JPH05118675A - マルチタイプ冷凍機、およびこの冷凍機用の油分離器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置全体の簡素化，小形化を図り、かつ信頼
性の向上を図ること。 【構成】 複数台である第１，第２の圧縮機２，３によ
り圧縮され、かつ油を含んだ冷媒ガスを油分離器６に吐
出し、油分離器６により冷媒ガスと油とに分離し、冷媒
ガスを凝縮器１０に送り、油を油タンク１３に回収した
のち油冷却器１５により冷却し、給油管１６を有する油
循環系統を通じて圧縮機における潤滑の必要な部材に給
油するマルチタイプ冷凍機において、前記複数台の圧縮
機２，３に対して、圧縮機台数よりも少なくとも１台少
ない共用形の油分離器６を搭載し、複数台の圧縮機２，
３の吐出側と油分離器６とを吐出管４，５で結んで構成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油を含んだ冷媒ガスを
複数台の圧縮機で圧縮し、冷媒中の油を分離し、冷媒を
凝縮して循環させ、油を冷却したのち循環させ、圧縮機
における潤滑の必要な部材に給油する形式のマルチタイ
プ冷凍機と、この冷凍機に用いる油分離器に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術としては、実開昭５４
−６７８４４号公報に記載の技術がある。この公報に記
載の従来技術は、低段側圧縮機と高段側圧縮機とを備え
た２段圧縮形スクリュー冷凍機の潤滑装置であって、前
記高段側圧縮機の吐出側に油タンクを接続し、この油タ
ンクの下部に油ポンプを備えた第１油回路を接続し、こ
の第１油回路の吐出側を前記高段側圧縮機における潤滑
の必要な部材に連絡し、前記油タンクの下部に第２油回
路を接続し、この第２油回路の出口側を前記低段側圧縮
機における潤滑の必要な部材に連絡している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では、油タンク内の油面に気体が当たって油上がりが発
生し、その油がフィルタに付着し、油と気体の分離効率
が低下する問題があり、油面とセパレータ間の間隔を所
定量必要とするため、油分離器の大きさが大きくなる問
題があり、複数台の圧縮機に、これよりも少ない台数の
油分離器を共用する点について考慮されていないので、
油サイクル系統が複雑化し、油分離器を含む部品点数が
多く、製作，組立工数が多くなり、コストアップが避け
られない問題もあった。

【０００４】本発明の目的は、装置全体の簡素化，小形
化を図り、かつ信頼性の向上を図り得るマルチタイプ冷
凍機を提供することにある。

【０００５】また、本発明の他の目的は前記マルチタイ
プ冷凍機に採用して便利で、しかも信頼性の高いマルチ
タイプ冷凍機用の油分離器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的は、複数台の圧
縮機に対して、圧縮機台数よりも少なくとも１台少ない
共用形油分離器を搭載し、複数台の圧縮機の吐出側と前
記油分離器の入口側とを配管で結んだことにより、達成
される。

【０００７】また、前記目的は複数台の圧縮機として
の、単段スクリュー圧縮機もしくは複合段スクリュー圧
縮機、レシプロ圧縮機またはスクロール圧縮機に適用す
ることにより、さらには複数台の圧縮機が同一運転圧力
で互いに冷媒ガスの吐出容量が同一容量もしくは異容量
のものに適用することにより、またさらには油循環系統
が、油冷却器側の吐出圧力と圧縮機の低圧側の圧力との
差圧による差圧給油方式または油ポンプによる強制給油
方式のものに適用することによっても、達成される。

【０００８】さらに、本発明の他の目的は、単一の油分
離器胴内に、複数台の油分離装置を設置し、複数台の圧
縮機の吐出側と、前記複数台の油分離装置のうちの当該
油分離装置の入口側とを接続可能に構成したことによ
り、達成される。

【０００９】

【作用】本発明では、複数台の圧縮機に対して、圧縮機
台数よりも少なくとも１台少ない共用形油分離器を搭載
し、この少ない台数の油分離器でまかない得るように構
成しているので、装置全体の簡素化を図ることができ、
ひいては製作，組立工数を少なくし、コストダウンを図
り得るほか、小形化を図り、しかも信頼性を向上させる
ことができる。

【００１０】また、本発明では圧縮機が単段スクリュー
圧縮機、複合段スクリュー圧縮機、レシプロ圧縮機、ス
クロール圧縮機に適用しても、さらには複数台の圧縮機
が同一運転圧力で互いに冷媒ガスの吐出容量が同一容
量、異容量のものに適用しても、またさらには油循環系
統が差圧給油方式、強制給油方式のものに適用しても、
装置全体の簡素化、小形化を図り、かつ信頼性の向上を
図ることが可能となる。

