(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機本体に給油する油を貯留して前記圧縮機本体で圧縮された圧縮空気が供給される油タンクと、
前記油タンクの上方に配置され、内部に圧縮空気濾過用の円筒状のフィルタを備えたフィルタ装置と、
前記油タンクの上面に設けられた圧縮空気の吐出口と、
前記吐出口と前記フィルタ装置とを接続して前記油タンクから吐出された前記圧縮空気を前記フィルタ装置に導く直管状に形成された吐出通路と、
前記フィルタと前記吐出通路との間の距離がフィルタの全周に渡って等しくなるように、前記フィルタと前記吐出通路とを接続する接続通路と、
前記吐出通路における前記吐出口の真上に位置する部分に設けられて前記油タンクから吐出された前記圧縮空気が衝突する衝突物と、
を有する給油式圧縮機の油分離機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給油式圧縮機の油分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、様々な分野において給油式圧縮機が広く使用されている。このような給油式圧縮機の一例を図４及び図５に基づいて説明する。図４は、給油式圧縮機の従来の一例を示す縦断側面図、図５は、給油式圧縮機の油分離機構の従来の一例を示す横断面図である。図中、油が除去される前の圧縮空気の流れを実線の矢印で示し、油が除去された後の圧縮空気の流れを点線の矢印で示す。
【０００３】
この給油式圧縮機１０１では、吸入した空気を圧縮機本体１０２で圧縮する。この際に圧縮機本体１０２に生じる負圧によって、圧縮機本体１０２に給油通路１０３を介して接続される油タンク１０４から油が吸入される。これにより、圧縮機本体１０２の潤滑と密閉と冷却とが行われるが、圧縮された圧縮空気中には油が含まれることになる。油が含まれる圧縮空気をそのまま圧縮空気供給先に送ると、圧縮空気供給先において油の付着や油の臭いの発生などの不都合を生じる。このために、圧縮機本体１０２から排気された圧縮空気を、一旦油タンク１０４を経由させてから、フィルタ装置１０５に設けられたフィルタ１０６を通過させて、油タンク１０４で除去しきれなかった油を除去するという二段階式の油分離を行っている。
【０００４】
油タンク１０４とフィルタ装置１０５とは、屈曲管１０７を介して接続され、圧縮空気はフィルタ装置１０５の下方の壁面に形成された吐出口１０８から吐出される。フィルタ装置１０５に吐出された圧縮空気は、フィルタ１０６の全周に回り込んでフィルタ１０６を通過し、圧縮空気のみが圧縮空気供給先に供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、フィルタ１０６を通過する圧縮空気の流速は、吐出口１０８に近い部分では速く、吐出口１０８から離れるほど遅くなり、フィルタ１０６を通過する圧縮空気の流速が速いほど油の分離性能は低下する。フィルタ１０６の外周面の各部に生じた圧縮空気の流速の差が、フィルタ１０６の外周面の各部における油の分離度合いの差となり、フィルタ１０６の全周で均一な分離が行われないために、分離効率が低下するという問題がある。また、吐出口１０８の形成位置により、吐出口１０８に近い部分のフィルタ１０６のみに高速の圧縮空気が流入する。このため、フィルタ１０６の全周が、油の分離に有効に利用されず、フィルタ１０６の分離効率が低下するという問題がある。さらに、圧縮空気が集中して吐出される吐出口１０８に近い部分のフィルタ１０６ほど劣化が著しく、フィルタ１０６の寿命を縮めるという問題もある。
【０００６】
一方、油タンク１０４とフィルタ装置１０５とが、屈曲管１０７を介して接続されているため、圧縮空気から分離された油が、油タンク１０４とフィルタ１０６との間の経路の途中に滞留し易い。そして、圧縮空気の供給を再開した場合などにおいて、経路中に滞留する油が、油タンク１０４から吐出される圧縮空気に吹き飛ばされ、フィルタ１０６でより多くの油を分離することになり、フィルタ１０６の分離効率がさらに低下するという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、圧縮空気中に含まれる油の分離効率を向上させることを目的とする。
【０００８】
