JPH07101129B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主にスクリュー圧縮機を備えた冷凍装置に関
する。

（従来の技術） 従来、この種冷凍装置は、スクリュー圧縮機の冷媒吐出
側に、油回収器と凝縮器と膨張機構及び蒸発器を順次接
続し、前記油回収器の上部側と前記圧縮機の吸入側との
間に、開閉弁をもった均圧管を介装すると共に、前記油
回収器に、その内部に貯溜される油の高レベル限界値を
検出する高レベル検出器と、同じく低レベル限界値を検
出する低レベル検出器とをそれぞれ設けている。

斯くして、冷凍運転時に、前記油回収器で回収された油
を前記圧縮機に給油して、該圧縮機の軸受箇所を潤滑し
たり、冷媒ガスの冷却を行うのであるが、斯かる冷凍運
転時に、前記油回収器内の貯溜油が所定の低レベル限界
値以下となったとき、前記低レベル検出器からの信号で
前記圧縮機の運転を中止して、その軸受箇所の焼損事故
などを未然に防止するようにしている。

また、前記圧縮機の運転停止時には、前記開閉弁が開動
作され、前記均圧管を介して圧縮機の吸入側と高圧側の
油回収器の内部とが相互に連通均圧化されるため、斯か
る場合に、前記油回収器内に所定の高レベル限界値以上
にまで油が貯溜されていると、この油が前記圧縮機の吸
入側に流入されて、該圧縮機の再起動時に、油圧縮を起
こして損傷事故を招いたりすることがあり、斯かる問題
を解決することを目的として、前記高レベル検出器を設
け、該高レベル検出器で前記油回収器内の油が高レベル
限界値以上となったとき、前記圧縮機の運転を中止させ
るのである。

（発明が解決しようとする課題） 所で、以上の冷凍装置では、前記高，低レベル検出器に
よる前記圧縮機の運転制御で、該圧縮機の確実な保護は
可能であるが、一方、前記各レベル検出器で前記油回収
器内の油面変動に対応して頻繁に圧縮機の運転を中止す
ると、二次側機器での温度分布が乱れ、例えば前記蒸発
器側から取出される冷水やブライン溶液の温度分布が乱
れるなどの問題が発生したのである。

本発明は以上のような問題に鑑みてなしたもので、その
目的は、高レベル検出器による圧縮機の運転中止を頻繁
に行うことなく、特定条件下においてのみ行うことによ
り、二次側機器における温度分布の乱れを低減化できる
冷凍装置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、本発明では、圧縮機
（１）、油回収器（２）、凝縮器（３）、膨張機構
（４）及び蒸発器（５）を順次接続し、前記油回収器
（２）の上部側と圧縮機（１）の吸入側との間に、開閉
弁（６）をもった均圧管（７）を介装し、前記圧縮機
（１）の停止時に前記開閉弁（６）を開いて均圧する冷
凍装置において、前記油回収器（２）に溜まる油の高レ
ベル限界値を検出する高レベル検出器（９）と、前記圧
縮機（１）への吸入ガス量を制限し、該圧縮機（１）へ
の吸入ガスの湿り状態を改善して吐出ガス温度を上昇せ
しめるガス欠運転をする吸入制御手段と、前記高レベル
検出器（９）で高レベルが検出されたとき、前記吸入制
御手段を介して所定時間ガス欠運転を行うガス欠運転制
御手段とを備えたことを特徴とするものである。

（作用） 前記油回収器（２）内での油面変動は、該油回収器
（２）内の油温に基づき、その貯溜油への冷媒溶け込み
量が変化することが主な要因となって起こり、例えば油
温が高いときには、冷媒溶け込み量が小となって油面高
さが低くなり、逆に、油温が低いときには、冷媒溶け込
み量が大となって油面高さが高くなるのであり、また、
油温の低下は、主に前記圧縮機（１）の吸入ガスが極端
な湿り状態のときに起こるのである。

しかして、以上の冷凍装置では、前記油回収器（２）で
の油面が所定の高レベル限界値以上にまで高くなって、
前記高レベル検出器（９）が作動されたとき、前記圧縮
機（１）は運転中止されることなく、つまり、二次側機
器での温度分布を乱したりすることなく、前記ガス欠運
転制御手段からの指令に基づき、前記吸入制御手段で前
記圧縮機（１）への吸入ガス量が制限され、この圧縮機
（１）が所定時間にわたってガス欠運転されるのであ
り、従って、斯かる圧縮機（１）のガス欠運転に伴っ
て、吸入ガスの湿り状態が改善されて吐出ガス温度が上
昇され、前記油回収器（２）内における貯溜油への冷媒
溶け込み量が少なくなり、その油面高さが低レベルとな
って、前記吸入制御手段が解除されるのであり、また、
斯かるガス欠運転を行っても、油面高さが低レベルとな
らないときに、始めて前記圧縮機（１）の運転が中止さ
れる。

（実施例） 第１図に示した冷凍装置は、モータ（1a）で回転駆動さ
れるスクリュー圧縮機（１）の冷媒吐出側に、油回収器
（２）と凝縮器（３）と膨張機構（４）及び蒸発器
（５）を順次接続して、前記圧縮機（１）から吐出され
る冷媒ガスを前記油回収器（２）で油分離して、油が分
離された冷媒ガスを前記凝縮器（３）で凝縮した後に、
前記膨張機構（４）で膨張させて前記蒸発器（５）へと
供給し、該蒸発器（５）において循環される冷水やブラ
イン溶液などを冷却して蒸発し、これら溶液を冷却源と
して使用するようにしている。

