JPS6321758Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はターボ冷凍機においてターボ圧縮機が
潤滑油の冷媒系統への漏洩に起因して油上りを生
じるのを防止するための装置に関する。

ターボ冷凍機は、長期運転の間に僅かづつでは
あるが大気中の水分、不凝縮ガスが冷媒系統中に
侵入してきて冷凍機能力を低下させることになる
ので第１図に示すように抽気用圧縮機１２、空冷
凝縮器１４、分離器１５からなる抽気回収装置４
を備えており、さらに油潤滑系統から冷媒流通系
統に油が洩出しないようにするために油潤滑系統
と連通したギヤ室を均圧管１６によつて吸入部に
連絡し、油潤滑系統の圧力P_Bを常に冷媒流通系
統の羽根車近辺部の圧力P_Aより低く保つように
均圧させている。

ところが、始動時あるいは低負荷時の回動ベー
ン５を絞らせたときなどで吐出圧力が高くない時
期には均圧管１６を設けたにもかかわらずP_A＜
P_Bとなつて、この圧力差により潤滑油が冷媒流
通系統に洩出す現象が屡々生じる。

このように潤滑油が洩出してしまうと、特別の
油戻し装置を付設しない限り、冷媒流通系統内の
油を油潤滑系統に戻すことは不可能である。

そこでP_A＜P_Bの状態でも前述する油洩出現象
を起させないようにするために、第４図に示すよ
うにターボ圧縮機１′のデイフユーザ壁９′の羽根
車貫通部に設けたガス漏洩防止用のシール部１１
（ラビリンスリングと称されるもの）に高圧部例
えば渦巻室イのガスを送つてラビリンスリング１
１の前・後間に逆流を生じないようにした構造の
ものがあり、これは特公昭46−7851号公報などに
よつて公知である。

しかしながら高圧ガス注入手段を採用したとし
ても、始動時は回動ベーン５を絞つて運転するの
と、冷媒自体の粘性の影響もあつて渦巻室イ内が
十分に圧力上昇するまでには数十秒の時間を要す
ることが多いところから、この過渡時期には高圧
ガス注入が行なえないために矢張り逆流現象が生
じ、特に低負荷で発停が頻繁に行なわれるような
ときには油の洩出しが始動の度毎に成される結果
油上りが発生してターボ圧縮機の軸受焼損事故を
招くなどの不都合があつた。

本考案はかかる従来の欠点を解消すべく成され
たものであつて、ターボ圧縮機における冷媒流通
系統と油潤滑系統とを仕切るための前記シール部
の両側に圧力の逆転が生じることがあつても、こ
のシール部に高圧ガスを強制送給することによつ
てシールを保持せしめ、もつて圧力逆転による油
の洩出しを抑制して油上りを防止することを本考
案は主な目的とする。

しかして本考案は、抽気用圧縮機を有する抽気
回収装置が付設されたターボ冷凍機において、タ
ーボ圧縮機のデイフユーザ壁内に導気路を設け
て、冷媒流通系統と油潤滑系統とを仕切るために
デイフユーザ壁の羽根車貫通部に設けたシール部
に前記導気路を開口せしめると共に、前記抽気用
圧縮機の吐出部と前記導気路とを接続せしめて、
前記抽気回収装置の運転中で少なくともターボ圧
縮機の始動に先立つて行なわせる運転の際に、抽
気用圧縮機の吐出ガスの一部を前記シール部に圧
送せしめる如くなしたものであつて、始動時にシ
ール部の両側における圧力間の高低が逆転してい
ても抽気用圧縮機からの吐出高圧ガスがシール部
の両側の間をしや断することによつて油が冷媒流
通系統に圧力差によつて洩出すことは未然に防止
され、ここに所期の目的は達成される。

以下、本考案の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。

第１図はターボ冷凍機を示しており、該冷凍機
はターボ圧縮機１、凝縮器２及び蒸発器３を備え
ると共に、抽気回収装置４を付設して有してい
る。

ターボ圧縮機１は第２図に要部を示している
が、回動ベーン５及び羽根車６を備えた圧縮部
と、ギヤ装置７を備えたギヤ室と、モータ８を備
えたモータ室９とからなつていて、前記ギヤ室は
均圧管１６によつて吸入側と均圧させている。

