JPH0731120U - 油冷式圧縮機の油分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オイルセパレータの組立時や使用時における
部品の変形を防いで、油分離性能の低下を防ぐ。 【構成】 円筒状のセパレーターケーシング21内にオイ
ルセパレータ31が嵌合してある。このオイルセパレータ
31は、心棒32に複数の多孔板33を並べて固定し、これら
多孔板33間にフィルタエレメント34を設けている。数か
所で、隣接する多孔板33間に、これらを連結する円筒状
の補強部材41を設ける。セパレーターケーシング21内に
オイルセパレータ31を挿入するとき先頭となる多孔板33
の外側にも、補強部材42およびガイド44を設ける。 【効果】 補強部材41，42により、組立時や使用時にお
ける多孔板33の傾きや反りを防止できる。これにより、
セパレーターケーシング21の内周面とフィルタエレメン
ト34との間に隙間が生じて油分離性能を低下させること
を防止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、油冷式圧縮機本体から吐出される気液混合の圧縮空気を油と空気と に分離する油分離装置に係わり、特に、複数の多孔板間にフィルタエレメントを 介在させてなる圧縮機の油分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

スクリュー圧縮機などの油冷式圧縮機では、圧縮機本体内の冷却、摺動部や回 転部の潤滑、圧縮室の密閉のために、圧縮室内や軸受部に油が注入される。その ため、圧縮機内に吸入された空気は圧縮される過程で前記油を混合し、気液混合 状態となって圧縮機本体から吐出されることになるため、これを消費側に供給す るためには空気と油とに分離する油分離装置が必要である。図６には、従来のこ の種の油分離装置の一例を示してある。同図において、１は円筒状のセパレータ ケーシングで、このセパレータケーシング１内にオイルセパレータ２が嵌合され る。このオイルセパレータ２は、真っ直ぐな心棒３に円板状の多孔板４を複数枚 並べて設けるとともに、これら多孔板４間にフィルタエレメント５を設けたもの である。各多孔板４は、その中心孔を心棒３が垂直に貫通しており、この心棒３ に溶接により固定してある。そして、圧縮機の運転時、圧縮機本体から吐出され た油分を含む圧縮空気がセパレータケーシング１内にその一端（Ｂ）から入り、 オイルセパレータ２を通過する間に、油と空気とに分離される。分離された空気 は、セパレータケーシング１の他端上部から出て消費側に供給され、分離された 油は、セパレータケーシング１の他端（Ａ）下部から圧縮機本体内へ回収される 。

【０００３】 ところで、油分離装置の組立時、オイルセパレータ２は、図６に矢印で示すよ うに、セパレータケーシング１内にその一端から挿入する。多孔板４の外径はセ パレータケーシング１の内径よりも若干小さいが、フィルタエレメント５の組立 前の外径は適度な弾性を有しておりセパレータケーシング１の内径よりも若干大 きく形成されている。前記挿入に伴い、フィルタエレメント５の外周面がセパレ ータケーシング１の内周面に密着することになる。ところが、オイルセパレータ ２をセパレータケーシング１内に挿入するとき、これら両者の中心軸が一致して いないと、セパレータケーシング１の内周面と多孔板４との接触や、セパレータ ケーシング１の内周面とフィルタエレメント５との間の摩擦抵抗によって、多孔 板４が心棒３に対する傾きや反りを生じやすい。また、長期の使用により経時的 にフィルタが劣化する為フィルタエレメント５は適宜交換しなければならない。 このような場合、セパレータケーシング１に対してオイルセパレータ２が抜き取 り後、再び挿入されることになる。この抜き差しが繰り返されるたびに、前記多 孔板４の傾きや反りが大きくなっていく。そして、図７に示すように、多孔板４ が傾きや反りを生じると、それに合わせてフィルタエレメント５も傾き、このフ ィルタエレメント５がセパレータケーシング１の内周面に対して面接触となるべ きところ、線接触状態となり、これらの間に隙間６が生じ、充分な密封状態が得 られず、よって、分離されない気液混合の空気が前記隙間６を吹き抜けるため、 消費側の圧縮空気中に油が混入するという不具合があった。

【０００４】 また、前述のように、フィルタエレメント５は、長時間の使用に伴い、劣化や 油中のスラッジの蓄積により詰まりを生じるが、これによる通気抵抗の増大も密 封不良の原因となる。すなわち、通気抵抗が増大すると、多孔板４に対する押圧 力が大きくなり、この多孔板４が傾きや反りを生じ、フィルタエレメント５とセ パレータケーシング１の内周面との間に隙間６を生じるようになる。

