JPH02192556A - 並列圧縮式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は互いに並列に接続された圧縮機の並列運転時
、或は任意の圧縮機の単独運転時のいずれの場合でも圧
縮機の油面を適正に保つようにした並列圧縮式冷凍装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来の並列圧縮式冷凍装置を示すものであり、
Ｉｌｌ、１２１は第１及び第２の半密閉形圧縮機（ｌａ
）、　（２ａ）はこの圧縮機ｆｌｌ、＋２１のクランク
ケースで、この中には隔壁（１ｂ）、　（２ｂ）により
モータ室（ｌｃ）、　（２ｃ）と圧縮要素室（ｔｄ）、
　（２ｄ）　　として区画形成されている。（Ｉｓ）　
、　（２ｅ）　、　（Ｉｆ）、　（２ｆ）は各々モータ
１３１　（ｌｃ）　、　（２ｃ）　、圧縮要素室（ｔｄ
）、　（２ｄ）に収容されたモータ及び圧縮要素である
。（Ｉｇ）　、　（２ｇ）は両要素（ｔｅ）　、　（２
ｅ）、　（Ｒ）、　（２ｆ）を接続するクランク軸（ｌ
ｈ）、　（２ｈ）は隔壁ｒｉｂ）、　（２ｂ）の上部に
設けられた均圧用差圧弁で、起動時のようにモータ室（
ｌｃ）　、　（２ｃ）の圧力が圧縮要素室（ｌｄ）、　
（２ｄ）の圧力よりも肴しく低くなるようなとき閉とな
るものである。（ｌｉ）。

（２１）は隔壁（ｌｂ）、　（２ｂ）の下部に設けた均
油用逆止弁で、モータ室（ｌｃ）、　（２ｃ）底部の油
溜（１）、　（２ｊ）から圧ａ室（ｌｄ）、　（２ｄ）
底部の油溜（ｔｋ）、　（ｓＡ）へのみ油の流入を許容
するものである。

（３）は同圧縮機１１１．１２）の圧縮要素室（１ｄ）
、　（２ｄ）を連通ずる均圧均油管、（５１は蒸発器（
図示せず）ｆζ接続された冷凍サイクルの吸入管、（６
）はこの吸入管＋５１の上部と第１の圧縮機ＩＦＩのモ
ータ室（１ｃ）とを接続する第１の圧縮機１１１の吸入
分岐管、（７）は吸入管（５１の下部と第２の圧縮機（
２］のモータ室（２ｅ）とを接続する第２の圧縮機ｉ２
１の吸入分岐管で、第１の吸入分岐管（６）は第２の吸
入分岐管（７）より細い径であり、配管長さも長くされ
ている。（８）は同圧縮機ｉ１１．　＋２１の共通吐出
管で、凝縮器、膨張弁（図示せず）を介して蒸発器（図
示せず）に接続されている０ 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の２台の圧縮機による並列圧縮式冷凍装置に２いて
は、両圧縮機間に均圧均油配管が設けられ、これ等の配
管は並列運転、単独運転を問わず運転中は連通した状態
で運転していた。この結果吸入室要素と圧縮室要素に区
分された半室閉形冷凍機においては、単独運転中、停止
した圧縮機の吸入管、モータ室、圧縮要素室及び均圧管
を通して、運転中の圧縮機の圧縮要素室シこ圧力がかか
る為運転中の圧縮機の均油逆止弁が閉となり、せっかく
吸入室へ戻った油が圧縮要素室へ戻らず、圧縮室の油面
を正常に維持することは雌しく、圧縮機の摺動部への潤
滑油の供給不良等により焼付や運転中の圧縮機の油より
量過大による冷凍能力の低下、及び油圧縮による弁部分
の損傷の恐れがあった。また、単独運転中吸入室へ戻り
溜った油はモータによりかき上げられ吐出され、油上が
りが過大になるのを防止するため、圧縮機の吐出僻に油
分離器を取付け、吐出ガス中に含まれている油を分離し
て圧縮機へ返送する方法もあるが、高温の油がクランク
ケースに戻り、油温を上昇させること、及び長時間停止
後の再始動時には温度の低い分離器内で凝縮した液冷媒
が圧縮機に返送され、油を泡立たせ潤滑不良を発生する
こと等の危険性があった。また、圧縮機の圧縮要素室に
微小な差圧が生じ、運転中の圧縮機の油面がアンバラン
スとなりやすい傾向があり、保守に当り油窓からの油面
位置の確認が難しく保守業務がやり難くなり、また第２
の圧縮機がフォーミンクを起こすと必要以上の油が第１
の圧縮機に流出して、第２の圧縮機の油面が低下する等
の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、互いに並列に接続された圧縮機の並列運転時
、或は任意の圧縮機の単独運転時のいずれの場合でも圧
縮機の油面が適正に維持できる並列圧縮式冷凍装置を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る並列圧縮式冷凍装置は、吸入配管途中に
冷媒ガスと油に分離する手段を設け１分離後の冷媒ガス
の一部を第１の圧縮機に吸引させ、残りの冷媒と油を第
２の圧縮機に吸引させるとともに、上記同圧縮機の油溜
を均圧均油管により互いに連通し、この均圧均油管中に
上記第１の圧縮機より第２の圧縮機側へのガスの流れを
塞止する逆止弁を設けると共に、第１および第２の圧縮
機の均圧均油管の接続口部にそれぞれオリフィスを設け
、上記冷凍サイクルの吸入管の分岐点から各々の上記圧
縮機の吸入口までの吸入分岐管の圧力損失を、（第１の
圧縮機の吸入分岐管の圧損）≧（第２の圧縮機の吸入分
岐管の圧損）にしたものである。

