JPH04190051A - 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） 本発明は、圧縮機の吐出側に油回収器を備え、該油回収
器で回収した油を油冷却器で冷却して圧縮機に戻すよう
にした冷凍装置に関し、より具体的には、前記油回収器
における油面の高レベル異常時の対策に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、この種油回収器における高レベル時の対策案とし
て、特開平２−１８３７６８号公報で開示されたものが
知られている。このものは、油回収器で高レベルが検出
されたとき、冷凍装置の膨張機構を構成する電動弁等を
所定時間閉鎖することにより、圧縮機に吸い込ませる吸
入ガス量を極端に減らし、該圧縮機でガス欠運転を行っ
て、吐出ガスの温度を強制的に高め、油中に溶は込む冷
媒ガス量を減らして、油回収器に溜る油の体積を減少さ
せ、その油面を低下させるようにしたものである。この
ように、高レベル異常を回避させるのは、油回収器の下
流側に介装される凝縮器や蒸発器等に油が滞留するのを
、防止し、又、油回収器と圧縮機の吸入側との間に一般
的に介装される均圧管を通して、運転停止時に多量の油
が圧縮機の吸入側に移送され、再起動時に油圧縮を招く
のを回避する等のためである。

（発明が解決しようとする課Ｈ） しかし、上記公報記載の対策では、高レベル異常時に直
ちに圧縮機を停止するものに比べて該圧縮機の停止及び
再起動の時間ロスが節約でき、蒸発器で生成する冷水等
の温度変動を少なくできるが、圧縮機に吸い込ませる吸
入ガス量つまりは蒸発器を通過する冷媒量が極端に減ら
されることになるため、該蒸発器での冷却能力はほとん
どなくなり、結局、蒸発器で生成される冷水等の温度が
変動してしまう問題が起こる。

本発明の目的は、冷媒の循環量を変えることなく、蒸発
器等の二次側機器における温度分布の乱れを殆ど無くす
ることができながら、油回収器での高レベル異常を回避
することができる冷凍装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） そこで、本発明では、上記目的を達成するために、圧縮
機（１）の吐出経路に油回収器（２）を備え、該油回収
器（２）の油流出口と前記圧縮機（１）の油性入口とを
結ぶ油戻し経路（３）に油冷却器（４）を介装した冷凍
装置において、前記油戻し経路（３）に、前記油冷却器
（４）における油通路の一部を側路するバイパス通路（
５）を設けると共に、前記バイパス通路（５）を開閉す
る開閉手段（６）と、前記油回収器（２）に溜る油の高
レベル限界値を検出する高レベル検出手段（７）と、こ
の検出手段（７）で扁レベルが検出されたとき前記開閉
手段（６）を所定時間にわたり開制御する開閉制御手段
（８）とを設けた。

又、上記構成において、油冷却器（４）における油通路
の一部を側路するバイパス通路（５）に代えて、油冷却
器（４）を側路するバイパス通路（５０）を設けた。

更に、上記各構成で、冷凍装置の安全性をも確保するた
め、開閉手段（６）を所定時間にわたり開制御した後、
高レベル検出手段（７）で高レベルが再検出されたとき
圧縮機（１）を停止する運転停止手段（９）を設けた。

（作用） 高レベル検出手段（７）で油回収器（２）の高レベルが
検出されると、開閉制御手段（８）により開閉手段（６
）が開かれてバイパス通路（５）が開かれ、油回収器（
２）から圧縮機（１）に戻る油は、油冷却器（４）にお
ける油通路の一部を側路して流れることになる。これに
より、油冷却器（４）での圧力損失が小さくなり、戻し
油の油量が増加し、油回収器（２）での油面の低下を促
進できると共に、油冷却器（４）での冷却面積が減るた
め、戻し油の温度が上昇し、油中に溶は込む冷媒ガス量
を減少できて、油回収器（２）に溜る油の体積を減らす
ことができ、油回収器（２）での油面を低下させること
ができる。しかも、このとき、圧縮機（１）は停止しな
いし、冷媒循環量も殆ど変化しないため、蒸発器等の二
次側機器での温度変動を殆ど無くすることができる。

