JPH0760036B2 - オイルセパレータ - Google Patents

オイルセパレータ

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JPH0760036B2
JPH0760036B2 JP4035882A JP3588292A JPH0760036B2 JP H0760036 B2 JPH0760036 B2 JP H0760036B2 JP 4035882 A JP4035882 A JP 4035882A JP 3588292 A JP3588292 A JP 3588292A JP H0760036 B2 JPH0760036 B2 JP H0760036B2
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却用圧縮機のための
外付けオイルセパレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】オイルと冷媒の間には本質的な親和性が
ある。その結果、潤滑油内に冷媒が混在すると、ガス放
出や潤滑剤の劣化が生じたり、冷媒とともに運ばれるオ
イルにより熱移動が妨げられたりすることがあり、ま
た、オイルタンクからオイルの余剰量が取り除かれるこ
とがある。そこで、流路の方向を変更することによる慣
性／遠心分離を利用し、コアレッサーを組合せたオイル
セパレータが提案され、その一例が米国特許第４，７８
８，８２５号に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
外付けオイルセパレータは、オイルタンクを含んでいる
ため、圧縮機の停止時における潤滑剤の排出、オイルタ
ンクとの距離、潤滑剤の供給機構、潤滑剤の粘性などに
より、圧縮機の起動時に、圧縮機潤滑のための潤滑剤が
十分行き渡らない問題がある。
【０００４】そこで、発明の第１の技術的課題は、上記
欠点に鑑み、外付けオイルセパレータを提供することで
ある。
【０００５】本発明の第２の技術的課題は、起動時にお
いて潤滑油の流れを誘導するに足る充分な圧力を与える
オイルセパレータを提供することである。
【０００６】本発明により、さらなる他の目的が達成さ
れることは、以下の説明で明らかになる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、仕切り
手段によって底部にタンクを設けた下段渦流分離部と上
段コアレッサー部とに分割されるシェルと、上記下段渦
流分離部に連結されるとともに冷却用圧縮機の排気口に
連結できる接線方向入口と、上記コアレッサー部に連結
されかつ冷却システムのコンデンサに連結できる出口と
を備え、上記仕切り手段は、上記渦流分離部と上記コア
レッサー部の間に流体を流通させるための開口を有する
とともに、上記開口を囲み上記開口から軸方向に離間し
た空洞を構成する手段を含み、上記渦流分離部内に設け
られた渦流発生手段は、上記入口の径方向内側にあって
上記開口への流路を構成する部分と、上記入口の下方に
あって軸方向に延在する部分とを有し、上記コアレッサ
ー部内に設けられたコアレッサー手段は、上記空洞を構
成する手段から離間しかつ上記空洞を構成する手段を囲
むように配置された環状合着部を有するとともに、上記
仕切り手段に取り付けられた第１の端部を有し、第１の
手段が上記コアレッサー手段の第２の端部を覆い、上記
空洞内に設けられた弁手段は、上記開口をブロックする
第１の位置と上記開口を開放する第２の位置の間で移動
自在であり、第２の手段が上記空洞を構成する手段及び
上記弁手段と共同して弁室を構成し、上記弁室内の付勢
手段により、上記弁手段に上記開口を閉じるための閉方
向付勢力を印加し、上記入口から導入されたオイル混入
冷媒ガスが上記シェルに対して流れる間にオイルの一次
除去が行なわれ、得られた分離冷媒ガスは、充分な圧力
形成のもとで、上記弁手段を上記付勢手段の付勢力に抗
して開離し、上記分離冷媒ガスは上記渦流発生手段、上
記開口、上記弁手段、及び上記コアレッサー手段を通じ
て上記出口から連続的に流出するようにしたことを特徴
とするオイルセパレータが得られる。
【０００８】渦流及びコアレッサー組合せ式オイルセパ
