(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平断面での少なくとも一方向の長さが垂直方向の高さよりも長尺である横長形状の容器からなる油分離回収器本体の上部に圧縮機本体から油を伴って吐出された圧縮ガスが流れ込む流入口および油と分離された圧縮ガスが出て行くガス流出口が備えられ、下部に圧縮ガスから分離された油を溜める油溜まり部およびこの油溜まり部の油を流出させる油流出口が備えられてなる横置き型油分離回収器であって、上記油溜まり部の油面よりも下方に、貯留油に浸漬させかつ油分離回収器本体の横長手方向の全長に亘らせて、少なくとも上記油流出口の上方を覆わせて、油分離回収器本体のケーシング内壁面と板部材の長手側一辺との間に間隙が保持されるように上記板部材が配設されてなることを特徴とする油冷式圧縮機の横置き型油分離回収器。
【請求項２】
上記流入口と上記油流出口との少なくとも何れか一方が、上記油分離回収器本体のケーシングと上記板部材との間に存する間隙に対し水平方向の相互位置関係をずらした個所に設けられる請求項１記載の油冷式圧縮機の横置き型油分離回収器。
【請求項３】
圧縮機本体が上記油分離回収器本体の上部に搭載されてなる請求項１又は２に記載の油冷式圧縮機の横置き型油分離回収器。
【請求項４】
上記流入口の上記油分離回収器本体の内部側に、油を伴った圧縮ガスを上記油溜まり部に向かわせない方向に流入させるエルボー部が備えられる請求項１，２又は３に記載の油冷式圧縮機の横置き型油分離回収器。
【請求項５】
油分離エレメントが上記油分離回収器本体とは別体の独立的に構成されて該油分離回収器本体の上部に搭載されてなる請求項１，２，３又は４に記載の油冷式圧縮機の横置き型油分離回収器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却油を伴った圧縮ガスから冷却油を分離して圧縮機本体内のガス圧縮空間に導くようにした油冷式圧縮機の横置き型油分離回収器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の油分離回収器を用いた油冷式圧縮機の要部構成の配管系統図が図８に示される。この圧縮機周辺の構成は、吸込流路１６と、これに接続した圧縮機本体２２と、圧縮機本体２２の吐出側に延びるとともに、油分離回収器２１を介在させた吐出流路１７ａ，１７ｂ  と、油分離回収器２１の下部から油冷却器２５を経て圧縮機本体２２内のガス圧縮空間、軸受・軸封部等の油注入部に至る油供給流路１８とからなっている。油分離回収器２１は、圧縮機本体２２から油を伴って吐出された圧縮ガスが流れ込む流入口２３と、上部に油と分離された圧縮ガスが油分離エレメント２４を介して出て行くガス流出口２６と、下部に分離された油を溜める油溜まり部２７およびこの油溜まり部２７の油を流出させる油流出口２８とを備えている。
【０００３】
このような圧縮機周辺の配管系統においては、吸込流路１６から圧縮機本体２２に吸込まれたガスは、油供給流路１８から油注入を受けつつ圧縮され、油を伴った状態で吐出流路１７ａ  に吐出される。さらにこの吐出された圧縮ガスは油とともに流入口２３より油分離回収器２１に導かれ、油分離エレメント２４で油と圧縮ガスが分離され、クリーンな圧縮ガスはガス流出口２６から吐出流路１７ｂ  に送り出される。一方、油はいったん油溜まり部２７に溜められ、油流出口２８より油供給流路１８に出て行く。そして、この油は油冷却器２５にて冷却されて、上述した油注入部に送られた後、圧縮機本体２２の吐出口に導かれ、以後、上記同様の循環を繰り返す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図８における従来の油分離回収器２１は、器体の水平断面における何れの方向の長さをとっても垂直方向の高さよりも短尺となっている縦長形状の所謂、縦置き型構造であって、これはミスト状の油が混在している圧縮ガスに対し器体内での圧縮ガスと油との質量差を利用した分離能を効率良く行わせるためとして、高さ方向に十分な長さを持つ空間が必要であるからに他ならないが、このような縦長形状の油分離回収器２１では圧縮機本体２２と一体化しようとした場合、水平断面積が小さいため上下に段積みさせることは困難であるから横に相接近させた状態で並べる据付け方法がとられ、そのため設置スペースを広くとって油冷式圧縮機全体のコンパクト化には対応できないという不都合な面があった。
