JP2009204259A - ターボ冷凍機 - Google Patents

Abstract

【課題】排油性およびスペース効率が良い位置に潤滑油タンクを配置したターボ冷凍機を提供することを目的とする。
【解決手段】凝縮器５および蒸発器９は、それぞれが略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で、互いに側方に隣り合うようにかつ凝縮器５が蒸発器９に対して高い位置となるように配置されている。ターボ圧縮機３は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で、蒸発器９の上方に配置されている。潤滑油タンク８は、相対的に高い位置に配置された凝縮器５の下方に配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ターボ冷凍機に関し、特に潤滑油タンクの配置に関するものである。

半導体製造工場に用いられる冷却水の冷却用として、または地域冷暖房の熱源用としてターボ冷凍機が用いられている。このターボ冷凍機は、ターボ圧縮機によって冷媒を圧縮する構成となっているが、このターボ圧縮機は、軸受や増速歯車等を潤滑するための潤滑油を貯留する潤滑油タンクをケーシング内に備えている（例えば特許文献１参照）。しかし、潤滑油タンクを圧縮機のケーシング内に設けることとすると、ケーシングが大きくなり、ひいてはターボ冷凍機全体の高さが高くなってしまうという問題がある。
これに対して、圧縮機ケーシングの大型化を回避するために、特許文献２及び３に示されているように、潤滑油タンクをターボ圧縮機とは別に配置する構成もある。

特開平１１−１６６７７０号公報 実開平２−１１８１９２号公報 実開平３−７３８６９号公報

しかし、特許文献２及び３は、潤滑油タンクをターボ圧縮機の直下に配置しているにすぎず、大きな高低差をとることによって排油を円滑に行うという技術思想がない。
また、ターボ圧縮機および潤滑油タンクとともに、凝縮器および蒸発器も近傍に配置し、これらを一体としてユニット化したターボ冷凍機に対しては、スペースを有効に利用しつつ、潤滑油タンクを配置することが求められる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、排油性およびスペース効率が良い位置に潤滑油タンクを配置したターボ冷凍機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のターボ冷凍機は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるターボ冷凍機は、冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記ターボ圧縮機用の潤滑油を貯留する潤滑油タンクとを備え、これらターボ圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および潤滑油タンクを近傍に配置して一体としたターボ冷凍機において、前記凝縮器および前記蒸発器は、それぞれが略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で、互いに側方に隣り合うようにかつ一方が他方に対して高さが異なるように配置され、前記ターボ圧縮機は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で、前記凝縮器または前記蒸発器の上方に配置され、前記潤滑油タンクは、相対的に高い位置に配置された前記凝縮器または前記蒸発器の下方に配置されていることを特徴とする。

凝縮器と蒸発器の高さを異なるように配置することにより、相対的に高い位置とした凝縮器または蒸発器の下方にはスペースが形成される。この下方のスペースに潤滑油タンクを配置したので、潤滑油タンクを下方に位置させることができ、潤滑油タンクとターボ圧縮機との高低差を大きくとることによってターボ圧縮機からの排油を円滑に行うことができる。
なお、潤滑油タンクは、高い位置に配置された凝縮器または蒸発器の下面に対して固定されていることが好ましい。これにより、潤滑油タンクを固定するためのフレーム等を別途設ける必要がなくなり、簡便な構成が実現される。

さらに、本発明のターボ冷凍機では、前記ターボ圧縮機は、相対的に低い位置に配置された前記凝縮器または前記蒸発器の上方に配置されていることを特徴とする。

ターボ圧縮機を、相対的に低い位置に配置された凝縮器または蒸発器の上方に設けることとしたので、ターボ冷凍機の全高を抑えることができる。

さらに、本発明のターボ冷凍機では、前記ターボ圧縮機は、２台とされ、これらは、相対的に低い位置に配置された前記凝縮器または蒸発器の上方の一側および他側に配置され、前記潤滑油タンクは、２台とされた前記ターボ圧縮機に対して共通に設けられた１台とされ、相対的に高い位置に配置された前記凝縮器または前記蒸発器の下方に配置されていることを特徴とする。

