JP2021018020A - Refrigeration apparatus and oil cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、冷凍装置およびその冷凍装置を用いた油冷却装置に関する。 The present disclosure relates to a refrigerating apparatus and an oil cooling apparatus using the refrigerating apparatus.
従来、工作機械の主軸やモータなどの冷却に用いられるオイルを冷却するための油冷却装置がある(例えば、特開2019−34397号公報(特許文献1)参照)。 Conventionally, there is an oil cooling device for cooling oil used for cooling a spindle or a motor of a machine tool (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-34397 (Patent Document 1)).
上記油冷却装置では、凝縮器と蒸発器とを有する冷媒回路を備え、蒸発器によりオイルを冷却して凝縮器から外部に排熱する。 The oil cooling device includes a refrigerant circuit having a condenser and an evaporator, cools the oil by the evaporator, and exhausts heat from the condenser to the outside.
上記従来の油冷却装置では、工作機械と同じ設置空間において使用されるので、オイルミストを含む空気がフィルタを介して吸い込まれて凝縮器に供給されて、油分と粉塵が凝縮器に付着して目詰まりする。 In the above-mentioned conventional oil cooling device, since it is used in the same installation space as a machine tool, air containing oil mist is sucked through a filter and supplied to a condenser, and oil and dust adhere to the condenser. It gets clogged.
このような目詰まりした凝縮器を洗浄するには、油冷却装置から取り外す必要があるため、凝縮器の取り外し、洗浄、取り付けの作業に長時間を要し、メンテナンス作業のコストが高くなると共に、工作機械の停止期間も長くなって稼働率が低下するという問題がある。 Cleaning such a clogged condenser requires removal from the oil chiller, which requires a long time to remove, clean, and install the condenser, increasing maintenance costs and increasing maintenance costs. There is a problem that the down period of the machine tool becomes long and the operating rate decreases.
本開示では、オイルミスト雰囲気において熱交換器の目詰まりを抑制できる冷凍装置およびその冷凍装置を用いた油冷却装置を提案する。 The present disclosure proposes a refrigerating device capable of suppressing clogging of a heat exchanger in an oil mist atmosphere and an oil cooling device using the refrigerating device.
本開示の冷凍装置は、
熱交換器を有する冷媒回路と、
少なくとも上記熱交換器が収容され、上記熱交換器の上流側に吸込口が設けられた筐体と、
上記筐体の上記吸込口に取り付けられ、蛇腹状に折り曲げられたろ材を有するフィルタと
を備え、
オイルミストを含む空気が上記フィルタを介して上記熱交換器に供給されるとき、上記オイルミストを含む空気中の油分の少なくとも一部が上記フィルタに捕捉されることを特徴とする。
The refrigeration equipment of the present disclosure is
Refrigerant circuit with heat exchanger and
A housing in which at least the heat exchanger is housed and a suction port is provided on the upstream side of the heat exchanger.
A filter attached to the suction port of the housing and having a filter medium bent in a bellows shape is provided.
When the air containing the oil mist is supplied to the heat exchanger through the filter, at least a part of the oil content in the air containing the oil mist is captured by the filter.
本開示によれば、筐体の吸込口に取り付けられたフィルタは、ろ材が蛇腹状に折り曲げられていることにより、平坦な形状のろ材を有するフィルタに比べて表面積が増大する。そのため、オイルミストを含む空気がフィルタを介して熱交換器に供給されるとき、ろ材の表面積が大きいフィルタは多くの油分を保持することが可能となり、寿命(フィルタが目詰まりするまでの時間)が延びる。 According to the present disclosure, the surface area of the filter attached to the suction port of the housing is increased as compared with the filter having the flat-shaped filter medium because the filter medium is bent in a bellows shape. Therefore, when air containing oil mist is supplied to the heat exchanger through the filter, the filter having a large surface area of the filter medium can retain a large amount of oil and has a life (time until the filter is clogged). Is extended.
また、本開示の1つの態様に係る冷凍装置では、
上記熱交換器と上記フィルタとの間の空間の下方に設けられた油受け部と、
上記油受け部からの油を案内する案内経路と、
上記案内経路により案内された油を溜める油溜め部と
を備えた。
Further, in the refrigerating apparatus according to one aspect of the present disclosure,
An oil receiving portion provided below the space between the heat exchanger and the filter,
Guidance route to guide oil from the above oil receiving part and
It is provided with an oil reservoir for accumulating the oil guided by the above guide route.
本開示によれば、フィルタに捕捉された油分が下方に流れ落ちると共に、熱交換器の前面側に付着した油分が下方に流れ落ちて、流れ落ちた油分を熱交換器とフィルタとの間の空間の下方に設けられた油受け部で受ける。油受け部で受けた油は、案内経路により油溜め部に案内される。これにより、フィルタや熱交換器に付着した油分を、周辺を油で汚すことなく油溜め部に溜めてまとめて処理できる。 According to the present disclosure, the oil trapped in the filter flows down, and the oil adhering to the front side of the heat exchanger flows down, and the oil that has flowed down flows down below the space between the heat exchanger and the filter. It is received at the oil receiving part provided in. The oil received in the oil receiving part is guided to the oil reservoir part by the guide path. As a result, the oil adhering to the filter and the heat exchanger can be collectively processed by collecting it in the oil reservoir without polluting the surrounding area with oil.
また、本開示の1つの態様に係る冷凍装置では、
上記熱交換器の板状の複数のフィンが互いに平行にかつ上下方向に沿って配置されている。
Further, in the refrigerating apparatus according to one aspect of the present disclosure,
A plurality of plate-shaped fins of the heat exchanger are arranged parallel to each other and along the vertical direction.
本開示によれば、熱交換器の前面側に付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちて、フィン間に油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。 According to the present disclosure, it is possible to effectively prevent the oil component adhering to the front surface side of the heat exchanger from smoothly flowing downward and the oil droplets staying between the fins and clogging.
また、本開示の1つの態様に係る冷凍装置では、
上記フィルタの表面に付着した油滴を下方に案内するように上記フィルタが構成されている。
Further, in the refrigerating apparatus according to one aspect of the present disclosure,
The filter is configured to guide oil droplets adhering to the surface of the filter downward.
本開示によれば、フィルタに付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちて、フィルタに油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。 According to the present disclosure, it is possible to effectively prevent the oil content adhering to the filter from smoothly flowing downward and the oil droplets staying on the filter and clogging the filter.
また、本開示の1つの態様に係る冷凍装置では、
上記フィルタの折り目が上下方向になるように、上記フィルタが上記筐体の上記吸込口に取り付けられている。
Further, in the refrigerating apparatus according to one aspect of the present disclosure,
The filter is attached to the suction port of the housing so that the fold of the filter is in the vertical direction.
本開示によれば、フィルタに付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちて、フィルタに油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。 According to the present disclosure, it is possible to effectively prevent the oil content adhering to the filter from smoothly flowing downward and the oil droplets staying on the filter and clogging the filter.
また、本開示の1つの態様に係る冷凍装置では
上記フィルタは、上記熱交換器に対して間隔をあけて取り付けられている。
Further, in the refrigerating apparatus according to one aspect of the present disclosure, the filters are attached to the heat exchanger at intervals.
本開示によれば、オイルミストを含む空気がフィルタを介して熱交換器に供給されて空気中の油分がフィルタに捕捉されても、フィルタに捕捉された油分が熱交換器側に伝って移動することが容易にできないので、熱交換器の目詰まりを抑制できる。 According to the present disclosure, even if air containing oil mist is supplied to the heat exchanger through the filter and the oil in the air is captured by the filter, the oil captured by the filter is transmitted to the heat exchanger side and moves. Since it cannot be easily done, clogging of the heat exchanger can be suppressed.
