JP5523020B2 - 油分離器 - Google Patents

Description

本発明は，気体中に含まれる油分の分離及び除去に使用する油分離器に関し，油分を含む気体，例えば油冷式圧縮機のレシーバタンクで冷却油が一次分離された後の圧縮気体を通過させることにより，この気体中に含まれる油分を分離して除去することができる油分離器に関する。

気体中に含まれる油分の分離及び除去が必要となる場合の一例として，油冷式圧縮機の圧縮機本体で発生した圧縮気体中からの油分の分離及び除去を挙げることができる。

すなわち油冷式圧縮機では，作用空間の密封と冷却を目的として圧縮機本体の作用空間内に冷却油を導入することが行われているために，油冷式圧縮機に設けられた圧縮機本体は，冷却油との気液混合流体の状態で圧縮気体を吐出するものとなっている。

そのため，このような油冷式圧縮機では圧縮機本体が吐出した圧縮気体をそのまま空気作業機等に連通された消費側に供給することができず，消費側に供給する前に圧縮気体と冷却油とを分離すると共に除去し，油分が除去された清浄な圧縮気体を消費側に供給することができるように構成されている。

このような冷却油の分離と除去を行うために，一般に油冷式圧縮機７０には図６に示すように圧縮機本体７２の吐出口と消費側との間にレシーバタンク７４と油分離器１００とが設けられており，エンジンやモータ等の駆動源７３により駆動された圧縮機本体７２より気液混合流体の状態で吐出された圧縮気体をレシーバタンク７４内に導入して冷却油の一次分離を行うと共に，レシーバタンク７４内で冷却油の一次分離が終了した圧縮気体を，更に油分離器１００内を通過させて，この油分離器１００中において圧縮気体中にミストの状態で混入する冷却油を更に分離すると共に除去することが行われている。

なお，レシーバタンク７４で回収された冷却油は，レシーバタンク７４内の圧力を利用してオイルクーラ７９に導入して冷却した後，圧縮機本体７２の給油口７２ａに導入し，再度作用空間の冷却，密封に使用すると共に，油分離器１００で分離，回収された冷却油は，油分離器１００内の圧力（圧縮機本体７２の吐出側圧力）を利用して例えば分離油回収配管７５，油回収口７２ｂを介して圧縮機本体７２の作用空間に回収している。

ここで，前述した油冷式圧縮機７０に設けられる油分離器１００は，一例として図７に示すように構成されている。

この油分離器１００は，レシーバタンク７４に取り付けられる基台１１０と，上端を塞がれた筒状のカバー１２０，上端を上蓋１３２で塞がれた円筒状の濾材であるフィルタエレメント１３０，及び管材である導出管１４０，前記カバー１２０を基台１１０に固定するカバー押さえ１６０を備えており，前記基台１１０上にカバー１２０の下端を取り付けることで，カバー１２０内に冷却油の分離を行うための空間である油分離室１２１を形成すると共に，このようにして形成した油分離室１２１内にフィルタエレメント１３０を収容し，更にこのフィルタエレメント１３０内において，このフィルタエレメント１３０の下端側から挿入された導出管１４０の上端を開口させている。

前述の基台１１０には，レシーバタンク７４内の圧縮気体を前記油分離室１２１内に導入する導入路１１２，油分離室１２１内で油分が分離，除去された後の圧縮気体を消費側に導出する導出路１１３，及び，油分離室１２１内で分離された冷却油を油分離器１００外に排出するための油排出路１１４をそれぞれ設けており，このうちの前記導入路１１２を前記油分離室１２１の下端側よりカバー１２０とフィルタエレメント１３０間の空間に連通すると共に，前記導出路１１３を前記導出管１４０の下端に連通し，更に，前記油排出路１１４を前記フィルタエレメント１３０の下端側に位置してフィルタエレメント１３０内で開口させた油排出口１１６に連通している（特許文献１〜３参照）。

以上のように構成した油分離器１００では，レシーバタンク７４内の圧縮気体を導入路１１２を介して油分離室１２１内のカバー１２０とフィルタエレメント１３０間の間隔に導入すると，この圧縮気体はフィルタエレメント１３０を通過してフィルタエレメント１３０の内周側に導入され，更に導出管１４０の上端開口を介して導出管１４０内に導入され，この導出管１４０の下端と連通する導出路１１３を介して消費側に供給される。