ターボ圧縮機が２台設けられたパラレル機の場合には、相対的に低い位置に配置された凝縮器または蒸発器の上方の一側に一方のターボ圧縮機を配置するとともに、他側に他方のターボ圧縮機を配置する。これにより、凝縮器または蒸発器の上方に２台のターボ圧縮機をスペース効率良く配置する。そして、潤滑油タンクを、２台のターボ圧縮機に共通する１台とし、相対的に高い位置に配置された凝縮器または蒸発器の下方に配置した。このように潤滑油タンクを共通化することによって部品点数を減らすことができる。

また、本発明のターボ冷凍機は、冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記ターボ圧縮機用の潤滑油を貯留する潤滑油タンクとを備え、これらターボ圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および潤滑油タンクを近傍に配置して一体としたターボ冷凍機において、前記凝縮器および前記蒸発器は、それぞれが略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で、互いに側方に隣り合うようにかつ前記蒸発器が前記凝縮器に対して高い位置となるように配置され、前記ターボ圧縮機は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で、相対的に高い位置に配置された前記蒸発器の上方に配置され、前記潤滑油タンクは、相対的に高い位置に配置された前記蒸発器の下方に配置され、前記蒸発器と前記潤滑油タンクとの間には、蒸発器内の潤滑油を該潤滑油タンクへと吸引して導くためのエダクタ配管が設けられ、該エダクタ管は、前記蒸発器内の液面よりも高い位置に折り返し部を備えていることを特徴とする。

相対的に高い位置とした蒸発器の下方にはスペースが形成される。この下方のスペースに潤滑油タンクを配置したので、潤滑油タンクを下方に位置させることができ、潤滑油タンクとターボ圧縮機との高低差を大きくとることによってターボ圧縮機からの排油を円滑に行うことができる。
潤滑油タンクを蒸発器の下方に配置したうえで、蒸発器内の液面よりも高い位置に折り返し部を備えたエダクタ配管を設けることとしたので、蒸発器内の液体（冷媒および潤滑油）が下方の潤滑油タンクへと過剰に流れ込むことがない。

また、本発明のターボ冷凍機は、冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記ターボ圧縮機用の潤滑油を貯留する潤滑油タンクとを備え、これらターボ圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および潤滑油タンクを近傍に配置して一体としたターボ冷凍機において、前記凝縮器および前記蒸発器は、それぞれが略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で、互いに側方に隣り合うようにかつ前記蒸発器が前記凝縮器に対して高い位置となるように配置され、前記ターボ圧縮機は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で、相対的に高い位置に配置された前記蒸発器の上方に配置され、前記潤滑油タンクは、相対的に低い位置に配置された前記凝縮器の上方に配置されていることを特徴とする。

潤滑油タンクを、相対的に低い位置に配置された凝縮器の上方に配置したので、ターボ冷凍機の全高を抑えることができる。また、ターボ圧縮機を相対的に高い位置に配置された蒸発器の上方に配置しているので、ターボ圧縮機と潤滑油タンクとの高低差をとることができ、排油を円滑に行うことができる。

また、本発明のターボ冷凍機は、冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記ターボ圧縮機用の潤滑油を貯留する潤滑油タンクとを備え、これらターボ圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および潤滑油タンクを近傍に配置して一体としたターボ冷凍機において、前記凝縮器および前記蒸発器は、軸線を略水平方向に延在させた状態で配置された１つの円筒容器内に設けられ、前記ターボ圧縮機は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で前記円筒容器の上方に配置され、前記潤滑油タンクは、前記円筒容器の側方下部に配置されていることを特徴とする。

凝縮器および蒸発器が１つの円筒容器内に設けられたいわゆる単胴式のターボ冷凍機の場合には、個別の凝縮器や蒸発器に比べて円筒容器が大きくなるので、円筒容器の側方下部にスペースが形成される。この位置に、潤滑油タンクを配置することとしたので、全体としてコンパクトにターボ冷凍機を構成することができる。また、ターボ圧縮機を円筒容器の上方に設けることとしたので、潤滑油タンクとの高低差を大きくとることができ、排油を円滑に行うことができる。

また、本発明のターボ冷凍機は、冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記ターボ圧縮機用の潤滑油を貯留する潤滑油タンクとを備え、これらターボ圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および潤滑油タンクを近傍に配置して一体としたターボ冷凍機において、前記凝縮器および前記蒸発器は、それぞれが略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で、互いに側方に隣り合うように配置され、
前記ターボ圧縮機は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で、前記凝縮器または前記蒸発器の上方に配置され、前記潤滑油タンクは、前記凝縮器と前記蒸発器との間に形成された空間の下部に配置されていることを特徴とする。

