JPH10137518A - エアコンプレッサ用オイル浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オイル浄化装置に流入するオイルを冷却す
る。 【解決手段】 オイル浄化装置のオイル入口前にオイル
冷却器を設ける。設けられるオイル冷却器としては、オ
イル浄化装置の外周壁にオイル供給パイプを捲装した構
成と、冷却フィンを有するオイル供給パイプに冷却フィ
ンを取り付けたもの、熱良導体金属板の両面にフィンが
形成された冷却体の一方の面と導板でオイル流通路を形
成したものがある。さらに必要に応じて空冷用ファンを
用いることも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本件出願に係る発明はエアコンプ
レッサの圧縮空気中から分離されたオイルを浄化するオ
イル浄化装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】空気が大気圧から所定の圧力まで圧縮さ
れる過程において空気温度は大幅に上昇するため、空気
中に含まれている水分は水蒸気となって圧縮空気ととも
に機外に放出されるが、その一部はエアコンプレッサの
空気圧縮部分において使用されている潤滑用のオイルに
混入する。オイルは圧縮空気から分離されて再使用され
るが、水分を含んでいるため、そのまま再使用すること
はできない。そのため、水分を含むオイルは油・空気分
離装置内で比重によりオイルのみが分離されてエアコン
プレッサに供給され再使用される。

【０００３】図１に示されたのは、油冷式スクリューエ
アコンプレッサと付属する空気−オイル分離装置及びオ
イル浄化装置から構成された従来のエアコンプレッサシ
ステム構成の概要である。この図において、１はエアコ
ンプレッサ、２はモータ、３はエア吸い込み調整器、４
は空気−オイル分離装置、５はオイル冷却器、６はオイ
ル浄化装置である。

【０００４】エアコンプレッサ１にオイルが注入され、
モータ２によって駆動されると、エア吸い込み調整器３
から吸い込まれたエアが圧縮されて圧縮空気となり、空
気−オイル分離装置４に送込まれる。

【０００５】空気−オイル分離装置４において送込まれ
た圧縮空気からオイルが分離され、オイルと分離された
空気は圧縮空気として供給され、空気と分離されたオイ
ルは空気−オイル分離装置４の底部に貯留する。分離さ
れたオイル中には混入した水が含まれているが、この水
はオイルが空気−オイル分離装置４の底部に貯留されて
いる間にオイルと水の比重差によりオイルのみを含むオ
イル層が上層に、未分離の水を含むオイル層が下層に分
離し、上層に分離されたオイルは冷却器５で冷却されて
エアコンプレッサ１に送られ、再利用される。

【０００６】下層に分離された未分離の水を含んだオイ
ルはそのまま再利用すると配管や空気−オイル分離装置
を発錆させ、オイルを劣化させて軸受け等の潤滑不良等
をひきおこし、また、オイルをスラッジ化し、分離エレ
メントの性能を著しく低下させる。そのため、エアコン
プレッサの運転にあたっては始動前に水が混入したオイ
ルの一部を抜き取った後にオイルを補給したり、終業後
機内の残留圧力を放出するなどの手数を費やしている。
また、長期間連続運転を行う場合には、大気圧よりも高
い圧力である空気−オイル分離装置内の未分離の水を含
んだオイルであるドレンを抜き取ることができず、エア
コンプレッサの運転管理を自動化・省力化できない。こ
の問題に対応するために、オイル浄化装置が用いられて
いる。

【０００７】空気−オイル分離装置内の未分離の水を含
んだオイルは、空気−オイル分離装置４内の圧力（６.
５〜８.５Ｋｇ／cm²）により弁７を経てオイル浄化装置
６に流入し、浄化フィルタ８及びスクリーン９によって
水が分離され、オイルはエアコンプレッサ１に還流さ
れ、水は弁１０を経て排出される。

【０００８】オイル浄化装置６においてオイル中の未分
離の水粒子が分離されるが、オイル中に溶解する水の飽
和量は油の温度が低いほど小さく、オイル温度が低下す
るに伴いオイルから水が分離されるため、水を充分に分
離するためにはオイルの温度を充分に低下させる必要が
ある。一方、エアコンプレッサの圧縮空気から分離され
た油の通常の温度は６０〜８０℃であるが気温、設置場
所、運転条件等により時として１００℃を越える場合が
ある。しかしながら、オイル浄化装置中のオイルはゆる
やかに濾過させても自然放熱のみによっては水分の分離
に充分な温度まで低下せず、充分な分離を行うことは困
難である。

【０００９】

【発明の概要】本発明は、このような状況に鑑みてなさ
れたものであり、オイル浄化装置に付随して冷却装置を
設ける。冷却装置の構造としては、オイル浄化装置に流
入するオイルが通過するパイプをオイル浄化装置の外壁
に捲回したもの、オイル浄化装置に流入するオイルが通
過するパイプにアルミ、銅等の薄型板、チューブ等で形
成した放熱器を設け、これをファンにより送風冷却する
もの、及びアルミ・銅等の板に熱吸収と放熱を行うよう
形成した放熱片を有する放熱器を設け、、これをファン
により冷却するものがある。

