JP2002168535A - 油を含まないガスを供給するフェイルセーフ油潤滑式ヘリウムコンプレッサ - Google Patents
油を含まないガスを供給するフェイルセーフ油潤滑式ヘリウムコンプレッサInfo
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- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
Abstract
(57)【要約】
【課題】 油を含まないヘリウムガスが供給されるフェ
イルセーフの油潤滑式ヘリウムコンプレッサ 【解決手段】 油潤滑式ヘリウムコンプレッサユニット
において、吸着器は、システムが停止する前にコンプレ
ッサから吸着器に移送されるすべての油を吸着器によっ
て保持することができる。コンプレッサ自体は、油がコ
ンプレッサユニットの外部に移送される前に、保護スイ
ッチのために停止するか、あるいは油の不足のために焼
き付く。ユニットおよびそれに連結された冷蔵システム
は、吸着器に移送できる油の限界に達したためにコンプ
レッサが停止する前に、選択された設計寿命よりも長い
間動作することができる。吸着器は、システムの寿命の
間にコンプレッサから出る油と同じ量に、少なくとも２
５％の安全マージンを加えた量を保持することができ
る。
イルセーフの油潤滑式ヘリウムコンプレッサ 【解決手段】 油潤滑式ヘリウムコンプレッサユニット
において、吸着器は、システムが停止する前にコンプレ
ッサから吸着器に移送されるすべての油を吸着器によっ
て保持することができる。コンプレッサ自体は、油がコ
ンプレッサユニットの外部に移送される前に、保護スイ
ッチのために停止するか、あるいは油の不足のために焼
き付く。ユニットおよびそれに連結された冷蔵システム
は、吸着器に移送できる油の限界に達したためにコンプ
レッサが停止する前に、選択された設計寿命よりも長い
間動作することができる。吸着器は、システムの寿命の
間にコンプレッサから出る油と同じ量に、少なくとも２
５％の安全マージンを加えた量を保持することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明は、全般的には、低温冷蔵システ
ムに使用するヘリウムコンプレッサユニットに関し、特
に、ユニットのより長い寿命の間、油を含まない加圧さ
れたヘリウムガスが供給される点でフェイルセーフの油
潤滑式ヘリウムコンプレッサに関する。油潤滑式空気調
和コンプレッサは、ＧＭ型低温冷蔵庫への加圧されたヘ
リウムの供給に関する標準になっている。このような比
較的廉価であるが信頼できるコンプレッサを使用できる
のは、数年にわたってＧＭ型冷蔵システムの低温膨張器
への油の進入を確実に防止する油分離器および吸着器の
開発による。
ムに使用するヘリウムコンプレッサユニットに関し、特
に、ユニットのより長い寿命の間、油を含まない加圧さ
れたヘリウムガスが供給される点でフェイルセーフの油
潤滑式ヘリウムコンプレッサに関する。油潤滑式空気調
和コンプレッサは、ＧＭ型低温冷蔵庫への加圧されたヘ
リウムの供給に関する標準になっている。このような比
較的廉価であるが信頼できるコンプレッサを使用できる
のは、数年にわたってＧＭ型冷蔵システムの低温膨張器
への油の進入を確実に防止する油分離器および吸着器の
開発による。
【０００２】現在の所、ＧＭ冷蔵庫製造業者は、吸着器
を１０，０００時間から３０，０００時間の間隔で交換
することを推奨している。この時間間隔は、油潤滑式コ
ンプレッサから高圧ガス排出を受ける油分離器から油が
持ち越される率に依存する。分離器からの冷媒ガス内の
油キャリオーバは吸着器に向かう。油を保持する吸着器
の容量と、ユーザが吸着器を交換する前に許容する危険
の程度とによって、障害のない時間間隔が決定される。
吸着器からの油キャリオーバは、冷媒ガスに同伴する油
がシステムの低温側に入り、この油がＧＭ型膨張器の性
能に悪影響を及ぼす可能性がある。油がＧＭ冷蔵ユニッ
トの低温側に入った後で油を除去するための費用はかな
り高額である。
を１０，０００時間から３０，０００時間の間隔で交換
することを推奨している。この時間間隔は、油潤滑式コ
ンプレッサから高圧ガス排出を受ける油分離器から油が
持ち越される率に依存する。分離器からの冷媒ガス内の
油キャリオーバは吸着器に向かう。油を保持する吸着器
の容量と、ユーザが吸着器を交換する前に許容する危険
の程度とによって、障害のない時間間隔が決定される。
吸着器からの油キャリオーバは、冷媒ガスに同伴する油
がシステムの低温側に入り、この油がＧＭ型膨張器の性
能に悪影響を及ぼす可能性がある。油がＧＭ冷蔵ユニッ
トの低温側に入った後で油を除去するための費用はかな
り高額である。
【０００３】油のキャリオーバの危険を回避するため
に、製造業者およびユーザは、吸着器の寿命を予測する
際の適切な不確実性マージンについて慎重に考慮する傾
向がある。コンプレッサ製造業者も、十分な油を保持す
るようにコンプレッサの油だめを慎重に設計しているの
で、軸受から油がなくなり軸受が焼付けの危険にさらさ
れる前にコンプレッサからかなりの量の油をなくすこと
になる。
に、製造業者およびユーザは、吸着器の寿命を予測する
際の適切な不確実性マージンについて慎重に考慮する傾
向がある。コンプレッサ製造業者も、十分な油を保持す
るようにコンプレッサの油だめを慎重に設計しているの
で、軸受から油がなくなり軸受が焼付けの危険にさらさ
れる前にコンプレッサからかなりの量の油をなくすこと
になる。
【０００４】本発明の譲受人によって製造されたコンプ
レッサユニットのデータ分析を行ったところ、ヘリウム
ガスを使用する低温システム用のこのようなコンプレッ
サユニットは、吸着器が物理的に保持できる油の２倍か
ら３倍の量の油を通常保持することがわかった。したが
って、吸着器に油が満たされる前にコンプレッサの動作
を停止するプログラムがないかぎり、吸着器から、連結
されたシステムの冷却側への油のキャリオーバには本質
的な危険が存在する。周囲温度の変化によるコンプレッ
サの油レベルの変動は小さいものであるが、それにもか
かわらず、コンプレッサに油を充填する際に、この変動
について考慮しておく必要がある場合がある。
レッサユニットのデータ分析を行ったところ、ヘリウム
ガスを使用する低温システム用のこのようなコンプレッ
サユニットは、吸着器が物理的に保持できる油の２倍か
ら３倍の量の油を通常保持することがわかった。したが
って、吸着器に油が満たされる前にコンプレッサの動作
を停止するプログラムがないかぎり、吸着器から、連結
されたシステムの冷却側への油のキャリオーバには本質
的な危険が存在する。周囲温度の変化によるコンプレッ
サの油レベルの変動は小さいものであるが、それにもか
