JPH0530494U - 圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリュー空気圧縮装置では油分離器で油水
を分離し油を圧縮機へ吐出圧を用いて戻し、更に油分離
器の排水をドレン排水器で油水分離し、油を水吸着フィ
ルタを備えた油濾過器を通過させて圧縮機へ戻してい
る。油濾過器の水吸着フィルタは水を吸着すると膨張し
圧力降下が大きく吐出圧利用で油濾過器を通過させて油
を戻せなくなる。 【構成】 本考案ではドレン排水器１１と油濾過器１５
間にポンプ２０を介装した。スクリュー空気圧縮機１の
吐出した圧力媒体は油分離器３で油を分離される。分離
した油はオイルクーラ５、オイルフィルタ６を通ってス
クリュー空気圧縮機１へ戻す。又油分離器３の底にたま
ったドレンはドレン排水器１１で水を分離して油をポン
プ２０で油濾過器１５に圧送して油濾過器１５通過後の
油を分流点１３で環流させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は空気圧縮装置に適用する油水自動分離装置に係わり、更に詳しくは、 油分離器内に溜るドレンを排水する為のドレン排水器によって除去できない、油 中に分散せる微細の水分をも吸着できるようにした油水自動分離装置を備えた例 えばスクリュー圧縮装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

スクリュー圧縮機はおすめすロータをケーシング内でかみ合せて気体を該おす めすロータの圧縮空間に閉じ込めて圧縮するために、両ロータ間及びロータとケ ーシング間の潤滑、シール及び圧縮気体の冷却のために冷却した油を供給してい る。この油は取扱気体と共に吐出する。そのため油分離器により圧縮気体から油 を分離回収して冷却し再びスクリュー圧縮機へ戻している。このようなスクリュ ー圧縮機を空気圧縮機として用いると吸込まれた空気中の水分が圧縮され油分離 器中にて凝縮分離し、油分離器の底にたまるため、放置すると循環する油に混合 して油を劣化させ、潤滑、密封性能を低下させてしまう。そのためこの水分を抜 かなければならない。油分離器で分離した水分は油水が混合したいわゆるドレン となっているため、油水自動分離装置が用いられ、ドレン中の油を回収して油循 環回路中へ戻し、水を排水している。

【０００３】 本考案者はそのため実公平２−５１１４号公報に示される考案を提示している 。該考案は油分離器を備え、スクリュー圧縮機の吐出圧を用いて分離油をスクリ ュー圧縮機に戻すスクリュー空気圧縮装置において、油分離器のドレン排出口に 連通するドレン排出器と、ドレン排出器の油出口を、油分離器とスクリュー圧縮 機を結ぶ油供給配管に介装したオイルフィルタの入口側を結ぶ配管に油吸着フィ ルタを備えた油濾過器を介装したものであって、これによって、油分離器内に溜 る水を、先ずドレン排水器で大半を外部へ排出し、比重分離によってではどうし ても除去できない微細な水粒子を、更に微細水分子吸着可能な油濾過器で吸着す るので、油中から水分がよりよく除去されるから、油の劣化が早められず、油の 寿命を更に伸ばす。又、スクリュー空気圧縮機や、オイルフィルタの寿命を伸ば す。更には、このオイル濾過器自体のフィルタも、その前段でドレン排水器によ って大半の水分が比重分離によって除去されるので自体の損耗が小さく、長寿命 となる利点がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来例によれば油分離器、ドレン排水器、油濾過器を通過するまでの圧力 降下があり、油濾過器の出口圧力は低下している。従って、油濾過器から、油分 離器の油出口とスクリュー圧縮機の油供給口との間の油供給配管へ油を戻す場合 、油濾過器の出口圧力よりも低い圧力の油の流れ中に戻さないと油を戻せない。 そのため、オイルフィルタの入口側に戻している。処がオイルフィルタの入口側 に戻したとしても、ドレン排水器で分離し切れなかった油中の水分は油濾過器中 の吸着剤で吸着するため油濾過要素となっている水吸着材をとおりぬける油の流 れに対する抵抗は水吸着材に水が吸着するにつれて増加し、油濾過器での圧力降 下は大きくなる。そのため、遂にはドレン排水器で分離した油を戻せなくなる。

【０００５】 このような状態の油濾過器中の吸着フィルタをみると入口側では水吸着材が水 を吸着して膨張し、油の通過断面積を縮小してしまっているが下流側の水吸着材 はわずかしか水を吸着しておらず、この時点で吸着フィルタの交換は無駄がきわ めて多く。又吸着フィルタの交換期間が短かく、その交換の人力を必要とする。

