JP2857780B2 - 密閉型ターボ冷凍機の油回収装置 - Google Patents
密閉型ターボ冷凍機の油回収装置Info
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- JP2857780B2 JP2857780B2 JP1016190A JP1016190A JP2857780B2 JP 2857780 B2 JP2857780 B2 JP 2857780B2 JP 1016190 A JP1016190 A JP 1016190A JP 1016190 A JP1016190 A JP 1016190A JP 2857780 B2 JP2857780 B2 JP 2857780B2
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- Japan
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- suction capacity
- compressor
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は密閉型ターボ冷凍機において、冷媒中に漏洩
した潤滑油を冷凍負荷が小さいときにも効果的に回収す
る密閉型ターボ冷凍機の油回収装置に関するものであ
る。
した潤滑油を冷凍負荷が小さいときにも効果的に回収す
る密閉型ターボ冷凍機の油回収装置に関するものであ
る。
〔従来技術〕 密閉型ターボ冷凍機の冷凍サイクルを第２図により説
明する。
明する。
蒸発器１において、蒸発した冷媒ガスＡは圧縮機２に
吸入される。この吸入ガス量は冷凍負荷に応じて、例え
ばサンクショーンベーンなどの吸込容量制御弁３により
調節される。圧縮機２で圧縮された冷媒ガスは、凝縮器
４に吐出され冷却凝縮により冷媒液になる。この冷媒液
はオリフィス等の膨張機構５を経て前記蒸発器１に戻
る。ここで圧縮機２の羽根車６の軸受や増速歯車７等は
別系統の潤滑装置（図示せず）により潤滑される。
吸入される。この吸入ガス量は冷凍負荷に応じて、例え
ばサンクショーンベーンなどの吸込容量制御弁３により
調節される。圧縮機２で圧縮された冷媒ガスは、凝縮器
４に吐出され冷却凝縮により冷媒液になる。この冷媒液
はオリフィス等の膨張機構５を経て前記蒸発器１に戻
る。ここで圧縮機２の羽根車６の軸受や増速歯車７等は
別系統の潤滑装置（図示せず）により潤滑される。
密閉型ターボ冷凍機においては、冷媒系統と潤滑系統
は全体として外部とは遮断されており、両者はシール装
置により分離されているものの、僅かながら両者間に往
来がある。一般には圧縮機２の軸貫通部からＢに示すよ
うに、油が冷媒側に漏洩侵入する。この油は冷媒ガスと
共に凝縮器４を経て蒸発器１に至る。該蒸発器１におい
ては冷媒が油を残して蒸発するため、油はここに溜る。
は全体として外部とは遮断されており、両者はシール装
置により分離されているものの、僅かながら両者間に往
来がある。一般には圧縮機２の軸貫通部からＢに示すよ
うに、油が冷媒側に漏洩侵入する。この油は冷媒ガスと
共に凝縮器４を経て蒸発器１に至る。該蒸発器１におい
ては冷媒が油を残して蒸発するため、油はここに溜る。
しかしながら、通常は蒸発器１で蒸発した冷媒ガスに
随伴して、冷媒ミストが圧縮機２に吸入されるため、油
は結果的にこのミストに溶解して蒸発器１から搬出され
る。圧縮機２吸込側には第３図に示すように、油溜り８
があり、該油溜り８に溜った油はエジェクタ11等により
吸引され油タンク13へ回収される。
随伴して、冷媒ミストが圧縮機２に吸入されるため、油
は結果的にこのミストに溶解して蒸発器１から搬出され
る。圧縮機２吸込側には第３図に示すように、油溜り８
があり、該油溜り８に溜った油はエジェクタ11等により
吸引され油タンク13へ回収される。
なお、第２図において、９は圧縮機２の主電動機、1
4,15はそれぞれ蒸発器１の冷水入口，冷水出口、16,17
はそれぞれ凝縮器４の冷却水入口，冷却水出口である。
