JP2000088368A

JP2000088368A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2000088368A
Application number: JP10259651A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Yamashita; 哲也山下; Fumitake Unezaki; 史武畝崎; Yoshihiro Sumida; 嘉裕隅田; Hiroyuki Morimoto; 裕之森本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】常に、オイルタンク内の圧力を圧縮機内の圧
力よりも高くし、オイルタンクから圧縮機へ確実に油供
給することにより、信頼性の高い冷凍装置を提供するこ
と。【解決手段】この冷凍装置は、圧縮機１ａ，１ｂ、油
分離器２、凝縮器５、液だめ６、冷媒絞り弁２５、およ
び蒸発器２６を環状に配管接続して冷媒が循環する冷凍
サイクルを構成し、油分離器２で分離された冷凍機油を
貯留するオイルタンク３を油分離器２と接続するととも
に、圧縮機１ａ，１ｂへ供給される冷凍機油量を調節す
るオイルレギュレータ４ａ，４ｂをオイルタンク３と圧
縮機１ａ，１ｂの間に配備した装置であって、冷凍サイ
クルの冷媒高圧部である油分離器２の冷媒出側とオイル
タンク３との間に、これらを連通するホットガスバイパ
ス配管７が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機から吐出さ
れた冷媒に含まれる冷凍機油を分離してオイルタンクへ
貯留し再度圧縮機へ戻す機能を有する冷凍装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図９は冷媒部品メーカなどのカタログ
（例えば、１９９１年９月に再版された米国ＳＰＯＲＬ
ＡＮ社カタログ）に紹介されている従来の冷凍装置を示
す概略構成図である。図において、１ａ，１ｂは並列に
配管接続された２基の圧縮機、２は圧縮機１ａ，１ｂよ
り吐出された冷媒から冷凍機油を分離する油分離器、３
は分離された油を貯留するオイルタンク、４ａ，４ｂは
オイルタンク３から各圧縮機１ａ，１ｂに供給される油
量を調節するオイルレギュレータ、５は凝縮器、６は液
だめである。これらの圧縮機１ａ，１ｂ、油分離器２、
凝縮器５、液だめ６、冷媒絞り弁（図１参照）、および
蒸発器（図１参照）が環状に配管接続されることによ
り、冷媒を循環させる冷凍サイクルが構成されている。
また、８は差圧弁であり、オイルタンク３と圧縮機１
ａ，１ｂ吸入側の間に配管接続されている。油分離器２
の下部とオイルタンク３の上部は返油配管９で接続さ
れ、オイルタンク３の下部とオイルレギュレータ４ａ，
４ｂは給油配管１０で接続されている。

【０００３】上記のように構成された従来の冷凍装置に
おいて、圧縮機１ａ，１ｂで圧縮され高温・高圧になっ
たガス冷媒（圧縮機１ａ，１ｂから持出された油を同伴
させている）は、油分離器２でガス冷媒と油に分離され
る。ガス冷媒は凝縮器５に送られて液化したのち液だめ
６に流れ込み、後続の冷媒絞り装置や蒸発器を経て冷媒
吸入配管２７から圧縮機１ａ，１ｂへ戻る。一方、油分
離器２の油は返油配管９を通じてオイルタンク３に貯留
される。一般に、オイルタンク３内の圧力は油分離器２
から流入する油に溶け込んでいた冷媒が蒸発することに
より上昇する。また、オイルタンク３の内圧は差圧弁８
により圧縮機１ａ，１ｂの吸入側の圧力よりも設定値だ
け高くなるように維持されている。オイルレギュレータ
４ａ，４ｂは、図１０に示すように、圧縮機１ａ，１ｂ
の貯油部に連通して取付けられている。