かわらず、コンプレッサに油を充填する際に、この変動
について考慮しておく必要がある場合がある。
【０００５】油は通常、吸着器の交換回数が３回または
４回になったときにコンプレッサに追加される。この油
の追加は、吸着器によって除去される油を補うものであ
る。しかし、コンプレッサに追加する油の量の判定には
かなりの不確実性が伴い、コンプレッサに過度の量の油
が充填される場合もある。
４回になったときにコンプレッサに追加される。この油
の追加は、吸着器によって除去される油を補うものであ
る。しかし、コンプレッサに追加する油の量の判定には
かなりの不確実性が伴い、コンプレッサに過度の量の油
が充填される場合もある。
【０００６】油分離器の設計に対する最近の改良によ
り、吸着器への油キャリオーバ率は、約６ＫＷの電力を
使用する毎分１０立方フィートのヘリウムコンプレッサ
の場合、毎年２０ｇ未満になっている。このコンプレッ
サの油だめは約１５００ｇの油を保持する。したがっ
て、軸受が焼き付くほど油を失うには約７５年（１５０
０÷２）かかる。合理的なサイズの吸着器は約５００ｇ
の油を保持することができるので、吸着器をシステムの
通常の１０年の寿命にわたって使用し続けることを推奨
することが合理的である。稼動が１０年を超える場合、
吸着器を交換することが一般に推奨されるが、１５００
ｇの油から開始する際、実際には油を追加する必要はな
い。あらゆることが過剰に行われることにより、障害
（吸着器から油が持ち越される）が回避されるという意
味はある。
り、吸着器への油キャリオーバ率は、約６ＫＷの電力を
使用する毎分１０立方フィートのヘリウムコンプレッサ
の場合、毎年２０ｇ未満になっている。このコンプレッ
サの油だめは約１５００ｇの油を保持する。したがっ
て、軸受が焼き付くほど油を失うには約７５年（１５０
０÷２）かかる。合理的なサイズの吸着器は約５００ｇ
の油を保持することができるので、吸着器をシステムの
通常の１０年の寿命にわたって使用し続けることを推奨
することが合理的である。稼動が１０年を超える場合、
吸着器を交換することが一般に推奨されるが、１５００
ｇの油から開始する際、実際には油を追加する必要はな
い。あらゆることが過剰に行われることにより、障害
（吸着器から油が持ち越される）が回避されるという意
味はある。
【０００７】吸着器のサイズに基づく１０年の交換間隔
とすることによって、従来の補修コストが削減される
が、油分離器または油戻り循環路に障害が起こった場合
に油が持ち越される可能性はなくならない。吸着器が、
システムが停止する前にコンプレッサから出るすべての
油を保持し、かつ油分離器で障害が起こったときに存在
するかも知れない高い率で油が吸着器に入るときにすべ
ての油を保持することができる場合、分離器の障害にも
かかわらず、吸着器からの油キャリオーバの可能性は存
在しない。上述の数値例で使用されている従来型のコン
プレッサの油同伴率は、毎時１２０ｇ程度になるであろ
う。したがって、吸着器は、低温側へのキャリオーバな
しに、この例ではこの率（毎時１２０ｇ）で油を収集で
きなければならない。
とすることによって、従来の補修コストが削減される
が、油分離器または油戻り循環路に障害が起こった場合
に油が持ち越される可能性はなくならない。吸着器が、
システムが停止する前にコンプレッサから出るすべての
油を保持し、かつ油分離器で障害が起こったときに存在
するかも知れない高い率で油が吸着器に入るときにすべ
ての油を保持することができる場合、分離器の障害にも
かかわらず、吸着器からの油キャリオーバの可能性は存
在しない。上述の数値例で使用されている従来型のコン
プレッサの油同伴率は、毎時１２０ｇ程度になるであろ
う。したがって、吸着器は、低温側へのキャリオーバな
しに、この例ではこの率（毎時１２０ｇ）で油を収集で
きなければならない。
【０００８】所望の寿命に対して十分であるが、通常の
キャリオーバが吸着器の容量を超えないように制限さ
れ、油分離器に障害が起こった場合に膨張器に油をキャ
リオーバしないようにする油の充填量で、より長い寿命
の間動作する油潤滑式ヘリウムコンプレッサが必要であ
る。
キャリオーバが吸着器の容量を超えないように制限さ
れ、油分離器に障害が起こった場合に膨張器に油をキャ
リオーバしないようにする油の充填量で、より長い寿命
の間動作する油潤滑式ヘリウムコンプレッサが必要であ
る。
【０００９】
【発明の概要】全般的には、本発明によれば、圧縮され
たヘリウムを油を含まない状態で供給する、より長い寿
命を有するフェイルセーフ油潤滑式ヘリウムコンプレッ
サユニットが提供される。
たヘリウムを油を含まない状態で供給する、より長い寿
命を有するフェイルセーフ油潤滑式ヘリウムコンプレッ
サユニットが提供される。
【００１０】本発明による油潤滑式ヘリウムコンプレッ
サユニットにおいて、吸着器は、システムが停止する前
にコンプレッサから吸着器に移送されるすべての油を吸
着器によって保持することができる。このユニットか
ら、たとえばＧＭ型冷蔵システムの膨張器に油が移送さ
れることはなく、あるいは油を移送することはできな
い。したがって、コンプレッサ自体は、油がコンプレッ
サユニットの外部に移送される前に、保護スイッチのた
めに停止するか、あるいは場合によっては油の不足のた
めに焼き付く。各構成要素は、通常の環境において、吸
着器に移送できる油の限界に達したためにコンプレッサ
が停止する前に、ユニットおよびそれに連結された冷蔵
システムが、選択された設計寿命、たとえば１０年を超
える期間にわたって動作できるようなサイズにされてい
る。
サユニットにおいて、吸着器は、システムが停止する前
にコンプレッサから吸着器に移送されるすべての油を吸
着器によって保持することができる。このユニットか
ら、たとえばＧＭ型冷蔵システムの膨張器に油が移送さ
れることはなく、あるいは油を移送することはできな
い。したがって、コンプレッサ自体は、油がコンプレッ
サユニットの外部に移送される前に、保護スイッチのた
めに停止するか、あるいは場合によっては油の不足のた
めに焼き付く。各構成要素は、通常の環境において、吸
着器に移送できる油の限界に達したためにコンプレッサ
が停止する前に、ユニットおよびそれに連結された冷蔵
システムが、選択された設計寿命、たとえば１０年を超
える期間にわたって動作できるようなサイズにされてい
る。
【００１１】各構成要素のサイズを決定し各構成要素を
装填する際に安全率を考慮しなければならないことを認
識した場合、コンプレッサシステムが停止する前に所定
の寿命の間動作する能力は以下のように解釈することが
できる。
装填する際に安全率を考慮しなければならないことを認
識した場合、コンプレッサシステムが停止する前に所定
の寿命の間動作する能力は以下のように解釈することが
できる。