抽気回収装置４は減圧弁１３、抽気用圧縮機１
２、空冷凝縮器１４、分離器１５からなつてい
て、それ等機器をこの順序で配管連絡してその入
口側および出口側をそれぞれ凝縮器２の気相部に
接続せしめている。

この抽気回収装置４は凝縮器２内の上部に溜つ
た不凝縮ガスＧを含む冷媒Ｒを抽気用圧縮機１２
で抽出し、空冷凝縮器１４で冷媒Ｒを凝縮液化せ
しめた後、分離器１５内で不凝縮ガスＧ、水分
Ｌ、冷媒Ｒに分離し、不凝縮ガスＧと水分Ｌは適
宜大気中に放出し、冷媒Ｒは前記凝縮器２に戻し
て冷媒系統を常に清浄にして冷凍効果を高める作
用をなすものである。

一方、油潤滑系統はポンプ１７と油冷却器１８
とを直列に接続して有しており、ギヤ室内の油タ
ンクに溜つている高温の油Ｏをポンプ１７で抽出
し油冷却器１８で冷却した後、ターボ圧縮機１の
デイフユーザ壁９に設けた送油路に送つて羽根車
６の軸受部、ギヤ装置７及びモータ８の各軸受部
に油Ｏを供給し、潤滑作用をなすものである。

しかして前記ターボ圧縮機１は、冷媒流系統の
一部をなす前記圧縮部と、油潤滑系統の一部をな
し、この圧縮部に隣接している羽根車６軸受部と
が連通しないように、デイフユーザ壁９の羽根車
６貫通部にシール部１１を設けていることは前述
した通りであるが、上記デイフユーザ壁９内には
導気路１０を穿設せしめて、この導気路１０を前
記シール部１１に開口すると共に、配管１９によ
り抽気用圧縮機１２の吐出部となる吐出ガス管２
１に接続せしめている。

なお、導気路１０の先端をシーール部１１に開
口するには、該シール部１１のデイフユーザ周壁
面における中央個所に輸溝２０を周設して、この
輸溝２０に導気路１０を連通するようにすれば、
シール部１１の全周に対し均圧的に連絡させるこ
とが可能であつて好ましい手段である。

このように、導気路１０を設け、かつ抽気用圧
縮機１２の吐出部となる吐出ガス管２１と導気路
１０とを配管１９により接続したことによつて、
抽気回収装置４を運転している際に抽気用圧縮機
１２の吐出ガスの一部を前記シール部１１に送つ
て該シール部１１を高圧状態とせしめシール部１
１の確実なしや断を行なわせることができる。

叙上の構成になるターボ冷凍機における始動運
転及び油上り防止運転の態様を次に説明する。

ターボ冷凍機は通常強制油潤滑が成されてから
回転させるようにするものであつて、運転スイツ
チを投入すると油ポンプ１７が付勢して油の循環
がはじまる。

そして油ポンプ１７の吐出圧が漸次上昇してき
てターボ圧縮機１の所定吸入圧よりも高くなり、
その差圧が設定値以上になると差圧スイツチの作
動によつてターボ圧縮機１を始動せしめるのであ
つて、運転スイツチ投入からターボ圧縮機１始動
までには約２分の時間を要する。

この間に、前述したように前記シール部１１の
両側における圧力反転現象により油が冷媒流通系
統に洩出するおそれがあるので、前記運転スイツ
チの投入に応じて抽気回収装置４を作動せしめる
ものであり、この作動によつて抽気用圧縮機１２
の吐出ガスの一部は配管１９、導気路１０を経、
シール部１１に噴出されるので、該シール１１を
油が通過しようとするのを防止することが可能で
ある。

その後、ターボ圧縮機１が正常運転に入ると、
シール部１１の片側で冷媒流通系統の羽根車６近
辺部の圧力の方が高くなる通常の状態になるので
も早や油の洩出しは起らないことは勿論である。