凝縮器および蒸発器を互いに側方に隣り合うように配置することによって、これらの間には空間が形成される。この空間に潤滑油タンクを配置することとしたので、スペース効率良く配置することができる。
また、このように形成された空間の下部に潤滑油タンクを配置することとしたので、潤滑油タンクを下方に配置することができる。これに加えて、凝縮器または蒸発器の上方にターボ圧縮機を配置することとしたので、潤滑油タンクとの高低差を大きくとることができ、円滑に排油することができる。

本発明によれば、凝縮器と蒸発器の高さを異なるように配置することにより、相対的に高い位置とした凝縮器または蒸発器の下方にはスペースが形成し、このスペースに潤滑油タンクを配置したので、潤滑油タンクを下方に位置させることができ、潤滑油タンクとターボ圧縮機との高低差を大きくとることによってターボ圧縮機からの排油を円滑に行うことができる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１乃至図３を用いて説明する。
図１乃至図３には、本実施形態にかかるターボ冷凍機１の概略構成図が示されている。図１は平面図、図２は正面図、図３は側面図となっている。
ターボ冷凍機１は、ガス冷媒を圧縮するターボ圧縮機３と、ターボ圧縮機３で圧縮されたガス冷媒を凝縮液化させる凝縮器５と、凝縮器５において凝縮された液冷媒に対して過冷却をつけるサブクーラ７と、サブクーラ７から導かれた液冷媒を膨張させる高圧膨張弁４ａと、高圧膨張弁から導かれる液冷媒を一時貯留して中間冷却を行う中間冷却器６と、中間冷却器６から導かれる液冷媒を膨張させる低圧膨張弁４ｂと、低圧膨張弁４ｂにおいて膨張させられた液冷媒を蒸発させる蒸発器９とを備えている。
さらに、ターボ冷凍機１は、ターボ圧縮機３に供給される潤滑油を貯留する潤滑油タンク８と、前記ターボ圧縮機へ駆動電力を供給するインバータユニット１０と、制御部を備えた操作盤（制御盤）１２を備えている。
ターボ冷凍機１は、ターボ圧縮機３、凝縮器５、サブクーラ７、中間冷却器６、高圧膨張弁４ａ、低圧膨張弁４ｂ、蒸発器９、潤滑油タンク８、インバータユニット１０、操作盤１２といった機器が近傍に一体に配置され、ユニット化されている。

ターボ圧縮機３は、遠心羽根車を備えており、この遠心羽根車によってガス冷媒は圧縮される。ターボ圧縮機３は、インバータユニット１０によって駆動される電動機１１を備えており、遠心羽根車は電動機１１によって増速機（図示せず）を介して回転駆動される。電動機１１の回転数は、操作盤１２の指令によって決定される。この操作盤１２は、高圧膨張弁４ａおよび低圧膨張弁４ｂの開度、ターボ圧縮機３のガス冷媒吸込口に設けたインレットガイドベーン（図示せず）等を制御する。
ターボ圧縮機３は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で蒸発器９の上方に配置されている（例えば図２及び図３参照）。また、図３から分かるように、ターボ圧縮機３は、ターボ冷凍機１の一側（図２では右側）に配置されている。
ターボ圧縮機３には、圧縮後の吐出冷媒を凝縮器５へと導くための吐出配管３０と、蒸発器からのガス冷媒を吸い込む吸込配管３２が接続されている。
吐出配管３０は、図３に示されているように、ターボ圧縮機３の下部から下方を向く吐出口３４に接続され、略直角に屈曲する屈曲配管３６と、凝縮器側吐出配管３８とを備えている。凝縮器側吐出配管３８は、凝縮器５の側部に設けられ、略水平方向に側方を向くように取り付けられている。凝縮器側吐出配管３８と屈曲配管３６との間、及び、屈曲配管３６と吐出口３４との間は、フランジ継手４０ａ，４０ｂによって接続されている。

凝縮器５は、略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で配置されている。凝縮器５は、軸線方向における両側に設けられた管板２５によって支持されるようになっている。管板２５は、支持脚２９（図３参照）によって下方から支持されている。
凝縮器５の一端（図１及び図２において左端）には、冷却水ノズル１５（図１及び図２参照）が設けられており、この冷却水ノズル１５から導かれる冷却水によって凝縮器５内の冷媒から凝縮熱が除去される。冷却水ノズル１５からさらに冷却水を分岐するように、サブクーラ用冷却水配管１７が設けられている。このサブクーラ用冷却水配管１７によって冷却水がサブクーラ７へも導かれるようになっている。