【００１２】（ａ）吸着器は、システムの寿命の間にコ
ンプレッサから出る油と同じ量に、少なくとも約２５％
の安全マージンを加えた量を保持するようなサイズにさ
れる。
ンプレッサから出る油と同じ量に、少なくとも約２５％
の安全マージンを加えた量を保持するようなサイズにさ
れる。
【００１３】（ｂ）油分離器またはコンプレッサ油戻り
機構に障害が起こった場合、吸着器は、障害の起こった
油分離器から油が出る際の最高流出率、たとえば、コン
プレッサから油が出るのと同じ率で流入する油を保持す
る。言い換えれば、吸着器から何らキャリオーバするこ
となく、コンプレッサの停止で動作が終わる。
機構に障害が起こった場合、吸着器は、障害の起こった
油分離器から油が出る際の最高流出率、たとえば、コン
プレッサから油が出るのと同じ率で流入する油を保持す
る。言い換えれば、吸着器から何らキャリオーバするこ
となく、コンプレッサの停止で動作が終わる。
【００１４】（ｃ）寿命がｘ年である場合、油分離器
は、毎年通常の動作の下で、１００/ｘ％未満の油がコ
ンプレッサから吸着器に移送されるように効率よく有効
に動作する。また、このような条件下でｘ年の稼動期間
にわたってコンプレッサから吸着器に移送できる十分な
量の油が最初に存在しなければならない。言い換えれ
ば、寿命が１０年である場合、各年に、１０％未満の油
がコンプレッサから「失われ」、吸着器によって保持さ
れる。
は、毎年通常の動作の下で、１００/ｘ％未満の油がコ
ンプレッサから吸着器に移送されるように効率よく有効
に動作する。また、このような条件下でｘ年の稼動期間
にわたってコンプレッサから吸着器に移送できる十分な
量の油が最初に存在しなければならない。言い換えれ
ば、寿命が１０年である場合、各年に、１０％未満の油
がコンプレッサから「失われ」、吸着器によって保持さ
れる。
【００１５】（ｄ）吸着器は、ｘ年の期間にわたって補
修を必要としない。したがって、分離器と吸着器を単一
の容器において組み合わせることができる。
修を必要としない。したがって、分離器と吸着器を単一
の容器において組み合わせることができる。
【００１６】したがって、本発明の目的は、油潤滑式コ
ンプレッサユニットの意図された寿命の間コンプレッサ
の予想される正味油出力全体を保持することのできる吸
着器を有する改良された油潤滑式コンプレッサユニット
を提供することである。
ンプレッサユニットの意図された寿命の間コンプレッサ
の予想される正味油出力全体を保持することのできる吸
着器を有する改良された油潤滑式コンプレッサユニット
を提供することである。
【００１７】本発明の他の目的は、油が吸着器に入る際
の最高流入率以上の率で油を吸収することのできる吸着
器を有する改良された油潤滑式コンプレッサユニットを
提供することである。
の最高流入率以上の率で油を吸収することのできる吸着
器を有する改良された油潤滑式コンプレッサユニットを
提供することである。
【００１８】本発明の他の目的は、ユニットに結合され
た冷蔵システムへの油のキャリオーバによる障害の危険
なしに少なくとも１０年間動作することのできる改良さ
れた油潤滑式コンプレッサユニットを提供することであ
る。
た冷蔵システムへの油のキャリオーバによる障害の危険
なしに少なくとも１０年間動作することのできる改良さ
れた油潤滑式コンプレッサユニットを提供することであ
る。
【００１９】本発明の他の目的は、コンプレッサから汲
み出され、吸着器によって保持することのできるすべて
の潤滑油を含むことのできる吸着器を有する改良された
油潤滑式コンプレッサユニットを提供することである。
み出され、吸着器によって保持することのできるすべて
の潤滑油を含むことのできる吸着器を有する改良された
油潤滑式コンプレッサユニットを提供することである。
【００２０】本発明の他の目的は、従来技術のユニット
よりも経済的に製造できる改良された油潤滑式コンプレ
ッサユニットを提供することである。
よりも経済的に製造できる改良された油潤滑式コンプレ
ッサユニットを提供することである。
【００２１】本発明の他の目的および利点は本明細書か
ら明らかになろう。
ら明らかになろう。
【００２２】したがって、本発明は、いくつかのステッ
プと、このようなステップのうちの１つまたは複数の、
他の各ステップとの関係と、このようなステップを実施
するようになされた構造の特徴、各要素の組合せ、およ
び各部品の配置を実現する装置とを含む。これらはすべ
て、以下の詳細な開示で例示されており、本発明の範囲
は特許請求の範囲に示されている。
プと、このようなステップのうちの１つまたは複数の、
他の各ステップとの関係と、このようなステップを実施
するようになされた構造の特徴、各要素の組合せ、およ
び各部品の配置を実現する装置とを含む。これらはすべ
て、以下の詳細な開示で例示されており、本発明の範囲
は特許請求の範囲に示されている。
【００２３】本発明をより完全に理解するには、添付の
図面に関連して以下の詳細な説明を参照されたい。
図面に関連して以下の詳細な説明を参照されたい。
【００２４】
【好ましい実施形態の説明】図１を参照するとわかるよ
うに、本発明による油潤滑式ヘリウムコンプレッサユニ
ット１０は、モータ１４によって駆動されコンプレッサ
ハウジング１６に含まれるコンプレッサ１２を備えてい
る。冷却コイル１８をコンプレッサハウジング１６の周
りに熱伝導関係に巻いて、冷却剤、たとえば水を冷却コ
イルに循環させ、コンプレッサモータからの熱を逃が
す。
うに、本発明による油潤滑式ヘリウムコンプレッサユニ
ット１０は、モータ１４によって駆動されコンプレッサ
ハウジング１６に含まれるコンプレッサ１２を備えてい
る。冷却コイル１８をコンプレッサハウジング１６の周
りに熱伝導関係に巻いて、冷却剤、たとえば水を冷却コ
イルに循環させ、コンプレッサモータからの熱を逃が
す。
【００２５】コンプレッサ１２からの排出配管２０は、
冷却コイル１８と熱伝導関係にある後置冷却器コイル２
２に高圧ガスを移送する。戻り配管または吸入配管２４
は、公知の方法でコンプレッサ１２に低圧ガスを移送す
る。
冷却コイル１８と熱伝導関係にある後置冷却器コイル２
２に高圧ガスを移送する。戻り配管または吸入配管２４
は、公知の方法でコンプレッサ１２に低圧ガスを移送す
る。
【００２６】ハウジング１６の底部にある油だめ内の油
２６のプールは、コンプレッサの動作中にコンプレッサ
１２の潤滑油入口２９に油が供給されるような液位であ
る。油だめ内の高圧の油は、油冷却ループ３９の入口３
７に流入する。油は、冷却剤、たとえば水が循環されて
いる冷却循環路１８と熱接触しながら流れる。油は、計
量オリフィス３５を通って低圧ガス戻り配管２４に戻
る。
２６のプールは、コンプレッサの動作中にコンプレッサ
１２の潤滑油入口２９に油が供給されるような液位であ
