JP2581339B2 - 冷凍装置における差圧給油装置 - Google Patents

冷凍装置における差圧給油装置

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JP2581339B2 JP3121195A JP12119591A JP2581339B2 JP 2581339 B2 JP2581339 B2 JP 2581339B2 JP 3121195 A JP3121195 A JP 3121195A JP 12119591 A JP12119591 A JP 12119591A JP 2581339 B2 JP2581339 B2 JP 2581339B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷凍装置における差圧給
油装置、詳しくは、圧縮機に、該圧縮機の吸入側と吐出
側との高低差圧により給油するようにした差圧給油装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、冷凍装置に用いる圧縮機の給油装
置は、例えば実開昭55−170491号公報に示さ
れ、また、図3に示した通り、モ−タMで駆動されるス
クリュー圧縮機Aの吐出側に給油分離器Bを設け、この
油分離器Bを分離した油を、油冷却器Cから第1給油配
管Dを介して前記圧縮機Aの中間圧部分に差圧給油する
と共に、起動時に開く電磁弁Eを介装した第2給油管F
を介して前記圧縮機Aの吸入側に差圧給油するようにし
たものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の如く
前記圧縮機Aへの給油を、前記圧縮機Aの吐出側圧力と
の高低差圧で給油する場合、起動時のみならず冬期の冷
房運転において、外気温度が低い場合や、負荷が小さい
場合など、吐出側圧力が低下する場合に給油されるまで
時間が長くなったり、給油不足が生じ、場合によっては
給油不足による焼付きが生じたりする問題があった。
【0004】この問題に対しては油ポンプを用いたり、
油タンクを圧縮機よりも高所に設け、差圧が小さい場合
でも強制給油又はヘッド差給油により給油不足無く給油
できるようにしたものも提供されているが、油ポンプや
油タンクを別個に設ける必要があってコスト高になり、
また、前記油ポンプや油タンクを設置するための設置ス
ペースも必要となり、装置全体が大形化する問題も有し
ているのであって、差圧給油の問題の解決にはならない
のである。
【0005】本発明の目的は、油ポンプ等を用いること
なく差圧により給油できながら、外気温度が低下した
り、負荷が小さくなっても給油不足なく給油することの
できる差圧給油装置を提供する点にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は圧縮機1、油分
離器2、凝縮器7及び蒸発器9を備え、前記圧縮機1
に、該圧縮機1の吸入側と吐出側との高低差圧により油
分離器2で分離した油を給油するようにした差圧給油装
置において、前記圧縮機1の吐出側圧力を検出する圧力
検出器11を設けると共に、前記油分離器2の出口側
に、圧力検出器11からの圧力信号で前記圧縮機1の吐
出側圧力を一定圧力以上に制御する圧力制御機構14を
設けたのである。
【0007】また、前記圧力制御機構14を電動流量制
御弁12により構成するのが好ましい。また、前記圧力
制御機構14を、電磁弁15をもち、流量の異なる複数
の流量制御通路16,17,18により構成してもよ
い。
【0008】
【作用】前記圧縮機1の吐出側圧力が外気温度の低下や
負荷の減少などにより差圧給油に必要な圧力より低くな
るとき、この吐出側圧力が前記圧力検出器11により検
出されて前記圧力制御機構14を動作させるのであっ
て、この圧力制御機構14を動作させるのであって、こ
の圧力制御機構14の動作により、前記油分離器2の圧
力が差圧給油に必要な限界圧力(2〜3Kg/cm2) 以上に
保持され、差圧による給油が外気温度や負荷の減少に関
係なく確実に行えるのである。
【0009】また、前記圧力制御機構14として電動流
量制御弁12を用いて構成する場合、前記吐出側圧力の
低下に応じた流量制御が行え、前記油分離器2の圧力を
リニヤーに制御でき、その制御性を良好にできるのであ
