JPH086691B2 - 油だめ圧力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下方型半密閉圧縮機に
関し、特に下方型半密閉圧縮器の油だめ圧力制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮機停止時、油だめまたはクランク室
において冷媒の蓄積及び吸収が起こり、これにより潤滑
油を希釈し冷媒とオイルが混じり合う結果となる。シス
テム内の熱勾配及びオイルの含ハロゲン炭素化合物の親
和性により、システム内が最も低い温度点となる傾向に
あるので、冷媒は圧縮機内に凝縮及び蓄積する。正常な
運転状態で継続的に運転している間は、多少のオイルは
冷媒とともに循環し、圧縮機の油だめに戻る。下方型密
閉圧縮機の場合、ケーシングは通常均衡圧力を有する
が、運転停止後の均衡圧力は運転中の吸引圧力より大き
い。吸引プリナムに直結する油だめの場合、両者の均衡
圧力は一致するため、液状冷媒は油だめに移動し、油だ
めの冷媒によりフラッデッドスタート（Ｆｌｏｏｄｅｄ
ｓｔａｒｔ）状態となる。特に起動時、吸引プリナム
及びオイルにかかるガス状冷媒の圧力は吸引圧力に向か
って降下する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸引プ
リナム及び油だめ内の圧力が減少するため、オイル中の
液状冷媒は沸騰し始め、泡が発生する。油だめにおける
圧力が減少し続け、冷媒がオイルに溶解する間、泡は発
生する。結果的に、オイルポンプは液状オイルよりむし
ろ多くの泡を吸引してガス状冷媒を潤滑システムへ運ん
でしまう。ガスの汲み入れはシステムの油圧向上を妨
げ、ガス状冷媒は潤滑作用を妨げる。

【０００４】本発明の目的は、フラッデッドスタート
（再起動）状態における油圧反応を向上させることであ
る。

【０００５】本発明の別の目的は、フラッデッドスター
ト状態において圧縮機油だめのオイル外で冷媒が“沸
騰”する割合を制御することである。

【０００６】本発明の更なる目的は、潤滑システムにお
ける油圧を維持することである。

【０００７】また、本発明の更なる目的は、フラッデッ
ドスタートの間、圧縮機オイルポンプの蒸気閉塞を防止
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために案出されたもので、半密閉下方型圧
縮機に用いる油だめ圧力制御装置であって、油だめと吸
引プリナムとを規定するケーシングと、前記油だめ内に
貯留されたオイルと、前記ケーシングに設けられて、前
記油だめと前記吸引プリナムとの間の所定以上の過大な
差圧時に開弁するリリーフ弁と、前記ケーシングに設け
られて、圧縮機の起動時及び停止時において、前記油だ
めと吸引プリナムとの間を常時連通して前記油だめと吸
引プリナムとの間の圧力均衡を所定の割合で発生させる
と共に、前記油だめ内の冷媒の沸騰を制御する制御オリ
フィスと、を備えたことを特徴としている。

【０００９】また請求項２の発明によれば、前記リリー
フ弁は、平常時には弁体が閉弁方向に付勢されていると
共に、前記弁体に前記制御オリフィスを形成したことを
特徴としている。

【００１０】即ち、本発明によれば、フラッデッドスタ
ートの間、制御オリフィスによって油だめ内の冷媒の沸
騰を抑制するよう所定の割合で圧力均衡が起こるよう基
本的に制限された流体の交流が油だめと吸引プリナム間
になされる。

【００１１】

【作用】下方型圧縮機の油だめ及び吸引プリナムは、制
御オリフィスによって常時連通されており、特に制限さ
れた制御オリフィス付きのリリーフ弁は油だめと吸引プ
リナムとの間を通流する流体を制御する。そして通常、
制御オリフィスは油圧を吸引圧力まで下げるのに約２乃
至１０分を要する。この比較的長い時間をかけて、ゆっ
くりと降下する圧力によって発生する泡は、オイルの汲
み上げを著しく妨害する程度のものではない。またリリ
ーフ弁は、最大圧力差及び結果的に発生する負荷を制限
し、更にリリーフ弁は、制御オリフィスが何らかの理由
で塞がった場合に圧縮機を保護する。

【００１２】

【実施例】図１において、符号１０はケーシング１２を
設けた下方型半密閉圧縮機を示している。図示のように
圧縮機１０は、頭部を外した状態の４個のシリンダを有
する往復圧縮機である。