【０００５】
このような問題点に鑑みて、縦置き型油分離回収器に代えて、段積みのための十分な取付けスペースを有する横置き型の油分離回収器を採用することは容易に考えられることであって、例えば、図３及び図４に示されるものに類似した構造の油冷式圧縮機が当然想到されることである。即ち、横置き型の油分離回収器の頂面部を圧縮機本体等の据付けスペースとして利用することにより設置面積を広くとらなくてコンパクトな構造とすることが可能である。
【０００６】
しかしながら、横長形状の油分離回収器では、横置きとしたために器体内における油面が低くなり、その結果、底部に設けられる油出口部の流速が速くなると、油面が近いことから、直上部の油面の油を直接引き込む現象が生じて、そのためにガスが混入し易くなって油分離効率が低下する。すると、本来、油のみを供給したい油注入部にガスの混入した油が送られることになり、その結果、圧縮機本体のガス圧縮空間にあっては油冷却効果が減殺され、また、軸受・軸封部にあっては潤滑或いはシール効果が劣るなどの不具合が生じることになる。
【０００７】
一方、縦長形状、横長形状を問わず器体内での油分離効率を向上させるためとして、器体内に板部材を設けてなる油分離回収器が特開平５−２０３２９３号公報、特開平６−２３５５７１号公報等により公知の先行技術として挙げられる。前者の先行技術は、気液混合の流体を油分離回収器に導入後、衝突板と称される板部材に衝突させて気液分離を促進させようとするものであり、そのためには、油面が到達するレベルよりも上方でかつ縦方向に板部材を配設する必要があって、横長形状の器体の場合、油出口部と油面が近いことによる上記問題点が依然として解消されなく、また、後者の先行技術は、気液混合の流体を油分離回収器に導入後、デミスタで先ず気液分離し、次いで衝突板と称される板部材に衝突させて更に気液分離させるものであって、この例も横長形状の器体に適用した場合、油面が到達するレベルよりも上方でかつ縦方向に板部材を配設する必要があって、やはり前者と同様の問題が生じる。
【０００８】
本発明は、このような従来技術が有する問題点の解消を図るために成されたものであり、したがって本発明の目的は、油冷式圧縮機ユニットの構造のコンパクト化を図るとともに、器内での油中への気体（ガス）流入を確実に防止し、圧縮ガスからの油の分離を確実かつ高効率下に行わせ得る横置き型油分離回収器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため以下に述べる如き構成としたものである。即ち、本発明における請求項１の発明は、水平断面での少なくとも一方向の長さが垂直方向の高さよりも長尺である横長形状の容器からなる油分離回収器本体の上部に圧縮機本体から油を伴って吐出された圧縮ガスが流れ込む流入口および油と分離された圧縮ガスが出て行くガス流出口が備えられ、下部に圧縮ガスから分離された油を溜める油溜まり部およびこの油溜まり部の油を流出させる油流出口が備えられてなる横置き型油分離回収器であって、上記油溜まり部の油面よりも下方に、貯留油に浸漬させかつ油分離回収器本体の横長手方向の全長に亘らせて、少なくとも上記油流出口の上方を覆わせて、油分離回収器本体のケーシング内壁面と板部材の長手側一辺との間に間隙が保持されるように上記板部材が配設されてなることを特徴とする油冷式圧縮機の横置き型油分離回収器である。
【００１０】
また、本発明における請求項２の発明は、上記請求項１の発明に係る油冷式圧縮機の横置き型油分離回収器において、上記流入口と上記油流出口との少なくとも何れか一方が、上記油分離回収器本体のケーシングと上記板部材との間に存する間隙に対し水平方向の相互位置関係をずらした個所に設けられる構成としたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明における請求項３の発明は、上記請求項１又は上記請求項２の発明に係る油冷式圧縮機の横置き型油分離回収器において、圧縮機本体が上記油分離回収器本体の上部に搭載されてなる構成としたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明における請求項４の発明は、上記請求項１、２又は３の発明に係る油冷式圧縮機の横置き型油分離回収器において、上記流入口の上記油分離回収器本体の内部側に、油を伴った圧縮ガスを上記油溜まり部に向かわせない方向に流入させるエルボー部が備えられてなる構成としたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明における請求項５の発明は、上記請求項１、２、３又は４の発明に係る油冷式圧縮機の横置き型油分離回収器において、油分離エレメントが上記油分離回収器本体とは別体の独立的に構成されて該油分離回収器本体の上部に搭載されてなる構成としたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１５】