また、本開示の油冷却装置では、
上記のいずれか1つの冷凍装置を備え、
上記冷凍装置の上記冷媒回路は、凝縮器として機能する第1の上記熱交換器と、蒸発器として機能する第2の熱交換器とを有し、
上記第2の熱交換器により油を冷却する。
Further, in the oil cooling device of the present disclosure,
Equipped with any one of the above refrigeration equipment
The refrigerant circuit of the refrigerating device has a first heat exchanger that functions as a condenser and a second heat exchanger that functions as an evaporator.
The oil is cooled by the second heat exchanger.
本開示によれば、オイルミスト雰囲気において凝縮器として機能する第1の熱交換器の目詰まりを抑制できる油冷却装置を実現できる。 According to the present disclosure, it is possible to realize an oil cooling device capable of suppressing clogging of a first heat exchanger that functions as a condenser in an oil mist atmosphere.
以下、実施形態を説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の図面上の寸法は、図面の明瞭化と簡略化のために実際の尺度から適宜変更されており、実際の相対寸法を表してはいない。 Hereinafter, embodiments will be described. In the drawings, the same reference number represents the same part or the corresponding part. In addition, the dimensions on the drawing such as length, width, thickness, and depth are appropriately changed from the actual scale for the purpose of clarifying and simplifying the drawing, and do not represent the actual relative dimensions.
〔第1実施形態〕
図1は本開示の第1実施形態の冷凍装置を用いた油冷却装置10の概略構成図である。この油冷却装置10は、工作機械100の作動油や潤滑油、切削液(以下「油」という)を、油タンクTを介して循環させながら冷却する。この工作機械100は、NC旋盤、研削盤、NC専用機等の工作機械、成形機、プレス機等の産業機械である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
この第1実施形態の油冷却装置10は、図1に示すように、圧縮機1と凝縮器3と電子膨張弁EVと蒸発器4が環状に接続された冷媒回路RCと、冷媒回路RCの冷媒循環方向を正サイクルから逆サイクルに切り換える四路切換弁2と、凝縮器3に空気を供給する送風ファン6と、冷媒回路RCと四路切換弁2および送風ファン6を制御する制御装置50とを備えている。電子膨張弁EVは、減圧機構の一例である。また、冷媒回路RCは、ホットガスバイパス配管L10と、そのホットガスバイパス配管L10に配設されたホットガスパイパス弁HGBを有する。
As shown in FIG. 1, the
上記凝縮器3は、第1の熱交換器の一例であり、蒸発器4は、第2の熱交換器の一例である。
The
上記圧縮機1の吐出側を四路切換弁2の第1ポート2aに接続している。四路切換弁2の第2ポート2bを、閉鎖弁V1を介して凝縮器3の一端に接続している。この凝縮器3の他端を、閉鎖弁V2を介して電子膨張弁EVの一端に接続している。
The discharge side of the
また、電子膨張弁EVの他端を蒸発器4の一端4aに接続している。また、蒸発器4の他端4bを四路切換弁2の第3ポート2cに接続している。さらに、四路切換弁2の第4ポート2dを、アキュムレータ5を介して圧縮機1の吸入側に接続している。また、蒸発器4の一端4a側にホットガスバイパス配管L10の一端を接続している。ホットガスバイパス配管L10の他端を四路切換弁2の第2ポート2b側に接続している。
Further, the other end of the electronic expansion valve EV is connected to one
また、油タンクT内の油に一端が浸漬された配管L1の他端を循環ポンプPの吸込ポートに接続している。循環ポンプPの吐出ポートを、配管L2を介して蒸発器4の流入ポート4cを接続している。
Further, the other end of the pipe L1 whose one end is immersed in the oil in the oil tank T is connected to the suction port of the circulation pump P. The discharge port of the circulation pump P is connected to the
また、蒸発器4の流出ポート4dに配管L3の一端が接続され、配管L3の他端が工作機械100の流入ポート101に接続されている。工作機械100の流出ポート102と油タンクTとが配管L4を介して接続されている。
Further, one end of the pipe L3 is connected to the
上記油タンクTと蒸発器4と工作機械100および配管L1〜L4で、油が循環する循環経路を構成している。
The oil tank T, the
上記油冷却装置10および循環経路で油冷却システムを構成している。なお、この第1実施形態では、油冷却装置10に循環ポンプPを備えたが、油冷却装置とは別に循環ポンプを備えて、油冷却装置と循環ポンプおよび循環経路で油冷却システムを構成してもよい。
The
上記油冷却装置10では、ポンプダウン運転により蒸発器4に冷媒を回収した後、凝縮器3を筐体11から外して、凝縮器3の洗浄を行う。ポンプダウン運転では、四路切換弁2のコイルを励磁して、冷媒回路の冷媒循環方向が逆サイクルになるように切り換える。
In the
図2は油冷却装置10の斜視図であり、図3は油冷却装置10の正面図である。油冷却装置10は、図2,図3に示すように、縦長の直方体形状の筐体11を備えている。この筐体11の一方の側面に、凝縮器3の上流側に位置する吸込口12を設けている。吸込口12にフィルタ13を取り付けている。図2において、14は筐体11の天面側に設けられた吹出口である。
FIG. 2 is a perspective view of the
上記筐体11内に、図1に示す冷媒回路RCと四路切換弁2と送風ファン6および制御装置50が収容されている。
The refrigerant circuit RC shown in FIG. 1, the four-
フィルタ13と凝縮器3と送風ファン6が、吸込口12側からフィルタ13,凝縮器3,送風ファン6の順に筐体11内に配置されている。
The
上記油冷却装置10では、送風ファン6により外気が吸込口12からフィルタ13を介して吸い込まれて、凝縮器3に供給された後、吹出口14から排出される。
In the
図4は図3のIV−IV線から見た縦断面の要部の図であり、図5は図3のV−V線から見た横断面の要部の図である。図4,図5では、フィルタ13は、凝縮器3に対して間隔D(この実施形態では10mm)をあけて筐体11の吸込口12に取り付けられている。
FIG. 4 is a view of a main part of a vertical cross section seen from line IV-IV of FIG. 3, and FIG. 5 is a view of a main part of a cross section seen from line VV of FIG. In FIGS. 4 and 5, the
図4,図5に示すように、筐体11は、筐体11の下側を覆う底フレーム30を有する。この底フレーム30は、凝縮器3とフィルタ13との間の空間Aの下方に設けられた油受け部31と、油受け部31からの油を案内する案内経路32と、案内経路32により案内された油を溜める凹形状の油溜め部33とを有する。なお、この実施形態では、油受け部31と案内経路32と油溜め部33とを底フレーム30に一体に形成したが、底フレームとは別に油受け部と案内経路と油溜め部を設けてもよい。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
筐体11に取付枠20を用いてフィルタ13を取り付けている。この取付枠20の下側枠部22が凝縮器3側かつ下方に向かって傾斜している。また、蛇腹状に折り曲げられたろ材13aを有するフィルタ13は剛性が高いので、フィルタ13を取付枠20に固定することでフィルタ13と凝縮器3との間隔Dは保つことができる。
The
また、フィルタ13は、フィルタ13の表面に付着した油滴を下方に案内するように構成されている。具体的には、図6に示す蛇腹状に折り曲げられたろ材13aを有するフィルタ13を、折り目が上下方向になるように筐体11の吸込口12に取り付けている。このフィルタ13は、繊維径が数μmの不織布を蛇腹状に折り曲げて形成されている。この実施形態では、ろ材13aの折り目の間隔Wを2.mmから7.0mmの範囲で設けることで、ろ材圧力損失と構造圧力損失を調整し、低圧力損失を実現する。
Further, the
この第1実施形態のフィルタ13では、平面状のフィルタに比べて、ろ材表面積を15倍から45倍の範囲に増加させることで保持量を向上させ、高寿命化を実現する。
In the
なお、本開示の油冷却装置10のフィルタ13は、折り目の間隔Wを一定に保つため、山折り、谷折りの折り目が交互に形成された折り畳み片の表裏に接着材を用いて、隣接する折り畳み片同士がV字形状を維持するようにしている。また、山折り、谷折りの折り目が交互に配設して形成された折り畳み片の表裏に凸部を形成して、隣接する折り畳み片同士がV字形状を維持するようにしてもよい。また、山折り、谷折りの折り目が交互に配設して形成された折り畳み片の間にスタビライザやセパレータなどを挿入して、隣接する折り畳み片同士がV字形状を維持するようにしてもよい。
また、フィルタ13は折り畳み形状を保持するためにフィルタ枠を四方に設置してもよい。
The
Further, the
上記油冷却装置10の油の冷却運転において、圧縮機1から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁2を介して凝縮器3に流入し、凝縮器3で外気と熱交換されて凝縮することにより液冷媒となる。次に、電子膨張弁EVにおいて減圧された液冷媒は、蒸発器4に流入して油と熱交換されて蒸発することにより低圧のガス冷媒となり、アキュムレータ5を介して圧縮機1の吸入側に戻る。これにより、蒸発器4において、油が冷却される。この油の冷却運転では、制御装置50は、油の温度や室内温度などに基づいて、圧縮機1の回転周波数や電子膨張弁EVの開度を制御する。なお、ホットガスバイパス配管L10に配設されたホットガスパイパス弁HGBでは、蒸発器4に供給する高温・高圧ガス量を調整することで、低負荷時の冷却能力をコントロールする。
In the oil cooling operation of the
従来の油冷却装置では、工作機械が設置された環境下のオイルミスト雰囲気で使用される場合、網状またはロール状のフィルタを吸込口に取り付けている。 In a conventional oil cooling device, when used in an oil mist atmosphere in an environment where a machine tool is installed, a net-like or roll-shaped filter is attached to the suction port.
