JPH07117320B2 - ターボ冷凍機の潤滑装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ビル、工場等の比較的大規模な空調システム
等に利用されるターボ冷凍機の潤滑装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種冷凍機の潤滑装置は、例えば実開昭56-776
96号公報に記載され、かつ、第４図に示すように、ター
ボ圧縮機（Ｃ）の下部位置にギア室（Ｇ）と連通する油
タンク（OT）を配設して、この油タンク（OT）の上部側
と前記圧縮機（Ｃ）の吸入部（Ｌ）とを、途中にオイル
セパレータ（Ｓ）を介装した均圧管（T1）で接続すると
共に、前記圧縮機（Ｃ）の被給油箇所と油タンク（OT）
とを、油ポンプ（Ｐ）をもった給油管（T2）で接続し
て、該給油管（T2）の中間部位で前記被給油箇所の上部
位置にオイルアキュムレータ（Ａ）を配設する一方、こ
のアキュムレータ（Ａ）の上部側と前記油タンク（OT）
との間を連絡管（T3）で接続して、該連絡管（T3）の途
中に通電閉形の電磁弁（Ｖ）を介装している。

こうして、圧縮機（Ｃ）の運転時には、前記電磁弁
（Ｖ）は閉じられ、連絡管（T3）を介したアキュムレー
タ（Ａ）から油タンク（OT）側への油のバイパスは阻止
されて、油ポンプ（Ｐ）の駆動で油タンク（OT）の油を
アキュムレータ（Ａ）に汲上げ、該アキュムレータ
（Ａ）から圧縮機（Ｃ）の被給油箇所へと強制給油させ
るようにしている。この場合、油タンク（OT）の内部は
均圧管（T1）を介して低圧側に均圧されており、オイル
セパレータ（Ｓ）で分離された油は、油戻し管（T4）を
介して、エゼクター（Ｅ）を備える回収管（T5）を経て
油タンク（OT）に戻される。

又、運転中に停電したような場合には、前記電磁弁
（Ｖ）の開動作で、アキュムレータ（Ａ）の内部を、連
絡管（T3）を介して、前記均圧管（T1）により低圧側に
均圧されている油タンク（OT）側に開放し、アキュムレ
ータ（Ａ）に貯溜されている油を自然落下させて前記被
給油箇所に供給し、停電時に圧縮機（Ｃ）が惰性回転す
るときの潤滑を確保できるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、以上の潤滑装置では、前記セパレータ（Ｓ）と
アキュムレータ（Ａ）とをそれぞれ個別に設けているた
め、取付コストが高くなったり、配置スペースが大とな
る問題がある。

又、この種ターボ冷凍機では、蒸発器の冷媒をエゼクタ
ーポンプ等を備える冷媒再生装置を介して圧縮機の吸入
側に注入する所謂冷媒再生を行うことが多く、かかる場
合に、注入冷媒から液分及び油を分離するために、該注
入冷媒の接続管を前記均圧管（T1）におけるセパレータ
（Ｓ）の前段に接続するのであるが、蒸発器からの注入
冷媒は低温であるため、前記セパレータ（Ｓ）で結露が
発生し、防露工事が必要になると共に、該セパレータ
（Ｓ）内で注入冷媒の液分を良好に蒸発させて再生能力
を高めるためには、別途加熱源を必要とするなどの問題
も起こるのであった。

更に、停電時、前記アキュムレータ（Ａ）は、連絡管
（T3）、油タンク（OT）及び均圧管（T1）を介して吸入
部（Ｌ）つまり低圧域に均圧されるため、該アキュムレ
ータ（Ａ）の油は自然落下により流下するしかなく、被
給油箇所への速やかな潤滑は行いがたい問題もあった。

本発明の目的は、前記セパレータとアキュムレータとを
一体に組込んでコンパクト化し、配置スペースを小とで
きながら、冷媒再生を行う場合にもこれによる弊害を無
くし得、更には、停電時の油供給を速やかに行い得るタ
ーボ冷凍機の潤滑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、ターボ冷凍機における圧縮機
（Ｃ）の吸入側に均圧管（15）を介して上部が連通され
る油タンク（９）を備え、前記均圧管（15）にオイルセ
パレータ（14）を介装すると共に、前記油タンク（９）
から被給油箇所に至る給油経路の途中に、前記被給油箇
所よりも上位に位置するオイルアキュムレータ（13）を
配設した構成において、前記オイルアキュムレータ（1
3）に前記オイルセパレータ（14）を内装することにし
た。