蒸発器９は、略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で配置されている。蒸発器９は、軸線方向における両側に設けられた管板２６によって支持されるようになっている。
図１に示されているように、蒸発器９と凝縮器５は、互いに隣り合うように配置されている。また、図３に示されているように、蒸発器９は、凝縮器５に対して相対的に低い位置に配置されている。したがって、ターボ圧縮機３は、相対的に低い位置に配置された蒸発器９の上方に配置されていることになる。
蒸発器９の一端（図１及び図２において左端）には、冷水ノズル１３が設けられている。この冷水ノズル１３から導かれた冷水を蒸発器９内に挿入された伝熱管に流通させ、蒸発器９において得られる冷熱によって伝熱管内を流れる水が冷却されることにより、冷水が得られるようになっている。得られた冷水は、空調に用いられる場合には、建物内の各居室に設置された室内機へと送られ、当該居室内の室内空調に利用される。

サブクーラ７は、図２及び図３に示されているように、凝縮器５の下方に配置されている。また、サブクーラ７には、上述したサブクーラ用冷却水配管１７が接続されている。サブクーラ７には、凝縮器５から液冷媒を導く液冷媒配管１９と、高圧膨張弁４ａを介して中間冷却器６へと冷媒を導くサブクール液配管２０が接続されている。
図１から分かるように、サブクーラ７、サブクーラ用冷却水配管１７、液冷媒配管１９、サブクール液配管２０、高圧膨張弁４ａは、凝縮器５の下方に収容されており、凝縮器５の側部によって形成されるターボ冷凍機１の側部から外側にはみ出すことがないようになっている。

中間冷却器６は、図１乃至図３に示されているように、凝縮器５の下方に配置されている。中間冷却器６には、図１に示されているように、高圧膨張弁４ａによって膨張された後の冷媒を導くサブクール液配管２０と、低圧膨張弁４ｂを介して蒸発器９へと液冷媒を導く中間冷却器用液冷媒配管２２と、中間冷却器６の気相部からガス冷媒をターボ圧縮機３の中間段へと導く中間冷却器用ガス冷媒配管２４（図１参照）が接続されている。
図１から分かるように、中間冷却器６、低圧膨張弁４ｂ、中間冷却器用液冷媒配管２２は、凝縮器５の下方に収容されており、凝縮器５の側部によって形成されるターボ冷凍機１の側部から外側にはみ出すことがないようになっている。

インバータユニット１０は、図３に示されているように、凝縮器５の上方に配置されている。
インバータユニット１０は、内部にインバータ素子等のパワー素子を備えており、内部に設けられた冷却ファン（図示せず）によって強制対流冷却されるようになっている。したがって、インバータユニット１０の筐体の側面には吸気口２７（図３参照）が設けられ、さらに、筐体の上面には排気口２８（図１参照）が設けられている。
図２に示されているように、インバータユニット１０の筐体は、正面視した場合に縦寸法よりも横寸法が長い形状とされている。すなわち、インバータユニット１０は、従来のような縦配置と異なり、横配置とされている。
インバータユニット１０と、ターボ圧縮機３の接続端子台（動力配線接続部）４２との間には、電力を供給するための動力配線４４が設けられている。図１に示されているように、インバータユニット１０の動力配線接続部と、ターボ圧縮機３の接続端子台４２とが対向して近い位置に配置されているので、動力配線４４が短くて済み、取り回しが簡便なようになっている。
図３に示されているように、ターボ冷凍機１を側面視すると、インバータユニット１０の上端と、ターボ圧縮機３の上端とが略同じ高さとなっている。これにより、ターボ冷凍機１の形状を直方体形状に近づけることができる。

操作盤１２は、図１に示されているように、蒸発器９の上方に配置されている。また、操作盤１２は、インバータユニット１０から遠い位置になるように、蒸発器９の左端側でかつ外側方に位置されている。このように、操作盤１２をインバータユニット１０から遠ざけることにより、インバータユニット１０から発生するノイズが操作盤１２内に入り込まない配置とされている。したがって、インバータユニット１０についても、図１に示したように、凝縮器５の外側方に位置させることが好ましい。