【０００４】そこで、圧縮機１ａ，１ｂ内の油面が下が
る（図１０（ａ）参照）と、オイルレギュレータ４ａ，
４ｂ内のフロート１９が下がり、弁２０が開く。する
と、オイルタンク３内と圧縮機１ａ，１ｂ内の吸入側の
差圧（オイルタンク内圧力＞圧縮機内圧力になってい
る）により、オイルタンク３の油が給油配管１０を通じ
てオイルレギュレータ４ａ，４ｂから圧縮機１ａ，１ｂ
に供給される。一方、圧縮機１ａ，１ｂ内の油面が上が
る（図１０（ｂ）参照）と、フロート１９が上がって、
弁２０が閉じる。これにより、オイルタンク３から圧縮
機１ａ，１ｂへの油供給は止まる。以上のようにして、
オイルレギュレータ４ａ，４ｂは圧縮機１ａ，１ｂ内の
油量を所定の油面に調整している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来の冷凍装置は、以下に示す条件（１），（２）になる
と、圧縮機１ａ，１ｂ内の圧力がオイルタンク３内の圧
力以上に高くなり、オイルタンク３内に貯留した油が圧
縮機１ａ，１ｂに移動しない状態が発生する。これによ
り、圧縮機１ａ，１ｂは油不足に至って故障するおそれ
がある。

【０００６】（１）外気温度が低下しオイルタンク３の
周囲温度が低下している場合は、周囲温度の低下に伴っ
てオイルタンク３内の油温も低下するので、油分離器２
からオイルタンク３に流入した油に溶けている冷媒の蒸
発量が不足し、オイルタンク３の内圧が上昇しない。そ
のため、オイルタンク３内と圧縮機１ａ，１ｂ内の差圧
ガ小さくなり、十分な量の油を圧縮機１ａ，１ｂに供給
できなくなる。特に、オイルタンク３の周囲温度がオイ
ルタンク３内の圧力に対応した冷媒飽和温度よりも低い
場合、オイルタンク３内の圧力はオイルタンク３の周囲
温度に対応した圧力となるため、オイルタンク３内と圧
縮機１ａ，１ｂ内の差圧が逆転し、油を圧縮機１ａ，１
ｂに供給できなくなる。因みに、圧縮機１ａ，１ｂ内の
圧力が３．３ｋｇ／ｃｍ² Ｇ（蒸発温度＝−５℃相当）
の場合は、オイルタンク３の周囲温度が−５℃未満にな
ると、オイルタンク内圧力＞圧縮機内圧力となる。

【０００７】（２）圧縮機１ａ，１ｂ内の圧力上昇より
もオイルタンク３内の圧力上昇の方が遅い場合は、オイ
ルタンク３内と圧縮機１ａ，１ｂ内の差圧が小さくな
り、もしくは逆転するため、油を圧縮機１ａ，１ｂに十
分供給できなくなる。オイルタンク３内の圧力は、油分
離器２から流入する油に溶けている冷媒が蒸発すること
や、オイルタンク３の周囲温度が上がることにより上昇
する。そのため、冷凍装置の負荷変動により上昇する圧
縮機１ａ，１ｂ内の圧力に追従できず、オイルタンク内
圧力＜圧縮機内圧力となる場合が有る。特に、オイルタ
ンク３の周囲温度が低い場合はその影響が大きくなる。

【０００８】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
ためになされたものであり、常に、オイルタンク内の圧
力を圧縮機内の圧力よりも高くし、オイルタンクから圧
縮機へ確実に油供給することにより、信頼性の高い冷凍
装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明の冷凍装置は、少なくとも、圧縮機、油
分離器、凝縮器、冷媒絞り弁、および蒸発器を環状に配
管接続して冷媒が循環する冷凍サイクルを構成し、油分
離器で分離された冷凍機油を貯留するオイルタンクを油
分離器と接続するとともに、圧縮機へ供給される冷凍機
油量を調節するオイルレギュレータをオイルタンクと圧
縮機の間に配備した冷凍装置において、冷凍サイクルの
冷媒高圧部とオイルタンクとを連通するホットガスバイ
パス配管を設けた構成にしてある。

【００１０】また、前述の構成において、ホットガスバ
イパス配管に電磁弁を設け、冷凍サイクルの状態に係る
所定の信号により電磁弁を開閉するものである。

【００１１】そして、前述の構成において、ホットガス
バイパス配管に流量調整弁を設け、冷凍サイクルの状態
に係る所定の信号により流量調整弁を所定の開度に調節
するものである。

