JPH08233415A

JPH08233415A - 油分離器

Info

Publication number: JPH08233415A
Application number: JP3817095A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Miura; 克哉三浦; Masao Saito; 正雄斎藤
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】冷媒ガスの圧力損失を増加させることなく、
油分離器の分離効率を向上し、製作コストの低廉化を図
る。【構成】密閉容器(21)の上部に、一端を上部容器(22)
内に挿入して吸入管(25)を設ける。上記吸入管(25)の一
端に、上記密閉容器(21)内の中央部から上部に亘って配
設する分離筒(32)を取付ける。上記密閉容器(21)内の下
部に、分離筒(32)内で分離した油が貯留されて油溜まり
(33)を形成する。上記油溜まり(33)と分離筒(32)との間
に、上記分離筒(32)から落下する油を透過する油仕切板
(41)を水平方向に延ばして設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機から吐出するヘ
リウムガス等の冷媒ガスから油を分離する油分離器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の油分離器として、例
えば図６に示すように、密閉容器(21)内にその上部から
挿入され、圧縮機(1) から吐出された油を含むヘリウム
ガス等の冷媒ガスを密閉容器(21)内に吸入するための吸
入管(25)と、該密閉容器(21)内の中央部から上部に亘っ
て配設され、上記吸入管(25)より吸入した冷媒ガスから
油を分離する分離筒(32)と、該分離筒(32)で分離された
油が密閉容器(21)内の下部に貯留して形成された油溜ま
り(33)と、上記分離筒(32)で分離された冷媒ガスを密閉
容器(21)内から外部へ吐出する吐出管(31)を備えたもの
がよく知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
油分離器では、３０〜４０Ｈｚの振動が発生すると、図
７に示すように、油溜まり(33)の油面がかなり大きく上
昇し、油粒子が密閉容器(21)内に飛散するため、分離効
率が低下するという問題がある。

【０００４】一方、実開平４−４６７２号公報には、密
閉容器の内壁面に、分離筒の外周面との間に隙間を保つ
第１のつば部材群を上下方向に所定間隔毎で固着すると
共に、分離筒の外周面に、密閉容器の内壁面との間に隙
間を保つ第２のつば部材群を上記第１のつば部材群のそ
れぞれの間に位置させて固着することが開示されてい
る。この公報のものでは、密閉容器の内壁面と分離筒の
外周面との間にまで上昇する油溜まりの油面を第１及び
第２のつば部材群により抑えることができる。

【０００５】しかし、第１及び第２のつば部材群を設け
ることで油分離器の内部構造が複雑になるため、その分
製作に手間がかかり、製作コストの上昇を招くという欠
点がある。また、密閉容器内で冷媒ガスの流れがつば部
材群により制限されるため、冷媒ガスの圧力損失が増加
することにもなる。

【０００６】本発明はかかる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、冷媒ガスの圧力損失
を増加させることなく、簡単な構成によって振動発生時
の油分離器内の油溜まりの油面の上昇を抑制することに
より、油分離器の分離効率を向上させると共に、製作コ
ストの低廉化を図るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、圧縮機(1) から吐出された
油を含む冷媒ガスを密閉容器(21)内に吸入するための吸
入管(25)と、上記密閉容器(21)内の中央部から上部に亘
って配設され、上記吸入管(25)より吸入した冷媒ガスか
ら油を分離する分離筒(32)と、該分離筒(32)で分離され
た油が密閉容器(21)内の下部に貯留して形成された油溜
まり(33)とを備える油分離器において、上記密閉容器(2
1)内の油溜まり(33)と分離筒(32)との間に、上記分離筒
(32)から落下する油を透過しかつ油溜まり(33)の油面の
上昇を抑える油仕切板(41)を介在して水平方向に延ばし
て設ける構成とする。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載の油
分離器において、上記油仕切板(41)を、円板状に形成さ
れた繊維状の部材で構成する。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項２記載の油
分離器において、繊維状の油仕切板(41)を、ステンレス
製の部材で構成する。