導出管１４０内に導入される圧縮気体は，フィルタエレメント１３０を通過する際に圧縮気体中にミストの状態で含まれる冷却油が分離されると共に除去されることから，消費側に対しては油分の除去された清浄な圧縮気体を供給することができるものとなっている。

一方，フィルタエレメント１３０を通過する際に圧縮気体より分離，除去された冷却油は，フィルタエレメント１３０の内周と導出管１４０の外周間の空間に溜まり，この空間内で開口する油排出口１１６，前記油排出口１１６に連通した油排出路１１４を介して油分離器１００外に排出され，一例として図６を参照して説明したように圧縮機本体７２の油回収口７２ｂを介して作用空間内に回収される。

特開平５−３１７６３０号公報 実開平５−０４７４５０号公報 特表平７−５００１６７号公報

以上のように構成された従来の油分離器１００の構成において，導出管１４０は，フィルタエレメント１３０によって分離された冷却油を圧縮気体と共に吸い込むことがないよう，フィルタエレメント１３０の内周と導出管１４０の外周間に溜まる冷却油の油面となり得る位置に対して充分に高い位置でその上端を開口させている。

しかし，カバー１２０とフィルタエレメント１３０間の間隔に導入されたレシーバタンク７４からの圧縮気体は，前述のようにフィルタエレメント１３０を通過して導出管１４０の上端より油分離室１２１外に導出されることから，フィルタエレメント１３０を通過する圧縮気体の圧力によってフィルタエレメント１３０に付着している冷却油の一部が吹き飛ばされる等して導出管１４０の外周表面には油滴が付着する。

一方，前記油分離室１２１の下端側からカバー１２０とフィルタエレメント１３０間に導入された圧縮気体は，油分離室１２１内を導出管１４０の上端に向かって図７中に矢印で示すように上向きの流れを生じることから，前述のように導出管１４０の外周表面に冷却油が付着すると，この冷却油は，この圧縮気体の流れによって押し上げられることで，導出管１４０の表面を伝って上方に移動する。

そのため，このようにして押し上げられた冷却油が導出管１４０の上端にまで至ると，導出管１４０内に流れ込む圧縮気体と共に導出管１４０内に引き込まれ，その結果，このようにして導出管１４０内に引き込まれた冷却油が圧縮気体と共に消費側に供給されてしまうという不都合が生じるものとなっている。

しかし，従来の油分離器１００にあっては，このように導出管１４０の外周表面を伝って消費側に供給される冷却油については考慮が払われておらず，このような冷却油の混入を防止する構成を備えていない。

その一方で，消費側に供給される圧縮気体に対する前述のような冷却油の混入を防止することができれば，油分離器１００の油分離性能を向上させて，消費側に供給される圧縮気体中に含まれる油分をより一層減少させることが可能である。

そこで本発明は，上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり，比較的簡単な構成により，導出管の表面に付着した冷却油が消費側に供給される圧縮気体中に混入することを防止することで，油分離器の油分離性能のより一層の向上を図り，油分の混入が少ない清浄な気体を提供できるようにすることを目的とする。

以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり，言うまでもなく，本願発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

上記目的を達成するために，本発明の油分離器１は，油分を含む気体を処理対象とし，該気体中から油分を分離し，除去するための油分離器１において，
処理対象とする気体を導入する導入路１２と，油分の除去が終了した気体を導出する導出路１３，並びに分離された油を排出する油排出路１４がそれぞれ形成された基台１０を設け，
前記基台１０上に，上端が塞がれた筒状のカバー２０を取り付けて，該カバー２０内部に油分離室２１を形成し，該油分離室２１内に，環状のフィルタエレメント３０と，該フィルタエレメント３０内に，上端を開口する導出管４０を配置すると共に，
前記カバー２０と前記フィルタエレメント３０間における前記油分離室２１に前記導入路１２を連通し，前記導出管４０の下端に前記導出路１３を連通すると共に，前記フィルタエレメント３０の下端側において前記フィルタエレメント３０内の空間で開口する排油口１６に前記油排出路１４を連通し，
更に，前記導出管４０の外周であって，前記フィルタエレメント３０通過後の前記空間内で，前記排油口１６の形成位置の上方，すなわち，排油口１６に対して高所に位置する部分に，該導出管４０の軸線方向の断面において外周の小径部４２及びこの小径部４２に比して相対的に大径の大径部４３から成り，前記導出管の外周に付着した油分が該導出管の表面を伝って上昇することを阻む段部４１（４１ａ，４５）を，前記導出管の外周に溝４５を形成することにより設け，例えば，該導出管４０の周方向に例えば環状乃至はスパイラル状に設けたことを特徴とする（請求項１）。