本発明者は、このような従来の油冷却装置では、オイルミストを含む空気がフィルタを介して吸い込まれて凝縮器に供給されるため、風圧により押されたフィルタが凝縮器に接触して、フィルタで捕捉された油分と粉塵が凝縮器側に移動して、凝縮器側に付着した油分といっしょになってフィルタと凝縮器との間で留まることが、凝縮器に目詰まりを生じさせている要因の1つであることを発見した。 In such a conventional oil cooling device, the present inventor sucks air containing oil mist through the filter and supplies it to the condenser, so that the filter pushed by the wind pressure comes into contact with the condenser. The oil and dust trapped by the filter move to the condenser side and stay between the filter and the condenser together with the oil adhering to the condenser side, which causes clogging of the condenser. I found that it is one of the factors.
そこで、本開示の冷凍装置を用いた油冷却装置10では、凝縮器3(熱交換器)に対して間隔Dをあけてフィルタ13を筐体11の吸込口12に取り付けている。これによって、オイルミスト雰囲気の環境下に設置された油冷却装置10は、オイルミストを含む空気がフィルタ13を介して凝縮器3に供給されて、オイルミストを含む空気中の油分がフィルタ13に捕捉されても、フィルタ13に捕捉された油分が凝縮器3側に伝って移動することが容易にできないので、凝縮器3の目詰まりを抑制することができる。
Therefore, in the
上記構成の冷凍装置では、筐体11の吸込口12に取り付けられたフィルタ13は、ろ材13aが蛇腹状に折り曲げられていることにより、平坦な形状のフィルタ13に比べて表面積が増大する。そのため、オイルミストを含む空気がフィルタ13を介して凝縮器3に供給されるとき、表面積が大きいフィルタは多くの油分を保持することが可能となり、寿命(フィルタが目詰まりするまでの時間)が延びる。
In the refrigerating apparatus having the above configuration, the surface area of the
また、フィルタ13に捕捉された油分が下方に流れ落ちると共に、凝縮器3の前面側に付着した油分が下方に流れ落ちて、流れ落ちた油分を凝縮器3とフィルタ13との間の空間Aの下方に設けられた油受け部31で受ける。油受け部31で受けた油は、案内経路32により油溜め部33に案内される。これにより、装置周辺を油で汚すことなく、フィルタ13や凝縮器3に付着した油分を油溜め部33に溜めてまとめて処理できる。
Further, the oil trapped in the
また、図7は洗浄のために凝縮器3を筐体11から取り外した状態を示しており、図7に示すように、凝縮器3の板状の複数のフィン3aが互いに平行にかつ上下方向に沿って配置されている。これによって、図4の矢印で示すように、凝縮器3の前面側に付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちるので、フィン3a間に油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。
Further, FIG. 7 shows a state in which the
また、フィルタ13の表面に付着した油滴を下方に案内するようにフィルタ13が構成されているので、図4の矢印で示すように、フィルタ13に付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちて、フィルタ13に油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。
Further, since the
また、フィルタ13のろ材13aの折り目が上下方向になるように、フィルタ13が筐体11の吸込口12に取り付けられているので、フィルタ13に付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちて、フィルタ13に油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。
Further, since the
また、図4に示すように、筐体11にフィルタ13を取り付けるための取付枠20の下側枠部22が凝縮器3側かつ下方に向かって傾斜していることによって、フィルタ13の表面に付着して下方に流れ落ちた油滴を、取付枠20の下側枠部22の傾斜に沿って凝縮器3側の下方に集めて、凝縮器3の前面(吸込口12側)に付着して下方に流れ落ちた油滴といっしょに処理できる。
Further, as shown in FIG. 4, the
また、上記第1実施形態では、オイルミスト雰囲気において凝縮器3(第1の熱交換器)の目詰まりを抑制できる油冷却装置10を実現することができる。
Further, in the first embodiment, it is possible to realize an
図8は、オイルミスト雰囲気の環境下に設置した油冷却装置において、従来の網フィルタを用いた場合と、従来の網フィルタとロールフィルタ(不織布をロール状に巻いたフィルタ)を用いた場合、および、この第1実施形態のフィルタ13を用いた場合のそれぞれのトータル圧損の変化を示している。図8において、横軸は時間[Week](週単位)であり、縦軸はトータル圧損[Pa]である。
ここで、トータル圧損は、
オイルミスト濃度 : 約1mg/m3
の条件において次式により求めた。
トータル圧損[Pa] = フィルタ圧損[Pa] + 凝縮器圧損[Pa]
フィルタ圧損 : 差圧計でフィルタ13の上下流の空気圧力差を実測
凝縮器圧損 : 差圧計で凝縮器3の上下流の空気圧力差を実測
FIG. 8 shows a case where a conventional net filter is used and a case where a conventional net filter and a roll filter (a filter in which a non-woven fabric is wound in a roll) are used in an oil cooling device installed in an environment of an oil mist atmosphere. And, the change of each total pressure loss when the
Here, the total pressure loss is
Oil mist concentration: Approximately 1 mg / m 3
It was calculated by the following equation under the conditions of.
Total pressure drop [Pa] = Filter pressure drop [Pa] + Condenser pressure drop [Pa]
Filter pressure loss: Measure the air pressure difference upstream and downstream of the
図8に示すように、従来の網フィルタを用いた場合では、約5.5週間でトータル圧損がフィルタ寿命と想定される50Paを越えた。また、従来の網フィルタとロールフィルタを用いた場合では、約3.5週間でトータル圧損がフィルタ寿命と想定される50Paを越えた。 As shown in FIG. 8, when the conventional net filter was used, the total pressure loss exceeded 50 Pa, which is assumed to be the filter life, in about 5.5 weeks. Further, when the conventional net filter and roll filter were used, the total pressure loss exceeded 50 Pa, which is assumed to be the filter life, in about 3.5 weeks.
