JP7505947B2 - 油分離エレメント、油分離器及び圧縮システム - Google Patents

Description

本開示は、油分離エレメント、油分離器及び圧縮システムに関する。

特許文献１には、圧縮機の吐出ガスの流入口を取り囲むケーシングを設け、ケーシング内におけるガス流入口に対向する位置に吸音材層を配置した消音部を備えた油分離器が開示されている。この消音部では、ガス流入口から消音部のケーシング内に流入した吐出ガスは、吸音材層に衝突し、エネルギが吸収された後、ケーシングに設けられたガス出口から油分離器の容器内部空間に流出するようになっている。
なお、特許文献１記載の消音部の構造例の大半は、ガス流入口よりもガス出口が上方に設けられている。特許文献１の図６及び図７に示された構造例は、唯一、ガス流入口の下方にガス出口が設けられている。

特開平８－１２８３８８号公報

特許文献１の消音部では、スラッジ等の異物の排出が容易ではなく、例えば繊維状のステンレス鋼で構成される吸音材層に異物が蓄積してしまう（目詰まりの発生）。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、消音性能と異物の排出性能とを両立可能な油分離エレメント、油分離器及び圧縮システムを提供することを目的とする。

本発明の少なくとも一実施形態に係る油分離エレメントは、
油を含むガスの入口管部と、
前記入口管部が連通する内側空間を取り囲むように設けられ、前記ガスは通過可能であり、且つ、前記油の流通を阻害するように構成された側周壁部と、
を備える油分離エレメントであって、
前記入口管部よりも下方に位置する１以上の開口を有し、前記１以上の開口の総開口面積が前記入口管部の開口面積の０．４倍以上である。

本発明の少なくとも一実施形態に係る油分離器は、
容器本体と、
前記容器本体内に設けられる油分離エレメントと、
を備え、
前記油分離エレメントは、
油を含むガスの入口管部と、
前記入口管部が連通する内側空間を取り囲むように設けられ、前記ガスは通過可能であり、且つ、前記油の流通を阻害するように構成された側周壁部と、
を含み、
前記油分離エレメントの下側領域に、前記容器本体に油溜まり部が存在しない状態において、前記容器本体の内部空間のうち前記側周壁部の外側空間と前記内側空間とを連通させる開口が形成される。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、油分離エレメントを部分的に油溜まり部に浸漬した状態又は油分離エレメントの下端が油溜まり部の油面に接した状態で使用することで、消音効果が得られる。また、油分離エレメントに設けられた開口から異物とともに油を排出可能となり、油分離エレメントにおける異物の蓄積を抑制することができる。

一実施形態に係る圧縮システムを備えた冷凍サイクルを示す図である。 一実施形態に係る油分離器の内部構造を示す図である。 図２のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 一実施形態に係る油分離エレメントの構成例を示す図である。 一実施形態に係る油分離エレメントの構成例を示す図である。 一実施形態に係る油分離エレメントの構成例を示す図である。 一実施形態に係る油分離エレメントの構成例を示す図である。 油分離エレメントの側周壁部の構成例を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は、一実施形態に係る圧縮システムを備えた冷凍サイクルを示す図である。
同図に示すとおり、冷凍サイクル１は、圧縮機２及び油分離器１０を含む圧縮システム３と、凝縮器４、膨張弁６及び蒸発器８とを備える。

圧縮システム３の構成機器である圧縮機２は、蒸発器８からの冷媒ガス（例えば、アンモニアに代表される自然冷媒）が流入する吸込口２Ａと、圧縮された冷媒ガスが流出する吐出口２Ｂと、を含む。圧縮機２の吐出口２Ｂには、油分離器１０へと吐出ガスを導くための吐出ガスライン２Ｃが接続される。圧縮機２には、冷媒ガス以外にも、冷媒ガスの冷却や圧縮機２の可動部の潤滑を目的として、油分離器１０の排油口１６から油（冷凍機油）が供給される。
なお、圧縮機２は特に限定されず、例えば、スクリュ圧縮機であってもよいし、レシプロ圧縮機であってもよい。