〔作用〕

この発明に２ける均圧均油配管は、オリアイス並びに逆
止弁を介して連結され、ガスの逆流人を塞止するととも
に、オリフィスにより抵抗をつけ、必要以上の油の流入
を防止する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図に２いて、　ｉｌｌ　、　＋２１は第１及び第２の半
密閉形圧縮機、　　（ｌａ）、　（２ａ）はこの圧縮機
Ｉｌｌ　、　１２１　（Ｄクランクケースで、この中に
は隔壁（１ｂ）、　（２ｂ）によりモータｉｉｉ　（ｌ
ｃ）、　（２ｃ）、圧縮要素室（１ｄ）、　（２ｄ）と
して区画形成されている。（ｌｅ）　、　（２ｅ）　、
　（ｔｆ）　。

（２ｆ）は各々モータ室（ｌｃ）、　（２ｃ）　、圧縮
要素室（ｌｄ）。

（２ｄ）に収容されたモータ及び圧縮要素である。

（Ｉｇ＞、　（２ｇ）は両要素（Ｉｓ）、　（２ｅ）、
　（Ｉｆ）、　（２ｆ）を接続するクランク軸、　　（
ｌｈ）、　（２ｈ）は隔壁（１ｂ）、　（２１））　　
の上部に設けられた均圧用差圧弁で、起動時のようにモ
ータ室（ｌｃ）、　（２ｃ）の圧力が圧縮要素室（ｌｄ
）。

（２ｄ）の圧力よりも著しく低くなるようなとき閉とな
るものである。

（ｘｉ）、　（２ｉ）は隔壁（ｔｂ）、　（２ｂ）の下
部に設けた均油用逆止弁で、モータ室（ｌｃ）、　（２
ｃ）底部の油溜（ｌｉ）。

（２１）から圧縮要素室（ｌｄ）、　（２ｄ）底部の油
溜（１ｋ）　。

（２ｋ）へのみ油の流入を許容するものである。

（３）は両正縮機１１１．１２１の圧縮要素室（ｘｄ）
、　（２ｄ）を連通ずる均圧均油管、（４）はこの均圧
均油管（３）に設けられ、第１の圧縮機Ｉｌｌの圧縮要
素ｉ　（Ｉｄ）より第２の圧縮機【２）の圧縮要素室（
２ｄ）へのガスの流れを基土するものである。（５）は
蒸発器（図示せず）に接続された冷凍サイクルの吸入管
、（６）はこの吸入管（５）の上部と第１の圧縮機ｆｉ
＋のモータ室（１ｃ）とを接続する第１の圧縮機Ｉｌ＋
の吸入分岐管、（７）は吸入管＋５１の下部と第２の圧
縮機１２）のモータ室（２ｃ）とを接続する第２の圧縮
機＋２）の吸入分岐管で、第１の吸入分岐管（６）は第
２の吸入分岐管（１）より細い径であり配管長さも長く
されている。（８）は両正縮機＋１）。