図１には、本発明の第１の実施形態に係る油分離回収器を用いた油冷式圧縮機の要部構成が配管系統図として示され、また、図２には、図１における油分離回収器が（イ）に断面示正面図で表され、（ロ）に断面示側面図で表される。図１における油冷式圧縮機の要部構成は、図８に示すものとは油分離回収器本体１、油分離エレメント３、油フィルタ４からなる油分離回収器を除いて他の構成が実質的に同一であり、相互に対応する部材については、同一の参照符号を付してここでは説明を省略する。
【００１６】
図１、２に示される油分離回収器における油分離回収器本体１は、水平断面での少なくとも一方向（例えば左右の器幅方向）の長さが垂直方向の高さよりも長尺に形成されてなる横長形状の圧力容器からなっていて、その上部の例えばケーシング上面部には、圧縮機本体２から油を伴って吐出された圧縮ガスが流れ込む流入口５および油と分離された圧縮ガスが出て行くガス流出口６がそれぞれ備えられ、下部の例えばケーシング側面最下方部には、圧縮ガスから分離された油を流出させる油流出口８が備えられるとともに、容器内の下部が圧縮ガスから分離された油を溜める油溜まり部７に形成されており、この油分離回収器本体１は、機械室床面等に水平に設置して分離エレメント３及び油フィルタ４と組み合わせることによって、横置き型油分離回収器として圧縮機本体２に付設される。
【００１７】
上記油分離回収器本体１は、器内における油溜まり部７の油面（Ｏ．Ｌ）  よりも下方位置に、平板から形成された板部材９が水平の横置きに配設されている。この板部材９は、油溜まり部７に貯溜する油に浸漬させるようにして、油流出口８の上方を覆わせることができる水平面積を必要最小範囲として所定個所に設けるものであって、この所定個所及び必要最小範囲は、周りの緩やかな速度で流動する油層とは明らかな差を有する速い流速で油流出口８に吸い込まれる油の流動層に対して、これを該層の途中において水平方向に横断することができる個所及び範囲（面積）に対応するものであり、油流出口８との離隔距離にもよるが、例えば該油流出口８の直上方位置において油流出口８の開口面積の数倍の水平面積を持つ平板を横設することによって所期の目的が達成されるものである。なお、図示の実施形態における板部材９は、油分離回収器本体１の横長手方向の全長に亘らせて、三辺支持の棚板状に横設させていて、油分離回収器本体１のケーシング内壁面と板部材９の長手側一辺との間に適当な寸法の間隙１１が保持されるように設けられている。
【００１８】
油分離回収器本体１内に配設されてなる上記板部材９は、油溜まり部７に貯溜される油層中にあって、油流出口８とその近くの直上部の油面（Ｏ．Ｌ）  との間に邪魔板状に介在される配置形態をとっていることから、油流出口８に相当の流速で吸い込まれる油の流れにより直近の油面（Ｏ．Ｌ）  で油が直接吸い込まれようとするのを防ぐ役割をなすことは明らかであり、したがって油流出口８に吸い込まれる油の中に油分離回収器本体１中の気体（ガス）の一部量が混入するのを防止することが可能である。また、この板部材９は、ケーシング内壁面と板部材９の長手側一辺との間に適当な寸法の間隙１１が保持されるように設けていることから、油流出口８に向けて流れる油に対して堰となってその流速を速めるように作用することがなく、さらに、油流出口８から離れた場所での油の滞留を起こさせるようなこともない。
【００１９】
第１の実施形態に係る上記油分離回収器にあっては、図２（ロ）を参照して明らかなように、上記間隙１１と、流入口５および油流出口８とが、相互の水平方向の位置関係をずらした個所にそれぞれ設けられていて、間隙１１を流入口５および油流出口８に対して接近させないようにできるだけ相互に離れた位置にそれぞれ形成させている。このように間隙１１を設けてなることによって、油を伴って流入口５から流れ込んだ圧縮ガスの流れが間隙１１の部分に直接的に作用することがなくなり、また、間隙１１の部分を流れる油が油流出口８に対して直接的な影響を与えることがなくなり、その結果、油流出口８に吸い込まれる油の流れがスムーズになって、該油中への気体（ガス）流入をより一層確実に防止することができる。
