JPH1122446A - 気液分離器用消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、冷却油等の液体を大量に含有した
高圧気流（２相流）の流入する気液分離器の内部での使
用を可能とした、共鳴型による消音装置を提供すること
を課題とする。 【解決手段】 多量の液体を含んだ高速気流の吐出配管
１の貫入する気液分離器の内部で、吐出配管１の鉛直部
１ａに接続された弯曲部１ｂをそなえ、同弯曲部１ｂを
経由する際に遠心分離作用で上記液体を分離された高速
気流について消音を行なうため、弯曲部１ｂに接続され
た水平配管１ｃの上半部を覆う共鳴用空洞室４が設けら
れ、同空洞室４において水平配管１ｃの管壁に共鳴用小
孔３，３ａが形成される。空洞室４に浸入した液体は、
空洞室底部の液体案内板５に案内されて、最下位の小孔
３ａを通じ水平配管１ｃへ戻される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油冷型スクリュー
圧縮機などから吐出された多量の液体（油）を含む高圧
ガスの吐出配管について、気液分離器内で消音するため
の装置に関する。

【従来の技術】一般に、冷凍機および空気源などの圧縮
機においては、省スペース・高効率化のため、一段当た
り圧力比の大きなスクリュー圧縮機の需要が多く、湿式
の油冷型スクリュー圧縮機が採用されることが多い。

【０００２】油冷型スクリュー圧縮機は、容積型圧縮機
特有の根本的な問題として、吐出側での大きな圧力脈動
の発生が避けがたく、圧力脈動による騒音振動問題が発
生するため、吐出側油分離器の下流側に消音装置を設置
することで対処している。

【０００３】図４は、上述の消音装置をそなえた従来の
例を示しており、電動機９で作動する圧縮機７に接続さ
れた気液分離器（油分離器）６の下流側に、消音装置８
が設けられている。すなわち、吐出側の流体は冷却油を
大量に含有する２相流のため、消音装置８での冷却油の
滞留防止の点から、消音装置８を吐出側気液分離器６の
下流部に設置せざるを得ず、吐出側直後での圧力脈動の
低減、すなわち騒音振動問題の対策には不十分なもので
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】油冷型スクリュー圧縮
機で問題となる圧力脈動の周波数領域は、ロータの噛み
合い周波数成分の２００〜３００Ｈｚ付近の純音成分が
主であり、消音装置としては一般的には共鳴型の消音装
置が用いられている。

【０００５】共鳴型消音装置は、周知のように、その共
鳴周波数と減音性能とが、多孔内筒小穴と共鳴用空洞の
各部寸法とによって決定される。

【０００６】油冷型スクリュー圧縮機においては吐出側
の流体は、冷却油を大量に含有する２相流のため、共鳴
用空洞への冷却油の浸入は避けがたく、そのため共鳴用
空洞の容積が変化し、所定の性能を発揮することは難し
いとされている。

【０００７】したがって、消音装置は吐出側油分離器よ
りも下流部に設置せざるを得ず、そのため吐出側直後で
の圧力脈動の低減には不十分なものとなることもあり、
騒音振動問題を生じ、油分離器あるいは補機類の破損を
招くことも考えられる。

【０００８】そこで本発明は、上述の問題点を解消する
ため、冷却油等の液体を大量に含有した高圧気流（２相
流）の流入する気液分離器の内部での使用を可能とし
た、共鳴型による消音装置を提供することを課題とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】油冷型スクリュー圧縮機
の気液分離器あるいは補機類の破損問題解決のために
は、圧縮機吐出側直後の位置で圧力脈動を低下させる共
鳴型消音装置の設置が必要である。

【００１０】共鳴型消音装置は周知のようにその共鳴周
波数と減音性能は、多孔内筒小穴と共鳴用空洞の各部寸
法によって決定され、その性能変化を回避するには、共
鳴用空洞部への冷却油の浸入を防止したり、あるいは共
鳴用空洞に浸入した冷却油の排出を可能としたりするこ
とで、共鳴用空洞の容積変化を避けることが狙いとな
る。

【００１１】そのため、圧縮機吐出側直後の油分離器内
部に共鳴型消音装置を設置し、吐出配管を水平方向に曲
げ、多孔内筒の共鳴用の小穴は多孔内筒の上半部に集中
して配置することで空洞部への冷却油の浸入を防止する
ことが考えられる。

【００１２】また、多孔内筒の共鳴用の小穴を、共鳴用
空洞内部に設置された液体（冷却油）案内板の上面に接
する位置とすることなどの手段で、共鳴用空洞に浸入し
た冷却油の排出を可能とすることが考えられる。

