JPS5877183A - 並列圧縮式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、互に並列に接続された圧縮機の並列運転時
、或は任意の圧縮機の単独運転時のいづれの場合でも圧
縮機の油面を適正に保つようにした並列圧縮式冷凍装置
に関するものである。

従来の２台の圧縮機による並列圧縮式冷凍装置において
は、両正縮機間に均圧均油配管が設けられ、これ等の配
管は並列運転、単独運転を問わず、運転中は常に連通し
た状態で運転していた。この結果、吸入室要素と圧縮室
要素に区分された半密閉形冷凍機においては、単独運転
中、停止した圧縮機の吸入管、モータ室、圧縮要素室、
及び均圧管を通して、運転中の圧縮機の圧縮要素室に圧
力がかかるため運転中の圧縮機の均油逆止弁、が閉とな
り、せっかく吸入室へ戻った油が圧縮要素室へ戻らず、
圧縮室の油面を正常に維持することは難しく、圧縮機の
摺動部への潤滑油の供給不良等による焼付や、運転中の
圧縮機の油上り量過大による冷凍能力の低下、及び油圧
縮による弁部分の損傷の恐れがあった。また部分運転時
の油上り過大を防止するため、圧縮機の吐出側に油分離
器を取付け、吐出ガス中に含まれている油を分離して圧
縮機へ直接返送する方法もあるが、高温の油がクランク
ケースに戻り、油温を上昇させること、及び長時間停止
後の再始動時には、温度の低い分離器内へ凝縮した液冷
媒が圧縮機に返送され、油を泡立たせ潤滑不良を発生す
ること等の危険性があった。また、微少な圧縮機の能力
の差、吸入配管抵抗の差により両圧縮機の圧縮要素室に
差圧が生じ、運転中の圧縮機の油面がアンバランスとな
りやすい傾向があり、保守に当り油窓からの油面位置の
確認が難しく保守業務がやり難い等の欠点があった。こ
の発明は、上記欠点を除去すべくなされたもので、以下
、この発明の一実施例を図によって説明する。すなわち
、図において、（１）　、　（２）は第１及び第２の半
密閉形圧縮機、（１ｍ）（２ａ）はこの圧縮機（１）　
（２）のクランクケースで、この中には隔壁（ｌｂ）　
（２ｂ）によりモータ室（１ｃ）（２ｃ）と圧縮要素室
（ｌｄ）（２ｄ）として区画形成されている。（ｌｅ）
（２ｅ）。

（ｉｆ）（２ｆ）は各々モータ室（ｌｃ　）（２ｃ　）
、圧縮要素室（ｌｄ）（２ｄ）に収容されたモータ及び
圧縮要素である。

（Ｉｇ）（２ｇ）は両要素（ｌｅ）（２ｅ）　、　（ｉ
ｆ）（２ｆ）を接続するクランク軸、（ｌｈ）（２ｈ）
は隔壁（ｌｂ）（２ｂ）の上部に設けられた均圧用差圧
弁で、起動時のようにモータ室（ｌｃ）（２ｃ）の圧力
が圧縮要素室（ｌｄ）（２ｄ）の圧力よりも著しく低く
なるようなとき閉となるものである。

（ｌｉ　）（２ｉ　）は隔壁（ｌｂ）（２ｂ）の下部に
設けた均油用逆止弁で、モータ室（ｌｃ）（２ｃ）底部
の油溜（ｌｊ）（２ｊ）から圧縮室（ｌｄ）（２ｄ）底
部の油溜（ｌｋ）（２ｋ）へのみ油の流入を許容するも
のである。

（３）は両圧縮機（１）　（２）の圧縮要素室（ｌｄ）
（２ｄ）を連通ずる均圧均油管、（４）はこの均圧均油
管（３）に設けられ、第１の圧縮機（１）の圧縮要素室
（１ｄ）より第２の圧縮機２の圧縮要素室（２ｄ）への
ガスの流れを塞化するものである。（５）は蒸発器（図
示せず）に接続された冷凍サイクルの吸入管、（５ａ）
は吸入管（５）内を流通する冷媒ガスを潤滑油とガスと
に分離する分離室、（６）はこの分離室（６ａ）の上部
と第１の圧縮機（１）のモータ室（１ｃ）とを接続する
第１の圧縮機（１）の吸入分岐管、（７）は分離室（５
ａ）の下部と第２の圧縮機（２）のモータ室（２ｃ）と
を接続する第２の圧縮機（２）の吸入分岐管で、吸入管
（５）の分岐点から両圧縮機（１）　（２）のモータ室
（ｉｃ）（２ｃ）入口までの圧力損失を（第１の圧縮機
（１）の吸入管（６）の圧力損失）≧（第２の圧縮機（
２）の吸入分岐管（７）の圧力損失）の関係に設けてい
る。（８）は両圧縮機（１）　（２）の共通吐出管で、
凝縮器、膨張弁（図示せず）を介して蒸発器（図示せず
）に接続されている。（９）は第１の圧縮機（１）の吸
入分岐管（６）に設けられた定圧差圧弁である。