従つて、前記シール部１１に圧力の高いガスを
強制送給させる必要があるのは以上述べたターボ
圧縮機１の始動時の短時間また、極端に負荷が小
さくベーン５を絞つた運転時に殆ど限定されるこ
とは言うまでもないが、ターボ圧縮機１が正常運
転を行なつているときに、たとえ前述の強制送給
を実施したとしても運転上何等問題を生じないの
で、抽気回収装置４を運転する毎に上述の高圧ガ
ス強制送給を行なわせる手段をとれば十分であ
る。

なお、抽気回収装置４は前述する差圧スイツチ
の作動でターボ圧縮機１に先行させて運転するほ
か、タイマを利用して抽気回収装置４を起動後２
分程経過してターボ圧縮機１を運転させるように
してもよく、さらに抽気回収装置４をターボ圧縮
機１が運転している間同様に運転させたり、タイ
マを利用してターボ圧縮機１始動後数分経過した
時点で停止させたり、またターボ圧縮機１の高・
低圧間の差圧が小さい間は運転し、大きくなると
停止させるなど、抽気回収装置４の停止について
はこれら各手段のいずれを採用してもよい。

次に、第３図に示す例は本考案の他の実施例
で、第１図に示したものと異なる点は、前記配管
１９に第１電磁弁SV₁が介設されている点と、該
第１電磁弁SV₁の出口側の配管１９と前記凝縮器
２とが第２電磁弁SV₂を有する補助配管２２によ
つて連結されている点である。

以上の構成によれば、ターボ圧縮機１の始動前
および始動後の短時間の間は第１電磁弁SV₁の開
動作と第２電磁弁SV₂の閉動作とにより、その後
は第１電磁弁SV₁の閉動作と第２電磁弁SV₂の開
動作とにより、油上りが防止できる。

上記第１、第２電磁弁SV₁，SV₂の開閉制御
は、例えばタイマーを利用して行えるが、その他
の制御例としては、ターボ圧縮機１の始動前はタ
イマーで前記電１電磁弁SV₁を開動作し、ターボ
圧縮機１の始動後は高圧と低圧との差圧が所定値
以上となつたときは第１電磁弁SV₁を閉とし、第
２電磁弁SV₂を開とするようにしてもよく、また
これとは別に高低差圧スイツチを利用して差圧が
所定値以下のときは第１電磁弁SV₁を開とし、逆
に所定値以上のときは第２電磁弁SV₂を開くよう
にしてもよいものである。

本考案は叙上の構成および作用を有するもので
あつて、抽気回収装置４の運転中で少なくともタ
ーボ圧縮機１の始動に先立つて行なわせる運転の
際に抽気用圧縮機１２の吐出ガスの一部をシール
部１１に圧送させるようにしたことによつて、こ
のシール部１１前後の圧力状態が逆転する場合で
も冷媒系統と油系統との間のしや断を確実に行な
うことができ、冷媒系統に油が洩出することによ
る油上りを未然に防止し得る。

従つて、特殊な油戻し装置を装備することを回
避し得て装置コストの低減がはかれ、さらに導気
路１０と、抽気用圧縮機１２の吐出部と前記導気
路１０との間に亘らせた配管だけで済むので油上
り防止装置コストは低廉におさまる経済的利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一実施例に係る装
置回路図及びターボ圧縮機部分断面示図、第３図
は本考案の他の実施例、第４図は従来のターボ圧
縮機の部分断面示図である。 １……ターボ圧縮機、４……抽気回収装置、６
……羽根車、９……デイフユーザ壁、１０……導
気路、１１……シール部、１２……抽気用圧縮
機。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 抽気用圧縮機１２を有する抽気回収装置４が付
   設されたターボ冷凍機において、ターボ圧縮機１
   のデイフユーザ壁９内に導気路１０を設けて、冷
   媒流通系統と油潤滑系統とを仕切るためにデイフ
   ユーザ壁９の羽根車６貫通部に設けたシール部１
   １に前記導気路１０を開口せしめると共に、前記
   抽気用圧縮機１２の吐出部と前記導気路１０とを
   接続せしめたことを特徴とするターボ冷凍機の油
   上り防止装置。