また、前記油回収器（２）の上部側と前記圧縮機（１）
の吸入側との間には、電磁開閉弁（６）をもった均圧管
（７）を介装させ、運転停止時に前記開閉弁（６）の開
動作で、前記均圧管（７）を介して前記油回収器（２）
側すなわち高圧側と圧縮機（１）の吸入側とを連通均圧
させるようにしている。

前記油回収器（２）は、前記圧縮機（１）の吐出側に接
続された油分離体（2a）と、その下部側に配設された油
タンク（2b）とから成り、前記油分離体（2a）で分離さ
れた油を前記油タンク（2b）内に貯溜して、この貯溜油
をオイルクーラ（８）を介して前記圧縮機（１）の軸受
箇所などに給油するようにしている。

しかして、以上の冷凍装置において、前記油回収器
（２）における油分離体（2a）と油タンク（2b）との間
に、貯溜油の高レベル限界値を検出する高レベル検出器
（９）と、同じく低レベル限界値を検出する低レベル検
出器（10）とをそれぞれ配設すると共に、前記圧縮機
（１）の吸入側に、吸入ガス量を制限して、該圧縮機
（１）をガス欠運転させる吸入制御手段（11）を設ける
一方、この吸入制御手段（11）に、前記高レベル検出器
（９）で高レベルが検出されたとき、前記圧縮機（１）
を所定時間ガス欠運転させるガス欠運転制御手段（12）
を設けたのである。

前記吸入制御手段（11）は、例えば、同図で示したよう
に、前記凝縮器（３）と圧縮機（１）との間に介装され
る前記膨張機構（４）として電動式膨張弁（11）を用
い、この膨張弁（11）を前記ガス欠運転制御手段（12）
で全閉制御するようになす。

また、第２図で明らかにしたように、前記膨張機構
（４）として、通常の感温式膨張弁を使用するときに
は、該膨張弁の吸入側に電磁弁（13）を介装させ、この
電磁弁（13）を閉じることにより前記吸入制御手段（1
1）を構成してもよい。

次に、前記ガス欠運転制御手段（12）による前記吸入制
御手段（11）の制御態様を、第３図に示したフローチャ
ートに基づいて説明する。

先ず、運転開始後に、前記油回収器（２）での油面が所
定の高レベル域にあるか否かが、前記高レベル検出器
（９）の動作で判断され、イエスのとき、即ち、該検出
器（９）が所定の高レベル限界値以上を検出したとき、
前記ガス欠運転制御手段（13）から前記吸入制御手段
（11）、例えば、第１図の電動式膨張弁（11）や、第２
図の電磁弁（13）に閉動作指令が出され、この後タイマ
が作動されて、該タイマがタイムアップしたか否かが判
断され、タイムアップするまでの時間にわたり、前記吸
入制御手段（11）で前記圧縮機（１）への吸入ガス量が
制限されてガス欠運転が行われ、このガス欠運転に伴っ
て、前記圧縮機（１）における吸入ガスの湿り状態が改
善されて吐出ガス温度が上昇され、前記油回収器（２）
内における貯溜油への冷媒溶け込み量が少なくなって、
その油面高さが低レベルとなる。

また、前記タイムアップの判断結果がイエスの場合、即
ち、前記吸入制御手段（11）への閉動作指令が出され
て、タイマの設定時間を経過したときに、再度前記油回
収器（２）での油面が所定の高レベル域にあるか否かが
判断され、ノーの場合、つまり、前記ガス欠運転に伴い
前記油回収器（２）での油面高さが低レベルになったと
きには、前記吸入制御手段（11）への閉動作指令が解除
されるのであり、また、判断結果がイエスの場合、つま
り、以上のガス欠運転を行っても、油面高さが低レベル
とならないときに、始めて故障などの可能性があるとし
て、前記圧縮機（１）の運転が停止される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の冷凍装置では、油回収器
（２）に留まった油の高レベル限界値を検出する高レベ
ル検出器（９）と、圧縮機（１）への吸入ガス量を制限
し、該圧縮機（１）への吸入ガスの湿り状態を改善して
吐出ガス温度を上昇せしめるガス欠運転をする吸入制御
手段と、前記高レベル検出器（９）で高レベルが検出さ
れたとき、前記吸入制御手段を介して所定時間ガス欠運
転を行うガス欠運転制御手段とを設けたから、前記高レ
ベル検出器（９）による前記圧縮機（１）の運転中止を
頻繁に行ったりすることなく、特定条件下においてのみ
行うことが可能となって、例えば蒸発器（５）など二次
側機器での温度分布を均一化できるに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる冷凍装置の配管図、第２図は吸
入制御手段の他実施例を示す図面、第３図は同冷凍装置
の制御態様を示すフローチャート図である。 （１）……圧縮機 （２）……油回収器 （３）……凝縮器 （４）……膨張機構 （５）……蒸発器 （６）……開閉弁 （７）……均圧管 （９）……高レベル検出器 （11）……吸入制御手段 （12）……ガス欠運転制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機（１）、油回収器（２）、凝縮器
   （３）、膨張機構（４）及び蒸発器（５）を順次接続
   し、前記油回収器（２）の上部側と前記圧縮機（１）の
   吸入側との間に、開閉弁（６）をもった均圧管（７）を
   介装し、前記圧縮機（１）の停止時に前記開閉弁（６）
   を開いて均圧する冷凍装置において、前記油回収器
   （２）に溜まる油の高レベル限界値を検出する高レベル
   検出器（９）と、前記圧縮機（１）への吸入ガス量を制
   限し、該圧縮機（１）への吸入ガスの湿り状態を改善し
   て吐出ガス温度を上昇せしめるガス欠運転をする吸入制
   御手段と、前記高レベル検出器（９）で高レベルが検出
   されたとき、前記吸入制御手段を介して所定時間ガス欠
   運転を行うガス欠運転制御手段とを備えていることを特
   徴とする冷凍装置。