（２］の共通吐出管で、凝縮器、膨張弁（図示せず）を
介して蒸発器（図示せず）に接続されている。

また、（９）は上記（３）の均圧均油管と第１の圧縮機
用及び、第２の圧縮機（２１の間に組み込まれたオリフ
ィスである。

次に動作について説明する。両正縮機Ｉｌｌ、　１２）
が運転されているときは１通常、冷媒循環量の０．５４
程度含まれた油は冷媒サイクルの吸入管（５１内を蒸発
した冷媒ガスと共に圧縮機Ｉ１１．　（２）側へ戻って
くる。この時、この油の大部分は東方の影響で第２の圧
縮機（２］の吸入分岐管（υへ流入し、第２の圧縮機１
２）のモータ室（２ｃ）均油逆止弁（２１）を通り、圧
縮要素！　（２ｄ）へ供給される。第１の吸入分岐管＋
６）は第２の吸入分岐管（７）より細く長くなっている
為吸入分岐管＋６）、　（７）に窓ける冷媒の圧力損失
は第１の吸入分岐ｖ！＋６）の万が大きくなる。従って
、各モータ室（ｌｃ）、　（２ｃ）と各圧縮要素Ｉｔ　
（ｌｄ）、　（２ｄ）の圧力の関係は第１のｌＥａ機の
モータ室ｒｌｃ）の圧力≦第１の圧縮機の圧縮要素室（
ｌｄ）の圧力く第２の圧縮機の圧縮要素室（２ｄ）の圧
力≦第２の［Ｅ５１機（２１のモータ室（２Ｃ）の圧力
となり油は第２の０］縮機１２）の圧縮要素室（２ｄ）
から均圧均油管（３）Ｓよび、逆止弁（４）を通り第１
の圧縮機Ｉｌｌの圧縮要素室（１ｄ）へ供給され正常に
潤滑＋Ｊ！能をはたすことが出来る。

次に、第１の圧縮機Ｉｌｌだけが運転する場合、吸入管
【５１より冷媒ガスは第１の圧縮機Ｉｌｌの吸入分岐管
（６）よりモータ室（＋ｃ）へ流入する。この間の配管
の圧力損失ｆこより約３００ｍｍＡｑ程度圧力低下する
。

また、圧縮要素室（ｌｄ）の圧力も均圧差圧弁（１ｈ）
の作用で低下する。一方、油は吸入管〔５１より、第２
の圧縮機１２）の吸入分岐管（７）、モータ室（２ｃ）
、均油逆止弁（２１）を介して圧縮要素？　（２ｄ）へ
流入するが。

＠２の圧縮機（２）は運転していない為、吸入分岐管（
７）の圧力損失は極めて少ない。そのため第１の圧ａ機
１１）の圧縮要素室（１ｄ）の圧力ｐ＋ｄと＠２の圧縮
機＋２）の圧縮要素室（２ｄ）の圧力ｐｇｄはＰ＋ｄ＜
１）Ｉｄとなり、第２の圧縮機＋２１の圧縮要素室（２
ｄ）に溜った油の一部に圧力差により＠ｌの圧縮機（１
）の圧縮要素室（１ｄ）へ供給され、正常に運転を続け
ることが可能である。

次に、第２の圧ａ　ｍ　１２）だけが運転した場合、冷
媒ガスと油は吸入管（５１より第２の圧縮機＋２）の吸
入分岐管（７）を経てモータ室（２ｃ）へ流入する。こ
の間に配管の圧力損失により褐２の圧縮機１２）のモー
タｉ１　（２ｃ）の圧力は約２００　ｍｍＡＱ程度圧力
低下する。

−万、均圧均油管（３）に逆止弁（４）がない場合、停
止中の第１の圧縮機Ｉｌｌの吸入分岐管（６）より第１
の圧縮機１１３のモータ′＠（＋ｃ）、均油逆止弁（ｌ
ｉ）　、圧縮要素室（ｌｄ）、均油管（３）を介して、
運転中の第２の圧縮機（２）の圧縮要素室＠　（２ｄ）
を通してガスが流入し、圧力を高め第２の圧縮機１２）
の均油逆止弁（２１）を閉とし、せっかくモータ室（２
ｃ）まで戻った油を圧縮要素１！　（２ｄ）へ移動する
ことが不可能であり、短時間に油不足による潤滑不良を
発生する可能性があったが、この発明ではｔｏｏｍｍＡ
ｑａ＆で作用する逆止弁（４）を均油管（３）に設けて
いる為、第１の圧縮機用から第２の圧縮機１２１へのガ
スの流入が阻止され、圧縮要素室（２ｄ）の圧力は均圧
差圧弁（２ｈ）の作用でほぼモータＮ　（２ｃ）と同一
レベルに維持される。