る。油だめ内の高圧の油は、油冷却ループ３９の入口３
７に流入する。油は、冷却剤、たとえば水が循環されて
いる冷却循環路１８と熱接触しながら流れる。油は、計
量オリフィス３５を通って低圧ガス戻り配管２４に戻
る。
【００２７】油２６はコンプレッサを潤滑するが、一部
の油は排出配管２０内の圧縮ガス、一般にはヘリウムと
共にキャリオーバ（持越し）される。圧縮ガスが負荷を
冷却する際に使用できるように冷蔵庫（図示せず）に供
給される前にこのキャリオーバ油をなくす必要がある。
の油は排出配管２０内の圧縮ガス、一般にはヘリウムと
共にキャリオーバ（持越し）される。圧縮ガスが負荷を
冷却する際に使用できるように冷蔵庫（図示せず）に供
給される前にこのキャリオーバ油をなくす必要がある。
【００２８】この目的のために、後置冷却器２２から出
た油およびガスは、頂部近傍の油分離器２８に入る。油
は、本発明の新規の部分ではなく、したがって、本明細
書で詳しく説明することのない公知の技法によって分離
器内で圧縮ガスから分離される。油分離器２８内で分離
された油は、配管３０によって分離器から出て、コンプ
レッサ吸入配管２４に入る。ガスと油の混合物は圧縮さ
れ、コンプレッサハウジングに排出され、そこで大部分
の油がガスから分離され油だめ内に収集される。それに
よって、油はコンプレッサ油だめに再循環される。
た油およびガスは、頂部近傍の油分離器２８に入る。油
は、本発明の新規の部分ではなく、したがって、本明細
書で詳しく説明することのない公知の技法によって分離
器内で圧縮ガスから分離される。油分離器２８内で分離
された油は、配管３０によって分離器から出て、コンプ
レッサ吸入配管２４に入る。ガスと油の混合物は圧縮さ
れ、コンプレッサハウジングに排出され、そこで大部分
の油がガスから分離され油だめ内に収集される。それに
よって、油はコンプレッサ油だめに再循環される。
【００２９】しかし、圧縮ガスと共に油分離器に入った
油のうちの僅かな部分が圧縮ガス中にあって配管３２を
介して油分離器２８から出る。これがコンプレッサから
の正味流出量である。このガス／油混合物は、圧縮ガス
からすべての油を除去しその油を保持するようなサイズ
の吸着器３４に入る。したがって、油を含まない圧縮ガ
ス（ヘリウム）が、冷蔵庫と連結された吸着器３４の排
出配管３６によって吸着器３４から出る。ガスは、冷蔵
庫内で冷却のために使用された後、低下した圧力で吸入
配管２４を通してコンプレッサに戻る。完全な冷蔵シス
テム、たとえばＧＭ型冷蔵庫は、本出願には示されてい
ないが、本発明の新規の部分ではない。
油のうちの僅かな部分が圧縮ガス中にあって配管３２を
介して油分離器２８から出る。これがコンプレッサから
の正味流出量である。このガス／油混合物は、圧縮ガス
からすべての油を除去しその油を保持するようなサイズ
の吸着器３４に入る。したがって、油を含まない圧縮ガ
ス（ヘリウム）が、冷蔵庫と連結された吸着器３４の排
出配管３６によって吸着器３４から出る。ガスは、冷蔵
庫内で冷却のために使用された後、低下した圧力で吸入
配管２４を通してコンプレッサに戻る。完全な冷蔵シス
テム、たとえばＧＭ型冷蔵庫は、本出願には示されてい
ないが、本発明の新規の部分ではない。
【００３０】図２は、吸着器３４’と油分離器２８’
が、図１の個別の要素２８、３４の性能を併せ持つ一体
化ユニット３８であることを除いて、図１の実施形態と
ほぼ同様な本発明による油潤滑式ヘリウムコンプレッサ
の代替実施形態を示している。図１の相互に連結する油
／ガス配管３２は、一体化ユニット３８の内部構造の一
部（図示せず）である。
が、図１の個別の要素２８、３４の性能を併せ持つ一体
化ユニット３８であることを除いて、図１の実施形態と
ほぼ同様な本発明による油潤滑式ヘリウムコンプレッサ
の代替実施形態を示している。図１の相互に連結する油
／ガス配管３２は、一体化ユニット３８の内部構造の一
部（図示せず）である。
【００３１】吸着器３４’は補修なしでシステムの意図
された寿命の間動作するようなサイズであるので、２つ
の機能を単一のハウジングにおいて一体化することが可
能である。この結果、複雑さ、サイズ、コストが低減さ
れる。
された寿命の間動作するようなサイズであるので、２つ
の機能を単一のハウジングにおいて一体化することが可
能である。この結果、複雑さ、サイズ、コストが低減さ
れる。
【００３２】図３は、排出配管２０を介したコンプレッ
サ１２からのガス／油の排出が、ファン４２によって冷
却される熱交換器４０によって空冷される、本発明によ
る油潤滑式ヘリウムコンプレッサの他の代替実施形態で
ある。コンプレッサ１２は、コンプレッサハウジング１
６から延びておりファンからの強制対流に依存するフィ
ン４４によって冷却される。その他の点で、ユニット１
０”は図２の実施形態と同様である。
サ１２からのガス／油の排出が、ファン４２によって冷
却される熱交換器４０によって空冷される、本発明によ
る油潤滑式ヘリウムコンプレッサの他の代替実施形態で
ある。コンプレッサ１２は、コンプレッサハウジング１
６から延びておりファンからの強制対流に依存するフィ
ン４４によって冷却される。その他の点で、ユニット１
０”は図２の実施形態と同様である。
【００３３】図４は、油が所定の液位に存在することを
検知するために吸着器に油液位検知スイッチ５０が埋め
込まれている、本発明による油潤滑式ヘリウムコンプレ
ッサの他の代替実施形態である。「Ｂａ」として指定さ
れたある量の油がコンプレッサから吸着器に移送された
場合にコンプレッサを停止するためにコンプレッサ制御
回路にセンサ５０が接続されている。吸着器は、油が吸
着器から出ることのないように「Ｃ」として指定された
追加量の油を安全マージンとして保持するように構成さ
れている。
検知するために吸着器に油液位検知スイッチ５０が埋め
込まれている、本発明による油潤滑式ヘリウムコンプレ
ッサの他の代替実施形態である。「Ｂａ」として指定さ
れたある量の油がコンプレッサから吸着器に移送された
場合にコンプレッサを停止するためにコンプレッサ制御
回路にセンサ５０が接続されている。吸着器は、油が吸
着器から出ることのないように「Ｃ」として指定された
追加量の油を安全マージンとして保持するように構成さ
れている。
【００３４】図５（ａ）、（ｂ）は、ヘリウムを室温で
１００ｐｓｉｇから３２０ｐｓｉｇ（０．８Ｍｐａから
２．３Ｍｐａ）に圧縮する排気量が１０ｃｆｍ（２８３
Ｌ／ｍ）である油潤滑式スクロールコンプレッサによっ
て得られた実験データのグラフである。同伴する油を含
む高圧ヘリウムは、コンプレッサから水冷後置冷却器を
通り、次に図１に示されている構成と同様な油分離器お
よび吸着器を通って流れる。この試験の場合、油分離器
からの油戻り配管３０に遮断弁が追加されており、主吸
着器の下流側に小形の二次吸着器（図示せず）を設置し
