JPH03213959A - 密閉型ターボ冷凍機の油回収装置 - 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〕 本発明は密閉型ターボ冷凍機において、冷媒中に漏洩し
た潤滑油を冷凍負荷が小さいときにも効果的に回収する
密閉型ターボ冷凍機の油回収装置に関するものである。

〔従来技術〕

密閉型ターボ冷凍機の冷凍サイクルを第２図により説明
する。

蒸発器１において、蒸発した冷媒ガスＡは圧縮機２に吸
入きれる。この吸入ガス量は冷凍負荷に応じて、例えば
サンクショーンベーンなどの吸込容量制御弁３により調
節される。圧縮機２で圧縮された冷媒ガスは、凝縮器４
に吐出され冷却凝縮により冷媒液になる。この冷媒液は
オリフィス等の膨張機構５を経て前記蒸発器１に戻る。

ここで圧縮機２０羽根車６の軸受や増速歯車７等は別系
統の潤滑装置（図示せず）により潤滑される。

密閉型ターボ冷凍機においては、冷媒系統と潤滑系統は
全体として外部とは遮断されており、両者はシール装置
により分離されているものの、僅かながら両者間に往来
がある。一般には圧縮機２の軸貫通部からＢに示すよう
に、油が冷媒側に漏洩侵入する。この油は冷媒ガスと共
に凝縮器４を経て蒸発器１に至る。該蒸発器１において
は冷媒が油を残して蒸発するため、油はここに溜る。

しかしながら、通常は蒸発器１で蒸発した冷媒ガスに随
伴して、冷媒ミストが圧縮機２に吸入されるため、油は
結果的にこのミストに溶解して蒸発器１から搬出きれる
。圧縮機２の吸込側には第３図に示すように、油溜り８
があり、該油溜り８に溜った油はエジェクタフィルタ１
２を通してエジェクタ１１等により吸引され油タンク１
３へ回収される。

なお、第２図において、９は圧縮機２から凝縮器４に流
入した冷媒ガスの一部を蒸発器１ヘバイパスするバイパ
ス路であり、該バイパス路９にはホットガスバイパス弁
１０が設けられている。また、１４．１５はそれぞれ蒸
発器１の冷水入口。

冷水出口、１６．１７はそれぞれ凝縮器４の冷却水入口
、冷却水出口である。また、１８はオイルクーラ、１９
はパージコンデンサ、２ｏは冷媒ポンプ、２１はストレ
ーナ、２２は冷媒クーラである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の密閉型ターボ冷凍機においては、全負荷又は
それに準じる負荷状態においては、冷媒ガスの流速が速
いため所要量の冷媒ミストが随伴きれ、十分な油の回収
が行なわれる。

しかしながら、部分負荷状態では冷媒ガスに随伴する冷
媒ミスト量が少ないため、油回収量が漏洩量より少なく
なり、冷媒に溶解し蒸発器１に残る油の量が増える。

そのため潤滑装置の油が減少し、油圧低下トノツブが作
動して冷凍機が停止することになる。

そのため、冷凍機の運転を継続するためには、潤滑装置
に油を補給しなければならなく、無駄に油を要するばか
りではなく、次に全負荷運転が可能となったときには、
油が多く回収きれるため、油タンクの油面が高くなり、
逆に油を油タンクから抜き取る作業が必要となり運転者
にとって大変煩わしいものであった。

また、蒸発器１においても部分負荷状態の運転が続くと
冷媒液に溶解した油の濃度が高くなるのでチューブの汚
れが促進され、伝熱が阻害されるという問題もあった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点
を除去し冷媒中に漏洩した潤滑油を冷凍負荷が小言いと
きにも効果的に回収する密閉型ターボ冷凍機の油回収装
置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため本発明は、圧縮機２が吸込容量
制御弁３を備え、該圧縮ｌ１２の吸込側に油溜り室８が
あり、該油溜り室に溜った油を吸込装置により油タンク
に回収機構を備え、負荷の大小に応じて圧縮機２を自動
発停する機構を有する密閉型ターボ冷凍機において、圧
縮機２の自動発停の単位時間当りの回数が所定の設定回
数以上になったとき、圧縮機２の吸込容量制御弁３を一
定時間以上強制的に一定の開度以上に維持する手段を設
けたことを特徴とする。

また、前記圧縮機２の吸込容量制御弁３を一定時間以上
強制的に一定の開度以上に維持するに際して、圧縮機２
から凝縮器４に流入した冷媒ガスの一部を蒸発器１ヘバ
イパスするバイパス路９に設けられたホットガスバイパ
ス弁１０を開くことを特徴とする。

