JPH0240466A - 冷凍機用潤滑油の調整装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は各種建屋等の内部空気調和設備に使用される冷
凍機用潤滑油の粘度等の調整装置に関する。

（従来の技術） 発電所等の各種プラントやビル等建屋内部の空気調和設
備には、多くの冷凍機が使用されるが、この代表的なも
のにターボ式冷凍機がある。これはターボ圧縮機と駆動
電動殿、熱交換器（蒸発器、凝縮器）、伝導装置、抽気
回収装置及び潤滑装置等から構成されている。この内潤
滑装置については、圧縮機における運動部分の潤滑と圧
縮開溝のシール効果を良好に維持する目的で、潤滑油の
粘度を最適に管理する必要がある。しかしながら冷凍機
の運転に伴い潤滑油には冷媒が混入、攪拌されて溶込み
、このため潤滑油の粘度が徐々に低下して圧縮機の運転
に悪影響を与え冷凍機の能力を低下させるため、この状
態が進行すると保護装置により冷凍機を停止して空調が
不能に至る等の欠点があった。従来は潤滑油の温度を管
理して潤滑油中に混入、溶込んだ冷媒を蒸発させて分離
除去していた。即ち第３図の概要構成図で示すように、
タンク１内に貯溜されている潤滑油２は、ポンプ３によ
り供給ライン４を介して図示しないターボ圧縮機に圧送
される。ターボ圧縮機内を通過した潤滑油２は冷媒が混
入、溶込んで粘度が低下して戻りライン５より再びタン
ク１に還流する。この潤滑油２は循環させることから、
タンク１内の潤滑油２の粘度は次第に低下し、潤滑、シ
ール機能のいずれも低下して、ターボ圧縮機の圧縮能力
ひいては冷凍機の潤滑及び冷凍能力が低下する。

この対策としてタンク１内に温度検出器６とヒータ７を
設置して、潤滑油２の温度を検出し、この潤滑油温度が
設定値の下限以下になるとヒータ７を動かせて潤滑油２
を加熱する。潤滑油２中に混入、溶込んだ冷媒は温度が
上昇することにより溶出、蒸発して潤滑油２から分離す
るので、潤滑油２の粘度は正常に戻り冷凍機の機能も回
復する。

潤滑油温度が設定値の上限に達すると温度検出器６から
の信号によりヒータ７による加熱を停止する。以上のよ
うにタンク１内の油温管理により潤滑油２の粘度を正常
状態に維持するようにしていた。なお潤滑油２から分離
した冷媒ガスは図示しない回収装置により除去回収して
いる。

（発明が解決しようとする課題） タンク１内潤滑油２の温度管理による潤滑油粘度維持方
法では、潤滑油２に混入している冷媒のｍには直接関係
なく、潤滑油２からの冷媒分離が実施されるため、冷媒
の分離量あるいは潤滑油２への混入量は勿論のこと、粘
度についても不明確であるという欠点があった。従って
例え潤滑油温度が設定値に合致していても、この時点に
おける潤滑油２の粘度や混入冷媒量と、これが適正であ
るか否かは不明であり、冷凍機への影響を直接的に検知
し、処置することができないという問題があった。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、潤滑油に混入、溶込んだ冷媒ｍをタンク内の
潤滑油の比重から算定して、この結果に応じてタンク内
の潤滑油温度を上昇ｉ制御して冷媒を蒸発、除去し、潤
滑油の粘度を常に適正に維持して冷凍機の機能を十分発
揮することのできる冷凍成用潤滑油の調整装置を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 潤滑油を貯溜したタンク内の下部に、潤滑油の加熱手段
と、タンク上部に潤滑油の液面検出手段と、タンクの外
下部に潤滑油の重量計測手段を設置すると共に、前記液
面検出手段の液面信号からタンク内潤滑油の体積を算出
する変換器と、この変換器からの体積信号と前記重量計
測手段からの徂岳信号よりタンク内潤滑油の比重と混入
冷媒量を演算して前記加熱手段に信号を発する演算手段
と、潤滑油の適正粘度に対応する比重及び混入冷媒量を
予め設定してこの信号を前記演算手段に出力する設定器
を具備する。

