JPH06103040B2 - 油回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、遠心コンプレッサに関し、特に、そのコレク
タ構造の底部に蓄積する潤滑油を回収する方法及び装置
に関する。

［従来の技術及び発明が解決すべき課題］ 強冷型のエアコンディショニング装置に用いられている
遠心コンプレッサは、潤滑油が、動力伝達装置から機械
の他部位へ移動してしまいがちである。従って、このよ
うな装置においては、損失した油を回収し、これを動力
伝達装置に返戻して、機械の連続作動を可能にし、油の
混入によって熱交換器の性能が損なわれるのを防止する
必要がある。

即ち、コンプレッサ入口周辺の、油が滞留する場所か
ら、油を抽出する必要がある。このため、一般には、ボ
リュート頂部の圧縮排出縁からの高圧排気ガスによっ
て、駆動されるエジェクタが用いられているが、コンプ
レッサの空力部位に流入する油を、油が熱交換器内を通
過する以前に回収する試みはなされていない。

近年、インペラ周辺領域のボリュートの代わりにコレク
タを用いる形態の遠心コンプレッサが開発されてきてい
る。このような装置においては、先述のように、入口キ
ャビティ近傍の油が、滞留しやすいことに加え、コレク
タ内に油が蓄積する問題も抱えている。即ち、ボリュー
ト内では、十分な速度のガス流によって生じる円周状の
圧力差により、油をボリュート外へ排出するのに反し
て、コレクタには、より小規模の円周状の圧力差しか生
じないため、油が、コレクタ底部に蓄積されやすい。こ
の油の蓄積が過剰量に達すると、コンプレッサからの適
当なガス流の流入を妨害することになる。

従って、本発明の目的は、遠心コンプレッサにおける油
回収装置を改善することにあり、また、コンプレッサの
空力部位に流入する油が、熱交換器を通過する以前に、
油を回収することにある。

さらに、本発明の目的は、従来のボリュート構造に代え
てコレクタを用いた遠心コンプレッサにおける、コレク
タ底部への油の蓄積を防止する装置を供給することにあ
る。

また、本発明の目的は、経済的に生産可能で、使用効果
の高い、油回収装置を用いた遠心コンプレッサを提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の、遠心コンプレッ
サの入口ハウジング底部より潤滑油を除去し、該油を油
だめに流入させる、油回収装置において、 前記入口ハウジング底部に連通する低圧経路を有するエ
ジェクタポンプと、前記油だめに連通する排出ノズルと
を設置し、 前記エジェクタポンプが、前記油が蓄積された前記遠心
コンプレッサのコレクタ底部より、高圧の冷却剤ととも
に、高圧の油を流入する高圧流入口を設置し、 前記コレクタを、コンプレッサのディフューザ部位から
の圧縮冷却剤を収集する、十分に対称的な円形の断面を
有し、底部に前記油を蓄積可能にする構成とし、 該コレクタ底部と前記エジェクタの高圧入口とを連通し
て、前記コレクタ底部より、該底部に蓄積された前記油
を排出除去する、高圧排出管を設置する。

［作用］ 本発明において、遠心コンプレッサのコレクタ底部に開
口端を設置した高圧経路を、キャビティ底部に開口端を
設置した低圧経路とを接続し、この接続部をエジェクタ
とすることによって、高圧ガスがコレクタ底部の油を開
口端から高圧経路に押し出し、この油がエジェクタを通
過する際に、その圧力によって、キャビティ底部の油を
低圧経路から吸引し、双方の部材に滞留する油を共に油
だめに回収し、潤滑系に再供給するように作用する。

［実施例］ 第１図において、本発明10は、遠心コンプレサ11内に搭
載されるものであり、本コンプレサ11には、冷却用蒸気
を高速度に加速するインペラ12と、運動エネルギーを圧
力エネルギーに変換する際に、冷却剤を減速するディフ
ューザ13と、排出蒸気を収集して、コンデンサへ送るコ
レクタ14が設置されている。コンプレッサの他端に密封
された電気モータ（図示せず）が、低速軸16を回転さ
せ、これを順に、駆動ギア17、被駆動ギア18、高速軸19
と接続させて、インペラ12に動力を与える。

高速軸19は、その両端に配設した軸受21及び22により支
持され、軸受22は、軸19の放射方向の位置を維持する主
軸受として作用するとともに、軸の軸方向の位置を維持
する推力軸受として、作用する。

これらの軸受の潤滑は、以下のようにして、行われる。
低速軸受23を潤滑した潤滑油は、経路24を下降して軸受
21を潤滑する。次いで、油は、軸受21の左側より、開口
部26を経て、油だめ27に流入する。同様に、油は、軸受
の右側より、開口部28を経て、油だめ27に流入する。他
の低速軸軸受（図示せず）を潤滑した油も、開口部26を
経て油だめ27に流入する。

さて、高速軸19の他端に設置された軸受22には、その放
射方向内周面を、潤滑油が潤滑するように、管状の油流
入経路31が設けられるとともに、油を軸19から、放射方
向外側に飛ばして油きりを行う油きり32が設けられてい
る。さて、軸受22からきられた油は、環状のキャビティ
33及び経路34を介し、油だめ27に流入する。

インペラ12によって、増強される空力的推力に、逆方向
に作動して、この力と平衡をとるために、インペラホイ
ール12の後方に設けた低速与圧キャビティ36が、バラン
スピストンとして作用する。インペラ12内には経路37を
設置して、キャビティ36内の圧力を、コンプレッサの吸
入領域38内と同じ低圧に維持する。動力伝達室41内の圧
力が、上記キャビティ36内の圧力より高いため、また、
部分的に負荷をかけるために、ラビリンスシールを軸受
22とインペラ12の間に配置して、油が、動力伝達部から
バランスピストン36内に流入するのを封止する。この方
法は、ラビリンスシールを、高圧ガスで与圧する方法と
ともに、周知である。ラビリンスシールを与圧する高圧
ガスは、経路42及びこれと接続する経路43によって導入
される。