【０００５】 なお、通気抵抗による多孔板の変形によって油分離性能が低下するのを防止す るために、実公昭61-10734号公報には、多孔板を上流側へ向かって凸面となるよ うに湾曲させることが提案されている。これにより、圧縮空気圧力に押されて多 孔板が変形しても、フィルタエレメントがセパレータケーシングにかえって強く 密着するものである。しかし、前記公報に記載の油分離装置は、多孔板の変形自 体を防止するものではない。そして、前記図６に示すような油分離装置において 、多孔板４を湾曲させても、組立時の多孔板４の変形を防止できるものではない 。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前述のように、従来の油冷式圧縮機の油分離装置では、組立時や使用時に多孔 板が傾きや反りを生じ、これにより、フィルタエレメントとセパレータケーシン グの内周面との間に隙間が生じ、油分離性能が低下しやすい問題があった。

【０００７】 本考案は、このような問題点を解決しようとするもので、組立時および使用時 に、油分離性能の低下の原因となる多孔板の傾きや反りを簡単な構造で防止し、 安定した油分離性能が得られる油冷式圧縮機の油分離装置を提供することを目的 とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案は、前記目的を達成するために、油冷式圧縮機本体から吐出さ れる気液混合の圧縮空気を、油と空気とに分離する圧縮機の油分離装置において 、筒状のセパレータケーシングと、このセパレータケーシング内に同軸的に嵌合 されたオイルセパレータとを備え、このオイルセパレータは、心棒と、この心棒 に垂直にかつ複数枚並べて固定された多孔板と、これら多孔板間に適宜間隔をも って配設したフィルタエレメントとを有し、前記フィルタエレメントを有さない 多孔板間に、前記多孔板を互いに連結する補強部材を設けたものである。

【０００９】 請求項２の考案は、請求項１の考案の油冷式圧縮機の油分離装置において、前 記補強部材は、前記多孔板の外形よりも小径でかつその周面に複数の抜き穴を有 した略円筒状に形成し、前記多孔板に同軸的に固定したものである。

【００１０】 請求項３の考案は、請求項１または２の考案の油冷式圧縮機の油分離装置にお いて、前記セパレータケーシング内に嵌合されたオイルセパレータの吐出側（Ａ ）多孔板に補強部材を設けたものである。

【００１１】

【作用】

請求項１の考案の油冷式圧縮機の油分離装置では、運転時、油冷式圧縮機本体 から吐出される油分を含む圧縮空気がセパレータケーシング内にその一端（Ｂ） から入り、オイルセパレータ内を通過して油と空気とに分離され、セパレータケ ーシングの他端（Ａ）から出ていく。このとき、圧縮空気の圧力を受けても、隣 接する多孔板と補強部材を介して連結されている多孔板は強度が高く、傾きや反 りを生じにくい。また、組立に際して、セパレータケーシング内にオイルセパレ ータを挿入するとき、両者の芯ずれにより、セパレータケーシングの内周面と多 孔板とが接触したりしても、補強部材を有する多孔板は強度が高く、傾きや反り を生じにくい。また、補強部材を有する多孔板がセパレータケーシングに入った 後は、これにより、セパレータケーシングとオイルセパレータとが芯合わせされ ることにもなるので、セパレータケーシングの内周面と多孔板との接触や、セパ レータケーシングとフィルタエレメントとの間での大きな摩擦抵抗の発生自体も 防止されることになる。こうして、多孔板の傾きや反りを防止でき、セパレータ ケーシングの内周面とフィルタエレメントとの間に隙間が生じることを防止でき 、密封を良好にでき、油分離性能が向上する。

【００１２】 請求項２の考案の油冷式圧縮機の油分離装置では、筒からなる補強部材によっ て、簡単な構造で、高い補強強度が得られる。

【００１３】 請求項３の考案の油冷式圧縮機の油分離装置では、セパレータケーシング内に オイルセパレータを嵌合するとき先頭になる多孔板に補強部材があり、組立時、 最もセパレータケーシングとオイルセパレータとの芯ずれが生じやすい挿入の最 初の段階で、多孔板の変形が防止される。また、補強部材のある多孔板が最初に セパレータケーシング内に入ることにより、挿入の最初の段階から、セパレータ ケーシングとオイルセパレータとが芯合わせされることにもなり、これらの芯ず れ自体が生じにくくなる。