これに対して、この実施形態のフィルタ13を用いた場合は、13週間を経過してもトータル圧損の急激な上昇は見られず、トータル圧損はフィルタ寿命と想定される50Pa未満であった。
On the other hand, when the
このように、従来の網フィルタとロールフィルタを用いた場合では、約3週間に1回程度のフィルタ交換が必要であるのに対して、この第1実施形態の冷凍装置を用いた油冷却装置10では、1年間に1回程度のフィルタ交換でよい。 As described above, when the conventional net filter and roll filter are used, the filter needs to be replaced about once every three weeks, whereas the oil cooling device using the freezing device of the first embodiment is used. At 10, the filter may be replaced about once a year.
また、この油冷却装置10では、2年間に1回程度行っていた凝縮器3(熱交換器)の洗浄も、油冷却装置10の製品寿命(7年)またはそれ以上の長期間行う必要がない。
Further, in this
したがって、オイルミスト雰囲気において熱交換器の目詰まりを抑制できる冷凍装置10によって、メンテナンス作業のコストを低減できると共に、工作機械100の稼働率の低下を抑制することができる。
Therefore, the refrigerating
〔第2実施形態〕
本開示の第2実施形態の冷凍装置を用いた液冷却装置である。この液冷却装置は、オイルミスト雰囲気で使用され、第1実施形態の油冷却装置10に用いられた冷凍装置と同様の構成の冷凍装置により切削液を冷却する。
[Second Embodiment]
It is a liquid cooling device using the refrigerating device of the second embodiment of the present disclosure. This liquid cooling device is used in an oil mist atmosphere, and the cutting fluid is cooled by a refrigerating device having the same configuration as the refrigerating device used in the
上記第2実施形態の液冷却装置は、第1実施形態の油冷却装置10と同様の効果を有する。
The liquid cooling device of the second embodiment has the same effect as the
上記第1,第2実施形態では、工作機械100の油(作動油や潤滑油)を冷却する冷凍装置を用いた油冷却装置10、および、切削液を冷却する冷凍装置を用いた液冷却装置について説明したが、他の液体を冷却する液冷却装置にこの発明の冷凍装置を適用してもよい。
In the first and second embodiments, an
〔第3実施形態〕
本開示の第3実施形態の冷凍装置の一例としての空気調和機である。この空気調和機は、オイルミスト雰囲気で使用され、第1実施形態の油冷却装置10に用いられた冷凍装置と同様の構成の冷凍装置により冷房または暖房の少なくとも一方の空調運転を行う。
[Third Embodiment]
It is an air conditioner as an example of the refrigerating apparatus of the third embodiment of the present disclosure. This air conditioner is used in an oil mist atmosphere, and at least one of cooling and heating is air-conditioned by a refrigerating device having the same configuration as the refrigerating device used in the
上記第3実施形態の空気調和機は、第1実施形態の油冷却装置10と同様の効果を有する。
The air conditioner of the third embodiment has the same effect as the
また、上記第1〜第3実施形態では、油(作動油や潤滑油)を冷却する冷凍装置や切削液を冷却する冷凍装置および空気調和機について説明したが、オイルミスト雰囲気で使用される他の構成の冷凍装置にこの発明を適用してもよい。この場合、オイルミストを含む空気がフィルタを介して吸い込まれて供給される熱交換器は、凝縮器として機能する熱交換器であってもよいし、蒸発器として機能する熱交換器であってもよい。 Further, in the first to third embodiments, the refrigerating device for cooling oil (hydraulic oil and lubricating oil), the refrigerating device for cooling cutting fluid, and the air conditioner have been described, but they are used in an oil mist atmosphere. The present invention may be applied to a refrigerating apparatus having the above configuration. In this case, the heat exchanger in which the air containing the oil mist is sucked in and supplied through the filter may be a heat exchanger that functions as a condenser or a heat exchanger that functions as an evaporator. May be good.
本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第1〜第3実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。 Although the specific embodiments of the present disclosure have been described, the present disclosure is not limited to the above-mentioned first to third embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present disclosure.
1…圧縮機
2…四路切換弁
3…凝縮器(第1の熱交換器)
4…蒸発器(第2の熱交換器)
5…アキュムレータ
6…送風ファン
10…油冷却装置
11…筐体
12…吸込口
13…フィルタ
13a…ろ材
14…吹出口
20…取付枠
21…上側枠部
22…下側枠部
30…底フレーム
31…油受け部
32…案内経路
33…油溜め部
50…制御装置
100…工作機械
EV…電子膨張弁
HGB…ホットガスパイパス弁
L1,L2,L3,L4…配管
L10…ホットガスパイパス配管
P…循環ポンプ
RC…冷媒回路
T…油タンク
V1,V2…閉鎖弁
1 ...
4 ... Evaporator (second heat exchanger)
5 ...
本開示は、冷凍装置およびその冷凍装置を用いた油冷却装置に関する。 The present disclosure relates to a refrigerating apparatus and an oil cooling apparatus using the refrigerating apparatus.
従来、工作機械の主軸やモータなどの冷却に用いられるオイルを冷却するための油冷却装置がある(例えば、特開2019−34397号公報(特許文献1)参照)。 Conventionally, there is an oil cooling device for cooling oil used for cooling a spindle or a motor of a machine tool (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-34397 (Patent Document 1)).
上記油冷却装置では、凝縮器と蒸発器とを有する冷媒回路を備え、蒸発器によりオイルを冷却して凝縮器から外部に排熱する。 The oil cooling device includes a refrigerant circuit having a condenser and an evaporator, cools the oil by the evaporator, and exhausts heat from the condenser to the outside.
上記従来の油冷却装置では、工作機械と同じ設置空間において使用されるので、オイルミストを含む空気がフィルタを介して吸い込まれて凝縮器に供給されて、油分と粉塵が凝縮器に付着して目詰まりする。 In the above-mentioned conventional oil cooling device, since it is used in the same installation space as a machine tool, air containing oil mist is sucked through a filter and supplied to a condenser, and oil and dust adhere to the condenser. It gets clogged.
このような目詰まりした凝縮器を洗浄するには、油冷却装置から取り外す必要があるため、凝縮器の取り外し、洗浄、取り付けの作業に長時間を要し、メンテナンス作業のコストが高くなると共に、工作機械の停止期間も長くなって稼働率が低下するという問題がある。 Cleaning such a clogged condenser requires removal from the oil chiller, which requires a long time to remove, clean, and install the condenser, increasing maintenance costs and increasing maintenance costs. There is a problem that the down period of the machine tool becomes long and the operating rate decreases.
本開示では、オイルミスト雰囲気において熱交換器の目詰まりを抑制できる冷凍装置およびその冷凍装置を用いた油冷却装置を提案する。 The present disclosure proposes a refrigerating device capable of suppressing clogging of a heat exchanger in an oil mist atmosphere and an oil cooling device using the refrigerating device.
本開示の冷凍装置は、
熱交換器を有する冷媒回路と、
少なくとも上記熱交換器が収容され、上記熱交換器の上流側に吸込口が設けられた筐体と、
上記筐体の上記吸込口に取り付けられ、蛇腹状に折り曲げられたろ材を有するフィルタと
を備え、
オイルミストを含む空気が上記フィルタを介して上記熱交換器に供給されるとき、上記オイルミストを含む空気中の油分の少なくとも一部が上記フィルタに捕捉されることを特徴とする。
The refrigeration equipment of the present disclosure is
Refrigerant circuit with heat exchanger and
A housing in which at least the heat exchanger is housed and a suction port is provided on the upstream side of the heat exchanger.
A filter attached to the suction port of the housing and having a filter medium bent in a bellows shape is provided.
