JP3737932B2 - 油冷式圧縮機の給油構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、油冷式圧縮機(以下、「圧縮機」という)における冷却用オイル(以下、「オイル」という)の給油構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
圧縮機は、圧縮熱の冷却、メカニカルシールの冷却、エアリークの防止、軸受けの潤滑、増速ギアの潤滑及び各摺動部の潤滑等を行うためのオイルを、圧縮空気を貯留するオイルチャンバ内の底部に充填している。
【0003】
図6に示すように、従来の圧縮機は、オイル供給配管L’を介して接続されている、オイルチャンバO’と、オイル濾過装置F’と、圧縮機本体C’とを備えており、圧縮機本体C’の圧縮工程内の圧力とオイルチャンバO’内の圧力の差圧を利用して、別途、オイル循環用ポンプを使用することなく、オイルチャンバO’と圧縮機本体C’との間でオイルを循環させている。
すなわち、オイルチャンバO’に充填されているオイルは、オイル濾過装置F’により濾過、清浄化されて圧縮機本体C’に給油され、圧縮熱の冷却等を行った後に、吐出配管5’を介して、圧縮空気に含まれた状態でオイルチャンバO’に圧送される。そして、オイルチャンバO’内において、最終的にはオイルセパレータS’により空気分とオイル分が分離された後に、空気分はサービスバルブ(図示せず)から各種空圧機器に供給され、また、オイル分は自重によりオイルチャンバO’の底部に高圧に加圧された状態で貯溜され、さらに前記過程が繰り返されるようになっている。
【0004】
前記オイルは、使用による酸劣化や粘度の変化よりも、オイルの汚染により、通常約1000時間の圧縮機の運転毎に交換を余儀なくされている。
一方、オイル交換により発生した廃油は、産業廃棄物として所定の処分を行わなければならないが、昨今、地球環境への配慮等から廃油量の削減が要請されており、オイル交換のサイクルを延長するニーズが生じている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
圧縮機におけるオイル交換のサイクル延長への対応策に関する一つの技術が、特開昭58−74112号公報に示されている。
すなわち、本方法は、図7に示すように、オイルチャンバO’と、オイル濾過装置F’と、圧縮機本体C’を接続している従来のオイル供給配管L’とから構成されている主循環回路とは別に、オイルチャンバO’の下部から上部に至り独立して循環する別給油配管L’’を設け、オイルの主循環量に比べて少量を当該別給油配管L’’に設けられている、濾紙を積層した第2のオイル濾過装置F’’により濾過している。
【0006】
従って、前記の場合において、別給油配管L’’は、オイルチャンバO’の下部から上部に至る油圧配管として形成されており、当該別給油配管L’’の入口圧力と出口圧力の値はほぼ等しくなる。そのため、オイル濾過装置F’’は低圧仕様の装置を使用できるが、別給油配管L’’の中途部に、別途、循環用ポンプP’’を設ける必要があるという問題点を有する。また、オイルチャンバO’に別給油配管L’’を直接接続しなければならないため、従来のオイルチャンバO’を改造しなければならないという問題点を有していた。
【0007】
また、一般に、濾紙を積層した濾過装置は、濾過面積が大きく、かつ、メッシュが細かいため濾過特性は良好であるが、水分による濾紙の膨潤、メッシュの目詰まり、そして許容圧力が低いという問題点がある。
さらに、オイル濾過装置は、冬場(特に寒冷地)などの低温時には、オイル温度の低下に起因したオイル粘度の上昇から、オイル濾過装置F’,F’’を構成する濾過材の圧力損失が増大し、濾過機能が大幅に低下してしまうという問題点を有していた。特に、前記従来技術のように、濾過材に供給されるオイル量が少ない場合には、オイルの流れが悪くなるため、濾過機能の低下が生じてしまう。
【0008】
本発明は、前記の各問題点を除くためになされたものであり、高圧オイルを循環させている圧縮機において、循環用ポンプを使用せず、また、オイルチャンバを改造することなしで、許容圧力の低い低圧オイル濾過装置を簡易な構造で、効率良く安定的に使用できるようにすることにより、濾過特性を向上させてオイルの劣化を低減し、オイル交換サイクルの延長を可能にし、それにより、廃油量の削減を可能とした圧縮機の給油構造を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1記載の本発明の圧縮機の給油構造(以下、「給油構造」という)は、オイルチャンバと圧縮機本体との間で高圧の冷却用オイルを循環させており、前記オイルチャンバから前記圧縮機本体に向かって流れるオイル供給配管に高圧仕様のオイル濾過装置を備える油冷式圧縮機の給油構造において、水分離器と、減圧弁と、前記高圧仕様のオイル濾過装置とは別の低圧オイル濾過装置とを備えるバイパス給油配管の入口を前記オイル濾過装置の上流側における前記オイル供給配管に接続し、前記バイパス給油配管の出口を、前記圧縮機本体の吸気口又は、前記圧縮機本体の低圧部に接続するとともに、前記オイル供給配管を流れる前記冷却用オイルの一部を前記バイパス給油配管に分岐させ、前記減圧弁により減圧された前記冷却用オイルを前記低圧オイル濾過装置に供給することを特徴としている。