【００１４】

【実施例】 以下、本考案の油冷式圧縮機の油分離装置の第１実施例について、図１および 図２に基づいて説明する。油分離装置全体の断面図である図１において、11は横 型のレシーバタンクである。このレシーバタンク11は、油Ｏを溜めておくもので 、流入口12を上面部に有しているともに、油分離装置挿入用の開口部13を一側面 上部に有している。また、レシーバタンク11の下方には油流出口14が設けられて いる。

【００１５】 21はオイルセパレータ31を嵌入するセパレータケーシングで、このセパレータ ケーシング21は、図２にも示すように、細長い円筒状のケーシング本体22の一端 を固定した平蓋23とからなり、レシーバタンク11の開口部13のフランジ部にボル ト24などの締結具により着脱可能に固定されている。なお、図示していないが、 レシーバタンク11内の下面には、セパレータケーシング21の組み込み時にこれを 下から支える支柱が立設されている。また、前記平蓋23の中央には、中心孔26を 有し、空気流出口27を上部に、油回収口28を下部にそれぞれ有している。空気流 出口27にはタンク内圧力調整用のプレッシャーコントロールバルブ29が接続され ている。

【００１６】 31はオイルセパレータで、このオイルセパレータ31は、前記セパレータケーシ ング21内にその反平蓋23側の開口端から同軸的にかつ挿脱可能に嵌合されている 。オイルセパレータ31の構造は、直線状の心棒32と、この心棒32に複数枚並べて 配設された薄い円板状の多孔板33と、これら多孔板33間に設けられたフィルタエ レメント34とからなっている。前記心棒32の一端には、ナット36が固定されてい るとともに、その他端側には作業用フック37が固定されている。前記ナット36は 、前記セパレータケーシング21の平蓋23に、その中心孔26に挿通されたボルト38 により固定されるものである。また、前記多孔板33は、多数の小孔を全域に有す るとともに、中心孔39を有しており、この中心孔39を貫通した前記心棒32に対し て溶接により垂直に固定されている。さらに、前記フィルタエレメント34は、フ ァイバーグラスや羊毛からなっている。そして、多孔板33の外径がセパレータケ ーシング21の内径よりも若干小さくなっているのに対して、フィルタエレメント 34の嵌入前外径はセパレータケーシング21の内径よりも若干大きく形成されてい る。

【００１７】 そして、多孔板33には、その配列中において３ないし４枚毎に補強部材41，42 が溶接により固定されている。補強部材41は、３か所の隣接する多孔板33間にあ って、これら多孔板33を互いに連結している。そして、補強部材41は、幅が多孔 板33間の間隔と等しく、外径が多孔板33の外径よりも若干小さくなっており、多 孔板33に同軸的に固定されている。補強部材41により連結された多孔板33間には 、フィルタエレメント34はない。なお、補強部材41の周面部には、その幅よりも 径の小さい複数の抜き穴43が開口形成されている。これら抜き穴43は、溶剤また は粉体の吹き付け塗装時に塗料を入れるとともに、油分離装置の使用時に圧縮空 気および油を通すためのものである。また、１つの補強部材42は、心棒32のナッ ト36側の端の多孔板33の外側に溶接により固定されている。この補強部材42は、 外径が多孔板33の外径よりも若干小さい円筒であって、多孔板33に同軸的に固定 されている。補強部材42の幅は、心棒32の、ナット36側の端の多孔板33からの突 出長さ以下であり、適宜である。さらに、補強部材42における多孔板33と反対側 の端部には円環状のガイド44が溶接により同軸的に固定されている。このガイド 44は、多孔板からなり、多数の小孔を全域に有するものである。また、ガイド44 は、外径が多孔板33と等しく、内径が補強部材42よりも若干小さい。なお、補強 部材42には、補強部材41のような抜き穴はない。

【００１８】 つぎに、前記の構成について、その作用を説明する。油冷式圧縮機においては 、空気が大気より吸入され、圧縮機本体で圧縮が行われ、その圧縮工程の途中で 油が注入され、圧縮機本体から油と空気との気液混合状態で吐出される。この吐 出された前記圧縮空気は、図１に矢印で示すように、流入口12からレシーバタン ク11内へ圧送されて、その内部を通過する間に、油と空気とに分離される。この とき、油の一部は、レシーバタンク11内の下部へ落下する。また、オイルミスト 状となった圧縮空気は、反平蓋23側（Ｂ）からセパレータケーシング21内のオイ ルセパレータ31を通過し、その間に、フィルタエレメント34によりろ過されて、 油と空気とが確実に分離される。そして、空気のみが平蓋23の上部の空気流出孔 27から消費側へ供給され、例えば空気工具などの動力源として使用される。また 、レシーバタンク11の油流出口14および平蓋23の下部の油流出口28から出た油が 圧縮機本体へ圧送供給される。

