JPH02287067A - 並列運転される複数圧縮機用油分離器 - 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） 本発明は、並列運転可能に接続された複数のｊ］−縮機
に用いる油分ｉｌ！ｌ器に関する。

（従来の技術） 一般に、コンテナ船などに搭載される大型冷凍機は、１
つの冷媒回路に複数台の圧縮機を並列に接続して、能力
制御運転可能としている。

所で、斯かる冷凍機では、各圧縮機に備えた油分π器に
よる分離効率の僅かな差や、配管構造などに基づく油戻
り量の差により、長時間運転を行ったとき、各分離器の
油面高さに差が発生し、油溜の低下側では、潤滑油が不
足気味となって軸受などの焼（ｎを招いたりすることが
ある。

そこで、以上のような問題を解決するために、従来、特
開昭８０−７９１９０号公報が提案されたのであり、こ
の公報のものは、第３図に示したごとく、冷凍機に組込
まれた各圧縮機（Ｃ１）〜（Ｃ３）の油分離器（Ｓｌ）
〜（Ｓ３）に、それぞれ上、下限レベル検出器（Ａ）（
Ｂ）を設置すると共に、前記各圧縮機（Ｃ１）〜（Ｃ３
）と前記各油分離器（３１）〜（Ｓ３）との油回路に、
それぞれ複数の電磁開閉弁（Ｖｌ）〜（ｖ６）を介装さ
せ、前記各レベル検出器（Ａ）（Ｂ）の検出結果に基づ
き名聞閉弁（Ｖｌ）〜（ｖ６）を開閉操作することによ
り、前記各油分＃ｉ器（Ｓｌ）〜（Ｓ３）の油面高さを
適正に保持するようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題） ところが、以１−の構成では、複数のレベル検出器と複
数の電磁開閉弁とを必要とし、また、配管構造も複雑と
なることから、コストが非常に高くなるのであり、しか
も、前記各油分離器においては、外気条件や圧力変動な
どにより、冷媒の潤滑油に対する溶解度が各種変化して
、その都度、適正油面高さが変動するのであるが、断か
る油分離器に対して、前記レベル検出器や電磁開閉弁で
油面制御を行っていたのでは、実際の使用時にレベル検
出器の位置を調節しなければならない問題を招く虞れも
ある。

本発明は以−Ｌのような問題に鑑みてなしたもので、そ
の目的は、低順なコストで、しかも、外気条件や圧力変
動などの影響を受けたりすることな（、適正な油面高さ
を確実に保持できる複数圧縮機用の油分離器を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明では、並列運転可能
に接続された複数の圧縮機に用いる油分離器において、
上部一側に吐出ガス冷媒の入１】（２）を、上部他方に
出口（３）を設けたケーンング（１）の内部に、前記入
口（２）から流入する吐出ガス冷媒の流れを、前記クー
シング（１）下部の油溜り部（１ａ）に向かって変向し
、前記出口（３）に対し迂回させる案内板（４）を設け
ると共に、前記吐出ガス冷媒の迂回路（５）に油分離体
（６）を配設する一方、前記案内板（４）の下端部を前
記油溜り部（１ａ）の標準油面に近接させ、該油溜り部
（１ａ）の油面変化で冷Ｗ流速を制御する流速制御部（
７）を形成したことを特徴とするものである。