【0010】
ここで、低圧オイル濾過装置とは、供給されるオイルの許容圧力が、濾過するオイルの設定圧力(オイルチャンバ内の圧縮空気圧の最大値)よりも小さい濾過装置をいう。すなわち、高圧のオイルを低圧オイル濾過装置に供給すると、その許容圧力を超えて、不具合を発生してしまうことになる。
また、低圧オイル濾過装置として、濾紙や短繊維のパルプ集合体を層状に積層して、層間隙をオイルの流通路として形成した装置を用いることにより、許容圧力は小さく、水分に弱いという欠点はあるが、濾過面積が大きく、メッシュが細かいという利点のため、濾過効率を向上させることができる。
さらに、圧縮機本体の低圧部とは、圧縮機本体における空気の吸込部であり、大気圧の値と略等しい部位をいう。
【0011】
従って、本発明によると、オイル供給配管に流れるオイルの一部をバイパス給油配管に分岐させて、減圧弁を設けることにより、変動する高圧オイルを一定圧に減圧して供給することができるようになることから、高圧仕様のオイル濾過装置を用いることなく、一般的に使用されている低圧オイル濾過装置を効率よく使用できるようになる。また、水分離器を設けることにより、事前に水分を分離したオイルを低圧オイル濾過装置に供給することができるため、濾紙や短繊維のパルプ集合体を層状に積層した低圧オイル濾過装置を使用した場合であっても、濾紙の膨潤、目詰まり等が生じることがなく、オイルの濾過効率を向上させることができる。さらに、バイパス供給配管の出口を、圧縮機本体の吸気口又は、当該圧縮機本体の低圧部に接続することにより、オイルチャンバ内の圧力と、前記出口圧力との差圧により、循環用ポンプを使用せずに循環することができる。
【0012】
これらにより、低圧オイル濾過装置を簡易な構造で、効率よく安定的に使用し、オイル内の不純物や汚染物質を濾過して、オイル交換サイクルの延長をすることができ、廃油量を削減することができる。
【0013】
また、請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の給油構造において、前記低圧オイル濾過装置は、濾過体の周囲に保温媒体の流通空間部が形成されており、前記流通空間部に前記保温媒体が供給可能であることを特徴としている。
ここで、濾過体とは、濾過材と、当該濾過材を収納するための収納容器とから構成されている、低圧オイル濾過装置の主要部を構成する要素である。
【0014】
従って、本発明によれば、低圧オイル濾過装置を構成する濾過体の周囲に保温媒体の流通空間部が形成されていることから、当該流通空間部に保温媒体を供給することにより、オイルの温度低下を防止することができるため、低温時のオイル粘度の上昇を防ぎ、簡易な構造で濾過効率を向上させ、安定的に使用することができる(請求項3〜請求項5に記載の発明も同様)。
【0015】
また、請求項3記載の本発明は、請求項2に記載の給油構造において、前記オイルチャンバと前記圧縮機本体との間で循環している前記冷却用オイルを、前記保温媒体として使用したことを特徴としている。
【0016】
従って、本発明に示すように、オイルチャンバと圧縮機本体との間で循環している冷却用オイルを、保温媒体として使用することにより、容易に、低温時における冷却用オイルの粘度上昇を防止することができ、濾過効率を向上させることができる。この場合、新たに、保温媒体の熱源を設ける必要がないため、省エネルギーの装置とすることができる(請求項4及び請求項5に記載の発明も同様)。
【0017】
また、請求項4記載の本発明は、請求項3に記載の給油構造において、前記オイル供給配管はオイルクーラを備え、前記オイルクーラの上流側における前記オイル供給配管内のオイルを、前記保温媒体として使用したことを特徴としている。
【0018】
従って、本発明に示すように、オイル供給配管はオイルクーラを備え、当該オイルクーラにより冷却されていない、オイルクーラの上流側におけるオイル供給配管内の高温のオイルを保温媒体として使用することにより、オイルの粘度上昇を効果的に防止し、濾過効率を向上させることができる。
【0019】
また、請求項5記載の本発明は、請求項2に記載の給油構造において、前記油冷式圧縮機は駆動源としてのエンジンを備え、前記エンジンの冷却水を前記保温媒体として使用したことを特徴としている。
【0020】