【０００６】 又、従来例では油濾過器から戻す油の戻す位置に制約を受ける。特に油分離器 の油出口を出た油をポンプで空気圧縮機へ圧送するような形式の油回収回路を持 つ場合空気圧縮機の吸込口側へしか戻せなくなる欠点がある。

【０００７】 本考案は油回収装置を備えた圧縮機の上記従来例の欠点を改良し、油濾過器を 有効に利用出来且つ、油濾過器を出た油の戻す位置の制約の少ない圧縮装置を提 供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の第１の考案は気体を圧縮媒体とし、圧縮作用空間への油の供給を必要 とする圧縮機と、圧縮機の吐出口に連通し、圧縮気体から油を分離する油分離器 と、油分離器の油出口と前記圧縮機の油供給口を連通する油供給管と、該油供給 配管に介装した油冷却器及びオイルフィルタと、油分離器のドレン排出口にその 入口を連通するドレン排水器と、ドレン排水器の油出口にその入口が連通し、そ の出口が油の循環回路に連通し水分吸着フィルタを備えた油濾過器を備えた圧縮 装置において、ドレン排出器と油濾過器の間にドレン排出器より油濾過器へ向っ て油を圧送するポンプを備えたことを特徴とする圧縮装置である。

【０００９】 本考案の第２の考案ははケーシング内に平行に、かつ軸間距離がその直径より も小なる如く互いに重なり合って設けられた二個の円筒状ボアの中に、それぞれ 前記ボア軸を中心に回転可能に支えられて互いに噛み合う雄ロータと雌ロータと を備え、前記ケーシングには前記ボアの両端に前記ボア軸に直角な吸入側端壁及 び吐出側端壁を備え、該吸入側端壁及び吐出側端壁にはそれぞれ端壁吸込口及び 端壁吐出口を有し、潤滑、冷却、シール用の油供給口を備えたスクリュー圧縮機 と、スクリュー圧縮機の吐出口に連通し、圧縮気体から油を分離する油分離器と 、油分離器の油出口と前記スクリュー圧縮機の油供給口を連通する油供給配管と 、該油供給配管に介装した油冷却器及びオイルフィルタと、油分離機のドレン排 出口にその入口を連通するドレン排水器と、ドレン排水器の油出口にその入口が 連通し、その出口が油の循環回路に連通し水分吸着フィルタを備えた油濾過器を 備えたスクリュー圧縮装置において、ドレン排出器と油濾過器の間にドレン排出 器より油濾過器へ向って油を圧送するポンプを備えたスクリュー圧縮装置である 。

【００１０】

【実施例】

以下図面に従い本考案の実施例を詳細に説明する。本考案は取扱気体以外に油 を供給し、又取扱気体又は油中に気相も呈し得る凝縮性の物質を含み、該物質が スクリュー圧縮機の圧縮性能に悪影響を与える場合に適用され、典型的には空気 圧縮機としてスクリュー圧縮機を用いる場合に課題が多いので実施例はスクリュ ー式空気圧縮装置についてのべる。

【００１１】 スクリュー空気圧縮装置は図１に示すように電動機８で駆動され、空気取入口 ７より大気を吸込むスクリュー空気圧縮機１と、該圧縮機１の吐出配管２に連ら なる油分離器３と、油分離器３とスクリュー空気圧縮機１との間を結ぶ油供給配 管４の間に配された油冷却器５、ゴミ除去用オイルフィルタ６を備えている。

【００１２】 油分離器３の底部に溜る水を分離して更に油を回収する油水分離装置は以下の とおりである。油分離器３の底部にドレン排水管１０を介してドレン排水器１１ を連らねる。このドレン排水器１１への排水手段は周知の手段で油分離器３内の 圧力を利用するものである。このドレン排水器１１は、種々のものが考慮される けれども、１つにはドレンを入れる器を設け、該器に水分の混入した油を受け入 れた時に、比重差により油Ｃが上に、水Ｄが下になるから、この水Ｄが予め定め た一定量溜った時に、水の比重によってのみ作動するフロートスイッチ１９が設 けられている。