When the air containing the oil mist is supplied to the heat exchanger through the filter, at least a part of the oil content in the air containing the oil mist is captured by the filter.
本開示によれば、筐体の吸込口に取り付けられたフィルタは、ろ材が蛇腹状に折り曲げられていることにより、平坦な形状のろ材を有するフィルタに比べて表面積が増大する。そのため、オイルミストを含む空気がフィルタを介して熱交換器に供給されるとき、ろ材の表面積が大きいフィルタは多くの油分を保持することが可能となり、寿命(フィルタが目詰まりするまでの時間)が延びる。
また、本開示の冷凍装置は、
熱交換器を有する冷媒回路と、
少なくとも上記熱交換器が収容され、上記熱交換器の上流側に吸込口が設けられた筐体と、
上記筐体の上記吸込口に取り付けられ、蛇腹状に折り曲げられたろ材を有するフィルタと、
上記熱交換器と上記フィルタとの間の空間の下方に設けられた油受け部と
を備え、
オイルミストを含む空気が上記フィルタを介して上記熱交換器に供給されるとき、上記オイルミストを含む空気中の油分の少なくとも一部が上記フィルタに捕捉されると共に、上記油受け部が、上記フィルタに捕捉されて下方に流れ落ちた油分と、上記熱交換器の前面側に付着して下方に流れ落ちた油分とを受けることを特徴とする。
本開示によれば、筐体の吸込口に取り付けられたフィルタは、ろ材が蛇腹状に折り曲げられていることにより、平坦な形状のろ材を有するフィルタに比べて表面積が増大する。そのため、オイルミストを含む空気がフィルタを介して熱交換器に供給されるとき、ろ材の表面積が大きいフィルタは多くの油分を保持することが可能となり、寿命(フィルタが目詰まりするまでの時間)が延びる。
According to the present disclosure, the surface area of the filter attached to the suction port of the housing is increased as compared with the filter having the flat-shaped filter medium because the filter medium is bent in a bellows shape. Therefore, when air containing oil mist is supplied to the heat exchanger through the filter, the filter having a large surface area of the filter medium can retain a large amount of oil and has a life (time until the filter is clogged). Is extended.
In addition, the refrigeration equipment of the present disclosure is
Refrigerant circuit with heat exchanger and
A housing in which at least the heat exchanger is housed and a suction port is provided on the upstream side of the heat exchanger.
A filter attached to the suction port of the housing and having a filter medium bent in a bellows shape,
An oil receiving portion provided below the space between the heat exchanger and the filter.
With
When the air containing the oil mist is supplied to the heat exchanger through the filter, at least a part of the oil content in the air containing the oil mist is captured by the filter, and the oil receiving portion is subjected to the above. It is characterized in that it receives the oil that is trapped by the filter and flows down, and the oil that adheres to the front side of the heat exchanger and flows down.
According to the present disclosure, the surface area of the filter attached to the suction port of the housing is increased as compared with the filter having the flat-shaped filter medium because the filter medium is bent in a bellows shape. Therefore, when air containing oil mist is supplied to the heat exchanger through the filter, the filter having a large surface area of the filter medium can retain a large amount of oil and has a life (time until the filter is clogged). Is extended.
また、本開示の1つの態様に係る冷凍装置では、
上記熱交換器と上記フィルタとの間の空間の下方に設けられた油受け部と、
上記油受け部からの油を案内する案内経路と、
上記案内経路により案内された油を溜める油溜め部と
を備えた。
Further, in the refrigerating apparatus according to one aspect of the present disclosure,
An oil receiving portion provided below the space between the heat exchanger and the filter,
Guidance route to guide oil from the above oil receiving part and
It is provided with an oil reservoir for accumulating the oil guided by the above guide route.
本開示によれば、フィルタに捕捉された油分が下方に流れ落ちると共に、熱交換器の前面側に付着した油分が下方に流れ落ちて、流れ落ちた油分を熱交換器とフィルタとの間の空間の下方に設けられた油受け部で受ける。油受け部で受けた油は、案内経路により油溜め部に案内される。これにより、フィルタや熱交換器に付着した油分を、周辺を油で汚すことなく油溜め部に溜めてまとめて処理できる。 According to the present disclosure, the oil trapped in the filter flows down, and the oil adhering to the front side of the heat exchanger flows down, and the oil that has flowed down flows down below the space between the heat exchanger and the filter. It is received at the oil receiving part provided in. The oil received in the oil receiving part is guided to the oil reservoir part by the guide path. As a result, the oil adhering to the filter and the heat exchanger can be collectively processed by collecting it in the oil reservoir without polluting the surrounding area with oil.
また、本開示の1つの態様に係る冷凍装置では、
上記熱交換器の板状の複数のフィンが互いに平行にかつ上下方向に沿って配置されている。
Further, in the refrigerating apparatus according to one aspect of the present disclosure,
A plurality of plate-shaped fins of the heat exchanger are arranged parallel to each other and along the vertical direction.
本開示によれば、熱交換器の前面側に付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちて、フィン間に油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。 According to the present disclosure, it is possible to effectively prevent the oil component adhering to the front surface side of the heat exchanger from smoothly flowing downward and the oil droplets staying between the fins and clogging.
また、本開示の1つの態様に係る冷凍装置では、
上記フィルタの表面に付着した油滴を下方に案内するように上記フィルタが構成されている。
Further, in the refrigerating apparatus according to one aspect of the present disclosure,
The filter is configured to guide oil droplets adhering to the surface of the filter downward.
本開示によれば、フィルタに付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちて、フィルタに油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。 According to the present disclosure, it is possible to effectively prevent the oil content adhering to the filter from smoothly flowing downward and the oil droplets staying on the filter and clogging the filter.
また、本開示の1つの態様に係る冷凍装置では、
上記フィルタの折り目が上下方向になるように、上記フィルタが上記筐体の上記吸込口に取り付けられている。
Further, in the refrigerating apparatus according to one aspect of the present disclosure,
The filter is attached to the suction port of the housing so that the fold of the filter is in the vertical direction.
本開示によれば、フィルタに付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちて、フィルタに油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。 According to the present disclosure, it is possible to effectively prevent the oil content adhering to the filter from smoothly flowing downward and the oil droplets staying on the filter and clogging the filter.
また、本開示の1つの態様に係る冷凍装置では
上記フィルタは、上記熱交換器に対して間隔をあけて取り付けられている。
Further, in the refrigerating apparatus according to one aspect of the present disclosure, the filters are attached to the heat exchanger at intervals.
本開示によれば、オイルミストを含む空気がフィルタを介して熱交換器に供給されて空気中の油分がフィルタに捕捉されても、フィルタに捕捉された油分が熱交換器側に伝って移動することが容易にできないので、熱交換器の目詰まりを抑制できる。 According to the present disclosure, even if air containing oil mist is supplied to the heat exchanger through the filter and the oil in the air is captured by the filter, the oil captured by the filter is transmitted to the heat exchanger side and moves. Since it cannot be easily done, clogging of the heat exchanger can be suppressed.
また、本開示の油冷却装置では、
上記のいずれか1つの冷凍装置を備え、
上記冷凍装置の上記冷媒回路は、凝縮器として機能する第1の上記熱交換器と、蒸発器として機能する第2の熱交換器とを有し、
上記第2の熱交換器により油を冷却する。
Further, in the oil cooling device of the present disclosure,
Equipped with any one of the above refrigeration equipment
The refrigerant circuit of the refrigerating device has a first heat exchanger that functions as a condenser and a second heat exchanger that functions as an evaporator.
The oil is cooled by the second heat exchanger.
本開示によれば、オイルミスト雰囲気において凝縮器として機能する第1の熱交換器の目詰まりを抑制できる油冷却装置を実現できる。 According to the present disclosure, it is possible to realize an oil cooling device capable of suppressing clogging of a first heat exchanger that functions as a condenser in an oil mist atmosphere.