【００２０】
なお、本発明においては、流入口５および油流出口８が何れも間隙１１に対して水平方向に位置がずれている構成である必要はなく、流入口５と油流出口８との少なくとも何れか一方が水平方向の相互位置関係をずらした個所に設けられていればよくて、これによって、油流出口８に吸い込まれる油中への気体流入は効果的に防止されるものである。
【００２１】
また、第１の実施形態に係る上記油分離回収器では、油分離エレメント３が油分離回収器本体１とは別体の独立的に形成して、例えば該本体１のケーシング上部に前記ガス流出口６に直結して搭載されているが、油分離エレメント３を油分離回収器本体１内に収設するようにした構成とすることも勿論可能であって、このような変型も当然本発明の範囲に包含されるものである。
【００２２】
図３には、本発明の第２の実施形態に係る油分離回収器を用いた油冷式圧縮機の外観が正面図で示され、図４には、図３に対応する平面図が、また、図５には、図３に対応する左側面図が（イ）に、同じく右側面図が（ロ）にそれぞれ示される。図３乃至図５に示される本発明の第２の実施形態に係る油冷式圧縮機は、圧縮機本体２と横置き型油分離回収器とが段積みによる一体形に構成されてなる点に特徴が存している。
【００２３】
上記油冷式圧縮機は、圧縮機本体２が油分離回収器本体１の上部に搭載されるとともに、前記流入口５がこの油分離回収器本体１のケーシング上部に圧縮機本体２の吸入口（図示せず）の直下に位置して設けられてこの吸入口に直結されており、さらに、油分離エレメント３及び油フィルタ４が何れも別体の独立構造に形成されて、油分離回収器本体１のケーシング上部に圧縮機本体２の側方に並べて搭載されている。
【００２４】
上記油分離エレメント３は、油分離回収器本体１のケーシング上部に設けられたガス流出口６に直結させて油分離回収器本体１上に搭載され、一方、油フィルタ４は、上記油流出口８からＬ字状に上方に延びる配管等からなる油通路１２に接続して同じく搭載されている。
【００２５】
このように段積みの一体構造になる油冷式圧縮機は、油分離回収器本体１を設置するに略足りる水平面積があれば良いので設置スペースが狭小で済み、さらに段積み構造によって上下方向の空間が有効に利用されるため、コンパクト化をより一層推進することができる。
【００２６】
図６には、本発明の第３の実施形態に係る油分離回収器を用いた油冷式圧縮機の外観が正面図で示され、図７には、図６に対応する右側面図が示される。両図に示される第３の実施形態に係る油冷式圧縮機は、エルボー部１０が流入口５に備えられる点を除いて他の構成が第２の実施形態に係る上記油冷式圧縮機と実質的に同一であり、したがって相互に対応する部材については、同一の参照符号を付してここでは重複を避けて説明を省略する。
【００２７】
図６及び図７に示される上記油冷式圧縮機に係る油分離回収器は、前述するように流入口５にエルボー部１０が備えられる。すなわち、油分離回収器本体１のケーシング上部に設けられる流入口５に該本体１内側に臨ませて、略直角に急峻に湾曲して形成される曲げ管からなるエルボー部１０が取付けられていて、圧縮機本体２から吐出されて油分離回収器本体１内に流れ込む油分を含む圧縮ガスを油溜まり部７に直接向かわせない方向、すなわちこの油溜まり部７の油面（Ｏ．Ｌ）に直接吹き当たることがないようになっている。
【００２８】
このようにエルボー部１０が備えられることによって、上記油面（Ｏ．Ｌ）  が圧縮ガスの衝突に伴って波立つようになるのを未然に防ぐことが可能であり、したがって、油流出口８から流出する油中に気体（ガス）が混入する恐れがなくなり、油だけを油注入部に供給することが可能である。
【００２９】
なお、上記した第１から第３の実施形態において、いずれも流入口５は油分離回収器本体１の器内の最も上方の、ケーシング上部に設置したものを記したが、本発明はこれに限られるものではなく、上下方向の位置については、上記流入口５は油分離回収器本体１内の油面より上方であれば足りる。
例えば、上記流入口５は、上記した第１から第３の実施形態に記載されたものより側方にずれた位置、即ち図２の（ロ）に示したＡの位置や、横長形状の油分離回収器本体１の短尺側で且つ上方の位置、即ち図２の（イ）に示したＢの位置に設置されていてもよい。