（作用） 以−Ｌの油分離器では、前記案内板（４）のド方先端と
油溜り部（１ａ）との間隔が、前記油溜り部（１ａ）の
油面高さに応じて決定され、前記流速制御部（７）の冷
媒通過面積に反比例して流速制御部（７）を通過する吐
出ガス冷媒の流速が変動することにより、流速制御部（
７）附近で通過冷媒により吹き飛ばされる油量が増減し
、この増減に追従して、前記油分離体（６）で分離し残
されて前記出口（３）側に冷媒と共に持ち去られるｔｌ
ｉｌ量が増減して、前記油溜り部（１ａ）の油面が高い
と低くなろうとし、また、低いと高くなろうとするので
ある。即ち、前記油溜りｍ　（Ｘ　ａ、　）の油面が高
いと、前記流速制御部（７）の冷媒通過面積が小さくな
り、このｆｉ速ＫＩＩ御部（７）を通過する吐出ガス冷
媒の流速が大となり、流速制御部（７）附近で通過冷媒
により吹き飛ばされる油量が多くなる。この量が多くな
るにつれて「１；ノ記油分離体（６）で分離し残される
油量も多くなって、前記出口（３）側に冷媒と共に持ち
去られる油量も増えて前記油溜り部（１ａ）へ溜る油量
が少なくなるのである。又これとは反対に、１ＩｉＪ記
油溜り部（１ａ）の油面が低いと、前記流速制御部（７
）の冷媒通過面積が大きくなり、この流速制御部（７）
を通過する吐出ガス冷媒の流速が小吉なり、通過冷媒に
より吹き飛ばされる油量が少なくなる。この量が少なく
なるにつれて前記油分離体（６）で分離し残される油量
も少なくなり、前記出口（３）側に冷媒と共に持ち去ら
れる油量も減少して前記油溜り都（１ａ）へ溜る油量が
多くなり、油面が上昇するのである。

従って、以上のように流速制御部（７）を通過する吐出
ガス冷媒の流速変動に追従して、油面の高さが変動する
油分Ｍ器を、同一・冷媒系統において並列運転する複数
の圧縮機に用いると、各圧縮機は同一冷媒系統に接続さ
れているから、並列運転す−る複数の圧縮機の内、一つ
の圧縮機に流入する油量が増大すると、他の圧縮機に流
入する＾１１０が減少して、一つの圧縮機における油分
離器の油溜り部（１ａ）の油面が標準油面より高くなる
一方、他の圧縮機における油分離器の油溜り部（１ａ）
の１１１１面が低くなるのである。しかし、前記したよ
うに、油面が高い油分離器から冷媒と共に？０媒系統に
運ばれる油量は、油面が低い油分離器から冷媒と共に冷
媒系統に運ばれる油量より多くなって、油面が低くなろ
うとし、また一方、ＡＩｎ而が低い油分離器の油面は高
くなろうとするから、各圧縮機における油分＃器の油溜
り部（１ａ）の油面が、前記標準油面高さ近傍の適止な
許容節回に保持されるのである。

（実施例） 第２図に示した冷凍機は、２台のスクリュー圧縮機（Ｃ
１）（Ｃ２）を並列状に組込み、この各圧縮機（Ｃ１）
・　（Ｃ２）の冷媒吐出側に、凝縮器（ＣＤ　）と膨張
機構（Ｋ）及び蒸発器（ＥＶ）を接続すると共に、前記
各圧縮機（Ｃ１，、）（Ｃ２）には、それぞれ油分［５
（Ｓ）を備えている。

以上の各圧縮機（Ｃ１）（Ｃ２）は、第１図で示したよ
うに、横方向に長いハウジング（Ｈ）の内部に、モータ
（Ｍ）とスクリュー圧縮要素（ＣＦ）とを配設すると共
に、前記ハウジング（Ｉ（）の圧縮要素（ＣＦ）側に、
油分離器（Ｓ）を設けて、該油分離器（Ｓ）で分離回収
された油を、フィルタ（Ｆ）を介して、前記圧縮要素（
ＣＦ）の軸受部分などに給油するようにしている。

しかして、以上の油分離ｉＷ　（Ｓ）を、次のように構
成したのである。

即ち、底部に油溜り部（１ａ）をもつ横長ケーシング（
１）の上部一側に、吐出ガス冷媒の入［−１（２）を形
成して、この入口（２）を、前記ハウジング（Ｈ）にお
ける圧縮要素（ＣＦ）の−ｌ二部個に設けた吐出チャン
バー（ＣＨ）に開口すると共に、前記ケーシング（１）
の上部他方側に、吐出ガス冷媒の出口（３）を設ける一
方、前記ケーシング（１）の内部で入Ｄ（２）側にやや
片寄った位置に、垂直方向に延びる吐出ガス冷媒の案内
板（４）を、その下方先端を１１１記油溜り部（１，ａ
　）に対し所定間隔離して立設し、ボ１記案内板（４）
を介して、前記入口（２）からケーシング（１）内に流
入される吐出ガス冷媒の流れを、ｆｌｉＩ記油溜りｆｆ
１ｓ　（ｆ　ａ　）に対しＩ一方便に変向させ、かつ、
＋ｌｂ記出［、ｉｉｌ　（３）に対し迂回させるように
なす。

