JPH05312418A - 油分離器 - Google Patents

油分離器

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JPH05312418A
JPH05312418A JP12171892A JP12171892A JPH05312418A JP H05312418 A JPH05312418 A JP H05312418A JP 12171892 A JP12171892 A JP 12171892A JP 12171892 A JP12171892 A JP 12171892A JP H05312418 A JPH05312418 A JP H05312418A
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JP
Japan
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oil
refrigerant gas
heater
pressure
compressor
Prior art date
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Pending
Application number
JP12171892A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Haeda
芳夫 蝿田
Kensaku Kokuni
研作 小国
Masatoshi Muramatsu
正敏 村松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH05312418A publication Critical patent/JPH05312418A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2105Oil temperatures

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷媒ガスによる泡立ちのない油を確実に戻すこ
とができ、1台の油分離器から2台の圧縮機へ油を戻す
ことが出来る油分離器を提供する。 【構成】油分離器は、円筒形の密閉容器とその中の上部
に油分離機構部があり、分離器は筒形状したエレメント
6で行う。密閉容器には冷媒ガスの入口9と、油が分離
された冷媒ガスの出口から成っている。密閉容器の底部
は油溜で底付近から細い管により油を抜く構造の組み合
せとなっている。中間部には圧力検出センサ,底部には
油ヒータと油の温度検出センサから構成されている。ヒ
ータの制御をするためにの圧力変換器,温度増幅器、及
び電圧制御器から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷凍装置の冷凍サイクル
において、圧縮機から吐出された高圧の冷媒ガス中に混
入する冷凍機油を分離するのに好適な機構を備えた冷凍
装置の油分離器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の油分離器として、冷凍空
調便覧第4版 基礎編(発行 日本冷凍協会、発行日昭
和56年5月30日)の第1編第7章 付属機器に記載
されているものが良く知られており、このものは図6に
示したように、本体51に冷媒ガスの入口管53、上部
に出口管54をそれぞれ接続され、本体1の内部に油を
分離するエレメントであるデミスタ52を配置されてい
る。
【0003】冷凍装置の圧縮機から吐出された冷媒ガス
矢印Dは、入口管53を介して本体51内に導入し、こ
の導入ガスをデミスタ52を経て出口管54の矢印E側
に排出し、このデミスタ52を通過する時に霧状の油の
粒子が接触するために捕収される。油の粒子が大きくな
って自重で落下し冷媒ガスと分離される。55は分離さ
れた油の油抜き口である。このほかには、実開平3−412
41号公報に記載のように、本体側面のデミスタ内を通過
する際に油を分離する機構となっている。
【0004】而して、この種の従来構造の油分離器は、
分離された油は油溜めの底部から油を抜く機構となって
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで図6に示す従
来技術の油分離器では、冷媒ガスの入口管53から本体
51内に入り分離機構部のエレメント52内に冷媒ガス
と共に導入された油が、エレメント52内を通過すると
きに、壁に衝突したり、膨張,拡散などの現象により細
かいミスト状の油の粒子が大きく発達すると、自重によ
って下部へ落下し分離される。分離された油は、圧縮機
