JP7245709B2 - 潤滑油タンク及び回転機械システム - Google Patents

Description

本発明は、潤滑油タンク及び回転機械システムに関する。

圧縮機、タービン、及びモータ等の回転機械のロータは、軸受を介して回転自在に支持されている。軸受には、潤滑油タンクからポンプ等で送り込まれた潤滑油が供給されている。軸受を潤滑した潤滑油は軸受から排出され、潤滑油タンクに回収された後、ポンプ等で軸受に再度供給される。

ところで、軸受から潤滑油タンク内に還流した潤滑油には、気泡が含まれている。気泡が含まれたままの潤滑油を軸受に再び供給すると、潤滑性能が損なわれる可能性がある。このため、潤滑油タンク内で潤滑油を滞留させ、潤滑油に含まれる気泡を重力により分離させて脱気することが行われている。しかし、気泡が分離するまでの十分な時間を確保するには、潤滑油タンク内での潤滑油の滞留時間を長くする必要がある。潤滑油を長時間に渡って滞留させるには、潤滑油タンクの容量を増大させることが有効だが、潤滑油タンクの大型化に繋がってしまう。

これに対し、特許文献１には、潤滑油タンク内に還流される潤滑油に含まれる気泡の通過を阻止するため、メッシュ状のフィルタ部材やバッフル板等の気泡通過阻止手段を備える構成が開示されている。

特開２０１２－１７７３４１号公報

しかしながら、上記したような気泡通過阻止手段を備えたとしても、短時間かつ高い精度で気泡を除去することは難しい。そこで、潤滑油に含まれる気泡を、短時間かつ高い精度で除去することが望まれている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、潤滑油に含まれる気泡を、短時間かつ高い精度で除去することが可能な潤滑油タンク及び回転機械システムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係る潤滑油タンクは、潤滑油が導入される一の導入部及び前記潤滑油が導出される導出部が形成されたタンクケーシングと、前記タンクケーシング内で前記導入部と前記導出部との間に配置され、前記導入部から導入された潤滑油を受ける複数の受け部と、複数の前記受け部同士の間で、一の前記受け部から他の前記受け部に前記潤滑油を受け渡す潤滑油受け渡し部と、を備え、前記受け部は、水平方向に並んで配置された複数の小受け部と、前記水平方向に互いに隣り合う前記小受け部を接続する接続管とを有する。

このような構成とすることで、導入部からタンクケーシング内に導入された潤滑油は、複数の受け部を順次経た後、導出部から送り出される。受け部を潤滑油が流れていく過程で、気泡が徐々に抜けていくために、気泡の含有量は徐々に少なくなる。さらに、複数の受け部を経ることで、潤滑油から気泡が抜けるまでの時間を十分に確保することができる。したがって、潤滑油に含まれる気泡を、より確実に除去することができる。また、受け部を複数備えることによって、複数の受け部を備えずタンクケーシングに潤滑油をまとめて貯留する場合と比較すると、一つの受け部で脱気される潤滑油の量が少なくなる。したがって、各受け部では潤滑油から気泡が抜ける速度（脱気速度）が早くなる。
また、一つの受け部とした場合に比べて、それぞれの小受け部で処理される潤滑油の量が少なくなる。これにより、外部からの振動等によって小受け部内で処理される潤滑油が揺れることをより抑えることができる。

また、本発明の第二態様に係る潤滑油タンクでは、第一態様において、複数の前記受け部は、前記潤滑油を貯留可能なオイルトレイであり、鉛直方向に互いに間隔を空けて配置されていてもよい。

受け部をオイルトレイとすることで、気泡は、重力（潤滑油と気泡との比重の違い）により、貯留された状態の潤滑油の液面から大気中に順次抜ける。したがって、潤滑油から気泡が抜けるまでの時間を簡易な構成で十分に確保することができる。また、鉛直方向に複数配置することで、潤滑油タンクの水平方向における大きさを小さく抑えることができる。そのため、脱気速度を早めつつ、潤滑油タンクの大型化を抑えることができる。

また、本発明の第三態様に係る潤滑油タンクでは、第二態様において、前記受け部は、前記受け部内における前記潤滑油の液面よりも前記鉛直方向の上方から下方に向かって延び、前記受け部の底面との間に前記鉛直方向に隙間を隔てて配置された仕切板をさらに有していてもよい。

受け部に仕切板を設けることで、外部からの振動等によって受け部内で潤滑油が揺れることを抑えることができる。また、受け部内においては、気泡は、重力により、貯留された状態の潤滑油の上層部に多く存在し、下層部における気泡の含有量は少なくなる。潤滑油は、仕切板と受け部の底面との隙間を通して、仕切板に対して潤滑油の流れ方向の上流側から下流側に流れ込む。したがって、受け部内における潤滑油の流れ方向の下流側に、気泡の含有量が少ない潤滑油を効率良く送ることができる。