レータは、ひとつの容器内に設けられる。減圧弁と差動
ピストンがコアレッサーに組み込まれている。減圧弁に
より、過剰な圧力差によるコアレッサーの損傷が防止さ
れる。差動ピストンは、圧縮機に生じる圧力により作動
し、充分な量の潤滑剤を供給できるだけの圧力に到達し
た後で開離して、冷媒がシステム内を流れることができ
るようにするものである。本発明の好ましい使用法とし
て、オイルヒーター及び液面センサーと組み合わせるこ
とが考えられる。
【０００９】
【作用】オイルが混入した冷媒は、オイルの一次除去の
ため、オイルセパレータ内に接線方向に沿って供給され
る。次いで、冷媒は、オイルの二次除去のため、軸方向
に沿ってコアレッサー内に導入される。しかしながら、
コアレッサー内への冷媒の通路は、圧縮機に生じる圧力
差に応動する差動ピストンにより制御され、潤滑油の供
給に充分な圧力が存在する場合にのみ開通する。コアレ
ッサーには、減圧バルブが設けられ、過剰な抵抗により
コアレッサーに損傷が生じることをを防止する。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【００１１】図１及び図２を参照すると、オイルセパレ
ータ１０は、接線方向入口１１及び出口１２を有してい
る。渦流発生器２０は、入口１１の径方向内側に配置さ
れた切頭円錐部２１及び円筒部２２とを有している。渦
流発生器２０は仕切り２４に取り付けられ、この仕切り
２４によりシェル１４は下段渦流分離部１６及び上段コ
アレッサー部１８に分割されている。渦流分離部１６は
ソリッドプレート２６によりタンク２８から区切られ、
ソリッドプレート２６の周囲にはシェル１４との間に空
隙２７が形成されている。
【００１２】このような構成により、分離されたオイル
をタンク２８内に導くとともに、分離されたオイルが再
び飛沫同伴により運び去られることを防いでいる。オイ
ルは、渦流分離部１６内の圧力により、タンク２８から
導管２９を経て圧縮機（図示せず）へ流れる。
【００１３】仕切り２４は、円筒部２２及び切頭円錐部
２１とともに連続的流路を形成する開口２５を有してい
る。図３に最もよく示されるように、開口２５は、中空
差動ピストン弁３４のための弁座である環状弁座３０に
より、一体ピストン空洞３２から分離されている。ピス
トン空洞３２の一端はプレート４０により閉鎖されてい
る。ピストン空洞３２は径方向開口３３を有し、この径
方向開口３３は、径方向に離間した環状の偏向張出し部
３６により囲まれている。スプリング３８及び３９が、
弁室４２内に配置され、差動ピストン弁３４に対して、
タンク２８内のオイルに作用する所望の圧力に等しい値
の着座付勢力を提供する。プレート４０に設けられた開
口４１と導管４４を通じて、圧縮機（図示せず）の吸引
側と弁室４２との間に流体が流通する。
【００１４】特に図１を参照すると、差動ピストン弁３
４は、一端を仕切り２４により他端をプレート５２によ
り閉じられた円筒形コアレッサー５０内に、円筒形コア
レッサー５０から径方向に離間して配置されている。プ
レート５２は開口５３を有し、減圧弁５４の弁座として
機能する。減圧弁５４は弁棒５５を有し、この弁棒５５
は、開口５３、スパイダー５６、スプリング受５７を経
て延在し、ナット５８に螺合される。圧縮スプリング６
０は、弁棒５５を囲むようにして、スパイダー５６とス
プリング受５７との間に配置され、減圧弁５４に対する
着座付勢力を提供する。掃収路６６を通じて、コアレッ
サー部１８内の二次タンク１２８と圧縮機（図示せず）
の吸引側との間に流体が流通する。
【００１５】起動時において、差動ピストン弁３４はス
プリング３８及び３９により弁座３０に押しつけられ、
渦流分離部１６とコアレッサー部１８との間の流れがブ
ロックされる。弁室４２は圧縮機（図示せず）の吸引側
に連結されているので、排気されることになる。圧縮機
（図示せず）の排気が入口１１を介して渦流分離部１６
に供給されると、圧力が急速に増加し、差動ピストン弁
３４に作用し、スプリング３８及び３９の付勢力に抗し
て差動ピストン弁３４を開かせる。スプリング３８及び
３９の付勢力により、弁３４を開く前に渦流分離部１６
内に充分な圧力が形成されることが保証される。弁室４
２は排気されるので、差動ピストンはプレート４０に当