また、18はオイルクーラ、19はバージコンデンサ、20は
冷媒ポンプ、21はストレーナ、21は冷媒クーラである。
4,15はそれぞれ蒸発器１の冷水入口，冷水出口、16,17
はそれぞれ凝縮器４の冷却水入口，冷却水出口である。
また、18はオイルクーラ、19はバージコンデンサ、20は
冷媒ポンプ、21はストレーナ、21は冷媒クーラである。
上記従来の密閉型ターボ冷凍機においては、全負荷又
はそれに準じる負荷状態においては、冷媒ガスの流速が
速いため所要量の冷媒ミストが随伴され、十分な油の回
収が行なわれる。
はそれに準じる負荷状態においては、冷媒ガスの流速が
速いため所要量の冷媒ミストが随伴され、十分な油の回
収が行なわれる。
しかしながら、部分負荷状態では冷媒ガスに随伴する
冷媒ミスト量が少ないため、油回収量が漏洩量より少な
くなり、冷媒に溶解し蒸発器１に残る油の量が増える。
そのため潤滑装置の油が減少し、油圧低下トリップが作
動して冷凍機が停止することになる。
冷媒ミスト量が少ないため、油回収量が漏洩量より少な
くなり、冷媒に溶解し蒸発器１に残る油の量が増える。
そのため潤滑装置の油が減少し、油圧低下トリップが作
動して冷凍機が停止することになる。
このように、冷凍機の運転が中断されることなく、運
転を継続するためには、潤滑装置に油を補給しなければ
ならなかった。
転を継続するためには、潤滑装置に油を補給しなければ
ならなかった。
次に、負荷が増えて全負荷運転が可能となると、冷媒
ガス随伴による油回収機能が回復するので、油タンクの
油面が高くなり、逆に油を油タンクから抜き取る作業が
必要となり運転者にとって大変煩わしいものであった。
ガス随伴による油回収機能が回復するので、油タンクの
油面が高くなり、逆に油を油タンクから抜き取る作業が
必要となり運転者にとって大変煩わしいものであった。
また、蒸発器１にとって冷媒液に溶解した油の濃度が
高くなりチューブの汚れが促進し、伝熱が阻害されると
いう問題があった。
高くなりチューブの汚れが促進し、伝熱が阻害されると
いう問題があった。
これを防止するため、部分負荷運転時には吸込容量制
御弁３が閉じ勝手になっているので、その前後に差圧が
生じていることを利用して、蒸発器１から油の溶解した
冷媒液を吸込容量制御弁３の下流に引き込み油を回収す
る機能を備えたものがある。しかしながら、このような
機能を備えたターボ冷凍機であっても、冷凍負荷が小さ
くなり、圧縮機２がON,OFFする場合、OFF状態で冷水温
度が上昇し、ONになると従来の方法では、当座は冷水温
度が高いため吸込容量制御弁３は全開になる。ところ
が、元々負荷が小さいため短時間で冷水温度が低下して
圧縮機２はOFFになる。従って、この発停頻度が多いと
折角吸込容量制御弁３の差圧を利用して、油の溶解した
冷媒液を引き込むことにより油回収機能を奏させようと
しても、その作動する時間が十分にとれないという問題
があった。
御弁３が閉じ勝手になっているので、その前後に差圧が
生じていることを利用して、蒸発器１から油の溶解した
冷媒液を吸込容量制御弁３の下流に引き込み油を回収す
る機能を備えたものがある。しかしながら、このような
機能を備えたターボ冷凍機であっても、冷凍負荷が小さ
くなり、圧縮機２がON,OFFする場合、OFF状態で冷水温
度が上昇し、ONになると従来の方法では、当座は冷水温
度が高いため吸込容量制御弁３は全開になる。ところ
が、元々負荷が小さいため短時間で冷水温度が低下して
圧縮機２はOFFになる。従って、この発停頻度が多いと
折角吸込容量制御弁３の差圧を利用して、油の溶解した
冷媒液を引き込むことにより油回収機能を奏させようと
しても、その作動する時間が十分にとれないという問題
があった。
また、潤滑装置は圧縮機２の停止後、一定時間油ポン
プの残留運転を行なうのが普通であり、その場合油の冷
媒側への漏洩は圧縮機２の停止中にも起こっている。そ
のため、蒸発器１に油が溜り、油タンクに回収されない
という問題が完全に解決されなかった。
プの残留運転を行なうのが普通であり、その場合油の冷
媒側への漏洩は圧縮機２の停止中にも起こっている。そ