又、油冷却器（４）の油通路の一部を側路するバイパス
通路（５）に代えて、油冷却器（４）を側路するバイパ
ス通路（５０）を設ける場合は、油回収器（２）での高
レベル時に、バイパス通路（５０）と油冷却器（４）と
の２つの経路から油が戻るため、戻し油の油量を増加で
き、油回収器（２）での油面の低下を促進できると共に
、油冷却器（４）を通過しない油が圧縮機（１）に戻る
ため、戻し油の温度が上昇し、油中に溶は込む冷媒ガス
量を減少できて、油回収器（２）に溜る油の体積を減ら
すことができ、油回収器（２）での油面を低下させるこ
とができる。

更に、運転停止手段（９）による圧縮機（１）の運転停
止制御により、バイパス制御では是正できない高レベル
異常の発生時、装置の安全を図ることができる。

（実施例） 第１図に示す冷凍装置は、モータ（１０）で駆動される
スクリュー式等の圧縮機（１）を備え、該圧縮機（１）
の吐出側から、デミスタ（２０）をもつ油分離部（２１
）と油タンク（２２）とを直結した油回収器（２）、冷
却水配管（３１）を配管した水冷凝縮器（３０）、電動
弁や感温膨張弁等で構成する膨張機構（３５）及び冷水
取出管（５１）を配管した蒸発器（５２）を順次接続し
ている。又、油回収器（２）の油流出口（２３）と圧縮
機（１）の油性入口（１１）とを結ぶ油戻し経路（３）
には油冷却器（４）を介装し、圧縮機（１）での潤滑や
シールが良好に行えるようにしている。更に、油回収器
（２）の上部と圧縮機（１）の吸入側との間には、圧縮
機の運転停止時開く開閉弁（１２）をもつ均圧管（１３
）を介装している。

前記油冷却器（４）は、ジャケット（４０）内に多数の
仕切体（４１）を互い違いに配設して、油導入口（４２
）と油取出口（４３）との間に蛇行状の油通路（４４）
を形成していると共に、水配管（４５）が接続される第
１ヘツダー（４６）と他側の第２ヘツダー（４７）との
間に、前記油通路（４４）を流れる油を冷やす冷却管（
４８）を介装している。

尚、（１４）（１５）は逆止弁である。

以上の構成で、前記油冷却器（４）に前記油通路（４４
）を流れる油を途中で取出す中間取出口（４９）を設け
て、該中間取出口（４９）と前記油戻し経路（３）との
間に、前記油通路（４４）の後半部分を側路するバイパ
ス通路（５）を設けると共に、前記バイパス通路（５）
に、該バイパス通路（５）を開閉する電磁弁（ＳＶＩ）
から成る開閉手段（６）を介装する。

又、前記油回収器（２）に、該油回収器（２）に溜る油
の高レベル限界値を検出する高レベル検出手段（７）と
、低レベル限界値を検出する低レベル検出手段（７０）
とを設ける。

更に、前記高レベル検出手段（７）で高レベルが検出さ
れたとき前記開閉手段（６）を約数十秒間程度の所定時
間にわたり開制御する開閉制御手段（８）を設けると共
に、該開閉制御手段（８）で開閉手段（６）を所定時間
にわたり開制御した後、前記高レベル検出手段（７）で
高レベルが再検出されたとき前記圧縮機（１）を停止す
る運転停止手段（９）を設ける。尚、低レベル検出手段
（７０）で低レベルが検出されたときには直ちに圧縮機
（１）を停止させるようにしている。

前記開閉制御手段（８）及び前記運転停止手段（９）は
、第２図に示す電気回路で構成するものであり、以下そ
の動作及び作用を、第３図に示したフローチャートを併
用して説明する。

通常運転時は、主電源接点（２７）がオンしていると共
に、前記冷水取出管（５１）に配設した冷水サーモ（２
３ＷＥ）並びに、この冷水取出管（５１）及び前記冷却
水配管（３１）の水循環ポンプのインターロック接点（
ＡＸＰ）が全てオンされており、圧縮機（１）のモータ
（１０）を発停するリレー（ＣＭ）が励磁され、そのメ
イク接点（ＣＭ−ａ　１）（ＣＭ−ａ２）がオンされて
いる。又、電磁弁（ＳＶＩ）は非励磁とされ、抜弁は閉
じられている（第３図ステップ■）。