本発明は、フィルタによる油の分離をフィルタの全周で均一に行わせ、フィルタが局部的に劣化することを防止して、フィルタの寿命を長くすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、圧縮機本体に給油する油を貯留して前記圧縮機本体で圧縮された圧縮空気が供給される油タンクと、前記油タンクの上方に配置され、内部に圧縮空気濾過用の円筒状のフィルタを備えたフィルタ装置と、前記油タンクの上面に設けられた圧縮空気の吐出口と、前記吐出口と前記フィルタ装置とを接続して前記油タンクから吐出された前記圧縮空気を前記フィルタ装置に導く直管状に形成された吐出通路と、前記フィルタと前記吐出通路との間の距離がフィルタの全周に渡って等しくなるように、前記フィルタと前記吐出通路とを接続する接続通路と、前記吐出通路における前記吐出口の真上に位置する部分に設けられて前記油タンクから吐出された前記圧縮空気が衝突する衝突物と、を有する。ここで、フィルタの全周とは、フィルタの外周面全体を意味するものではなく、軸方向と直交する平面内におけるフィルタの周を意味する。
【００１０】
したがって、接続通路を設けることにより、油タンクとフィルタとの間が、フィルタの全周に渡り等路長となり、フィルタに向けて吐出された圧縮空気がフィルタの全周に均一に回り込む。
【００１２】
また、圧縮動作を停止した場合などに吐出通路中に滞留する圧縮空気から分離された油は、上下方向に延出された吐出通路を重力によって下降し、経路の途中に滞留することがなく油タンクに落下する。
【００１４】
更に、油タンクから吐出された圧縮空気が衝突物に衝突する際の衝撃により、圧縮空気に混在する油が圧縮空気から分離され、分離された油はそのまま油タンクに落ちる。このため、フィルタで分離すべき油の量が減少する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の一形態の給油式圧縮機を示す縦断側面図、図２は、本発明の実施の一形態の給油式圧縮機の油分離機構を示す縦断側面図、図３は、本発明の実施の一形態の給油式圧縮機のフィルタ装置の横断面図である。図中、油が除去される前の圧縮空気の流れを実線の矢印で示し、油が除去された後の圧縮空気の流れを点線の矢印で示す。
【００１８】
本実施の一形態に示す給油式圧縮機１は、図１に示すように、油を貯留する油タンク２、吸入した空気を圧縮する圧縮機本体３、圧縮機本体３を駆動させるモータ４及び圧縮空気に混在する油を圧縮空気から分離するフィルタ装置５をケース６の中に備える。
【００１９】
圧縮機本体３の内部には図示しない２本のスクリュが設けられている。圧縮機本体３から突出した一方のスクリュの軸に取り付けられたプーリー７と、モータ４の駆動軸８に取り付けられたプーリー９との間にエンドレスベルト１０が掛け渡されている。さらに、この駆動軸８には、ファン１１が取り付けられ、ファン１１と対向する位置には、圧縮されて高温になった圧縮空気を冷却するクーラ１２が設けられている。ケース６の中にはこの他に、冷却された圧縮空気中の水分を除去するエアドライヤ１３等が設けられている。
【００２０】
給油式圧縮機１の油タンク２と圧縮機本体３とは、油タンク２に貯留された油が圧縮機本体３に給油される給油ホース１４と、圧縮機本体３で圧縮された圧縮空気が油タンク２に供給される給気ホース１５とによって接続されている。この給油ホース１４の一端は油タンク２に形成された給油口１６に接続され、他端は圧縮機本体３のスクリュの近傍に形成された吸入口１７に接続されている。空気を圧縮する際には、この吸入口１７から給油される。また、給気ホース１５の一端は圧縮機本体３の排気側に形成された排気口１８に接続され、他端は油タンク２の上方の壁面に形成された給気口１９に接続している。
【００２１】
そして、油タンク２の真上に形成された吐出口２０は、吐出通路である継手２１を介してフィルタ装置５に接続している。
【００２２】
フィルタ装置５は、底部に継手２１と接続する供給口２２が形成された有底筒状のフィルタケース２３と、フィルタケース２３に着脱自在に設けられたフィルタカバー２４とを備え、フィルタケース２３内には円筒状のフィルタ２５が保持されている。フィルタケース２３の内周部には衝突物としての支持部材２６が供給口２２の真上に設けられ、支持部材２６はフィルタケース２３の半径方向に延出するリブ２７によってフィルタケース２３に固定されてフィルタケース２３と一体化している。そして、フィルタカバー２４の内周面とフィルタ２５の外周面との間には環状空間２８が形成され、この環状空間２８はリブ２７とリブ２７との間の空間２９を介して供給口２２に接続している。供給口２２からフィルタ２５までの接続空間３０が接続通路とされており、接続空間３０は供給口２２からフィルタ２５の全周に渡って等路長となっている。さらに、フィルタ２５の内周部には、支持部材２６に支持されるパイプ３１の一端が設けられている。このパイプ３１の他端はフィルタケース２３の外部に臨んでいる。
【００２３】
そして、外部に臨んだパイプ３１には、一端がクーラ１２に接続するホース３２の他端が接続されている。また、クーラ１２にはホース３３の一端が接続され、ホース３３の他端はエアドライヤ１３に接続されている。
【００２４】