又、停電時の潤滑を考慮し、前記オイルアキュムレータ
（13）の上部は、通電閉形の電磁弁（20）を介装した連
絡管（21）を介して冷凍機の高圧側に接続することにし
た。

（作用） 前記アキュムレータ（13）に、セパレータ（14）を内装
することにより、全体がコンパクトとなって、取付コス
トが低廉となり、配置スペースも小となる。しかも、冷
媒再生を行う場合にあっては、油タンク（９）からの油
で比較的高温状態が保持されるアキュムレータ（13）に
よりセパレータ（14）が加熱されるため、該セパレータ
（14）での結露が防止できると共に、冷媒再生により注
入された冷媒中の液分の気化が促進され、その再生能力
をも高め得る。

更に、前記セパレータ（14）をアキュムレータ（13）に
内装した副次的作用として、上記冷媒再生を行わない場
合若しくは冷媒再生装置がそもそも無いシステムの場合
には、次の作用を奏することになる。即ち、油タンク
（９）からアキュムレータ（13）に導入され、潤滑に用
いられる油は、通常、送油系に介装される油ポンプや油
冷却器等の存在により、均圧管（15）を介して油タンク
（９）上部からセパレータ（14）に導入される油混じり
の冷媒よりも低温であるため、セパレータ（14）に導入
された油混じりの冷媒は、アキュムレータ（13）の油に
より冷却されることとなる。このため、セパレータ（1
4）に導入された油混じりの冷媒の比体積が小となっ
て、セパレータ（14）での油分離効率を向上できると共
に、圧縮機（Ｃ）の吸入側には低過熱度の冷媒が戻され
ることになるため性能の向上にも寄与し得るのである。

又、アキュムレータ（13）の上部を、通電閉形の電磁弁
（20）を介装した連絡管（21）を介して冷凍機の高圧側
に接続するときには、停電時、アキュムレータ（13）の
油は、自然落下のみならず、高圧圧力による圧送により
被給油箇所に供給されるため、惰性回転が最も大きい停
電直後から速やかな油供給が行えるのである。

（実施例） 第３図に示したターボ冷凍機は、ケーシング（１）に、
インペラー（２）、増速機（４）及びモータ（５）を内
装したターボ圧縮機（Ｃ）を備え、インペラー（２）の
吸入側に吸入管（60）を介して蒸発器（６）を接続する
と共に、吐出側に吐出管（70）を介して凝縮器（７）を
接続している。モータ（５）の駆動軸（5a）と、増速機
（４）の伝動軸（4a）とは、軸受（8a,8b,8c）を介して
支持している。

ケーシング（１）の下方には、ギア室（３）に開放され
る油タンク（９）を配設して、この油タンク（９）の底
部側を、油ポンプ（10）と油冷却器（11）とを介装した
給油管（12）を介して、前記各軸受（8a,8b,8c）などの
被給油箇所の上部に配設したオイルアキュムレータ（1
3）に汲上げ、給油分配管（12a）を介して前記被給油箇
所に給油するようにしている。

又、前記油タンク（９）の上部に位置するギア室（３）
と吸入管（70）との間にはオイルセパレータ（14）を介
装した均圧管（15）を接続して、前記油タンク（11）の
内部を低圧側に均圧している。

尚、第３図中、（18）は冷媒再生装置であり、蒸発器
（６）からの冷媒を、フィルタ（18a）及びエゼクター
ポンプ（18b）を介して、接続管（19）により前記均圧
管（15）のセパレータ（14）の前段側に接続している。

以上の構成で、第１図に明示するように、前記アキュム
レータ（13）の内部一側に、前記セパレータ（14）を内
装する。

前記セパレータ（14）は、内部にデミスタ（14a）と隔
壁（14b）を備え、導入室（14c）と出口室（14d）とを
画成し、前記均圧管（15）の油タンク側を前記導入室
（14c）に、吸入接続側を前記出口室（14d）にそれぞれ
開口し、導入室（14c）に導入する冷媒から油分離する
ようにしている。尚、この分離油は導入室（14d）の底
部に開口する油戻し管（16）を介して、前記油タンク
（９）と油ポンプ（10）の吐出側との間に介装したエゼ
クター（17）でのポンプ作用により油タンク（９）に回
収するようにしている。