この状態で、高レベル検出手段（７）で同レベルが検出
されると（ステップ■）、高レベル接点（３３０Ｈ）が
オンしてリレー（３３０ＨＸ）が励磁され、そのメイク
接点（３３０ＨＸ−ａ　１）（３３０ＨＸ−ａ２）がオ
ンされ、第１及び第２タイマ（ＴＩ）（Ｔ２）が励磁さ
れる。ここに、第１タイマ（Ｔ１）の時限は例えば５秒
に、第２タイマ（Ｔ２）の時限はそれより長い例えば３
５秒に設定している。

こうして、高レベル接点（３３０Ｈ）がオンされてから
前記第１タイマ（Ｔ１）の励磁が５秒間継続されると（
ステップ■）、その限時メイク接点（Ｔ　１−　ａ）が
オンされて、電磁弁（ＳＶＩ）が励磁され、前記バイパ
ス通路（５）が開かれる（ステップ■）。又、高レベル
接点（３３０Ｈ）がオンされてから前記第２タイマ（Ｔ
２）の励磁が３５秒間継続されると（ステップ■）、そ
の限時ブレーク接点（Ｔ２−ｂ）がオフされて、電磁弁
（ＳＶＩ）が非励磁とされ、前記バイパス通路（５）が
閉じられる（ステップ■）。尚、第１タイマ（Ｔ１）が
励磁されてから５秒以内に高レベル接点（３３０Ｈ）が
オフした場合には、電磁弁（ＳＶＩ）は励磁されず、抜
弁は開かれない。極−時的に油面が上昇する場合をバイ
パス制御の対象から除外すると共に、確実な高レベル検
出を行うためである。又、−旦、第１タイマ（Ｔ１）に
より電磁弁（ＳＶＩ）が励磁され抜弁が開かれても、高
レベル接点（３３０Ｈ）が３５秒以内にオフした場合は
、ステップ■から■に戻って電磁弁（ＳＶＩ）はその時
点で非励磁となり、閉じられる。油面が高レベル限界値
を下回り、バイパス制御の必要性が無くなるためである
。

以上により、高レベルが検出されると、バイパス通路（
５）は最大限３０秒間開かれることになり、このバイパ
ス制御により、油冷却器（４）を通過する戻し油の大部
分は、油通路（４４）の後半部分を通過せずに中間流出
口（４９）から抜かれて圧縮機（１）に戻されることに
なる。このため、油冷却器（４）での圧力損失が小さく
なり、戻し油の油量が増加し、油回収器（２）での油面
の低下を促進できると共に、油冷却器（４）での冷却面
積が減るため、戻し油の温度が上昇し、油中に溶は込む
冷媒ガス量を減少できて、油回収器（２）に溜る油の体
積を減らすことができ、全体として油回収器（２）での
油面を迅速に低下させることができるのである。しかも
、このとき、圧縮機（１）は停止しないし、又、蒸発器
（５２）を流通する冷媒循環量も殆ど変化しないため、
該蒸発器（５２）で生成する冷水温度の変動を殆ど無く
することができるのである。

一方、高レベル接点（３３０Ｈ）がオンされてから第２
タイマ（Ｔ２）の励磁が３５秒間継続されて最大３０秒
間のバイパス制御を行ったにも拘らず、高レベルが解消
しない場合（ステップ■）には、前記第２タイマ（Ｔ２
）の限時メイク接点（Ｔ２−ａ）がオン動作されて、更
に、例えば５秒の時限をもつ第３タイマ（Ｔ３）が励磁
され、その励磁が５秒間継続されると（ステップ■）、
その限時切換接点（Ｔ３−ｃ）が切換えられ、タイマリ
レー（５Ｔ）が非励磁にされてそのブレーク接点（５Ｔ
−ｂ）がオフの状態から復帰させられてオンの状態に戻
され、リレー（５Ｘ）が励磁されて、そのブレーク接点
（５Ｘ−ｂ）がオフされ、圧縮機（１）のモータ（１０
）を発停するリレー（ＣＭ）が非励磁にされて、圧縮機
（１）の運転が停止されるのである（ステップ■）。

又、同時に、前記第３タイマ（Ｔ３）の限時切換接点（
Ｔ３−ｃ）の切換えにより、自己保持用のリレー（３３
０Ｈ２）が励磁されてそのメイク接点（３３０Ｈ２−ａ
）がオンされ、警報用ランプ（ＯＬＩ）が点灯されて、
油面の高レベル異常が警報されるのである。尚（３Ｒ）
はランプを消灯させるリセットスイッチである。