のため、蒸発器１に油が溜り、油タンクに回収されない
という問題が完全に解決されなかった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題
点を除去し冷媒中に漏洩した潤滑油を冷凍負荷が小さい
ときにも効果的に回収する密閉型ターボ冷凍機の油回収
装置を提供することを目的とする。
点を除去し冷媒中に漏洩した潤滑油を冷凍負荷が小さい
ときにも効果的に回収する密閉型ターボ冷凍機の油回収
装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため本発明は、圧縮機２が吸込容
量制御弁３を備え、該吸込容量制御弁３の前後差圧を利
用して蒸発器１から油の溶解した冷媒液を該吸込容量制
御弁３の下流に引き込み油を回収する機構を備え、負荷
の大小に応じて圧縮機２を自動発停する制御機構を有す
る密閉型ターボ冷凍機において、圧縮機２の自動発停の
単位時間当りの回数が所定の設定回数以上になったと
き、圧縮機２の吸込容量制御弁３の開度を一定値以下に
抑えることにより、発停頻度を少なくする吸込容量制御
弁開度制御手段を具備することを特徴とする。
量制御弁３を備え、該吸込容量制御弁３の前後差圧を利
用して蒸発器１から油の溶解した冷媒液を該吸込容量制
御弁３の下流に引き込み油を回収する機構を備え、負荷
の大小に応じて圧縮機２を自動発停する制御機構を有す
る密閉型ターボ冷凍機において、圧縮機２の自動発停の
単位時間当りの回数が所定の設定回数以上になったと
き、圧縮機２の吸込容量制御弁３の開度を一定値以下に
抑えることにより、発停頻度を少なくする吸込容量制御
弁開度制御手段を具備することを特徴とする。
また、前記吸込容量制御弁開度制御手段が圧縮機２の
主モータ９の電流の電流制限機構により、該主モータ９
の電流値が一定値を越えないように制御して、吸込容量
制御弁３の開度を一定値以下に抑えること、又は冷凍機
の冷水コントロール温度を上げることにより、吸込容量
制御弁３の開度を抑えることにより発停頻度を少なくす
る手段であることを特徴とする。
主モータ９の電流の電流制限機構により、該主モータ９
の電流値が一定値を越えないように制御して、吸込容量
制御弁３の開度を一定値以下に抑えること、又は冷凍機
の冷水コントロール温度を上げることにより、吸込容量
制御弁３の開度を抑えることにより発停頻度を少なくす
る手段であることを特徴とする。
ターボ冷凍機では、冷凍負荷の減少に対しサクション
ベーン等の吸込容量制御弁３の制御機構のみでは調節が
不十分となるので、冷水入口14に設置した自動発停サー
モスタット等により圧縮機２がON,OFFされる。冷凍負荷
が少ないと、冷水は冷却されやすく、また低いまま戻る
ため、短時間の圧縮機２の運転で冷水入口温度も下が
る。そのため圧縮機２のON,OFF頻度が高くなる。
ベーン等の吸込容量制御弁３の制御機構のみでは調節が
不十分となるので、冷水入口14に設置した自動発停サー
モスタット等により圧縮機２がON,OFFされる。冷凍負荷
が少ないと、冷水は冷却されやすく、また低いまま戻る
ため、短時間の圧縮機２の運転で冷水入口温度も下が
る。そのため圧縮機２のON,OFF頻度が高くなる。
本発明によれば一定時間におけるON,OFF回数を検知
し、これが設定値以上になると、圧縮機２の吸込容量制
御弁３の開度を一定開度以下に抑えている。その開度の
値は蒸発器１から冷媒液を吸引するに十分な容量弁前後
の差圧が得られるものとするが、その値は試運転により
決定することが可能である。このため、吸込容量制御弁
３の前後差圧が冷媒液を吸引するに十分な値で、且つ運
転時間が長くなるため、蒸発器１に溜った油が十分回収
される。
し、これが設定値以上になると、圧縮機２の吸込容量制
御弁３の開度を一定開度以下に抑えている。その開度の
値は蒸発器１から冷媒液を吸引するに十分な容量弁前後
の差圧が得られるものとするが、その値は試運転により
決定することが可能である。このため、吸込容量制御弁
３の前後差圧が冷媒液を吸引するに十分な値で、且つ運