【００１１】さらに、本発明では単一の油分離器胴内
に、複数台の油分離装置を設置し、複数台の圧縮機に共
用できるようにしているので、マルチタイプ冷凍機用と
して便利であり、しかも共用形油分離器として、信頼性
を高めることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１３】図１は本発明マルチタイプ冷凍機の第１の
実施例を示すサイクル系統図である。

【００１４】この図１に示す第１の実施例では、吸入ス
トレーナ１と、第１，第２の圧縮機２，３と、第１，第
２の圧縮機２，３に共用の油分離器６と、油タンク１３
と、油冷却器１５と、油循環系統と、冷媒ガスの凝縮器
１０とを備えている。

【００１５】前記油分離器６は、単一の油分離器胴内に
２台の油分離装置７，８を並列に設置した共用形油分離
器に構成されている。

【００１６】前記第１，第２の圧縮機２，３には、この
実施例では単段スクリュー圧縮機が用いられている。そ
して、第１の圧縮機２の吐出側は吐出管４を介して油分
離器６の油分離装置７側に接続されており、第２の圧縮
機３の吐出側は吐出管５を介して油分離器６の油分離装
置８側に接続されている。

【００１７】前記油分離器６と油タンク１３とは、油管
１２により接続されている。一方、油分離器６と凝縮器
１０とは、吐出管９により接続されている。

【００１８】前記油タンク１３と油冷却器１５とは、油
管１４により接続されている。

【００１９】前記油循環系統は、給油管１６と、これに
設けられた油ストレーナ１７および給油電磁弁１８と、
第１，第２の圧縮機２，３の低圧側に設けられた給油口
に取り付けられた給油継手１９とを有している。前記給
油管１６は、前記油冷却器１５の吐出側と、第１，第２
の圧縮機２，３の低圧側に取り付けられた給油継手１９
間に接続されている。すなわち、この油循環系統には吐
出圧力相当の高圧力の油１１を圧縮機の吸入圧力または
中間圧力に位置する低圧側の給油口へ導入させる差圧給
油方式を採用している。

【００２０】次に、第１の実施例のマルチタイプ冷凍機
の動作を説明する。

【００２１】油を含んだ冷媒ガスは、各吸入ストレーナ
１を通過して第１，第２の圧縮機２，３に吸入される。

【００２２】前記第１の圧縮機２に吸入された冷媒ガス
は、この第１の圧縮機２で圧縮されたのち、吐出管４を
通り、油分離器６の胴内に設置された油分離装置７に送
られる。一方、前記第２の圧縮機３に吸入された冷媒ガ
スは、この第２の圧縮機３で圧縮されたのち、吐出管５
を通り、油分離器６の胴内に設置された油分離装置８に
送られる。

【００２３】前記油分離器６の油分離装置７，８に送入
された冷媒ガスは、油分離装置７，８を通過し、これら
油分離装置７，８を通過する際に、冷媒ガス中に含まれ
ている油１１が分離される。そして、油１１が除去され
た冷媒ガスは、油分離器６から吐出管９を通って凝縮器
１０に送られる。冷媒ガスから分離された油１１は、油
分離器６から油管１２を通り、油タンク１３に溜められ
たのち、油管１４を通じて油冷却器１５に送られ、冷却
される。

【００２４】前記油冷却器１５で冷却された油１１は、
油循環系統の給油管１６により取り出され、油ストレー
ナ１７を経て第１，第２の圧縮機２，３に接続された給
油管１６に分岐され、この給油管１６に設けられた給油
電磁弁１８を通り、第１，第２の圧縮機２，３の低圧側
の給油口に取り付けられた給油継手１９を経て、第１，
第２の圧縮機２，３のロータや、軸受の摺動部等の潤滑
の必要な部材に給油される。

【００２５】以上のように、この第１の実施例によれ
ば、２台の圧縮機としての第１，第２の圧縮機２，３に
つき、１台の油分離器６により、油を含んだ冷媒ガスを
処理することができる。したがって、油分離器を含む部
品点数を少なくし、装置全体の簡素化，小形化を図るこ
とができる。また、第１，第２の圧縮機２，３から吐出
された冷媒ガスを、油分離器６内の２台の油分離装置
７，８に各別に送入し、処理するようにしているので、
的確に処理できる結果、信頼性を高めることができる。