（作　用） 重量計測手段によるタンク内潤滑油の重量と、液面検出
手段と変換器によるタンク内の潤滑油の体積から、演算
手段によりタンク内潤滑油の比重を演算し、これに潤滑
油の適正粘度に対応した比重及び混入冷媒量を予め設定
した設定器からの信号により、タンク内潤滑油中の混入
冷媒量を算定して、これが規定値を上回っている場合に
は、加熱手段により潤滑油の温度を上昇して冷媒を蒸発
、除去して潤滑油の粘度を適正に維持して、冷凍機の保
護と能力の低下を防止する。

（実施例） 本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

なお前記した従来技術と同一の構成部分については、同
一符号を付して詳細な説明を省略する。

第１図は概要構成図で、本発明は図示しないターボ圧縮
機を潤滑、シールする潤滑油２を収容したタンク１内の
下部に供給ライン４を連結した潤滑油２圧送用のポンプ
３と、潤滑油２の加熱手段である２組の電気ヒータ８ａ
、　ａｂを設置し、その制御装置９を設ける。タンク１
の上部にはターボ圧縮機からの潤滑油２の戻りライン５
と、タンク１内温滑油２の液面検出手段である超音波式
のレベル検出器１０を配置する。またタンク１の外下部
にはタンク１内潤滑油２の重量計測手段である重量検出
器１１を１ｉＱｆ？ｉし、この出力信号からタンク１内
の潤滑油２の重量を算出する検出回路１２を設ける。

さらに前記レベル検出器１０の液面信号からタンク１内
潤滑油２の体積を算出する変換器１３と、この体積信号
と前記重量の検出回路１１からの重量信号よりタンク１
内潤滑油２の比重から混入冷媒量を演算して、潤滑油２
の適正粘度の範囲に対応する比重及び許容混入冷媒量を
予め設定する設定器１５とこれからの信号により加熱手
段に信号を発する演ｎ手段である演算回路１４から構成
されている。

第２図は加熱手段の詳細回路図で、タンク１内に設置し
た２組の電気ヒータ８ａ、８ｂは断線時の安全対策とし
て２系統に分けてあり、夫々制御装置９内の２つの電磁
接触器１６．１７の主接点１６ａ１１７ａによって電力
を接、断される。この電磁接触器１６．１７はタイマー
１８と共に制御電源Ｐ、Ｎ間に夫々前記演算回路１４か
らの冷媒量大信号Ｈで閉じる接点と直列に接続されてい
るが、電磁接触器１７にはタイマー１８の限時接点１８
ａが、またタイマー１８には電磁接触器１６の補助接点
１６ｂが介挿しである。

次に上記構成による作用について説明する。タンク１内
の潤滑油２はポンプ３により供給ライン４を介して図示
しないターボ圧縮機に圧送され、ターボ圧縮機において
潤滑、シールの仕事をして冷媒が混入、連込まれて、戻
りライン５からタンク１に還流される。これによりタン
ク１内のｄ″ｎ滑油２は冷媒が混入したため粘度と比重
が低下し、従って単位重母当りの体積が増加した状態と
なる。

この粘度が低下したことは直ちに冷凍磯の殿能低下にむ
すびつく。この時タンク１内では例えば重量に変化がな
ければ、体積が増して液面が上昇し、また液面に変化が
なく即ち体積変化が生じなければ重量は必ず減少する。

この状態は常時検知されており、液面はレベル検出器１
０と変換器１３により体積信号として、また重量は重量
検出器１１と検出回路１２によりｆｆ１ｆｆｉ信号とし
て、いずれも演算回路１４に入力される。この両信号に
より演算回路１４において比重を演算すると共に、設定
器１５よりの設定信号から混入冷媒■が算出され、これ
が規定値より多い時には制御装置９に信号を発して、電
気ヒータ８ａ、８ｂに通電して冷媒の混入したｌＩｓ’
Ｊ滑油２を加熱して、油温を高めて冷媒を蒸発、分離さ
せる。この蒸発、分離した冷媒ガスは図示しない回収装
置により回収する。即ち第２図にあるように制御装＠９
は冷媒量大信号Ｈの接点が閉じると、電磁接触器１６の
主接点１６ａと補助接点１６ｂを閉路して、電気ヒータ
８ａに通電し、タイマー１８も作動開始する。タンク１
内の潤滑油２は当初１組の電気ヒータ８ａによって加熱
され冷媒を蒸発させるが、タイマー１８による設定時間
を経過しても混入冷媒量が所定値より減少Ｖず、依然と
して冷媒量大信号日が発せられていると、タイマー１８
の限時接点１８ａ閉により電磁接触器１７が動作して他
の１組の電気ヒータ８ｂにも通電して、以後は２組の電
気ヒータ８ａ、８ｂによって冷媒の蒸発、分離を行う。