以下、実施形態を説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の図面上の寸法は、図面の明瞭化と簡略化のために実際の尺度から適宜変更されており、実際の相対寸法を表してはいない。 Hereinafter, embodiments will be described. In the drawings, the same reference number represents the same part or the corresponding part. In addition, the dimensions on the drawing such as length, width, thickness, and depth are appropriately changed from the actual scale for the purpose of clarifying and simplifying the drawing, and do not represent the actual relative dimensions.
〔第1実施形態〕
図1は本開示の第1実施形態の冷凍装置を用いた油冷却装置10の概略構成図である。この油冷却装置10は、工作機械100の作動油や潤滑油、切削液(以下「油」という)を、油タンクTを介して循環させながら冷却する。この工作機械100は、NC旋盤、研削盤、NC専用機等の工作機械、成形機、プレス機等の産業機械である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
この第1実施形態の油冷却装置10は、図1に示すように、圧縮機1と凝縮器3と電子膨張弁EVと蒸発器4が環状に接続された冷媒回路RCと、冷媒回路RCの冷媒循環方向を正サイクルから逆サイクルに切り換える四路切換弁2と、凝縮器3に空気を供給する送風ファン6と、冷媒回路RCと四路切換弁2および送風ファン6を制御する制御装置50とを備えている。電子膨張弁EVは、減圧機構の一例である。また、冷媒回路RCは、ホットガスバイパス配管L10と、そのホットガスバイパス配管L10に配設されたホットガスパイパス弁HGBを有する。
As shown in FIG. 1, the
上記凝縮器3は、第1の熱交換器の一例であり、蒸発器4は、第2の熱交換器の一例である。
The
上記圧縮機1の吐出側を四路切換弁2の第1ポート2aに接続している。四路切換弁2の第2ポート2bを、閉鎖弁V1を介して凝縮器3の一端に接続している。この凝縮器3の他端を、閉鎖弁V2を介して電子膨張弁EVの一端に接続している。
The discharge side of the
また、電子膨張弁EVの他端を蒸発器4の一端4aに接続している。また、蒸発器4の他端4bを四路切換弁2の第3ポート2cに接続している。さらに、四路切換弁2の第4ポート2dを、アキュムレータ5を介して圧縮機1の吸入側に接続している。また、蒸発器4の一端4a側にホットガスバイパス配管L10の一端を接続している。ホットガスバイパス配管L10の他端を四路切換弁2の第2ポート2b側に接続している。
Further, the other end of the electronic expansion valve EV is connected to one
また、油タンクT内の油に一端が浸漬された配管L1の他端を循環ポンプPの吸込ポートに接続している。循環ポンプPの吐出ポートを、配管L2を介して蒸発器4の流入ポート4cを接続している。
Further, the other end of the pipe L1 whose one end is immersed in the oil in the oil tank T is connected to the suction port of the circulation pump P. The discharge port of the circulation pump P is connected to the
また、蒸発器4の流出ポート4dに配管L3の一端が接続され、配管L3の他端が工作機械100の流入ポート101に接続されている。工作機械100の流出ポート102と油タンクTとが配管L4を介して接続されている。
Further, one end of the pipe L3 is connected to the
上記油タンクTと蒸発器4と工作機械100および配管L1〜L4で、油が循環する循環経路を構成している。
The oil tank T, the
上記油冷却装置10および循環経路で油冷却システムを構成している。なお、この第1実施形態では、油冷却装置10に循環ポンプPを備えたが、油冷却装置とは別に循環ポンプを備えて、油冷却装置と循環ポンプおよび循環経路で油冷却システムを構成してもよい。
The
上記油冷却装置10では、ポンプダウン運転により蒸発器4に冷媒を回収した後、凝縮器3を筐体11から外して、凝縮器3の洗浄を行う。ポンプダウン運転では、四路切換弁2のコイルを励磁して、冷媒回路の冷媒循環方向が逆サイクルになるように切り換える。
In the
図2は油冷却装置10の斜視図であり、図3は油冷却装置10の正面図である。油冷却装置10は、図2,図3に示すように、縦長の直方体形状の筐体11を備えている。この筐体11の一方の側面に、凝縮器3の上流側に位置する吸込口12を設けている。吸込口12にフィルタ13を取り付けている。図2において、14は筐体11の天面側に設けられた吹出口である。
FIG. 2 is a perspective view of the
上記筐体11内に、図1に示す冷媒回路RCと四路切換弁2と送風ファン6および制御装置50が収容されている。
The refrigerant circuit RC shown in FIG. 1, the four-
フィルタ13と凝縮器3と送風ファン6が、吸込口12側からフィルタ13,凝縮器3,送風ファン6の順に筐体11内に配置されている。
The
上記油冷却装置10では、送風ファン6により外気が吸込口12からフィルタ13を介して吸い込まれて、凝縮器3に供給された後、吹出口14から排出される。
In the
図4は図3のIV−IV線から見た縦断面の要部の図であり、図5は図3のV−V線から見た横断面の要部の図である。図4,図5では、フィルタ13は、凝縮器3に対して間隔D(この実施形態では10mm)をあけて筐体11の吸込口12に取り付けられている。
FIG. 4 is a view of a main part of a vertical cross section seen from line IV-IV of FIG. 3, and FIG. 5 is a view of a main part of a cross section seen from line VV of FIG. In FIGS. 4 and 5, the
図4,図5に示すように、筐体11は、筐体11の下側を覆う底フレーム30を有する。この底フレーム30は、凝縮器3とフィルタ13との間の空間Aの下方に設けられた油受け部31と、油受け部31からの油を案内する案内経路32と、案内経路32により案内された油を溜める凹形状の油溜め部33とを有する。なお、この実施形態では、油受け部31と案内経路32と油溜め部33とを底フレーム30に一体に形成したが、底フレームとは別に油受け部と案内経路と油溜め部を設けてもよい。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
筐体11に取付枠20を用いてフィルタ13を取り付けている。この取付枠20の下側枠部22が凝縮器3側かつ下方に向かって傾斜している。また、蛇腹状に折り曲げられたろ材13aを有するフィルタ13は剛性が高いので、フィルタ13を取付枠20に固定することでフィルタ13と凝縮器3との間隔Dは保つことができる。
The
また、フィルタ13は、フィルタ13の表面に付着した油滴を下方に案内するように構成されている。具体的には、図6に示す蛇腹状に折り曲げられたろ材13aを有するフィルタ13を、折り目が上下方向になるように筐体11の吸込口12に取り付けている。このフィルタ13は、繊維径が数μmの不織布を蛇腹状に折り曲げて形成されている。この実施形態では、ろ材13aの折り目の間隔Wを2.mmから7.0mmの範囲で設けることで、ろ材圧力損失と構造圧力損失を調整し、低圧力損失を実現する。
Further, the
この第1実施形態のフィルタ13では、平面状のフィルタに比べて、ろ材表面積を15倍から45倍の範囲に増加させることで保持量を向上させ、高寿命化を実現する。
In the
なお、本開示の油冷却装置10のフィルタ13は、折り目の間隔Wを一定に保つため、山折り、谷折りの折り目が交互に形成された折り畳み片の表裏に接着材を用いて、隣接する折り畳み片同士がV字形状を維持するようにしている。また、山折り、谷折りの折り目が交互に配設して形成された折り畳み片の表裏に凸部を形成して、隣接する折り畳み片同士がV字形状を維持するようにしてもよい。また、山折り、谷折りの折り目が交互に配設して形成された折り畳み片の間にスタビライザやセパレータなどを挿入して、隣接する折り畳み片同士がV字形状を維持するようにしてもよい。
また、フィルタ13は折り畳み形状を保持するためにフィルタ枠を四方に設置してもよい。
The
Further, the
上記油冷却装置10の油の冷却運転において、圧縮機1から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁2を介して凝縮器3に流入し、凝縮器3で外気と熱交換されて凝縮することにより液冷媒となる。次に、電子膨張弁EVにおいて減圧された液冷媒は、蒸発器4に流入して油と熱交換されて蒸発することにより低圧のガス冷媒となり、アキュムレータ5を介して圧縮機1の吸入側に戻る。これにより、蒸発器4において、油が冷却される。この油の冷却運転では、制御装置50は、油の温度や室内温度などに基づいて、圧縮機1の回転周波数や電子膨張弁EVの開度を制御する。なお、ホットガスバイパス配管L10に配設されたホットガスパイパス弁HGBでは、蒸発器4に供給する高温・高圧ガス量を調整することで、低負荷時の冷却能力をコントロールする。
In the oil cooling operation of the
従来の油冷却装置では、工作機械が設置された環境下のオイルミスト雰囲気で使用される場合、網状またはロール状のフィルタを吸込口に取り付けている。 In a conventional oil cooling device, when used in an oil mist atmosphere in an environment where a machine tool is installed, a net-like or roll-shaped filter is attached to the suction port.
