JPS592452Y2 - 冷凍機の油温制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はターボ冷凍機など比較的大容量形の冷凍機にお
ける潤滑装置の油温を適正に保たせると共に、低コスト
が可能な油温制御装置に関する。

冷凍機においては圧縮機の各軸受部で摩擦による異常過
熱が生じないように、強制循環的に潤滑油を給油する潤
滑装置が従来から用いられている。

この場合に潤滑油の温度が上昇したのでは潤滑性能が低
下することから、油冷却器によって冷却した潤滑油を循
環給油することが一般に行われており、油冷却器の冷却
熱源としては、冷凍機の低圧冷媒が汎く用いられ、しか
も油温を適正値に保つ手段として第３図に示した如く、
油温調整弁１７を油冷却器４の低圧冷媒回路中に介装し
た構成のものが殆んどである。

ところが油圧調整弁１７は、その構造を第４図に略示し
ているように、ダイヤフラム直下のばね室間′を大気に
開放させた使用形態であり、さらにばね室間′とその直
下の弁室ハ′とが弁棒１１′を貫通した仕切り１０’に
よって区画されており、しかもばね室間′の直上に位置
するパイロット圧室イ′がフロン冷媒の充填された室と
なっているために、大気とフロン冷媒との間の気密をダ
イヤフラム９′の横設個所と仕切す１０′の弁棒貫通個
所との都合２個所で確実に保たせることが必要とならざ
るを得す、製品コストが高価につく欠点があった。

このように従来の油温制御装置が高コストの調整弁を用
いたことによって装置コストを増大させ、しかも面倒な
保守点検作業を強いられる問題が存していた事実に対処
して、本考案はその解決をはかるべく威されたものであ
って、潤滑油を冷凍サイクルの冷媒と熱交換し得る油冷
却器を介して圧縮機の各軸受部に強制循環的に給油する
潤滑装置を備えた冷凍機において、前記冷凍サイクルの
冷媒と同一冷媒用の外部均圧式感温膨張弁を前記油冷却
器の冷媒入口側管に介装して、外部均圧ポートを冷凍サ
イクルの高圧ラインに接続するとともに、感温筒を油冷
却器通過後の潤滑油との熱交換可能に設けたことを特徴
としている。

本考案は上述の構成となしたことによって低圧冷媒液の
蒸発潜熱により油を効率よく冷却できるものであり、以
下、添付図面に示した１実施例にもとづいて詳細に説明
する。

第１図は本考案装置の実施に係るターボ冷凍機の要部を
示した配管系統図であって、凝縮器１．フロート室２．
蒸発器３ならびに図示しない圧縮機を主要構成部材に備
えた冷凍機には潤滑装置が設けられている。

この潤滑装置は圧縮機の各軸受部で潤滑の用に供され４
０〜６０℃に温度上昇した潤滑油を油タンりに溜めた後
、油ポンプによって油冷却器４に送り、こ・で冷凍サイ
クルの低圧冷媒と熱交換させて一定温度例えば３０〜５
０℃に温度低下させた潤滑油を再び前記各軸受部に送油
し、以上の流通過程を繰り返させるようになっている。

油冷却器４は２系流通路を備えた熱交換器であって、被
冷却系の油流通回路は上述した通りであり、一方、冷却
系はターボ冷凍機における冷凍サイクルから分岐した冷
媒分流回路の一部に形成してなる構造である。

上記冷媒分流回路はフロート室２がら油冷却器４の冷媒
流入側に至る配管６と、油冷却器４内の冷媒通路と、冷
媒流出側から蒸発器３に至る配管７と、前記配管６の途
中に介設した感温膨張弁５とからなっていて、フロート
室２内冷媒液の一部を感温膨張弁５で減圧して、この低
圧冷媒液を油冷却器４で潤滑油と熱交換させ、蒸発潜熱
によって油を冷却する一方、蒸発した冷媒ガスを蒸発器
３に返すようにしている。

しかして前記感温膨張弁５は冷凍サイクルの冷媒例えば
Ｒ−１１と同一冷媒に用いる外部均圧式の膨張弁であっ
て、第２図に構造を略示しているが、本体８内は上方か
らパイロット圧室イ、均圧室口、弁室ハの３室に区画さ
れて、パイロット圧室イと均圧室口とはダイヤフラム９
により、均圧室口と弁室ハとは仕切板１０により、夫々
気密的に仕切られている。

パイロット圧室イは感圧ポー）Ｐｓに接続したキャピラ
リー１６を介して感温筒１４と連絡させて、内部に充填
した冷媒例えばＲ−１１が感温筒１４の感知した温度に
よって圧力上昇を来すと、パイロット圧室イの内圧が上
昇し、ダイヤフラム９を押し下げるようになる。