の潤滑油として差圧で圧縮機内の低圧側に戻される。従
来の油の戻す位置は、一般に、圧縮機の吸入口側へ戻す
機構となっている。この機構では、圧縮機内の油溜め底
部に一旦戻され、クランクシャフト軸下部から差圧給油
あるいは、遠心給油機構によって軸受部に給油する。前
述の差圧給油機構においては問題ないが、圧縮機内に油
溜めがない直接クランクシャフト軸下部の給油口に直接
配管接続して給油する構造(外部給油方式)では、油分
離器内の圧力及び温度変化が発生すると油に溶け込んで
いる冷媒が蒸発すると、クランクシャフト軸の給油口が
ガスによって塞がり給油が出来なくなり軸受部の焼損事
故が発生する一つの原因であった。本発明の目的は、油
の中に溶け込んでいる冷媒が蒸発しない条件に保つこと
により、信頼性の高い軸受給油機構により焼損事故を完
全に防止する機構を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の油分離器は、密
閉容器内の油溜めにヒータを備え、油の中に冷媒ガスが
寝込まない温度条件に保つ機構を備えることにより行
う。一般に油の中に冷媒ガスが寝込まない温度条件は、
油の種類によって特性がきまっているので、制御器に条
件を設定することが出来る。ここでは、効率のよい油温
度の制御方法として、密閉容器内の圧力制御はヒータの
入力電圧を変えることによりヒータ容量を変化させて行
う方法、さらには、油の温度制御についてもヒータの入
力電圧を変化させることによりヒータ容量かえて油の温
度を素早く制御する方式を備えることにより、確実に給
油出来る機構により達成出来る。
【0007】
【作用】圧縮機から吐出した冷媒ガスは、本体内に入り
エレメント部を冷媒ガスが通過する際、膨張,拡散作用
などにより油を分離する。分離された油は、本体の底部
に溜る。溜った油は、圧縮機クランクシャストの軸受部
の潤滑油として本体の油溜め部の底から圧縮機クランク
シャフト軸の底部に配管で直結させ、クランクシャフト
軸に設けた給油孔から差圧給油方法によって軸受部に給
油する。本体の圧力は、圧力センサで検出した信号を変
換器を介してヒータの制御器へ入力し、ヒータの入力電
圧を制御する。さらには、油温度は、温度センサにより
検出し信号は増幅器を介してヒータの制御器へ入力し、
油温度によってヒータの入力電圧を制御する。前記に示
したヒータの制御方式を用いることにより、油分離器内
の過度的な温度及び圧力変化に対して素早く対応出来の
で、油の中に溶け込んでいる冷媒ガスの蒸発現象を抑制
することが出来る。本体内の圧力及び温度を検出し油ヒ
ータの入力電圧を最適な条件油温になるように制御する
ことが出来る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実地例を図により説明す
る。図1は本発明の一実地例に係る油分離器の系統図で
あって、図2は分離機構部の断面図を示し、図4は図1
に示した油分離器内の圧力及び温度変化とヒータ入力電
圧との関係を示した特性図、図3は油分離器の応用例の
説明図で、図5は冷凍サイクルに油分離器が使用された
一例を示す説明図である。1は油分離器の本体、2は上
蓋で、3は底蓋であって、4は支え足で、5は下部の仕
切り固定板で、6は上部の仕切り固定板であって、7は
エレメントであって、8は冷媒ガスの入口管、矢印A及
びBは冷媒ガスの流れ方向を示す。9は冷媒ガスの出口
管。10は分離された油を示し、11は油抜き管、12
は油ヒータ、13は圧力検出センサ、14は油温度検出
センサ、15は圧力変換器、16は増幅器、17は油ヒ
ータ12の電圧制御器、18はヒータ12の入力電源を
示す。次に、分離機構部のA−A断面図で矢印の方向か
ら見た図が図2で、下部側の油溜めと分離機構の仕切り
は、固定板5で分離された油が下部に落下出来るように
パンチングメタル構造からなり、エレメント7は円筒形
となっている。本体上部に油分離機構、下部には油溜め
の配置となった構造となっている。次に、図1及び図2
を用い油分離と油ヒータの電圧制御について説明する。
ここでは図示してないが、冷凍装置の圧縮機から吐出さ
れた冷媒ガスは、入口管8からは本体1内に入りエレメ
ント7外周から内側へ通過するときに、膨張,拡散,衝
突現象の繰り返しによりミスト状の油は大きな粒子とな
り自重により下部へ落下する。分離された油10は下部
の油溜めに溜る。溜った油は、油抜き管11より差圧給
油によって、ここでは図示してないが圧縮機へ戻され
て、各軸受部の潤滑油となる。圧縮機の運転条件によっ
て本体1の圧力変動が起こる。圧力センサ13が本体1
内の圧力を検出し油10の中に溶け込んだ冷媒ガスが蒸
発しない圧力条件を作るために、ヒータ12の入力電圧