本発明者は、このような従来の油冷却装置では、オイルミストを含む空気がフィルタを介して吸い込まれて凝縮器に供給されるため、風圧により押されたフィルタが凝縮器に接触して、フィルタで捕捉された油分と粉塵が凝縮器側に移動して、凝縮器側に付着した油分といっしょになってフィルタと凝縮器との間で留まることが、凝縮器に目詰まりを生じさせている要因の1つであることを発見した。 In such a conventional oil cooling device, the present inventor sucks air containing oil mist through the filter and supplies it to the condenser, so that the filter pushed by the wind pressure comes into contact with the condenser. The oil and dust trapped by the filter move to the condenser side and stay between the filter and the condenser together with the oil adhering to the condenser side, which causes clogging of the condenser. I found that it is one of the factors.
そこで、本開示の冷凍装置を用いた油冷却装置10では、凝縮器3(熱交換器)に対して間隔Dをあけてフィルタ13を筐体11の吸込口12に取り付けている。これによって、オイルミスト雰囲気の環境下に設置された油冷却装置10は、オイルミストを含む空気がフィルタ13を介して凝縮器3に供給されて、オイルミストを含む空気中の油分がフィルタ13に捕捉されても、フィルタ13に捕捉された油分が凝縮器3側に伝って移動することが容易にできないので、凝縮器3の目詰まりを抑制することができる。
Therefore, in the
上記構成の冷凍装置では、筐体11の吸込口12に取り付けられたフィルタ13は、ろ材13aが蛇腹状に折り曲げられていることにより、平坦な形状のフィルタ13に比べて表面積が増大する。そのため、オイルミストを含む空気がフィルタ13を介して凝縮器3に供給されるとき、表面積が大きいフィルタは多くの油分を保持することが可能となり、寿命(フィルタが目詰まりするまでの時間)が延びる。
In the refrigerating apparatus having the above configuration, the surface area of the
また、フィルタ13に捕捉された油分が下方に流れ落ちると共に、凝縮器3の前面側に付着した油分が下方に流れ落ちて、流れ落ちた油分を凝縮器3とフィルタ13との間の空間Aの下方に設けられた油受け部31で受ける。油受け部31で受けた油は、案内経路32により油溜め部33に案内される。これにより、装置周辺を油で汚すことなく、フィルタ13や凝縮器3に付着した油分を油溜め部33に溜めてまとめて処理できる。
Further, the oil trapped in the
また、図7は洗浄のために凝縮器3を筐体11から取り外した状態を示しており、図7に示すように、凝縮器3の板状の複数のフィン3aが互いに平行にかつ上下方向に沿って配置されている。これによって、図4の矢印で示すように、凝縮器3の前面側に付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちるので、フィン3a間に油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。
Further, FIG. 7 shows a state in which the
また、フィルタ13の表面に付着した油滴を下方に案内するようにフィルタ13が構成されているので、図4の矢印で示すように、フィルタ13に付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちて、フィルタ13に油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。
Further, since the
また、フィルタ13のろ材13aの折り目が上下方向になるように、フィルタ13が筐体11の吸込口12に取り付けられているので、フィルタ13に付着した油分がスムーズに下方に流れ落ちて、フィルタ13に油滴が留まって目詰まりするのを効果的に抑制できる。
Further, since the
また、図4に示すように、筐体11にフィルタ13を取り付けるための取付枠20の下側枠部22が凝縮器3側かつ下方に向かって傾斜していることによって、フィルタ13の表面に付着して下方に流れ落ちた油滴を、取付枠20の下側枠部22の傾斜に沿って凝縮器3側の下方に集めて、凝縮器3の前面(吸込口12側)に付着して下方に流れ落ちた油滴といっしょに処理できる。
Further, as shown in FIG. 4, the
また、上記第1実施形態では、オイルミスト雰囲気において凝縮器3(第1の熱交換器)の目詰まりを抑制できる油冷却装置10を実現することができる。
Further, in the first embodiment, it is possible to realize an
図8は、オイルミスト雰囲気の環境下に設置した油冷却装置において、従来の網フィルタを用いた場合と、従来の網フィルタとロールフィルタ(不織布をロール状に巻いたフィルタ)を用いた場合、および、この第1実施形態のフィルタ13を用いた場合のそれぞれのトータル圧損の変化を示している。図8において、横軸は時間[Week](週単位)であり、縦軸はトータル圧損[Pa]である。
ここで、トータル圧損は、
オイルミスト濃度 : 約1mg/m3
の条件において次式により求めた。
トータル圧損[Pa] = フィルタ圧損[Pa] + 凝縮器圧損[Pa]
フィルタ圧損 : 差圧計でフィルタ13の上下流の空気圧力差を実測
凝縮器圧損 : 差圧計で凝縮器3の上下流の空気圧力差を実測
FIG. 8 shows a case where a conventional net filter is used and a case where a conventional net filter and a roll filter (a filter in which a non-woven fabric is wound in a roll) are used in an oil cooling device installed in an environment of an oil mist atmosphere. And, the change of each total pressure loss when the
Here, the total pressure loss is
Oil mist concentration: Approximately 1 mg / m 3
It was calculated by the following equation under the conditions of.
Total pressure drop [Pa] = Filter pressure drop [Pa] + Condenser pressure drop [Pa]
Filter pressure loss: Measure the air pressure difference upstream and downstream of the
図8に示すように、従来の網フィルタを用いた場合では、約5.5週間でトータル圧損がフィルタ寿命と想定される50Paを越えた。また、従来の網フィルタとロールフィルタを用いた場合では、約3.5週間でトータル圧損がフィルタ寿命と想定される50Paを越えた。 As shown in FIG. 8, when the conventional net filter was used, the total pressure loss exceeded 50 Pa, which is assumed to be the filter life, in about 5.5 weeks. Further, when the conventional net filter and roll filter were used, the total pressure loss exceeded 50 Pa, which is assumed to be the filter life, in about 3.5 weeks.
これに対して、この実施形態のフィルタ13を用いた場合は、13週間を経過してもトータル圧損の急激な上昇は見られず、トータル圧損はフィルタ寿命と想定される50Pa未満であった。
On the other hand, when the
このように、従来の網フィルタとロールフィルタを用いた場合では、約3週間に1回程度のフィルタ交換が必要であるのに対して、この第1実施形態の冷凍装置を用いた油冷却装置10では、1年間に1回程度のフィルタ交換でよい。 As described above, when the conventional net filter and roll filter are used, the filter needs to be replaced about once every three weeks, whereas the oil cooling device using the freezing device of the first embodiment is used. At 10, the filter may be replaced about once a year.
