JPH0534025A - ガス圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】一定時間間隔毎に短い時間だけ開路する開閉弁
１２を設けた油戻し管１３により、圧縮機４の吐出管７
の途中に設けられた油分離器９と吸入管３を連通させ
る。また、起動時、吐出ガスを吸入管３にバイパスさせ
るバイパス回路１５により、吸入管３と開閉弁１２の入
口側の油戻し管１３を連通させる。 【効果】油分離器から圧縮機側への油戻しによる吐出ガ
ス流量の低下を最少にして効率向上が図れ、圧縮機側へ
油を確実に戻すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油潤滑式や油冷却式の
ヘリウム用などのガス圧縮装置に係り、特に、油分離器
からの油戻しによる吐出ガス流量の低下を防止するのに
好適なガス圧縮装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の装置は、例えば、特開昭51−7361
3 号公報に開示されたように、圧縮機の吐出管の途中に
設けた油分離器で分離した油を、電磁弁を設けた油戻し
管を介して、圧縮機の吸入管、または、圧縮途中の圧縮
室に戻しており、電磁弁は圧縮機の運転中、常時、開路
されていた。

【０００３】また、起動時は、ガス圧縮装置に接続され
る冷凍機の温度が低下していないため、冷凍機を流れる
ガスの体積流量が大きくなり、冷凍機の絞り部での圧力
損失が増大して圧縮機の吸入圧力が極端に低下する。こ
れを防止するために、従来は、例えば、特開昭61−2356
50号公報に開示されるように、バイパス回路により吐出
側配管と吸入側配管を連通させ吐出ガスをバイパスさせ
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、圧
縮機の運転中、常時、吐出ガス、例えば、ヘリウムガス
も油戻し管を介して圧縮機の吸入管または圧縮途中の圧
縮室に戻ることになり、ガス圧縮装置出口の吐出ガス流
量が大幅に低下してしまうという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、油戻しによる吐出ガス流
量の低下を最少にして効率向上を図り、圧縮機側へ油を
確実に戻すことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、油戻し管に
設けた開閉弁を一定時間間隔毎に短時間だけ開路するこ
とにより達成される。さらに本発明では、油分離器で分
離された油を確実に圧縮機側へ戻すために、起動時、吐
出ガスを圧縮機の吸入側へバイパスさせるバイパス回路
を、圧縮機の吸入管と開閉弁入口側の油戻り管、また
は、油分離器の分離油貯留部空間とを連通させるように
設ける。

【０００７】

【作用】油戻し管に設けた開閉弁を一定時間間隔毎に短
時間開路させることにより、油分離器で分離された油を
圧縮機側へ戻すことができる。従って、油戻し管を介し
て油と共に圧縮機側へ戻る吐出ガスの流量を低減するこ
とができ、ガス圧縮装置出口の吐出ガス流量の低下を最
少にすることができる。

【０００８】ここで、油戻し管に設けた開閉弁が開路す
るまでの一定時間間隔より短い時間で圧縮機を停止させ
た場合、油分離器で分離された油を圧縮機側へ戻すこと
ができなくなる。そこで本発明では、起動時、吐出ガス
を圧縮機の吸入側へバイパスさせるバイパス回路を、圧
縮機の吸入管と開閉弁入口側の油戻し管、または、油分
離器の分離油貯留部空間とを連通するように設ける。こ
れにより、油分離器で分離された油を、起動時にこのバ
イパス回路を介して圧縮機の吸入側へ戻す。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１により説明す
る。冷凍機、例えば、ヘリウム冷凍機に高圧ヘリウムガ
スを供給するガス圧縮装置２を二点鎖線で示す。ガス圧
縮装置２を構成する機器は、圧縮機４，冷凍機１から低
圧ガスを圧縮機４へ戻す吸入管３，圧縮途中の圧縮室
に、冷却の目的で油冷却器５により冷却した油を圧力差
を利用して強制注入する油注入回路６，圧縮機４から冷
凍機１へ高圧ガスを供給する吐出管７、吐出管７の途中
に設けられたガスクーラ８と油分離器９、油分離器９で
分離された油を開閉弁１２を介して吸入管３へ戻す油戻
し管１３、起動時吐出ガスを差圧調整弁１４を介して吸
入管３へバイパスさせるバイパス回路１５である。油分
離器９は上部にフィルタ１０を備え、底部は分離油貯留
部空間１１となっている。本実施例では、油戻し管１３
は油分離器９と吸入管３を連通している。また、バイパ
ス回路１５は吸入管３と開閉弁１２入口側の油戻し管１
３とを連通している。図中、実線の矢印はガスの流れ、
破線の矢印は油の流れを示す。

【００１０】次に、本実施例の作用について説明する。
冷凍機１から戻る低圧ガスは圧縮機４で圧縮され油を含
んだ高温高圧のガスとなって吐出管７に吐出され、吐出
管途中のガスクーラ８で冷却され、油分離器９のフィル
タ１０を通る間に油を分離され純粋なガスとなって冷凍
機１へ供給される。一方、油分離器９で分離された油は
分離油貯留部空間１１に貯留され、開閉弁１２を一定時
間間隔毎に短時間開路することにより、高低圧力差によ
って油戻し管１３を通って吸入管３に流入する。このと
き、吐出ガスも油と共に吸入管へ流入する。開閉弁１２
の開路時間は、油分離器９で分離された油の量と油戻し
管１３における流動抵抗によるが、例えば、ヘリウム用
のガス圧縮装置の場合、一時間毎に数十秒から数分程度
で十分油を吸入管３に戻すことができる。従って、油戻
し管１３を介して油と共に吸入管３へバイパスする吐出
ガスの流量を低減することができ、ガス圧縮装置２から
冷凍機１へ供給される吐出ガス流量の低下を最少にする
ことができる。