上記構成の油分離器１において，前記段部４１は，前記溝４５により，前記導出管４０の外周側にオーバーハング状に張り出した形状（４１ａ）とすることが好ましい（請求項２）。

なお，前記段部４１は，前記導出管４０の上端近傍に設けることが好ましい（請求項３）。

更に，前記段部４１を，前記導出管４０の高さ方向に複数箇所設けるものとしても良い（請求項４）。

以上説明した構成により，本発明の油分離器１にあっては，以下の顕著な効果を得ることができた。

排油口１６の形成位置に比較して高所に位置する前記導出管４０の外周に前述の段部４１を形成したことにより，導出管４０の外周に付着した冷却油が，油分離室２１内を流れる気体流によって押し上げられて導出管４０の表面を伝って上昇した場合であっても，この冷却油の上昇を段部４１（４１ａ，４１ｂ）によって停止させることができた。

その結果，導出管４０の上端開口を介して導出管４０内に冷却油が浸入することを好適に防止することができ，導出管４０に段部４１を形成するという比較的簡単な構成によって油分離器１の油分離性能を向上させることができた。

前記段部４１を，導出管４０の外周側にオーバーハング状に迫り出した形成の段部４１ａとした場合には，下方から上方に昇る冷却油はこの段部４１ａを乗り越えることができず，導出管４０の外周を伝った冷却油の上昇をより確実に防止することができた。

前記段部４１（４１ａ及び４１ｂ）を，導出管４０の外周に溝４５を形成することにより設けた構成にあっては，例えば既知の油分離器に設けられた導出管に溝を形成するための１工程を追加するだけで，本発明の油分離器１を容易に製造することがでた。

また，このように溝４５によって前記段部４１（４１ａ，４１ｂ）を形成する場合には，溝幅を適当な間隔に調整することで，比較的浅い溝４５を形成した場合であっても，溝４５内に入り込んだ冷却油を溝４５内に留めることができ，溝４５を越えて更に上方に冷却油が移動することを確実に防止することができた。

さらに，前記段部４１（４１ａ，４１ｂ）をフランジ４６によって形成する場合には，段部４１（４１ａ，４１ｂ）における段差δ（図２中の拡大図参照）を比較的大きなものとすることができ，段部４１に至った冷却油をより上昇し難いものとすることができた。

なお，前述の段部４１（４１ａ，４１ｂ）を導出管４０の比較的低い位置に設けた場合，この段部４１（４１ａ，４１ｂ）の形成位置に対し上方で導出管４０の外周に冷却油の付着が生じた場合には，段部４１（４１ａ，４１ｂ）はこの位置に付着した冷却油の上昇を規制し得ないものとなるが，前述した段部４１（４１ａ，４１ｂ）を導出管４０の上端近傍に設ける場合や，前記段部４１（４１ａ，４１ｂ）を導出管４０の高さ方向に複数箇所設ける場合には，このような冷却油の浸入についても防止することができ，油分離器の油分離性能を更に高いものとすることができた。

本発明の油分離器の断面図。 図１における導出管部分の拡大図。 本発明の油分離器の変形例を示す断面図。 本発明の油分離器の別の変形例を示す断面図。 段部の形成例を示す斜視図であり，（Ａ），（Ｂ）は溝，（Ｃ），（Ｄ）はフランジ，（Ｅ），（Ｆ）は外径差によりそれぞれ段部を形成した例を示す。 油冷式圧縮機の全体構成を示す説明図（本願及び従来技術に共通）。 従来の油分離器の断面図。

以下に，添付図面を参照しながら本発明の油分離器１について説明する。なお，以下の説明では本発明の油分離器１を，油冷式圧縮機のレシーバタンク７４で冷却油が一次分離された後の圧縮気体を処理対象とする場合を例に挙げて説明するが，本発明の油分離器はこの例に限定されず，気体中より油分の除去が必要となる各種の場面において使用することができる。