また、本発明の第四態様に係る潤滑油タンクでは、第二態様又は第三態様において、前記潤滑油受け渡し部は、一の前記受け部に設けられ、一の前記受け部内における前記潤滑油の液面が定められたレベルとなったときに前記潤滑油が流れ出る越流部と、一の前記受け部に対して前記鉛直方向の下方に配置された他の前記受け部に設けられ、前記越流部から流れ出た前記潤滑油を受ける受油部と、を有していてもよい。

このような構成とすることで、一の受け部から越流部を乗り越えた潤滑油は、他の受け部の受油部に流れ落ちる。一の受け部においては、一の受け部に流れ込んだ潤滑油の流量に応じて、潤滑油が越流部を乗り越える。したがって、一の受け部から他の受け部へと、安定した流量の潤滑油を順次受け渡すことができる。

本発明の第五態様に係る回転機械システムは、回転機械本体と、前記回転機械本体に供給される潤滑油を貯留する第一態様から第四態様のいずれか一つの潤滑油タンクと、を備える。

本発明によれば、潤滑油に含まれる気泡を、短時間かつ高い精度で除去することが可能となる。

本発明の実施形態に係る圧縮機システムの概略構成を示す模式図である。 本発明の第一実施形態に係る潤滑油タンクの構成を示す断面図である。 第一実施形態に係るオイルトレイの第一変形例を示す断面図である。 第一実施形態に係るオイルトレイの第二変形例を示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係る潤滑油タンクの構成を示す断面図である。 本発明の第三実施形態に係る潤滑油タンクの構成を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明による潤滑油タンク及び回転機械システムを実施するための形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

（第一実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る圧縮機システムの概略構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態の圧縮機システム（回転機械システム）１は、圧縮機本体（回転機械本体）２と、圧縮機本体２に潤滑油を供給する潤滑油供給装置５と、を備えている。

圧縮機本体２は、ロータ２ａを有する。圧縮機本体２には、ロータ２ａの中心軸Ｏ回りにロータ２ａを回転可能に支持する軸受３及び４が設けられている。

潤滑油供給装置５は、潤滑油タンク１０と、ポンプ６と、送り管７と、戻り管８とを備えている。潤滑油タンク１０は、圧縮機本体２に供給される潤滑油を貯留する。ポンプ６は、潤滑油タンク１０に貯留された潤滑油を、送り管７に供給する。送り管７には、オイルクーラ７１と、オイルフィルタ７２とが配置されている。オイルクーラ７１は、ポンプ６から送給された潤滑油を冷却する。オイルフィルタ７２は、オイルクーラ７１から導出された潤滑油に紛れたゴミ等の異物を除去する。ポンプ６から送り管７に供給されて、オイルクーラ７１及びオイルフィルタ７２を経た潤滑油は軸受３及び４に供給される。軸受３及び４で潤滑に使用された潤滑油は、戻り管８を通して潤滑油タンク１０に戻される。

図２は、本発明の第一実施形態に係る潤滑油タンクの構成を示す断面図である。図２に示すように、潤滑油タンク１０は、タンクケーシング１１と、複数のオイルトレイ（受け部）２０と、潤滑油受け渡し部Ｆと、を備える。

タンクケーシング１１は、中空箱状をなしている。タンクケーシング１１は、戻り管８から潤滑油が導入される導入部１２と、ポンプ６に潤滑油を導出する導出部１３と、が形成されている。

複数のオイルトレイ２０は、タンクケーシング１１内で導入部１２と導出部１３との間に配置されている。複数のオイルトレイ２０は、鉛直方向Ｄｖにおいて、互いに間隔をあけて積層するように配置されている。本実施形態では、オイルトレイ２０は、例えば４個が設けられている。具体的には、タンクケーシング１１内には、鉛直方向Ｄｖの上方から順に、第一オイルトレイ２０Ａ、第二オイルトレイ２０Ｂ、第三オイルトレイ２０Ｃ、及び第四オイルトレイ２０Ｄが配置されている。第一オイルトレイ２０Ａは、複数のオイルトレイ２０の中で鉛直方向Ｄｖにおいて最も上方に配置されている。

第二オイルトレイ２０Ｂは、鉛直方向Ｄｖにおいて、第一オイルトレイ２０Ａの一段下に配置されている。第二オイルトレイ２０Ｂは、第一オイルトレイ２０Ａに対して水平方向Ｄｈにずれて配置されている。

第三オイルトレイ２０Ｃは、鉛直方向Ｄｖにおいて、第二オイルトレイ２０Ｂの一段下に配置されている。第三オイルトレイ２０Ｃは、第二オイルトレイ２０Ｂに対して水平方向Ｄｈにずれて配置されている。第三オイルトレイ２０Ｃは、鉛直方向Ｄｖの上方から見た際に、第一オイルトレイ２０Ａと同じ位置に配置されている。