接し、びびり振動を防ぐ。
【００１６】渦流分離部１６内において差動ピストン弁
３４を開くに充分な圧力が形成されることにより、タン
ク２８内のオイルに作用する充分な圧力が形成され、圧
縮機（図示せず）内の潤滑に必要なオイルの供給が保証
される。差動ピストン弁３４の開離により構成される流
路により、圧縮機（図示せず）からの、オイルを含んだ
排気ガスは、接線方向入口１１を経てオイルセパレータ
１０に導入される。一次分離において、飛沫同伴されて
いたオイル小滴は遠心力によりシェル１４の内壁に向か
って押し出され、このオイルはシェル１４の内壁に沿っ
て流下し、周囲空隙２７を通ってタンク２８内に流入す
る。分離されたオイルが再び飛沫同伴されることを防ぐ
ため、タンク２８内のオイルは、プレート２６により、
渦流分離部１６を流れるガスから隔離される。
【００１７】プレート２６は、タンク２８内のオイルの
液面がプレート２６に達しないように配置しなければな
らない。オイルを減少したガスは、速度を増し、渦流発
生器２０の外周部のまわりを流れ、いったん下向きに外
周部を越え、ついで上向きに円筒部２２、収束切頭円錐
部２１、開口２５を通過し、径方向開口３３から出て、
ガス流が直接コアレッサー５０に衝突するのを防ぐため
の偏向張出し部３６に突き当たった後、コアレッサー５
０内に流入する。このガスは、ボロシリケート繊維を含
むコアレッサー５０を通過し、その間に、オイルがコア
レッサー５０に合着する。オイルを除いたガスは、オイ
ルセパレータ１０から出口１２を経てコンデンサー（図
示せず）へ向かう。
【００１８】コアレッサー５０に合着したオイルは、コ
アレッサー５０の外表面上を、仕切り２４に向かって流
下し、二次タンク１２８に回収される。このオイルは、
二次タンク１２８から、圧縮機（図示せず）の吸引側に
連結された掃収路６６を介して取り出される。掃収路６
６の寸法は、圧縮機の吸引バイパスを構成することなく
二次タンク１２８からオイルを回収できるような、適当
な大きさとされなければならない。
【００１９】減圧弁５４は、通常、スプリング６０の付
勢力のもとでプレート５２に着座されている。スプリン
グ６０は、コアレッサー５０に生じる許容圧力差に対応
する値の付勢力を持つことになる。コアレッサー５０に
対する内部圧力がコアレッサー５０に対する外部圧力よ
りもスプリング６０の付勢力分以上に大きい場合には、
コアレッサー５０内のガスにより弁５４が開く。スプリ
ング６０の圧縮時には、弁５４は開口５３から離れ、コ
アレッサー５０の内部及び外部圧力は等しくされ、コア
レッサー５０に対する損傷を防ぐ。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のオイルセ
パレータによれば、圧縮機の起動時に起こりがちな給油
不足を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオイルセパレータの、図２の１−１線
に沿った垂直断面図である。
【図２】本発明のオイルセパレータの、図１の２−２線
に沿った水平断面図である。
【図３】開放位置における差動ピストンの拡大図であ
る。
【符号の説明】
１０ オイルセパレータ １１ 入口 １２ 出口 １４ シェル １６ 渦流分離部 １８ コアレッサー部 ２０ 渦流発生器 ２１ 切頭円錐部 ２２ 円筒部 ２４ 仕切り ２５ 開口 ２６ ソリッドプレート ２７ 空隙 ２８ タンク ２９ 導管 ３０ 環状弁座 ３２ ピストン空洞 ３３ 径方向開口 ３４ 差動ピストン弁 ３６ 偏向張出し部 ３８ スプリング ３９ スプリング ４０ プレート ４１ 開口 ４２ 弁室 ４４ 導管 ５０ コアレッサー ５２ プレート ５３ 開口 ５４ 減圧弁 ５５ 弁棒 ５６ スパイダー ５７ スプリング受 ６０ スプリング ６６ 掃収路 １２８ 二次タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーサー エドワード メンシング アメリカ合衆国，コネチカット，ボルト ン，エリザベスロード 10 (72)発明者 マイケル ジョージ フィールド アメリカ合衆国，ニューヨーク，ファビア ス，メイン ストリート 7783