尚、前記アキュムレータ（13）とセパレータ（13）と
は、第２図に示すように、二重管構造としてもよく、斯
くするときには、第１図に示したものと比べて構造の簡
素化が図れる。更に、第２図のものでは、油戻し管（1
6）を、前記アキュムレータ（13）の側板に接続し、組
付性の向上をも図っている。

以上のように前記アキュムレータ（13）にセパレータ
（14）を内装することとすれば、コンパクト化等が図れ
ると共に、冷媒再生時、接続管（19）を介して注入され
る冷媒温度が通常４〜５℃と低いにも拘わらず、セパレ
ータ（14）は、潤滑に用いられ、通常50℃程度を比較的
高温の油が貯溜されるアキュムレータ（13）側から加熱
されるため、結露の発生は未然に防止できるのである。
又、アキュムレータ（13）からの加熱により、セパレー
タ（14）内に注入される蒸発器（６）からの冷媒液の気
化が促進でき、その再生能力も向上できるのである。

更に、冷媒再生を行わない場合にも次の利点が得られる
のである。即ち、アキュムレータ（13）に導入される油
は、上記50℃程度と高温であるが、給油管（12）に介装
した主として油冷却器（11）により、油タンク（９）の
油温に対しては冷却された温度となっている。一方、均
圧管（15）を介してセパレータ（14）に開放される油混
じりの冷媒は、前記油冷却器（11）を介さずに直接油ポ
ンプ（９）の上部ギア室（３）から導入されるため、ア
キュムレータ（13）での油温（50℃）に対し高い温度
（例えば60℃）となっている。従って、この温度差によ
りセパレータ（14）に導入された油混じりの冷媒は、ア
キュムレータ（13）の油により冷却されることとなるた
め、その比体積が小となり油分離効率を向上できると共
に、圧縮機（Ｃ）の吸入側には低過熱度の冷媒が戻され
ることになるため性能の向上にも寄与し得るのである。

ところで、以上の実施例では、前記アキュムレータ（1
3）の上部を、通電閉形の電磁弁（20）を介装した連絡
管（21）を介して高圧側の凝縮器（６）に接続してい
る。

このため、停電と同時に電磁弁（20）は開かれ、前記凝
縮器（７）からの高圧ガスを前記アキュムレータ（13）
に供給して油を押出すことができ、停電直後の大きな回
転数で惰性回転しているときから被給油箇所に確実かつ
速やかに油を供給できる利点も得られるのである。

（発明の効果） 以上、本発明では、オイルアキュムレータ（13）にオイ
ルセパレータ（13）を内装したから、全体をコンパクト
となして、配置スペースを小さくできると共に、冷媒再
生を行う場合には、前記セパレータ（14）での結露を防
止でき、かつ、その再生能力を向上でき、又、冷媒再生
を行わない場合には、均圧管（15）に導入される油混じ
りの冷媒からの油分離効率を高め得、かつ、吸入過熱を
抑制して性能向上にも寄与し得るのである。

又、アキュムレータ（13）の上部を、通電閉形の電磁弁
（20）を介装した連絡管（21）を介して冷凍機の高圧側
に接続した場合は、停電直後から圧縮機（Ｃ）の惰性回
転に対する潤滑保障に速やかに対応できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明潤滑装置の断面図、第２図は他の実施例
を示す断面図、第３図は同潤滑装置の全体構成を示す配
管図、第４図は従来例を示す配管図である。 （Ｃ）……圧縮機 （９）……油タンク （13）……オイルアキュムレータ （14）……オイルセパレータ （15）……均圧管 （20）……電磁弁 （21）……連絡管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ターボ冷凍機における圧縮機（Ｃ）の吸入
   側に均圧管（15）を介して上部が連通される油タンク
   （９）を備え、前記均圧管（15）にオイルセパレータ
   （14）を介装すると共に、前記油タンク（９）から被給
   油箇所に至る給油経路の途中に、前記被給油箇所よりも
   上位に位置するオイルアキュムレータ（13）を配設した
   ターボ冷凍機の潤滑装置であって、前記オイルアキュム
   レータ（13）に、前記オイルセパレータ（14）を内装し
   ていることを特徴とするターボ冷凍機の潤滑装置。
2. 【請求項２】オイルアキュムレータ（13）の上部を、通
   電閉形の電磁弁（20）を介装した連絡管（21）を介して
   冷凍機の高圧側に接続している請求項１記載のターボ冷
   凍機の潤滑装置。