通過部とする濾材13の位置は上述した15に限定するものでなく、15よりも少なくしてもよく、15よりも多くしてもよい。
また、この装置に関しても、上記同様、光センサーユニット14で特定波長の光を受光するようにしてもよく、紫外光を用いて、励起発光による蛍光を受光するようにしてもよく、さらに異常時には警報を発するようにしてもよく、これにより上記同様の効果が得られる。
さらに詳述すれば、圧縮機本体51の一方には吸込流路52が接続され,他方には吐出流路53が接続されており、吐出流路53には、油分離回収器54、アフタークーラ55およびオリフィス56が介設されている。さらに、オリフィス56の一次側を油量監視装置1Aを介してオリフィス56の二次側に連通させるバイパス流路57が設けられ、油量監視装置1Aには警報装置58が接続されている。また、油分離回収器54内には油分離エレメント59が設けられ、油分離回収器54の下部は油溜まり部61となっており、この油溜まり部61から油フィルタ62、油クーラ63を経て圧縮機本体51内のガス圧縮空間、軸受・軸封部等の給油箇所に至る油流路64が延びている。
ところで、オリフィス56から先の吐出流路53の部分に送り出されるガスは十分に油分離され、クリーンな状態に保たれていなければならないが、例えば、油分離回収器54が正常に機能しなくなれば、この吐出流路53の部分に送り出されるガスに含まれる油量は異常に多くなり、このガスを使用することができなくなる。そこで、この油冷式圧縮機2Aでは、油量監視装置1Aにより上述した如く常時ガス中の油含有率を監視し、この油含有率に異常が生じた場合にはそれを検知するようになっている。さらに、この場合には、警報装置58により音或いは光或いはその両方による警報が発せられる。
油冷式圧縮機2Bでは、上述したバイパス流路57に代えて、アフタークーラ55の二次側における吐出流路53の部分から分岐した分岐流路65に油量監視装置1Aが介設されている。この分岐流路65は油量監視装置1Aの2次側にて、油冷式圧縮機2B外の空間、例えば大気空間に通じている。
上述した油冷式圧縮機2Aの場合、油量監視装置1Aを経由したガスを無駄にすることなく、ガス供給先に送ることができるのに対して、この油冷式圧縮機2Bの場合、油量監視装置1Aを経由したガスはガス供給先に送られないが、全体構成が単純化されるというメリットがある。また、この油冷式圧縮機2Bの場合、吐出流路53の管の径に対し、分岐流路65の管の径をかなり小さくすれば、ガス供給先に送られないガスの量を減少させることができ、ガスの中に含まれるごく少量の油を油冷式圧縮機2Bの外部に放出することが許容される環境下であれば、問題はなく、上記単純化のメリットが生かされる。
11 ハウジング 12 中間流路形成部材
13 濾材 14 光センサーユニット
21 ガス流入口 22 内部空間
23 ガス流出口 24 貫通孔
25 押さえプレート 25X 円板
25Y 環状プレート 26 金網部材
27 取付け孔 31 回転軸
32 ばね 33 仕切り壁
34 突出部 35 回り止めロッド
36 貫通孔 37 貫通孔
38 貫通孔 41 ばね
42 環状突部 43 ばね
51 圧縮機本体 52 吸込流路
53 吐出流路 54 油分離回収器
55 アフタークーラ 56 オリフィス
57 バイパス流路 58 警報装置
59 油分離エレメント 61 油溜まり部
62 油フィルタ 63 油クーラ
64 油流路
Claims (6)
- 油を含むガスが流入するガス流入口およびこのガス流入口に連通するガス流出口を有するハウジングと、
上記ハウジング内に配設され、上記ガス流入口から上記ガス流出口に至るガス流路の一部をなす貫通孔を有する中間流路形成部材と、
上記貫通孔の断面全体を覆うように配置され、上記ガス流路を二分し、上記ガスを通過させる一方、上記油を捕捉して上記ガスを濾過するシート状の濾材と、
この濾材の上記ガスが通過する部分に対して光を照射するとともに、この部分から入射して来る光を受け、その受光量を示す信号を出力する光センサーユニットと、
上記受光量が許容下限値に達するか、上記受光量の変化率が設定値に達した場合には、上記濾材の内の上記ガスが通過する部分の位置を変更し、上記ガスが通過する部分を新たに未使用部とする駆動機構とを備え、
上記ガスが通過する部分から入射して来る上記光が、この部分に照射した光の反射光であることを特徴とする油量監視装置。 - 上記ガスが通過する部分から入射して来る上記光を受ける上記光センサユニットの受光部が、特定波長の光に対して受光量検出可能に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の油量監視装置。
- 油を含むガスが流入するガス流入口およびこのガス流入口に連通するガス流出口を有するハウジングと、
上記ハウジング内に配設され、上記ガス流入口から上記ガス流出口に至るガス流路の一部をなす貫通孔を有する中間流路形成部材と、
上記貫通孔の断面全体を覆うように配置され、上記ガス流路を二分し、上記ガスを通過させる一方、上記油を捕捉して上記ガスを濾過するシート状の濾材と、
この濾材の上記ガスが通過する部分に対して光を照射するとともに、この部分から入射して来る光を受け、その受光量を示す信号を出力する光センサーユニットと、
上記受光量が許容上限値に達するか、上記受光量の変化率が設定値に達した場合には、上記濾材の内の上記ガスが通過する部分の位置を変更し、上記ガスが通過する部分を新たに未使用部とする駆動機構とを備え、
上記ガスが通過する部分に照射する光が、紫外光で、上記ガスが通過する部分から入射して来る上記光が、上記紫外光により励起発光した蛍光であることを特徴とする油量監視装置。 - 上記受光量の変化率が設定値に達した場合には警報を発する警報手段を備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の油量監視装置。
- 油注入下でガス圧縮する圧縮機本体と、
この圧縮機本体の吐出側に延びる吐出流路に介設され、上記圧縮機本体から油を随伴して吐出された圧縮ガスから上記油を分離、回収し、油分離された圧縮ガスをさらに続く上記吐出流路の部分に送り出すとともに、上記分離、回収した油を上記圧縮機本体への上記油注入用として油流路を介して繰り返し循環させる油分離回収器と
を備えた油冷式圧縮機において、
上記油分離回収器の二次側に続く上記吐出流路の部分から分岐し、この分岐点よりも下流側における上記吐出流路の部分に合流するバイパス流路が設けられるとともに、このバイパス流路に請求項1から4のいずれか1項に記載の油量監視装置が介設され、この油量監視装置内の上記ガス流路が上記バイパス流路の一部をなすことを特徴とする油冷式圧縮機。 - 油注入下でガス圧縮する圧縮機本体と、
この圧縮機本体の吐出側に延びる吐出流路に介設され、上記圧縮機本体から油を随伴して吐出された圧縮ガスから上記油を分離、回収し、油分離された圧縮ガスをさらに続く上記吐出流路の部分に送り出すとともに、上記分離、回収した油を上記圧縮機本体への上記油注入用として油流路を介して繰り返し循環させる油分離回収器と
を備えた油冷式圧縮機において、
上記油分離回収器の二次側に続く上記吐出流路の部分から分岐し、油冷式圧縮機の外部に通じる分岐流路が設けられるとともに、この分岐流路に請求項1から4のいずれか1項に記載の油量監視装置が介設され、この油量監視装置内の上記ガス流路が上記分岐流路の一部をなすことを特徴とする油冷式圧縮機。
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