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 仕切り手段（２４）によって底部にタン
    ク（２８）を設けた下段渦流分離部（１６）と上段コア
    レッサー部（１８）とに分割されるシェル（１４）と、
    上記下段渦流分離部に連結されるとともに冷却用圧縮機
    の排気口に連結できる接線方向入口（１１）と、上記コ
    アレッサー部に連結されかつ冷却システムのコンデンサ
    に連結できる出口（１２）とを備え、上記仕切り手段
    は、上記渦流分離部と上記コアレッサー部との間に流体
    を流通させるための開口（２５）を有するとともに、上
    記開口を囲み上記開口から軸方向に離間した空洞（３
    ２）を構成する手段を含み、上記渦流分離部内に設けら
    れた渦流発生手段（２０）は、上記入口の径方向内側に
    あって上記開口への流路を構成する部分（２１）と、上
    記入口の下方にあって軸方向に延在する部分（２２）と
    を有し、上記コアレッサー部内に設けられたコアレッサ
    ー手段（５０）は、上記空洞を構成する手段から離間
    し、かつ上記空洞を構成する手段を囲むように配置され
    た環状合着部を有するとともに、上記仕切り手段に取り
    付けられた第１の端部を有し、第１の手段（５２）は、
    上記コアレッサー手段の第２の端部を覆い、上記空洞内
    に設けられた弁手段（３４）は、上記開口をブロックす
    る第１の位置と上記開口を開放する第２の位置との間で
    移動自在であり、第２の手段（４０）は、上記空洞を構
    成する手段及び上記弁手段と共同して、弁室（４２）を
    構成し、上記弁室内の付勢手段（３８，３９）により、
    上記弁手段に、上記開口を閉じるための閉方向付勢力を
    印加し、上記入口から導入されたオイル混入冷媒ガスは
    上記シェルに対して流れる間にオイルの一次除去が行な
    われ、得られた分離冷媒ガスは、充分な圧力形成のもと
    で、上記弁手段を上記付勢手段の付勢力に抗して開離
    し、上記分離冷媒ガスは上記渦流発生手段、上記開口、
    上記弁手段、及び上記コアレッサー手段を通じて上記出
    口から連続的に流出するようにしたことを特徴とする外
    付けオイルセパレータ。
  2. 【請求項２】 上記弁室を排気するための手段を設け
    て、上記弁手段の開離時に上記弁手段が上記第２の手段
    に当接するようしたことを特徴とする請求項１のオイル
    セパレータ。
  3. 【請求項３】 上記コアレッサー手段内に減圧弁手段
    （５４）を設け、上記コアレッサー手段に所定の圧力差
    が生じると、上記減圧弁手段が開いて上記圧力差を減少
    させ、それにより上記コアレッサー手段を保護するよう
    にしたことを特徴とする請求項１のオイルセパレータ。
  4. 【請求項４】 上記一次除去において除去されたオイル
    を上記タンク内に流入させることを可能にし、かつ、上
    記タンク内のオイルが再び飛沫同伴により運び去られる
    ことを防ぐための手段（２６，２７）を設けたことを特
    徴とする請求項１のオイルセパレータ。
JP4035882A 1991-03-04 1992-02-24 オイルセパレータ Expired - Fee Related JPH0760036B2 (ja)

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US07/664,168 US5170640A (en) 1991-03-04 1991-03-04 Oil separator
US664,168 1991-03-04

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EP (1) EP0502808B1 (ja)
JP (1) JPH0760036B2 (ja)
KR (1) KR950006504B1 (ja)
DE (1) DE69210871T2 (ja)
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