また、この油冷却装置10では、2年間に1回程度行っていた凝縮器3(熱交換器)の洗浄も、油冷却装置10の製品寿命(7年)またはそれ以上の長期間行う必要がない。
Further, in this
したがって、オイルミスト雰囲気において熱交換器の目詰まりを抑制できる冷凍装置10によって、メンテナンス作業のコストを低減できると共に、工作機械100の稼働率の低下を抑制することができる。
Therefore, the refrigerating
〔第2実施形態〕
本開示の第2実施形態の冷凍装置を用いた液冷却装置である。この液冷却装置は、オイルミスト雰囲気で使用され、第1実施形態の油冷却装置10に用いられた冷凍装置と同様の構成の冷凍装置により切削液を冷却する。
[Second Embodiment]
It is a liquid cooling device using the refrigerating device of the second embodiment of the present disclosure. This liquid cooling device is used in an oil mist atmosphere, and the cutting fluid is cooled by a refrigerating device having the same configuration as the refrigerating device used in the
上記第2実施形態の液冷却装置は、第1実施形態の油冷却装置10と同様の効果を有する。
The liquid cooling device of the second embodiment has the same effect as the
上記第1,第2実施形態では、工作機械100の油(作動油や潤滑油)を冷却する冷凍装置を用いた油冷却装置10、および、切削液を冷却する冷凍装置を用いた液冷却装置について説明したが、他の液体を冷却する液冷却装置にこの発明の冷凍装置を適用してもよい。
In the first and second embodiments, an
〔第3実施形態〕
本開示の第3実施形態の冷凍装置の一例としての空気調和機である。この空気調和機は、オイルミスト雰囲気で使用され、第1実施形態の油冷却装置10に用いられた冷凍装置と同様の構成の冷凍装置により冷房または暖房の少なくとも一方の空調運転を行う。
[Third Embodiment]
It is an air conditioner as an example of the refrigerating apparatus of the third embodiment of the present disclosure. This air conditioner is used in an oil mist atmosphere, and at least one of cooling and heating is air-conditioned by a refrigerating device having the same configuration as the refrigerating device used in the
上記第3実施形態の空気調和機は、第1実施形態の油冷却装置10と同様の効果を有する。
The air conditioner of the third embodiment has the same effect as the
また、上記第1〜第3実施形態では、油(作動油や潤滑油)を冷却する冷凍装置や切削液を冷却する冷凍装置および空気調和機について説明したが、オイルミスト雰囲気で使用される他の構成の冷凍装置にこの発明を適用してもよい。この場合、オイルミストを含む空気がフィルタを介して吸い込まれて供給される熱交換器は、凝縮器として機能する熱交換器であってもよいし、蒸発器として機能する熱交換器であってもよい。 Further, in the first to third embodiments, the refrigerating device for cooling oil (hydraulic oil and lubricating oil), the refrigerating device for cooling cutting fluid, and the air conditioner have been described, but they are used in an oil mist atmosphere. The present invention may be applied to a refrigerating apparatus having the above configuration. In this case, the heat exchanger in which the air containing the oil mist is sucked in and supplied through the filter may be a heat exchanger that functions as a condenser or a heat exchanger that functions as an evaporator. May be good.
本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第1〜第3実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。 Although the specific embodiments of the present disclosure have been described, the present disclosure is not limited to the above-mentioned first to third embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present disclosure.
1…圧縮機
2…四路切換弁
3…凝縮器(第1の熱交換器)
4…蒸発器(第2の熱交換器)
5…アキュムレータ
6…送風ファン
10…油冷却装置
11…筐体
12…吸込口
13…フィルタ
13a…ろ材
14…吹出口
20…取付枠
21…上側枠部
22…下側枠部
30…底フレーム
31…油受け部
32…案内経路
33…油溜め部
50…制御装置
100…工作機械
EV…電子膨張弁
HGB…ホットガスパイパス弁
L1,L2,L3,L4…配管
L10…ホットガスパイパス配管
P…循環ポンプ
RC…冷媒回路
T…油タンク
V1,V2…閉鎖弁
1 ...
4 ... Evaporator (second heat exchanger)
5 ...
Claims (7)
少なくとも上記熱交換器(3)が収容され、上記熱交換器(3)の上流側に吸込口(12)が設けられた筐体(11)と、
上記筐体(11)の上記吸込口(12)に取り付けられ、蛇腹状に折り曲げられたろ材(13a)を有するフィルタ(13)と
を備え、
オイルミストを含む空気が上記フィルタ(13)を介して上記熱交換器(3)に供給されるとき、上記オイルミストを含む空気中の油分の少なくとも一部が上記フィルタ(13)に捕捉されることを特徴とする冷凍装置。 A refrigerant circuit (RC) having a heat exchanger (3) and
A housing (11) in which at least the heat exchanger (3) is housed and a suction port (12) is provided on the upstream side of the heat exchanger (3).
It is provided with a filter (13) attached to the suction port (12) of the housing (11) and having a filter medium (13a) bent in a bellows shape.
When the air containing the oil mist is supplied to the heat exchanger (3) through the filter (13), at least a part of the oil in the air containing the oil mist is captured by the filter (13). A freezing device characterized by that.
上記熱交換器(3)と上記フィルタ(13)との間の空間の下方に設けられた油受け部(31)と、
上記油受け部(31)からの油を案内する案内経路(32)と、
上記案内経路(32)により案内された油を溜める油溜め部(33)と
を備えたことを特徴とする冷凍装置。 In the refrigerating apparatus according to claim 1,
An oil receiving portion (31) provided below the space between the heat exchanger (3) and the filter (13), and
A guide path (32) for guiding oil from the oil receiving portion (31) and
A refrigerating apparatus provided with an oil reservoir (33) for accumulating oil guided by the guide path (32).
上記熱交換器(3)の板状の複数のフィン(3a)が互いに平行にかつ上下方向に沿って配置されていることを特徴とする冷凍装置。 In the refrigerating apparatus according to claim 1 or 2.
A refrigerating apparatus characterized in that a plurality of plate-shaped fins (3a) of the heat exchanger (3) are arranged parallel to each other and along the vertical direction.
上記フィルタ(13)の表面に付着した油滴を下方に案内するように上記フィルタ(13)が構成されていることを特徴とする冷凍装置。 In the refrigerating apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A refrigerating apparatus characterized in that the filter (13) is configured to guide oil droplets adhering to the surface of the filter (13) downward.
上記ろ材(13a)の折り目が上下方向になるように、上記フィルタ(13)が上記筐体(11)の上記吸込口(12)に取り付けられていることを特徴とする冷凍装置。 In the refrigerating apparatus according to claim 4,
A freezing device characterized in that the filter (13) is attached to the suction port (12) of the housing (11) so that the folds of the filter medium (13a) are in the vertical direction.
上記フィルタ(13)は、上記熱交換器(3)に対して間隔をあけて取り付けられていることを特徴とする冷凍装置。 In the refrigerating apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The filter (13) is a refrigerating apparatus characterized in that it is attached to the heat exchanger (3) at intervals.
上記冷凍装置の上記冷媒回路(RC)は、凝縮器として機能する第1の上記熱交換器(3)と蒸発器として機能する第2の熱交換器(3)とを有し、
上記第2の熱交換器(3)により油を冷却することを特徴とする油冷却装置。 The refrigerating apparatus according to any one of claims 1 to 6 is provided.
The refrigerant circuit (RC) of the refrigerating device has a first heat exchanger (3) that functions as a condenser and a second heat exchanger (3) that functions as an evaporator.
An oil cooling device characterized in that oil is cooled by the second heat exchanger (3).
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