次に動作について説明する。両圧縮機（１）”　（２）
が運転されているときは、両圧縮機（１）　（２）の吸
入分岐管（６）　（７）の配管抵抗の差により第１の圧
縮機（１）と第２の圧縮機（２）の運転圧力の関係は（
第２の圧縮機（２）のモータ室（２ｃ）圧力）−（第１
の圧縮機（１）のモータ室（１ｃ）圧力）＝約１００−
４００ｒｒｍＡｑとなっている。

また、通常、冷媒循環量の０．６％程度含まれた油は冷
媒サイクルの吸入管（６）内を蒸発した冷媒ガスと共に
圧縮機（１）　（２）側へ戻ってくる。この時、分離室
（５ａ）によって冷媒ガスは潤滑油とガスとに分離され
、この油の大部分は重力の影響で第２の圧縮機（２）の
吸入分岐管（７）へ流入し、第２の圧縮機（２）のモー
タ室（２ｃ）、均油逆止弁（２１）を通り、圧縮要素室
（２ｄ）へ供給される。油は、両圧縮機（１）　（２＞
の圧縮要素室（１ｄ）（２ｄ）が均圧均油管（３）によ
り均圧され、かつ、両圧縮機（１）　（２）のモータ室
（ｌｃ）（２ｃ）間は前述の如く差圧があるので、第２
の圧縮機（２）の圧縮要素室（２ｄ）へ、第１の圧縮機
（１）の圧縮要素室（１ｄ）へ流れたガスと共に流れる
ため均圧均油管（３）及び逆止弁（４）を通り第１の圧
縮機（１）の圧縮要素室（１ｄ）へ供給され正常に潤滑
機能をはたすことが出来る。

次に、第１の圧縮機（１）だけが運転する場合、吸入管
（５）より冷媒ガスは第１の圧縮機（１）の吸入分岐管
（６）よりモータ室（１ｃ）へ流入する。この間の配管
の圧力損失により約６００ｍｍＡｑ程度圧力低下する。

また、圧縮要素室（１ｄ）の圧力も均圧差圧弁（１ｂ）
の作用で低下する。一方、油は吸入管（５）より、第２
の圧縮機（２）の吸入分岐管（７）、モータ室（２ｃ）
、均油逆止弁（２１）を介して圧縮要素室（２ｄ）へ流
入するが、第２の圧縮機（２）は運転していないため吸
入分岐管（７）の圧力損失は極めて少ないため第１の圧
縮機（１）の圧縮要素室（１ｄ）の圧力Ｐｘｄと第２の
圧縮機（２）の圧縮要素室（２ｄ）の圧力ＰｓｄはＰｔ
ｄ　＜　Ｐａｄとなり、第２の圧縮機（２）の圧縮要素
室（２ｄ）に溜った油の一部は圧力差により第１の圧縮
機（１）の圧縮要素室（１ｄ）へ供給され、正常に運転
を続けることが可能である。

次に、第２の圧縮機（２）だけが運転した場合、冷媒ガ
スと油は吸入管（５）より第２の圧縮機（２）の吸入分
岐管（７）を経てモータ室（２ｃ）へ流入する。この間
に配管の圧力損失により第２の圧縮機（２）のモータ室
（２ｃ）の圧力は約６００ｍｍＡｇ程度圧力低下する。

一方、均圧均油管（３）に逆止弁（４）がない場合、停
止中の第１の圧縮機（１）の吸入分岐管（６）より第１
の圧縮機（１）のモータ室（１ｃＬ均油逆止弁（１１）
ｌ圧縮要素室（ｌｄ）、均油管（３）を介して、運転中
の第２の圧縮機（２）の圧縮要素室（２ｄ）Ｌｚてガス
が流入し、圧力を高め第２の圧縮機（２）の均油逆止弁
（２１）を閉とし、せっかくモータ室（２ｃ）まで戻っ
た油を圧縮要素室（２ｄ）へ移動することが不可能であ
り、短時間に油不足による潤滑不良を発生する可能性が
あったが、この発明では１００　ｍｍＡＱ程度で作用す
る逆止弁（４）を均油管（３）に設けているため第１の
圧縮機（１）から第２の圧縮機（２）の圧縮要素室（２
ｄ）へのガスの流入が阻止され、圧縮要素室（２ｄ）の
圧力は均圧差圧弁（２ｈ）の作用でほぼモータ室（２ｃ
）と同一レベルに維持される。従って、モータ室（２ｃ
）へ戻った油を圧縮要素室（２ｄ）へ送り込むことが可
能となり、第２の圧縮機（２）の連続運転を行っても常
に油面を正常に維持して、安定した運転を行うことが出
来る。

