JPH0674578A - 二元冷凍装置の低温側サイクルにおける受液器からの油戻し方法並びにその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二元冷凍装置の低温側サイクルにおいて、圧
縮機吐出口より冷媒ガスと共に吐出されて、受液器内に
滞留している冷凍機油を、運転中に容易に抜き出して圧
縮機に戻し、圧縮機の油切れを予防し、連続運転を可能
にし、かつ蒸発器内に油が流入するのを未然に防ぎ、蒸
発器の冷却効果を高める。 【構成】 圧縮機１３の吐出側の油分離器１１と凝縮器
１の間に熱交換器５を介在させ、受液器２からの油抜き
管を熱交換器と連結する。熱交換器と別途の油分離器７
の間に蒸発圧力調整弁９を設け、冷凍機油の温度を冷凍
機油の流動点以上に維持して、圧縮機１３のクランクケ
ースに戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二元冷凍装置の低温側
サイクルにおいて、受液器からの油戻し方法および装置
に関するものであり、特に受液器内に滞留する冷凍機油
を冷媒液と共に抜き出し、圧縮機からの叶出ガスと熱交
換し、冷媒液を気化分離後、冷凍機油を油分離器を経て
圧縮機のクランクケースに戻す油戻し方法および装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フロン（Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ５０２等）
を冷媒とする通常の冷凍装置においては、冷媒の冷凍サ
イクルと共に冷凍機油も一つのサイクルを形成し、冷媒
と共に装置内部を廻って圧縮機に戻るシステムになって
いる。即ち圧縮機内部を潤滑する冷凍機油の一部が、冷
媒ガスと共に叶出口より叶出され油分離器にて分離され
圧縮機に戻るが、分離しきれない油もそのまま冷媒と共
に装置内（蒸発器を含む）を廻って圧縮機に戻るように
なっている。

【０００３】しかし超低温冷凍装置においては、二元冷
凍装置の低温側サイクルにＲ２３を使用するようになっ
てきて、圧縮ガスの温度が上昇し、油分離器での油の分
離が悪く、かつ凝縮器通過後受液器の冷媒液の上部に二
層分離して滞留し、圧縮機に戻らなくなる。

【０００４】このため圧縮機は潤滑不良となり、新たに
冷凍機油を補給せねばならない。また受液器内冷媒液面
の上部に滞留している油は貼度が高く抜き出しが難し
く、蒸発器に流入した油は、蒸発器のデフロストと併用
して蒸発器内外を加熱し冷媒ガスと共に圧縮機クランク
ケースに戻す方法もあるが、受液器に滞留している油
は、受液器の冷媒液面上部より一旦油溜器に取り出し、
高圧冷媒ガス、電気ヒーター、温水ヒーター等で加熱し
液冷媒を蒸発させ、ガス化した冷媒を圧縮機にて吸入
し、その後に油を取り出す３段階ないしは４段階の過程
を経て処理しているのが現状である。

【０００５】従って、油の処置のために余分のエネルギ
ーや時間を費し、処置中は圧縮機を一時的に停止するの
で、その間に冷蔵温度が上昇し、その温度を回復するた
めに、エネルギーや時間が必要になったり、冷蔵品の品
質が低下したりする悪循環を繰り返す状況であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】二元冷凍装置の低温側
サイクルにおいて、受液器内に圧縮機吐出口から冷媒ガ
スと共に吐出されてきた油が凝縮器および受液器に滞留
し、圧縮機に戻らないために圧縮機は潤滑不良となり、
冷凍機油を補給しなければならなくなる。また、受液器
中に大量に油が滞留すると、冷媒の流れに支障をきた
す。本発明は前記課題を解決するために、この滞留した
冷凍機油を圧縮機に戻す方法および装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題解決のために、
本発明においては二元冷凍装置の低温側サイクルの圧縮
機と凝縮器の間（油分離器がある場合は、油分離器と凝
縮器の間）に熱交換器を設け、該熱交換器内に受液器内
に滞留している油を、その周囲に存在する冷媒液と共に
自動膨張弁を経て流量を調節しながら送り込み、該熱交
換器内で冷媒液を蒸発させて油を分離し、油分離器に流
入させる。