従って、本発明に示すように、エンジンの燃焼熱を吸収した高温の冷却水を保温媒体として使用することによっても、低温時におけるオイルの粘度上昇を効果的に防止し、濾過効率を向上させることができる。
【0021】
また、請求項6記載の本発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の給油構造において、逆止弁と、オリフィスとを備える空気抜き配管の入口を前記低圧オイル濾過装置に接続するとともに、前記空気抜き配管の出口を、前記低圧オイル濾過装置の下流側における前記バイパス給油配管に接続することを特徴としている。
【0022】
従って、本発明によれば、低圧オイル濾過装置に空気抜き配管を接続したことにより、減圧に伴いオイル内において気泡化された空気を排出可能となるため、当該低圧オイル濾過装置の濾過材内に、空気溜まりと呼ばれる空間部が生じることを防止することができるため、低圧オイル濾過装置の濾過効率を向上させることができる。
また、空気抜き配管にオリフィスを設けたことにより、少量ずつ空気を排出することができるため、圧縮機本体から吐出される空気量に与える影響をなくすことができる。
さらに、空気抜き配管に逆止弁を設けたことにより、圧縮機停止時において、逆圧が作用することを防止することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明するが、説明を行う圧縮機は、駆動装置としてエンジンEを用いたエンジン駆動型スクリューコンプレッサとする。
なお、以下に、本発明の第1実施形態〜第4実施形態について説明するが、圧縮機の概略構成については共通するため、最初に説明を行う。また、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0024】
[圧縮機の概略構成]
図1,図2,図4,図5に示すように、圧縮機を構成するエンジンEと圧縮機本体Cは連結されており、当該圧縮機本体CはエンジンEにより駆動されるように構成されている。エンジンEの前端部には、エンジンファン(図示せず)が軸着されており、当該エンジンファンが回動することにより、オイルクーラKを冷却可能となっている。
また、圧縮機本体Cに吸入する空気を浄化するためのエアクリーナA(空気濾過装置)が、吸気調整弁Bの動作で開閉制御される圧縮機本体Cの吸気口C1に、吸気配管8を介して接続されている。さらに、圧縮機本体Cは吐出配管5により、オイルチャンバOと接続されており、圧縮空気をオイルチャンバOに送気可能となっている。
【0025】
前記オイルチャンバOの吐出側は、保圧弁13を備える吐出配管6と接続されており、当該吐出配管6の先端部に設けられているサービスバルブ14を介して各種空圧機器に圧縮空気を供給できるようになっている。
また、前記オイルチャンバO内には、圧縮空気と共に送られてきたオイルを分離するためのセパレータSが設けられている。
【0026】
前記オイルチャンバOは、主オイル供給回路により圧縮機本体Cと接続されている。この主オイル供給回路は、給油配管(オイル供給配管)L1〜L6により構成されており、給油配管L1〜L6によりオイルチャンバO側から圧縮機本体C方向に向かって順次、オイルクーラK、オイルバイパス弁11(自動温度調整弁)、オイル濾過装置Fを介し、圧縮機本体Cのオイル供給口に接続するようになっている。また、給油配管L1は中途部で分岐した他の給油配管L6により、前記オイルバイパス弁11と接続している。
【0027】
なお、オイルバイパス弁11は、オイル温度を調節する目的で、給油配管L3又は給油配管L6と給油配管L4の接続を切り替えるための弁であり、オイル温度が低温であるときには、給油配管L6と給油配管L4とを接続するとともに、オイル温度が高温であるときには、給油配管L3と給油配管L4とを接続することができるように切り替え自在に構成されている。
さらに、オイルチャンバOのセパレータS内に貯留されたオイルを圧縮機本体Cに戻すために、逆止弁16、フィルタ17及びオリフィス18を備える給油配管7が設けられている。
【0028】
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態について説明する。
○低圧オイル濾過装置
まず、バイパス給油配管20,21,23,24に設けられている低圧オイル濾過装置TTについて、図1を参照して説明する。
低圧オイル濾過装置TTは、外側収納器である円筒形状かつ底部を有するアウターケース171と、当該アウターケース171の壁面との間にオイル供給路182が形成されるように、アウターケース171の内側に収容されている濾過体190とから構成されており、アウターケース171の上部に設けられている上カバー173で密封されている。
【0029】
濾過体190は、円筒形状のカートリッジケース191(収納容器)と、当該カートリッジケース191の内側部に挿設されており、濾紙を積層することにより形成されている濾過材192から形成されている。