転時間が長くなるため、蒸発器１に溜った油が十分回収
される。
また、圧縮機２の駆動用の主電動機９には、一般に電
動機保護のために電流制限機構が備えられている。この
主電動機９の電流値が一定値を越えないように制御する
ことにより、容易に吸込容量制御弁３の開度を抑えるこ
とができる。
動機保護のために電流制限機構が備えられている。この
主電動機９の電流値が一定値を越えないように制御する
ことにより、容易に吸込容量制御弁３の開度を抑えるこ
とができる。
また、冷水コントロール温度を一時的に上げることに
よっても吸込容量制御弁３の開度を抑えることができ
る。
よっても吸込容量制御弁３の開度を抑えることができ
る。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の密閉型ターボ冷凍機の油回収装置の
動作を示すフローチャートである。なお、本実施例の油
回収装置の密閉型ターボ冷凍機の構成は第２図と同一で
ある。
動作を示すフローチャートである。なお、本実施例の油
回収装置の密閉型ターボ冷凍機の構成は第２図と同一で
ある。
第１図において、先ず、密閉型ターボ冷凍機を運転
し、圧縮機２の運転回数ｎ、即ち自動運転中の圧縮機２
の単位時間当りのON回数ｎをカウントする（ステップ10
1）。次に、単位時間当りのON回数ｎと基準となる圧縮
機２の単位時間当りのON回数Ｎと比較し（ステップ10
2）、続いてｎ＞Ｎであるか否かを判断し（ステップ10
3）、YESであったら、吸込容量制御弁３を一定値でとめ
る（ステップ104）。この状態を一定時間Ｔ、即ち油回
収機能維持のための必要な時間Ｔを保持する（ステップ
105）。次に時間Ｔが経過したか否かを判断し（ステッ
プ106）、YESであったら前記ステップ104の制限を解除
し、前記ステップ101に戻る。なお、前記ステップ103で
NO、即ちｎ＞Ｎでなかったならばステップ101に戻る。
し、圧縮機２の運転回数ｎ、即ち自動運転中の圧縮機２
の単位時間当りのON回数ｎをカウントする（ステップ10
1）。次に、単位時間当りのON回数ｎと基準となる圧縮
機２の単位時間当りのON回数Ｎと比較し（ステップ10
2）、続いてｎ＞Ｎであるか否かを判断し（ステップ10
3）、YESであったら、吸込容量制御弁３を一定値でとめ
る（ステップ104）。この状態を一定時間Ｔ、即ち油回
収機能維持のための必要な時間Ｔを保持する（ステップ
105）。次に時間Ｔが経過したか否かを判断し（ステッ
プ106）、YESであったら前記ステップ104の制限を解除
し、前記ステップ101に戻る。なお、前記ステップ103で
NO、即ちｎ＞Ｎでなかったならばステップ101に戻る。
また、前記ステップ103でYESであった場合、主電動機
９の電流値を一定に抑え（ステップ108）る方法又は冷
水コントロール温度を上昇させる（ステップ109）方法
もある。
９の電流値を一定に抑え（ステップ108）る方法又は冷
水コントロール温度を上昇させる（ステップ109）方法
もある。
上記動作は例えばマイクロコンピュータを用いた制御
手段で実現することも可能である。
手段で実現することも可能である。
以上説明したように本発明によれば下記のような優れ
た効果が得られる。
た効果が得られる。
（１）油回収量の少ない部分負荷運転が続いても、油不
足による油圧低下トリップを起こすことなく、密閉型タ
ーボ冷凍機の連続運転が可能となる。
足による油圧低下トリップを起こすことなく、密閉型タ
ーボ冷凍機の連続運転が可能となる。
（２）運転継続のために、油を補給し、また油を抜き出
すという煩わしい操作を要しない。
すという煩わしい操作を要しない。
（３）蒸発器の冷媒液中に溶解している油の濃度が高く
なるのを抑制できるので、伝熱チューブの汚れを防ぎ良
好な伝熱を維持だき、省エネルギーとなる。
なるのを抑制できるので、伝熱チューブの汚れを防ぎ良
好な伝熱を維持だき、省エネルギーとなる。
第１図は本発明の密閉型ターボ冷凍機の油回収装置の動
作を示すフローチャート、第２図は密閉型ターボ冷凍機
の構成を示す図、第３図は圧縮機の油回収装置の構成を