【００１０】請求項４に係る発明は、請求項２記載の油
分離器において、繊維状の油仕切板(41)を、グラスファ
イバーで構成する。

【００１１】請求項５に係る発明は、請求項１記載の油
分離器において、上記油仕切板(41)を、円板状の部材に
複数の挿通孔を有するもので構成する。

【００１２】請求項６に係る発明は、請求項５記載の油
分離器において、上記油仕切板(41)を、多孔質の膜で構
成する。

【００１３】

【作用】上記の構成により、請求項１に係る発明では、
分離筒(32)と油溜まり(33)との間に油仕切板(41)が設け
られているため、油分離器(2) で３０〜４０Ｈｚ程度の
振動が発生しても、油溜まり(33)の油面は上記油仕切板
(41)によって上昇が抑えられる。しかも、上記油仕切板
(41)は、多孔質状又は繊維状に形成され、分離筒(32)か
ら落下する油を透過することができる。また、構成が簡
単であるため、加工を容易に行うことができ、製作コス
トも安価となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１５】図１は本発明の一実施例に係る油分離器を
備える予冷冷凍回路の予冷用圧縮機ユニット付近を示
す。図１において、(A) は予冷用圧縮機ユニットであっ
て、該予冷用圧縮機ユニット(A) は、冷媒ガスとしての
ヘリウムガスを圧縮する予冷用圧縮機(1) と、該予冷用
圧縮機(1) で圧縮された高圧のヘリウムガスから圧縮機
用の油を分離除去する油分離器(2) と、該油分離器(2)
を通過したヘリウムガス中の水分や不純ガス等の不純物
を吸着除去する吸着器(3) とを備え、該吸着器(3) は高
圧配管(11)を介してクライオスタット（図示は省略）に
嵌装した膨脹機(12)の高圧側入口(12a) に接続されてい
る。膨張後の低圧ヘリウムガスを吐出させる膨脹機(12)
の低圧側出口(12b) は低圧配管(13)を介してサージボト
ル(4) に接続され、該サージボトル(4) は上記予冷用圧
縮機(1) の吸入側に接続されており、上記低圧のヘリウ
ムガスの圧力変動をサージボトル(4) で吸収してヘリウ
ムガスを圧縮機(1) に吸引されるようになっている。よ
って、上記予冷用圧縮機(1)から吐出された高圧のヘリ
ウムガスは、油分離器(2) 及び吸着器(3) を経由して膨
脹機(12)に供給され、該膨脹機(12)での断熱膨脹により
該膨脹機(12)の第１ヒートステーション（図示は省略）
外周に配置された予冷器（図示は省略）が予冷されると
共に、その膨張した低圧のヘリウムガスがサージボトル
(4) を介して予冷用圧縮機(1) に戻り、再圧縮されるこ
とになる。

【００１６】上記予冷用圧縮機(1) に一端が接続された
１次吐出管(13)の他端は、略密閉状態のケーシング（図
示は省略）の外周面上半部に巻き付けてなる吐出ガスコ
イル(6) を介して、油分離器(2) 内に油を含むヘリウム
ガスを吸入する２次吐出管(14)の一端に連結されてい
る。上記予冷用圧縮機(1) の油溜まり（図示は省略）に
一端が挿入された油噴き出し管(15)の他端は、ケーシン
グの外周面下半部に巻き付けてなる油コイル(7) 及び、
該油コイル(7) に連結されたインジェクション管(8) を
介して予冷用圧縮機(1) に油を吸入する吸入管(16)に接
続されている。上記インジェクション管(8) の途中に
は、冷却された油を吸入管(16)内のヘリウムガス中に注
入噴射するオリフィス(9) が形成されている。

