JP5543093B2 - Compressive refrigerator and operation method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮機、凝縮器、及び蒸発器を備えた圧縮式冷凍機、及びその運転方法に関するものである。 The present invention relates to a compressor-type refrigerator including a compressor, a condenser, and an evaporator, and an operation method thereof.
従来、この種の圧縮式冷凍機は、電動機によって駆動される圧縮機、凝縮器、蒸発器を備え、これらを冷媒配管で接続した冷凍サイクルを備えている。また、この種の圧縮式冷凍機は、軸受や変速機のギアを潤滑するための潤滑油循環系を備えている。この潤滑油循環系は、油ポンプ、潤滑油タンクを備え、該潤滑油タンク内の潤滑油を潤滑油供給管を通して、軸受や変速機のギアに供給し、潤滑した後の潤滑油を戻し管を通して潤滑油タンクに戻すように構成されている。 Conventionally, this type of compression refrigerator includes a compressor driven by an electric motor, a condenser, and an evaporator, and includes a refrigeration cycle in which these are connected by a refrigerant pipe. In addition, this type of compression refrigerator includes a lubricating oil circulation system for lubricating bearings and transmission gears. This lubricating oil circulation system includes an oil pump and a lubricating oil tank, and the lubricating oil in the lubricating oil tank is supplied to the bearing and transmission gear through the lubricating oil supply pipe, and the lubricating oil after lubrication is returned to the return pipe. It is comprised so that it may return to a lubricating oil tank through.
ターボ冷凍機の圧縮機は、電動機、軸受(増速ギア部を含む)を含めて密閉化した構造とすることが多い(密閉式ターボ冷凍機)。この構造では、軸受或いは増速ギア部と、冷媒循環系との間は、ラビリンスシール、或いはオイルシール等を用いて、潤滑油循環系と冷媒循環系との間の冷媒の移動を制限している。しかし、潤滑油が冷凍サイクル(冷媒循環系)に漏れ出るのを、完全には止めることができず、長時間の内には、潤滑油が減り(漏洩し)、冷媒循環系に潤滑油が混入してくることを通常は避けられない。長期間の潤滑油漏出により、潤滑油循環系の油不足による油の循環不能が生じる。また、冷媒循環系に潤滑油が混入或いは溶解し、蓄積してくると、冷媒側の伝熱が悪化し、更には冷媒蒸気圧特性が変化してしまう等の問題がある。 In many cases, a compressor of a turbo chiller has a hermetically sealed structure including an electric motor and a bearing (including a speed increasing gear) (sealed turbo chiller). In this structure, the movement of the refrigerant between the lubricating oil circulation system and the refrigerant circulation system is limited between the bearing or the speed increasing gear portion and the refrigerant circulation system by using a labyrinth seal or an oil seal. Yes. However, it is not possible to completely stop the lubricating oil from leaking into the refrigeration cycle (refrigerant circulation system). Over a long period of time, the lubricating oil will decrease (leak), and the lubricating oil will leak into the refrigerant circulation system. It is usually unavoidable to mix. Due to the long-term leakage of the lubricating oil, the oil cannot be circulated due to the lack of oil in the lubricating oil circulation system. In addition, when lubricating oil is mixed or dissolved in the refrigerant circulation system and accumulates, there is a problem that heat transfer on the refrigerant side deteriorates and further, the refrigerant vapor pressure characteristics change.
この対策として、従来から、冷媒循環系から潤滑油の回収を行っている。特許文献1に示される従来例では、圧縮機の吸込み部に溜まった潤滑油の混入した冷媒を、圧縮機冷媒蒸気を駆動源とするエジェクタで吸込み、油タンクに回収している。回収液の冷媒濃度が高いと、油タンクでの冷媒濃度が高まり、フォーミングを起こし易くなる。そこで、特許文献1では、圧縮機吸込み部に溜まる油混入冷媒を、加熱濃縮(加熱し冷媒を蒸発放出し油を濃縮する)してから、エジェクタで油タンクに回収している。特許文献1では、蒸発器からの冷媒ミストが、圧縮機吸込み部に溜まることを想定している。しかし、蒸発器における気液分離性が高くミストが圧縮機に吸込まれないような圧縮冷凍機、或いは全負荷ではミストが発生しても部分負荷時には吸込み部の流速が低くミストが発生しない圧縮式冷凍機においては、油回収ができないという問題がある。
As a countermeasure against this, conventionally, the lubricating oil is recovered from the refrigerant circulation system. In the conventional example shown in
このような場合、蒸発器の冷媒液を直接回収することになる。例えば、特許文献2では、蒸発器の冷媒液を、圧縮冷媒蒸気を駆動源とするエジェクタで吸込み、油タンクに回収している。これらの、エジェクタで油を回収する冷凍機は、油タンクを蒸発器或いは圧縮機の蒸発器からの吸い込み部などの低圧部の圧力に均圧しており、圧縮機の吐出部などの高圧と蒸発器などの低圧との圧力差でエジェクタの駆動が可能になっている。このエジェクタを駆動する蒸気は蒸発器に負荷となっていることになる。エジェクタはポンプとしての効率がよくないので比較的大きな負荷となる。また、冷却水温度が低下した場合には、凝縮器圧力が低下しエジェクタが駆動できなくなる。
In such a case, the refrigerant liquid in the evaporator is directly recovered. For example, in
油タンクをエコノマイザ或いは凝縮器圧力に均圧して、圧縮式冷凍機の起動時に油タンクの急激な圧力低下を避け、フォーミングの発生を抑えることで、起動特性を改善する圧縮式冷凍機にあっては、蒸発器或いは圧縮機の吸込み部の低圧圧力側の冷媒と油の混合溶液を、圧縮機の吐出し蒸気(凝縮器圧力の蒸気)を駆動源とするエジェクタでは、圧力の高い油タンク部に回収できない(揚程不足)し、戻せる場合であっても、効率が悪くなるので、蒸発器への大きな負荷となってくる。 In a compression refrigeration machine that improves start-up characteristics by equalizing the oil tank to the economizer or condenser pressure, avoiding sudden pressure drop in the oil tank when starting the compression refrigeration machine, and suppressing the occurrence of forming. In an ejector that uses a mixed solution of refrigerant and oil at the low pressure side of the suction part of the evaporator or compressor, and the discharge steam of the compressor (steam at the condenser pressure) as a drive source, an oil tank part having a high pressure However, even if it cannot be recovered (lack of head) and can be returned, the efficiency deteriorates, resulting in a heavy load on the evaporator.
また、起動特性を改善するため、油タンクを蒸発器より高圧部に、例えばエコノマイザに均圧させる方式では、室温20℃、油タンク温度55℃で長時間停止し、潤滑油の冷媒濃度が10%になっていても、起動後のエコノマイザ露点(飽和温度)は20℃程度であり、油タンクの露点も20℃程度に落ち着くので、潤滑油の濃度変化は殆ど無く、従ってフォーミングの心配が無く、起動時間を大幅に短縮することができる。また、特許文献2のように油タンクを凝縮器に均圧させる方式では、室温20℃、潤滑油タンク温度55℃で長時間停止し、潤滑油の冷媒濃度が10%になっていても、起動後の凝縮器及び油タンクの露点は35℃程度で落ち着くので、潤滑油の濃度は20%程度に上昇し、フォーミングの心配は無く、起動時間を大幅に短縮できる。
Further, in order to improve the starting characteristics, in the method of equalizing the oil tank to the high pressure part from the evaporator, for example, an economizer, the oil tank is stopped for a long time at a room temperature of 20 ° C. and an oil tank temperature of 55 ° C. %, The economizer dew point (saturation temperature) after start-up is about 20 ° C, and the dew point of the oil tank settles down to about 20 ° C, so there is almost no change in the concentration of lubricating oil, so there is no worry of forming , Startup time can be greatly reduced. Further, in the method of pressure equalizing the oil tank in the condenser as in
また、上記圧縮式冷凍機の主要構成機器である圧縮機、凝縮器、及び蒸発器の中で、通常、蒸発器が最も下部に配置されている。このように配置された圧縮式冷凍機では、蒸発器からの冷媒を油濃縮器に移動し、また油濃縮器から油タンクに油濃度の濃い冷媒を移動するために、ポンプを使おうとすると、ポンプに対する押し込みヘッドが不足し、キャビテーションが発生する。このキャビテーションを防ぐには蒸発器の位置を上げる必要があり、圧縮式冷凍機の全体の高さが高くなってしまう。なお、凝縮器の冷媒を圧縮機を駆動する電動機の冷却に使う場合は、凝縮器の位置が高く、押し込みヘッドの確保ができるし、確保できない場合(押し込み不足となる場合)は、吸込み部に過冷却器を設け、吸込み液を蒸発器温度の冷媒で冷却してキャビテーションを防ぐことができる。蒸発器の冷媒の移動にポンプを使う場合に過冷却しようとしても、冷凍機内に更に低い温度がなく、過冷却を有効にするには別に冷熱源となる小型冷凍機が必要となる。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、本発明は、潤滑油タンクを蒸発器或いはエコノマイザに均圧した冷凍機において、蒸発系統の冷媒液から潤滑油を(濃縮して)回収し、潤滑油タンクに戻すこと、特に、潤滑油タンクの液面位置が油濃縮器の位置より高い場合、或いは潤滑油タンク圧力が油濃縮機の圧力よりも高い場合でも、効率よく回収潤滑油を潤滑油タンクに移動させる(戻す)ことのできる圧縮式冷凍機、及びその運転方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points. The present invention recovers (concentrates) lubricating oil from a refrigerant liquid in an evaporation system in a refrigerator in which a lubricating oil tank is pressure-equalized in an evaporator or an economizer. Return to the lubricating oil tank, especially when the liquid level of the lubricating oil tank is higher than the position of the oil concentrator, or even when the lubricating oil tank pressure is higher than the pressure of the oil concentrator. It is an object of the present invention to provide a compression type refrigerator that can be moved (returned) to a lubricating oil tank, and an operation method thereof.
上記課題を解決するため本発明にかかる圧縮式冷凍機は、圧縮機と、凝縮器と、蒸発器を冷媒が循環する冷媒配管によって接続する冷凍サイクル系を高圧側及び低圧側の2系統備え、両冷凍サイクル系の圧縮機を1台の電動機で駆動すると共に、該電動機の冷却を高圧側冷凍サイクル系の冷媒で行い、圧縮機の軸受を潤滑する潤滑油が貯留される潤滑油タンクを備え、潤滑油タンク内の潤滑油を1台の油循環ポンプで軸受に供給するとともに該軸受を潤滑した潤滑油を潤滑油タンクに戻す潤滑油循環系を1系統備え、さらに低圧側冷凍サイクル系の蒸発器と高圧側冷凍サイクル系の蒸発器を配管で接続し、該配管に開閉弁を設けて両蒸発器の液面を略同じレベルに調節することで、高圧側の冷凍サイクル系に移動した冷媒を低圧側の冷凍サイクル系に戻し、潤滑油タンク内の気相部と高圧側冷凍サイクル系の低圧機器の気相部とを均圧管で接続し、低圧側冷凍サイクル系の蒸発器と切替え弁付きの配管で接続された潤滑油を濃縮する油濃縮器を設け、潤滑油タンクと油濃縮器とを液戻し配管で接続し、該液戻し配管に開閉弁を設け、油濃縮器の気相部を低圧側冷凍サイクル系の蒸発器或いは圧縮機の吸込み部に配管で接続し、該配管に開閉弁を設けたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a compression refrigerator according to the present invention includes two systems, a high pressure side and a low pressure side, which are connected to a compressor, a condenser, and a refrigerant pipe through which an evaporator is circulated. A compressor of both refrigeration cycle systems is driven by a single motor, and the motor is cooled by a refrigerant of a high-pressure side refrigeration cycle system, and a lubricating oil tank is provided in which lubricating oil for lubricating the compressor bearings is stored. And a lubricating oil circulation system for supplying lubricating oil in the lubricating oil tank to the bearing with one oil circulation pump and returning the lubricating oil lubricated to the bearing to the lubricating oil tank, and further comprising a low-pressure side refrigeration cycle system The evaporator and the high-pressure side refrigeration cycle evaporator were connected by a pipe, and an open / close valve was provided on the pipe to adjust the liquid level of both evaporators to approximately the same level, thereby moving to the high-pressure side refrigeration cycle system. Refrigerant refrigerant on the low-pressure side The gas phase part in the lubricating oil tank and the gas phase part of the low-pressure equipment of the high-pressure side refrigeration cycle system are connected by a pressure equalizing pipe, and the evaporator of the low-pressure side refrigeration cycle system is connected by a pipe with a switching valve. An oil concentrator for concentrating the lubricating oil is provided, the lubricating oil tank and the oil concentrator are connected by a liquid return pipe, an open / close valve is provided in the liquid return pipe, and the gas phase part of the oil concentrator is refrigerated on the low pressure side. It is connected to a suction portion of a cycle type evaporator or compressor by a pipe, and an on-off valve is provided in the pipe.