潤滑油タンク８は、図２に示されているように、凝縮器５の下方に位置されており、ブラケット４８を介して凝縮器５に対して固定されている。
潤滑油タンク８には、ターボ圧縮機３の下部から潤滑油を排油する排油配管５０と、ターボ圧縮機３の軸受や増速機へと潤滑油を供給する給油配管５２（図１参照）が接続されている。排油配管５０は、図３に示されているように、凝縮器５と蒸発器９との間を通過するように設けられている。
図１及び図３から分かるように、潤滑油タンク８は凝縮器５の下方に収容されており、排油配管５０、給油配管５２は、凝縮器５及び蒸発器９の外形状を包囲する外形領域の内側に設けられており、ターボ冷凍機１の側部から外側にはみ出すことがないようになっている。

次に、上記構成のターボ冷凍機１の動作について説明する。
図１に示すように、冷媒は、ターボ圧縮機３によって圧縮され、凝縮器５に送られる。凝縮器５へと送られた冷媒は、冷却水ノズル１５から導入される冷却水によって冷却されて凝縮する。

凝縮器５において凝縮された液冷媒は、液冷媒配管１９を介してサブクーラ７へと送られ、サブクーラ用冷却水配管１７によって導かれた冷却水によって冷却されて過冷却が付けられる。サブクーラ７にて過冷却が付けられた液冷媒は、高圧膨張弁４ａによって絞られた後に、中間冷却器６へと送られる。絞られて蒸発したガス冷媒は、中間冷却器用ガス冷媒配管２４を介して中間冷却器６から圧縮機３の中間段へと送られる。一方、蒸発せずに中間冷却器６内に貯留された液冷媒は、低圧膨張弁４ｂによって膨張させられ、蒸発器９へと送られる。蒸発器９へと送られた冷媒は、蒸発器９において蒸発する。冷媒が蒸発する際に持ち去る熱量によって冷熱が得られる。この冷熱は、蒸発器９の伝熱管内を流れる冷水に与えられ、この冷水は冷却されることになる。冷水ノズル１３から得られる冷水は、７℃程度の温度である。この冷水は、例えば、各室内機へと供給され、室内空調に用いられる。
蒸発器９において蒸発した冷媒は、吸込配管３２を介してターボ圧縮機３へと戻り再び圧縮される。

本実施形態のターボ冷凍機１によれば、以下の効果を奏する。
凝縮器５と蒸発器９の高さを異なるように配置することにより、相対的に高い位置とした凝縮器５の下方にはスペースが形成される。この下方のスペースに潤滑油タンク８を配置したので、潤滑油タンク８をターボ冷凍機１の全体の下方に位置させることができ、潤滑油タンク８とターボ圧縮機３との高低差を大きくとることによってターボ圧縮機３からの排油を円滑に行うことができる。
また、潤滑油タンク８は、凝縮器５の下面に対してブラケット４８によって固定されているので、潤滑油タンク８を固定するためのフレーム等を別途設ける必要がなくなり、簡便な構成が実現される。
また、ターボ圧縮機３を、相対的に低い位置に配置された蒸発器９の上方に設けることとしたので、ターボ冷凍機の全高を抑えることができる。

なお、本実施形態では、蒸発器９の上方にターボ圧縮機３を配置し、凝縮器５の上方にインバータユニット１０を配置するとともに、凝縮器５の下方にサブクーラ７、中間冷却器６及び潤滑油タンク８を配置する構成としたが、凝縮器５と蒸発器９の位置を互いに入れ替えた構成としてもよい。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図４乃至図６を用いて説明する。図４は平面図、図５は正面図、図６は側面図となっている。
本実施形態は、第１実施形態に比べて、ターボ圧縮機３が２台とされたパラレル機である点で異なる。従って、共通する構成については同一符号を付し、その説明を省略する。

図４に示されているように、２台のターボ圧縮機３は、蒸発器９の上方に設けられている。一方のターボ圧縮機３は蒸発器９の一側（右側）に、他方のターボ圧縮機３は蒸発器の他側（左側）に配置されている。これらのターボ圧縮機３は、互いの吸込口３２が向き合うように配置されている。