【００１９】 このような油分離装置の使用時、多孔板33には圧縮空気による押圧力が加わる が、補強部材41，42の設けられている多孔板33は、強度が高く、傾きや反りを生 じにくい。したがって、多孔板33に挟まれて保持されているフィルタエレメント 34も傾きにくくなる。なお、フィルタエレメント34の代わりに補強部材41を設け ている多孔板33間の隙間は一部なので、フィルタエレメント34によるろ過作用の 低下は少ない。逆に、補強部材41のある多孔板33間で圧縮空気の流速が変化する ことにより、油の分離が促進される。

【００２０】 また、組立に際しては、目視又は専用の挿入治具を用いた手作業により、図２ の矢印で示すように、オイルセパレータ31をセパレータケーシング21内にその反 平蓋23側（Ｂ）の開口端から同軸的に挿入するが、両者の芯ずれにより、セパレ ータケーシング21の内周面と多孔板33とが接触したりしても、補強部材41，42を 有する多孔板33は強度が高く、傾きや反りを生じにくい。また、補強部材41，42 を有する多孔板33がセパレータケーシング21に入った後は、これにより、セパレ ータケーシング21とオイルセパレータ31とが芯合わせされることにもなるので、 セパレータケーシング21の内周面と多孔板33との接触や、セパレータケーシング 21とフィルタエレメント34との間での大きな摩擦抵抗の発生自体も防止されるこ とになる。しかも、セパレータケーシング21内にオイルセパレータ31を挿入する とき先頭になる多孔板33の外側に補強部材42があり、さらに、この補強部材42に ガイド44が固定されているので、最もセパレータケーシング21とオイルセパレー タ31との芯ずれが生じやすい挿入の最初の段階で、多孔板33の変形が防止される 。また、補強部材42およびガイド44のある多孔板33が最初にセパレータケーシン グ21内に入ることにより、挿入の最初の段階から、セパレータケーシング21とオ イルセパレータ31とが芯合わせされることにもなり、これにより芯ずれがより生 じにくくなる。

【００２１】 こうして、補強部材41，42により多孔板33を補強したことにより、使用時にも 組立時にも、多孔板33が傾きや反りを生じることを防止できる。したがって、セ パレータケーシング21の内周面とフィルタエレメント34との間に隙間が生じるこ とを防止できて、密封性が向上し、セパレータケーシング21の内周面に沿って分 離されていない気液混合の圧縮空気が吹き抜けることがなくなり、これにより、 安定した油分離性能が維持できる。しかも、構造が簡単である。特に円筒からな る補強部材41，42は、簡単な構造で、高い補強強度が得られる。

【００２２】 なお、すでに心棒32に多孔板33が固定してあるものに対して、さらに補強部材 41を組み付けるには、まず、多孔板33間の間隔と等しい幅を有する平板に抜き孔 43を形成し、図３に示すように、この平板をその両端が接しかける程度に丸める 。そして、この両端間に心棒32を通し、所定の円筒状に形を整えつつ、多孔板33 の所定位置に補強部材41を溶接する。なお、端の多孔板33に対する補強部材42は 、はじめから所定の円筒状に形成して、多孔板33に溶接すればよい。したがって 、従来のオイルセパレータに補強部材41，42を追加することも容易にできる。

【００２３】 つぎに、本考案の第２実施例を図４に基づいて説明する。なお、この第２実施 例および後述する第３実施例において、前記第１実施例と対応する部分には同一 符号を付して、その説明を省略する。第２実施例は、多孔板33間または多孔板33 およびガイド44間の補強部材46，47を複数の丸棒としたものである。丸棒からな る補強部材46は、多孔板33間の間隔と同じ長さで、心棒32を中心とし多孔板33の 外径より若干径の小さい円周上に位置して、多孔板33に溶接により固定されてい る。なお、補強部材46，47の設けられている多孔板33の位置は、前記第１実施例 と同じである。

