(57)【要約】【課題】気液分離器において、一次分離の効率を向上する。【解決手段】気液分離器１は、容器２１内に配置された整流部２７を備える。整流部２７は筒部２５から容器２１の側壁２１ｂに向けて突出すると共に、平面視で側壁２１ｂに沿って気体の導入口２１ｃから気体が導入される向きに延在する。整流部２７は容器２１の側壁２１ｂ及び容器２１の上端開口を閉じる仕切板部２２と共に、気体が流れる案内流路２９を画定する。案内流路２９は導入口２１ｃとは反対側に容器２１内に開放する出口２９ａを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底の筒状であって、導入口から液体を含む気体が導入される容器と、
前記容器と仕切板部とによって画定される第１空間に配置され、前記仕切板部から下向きに延び、前記容器の前記側壁から離間して設けられている、両端開口の筒部と、
前記筒部から前記側壁に向けて突出すると共に、平面視で前記側壁に沿って延在し、前記側壁、前記筒部、及び前記仕切板部と共に前記導入口から導入された前記気体が流れる案内流路を画定し、前記案内流路は前記導入口の位置する側とは反対側に前記第１空間に開放する出口を有している、整流部と、
前記案内流路の前記導入口の位置する側を閉鎖する閉鎖部と、
前記仕切板部の上方に設けられ、前記仕切板部と共に第２空間を画定するケーシングと、
前記第２空間に配置された液分離エレメントと、
前記筒部内と前記第２空間とを流体的に接続する接続流路と、
前記液分離エレメントを通過した前記気体を外部へ流出させる導出口と
を備える、気液分離器。
【請求項２】
前記案内流路の前記気体が流れる方向と直交する方向の断面積は、前記筒部内の前記気体が流れる方向と直交する方向の断面積よりも小さく、
前記筒部内の前記気体が流れる方向と直交する方向の断面積は、前記容器の横断面の断面積よりも小さい、請求項１に記載の気液分離器。
【請求項３】
前記液分離エレメントより上流側の空間に流体的に連通し、当該連通した位置における気体の圧力が閾値未満であれば閉弁状態であり、当該圧力が閾値以上となると開弁して前記接続流路を大気開放する安全弁をさらに備える、請求項１又は２に記載の気液分離器。
【請求項４】
前記案内流路の前記気体が流れる方向と直交する方向の断面積は、前記導入口から前記出口にわたって一定である、請求項１から３のいずれか１項に記載の気液分離器。
【請求項５】
前記案内流路の前記気体が流れる方向と直交する方向の断面積は、前記導入口から前記出口に向けて漸増している、請求項１から３のいずれか１項に記載の気液分離器。
【請求項６】
前記整流部は、前記案内流路の前記出口が、前記導入口から見て、前記筒部の背後に位置するように設けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載の気液分離器。
【請求項７】
前記整流部は、内縁は前記筒部に接続し、外縁は前記側壁との間に隙間を有している、請求項１から６のいずれか１項に記載の気液分離器。
【請求項８】
前記整流部は、前記筒部から前記側壁に向けて下向きに傾斜している、請求項７に記載の気液分離器。
【請求項９】
油冷式の圧縮機本体と、
前記圧縮機本体で圧縮された気体から油を分離する油分離器と、
前記油分離器内を大気開放可能な安全弁と
を備え、
前記油分離器は、
有底の筒状であって、導入口から前記圧縮機本体で圧縮された油を含む気体が導入される容器と、
前記容器と前記仕切板部とによって画定される第１空間に配置され、前記仕切板部から下方に向けて延び、前記容器の前記側壁から離間して設けられている、両端開口の筒部と、
前記筒部から前記側壁に向けて突出すると共に、平面視で前記側壁に沿って延在し、前記側壁、前記筒部、及び前記仕切板部と共に前記導入口から導入された前記気体が流れる案内流路を画定し、前記案内流路は前記導入口の位置する側とは反対側に前記第１空間に開放する出口を有している、整流部と、