圧縮機２とともに圧縮システム３を構成する油分離器１０は、容器本体１１と、容器本体１１内に設けられる油分離エレメント２０と、を含む。
図１に示す例示的な実施形態では、油分離エレメント２０は、圧縮機２からの吐出ガス中に含まれる油を分離する。油分離エレメント２０によってガスから分離された油は、容器本体１１内の下部に形成される油溜まり部１２に集められ、排油口１６から圧縮機２へと返送される。一方、油分離エレメント２０を通過したガスは、容器本体１１の内部空間のうち油溜まり部１２の上方の気相部１３を経てガス出口１４から流出する。
油分離器１０の具体的構造については、後で詳述する。

油分離器１０によって油が分離された冷媒ガスは、ガス出口１４から流出した後、凝縮器４、膨張弁６及び蒸発器８を順に通過し、圧縮機２の吸込口２Ａに再び吸い込まれる。

図２は、一実施形態に係る油分離器の内部構造を示す図である。図３は、図２のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

幾つかの実施形態では、図２及び図３に示すとおり、油分離器１０は、容器本体１１と、容器本体１１内に設けられる油分離エレメント２０と、を含む。

容器本体１１の内部空間は、下方領域である油溜まり部１２と、上方領域である気相部１３とに区分され、油溜まり部１２は排油口１６に連通し、気相部１３はガス出口１４に連通する。図２に示す例では、ガス出口１４が容器本体１１の最上部に設けられ、排油口１６が容器本体１１の最下部に設けられるが、ガス出口１４及び排油口１６がそれぞれ気相部１３及び油溜まり部１２に連通する限りにおいて、両者の具体的位置は特に限定されない。排油口１６は、油分離器１０でガスから分離回収した油の出口であり、図１に示す例では、圧縮機２に至る油返送ラインに接続される。
なお、容器本体１１は、図２及び図３に示す例では円筒形状である。他の実施形態では、容器本体は、断面が非円形（多角形）である角柱形状である。また、図２及び図３に示す例では、容器本体１１は、高さ方向の寸法（高さＨ）が、水平方向に沿った寸法（幅及び奥行）よりも大きいが、容器本体１１の各寸法の大小関係はこの例に限定されるものではない。

幾つかの実施形態では、容器本体１１は、１以上のサイトグラス１８（１８Ａ，１８Ｂ）を有する。
サイトグラス１８は、ガラス窓を通して容器本体１１の内部の様子を目視確認するための機器である。例えば、油溜まり部１２の油面が管理範囲内に収まっていることを確認するために、２個のサイトグラス１８（１８Ａ，１８Ｂ）が油面の上限位置と下限位置とにそれぞれ設置されてもよい。

上記構成の容器本体１１内には、油分離エレメント２０が設けられる。
なお、油分離エレメント２０は、油分離エレメント２０における油分離を行う部分が容器本体１１内に収容されていれば足り、油分離エレメント２０のうち油分離に直接関係しない部分が容器本体１１の外部に存在していてもよい。

ここで、図４Ａ～図４Ｄを参照して、油分離エレメント２０の具体的構成について述べる。図４Ａ～図４Ｄは、それぞれ、実施形態に係る油分離エレメント２０（２０Ａ～２０Ｄ）の構成例を示す図である。
なお、図４Ａに示す油分離エレメント２０Ａは、図２及び図３に示した油分離エレメント２０と同一の構造である。図２及び図３に示す油分離器１０において、図４Ｂ～図４Ｄに示す他の構成例の油分離エレメント２０を用いてもよい。

幾つかの実施形態では、図４Ａ～図４Ｄに示すとおり、油分離エレメント２０（２０Ａ～２０Ｄ）は、油分離エレメント２０の内側空間１００に連通する入口管部２２と、内側空間１００を取り囲む側周壁部３０と、を含む。