た。油分離器２８は、油液位を測定できるように外側に
取り付けられたサイトチューブを有している。主吸着器
と二次吸着器は共にセルフシール継手に接続され、取り
外して計量することができるようにした。以前の試験で
は、このような動作圧油が約１１０ｇ／時の率でコンプ
レッサから分離器に移送されることが示された。
１００ｐｓｉｇから３２０ｐｓｉｇ（０．８Ｍｐａから
２．３Ｍｐａ）に圧縮する排気量が１０ｃｆｍ（２８３
Ｌ／ｍ）である油潤滑式スクロールコンプレッサによっ
て得られた実験データのグラフである。同伴する油を含
む高圧ヘリウムは、コンプレッサから水冷後置冷却器を
通り、次に図１に示されている構成と同様な油分離器お
よび吸着器を通って流れる。この試験の場合、油分離器
からの油戻り配管３０に遮断弁が追加されており、主吸
着器の下流側に小形の二次吸着器（図示せず）を設置し
た。油分離器２８は、油液位を測定できるように外側に
取り付けられたサイトチューブを有している。主吸着器
と二次吸着器は共にセルフシール継手に接続され、取り
外して計量することができるようにした。以前の試験で
は、このような動作圧油が約１１０ｇ／時の率でコンプ
レッサから分離器に移送されることが示された。
【００３５】時間０で、油戻り弁を閉じ、３０分間隔で
コンプレッサを停止させ、両方の吸着器を計量した。主
吸着器３４の重量と時間との関係は図５（ａ）にプロッ
トされており、二次吸着器の重量と時間との関係は図５
（ｂ）にプロットされている。図５（ａ）を参照すると
わかるように、８時間の間、分離器２８から吸着器３４
に測定可能な油の移送が行われることはなかった。約８
８０ｇの油が油分離器２８の底部に収集され、垂直に向
けられたカートリッジ型の分離器要素のほぼ中央に上昇
した。次の５時間の間、油は１００ｇ／時を超える率で
吸着器３４に蓄積され、分離器２８内の油液位は一定の
ままであった。
コンプレッサを停止させ、両方の吸着器を計量した。主
吸着器３４の重量と時間との関係は図５（ａ）にプロッ
トされており、二次吸着器の重量と時間との関係は図５
（ｂ）にプロットされている。図５（ａ）を参照すると
わかるように、８時間の間、分離器２８から吸着器３４
に測定可能な油の移送が行われることはなかった。約８
８０ｇの油が油分離器２８の底部に収集され、垂直に向
けられたカートリッジ型の分離器要素のほぼ中央に上昇
した。次の５時間の間、油は１００ｇ／時を超える率で
吸着器３４に蓄積され、分離器２８内の油液位は一定の
ままであった。
【００３６】図５（ｂ）を参照すると、測定可能な限界
内では、１２．５時間と１３時間の間のあるときまで吸
着器から油が出ることがないことがわかる。吸着器３４
によって保持される油の量、４４０ｇは、飽和されてい
るすべての内側吸着器層に基づく計算上の設計値に近
い。この層内のガス速度は約５０ｆｔ／分（０．２５ｍ
／秒）である。約１２．５時間で吸着器３４から出る乾
性のガスから吸着器の設計容量での湿性のガスへの鋭い
遷移は、吸着器に入ることのできる油の最大量を吸着器
の容量の８０％に制限する設計によって非常に良好な安
全マージンがもたらされることを示している。
内では、１２．５時間と１３時間の間のあるときまで吸
着器から油が出ることがないことがわかる。吸着器３４
によって保持される油の量、４４０ｇは、飽和されてい
るすべての内側吸着器層に基づく計算上の設計値に近
い。この層内のガス速度は約５０ｆｔ／分（０．２５ｍ
／秒）である。約１２．５時間で吸着器３４から出る乾
性のガスから吸着器の設計容量での湿性のガスへの鋭い
遷移は、吸着器に入ることのできる油の最大量を吸着器
の容量の８０％に制限する設計によって非常に良好な安
全マージンがもたらされることを示している。
【００３７】本発明の目標を満たし、すなわち、補修を
必要とせず障害の恐れのないより長い寿命を実現するに
は、ある要件を満たさなければならない。この場合の
「障害」が、ヘリウムコンプレッサユニット１０の意図
された動作寿命全体にわたって排出配管３６で圧縮ガス
と共に吸着器３４から出る油のキャリオーバを表すこと
を理解されたい。本出願では、障害には、モータ／コン
プレッサの機械的または電気的障害も、油分離器が圧縮
ガスから油を適切に分離することに失敗することも含ま
れない。前述のように、障害は、圧縮ガスと共に吸着器
３４から出る油のキャリオーバである。このような障害
によって、下流側冷却システムにかなりの損害が生じ
る。
必要とせず障害の恐れのないより長い寿命を実現するに
は、ある要件を満たさなければならない。この場合の
「障害」が、ヘリウムコンプレッサユニット１０の意図
された動作寿命全体にわたって排出配管３６で圧縮ガス
と共に吸着器３４から出る油のキャリオーバを表すこと
を理解されたい。本出願では、障害には、モータ／コン
プレッサの機械的または電気的障害も、油分離器が圧縮
ガスから油を適切に分離することに失敗することも含ま
れない。前述のように、障害は、圧縮ガスと共に吸着器
３４から出る油のキャリオーバである。このような障害
によって、下流側冷却システムにかなりの損害が生じ
る。
【００３８】図において、「Ａ」で示されている最低油
液位は、コンプレッサが停止しないようにするためにコ
ンプレッサハウジング内で必要とされる油の量である。
停止は、ａ）油液位スイッチ、ｂ）油が冷却循環路３７
の入口よりも低くなり、過熱により停止が起こるか、あ
るいは油の循環の欠如を検知するスイッチ、ｃ）油液位
が循環ポンプ入口２９よりも低くなり、軸受が焼き付
く、ことなどいくつかの異なる要因で起こる。初期油液
位は、「Ｂｃ」として指定された最低油液位を超える油
の量を表す。動作中のコンプレッサ内の実際の油液位
は、排出配管２０を介してハウジングから出る油と吸入
配管２４を介してハウジングに戻る油との差（正味流出
量）の結果として、初期油液位から最低油液位に向かっ
て降下する。
液位は、コンプレッサが停止しないようにするためにコ
ンプレッサハウジング内で必要とされる油の量である。
停止は、ａ）油液位スイッチ、ｂ）油が冷却循環路３７
の入口よりも低くなり、過熱により停止が起こるか、あ
るいは油の循環の欠如を検知するスイッチ、ｃ）油液位
が循環ポンプ入口２９よりも低くなり、軸受が焼き付
く、ことなどいくつかの異なる要因で起こる。初期油液
位は、「Ｂｃ」として指定された最低油液位を超える油
の量を表す。動作中のコンプレッサ内の実際の油液位
は、排出配管２０を介してハウジングから出る油と吸入
配管２４を介してハウジングに戻る油との差（正味流出
量）の結果として、初期油液位から最低油液位に向かっ
て降下する。
【００３９】したがって、初期液位から最低油液位への
油液位の降下は、油／ガス配管３２を介して油分離器２
８から出て吸着器３４に入る油の量に対応する。吸着器