前記案内流路の前記導入口の位置する側を閉鎖する閉鎖部と、
前記仕切板部の上方に設けられ、前記仕切板部と共に第２空間を画定するケーシングと、
前記第２空間に配置された油分離エレメントと、
前記筒部内と前記第２空間とを流体的に接続する接続流路と、
前記油分離エレメント通過した前記気体を外部へ流出させる導出口と
を備え、
前記安全弁は、前記油分離エレメントの上流側に流体的に連通し、当該連通した位置における気体の圧力が閾値未満であれば閉弁状態であり、当該圧力が閾値以上となると開弁して前記接続流路を大気開放する、油冷式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液分離器及び油冷式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、気液分離器の一例である油分離器が開示されている。この油分離器は、油冷式圧縮機の吐出空気に含まれる油分を遠心力によって一次分離する容器と、一次分離後の吐出空気に含まれる油分を捕捉して二次分離する油分離エレメントとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４１９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
容器における油の一次分離の効率を向上すれば、油分離エレメントで捕捉する必要のある油量を低減し、油分離エレメントの使用寿命を延ばすことができ、油分離エレメントの目詰まり等の不具合発生のおそれも低減できる。
【０００５】
しかし、特許文献１の油分離器では、容器における油分の一次分離の効率向上については、特に考慮されてない。
【０００６】
本発明は、遠心力によって気体に含まれる液体を一次分離する容器と、一次分離後の気体から液体を捕捉して二次分離する液分離エレメントとを備える気液分離器において、一次分離の効率を向上することを課題とする。また、本発明は、そのような気液分離器（油分離器）を備える油冷式圧縮機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、有底の筒状であって、導入口から液体を含む気体が導入される容器と、前記容器と仕切板部とによって画定される第１空間に配置され、前記仕切板部から下向きに延び、前記容器の前記側壁から離間して設けられている、両端開口の筒部と、前記筒部から前記側壁に向けて突出すると共に、平面視で前記側壁に沿って延在し、前記側壁、前記筒部、及び前記仕切板部と共に前記導入口から導入された前記気体が流れる案内流路を画定し、前記案内流路は前記導入口の位置する側とは反対側に前記第１空間に開放する出口を有している、整流部と、前記案内流路の前記導入口の位置する側を閉鎖する閉鎖部と、前記仕切板部の上方に設けられ、前記仕切板部と共に第２空間を画定するケーシングと、前記第２空間に配置された液分離エレメントと、前記筒部内と前記第２空間とを流体的に接続する接続流路と、前記液分離エレメントを通過した前記気体を外部へ流出させる導出口とを備える、気液分離器を提供する。
【０００８】
導入口から第１空間に導入された気体は、容器の側壁に沿った旋回流となって下方へ流れる。気体に含まれる液体は、遠心力によって分離されて側壁に付着し、側壁を伝って落下して容器下方に回収される（一次分離）。容器下方に達した後、気体は筒部内を上昇し、接続流路を介して第２空間に流入する。第２空間に流入した気体は、液分離エレメントを外側から内側に通過し、気体に含まれる液体は液分離エレメントで捕捉されることで気体から分離される（二次分離）。二次分離後の気体は導出口から導出される。
【０００９】