【００１３】 ドレン排水器１１の油出口と油濾過器１５の間の循環油管１２にはポンプ２０ が介装されている。ポンプ２０にはその吸込口がドレン排水器１１に連通し、そ の吐出口が油濾過器１５の入口に連通している。ドレン排水器１１の排水管２１ には常閉の電磁弁２２が取付けてある。上記におけるフロートスイッチ１９の信 号による制御回路はドレン排水器１１内の水位が上昇し、フロートスイッチ１９ が動作するとポンプ２０は付勢され、ドレン排水器１１の水の上限水位上に貯留 している油中に浸漬しているポンプ２０の吸込管は油のみを吸込み昇圧して吐出 する。そして油の吸込みが終るとポンプ２０を消勢し、電磁弁２２を開弁し、フ ロートスイッチ１９が下限水位を検出した信号により電磁弁２２を閉じるか、タ イマーにより電磁弁２２を閉じるようになっている。

【００１４】 油濾過器１５は油中に分散した微細な水粒子を吸着できる吸着フィルタ１４を 備えており、ケーシング１６の中に円筒状の吸着フィルタ１４を配設し、循環油 管１２中の油をケーシング１６に入れて、吸着フィルタ１４の外側から内へ通し て濾過する例を示してある。

【００１５】 上記の吸着フィルタ１４としては次の例を上げることができる。即ち針葉樹パ ルプを主成分とし、親水性酸基を多数有するセルロース繊維を薄いシート状に抄 き、これに特定のクレープをつけ、継いでロール状にスリッタを成形したペーパ ーで、吸着、親水性に富ましめたものである。この吸着フィルタ１４によれば、 油中の１０ミクロン単位の微細な分散水粒子はペーパー間の間隙により物理的に 吸着される。更に油中の１〜０．０１ミクロンの極微な分散水粒子はセルロース 繊維のからみ合い等によって無数に形成されている繊維間の毛細管で吸着される ものである。

【００１６】 油濾過器１５の出口配管２３はオイルフィルタ６の入口側において油供給配管 ４に合流点１３で結合されている。この出口配管２３の合流点は後述のように吐 出配管２、油分離器３、油冷却器５の入口側の油供給配管４であってもよい。ポ ンプ２０は合流点における圧力以上の圧力を発生する仕様のポンプが必要なこと はいうまでもない処である。

【００１７】 次に作用を説明する。スクリュー空気圧縮機１の空気取入口７より吸入された 空気Ａは、電動機８によって回転する一対のスクリューロータの間の歯型空間と ケーシングの間にとじ込められると同時に、ロータの噛合いによって圧縮されて いく。圧縮中、連続的に油が噴射されて、このミスト状の油によって圧縮熱が奪 われ、略等温圧縮が実行されながら、ロータ歯間及びロータとケーシング間をシ ールし潤滑が成される。圧縮の最終段に於いて、規定圧に達した圧縮空気はケー シングから吐出され、その圧縮空気に圧縮後に生じた水分及び上記油、並びに塵 埃を含む混合流体Ｂは吐出配管２をとおり、油分離器３に導かれる。油分離器３ ではその中の油分離要素９により微細な油まで捕集され、油分離がなされて滴下 し、下方に溜る。圧縮空気Ａ′は以後図示せざる圧縮空気使用機器へ供給される 。他方油Ｃは、油供給配管４を介して、油分離器３とスクリュー空気圧縮機１間 の差圧により、スクリュー空気圧縮機１へ戻る。途中で油冷却器５によって冷却 されると共に、オイルフィルタ６によって油中の塵埃が除去される。

【００１８】 この過程に於いて、スクリュー空気圧縮機１に於ける空気Ａの圧縮によって空 気中の水蒸気が水分となって混合流体Ｂ中に含まれており、これが圧縮されるこ とと油分離器３のケーシングの内外温度差によって凝縮水が生ずること、又は圧 縮空気Ａ′の使用停止に伴ないスクリュー空気圧縮機１が停止した時に同時に凝 縮水が生ずること等の理由により油分離器３内には水分Ｄが溜る。

【００１９】 油分離器の油Ｃ内に含まれる水は比重差で底にたまり、ドレン排水管１０をと おり、ドレン排水器１１へ導かれドレン排水器１１内に導かれたドレンは比重差 によって油水に分離し、水位が上昇して上限水位に達するとフロートスイッチ１ ９が動作し、ポンプ２０が付勢され、ドレン排水器１１内の油は循環油管１２を 通じて送り出されて昇圧され、油濾過器１５に送られ、オイル濾過器１５で油中 の水分が吸着剤により除去されて出口配管２３を通じて合流点１３に到り、油分 離器３から油冷却器５により冷却されて送られてくる油に合流し、オイルフィル タ６にて塵埃等を除去されスクリュー空気圧縮機１に送り込まれる。ドレン排水 器１１の上限水位上の油がほぼ吸出されるとポンプ２０は停止され、電磁弁２２ は開弁し、ドレン排水器１１中にたまった水は排水管２１から放流され、放流後 電磁弁２２は閉じ、次の油水分離に備える。