３４において、油が保持され、同時に、油を含まない高
圧のガスがガス排出配管３６によって流出する。
油液位の降下は、油／ガス配管３２を介して油分離器２
８から出て吸着器３４に入る油の量に対応する。吸着器
３４において、油が保持され、同時に、油を含まない高
圧のガスがガス排出配管３６によって流出する。
【００４０】吸着器３４は、最低油液位、すなわち量
「Ｂｃ」よりも高い立上げ時のコンプレッサハウジング
１６内の油の量を完全に吸着器３４に含めることができ
るようなサイズにすることができる。したがって、適切
なサイズにされた吸着器３４では、それに連結された冷
蔵システムに配管３６を介して油がキャリオーバ（持ち
越し）されることがなくなる。コンプレッサは、連続的
に動作する場合、最低油液位に達するが、吸着器からの
油の流出はない。
「Ｂｃ」よりも高い立上げ時のコンプレッサハウジング
１６内の油の量を完全に吸着器３４に含めることができ
るようなサイズにすることができる。したがって、適切
なサイズにされた吸着器３４では、それに連結された冷
蔵システムに配管３６を介して油がキャリオーバ（持ち
越し）されることがなくなる。コンプレッサは、連続的
に動作する場合、最低油液位に達するが、吸着器からの
油の流出はない。
【００４１】あるいは、吸着器は、コンプレッサにある
量の油「Ｂａ」が移送されたときにコンプレッサを停止
する油液位スイッチを内部に備えることができる。「Ｂ
ａ」は、「Ｂｃ」より多くても少なくてもよいが、停止
を生じさせる、２つの値のうちのより小さい値が、
「Ｂ」として指定される。
量の油「Ｂａ」が移送されたときにコンプレッサを停止
する油液位スイッチを内部に備えることができる。「Ｂ
ａ」は、「Ｂｃ」より多くても少なくてもよいが、停止
を生じさせる、２つの値のうちのより小さい値が、
「Ｂ」として指定される。
【００４２】吸着器３４のサイズを決定する際には、油
分離器効率の予想される通常の変動、排出配管２０にお
いてコンプレッサからキャリオーバされる油の量の通常
の変動、製造時にコンプレッサハウジング１６に油を充
填する際の通常の変動、温度の変化によって起こる油の
体積の通常の変動などが考慮される。構成要素のサイズ
およびコストを削減するために、吸着器のサイズを決め
る際には、これらの変数を考慮するのに適した安全係数
を選択しなければならない。
分離器効率の予想される通常の変動、排出配管２０にお
いてコンプレッサからキャリオーバされる油の量の通常
の変動、製造時にコンプレッサハウジング１６に油を充
填する際の通常の変動、温度の変化によって起こる油の
体積の通常の変動などが考慮される。構成要素のサイズ
およびコストを削減するために、吸着器のサイズを決め
る際には、これらの変数を考慮するのに適した安全係数
を選択しなければならない。
【００４３】上記で指摘したように、吸着器３４は、最
低油液位によって表される量を超える、少なくともある
量「Ｂ」の油をシステム内に保持することができる。体
積容量だけでなく、吸着器３４は、排出配管２０を介し
たコンプレッサからの油出力に対応する率で配管３２か
ら入る油を保持することができなければならない。何ら
かの理由で、油分離器２８が完全な動作不良に陥り、油
が配管３０、２４を介してコンプレッサハウジング１６
に戻ることがなくなった場合、コンプレッサによってく
み上げられたすべての油が吸着器に直接流入する。吸着
器３４は、すべての油を物理的に保持することができる
が、コンプレッサ１２が油を供給する率で油を受け取る
ことができなければならない。そうでない場合、油は出
口配管３６において圧縮ガスと共にキャリオーバされ
る。
低油液位によって表される量を超える、少なくともある
量「Ｂ」の油をシステム内に保持することができる。体
積容量だけでなく、吸着器３４は、排出配管２０を介し
たコンプレッサからの油出力に対応する率で配管３２か
ら入る油を保持することができなければならない。何ら
かの理由で、油分離器２８が完全な動作不良に陥り、油
が配管３０、２４を介してコンプレッサハウジング１６
に戻ることがなくなった場合、コンプレッサによってく
み上げられたすべての油が吸着器に直接流入する。吸着
器３４は、すべての油を物理的に保持することができる
が、コンプレッサ１２が油を供給する率で油を受け取る
ことができなければならない。そうでない場合、油は出
口配管３６において圧縮ガスと共にキャリオーバされ
る。
【００４４】図１から４に示されているシステムは単一
の油分離器２８を有している。したがって、障害が起こ
ると、吸着器３４に油がキャリオーバされる率が最大に
なり、すなわち、排出配管２０を介したコンプレッサか
らの油出力と同じ率になる。あるいは、油分離器は、２
つの分離段を有し、コンプレッサ１６と分離器２８との
間の流れの中に大形油分離器（図示せず）を配置するよ
うに構成することができる。経験によれば、典型的な大
形油分離機は、コンプレッサから出力された油の７５％
から９０％を除去する。分離された油は、配管３０に類
似しているが配管３０から独立した配管を通してコンプ
レッサに戻される。大形油分離器に障害が起こった場
合、主分離器２８の、吸着器へのキャリオーバ率が高く
なる可能性があるが、それにもかかわらず、この持越し
率はコンプレッサからの供給率の１０％よりもかなり低
い。両方の油分離器に同時に障害が起こる確率は、吸着
器３４に移送できる油の推定最大量と油が移送される際
の推定最高移送率とを低減させることが可能であり、そ
れによって「フェイルセーフ」基準がおそらく満たされ
るほど低い。吸着器への最高移送率を、油がコンプレッ
サから出る際の率の１０％に低下させるのは容易である
ことが、経験によってわかっている。したがって、油を
吸着器に移送することのできる最高移送率を、油がコン
プレッサから出る率、たとえば１０％よりも小さいある
値に低減させる手段を含めることが本発明の範囲内で考
えられる。
の油分離器２８を有している。したがって、障害が起こ
ると、吸着器３４に油がキャリオーバされる率が最大に
なり、すなわち、排出配管２０を介したコンプレッサか
らの油出力と同じ率になる。あるいは、油分離器は、２
つの分離段を有し、コンプレッサ１６と分離器２８との
間の流れの中に大形油分離器（図示せず）を配置するよ
うに構成することができる。経験によれば、典型的な大
形油分離機は、コンプレッサから出力された油の７５％
から９０％を除去する。分離された油は、配管３０に類
似しているが配管３０から独立した配管を通してコンプ
レッサに戻される。大形油分離器に障害が起こった場
合、主分離器２８の、吸着器へのキャリオーバ率が高く
なる可能性があるが、それにもかかわらず、この持越し
率はコンプレッサからの供給率の１０％よりもかなり低
い。両方の油分離器に同時に障害が起こる確率は、吸着