万一この時一方の電気ヒータ８ａが断線していた場合に
は、電磁接触器１６閉では加熱が開始しないが、時間遅
れの後のタイマー１８の作動後に電気ヒータ８ｂにより
加熱、蒸発作業が開始される。また電気ヒータ８ｂ断線
の際には、当初から電気ヒータ８ａだけによる加熱が行
われる。これ等はいずれも加熱能力は低下するが、冷媒
の蒸発、除去作業が停止することなく、混入冷媒量が少
ない場合には十分除去効果がある。また潤滑油２中の冷
媒が除去されると、演算回路１４で演算される潤滑油２
の比重、混入冷媒量が設定器１５からの設定範囲内とな
り、制御装置９への出力信号が停止するので、２１￥磁
接触器１６．１７及びタイマー１８は釈放されて電気ヒ
ータ８ａ、８ｂへの通電を遮断して潤滑油２の加熱、即
ち冷媒の蒸発作業を停止する。しかしながら潤滑油２内
の冷媒は暫時余熱により蒸発を継続するので、回収装置
の運転は常時行っている。なお以上の運転はレベル検出
器１０と重量検出器１１がタンク１内潤滑油２の液面と
重量を同時に常時監視しているので、混入冷１ｆｌが設
定器１５からの設定範囲外となれば、上記冷媒の蒸発、
除去作業開始とその停止を自動的に実施するので、潤滑
油２は常に冷Ｉｓ混入が少なく、適正な粘度で良好な特
性を維持し、ターボ圧縮機を最適な条件で運転すること
ができる。また前記加熱手段は、図示しない潤滑）１１
２の温度検知器等の別途温度調整装置を設けて、電気ヒ
ータ８ａ、８ｂを適宜電源から断、接して冷媒蒸発に適
正な温度範囲を維持できる。

［発明の効果］ 以上本発明によれば、冷凍機に使用される潤滑油に運転
時混入、溶込んだ冷媒の徂を検出し、これを適切に除去
して粘度を常に正常に維持管理するので、冷媒混入や粘
度低下を原因とした潤滑、シール不良等の悪影響を圧縮
機に与えず、冷凍機の能力低下や緊急停止等もなくなる
ので、冷凍機及び空気調和設備の運転効率と信頼性を向
上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示ず概要構成図、第２図は
一実施例の加熱手段の詳細回路図、第３図は°従来のｆ
、ｌ滑油調整装置の概要構成図である。 １・・・タンク、 ８ａ、　８ｂ・・・電気ヒータ、 １０・・・レベル検出器、 １２・・・検出回路、 １４・・・演算回路、 １６．１７・・・電磁接触器、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機用の潤滑油を貯溜したタンク内の下部に供給ライ
   ンを連結した潤滑油圧送用のポンプと上部に圧縮機から
   の潤滑油の戻りラインを備えたものにおいて、タンク内
   の下部に設置した潤滑油の加熱手段と、タンク上部に配
   置した潤滑油の液面検出手段と、タンクの外下部に設置
   した潤滑油の重量計測手段と、前記液面検出手段の液面
   信号からタンク内潤滑油の体積を算出する変換器と、こ
   の変換器からの体積信号と前記重量計測手段からの重量
   信号よりタンク内潤滑油の比重と混入冷媒量を演算して
   前記加熱手段に信号を発する演算手段と、潤滑油の適正
   粘度の範囲に対応する比重及び混入冷媒量を予め設定し
   てこの信号を前記演算手段に出力する設定器を具備した
   ことを特徴とする冷凍機用潤滑油の調整装置。