図１中の符号１は，本願の油分離器であり，この油分離器１は，基台１０と，この基台１０に取り付けられるカバー２０，フィルタエレメント３０，及び導出管４０を備えている。

前述の基台１０には，処理対象である油分を含んだ気体を導入するための導入路１２と，この導入路１２を介して後述の油分離室２１内に導入されて油分が除去された後の気体を導出するための導出路１３と，油分離室２１内において分離された冷却油を排出するための油排出路１４が設けられており，油冷式圧縮機７０のレシーバタンク７４で冷却油が一次分離された後の圧縮気体を処理対象とする本実施形態にあっては，レシーバタンク７４の上端に設けた放気口７４ａに前記基台１０を取り付けることにより前述の導入路１２がレシーバタンク７４内の空間と連通するよう構成されていると共に，前述の導出路１３を逆止弁兼圧力調整弁５０を介して圧縮気体の消費側に連通すると共に，油排出路１４を前記油分離室２１に対して低圧となる位置，例えば圧縮機本体７２の油回収口７２ｂ（図６参照）に連通した状態で使用される。

なお，図示の実施形態にあっては，前述の基台１０を一例としてレシーバタンク７４上に取り付けた構成を示しているが，本発明の油分離器１は必ずしも図示の実施形態に示すように，レシーバタンク７４に取り付ける構成に限定されず，レシーバタンク７４とは別個にこれを設けるものとしても良い。

また，油冷式圧縮機以外の装置等に対して組み込んで使用する場合には，各用途，設置状態等に応じて，処理対象とする気体の導入方法，基台１０の形状等については種々の変更が可能である。

前述の基台１０の上部には，上端が閉塞された円筒状のカバー２０を取り付けて，該カバー２０内に前述した油分離室２１を形成する。

図示の実施形態にあっては，後述のフィルタエレメント３０をこのカバー２０と共に交換可能に構成した，所謂，カバー一体型のフィルタエレメントとした構成であり，基台１０に対するカバー２０とフィルタエレメント３０の着脱を，１回の作業で同時に行えるようにしている。

このようなカバー一体型の構成とするために，図示の実施形態にあっては，円筒状の濾材であるエレメント本体３１の上下端をそれぞれ上部端板３２と下部端板３３によって被蓋して形成されたフィルタエレメント３０とし，このフィルタエレメント３０の下部端板３３を，カバー２０の下端を塞ぐ底板２２に固定しておき，この底板２２でカバー２０の下端部を塞ぐことにより，カバー２０内にフィルタエレメント３０を固定すると共に収容している。

そして，カバー２０の底部を覆う底板２２の中央に形成した取付孔２２ａ内に，基台１０に設けた突出部１５を挿入・螺合等させると，カバー２０と共にフィルタエレメント３０を取り付けを行うことができると共に，取付孔２２ａの周囲に形成された圧縮気体導入孔２２ｂが基台１０に設けた導入路１２とカバー２０内に形成された油分離室２１とを連通し，また，突出部１５に取り付けた後述の導出管４０が，フィルタエレメント３０内に挿入されるように構成されている。

なお，図示の実施形態では，フィルタエレメント３０の交換を，カバー２０と共に行う，前述のカバー一体型のフィルタエレメントを備えた油分離器１を例として説明したが，本発明の構成が適用される油分離器１は，このようなカバー一体型のフィルタエレメントを備えた油分離器１に限定されず，例えば図３に示すように，カバー２０とフィルタエレメント３０とをそれぞれ独立して基台１０に取り付けるように構成したカバー・フィルタエレメント分離型の油分離器１に対して適用しても良い。

この図３に示す構成では，基台１０に固定されているカバー２０を外すと，フィルタエレメント３０が露出してフィルタエレメント３０の交換を行うことができるようになっており，カバー２０の底部には，フィルタエレメント３０の下部端板３３を固定するための底板２２が設けられていない一方，基台１０の突出部１５には，フィルタエレメント３０の下端部を取付可能な構造を設けている。

図１に示すように，基台１０に設けた前述の突出部１５は，中央に開口１５ａが形成された円筒状に形成されており，この突出部１５の中央に形成された開口１５ａ内に，上端を油分離室２１の前記フィルタエレメント３０内で開口する導出管４０の下端が挿入されている。