また、側周壁部３０の上端および下端に隣接して、それぞれ、蓋板２４，２６が設けられており、蓋板２４，２６によって側周壁部３０の内部の充填物（後述する金属繊維３８）を保持するようになっている。図４Ａ及び図４Ｂに示す油分離エレメント２０Ａ，２０Ｂでは、上側の蓋板２４に入口管部２２が設けられる。
図４Ａ及び図４Ｂに示す例では、入口管部２２は、水平方向に延在する直管部分と、内側空間１００に開口するように鉛直方向に延在する直管部分とが、エルボ部分を介して繋がった構造である。これに対し、図４Ｃ及び図４Ｄでは、水平方向に延在する直管部分により構成される入口管部２２が側周壁部３０を貫通して設けられる。

また、油分離エレメント２０は、図４Ａ～図４Ｄに示すように、入口管部２２よりも下方に位置する１以上の開口３２を有する。油分離エレメント２０の開口３２は、内側空間１００に連通するように設けられ、入口管部２２から内側空間１００に導入されたガスに含まれる油（および異物）を排出する機能を有する。
図４Ａ～図４Ｄに示す例では、開口３２は、側周壁部３０の高さ方向の中央位置よりも下側に設けられる。より具体的には、図４Ａ～図４Ｃの例では、開口３２は下側の蓋板２６に設けられる。これに対し、図４Ｄに示す油分離エレメント２０Ｄでは、開口３２は側周壁部３０に設けられた貫通穴により形成される。また、開口３２の個数は特に限定されず、図４Ａ、図４Ｃ及び図４Ｄに示すように１個の開口３２を設けてもよいし、図４Ｂに示すように複数の開口３２を設けてもよい。図４Ｂに示す油分離エレメント２０Ｂにおいて、蓋板２６の中央開口にパンチングメタル３３が設けられ、パンチングメタル３３が複数の開口３２を有している。

幾つかの実施形態では、入口管部２２よりも下方において内側空間１００に連通する１以上の開口３２の総開口面積は、入口管部２２の開口面積（流路断面積）の０．４倍以上である。
本発明者らの知見によれば、圧縮システム３において、吐出ガスの流量をＦ_１［Ｌ／ｍｉｎ］としたとき、１％～１０％程度の体積流量Ｆ_２［Ｌ／ｍｉｎ］の油が含まれ得る。さらに、本発明者らが、典型的な条件として、吐出ガス流量Ｆ_１に対する油の体積流量Ｆ_２の比Ｆ_２／Ｆ_１を０．０６５とし、油の粘性約１００ｃＰとして、体積流量Ｆ_２の油を開口３２から流出させるために必要な開口３２の面積を試算したところ、入口管部２２の開口面積Ｓ_１に対して約０．４５倍の開口面積Ｓ_２が必要であった。実際には、開口３２以外にも、側周壁部３０の油溜まり部１２に浸漬された部位を介して油が僅かに流通し得るため、上述したように、油分離エレメント２０の開口３２の開口面積は、入口管部２２の開口面積（流路断面積）の０．４倍以上であれば足りると考えられる。
入口管部２２の開口面積Ｓ_１に対する開口３２の開口面積Ｓ_２の比Ｓ_２／Ｓ_１は、油および異物の排出促進の観点から大きいことが望ましい。例えば、前記比Ｓ_２／Ｓ_１は、０．５以上であってもよく、０．７以上であってもよい。

図２及び図３に戻り、上記構成の油分離エレメント２０（２０Ａ～２０Ｄ）の油分離器１０内における配置について説明する。
油分離エレメント２０は、側周壁部３０の中心軸が鉛直方向に沿い、且つ、開口３２が油分離エレメント２０の下側領域に位置するような姿勢で配置される。油分離エレメント２０は、油分離の機能を担う側周壁部３０の全体が容器本体１１によって覆われるのに対し、入口管部２２が容器本体１１を貫通し、入口管部２２の一部は油分離器１０の外側に延在している。このように、入口管部２２の一部が油分離器１０の外部に存在する場合、吐出ガスライン２Ｃと入口管部２２との接続を油分離器１０の外部で行うことができ、圧縮システム３の組立てが容易になる。他の実施形態では、入口管部２２の全体が容器本体１１内に収容される。