る。
【0010】また、前記圧力制御機構14として複数の
前記流量制御通路16,17,18を用いて構成するは
場合には、前記流量制御通路16,17,18に設ける
電磁弁15を開閉することにより前記油分離器2の圧力
を制御できるのであるから、その制御回路を簡単にでき
るのである。
【0011】
【実施例】図1に示した冷凍装置は、スクリユー圧縮機
1の吐出側に油分離器2を設け、該油分離器2の油域に
は、油冷却器3及び油フィルタ4を介して前記圧縮機1
の給油箇所に連通する給油配管5を接続しており、ま
た、前記油分離器2のガス域における出口側には、高圧
ガス管6を介して凝縮器7を接続し、この凝縮器7の出
口側には膨張弁8を介して蒸発器9を接続すると共に、
この蒸発器9の出口側を前記圧縮機1の吸入側に接続
し、矢印のように冷媒を循環させる冷凍サイクルを形成
している。
【0012】しかして、前記圧縮機1の吐出側に接続さ
れる吐出ガス管10には、吐出側圧力を検出する圧力検
出器11を設けると共に、前記油分離器2の吐出側に接
続する前記高圧ガス管6には、前記圧力検出器11から
の圧力信号で、前記吐出側圧力が所定圧力以下になった
とき、換言すると差圧給油に必要な圧力以下になったと
き閉方向に動作して前記高圧ガス管6を流れる高圧ガス
冷媒の流量を制御し、前記吐出側圧力を一定圧力、即
ち、差圧給油に必要な圧力以上に制御する電動流量制御
弁12と、この流量制御弁12の開度を圧力信号に基づ
いて設定するコントロ−ラ13とから成る圧力制御機構
14を設けるのである。
【0013】即ち、前記流量制御弁12は前記圧力検出
器11からの圧力信号をもとに電流値に比例して開度を
調整できるようにした比例制御弁を用いるのであって、
前記圧力検出器11からの圧力信号をもとに開度を設定
し、この開度になるように前記流量制御弁12に与える
電流を制御して、その弁開度を閉方向に制御するのであ
る。従って、この弁開度制御により高圧ガス冷媒の流量
が制御され、前記圧縮機1の吐出側から前記流量制御弁
12に至る経路の圧力、つまり、前記油分離器2を含む
経路の圧力が差圧給油に必要な前記した一定圧力以上に
制御されるのである。
【0014】しかして、前記圧縮機1を駆動して冷房運
転を行う場合、定格時には前記吐出側圧力PHと吸入側
圧力PLとの差圧ΔPが10Kg/cm2程度で運転されること
になるから、前記流量制御弁12は全開し、前記差圧Δ
Pにより油分離器2で分離した油は不足なく前記圧縮機
1の給油箇所に給油されるのである。
【0015】所で、以上の如く冷房運転を行う場合、そ
の起動や外気温度が低いとき、或は負荷が小さいときに
は、凝縮圧力が低く、従って、前記差圧ΔPが小さくな
り、差圧給油に必要な限界差圧(2〜3Kg/cm2) より小
さくなると、従来では差圧給油が行えないのであるが、
図1の実施例では、このとき前記流量制御弁12が、前
記圧力検出器11からの圧力信号により閉方向に制御さ
れ、前記油分離器2を含む経路の吐出側圧力が前記凝縮
圧力より高い一定圧力以上、つまり差圧給油が必要な圧
力以上に制御されるのであって、給油に必要な差圧を確
保できるのである。
【0016】従って、油ポンプ等を用いなくとも、ま
た、外気温度の低下や負荷の減少等により差圧が限界差
圧以下になるようなことがあっても、前記差圧により不
足なく給油できるのである。
【0017】しかも前記流量制御弁12を用いて吐出側
圧力の圧力制御を行うのであるから、リニヤーな圧力制
御が行え、その制御性を良好にできるのである。
【0018】尚、図1に示した実施例では、前記圧力制
御機構14として前記流量制御弁12を用いたが、その
他図2に示したように、電磁弁15をもち、流量の異な
る複数の流量制御通路16,17,18により構成して
もよい。
【0019】この場合、前記圧力検出器11からの圧力
信号をもとに定格流量の前記流量制御通路16の電磁弁
15を閉じ、残りの流量制御通路17,18の内、流量
の多い側の前記流量制御通路17の電磁弁15を開くの
であり、また、この流量制御通路17による流量制御で
は、前記した一定圧力が得られないときには、流量の多
い側の前記電磁弁15を閉じ、流量の少ない側の前記流
量制御通路18の電磁弁15を開くのであって、これら
流量制御通路16,17,18の選択により前記吐出側