この基台１０の突出部１５の中央に形成された開口１５ａ内には，図１中の拡大図に示すように上端から所定の深さ迄が大径に形成された大径部ｄと，この大径部ｄの下方であって，前記大径部ｄに対して小径に形成された小径部ｓが設けられており，この開口１５ａ内に挿入された導出管４０の下端部を前記小径部ｓに嵌合させると，導出管４０の下端が導出路１３に連通するようになっている（符号d, sの引出線は，作図の都合上，導出管４０の内側に描出している）。

また，導出管４０の外周と，前記開口１５ａの大径部ｄ内周間には，所定間隔の隙間が形成され，この隙間によって，分離された冷却油を排出するための排油口１６が形成されていると共に，大径部ｄの側壁において開口する油排出路１４とこの排油口１６とが連通して，フィルタエレメント３０によって分離された冷却油を油分離室２１外に排出することができるように構成されている。

前述のフィルタエレメント３０は，前述したように円筒状に形成されたエレメント本体３１と，このエレメント本体３１の上端部を被蓋する上部端板３２と，下端部を被蓋する下部端板３３によって構成されている。

このうちのエレメント本体３１は濾材であり，圧縮気体を通過させる際に，気体中に含まれる油分を捕集することができるように構成されている。

前述のようにエレメント本体３１の上下端部は端板３２，３３によって塞がれていることから，カバー２０とフィルタエレメント３０間の間隔を介して油分離室２１内に導入された圧縮気体は，エレメント本体３１の肉厚内を通過しなければ導出管４０の上端開口に到達できないようになっており，このエレメント本体３１を通過する際に圧縮気体中に含まれる油分が除去できるようになっている。

前述のエレメント本体３１の下部を被蓋する下部端板３３は，図１に示すようにその外周縁部分に上方に立ち上がった縁壁３３ａを備えており，この縁壁３３ａの内周側に分離された冷却油が溜まる油溜まりが形成され，冷却油が下部端板３３の内周側に設けた縁壁３３ｂを越えて溜まると，冷却油は前述の排油口１６を介して排出されるようになっている。

前述の排油口１６の開口位置（図示の例では，突出部１５の上端位置）に対して高所に位置する前記導出管４０の外周部分には小径部４２及びこれに対して相対的に大径の大径部４３から成る段部４１を設けている。

図示の実施形態にあっては，導出管４０の長さ方向（高さ方向）の略中央位置に対して上側を，前記中央位置に対する小径の下側に対して相対的に大径に形成して，導出管４０の外周に段差を持たせた部分４７を形成することで，この大径部４３と小径部４２との境界部分にオーバーハング状に張り出した段部４１ａを形成すると共に，導出管４０の上端近傍に溝４５（環状溝でなる小径部４２）を形成することで，この溝の幅方向（紙面上下方向）の両端に，オーバーハング状に張り出した段部４１ａと，テラス状に張り出した段部４１ｂを同時に形成している（図２中の拡大図参照）。

なお，ここでオーバーハング状の段部（大径部）４１ａとは，導出管４０の軸線を垂線とした場合における垂直を越える傾斜によって形成された段部であり，テラス状の段部とは，導出管４０の軸線を垂線とした場合における垂直未満の傾斜によって形成された段部である。

この段部４１は，各種の形状に形成することができ，前述のように溝４５の形成〔図１，図５（Ａ），（Ｂ）〕や，導出管４０の段差部４７を形成〔図１，図５（Ｅ），（Ｆ）参照〕することにより段部４１ａ，４１ｂを形成する場合に限定されず，例えば図５（Ｃ），図５（Ｄ）に示すように，導出管４０の外周にフランジ４６（大径部４３）を形成することにより段部４１ａ，４１ｂを形成するものとしても良く，更には，段部４１（段部を形成するための溝４５やフランジ４６，段差部４７の形成を含む）を導出管４０の高さ方向の複数箇所に設けるものとしても良く，この場合，溝４５の形成，フランジ４６の形成，及び段差部４７を形成する構成を適宜任意に組み合わせるものとしても良い。

なお，本願における段部には，図５（Ｄ），（Ｅ）のように，オーバーハング状に張り出した段部４１ａを単独で形成する場合や，図５（Ａ）〜（Ｃ）のように，溝４５乃至はフランジ４６の形成により，オーバーハング状に張り出した段部４１ａとテラス状に張り出した段部４１ｂを組み合わせて設ける場合の他，図５（Ｆ）に示すように，テラス状に張り出した段差部４７から成る段部４１ｂのみを形成する場合も含む。