第四オイルトレイ２０Ｄは、複数のオイルトレイ２０の中で鉛直方向Ｄｖにおいて最も下方に配置されている。第四オイルトレイ２０Ｄは、タンクケーシング１１の底部１１ｂに対して鉛直方向Ｄｖに離れて配置されている。第四オイルトレイ２０Ｄは、第三オイルトレイ２０Ｃに対して水平方向Ｄｈにずれて配置されている。第四オイルトレイ２０Ｄは、鉛直方向Ｄｖの上方から見た際に、第二オイルトレイ２０Ｂと同じ位置に配置されている。

オイルトレイ２０は、鉛直方向Ｄｖの上方から供給される潤滑油を貯留可能とされている。具体的には、オイルトレイ２０は、矩形板状をなす底面２１と、底面２１の外周部から鉛直方向Ｄｖの上方に矩形板状をなして延びる周壁部２２とを有している。つまり、オイルトレイ２０は、有底箱状をなしている。オイルトレイ２０は、底面２１及び周壁部２２によって、潤滑油が貯留可能なオイル貯留空間部２３を形成している。

オイルトレイ２０には、越流部２５を有している。越流部２５は、周壁部２２の一部を上面から鉛直方向Ｄｖの下方に窪ませて形成されている。換言すると、越流部２５は周壁部２２に形成された切り欠きである。越流部２５は、底面２１から延びる周壁部２２の一つに形成されている。つまり、越流部２５が形成された周壁部２２では、鉛直方向Ｄｖにおける底面２１からの高さが、越流部２５が形成されていない他の三つの周壁部２２よりも低い。オイル貯留空間部２３に貯留された潤滑油は、その液面が定められたレベル、すなわち越流部２５が形成された周壁部２２の高さ以上になると、越流部２５が形成された周壁部２２を乗り越える。これにより、潤滑油は、そのオイルトレイ２０から流れ出て鉛直方向Ｄｖの下方に流れ落ちる。

オイルトレイ２０は、受油部２４を有している。受油部２４は、供給された潤滑油を受けてオイル貯留空間部２３に導く。各オイルトレイ２０において、受油部２４は、越流部２５に対し、水平方向Ｄｈの反対側に配置されている。つまり、受油部２４は、越流部２５が形成された周壁部２２と対向する周壁部２２に面する領域である。

第一オイルトレイ２０Ａの受油部（第一受油部）２４Ａは、導入部１２からタンクケーシング１１内に導入される潤滑油を直接受ける。第二オイルトレイ２０Ｂの受油部（第二受油部）２４Ｂは、上方に位置する第一オイルトレイ２０Ａの越流部（第一越流部）２５Ａの鉛直方向Ｄｖの下方であって、水平方向Ｄｈにずれた位置に配置されている。第二受油部２４Ｂは、第一越流部２５Ａを越えて流れ落ちてきた潤滑油を直接受ける。

第三オイルトレイ２０Ｃの受油部（第三受油部）２４Ｃは、上方に位置する第二オイルトレイ２０Ｂの越流部（第二越流部）２５Ｂの鉛直方向Ｄｖの下方であって、水平方向Ｄｈにずれた位置に配置されている。第三受油部２４Ｃは、第二越流部２５Ｂを越えて流れ落ちてきた潤滑油を直接受ける。第四オイルトレイ２０Ｄの受油部（第四受油部）２４Ｄは、第三オイルトレイ２０Ｃの越流部（第三越流部）２５Ｃの鉛直方向Ｄｖの下方であって、水平方向Ｄｈにずれた位置に配置されている。第四受油部２４Ｄは、第三越流部２５Ｃを越えて流れ落ちてきた潤滑油を直接受ける。第四越流部２５Ｄを越えて流れ落ちた潤滑油は、タンクケーシング１１の底部１１ｂに貯留される。

これら越流部２５及び受油部２４により、上下に並んで配置されたオイルトレイ２０同士の間で、潤滑油を受け渡す潤滑油受け渡し部Ｆが構成される。潤滑油受け渡し部Ｆは、潤滑油の流れ方向の上流側に位置するように上段に配置された一のオイルトレイ２０から潤滑油の流れ方向の下流側に位置するように下段に配置された他のオイルトレイ２０に潤滑油を受け渡す。すなわち、潤滑油受け渡し部Ｆは、上段のオイルトレイ２０に設けられた越流部２５と、下段のオイルトレイ２０に設けられた受油部２４とによって構成されている。

オイルトレイ２０では、受油部２４で受けた潤滑油の流量に応じて、越流部２５から潤滑油が流れ出る。オイルトレイ２０内では、潤滑油は、受油部２４から越流部２５に向かって流れる。

オイルトレイ２０は、受油部２４と越流部２５との間に、仕切板２６を有している。仕切板２６は、オイルトレイ２０内に貯留可能な潤滑油の液面Ｌｖよりも鉛直方向Ｄｖの上方から、液面Ｌｖよりも鉛直方向Ｄｖの下方に向かって延びている。仕切板２６は、オイルトレイ２０の底面２１との間に、鉛直方向Ｄｖに隙間Ｓを隔てて配置されている。仕切板２６は、越流部２５が形成された周壁部２２の端部と繋がる一対の周壁部２２に固定されている。仕切板２６は、オイル貯留空間部２３を流れる潤滑油の流れ方向において、受油部２４よりも越流部２５に近い位置に配置されている。