一方、冷却剤は、コンプレッサ11内を以下のように流れ
る。

まず、冷却剤は、吸引ハウジング46の入口開口部44から
流入し、ブレードリング47及びガイドベーン39を経由
し、シュラウド48の外側により画成される圧縮吸入領域
38に流入する。次いで、冷却剤は、インペラ12に流入
し、ここで圧縮される。

冷却剤は、気化器からコンプレッサ内に流入する際に
は、気体状態であるが、コンプレッサ内で、液化し、潤
滑油と混合されて、滴状の懸濁液となる。この懸濁液
が、吸引ハウジング46に流入し、ブレードリング47を通
過する際に、液滴がこれらの構造物の側壁に付着する傾
向がある。懸濁液が、側壁内に沿って軸方向に移動する
と、滴は、やがてブレードリング47及びシュラウド48間
のギャップ49に達する。油は接触面に吸着しやすいた
め、このような部材間のギャップを埋めることができず
に、ギャップの一点に滞留し、ギャップ内に沿って下降
し始め、吸引ハウジング46下部のキャビティ51に流入す
る。キャビティ51内に蓄積された油はすべて潤滑系から
除去される形となるため、この油をキャビティ51から除
去して潤滑系に返戻することが重要となる。一般には、
この目的で、エジェクタが用いられているが、本発明の
エジェクタ系は、従来の系に加えて、以下に記す機能も
兼ね備えている。

従来のエジェクタ系と同様に、吸引あるいは低圧経路52
に、キャビティ51底部に開口する、開口端53を設け、キ
ャビティ底部と、エジェクタ56の吸引部54とを連通させ
る。また、従来と異なり、コレクタ14の底部に開口する
流入端58を設けた高圧経路57を配置して、エジェクタ56
の高圧吸引部59と連通させる。

コンプレッサ作動時には、コレクタ14内の高圧冷却上記
が、高圧経路57に流入して、エジェクタ56を作動させ、
これにより、低圧経路52内に、キャビティ51の底部よ
り、蓄積された油を吸引して、排出経路61から油だめ27
に排出する。前述のように、作動中の遠心コンプレッサ
のコレクタの構造及びその特性から、油は、コレクタ14
底部に蓄積する傾向があるが、高圧冷却剤が、高圧経路
の流入端58より流入するため、ここに蓄積された油は、
すべて高圧経路57に流入し、エジェクタ56を介して、キ
ャビティ51から吸引された油とともに排出経路61を介し
て排出され、油だめ27に流入回収される。このようにし
て、エジェクタ56は、キャビティ51及びコレクタ14底部
の油をどちらも吸引して回収する。

尚、上述した実施例は、本発明の理解の一助とするため
に記載したものにすぎず、本発明は上述の実施例に限定
されるものでなく、特許請求の範囲に記載した本発明の
主旨を逸脱しない範囲におけるあらゆる変更、変形が可
能である。

［効果］ 本発明によって、高圧冷却ガスのコレクタ底部に開口端
を設けた高圧経路を、キャビティ底部に開口端を設けた
低圧経路と連通させて、その連通部位にエジェクタ部を
構成することによって、ガスの圧力でコレクタ底部に滞
留する油が開口端から高圧経路に流入し、この高圧状態
の油流がエジェクタを通過する際に、これと連通する低
圧経路より、キャビティ底部に滞留する油をも吸引し
て、双方に滞留している油を油だめに回収して、潤滑系
に再供給することが可能になる。これによって、油を、
直接滞留部位から回収することができるため、熱交換器
の性能を損なう恐れがなくなる。また、油の滞留部位の
底部に開口端を設けた経路を接続してエジェクタ部を構
成するだけの簡単な構成であるため、設置が簡単で製造
コストを抑えながら、高い効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

添付する図面において、第１図は、本発明を含む遠心コ
ンプレッサの部分断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】遠心コンプレッサの入口ハウジング底部よ
   り潤滑油を除去し、該油を油だめに流入させる、油回収
   装置において、 前記入口ハウジング底部に連通する低圧経路を有するエ
   ジェクタポンプと、前記油だめに連通する排出ノズルと
   を有し、 前記エジェクタポンプが、前記油が蓄積された前記遠心
   コンプレッサのコレクタ底部より、高圧の冷却剤ととも
   に、高圧の油を流入する高圧流入口を有することを特徴
   とする、油回収装置。
2. 【請求項２】遠心コンプレッサの入口から前記コンプレ
   ッサより供給される高圧ガスによって、油だめに、蓄積
   された潤滑油を供給するエジェクタを有する油回収装置
   において、 前記コンプレッサのディフューザ部位からの圧縮冷却剤
   を収集する、十分に対称的な円形の断面を有し、底部に
   前記油を蓄積可能にするコレクタと、 該コレクタ底部と前記エジェクタの高圧入口とを連通し
   て、前記コレクタ底部より、該底部に蓄積された前記油
   を排出除去する、高圧排出管を有することを特徴とす
   る、油回収装置。
3. 【請求項３】遠心コンプレッサの入口から、該コンプレ
   ッサ底部に蓄積する潤滑油を除去して、油だめに流入さ
   せる油回収装置を駆動する方法において、 コレクタ底部とエジェクタの高圧入口との間に、高圧排
   出管を設け、該排出管内に高圧流を排出可能にする工程
   と、 前記高圧流によって、エジェクタを駆動するとともに、
   前記コレクタ底部に蓄積する前記油を除去する工程とを
   有することを特徴とする、駆動方法。