を圧力変換器15を介して電圧制御器17により行う機
構である。短時間で油の温度を制御し行う。次に、油1
0の温度を検出した信号を、増幅器16を介してヒータ
12の入力電圧を電圧制御器17によりヒータ12の入
力電圧を制御して、油10の温度を調節することによっ
て油10の中に溶け込んだ冷媒ガスの蒸発を防止する。
次に、圧力及び温度条件とヒータの入力電圧の制御関係
を示したものを図4に示す。図4のグラフから分かるよ
うに圧力及び温度とヒータの入力電圧は反比例の関係に
ある。
【0009】油分離器の本体1内の圧力及び油温度を検
出し、油ヒータの電圧を制御して油10温度の変化に対
して素早く対応出来る制御機構である。図4に示してあ
る矢印方向は、値はいずれも大きくなる事を示す。応用
例として、これまで使用出来なかった方法を図3に示し
たが、油戻し管11,11aは2台の圧縮機に本体1内
の油を同時に戻すことは前述の現象により出来なかった
が、本発明は油10の温度制御が素早く対応出来る機構
であり、冷媒ガスの蒸発現象を確実に防止することが出
来るので、圧縮機への給油機構の信頼性が向上した。矢
印A,Bは冷媒ガスの流れる方向を示した。図5に示す
のは、冷凍サイクルに使用された油分離器1の応用例で
ある。100,200は圧縮機を示し、1は油分離器の
本体を示し、両サイドに矢印方向に油戻し管11,11
aがある。b1,b2の矢印は冷媒ガスの流れ方向を示
している。次に、全体の冷凍サイクルについて説明す
る。圧縮機100と圧縮機200から吐出された冷媒ガ
スは油分離器1へ入り、冷媒ガスに含まれたミスト状の
油は分離され、冷媒ガスはaの矢印方向へ進み凝縮器4
0内では冷却水130により冷却され、冷媒ガスは熱交
換されて高圧の液冷媒状態となり、膨張弁50で減圧さ
れると液冷媒は蒸発し、蒸発器部60でファン70等に
より外気と熱交換し、冷却された空気6aが得られる。
蒸発器60で熱交換した低圧のガスは、弁80,90を
介し圧縮機100と圧縮機200に戻る。圧縮機が2台
使用される目的は、広範囲に容量制御するために使用さ
れるために最適な制御方法で、1台の圧縮機を止めるこ
とにより比較的簡単に行うことができる等の利点があ
る。
【0010】
【発明の効果】本発明によれば、圧縮機の運転条件にか
かわりなく分離された油を圧縮機へ確実に戻すことがで
きるので、圧縮機の軸受の焼損事故がなくなる。さらに
は、1個の油分離器で2台の圧縮機に油を戻し軸受部に
給油することが出来、冷凍サイクル装置の原価が安価と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実地例に係る油分離器の系統図。
【図2】油分離機構部の断面図。
【図3】油分離器の応用例の説明図。
【図4】圧力及び温度変化とヒータ入力電圧との関係を
示した特性図。
【図5】冷凍サイクルに油分離器が使用された一例を示
す説明図。
【図6】従来技術の油分離器の断面図。
【符号の説明】
1…本体、2…上蓋、3…底蓋、4…支え足、5…固定
板、6…固定板、7…エレメント、8…冷媒ガスの入口
管、9…出口管、10…分離された油、11…油抜き
管、11a…油抜き管、12…油ヒータ、13…圧力検
出センサ、14…油温度検出センサ、15…圧力変換
器、16…増幅器、17…電圧制御器、18…入力電
源、40…凝縮器、50…膨張弁、60…蒸発器、70
…ファン、80…弁、90…弁、100…圧縮機、13
0…冷却水、200…圧縮機、6a…冷却された空気、
a…吐出された冷媒ガスの流れ方向、b1,b2…圧縮
機へ戻る冷媒ガスの流れ方向、51…本体、52…デミ
スタ、53…入口管、54…出口管、55…油抜き口、
D、E…冷媒ガスの流れ方向。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】密閉容器内に、冷凍装置の圧縮機から吐出
    される高圧の冷媒ガス内に含まれるミスト状の油を分離
    する油分離器で、上部が分離機構、下部は油溜めの構造
    において、油溜め部にヒータを備えヒータの入力電圧
    は、油分離器容器内の圧力及び油温によって変化する機
    構を備えたことを特徴とする油分離器。
JP12171892A 1992-05-14 1992-05-14 油分離器 Pending JPH05312418A (ja)

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JP12171892A JPH05312418A (ja) 1992-05-14 1992-05-14 油分離器

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