【００２０】 上記においてポンプ２０の吐出圧力は合流点１３において油供給配管４中を流 れる油の圧力よりも常に高い圧力となるように選ばれている。

【００２１】 図２から図４までは夫々が他の実施例を示している。

【００２２】 図２では油濾過器１５の出口配管２３を油冷却器５の入口側の油給気配管４に 合流点１３で結合している。このようにするとポンプ２０作動時に一時的に給送 される油は油供給配管４中の未だ冷却されていない油と合流して共に冷却される ため、スクリュー空気圧縮機１へ供給される油の温度は安定する。

【００２３】 図３では油濾過器１５の出口配管２３を油分離器３の油Ｃへ流入するように合 流点１３を設けている。

【００２４】 図４は油濾過器１５の出口配管２３を吐出配管２へ合流点１３で連通したもの である。

【００２５】 実施例はスクリュー圧縮機についてのべたが気体を圧縮する圧縮作用空間へ油 の供給を必要とする他の容積型圧縮機についても適用できるものである。

【００２６】

【考案の効果】

本考案は油水分離装置のドレン排水器で分離した油をポンプで吸着フィルタを 備えた油濾過器へ圧送するようにしたため、油濾過器中の吸着フィルタを有効に 使うことができ、又油濾過器の出口圧力を大きくすることができるので油濾過器 を出た油を戻す位置に対する制約が少なく、確実に戻す効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例のフローシートである。

【図２】本考案の第２の実施例のフローシートである。

【図３】本考案の第３の実施例のフローシートである。

【図４】本考案の第４の実施例のフローシートである。

【符号の説明】

Ａ・・空気 Ａ′・・圧縮空気 Ｂ・・混合流体 Ｃ・
・油 １・・スクリュー空気圧縮機 ２・・吐出配管
３・・油分離器 ４・・油供給配管 ５・・油冷却器
６・・オイルフィルタ ７・・空気取入口 ８・・電動
機 ９・・油分離要素 １０・・ドレン排水管 １１・
・ドレン排水器 １２・・循環油管 １３・・合流点
１４・・吸着フィルタ １５・・油濾過器 １６・・ケ
ーシング １９・・フロートスイッチ ２０・・ポンプ ２１・・
排水管 ２２・・電磁弁 ２３・・出口配管。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体を圧縮媒体とし、圧縮作用空間への
   油の供給を必要とする圧縮機と、圧縮機の吐出口に連通
   し、圧縮気体から油を分離する油分離器と、油分離器の
   油出口と前記圧縮機の油供給口を連通する油供給管と、
   該油供給配管に介装した油冷却器及びオイルフィルタ
   と、油分離器のドレン排出口にその入口を連通するドレ
   ン排水器と、ドレン排水器の油出口にその入口が連通
   し、その出口が油の循環回路に連通し水分吸着フィルタ
   を備えた油濾過器を備えた圧縮装置において、ドレン排
   出器と油濾過器の間にドレン排出器より油濾過器へ向っ
   て油を圧送するポンプを備えたことを特徴とする圧縮装
   置。
2. 【請求項２】 ケーシング内に平行に、かつ軸間距離が
   その直径よりも小なる如く互いに重なり合って設けられ
   た二個の円筒状ボアの中に、それぞれ前記ボア軸を中心
   に回転可能に支えられて互いに噛み合う雄ロータと雌ロ
   ータとを備え、前記ケーシングには前記ボアの両端に前
   記ボア軸に直角な吸入側端壁及び吐出側端壁を備え、該
   吸入側端壁及び吐出側端壁にはそれぞれ端壁吸込口及び
   端壁吐出口を有し、潤滑、冷却、シール用の油供給口を
   備えたスクリュー圧縮機と、スクリュー圧縮機の吐出口
   に連通し、圧縮気体から油を分離する油分離器と、油分
   離器の油出口と前記スクリュー圧縮機の油供給口を連通
   する油供給配管と、該油供給配管に介装した油冷却器及
   びオイルフィルタと、油分離機のドレン排出口にその入
   口を連通するドレン排水器と、ドレン排水器の油出口に
   その入口が連通し、その出口が油の循環回路に連通し水
   分吸着フィルタを備えた油濾過器を備えたスクリュー圧
   縮装置において、ドレン排出器と油濾過器の間にドレン
   排出器より油濾過器へ向って油を圧送するポンプを備え
   た圧縮装置。