(57)【要約】【課題】圧縮機停止時などに、軸封装置からサイクル外部への冷媒漏れを防止し、安全性、信頼性の向上を図る。【解決手段】軸封装置４を有する開放型スクリュー二段圧縮機１を備えた冷凍装置において、圧縮機１、凝縮器６、主液膨張弁８、蒸発器９等により冷凍サイクルを形成する。軸封装置４に接続される給油系統２０または排油系統１７には冷凍機油を一時的に溜めておく油ポット１８が設けられ、前記軸封装置及び油ポットより上流側には逆止弁１９が設けられている。油ポットにより、軸封装置の系内における油の保有量は増加される。【選択図】  図２
2004301462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸封装置を有する開放型スクリュー二段圧縮機及び該圧縮機の吐出側に設けられた油分離器を備え、該油分離器の冷凍機油を油タンク、油冷却器、油ストレーナを介して前記軸封装置に供給する給油系統をもつ冷凍装置において、
前記軸封装置への給油系統における軸封装置と油ストレーナとの間に、冷凍機油を一時的に溜めておく油ポットを設けたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
軸封装置を有する開放型スクリュー二段圧縮機及び該圧縮機の吐出側に設けられた油分離器を備え、該油分離器の冷凍機油を油タンク、油冷却器、油ストレーナを介して前記軸封装置に供給する給油系統をもつ冷凍装置において、
前記給油系統を介して前記軸封装置に供給された冷凍機油を更に下流側に排出する排油系統を設け、この排油系統に、冷凍機油を一時的に溜めておく油ポットを設けたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記油ポットは、軸封装置よりも上方の位置に配置され、前記軸封装置及び油ポットより上流側には逆止弁を設けたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記軸封装置に供給された冷凍機油は、圧縮機の中間段に排出されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
軸封装置を有する開放型スクリュー二段圧縮機及び該圧縮機の吐出側に設けられた油分離器を備え、該油分離器の冷凍機油を前記軸封装置に供給しその後圧縮機の中間段に排出されるようにした油系統をもつ冷凍装置において、
前記油系統に、冷凍機油を一時的に溜めておく油ポットを設け、前記軸封装置及び油ポットより上流側には逆止弁を設けたことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は軸封装置を有する開放型スクリュー二段圧縮機を備えた冷凍機や空調機などの、冷凍サイクルを持つ、或いは冷凍サイクルを構成するための冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の軸封装置を有する開放型スクリュー二段圧縮機を備えた冷凍装置としては特許文献１に記載のものがある。これは、給油系統介して軸封装置に給油された冷凍機油は圧縮機内部に排出されるだけであった。また、油の排出口は圧縮機吸入側に接続されているのが一般的であった。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７３８２０号（図２）
【発明が解決しようとする課題】
軸封装置本体を取付けられている圧縮機ケーシングの軸封装置本体との接続部は、Ｏリング等により圧縮機内部と軸封装置内部が封止されている。しかし、このＯリングの劣化等によりシール性能が低下した場合、軸封装置内に溜まっていた油が軸封装置から圧縮機内部へ流出してしまう場合がある。このとき、運転中であれば絶えず冷凍機油が供給されるため軸封装置内は常に油で満たされているが、装置が停止した場合、軸封装置内に溜まっていた冷凍機油は、時間の経過とともに軸封装置内から圧縮機ケーシング内部へ流出してしまい、軸封装置内が油切れ状態を引き起こす場合があった。軸封装置内が油切れ状態になると、軸封装置内が冷媒ガスのみとなり、機内側と大気側をシールする軸封装置の機能が大幅に低下し、冷媒ガスのサイクル外部への漏洩を引き起こす可能性がある。冷媒にアンモニアを使用した冷凍サイクルにおいては、軸封装置内の油切れによりアンモニアガスが漏洩してしまうため、異臭等外部に悪影響を与える場合がある。
【０００４】
また、軸封装置に供給された冷凍機油は、圧縮機吸入側に排出されていたため、圧縮機としては冷媒ガスの他に油も吸入することになり、その分冷媒吐出量が減少して冷凍能力も低下させていた。
本発明の目的は、軸封装置を有する開放型スクリュー二段圧縮機を備えた冷凍装置において、圧縮機の停止時等に、軸封装置の部分から外部に冷媒が漏れるのを防止することができる冷凍装置を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、軸封装置を有する開放型スクリュー二段圧縮機及び該圧縮機の吐出側に設けられた油分離器を備え、該油分離器の冷凍機油を油タンク、油冷却器、油ストレーナを介して前記軸封装置に供給する給油系統をもつ冷凍装置において、前記軸封装置への給油系統における軸封装置と油ストレーナとの間に、冷凍機油を一時的に溜めておく油ポットを設けたことにある。
【０００６】
本発明の他の特徴は、軸封装置を有する開放型スクリュー二段圧縮機及び該圧縮機の吐出側に設けられた油分離器を備え、該油分離器の冷凍機油を油タンク、油冷却器、油ストレーナを介して前記軸封装置に供給する給油系統をもつ冷凍装置において、前記給油系統を介して前記軸封装置に供給された冷凍機油を更に下流側に排出する排油系統を設け、この排油系統に、冷凍機油を一時的に溜めておく油ポットを設けたことにある。
【０００７】