【００１２】更に、少なくとも、圧縮機、油分離器、凝
縮器、冷媒絞り弁、および蒸発器を環状に配管接続して
冷媒が循環する冷凍サイクルを構成し、油分離器で分離
された冷凍機油を貯留するオイルタンクを油分離器と接
続するとともに、圧縮機へ供給される冷凍機油量を調節
するオイルレギュレータをオイルタンクと圧縮機の間に
配備した冷凍装置において、オイルタンクを断熱材で断
熱被覆したものである。

【００１３】また、少なくとも、圧縮機、油分離器、凝
縮器、冷媒絞り弁、および蒸発器を環状に配管接続して
冷媒が循環する冷凍サイクルを構成し、油分離器で分離
された冷凍機油を貯留するオイルタンクを油分離器と接
続するとともに、圧縮機へ供給される冷凍機油量を調節
するオイルレギュレータをオイルタンクと圧縮機の間に
配備した冷凍装置において、オイルタンクに当該オイル
タンク内を加熱するヒータを設けたものである。

【００１４】そして、少なくとも、圧縮機、油分離器、
凝縮器、冷媒絞り弁、および蒸発器を環状に配管接続し
て冷媒が循環する冷凍サイクルを構成し、油分離器で分
離された冷凍機油を貯留するオイルタンクを油分離器と
接続するとともに、圧縮機へ供給される冷凍機油量を調
節するオイルレギュレータをオイルタンクと圧縮機の間
に配備した冷凍装置において、冷凍サイクルの冷媒高温
部と配管接続された熱交換器をオイルタンク内に配備
し、冷媒高温部からの冷媒とオイルタンク内を熱交換さ
せるものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳しく説明する。

【００１６】発明の実施の形態１．図１はこの発明の実
施の形態１に係る冷凍装置の概略構成図である。図にお
いて、１ａ，１ｂは並列に配管接続された２基の圧縮機
（低圧シェル型）であり、所定量の冷凍機油を機内（例
えば、底部の貯油部）に保持している。２はフロート弁
内蔵タイプの油分離器、３は分離された油を貯留するオ
イルタンク、４ａ，４ｂはオイルタンク３から各圧縮機
１ａ，１ｂへ供給される油量を調節するオイルレギュレ
ータであり、各圧縮機１ａ，１ｂの油面を検出できる位
置に連通して取付けられている。５は凝縮器、６は液だ
めである。これらの圧縮機１ａ，１ｂ、油分離器２、凝
縮器５、液だめ６、冷媒絞り弁２５、および蒸発器２６
が環状に配管接続されることにより、冷媒の循環する冷
凍サイクルが構成されている。

【００１７】また、７はホットガスバイパス配管であ
り、冷凍サイクルの冷媒高圧部である油分離器２の冷媒
出側とオイルタンク３とを接続している。８は差圧弁で
あり、オイルタンク３と圧縮機１ａ，１ｂの吸入側とに
配管接続されている。また、油分離器２とオイルタンク
３は返油配管９で接続され、オイルタンク３とオイルレ
ギュレータ４ａ，４ｂは給油配管１０で接続されてい
る。

【００１８】上記のように構成された冷凍装置におい
て、圧縮機１ａ，１ｂで圧縮されて高温・高圧になった
ガス冷媒（圧縮機１ａ，１ｂから持出された油を含んで
いる）は、油分離器２で油と分離される。分離後の冷媒
は凝縮器５で液化したのち液だめ６に流れ込み、更に冷
媒絞り装置２５や蒸発器２６を流通して冷媒吸入配管２
７から圧縮機１ａ，１ｂの吸入側へ戻る。一方、油分離
器２内で油が所定量溜まると、油は図外のフロート弁を
押し上げ、返油配管９を通じてオイルタンク３に流れ込
んで貯留される。オイルタンク３内の圧力は油分離器２
から流入する油に溶けている冷媒が蒸発することに加
え、ホットガスバイパス配管７を通じて高圧ガスが流入
することにより上昇する。尚、オイルタンク３の内圧は
差圧弁８により圧縮機１ａ，１ｂの吸入側の圧力よりも
設定値だけ高くなるように維持されている。