【００１３】上述の考察に基づき、本発明の気液分離器
用消音装置は、多量の液体を含んだ高速気流の吐出配管
が貫入する気液分離器の内部で、上記吐出配管の途中に
弯曲部をそなえ、同弯曲部内を経由する際に遠心分離作
用で上記液体を分離された高圧気流について消音を行な
うべく、上記吐出配管の吐出口と上記弯曲部との間で同
弯曲部の内側寄りの部分に、同吐出配管の管壁を覆う共
鳴用空洞室が設けられるとともに、同空洞室内へ開口す
る多数の小孔が上記吐出配管の弯曲部の内側寄りの管壁
に穿設され、かつ、同小孔を通って上記空洞室内へ浸入
した上記液体の排出手段が設けられていることを特徴と
している。

【００１４】また、本発明の気液分離器用消音装置は、
上記吐出配管が上記気液分離器の上方から同分離器内へ
鉛直に貫入して上記弯曲部を経由してから上記吐出口へ
至る水平配管をそなえ、上記共鳴用空洞室が、上記水平
配管の上半部を覆うように、同水平配管の中心軸線のレ
ベルで底部を形成する液体案内板をそなえるとともに、
同水平配管の上半部の管壁に上記多数の小孔が形成さ
れ、同小孔のうちの最下位の小孔が、上記共鳴用空洞室
に浸入し上記液体案内板に案内される上記液体を上記水
平配管内へ戻す上記排出手段を兼ねていることを特徴と
している。

【００１５】上述の本発明の気液分離器用消音装置で
は、気液分離器内へ圧縮機等の吐出配管を通じて流入す
る液体を含んだ高速気流が、同気液分離器内で上記吐出
配管に形成された弯曲部を経由する際に遠心分離作用を
受け、上記液体を分離された高速気流は主として上記弯
曲部の内側を通過するので、同弯曲部の内側寄りに多数
の小孔を介して設けられた共鳴用空洞室により効率よく
消音作用が行なわれる。そして、上記小孔を通じ上記共
鳴用空洞室に浸入した若干の液体は、同空洞室からの液
体の排出手段により排除されるので、同空洞室による消
音効果は十分に維持される。

【００１６】上記液体の排出手段としては、上記共鳴用
空洞室に浸入する液体の量が、上記遠心分離作用により
少なくなっているので、上記気液分離器内へ直接落下さ
せる手段も可能であるが、上記吐出配管を、鉛直部から
弯曲部を経由し吐出口付き水平配管へ至るように形成し
て、その水平配管の上半部を覆う上記共鳴用空洞室へ通
じるように同水平配管の上半部の管壁に多数の小孔が形
成されると、同小孔のうちの最下位の小孔は、液体排出
手段を兼ねることができ、上記共鳴用空洞室内へ浸入し
同空洞室の底部の液体案内板に案内される液体は、高速
気流の負圧による吸引効果で上記最下位の小孔を通じ上
記水平配管へ戻されるようにして効率よく排出されるよ
うになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
形態としての気液分離器用消音装置について説明する
と、図１は本装置をそなえた圧縮機付き気液分離器の要
部を破断して示す側面図、図２は図１の要部を拡大して
示す一部縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図であ
る。

【００１８】図１に示すように、油冷型スクリュー圧縮
機７に接続された気液分離器（油分離器）６には、圧縮
機７から吐出される多量の液体（油）を含む高速気流の
ための吐出配管１が気密に貫入されており、同吐出配管
１は、気液分離器６内へ鉛直に貫入した鉛直部１ａをそ
なえるとともに、弯曲部１ｂを経由してから吐出口１ｄ
へ至る水平配管１ｃをそなえるようにして形成されてい
る。

【００１９】そして、弯曲部１ｂの内側寄りの部分に、
水平配管１ｃの上半部の管壁を覆う共鳴用空洞室４が、
大径の管体２と同管体２を水平配管１ｃの中心軸線のレ
ベルで仕切って底部を形成する液体案内板５とで形成さ
れていて、同空洞室４内へ開口する多数の小孔３，３ａ
が、吐出配管１の弯曲部１ｂの内側寄りの管壁（水平配
管１ｃの上半部の管壁）に形成されている。

【００２０】水平配管１ｃから共鳴用空洞室４へ通じる
多数の小孔３，３ａのうち最下位の小孔３ａは、液体案
内板５上に直径を有する半円形に形成されていて、液体
が小孔３，３ａを通じ空洞室４内へ浸入した場合に液体
案内板５に沿い案内される同液体を水平配管１ｃへ戻す
排出手段としての機能も有している。

【００２１】上述の本実施形態の気液分離器用消音装置
では、気液分離器６内へ圧縮機７の吐出配管１を通じて
流入する液体を含んだ高速気流は、同気液分離器６内で
吐出配管１に形成された弯曲部１ｂを経由する際に遠心
分離作用を受け、上記液体を分離された高速気流は主と
して弯曲部１ｂの内側を通過するので、同弯曲部１ｂの
内側寄りに多数の小孔３，３ａを介して設けられた共鳴
用空洞室４により効率よく消音作用が行なわれる。そし
て、小孔３，３ａを通じ共鳴用空洞室４に浸入した若干
の液体は、同空洞室４からの液体の排出手段を兼ねる最
下位の小孔３ａにより排除されるので、同空洞室４によ
る消音効果は十分に維持される。