【００１７】上記油分離器の下部に一端が連結された返
油管(35)の他端は、吸入管(16)に接続されている。ま
た、(5) は上記ケーシングの外周面に巻き付けられた冷
却水コイルであって、該冷却コイル(5) を流れる冷却水
により、上記ケーシングから吐出された高温高圧のヘリ
ウムガスを冷却するようになっている。

【００１８】上記油分離器(2) の密閉容器(21)には、図
２に示すように、密閉容器(21)の上部中央から吸入管(2
5)の一端が挿入されていると共に、該吸入管(25)の側方
位置に吐出管(31)の一端が挿入されている。上記吸入管
(25)は、その他端が上記２次吐出管(14)に接続されてい
て、予冷用圧縮機(1) から吐出された油を含むヘリウム
ガスを密閉容器(21)内に吸入するようになっている一
方、上記吐出管(31)は、その他端が上記吸着器(3) に接
続されていて、上記分離筒(32)で油と分離されたヘリウ
ムガスを密閉容器(21)内から吸着器(3) へ吐出するよう
になっている。上記吸入管(25)の一端には、上記密閉容
器(21)内の中央部から上部に亘って配設された分離筒(3
2)が取付けられている。

【００１９】上記密閉容器(21)内の下部には、分離筒(3
2)で分離された油を密閉容器(21)内の下部に貯留して油
溜まり(33)が形成されており、上記密閉容器(21)の下部
には、上記返油管(35)の一端が挿入され、該返油管(35)
を介して油溜まり(33)の油を圧縮機(1) に戻すことがで
きるようになっている。

【００２０】上記密閉容器(21)は、下側に解放部が形成
された有底円筒状の上部容器(22)と、上端に上方に向か
って拡開する段部(23a) が形成された有底円筒状の下部
容器(23)とからなり、上記上部容器(22)の下端が図４に
拡大詳示する円環状のスペーサ(24)を介して下部容器(2
3)の段部(23a) 内周面に挿入されると共に、上部容器(2
2)の外周面と下部容器(23)の上端とが溶接等により固着
されている。

【００２１】上記分離筒(32)は、上記吸入管(25)より吸
入されたヘリウムガスから油を分離するものであって、
図３に示すように、上部に吸入管(25)の下端が固定さ
れ、外周面に複数の貫通孔(42a) が形成された内筒体(4
2)と、該内筒体(42)の外周面に装着され、例えばステン
レス製の繊維状部材から形成されたエレメント(43)と、
該エレメント(43)の外周面に装着され、外周面に複数の
貫通孔(44a) が形成された外筒体(44)と、上記エレメン
ト(43)の端面を径方向に９０°ずつ等分割された位置の
外方から上下方向に延びて設けられ、上記外筒体(44)の
両端面を支持する固定部材(45)と、該各固定部材(45)の
下部寄りに一端が溶接等によって固着され、上記油仕切
板(41)の上面に他端が溶接等によって固着された支持部
材(46)とからなり、上記内筒体(42)内で油を含んだヘリ
ウムガスはそれぞれに分離され、上記内筒体(42)の内壁
面を伝って油が落下する一方、ヘリウムガスは、径方向
内方から外方に向かって順に、内筒体(42)の貫通孔(42
a) 、エレメント(43)、外筒体(44)の貫通孔(44a) を通
って吐出管(31)から吐出されるようになっている。そし
て、上記スペーサ(24)の内周面に分離筒(32)の下端から
挿入され、該支持部材(46)によって分離筒(32)の上下方
向の位置決めが行われている。

【００２２】そして、本発明の特徴として、上記油溜ま
り(33)の油面上には、上記分離筒(32)から落下する油を
透過して油溜まり(33)に貯留する油仕切板(41)が水平方
向に延びて設けられている。該油仕切板(41)は、例えば
ステンレス製の繊維状部材が円板状に形成されてなり、
その部材の下面によって油溜まり(33)の油面の上昇を抑
えるようになっている。