【００１９】そして、ホットガスバイパス配管７は、そ
の管径や長さを調整したりあるいは配管途中にオリフィ
スやキャピラリーチューブなどを設けることにより、管
内を流れるガス流量を調整する機能を有している。すな
わち、冷凍装置の使用範囲（例えば、外気温度４３〜−
１５℃、蒸発温度−４５〜−５℃）において、ホットガ
スバイパス配管７は、常に差圧弁８を作動させ、オイル
タンク３内の圧力を圧縮機１ａ，１ｂの吸入側圧力より
も設定値だけ高く維持できるように配管設計されてい
る。

【００２０】そこで、圧縮機１ａ，１ｂ内の油面が下が
る（図１０（ａ）参照）と、オイルレギュレータ４ａ，
４ｂのフロート１９が下がり、弁２０が開く。これによ
り、オイルタンク３の油はオイルタンク３内と圧縮機１
ａ，１ｂ内の差圧（オイルタンク内圧力＞圧縮機内圧力
になっている。）により給油配管１０を通じて圧縮機１
ａ，１ｂに戻される。他方、油面が上がる（図１０
（ｂ）参照）と、フロート１９が上がり、弁２１が閉じ
て、オイルタンク３から圧縮機１ａ，１ｂへの油供給が
止まる。

【００２１】以上のように、この実施形態の冷凍装置に
よれば、ホットガスバイパス配管７の機能により、圧縮
機１ａ，１ｂの油量を常に所定の油面に調整するようオ
イルレギュレータ４ａ，４ｂを作動させることができ
る。尚、本実施形態では、冷凍サイクルの冷媒高圧部と
して油分離器２の冷媒出側を例示したが、他に例えば、
圧縮機１ａ，１ｂの吐出側を利用することもできる。ま
た、圧縮機が２台並列の場合を示したが、圧縮機が３台
以上並列配備されたものであっても同様の動作が可能で
ある。また、冷媒の種類を問わず、同様の動作が可能で
ある。従って、本発明の冷凍装置は現行の冷凍装置に主
として用いられているＲ２２や、ＨＦＣ系の混合冷媒で
あるＲ４０４Ａなどを用いた冷凍装置でも適用できる。

【００２２】発明の実施の形態２．図２はこの発明の実
施の形態２に係る冷凍装置の概略構成図である。図にお
いて、１１はホットガスバイパス配管７の途中に設けた
電磁弁である。他の構成は実施の形態１と同じである。
この実施の形態では、冷凍サイクルの状態として全ての
圧縮機１ａ，１ｂが停止しているような場合に、電磁弁
１１が閉じるように構成されている。すなわち、全ての
圧縮機１ａ，１ｂが停止している場合でも、ホットガス
がホットガスバイパス配管７を通してオイルタンク３へ
バイパスされることがない。これにより、高圧のガス冷
媒が差圧弁８を通じて圧縮機１ａ，１ｂの吸入側に流れ
込まないため、ショートサイクル運転（頻繁な圧縮機の
発停運転）による不具合や圧縮機１ａ，１ｂ内への冷媒
寝込みなどの不具合を防止することができる。但し、圧
縮機１ａ，１ｂの停止中にホットガスのバイパスが問題
とならない場合は電磁弁１１を閉じる必要はない。

【００２３】一方、オイルタンク３の周囲温度をサーモ
（図示せず）等で検出し、冷凍サイクルの状態を表す検
出温度が所定温度以上になると、電磁弁１１を閉じるよ
うにすることもできる。すなわち、オイルタンク３の周
囲温度が高い場合は、オイルタンク３の内圧が上昇しや
すい。そのため、オイルタンク３の内圧が圧縮機１ａ，
１ｂ内の吸入側圧力よりも低い状態とならず、ホットガ
スのバイパスは不要となる。ホットガスバイパスは、高
圧のガス冷媒を差圧弁８を通じて圧縮機１ａ，１ｂの吸
入側にバイパスさせるものであるため、冷凍装置の冷凍
能力の損失になる。従って、不必要な条件下であればホ
ットガスバイパスを行わないほうが良い。