ジョンベーン等の吸込容量制御弁３の制御機構のみでは
調節が不十分となるので、冷水入口１４に設置した自動
発停サーモスタット等により圧縮機２がＯＮ、ＯＦＦさ
れる。冷凍負荷が少ないと、冷水は冷却きれやすく、ま
た低いまま戻るため、短時間の圧縮機２の運転で冷水入
口温度も下がる。そのため圧縮機２のＯＮ、０ＦＦＪＩ
度が高くなる。

本発明によれば一定時間におけるＯＮ、ＯＦＦ回数を検
知し、これが設定値以上になると、圧縮機２の吸込容量
制御弁３の開度が一定時間以上強制的に一定値以上に維
持される。ここで、一定値とは、冷媒ガス流量が冷媒液
随伴に十分な値になるような開度であり、試運転により
決定することが可能である。こうすることにより、−時
的に冷凍容量が必要以上に大きくなるので、圧縮機２の
運転時間は短くなるが、冷媒ガスの流量が冷媒液を随伴
するに充分な値になるため、蒸発器１に溜った油が回収
される。圧縮機２の運転時間は、圧縮機２の吸込圧力低
下または冷媒低温トリップ又は冷水低温トリップの手前
まで運転するようにすれば運転時間も油回収に十分な長
さとなる。

一定開度開くことにより、圧縮機２の負荷が通常の部分
負荷以上に大となるので、圧縮機２の省エネ運転には反
するが、安定して吸込容量制御弁３を一定値に強制的に
開けて運転維持することもできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の密閉型ターボ冷凍機の油回収装置の動
作を示すフローチャートである。なお、本実施例の油回
収装置の密閉型ターボ冷凍機の構成は第２図と同一であ
る。

第１図において、先ず、密閉型ターボ冷凍機を運転し、
圧縮機２の運転回数ｎ、即ち自動運転中の圧縮機２の単
位時間当りのＯＮ回数ｎをカウントする（ステップ１０
１）。次に、単位時間当りのＯＮ回数ｎと基準とする圧
縮機２の単位時間当りのＯＮ回回数と比較しくステップ
１ｏ２）、続いてｎ＞Ｎであるか否かを判断しくステッ
プ１゜３）、ＹＥＳであったら、吸込容量制御弁３を一
定値まで開ける（ステップ１０４）、この状態をＴが経
過したか否かを判断しくステップ１０６）、ＹＥＳであ
ったら吸込容量制御弁３を閉じ（ステップ１０７）、前
記ステップ１０１に戻る。なお、前記ステップ１０３で
ＮＯ１即ちｎ〉Ｎでなかったならばステップ１０１に戻
る。

また、前記ステップ１０３でＹＥＳであった場合、ホッ
トガスバイパス弁１０を一定開度であける（ステップ１
０８）方法もあるが、この場合はステップ１０７の後、
ホットガスバイパス弁１０を閉じる（ステップ１０９）
。

上記動作は例えばマイクロコンピュータを用いた制御手
段で実現することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば下記のような優れた
効果が得られる。

（１）油回収量の少ない部分負荷運転が続いても、油不
足による油圧低下トリップを起こすことなく、密閉型タ
ーボ冷凍機の連続運転が可能となる。

（２）運転継続のために、油を補給し、また油を油タン
クから抜き出すという煩わしい操作を要しない。

（３）蒸発器の冷媒液中に溶解している油の濃度が高く
なるのを抑制できるので、伝熱チューブの汚れを防ぎ良
好な伝熱を維持でき、省エネルギーとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の密閉型ターボ冷凍機の油回収装置の動
作を示すフローチャート、第２図は密閉型ターボ冷凍機
の構成を示す図、第３図は圧縮機の油回収装置の構成を
示す図である。 図中、１・・・・蒸発器、２・・・・圧縮機、３・・・
・吸込容量制御弁、４・・・・凝縮器、５・・・・膨張
機構、６・・・・羽根車、７・・・・増速歯車、８・・
・・油溜り、９・・・・バイパス路、１０・・・・ホッ
トガスバイパス弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機が吸込容量制御弁を備え、該圧縮機吸込側
   に油溜り室があり、該油溜り室に溜った油を吸込装置に
   より油タンクに回収する回収機構を備え、負荷の大小に
   応じて圧縮機を自動発停する機構を有する密閉型ターボ
   冷凍機において、前記圧縮機の自動発停の単位時間当り
   の回数が所定の設定回数以上になったとき、前記圧縮機
   の吸込容量制御弁を一定時間以上強制的に一定の開度以
   上に維持する手段を具備することを特徴とする密閉型タ
   ーボ冷凍機の油回収装置。
2. （２）前記圧縮機の吸込容量制御弁を一定時間以上強制
   的に一定の開度以上に維持するに際して、前記圧縮機か
   ら凝縮器に流入した冷媒ガスの一部を蒸発器へバイパス
   するバイパス路に設けられたホットガスバイパス弁を開
   くことを特徴とする請求項（１）記載の密閉型ターボ冷
   凍機の油回収装置。