導入口から第１空間への導入の初期段階における気体は、側壁、筒部、仕切板部、及び整流部で画定された案内流路、つまり容器の横断面での断面積よりも十分に小さい断面積を有する流路を通るので、流路断面積が急激に拡大することに起因する空気流の速度低下を回避できる。言い換えれば、整流部が設けられていない場合と比較して、導入口から第１空間への流入の初期段階における旋回流の流速が速くなる。また、側壁、筒部、仕切板部、及び整流部で画定された案内流路を通ることで、旋回流の向きが誘導される。これらの要因、つまり、旋回流の流速向上と、旋回流の向きの誘導とによって、一次分離による液体の分離の効率を向上できる。一次分離の効率向上により、液分離エレメントによる二次分離によって分離すべき液体の量を低減できる。その結果、液分離エレメントの使用寿命を延ばすことができ、液分離エレメントの目詰まり等の不具合発生のおそれも低減できる。
【００１０】
前記案内流路の前記気体が流れる方向と直交する方向の断面積は、前記筒部内の前記気体が流れる方向と直交する方向の断面積よりも小さく、前記筒部内の前記気体が流れる方向と直交する方向の断面積は、前記容器の横断面の断面積よりも小さいことが好ましい。
【００１１】
この構成により、筒内部に液分離エレメントが設けられていない方式の気液分離器において、筒部内の気体が流れる方向と直交する方向の断面積が相対的に大きくなるので、筒部内を上昇する気体の流れ（上昇流）の流速の増加が抑制される。上昇流の流速が低く保たれることで、気体に含まれる液体が重力によって容器下方に落下しやすくなり、一次分離の効率がさらに向上する。
【００１２】
気液分離器は、前記液分離エレメントより上流側の空間に流体的に連通し、当該連通した位置における気体の圧力が閾値未満であれば閉弁状態であり、当該圧力が閾値以上となると開弁して前記接続流路を大気開放する安全弁をさらに備えてもよい。
【００１３】
前述のように整流部によって画定された流路断面積が限定された案内流路を旋回流が通ることで、一次分離の効率を高めている。さらに、筒内部に液分離エレメントが設けられていない方式の気液分離器とされることで、上昇流の流速が低く保たれる。そのため、接続流路に流体的に連通している安全弁、つまり液分離エレメントよりも上流に接続された安全弁を開弁した際に、気体と共に大気中に排出される液体の量を、効果的に低減できる。
【００１４】
安全弁は、液体が流れる経路において液分離エレメントよりも上流に設けられている。そのため、安全弁の開弁時に液分離エレメントよりも下流の圧力が急激に低下して液分離エレメントを通過する気体の流速が急上昇するのを回避できる。液分離エレメントを通過する気体の流速の急上昇は、液分離エレメントによる液分離の効率低下と、それに伴う液体の流出、液分離エレメント自体の故障等の不具合の原因となり得る。液分離エレメントを通過する気体の流速の急上昇を回避することで、これらの不具合を防止できる。
【００１５】
前記案内流路の前記気体が流れる方向と直交する方向の断面積は、前記導入口から前記出口にわたって一定であってもよい。また、前記案内流路の前記気体が流れる方向と直交する方向の断面積は、前記導入口から前記出口に向けて漸増してもよい。案内流路の断面積が出口に向けて漸増することで、案内流路を流れる旋回流の流速は、導入口側において相対的に高くなり、案内流路の導入口側でより効果的に遠心力によって気体から液体を分離できる。その結果、筒体内の上昇流に含まれる液体、つまり液分離エレメントによる二次分離に供される気体や、安全弁の開弁時に大気中に排出される気体に含まれる液体の量をより確実に低減できる。
【００１６】
前記整流部は、前記案内流路の前記出口が、前記導入口から見て、前記筒部の背後に位置するように設けられることが好ましい。
【００１７】
この構成、つまり整流部が旋回流の流れる向きに十分な長さを有する構成によって、前述した案内流路における旋回流の流速向上と、旋回流の向きの誘導とによる一次分離の効率向上を確実に実現できる。
【００１８】
前記整流部は、内縁は前記筒部に接続し、外縁は前記側壁との間に隙間を有することが好ましい。
【００１９】