器３４に移送できる油の推定最大量と油が移送される際
の推定最高移送率とを低減させることが可能であり、そ
れによって「フェイルセーフ」基準がおそらく満たされ
るほど低い。吸着器への最高移送率を、油がコンプレッ
サから出る際の率の１０％に低下させるのは容易である
ことが、経験によってわかっている。したがって、油を
吸着器に移送することのできる最高移送率を、油がコン
プレッサから出る率、たとえば１０％よりも小さいある
値に低減させる手段を含めることが本発明の範囲内で考
えられる。
【００４５】上記で指摘したように、（ａ）油分離器が
存在しないか、あるいは（ｂ）油分離器が作動していな
いか、あるいは（ｃ）戻り配管３０が障害があると仮定
した場合、吸着器３４は、コンプレッサ１２から放出で
きるすべての油を含めることができなければならない。
存在しないか、あるいは（ｂ）油分離器が作動していな
いか、あるいは（ｃ）戻り配管３０が障害があると仮定
した場合、吸着器３４は、コンプレッサ１２から放出で
きるすべての油を含めることができなければならない。
【００４６】図１、２、および４のそれぞれにおいて、
冷却剤、たとえば水が循環される冷却コイル１８との熱
交換によってコンプレッサハウジング１６の底部で油を
冷却するための循環ループ３９が設けられている。
冷却剤、たとえば水が循環される冷却コイル１８との熱
交換によってコンプレッサハウジング１６の底部で油を
冷却するための循環ループ３９が設けられている。
【００４７】図３は、排出配管２０を介したコンプレッ
サ１２からのガス／油排出が、ファン４２によって冷却
される熱交換器４０で空冷される、本発明による油潤滑
式ヘリウムコンプレッサの他の代替実施形態である。コ
ンプレッサ１２は、コンプレッサハウジング１６から延
びておりファンからの強制対流に依存するフィン４４に
よって冷却される。その他の点で、ユニット１０”は図
２の実施形態と同様である。
サ１２からのガス／油排出が、ファン４２によって冷却
される熱交換器４０で空冷される、本発明による油潤滑
式ヘリウムコンプレッサの他の代替実施形態である。コ
ンプレッサ１２は、コンプレッサハウジング１６から延
びておりファンからの強制対流に依存するフィン４４に
よって冷却される。その他の点で、ユニット１０”は図
２の実施形態と同様である。
【００４８】各構造（図２、３）は、油潤滑式ヘリウム
コンプレッサユニットの意図された寿命の間のフェイル
セーフ動作と、小型化およびコストの削減を可能にする
分離器／吸着器の組合せとを実現するという利点を有す
る。ユニットの意図された寿命の間、吸着器を補修する
必要はない。
コンプレッサユニットの意図された寿命の間のフェイル
セーフ動作と、小型化およびコストの削減を可能にする
分離器／吸着器の組合せとを実現するという利点を有す
る。ユニットの意図された寿命の間、吸着器を補修する
必要はない。
【００４９】したがって、前述の説明から明らかになっ
た目的のうち、上記に記載された目的が、効率的に実現
されることがわかる。本発明の趣旨および範囲から逸脱
せずに上記の方法の実施および上記の構造にある種の変
更を加えることができるので、上記の説明に含まれかつ
添付の図面に示されたすべての事項は、例示的な意味で
解釈されるものであり、制限的な意味で解釈されるもの
ではない。
た目的のうち、上記に記載された目的が、効率的に実現
されることがわかる。本発明の趣旨および範囲から逸脱
せずに上記の方法の実施および上記の構造にある種の変
更を加えることができるので、上記の説明に含まれかつ
添付の図面に示されたすべての事項は、例示的な意味で
解釈されるものであり、制限的な意味で解釈されるもの
ではない。
【００５０】請求の範囲が、本明細書で説明する本発明
の一般的な特徴および特定の特徴のすべてをカバーする
ものであることも理解されたい。
の一般的な特徴および特定の特徴のすべてをカバーする
ものであることも理解されたい。
【図１】本発明による改良された油潤滑式ヘリウムコン
プレッサユニットの概略図である。
プレッサユニットの概略図である。
【図２】本発明による改良された油潤滑式ヘリウムコン
プレッサユニットの代替実施形態を示す図である。
プレッサユニットの代替実施形態を示す図である。
【図３】本発明による改良された油潤滑式ヘリウムコン
プレッサユニットの他の代替実施形態を示す図である。
プレッサユニットの他の代替実施形態を示す図である。
【図４】本発明による改良された油潤滑式ヘリウムコン
プレッサユニットの他の代替実施形態を示す図である。
プレッサユニットの他の代替実施形態を示す図である。
【図５】図（ａ）及び（ｂ）は、油を、それがコンプレ
ッサから流出する率で保持する吸着器の能力を示す試験
データを示す図である。
ッサから流出する率で保持する吸着器の能力を示す試験
データを示す図である。
１０ コンプレッサユニット １２ コンプレッサ １６ コンプレッサハウジング ２８ 油分離器 ３４ 吸着器
フロントページの続き (72)発明者 ラルフ シー． ロングスワース アメリカ合衆国 18103 ペンシルベニア 州 アレンタウン グリーン エイカーズ ドライヴ 2521 Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB07 AC03 AC04 BG08 BH05 3H076 AA16 BB15 BB26 CC07 CC62 CC69 CC70 CC76 CC95 CC99
Claims (22)
- 【請求項１】 油潤滑式コンプレッサユニットであっ
て、 油潤滑式ガスコンプレッサを動作させるために油だめ内
で最小量Ａの油が必要であり、前記コンプレッサ内の油
の初期充填量が量Ａを超え、前記コンプレッサが、前記
潤滑油の第１の部分を油のキャリオーバとして含む圧縮
ガスを出力する、油だめを有するハウジング内の前記油
潤滑式ガスコンプレッサと、 前記圧縮ガスおよび前記油キャリオーバの第１の部分を
入力され、前記コンプレッサから移送されたときに停止
を生じさせる量Ｂより少なくとも約２５％多い油を含む
ようなサイズである吸着器とを有し、前記ユニットの動
作時には、前記圧縮ガスが前記吸着器から出て、油が前
記吸着器から出ることはない油潤滑式ガスコンプレッサ
ユニット。 - 【請求項２】 前記油吸着器が油を吸着し保持すること
ができる率は、前記コンプレッサからの前記第１の部分
中の油出力の率に少なくとも等しい、請求項１に記載の
コンプレッサユニット。 - 【請求項３】 Ｂは、前記初期充填量からＡだけ減じた
量以下である、請求項１に記載のコンプレッサユニッ
ト。 - 【請求項４】 油潤滑式コンプレッサユニットであっ
て、 油潤滑式ガスコンプレッサを動作させるために油だめ内
で最小量Ａの油が必要であり、前記コンプレッサ内の油
の初期充填量が量Ａを超え、前記コンプレッサが、前記