また、濾過材192は、濾紙を層状に積層することにより、層間隙をオイルの流通路として濾過性能を高めた構造になっている。この濾過材192は、カートリッジケース191内であって、当該カートリッジケース191の内壁面との間にオイル流通路194が形成されるように間隙部を設けた状態で挿設されている。
【0030】
カートリッジケース191の上面部には、当該カートリッジケース191内にオイルを供給するための貫通孔(以下、「上部貫通孔191a」という)が、下面部には、オイルを排出するための貫通孔(以下、「下部貫通孔191b」という)がそれぞれ穿設されており、上部貫通孔191aから流入したオイルが、濾過材192を通過した後,下部貫通孔191bに流れるように、オイル排出路195が濾過材192の中央部に貫通して設けられている。
さらに、濾過体190はカートリッジケース191に断続的に設けられているガイド172aと、上カバー173に付設されているスプリング179により、固定されている。
【0031】
アウターケース171の左側面部には、オイル供給路182と連通しているオイル供給口171aが形成されている。
また、上カバー173には、中央部に空気抜き孔173aが設けられている。さらに、アウターケース171における底面の中央部には、カートリッジケース191の下部貫通孔191bを介して、濾過材192のオイル排出路195と接続されているオイル排出口171bが、それぞれ設けられている。
【0032】
なお、前記オイル排出口171bには、ドレンバルブ49を備えるドレン配管27が接続されており、濾過後のオイルのサンプリングも可能になっている。
また、前記アウターカバー171の右側側面部には、オイル供給路182内の濾過前のオイル量を確認するためのゲージ装置146が付設されている。
【0033】
○バイパス給油配管
図1に示すように、オイルバイパス弁11とオイル濾過装置Fとの間における給油配管L4には、バイパス給油配管20,21,23,24が接続されている。バイパス給油配管20,21には、上流側から水分離器Dと、減圧弁42と、流量調整弁41(開閉弁)が設けられている。そして、流量調整弁41に接続されているバイパス配管21はオイル供給口171aに接続されており、オイル排出口171bと接続されているバイパス給油配管23は逆止弁44に導かれている。さらに、逆止弁44の下流側におけるバイパス給油配管24の出口は吸気配管8と接続されており、圧縮機本体Cにオイルを給油可能となっている。
なお、水分離器Dには、ドレンバルブ48を備えるドレン配管26と、分離された水量を計測するためのゲージ装置45が付設されている。
【0034】
前記バイパス給油配管24は、圧縮機本体Cの吸気口C1に接続されているが、当該バイパス給油配管24を、圧縮機本体Cを構成するスクリューロータケーシング(図示せず)における吸込側であって、圧力が大気圧の値と略近い位置(圧縮機本体Cの低圧部)に接続してもよい(図1における点線で表示したバイパス給油配管25参照)。
【0035】
○空気抜き配管
低圧オイル濾過装置TTの空気抜き孔173aには、当該低圧オイル濾過装置TT内の空気を排出するための空気抜き配管30が接続されている。この空気抜き配管30は、逆止弁54及びオリフィス55を備え、逆止弁44の下流側のバイパス給油配管24に接続されており、当該空気抜き配管30により排出された空気は、圧縮機本体Cの吸気口C1から吸入されるように配管されている。
もちろん、空気抜き配管30は、圧縮機本体Cの吸気口C1に直接、接続されていても良い。
【0036】
(作用)
本発明の作用は以下の通りである。
○主オイル供給回路
圧縮熱の冷却等、所定の役割を果たしたオイルは、圧縮空気と共に圧縮機本体CからオイルチャンバO内に送られ、当該オイルチャンバO内の内壁に沿って旋回しながらオイル分が分離されて、オイルチャンバO内の底部に貯溜される。さらに、前記圧縮空気は、セパレータSに導入されて、オイル分が分離され、前記セパレータSの底部に貯溜される。このセパレータSの底部に貯溜されたオイルは、フィルタ17とオリフィス18を介して、給油配管7により圧縮機本体Cの吸気側に供給される。
【0037】
オイルチャンバO底部に貯溜された高圧のオイルは、主オイル供給回路L1〜L6及びバイパス給油配管20,21,23,24により、圧縮機本体Cに供給され、圧縮機本体Cの圧縮行程内の圧力とオイルチャンバO内の圧力の圧力差を利用して、当該オイルチャンバOと圧縮機本体Cとの間を循環する。
このとき、前記オイルが低温である場合には、オイルバイパス弁11が給油配管L6と給油配管L4とを連通させる。一方、オイルが高温である場合には、オイルバイパス弁11が給油配管L2、オイルクーラK及び給油配管L3,L4とを連通させ、オイルクーラKにオイルを通過させることになる。