幾つかの実施形態では、図２及び図３に示すように、油分離エレメント２０は、支持部材１９を介して容器本体１１の内面に支持される。
図２及び図３に示す例では、支持部材１９は、下側の蓋板２６に固定される。支持部材１９の数は特に限定されないが、図３に示す例では、２本の支持部材１９が、入口管部２２を挟んで両側に配置される。

なお、図２及び図３には、円筒形状の容器本体１１と同芯状に設けられた円筒形状の側周壁部３０を例示したが、側周壁部３０は、内側空間１００を取り囲む形状であれば、角柱形状を含む他の形状であってもよい。

上記構成の油分離器１０において、油分離器１０の不使用時（例えば、油分離器１０の製造直後）、容器本体１１内に油溜まり部１２が形成されていない状態において、容器本体１１の気相部１３と側周壁部３０の内側空間１００とは開口３２を介して連通する。
これに対し、油分離器１０の使用時には、図２に示すように、容器本体１１内に油溜まり部１２が形成され、側周壁部３０の下端部は油溜まり部１２に浸漬された状態又は油溜まり部１２の油面に接した状態となる。このため、油分離エレメント２０の内側空間１００は、側周壁部３０と油溜まり部１２の油面とによって、容器本体１１の気相部１３（油分離エレメント２０の外側空間）から仕切られる。その結果、内側空間１００に流入した油を含むガスは、側周壁部３０を通過して、容器本体１１の気相部１３（油分離エレメント２０の外側空間）へと流れることになる。このとき、ガスに含まれる油は側周壁部３０によって捕捉され、実質的にガスのみが気相部１３へと通過する。

側周壁部３０は通気性を有するが、側周壁部３０を通過する際の圧力損失が存在するため、図２に示すとおり、油分離エレメント２０の内側空間１００における油溜まり部１２の油面は、油分離エレメント２０の外側空間における油面よりも低くなる。

油分離器１０の使用時において、油分離エレメント２０の開口３２は、油分離エレメント２０の内側空間１００における油溜まり部１２の油面よりも低所に位置する。このとき、油溜まり部１２の油は、開口３２を介して、油分離エレメント２０の内側空間１００と油分離エレメント２０の外側とで行き来し得る。
これにより、万が一、入口管部２２を介して油分離エレメント２０の内側空間１００に流入したガスに異物が随伴していても、開口３２を介して異物が油分離エレメント２０の外へと排出され、油分離エレメント２０における異物の蓄積を抑制できる。このとき、排油口１６からの排油に伴い、油溜まり部１２内で油の流動が生じれば、油分離エレメント２０の内側空間１００から開口３２を介した異物の排出が促進される。なお、開口３２を介して排出された異物は、不図示のオイルフィルタによって取り除かれるようになっていてもよい。

典型的な油分離器１０の使用条件では、油溜まり部１２の油面高さは、容器本体１１の内部空間の高さをＨとしたとき、容器本体１１の内部空間の下端位置を基準として０．１５Ｈ～０．６Ｈの高さ範囲内である。
このことを考慮し、幾つかの実施形態では、開口３２の位置は、容器本体１１の内部空間の高さをＨとしたとき、容器本体１１の内部空間の下端位置を基準として０．１Ｈ以上０．５Ｈ以下の高さ範囲に設定される。

上述のとおり、油分離器１０の使用時、側周壁部３０の下端部および開口３２は油溜まり部１２に浸漬されることが望ましい。
このため、油分離器１０の使用時において、油溜まり部１２の油面の位置が、側周壁部３０の下端部および開口３２よりも上方にあるか否かを視認できるように、１以上のサイトグラス１８（１８Ａ，１８Ｂ）との関係で、容器本体１１内における側周壁部３０を決定してもよい。