圧力を差圧給油に必要な一定圧力以上に制御できるので
ある。
【0020】尚、図2において前記流量制御通路16,
17,18は3本形成したが、それ以上にすることも可
能であり、また、各流量制御通路16,17,18によ
る流量は、その管径により設定してもよいが、前記電磁
弁15の開動作時の開口面積により設定してもよい。
【0021】また、前記各流量制御通路16,17,1
8に設ける電磁弁15の選択制御は、前記圧力検出器1
1からの圧力信号をもとにコントロ−ラ13を介して行
ってもよいが、前記圧力検出器11に複数の圧力スイッ
チを設け、これら圧力スイッチに前記各電磁弁15を接
続するようにしてよいのであって、前記流量制御弁12
を用いる場合に比較して、その制御回路を簡素化するこ
とができる。
【0022】また、前記流量制御弁12の開度制御及び
前記各流量制御通路16,17,18に設ける電磁弁1
5の選択制御は、何れも前記圧力検出器11からの圧力
信号のみにより行うようにしたが、前記圧縮機1の吸入
側に低圧圧力検出器を設け、吐出側圧力と吸入側圧力と
の差圧により制御してもよい。
【0023】
【発明の効果】本発明は、圧縮機1、油分離器2、凝縮
器7及び蒸発器9を備え、前記圧縮機1に、該圧縮機1
の吸入側と吐出側との高低差圧により油分離器2で分離
した油を給油するようにした差圧給油装置において、前
記圧縮機1の吐出側圧力を検出する圧力検出器11を設
けると共に、前記油分離器2の出口側に、圧力検出器1
1からの圧力信号で前記圧縮機1の吐出側圧力を一定圧
力以上に制御する圧力制御機構14を設けたのであるか
ら、起動時は勿論、冬期に冷凍運転する場合であって外
気温度が低いときや負荷が小さいときなど凝縮圧力が低
い場合でも、吐出側圧力を一定以上、つまり差圧給油に
必要な圧力以上に制御でき、従って、油ポンプなどを用
いなくとも差圧給油により不足なく給油することができ
るのである。
【0024】また、従来例のように油ポンプや油タンク
を特別に設けなくともよいから、コスト安にできるし、
設置スペースを多くとる必要もなく、大形化の問題もな
くし得るのである。
【0025】また、前記圧力制御機構14として電動流
量制御弁12を用いることにより、吐出側圧力を圧力変
化に応じてリニヤーに制御できるのであって、その制御
性を良好にできるし、また、電磁弁15をもち流量の異
なる複数の流量制御通路16,17,18により構成す
る場合前記電磁弁15の開閉で、前記吐出側圧力の制御
が行えるから、その制御回路を簡単にできるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を適用した冷凍装置の冷媒配
管系統図である。
【図2】本発明の他の実施例を適用した冷凍装置の冷媒
配管系統図である。
【図3】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
1・・・・圧縮機 2・・・・油分離器 7・・・・凝縮器 9・・・・蒸発器 11・・・・圧力検出器 12・・・・電動流量制御弁 14・・・・圧力制御機構 15・・・・電磁弁 16〜18・・・・流量制御通路

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機1、油分離器2、凝縮器7及び蒸
    発器9を備え、前記圧縮機1に、該圧縮機1の吸入側と
    吐出側との高低差圧により油分離器2で分離した油を給
    油するようにした差圧給油装置において、前記圧縮機1
    の吐出側圧力を検出する圧力検出器11を設けると共
    に、前記油分離器2の出口側に、圧力検出器11からの
    圧力信号で前記圧縮機1の吐出側圧力を一定圧力以上に
    制御する圧力制御機構14を設けていることを特徴する
    冷凍装置における差圧給油装置。
  2. 【請求項2】 圧力制御機構14が電動流量制御弁12
    である請求項1記載の冷凍装置における差圧給油装置。
  3. 【請求項3】 圧力制御機構14が、電磁弁15をも
    ち、流量の異なる複数の流量制御通路16,17,18
    から成る請求項1記載の冷凍装置における差圧給油装
    置。
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