また、本発明にかかる圧縮式冷凍機は、圧縮機と、凝縮器と、蒸発器を冷媒が循環する冷媒配管によって接続する冷凍サイクル系を高圧側及び低圧側の2系統備え、両冷凍サイクル系の圧縮機を1台の電動機で駆動すると共に、該電動機の冷却を高圧側冷凍サイクル系の冷媒で行い、圧縮機の軸受を潤滑する潤滑油が貯留される潤滑油タンクを備え、潤滑油タンク内の潤滑油を1台の油循環ポンプで軸受に供給するとともに該軸受を潤滑した潤滑油を潤滑油タンクに戻す潤滑油循環系を1系統備え、さらに低圧側冷凍サイクル系の蒸発器と高圧側冷凍サイクル系の蒸発器を配管で接続し、該配管に開閉弁を設けて両蒸発器の液面を略同じレベルに調節することで、高圧側の冷凍サイクル系に移動した冷媒を低圧側の冷凍サイクル系に戻し、潤滑油タンク内の気相部と高圧側冷凍サイクル系の低圧機器の気相部とを均圧管で接続し、低圧側冷凍サイクル系の蒸発器と切替え弁付きの配管で接続された潤滑油を濃縮する油濃縮器を設け、潤滑油タンクと油濃縮器とを液戻し配管で接続し、該液戻し配管に開閉弁を設け、油濃縮器の気相部を低圧側冷凍サイクル系の蒸発器或いは圧縮機の吸込み部に配管で接続し、該配管に開閉弁を設け、油濃縮器と、潤滑油タンクの気相部を配管で接続された機器の圧力より高い圧力の機器を配管で接続し、該配管に開閉弁を設けたことを特徴とする。
The compression type refrigerator according to the present invention includes a compressor, a condenser and, e two systems Bei high pressure side and low pressure side refrigeration cycle system the evaporator connected by refrigerant piping in which the refrigerant is circulated, both the refrigeration cycle A compressor is driven by a single motor, the motor is cooled by a refrigerant in a high-pressure side refrigeration cycle system, and a lubricating oil tank is provided in which lubricating oil for lubricating the bearings of the compressor is stored. one line Bei example, further low-pressure side refrigeration cycle system evaporator lubricating oil circulation system for returning the lubricating oil tank lubricating oil lubricating the bearings is supplied to the bearing at one oil circulation pump lubricating oil in the tank And the high-pressure side refrigeration cycle system evaporator are connected by piping, and an open / close valve is provided in the piping to adjust the liquid level of both evaporators to substantially the same level. back to the low pressure side of the refrigeration cycle system, Jun Connect the gas phase section in the oil tank to the gas phase section of the low-pressure equipment of the high-pressure side refrigeration cycle system with a pressure equalizing pipe, and concentrate the lubricating oil connected to the evaporator of the low-pressure side refrigeration cycle system and piping with a switching valve. An oil concentrator, a lubricating oil tank and an oil concentrator are connected by a liquid return pipe, an open / close valve is provided in the liquid return pipe, and a gas phase portion of the oil concentrator is connected to an evaporator of a low-pressure side refrigeration cycle system or Connect the pipe to the suction part of the compressor, provide an open / close valve in the pipe, and connect the oil concentrator and the equipment whose pressure is higher than the pressure of the equipment connected by the pipe to the gas phase part of the lubricating oil tank. , characterized in that a closing valve in the pipe.
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機において、油濃縮器には油の濃度を検出する濃縮検出手段を備え、該濃縮検出手段の出力により油の濃縮完了を検出したら油濃縮器の液を潤滑油タンクに移動させる制御手段を備えたことを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the above-described compression type refrigerator, the oil concentrator is provided with a concentration detecting means for detecting the concentration of oil, and when the completion of oil concentration is detected by the output of the concentration detecting means, the liquid in the oil concentrator is discharged. Control means for moving to the lubricating oil tank is provided.
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機において、濃度検出手段は、溶液の露点と溶液の温度を検出する温度センサ、或いは油濃縮器の蒸気圧力を検出する蒸気圧力センサと溶液の温度を検出する温度センサであることを特徴とする。 Further, the present invention provides the above-described compression type refrigerator, wherein the concentration detecting means detects the temperature of the solution with a temperature sensor that detects the dew point of the solution and the temperature of the solution, or a vapor pressure sensor that detects the vapor pressure of the oil concentrator. It is a temperature sensor which performs.
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機において、油濃縮器からの液の出し入れの少なくとも一方を、油濃縮器の液面を検出して行うことを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the above-described compression refrigerator, at least one of taking in and out of the liquid from the oil concentrator is performed by detecting the liquid level of the oil concentrator.
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機において、油濃縮器からの液の出し入れの少なくとも一方を、該出し入れの経過時間を基に行うことを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the compression type refrigerator, at least one of the withdrawal and withdrawal of the liquid from the oil concentrator is performed based on the elapsed time of the withdrawal and entry.
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機における油濃縮器内の潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンクへ移送する圧縮式冷凍機の運転方法であって、油濃縮器内の潤滑油を含む冷媒の加熱による潤滑油濃縮完了後に、油濃縮器内で蒸発して溜まった冷媒蒸気により昇圧する該油濃縮器内の圧力により潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンクへ移送することを特徴とする。
The present invention also relates to a method for operating a compression refrigeration machine for transferring a lubricating oil concentrated solution in an oil concentrator in the compression refrigeration machine to a lubricating oil tank, wherein the refrigerant containing the lubricating oil in the oil concentrator After completion of the concentration of the lubricating oil by heating, the concentrated lubricating oil solution is transferred to the lubricating oil tank by the pressure in the oil concentrator that is increased by the refrigerant vapor evaporated and accumulated in the oil concentrator.
また、本発明は、上記圧縮式冷凍機における油濃縮器内の潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンクへ移送する圧縮式冷凍機の運転方法であって、油濃縮器内の潤滑油を含む冷媒の加熱による潤滑油濃縮完了後に、潤滑油タンクの気相部を配管で接続した機器の圧力より高い圧力の機器の圧力を導入し、該圧力で潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンクへ移送することを特徴とする。 The present invention also relates to a method for operating a compression refrigeration machine for transferring a lubricating oil concentrated solution in an oil concentrator in the compression refrigeration machine to a lubricating oil tank, wherein the refrigerant containing the lubricating oil in the oil concentrator After completion of concentration of the lubricating oil by heating, the pressure of the equipment higher than the pressure of the equipment connected to the gas phase part of the lubricating oil tank by piping is introduced, and the lubricating oil concentrated solution is transferred to the lubricating oil tank at this pressure. Features.
本発明によれば、潤滑油タンクを凝縮器圧力よりも低い圧力機器(蒸発器或いはエコノマイザ)に均圧した冷凍機において、蒸発系統の冷媒液から潤滑油を濃縮回収して潤滑油タンクに戻すこと、特に潤滑油タンクの液面位置が油濃縮器の液面位置より高い場合、或いは潤滑油タンク圧力が油濃縮器圧力よりも高い場合でも、効率よく濃縮回収した潤滑油を潤滑油タンクに戻すことができる。 According to the present invention, in a refrigerator where the lubricating oil tank is pressure-equalized to a pressure device (evaporator or economizer) lower than the condenser pressure, the lubricating oil is concentrated and recovered from the refrigerant liquid of the evaporation system and returned to the lubricating oil tank. In particular, even when the liquid level position of the lubricating oil tank is higher than the liquid level position of the oil concentrator, or even when the lubricating oil tank pressure is higher than the oil concentrator pressure, the lubricating oil efficiently concentrated and recovered is put into the lubricating oil tank. Can be returned.
〔第1参考例〕
以下、本願発明の参考例と実施の形態例を図面に基づいて説明する。図1は本発明の第1参考例としての圧縮式冷凍機1−1の全体概略構成を示す図である。図1に示す圧縮式冷凍機1−1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを有する圧縮式冷凍機であり、冷媒を封入したクローズドシステムを備えている。
[ First Reference Example ]
Reference examples and embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an overall schematic configuration of a compression refrigerator 1-1 as a first reference example of the present invention. A compression refrigerator 1-1 shown in FIG. 1 is a compression refrigerator having a vapor compression refrigeration cycle, and includes a closed system in which a refrigerant is sealed.
本圧縮式冷凍機1−1は、蒸発器11、圧縮機(ここでは二段圧縮機)13、凝縮器17、及びエコノマイザ18を備え、蒸発器11と圧縮機13は冷媒配管21aで接続され、圧縮機13と凝縮器17は冷媒配管21bで接続され、凝縮器17とエコノマイザ18は冷媒配管21cで接続され、エコノマイザ18と蒸発器11は冷媒配管21dで接続されている。また、冷媒配管21cには膨張弁19aが、冷媒配管21dには膨張弁19bが設けられている。
This compression refrigerator 1-1 includes an
また、本圧縮式冷凍機1−1は図示を省略する制御装置(制御手段)を備え、電動機15の駆動制御や、後述する各種ポンプや各種機器の駆動制御をするようになっている。また、後に詳述するように、圧縮機13と電動機15の軸は一体に構成され、軸受23、23により回転自在に支持されている。なお、図1では圧縮機13の羽根車13aと電動機15のロータ15a(図16参照)の軸に直結しているが、図5に示すように、ロータ15aの回転をギアの組合せからなる増速機で増速して羽根車13aを駆動する構成としてもよい。その場合は増速機を構成するギアも潤滑油で潤滑する。
The compression refrigerator 1-1 is provided with a control device (control means) (not shown) to control the drive of the
図16は電動機15及び軸受23、23の部分の詳細を示す図である。軸受23、23は電動機15の軸の一端部と、電動機15の軸の他端部と圧縮機13の吐出側の間に配置されている。軸受23、23は、軸受室70で囲まれ(軸受室70内に配置され)、圧縮機13の吐出側圧力部(羽根車裏側部)と電動機15のロータ15aが配置されているロータ室15bの間にはラビリンス或いは狭い隙間Lが配置され分離されている。図1において、軸受23、23から潤滑油タンク25への油の戻りを確実にするために軸受室70(図16参照)と潤滑油タンク25とを均圧管71で接続している。