【００２３】従って、上記実施例においては、分離筒(3
2)と油溜まり(33)との間に油仕切板(41)を設けることに
より、振動発生時に、油溜まり(33)の油面の上昇を抑え
て油粒子の飛散を防止することができるので、分離効率
を向上させることができ、吸着器(3) の高寿命化を図る
ことができると共に、システムの信頼性を向上させるこ
とができる。しかも、上記油仕切板(41)は繊維状部材で
あって、分離筒(32)から落下する油を透過することがで
きると共に、その配設により密閉容器(21)内でのヘリウ
ムガスの流れが妨げられることはないので、その圧力損
失が生じることもない。さらに、構成が簡単であるた
め、加工の容易化及び製作コストの低廉化を図ることが
できる。

【００２４】尚、本発明は、上記実施例に限定されるも
のではなく、その他種々の変形例を包含するものであ
る。例えば、上記実施例では、油仕切板(41)をステンレ
ス製の繊維状部材としたが、同種のものとして、図示し
ないが、グラスファイバーにより形成されたものとして
もよい。また、その変形例として、繊維状部材というこ
とに拘らず、図示しないが、円板状の部材に複数の挿通
孔が形成された部材、例えば、多孔ディスク及び多孔膜
のようなものであってもよい。

【００２５】さらに、上記実施例では、油溜まり(33)の
油面上に油仕切板(41)を設ける構成としたが、図５に示
すように、分離筒(32)の下端部に油仕切板(41)の上端面
を固着する構成としてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上の如く、本発明の油分離器によれ
ば、分離筒(32)と油溜まり(33)との間に油仕切板(41)を
設けるだけの簡単な構成により、振動発生時に油溜まり
(33)の油面の上昇を抑えることができるので、分離効率
を向上することができ、吸着器(3) の高寿命化及びシス
テムの信頼性を向上することができる。また、密閉容器
(21)内での冷媒ガスの流れを妨げることはなく、圧力損
失を防止できると共に、加工の容易化及び製作コストの
低廉化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る油分離器を備えるヘリ
ウム冷凍機の予冷圧縮機ユニットを示す構成図である。

【図２】上記油分離器の断面図である。

【図３】同油分離器の分離筒の一部を切開した側面図で
ある。

【図４】同油分離器内のスペーサの平面図である。

【図５】同油分離器の変形例を示す図２相当図である。

【図６】従来例の平衡状態を示す図２相当図である。

【図７】従来例の振動発生時を示す図７相当図である。

【符号の説明】

１圧縮機（ヘリウムガス圧縮機又は予冷用圧縮
機）２１密閉容器２５吸入管３２分離筒３３油溜まり４１油仕切板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機(1) から吐出された油を含む冷媒
ガスを密閉容器(21)内に吸入するための吸入管(25)と、
上記密閉容器(21)内の中央部から上部に亘って配設さ
れ、上記吸入管(25)より吸入した冷媒ガスから油を分離
する分離筒(32)と、該分離筒(32)で分離された油が密閉
容器(21)内の下部に貯留して形成された油溜まり(33)と
を備える油分離器において、上記密閉容器(21)内の油溜まり(33)と分離筒(32)との間
に介在するよう水平方向に延びて設けられ、上記分離筒
(32)から落下する油を透過しかつ油溜まり(33)の油面の
上昇を抑える油仕切板(41)を備えたことを特徴とする油
分離器。
【請求項２】上記油仕切板(41)は、円板状に形成され
た繊維状の部材である請求項１記載の油分離器。
【請求項３】繊維状の油仕切板(41)は、ステンレス製
の部材である請求項２記載の油分離器。
【請求項４】繊維状の油仕切板(41)は、グラスファイ
バーである請求項２記載の油分離器。
【請求項５】上記油仕切板(41)は、円板状の部材に複
数の挿通孔を有するものである請求項１記載の油分離
器。
【請求項６】上記油仕切板(41)は、多孔質の膜である
請求項５記載の油分離器。