各ターボ圧縮機３には、インバータユニット１０がそれぞれ設けられている。インバータユニット１０は、凝縮器５の上方でかつ外側に設けられている。インバータユニット１０とターボ圧縮機３は、第１実施形態と同様に、動力配線４４が短くなるように、互いの接続部を近くに対向させた状態で配置されている。
操作盤１２は、図４に示されているように、蒸発器９の上方でかつ外側に設けられている。さらに、操作盤１２は、インバータユニット１０に対してターボ圧縮機３を挟んだ状態で配置されている。なお、操作盤１２の位置は、図４の符号１２Ｂで示したように、蒸発器９の長手方向における略中央に配置しても良い。

潤滑油タンク８は、各ターボ圧縮機３に共通して設け、１台とされている。したがって、潤滑油タンク８には、各ターボ圧縮機３から排油配管５０が接続されているとともに、各ターボ圧縮機３に対して給油配管５２が設けられている。
なお、凝縮器５の下方にサブクーラ７、中間冷却器６、潤滑油タンク８を配置する点は、第１実施形態と同様である。

このように、本実施形態によれば、ターボ圧縮機３およびインバータユニット１０をそれぞれ２台としたパラレル機について、潤滑油タンク８を、２台のターボ圧縮機３に共通する１台とし、相対的に高い位置に配置された凝縮器の下方に配置した。このように潤滑油タンク８を共通化することによって部品点数を減らすことができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図７及び図８を用いて説明する。
図７に示されているように、本実施形態のターボ冷凍機１Ｂは、凝縮器６０に対して蒸発器６２が斜め上方に配置された構成となっている。
凝縮器６０は、略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で配置されている。
蒸発器６２は、略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で配置されている。蒸発器６２は、凝縮器６０に対して隣り合うように配置されており、この凝縮器６０の斜め上方に配置されている。
ターボ圧縮機６４は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で、蒸発器６２の上方に配置されている。ターボ圧縮機６４と蒸発器６２との間には、吸込配管６５が設けられている。
図８に示されているように、潤滑油タンク６６が、蒸発器６２の下方でかつ蒸発器６２と凝縮器６０との間に設けられている。ターボ圧縮機６４に接続された排油配管６７が、潤滑油タンク６６に接続されている。
潤滑油タンク６６と蒸発器６２との間には、蒸発器内の潤滑油を潤滑油タンク６６へと吸引して導くためのエダクタ配管６８が設けられている。エダクタ配管６８には、蒸発器内の液面よりも高い位置に、折り返し部６９が設けられている。この折り返し部６９により、蒸発器内の液体（冷媒および潤滑油）が下方の潤滑油タンク６６へと過剰に流れ込むことを防止する。

本実施形態によれば、相対的に高い位置とした蒸発器６２の下方にはスペースが形成される。この下方のスペースに潤滑油タンク６６を配置したので、潤滑油タンク６６を全体の下方に位置させることができ、潤滑油タンク６６とターボ圧縮機６４との高低差を大きくとることによってターボ圧縮機６４からの排油を円滑に行うことができる。
また、潤滑油タンク６６を蒸発器６２と凝縮器６０との間に設けることとしたので、空いているスペースを有効に利用することができる。
また、蒸発器６２の下方に潤滑油タンク６６を設けることによって、蒸発器６２内から潤滑油を回収する際に冷媒および潤滑油を過剰に回収してしまう恐れがあるが、エダクタ配管６８に設けた折り返し部６９により、蒸発器内の液体が潤滑油タンク６６へと過剰に流れ込むことを防止することができる。

なお、図８に示した潤滑油タンク６６の配置構成に代えて、図９に示した位置に潤滑油タンク６６を設けることとしてもよい。つまり、相対的に低い位置に配置された凝縮器６０の上方に潤滑油タンク６６を配置する。これにより、ターボ冷凍機１Bの全高を抑えることができる。また、ターボ圧縮機６４を相対的に高い位置に配置された蒸発器６２の上方に配置しているので、ターボ圧縮機６４と潤滑油タンク６６との高低差をとることができ、排油を円滑に行うことができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図１０及び図１１を用いて説明する。
本実施形態にかかるターボ冷凍機１Ｃは、凝縮器および蒸発器が１つの円筒容器７０内に設けられた単胴式のターボ冷凍機である。円筒容器７０内には仕切板が設けられ、凝縮器と蒸発器が形成されている。円筒容器７０は、軸線を略水平方向に延在させた状態で配置されている。
円筒容器７０の上方には、その軸線を略水平方向に延在させた状態でターボ圧縮機７２が設けられている。ターボ圧縮機７２と円筒容器７０内の蒸発器との間は、吸込配管７４によって接続されている。
円筒容器７０の側方下部には、潤滑油タンク７６が設けられている。ターボ圧縮機７２と潤滑油タンク７６との間には、排油配管７８が設けられている。