FIG. 16 is a diagram showing details of the
潤滑油タンク25内には潤滑油液面が存在し、その上部は冷媒蒸気が存在する気相部、下部は潤滑油に冷媒が混入した溶液が存在する液相部となっている。潤滑油タンク25の下部に油ポンプ27を接続し、潤滑油タンク25内の潤滑油と冷媒の混合した溶液を潤滑油供給配管29aを通して軸受23、23に送り、軸受室70(図16参照)からの潤滑油を戻り配管29bを通して潤滑油タンク25に戻している。また、上記のように潤滑油タンク25の気相部とエコノマイザ18の上部(気相部)との間は均圧管31に接続され、潤滑油タンク25の気相部の冷媒蒸気はエコノマイザ18に導入されるようになっている。
The lubricating
なお、冷媒配管21cから分岐して電動機15に向う配管36a中にはポンプ35が設置され、該ポンプ35の下流側で配管36aから分岐した配管34aは潤滑油タンク25内に配置された油冷却器(熱交換器)33に接続されている。配管34a中には冷媒流量調節弁を設け、油温調節を行っている。ポンプ35を起動すれば、凝縮器17の出口から冷媒配管21cに排出された冷媒の一部は、油冷却器33と電動機15に供給され、両者を冷却した後、蒸気となって配管34b、配管36bを通って凝縮器17の入口側に戻される構成となっている。
A
電動機15に供給された冷媒液は電動機15を冷却した後、蒸気となって上記のように配管36bを通って凝縮器17に戻され、蒸発しきれなかった冷媒はロータ室15b(図16参照)の下部から配管36cを通って凝縮器17の下部出口に接続されている冷媒配管21cに戻される。
The refrigerant liquid supplied to the
一方、潤滑油は、潤滑油タンク25内の油冷却器33にて、凝縮器17からの冷媒液で冷却され、冷媒液は蒸発して配管34bを通って凝縮器17に戻り、冷却熱量を凝縮器17(冷却水)に放出する。なお、油冷却器33は潤滑油タンク25内でなく、油ポンプ27の出口に接続した潤滑油供給配管29aに設けてもよい。更に、冷媒系から油潤滑系に冷媒が入り込む場合、例えば、電動機15を冷却した冷媒が軸受室70(図16参照)に入り込むような場合、潤滑油タンク25内で潤滑油から冷媒が蒸発して、潤滑油が冷却されることになり、その冷却が充分であれば、油冷却器33を省略することもできる。なお、潤滑油タンク25には電気ヒータ24を設け、圧縮式冷凍機1−1の停止中に、電気ヒータ24にて油温度を保って冷媒を吸収しないようにして、潤滑油中の冷媒濃度を低く保持している。
On the other hand, the lubricating oil is cooled by the refrigerant liquid from the
本圧縮式冷凍機1−1は、蒸発器11の冷媒から油を回収し、潤滑油タンク25に戻す油回収手段を具備している。26は油濃縮器であり、上部は弁V8を備えた配管49で圧縮機13の吐出口に接続された冷媒配管21bに接続されている。また、油濃縮器26の内部には加熱手段60を備え、凝縮器17から蒸発器11に向かう配管62を通して凝縮冷媒を導き、潤滑油を含む冷媒を加熱濃縮し、潤滑油濃度を上げるようになっている。油回収手段は、油濃縮器26と潤滑油タンク25で構成され、油濃縮器26と潤滑油タンク25は弁V11を備えた配管28で接続され、潤滑油タンク25の気相部はエコノマイザ18の気相部に均圧管31で接続されている。蒸発器11内の油を含有している冷媒、圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1の油を含有する冷媒を、油濃縮器26に導入し、加熱手段60で加熱することで、油濃縮器26内の溶液中の冷媒液は蒸発し、潤滑油が濃縮されて潤滑油濃縮溶液となる。この潤滑油濃縮溶液を油濃縮器26から潤滑油タンク25に移動させて冷媒中の潤滑油を回収する。
The compression refrigerator 1-1 includes oil recovery means for recovering oil from the refrigerant of the
蒸発系統(蒸発器11、圧縮機13の吸い込み部の液溜り部a1)からの油濃縮器26への冷媒液(潤滑油を含有する冷媒液)の移送は、弁V10を開き、弁V8を閉じた状態で、弁V9を開き、弁V3を開くことで行うことができる。このとき弁V11を閉じておく。油濃縮器26への冷媒液の移動完了は液面センサ41で所定の高位液位を検知することで検知し、弁V9、弁V3を閉じる。この状態で、油濃縮器26内の潤滑油を含有した溶液(潤滑油と冷媒液の混合溶液)を加熱する。これにより溶液中の冷媒は蒸気となって弁V10を通って圧縮機13の吸込部に追い出され、冷媒の少ない、即ち潤滑油濃度の濃い潤滑油濃縮溶液になる。液面センサ41の所定の中位液面を検知することで、油濃縮器26内の冷媒が減少し、潤滑油が濃縮したことを検知することができる。また、溶液の温度で潤滑油濃度を検知し、所定温度に上昇して濃縮完了としてもよいし、また、加熱濃縮開始からの経過時間で濃縮度合いを推定してもよい。
Transfer of the refrigerant liquid (refrigerant liquid containing lubricating oil) from the evaporation system (
濃縮完了後、弁V10を閉じ、弁V8を開くことで、油濃縮器26内に配管49を通して圧縮機13の吐出圧(凝縮器圧力レベル)を印加し、この状態で油濃縮器26と潤滑油タンク25を接続する配管28に設けた弁V11を開いて、印加した圧力で油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンク25に移動させる。潤滑油タンク25への潤滑油濃縮溶液の移動完了は液面センサ41が所定の低位液位を検知することで検知し、弁V11及び弁V8を閉じる。なお、この潤滑油タンク25への溶液の移動完了は、弁V11を開いている時間で制御してもよい(一定容積を移動するのに必要な時間或いはこれより少し長い時間の間、弁V11を開く)。その後、上記蒸発系統から油濃縮器26への冷媒移送工程に戻る。
After completion of the concentration, the valve V 10 is closed and the valve V 8 is opened, so that the discharge pressure (condenser pressure level) of the
圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1に溜まった溶液(冷媒と潤滑油の混合溶液)は、前述のように、蒸発系統から油濃縮器26への冷媒移送工程の時に、液溜り部a1と油濃縮器26を接続する配管45に設けた弁V3を開き、油濃縮器26に移動させている。弁V10は液溜り部a1からの冷媒移動工程及び油濃縮工程中は開いている。これら弁V3と弁V10の両機能を兼用させる弁として破線で示す弁V10’で代用させてもよい。弁V10’の動作はV10と同じである。
As described above, the solution (mixed solution of refrigerant and lubricating oil) accumulated in the liquid reservoir a1 of the suction section of the
上記油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンク25に移動する際に、消費する圧縮機13から吐出されるガス量(冷媒蒸気量)は、油濃縮器26の容積の数倍で済み、殆ど無視できる量である。エジェクタによる移送の場合の圧縮機13の吐出ガスの消費量の数十分の一(エジェクタのノズル口径から算出)である。なお、溶液の移動の管理を時間で行う場合は、タイミングがずれると、油濃縮器26の溶液が無くなり、高圧蒸気が油濃縮器26から潤滑油タンク25に吹き抜けてしまうことがあるので、吹き抜け防止にフロートを浮かべ液面が無くなると出口を塞ぐ構造或いはフロート弁を設けてもよい。
When the lubricating oil concentrated solution in the
図2は、本発明に係る圧縮式冷凍機1−2の全体概略構成例を示す図である。図2に示す圧縮式冷凍機1−2が図1に示す圧縮式冷凍機1−1と大きく相違する点は、図1の圧縮式冷凍機1−1の弁V8と弁V10’の役割を1個の三方弁V12に置き換えたこと、油濃縮器26と潤滑油タンク25を接続する配管28の弁を開閉弁V11に換えて逆止弁V13にしたことである。また、油濃縮器26の液面センサ41の検知液面は高位液面のみとし、中位液面、低位液面の管理は時間の管理で行うようにした。なお、夫々の機器の機能は図1の圧縮式冷凍機1−1を構成するものと同じであるので、説明は省略する。また、油濃縮器26の加熱手段60への冷媒供給配管は省略している。また、潤滑油タンク25の気相部とエコノマイザ18の気相部を均圧管31で接続し、潤滑油タンク25をエコノマイザ18に均圧させているが、均圧管の均圧先を破線の均圧管31’で示すように、蒸発器系(ここでは、蒸発器11と圧縮機13を結ぶ冷媒配管21a)に均圧させてもよい。なお、その場合はエコノマイザ18へ均圧はしない。
FIG. 2 is a diagram showing an overall schematic configuration example of the compression refrigerator 1-2 according to the present invention. The compression refrigerator 1-2 shown in FIG. 2 is greatly different from the compression refrigerator 1-1 shown in FIG. 1 in that the valves V 8 and V 10 ′ of the compression refrigerator 1-1 shown in FIG. The role is replaced by one three-way valve V 12 , and the valve of the
油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液の潤滑油タンク25への移送は、圧縮式冷凍機1−1の場合と同様、濃縮完了後、三方弁V12の操作により、油濃縮器26内に配管49を通して圧縮機13の吐出圧(凝縮器圧力レベル)を印加することで、油濃縮器26内の圧力が上昇し、その圧力で逆止弁V13及び配管28を通して油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンク25に移動させる。
Transfer of the lubricating oil concentrated solution in the
〔第2参考例〕
図3は、本発明の第2参考例としての圧縮式冷凍機1−3の全体概略構成例を示す図である。本圧縮式冷凍機1−3は図1に示す圧縮式冷凍機1−1と同様、圧縮機13を二段圧縮機とし、凝縮器17と蒸発器11を接続する冷媒配管にエコノマイザ18を設け、エコノマイザ18と蒸発器11を冷媒配管21dで接続し、更に潤滑油タンク25の気相部とエコノマイザ18の気相部を均圧管31で接続し、潤滑油タンク25の圧力をエコノマイザ18に均圧している。
[ Second Reference Example ]
FIG. 3 is a diagram showing an overall schematic configuration example of a compression refrigerator 1-3 as a second reference example of the present invention. This compression refrigerator 1-3 is similar to the compression refrigerator 1-1 shown in FIG. 1, the
本圧縮式冷凍機1−3では、油回収を蒸発器11からは直接行わず、圧縮機13の吸込み部から回収するようにしたものである。即ち、圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1の下方に油濃縮器26を配置し、液溜り部a1と油濃縮器26とを弁V3’を備えた配管45で接続し、弁V3’の開閉操作により、液溜り部a1に溜まった潤滑油と冷媒液の混合した溶液を油濃縮器26に導入することができるようになっている。また、油濃縮器26の上部と圧縮機13の吐出口に接続された冷媒配管21bとを弁V8を備えた配管49で接続している。油濃縮器26の内部には加熱手段60を配設し、凝縮器17から配管62を通して凝縮冷媒液を導き、油濃縮器26内の潤滑油と冷媒の混合溶液を加熱濃縮し、潤滑油濃度を上げることができるようになっている。混合溶液を加熱した凝縮器17からの凝縮冷媒液は蒸発器11に流入する。
In the present compression refrigeration machine 1-3, oil is not recovered directly from the
油濃縮器26で濃縮完了後、弁V3’を閉じ、弁V8を開くことで、油濃縮器26内に圧縮機13の吐出圧(凝縮器圧力レベル)を配管49を通して印加し、この状態で油濃縮器26と潤滑油タンク25を接続する配管28に設けた弁V11を開いて、この印加した圧力で油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンク25に移動させる。
After completion of concentration in the
図4は、本発明に係る圧縮式冷凍機1−4の全体概略構成例を示す図である。図4に示す圧縮式冷凍機1−4が図3に示す圧縮式冷凍機1−3と大きく相違する点は、図3の圧縮式冷凍機1−3の弁V8と弁V3の役割を1個の三方弁V12に置き換えたこと、油濃縮器26内部の加熱手段60を無くし、油濃縮器26内の溶液を容器表面から外気で溶液を加熱するようにしたものである。本油濃縮器26の各機器の作用は、図3に示す圧縮式冷凍機1−3と同じなのでその説明は省略する。また、油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液の潤滑油タンク25への移送は油濃縮器26内に圧縮機13の吐出圧を印加し、弁V11を開いて行う。
FIG. 4 is a diagram showing an overall schematic configuration example of the compression refrigerator 1-4 according to the present invention. That compression refrigerating machine 1-4 shown in FIG. 4 differs significantly from the
〔第3参考例〕
図5は、本発明の第3参考例としての圧縮式冷凍機1−5の全体概略構成例を示す図である。本圧縮式冷凍機1−5が図1に示す圧縮式冷凍機1−1と異なる点は、圧縮機13と電動機15間にギアの組合せで構成される増速機22を設けている点、潤滑油タンク25をギアボックス32と一体化し、該潤滑油タンク25の下部に油ポンプ27を設けている。エコノマイザ18の上部(気相部)を均圧管31でギアボックス32内と接続し、該ギアボックス32と一体化している潤滑油タンク25の気相部の圧力をエコノマイザ18に均圧している。圧縮機13の液溜り部a1の潤滑油を含む冷媒液の油濃縮器26への移送、蒸発器11の潤滑油を含む冷媒液の油濃縮器26への移送、油濃縮器26内の潤滑油の加熱濃縮、潤滑油濃縮溶液の潤滑油タンク25への移送は、上記圧縮式冷凍機1−1と同じであるから、その説明は省略する。
[ Third reference example ]
FIG. 5 is a diagram showing an overall schematic configuration example of a compression refrigerator 1-5 as a third reference example of the present invention. The point that this compression type refrigerator 1-5 differs from the compression type refrigerator 1-1 shown in FIG. 1 is that a
図6は、本発明に係る圧縮式冷凍機1−6の全体概略構成例を示す図である。図6に示す圧縮式冷凍機1−6が図5に示す圧縮式冷凍機1−5と相違する点は、圧縮機13を単段とし、エコノマイザ18を設けることなく、潤滑油タンク25の圧力を蒸発器11に均圧している点である。即ち、蒸発器11の上部(気相部)と、ギアボックス32内を均圧管としての配管63で接続し、潤滑油タンク25の気相圧力をギアボックス32及び配管63を介して蒸発器11の気相部に均圧している。圧縮機13の液溜り部a1の潤滑油を含む冷媒液の油濃縮器26への移送、蒸発器11の潤滑油を含む冷媒液の油濃縮器26への移送、油濃縮器26内の潤滑油の加熱濃縮、潤滑油濃縮溶液の潤滑油タンク25への移送は、上記圧縮式冷凍機1−1と同じであるから、その説明は省略する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an overall schematic configuration example of the compression refrigerator 1-6 according to the present invention. The compression refrigerator 1-6 shown in FIG. 6 is different from the compression refrigerator 1-5 shown in FIG. 5 in that the
〔第1実施形態例〕
図7は、本発明の第1実施形態としての圧縮式冷凍機1−7の全体概略構成例を示す図である。本圧縮式冷凍機1−7は、冷媒を封入した2つのクローズドシステムで二重化した冷凍サイクルを備えた圧縮式冷凍機である。
[ First Embodiment ]
FIG. 7 is a diagram illustrating an overall schematic configuration example of the compression refrigerator 1-7 as the first embodiment of the present invention. The present compression refrigeration machine 1-7 is a compression refrigeration machine provided with a refrigeration cycle duplicated by two closed systems enclosing a refrigerant.