【００１３】図２には、２個のシリンダ及び下方部のシ
リンダから外した吸引弁が示されている。ケーシング１
２は、液状オイル１５を内部に有しガス状冷媒を含む油
だめ１４と、吸引プリナム２０と、吐出プリナム２２と
に分割されている。図１及び図２より明白なように、吸
引プリナム２０は、ケーシング１２内に形成された複数
の室から構成されている。図３に最良に図示されている
ように、油だめ１４は、ネジ孔１２−２を設けた壁部ま
たは仕切り１２−１により吸引プリナム２０から分離さ
れている。オリフィス及びリリーフ弁組立て体４０は、
ネジ部分４０−２を設けたハウジング４０−１を有し、
ネジ部分４０−２は、ネジ孔１２−２に螺合可能に収容
されている。ネジ孔４０−３はネジ部分４０−２を通っ
て延在し、ナイフ先端シート４０−４へ達している。弁
内孔４０−５は、ハウジング４０−１を通って延在し、
内孔４０−３と共働して継続的な流通経路を形成してい
る。常閉タイプの弁体４０−６は、弁内孔４０−５内に
位置し、スプリング４０−７ばね力によりシート４０−
４上に付勢配置されている。スプリング４０−７は、ピ
ン４０−８により圧縮状態にて弁内孔４０−５内に支持
されており、ピン４０−８は、ハウジング４０−１を通
り弁内孔４０−５を横断して延在している。また、弁体
４０−６には、制限された制御オリフィス４０−９が設
けられている。該制御オリフィス４０−９は、弁体４０
−６を貫通して延在し油だめ１４と吸引プリナム２０と
の間を常時連通して、該両者１４，２０間に継続的な制
限流体を通流させている。また、御オリフィス４０−９
の大きさは、所望の圧力降下率により決定され、本実施
例では、０．０４２インチに設定されて、これによりフ
ラッデッドスタートの間、油だめ１４内で冷媒が沸騰す
るのを制御する。これらは、交互に、特殊冷媒と潤滑剤
との組合わせ、合成冷媒充填、冷媒と潤滑剤の親和性及
び直面する周囲の状況により影響を受ける。

【００１４】圧縮機１０が運転を停止し、冷却システム
が一定になったと仮定すると、油だめ１４内部のガス状
冷媒、オイル１５、吸引プリナム２０及び吐出プリナム
２２の圧力は始め等しく、オイル１５は、著しい量の冷
媒を含有する。圧縮機１０が運転を開始すると冷媒の蒸
気は吸引プリナム２０から引き出されて圧縮され、圧縮
された冷媒は冷却システムを通過して吐出プリナム２２
へ運ばれる。吸引プリナム２０より冷媒の蒸気を引き出
すことにより、冷媒蒸気が冷却システムより吸引プリナ
ム２０へ吸引される。吸引プリナム２０から冷媒蒸気を
引き出すことは、油だめ１４に多大な影響を及ぼす。仮
に適度な程度の交流があった場合、油だめ１４は、効果
的に吸引プリナム２０内の圧力と同一になるが、吸引プ
リナム２０内の場合と異なり、油だめ１４から冷媒蒸気
を引き出すことによりオイル１５の冷媒を沸騰させてし
まい泡発生の原因となる。しかしながら液状オイルより
むしろ冷媒の沸騰により生じた泡がオイルポンプの入り
口３０へ汲み入れられてしまうため、前述の泡の発生は
大きな問題となる。結果として、オイルポンプは潤滑剤
を必要とする部分に不十分なオイルと望ましくないガス
状の冷媒を運ぶ。この様な状況下では、オイルポンプが
蒸気閉塞となる可能性が高く、破損や故障を発生させ
る。オイルは、リターンチェック弁３１及び３２を経て
油だめ１４に戻る。リターンチェック弁３１及び３２
は、一般的には鉄製の円盤弁要素であり、通常は開いて
いるが起動時など逆流方向において小さな圧力差で簡単
に閉まる。