また、均圧室口では均圧ポー）Ｐｅに接続した均圧管１
５の圧力と、ダイヤフラム９を押上げる方向に作用する
ばね１３の弾力との合計圧力がパイロット圧室イ内の圧
力に抗するように作用している。

次に弁室ハは冷媒流入ポー）Ｐｉ、冷媒流出ポー）Ｐｏ
を連通する室内に介設した弁座に対して弁１２を上方か
ら接当させて、前記両ポートＰｉ、Ｐｏの連通を遮断す
るようにしており、この弁１２を前記仕切板１０に気密
貫通した弁棒１１によってダイヤフラム９に連結されて
いる。

か・る構造となした膨張弁５はパイロット圧室イの圧力
が、均圧室口内圧力とばね１３の弾力との合計圧力に比
して高いか低いかによって、弁１２を閉じるか開くよう
に作動させるようになっていることは言う迄もない。

この膨張弁５は冷媒流入ポートＰｉをフロート室２側に
、冷媒流出ポー）Ｐｏを油冷却器４の冷媒流入側に夫々
接続し、均圧管１５を凝縮器１の気相部に接続し、さら
に感温筒１４を油冷却器４通過後の潤滑油との熱交換可
能な個所を配設せしめる。

次に上記構造になる油温制御装置の制御機能につき説明
すると、潤滑油は油冷却器で冷却され所定の温度に低下
した後、圧縮機の各軸受部に給油されるが、この潤滑油
を冷却されるために、フロート室２の冷媒液を感温膨張
弁５で減圧させて低圧冷媒液とした後、油冷却器４に送
り込み、その蒸発潜熱で潤滑油を冷却して蒸発器３に返
すようにしている。

ここで冷凍系の冷媒およびキャピラリー１６内の冷媒を
ともにフロン冷媒Ｒ−１１とした場合を考えると、凝縮
器１の温度は通常の運転で２５〜４０℃である。

従って膨張弁５均圧ポー）Ｐｅの圧力はその飽和圧力１
．０８〜１．７８ ｋｇ／ｃｍ２ａｂｓとなる。

膨張弁５のばね１３の弾力は例えば過熱度２〜１５℃相
当圧力でＲ−１１の場合、約０．０４〜０．３４ｋｇ／
ｃｍ２である。

そして凝縮圧力とばね１３の弾力に対応するダイヤフラ
ム９圧力は加熱度を１５℃として、Ｉ １．０８〜１．
７８ ＞＋０．３４→（１，４２〜２．１Ｆ）ＫＯ／７
となり、故に油冷却器４の出口における潤滑油の温度が
３３〜４６℃の一定値に保たれるように膨張弁５の開度
が制御されて冷却系における冷媒Ｒ−１１の流量が調整
される。

本考案装置は斜上の構成ならびに作用を有するものであ
り、潤滑油を冷凍サイクルの冷媒と熱交換し得る油冷却
器４を介して圧縮機の各軸受部に強制循環的に給油する
潤滑装置を備えた冷凍機において、前記冷凍サイクルの
冷媒と同一冷媒用の外部均圧式感温膨張弁５を油冷却器
４の冷媒入口側管に介装して、外部均圧ポートを冷凍サ
イクルの高圧ラインに接続するとともに、感温筒１４を
油冷却器４の通過後の潤滑油と熱交換可能に設けたから
、低圧冷媒液の蒸発潜熱によって油が効率良く冷却され
る上に、感温膨張弁５の流量制御機能によって油温を凝
縮温度に関連した適切な一定値に制御することが可能と
なる。

しかも感温膨張弁５は均圧用と冷却用の冷媒が同じ冷凍
サイクルの冷媒であるために可動部分である弁棒１１と
仕切板１０との交叉部分の気密性が少しラフであっても
何等問題はなく、従って弁体構造に高精密を要しなくて
良いことからコストは低置であって、従来の油温調整弁
に比して半分のコストで済む利点がある。

その結果、冷凍機のコスト低減に果す役割りは多大であ
り、実用価値の頗る大なる油温制御装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置例の配管系統図、第２図は第１図に
おける膨張弁の暗示構造図、第３図は従来の油温制御装
置の配管系統図、第４図は第３図における油温調整弁の
暗示構造図である。 ４・・・・・・油冷却器、５・・・・・・外部均圧式感
温膨張弁、１４・・・・・・感温筒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 潤滑油を冷凍サイクルの冷媒と熱交換し得る油冷却器４
   を介し圧縮機の各軸受部に強制循環的に給油する潤滑装
   置を備えた冷凍機において、前記冷凍サイクルの冷媒と
   同一冷媒用の外部均圧式感温膨張弁５を油冷却器４の冷
   媒人口側管に介装して、外部均圧ポートを冷凍サイクル
   の高圧ラインに接続するとともに、感温筒１４を油冷却
   器４通過後の潤滑油と熱交換可能に設けたことを特徴と
   する冷凍機の油温制御装置。