本圧縮式冷凍機1−7は、低圧蒸発器11−1、高圧蒸発器11−2、低圧圧縮機13−1、高圧圧縮機13−2、低圧凝縮器17−1、高圧凝縮器17−2、低圧エコノマイザ18−1、高圧エコノマイザ18−2を備え、これらを冷媒配管で接続して構成している。即ち、低圧蒸発器11−1と低圧圧縮機13−1を冷媒配管21−1aで接続し、低圧圧縮機13−1と低圧凝縮器17−1を冷媒配管21−1bで接続し、低圧凝縮器17−1と低圧エコノマイザ18−1を冷媒配管21−1cで接続し、低圧エコノマイザ18−1と低圧蒸発器11−1を冷媒配管21−dで接続し、高圧蒸発器11−2と高圧圧縮機13−2を冷媒配管21−2aで接続し、高圧圧縮機13−2と高圧凝縮器17−2を冷媒配管21−2bで接続し、高圧凝縮器17−2と高圧エコノマイザ18−2を冷媒配管21−2cで接続し、高圧エコノマイザ18−2と高圧蒸発器11−2を冷媒配管21−2dで接続して二重化した冷凍サイクルを構成している。
This compression refrigerator 1-7 includes a low-pressure evaporator 11-1, a high-pressure evaporator 11-2, a low-pressure compressor 13-1, a high-pressure compressor 13-2, a low-pressure condenser 17-1, and a high-
そして、電動機15、潤滑油タンク25、油ポンプ27、油濃縮器26等は、両冷凍サイクルで共用している。2つの凝縮器、即ち低圧凝縮器17−1、高圧凝縮器17−2には冷却水102が直列に供給されており、同様に2つの低圧蒸発器11−1、高圧蒸発器11−2には冷水101が直列に供給されている。電動機15には高圧凝縮器17−2からの冷媒液をポンプ35で配管36aを通して供給し、ロータ室15b(図16参照)は冷却水102の出口側の高圧凝縮器17−2の気相部に配管36bで接続して均圧させ、潤滑油タンク25の圧力は、均圧管31を介して高圧冷凍サイクル側の高圧エコノマイザ18−2に均圧させている。
The
低圧圧縮機13−1、高圧圧縮機13−2の羽根車13aの裏側圧力は、高圧エコノマイザ18−2に均圧させている軸受室70(図16参照)の圧力より高いので、ラビリンス経由で冷媒が漏れ込んでくる。軸受室70に入った冷媒は、潤滑油とともに潤滑油タンク25に戻ってくる。潤滑油タンク25は高圧冷凍サイクル側に接続されているので、低圧冷凍サイクルの低圧圧縮機13−1の羽根車13aの裏側から軸受室70に流れ込んだ冷媒は、高圧冷凍サイクル側に移動することになる。即ち、低圧冷凍サイクルから高圧冷凍サイクルに冷媒が移動することになる。この移動した冷媒を戻すために、高圧蒸発器11−2と低圧蒸発器11−1を弁V6を備えた配管66で接続し、高圧蒸発器11−2と低圧蒸発器11の液面が略同じレベルになるように調節している。なお、液位を検出する液面センサは図示していない。
Since the back side pressure of the
高圧蒸発器11−2及び低圧蒸発器11−1には、潤滑油系から漏れ出した潤滑油を少量含む冷媒液があり、蒸発器内の油濃度は底部から液面に向って高くなっているので、高圧蒸発器11−2の比較的上部から液を取出し、低圧蒸発器11−1に戻し、更に、低圧蒸発器11−1の比較的上部から油濃縮器26に冷媒液を導入し潤滑油を濃縮して潤滑油濃縮液とし、該潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンク25に戻している。油濃縮器26で潤滑油濃縮の際に発生する冷媒蒸気を、弁V20及び配管46を経由して低圧冷凍サイクル側の低圧圧縮機13−1の吸込み部に排出し均圧を取るようにしている。ここでは、冷媒が低圧冷凍サイクル側から高圧冷凍サイクル側に移動することを前提にしているが、この冷媒の移動方向を確実にするために、例えば図示は省略するが低圧エコノマイザ18−1と高圧蒸発器11−2とを弁を有する配管で結び、弁を手動或いは自動で調節するようにしてもよい。
In the high pressure evaporator 11-2 and the low pressure evaporator 11-1, there is a refrigerant liquid containing a small amount of lubricating oil leaking from the lubricating oil system, and the oil concentration in the evaporator increases from the bottom toward the liquid level. Therefore, the liquid is taken out from the relatively upper part of the high-pressure evaporator 11-2, returned to the low-pressure evaporator 11-1, and further the refrigerant liquid is introduced into the
具体的な油濃縮回収工程を以下に述べる。弁V11、弁V8を閉じ、弁V20を開き、更に弁V9を開いて、油濃縮器26に低圧蒸発器11−1の潤滑油を含む冷媒を導入し、液面センサ41が所定の高位液位を検知すると弁V9を閉じる。次いで弁V3-1を所定の時間だけ開き、低圧冷凍サイクル側の圧縮機13−1の吸込み部の液溜り部a1−1の潤滑油を含む液を油濃縮器26に導入し、更に弁V3-2を所定の時間開いて高圧冷凍サイクル側の圧縮機13−2の液溜り部a1−2の潤滑油を含む液も油濃縮器26に導入する(液溜り部a1−1、液溜り部a1−2からの液量も図示は省略するが、液面センサで管理するようにしてもよい)。弁V9、弁V3-1、弁V3-2を閉じ、弁V20を開いた状態で、油濃縮器26内の潤滑油を含む冷媒液をヒータ61で加熱すると、冷媒は蒸発し、潤滑油が濃縮されていく。
A specific oil concentration recovery process will be described below. The valve V 11 , the valve V 8 are closed, the valve V 20 is opened, the valve V 9 is further opened, and the refrigerant containing the lubricating oil of the low-pressure evaporator 11-1 is introduced into the
液面センサ41で所定低位の液面を検知することにより濃縮完了を検知し、弁V20を閉じる。濃縮完了後、弁V8を開き、油濃縮器26内を高圧凝縮器17−2の気相部内圧で加圧し、弁V11も開き、油濃縮器26の潤滑油が濃縮した潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンク25に送り出す。所定の時間経過後に弁V11を閉じて、該溶液を潤滑油タンク25に戻すのを完了する。該溶液の戻しの完了は時間管理でなく、液面センサ41を利用してもよい。これらの潤滑油濃縮回収工程を本圧縮式冷凍機1−7の運転中に繰り返す。二重化した冷凍サイクルの圧縮式冷凍機に本発明を適用する場合、油濃縮器26、潤滑油タンク25等の接続先を低圧サイクル側とするか高圧サイクル側とするかの変形は各種存在し、図7に示す構成に限定されるわけではない。
Detecting the completion concentrated by detecting a predetermined low liquid level in the
〔第2実施形態例〕
図8は、本発明の第2実施形態としての圧縮式冷凍機1−8の全体概略構成例を示す図である。本圧縮式冷凍機1−8は、図7に示す圧縮式冷凍機1−7と同様、冷媒を封入した2つのクローズドシステムで二重化した冷凍サイクルを備えた圧縮式冷凍機である。本圧縮式冷凍機1−8が図7に示す圧縮式冷凍機1−7と相違する主な点は、蒸発器系からの潤滑油回収を、低圧圧縮機13−1の吸込み部の液溜り部a1−1と高圧圧縮機13−2の吸込み部の液溜り部a1−2からだけとし、即ち液溜り部a1−1と油濃縮器26の間を弁V3-1を備えた配管45−1で接続し、液溜り部a1−2と油濃縮器26の間を弁V3-2を備えた配管45−2で接続し、低圧蒸発器11−1の冷媒からの潤滑油回収を行っていない点である。また、電動機15の冷却を低圧冷凍サイクル側の冷媒で行い、即ち低圧凝縮器17−1からの冷媒をポンプ35により配管36aを通して電動機15に供給し、該電動機15を冷却して蒸気となった冷媒を配管36bを通して低圧凝縮器17−1に戻し、更に潤滑油タンク25の気相部を均圧管31で低圧冷凍サイクル系の低圧エコノマイザ18−1の気相部に接続し、潤滑油タンク25の均圧先を低圧エコノマイザ18−1としている。
[ Second Embodiment ]
FIG. 8 is a diagram illustrating an overall schematic configuration example of a compression refrigerator 1-8 as a second embodiment of the present invention. The compression type refrigerator 1-8 is a compression type refrigerator including a refrigeration cycle duplicated by two closed systems in which a refrigerant is enclosed, like the compression refrigerator 1-7 shown in FIG. The main difference between the compression type refrigerator 1-8 and the compression type refrigerator 1-7 shown in FIG. 7 is that the lubricating oil is recovered from the evaporator system, and the liquid reservoir in the suction portion of the low pressure compressor 13-1. and only the parts a1-1 and suction part of the liquid reservoir portion a1-2 of the high pressure compressor 13-2, i.e. liquid reservoir portion a1-1 a
圧縮式冷凍機1−8を上記のように構成した場合は、冷媒は低圧サイクル側が多くなり、高圧サイクル側が不足するので、この冷媒の不均衡を解消するために、低圧蒸発器11−1の膨張弁19b−1の上流側と高圧蒸発器11−2とを弁V16を備えた配管67で接続し、低圧蒸発器11−1と高圧蒸発器11−2の間で液面が略同じになるように調節できるようにしている。なお、液面センサは図示していない。
In the case where the compression refrigerator 1-8 is configured as described above, the refrigerant has more low-pressure cycle side and lacks high-pressure cycle side, so in order to eliminate this refrigerant imbalance, the low-pressure evaporator 11-1 the upstream side of the
具体的な油濃縮回収工程を以下に述べる。弁V3-1、弁V3-2を閉じる。弁V8を開き、次いで弁V3-1を所定時間開き、低圧圧縮機13−1の吸込み部の液溜り部a1−1にある冷媒液(潤滑油が混入した冷媒液)を油濃縮器26に移動させ、弁V3-1を閉じる。その後弁V3-2を所定時間開き、高圧圧縮機13−2の吸込み部の液溜り部a1−2にある冷媒液(潤滑油が混入した冷媒液)を油濃縮器26に移動させ、弁V3-2を閉じる。この状態で油濃縮器26内の潤滑油と冷媒の混合した溶液を加熱することにより、冷媒液が蒸発し、潤滑油が濃縮する。
A specific oil concentration recovery process will be described below. Close the valves V 3-1 and V 3-2 . The valve V 8 is opened, then the valve V 3-1 is opened for a predetermined time, and the refrigerant liquid (refrigerant liquid mixed with lubricating oil) in the liquid reservoir a1-1 of the suction part of the low-pressure compressor 13-1 is oil concentrated. Move to 26 and close valve V 3-1 . Thereafter, the valve V 3-2 is opened for a predetermined time, and the refrigerant liquid (refrigerant liquid mixed with lubricating oil) in the liquid reservoir a1-2 of the suction part of the high-pressure compressor 13-2 is moved to the
蒸発した冷媒は弁V14を開くことにより、冷媒配管21−1aを通って、低圧圧縮機13−1の吸込み部に導かれる。所定時間の経過後に濃縮完了として弁V14を閉じ、油濃縮器26から潤滑油タンク25へ潤滑油が濃縮された溶液の移動工程に移る。この溶液移動は、先ず弁V8を開き、油濃縮器26に低圧凝縮器17−1の冷媒蒸気を配管49を通して導入し、該冷媒蒸気で油濃縮器26内を加圧し、弁V11を開いて、油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンク25に移動させ、所定時間後に移動完了として弁V11、弁V8を閉じる。これらの工程を本圧縮式冷凍機1−8の運転中繰り返す。弁V3-1、弁V3-2を開く順番は替わっても差し支えない。また、弁V14を省略し、その役目を弁V3-1に兼用させてもよい。
Evaporated refrigerant by opening the valve V 14, passes through the refrigerant pipe 21-1a, it is guided to the suction portion of the low pressure compressor 13-1. After a predetermined time has passed, the valve V 14 is closed as the completion of concentration, and the process moves to the step of moving the solution in which the lubricating oil is concentrated from the
〔第4参考例〕
図9は本発明の第4参考例としての圧縮式冷凍機1−9の全体概略構成を示す図である。本圧縮式冷凍機1−9は、図5に示す圧縮式冷凍機1−5と同様、潤滑油タンク25が油濃縮器26よりも上にある例である。潤滑油タンク25は圧縮機13と電動機15の間に配置され、増速機22を収納するギアボックス32の下部に設けられている。電動機15は凝縮器圧力或いはエコノマイザ圧力の冷媒で冷却しており(図示省略)、潤滑油タンク25の圧力は蒸発器11の圧力よりも高くなっている。弁V1を閉、弁V3を閉、弁V7を開とし、該油濃縮器26内の圧力をその溶液の移動先である潤滑油タンク25と略同一圧力にすることで、移動に必要なヘッドが位置ヘッドのみとなる。
[ Fourth Reference Example ]