なお，図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す段部４１（４１ａ，４１ｂ）の構成は，導出管４０の上端部のみならず，高さ方向における中間位置等に設けるものとしても良く，また，図５（Ｅ），（Ｆ）の構成を，導出管４０の上端近傍に設けるものとしても良い。

また，図１に示す実施形態にあっては，一本の導出管４０に対し，複数箇所に段部を設けているが，この構成に限定されず，段部は，例えば図４に示すように，導出管４０の高さ方向における中間位置に１箇所のみ設けるものとしても良い。

もっとも，導出管４０に単一の段部４１を設ける場合，この段部４１は，導出管４０の上端近傍に設けることが好ましい。また，前述したように複数の段部４１を設ける場合には，そのうちの少なくとも１つを，導出管４０の上端近傍に設けることが好ましい。

例えば，図４に示すように，導出管４０の長さ方向における中央位置にのみ段差部４７を設けて段部４１（４１ａ）を形成した場合，この部分４７よりも高い位置において導出管４０の外周に冷却油が付着すると，この冷却油は段差部４７に生じた段部４１ａによりその上昇が規制されることなく導出管４０の外周を伝って上昇し得ることとなり，導出管４０に対する油滴の浸入を完全には防止できない場合が生じる。

しかし，前述のように，導出管４０の上端近傍に段部４１を形成することにより，導出管４０の外周に付着した冷却油の上昇を，この段部によって阻むことができ，導出管４０に対する油滴の浸入をより確実に防止することができる。

前述の段部４１ａ，４１ｂを形成するために，導出管４０の外周に溝（小径部４２）４５を形成する場合には，図１，２や図５（Ａ）に示すように１本の環状溝４５を形成する場合の他，図５（Ｂ）に示すように，環状溝４５を所定の間隔で複数本平行に設けるものとしても良く，更には図示は省略するが，溝４５を導出管４０の外周にスパイラル状に形成するものとしても良い。

なお，スパイラル状の溝を形成する場合には，溝の上端が，導出管の上端縁よりも低い位置で終了するように形成し，螺旋状の溝を伝って冷却油が上昇して導出管４０内に浸入することを防止する。

更に，前述したように，段部４１ａ，４１ｂは，図５（Ｃ），（Ｄ）に示すように，導出管４０の外周にフランジ４６を形成することにより設けても良い。なお，図示の例では，このフランジ４６は円形の外周縁を持つ形状に形成しているが，フランジ４６の形状は図示の例に限定されず，例えばフランジの外縁が矩形，その他の多角形，幾何学形状等に形成されていても良い。また，前述した溝と同様に，フランジ４６はこれをスパイラル状に形成するものとしても良い。

なお，フランジ４６を設けることにより段部４１を形成する場合，前述したように，フィルタエレメント３０をカバー２０と共に交換する，カバー一体型のフィルタエレメント３０とした図１に示す実施形態の構成にあっては，フィルタエレメント３０の交換時，フランジ４６が底板２２の取付孔２２ａと干渉して交換作業の際に邪魔になり得る点を考慮すれば，カバー一体型のフィルタエレメント３０の構成を採用する場合には，溝４５の形成によって前述の段部４１ａ，４１ｂを形成することが好ましい。

もっとも，図３に示したようなカバー，フィルタ分離型の構成にあっては，導出管４０にフランジを設けた場合であっても，上記問題は発生しない。

ここで，導出管４０の外周に付着し，導出管４０の外周上を上昇して段部４１ａ，４１ｂに至った冷却油は，段部４１ａがオーバーハング状に張り出したものである場合にはこの段部４１ａに衝突することにより圧縮気体流を受けても上昇できず，また，段部４１ｂがテラス状に張り出したものである場合には，この段部４１ｂ上に乗り上げた冷却油は圧縮気体流を受け難くなる等して更なる上昇を行わなくなる。

そして，順次，段部４１ａ，４１ｂに冷却油が到達して，油分離室２１内に生じる圧縮気体流によって押し上げることができない程の大きな油滴に成長すると，段部４１（４１ａ，４１ｂ）に溜まった冷却油は導出管４０の表面を伝って落下して，他の冷却油と共に，油排出口１６を介して排出される。
本実施形態では，一例として段部における段差δを１．０mmとした。