この構成により、一次分離時に案内流路内で分離されて側壁に付着した液体は、整流部の外縁と側壁との間の隙間を通って容器下方に移動して回収される。つまり、案内流路内に一次分離で分離された液体が残留するのを回避できる。
【００２０】
前記整流部は、前記筒部から前記側壁に向けて下向きに傾斜していてもよい。
【００２１】
この構成により、一次分離時に整流部に付着した液体は、重力によって整流部の外縁と側壁との間の隙間に向かって流れ、この隙間を介して容器下方に移動して回収される。つまり、案内流路内に一次分離で分離された液体の残留をより確実に回避できる。
【００２２】
本発明の第２の態様は、油冷式の圧縮機本体と、前記圧縮機本体で圧縮された気体から油を分離する油分離器と、前記油分離器内を大気開放可能な安全弁とを備え、前記油分離器は、有底の筒状であって、導入口から前記圧縮機本体で圧縮された油を含む気体が導入される容器と、前記容器と前記仕切板部とによって画定される第１空間に配置され、前記仕切板部から下方に向けて延び、前記容器の前記側壁から離間して設けられている、両端開口の筒部と、前記筒部から前記側壁に向けて突出すると共に、平面視で前記側壁に沿って延在し、前記側壁、前記筒部、及び前記仕切板部と共に前記導入口から導入された前記気体が流れる案内流路を画定し、前記案内流路は前記導入口の位置する側とは反対側に前記第１空間に開放する出口を有している、整流部と、前記案内流路の前記導入口の位置する側を閉鎖する閉鎖部と、前記仕切板部の上方に設けられ、前記仕切板部と共に第２空間を画定するケーシングと、前記第２空間に配置された油分離エレメントと、前記筒部内と前記第２空間とを流体的に接続する接続流路と、前記油分離エレメント通過した前記気体を外部へ流出させる導出口とを備え、前記安全弁は、前記油分離エレメントの上流側に流体的に連通し、当該連通した位置における気体の圧力が閾値未満であれば閉弁状態であり、当該圧力が閾値以上となると開弁して前記接続流路を大気開放する、油冷式圧縮機を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、本発明は、遠心力によって気体から液体を一次分離する容器と、一次分離後の気体から液体をさらに二次分離する液分離エレメントとを備える気液分離器において、一次分離の効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る油分離器（気液分離器）を備える圧縮機の系統図。
【図２】油分離器の縦断面図。
【図３】図２の部分IIIの拡大図。
【図４】図２の線IV-IVに沿った断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る油分離器（気液分離器）１を備えた油冷式圧縮機２を示す。油冷式圧縮機２は、油冷式の圧縮機（本実施形態ではスクリュー圧縮機）である圧縮機本体３を備える。
【００２６】
圧縮機本体３は、吸込口３ａから吸い込んだ空気を圧縮して吐出口３ｂから吐出する。圧縮機本体３には、潤滑及び冷却のための液体状の油が、給油流路４，５を介して供給される。そのため、吐出口３ａから吐出される圧縮された空気には、油が含まれている。吐出口３ａは吐出流路６の一端に流体的に接続されており、吐出流路６の他端は油分離器１の導入口２１ｃに流体的に接続されている。
【００２７】
圧縮機本体３の吐出口３ａから吐出された圧縮された空気は、吐出流路６を経て導入口２１ｃから油分離器１内に導入される。油分離器１内に導入された空気は、容器２１内での遠心力による一次分離と、それに続く油分離エレメント３５での捕捉による二次分離とを経て、導出口４１ａから導出される。導出口４１ａには、供給流路７の一端が流体的に接続されている。供給流路７の他端は図示しない需要設備（例えば空圧機器）に流体的に接続されている。油分離器１の導出口４１ａから導出された油分離後の空気は、供給流路７を介して需要設備に送出される。供給流路７には、保圧逆止弁８と空気冷却器（熱交換器）９が設けられている。
【００２８】