上述したような潤滑油タンク１０及び圧縮機システム１によれば、導入部１２からタンクケーシング１１内に導入された潤滑油は、複数のオイルトレイ２０を順次経た後、タンクケーシング１１の底部１１ｂに貯留され、導出部１３から送り出される。各オイルトレイ２０においては、潤滑油が受油部２４から越流部２５に徐々に流れる間に、気泡が徐々に抜ける。具体的には、オイルトレイ２０内において、気泡は、重力（潤滑油と気泡との比重の違い）により、貯留されている潤滑油の液面Ｌｖから大気中に順次抜ける。これにより、気泡は、オイルトレイ２０内の潤滑油の上層部に多く存在し、下層部における気泡の含有量が少なくなる。さらに、オイルトレイ２０内を受油部２４から越流部２５に向かって潤滑油が流れていく過程で、気泡が徐々に抜けていくために、気泡の含有量は徐々に少なくなる。潤滑油は、仕切板２６と底面２１との隙間Ｓを通して、仕切板２６の受油部２４側から越流部２５側に流れ込む。つまり、仕切板２６よりも下流の越流部２５付近には、気泡の含有量が少ない潤滑油が送られ、越流部２５から下段側のオイルトレイ２０に受け渡される。

また、オイルトレイ２０を複数備えることによって、複数のオイルトレイ２０を備えずタンクケーシング１１に潤滑油をまとめて貯留する場合と比較すると、一つのオイルトレイ２０内で脱気される潤滑油の容量が少なくなる。また、各オイルトレイ２０における底面２１から潤滑油の液面Ｌｖまでの深さが浅くなる。したがって、気泡が液面Ｌｖに到達するまでに時間が短くなり、各オイルトレイ２０内では潤滑油から気泡が抜ける速度（脱気速度）が早くなる。

また、潤滑油は、導入部１２から導出部１３に向かって、複数のオイルトレイ２０を経る。オイルトレイ２０では、潤滑油を貯留するだけで脱気できる。したがって、潤滑油から気泡が抜けるまでの時間を簡易な構成で十分に確保することができる。したがって、潤滑油に含まれる気泡を、より確実に除去することができる。

また、上段のオイルトレイ２０から越流部２５を乗り越えた潤滑油は、下段のオイルトレイ２０の受油部２４に流れ落ちる。上段のオイルトレイ２０においては、上段のオイルトレイ２０に流れ込んだ潤滑油の流量に応じて、潤滑油が越流部２５を乗り越える。したがって、上段のオイルトレイ２０から下段のオイルトレイ２０へと、安定した流量の潤滑油を順次受け渡すことができる。

また、オイルトレイ２０に仕切板２６を設けることで、外部からの振動等によってオイルトレイ２０内に貯留された潤滑油が揺れることを抑えることができる。また、気泡の含有量が少ない下層部の潤滑油が、仕切板２６と底面２１との隙間Ｓを通して、仕切板２６に対して上流側から下流側に流れる。したがって、オイルトレイ２０内における潤滑油の流れ方向の下流側に、気泡の含有量が少ない潤滑油を効率良く送ることができる。

また、複数のオイルトレイ２０は、鉛直方向Ｄｖに積層されている。これにより、潤滑油タンク１０の水平方向Ｄｈにおける大きさを小さく抑えることができる。そのため、脱気速度を早めつつ、潤滑油タンク１０の大型化を抑えることができる。

（第一実施形態の第一変形例）
なお、上記第一実施形態において、受油部２４と越流部２５との間に１枚の仕切板２６のみを設けたが、仕切板２６の設置枚数は、１枚に限られるものではない。例えば、図３に示すように、オイルトレイ（受け部）２０Ｅは、受油部２４と越流部２５との間に、複数枚（図中は５枚）の仕切板２６を設けるようにしてもよい。

複数枚の仕切板２６を設けることで、オイルトレイ２０Ｅでのオイル貯留空間部２３が水平方向Ｄｈにおいて複数に分割される。これにより、外部からの振動等によって潤滑油タンクが揺れても、貯留されている潤滑油の揺れを抑えることができる。また、複数の仕切板２６と底面２１との隙間Ｓを何度も潤滑油が通過することとなる。そのため、気泡の含有量が少ない下層部の潤滑油の多くをオイルトレイ２０内における潤滑油の流れ方向の下流側に送ることができる。