なお，冷却油の上昇阻止という観点では，段差δが大きい分には特に制限はなく，段差δが大きくなればなる程，段部がオーバーハング状の段部４１ａであれば冷却油はこの段部４１ａを乗り越え難くなり，また，段部がテラス状の段部４１ｂである場合には，この段部４１ｂに乗り上げた冷却油は圧縮気体流の影響を受け難くなり，特に，図５（Ｃ），（Ｄ）に示すようにフランジ４６を設けることによって段部を形成する場合には，段差δを比較的大きなものとすることが可能である。

もっとも，過剰に大きな段差δを形成する場合，導出管４０に段部を形成するための加工にコストがかかると共に，例えばフィルタエレメントの交換に際して段部（フランジ部）がフィルタエレメント等と干渉して作業性を悪化させることや，導出管４０の上端開口に向かう圧縮気体の流れを阻害するおそれがある。

また，本実施形態にあっては、一例として導出管４０の軸線に対して段部４１が成す角θ（図２中の拡大図参照）を９０°とした。

なお、角部Ｃ（図２中の拡大図参照）にアールを形成して丸みを持たせてもよい。なお，溝４５を設けることにより段部を形成した本実施形態にあっては、一例として溝幅を３mmとしている。溝幅が大きすぎると，溝４５内に捕集された冷却油が，油分離室内を流れる圧縮気体流を受けやすくなる一方，溝幅が小さすぎると，溝内に捕集できる冷却油量が少なく，圧縮気体流に抗して落下させるに充分な大きさに油滴を成長させることができなくなる。また、本実施形態にあっては，一例として溝の上端と導出口の上端までの距離を５mmとした。

なお、段差δ，導出管４０の軸線に対して段部４１が成す角θ，溝幅，溝の上端と導出口の上端までの距離は、前述の数値に限定されるものではなく、冷却油の粘度や圧縮気体流の速度，導出管４０の外周に付着する冷却油の量などにより適宜決定される。

レシーバタンク７４からの圧縮気体を処理対象とする本実施形態にあっては，以上のように構成された油分離器１の基台１０に設けた導入路１２をレシーバタンク７４に，導出路１３を消費側に連通すると共に，油排出路を例えば圧縮機本体７２の給油口７２ａに連通し，導入路１２を介してレシーバタンク７４内で冷却油の一次分離が終了した圧縮気体を油分離器１に導入すると，この圧縮気体は導入路１２，導入孔２２ｂを介して油分離室２１の下端側からカバー２０とフィルタエレメント３０間に導入される。

油分離室２１内に導入された圧縮気体は，フィルタエレメント３０の肉厚内を通過して，この通過の際に，フィルタエレメント３０に圧縮気体中に含まれる油分が捕集されて除去され，捕集された冷却油は，フィルタエレメント３０とを伝って落下して，フィルタエレメント３０の下部端板上に溜まる。

導出管４０の外周と突出部１５内に形成された開口１５ａの内周間に形成された排油口１６は，前述の油排出路１４を介して油分離室２１内よりも低圧である圧縮機本体７２の油回収口７２ｂに連通していることから，冷却油が下部端板３３の内周側に形成された縁壁３３ｂを越える位置迄溜まると，冷却油は排油口１６，油排出路１４を介して圧縮機本体７２に導入されて，油分離室２１内より排出される。

一方，フィルタエレメント３０を通過する際に油分が除去された圧縮気体は，フィルタエレメント３０の内で開口された導出管４０の上端より導出管４０内に導入され，該導出管４０の下端に連通した導出路１３を介して，消費側に供給される。

このような圧縮気体の流れによって，油分離器１の油分離室２１内には，図７を参照して説明した従来の油分離器１００の場合と同様，同図中に矢印で示したように導出管４０の上端に向かう圧縮気体の流れが生じ，導出管４０の外周に冷却油が付着すると，この冷却油は，この圧縮気体の流れによって押し上げられて導出管４０の外周を伝って上昇しようとする。

しかし，前述したように，この導出管４０の外周には段部４１（４１ａ，４１ｂ）が設けられていることにより，この段部４１（４１ａ，４１ｂ）によって冷却油の上昇が阻まれ，導出管４０の外周を伝って上昇する冷却油が順次段部４１（４１ａ，４１ｂ）に捕集されて溜まる。