【００１１】また、起動時は、冷凍機１の温度が低下し
ていないため、冷凍機１を流れるガスの体積流量が大き
くなり、冷凍機１の（図示されていない）絞り部での圧
力損失が増大して、圧縮機の吸入圧力が低下し、吐出圧
力も上昇して、保護装置として設けられる（図示されて
いない）低圧スイッチ、または、高圧スイッチが作動し
運転不能におちいる。これを防止するために、高低圧力
差（吐出圧力と吸入圧力の差）が増大した場合に開路す
る差圧調整弁１４をバイパス回路１５に設けて、吐出ガ
スを開閉弁１２入口側の油戻し管１３から吸入管３へバ
イパスさせている。起動前に油分離器９の分離油貯留部
空間１１に油がたまっていた場合、起動後、この油も吐
出ガスと共に、開閉弁１２の入口側の油戻し管１３及び
バイパス回路１５を通って吸入管３に戻される。

【００１２】ここで油戻し管１３に設けた開閉弁１２が
開路するまでの一定時間間隔より短い時間で圧縮機４を
停止させた場合、油分離器９で分離された油が分離油貯
留部空間１１に留まったままとなる。しかし、本実施例
では、差圧調整弁１４を設けたバイパス回路１５により
吸入管３と開閉弁１２の入口側の油戻し管１３を連通さ
せているので、前述のように、次の起動時に、分離油貯
留部空間１１に留まった油を、吐出ガスと共に開閉弁１
２入口側の油戻し管１３及びバイパス回路１５を介して
吸入管３に確実に戻すことができる。

【００１３】尚、上述の実施例では、油戻し管１３の一
端を吸入管３に連通させたが、圧縮途中の圧縮室また
は、図１で（図示されない）圧縮途中の圧縮室に連通し
ている油冷却器５出口側の油注入回路６に連通させて
も、本発明により前述と同様の効果を達成できる。

【００１４】また、上述の実施例では、バイパス回路の
一端を、開閉弁１２の入口側の油戻し管に連通させた
が、油分離器９底部の分離油貯留部空間１１に連通させ
ても、本発明により前述と同様の効果を達成できる。

【００１５】また、上述の実施例では、油戻り管１３に
は開閉弁１２を設けたが、キャピラリチューブなどの絞
り機構と開閉弁１２とを直列に設けても、本発明により
前述と同様の効果を達成できる。

【００１６】また、上述の実施例では、バイパス回路１
５には差圧調整弁１４を設けたが、電磁弁、あるいは、
絞り機構と電磁弁を直列に設けて、起動時にこの電磁弁
を開路しても、本発明により前述と同様の効果を達成で
きる。

【００１７】さらに、上述の実施例では、油分離器９が
一個の場合を説明したが、油分離器９が吐出管７に複数
個設けられている場合でも、開閉弁を設けた油分離器と
同数の油戻し管の一端を各油分離器に連通させ、他端を
各々、吸入管３または圧縮途中の圧縮室に連通させると
共に、各油戻し管入口側の油戻し管、または、各油分離
器の分離油貯留部空間に、油分離器と同数のバイパス管
の一端を連通させ、他端を各々、吸入管３に連通させて
も、本発明により前述と同様の効果を達成することがで
きる。

【００１８】また、油分離器９が吐出管７に複数個設け
られている場合に、開閉弁を設けた油分離器と同数の油
戻し管の一端を各油分離器に連通させ、他端を一本の油
戻し管に連通させ、この一本の油戻し管を吸入管３また
は圧縮途中の圧縮室に連通させ、各開閉弁入口側の油戻
し管、または、各油分離器の分離油貯留部空間に、油分
離器と同数のバイパス管の一端を連通させ、他端を一本
のバイパス管に連通させ、この一本のバイパス管を吸入
管３に連通させても、本発明により前述と同様の効果を
得ることができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、吐出ガスを圧縮機の吐
出側から吸入側へバイパスさせるバイパス回路の接続位
置を変え、油分離器と圧縮機の吸入管を連通させる油戻
し管に一定時間間隔毎に短時間開路する開閉弁を設けた
ので、油戻し管を介して油分離器から油と共に圧縮機側
へバイパスする吐出ガス流量を低減することができ、ガ
ス圧縮装置出口での吐出ガス流量の低下を最少にして効
率向上が図れ、油分離器で分離された油を圧縮機側へ確
実に戻すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るガス圧縮装置の系統図。

【符号の説明】

２…ガス圧縮装置、３…吸入管、４…圧縮機、７…吐出
管、９…油分離器、１１…分離油貯留部空間、１２…開
閉弁、１３…油戻し管、１５…バイパス回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】油潤滑式の圧縮機と、前記圧縮機の吐出管
   の途中に設けた油分離器と、開閉弁を介して前記油分離
   器と前記圧縮機の吸入管または圧縮途中の圧縮室とを連
   通する油戻し管と、起動時に吐出ガスを前記圧縮機の吐
   出側から吸入側へバイパスさせるバイパス回路を設けた
   ガス圧縮装置において、前記油戻し管に設けた前記開閉
   弁を一定時間間隔毎に短時間開路し、かつ、前記バイパ
   ス回路により、前記圧縮機の吸入管と前記開閉弁入口の
   油戻り管、または、前記油分離器の分離油貯留部空間と
   を連通させたことを特徴とするガス圧縮装置。