FIG. 9 is a diagram showing an overall schematic configuration of a compression refrigerator 1-9 as a fourth reference example of the present invention. This compression type refrigerator 1-9 is an example in which the lubricating
弁V3を開き圧縮機13の液溜り部a1の冷媒を含む潤滑油を油濃縮器26内に導入し、更に弁V9を開いて蒸発器11の潤滑油を含む冷媒液を油濃縮器26内に導入する。その後弁V9を閉、V1を開、弁V7を閉として、加熱手段60で油濃縮器26内の冷媒液(潤滑油と冷媒液の混合溶液)を加熱し、冷媒液を蒸発させて潤滑油を濃縮する。なお、蒸発した冷媒蒸気は弁V1及び配管46を通って、圧縮機13の吸込み部に追い出される。濃縮完了後は、弁V1を閉じることにより、油濃縮器26内に蒸発した冷媒蒸気が溜まるので、油濃縮器26の内圧が上昇していく。この内圧が所定の圧力に達したら、弁V11を開くことにより、油濃縮器26内の濃縮した潤滑油濃縮液をこの内圧により潤滑油タンク25に圧送する。なお、潤滑油の濃縮検知は、上記のように液面センサによる液位検知、溶液の温度検知、加熱濃縮開始からの時間の経過等により行う。
The valve V 3 is opened and the lubricating oil containing the refrigerant in the liquid reservoir a1 of the
〔第5参考例〕
図10は本発明の第5参考例としての圧縮式冷凍機1−10の全体概略構成を示す図である。本圧縮式冷凍機1−10は、図9に示す圧縮式冷凍機1−9に移送用タンク55を設け、三方弁である弁V11'を操作して油濃縮器26の溶液を移送用タンク55に移動させるようにした例である。弁V3を閉、三方弁V4の操作により配管63を油濃縮器26の気相部に連通させることにより、該油濃縮器26をその溶液の移動先である潤滑油タンク25と略同一圧力にすることで、移動に必要なヘッドが位置ヘッドのみとなる。
[ Fifth Reference Example ]
FIG. 10 is a diagram showing an overall schematic configuration of a compression refrigerator 1-10 as a fifth reference example of the present invention. The compression refrigerator 1-10 is provided with a
弁V3を開き、圧縮機13の液溜り部a1の冷媒を含む潤滑油を油濃縮器26内に導入し、更に弁V9を開いて蒸発器11の潤滑油を含む冷媒液を油濃縮器26内に導入する。その後弁V3を閉じて、加熱手段60で油濃縮器26内の冷媒液を加熱して潤滑油を濃縮する。濃縮完了後は、三方弁V4により、油濃縮器26の気相部と配管63の連通を遮断すると油濃縮器26内に蒸発した冷媒蒸気が溜まるので、油濃縮器26の内圧が上昇していく。この内圧が所定の圧力に達したら、三方弁V11’により配管66と油濃縮器26内の液層部を連通させることにより、濃縮した潤滑油濃縮液をこの内圧により配管66を通して潤滑油タンク25に圧送する。なお、潤滑油の濃縮検知は、上記のように液面センサによる液位検知、溶液の温度検知、加熱濃縮開始からの時間の経過等により行う。
The valve V 3 is opened, the lubricating oil containing the refrigerant in the liquid reservoir a 1 of the
上記各実施形態例及び参考例の圧縮式冷凍機において、回収対象となる潤滑油が存在する場所(A)(図18、図19を参照)から、油濃縮器26に移し(位置ヘッドによるが、圧力差があってもよい)、油濃縮器26で蒸発した冷媒蒸気を蒸発系(蒸発器11或いは圧縮機13の吸込み部)に導く。潤滑油タンク25の均圧先は(B)は蒸発器11或いはエコノマイザ18(図18、図19を参照)とし、油濃縮器26内に圧力源(C)凝縮器17或いはエコノマイザ18(図18、図19を参照)の圧力を印加して、該油濃縮器26内で濃縮した潤滑油濃度の高い潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンク25に移動させる。ここに、上記(A)、(B)、(C)は下記の通りである。
In the compression refrigerator of each of the above embodiments and reference examples , the oil is transferred from the place (A) (see FIGS. 18 and 19) where the lubricating oil to be collected exists to the oil concentrator 26 (depending on the position head). The refrigerant vapor evaporated by the
(A):回収対象となる潤滑油の混入した冷媒が存在する場所(機器)は、蒸発器11及び圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1である(但し、蒸発器11における気液分離が充分になされ、蒸発器11から圧縮機13に冷媒ミストが飛ばない場合には、圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1には潤滑油の混入した冷媒は溜まらない)。
(B):潤滑油タンク25の均圧先は、蒸発系統(蒸発器11或いは圧縮機13の吸込み部)或いはエコノマイザ18である。
(C):油濃縮器26の油と冷媒が混合する溶液に圧力を加えて潤滑油タンク25に移動させる際の圧力源は、凝縮器17或いはエコノマイザ18(但し、潤滑油タンク25の均圧先が蒸発器11の場合)である。
(A): The place (apparatus) where the refrigerant mixed with the lubricating oil to be collected exists is the liquid reservoir a1 of the suction portion of the
(B): The pressure equalization destination of the lubricating
(C): Pressure is applied to the solution mixed with oil and refrigerant in the
図18は均圧先(B)が蒸発器の場合の基本的な組合せ例を示し、図19は均圧先(B)がエコノマイザの場合の基本的な組合せ例を示す。図18及び図19において、「吸込液溜」とは、圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1の略称である。図示するように、均圧先(B)が蒸発器の場合はケース1〜ケース6の組み合わせがあり、均圧先(B)の場合はケース7〜ケース9の組み合わせがある。
FIG. 18 shows a basic combination example when the pressure equalization tip (B) is an evaporator, and FIG. 19 shows a basic combination example when the pressure equalization tip (B) is an economizer. In FIG. 18 and FIG. 19, “suction liquid reservoir” is an abbreviation for the liquid reservoir a <b> 1 of the suction portion of the
回収対象となる潤滑油の混入した冷媒液が存在する場所(A)(蒸発器11、液溜り部a1、)と油濃縮器26を接続する配管、油濃縮器26で蒸発した冷媒蒸気を蒸発系統(蒸発器11から液溜り部a1)に導く配管、油濃縮器26の潤滑油の濃縮された溶液を潤滑油タンク25に導く配管、及び油濃縮器26に圧力源(凝縮器17、エコノマイザ18)の圧力を導く配管にそれぞれ弁を設け、該弁の操作でこれらの配管のON/OFFを行っている。但し、これらの開閉弁は全て必要なものではない。また、例えば、液溜り部a1と油濃縮器26を接続する配管に設けられた弁V3と圧縮機13の吸込み部と油濃縮器26を接続する配管に設けられたV10を兼用させること(図1参照)や、油濃縮器26の溶液を潤滑油タンク25に送る配管に設けた弁V11を逆止弁V13とすること(図2参照)もできる。
The location (A) where the refrigerant liquid mixed with the lubricating oil to be collected exists (
潤滑油回収工程でON/OFFされる弁の代表例を下記に示す。
(1)油濃縮器26の加圧を止め(弁V8:閉)、油濃縮器26から潤滑油タンク25への溶液の移動を止めた(弁V11:閉)状態で、油濃縮器26を蒸発器11の圧力レベルに均圧(弁V10,V14,V20:開)させ、蒸発器11或いは圧縮機13の吸込み部と油濃縮器26の間を連通(弁V9:開、弁V3:開)させて、油濃縮器26に潤滑油を含む冷媒を導入する。
(2)油濃縮器26への溶液の導入を止め(弁V9:閉、弁V3:閉)他の弁は(1)の状態を保ち(弁V10,V14,V20:開、弁V11:閉、弁V8:閉)、該油濃縮器26内の冷媒を蒸発させ、潤滑油を濃縮する。(圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1に溜まるミストが少ない場合、弁V3は開いたままとする場合もある。)
The following are typical examples of valves that are turned ON / OFF in the lubricant recovery process.
(1) Pressurization of the
(2) Stop the introduction of the solution into the oil concentrator 26 (valve V 9 : closed, valve V 3 : closed) and other valves maintain the state of (1) (valves V 10 , V 14 , V 20 : open) , Valve V 11 : closed, valve V 8 : closed), the refrigerant in the
(3)潤滑油の濃縮完了後、油濃縮器26から蒸発器圧力レベルに蒸発した冷媒蒸気を導く配管を遮断(弁V20:閉)し、加圧源である凝縮器17からの冷媒蒸気の導入(弁V8:開)を開始する。加圧とほぼ同時に弁V11を開くこともある。(なお、(2)で弁V9が開の場合、(3)では弁V10,V14,V20と共に閉じる。)
(4)油濃縮器26の気相部を加圧しながら(弁V8:開)、該油濃縮器26の溶液を潤滑油タンク25内に移動(弁V11:開)する。
(5)油濃縮器26内の溶液移動を完了(弁V11:閉)させ、加圧を止め(弁V8:閉)た後、弁V10,V14,V20を開き(1)に戻る。
以上まとめたものを図20に示す。
(3) After completion of the concentration of the lubricating oil, the piping for leading the refrigerant vapor evaporated from the
(4) While pressurizing the gas phase part of the oil concentrator 26 (valve V 8 : open), the solution in the
(5) After the solution transfer in the
A summary of the above is shown in FIG.
油濃縮器26を蒸発器圧力レベルにして、油濃縮器26内の溶液(冷媒液と潤滑油の混合溶液)を加熱することで、冷媒が蒸発して潤滑油濃度が上昇する。この加熱濃縮に使用する熱源は、下記のようにいろいろな熱源が適用できる。但し、温度の高い熱源の方が潤滑油濃度を高くすることができる。例えば、図17からわかるように、油濃縮器26の露点を5℃とすると、混合溶液を16℃まで上げれば冷媒濃度20%(潤滑油濃度80%)が得られ、混合溶液を33℃まで昇温すれば冷媒濃度10%(潤滑油濃度90%)が得られ、混合溶液を56℃まで昇温すれば冷媒濃度5%(潤滑油濃度95%)が得られる。
By bringing the
(a)油濃縮器26内の溶液を凝縮器17からの冷媒で加熱し、その後冷媒を蒸発器11に戻す例が、図1に示す圧縮式冷凍機1−1である(ここで導く冷媒は、冷媒液でも冷媒蒸気でもよい)。
(b)油濃縮器26内の溶液を凝縮器17からの冷媒で加熱し、その後エコノマイザ18に戻す(ここで導く冷媒は、冷媒液でも冷媒蒸気でも気液二相でもよい。また、溶液を加熱した後の冷媒の戻し先を蒸発器11としてもよい)。
同様の温度レベルの加熱源として、
・凝縮器17の冷却水102で加熱する。
・蒸発器11の入口側に流入の冷水で加熱する。
(c)エコノマイザ18からの冷媒で加熱し、その後蒸発器11に戻す。
(d)軸受23等に供給する潤滑油で加熱する。
(e)電気ヒータ24で加熱する。
(f)外気で(特別に、熱交換器などを設けない)、油濃縮器26内の冷媒を蒸発器圧力レベル下に長時間曝して濃縮することもできるが、この場合は外気が熱源となっている。
(A) An example in which the solution in the
(B) The solution in the
As a heating source of similar temperature level,
Heat with the cooling
Heat to the inlet side of the
(C) Heat with the refrigerant from the
(D) Heat with lubricating oil supplied to the
(E) Heat with the
(F) The refrigerant in the
気相部が低圧側(蒸発器11或いは圧縮機13の吸込み部)に配管で接続された油濃縮器26の潤滑油の濃度は、例えば、冷媒露点(或いは蒸気圧力)と潤滑油と冷媒の混合溶液の温度との関係から算出できる。通常、蒸発器11の温度はほぼ一定であるので、溶液温度から概略温度を知ることができる。ただし、この方法では起動時で冷媒温度が下がりきっていないときを考慮する必要がある。例えば、起動後の数分は濃度判断をしないなど。また、油濃縮器26の液面センサ41で濃縮倍率を知ることもできる。蒸発器11からの潤滑油を含む冷媒の移動量を高位の液面レベルで管理し、濃縮完了(濃縮倍率到達)を中位液面レベル(或いは低位液面レベル)で管理することもできる。濃度を正確に検知しなくとも、低圧状態に曝している時間で、概略の濃縮管理をすることもできる。
The concentration of the lubricating oil in the
油濃縮器26から潤滑油タンク25への潤滑油濃縮溶液の移動は、移動元である油濃縮器26と移動先である潤滑油タンク25の圧力差を利用して移動することができる。油濃縮器26の低位液面レベルを液面センサ41で検知して、移動完了を検知してもよいし、また移動開始からの経過時間で移動完了を推定してもよい。なお、経過時間で管理する場合は、フロート弁などを利用して吹き抜けを防止してもよい。
The lubricating oil concentrated solution can be moved from the
〔第6参考例〕
図1に示す構成の圧縮式冷凍機1−1において、蒸発系統(蒸発器11、圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1)から油濃縮器26への冷媒(潤滑油を含有する)の移送は、弁V10を開いた状態で、弁V9を開き、弁V3を開いて行う。この際、弁V11は閉じた状態としておく。油濃縮器26への溶液(潤滑油を含む冷媒液)の移送完了は液面センサ41が所定の高位の液面を検知し、溶液の移送完了により弁V9、弁V3を閉じる。この状態で油濃縮器26内の溶液が加熱され、冷媒は蒸気となって弁V10を通って圧縮機13の吸込み部に追い出され、冷媒の少なくなった溶液、即ち潤滑油濃度の濃い潤滑油濃縮溶液になる。油濃縮器26内の冷媒が減少し、液面センサ41が所定の中位液面を検知することで潤滑油が濃縮されたことを検知する。また、溶液の温度で潤滑油濃度を検知することとし、油濃縮器26内の溶液の温度が所定温度に昇温したことを検知することにより、濃縮完了としてもよい。また、溶液の加熱開始からの経過時間で潤滑油の濃縮度合いを推定してもよい。