潤滑油の第１の部分を油のキャリオーバとして含む圧縮
ガスを出力する、油だめを有するハウジング内の前記油
潤滑式ガスコンプレッサと、 前記コンプレッサから前記圧縮ガスおよび前記油キャリ
オーバの第１の部分を入力され、前記圧縮ガスを前記潤
滑油の第２の部分と共に出力し、前記第１の部分から分
離された残りの部分が、油分離器から前記コンプレッサ
ハウジングに戻される前記油分離器と、 前記圧縮ガスおよび前記油キャリオーバの第２の部分を
入力され、前記コンプレッサから移送されたときに停止
を生じさせる量Ｂより少なくとも約２５％多い油を含む
ようなサイズである吸着器とを有し、 前記ユニットの動作時には、前記圧縮ガスが前記吸着器
から出て、油が前記吸着器から出ることはない油潤滑式
ガスコンプレッサユニット。 - 【請求項５】 前記分離器と前記吸着器の組合せは、前
記油潤滑式ガスコンプレッサユニットにおいて、前記量
Ｂを前記油キャリオーバ第２の部分の率ｗ２で除した商
に等しい設計寿命を有する、請求項４に記載のコンプレ
ッサユニット。 - 【請求項６】 Ｂは、前記初期充填量からＡだけ減じた
量以下である、請求項５に記載のコンプレッサユニッ
ト。 - 【請求項７】 前記吸着器が油を吸着し保持することが
できる率は、前記コンプレッサからの前記第１の部分中
の油出力の率ｗ１の約１０％に少なくとも等しい、請求
項４に記載のコンプレッサユニット。 - 【請求項８】 前記油分離器と前記吸着器は単一のエン
クロージャとして一体化される、請求項４に記載のコン
プレッサユニット。 - 【請求項９】 前記油潤滑式ガスコンプレッサユニット
は、最初、前記コンプレッサユニットの事前に選択され
た最小設計寿命に、前記油キャリオーバの第２の部分Ｂ
１の単位時間当たり油量を乗じた積に、安全係数として
量Ｂ２を加えた値に等しい前記油量Ｂを含む、請求項４
に記載のコンプレッサユニット。 - 【請求項１０】 各量は、重量単位と体積単位のうちの
一方で測定される、請求項４に記載のコンプレッサユニ
ット。 - 【請求項１１】 前記油分離器と前記吸着器は単一のエ
ンクロージャとして一体化される、請求項９に記載のコ
ンプレッサユニット。 - 【請求項１２】 前記分離器と前記吸着器の組合せは、
前記油潤滑式ガスコンプレッサユニットにおいて、前記
量Ｂを前記油キャリオーバ第２の部分の率ｗ２で除した
商に等しい設計寿命を有する、請求項１１に記載のコン
プレッサユニット。 - 【請求項１３】 前記油潤滑式ガスコンプレッサユニッ
トは最初、前記コンプレッサユニットの事前に選択され
た最小設計寿命に、前記油キャリオーバの第２の部分Ｂ
１の単位時間当たり量を乗じた積に、安全係数として量
Ｂ２を加えた値に等しい前記油量Ｂを含む、請求項１１
に記載のコンプレッサユニット。 - 【請求項１４】 前記吸着器が油を吸着し保持すること
ができる率は、前記コンプレッサからの前記第１の部分
中の油出力の率ｗ１の約１０％に少なくとも等しい、請
求項１１に記載のコンプレッサユニット。 - 【請求項１５】 油を含まない圧縮された冷蔵ガスを供
給する方法であって、 油潤滑式ガスコンプレッサの潤滑油入口に油を供給する
ために油だめで最小量Ａの油が必要とされる、油だめを
有するハウジング内の前記油潤滑式ガスコンプレッサを
設けるステップと、 前記量Ａを超える初期充填量の油を前記コンプレッサに
加えるステップと、 前記潤滑油の第１の部分を油キャリオーバとして含む圧
縮ガスを出力するように前記コンプレッサを動作させる
ステップと、 前記コンプレッサから移送されたときに停止を生じさせ
る量Ｂより少なくとも約２５％多い油を含むようなサイ
ズである吸着器に、前記圧縮ガスおよび前記油キャリオ
ーバの第１の部分を入力するステップとを含む、油を含
まない圧縮された冷蔵ガスを供給する方法。 - 【請求項１６】 前記コンプレッサからの前記第１の部
分中の油出力の率に少なくとも等し率に、前記吸着器が
油を吸着し保持することができる率を選択するステップ
をさらに含む、請求項１５に記載の、油を含まない圧縮
された冷蔵ガスを供給する方法。 - 【請求項１７】 油を含まない圧縮された冷蔵ガスを供
給する方法であって、 油潤滑式ガスコンプレッサの潤滑油入口に油を供給する
ために油だめで最小量Ａの油が必要とされる、油だめを
有するハウジング内の前記油潤滑式ガスコンプレッサを
設けるステップと、 前記量Ａを超える初期充填量の油を前記コンプレッサに
加えるステップと、 前記潤滑油の第１の部分を油キャリオーバとして含む圧
縮ガスを出力するように前記コンプレッサを動作させる
ステップと、 前記コンプレッサからの前記圧縮ガスおよび前記油キャ
リオーバの第１の部分を油分離器に入力し、前記分離器
から前記圧縮ガスを前記潤滑油の第２の部分と共に出力
するステップと、 前記第１の部分から分離された残りの部分を前記油分離
器から前記コンプレッサハウジングに戻すステップと、 前記コンプレッサから移送されたときに停止を生じさせ
る量Ｂより少なくとも約２５％多い油を含むようなサイ
ズである吸着器に、前記分離器からの前記圧縮ガスおよ
び前記第２の油部分を入力するステップとを含む、油を
含まない圧縮された冷蔵ガスを供給する方法。 - 【請求項１８】 前記分離器と前記吸着器の組合せは、
前記油潤滑式ガスコンプレッサユニットにおいて、前記
量Ｂを前記油キャリオーバの第２の部分の率ｗ２で除し
た商に等しい設計寿命を有する、請求項１７に記載の、
油を含まない圧縮された冷蔵ガスを供給する方法。 - 【請求項１９】 前記油潤滑式ガスコンプレッサユニッ
トは、最初、前記コンプレッサユニットの事前に選択さ
れた最小設計寿命に、前記油キャリオーバの第２の部分
Ｂ１の単位時間当たり量を乗じた積に、安全係数として
量Ｂ２を加えた値に等しい前記油量Ｂを含む、請求項１
８に記載の、油を含まない圧縮された冷蔵ガスを供給す
る方法。 - 【請求項２０】 前記吸着器が油を吸着し保持すること
ができる率は、前記コンプレッサからの前記第１の部分
中の油出力の率ｗ１の約１０％に少なくとも等しい、請
求項１７に記載の、油を含まない圧縮された冷蔵ガスを
供給する方法。 - 【請求項２１】 前記油分離器と前記吸着器は単一のエ
ンクロージャとして一体化される、請求項１７に記載
の、油を含まない圧縮された冷蔵ガスを供給する方法。 - 【請求項２２】 前記コンプレッサユニットの事前に選
択された設計寿命に、前記油キャリオーバの第２の部分
Ｂ１の単位時間当たり量を乗じた積に、安全係数として
量Ｂ２を加えた値に等しい前記油量Ｂを用いて前記油潤
滑式ガスコンプレッサユニットを初期充填するステップ
をさらに含む、請求項１７に記載の、油を含まない圧縮
された冷蔵ガスを供給する方法。
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