【００２４】尚、ここではオイルタンク３の周囲温度で
電磁弁１１を開閉させる例を説明したが、それぞれ検出
した外気温度、オイルタンク３の出口温度、オイルタン
ク３の内圧、あるいはオイルタンク３内と圧縮機１ａ，
１ｂ内の差圧などといった、冷凍サイクルの状態に応じ
て電磁弁１１を開閉させても構わない。

【００２５】発明の実施の形態３．ところで、前記した
実施の形態２では油分離器２としてフロート弁内蔵タイ
プのものを説明したが、フロート弁なしタイプの油分離
器を用いる場合は、図３に示した構成の冷凍装置が採用
される。図において、１２はフロート弁なしタイプの油
分離器、１３は油流量を制限するために返油配管９に設
けたキャピラリーチューブ、７ａはホットガスバイパス
配管であり、キャピラリーチューブ１３を迂回するよう
返油配管９にバイパス接続されている。１１はホットガ
スバイパス配管７ａの途中に設けた電磁弁である。通常
は油分離器１２で分離した油だけをオイルタンク３に送
ればよいので、キャピラリーチューブ１３により油流量
が制限されている。そこで、実施の形態２と同様の所定
条件になれば、電磁弁１１が開かれて、油とともに高圧
のガス冷媒がオイルタンク３に導入される。このとき、
高温のホットガスは返油配管９およびホットガスバイパ
ス配管７ａを通してオイルタンク３に導かれる。

【００２６】発明の実施の形態４．図４はこの発明の実
施の形態４に係る冷凍装置の概略構成図である。図にお
いて、１４はホットガスバイパス配管７の途中に設けた
流量調整弁である。他の構成は実施の形態１と同じであ
る。ここでは、冷凍サイクルの状態として全ての圧縮機
１ａ，１ｂが停止している場合に、流量調整弁１４は全
閉となるように構成されている。従って、全ての圧縮機
１ａ，１ｂが停止している場合でも、ホットガスバイパ
ス配管７を通してホットガスがバイパスされることがな
い。これにより、高圧のガス冷媒が差圧弁８を通じて圧
縮機１ａ，１ｂの吸入側に流れ込まないため、ショート
サイクル運転（頻繁な圧縮機の発停運転）による不具合
や圧縮機１ａ，１ｂ内への冷媒寝込みなどの不具合を防
止することができる。但し、圧縮機１ａ，１ｂの停止中
のバイパスが問題とならない場合は流量調整弁１４を全
閉にする必要はない。

【００２７】他方、オイルタンク３の周囲温度をサーモ
（図示せず）等で検出し、冷凍サイクルの状態を表す検
出温度に応じて流量調整弁１２の開度を調整するように
することもできる。すなわち、オイルタンク３の周囲温
度が低くなるほど流量調整弁１２の開度を大きくする。
ホットガスバイパスは、高圧のガス冷媒を差圧弁８を通
じて圧縮機１ａ，１ｂの吸入側にバイパスさせるもので
あるため、冷凍装置における冷凍能力の損失につなが
る。従って、必要に応じてバイパス量を決めるほうが冷
凍能力の損失が少なくてすむ。尚、ここではオイルタン
ク３の周囲温度を信号にして流量調整弁１４の開度を決
める例を説明したが、それぞれ検出した外気温度、オイ
ルタンク３の出口温度、オイルタンク３の内圧、あるい
はオイルタンク３内と圧縮機１ａ，１ｂ内の差圧などと
いった、冷凍サイクルの状態に応じて、流量調整弁１４
の開度を決めるようにしても良い。