そして、前記案内板（４）で＋ｉｉｌ記入［Ｘ］　（２
）と出［１１１１１（３）との間に形成される吐出ガス
冷媒の迂回路（５）に、油分離体（６）を配設し、詳し
くは、前記案内板（４）と前記ハウジング（ｌ］）の側
壁とで囲まれる空間で、前記入Ｄ　（２）の近くに、第
１油分離体（６Ａ）を配設し、また、前記案内板（４）
と前記ケーシング（１）の側壁とで囲まれる空間で、前
記出口（３）の近くに、第２油分離体（６Ｂ）を配設し
て、これら第１及び第２分離体（６Ａ）（８Ｂ）で前記
迂回路（５）を通過する吐出ガス冷媒中の油を分離して
、前記油溜り部（１ａ）に回収するようになす。

また、前記案内板（４）の下方先端側には、吐出ガス冷
媒の流速を制御する流速制御部（７）を形成し、つまり
、前記案内板（４）の下方先端を前記油溜り部（１ａ）
の標準油面（ａ）に近接させ、この油面（ａ）と前記案
内板（４）との間を通過する冷媒に対する該案内板（４
）による絞り作用を利用して、油面変動に基づく冷媒の
流速を制御するようになすのである。

第１図の実施例では、前記ケーシング（１）の内部で第
２油分離体（６Ｂ）の上部側に、前記出口（３）をもっ
た取出管（８）を配設し、＋］’ｌ記第２分離体（６Ｂ
）で油が分離された冷媒を、前記取出管（８）から出口
（３）へと取出すようにしている。

以上の油分ｌ１ＩＩｌ器（Ｓ）においては、同図の矢印
で示したように、前記入口（２）からケーシング（１）
内に導入された吐出ガス冷媒が、前記迂回路（５）を迂
回しながら、前記出Ｄ（３）へと案内さオ、るのである
が、斯かる冷媒の流通経路において、冷媒が前記流速制
御部（７）を通過するとき、前記油溜り部（１ａ）の油
面高さに応じて冷媒流速が大小変動され、これに伴って
、油溜り部（１ａ）から冷媒により吹き飛ばされる油滴
の量が大小変動するのである。

即ち１．前記油溜り部（１ａ）の油面高さが高いときに
は、前記案内板（４）の下方先端部と、前記油溜り部（
１ａ）の油面との間隔が狭くなり、ｆｌｉｔ記流速制御
部（７）の開口面積が小となるため、該制御部（７）を
通過する冷媒流速が大となって、油面から冷媒により吹
き」ユげられる油滴の量が増大し、前記第２油分離体（
６Ｂ）に捕捉される油滴の量が増大すると共に、前記出
口（３）側に冷媒と共に持ち去られる油量が大となって
、前記油溜り部（１ａ）の油面が低下するし、また、前
記場合とは逆に、油面高さが低いときに（Ｊ１前記案内
板（４）の下方先端部と、前記油溜り部（１ａ）の油面
との間隔が離れて、前記制御部（７）の開【１面積が大
となるため、冷媒流速が小となって、油面より冷媒によ
り吹き上げられる油量が減少し、前記第２分離体（６Ｂ
）ｌこ飛来する油滴の量が減少することにより、前記用
「１（３）側に冷媒と共に持ち去られる油ｍが小となっ
て、前記油溜り部（ｌａ）の油面が高くなるのである。