[ Sixth Reference Example ]
In the compression refrigerator 1-1 having the configuration shown in FIG. 1, the refrigerant (containing lubricating oil) from the evaporation system (
濃縮操作完了後、弁V10を閉じることで、油濃縮器26内に蒸発した冷媒蒸気が溜まるので、油濃縮器26の内圧が上昇していく。所定の圧力又は温度に到達したら、油濃縮器26と潤滑油タンク25を接続する配管28に設けられた弁V11を開くことにより、油濃縮器26内の圧力により内部の潤滑油濃度の濃くなった潤滑油濃縮溶液は潤滑油タンク25内に移動する。また、溶液の潤滑油タンク25への移送完了は、液面センサ41で所定の低位液面を検知を検知することにより検知し、移動完了になったら弁V11を閉じる。溶液の潤滑油タンク25への移動完了は、弁V11を開いている時間で制御してもよい(一定体積を移動するのに必要な時間或いはこれよりも少し長い時間の間、弁V11を開とする)。油濃縮器26から潤滑油タンク25への溶液移動完了後は、弁V10を開いて、最初の蒸発系統から油濃縮器26への冷媒移送工程に戻る。このように、加熱により上昇した内圧を利用して、溶液を潤滑油タンク25に移動することもできるので、配管49及び弁V8を省略することもできる。
After concentration operations to complete by closing the valve V 10, the refrigerant vapor evaporated in the
圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1に溜まった液(冷媒液と潤滑油が混合した混合溶液)は、前述のように、蒸発器系から油濃縮器26への冷媒移送工程の時に、液溜り部a1から油濃縮器26を接続する配管45に設けられた弁V3を開いて、油濃縮器26に移動させている。弁V10は前記液溜り部a1からの潤滑油を含有する冷媒が移動する移動工程中は開いている。これら弁V3と弁V10の両機能を兼用させる弁として破線で示す弁V10’で代用してよい。弁V10’の動作は弁V10と同じにする。なお、ここでは潤滑油タンク25を均圧管31でエコノマイザ18に均圧させているが、図2の破線で示すように、均圧管31’を蒸発系統に接続し、蒸発系統に均圧させてもよい(この場合、エコノマイザへの均圧はしない)。
The liquid (mixed solution in which the refrigerant liquid and the lubricating oil are mixed) accumulated in the liquid reservoir a1 of the suction section of the
図11は、本発明の第6参考例としての圧縮式冷凍機1−11の全体概略構成を示す図である。本圧縮式冷凍機1−11は、圧縮機13を二段圧縮機とし、凝縮器17と蒸発器11を接続する冷媒配管にエコノマイザ18を設け、即ち凝縮器17とエコノマイザ18を冷媒配管21cで接続し、エコノマイザ18と蒸発器11を冷媒配管21dで接続し、更に潤滑油タンク25の気相部とエコノマイザ18の気相部を均圧管31で接続し、潤滑油タンク25の圧力をエコノマイザ18に均圧している。
FIG. 11 is a diagram showing an overall schematic configuration of a compression refrigerator 1-11 as a sixth reference example of the present invention. In the present compression refrigeration machine 1-11, the
潤滑油タンク25の下部に油ポンプ27を接続し、潤滑油タンク25内の潤滑油と冷媒液の混合した溶液を潤滑油供給配管29aを通して軸受23、23に送り、軸受室70(図16参照)からの潤滑油戻り配管29bを通して潤滑油タンク25に戻している。また、潤滑油タンク25の気相部の冷媒蒸気は均圧管31を通してエコノマイザ18の上部(気相部)に導入される。
An
なお、冷媒配管21cから分岐して電動機15に向う配管36aにはポンプ35が設けられ、該ポンプ35の下流側で配管36aから分岐した配管34aは潤滑油タンク25内に配設された油冷却器(熱交換器)33に接続されている。ポンプ35を起動すれば、凝縮器17の出口から冷媒配管21cに輩出された冷媒の一部は、油冷却器33と電動機13に供給され、両者を冷却した後、冷媒蒸気となって配管34bを通って凝縮器17の入口側に戻される構成となっている。電動機15に供給された冷媒液は電動機15を冷却した後、蒸気となって配管36bを通って凝縮器17に戻され、蒸発しきれなかった冷媒はロータ室(図16参照)に戻され、蒸発しきれなかった冷媒はロータ室15bの下部から配管36cを通って冷媒配管21cに戻される。
Note that a
一方、潤滑油は、潤滑油タンク25内の油冷却器33にて、凝縮器17からの冷媒液で冷却され、冷媒液は蒸発して配管34bを通って凝縮器17に戻り、冷却熱量を凝縮器17(冷却水)に放出する。なお、油冷却器33は潤滑油タンク25内でなく、油ポンプ27の出口に接続して潤滑油供給配管29aに設けてもよい。更に、冷媒系から油潤滑系に冷媒が入り込む場合、例えば、電動機15を冷却した冷媒が軸受室70(図16参照)に入り込むような場合、潤滑油タンク25内で潤滑油から冷媒が蒸発して、潤滑油が冷却されることになり、その冷却が充分であれば、油冷却器33を省略することもできる。なお、潤滑油タンク25には電気ヒータ24を設け、圧縮式冷凍機1−11の停止中に、該電気ヒータ24にて油温度を所定値に保って冷媒を吸収しないようにして、潤滑油中の冷媒濃度を低く保持している。
On the other hand, the lubricating oil is cooled by the refrigerant liquid from the
ここで、油濃縮器26と潤滑油タンク25は、本圧縮式冷凍機1−11の油回収手段を構成している。油濃縮器26の内部には加熱手段60を備え、凝縮器17から蒸発器11に向う配管62を通して凝縮冷媒液を導き、潤滑油と冷媒液の混合溶液を加熱して潤滑油濃度を上げるようになっている。油濃縮器26と潤滑油タンク25は逆止弁V13を備えた配管28で接続され、潤滑油タンク25の気相部はエコノマイザ18の気相部に均圧管31で接続されている。蒸発器11内の油を含有している冷媒液、圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1の潤滑油と冷媒液の混合溶液を、油濃縮器26に導入し、加熱手段60で加熱することにより、油濃縮器26内の溶液は潤滑油が濃縮された潤滑油濃縮溶液となり、この潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンク25に移動させて冷媒中の潤滑油を回収する。
Here, the
蒸発系統(蒸発器11、圧縮機13の吸い込み部液溜り部a1)からの油濃縮器26への冷媒液(潤滑油と冷媒液の混合溶液)の移送は、弁V10’を開き、弁V9を開くことにより行う。油濃縮器26への冷媒液移動の完了は液面センサ41で所定の高位液位を検知することで検知し、弁V9及び弁V10’を閉じる。この状態で、加熱手段60により油濃縮器26内の潤滑油と冷媒液の混合溶液を加熱する。この加熱により冷媒は蒸気となって弁V10’を通って圧縮機の吸込部に追い出され、冷媒の少なくなった溶液、即ち潤滑油濃度の濃い潤滑油濃縮溶液となる。なお、潤滑油が濃縮検知は、上記のように液面センサによる液位検知、溶液の温度検知、加熱濃縮開始からの時間の経過等により行う。
Transfer of the evaporation system (a mixed solution of the lubricating oil and refrigerant liquid) refrigerant liquid into the
濃縮完了後、弁V10’を閉じることにより、油濃縮器26内に蒸発した冷媒蒸気が溜まるので、油濃縮器26の内圧が上昇していく。この内圧の上昇により逆止弁V13及び配管28を通して油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液は潤滑油タンク25に圧送される。
By closing the valve V 10 ′ after the completion of the concentration, the evaporated refrigerant vapor is accumulated in the
〔第7参考例〕
図12は、本発明の第7参考例としての圧縮式冷凍機1−12の全体概略構成を示す図である。本圧縮式冷凍機1−12は、図11に示す圧縮式冷凍機1−11と同様、圧縮機13を二段圧縮機とし、凝縮器17と蒸発器11を接続する冷媒配管にエコノマイザ18を設け、即ち凝縮器17とエコノマイザ18を冷媒配管21cで接続し、エコノマイザ18と蒸発器11を冷媒配管21dで接続し、更に潤滑油タンク25の上部(気相部)とエコノマイザ18の上部(気相部)を均圧管31で接続し、潤滑油タンク25の圧力をエコノマイザ18に均圧している。
[ Seventh Reference Example ]
FIG. 12 is a diagram showing an overall schematic configuration of a compression refrigerator 1-12 as a seventh reference example of the present invention. This compression type refrigerator 1-12 has a
本圧縮式冷凍機1−12では、油回収を蒸発器11内の冷媒液から直接行わず、圧縮機13の吸込み部から回収するようにしたものである。即ち、圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1の下方に油濃縮器26を配置し、液溜り部a1と油濃縮器26の上部を弁V3’を備えた配管45で接続し、弁V3’の開閉操作により、液溜り部a1に溜まった潤滑油と冷媒液の混合した溶液を油濃縮器26に導入することができるようになっている。また、油濃縮器26の内部には加熱手段60を配設し、凝縮器17から配管62を通して凝縮冷媒を導き、油濃縮器26内の潤滑油と冷媒液の混合溶液を加熱し、冷媒液を蒸発させて潤滑油濃度を上げるようになっている。該混合溶液を加熱した凝縮器17からの凝縮冷媒液は蒸発器11に流入する。
In the present compression refrigeration machine 1-12, oil is not recovered directly from the refrigerant liquid in the
油濃縮器26内の混合溶液の濃縮完了後、弁V3’を閉じることにより、油濃縮器26内に蒸発した冷媒蒸気が溜まるので、油濃縮器26の内圧が上昇していく。この内圧が所定値に上昇したら、弁V11を開くことにより、油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液をこの内圧により潤滑油タンク25に圧送(移動)する。なお、潤滑油の濃縮検知は、上記のように液面センサによる液位検知、溶液の温度検知、加熱濃縮開始からの時間の経過等により行う。
After the concentration of the mixed solution in the
図13は、本発明の第7参考例としての圧縮式冷凍機1−13の全体概略構成を示す図である。本圧縮式冷凍機1−13が図12に示す圧縮式冷凍機1−12と大きく相違する点は、油濃縮器26内部の加熱手段60を除去し、油濃縮器26内の潤滑油と冷媒液の混合溶液を容器表面からの外気で加熱するようにした点であり、液溜り部a1からの潤滑油と冷媒液の混合溶液の油濃縮器26への導入、油濃縮器26内で濃縮した潤滑油濃縮溶液の潤滑油タンク25への移動は図12に示す圧縮式冷凍機1−12と同じである。
FIG. 13: is a figure which shows the whole schematic structure of the compression refrigerator 1-13 as a 7th reference example of this invention. The main difference between this compression refrigerator 1-13 and the compression refrigerator 1-12 shown in FIG. 12 is that the heating means 60 in the
〔第8参考例〕
図14は、本発明の第8参考例としての圧縮式冷凍機1−14の全体概略構成を示す図である。本圧縮式冷凍機1−14は、圧縮機13を二段圧縮機とし、凝縮器17と蒸発器11を接続する冷媒配管にエコノマイザ18を設け、即ち凝縮器17とエコノマイザ18を冷媒配管21cで接続し、エコノマイザ18と蒸発器11を冷媒配管21dで接続している。潤滑油タンク25をギアボックス32と一体化し、該潤滑油タンク25の下部に油ポンプ27を設けている。エコノマイザ18の気相部を均圧管31でギアボックス32内と接続し、該ギアボックス32と一体化している潤滑油タンク25の圧力をエコノマイザ18に均圧している。
[ Eighth Reference Example ]
FIG. 14 is a diagram showing an overall schematic configuration of a compression refrigerator 1-14 as an eighth reference example of the present invention. In this compression refrigeration machine 1-14, the
上記構成の圧縮式冷凍機1−14において、弁V10’を開いて圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1の潤滑油と冷媒液の混合溶液を油濃縮器26に導入すると共に、弁V9を開いて蒸発器11内の潤滑油を含む冷媒液を油濃縮器26に導入する。導入の完了は液面センサ41で所定の高位液位を検出することにより検知する等上記と同様である。導入完了後、弁V9を閉じ、加熱手段60に凝縮器17の凝縮冷媒液を導入して混合溶液を加熱し、潤滑油を濃縮して潤滑油濃縮液とする。濃縮の完了検知はで液面センサ41で所定の中位液面を検出することにより検知する等上記と同様である。濃縮完了後、弁V10’を閉じることにより、油濃縮器26内に蒸発した冷媒蒸気が溜まるので、油濃縮器26の内圧が上昇していく。この内圧が所定値に上昇したら、弁V11を開くことにより、油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液はこの内圧により潤滑油タンク25に圧送される。
In the compression type refrigerator 1-14 having the above-described configuration, the valve V 10 ′ is opened to introduce the mixed solution of the lubricating oil and the refrigerant liquid in the liquid reservoir a1 of the suction portion of the