この方式によれば第１の圧縮機（］）、第２の圧縮機（
２）の全運転及び何れの圧縮機（１）　（２）の部分運
転でも油面を常に正常な位置に保つことが出来る。

ところが、この方式では両圧縮機（１）　ｆ２）運転中
に吸入分岐管（６）　（７）の差圧を必要とするが低温
用冷凍装置では、圧縮機の体積効率が悪く、循環量が減
少すると同時に吸入するガス密度が小さく、吸入分岐管
の圧力損失そのものが小となり差圧が極めて小となり両
圧縮機（１）　（２）が運転している場合の第２の圧縮
機（２）から第１の圧縮機（１）へ積極的に油を供給す
る圧力条件（第２の圧縮機の圧縮要素室圧力）≧（第１
の圧縮機の圧縮要素室圧力）の関係が満足されなくなる
。これを改善するため第１の圧縮機（１）の吸入分岐管
（６）に抵抗をつけると、吸入圧力の高い運転状態では
０．２〜０，８　ｋｇ／ｃｄ程度の圧力損失となり省エ
ネルギー上好ましくないが、この発明では、第１の圧縮
機（１）の吸入分岐管（６）に定圧差圧弁（９）を設け
、常に必要最低の例えば１００　ｍｍＡｑ程度の差圧を
つけるようにしたものであるから同一仕様の冷凍装置を
例えば蒸発温度−４ｄ℃の低温用冷凍装置として使用し
ても蒸発温度−１０℃の中温用冷凍装置に使用しても常
に油もと抄のための必要条件を満足し又、省エネ上の問
題も解消される。

又、従来の方式では低温装置の場合、両圧縮機（１）（
２）のモータ室（ｌｃＸ２ｃ）間の差圧は数１０　ｍｍ
Ａｑと極めて微少となり、圧縮機の組立精度による能力
のバラツキにより差圧の値が変動し、油もどりの条件が
満足されない極めて不安定となり易いが、この発明によ
れば圧縮機の組立精度によるバラツキを吸収出来る他、
圧縮機の経年変化によるガス循環量の変動をも吸収出来
、極めて安定した運転性能を維持することが可能である
。

以上のようにこの発明では、第１の圧縮機の吸入分岐管
に差圧弁を設けたので、冷凍装置の使用幅を広げ、しか
も極めて安定した運転を行なわせることが出来る。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示す配管図である。 図中、（１）　（２＞は第１及び第２の半密閉形圧縮機
、（１ｃ）（２ｃ）はモータ室、（ｌｄ）（２ｄ）は圧
縮要素室、（３）は均圧均油配管、（４）は逆圧弁、（
５）は吸入管、（５ａ）は分離室、（６）　（７）は吸
入分岐管、（９）は定圧差圧弁である。 代理人　葛野信−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クランクケース内をモータ室側と圧縮要素室側に区画す
   る隔壁の所定位置に均圧孔及び上記モータ室側から圧縮
   要素室側へのみ油流通を許容する均油用逆止弁を有する
   第１及び第２の圧縮機を互に並列に配管接続したものに
   おいて、上記両氏縮機の圧縮要素室間を連通ずる均圧、
   均油配管に設けられ、上記第２の圧縮機から上記第１の
   圧縮機へのみ流通を許容する弁、冷凍サイクルの吸入管
   端部にこの吸入管内を流通する冷媒ガスを潤滑油とガス
   とに分離する分離手段、この分離されたガスの一部を、
   上記第１の圧縮機に供給する第１の配管装置と、上記分
   離された残口のガス及び潤滑油を上記第２の圧縮機に供
   給する第２の配管装置、上記第１の配管装置に設けられ
   た差圧弁を備え、（第１のモータ室側圧力）≦（第１、
   の圧縮要素室圧力）≦（第、２の圧縮要素室圧力）≦（
   第２のモータ室側圧力）としたことを特徴とする並列圧
   縮式冷凍装置。