そして、両者の場合とも、オイル濾過装置Fにオイルを供給し、不純物等を濾過することにより清浄化したオイルを、圧縮機本体Cのオイル供給口に供給することになる。
【0038】
○バイパス給油配管
主オイル供給回路における給油配管L4を流れる高圧のオイルの一部はバイパス給油配管20に分岐され、まず、水分離器Dに供給される。水分離器Dに供給されたオイルは、オイルと水との比重差により分離され、水分は底部に滞留し、オイル分のみが減圧弁42により減圧され、流量調整弁41を介して整流された後、低圧オイル濾過装置TTのオイル供給口171aから低圧オイル濾過装置TTに供給される。
なお、水分離器Dにより分離された水分はドレン配管26を介して外部に排出される。
【0039】
このように、バイパス給油配管20に水分離器Dを設けることにより、事前に水分を分離したオイルを低圧オイル濾過装置TTに供給することができるため、水分に弱い濾紙を積層して濾過材192を形成した低圧オイル濾過装置TTの濾過効率を向上させることができる。
【0040】
低圧オイル濾過装置TTに供給されたオイルは、アウターケース171の内壁面と濾過体190のカートリッジケース191との間に形成されているオイル供給路182を上昇し、上部貫通孔191aを通って、濾過体190の内部に導油される。そして、オイル流通路194を流下しながら、積層された濾紙の層間隙を通過することにより不純物等が濾過され、オイル排出路195内に排出された後に、オイル排出口171bから低圧オイル濾過装置TTの外部に導油される。その後、清浄化されたオイルは、バイパス給油配管23,24及び吸気配管8を通して、圧縮機本体Cに供給され、圧縮熱の冷却等、所定の役割を果たすことになる。
【0041】
このように、本発明によると、圧縮機が定格・無負荷・軽負荷運転のいずれの場合であっても、最も温度的に安定しているオイルバイパス弁11の下流側かつ、オイル濾過装置Fの上流側の給油配管L4を流れるオイルの一部を、バイパス給油配管20に分岐させている。そして、バイパス給油配管20内のオイルを、オイル濾過装置Fとは別に設けられた、濾紙を積層して構成されている濾過体190を使用した低圧オイル濾過装置TTを用いて濾過することにより、安定した条件でオイル内の微細な不純物や汚染物質を効率的に濾過することができるので、オイルの交換サイクルの延長が可能となり、廃油量を減少させることができる。
さらに、バイパス給油配管24の出口を、吸気配管8を介して圧縮機本体Cの吸気口C1に接続することにより、オイルチャンバO内の圧力と圧縮機本体Cにおける吸込圧力との差圧により、オイルを循環させることが可能となり、循環用ポンプを不要とすることができる。
加えて、濾過したオイルを、オイルチャンバOに戻すのではなく、圧縮機本体Cの吸気口C1に導入しているので、潤滑性等に優れた効果がある。
【0042】
また、バイパス給油配管21に減圧弁42が設けられているため、圧縮機の運転状態により高圧のオイル圧が変動しても許容圧以下の一定圧に減圧したオイルを低圧オイル濾過装置TTに供給することができる。そのため、高圧仕様のオイル濾過装置を用いることなく、前記のような濾過特性の良好な、濾紙を積層した濾過装置を含む、低圧オイル濾過装置TTを、安定した濾過特性を維持させながら使用することができるため、安価な装置とすることができる。
【0043】
○空気抜き配管
低圧オイル濾過装置TTに供給されるオイルは減圧弁42により減圧されているため、高圧でオイルに押し込まれており、減圧の過程でオイル内に気泡化された空気(以下、「気泡化空気」という)が含まれた状態で当該低圧オイル濾過装置TTに供給される。
しかし、低圧オイル濾過装置TT内の気泡化空気は、空気抜き配管30、バイパス給油配管24及び吸気配管8を通って、圧縮機本体Cの吸気口C1に排出させることができるため、当該低圧オイル濾過装置内TTに、空気溜まりと呼ばれる空間部が生じ、オイルが流通しなくなることを防止することができる。そのため、低圧オイル濾過装置TTの濾過効率を向上させることができる。
【0044】
また、空気抜き配管30にはオリフィス55を設け、少量ずつ空気を排出することができるため、圧縮機本体Cから吐出される空気量に与える影響をなくすことができる。さらに、逆止弁54を設けることにより、エンジンE停止時において、低圧オイル濾過装置TTへの空気の逆流を防止することができる。
従って、簡易な配管であるにもかかわらず、圧縮機の運転中は、常時、少量の空気抜きを行うことができる。
【0045】
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態は、第1実施形態の圧縮機の給油構造と比較して、低圧オイル濾過装置T、及び、バイパス給油配管20,21’,22〜24の構成、及び低圧オイル濾過装置Tへ、保温媒体を供給している点が異なるものである。
【0046】
○低圧オイル濾過装置