図15は、本発明の圧縮式冷凍機1−15の全体概略構成を示す図である。本圧縮式冷凍機1−15が図14に示す圧縮式冷凍機1−14と相違する点は、圧縮機13を単段とし、エコノマイザ18を設けることなく、潤滑油タンク25の圧力を蒸発器11の気相部に均圧している点である。即ち、蒸発器11の気相部とギアボックス32内を均圧管としての配管63で接続し、潤滑油タンク25の気相部の圧力をギアボックス32及び配管63を介して蒸発器11の気相部に均圧している。圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1の潤滑油と冷媒液の混合溶液及び蒸発器11からの潤滑油を含む冷媒液の油濃縮器26への導入、加熱濃縮、濃縮した潤滑油濃縮液の潤滑油タンク25の移動は上記圧縮式冷凍機1−14と略同じであるのでその説明は省略する。
FIG. 15 is a diagram showing an overall schematic configuration of the compression refrigerator 1-15 of the present invention. This compression refrigerator 1-15 differs from the compression refrigerator 1-14 shown in FIG. 14 in that the
図3に示す圧縮式冷凍機1−3では、潤滑油の回収を蒸発器11から直接行わず、圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1から回収するようにしている。ここでは、弁V3’を開いて、液溜り部a1の潤滑油を含む冷媒を油濃縮器26に導入し、移動完了後に弁V3’を閉じ、弁V8を開き、油濃縮器26内の溶液(潤滑油を含む冷媒液)を加熱し、潤滑油を濃縮する。濃縮完了後は、弁V3’及び弁V8を閉じることにより、油濃縮器26内に蒸発した冷媒蒸気が溜まるので、油濃縮器26の内圧が上昇していく。所定の圧力又は温度に到達したら、油濃縮器26と潤滑油タンク25を接続する配管28に設けられた弁V11を開くことにより、油濃縮器26内の圧力により潤滑油濃縮溶液は潤滑油タンク25内に移動する。このように、加熱により上昇した内圧を利用して、溶液を潤滑油タンク25に移動することもできるので、配管49及び弁V8を省略することもできる。
In the compression refrigerator 1-3 shown in FIG. 3, the lubricating oil is not collected directly from the
図5に示す圧縮式冷凍機1−5は上記のように、潤滑油タンク25をギアボックス32と一体化している。ここでは、弁V10’を開いて、圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1の潤滑油を含む冷媒を油濃縮器26に導入し、移動完了後に弁V10’を閉じ、弁V8を開き、油濃縮器26内の潤滑油を含む冷媒を加熱し、潤滑油を濃縮する。濃縮完了後は、弁V10’及び弁V8を閉じることにより、油濃縮器26内に蒸発した冷媒蒸気が溜まるので、油濃縮器26の内圧が上昇していく。所定の圧力又は温度に到達したら、油濃縮器26と潤滑油タンク25を接続する配管28に設けられた弁V11を開くことにより、油濃縮器26内の圧力により潤滑油濃縮溶液は潤滑油タンク25内に移動する。このように、加熱により上昇した内圧を利用して、溶液を潤滑油タンク25に移動することもできるので、配管49及び弁V8を省略することもできる。
The compression refrigerator 1-5 shown in FIG. 5 integrates the lubricating
図6の圧縮式冷凍機1−6は上記のように、図5に示す圧縮式冷凍機1−5の圧縮機13を単段として、エコノマイザ18を設けることなく、潤滑油タンク25の気相部をギアボックス32及び配管63を介して蒸発器11の気相部に接続し、潤滑油タンク25の均圧先を蒸発器11としている。ここでは弁V10’を開き圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1の潤滑油を含む冷媒を油濃縮器26に導入し、移動完了後に弁V10’を閉じ、弁V8を開き、油濃縮器26内の潤滑油を含む冷媒を加熱し、潤滑油を濃縮する。濃縮完了後は、弁V10’及び弁V8を閉じることにより、油濃縮器26内に蒸発した冷媒蒸気が溜まるので、油濃縮器26の内圧が上昇していく。所定の圧力又は温度に到達したら、油濃縮器26と潤滑油タンク25を接続する配管28に設けられた弁V11を開くことにより、油濃縮器26内の圧力により潤滑油濃度の濃くなった潤滑油濃縮溶液は潤滑油タンク25内に移動する。図6でも、加熱により上昇した内圧を利用して、溶液を潤滑油タンク25に移動することもできるので、配管49及び弁V8を省略することもできる。
As described above, the compression type refrigerator 1-6 of FIG. 6 has the
図7に示す圧縮式冷凍機1−7は上記のように、冷媒を封入した2つのクローズドシステムで二重化した冷凍サイクルを備えた圧縮式冷凍機である。具体的な油濃縮回収工程は、弁V11、弁V8を閉じ、弁V20を開き、更に弁V9を開いて、油濃縮器26に低圧蒸発器11−1の潤滑油を含む冷媒を導入し、液面センサ41が所定の高位液面を検知すると弁V9を閉じる。次いで弁V3-1を所定の時間だけ開き、低圧冷凍サイクル側の低圧圧縮機13−1の吸込み部の液溜り部a1−1の液を油濃縮器26に導入し、更に弁V3-2を所定の時間開いて高圧冷凍サイクル側の高圧圧縮機13−2の液溜り部a1−2の液も油濃縮器26に導入する。弁V3-1、弁V3-2を閉じ、弁V20を開いた状態で、油濃縮器26内の溶液を加熱することにより冷媒は蒸発し、潤滑油が濃縮されていく。蒸発した冷媒蒸気は配管46及び弁V20を通って低圧圧縮機13−1の吸込み部に追い出される。
As described above, the compression refrigerator 1-7 shown in FIG. 7 is a compression refrigerator having a refrigeration cycle duplicated by two closed systems in which a refrigerant is sealed. The specific oil concentration recovery process is as follows: the valve V 11 , the valve V 8 are closed, the valve V 20 is opened, the valve V 9 is further opened, and the
液面センサ41で所定低位の液面を検知することにより濃縮完了を検知し、弁V20を閉じる。その数分後には油濃縮器26の内圧が上昇してくる。油濃縮器26の内圧が所定圧力或いは溶液が所定の温度に到達したら或いは所定時間経過後に弁V11を開くことにより、油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンク25に送り出す。所定時間後に弁V11を閉じ、潤滑油の移動を完了する。潤滑油の移動の完了は時間管理でなく、液面センサ41で油濃縮器26の所定の低位液面を検知することで検知するようにしてもよい。このような潤滑油の濃縮回収工程を本圧縮式冷凍機1−7の運転中繰り返す。図7でも、加熱により上昇した内圧を利用して、溶液を潤滑油タンク25に移動することもできるので、配管49及び弁V8を省略することもできる。
Detecting the completion concentrated by detecting a predetermined low liquid level in the
図8に示す圧縮式冷凍機1−8は上記のように、冷媒を封入した2つのクローズドシステムで二重化した冷凍サイクルを備えた圧縮式冷凍機である。蒸発系統からの潤滑油回収を、低圧圧縮機13−1の吸込み部の液溜り部a1−1と高圧圧縮機13−2の吸込み部の液溜り部a1−2からだけとし、即ち液溜り部a1−1と油濃縮器26の間を弁V3-1を備えた配管45−1で接続し、液溜り部a1−2と油濃縮器26の間を弁V3-2を備えた配管45−2で接続している。また、低圧凝縮器17−1からの冷媒をポンプ35により配管36aを通して電動機15に供給し、該電動機15を冷却して蒸気となった冷媒を配管36bを通して低圧凝縮器17−1に戻し、更に潤滑油タンク25の気相部を均圧管31で低圧冷凍サイクル系の低圧エコノマイザ18−1の気相部に接続し、潤滑油タンク25の均圧先を低圧エコノマイザ18−1としている。低圧蒸発器11−1の膨張弁19b−1の上流側と高圧蒸発器11−2とを弁V16を備えた配管67で接続し、低圧蒸発器11−1と高圧蒸発器11−2の間で液面が略同じになるように調節している。
As described above, the compression refrigerator 1-8 shown in FIG. 8 is a compression refrigerator having a refrigeration cycle that is duplicated by two closed systems filled with refrigerant. Lubricating oil recovery from the evaporation system is performed only from the liquid reservoir a1-1 of the suction portion of the low-pressure compressor 13-1 and the liquid reservoir a1-2 of the suction portion of the high-pressure compressor 13-2, that is, the liquid reservoir. between a1-1
具体的な油濃縮回収工程を以下に述べる。弁V3-1、弁V3-2を閉じる。弁V8を開き、次いで弁V3-1を所定時間開き、低圧圧縮機13−1の吸込み部の液溜り部a1−1にある冷媒(潤滑油を含む)を油濃縮器26に移動し、弁V3-1を閉じる。その後弁V3-2を所定時間開き、高圧圧縮機13−2の吸込み部の液溜り部a1−2にある冷媒(潤滑油を含む)を油濃縮器26に移動し、弁V3-2を閉じる。この状態で油濃縮器26内の溶液(潤滑油と冷媒液が混合した溶液)を加熱することにより、冷媒が蒸発し、潤滑油が濃縮して潤滑油濃縮溶液となる。蒸発した冷媒は弁V14を開くことにより、冷媒配管21−1aを通って、低圧圧縮機13−1の吸込み部に導かれる。所定時間の経過後に濃縮完了として弁V14、V8を閉じ、油濃縮器26から潤滑油タンク25へ潤滑油濃縮溶液の移動工程に移る。この潤滑油濃縮溶液の移動は、油濃縮器26の内圧上昇を利用して行うのであり、弁V11を開いて、油濃縮器26内の潤滑油濃縮溶液を潤滑油タンク25に移動させ、所定時間後に移動完了として弁V11を閉じ、弁V8を開く。これらの工程を繰り返す。図8でも、加熱により上昇した内圧を利用して、溶液を潤滑油タンク25に移動することもできるので、配管49及び弁V8を省略することもできる。
A specific oil concentration recovery process will be described below. Close the valves V 3-1 and V 3-2 . Open the valve V 8, then open the valve V 3-1 the predetermined time, to move the refrigerant (including lubricating oil) at the suction portion of the liquid reservoir portion a1-1 of the low pressure compressor 13-1 to the
上記第6〜8参考例の圧縮式冷凍機において、回収対象となる潤滑油が存在する冷媒液の場所(A)から、油濃縮器26に移し(位置ヘッドによるが、圧力差があってもよい)、油濃縮器26で加熱濃縮する。油濃縮器26で蒸発した冷媒蒸気は蒸発器系(蒸発器11或いは圧縮機13の吸込み部)に導く。潤滑油の濃縮完了にて油濃縮器26と他の機器との接続を遮断して加熱を続けて圧力を高め、油濃縮器26と潤滑油タンク25を接続する配管28に設けた弁V11を開いて、油濃縮器26内の潤滑油濃度の濃い潤滑油濃縮溶液を油濃縮器26へ移動する。上記(A)は下記の通りである。
In the compression type refrigerators of the sixth to eighth reference examples , the refrigerant liquid is moved from the location (A) where the lubricating oil to be collected exists to the oil concentrator 26 (depending on the position head, even if there is a pressure difference) Good) and heat concentrate in
(A):回収対象となる潤滑油の混入した冷媒液が存在する場所(機器)は、蒸発器11及び圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1である。(但し、蒸発器11における気液分離が充分になされ、蒸発器11から圧縮機13に冷媒ミストが飛ばない場合には、圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1には潤滑油の混入した冷媒は溜まらない。)潤滑油タンク25の均圧先は、蒸発系統(蒸発器11或いは圧縮機13の吸込み部)、エコノマイザ18或いは凝縮器17などどこでも差し支えない。但し、均圧先の圧力より高い圧力を得るために、熱源の種類が限定される。
(A): The place (apparatus) where the refrigerant liquid mixed with the lubricating oil to be collected exists is the liquid reservoir a1 of the suction section of the
潤滑油を回収するためにON/OFFする弁の種類は、下記の通りである。回収すべき潤滑油を含有する冷媒液の存在する場所(A)、即ち蒸発器11と油濃縮器26とを接続する配管48に設けられた弁V9、圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1と油濃縮器26を接続する配管45に設けられた弁V3、V10’、油濃縮器26で蒸発した冷媒蒸気を蒸発系統に導く配管45に設けられた弁V3’、弁V10,V14,V20、油濃縮器26と潤滑油タンク25を接続する配管28に設けた弁V11等がある。これらの弁は全て必要とするわけではなく、例えば図1の弁V9と弁V10を兼用させ、或いは弁V11を逆止弁V13(図2参照)にしたりすることもできる。
The types of valves that are turned ON / OFF to recover the lubricating oil are as follows. The place (A) where the refrigerant liquid containing the lubricating oil to be recovered exists, that is, the valve V 9 provided in the
潤滑油回収工程でON/OFFされる弁の代表例を下記に示す。
(1)油濃縮器26から潤滑油タンク25への溶液の移動を止めた(弁V11:閉)状態で、油濃縮器26を蒸発器11の圧力レベルに均圧(弁V10,V14,V20:開)させ、蒸発器11或いは圧縮機13の吸込み部と油濃縮器26の間を連通(弁V9:開、弁V3:開)させて、油濃縮器26に潤滑油を含む冷媒を導入する。
(2)油濃縮器26への溶液の導入を止め(弁V9:閉、弁V3:閉)他の弁は(1)の状態を保ち(弁V10,V14,V20:開、弁V11:閉)、該油濃縮器26内の冷媒を蒸発させ、潤滑油を濃縮する。(圧縮機13の吸込み部の液溜り部a1に溜まるミストが少ない場合、弁V3は開いたままとする場合もある。)
The following are typical examples of valves that are turned ON / OFF in the lubricant recovery process.