そして，段部４１（４１ａ，４１ｂ）に捕集された冷却油が，段部４１（４１ａ，４１ｂ）に保持し得る量を越えて大きな油滴に成長すると，この冷却油は導出管４０の表面を伝って，又は，段部４１の外周縁等より直接，油分離室２１の底部に落下してフィルタエレメント３０の下部端板３３上に回収されて，他の冷却油と共に排油口１６，油排出路１４を介して油分離器１外に排出される。

このように，本発明の油分離器１にあっては，導出管４０の外周に段部４１（４１ａ，４１ｂ）を設けるという比較的簡単な構成によって，導出管４０の外周を伝って冷却油が消費側に供給される圧縮気体中に混入することを防止できたことから，油分離器の油分離性能を向上させて，消費側に油分の除去された，より清浄な圧縮気体を供給することができた。

なお，以上で説明した本実施形態にあっては，本発明の油分離器１を，油冷式圧縮機７０のレシーバタンク７４で冷却油を一次分離した後の圧縮気体を処理対象とする場合について説明したが，本発明の油分離器１の用途はこれに限定されず，油分を含む気体中より油分を分離して除去するための各種の流路系に設けることができる。

１ 油分離器
１０ 基台
１２ 導入路
１３ 導出路
１４ 油排出路
１５ 突出部
１５ａ 開口
ｄ 大径部（開口１５ａの）
ｓ 小径部（開口１５ａの）
１６ 排油口
２０ カバー
２１ 油分離室
２２ 底板
２２ａ 取付孔
２２ｂ 圧縮気体導入孔
３０ フィルタエレメント
３１ エレメント本体
３２ 上部端板
３３ 下部端板
３３ａ 縁壁（外周側）
３３ｂ 縁壁（内周側）
４０ 導出管
４１ 段部
４１ａ 段部（導出管４０の大径部４３：オーバーハング状）
４１ｂ 段部（導出管４０の小径部４２：テラス状）
４２ 小径部
４３ 大径部
４５ 溝（導出管４０の小径部４２）
４６ フランジ（導出管４０の大径部４３）
４７ （導出管４０の小径部４２及び大径部４３から成る）段差部
５０ 逆止弁兼圧力調整弁
７０ 油冷式圧縮機
７２ 圧縮機本体
７２ａ 給油口
７２ｂ 油回収口
７３ 駆動源（モータ）
７４ レシーバタンク
７４ａ 放気口
７５ 分離油回収配管
７９ オイルクーラ
δ 段部の段差
C 角部
θ 導出管の軸線と段部が成す角
１００ 油分離器
１１０ 基台
１１２ 導入路
１１３ 導出路
１１４ 油排出路
１１６ 油排出口
１２０ カバー
１２１ 油分離室
１３０ フィルタエレメント
１３２ 上蓋
１４０ 導出管
１６０ カバー押さえ

Claims (4)

1. 油分を含む気体を処理対象とし，該気体中から油分を分離し，除去するための油分離器において，
   処理対象とする気体を導入する導入路と，油分の除去が終了した気体を導出する導出路，並びに分離された油を排出する油排出路がそれぞれ形成された基台を設け，
   前記基台上に上端が塞がれた筒状のカバーを取り付けて，該カバー内部に油分離室を形成し，該油分離室内に環状のフィルタエレメントと，前記フィルタエレメント内で上端を開口する導出管を配置すると共に，
   前記カバーと前記フィルタエレメント間における前記油分離室に前記導入路を連通し，前記導出管の下端に前記導出路を連通すると共に，前記フィルタエレメントの下端側において前記フィルタエレメント内の空間で開口する排油口に前記油排出路を連通し，
   更に，前記導出管の外周であって，前記排油口の形成位置の上方に，該導出管の外周に形成した小径部及びこの小径部に比して相対的に大径の大径部から成り，前記導出管の外周に付着した油分が該導出管の表面を伝って上昇することを阻む段部を設け，
   前記段部を，前記導出管の外周に溝を形成することにより設けたことを特徴とする油分離器。
2. 前記段部が，前記溝により，前記導出管の外周側にオーバーハング状に張り出した形状であることを特徴とする請求項１記載の油分離器。
3. 前記段部を，前記導出管の上端近傍に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の油分離器。
4. 前記段部を，前記導出管の高さ方向に複数箇所設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の油分離器。

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