【００１０】

【実施例】図面を用いて本願発明の実施例を説明する。
図２及び図３に示されたのは、オイル浄化装置に流入す
るオイルが通過するパイプをオイル浄化装置の外壁に捲
回して構成した本願発明第１実施例のエアコンプレッサ
システムの構成及びオイル浄化装置の拡大構成である。
この実施例のエアコンプレッサシステムは図１に示され
従来例のエアコンプレッサシステムと同様に油冷式スク
リューエアコンプレッサと付属する空気−オイル分離装
置及びオイル浄化装置から構成されているが、従来例の
エアコンプレッサシステムではオイル浄化装置に流入す
るオイルがオイル浄化装置に直接に流入する様に構成さ
れているのに対し、この実施例のエアコンプレッサシス
テムではオイル浄化装置に流入するオイルがオイル浄化
装置の外壁に捲回したパイプを通過後オイル浄化装置に
流入する様に構成されている。

【００１１】図２において、１はエアコンプレッサ、２
はモータ、３はエア吸い込み調整器、４は空気−オイル
分離装置、５はオイル冷却器である。また、６はオイル
浄化装置、７は弁、１１はオイル冷却パイプである。エ
アコンプレッサ１はスクリュー型であり内部にモータ２
によって駆動される１対のロータ１２，１２が設けられ
ており、エア入口１３にはエア吸い込み調整器３が接続
され、エア出口１４は空気−オイル分離装置４の圧縮空
気入口１５に接続されている。

【００１２】空気−オイル分離装置４の内部には、側壁
上部に形成された圧縮空気入口１５付近に衝突壁１６が
設けられ、上端面中央に形成された圧縮空気出口１７を
覆うように空気室１８が設けられている。また、側壁下
部には分離されたオイルの出口１９が形成され、下端面
には未分離の水を含むオイルを弁７を経てオイル浄化装
置６に送出するための未分離オイル出口２１が形成され
ている。

【００１３】オイル冷却器５はオイルが通過するパイプ
にアルミ，銅等の薄板等を取り付けファンにより冷却さ
れるよう構成され又はシェルアンドチューブ構造により
水冷却されて、空気−オイル分離装置４のオイル出口１
９とエアコンプレッサ１のオイル注入口２０との間に接
続されている。

【００１４】オイル浄化装置６は円筒形状をなしてお
り、底面中心にオイル入口２３が形成され、上面中心に
オイル出口２４が形成され、下面の適当な位置に水排出
口２３が形成されている。未分離オイル出口２１より弁
７を経たオイルはオイル冷却パイプ１１の下方から冷却
パイプ１１内を上昇しながら冷却され、オイル入口２３
からオイル浄化装置６に流入する。オイル出口２４は弁
２２を経てエアコンプレッサ１のオイル注入口２０に接
続され、水排出口２５には弁１０が接続されている。

【００１５】図３において、円筒形状であるオイル浄化
装置６の中心軸にオイル拡散管２６が配置され、その外
側に繊維質濾材で形成された浄化フィルタ８が、さらに
その外側にはスクリーン９が同軸状に配置されている。
オイル拡散管２６はオイル浄化装置６の底面中心に形成
されたオイル入口２３に接続され、浄化フィルタ８と対
向する部分には複数のオイル放出孔２７が形成されてい
る。オイル入口２３にはオイル冷却パイプ１１の一端が
接続され、オイル出口２４は弁２２を経てエアコンプレ
ッサ１のオイル注入口２０に接続され、水排出口２５に
は弁１０が接続されている。

【００１６】エアコンプレッサ１のオイル注入孔２０か
らオイルを適量注入し、モータ２によって１対のロータ
１２，１２が駆動されて回転すると、エア入口１３から
エア吸い込み調整器３からのエアが吸い込まれ、次第に
圧縮されて圧縮空気となりエア送出口１４から送出さ
れ、空気−オイル分離装置４の圧縮空気入口１５に送込
まれる。

【００１７】圧縮空気入口１５から空気−オイル分離装
置４に送込まれた圧縮空気は減圧されて膨張し衝突壁１
６に衝突することにより圧縮空気に含まれたオイルが空
気と分離される。オイルと分離された空気は空気室１８
を経て圧縮空気出口１７から空気送出管をにより圧縮空
気として供給され、空気と分離されたオイルは空気−オ
イル分離装置４の底部に貯留する。オイル中には混入し
た水が含まれているが、この水はオイルが空気−オイル
分離装置４の底部に貯留されている間にオイルと水の比
重差によりオイルのみを含むオイル層が上層に、未分離
の水を含むオイル層が下層に分離し、上層に分離された
オイルは冷却器５で冷却されてオイル注入孔２０からエ
アコンプレッサ１に送られ、再利用される。