まず、バイパス給油配管20,21’,22〜24に設けられている低圧オイル濾過装置Tについて、図3を参照して説明する。
低圧オイル濾過装置Tは、外側収納器である円筒形状のアウターケース71と、当該アウターケース71の壁面との間に保温媒体の流通空間部81が形成されるように、アウターケース71の内側に設けられている同じく円筒形状のインナーケース72と、当該インナーケース72の壁面との間にオイル供給路82が形成されるように、インナーケース72の内側に収容されている濾過体90とから構成されており、アウターケース71の上部と下部にそれぞれ設けられている、上カバー73及び下カバー74で密封されている。
【0047】
濾過体90は、円筒形状のカートリッジケース91(収納容器)と、当該カートリッジケース91の内側部に挿設されており、濾紙を積層することにより形成されている濾過材92とを主要部としている。
また、濾過材92は、濾紙を層状に積層することにより、層間隙をオイルの流通路として濾過性能を高めた構造になっている。この濾過材92は、カートリッジケース91内であって、当該カートリッジケース91の内壁面との間にオイル流通路94が形成されるように間隙部を設けた状態で挿設されている。
【0048】
カートリッジケース91の上面部には、当該カートリッジケース91内にオイルを供給するための貫通孔(以下、「上部貫通孔91a」という)が、下面部には、オイルを排出するための貫通孔(以下、「下部貫通孔91b」という)がそれぞれ穿設されており、上部貫通孔91aから流入したオイルが、濾過材92を通過した後,下部貫通孔91bに流れるように、オイル排出路95が濾過材92の中央部に貫通して設けられている。
さらに、濾過体90はインナーケース72に断続的に設けられているガイド72aと、上カバー73に付設されているスプリング79により、固定されている。
【0049】
また、アウターケース71の下側側面部と上側側面部には、流通空間部81と連通している保温媒体供給口71aと保温媒体排出口71bが、それぞれ形成されている。
【0050】
さらに、上カバー73には、中央部に空気抜き孔73aが設けられている。
また、下カバー74には、オイル供給路82と連通するように、オイル供給口74aが、下カバー74の中央部には、カートリッジケース91の下部貫通孔91bを介して、濾過材92のオイル排出路95と接続されているオイル排出口74bが、それぞれ設けられている。
【0051】
なお、下カバー74におけるオイル排出口74bには、ドレンバルブ49を備えるドレン配管27が接続されており、濾過後のオイルのサンプリングも可能になっている。
また、前記上カバー73と下カバー74における右側端部には、オイル供給路82内の濾過前のオイル量を確認するためのゲージ装置47の接続孔73c,74cが設けられており、ゲージ装置47が付設されている。前記下カバー74におけるゲージ装置47の接続孔74cには、ドレンバルブ50を備えるドレン配管28が接続されており、濾過前のオイルのサンプリングも可能になっている(図2、図3参照)。
【0052】
さらに、前記アウターケース71の右側側面部には、保温媒体の量を確認するためのゲージ装置46の接続孔71c,71dが付設されており、当該ゲージ装置の下部には、ドレンバルブ51を備えるドレン配管29が接続されている。
【0053】
○バイパス給油配管
図2に示すように、オイルバイパス弁11とオイル濾過装置Fとの間における給油配管L4には、バイパス給油配管20,21’,22〜24が接続されている。バイパス給油配管20,21’には、上流側から水分離器Dと、流量調整弁41(開閉弁)が設けられており、当該流量調整弁41に接続されているバイパス配管21’は、低圧オイル濾過装置Tにおける保温媒体供給口71aに接続されている。また、保温媒体排出口71bに接続されているバイパス給油配管22は、減圧弁42及び流量調整弁43を介して、オイル供給口74aに接続されており、オイル排出口74bと接続されているバイパス給油配管23は逆止弁44に導かれている。さらに、逆止弁44の下流側におけるバイパス給油配管24の出口は吸気配管8と接続されており、圧縮機本体Cにオイルを給油可能となっている。
これにより、バイパス給油配管20,21’内のオイルを、低圧オイル濾過装置Tにおける流通空間部81に供給し、その後、当該低圧オイル濾過装置Tの濾過体90に供給することができるように配管されている。
なお、水分離器Dには、ドレンバルブ48を備えるドレン配管26と、分離された水量を計測するためのゲージ装置45が付設されている。
【0054】
前記バイパス給油配管24は、圧縮機本体Cの吸気口C1に接続されている。また、減圧弁42は、低圧オイル濾過装置Tの濾過体90に供給されるオイルを低圧にするために設けるものであり、水分離器Dの直後のバイパス給油配管21に設けるものであってもよい。