具体的には、容器本体１１内において、図２に示すように、側周壁部３０の下端部よりも上方に１以上のサイトグラス１８（１８Ａ）が位置するように側周壁部３０を配置してもよい。この場合、油溜まり部１２に側周壁部３０の下端部が浸漬された状態で、サイトグラス１８Ａを介して油面の位置を視認可能となる。
同様に、開口３２よりも上方に少なくとも１個のサイトグラス１８Ａが位置するように、開口３２の高さ位置を設定してもよい。これにより、油分離器１０の使用時において、開口３２が油溜まり部に浸漬されているか否かをサイトグラス１８Ａにより視認可能となる。

また、図２には図示していないが、容器本体１１の気相部１３にデミスタを設け、側周壁部３０を通過したガスに随伴する僅かな油のミストを除去してもよい。この場合、デミスタは、側周壁部３０の上端よりも上方に設置される。

以上述べたとおり、油分離器１０の使用時に油分離エレメント２０のうち開口３２が設けられた部位を油溜まり部１２に浸漬すれば、入口管部２２が連通する側周壁部３０の内側空間１００と、側周壁部３０の外側空間（気相部１３）とが、油分離エレメント２０及び油溜まり部１２の油面によって仕切られた状態となる。このため、入口管部２２から流入したガスは、側周壁部３０の内側空間１００から外側空間（気相部１３）に向かって側周壁部３０の内部を通過する際、エネルギが吸収され、騒音が低減される。
また、油分離エレメント２０に設けられた開口３２から油とともに異物を排出可能となり、油分離エレメント２０における異物の蓄積を抑制することができる。

なお、上記構成の油分離エレメント２０は開口３２を有するため、油分離エレメント２０による消音機能が発揮されるためには、油分離器１０の使用時において適切に油溜まり部１２が形成されて、開口３２が油溜まり部１２に浸漬されなければならない。仮に開口３２が油溜まり部１２に浸漬されない場合、側周壁部３０の内側空間１００と、側周壁部３０の外側空間（気相部１３）とが、油分離エレメント２０の側周壁部３０及び油溜まり部１２の油面によって仕切られた状態とはならない。この場合、ガスが開口３２を通過可能となってしまい、側周壁部３０をガスが通過する際のエネルギの吸収が起こらず、期待通りの消音効果は得られない。
よって、期待通りの消音効果が発現しているか否かにより、油分離器１０内における油面低下を検知することも可能である。油分離器１０内の油面低下を検知できれば、給油量の不足に起因した圧縮機２の運転停止や損傷を回避でき、有益である。

図５は、油分離エレメント２０の側周壁部３０の構成例を示す断面図である。
側周壁部３０は、通気性と油捕捉機能を有する限りにおいてその具体的な構成は特に限定されない。例えば、図５に示すように、側周壁部３０は、内側パンチングメタル３４と、内側パンチングメタル３４の外周側に設けられる外側パンチングメタル３６と、内側パンチングメタル３４および外側パンチングメタル３６の間に設けられる金属繊維３８と、を含んでいてもよい。
この場合、金属繊維３８は、内側パンチングメタル３４と外側パンチングメタル３６との間の径方向隙間を埋めるように、側周壁部３０の全周に亘って充填され、金属繊維層を形成していてもよい。
不図示の他の実施形態では、側周壁部３０は、グラスウールのような非金属繊維や、金属メッシュ材、非金属メッシュ材等を含む。

側周壁部３０が、図５に示すように、パンチングメタル（３４，３６）を含む場合において、油分離エレメント２０の開口３２は、パンチングメタル（３４，３６）に設けられた孔よりも大きい寸法を有する。
これにより、開口３２からの異物の排出を促進することができ、油分離エレメント２０における異物の蓄積を抑制できる。