【００２２】上記液体の排出手段としては、共鳴用空洞
室４に浸入する液体の量が、弯曲部１ｂの遠心分離作用
により少なくなっているので、気液分離器６内へ直接落
下させる手段も可能であるが、吐出配管１を、鉛直部１
ａから弯曲部１ｂを経由し吐出口１ｄ付き水平配管１ｃ
へ至るように形成して、その水平配管１ｃで共鳴用空洞
室４へ通じるように形成された多数の小孔３，３ａのう
ちの最下位の小孔３が液体排出手段を兼ねるているの
で、共鳴用空洞室４内へ浸入し同空洞室の底部としての
液体案内板５上に案内される液体は、高速気流の負圧に
よる吸引効果で小孔３ａを通じ戻されるようにして効率
よく排出されるようになる。

【００２３】なお、本実施形態では共鳴用空洞室４を形
成するために大径の円筒状の管体２が用いられている
が、これを半円筒状の管体として、液体案内板５と共に
共鳴用空洞室４を形成するようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の気液分離
器用消音装置によれば次のような効果が得られる。 (1) 気液分離器内へ圧縮機等の吐出配管を通じて流入す
る液体を含んだ高速気流が、同気液分離器内で上記吐出
配管に形成された弯曲部を経由する際に遠心分離作用を
受け、上記液体を分離された高速気流は主として上記弯
曲部の内側を通過するので、同弯曲部の内側寄りに多数
の小孔を介して設けられた共鳴用空洞室により効率よく
消音作用が行なわれる。そして、上記小孔を通じ上記共
鳴用空洞室に浸入した若干の液体は、同空洞室からの液
体の排出手段により排除されるので、同空洞室による消
音効果は十分に維持される。 (2) 上記液体の排出手段としては、上記共鳴用空洞室に
浸入する液体の量が、上記遠心分離作用により少なくな
っているので、上記気液分離器内へ直接落下させる手段
も可能であるが、上記吐出配管を、鉛直部から弯曲部を
経由し吐出口付き水平配管へ至るように形成して、その
水平配管の上半部を覆う上記共鳴用空洞室へ通じるよう
に同水平配管の上半部の管壁に多数の小孔が形成される
と、同小孔のうちの最下位の小孔は、液体排出手段を兼
ねることができ、上記共鳴用空洞室内へ浸入し同空洞室
の底部の液体案内板に案内される液体は、高速気流の負
圧による吸引効果で上記最下位の小孔を通じ上記水平配
管へ戻されるようにして効率よく排出されるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての消音装置をそなえ
た圧縮機付き気液分離器の要部を破断して示す側面図で
ある。

【図２】図１の要部を拡大して示す一部縦断側面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図４】従来の消音装置をそなえた圧縮機付き気液分離
器の側面図である。

【符号の説明】

１ 吐出配管 １ａ 鉛直部 １ｂ 弯曲部 １ｃ 水平配管 １ｄ 吐出口 ２ 管体 ３，３ａ 小孔 ４ 共鳴用空洞室 ５ 液体案内板 ６ 気液分離器 ７ 圧縮機 ８ 消音装置 ９ 電動機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多量の液体を含んだ高速気流の吐出配管
   が貫入する気液分離器の内部で、上記吐出配管の途中に
   弯曲部をそなえ、上記吐出配管の吐出口と上記弯曲部と
   の間で同弯曲部の内側寄りの部分に、同吐出配管の管壁
   を覆う共鳴用空洞室が設けられるとともに、同空洞室内
   へ開口する多数の小孔が上記吐出配管の弯曲部の内側寄
   りの管壁に穿設され、かつ、同小孔を通って上記空洞室
   内へ浸入した上記液体の排出手段が設けられていること
   を特徴とする、気液分離器用消音装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の気液分離器用消音装置
   において、上記吐出配管が上記気液分離器の上方から同
   分離器内へ鉛直に貫入して上記弯曲部を経由してから上
   記吐出口へ至る水平配管をそなえ、上記共鳴用空洞室
   が、上記水平配管の上半部を覆うように、同水平配管の
   中心軸線のレベルで底部を形成する液体案内板をそなえ
   るとともに、同水平配管の上半部の管壁に上記多数の小
   孔が形成され、同小孔のうちの最下位の小孔が、上記共
   鳴用空洞室に浸入し上記液体案内板に案内される上記液
   体を上記水平配管内へ戻す上記排出手段を兼ねているこ
   とを特徴とする、気液分離器用消音装置。