【００２８】発明の実施の形態５．図５はこの発明の実
施の形態５に係る冷凍装置の概略構成図である。図にお
いて、１５はオイルタンク３の表面を断熱被覆する断熱
材である。他の構成は実施の形態１と同じである。通
常、油分離器２からオイルタンク３に流入する油はオイ
ルタンク３の温度を上昇させる。そこで、断熱材１５は
オイルタンク３内を所定の温度以上に維持する。従っ
て、オイルタンク３内の圧力は周囲温度に影響されず、
油分離器２からオイルタンク３へ流入する油に溶け込ん
でいる冷媒が蒸発することにより上昇する。これによ
り、オイルタンク３内の圧力を圧縮機１ａ，１ｂ内の吸
入側圧力よりも高くして、常にオイルタンク３から圧縮
機１ａ，１ｂへ油を供給することができる。また、上述
のホットガスバイパス配管７，７ａを設ける必要がな
く、ホットガスバイパスによる冷凍能力の損失がない。

【００２９】発明の実施の形態６．図６はこの発明の実
施の形態６に係る冷凍装置の概略構成図である。図にお
いて、１６はオイルタンク３内に配設されたヒータであ
る。ヒータ１６の熱源は制御しやすい電力が好ましい
が、それに限らず、スチームその他の高温熱源を用いる
こともできる。他の構成は実施の形態１と同じである。
この場合、ヒータ１６がオイルタンク３を所定の温度以
上に維持する。従って、オイルタンク３内の圧力は周囲
温度に影響されず、油分離器２からオイルタンク３へ流
入する油に溶け込んでいる冷媒が蒸発することで上昇す
る。これにより、オイルタンク３内の圧力を圧縮機１
ａ，１ｂ内の吸入側圧力よりも高くして、常にオイルタ
ンク３から圧縮機１ａ，１ｂへ油を供給することができ
る。また、上述のホットガスバイパス配管７，７ａを設
ける必要がなく、ホットガスバイパスによる冷凍能力の
損失がない。

【００３０】一方、オイルタンク３の周囲温度をサーモ
（図示せず）等で検出し、このときの検出値を利用する
構成を採用することもできる。すなわち、検出温度が所
定温度以上であればヒータ１６をＯＦＦにし、所定温度
以下のときにＯＮするようにすれば、ヒータ加熱による
エネルギー消費量を最小限に抑えられる。尚、ここでは
オイルタンク３の所定温度でヒータ１６をＯＮ・ＯＦＦ
させる例を説明したが、外気温度、オイルタンク３の出
口温度、オイルタンク３の内圧、あるいはオイルタンク
３内と圧縮機１ａ，１ｂ内の差圧などにより、ヒータ１
６をＯＮ・ＯＦＦさせても良い。

【００３１】発明の実施の形態７．図７はこの発明の実
施の形態７に係る冷凍装置の概略構成図である。図にお
いて、１７は熱交換器であり、油分離器２と凝縮器５と
を接続する冷媒配管の途中を引き回して設けられてい
る。この熱交換器１７は、冷凍サイクルにおける冷媒高
温部（例えば、圧縮機１ａ，１ｂの冷媒吐出側、油分離
器２の冷媒出側、液管部（図示せず）、凝縮器５、液だ
め６など）からの高温の冷媒とオイルタンク３内を熱交
換させるようになっていて、オイルタンク３の油を所定
の温度以上に維持する機能を有している。従って、オイ
ルタンク３内の圧力は周囲温度に影響されず、油分離器
２からオイルタンク３へ流入する油に溶け込んでいる冷
媒が蒸発することで上昇する。これにより、オイルタン
ク３内の圧力を圧縮機１ａ，１ｂ内の圧力よりも高くし
て、常にオイルタンク３から圧縮機１ａ，１ｂへ油を供
給することができる。また、ホットガスバイパスによる
冷凍能力の損失がなく、ヒータの熱源として電力を用い
た場合のような電気エネルギーの損失もない。

【００３２】発明の実施の形態８．図８はこの発明の実
施の形態８に係る冷凍装置の概略構成図である。図にお
いては、実施の形態１で示したオイルレギュレータ４
ａ，４ｂの代わりに、それぞれの圧縮機１ａ，１ｂの貯
油部にフロートスイッチ２１ａ，２１ｂが設けられてい
る。一方、給油配管１０はそれぞれの圧縮機１ａ，１ｂ
の吸入側に直に接続され、圧縮機１ａ，１ｂへ油を直接
供給するようになっている。また、２２は制御装置であ
り、２３ａ，２３ｂは給油電磁弁である。