以下、幾つかの実施形態に係る油分離エレメント２０、油分離器１０及び圧縮システム３について概要を記載する。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る油分離エレメント２０は、
油を含むガスの入口管部２２と、
前記入口管部２２が連通する内側空間１００を取り囲むように設けられ、前記ガスは通過可能であり、且つ、前記油の流通を阻害するように構成された側周壁部３０と、
を備える油分離エレメント２０であって、
前記油分離エレメント２０は、前記入口管部２２よりも下方に位置する１以上の開口３２を有し、前記１以上の開口３２の総開口面積が前記入口管部２２の開口面積の０．４倍以上である。
なお、側周壁部３０は、内側空間１００を取り囲むように全周に亘って連続して形成されるが、側周壁部３０の全領域が通気性を有している必要はない。側周壁部３０の少なくとも一部が、ガスは通過可能であり、且つ、油の流通を阻害するように構成されていれば足りる。

上記（１）の構成を有する油分離エレメント２０のうち開口３２が設けられた部位を油溜まり部１２に浸漬すれば、入口管部２２が連通する側周壁部３０の内側空間１００と、側周壁部３０の外側空間（気相部１３）とが、油分離エレメント２０の側周壁部３０及び油溜まり部１２の油面によって仕切られた状態となる。このため、入口管部２２から流入したガスは、側周壁部３０の内側空間１００から外側空間（気相部１３）に向かって側周壁部３０の内部を通過する際、エネルギが吸収され、騒音が低減される。
また、油分離エレメント２０に設けられた開口３２から油とともに異物を排出可能となり、油分離エレメント２０における異物の蓄積を抑制することができる。
また、油分離エレメント２０の１以上の開口３２の総開口面積を入口管部の開口面積の０．４倍以上としたので、ガスに含まれる油の排出を促進することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成の構成において、
前記１以上の開口３２は、前記側周壁部３０の高さ方向の中央位置よりも下側に設けられる。

上記（２）の構成によれば、開口３２が設けられた油分離エレメント２０の下端側を油溜まり部１２に浸漬した状態にて油分離エレメント２０を使用することで、上記（１）に関して述べた消音効果および異物排出効果を享受できる。
さらに、側周壁部３０の高さ方向の中央位置よりも上側に開口３２を設ける場合に比べて、側周壁部３０のうち油溜まり部１２に浸漬されずガスが通過可能な領域を十分に確保しつつ、開口３２よりも高所に油溜まり部１２の油面を設定しやすくなる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
前記油分離エレメント２０は、
前記側周壁部３０の上端に隣接して設けられ、前記入口管部２２を有する蓋板２４を備える。

上記（３）の構成によれば、入口管部２２を有する蓋板２４を油分離エレメント２０の上端に隣接して設けたので、側周壁部３０に入口管部２２を設ける場合に比べて、側周壁部３０のうち油溜まり部１２に浸漬されずにガスが通過可能な領域を確保しやすくなる。

（４）本発明の少なくとも一実施形態に係る油分離器１０は、
容器本体１１と、
前記容器本体１１内に設けられる油分離エレメント２０と、
を備え、
前記油分離エレメント２０は、
油を含むガスの入口管部２２と、
前記入口管部２２が連通する内側空間１００を取り囲むように設けられ、前記ガスは通過可能であり、且つ、前記油の流通を阻害するように構成された側周壁部３０と、
を含み、
前記油分離エレメント２０の下側領域に、前記容器本体１１に油溜まり部１２が存在しない状態において、前記容器本体１１の内部空間のうち前記側周壁部３０の外側空間（気相部１３）と前記内側空間１００とを連通させる開口３２が形成される。

上記（４）の構成によれば、開口３２が形成された油分離エレメント２０の下側領域を油溜まり部１２に浸漬すれば、入口管部２２が連通する側周壁部３０の内側空間１００と、側周壁部３０の外側空間（気相部１３）とが、油分離エレメント２０の側周壁部３０及び油溜まり部１２の油面によって仕切られた状態となる。このため、入口管部２２から流入したガスは、側周壁部３０の内側空間１００から外側空間（気相部１３）に向かって側周壁部３０の内部を通過する際、エネルギが吸収され、騒音が低減される。
また、油分離エレメント２０に設けられた開口３２から油とともに異物を排出可能となり、油分離エレメント２０における異物の蓄積を抑制することができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）の構成において、
前記開口３２は、前記容器本体１１の内部空間の高さをＨとしたとき、前記内部空間の下端位置を基準として０．１Ｈ以上０．５Ｈ以下の高さ範囲に位置する。