(1) With the movement of the solution from the
(2) Stop the introduction of the solution into the oil concentrator 26 (valve V 9 : closed, valve V 3 : closed) and other valves maintain the state of (1) (valves V 10 , V 14 , V 20 : open) , Valve V 11 : closed), the refrigerant in the
(3)潤滑油の濃縮完了後、油濃縮器26から蒸発器圧力レベルに蒸発した冷媒蒸気を圧縮機13の吸込み部に導く配管を遮断(弁V10,V14,V20:閉)し、加熱により油濃縮器26内の圧力が徐々に上昇する。(なお、(2)で弁V9が開の場合、(3)では弁V10,V14,V20と共に閉じる。)
(4)弁V11を開くタイミングは、油濃縮器26内圧の検知、或いは溶液の温度検知、或いは弁V10,V14,V20閉後の時間でもよい(弁V11が設けられた配管28に逆止弁を加えて、タイミングがずれても逆流を防止するようにしてもよいし、或いは弁V11に代えて逆止弁として、油濃縮器26の内圧が高まるにつれて溶液を移動できるようにしてもよい。)。
(5)油濃縮器26内の溶液移動を完了(弁V11:閉)させ、弁V10,V14,V20を開き(1)に戻る。以上まとめたものを図21に示す。
(3) After completing the concentration of the lubricating oil, shut off the pipes that lead the refrigerant vapor evaporated from the
The timing of opening the (4) valve V 11, the detection of the
(5) The solution movement in the
油濃縮器26を蒸発器圧力レベルにして、油濃縮器26内の溶液(冷媒と潤滑油の混合溶液)を加熱することで、冷媒が蒸発して潤滑油濃度が上昇する。この加熱に使用する熱源は、上記第1〜第7実施形態例で示す(a)〜(f)と同様、いろいろな熱源を適用できる。
By bringing the
・潤滑油タンク25の均圧先が蒸発器11の場合、(a)〜(e)の全てが利用可能となる。
・潤滑油タンク25の均圧先がエコノマイザ18の場合、(c)を除き利用可能(温度によっては(f)不可)。
・潤滑油タンク25の均圧先が凝縮器17の場合、(d)或いは(e)が利用可能。
なお、蒸発器11から油濃縮器26に冷媒液を移動する際には加熱源が電気ヒータ24の場合には、ヒータ加熱を止めるのが好ましい。
When the pressure equalization destination of the lubricating
When the pressure equalization tip of the lubricating
When the pressure equalizing point of the lubricating
When the refrigerant liquid is transferred from the
気相部が低圧側(蒸発器11或いは圧縮機13の吸込み部)に配管で接続された油濃縮器26の潤滑油の濃度は、例えば、冷媒露点(或いは蒸気圧力)と潤滑油と冷媒の混合溶液の温度との関係から算出できる。通常、蒸発器11の温度はほぼ一定であるので、溶液温度が下がりきっていないときを考慮する必要がある。例えば、起動後の数分は濃度判断をしないなど。また、油濃縮器26の液面センサで濃縮倍率を知ることもできる。蒸発器11からの潤滑油を含む冷媒の移動量を高い液面センサで管理し、濃縮完了(濃縮倍率到達)を中位液面レベル(或いは低位液面レベル)で管理することもできる。濃度を正確に検知しなくとも、低圧状態に曝している時間で、概略の濃縮管理をすることができる。
The concentration of the lubricating oil in the
油濃縮器26から潤滑油タンク25への溶液(潤滑油に冷媒を含む)の移動は、移動元である油濃縮器26と移動先である潤滑油タンク25の圧力差を利用して移動することができる。油濃縮器26の低位液面レベルを液面センサで検知して、移動完了を検知してもよいし、また移動開始からの経過時間で移動完了を推定してもよい。なお、経過時間で管理する場合は、フロート弁などを利用して吹き抜けを防止してもよい。圧力を検知しないで弁V11を開く場合は、逆止弁を設け、潤滑油タンク25からの逆流を防止してもよい。
The solution (including the refrigerant in the lubricating oil) moves from the
以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用効果を奏する以上、本願発明の技術範囲である。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Can be modified. Note that any shape or structure not directly described in the specification and drawings is within the technical scope of the present invention as long as the effects of the present invention are achieved.
1−1〜15 圧縮式冷凍機
11 蒸発器
11−1 低圧蒸発器
11−2 高圧蒸発器
13 圧縮機
13−1 低圧圧縮機
13−2 高圧圧縮機
13a 羽根車
15 電動機
15a ロータ
15b ロータ室
17 凝縮器
17−1 低圧凝縮器
17−2 高圧凝縮器
18 エコノマイザ
18−1 低圧エコノマイザ
18−2 高圧エコノマイザ
19,19a,b,19b−1,2 膨張機(膨張弁)
21a〜d,21−1a〜d,21−2a〜d 冷媒配管
22 増速機
23 軸受
24 電気ヒータ
25 潤滑油タンク
26 油濃縮器
27 油ポンプ
28 配管
29a 潤滑油供給配管
29b 潤滑油戻り配管
31 均圧管
32 ギアボックス
33 油冷却器(熱交換器)
34a,b配管
35 ポンプ
36a,b,c 配管
41 液面センサ
42 温度センサ
44 逆止弁
45 配管
46 配管
48 配管
49 配管
55 移送用タンク
56 配管
57 配管
60 加熱手段
61 ヒータ
62 配管
63 配管
64 エジェクタ
65 配管
66 配管
67 配管
68 均圧管
70 軸受室
71 均圧管
V1 弁
V2 弁
V3 弁
V3-1 弁
V3-2 弁
V3’ 三方弁
V4 三方弁
V6 弁
V7 弁
V8 弁
V9 弁
V10 弁
V10’ 弁
V11 弁
V11’ 弁
V13’ 逆止弁
V16 弁
V20 弁
1-1-15
21a-d, 21-1a-d, 21-2a-d Refrigerant piping 22
34a, b piping 35
Claims (8)
前記圧縮機の軸受を潤滑する潤滑油が貯留される潤滑油タンクを備え、前記潤滑油タンク内の潤滑油を1台の油循環ポンプで前記軸受に供給するとともに該軸受を潤滑した潤滑油を前記潤滑油タンクに戻す潤滑油循環系を1系統備え、
さらに前記低圧側冷凍サイクル系の蒸発器と前記高圧側冷凍サイクル系の蒸発器を配管で接続し、該配管に開閉弁を設けて両蒸発器の液面を略同じレベルに調節することで、高圧側の冷凍サイクル系に移動した冷媒を低圧側の冷凍サイクル系に戻し、
前記潤滑油タンク内の気相部と前記高圧側冷凍サイクル系の低圧機器の気相部とを均圧管で接続し、
前記低圧側冷凍サイクル系の蒸発器と切替え弁付きの配管で接続された潤滑油を濃縮する油濃縮器を設け、
前記潤滑油タンクと前記油濃縮器とを液戻し配管で接続し、該液戻し配管に開閉弁を設け、
前記油濃縮器の気相部を前記低圧側冷凍サイクル系の蒸発器或いは圧縮機の吸込み部に配管で接続し、該配管に開閉弁を設けたことを特徴とする圧縮式冷凍機。 A refrigeration cycle system that connects a compressor, a condenser, and an evaporator with refrigerant piping through which a refrigerant circulates is provided with two systems, a high-pressure side and a low-pressure side, and the compressors of both refrigeration cycle systems are driven by a single electric motor. And cooling the electric motor with a refrigerant of a high-pressure side refrigeration cycle system,
A lubricating oil tank that stores lubricating oil for lubricating the bearing of the compressor; and the lubricating oil in the lubricating oil tank is supplied to the bearing by a single oil circulation pump and the lubricating oil is lubricated. 1 system of lubricating oil circulation system to return to the lubricating oil tank,
Furthermore, by connecting the evaporator of the low-pressure side refrigeration cycle system and the evaporator of the high-pressure side refrigeration cycle system by piping, and providing an on-off valve in the piping to adjust the liquid level of both evaporators to substantially the same level, Return the refrigerant that has moved to the refrigeration cycle system on the high pressure side to the refrigeration cycle system on the low pressure side,
The gas phase part in the lubricating oil tank and the gas phase part of the low pressure equipment of the high pressure side refrigeration cycle system are connected by a pressure equalizing pipe,
An oil concentrator for concentrating the lubricating oil connected to the low-pressure side refrigeration cycle evaporator and a pipe with a switching valve is provided,
The lubricating oil tank and the oil concentrator are connected by a liquid return pipe, and an opening / closing valve is provided in the liquid return pipe,
A compression-type refrigerator having a gas phase portion of the oil concentrator connected to an evaporator or a suction portion of the low-pressure side refrigeration cycle system by piping, and an open / close valve provided on the piping.
前記圧縮機の軸受を潤滑する潤滑油が貯留される潤滑油タンクを備え、前記潤滑油タンク内の潤滑油を1台の油循環ポンプで前記軸受に供給するとともに該軸受を潤滑した潤滑油を前記潤滑油タンクに戻す潤滑油循環系を1系統備え、
さらに前記低圧側冷凍サイクル系の蒸発器と前記高圧側冷凍サイクル系の蒸発器を配管で接続し、該配管に開閉弁を設けて両蒸発器の液面を略同じレベルに調節することで、高圧側の冷凍サイクル系に移動した冷媒を低圧側の冷凍サイクル系に戻し、
前記潤滑油タンク内の気相部と前記高圧側冷凍サイクル系の低圧機器の気相部とを均圧管で接続し、
前記低圧側冷凍サイクル系の蒸発器と切替え弁付きの配管で接続された潤滑油を濃縮する油濃縮器を設け、
前記潤滑油タンクと前記油濃縮器とを液戻し配管で接続し、該液戻し配管に開閉弁を設け、
前記油濃縮器の気相部を前記低圧側冷凍サイクル系の蒸発器或いは圧縮機の吸込み部に配管で接続し、該配管に開閉弁を設け、
前記油濃縮器と、前記潤滑油タンクの気相部を配管で接続された機器の圧力より高い圧力の機器を配管で接続し、該配管に開閉弁を設けたことを特徴とする圧縮式冷凍機。 A refrigeration cycle system that connects a compressor, a condenser, and an evaporator with refrigerant piping through which a refrigerant circulates is provided with two systems, a high-pressure side and a low-pressure side, and the compressors of both refrigeration cycle systems are driven by a single electric motor. And cooling the electric motor with a refrigerant of a high-pressure side refrigeration cycle system,
A lubricating oil tank that stores lubricating oil for lubricating the bearing of the compressor; and the lubricating oil in the lubricating oil tank is supplied to the bearing by a single oil circulation pump and the lubricating oil is lubricated. 1 system of lubricating oil circulation system to return to the lubricating oil tank,
Furthermore, by connecting the evaporator of the low-pressure side refrigeration cycle system and the evaporator of the high-pressure side refrigeration cycle system by piping, and providing an on-off valve in the piping to adjust the liquid level of both evaporators to substantially the same level, Return the refrigerant that has moved to the refrigeration cycle system on the high pressure side to the refrigeration cycle system on the low pressure side,
The gas phase part in the lubricating oil tank and the gas phase part of the low pressure equipment of the high pressure side refrigeration cycle system are connected by a pressure equalizing pipe,
An oil concentrator for concentrating the lubricating oil connected to the low-pressure side refrigeration cycle evaporator and a pipe with a switching valve is provided,
The lubricating oil tank and the oil concentrator are connected by a liquid return pipe, and an opening / closing valve is provided in the liquid return pipe,
The gas phase part of the oil concentrator is connected to the evaporator of the low-pressure side refrigeration cycle system or the suction part of the compressor by a pipe, and an open / close valve is provided in the pipe,
Compressive refrigeration characterized in that the oil concentrator and a device having a pressure higher than the pressure of the device connected by piping to the gas phase portion of the lubricating oil tank are connected by piping, and an open / close valve is provided in the piping. Machine.
前記油濃縮器には油の濃度を検出する濃縮検出手段を備え、該濃縮検出手段の出力により油の濃縮完了を検出したら前記油濃縮器の液を前記潤滑油タンクに移動させる制御手段を備えたことを特徴とする圧縮式冷凍機。 The compression refrigerator according to claim 1 or 2 ,
The oil concentrator is provided with concentration detecting means for detecting the concentration of oil, and control means for moving the liquid of the oil concentrator to the lubricating oil tank when the completion of oil concentration is detected by the output of the concentration detecting means. A compression type refrigerator characterized by the above.
前記濃度検出手段は、溶液の露点と溶液の温度を検出する温度センサ、或いは前記油濃縮器の蒸気圧力を検出する蒸気圧力センサと溶液の温度を検出する温度センサであることを特徴とする圧縮式冷凍機。 In the compression refrigerator according to claim 3 ,
The concentration detecting means is a temperature sensor that detects a dew point of the solution and a temperature of the solution, or a vapor pressure sensor that detects a vapor pressure of the oil concentrator and a temperature sensor that detects the temperature of the solution. Type refrigerator.
前記油濃縮器からの液の出し入れの少なくとも一方を、前記油濃縮器の液面を検出して行うことを特徴とする圧縮式冷凍機。 The compression refrigerator according to claim 1 or 2 ,
A compression type refrigeration machine characterized in that at least one of taking in and out of the liquid from the oil concentrator is performed by detecting the liquid level of the oil concentrator.
前記油濃縮器からの液の出し入れの少なくとも一方を、該出し入れの経過時間を基に行うことを特徴とする圧縮式冷凍機。 The compression refrigerator according to claim 1 or 2 ,
A compression type refrigerator that performs at least one of taking in and out of the liquid from the oil concentrator based on an elapsed time of the taking in and out.
前記油濃縮器内の潤滑油を含む冷媒の加熱による潤滑油濃縮完了後に、油濃縮器内で蒸発して溜まった冷媒蒸気により昇圧する該油濃縮器内の圧力により前記潤滑油濃縮溶液を前記潤滑油タンクへ移送することを特徴とする圧縮式冷凍機の運転方法。 The operation method of the compression type refrigerator which transfers the lubricating oil concentration solution in the oil concentrator in the compression type refrigerator according to claim 1 to the lubricating oil tank,
After the completion of the concentration of the lubricating oil by heating the refrigerant containing the lubricating oil in the oil concentrator, the lubricating oil concentrated solution is reduced by the pressure in the oil concentrator increased by the refrigerant vapor evaporated and accumulated in the oil concentrator. A method for operating a compression refrigerator, wherein the method is transferred to a lubricating oil tank.
前記油濃縮器内の潤滑油を含む冷媒の加熱による潤滑油濃縮完了後に、前記潤滑油タンクの気相部を配管で接続した機器の圧力より高い圧力の機器の圧力を導入し、該圧力で前記潤滑油濃縮溶液を前記潤滑油タンクへ移送することを特徴とする圧縮式冷凍機の運転方法。 The operation method of the compression type refrigerator which transfers the lubricating oil concentration solution in the oil concentrator in the compression type refrigerator according to claim 2 to the lubricating oil tank,
After the completion of the concentration of the lubricating oil by heating the refrigerant containing the lubricating oil in the oil concentrator, the pressure of the equipment higher than the pressure of the equipment in which the gas phase part of the lubricating oil tank is connected by piping is introduced, and the pressure A method of operating a compression refrigerator, wherein the lubricating oil concentrated solution is transferred to the lubricating oil tank.
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