油分離器１において一次分離された油は、油溜り２４に一時的に溜められる。油溜り２４は、給油流路４を介して圧縮機本体３に流体的に接続されている。油溜り２４の油は、圧縮機本体３と油分離器１との差圧により、給油流路４を通って圧縮機本体３に戻される。給油流路４には、油冷却器（熱交換器）１０と、異物除去等のための油フィルタ１１とが設けられている。また、油冷却器１０を迂回するバイパス流路１２が設けられている。三方弁１３によって、油溜り２４からの油が油冷却器１０を通る状態と、油冷却器１０を通らずにバイパス流路１２を通る状態とを切り換えることができる。この切り換えによって、圧縮機本体３に供給される油の温度が制御される。
【００２９】
油分離器１において二次分離された油は、油溜り４０に一時的に溜められる。油溜り４０は、給油流路５を介して圧縮機本体３に流体的に接続されている。油溜り４０の油は、圧縮機本体３と油分離器１との差圧により、給油流路５を通って圧縮機本体３に戻される。給油流路５には、逆止弁１４が設けられている。
【００３０】
以下、図２から図４をさらに参照して油分離器１の構造を説明する。
【００３１】
油分離器１は容器２１を備える。本実施形態における容器２１は、全体として細長い一端開口の円筒状であって、円形の底壁２１ａと、底壁２１ａから延びる円筒状の側壁２１ｂとを備える。側壁２１ｂの上端開口は、仕切板部２２によって閉じられている。側壁２１ｂの上部側（仕切板部２２に比較的近接した位置）に、圧縮機本体３で圧縮された空気の導入口２１ｃ（前述のように吐出流路６が接続されている）が設けられている。
【００３２】
容器２１の側壁２１ｂ、容器２１の底壁２１ａ、及び仕切板部２２によって、密閉された空間である第１空間２３が画定されている。第１空間２３の下部、つまり容器２１の底壁２１ａ付近の空間が油溜り２４を構成している。
【００３３】
第１空間２３には両端開口の円筒体（筒部）２５が配置されている。円筒体２５は、上端が仕切板部２２に固定され、容器２１の底壁２１ａに向けて下向きに延びている。円筒体２５の下端は、容器２１の底壁２１ａに対して十分離れて上方に位置している。図４に最も明瞭に示すように、円筒体２５は容器２１の側壁２１ｂに対して離間し、かつ同軸となるように配置されている。円筒体２５と側壁２１ｂとの間には空間２６が設けられている。円筒体２５の内部には、部材や要素（例えば、後述する油分離エレメント３５のような要素）は配置されていない。
【００３４】
第１空間２３、より具体的には、円筒体２５と容器２１の側壁２１ｂとの間の空間２６には、整流板（整流部）２７が配置されている。本実施形態における整流板２７は、平面視で概ね円弧状に湾曲した帯板状である。整流板２７の内縁２７ａの平面視での曲率は、円筒体２５の平面視での曲率と略同一に設定されている。また、整流板２７の外縁２７ｂの平面視での曲率は、容器２１の側壁２１ｂの平面視での曲率と略同一に設定されている。整流板２７の内縁２７ａは円筒体２５に固定されており、整流板２７の内縁２７ａと円筒体２５との間には隙間がない。一方、整流板２７の外縁２７ｂは容器２１の側壁２１ｂに隣接して位置している。つまり、整流板２７は円筒体２５から側壁２１ｂに向けて突出している。本実施形態における整流板２７は、円筒体２５から側壁２１ｂに向けて概ね水平方向に突出しており、整流板２７の上面は水平面に対して実質的に傾きを有さない。整流板２７の外縁２７ｂと容器２１の側壁２１ｂとの間には、僅かな隙間２８が設けられている。
【００３５】
図４に示すように、平面視では、整流板２７は側壁２１ｂに沿って導入口２１ｃから空気が導入される向き（矢印Ｆ参照）に延在している。容器２１の側壁２１ｂの内面、仕切板部２２の下面、及び整流板２７の上面によって平面視で部分円環状の案内流路２９が画定されている。
【００３６】