ここで、前記油ポットは、軸封装置よりも上方の位置に配置され、前記軸封装置及び油ポットより上流側には逆止弁を設けるようにすると良い。
【０００８】
また、前記軸封装置に供給された冷凍機油は、圧縮機の中間段に排出されるようにすると冷凍装置の性能を向上できる。
【０００９】
本発明の更に他の特徴は、軸封装置を有する開放型スクリュー二段圧縮機及び該圧縮機の吐出側に設けられた油分離器を備え、該油分離器の冷凍機油を前記軸封装置に供給しその後圧縮機の中間段に排出されるようにした油系統をもつ冷凍装置において、前記油系統に、冷凍機油を一時的に溜めておく油ポットを設け、前記軸封装置及び油ポットより上流側には逆止弁を設けたことにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的実施例を、図１、図２により説明する。図中の実線矢印は冷媒の流れ方向を示し、破線は冷凍機油の流れ方向を示す。開放型スクリュー二段圧縮機（以下、圧縮機という）１の低段側及び高段側で冷媒は圧縮され、高温高圧のガスとなり油と共に吐出され油分離器５内に入り、冷媒ガスと油に分離される。冷媒ガスは凝縮器６で冷却水等によって冷却されて液冷媒となり、過冷却器７で液温を更に下げられ、主液膨張弁８の作用により低圧の湿りガスとなって蒸発器９内で蒸発する。ここで被冷却物を冷却し、その後冷媒ガスは圧縮機１へ吸入される。過冷却器７下流側で主冷媒の一部が分岐され、膨張されて前記過冷却器で主冷媒を冷却した後二段圧縮機の中間段にインジェクションされる。
【００１１】
一方、油分離器５で分離した油は、油タンク１０に排出され、油タンク１０から油冷却器１１に入り、冷却水または液冷媒により冷却される。冷却された油は油ストレーナ１２により油中の異物が除去され、その後油の圧力と圧縮機１の中間圧力部位である各軸受部の圧力との差圧により、圧縮機１の各軸受部および軸封装置４へ給油される。
【００１２】
軸封装置４へ給油される油は、図２に示すように、軸封装置上流側の給油系統２０に設けた圧力調整弁１３により、軸封装置部の圧力（中間圧力）より＋０．２〜０．３ＭＰａだけ高い圧力に減圧された後、軸封装置４内へ給油される。なお、圧力調整弁１３の上流側には、油ポット１８及び逆止弁１９が設けられており、油ストレーナ１２からの油は逆止弁１９を通り、一旦油ポットに入ってから、軸封装置４内へ給油される。軸封装置４に給油された油は、軸封装置４の潤滑、冷却を行い、圧縮機１の吸入側ケーシング１５から油排出管（排油系統）１７を介して一旦圧縮機１外部に排出され、その後中間ケーシング１６内に排出されるように構成されている。
【００１３】
図３は他の実施例を示すもので、この例では、油ポット１８が軸封装置４の排油系統１７に設けられている。給油系統２０から軸封装置４に給油される油は、軸封装置４上流側の圧力調整弁１３で図２の例と同様に、中間圧力より＋０．２〜０．３ＭＰａだけ高い圧力まで減圧された後、軸封装置４内へ給油される。軸封装置４へ給油された油は、軸封装置４の潤滑、冷却を行い、圧縮機１の吸入側ケーシング１５から一旦圧縮機１外部に排出され排油系統（油排出管）１７に設けた油ポット１８内を満たした後、中間ケーシング１６内に排出される。
【００１４】
上記図２、図３において、油ポット１８は軸封装置４よりも高い位置に設けられており、圧縮機が停止した場合には、油ポット１８の上流側に逆止弁１９があることから、油ポット１８内の油は、油系統を逆流することはなく、軸封装置４は常に油で満たされた状態に保持できる。
【００１５】
また、冷凍装置が長期間停止している状態において、軸封装置４内から圧縮機１の吸入側ケーシング１５へ冷凍機油の流出が仮に発生した場合でも、油ポット１８内に貯えてある冷凍機油は軸封装置４へ供給される。従来装置と比較し、軸封装置４の系内に確保している冷凍機油は油ポット１８内に保有している量だけ保有量が多いため、軸封装置４内で油切れとなってしまうまでの時間を大幅に延長することができる。これにより冷凍サイクル外部への冷媒漏れが起きる危険性を大幅に軽減することができ、アンモニア等の冷媒を使用した場合にも安全性を向上できる。油ポットは軸封装置４よりも上方に配置され、油系統の上流側に逆止弁１９を設けていることから、運転中および停止中に関わらず油ポット１８内は常に油で満たされ、軸封装置４内の油が無くなることを防止できる。このため、圧縮機停止時の冷媒漏れに対し信頼性も向上する。
【００１６】
軸封装置４からの排油は、圧縮機１の中間ケーシング１６へ、油排出管１７を介して、圧縮機中間部に排出される構成としているので、圧縮機１吸入側から余分な冷凍機油が吸入されないので、冷凍能力低下も防止できる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、軸封装置を有する開放型スクリュー圧縮機を備える冷凍装置において、停止時の軸封装置内の油切れを防止することができ、これに起因するサイクル外部への冷媒漏れを防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷凍装置の一実施例を示す冷凍サイクル系統図である。
【図２】図１に示す要部の縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示すもので、図２に相当する図である。
【符号の説明】
１…開放型スクリュー二段圧縮機、２…電動機、３…連結装置、４…軸封装置、５…油分離器、６…凝縮器、７…過冷却器、８…主液膨張弁、９…蒸発器、１０…油タンク、１１…油冷却器、１２…油ストレーナ、１３…圧力調整弁、１４…シールカバー、１５…吸入側ケーシング、１６…中間ケーシング、１７…油排出管（排油系統）、１８…油ポット、１９…逆止弁、２０…給油系統。
【図１】
2004301462.tif 000003
【図２】
2004301462.tif 000004
【図３】
2004301462.tif 000005