【００３３】そこで、圧縮機１ａ，１ｂの油面がある所
定値を越えると、フロートスイッチ２１ａ，２１ｂはＯ
Ｎ信号を発し、それ以下であればＯＦＦ信号を発してそ
れらの信号を制御装置２２に伝送する。制御装置２２は
フロートスイッチ２１ａ，２１ｂからＯＮ信号を受ける
と、それぞれの給油電磁弁２３ａ，２３ｂを閉じる信号
を発し、ＯＦＦ信号を受けるとそれぞれの給油電磁弁２
３ａ，２３ｂを開く信号を発する。給油電磁弁２３ａ，
２３ｂが開くとオイルタンク３から圧縮機１ａ，１ｂに
油が供給され、給油電磁弁２３ａ，２３ｂが閉じると油
供給が停止される。

【００３４】上述のように構成したことで、圧縮機１
ａ，１ｂの油面上昇時にはオイルタンク３から圧縮機１
ａ，１ｂへの給油を止め、油面低下時にはオイルタンク
３から圧縮機１ａ，１ｂへの給油を実施するという、オ
イルレギュレータと同様の機能を実現することができ
る。尚、既述した実施の形態２から実施の形態７の冷凍
装置においても、オイルレギュレータ４ａ，４ｂの代わ
りに、前記のようなフロートスイッチ、制御装置、およ
び給油電磁弁からなる構成を用いることで、オイルレギ
ュレータと同様の機能を実現することが可能となる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明した通り、この発明に係る冷凍
装置によれば、冷凍サイクルからの高圧のガス冷媒がホ
ットガスバイパス配管を通してオイルタンクに導入され
るので、オイルタンク内の圧力を圧縮機内の吸入側圧力
よりも常に高く維持することができる。これにより、オ
イルタンクから圧縮機への油供給を確実にし、冷凍装置
の信頼性を確保することができる。

【００３６】また、ホットガスバイパス配管に設けた電
磁弁を開閉することにより、ホットガスバイパスによる
冷凍能力の損失を最小限に抑え、オイルタンク内の圧力
を圧縮機内の吸入側圧力よりも常に高く維持することが
できる。その結果、オイルタンクから圧縮機への油供給
を確実にし、冷凍装置の信頼性を確保することができ
る。

【００３７】そして、ホットガスバイパス配管に設けた
流量調整弁を所定の開度に調節することにより、ホット
ガスバイパスによる冷凍能力の損失を最小限に抑え、オ
イルタンク内の圧力を圧縮機内の吸入側圧力よりも常に
高く維持することができる。その結果、オイルタンクか
ら圧縮機への油供給を確実にし、冷凍装置の信頼性を確
保することができる。

【００３８】更に、断熱材でオイルタンクを断熱被覆し
てあるので、オイルタンクの温度を高く保持し、これに
よってオイルタンク内の圧力を圧縮機内の吸入側圧力よ
りも常に高く維持することができる。その結果、オイル
タンクから圧縮機への油供給を確実にし、信頼性の高い
冷凍装置を安価に実現することができる。

【００３９】また、ヒータによってオイルタンクを加熱
するようにしたことにより、ホットガスバイパスのよう
な冷凍能力の損失がなく、オイルタンク内の圧力を圧縮
機内の吸入側圧力よりも常に高く維持することができ
る。その結果、オイルタンクから圧縮機への油供給を確
実にし、冷凍装置の信頼性を確保することができる。

【００４０】そして、冷凍サイクルにおける冷媒高温部
からの冷媒とオイルタンク内を熱交換することにより、
省エネルギーの点で無駄なく、オイルタンク内の圧力を
圧縮機内の吸入側圧力よりも常に高く維持することがで
きる。その結果、オイルタンクから圧縮機への油供給を
確実にし、冷凍装置の信頼性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係る冷凍装置の概
略構成図である。