このように、凝縮器および蒸発器が１つの円筒容器７０内に設けられたいわゆる単胴式のターボ冷凍機１Ｃの場合には、個別の凝縮器や蒸発器に比べて円筒容器７０が大きくなるので、円筒容器７０の側方下部にスペースが形成される。この位置に、潤滑油タンク７６を配置することとしたので、全体としてコンパクトにターボ冷凍機１Ｃを構成することができる。
また、ターボ圧縮機７２を円筒容器７０の上方に設ける構成となっているので、潤滑油タンク７６との高低差を大きくとることができ、排油を円滑に行うことができる。
なお、図１１に破線で示したように、同図において右方に潤滑油タンク７６を配置しても良く、他の機器との関係で好ましい側部に設けることとすればよい。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について、図１２及び図１３を用いて説明する。
本実施形態にかかるターボ冷凍機１Ｄは、凝縮器８０と蒸発器８２が略同じ高さ位置に配置されている。
凝縮器８０は、略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で配置されている。
蒸発器８２は、略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で配置されている。蒸発器８２と凝縮器８０とは互いに隣り合うように配置されており、図１３に示されているように、これらは略同じ高さに設置されている。
ターボ圧縮機８４は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で、蒸発器８２の斜め上方に配置されている。ターボ圧縮機８４と蒸発器８２とは、吸込配管８６によって接続されている。ターボ圧縮機８４と凝縮器８０とは、吐出配管８８によって接続されている。なお、ターボ圧縮機８４は、蒸発器８２の直上に設けても良いし、凝縮器８０の直上または斜め上方に設けることとしても良い。
図１３に示されているように、凝縮器８０と蒸発器８２との間に形成された空間の下部には、潤滑油タンク９０が設けられている。潤滑油タンク９０とターボ圧縮機８４との間には、排油配管９２が設けられている。この排油配管９２は、凝縮器８０と蒸発器８２との間を通過するように設けられている。

このように、本実施形態によれば、凝縮器８０および蒸発器８２を互いに側方に隣り合うように配置することによって、これらの間には空間が形成される。この空間に潤滑油タンク９０を配置することとしたので、スペース効率良く配置することができる。
また、このように形成された空間の下部に潤滑油タンク９０を配置することとしたので、潤滑油タンク９０をターボ冷凍機１Ｄの下方に配置することができる。これに加えて、凝縮器８０または蒸発器８２の上方にターボ圧縮機８４を配置することとしたので、潤滑油タンク９０との高低差を大きくとることができ、円滑に排油することができる。

本発明の第１実施形態にかかるターボ冷凍機を示した平面図である。 本発明の第１実施形態にかかるターボ冷凍機を示した正面図である。 本発明の第１実施形態にかかるターボ冷凍機を示した側面図である。 本発明の第２実施形態にかかるターボ冷凍機を示した平面図である。 本発明の第２実施形態にかかるターボ冷凍機を示した正面図である。 本発明の第２実施形態にかかるターボ冷凍機を示した側面図である。 本発明の第３実施形態にかかるターボ冷凍機を示した斜視図である。 本発明の第３実施形態にかかるターボ冷凍機を示した概略側面図である。 第３実施形態の変形例を示した概略側面図である。 本発明の第４実施形態にかかるターボ冷凍機を示した斜視図である。 本発明の第４実施形態にかかるターボ冷凍機を示した概略正面図である。 本発明の第５実施形態にかかるターボ冷凍機を示した斜視図である。 本発明の第５実施形態にかかるターボ冷凍機を示した概略側面図である。