従って、第２図に示したように、油分ＷＩ器（Ｓ）を備
えた２台のスクリュー圧縮機（Ｃ１）（Ｃ２）を並列状
に組込んで運転する場合、例えば、一方の圧縮機（Ｃ１
）へ流入する油の量が、何らかの原因で増大すると、他
方の圧縮機（Ｃ２）に流入する油の量は、一方の圧縮機
（Ｃ１）の流入する油量の増大に見合っただけ減少する
ことになり、一方の圧縮機（Ｃ１）におけるｈＩＪ分離
器（Ｓ）の油溜り部（１ａ）の油面が標準面より高くな
る一方、他方の圧縮機（Ｃ２）における油分離器（Ｓ）
の油溜り部（１ａ）の油面が標準面より低くなるが、し
かし、一方の圧縮機（Ｃ１）における油分離器（Ｓ）の
流速制御ｉ％（７）における吐出冷媒ガスの流速が大と
なり、冷媒ガスにより吹き一１ユげられる油滴の量が増
加して、油分離器（Ｓ）から凝縮器（ＣＤ）へ流出する
油の量も増大して、油分離器（Ｓ）の油面が低ドする一
方、他方の圧縮機（Ｃ２）における油分離器（Ｓ）の流
速′ＡＡ御部（７）における吐出冷媒ガスの流速が小と
なり、冷媒ガスにより吹き上げられる油滴の量が減少し
て、油分離器（Ｓ）から凝縮器（ＣＤ）へ流出する油の
量も減少して、油分離器（Ｓ）の・油面が高くなるので
ある。

従って、２台の圧縮機（Ｃ１）（Ｃ２）に流入するＭ＋
の量が、一方が多く、他方が少なくなり、各圧縮機（Ｃ
Ｉ）（Ｃ２）の油面が」−下しても、１ｌｉＪ記流速側
流速制御）の吐出冷媒ガスの流速が、油面高さに応じて
変動することにより、油面が標準油面近くの適正な節囲
内に保持されるから、一方の圧縮機（Ｃ１）に油が滞留
することにより、他方の圧縮機（Ｃ２）の油が不足する
ことはなく、油不足による潤滑不良に起因する他方の圧
縮機（Ｃ２）の損傷を防ぐことができるのである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明にがかるΔｂ分離器では、
上部一側に吐出ガス冷媒の入口（２）を、−に部他方に
出目（３）を設けたケーシング（１）の内部に、前記入
口（２）から流入する吐出ガス冷媒の流れを、前記ケー
シング（１）の油溜り部（１ａ）に向かって変向し、前
記出１夕１（３’）に対し迂回させる案内板（４）を設
けると共に、ｌｉ」記吐出ガス冷媒の迂回路（５）に油
分離体（６）を配設する一方、前記案内板（４）の下端
部を＋１ｒＩ記油溜り部（１ａ）の標準油面に近接させ
、該油溜り部（１ａ）の油面変化で冷媒流速を制御する
流速制御部（７）を形成したから、従来に比べて、低置
なコストで、しかも、外気条件や圧力変動などによる影
響を受けたりすることなく、各圧縮機の油溜り部（ｌａ
）において適正な油面高さを碑実に保持できるに至った
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油分ＮＩ器を適用したスクリュー圧縮
機の縦断面図、第２図は並列運転される圧縮機を備えた
冷凍機の冷凍回路図、第３図は従来例を小ず図面である
。 （１）１・１ケーンング （ｌａ）ａ争・・油溜り部 （２）争・１１＠会入１」 （３）１・１出口 （４）・・会・―案内板 （５）ａｓｓｓ・迂回路 （８）−＠舎・・油分離体 （７）壷１１１１＋１・流速制御部 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）並列運転可能に接続された複数の圧縮機に用いる油
   分離器であって、上部一側に吐出ガス冷媒の入口（２）
   を、上部他方に出口（３）を設けたケーシング（１）の
   内部に、前記入口（２）から流入する吐出ガス冷媒の流
   れを、前記ケーシング（１）下部の油溜り部（１ａ）に
   向かって変向し、前記出口（３）に対し迂回させる案内
   板（４）を設けると共に、前記吐出ガス冷媒の迂回路（
   ５）に油分離体（６）を配設する一方、前記案内板（４
   ）の下端部を前記油溜り部（１ａ）の標準油面に近接さ
   せ、該油溜り部（１ａ）の油面変化で冷媒流速を制御す
   る流速制御部（７）を形成していることを特徴とする並
   列運転される複数圧縮機用油分離器。