案内流路２９の一端側、つまり整流板２７の導入口２１ｃ側の端部２７ｃ側は、導入口２１ｃに対して空気が導入される向き（矢印Ｆ参照）とは反対側の位置において閉鎖板（閉鎖部）３０によって閉鎖されている。閉鎖板３０は円筒体２５の外面、側壁２１ｂの内面、仕切板部２２の下面、及び整流板２７の上面に接している。案内流路２９の他端側、つまり整流板２７の導入口２１ｃとは反対側の端部２７ｃｂでは、案内流路２９は第１空間２３に開放する出口２９ａを有している。図４に示すように、本実施形態では、閉鎖板３０は、平面視において、円筒体２５の接線方向に延びている。同図において二点鎖線で示すように、閉鎖板３０は、平面視において、円筒体２５の径方向に延びていてもよい。
【００３７】
図４を参照すると、本実施形態における整流板２７の導入口２１ｃ側の端部２７ｃと、出口２９ａ側の端部２７ｄとの位置は、平面視において、これらの端部２７ｃ，２７ｄが円筒体２５と側壁２１ｂとの共通の中心ないし軸線Ａｘまわりになす角度θ１が１８０度となるように設定されている。
【００３８】
案内流路２９の空気が流れる方向と直交する方向の断面積（図３において符号Ａ１で概念的に示す）は、容器２１の横断面の断面積（図３において符号Ａ３で概念的に示す）よりも十分小さく設定されている。また、案内流路２９の断面積Ａ１は、円筒体２５内の空気が流れる方向の断面積（図３に符号Ａ２で概念的に示す）よりも小さく設定されている。さらに、円筒体２５内の断面積Ａ２は、容器２１の断面積Ａ３よりも小さく設定されている。つまり、断面積Ａ１，Ａ２，Ａ３には以下の関係がある。
【００３９】
Ａ１＜Ａ２＜Ａ３
【００４０】
仕切板部２２の上部にケーシング３１が固定されている。ケーシング３１と仕切板部２２とによって、密閉された空間である第２空間３２が画定されている。仕切板部２２には貫通孔（接続流路）２２ａが設けられており、この貫通孔２２ａを介しての円筒体２５の内部と第２空間３２とが流体的に連通している。
【００４１】
第２空間３２には、油分離エレメント（液分離エレメント）３５が配置されている。本実施形態における油分離エレメント３５は、全体として両端開口の細長い円筒状であり、その周面とケーシング３１との間には隙間３６が設けられている。油分離エレメント３５の上下端部は、上端板部３７と下端板部３８とによってそれぞれ閉塞されている。上端板部３７と下端板部３８は油分離エレメント３５に挿通されたロッド３９によって連結されている。下端板部３８の上面のうちの油分離エレメント３５の内側の部分が油溜り４０を構成している。また、下端板部３８には油分離エレメント３５の内側の部分に凹部４１が形成されている。この凹部４１には、本実施形態では両端開口の円管である導出管４２の下端が密嵌されている。また、凹部４１には、前述した導出口４１ａ（前述のように供給流路７が接続されている）が設けられている。
【００４２】
仕切板部２２には、一端が貫通孔２２ａに流体的に接続された放気ポート２２ｂが設けられている。放気ポート２２ｂの他端には、安全弁４５が流体的に接続されている。安全弁４５は、放気ポート２２ｂの圧力、つまり貫通孔２２ａ（接続流路）における圧力を検出する圧力センサ４６が検出する圧力に応じて開閉する。具体的には、安全弁４５は、圧力センサ４６が検出した圧力が閾値未満であれば閉弁状態を維持し、圧力センサ４６が検出した圧力が閾値以上となると開弁し、貫通孔２２ａ（接続流路）を大気開放する。
【００４３】
次に、油分離器１の機能を説明する。
【００４４】
導入口２１ｃから容器２１内の第１空間２３に導入された空気は、容器２１の側壁２１ｂに沿った旋回流となって下方へ流れる。空気に含まれる油は、遠心力によって分離されて側壁２１ｂに付着し、側壁２１ｂを伝って落下して容器２１の下方の油溜り２４に回収される（一次分離）。容器２１の下方に達した後、空気は上昇して円筒体２５の下端から円筒体２５内に進入する。空気は円筒体２５内を上昇し、貫通孔２２ａを介してケーシング３１内の第２空間に流入する。第２空間３２に流入した気体は、隙間３６を上昇した後、油分離エレメント３５を外側から内側に通過する。この通過時に、空気に含まれる油が、油分離エレメント３５で捕捉されることで空気から分離される（二次分離）。油分離エレメント３５で捕捉された油は、油溜まり４０に回収される。油分離エレメント３５を外側から内側に通過した空気は、導出管４２の上端から導出管４２内に進入し、さらに凹部４１を経て導出口４１ａから供給流路７へ送出される。