従ってモータ室（２ｃ）へ戻った油を圧縮要素ｉ１　（
２ｄ）へ送り込むことが可能となる。

また、両圧縮機Ｉ１１．　＋２１が運転されている場合
。

第１の圧縮機１１）がフォーミングを起こした場合。

必要以上の油が第２の圧縮機シ２）に流出してしまって
いたが、両方の圧縮６＆ｉｌｌ　、　［２１の均油管取
付口に設けられたオリアイス（９）により抵抗をつけ、
第２の圧縮機＋２）への油の必要以上の流入を阻とする
。

よって、常に油面を正常に維持して、安定した運転を行
うことが出来る。この方式によれば、第１の圧縮機Ｉｌ
ｌ、第２の圧縮機＋２）の全運転及び何れの圧縮機／１
１．＋２１の部分運転でも油面を常ｌこ正常な位置に保
つことができる。従って、第１の圧縮機Ｉｌｌ及び第２
の圧縮機１２＋を異る容量の圧縮機とし、例えば第１の
圧縮機１１１を５．５　ｋｗ　、第２の圧縮機（２）を
１０．８１ｃｗとすれば、第１の圧縮機Ｉｌ＋だけで３
３４運転、第２の圧縮機（２）で６７４運転、両方の圧
縮機／１３．　＋２）を運転して１００４と、合計３段
階の容量制御が可能となり、負荷変動の多い食品店舗の
オープンショーケース等の冷却用冷凍機として使用した
場合、負荷変動に対応して冷凍機の能力をコントロール
し、常に設計条件に近い蒸発温度で運転可能となりエネ
ルギー利用効率が大巾１こ改善される。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、−万の圧縮機に対して
積極的に冷凍サイクル中の油を戻しながら１両圧縮機に
よる全運転、及び何れかの圧縮機による部分運転と全て
の条件に３いて両圧縮機の油面を適正に維持することが
可能であり、従来のように摺動部の焼付、油上り量過大
による冷凍能力の低下、弁部分損傷を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す並列圧縮式冷凍装置
の構成図、第２図は従来の並列圧縮式冷凍装置を示す構
成図である。 図に８いて、１１１．１２１は第１及び第２の圧縮機。 （ｌｃ）、　（２ｃ）はモータ室、（Ｌｄ）、　（２ｄ
）は圧縮要素室、（ｌｈ）、　（２ｈ）は均圧用差圧弁
、（ｌｉ）、　（２ｉ）は均油用逆止弁、（３ｊは均圧
均油管、（４）は逆止弁、（６ン、（７〕は吸入分岐管
、（９）はオリフィスである。 な２、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　クランクケース内をモータ室側と圧縮要素室側とに区
   画する隔壁の所定位置に、均圧用差圧弁及び上記モータ
   室側から、圧縮要素室側へのみ油流通を許容する均油逆
   止弁を有する第１及び第２の圧縮機を互いに並列に配管
   接続したものにおいて、吸入配管途中に冷媒ガスと油に
   分離する手段を設け、分離後の冷媒ガスの一部を第１の
   圧縮機に吸引させ、残りの冷媒と油を第２の圧縮機に吸
   引させると共に、上記両圧縮機の油溜を均圧均油管によ
   り互いに連通し、この均圧均油管中に上記第１の圧縮機
   より第２の圧縮機側へのガスの流れを塞止する逆止弁を
   設けると共に、第１の圧縮機及び第２の圧縮機の均圧均
   油管接続口に、それぞれオリフィスを設け、上記冷凍サ
   イクルの吸入管の分岐点から各々の上記圧縮機の吸入口
   までの吸入分岐管の圧力損失を、（第１の圧縮機の吸入
   分岐管の圧損）≧（第２の圧縮機の吸入分岐管の圧損）
   にしたことを特徴とする並列圧縮式冷凍装置。