示す図である。 図中、１……蒸発器、２……圧縮機、３……吸込容量制
御弁、４……凝縮機、５……膨張機構、６……羽根車、
７……増速歯車、８……油溜り、９……主電動機。
作を示すフローチャート、第２図は密閉型ターボ冷凍機
の構成を示す図、第３図は圧縮機の油回収装置の構成を
示す図である。 図中、１……蒸発器、２……圧縮機、３……吸込容量制
御弁、４……凝縮機、５……膨張機構、６……羽根車、
７……増速歯車、８……油溜り、９……主電動機。
Claims (3)
- 【請求項１】圧縮機が吸込容量制御弁を備え、該吸込容
量制御弁の前後差圧を利用して蒸発器から油の溶解した
冷媒液を該吸込容量制御弁の下流に引き込み油を回収す
る機構を備え、負荷の大小に応じて圧縮機を自動発停す
る制御機構を備えた密閉型ターボ冷凍機の油回収装置に
おいて、 前記圧縮機の自動発停の単位時間当りの回数が所定の設
定回数以上になったとき、前記圧縮機の吸込容量制御弁
の開度を一定値以下に抑える吸込容量制御弁開度制御手
段を設けたことを特徴とする密閉型ターボ冷凍機の油回
収装置。 - 【請求項２】前記吸込容量制御弁開度制御手段は前記圧
縮機の主モータ電流の電流制限機構により、該主モータ
電流値が一定値を越えないように制御することにより、
前記吸込容量制御弁の開度を一定値以下に抑える手段で
あることを特徴とする請求項（１）に記載の密閉型ター
ボ冷凍機の油回収装置。 - 【請求項３】前記吸込容量制御弁開度制御手段は冷凍機
の冷水コントロール温度を上げることにより、前記吸込
容量制御弁の開度を抑える手段であることを特徴とする
請求項（１）に記載の密閉型ターボ冷凍機の油回収装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1016190A JP2857780B2 (ja) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | 密閉型ターボ冷凍機の油回収装置 |
| US07/641,210 US5182919A (en) | 1990-01-18 | 1991-01-15 | Oil recovery system for closed type centrifugal refrigerating machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1016190A JP2857780B2 (ja) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | 密閉型ターボ冷凍機の油回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03213960A JPH03213960A (ja) | 1991-09-19 |
| JP2857780B2 true JP2857780B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=11742559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1016190A Expired - Fee Related JP2857780B2 (ja) | 1990-01-18 | 1990-01-18 | 密閉型ターボ冷凍機の油回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857780B2 (ja) |
-
1990
- 1990-01-18 JP JP1016190A patent/JP2857780B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03213960A (ja) | 1991-09-19 |
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Legal Events
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