油流出口８についても、上記した第１から第３の実施形態に記された位置のものに限られるものではなく、上下方向の位置については、上記流出口８は油分離回収器本体１内の油面より下方、さらには板部材９より下方であれば足りる。よって、例えば、横長形状の油分離回収器本体１の短尺側で且つ下方の位置、即ち図２の（イ）に示したＣの位置に設置されていてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明した内容により明らかなように、請求項１の発明によれば、横長形状の容器からなる油分離回収器本体の上部に圧縮機本体から油を伴って吐出された圧縮ガスが流れ込む流入口および油と分離された圧縮ガスが出て行くガス流出口が備えられ、下部に圧縮ガスから分離された油を溜める油溜まり部およびこの油溜まり部の油を流出させる油流出口が備えられてなる横置き型油分離回収器であって、上記油溜まり部の油面よりも下方に、貯留油に浸漬させかつ油分離回収器本体の横長手方向の全長に亘らせて、少なくとも上記油流出口の上方を覆わせて、油分離回収器本体のケーシング内壁面と板部材の長手側一辺との間に間隙が保持されるように上記板部材が配設されてなるものである。このため、横置き型油分離回収器に形成したことにより、油分離回収器本体のケーシング上部を圧縮機本体などの所要機器の据付け部に利用できることから油冷式圧縮機のコンパクト化への対応を可能とし得る。また、上記板部材を配設したことで、油流出口と油面との距離を実質的に拡大するとともに、油面の波立ちを防いで油得湧出口への器体の混入を防ぐことが可能である。
【００３１】
また、請求項２の発明によれば、流入口と油流出口との少なくとも何れか一方が、油分離回収器本体のケーシングと板部材との間に存する間隙に対し水平方向の相互位置関係をずらした個所に設けられる。
このため、流入口又は／及び油流出口と間隙との実質的な距離を広げ、かつ、間隙部での油の流れが油流出口に直接的な影響を与えないようにすることができて、油流出口での油中への気体流入をより一層確実に防ぐことができるという効果が奏される。
【００３２】
また、請求項３の発明によれば、圧縮機本体が上記油分離回収器本体の上部に搭載される。さらに、請求項５の発明によれば、油分離エレメントが上記油分離回収器本体とは別体の独立的に構成されて該油分離回収器本体の上部に搭載される。
このため、油冷式圧縮機のコンパクト化が実現される。
【００３３】
また、請求項４の発明によれば、流入口に油を伴った圧縮ガスを油分離回収器本体の内部の油溜まり部に向かわせない方向に流入させるエルボー部が備えられる。このため、油分離回収器本体に流入する圧縮ガスが油溜まり部の油面に直接当たることがなくなって、油流出口での油中への気体流入をより一層確実に防いで確実かつ円滑な潤滑・冷却作用を実現するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る油分離回収器を用いた油冷式圧縮機の要部構成を示す配管系統図である。
【図２】（イ）は図１に示す油分離回収器の断面示正面図、（ロ）は同じく断面示側面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る油分離回収器を用いた油冷式圧縮機の外観を示す正面図である。
【図４】図３に対応する平面図である。
【図５】（イ）は図３に対応する左側面図、（ロ）は同じく右側面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る油分離回収器を用いた油冷式圧縮機の外観を示す正面図である。
【図７】図６に対応する右側面図である。
【図８】従来の油分離回収器を用いた油冷式圧縮機の要部構成を示す配管系統図である。
【符号の説明】
１…油分離回収器本体    ２…圧縮機本体        ３…油分離エレメント
４…油フィルタ        ５…流入口            ６…ガス流出口
７…油溜まり部        ８…油流出口          ９…板部材
１０…エルボー部      １１…間隙            １２…油通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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