典型的な油分離器１０の使用条件では、０．１５Ｈ～０．６Ｈの高さ範囲に油溜まり部１２の油面が位置する。
上記（５）の構成によれば、典型的な油分離器１０の使用条件として想定される油溜まり部１２の油面高さを考慮して０．１Ｈ以上０．５Ｈ以下の高さ範囲に開口３２が位置するようにしたので、油分離器１０の使用時に油分離エレメント２０の開口３２が油溜まり部１２に浸漬した状態を容易に実現できる。これにより、上記（４）で述べたとおり、消音性能と異物の排出性能とを両立できる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（４）又は（５）の構成において、
前記油分離エレメント２０は、前記油分離器１０の使用時に前記容器本体１１の内部に形成される油溜まり部１２に前記側周壁部３０の下端部が浸漬されるように配置される。

上記（６）の構成によれば、油分離器１０の使用時に油分離エレメント２０の開口３２が油溜まり部１２に浸漬した状態となるので、上記（４）で述べたとおり、消音性能と異物の排出性能とを両立できる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（４）～（６）の何れかの構成において、
前記側周壁部３０は、
内側パンチングメタル３４と、
前記内側パンチングメタル３４の外周側に設けられる外側パンチングメタル３６と、
前記内側パンチングメタル３４および前記外側パンチングメタル３６の間に設けられる金属繊維３８と、
を含む。

上記（７）の構成によれば、ガスの流通性を確保しつつ、ガスに含まれる油ミストを金属繊維３８で捕捉し、油溜まり部１２に導くことができる。また、金属繊維３８により、ガスのエネルギを吸収して、高い消音効果を実現することができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、
前記開口３２は、前記内側パンチングメタル３４及び前記外側パンチングメタル３６に設けられた孔よりも大きい寸法を有する。

上記（８）の構成によれば、側周壁部３０を構成するパンチングメタル（３４，３６）の孔よりも大きな寸法の開口３２を油分離エレメント２０に設けることで、この開口３２を介した異物の排出が促進される。

（９）幾つかの実施形態では、上記（４）～（８）の何れかの構成において、
前記容器本体１１は、前記側周壁部３０の下端部よりも上方に位置する１以上のサイトグラス（１８Ａ，１８Ｂ）を有する。

上記（９）の構成によれば、油溜まり部１２の油面を確認するためのサイトグラス（１８Ａ，１８Ｂ）よりも下方に側周壁部３０の下端部が位置するため、油分離器１０の使用時において、側周壁部３０の下端部が油溜まり部１２に浸漬された状態を容易に実現できる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（４）～（９）の何れかの構成において、
前記容器本体１１は、前記開口３２よりも上方に位置する１以上のサイトグラス（１８Ａ，１８Ｂ）を有する。

上記（１０）の構成によれば、油溜まり部１２の油面を確認するためのサイトグラス（１８Ａ，１８Ｂ）よりも下方に油分離エレメント２０の開口３２が位置するため、油分離器１０の使用時において、油分離エレメント２０の開口３２を含む部位が油溜まり部１２に浸漬された状態を容易に実現できる。

（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係る圧縮システム３は、
ガスを圧縮するための圧縮機２と、
前記ガスに含まれる油を分離するための上記（４）～（１０）の何れかの構成の油分離器１０と、
を備える。

上記（１１）の構成によれば、上記（４）で述べた理由から、油分離エレメント２０による消音性能と異物の排出性能とを両立できるので、騒音が少なく、油分離エレメント２０の交換頻度が低い圧縮システム３を実現できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述の実施形態では、圧縮システム３が冷凍サイクル１の構成機器である例について説明したが、圧縮システム３はこの用途に限定されるものではない。同様に、上述の実施形態では、油分離器１０が圧縮システム３の構成機器である例について説明したが、油分離器１０は、油を含むガスが導入され、油とガスとを分離する用途で広く一般に使用可能である。