（第一実施形態の第二変形例）
なお、上記第一実施形態において、越流部２５は、周壁部２２の一部を窪ませて形成されたが、このような構造に限定されるものではない。越流部は、潤滑油の液面が定められたレベルとなったときに下方のオイルタンクに潤滑油が流れ出るように構成されていればよい。例えば、図４に示すように、第二変形例の越流部２５１は、筒状の部材であるパイプによって形成されていてもよい。第二変形例では、越流部２５１の上端の開口の位置は、オイルトレイ２０１内に貯留可能な潤滑油の液面Ｌｖと同じ位置となるように配置されている。越流部２５１の下端の開口の位置は、オイルトレイ２０の底面２１を貫通して、下方に配置された別のオイルタンク２０１上に配置されている。したがって、第二変形例では、全ての周壁部２２の高さ（底面２１からの距離）は一定である。

このような越流部２５１を設けることで、第一実施形態と異なり、第二変形例の複数のオイルトレイ２０１は、水平方向Ｄｈの位置をずらすことなく配置することができる。つまり、鉛直方向Ｄｖの最も上方に配置された第一オイルトレイ２０１Ａから下方に向かって順に、第二オイルトレイ２０１Ｂ、第三オイルトレイ２０１Ｃ、及び第四オイルトレイ２０１Ｄまで水平方向Ｄｈの位置を一致させた状態で配置することができる。その結果、潤滑油タンク１０Ａの水平方向Ｄｈの大きさを、第一実施形態のように、複数のオイルトレイ２０を水平方向Ｄｈにずらして配置した場合に比べて小さくすることができる。したがって、潤滑油タンク１０Ａのコンパクト化を図ることができる。

（第二実施形態）
次に、本発明に係る潤滑油タンク及び回転機械システムの第二実施形態について説明する。なお、以下に説明する第二実施形態においては、上記第一実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。第二実施形態では、小トレイ４１を有する点で第一実施形態と異なっている。

図５は、本発明の第二実施形態に係る潤滑油タンクの構成を示す断面図である。図５に示すように、本実施形態における圧縮機システム（回転機械システム）１Ｂの潤滑油タンク１０Ｂは、タンクケーシング１１と、複数のオイルトレイ（受け部）４０と、潤滑油受け渡し部Ｆと、を備える。

複数のオイルトレイ４０は、タンクケーシング１１内で導入部１２と導出部１３との間に配置されている。複数のオイルトレイ４０は、鉛直方向Ｄｖにおいて、互いに間隔をあけて積層するように配置されている。本実施形態では、オイルトレイ４０は、例えば４個が設けられている。具体的には、第一実施形態と同様に、タンクケーシング１１内には、鉛直方向Ｄｖの上方から順に、第一オイルトレイ４０Ａ、第二オイルトレイ４０Ｂ、第三オイルトレイ４０Ｃ、及び第四オイルトレイ４０Ｄが配置されている。

オイルトレイ４０は、水平方向Ｄｈに並んで配置された複数の小トレイ（小受け部）４１を有する。つまり、小トレイ４１は、水平方向Ｄｈにおいてオイルトレイ４０を複数に分割するように設けられている。小トレイ４１は、矩形板状をなす小トレイ底面４２と、小トレイ底面４２の外周部から鉛直方向Ｄｖの上方に延びる小トレイ周壁部４３とを有している。各小トレイ４１は、小トレイ底面４２及び小トレイ周壁部４３によって潤滑油が貯留可能な小オイル貯留空間部４４を有する。

オイルトレイ４０において、水平方向Ｄｈに互いに隣り合う小トレイ４１同士は、接続管４５により接続されている。接続管４５の第一端部４５ａは、水平方向Ｄｈにおける一方（第一）の小トレイ４１に接続されている。接続管４５の第二端部４５ｂは、水平方向Ｄｈにおける他方（第二）の小トレイ４１に接続されている。接続管４５は、第一端部４５ａ及び第二端部４５ｂに対し、中間部４５ｃが鉛直方向Ｄｖの上方に位置している。つまり、接続管４５は、鉛直方向Ｄｖの上方に向かった後に下方に向かうように湾曲したＵ字状に形成された配管である。

一つのオイルトレイ４０において水平方向Ｄｈに並ぶ複数の小トレイ４１の中で、潤滑油の流れ方向の下流側の端部に位置する最下流小トレイ４１Ａには、越流部４６が形成されている。越流部４６は、最下流小トレイ４１Ａの小トレイ周壁部４３の一部を上面から鉛直方向Ｄｖの下方に窪ませて形成されている。換言すると、越流部４６は最下流小トレイ４１Ａの小トレイ周壁部４３に形成された切り欠きである。小オイル貯留空間部４４に貯留された潤滑油は、その液面Ｌｖが定められたレベル、すなわち越流部４６の高さ以上になると、越流部４６を乗り越える。これにより、潤滑油は、最下流小トレイ４１Ａから流れ出て鉛直方向Ｄｖの下方に流れ落ちる。

一つのオイルトレイ４０において水平方向Ｄｈに並ぶ複数の小トレイ４１の中で、潤滑油の流れ方向の上流側の端部に位置する最上流小トレイ４１Ｂには、受油部４７が形成されている。各オイルトレイ４０において、受油部４７は、越流部４６に対し、水平方向の反対側に配置されている。