【図２】この発明の実施の形態２に係る冷凍装置の概
略構成図である。

【図３】この発明の実施の形態３に係る冷凍装置の概
略構成図である。

【図４】この発明の実施の形態４に係る冷凍装置の概
略構成図である。

【図５】この発明の実施の形態５に係る冷凍装置の概
略構成図である。

【図６】この発明の実施の形態６に係る冷凍装置の概
略構成図である。

【図７】この発明の実施の形態７に係る冷凍装置の概
略構成図である。

【図８】この発明の実施の形態８に係る冷凍装置の概
略構成図である。

【図９】従来の冷凍装置を示す概略構成図である。

【図１０】一般的なオイルレギュレータの動作説明図
である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ圧縮機、２油分離器、３オイルタン
ク、４ａ，４ｂオイルレギュレータ、５凝縮器、
７，７ａホットガスバイパス配管、９返油配管、１
０給油配管、１１電磁弁、１２油分離器、１４
流量調整弁、１５断熱材、１６ヒータ、１７熱交換
器、２５冷媒絞り弁、２６蒸発器。

フロントページの続き (72)発明者隅田嘉裕東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者森本裕之東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、圧縮機、油分離器、凝縮
器、冷媒絞り弁、および蒸発器を環状に配管接続して冷
媒が循環する冷凍サイクルを構成し、前記油分離器で分
離された冷凍機油を貯留するオイルタンクを前記油分離
器と接続するとともに、前記圧縮機へ供給される冷凍機
油量を調節するオイルレギュレータを前記オイルタンク
と前記圧縮機の間に配備した冷凍装置において、前記冷
凍サイクルの冷媒高圧部と前記オイルタンクとを連通す
るホットガスバイパス配管を設けたことを特徴とする冷
凍装置。
【請求項２】ホットガスバイパス配管に電磁弁を設
け、冷凍サイクルの状態に係る所定の信号により前記電
磁弁を開閉することを特徴とする請求項第１項に記載の
冷凍装置。
【請求項３】ホットガスバイパス配管に流量調整弁を
設け、冷凍サイクルの状態に係る所定の信号により前記
流量調整弁を所定の開度に調節することを特徴とする請
求項第１項に記載の冷凍装置。
【請求項４】少なくとも、圧縮機、油分離器、凝縮
器、冷媒絞り弁、および蒸発器を環状に配管接続して冷
媒が循環する冷凍サイクルを構成し、前記油分離器で分
離された冷凍機油を貯留するオイルタンクを前記油分離
器と接続するとともに、前記圧縮機へ供給される冷凍機
油量を調節するオイルレギュレータを前記オイルタンク
と前記圧縮機の間に配備した冷凍装置において、前記オ
イルタンクを断熱材で断熱被覆したことを特徴とする冷
凍装置。
【請求項５】少なくとも、圧縮機、油分離器、凝縮
器、冷媒絞り弁、および蒸発器を環状に配管接続して冷
媒が循環する冷凍サイクルを構成し、前記油分離器で分
離された冷凍機油を貯留するオイルタンクを前記油分離
器と接続するとともに、前記圧縮機へ供給される冷凍機
油量を調節するオイルレギュレータを前記オイルタンク
と前記圧縮機の間に配備した冷凍装置において、前記オ
イルタンクに当該オイルタンク内を加熱するヒータを設
けたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】少なくとも、圧縮機、油分離器、凝縮
器、冷媒絞り弁、および蒸発器を環状に配管接続して冷
媒が循環する冷凍サイクルを構成し、前記油分離器で分
離された冷凍機油を貯留するオイルタンクを前記油分離
器と接続するとともに、前記圧縮機へ供給される冷凍機
油量を調節するオイルレギュレータを前記オイルタンク
と前記圧縮機の間に配備した冷凍装置において、前記冷
凍サイクルの冷媒高温部と配管接続された熱交換器を前
記オイルタンク内に配備し、前記冷媒高温部からの冷媒
と前記オイルタンク内を熱交換させることを特徴とする
冷凍装置。