【００２６】ついで、図２は本発明マルチタイプ冷凍機
の第２の実施例を示すサイクル系統図である。

【００２７】この図２に示す第２の実施例では、第１，
第２の圧縮機２，３に設けられた吐出管４，５の端部が
集合管２０に接続されている。この集合管２０の出口側
は、油分離器２１に接続されている。

【００２８】前記油分離器２１は、胴内に油分離装置２
２を１台設置して構成されている。

【００２９】この第２の実施例のマルチタイプ冷凍機で
は、第１，第２の圧縮機２，３で圧縮された冷媒ガスは
当該吐出管４，５を通じていったん集合管２０に集めら
れる。

【００３０】ついで、前記冷媒ガスは、集合管２０から
油分離器２１の油分離装置２２に送入され、この油分離
装置２２を通過する際に、冷媒ガス中に含まれている油
１１が分離される。

【００３１】したがって、この第２の実施例によれば、
２台の圧縮機につき、１台の油分離器２１で足り、かつ
１台の油分離装置２２を備えた油分離器２１で処理でき
るので、装置全体をより一層簡素化することが可能とな
る。

【００３２】この第２の実施例の他の構成，作用につい
ては、前記第１の実施例と同様である。

【００３３】次に、図３は本発明マルチタイプ冷凍機の
第３の実施例を示すサイクル系統図である。

【００３４】この図３に示す第３の実施例では、第１，
第２の圧縮機２，３のほかに、第３の圧縮機２３を備え
ている。

【００３５】そして、前記第１，第２，第３の圧縮機
２，３，２３の吐出管４，５，２５の端部は、集合管２
７に接続されている。この集合管２７には、吐出管２
８，２９が設けられている。２本の吐出管２８，２９の
うちの、一方の吐出管２８は油分離器６内に設置された
油分離装置７側に接続され、他方の吐出管２９は油分離
器６内に設置された油分離装置８側に接続されている。

【００３６】これにより、この第３の実施例では第１，
第２，第３の圧縮機２，３，２３により圧縮された冷媒
ガスは吐出管４，５，２５を経ていったん集合管２７に
集められる。ついで、前記集合管２７より２本の吐出管
２８，２９に分岐され、一方の吐出管２８から吐出され
た冷媒ガスは油分離器６内の油分離装置７に送入され、
この油分離装置７を通過する際に、冷媒ガス中の油１１
が分離され、他方の吐出管２９から吐出された冷媒ガス
は油分離器６内の油分離装置８に送入され、この油分離
装置８を通過する際に、冷媒ガス中の油１１が分離され
る。

【００３７】したがって、この第３の実施例によれば、
３台の圧縮機につき、１台の油分離器６により、油１１
を含んだ冷媒ガスを処理することができる。

【００３８】この第３の実施例の他の構成，作用につい
ては、前記第１の実施例と同様である。

【００３９】さらに、図４は本発明マルチタイプ冷凍機
の第４の実施例を示すサイクル系統図である。

【００４０】この図４に示す第４の実施例では、第１，
第２の圧縮機２，３に対して油分離器６ａが設けられ、
第３，第４の圧縮機２３，２４に対して油分離器６ｂが
設けられている。

【００４１】前記油分離器６ａ，６ｂは、それぞれ単一
の油分離器胴内に油分離装置７，８を設置して構成され
ている。

【００４２】前記第１，第２の圧縮機２，３に設けられ
た吐出管４，５は、油分離器６ａ内の当該油分離装置
７，８側に接続されている。前記第３，第４の圧縮機２
３，２４に設けられた吐出管２５，２６は、油分離器６
ｂ内の当該油分離装置７，８側に接続されている。

【００４３】前記油分離器６ａ，６ｂは、油管１２ａ，
１２ｂを介して単一の油タンク１３に接続され、また冷
媒ガス用の吐出管９ａ，９ｂを介して単一の凝縮器１０
に接続されている。

【００４４】そして、この第４の実施例では、第１，第
２の圧縮機２，３により圧縮された冷媒ガスは、吐出管
４，５を通じて油分離器６ａ内の油分離装置７，８に送
入され、当該油分離装置７，８を通過する際に、冷媒ガ
ス中の油１１が分離され、分離された油１１は油管１２
ａを通って油タンク１３に送られ、油１１の除去された
冷媒ガスは吐出管９ａを通って凝縮器１０に送られる。
一方、第３，第４の圧縮機２３，２４により圧縮された
冷媒ガスは、吐出管２５，２６を通じて油分離器６ｂ内
の油分離装置７，８に送入され、当該油分離装置７，８
を通過する際に、油１１が分離され、分離された油１１
は油管１２ｂを通って油タンク１３に送られ、油１１の
除去された冷媒ガスは吐出管９ｂを通って凝縮器１０に
送られる。