これら越流部４６及び受油部４７により、鉛直方向Ｄｖにおいて上段に配置された最下流小トレイ４１Ａから下段に配置された最上流小トレイ４１Ｂに潤滑油を受け渡す潤滑油受け渡し部Ｆが構成される。すなわち、潤滑油受け渡し部Ｆは、上段のオイルトレイ４０に設けられた越流部４６と、下段のオイルトレイ４０に設けられた受油部４７とによって構成されている。

オイルトレイ４０において、越流部４６が設けられた最下流小トレイ４１Ａのみに、小トレイ仕切板４８が設けられている。小トレイ仕切板４８は、最下流小トレイ４１Ａ内における潤滑油の液面Ｌｖよりも鉛直方向Ｄｖの上方から、液面Ｌｖよりも鉛直方向Ｄｖの下方に向かって延びている。小トレイ仕切板４８は、最下流小トレイ４１Ａの小トレイ底面４２との間に、鉛直方向Ｄｖに隙間Ｓを隔てて配置されている。

このような潤滑油タンク１０Ｂでは、導入部１２からタンクケーシング１１内に導入された潤滑油は、複数のオイルトレイ４０を順次経た後、タンクケーシング１１の底部１１ｂに貯留され、導出部１３から送り出される。その際、各オイルトレイ４０では、潤滑油は、受油部４７が形成された最上流小トレイ４１Ｂから越流部４６が形成された最下流小トレイ４１Ａに向かって、複数の小トレイ４１を通過する。水平方向Ｄｈに隣り合う小トレイ４１同士の間では、潤滑油は、接続管４５を通る。各オイルトレイ４０では、受油部４７で受けた潤滑油の流量に応じて、越流部４６から潤滑油が流れ出る。

上述したような潤滑油タンク１０Ｂ及び圧縮機システム１Ｂによれば、上述した第一実施形態と同様の作用効果に加えて、オイルトレイ４０が実質的に複数の小トレイ４１に分割される。そのため、第一実施形態のように一つのオイルトレイ２０とした場合に比べて、それぞれの小トレイ４１に収容される潤滑油の量が少なくなる。これにより、外部からの振動等によって小トレイ４１内に貯留された潤滑油が揺れることをより抑えることができる。

また、水平方向Ｄｈに並んだ小トレイ４１は、Ｕ字状の接続管４５を介して接続されている。そのため、接続管４５を超えて隣りの小トレイ４１に潤滑油が流れこむには、接続管４５に対して上流側に繋がった小トレイ４１に一定量（ヘッドを確保可能な量）の潤滑油が貯留されている必要がある。そのため、上流側に配置された小トレイ４１から順に潤滑油を溜めていくことができる。

（第三実施形態）
次に、本発明に係る潤滑油タンク及び回転機械システムの第三実施形態について説明する。なお、以下に説明する第三実施形態においては、上記第一実施形態及び第二実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。

図６は、本発明の第三実施形態に係る潤滑油タンクの構成を示す断面図である。図６に示すように、本実施形態における圧縮機システム（回転機械システム）１Ｃの潤滑油タンク１０Ｃは、タンクケーシング１１Ｃと、複数のオイル受け部材（受け部）５０と、潤滑油受け渡し部Ｆｃ及びＦｄと、を備える。

タンクケーシング１１Ｃは、中空箱状をなしている。タンクケーシング１１Ｃは、戻り管８（図１参照）から潤滑油が導入される導入部１２Ｃと、ポンプ６（図１参照）に潤滑油を導出する導出部１３Ｃと、が形成されている。導入部１２Ｃは、タンクケーシング１１Ｃの上面の中央部に形成されている。

複数のオイル受け部材５０は、タンクケーシング１１Ｃ内で導入部１２Ｃと導出部１３Ｃとの間に配置されている。複数のオイル受け部材５０は、鉛直方向Ｄｖにおいて、互いに間隔をあけて積層するように配置されている。本実施形態のオイル受け部材５０は、凸型受け部材５１と、凹型受け部材５２と、を有している。凸型受け部材５１と凹型受け部材５２とは、鉛直方向Ｄｖで互いに上下に位置している。本実施形態では、凸型受け部材５１と凹型受け部材５２とは、２組が設けられている。

凸型受け部材５１は、鉛直方向Ｄｖの上方から下方に向かって、その外径寸法が漸次拡大する円錐状（または角錐状）をなしている。つまり、凸型受け部材５１は、鉛直方向Ｄｖの上方に向かって凸状をなす部材である。凸型受け部材５１の中央部には、鉛直方向Ｄｖ上方に向かって突出する中央突起部５６が形成されている。凸型受け部材５１は、鉛直方向Ｄｖの上方から下方に向かって、中央突起部５６から径方向Ｄｒ（水平方向Ｄｈ）の外側に向かうように傾斜した第一傾斜面５３を有している。