【0055】
(作用)
本発明の作用は以下の通りである。
【0056】
○バイパス給油配管
主オイル供給回路における給油配管L4を流れるオイルの一部はバイパス給油配管20に分岐され、まず、水分離器Dに供給される。水分離器Dに供給されたオイルは、オイルと水との比重差により分離され、水分は底部に滞留し、オイル分のみが流量調整弁41を介して整流された後、低圧オイル濾過装置Tの保温媒体供給口71aから流通空間部81に供給される。
【0057】
流通空間部81に供給された高圧のオイルは保温媒体排出口71bから排出され、減圧弁42に導入することにより低圧に減圧される。そして、流量調整弁43を介して整流された後、低圧オイル濾過装置Tのオイル供給口74aに供給される。供給されたオイルは、インナーケース72の内壁面と濾過体90のカートリッジケース91との間に形成されているオイル供給路82を上昇し、上部貫通孔91aを通って、濾過体90の内部に導油される。そして、オイル流通路94を流下しながら、積層された濾紙の層間隙を通過することにより不純物等が濾過され、オイル排出路95内に排出された後に、オイル排出口74bから低圧オイル濾過装置Tの外部に導油される。その後、清浄化されたオイルは、バイパス給油配管23,24及び吸気配管8を通して、圧縮機本体Cに供給され、圧縮熱の冷却等、所定の役割を果たすことになる。
【0058】
このように、低圧オイル濾過装置Tを構成する濾過体90の周囲に保温媒体の流通空間部81を形成し、当該流通空間部81に保温媒体として、低圧オイル濾過装置Tに供給する前のオイルを供給することにより、濾過体90を外部から保温することが可能になるため、濾過すべき濾過体90内部のオイルの温度低下を防止することができる。そのため、簡易な配管によりオイルの温度低下を防止することができることから、低温時のオイル粘度の上昇を防ぎ、濾過効率を向上させることができる。
【0059】
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態は、第2実施形態の圧縮機の給油構造と比較して、低圧オイル濾過装置Tへの保温媒体の供給方法、及び、バイパス給油配管20,21’’,23,24の構成が異なるものである。
【0060】
○バイパス給油配管
図4に示すように、オイルバイパス弁11とオイル濾過装置Fとの間における給油配管L4には、バイパス給油配管20,21’’,23,24が接続されている。前記バイパス給油配管20,21’’,23,24の出口は吸気配管8と接続されており、圧縮機本体Cの吸気口C1と連通している。
バイパス給油配管20,21’’,23,24には、上流側から水分離器Dと、減圧弁42と、流量調整弁43と、低圧オイル濾過装置Tと、逆止弁44とが設けられている。
低圧オイル濾過装置Tにおけるオイル供給口74aは、流量調整弁43の下流側のバイパス給油配管21’’が接続されており、また、オイル排出口74bは、バイパス給油配管23に接続されている。
【0061】
低圧オイル濾過装置Tにおける保温媒体供給口71aは、オイルチャンバOとオイルクーラKとの間における給油配管L1の分岐配管である保温媒体供給配管60に接続されている。また、保温媒体排出口71bは保温媒体排出配管61に接続されており、当該保温媒体排出配管61は、オイルバイパス弁11とバイパス給油配管20の分岐点との間の給油配管L4に接続されている。これにより、再度、給油配管L4内にオイルを返送することができるように配管されており、オイルチャンバOからオイルクーラKに供給される高温のオイルの一部を、流通空間部81に供給することができるようになっている。
【0062】
(作用)
前記に示すように、オイルクーラKにより冷却されていない、当該オイルクーラKの上流側における給油配管L1内の高温であるオイルを保温媒体として使用することにより、第1実施形態の給油構造と比較して、さらに、保温効果を高めることができるので、濾過効率を向上させることができる。
【0063】
[第4実施形態]
続いて、本発明の第4実施形態について、図5を参照して説明する。なお、便宜上、図5においては、図中の上部に記載されている圧縮機本体Cを駆動するためのエンジンEを、図中の中央部に別に表示している。
【0064】
本発明の第4実施形態は、第3実施形態の圧縮機の給油構造と比較して、低圧オイル濾過装置Tへの保温媒体の供給方法が異なるものである。
低圧オイル濾過装置Tにおける保温媒体の供給口71aは、エンジンEの冷却水出口E1に接続されている、流量調整弁41を有する温水供給管65に接続され、保温媒体排出口71bに接続されている温水排出管66を通してエンジンEの冷却水戻口E2に接続されている。
これにより、エンジンEの冷却水を流通空間部81に供給可能となるように配管されている。
【0065】
(作用)