【００４５】その結果、この第４の実施例によれば、４
台の圧縮機につき、２台の油分離器により、油を含んだ
冷媒ガスを的確に処理することができる。

【００４６】この第４の実施例の他の構成，作用につい
ては、前記第１の実施例と同様である。

【００４７】次に、図５は本発明マルチタイプ冷凍機の
第５の実施例を示すサイクル系統図である。

【００４８】この図５に示す第５の実施例では、第１，
第２の２段スクリュー圧縮機３１，３２が設けられてい
る。前記第１，第２の２段スクリュー圧縮機３１，３２
は、低段側圧縮機３３により圧縮した冷媒ガスをガス送
入管３５を通じて高段側圧縮機３４に送入し、高段側圧
縮機３４により再度圧縮して吐出するように構成されて
いる。

【００４９】前記第１の２段スクリュー圧縮機３１の高
段側圧縮機３４の吐出側には、吐出管３６が接続され、
この吐出管３６は油分離器６の胴内に設置された油分離
装置７側に接続されている。一方、前記第２の２段スク
リュー圧縮機３２の高段側圧縮機３４の吐出側には、吐
出管３７が接続され、この吐出管３７は油分離器６の胴
内に設置された油分離装置８側に接続されている。

【００５０】また、油冷却器１５と第１，第２の２段ス
クリュー圧縮機３１，３２間には、差圧給油方式の油循
環系統が設けられている。この油循環系統は、油冷却器
１５に取り付けられた給油管１６ａから油ストレーナ１
７および給油電磁弁１８，１８を通じて第１の２段スク
リュー圧縮機３１の低段側圧縮機３３の給油口と高段側
圧縮機３４の給油口とに油１１を供給し、同油冷却器１
５に取り付けられた給油管１６ｂから油ストレーナ１７
および給油電磁弁１８，１８を通じて第２の２段スクリ
ュー圧縮機３２の低段側圧縮機３３の給油口と高段側圧
縮機３４の給油口とに油１１を供給するようになってい
る。

【００５１】この第５の実施例では、冷媒ガスは吸入ス
トレーナ１を通じて第１，第２の２段スクリュー圧縮機
３１，３２の低段側圧縮機３３に吸入され、圧縮され
る。第１，第２の２段スクリュー圧縮機３１，３２の低
段側圧縮機３３により圧縮された冷媒ガスは、ガス送入
管３５を通じて第１，第２の２段スクリュー圧縮機３
１，３２の高段側圧縮機３４に送入され、圧縮される。
前記第１の２段スクリュー圧縮機３１の高段側圧縮機３
４により圧縮された冷媒ガスは、吐出管３６を通じて油
分離器６の油分離装置７側に送入され、この油分離装置
７を通過する際に、冷媒ガス中の油１１が分離され、前
記第２の２段スクリュー圧縮機３２の高段側圧縮機３４
により圧縮された冷媒ガスは、吐出管３７を通じて油分
離器６の油分離装置８側に送入され、この油分離装置８
を通過する際に、冷媒ガス中の油１１が分離される。

【００５２】分離された油１１は、油管１２を通じて油
タンク１３に送られ、冷却されたのち、給油管１６ａ，
１６ｂ、油ストレーナ１７および給油電磁弁１８を通じ
て第１，第２の２段スクリュー圧縮機３１，３２の低，
高段側圧縮機３３，３４の給油口に送られ、圧縮機のロ
ータや、軸受の摺動部等の潤滑の必要な部材に供給され
る。

【００５３】この第５の実施例の他の構成，作用につい
ては、前記第１の実施例と同様である。

【００５４】なお、本発明では圧縮機はスクリュー圧縮
機に限らず、レシプロ圧縮機にも適用でき、スクロール
圧縮機にも適用できる。

【００５５】また、複数台の圧縮機は同一運転圧力で互
いに冷媒ガスの吐出容量が同一容量のものでも良く、異
容量のものでも良い。

【００５６】さらに、油冷却器から圧縮機に油を送給す
る油循環系統は、図面に示す差圧給油方式に限らず、油
ポンプによる強制給油方式を採用しても良い。

【００５７】

【発明の効果】以上説明した本発明マルチタイプ冷凍機
によれば、複数台の圧縮機に対して、圧縮機台数よりも
少なくとも１台少ない共用形油分離器を搭載し、複数台
の圧縮機の吐出側と前記油分離器の入口側とを配管で結
んでいるので、装置全体の簡素化を図り、製作，組立工
数を少なくし、コストダウンを図り得る効果を有するほ
か、小形化を図り、かつ信頼性の向上を図り得る効果が
ある。