このような構成において、図示しないスイッチを入れて、モータ４を駆動させると駆動軸８が回転する。駆動軸８の駆動力はエンドレスベルト１０を通じてスクリュに伝達され、圧縮機本体３が始動する。また、駆動軸８に取り付けられたファン１１が回転してクーラ１２に向けて送風される。
【００２５】
圧縮機本体３では、スクリュの回転によって、吸入した空気の圧縮が行われる。この圧縮によって圧縮機本体３の内部には負圧が生じ、生じた負圧によって吸入口１７から油が吸入される。このため、圧縮された圧縮空気には油が含まれることになり、この圧縮空気は排気口１８から、一旦油タンク２に排気される。油タンク２に排気された圧縮空気は、続いて排気される圧縮空気に押されて、吐出口２０から押し出され、継手２１を経由して供給口２２からフィルタ装置５に吐出される。吐出された圧縮空気は支持部材２６の下端面に衝突し、この衝突の際の衝撃によって、油と分離される。これにより、フィルタ２５の手前である程度の油が分離されるため、フィルタ２５で分離される油の量が少なくなる。そして、衝突した後の圧縮空気は、環状空間２８を介してフィルタ２５の全周に回り込む。この際、接続空間３０が供給口２２からフィルタ２５の全周に渡り等路長であるため、圧縮空気はフィルタ２５の全周で均一に環状空間２８に回り込み、フィルタ２５の全周からフィルタ２５を通過する。
【００２６】
一方、支持部材２６の下端面との衝突によって分離された油は、継手２１が上下方向に延出しているため、重力によって継手２１の内周面を伝って油タンク２に落下する。また、圧縮空気の供給を停止した際には、継手２１に滞留する圧縮空気から分離された油が、同様に継手２１を伝って油タンク２に落下する。このため、油タンク２とフィルタ装置５との間に油が滞留せず、これによって、圧縮空気の供給を再開した場合などにおいても、過度の油がフィルタ２５に回り込んでしまうようなことがない。
【００２７】
そして、フィルタ２５を通過した圧縮空気は、パイプ３１からホース３２を経由してクーラ１２に導かれる。圧縮されて高温になった圧縮空気は、ファン１１の送風によって冷却され、ホース３３を介してエアドライヤ１３に流通される。圧縮空気は、エアドライヤ１３で圧縮空気中に含まれる水分が除去された後、図示しない圧縮空気供給先に供給される。
【００２８】
なお、本発明の給油式圧縮機の油分離機構は、油タンクから吐出された圧縮空気が、フィルタの全周に均一に回り込むような構造であれば良く、本実施の形態に示す給油式圧縮機に限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、供給口からフィルタまでをフィルタの全周に渡って等路長とし、圧縮空気がフィルタの全周に均一に回り込むようにしたので、フィルタの全周で均一な分離が行われ、分離効率を向上させることができる。また、圧縮空気がフィルタの全周に均一に回り込むようにしたので、フィルタの全周で油の分離を有効に行うことができ、フィルタが局部的に劣化することを防止してフィルタの寿命を長くすることができる。
【００３０】
また、油タンクの上方にフィルタ装置を配置して、圧縮動作を停止した場合などに吐出通路中に滞留する圧縮空気から分離された油を、経路の途中に滞留させることなく油タンクに落下させるようにしたので、圧縮空気の供給を再開した場合などにおいて、圧縮空気に吹き飛ばされてフィルタで分離される油がなくなり、分離効率を向上させることができる。
【００３１】
更に、吐出口の真上に圧縮空気が衝突する衝突物を設け、圧縮空気が衝突物に衝突する際の衝撃によって油を分離するようにして、フィルタで分離する油の量を減少させたので、フィルタでの分離効率を向上させることができる。また、フィルタで分離する油の量を減少させたので、フィルタの劣化が少なくなり、フィルタの寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の給油式圧縮機を示す縦断側面図である。
【図２】本発明の実施の一形態の給油式圧縮機の油分離機構を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の実施の一形態の給油式圧縮機のフィルタ装置の横断面図である。
【図４】給油式圧縮機の従来の一例を示す縦断側面図である。
【図５】給油式圧縮機の油分離機構の従来の一例を示す横断面図である。
【符号の説明】
１  給油式圧縮機
２  油タンク
３  圧縮機本体
５  フィルタ装置
２０  吐出口
２１  吐出通路（継手）
２５  フィルタ
２６  衝突物（支持部材）
３０  接続通路（接続空間）
【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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