凹型受け部材５２は、鉛直方向Ｄｖの上方から下方に向かって、その外径寸法が漸次縮小する逆円錐状（または逆角錐状）をなしている。つまり、凹型受け部材５２は、鉛直方向Ｄｖの下方に向かって凹状をなす部材である。凹型受け部材５２の中央部には、上下方向に貫通する貫通孔５５が形成されている。つまり、凹型受け部材５２は、鉛直方向Ｄｖの下端で開口している。凹型受け部材５２は、鉛直方向Ｄｖの上方から下方に向かって、径方向Ｄｒ（水平方向Ｄｈ）の外側から貫通孔５５向かうように傾斜した第二傾斜面５４を有している。凹型受け部材５２の直径は、凸型受け部材５１の直径よりも大きく形成されている。これにより、第二傾斜面５４の上端部５４ａは、凹型受け部材５２に対して上段側に位置する凸型受け部材５１の下端部５３ｂよりも鉛直方向Ｄｖの下方かつ径方向Ｄｒの外側に配置されている。

このような潤滑油タンク１０Ｃでは、導入部１２Ｃからタンクケーシング１１Ｃ内に導入された潤滑油は、複数のオイル受け部材５０を順次経た後、タンクケーシング１１Ｃの底部１１ｄに貯留され、導出部１３Ｃから送り出される。

具体的には、導入部１２Ｃからタンクケーシング１１Ｃ内に導入された潤滑油は、導入部１２Ｃの下方に位置する１段目の第一凸型受け部材５１Ａの中央突起部５６から、鉛直方向Ｄｖの下方に向かうにしたがって径方向Ｄｒの外側に広がるように、第一傾斜面５３上を流れていく。潤滑油は、第一傾斜面５３の下端部５３ｂから、下方に位置する２段目の第一凹型受け部材５２Ｂの第二傾斜面５４の上端部５４ａに流れ落ちる。第一凹型受け部材５２Ｂでは、潤滑油は、第二傾斜面５４の上端部５４ａから径方向Ｄｒの内側に集まるように第二傾斜面５４上を流れていく。潤滑油は、第二傾斜面５４の下端部５４ｂに形成された貫通孔５５から、３段目の第二凸型受け部材５１Ｃに流れ落ちる。

潤滑油は、第二凸型受け部材５１Ｃの中央突起部５６から、第一傾斜面５３を流れていく。潤滑油は、第一傾斜面５３の下端部５３ｂから、下方に位置する４段目の第二凹型受け部材５２Ｄの第二傾斜面５４の上端部５４ａに流れ落ちる。第二凹型受け部材５２Ｄでは、潤滑油は、第二傾斜面５４を流れ、第二凹型受け部材５２Ｄの下端部５４ｂに形成された貫通孔５５から、タンクケーシング１１Ｃの底部１１ｄに流れ落ちる。

これら第一傾斜面５３の下端部５３ｂ及び第二傾斜面５４の上端部５４ａによって、潤滑油受け渡し部Ｆｃが構成されている。潤滑油受け渡し部Ｆｃは、上段に配置された凸型受け部材５１から下段に配置された凹型受け部材５２に潤滑油を受け渡す。また、貫通孔５５と中央突起部５６によって、潤滑油受け渡し部Ｆｄが構成されている。潤滑油受け渡し部Ｆｄは、上段に配置された凹型受け部材５２から下段に配置された凸型受け部材５１に潤滑油を受け渡す。

上述したような潤滑油タンク１０Ｃ及び圧縮機システム１Ｃによれば、導入部１２Ｃからタンクケーシング１１Ｃ内に導入された潤滑油は、複数のオイル受け部材５０を順次経た後、タンクケーシング１１Ｃの底部１１ｄに貯留され、導出部１３から送り出される。複数のオイル受け部材５０を経る過程で、潤滑油は第一傾斜面５３や第二傾斜面５４を最小膜厚で流れていく。潤滑油が第一傾斜面５３や第二傾斜面５４を流れていく過程で、気泡が徐々に抜けていく。第一傾斜面５３や第二傾斜面５４上を流れる潤滑油の膜厚（最小膜厚）は、第一実施形態や第二実施形態のようにオイルトレイ２０及び４０に潤滑油を貯留した場合の液面Ｌｖまでの高さよりも大幅に小さく、気泡が効率良く抜ける。したがって、脱気速度を大幅に早めることができる。

また、第一実施形態や第二実施形態と同様に、オイル受け部材５０を複数備えることによって、一つのオイル受け部材５０における潤滑油の流通量が少なくなる。したがって、気泡が抜けるまでの時間が短くなり、脱気速度をより早めることができる。