【００１８】空気−オイル分離装置４の未分離の水を含
んだオイルは、空気−オイル分離装置４内の圧力（６.
５〜８.５Ｋｇ／cm²）により弁１７を経てオイル冷却パ
イプ１１に流入する。オイル冷却パイプ１１はオイル浄
化装置６の側壁に捲回されているため経路長が長くされ
ており、通常でも６０〜８０℃、時として１００℃を越
えるオイルはオイル冷却パイプ７を流通する間に熱を放
出し、冷却される。

【００１９】冷却されたオイルはオイル入口２３からオ
イル浄化装置６に流入し、オイル拡散管２６のオイル放
出孔２７から浄化フィルタ８内に緩やかに放出される。
オイルの温度は水を分離するために充分な温度にまで低
下しているためオイル中の未分離の水粒子は、微細な繊
維質濾材で形成された浄化フィルタ８を通過するとき衝
突を繰り返して次第に粗大化し、浄化フィルタ８を通過
した後は自重により落下する。さらに、オイル中に浮遊
する比較的小さな水粒子は併設されたスクリーン９によ
って捕捉される。このようにしてオイル浄化装置６で浄
化されたオイルは弁２２を経てオイル注入孔２０からエ
アコンプレッサ１に送り込まれ、再利用される。

【００２０】このオイル冷却パイプ１１は、オイル浄化
装置６に捲回せずに形成することが可能であり、また、
オイル冷却パイプ１１に冷却フィンを形成してもよい。
図４にこの様な構成を有するオイル冷却パイプの第２の
実施例を示す。このオイル冷却パイプはパイプ２８の周
囲にアルミニウム，銅等の薄板から形成された冷却フィ
ン２９を取り付け、さらに空冷用のファン３０を設けた
ものである。

【００２１】図５はオイル冷却装置の第３実施例であ
る。このオイル冷却装置はアルミニウムあるいは銅等の
熱良導体金属板３１の両面に鍛造・鋳造または溶接等に
よりアルミニウムあるいは銅等の熱良導体金属のフィン
３２が形成された冷却体と、この冷却体の一面とでオイ
ル流通路を形成する導板３３から構成され、オイル流通
路の両端にオイル入り口３４及びオイル出口３５が形成
され、さらに冷却体の導板３３に対向していない面を空
冷により冷却するための冷却用ファン３６及び冷却空気
を冷却体に導くための整流板３７を備えている。このオ
イル冷却装置において、オイル流通路にオイル入り口３
４から流入したオイルの熱はオイル流通路内に突出して
いるフィンにより吸収され、反対側の面のフィンから放
散される。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のエアコンプレッサシステム構成の概要
図。

【図２】本発明実施例のエアコンプレッサシステム構成
の概要図。

【図３】本発明第１実施例のオイル冷却装置の拡大構成
図。

【図４】本発明第２実施例のオイル冷却装置の拡大構成
図。

【図５】本発明第３実施例のオイル冷却装置の拡大構成
図。

【符号の説明】

１ エアコンプレッサ ２ モータ ３ エア吸い込み調整器 ４ 空気−オイル分離装置 ５ オイル冷却器 ６ オイル浄化装置 ７，１０，２２ 弁 ８ 浄化フィルタ ９ スクリーン １１ オイル冷却パイプ １２ ロータ １３ エア入口 １６ 衝突壁 １７ 圧縮空気入口 １８ 空気室 ２０ オイル注入口 ２１ 未分離オイル出口 ２３ オイル入口 ２４ オイル出口 ２５ 水排出口 ２６ オイル拡散管 ２７ オイル放出孔 ２８ パイプ ２９ 冷却フィン ３０ ファン ３１ 金属板 ３２ フィン ３３ 導板 ３４ オイル入り口 ３５ オイル出口 ３６ 冷却用ファン ３７ 整流板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアコンプレッサに付属して使用される
   空気−オイル分離装置で圧縮空気と分離されたオイル中
   の水分、スラッジ等を分離することによりオイルを浄化
   するオイル浄化装置であって、 前記オイル浄化装置に流入するオイルを冷却するオイル
   冷却装置を有するエアコンプレッサ用オイル浄化装置。
2. 【請求項２】 前記オイル冷却装置が前記オイル浄化装
   置の外周壁に捲回されたパイプで構成されている、請求
   項１記載のエアコンプレッサ用オイル浄化装置。
3. 【請求項３】 前記オイル冷却装置が冷却フィンが取り
   付けられたパイプで構成されている、請求項１記載のエ
   アコンプレッサ用オイル浄化装置。
4. 【請求項４】 前記オイル冷却装置がアルミニューム銅
   等の材質により鍛造・鋳造・溶接等により形成され熱吸
   収と放熱を行う放熱片により構成されている、請求項１
   記載のエアコンプレッサ用オイル浄化装置。