【００４５】
導入口２１ｃから第１空間２３への導入の初期段階における空気は、側壁２１ｂ、仕切板部２２、及び整流板２７で画定された案内流路２９、つまり容器２１の横断面での断面積Ａ２よりも十分に小さい断面積Ａ１を有する流路を通る。そのため、導入口２１ｃから第１空間２３への導入時に流路断面積が急激に拡大することに起因する空気流の速度低下を回避できる。言い換えれば、整流板２７が設けられていない場合と比較して、導入口２１ｃから第１空間２３への流入の初期段階における旋回流の流速が速くなる。また、限定された断面積Ａ１を有する案内流路２９を通ることで、旋回流の向きが誘導される。これらの要因、つまり、旋回流の流速向上と、旋回流の向きの誘導とによって、一次分離による油分離の効率を向上できる。一次分離の効率向上により、油分離エレメント３５による二次分離によって分離すべき油の量を低減できる。その結果、油分離エレメント３５の使用寿命を延ばすことができ、油分離エレメント３５の目詰まり等の不具合発生のおそれも低減できる。
【００４６】
前述ように、整流板２７の外縁２７ｂと容器２１の側壁２１ｂの内面との間には、隙間２８が設けられている。そのため、一次分離時に案内流路２９内で分離されて側壁２１ｂに付着した油は、この隙間２８を通って容器２１の下方に移動して油溜り２４回収される。つまり、隙間２８を設けたことで、案内流路２９内に一次分離で分離された油が残留するのを回避できる。
【００４７】
前述のように、円筒体２５内の断面積Ａ２は、容器２１の断面積Ａ３よりも小さく設定されているが断面積Ａ１よりも十分大きく設定されている。そのため、円筒体２５内を上昇する空気の流れ（上昇流）の流速は、案内流路２９内の空気の流れの流速と比較して、大きく低下する。また、筒内部に液分離エレメントが設けられていない方式の気液分離器であるため、円筒体２５内に進入する空気の流れの流速の増加も抑制されており、上昇流の流速が低く保たれる。上昇流の流速が低いことで、空気に含まれる油が重力によって容器２１の下方に落下しやすくなり、一次分離の効率がさらに向上する。
【００４８】
安全弁４５が開弁すると、油分離器１内、具体的には油分離エレメント３５よりも上流の空気が大気に排出される。しかし、前述のように限定された断面積Ａ１を有する案内流路２９を旋回流が通ることで、一次分離の効率を高めている。そのため、油分離エレメント３５よりも上流に接続された安全弁４５を開弁した際に空気と共に大気中に排出される油の量を、効果的に低減できる。
【００４９】
安全弁４５は、油分離エレメント３５よりも上流に設けられているため、安全弁４５の開弁時に油分離エレメント３５よりも下流の圧力が急激に低下して油分離エレメント３５を通過する空気の流速が急上昇するのを回避できる。油分離エレメント３５を通過する空気の流速の急上昇は、油分離エレメント３５による油分離の効率低下と、それに伴う油の流出、油分離エレメント３５自体の故障等の不具合の原因となり得る。安全弁４５が開弁した際の油分離エレメント３５を通過する空気流速の急上昇を回避することで、これらの不具合を防止できる。
【００５０】
本実施形態では、案内流路２９の断面積Ａ１は、導入口２１ｃから出口２９ａにわたって一定である。案内流路２９の断面積Ａ１を導入口２１ｃから出口２９ａに向けて漸増させてもよい。案内流路２９の断面積Ａ１を出口２９ａに向けて漸増することで、案内流路２９を流れる旋回流の流速は、導入口２１ｃ側において相対的に高くなり、案内流路２９の導入口２１ｃ側でより効果的に遠心力によって空気から油を分離できる。その結果、円筒体２５内の上昇流に含まれる油、つまり油分離エレメント３５による二次分離に供される空気や、安全弁４５の開弁時に大気中に排出される空気に含まれる油の量をより確実に低減できる。