前記に示すように、エンジンEの冷却水を保温媒体として使用することによっても、低温時におけるオイルの粘度上昇を効果的に防止し、濾過効率を向上させることができる。
【0066】
以上、本発明について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。
【0067】
【発明の効果】
本発明によれば、高圧オイルを循環させている圧縮機において、循環用ポンプを使用することなく、また、オイルチャンバを改造することなく、濾過特性の優れた低圧オイル濾過装置を、圧縮機の運転中、常時、効率よく安定的に使用することができるようになる。そのため、簡易な構造で、オイルの濾過効率を向上させることが可能となり、オイルの劣化を低減させ、オイルの交換サイクルの延長を図ることが可能となり、産業廃棄物となる廃油量の削減を行うことができる。また、低圧オイル濾過装置に流通空間部を設けて、当該流通空間部に保温媒体を供給することにより、保温媒体で濾過体を保温して、低温時のオイル粘度を上昇させることが可能となる。そのため、オイルの流動の悪化を防止することができ、簡易な構造で安定的な濾過特性を発揮させることが可能となるため、低圧オイル濾過装置において、濾過効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧縮機の給油構造(第1実施形態)を示す配管系統図である。
【図2】本発明の圧縮機の給油構造(第2実施形態)を示す配管系統図である。
【図3】低圧オイル濾過装置を示す側断面図である。
【図4】本発明の圧縮機の給油構造(第3実施形態)を示す配管系統図である。
【図5】本発明の圧縮機の給油構造(第4実施形態)を示す配管系統図である。
【図6】従来の圧縮機における給油構造を示す配管系統図である。
【図7】従来の圧縮機における他の給油構造を示す配管系統図である。
【符号の説明】
E エンジン
C 圧縮機本体
C1 吸気口
O オイルチャンバ
S セパレータ
K オイルクーラ
A エアクリーナ
F オイル濾過装置
T,TT 低圧オイル濾過装置
D 水分離器
L1〜L6 給油配管(オイル供給配管)
20〜25 バイパス給油配管
21’,21’’ バイパス給油配管
30 空気抜き配管
41 流量調整弁
42 減圧弁
43 流量調整弁
44 逆止弁
60 保温媒体供給配管
61 保温媒体排出配管
65 温水供給管
66 温水排出管
71,171 アウターケース
71a 保温媒体供給口
71b 保温媒体排出口
72 インナーケース
74a,171a オイル供給口
74b,171b オイル排出口
81 流通空間部
82,182 オイル供給路
90,190 濾過体
91,191 カートリッジケース
92,192 濾過材
94,194 オイル流通路
95,195 オイル排出路
Claims (6)
- オイルチャンバと圧縮機本体との間で高圧の冷却用オイルを循環させており、前記オイルチャンバから前記圧縮機本体に向かって流れるオイル供給配管に高圧仕様のオイル濾過装置を備える油冷式圧縮機の給油構造において、
水分離器と、減圧弁と、前記高圧仕様のオイル濾過装置とは別の低圧オイル濾過装置とを備えるバイパス給油配管の入口を前記オイル濾過装置の上流側における前記オイル供給配管に接続し、
前記バイパス給油配管の出口を、前記圧縮機本体の吸気口又は、前記圧縮機本体の低圧部に接続するとともに、
前記オイル供給配管を流れる前記冷却用オイルの一部を前記バイパス給油配管に分岐させ、前記減圧弁により減圧された前記冷却用オイルを前記低圧オイル濾過装置に供給することを特徴とする油冷式圧縮機の給油構造。 - 前記低圧オイル濾過装置は、濾過体の周囲に保温媒体の流通空間部が形成されており、
前記流通空間部に前記保温媒体が供給可能であることを特徴とする請求項1に記載の油冷式圧縮機の給油構造。 - 前記オイルチャンバと前記圧縮機本体との間で循環している前記冷却用オイルを、前記保温媒体として使用したことを特徴とする請求項2に記載の油冷式圧縮機の給油構造。
- 前記オイル供給配管はオイルクーラを備え、
前記オイルクーラの上流側における前記オイル供給配管内の冷却用オイルを、前記保温媒体として使用したことを特徴とする請求項3に記載の油冷式圧縮機の給油構造。 - 前記油冷式圧縮機は駆動源としてのエンジンを備え、
前記エンジンの冷却水を前記保温媒体として使用したことを特徴とする請求項2に記載の油冷式圧縮機の給油構造。 - 逆止弁と、オリフィスとを備える空気抜き配管の入口を前記低圧オイル濾過装置に接続するとともに、
前記空気抜き配管の出口を、前記低圧オイル濾過装置の下流側における前記バイパス給油配管に接続することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の油冷式圧縮機の給油構造。
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