以上の圧縮機（１）の運転停止制御により、バイパス制
御では是正できない高レベル異常の発生時、冷凍装置の
安全が図れるのである。

ところで、第１図に示した実施例では、前記バイパス通
路（５）を油冷却器（４）の一部を側路するように設け
たが、第４図に示すように、油冷却器（４）の全体を側
路するようなバイパス通路（５０）を設けてもよい。こ
の場合、バイパス通路（５０）は細管等で構成し、戻し
油の一部は油冷却器（４）にも通るようにし、戻し油の
温度が異常に上昇しないようにするのが好ましい。

この場合にも、油回収器（２）での高レベル時に、第２
図及び第３図に示した制御を行うのであり、バイパス通
路（５０）と油冷却器（４）との２つの経路から油が戻
るため、戻し油の油量を増加でき、油回収器（２）での
油面の低下を促進できると共に、油冷却器（４）を通過
しない油が圧縮機（１）に戻るため、戻し油の温度が上
昇し、油中に溶は込む冷媒ガス量を減少できて、油回収
器（２）に溜る油の体積を減らすことができ、油回収器
（２）での油面を迅速に低下させることができるのであ
り、又、このバイパス通路（５０）によるバイパス制御
では是正できない油面上昇がある場合には圧縮機（１）
を停止し、装置の安全性が図れるのである。

（発明の効果） 以上、本発明では、油回収器（２）での高レベル時、バ
イパス通路（５又は５０）による戻し油のバイパス制御
により、蒸発器等の二次側機器における温度分布の乱れ
を殆ど無くすることができながら、油回収器（２）での
高レベル異常を回避することができる。

又、運転停止手段（９）を設け、バイパス制御では是正
できない高レベル異常時、圧縮機（１）を停止すること
により、装置の安全性をも確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る冷凍装置の第１実施例を示す配管
系統図、第２図は制御部の電気回路図、第３図はその動
作を示すフローチャート、第４図は第２実施例を示す配
管系統図である。 （１）・・・・圧縮機 （２）・・・・油回収器 （３）・・・・油戻し経路 （４）・・・・油冷却器 （５）・・・・バイパス通路 （６）・・・・開閉手段 （７）・・・・高レベル検出手段 （８）・・・・開閉制御手段 （９）・・・・運転停止手段 （５０）・・・・バイパス通路 第２図 ５り；ｔ１メ松イーヒｊ−子を二ζ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）の吐出経路に油回収器（２）を備え
   、該油回収器（２）の油流出口と前記圧縮機（１）の油
   性入口とを結ぶ油戻し経路（３）に油冷却器（４）を介
   装した冷凍装置において、前記油戻し経路（３）に、前
   記油冷却器（４）における油通路の一部を側路するバイ
   パス通路（５）を設けると共に、前記バイパス通路（５
   ）を開閉する開閉手段（６）と、前記油回収器（２）に
   溜る油の高レベル限界値を検出する高レベル検出手段（
   ７）と、この検出手段（７）で高レベルが検出されたと
   き前記開閉手段（６）を所定時間にわたり開制御する開
   閉制御手段（８）とを設けたことを特徴とする冷凍装置
   。
2. （２）圧縮機（１）の吐出経路に油回収器（２）を備え
   、該油回収器（２）の油流出口と前記圧縮機（１）の油
   性入口とを結ぶ油戻し経路（３）に油冷却器（４）を介
   装した冷凍装置において、前記油戻し経路（３）に、前
   記油冷却器（４）を側路するバイパス通路（５０）を設
   けると共に、前記バイパス通路（５０）を開閉する開閉
   手段（６）と、前記油回収器（２）に溜る油の高レベル
   限界値を検出する高レベル検出手段（７）と、この検出
   手段（７）で高レベルが検出されたとき前記開閉手段（
   ６）を所定時間にわたり開制御する開閉制御手段（８）
   とを設けたことを特徴とする冷凍装置。
3. （３）開閉手段（６）を所定時間にわたり開制御した後
   、高レベル検出手段（７）で高レベルが再検出されたと
   き圧縮機（１）を停止する運転停止手段（９）を備える
   請求項１又は請求項２記載の冷凍装置。