符号の説明

１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ ターボ冷凍機
３ ターボ圧縮機
４ａ 高圧膨張弁
４ｂ 低圧膨張弁
５ 凝縮器
６ 中間冷却器
７ サブクーラ
８ 潤滑油タンク
９ 蒸発器
５０ 排油配管
５２ 給油配管
６０ 凝縮器
６２ 蒸発器
６４ ターボ圧縮機
６６ 潤滑油タンク
６８ エダクタ配管
６９ 折り返し部
７０ 円筒容器
７２ ターボ圧縮機
７６ 潤滑油タンク
７８ 排油配管
８０ 凝縮器
８２ 蒸発器
８４ ターボ圧縮機
９０ 潤滑油タンク
９２ 排油配管

Claims (7)

1. 冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記ターボ圧縮機用の潤滑油を貯留する潤滑油タンクとを備え、これらターボ圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および潤滑油タンクを近傍に配置して一体としたターボ冷凍機において、
   前記凝縮器および前記蒸発器は、それぞれが略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で、互いに側方に隣り合うようにかつ一方が他方に対して高さが異なるように配置され、
   前記ターボ圧縮機は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で、前記凝縮器または前記蒸発器の上方に配置され、
   前記潤滑油タンクは、相対的に高い位置に配置された前記凝縮器または前記蒸発器の下方に配置されていることを特徴とするターボ冷凍機。
2. 前記ターボ圧縮機は、相対的に低い位置に配置された前記凝縮器または前記蒸発器の上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のターボ冷凍機。
3. 前記ターボ圧縮機は、２台とされ、これらは、相対的に低い位置に配置された前記凝縮器または蒸発器の上方の一側および他側に配置され、
   前記潤滑油タンクは、２台とされた前記ターボ圧縮機に対して共通に設けられた１台とされ、相対的に高い位置に配置された前記凝縮器または前記蒸発器の下方に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のターボ冷凍機。
4. 冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記ターボ圧縮機用の潤滑油を貯留する潤滑油タンクとを備え、これらターボ圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および潤滑油タンクを近傍に配置して一体としたターボ冷凍機において、
   前記凝縮器および前記蒸発器は、それぞれが略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で、互いに側方に隣り合うようにかつ前記蒸発器が前記凝縮器に対して高い位置となるように配置され、
   前記ターボ圧縮機は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で、相対的に高い位置に配置された前記蒸発器の上方に配置され、
   前記潤滑油タンクは、相対的に高い位置に配置された前記蒸発器の下方に配置され、
   前記蒸発器と前記潤滑油タンクとの間には、蒸発器内の潤滑油を該潤滑油タンクへと吸引して導くためのエダクタ配管が設けられ、
   該エダクタ管は、前記蒸発器内の液面よりも高い位置に折り返し部を備えていることを特徴とするターボ冷凍機。
5. 冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記ターボ圧縮機用の潤滑油を貯留する潤滑油タンクとを備え、これらターボ圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および潤滑油タンクを近傍に配置して一体としたターボ冷凍機において、
   前記凝縮器および前記蒸発器は、それぞれが略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で、互いに側方に隣り合うようにかつ前記蒸発器が前記凝縮器に対して高い位置となるように配置され、
   前記ターボ圧縮機は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で、相対的に高い位置に配置された前記蒸発器の上方に配置され、
   前記潤滑油タンクは、相対的に低い位置に配置された前記凝縮器の上方に配置されていることを特徴とするターボ冷凍機。
6. 冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記ターボ圧縮機用の潤滑油を貯留する潤滑油タンクとを備え、これらターボ圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および潤滑油タンクを近傍に配置して一体としたターボ冷凍機において、
   前記凝縮器および前記蒸発器は、軸線を略水平方向に延在させた状態で配置された１つの円筒容器内に設けられ、
   前記ターボ圧縮機は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で前記円筒容器の上方に配置され、
   前記潤滑油タンクは、前記円筒容器の側方下部に配置されていることを特徴とするターボ冷凍機。
7. 冷媒を圧縮するターボ圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記ターボ圧縮機用の潤滑油を貯留する潤滑油タンクとを備え、これらターボ圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器および潤滑油タンクを近傍に配置して一体としたターボ冷凍機において、
   前記凝縮器および前記蒸発器は、それぞれが略円筒形状とされるとともに、軸線を略水平方向に延在させた状態で、互いに側方に隣り合うように配置され、
   前記ターボ圧縮機は、その軸線を略水平方向に延在させた状態で、前記凝縮器または前記蒸発器の上方に配置され、
   前記潤滑油タンクは、前記凝縮器と前記蒸発器との間に形成された空間の下部に配置されていることを特徴とするターボ冷凍機。

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