【０００８】この時圧縮機の吸入圧力が低いため油の温
度が低下し、流動点以下となって油が流れなくなるの
で、油分離器と圧縮機の間に蒸発圧力調整弁を設置し、
熱交換器内および油分離器の冷媒の蒸発圧力（温度）を
一定に保つようにして、油の流動性を維持しながら冷媒
を蒸発分離するものである。

【０００９】

【作用】本発明の方法並びに装置の作用について、実施
例に基づき説明する。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の実施例を示すもので、受液器
よりの油戻し装置配管系統図であり、圧縮機１３より冷
媒ガスＲ２３と共に吐出管１２より吐出された冷凍機油
は、油分離器１１で分離されクランクケースに戻される
が、一部の油は油分離器１１を通過して冷媒と共に凝縮
器１に入り、凝縮した冷媒と共に受液器２に流入し冷媒
液の上部に浮いた状態で滞留する。

【００１１】これを覗き窓３にて確認し止弁４（Ａ，ま
たはＢ…）を開き、熱交換器５に流入する冷媒量を、該
熱交換器５内の蒸発量に合わせて調整する自動膨張弁６
を経て熱交換器５に送り、冷媒を蒸発させて油分離器７
にて油を分離し、冷媒は圧縮機１３に吸入させる。

【００１２】分離して残った油は圧縮機１３のクランク
ケースに戻すわけであるが、超低温冷凍装置の蒸発温度
は極端に低くそのままでは流れてこない。本発明では油
分離器７と圧縮機１３の吸入管１０の間に蒸発圧力調整
弁９を設けてあるので、分離した油はスムースに油分離
器７に流入し、該油分離器７内に一定量溜るとフロート
弁８により自動的に圧縮機１３のクランクケースに戻
り、圧縮機を停止することなく油戻しの操作が行えるこ
とを確認した。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば二元冷凍装置の運転を停
止することなく、低温側サイクルにおいて受液器内に滞
留している油を、周囲に存在する一部の冷媒液と共に抜
き出し、自動膨張弁を経て熱交換器にて圧縮機の吐出ガ
スと熱交換させ、連続的に油を分離し圧縮機に戻すこと
ができ、圧縮機の油切れを予防し、連続運転を可能に
し、かつ蒸発器内に油が流入するのを未然に防ぎ、蒸発
器の冷却効果を高める結果、省資源、省エネルギー、省
力等多くの顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の受液器よりの油戻し装置配管系統図で
ある。

【符号の説明】

１ 凝縮器 ２ 受液器 ３ 覗き窓 ４ 止弁 ５ 熱交換器 ６ 自動膨張弁 ７ 油分離器 ８ フロート弁 ９ 蒸発圧力調節弁 １０ 吸入管 １１ 油分離器 １２ 吐出管 １３ 圧縮機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二元冷凍装置の低温側サイクルにおい
   て、受液器２内に冷媒液と二層分離して滞留している冷
   凍機油を、周囲に存在する冷媒液と共に抜き出し、減圧
   し、圧縮機１３の吐出ガスと熱交換し、混在している冷
   媒液を気化させて分離し、冷媒ガスは圧縮機１３のガス
   吸入側に戻し、油分離器７と圧縮機１３の間で蒸発圧力
   を調整し、熱交換器５内および油分離器７内の蒸発圧力
   および温度を一定に保ち、該冷凍機油の温度をその流動
   点以上に維持して、圧縮機１３のクランクケースへ戻す
   ようにしたことを特徴とする二元冷凍装置の低温側サイ
   クルにおける受液器２からの油戻し方法。
2. 【請求項２】 二元冷凍装置の低温側サイクルにおい
   て、圧縮機１３の吐出側の油分離器１１と凝縮器１の間
   に熱交換器５を介在させ、受液器２からの複数の油抜き
   管を膨張弁６を介在させて前記熱交換器５の伝熱管入口
   と連結し、該伝熱管出口からの管を別途の油分離器７に
   連結し、該油分離器７の下部のフロート弁を圧縮機１３
   のクランクケースへの管と連結し、および該油分離器７
   のガス出口と圧縮機吸入管１０とを蒸発圧力調整弁９を
   介在させて連結したことを特徴とする二元冷凍装置の低
   温側サイクルにおける受液器２からの油戻し装置。