【００５１】
図４を参照すると、前述のように、本実施形態では、整流板２７は、平面視における導入口２１ｃ側の端部２７ｃと、出口２９ａ側の端部２７ｄとの位置は、これらの端部２７ｃ，２７ｄがなす角度θ１が１８０度となるように設定されている。整流板２７の端部２７ｄ、つまり案内流路２９の出口２９ａの位置は、少なくとも、導入口２１ｃから見て円筒体２５の背後に隠れる位置Ｐに設定することが好ましい（この場合の端部２７ｃ，２７ｄがなす角度を符号θ２で概念的に示す）。整流板２７の端部２７ｄをかかる位置に設定する構成、つまり整流板２７が旋回流の流れる向きに十分な長さを有する構成によって、案内流路２９における旋回流の流速向上と、旋回流の向きの誘導とによる一次分離の効率向上をより確実に実現できる。
【００５２】
図３を参照すると、前述のように、本実施形態における整流板２７は、円筒体２５から側壁２１ｂに向けて概ね水平方向に突出している。図３において二点鎖線（符号δ）で示すように、整流板２７は、円筒体２５から側壁２１ｂに向けて下向きに傾斜した構成、つまり整流板２７の外縁２７ｂが内縁２７ａより下方に位置する構成であってもよい。かかる構成の場合、一次分離時に整流板２７の上面に付着した油は、重力によって整流板２７の外縁２７ｂと側壁２１ｂとの間の隙間２８に向かって流れ、この隙間２８を通過して油溜り２４へ降下する。つまり、この構成によって、案内流路２９内に一次分離で分離された油が残留するのをより確実に回避できる。なお、隙間２８の距離は、２ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲で設定することが望ましい。２ｍｍ未満のような微小な隙間は液体（例えば、油）が通過しにくいため案内流路２９内に残留しやすくなり、５ｍｍを超えるような隙間は気体の漏れ量が多くなるため案内流路２９における流速が低下する問題が生じるため望ましくない。案内流路２９内における液体の残留の解消と流速低下の回避のバランスを考慮すると、隙間２８の距離は、２ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲で設定するのがより望ましい。上記の望ましい範囲内で設定された隙間２８は、案内流路２９内の液体の残留しやすい位置に少なくとも設けられておればよく、液体の残留の問題の生じていない位置においては、隙間２８の設置を省略してもよい。
【００５３】
以上より、本発明の具体的な実施形態やその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  油分離器（気液分離器）
２  油冷式圧縮機
３  圧縮機本体
３ａ  吸込口
３ｂ  吐出口
４，５  給油流路
６  吐出流路
７  供給流路
８  保圧逆止弁
９  空気冷却器
１０  油冷却器
１１  油フィルタ
１２  バイパス流路
１３  三方弁
１４  逆止弁
２１  容器
２１ａ  底壁
２１ｂ  側壁
２１ｃ  導入口
２３  第１空間
２４  油溜り
２２  仕切板部
２２ａ  貫通孔（接続流路）
２２ｂ  放気ポート
２５  円筒体（筒部）
２６  空間
２７  整流板（整流部）
２７ａ  内縁
２７ｂ  外縁
２７ｃ，２７ｄ  端部
２８  隙間
２９  案内流路
２９ｃ  出口
３０  閉鎖板（閉鎖部）
３１  ケーシング
３２  第２空間
３５  油分離エレメント（液分離エレメント）
３６  隙間
３７  上端板部
３８  下端板部
３９  ロッド
４０  油溜り
４１  凹部
４１ａ  導出口
４２  導出管
４５  安全弁
４６  圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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