本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

１ 冷凍サイクル
２ 圧縮機
２Ａ 吸込口
２Ｂ 吐出口
２Ｃ 吐出ガスライン
３ 圧縮システム
４ 凝縮器
６ 膨張弁
８ 蒸発器
１０ 油分離器
１１ 容器本体
１２ 油溜まり部
１３ 気相部
１４ ガス出口
１６ 排油口
１８，１８Ａ サイトグラス
１９ 支持部材
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｄ 油分離エレメント
２２ 入口管部
２４，２６ 蓋板
３０ 側周壁部
３２ 開口
３３ パンチングメタル
３４ 内側パンチングメタル
３６ 外側パンチングメタル
３８ 金属繊維
１００ 内側空間

Claims (9)

1. 油を含むガスの入口管部と、
   前記入口管部が連通する内側空間を取り囲むように設けられ、前記ガスは通過可能であり、且つ、前記油の流通を阻害するように構成された側周壁部と、
   を備える油分離エレメントであって、
   前記入口管部よりも下方に位置する１以上の開口を有し、前記１以上の開口の総開口面積が前記入口管部の開口面積の０．４倍以上である油分離エレメントであって、
   前記側周壁部の下端部は、前記油分離エレメントが組付けられる油分離器の使用時に前記油分離器の容器本体の内部に形成される油溜まり部に浸漬され、
   前記側周壁部は、
   内側パンチングメタルと、
   前記内側パンチングメタルの外周側に設けられる外側パンチングメタルと、
   前記内側パンチングメタルおよび前記外側パンチングメタルの間に設けられる金属繊維と、
   を含む
   油分離エレメント。
2. 前記１以上の開口は、前記側周壁部の高さ方向の中央位置よりも下側に設けられる
   請求項１に記載の油分離エレメント。
3. 前記側周壁部の上端に隣接して設けられ、前記入口管部を有する蓋板を備える
   請求項１又は２に記載の油分離エレメント。
4. 容器本体と、
   前記容器本体内に設けられる油分離エレメントと、
   を備え、
   前記油分離エレメントは、
   油を含むガスの入口管部と、
   前記入口管部が連通する内側空間を取り囲むように設けられ、前記ガスは通過可能であり、且つ、前記油の流通を阻害するように構成された側周壁部と、
   を含み、
   前記油分離エレメントの下側領域に、前記容器本体に油溜まり部が存在しない状態において、前記容器本体の内部空間のうち前記側周壁部の外側空間と前記内側空間とを連通させる開口が形成される油分離器であって、
   前記油分離エレメントは、前記油分離器の使用時に前記容器本体の内部に形成される油溜まり部に前記側周壁部の下端部が浸漬されるように配置され、
   前記側周壁部は、
   内側パンチングメタルと、
   前記内側パンチングメタルの外周側に設けられる外側パンチングメタルと、
   前記内側パンチングメタルおよび前記外側パンチングメタルの間に設けられる金属繊維と、
   を含む
   油分離器。
5. 前記開口は、前記容器本体の内部空間の高さをＨとしたとき、前記内部空間の下端位置を基準として０．１Ｈ以上０．５Ｈ以下の高さ範囲に位置する
   請求項４に記載の油分離器。
6. 前記開口は、前記内側パンチングメタル及び前記外側パンチングメタルに設けられた孔よりも大きい寸法を有する
   請求項４に記載の油分離器。
7. 前記容器本体は、前記側周壁部の下端部よりも上方に位置する１以上のサイトグラスを有する
   請求項４乃至６の何れか一項に記載の油分離器。
8. 前記容器本体は、前記開口よりも上方に位置する１以上のサイトグラスを有する
   請求項４乃至７の何れか一項に記載の油分離器。
9. ガスを圧縮するための圧縮機と、
   前記ガスに含まれる油を分離するための請求項４乃至８の何れか一項に記載の油分離器と、
   を備える圧縮システム。
   

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