なお、第三実施形態において、第一傾斜面５３は凸型受け部材５１に形成され、第二傾斜面５４は凹型受け部材５２に形成されている。しかしながら、第一傾斜面５３や第二傾斜面５４は、第三実施形態のような形状に限定されるものではない。第一傾斜面５３は、鉛直方向Ｄｖの上方から下方に向かって傾斜していればよい。また、第二傾斜面５４は、鉛直方向Ｄｖの上方から下方に向かって、その上段に位置する第一傾斜面５３と異なる方向に傾斜していればよい。したがって、例えば、第一傾斜面は、鉛直方向Ｄｖの上方から下方に向かって、水平方向Ｄｈの一方から他方に向かって傾斜していてもよい。その際、第二傾斜面は、鉛直方向Ｄｖの上方から下方に向かって、水平方向Ｄｈの他方から一方に向かって傾斜していることが好ましい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

例えば、上記実施形態では、圧縮機本体２を回転機械本体として備える圧縮機システム１を例示したが、回転機械システムはこれに限られるものではない。例えば、回転機械システムは、回転機械本体としてタービンやモータを備えていてもよい。

また、オイルトレイ２０及び４０やオイル受け部材５０の数については、本実施形態のように四つに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定されればよい。

１、１Ｂ、１Ｃ 圧縮機システム（回転機械システム）
２ 圧縮機本体（回転機械本体）
２ａ ロータ
３、４ 軸受
５ 潤滑油供給装置
６ ポンプ
７ 送り管
８ 戻り管
１０、１０Ｂ、１０Ｃ 潤滑油タンク
１１、１１Ｃ タンクケーシング
１１ｂ、１１ｄ 底部
１２、１２Ｃ 導入部
１３、１３Ｃ 導出部
２０、２０Ｅ、４０ オイルトレイ（受け部）
２０Ａ、４０Ａ 第一オイルトレイ
２０Ｂ、４０Ｂ 第二オイルトレイ
２０Ｃ、４０Ｃ 第三オイルトレイ
２０Ｄ、４０Ｄ 第四オイルトレイ
２１ 底面
２２ 周壁部
２３ オイル貯留空間部
２４、４７ 受油部
２４Ａ 第一受油部
２４Ｂ 第二受油部
２４Ｃ 第三受油部
２４Ｄ 第四受油部
２５、４６ 越流部
２５Ａ 第一越流部
２５Ｂ 第二越流部
２５Ｃ 第三越流部
２５Ｄ 第四越流部
２６ 仕切板
４１ 小トレイ（小受け部）
４１Ａ 最下流小トレイ
４１Ｂ 最上流小トレイ
４２ 小トレイ底面
４３ 小トレイ周壁部
４４ 小オイル貯留空間部
４５ 接続管
４５ａ 第一端部
４５ｂ 第二端部
４５ｃ 中間部
５０ オイル受け部材（受け部）
５１ 凸型受け部材
５１Ａ 第一凸型受け部材
５１Ｃ 第二凸型受け部材
５２ 凹型受け部材
５２Ｂ 第一凹型受け部材
５２Ｄ 第二凹型受け部材
５３ 第一傾斜面
５３ａ 上端部
５３ｂ 下端部
５４ 第二傾斜面
５４ａ 上端部
５４ｂ 下端部
５５ 貫通孔
５６ 中央突起部
Ｄｈ 水平方向
Ｄｒ 径方向
Ｄｖ 鉛直方向
Ｆ、Ｆｃ、Ｆｄ 潤滑油受け渡し部
Ｌｖ 液面
Ｓ 隙間

Claims (5)

1. 潤滑油が導入される一の導入部及び前記潤滑油が導出される導出部が形成されたタンクケーシングと、
   前記タンクケーシング内で前記導入部と前記導出部との間に配置され、前記導入部から導入された潤滑油を受ける複数の受け部と、
   複数の前記受け部同士の間で、一の前記受け部から他の前記受け部に前記潤滑油を受け渡す潤滑油受け渡し部と、を備え、
   前記受け部は、水平方向に並んで配置された複数の小受け部と、前記水平方向に互いに隣り合う前記小受け部を接続する接続管とを有する潤滑油タンク。
2. 複数の前記受け部は、前記潤滑油を貯留可能なオイルトレイであり、鉛直方向に互いに間隔を空けて配置されている請求項１に記載の潤滑油タンク。
3. 前記受け部は、前記受け部内における前記潤滑油の液面よりも前記鉛直方向の上方から下方に向かって延び、前記受け部の底面との間に前記鉛直方向に隙間を隔てて配置された仕切板をさらに有する請求項２に記載の潤滑油タンク。
4. 前記潤滑油受け渡し部は、
   一の前記受け部に設けられ、一の前記受け部内における前記潤滑油の液面が定められたレベルとなったときに前記潤滑油が流れ出る越流部と、
   一の前記受け部に対して前記鉛直方向の下方に配置された他の前記受け部に設けられ、前記越流部から流れ出た前記潤滑油を受ける受油部と、を有する請求項２又は３に記載の潤滑油タンク。
5. 回転機械本体と、
   前記回転機械本体に供給される潤滑油を貯留する請求項１から４の何れか一項に記載の潤滑油タンクと、を備える回転機械システム。

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