【００２４】 図５は、本考案の第３実施例を示している。この第３実施例は、心棒32のナッ ト36側の端の２枚の多孔板33、すなわち、セパレータケーシング21内にオイルセ パレータ31を挿入するとき先頭になる２枚の多孔板33間にのみ補強部材41を設け たものである。したがって、フィルタエレメント34のない多孔板33間の間隔も、 そこだけである。補強の効果は、前記第１実施例の方が高いが、第３実施例の方 が構造が簡単であり、フィルタエレメント34もより減らさずに済む。

【００２５】 なお、本考案は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可 能である。例えば、前記第１実施例において、３か所の補強部材41を省いて、代 わりにフィルタエレメント34を多孔板33間に設け、セパレータケーシング21内に オイルセパレータ31を挿入するとき先頭になる１枚の多孔板33の外側にのみ補強 部材42およびガイド44を設けてもよい。また、前記第２実施例において、分割型 の補強部材は、丸棒に代えて平板にしてもよい。他にも、補強部材を設ける位置 や補強部材の形状については、種々の変形が可能である。

【００２６】

【考案の効果】

請求項１の考案によれば、セパレータケーシング内にオイルセパレータを嵌合 し、このオイルセパレータが、心棒に多孔板を複数枚並べて配するとともに、こ れら多孔板間にフィルタエレメントを設けてなる油分離装置において、多孔板間 に、これらの多孔板を互いに連結する補強部材を設けたので、多孔板自体の剛性 が増し、セパレータケーシング内にオイルセパレータを挿入するとき、また、圧 縮空気圧力によって押圧されても、多孔板の傾きや反りを生じることを防止でき 、したがって、セパレータケーシングの内周面とフィルタエレメントとの間に隙 間が生じることを防止できて、高い密封性を維持できるので、セパレータケーシ ングの内周面に沿って分離されていない気液混合の圧縮空気が吹き抜けることが なくなり、これにより、安定した油分離性能が維持できる。

【００２７】 請求項２の考案によれば、補強部材を筒にしたので、簡単な構造で、高い補強 強度が得られ、多孔板が傾きや反りを生じることを確実に防止できる。

【００２８】 請求項３の考案によれば、セパレータケーシング内にオイルセパレータを嵌合 するとき先頭になる多孔板に補強部材を設けたので、セパレータケーシング内に オイルセパレータを挿入するとき、その最初の段階から、多孔板が傾きや反りを 生じることをより確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の油冷式圧縮機の油分離装置の第１実施
例を示す全体の断面図である。

【図２】同上セパレータケーシングおよびオイルセパレ
ータの分解斜視図である。

【図３】同上オイルセパレータの製造方法の一例を示す
斜視図である。

【図４】本考案の第２実施例を示すオイルセパレータの
斜視図である。

【図５】本考案の第３実施例を示すオイルセパレータの
斜視図である。

【図６】従来の油冷式圧縮機の油分離装置の一例を示す
セパレータケーシングおよびオイルセパレータの分解側
面図である。

【図７】同上問題点を示す一部の断面図である。

【符号の説明】

21 セパレータケーシング 31 オイルセパレータ 32 心棒 33 多孔板 34 フィルタエレメント 41 補強部材 42 補強部材 44 ガイド（多孔板） 46 補強部材 47 補強部材

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油冷式圧縮機本体から吐出される気液混
   合の圧縮空気を、油と空気とに分離する圧縮機の油分離
   装置において、筒状のセパレータケーシングと、このセ
   パレータケーシング内に同軸的に嵌合されたオイルセパ
   レータとを備え、このオイルセパレータは、心棒と、こ
   の心棒に垂直にかつ複数枚並べて固定された多孔板と、
   これら多孔板間に適宜間隔をもって配設したフィルタエ
   レメントとを有し、前記フィルタエレメントを有さない
   多孔板間に、前記多孔板を互いに連結する補強部材を設
   けたことを特徴とする油冷式圧縮機の油分離装置。
2. 【請求項２】 前記補強部材は、前記多孔板の外径より
   も小径でかつその周面に複数の抜き穴を有した略円筒状
   に形成し、前記多孔板に同軸的に固定したことを特徴と
   する請求項１記載の油冷式圧縮機の油分離装置。
3. 【請求項３】 前記セパレータケーシング内に嵌合され
   たオイルセパレータの吐出側Ａ多孔板に補強部材を設け
   たことを特徴とする請求項１または２記載の油冷式圧縮
   機の油分離装置。