【００５８】また、本発明は複数台の圧縮機としての、
単段スクリュー圧縮機もしくは複合段スクリュー圧縮
機、レシプロ圧縮機またはスクロール圧縮機に適用する
ことにより、さらには複数台の圧縮機が同一運転圧力で
互いに冷媒ガスの吐出容量が同一容量もしくは異容量の
ものに適用することにより、またさらには油循環系統が
油冷却器側の吐出圧力と圧縮機の低圧側の圧力との差圧
による差圧給油方式または油ポンプによる強制給油方式
のものに適用しても、装置全体の簡素化，小形化を図
り、かつ信頼性の向上を図り得る効果がある。

【００５９】さらに、本発明油分離器によれば、単一の
油分離器胴内に、複数台の油分離装置を設置し、複数台
の圧縮機の吐出側と、前記複数台の油分離装置のうちの
当該油分離装置の入口側とを接続可能に構成しているの
で、前記マルチタイプ冷凍機に採用して便利で、しかも
信頼性の向上を図り得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すサイクル系統図で
ある。

【図２】本発明の第２の実施例を示すサイクル系統図で
ある。

【図３】本発明の第３の実施例を示すサイクル系統図で
ある。

【図４】本発明の第４の実施例を示すサイクル系統図で
ある。

【図５】本発明の第５の実施例を示すサイクル系統図で
ある。

【符号の説明】

１…冷媒ガスの吸入ストレーナ、２…第１の圧縮機、３
…第２の圧縮機、４，５…冷媒ガスの吐出管、６…油分
離器、７，８…油分離装置、１０…凝縮器、１１…油、
１３…油タンク、１５…油冷却器、１６…油循環系統の
給油管、１７…同油ストレーナ、１８…同給油電磁弁、
２０…冷媒ガスの集合管、２１…油分離器、２２…油分
離装置、２３…第３の圧縮機、２５…冷媒ガスの吐出
管、２７…同集合管、２８，２９…同吐出管、２４…第
４の圧縮機、２６…冷媒ガスの吐出管、６ａ，６ｂ…油
分離器、３１…第１の２段スクリュー圧縮機、３２…第
２の２段スクリュー圧縮機、３３…低段側圧縮機、３４
…高段側圧縮機、３５…ガス送入管、３６，３７…冷媒
ガスの吐出管、１６ａ，１６ｂ…油循環系統の給油管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 穂積 正 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所清水工場内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台の圧縮機により圧縮されかつ油を
   含んだ冷媒ガスを油分離器に吐出し、油分離器により冷
   媒ガスと油とに分離し、冷媒ガスを凝縮器に送り、油を
   油タンクに回収したのち油冷却器により冷却し、冷却し
   た油を油循環系統を通じて圧縮機における潤滑の必要な
   部材に給油するマルチタイプ冷凍機において、前記複数
   台の圧縮機に対して、圧縮機台数よりも少なくとも１台
   少ない共用形油分離器を搭載し、複数台の圧縮機の吐出
   側と前記油分離器の入口側とを配管で結んだことを特徴
   とするマルチタイプ冷凍機。
2. 【請求項２】 前記圧縮機が、単段スクリュー圧縮機と
   複合段スクリュー圧縮機のいずれかであることを特徴と
   する請求項１記載のマルチタイプ冷凍機。
3. 【請求項３】 前記圧縮機が、レシプロ圧縮機であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のマルチタイプ冷凍機。
4. 【請求項４】 前記圧縮機が、スクロール圧縮機である
   ことを特徴とする請求項１記載のマルチタイプ冷凍機。
5. 【請求項５】 前記複数台の圧縮機が、同一運転圧力で
   互いに冷媒ガスの吐出容量が、同一容量と異容量のいず
   れかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
   記載のマルチタイプ冷凍機。
6. 【請求項６】 前記油循環系統が、油冷却器側の吐出圧
   力と圧縮機の低圧側の圧力との差圧による差圧給油方式
   のものであることを特徴とする請求項１記載のマルチタ
   イプ冷凍機。
7. 【請求項７】 前記油循環系統が、油ポンプによる強制
   給油方式のものであることを特徴とする請求項１記載の
   マルチタイプ冷凍機。
8. 【請求項８】 単一の油分離器胴内に、複数台の油分離
   装置を設置し、複数台の圧縮機の吐出側と、前記複数台
   の油分離装置のうちの当該油分離装置の入口側とを接続
   可能に構成したことを特徴とするマルチタイプ冷凍機用
   の油分離器。