【００１５】しかし、本実施例では、制御オリフィス４
０−９によって油だめ１４と吸引プリナム２０間の交流
を制限することにより、油だめ１４内の圧力減少率及び
これにより起こる冷媒の沸騰及びオイル１５内の泡の発
生率は減少する。泡発生の減少により、泡より多くの液
状オイルがオイルポンプの入り口３０に汲み入れられ、
結果的に液状オイルは、安定起動中の潤滑システムに供
給される。安定化した運転状況下では、油だめ１４及び
吸引プリナム２０の圧力は等しく、油だめ１４内のオイ
ル１５は、その潤滑作用の供給において加熱されること
で冷媒のほとんどを移動させる。所望のクランク室内の
圧力減少率を得るためには、制御オリフィス４０−９は
オイル１５から吸引プリナム２０への冷媒の沸騰同様に
加圧された油だめからのガス状の冷媒の通路を確保でき
る大きさでなければならない。制御オリフィス４０−９
は、制限された流通率を有し、目詰まりした場合、その
流通率はより制限される虞がある。この場合、弁体４０
−６は、スプリング４０−７のばね付勢力に抗して開か
れ、油だめ１４と吸引プリナム２０間の過度の圧力差を
リリーフする。過度の圧力差は、吸引プリナム２０の比
較的速やかな圧力降下に伴い、制御オリフィス４０−９
を通って圧力の均衡化における固有の遅れにより解消さ
れる。また油だめ１４内及びオイル１５の始めの状況、
周囲の温度、及び／または制御オリフィス４０−９の閉
塞によっても発生する可能性がある。油だめ１４と吸引
プリナム２０間の過度の圧力差に反応して弁体４０−６
は、スプリング４０−７の付勢力に抗して開く。弁体４
０−６は、この圧力差がスプリングの付勢力を是正する
間のみ開いた状態を続けるので、弁体４０−６が開いて
油だめ１４の圧力をリリーフしても油だめ１４内が所望
の圧力差まで加圧が継続される。この結果、弁体４０−
６をリリーフ弁として機能させる状況における泡の発生
は比較的深刻ではなく、潤滑システムの蒸気閉塞を発生
させる程ではない。油だめ１４の圧力が吸引プリナム２
０の圧力まで降下した場合、弁３１及び３２が開きオイ
ルを油だめ１４へ戻す。

【００１６】以上、本発明の実施例を説明したが、当業
者においては、ある種の修正が考えられることは勿論で
ある。例えば、制御オリフィス４０−９を弁機構より分
離して形成することが可能で、弁体とシートの接触面な
どの様に他の場所に配置することもできる。また制御オ
リフィス４０−９は検出された圧力を基に内径の大きさ
を調節することが可能である。従って本発明は添付の明
細書の範囲によってのみ限定される。

【００１７】

【発明の効果】油だめと吸引プリナムの間に流体を制限
する制御オリフィスを設けることにより圧力均衡を制御
し、フラッデッドスタート状態において油だめ内部で発
生する冷媒の沸騰を制御し蒸気閉塞の原因となる泡発生
を抑制することができる。またリリーフ弁を設けること
により、制御オリフィスの目詰まり時において油だめと
吸引プリナムの間の最大圧力を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】頭部及び端部カバーを外した圧縮機ハウジング
の断面図の一部である。

【図２】図１の線２−２に沿って切断した図である。

【図３】孔とリリーフ弁組立て体を通る断面図である。

【符号の説明】

１０…下方型半密閉圧縮機 １２…ケーシング １２−１…仕切り １４…油だめ １５…オイル ２０…吸引プリナム ２２…吐出プリナム ４０…リリーフ弁組立て体 ４０−１…ハウジング ４０−２…ネジ部分 ４０−３…内孔 ４０−４…ナイフ先端シート ４０−５…弁内孔 ４０−６…弁体 ４０−７…スプリング ４０−８…ピン ４０−９…制御オリフィス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半密閉下方型圧縮機に用いる油だめ圧力
   制御装置であって、 油だめと吸引プリナムとを規定するケーシングと、 前記油だめ内に貯留されたオイルと、前記ケーシングに設けられて、 前記油だめと前記吸引プ
   リナムとの間の所定以上の過大な差圧時に開弁するリリ
   ーフ弁と、 前記ケーシングに設けられて、圧縮機の起動時及び停止
   時において、前記油だめと吸引プリナムとの間を常時連
   通して前記油だめと吸引プリナムとの間の圧力均衡を所
   定の割合で発生させると共に、前記油だめ内の冷媒の沸
   騰を制御する制御オリフィスと、を備えたことを特徴と
   する油だめ圧力制御装置。
2. 【請求項２】 前記リリーフ弁は、平常時には弁体が閉
   弁方向に付勢されていると共に、前記弁体に前記制御オ
   リフィスを形成したことを特徴とする油だめ圧力制御装
   置。