(57)【要約】【課題】棒状ヒータのヒータ表面に、潤滑油による焼き付きが発生することを低減できる棒状ヒータ及びターボ冷凍機を提供する。【解決手段】ターボ冷凍機の潤滑油タンク１０の内部には、潤滑油を所定の温度まで加熱する長尺状に形成された棒状ヒータ４０が配設され、棒状ヒータ４０のヒータ本体部４１は、潤滑油の流れ方向に向かうにしたがって、幅寸法が小さくなる断面が流線形状に形成されると共に、整流板５０による縮流作用により潤滑油の流速をヒータ側面４２に高温の潤滑油が滞留しない速度まで加速させることができる。【選択図】図２
2012163262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が貯留される貯留槽内の前記液体の表面下に配設され、前記液体を所定の温度まで加熱する棒状ヒータであって、
前記棒状ヒータの上面部に、前記棒状ヒータにより加熱された前記液体が前記上面部側に滞留することを抑制する滞留抑制手段を備えることを特徴とする棒状ヒータ。
【請求項２】
液体が貯留される貯留槽内の前記液体の表面下に配設され、前記液体を所定の温度まで加熱する棒状ヒータであって、
前記棒状ヒータは、前記棒状ヒータにより加熱された前記液体の流れる方向に向かうにしたがって、幅寸法が小さくなる断面が流線形状に形成されると共に、前記棒状ヒータの側面と対向する位置には、前記ヒータの側面を流通する前記液体の流路面積を規制する整流板を有することを特徴とする棒状ヒータ。
【請求項３】
前記整流板は、
前記棒状ヒータにより加熱された前記液体の流れる方向に向かうにしたがって、前記棒状ヒータの側面を流れる前記液体の流路が狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の棒状ヒータ。
【請求項４】
前記棒状ヒータは、前記棒状ヒータを形成するヒータ本体部の断面が長方形または長円形であることを特徴とする請求項２または３に記載の棒状ヒータ。
【請求項５】
前記棒状ヒータを形成するヒータ本体部の横幅寸法をＤとし、高さ寸法をＬとした場合に、前記棒状ヒータの横幅寸法Ｄと高さ寸法Ｌとの関係が、Ｌ／Ｄ≧２となることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の棒状ヒータ。
【請求項６】
冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された前記冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記圧縮機に供給される潤滑油が貯留された潤滑油タンクとを備えたターボ冷凍機において、
前記潤滑油タンクの内部には、前記潤滑油を所定の温度に加熱する棒状ヒータが配設され、
前記棒状ヒータは、前記棒状ヒータにより加熱された前記潤滑油の流れる方向に向かうにしたがって、幅寸法が小さくなる断面が流線形状に形成されると共に、前記棒状ヒータの側面と対向する位置には、前記ヒータの側面を流れる前記潤滑油の流路面積を規制する整流板を有することを特徴とするターボ冷凍機。
【請求項７】
前記整流板は、
前記棒状ヒータにより加熱された前記潤滑油が流れる方向に向かうにしたがって、前記棒状ヒータの側面を流れる前記潤滑油の流路が狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項６に記載のターボ冷凍機。
【請求項８】
前記棒状ヒータは、前記棒状ヒータを形成するヒータ本体部の断面が長方形または長円形であることを特徴とする請求項６または７に記載のターボ冷凍機。
【請求項９】
前記棒状ヒータを形成するヒータ本体部の横幅寸法をＤとし、高さ寸法をＬとした場合に、前記棒状ヒータの横幅寸法Ｄと高さ寸法Ｌとの関係が、Ｌ／Ｄ≧２となることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のターボ冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状ヒータ及びターボ冷凍機に関し、詳しくは、加熱された潤滑油による棒状ヒータの焼き付きを抑制する棒状ヒータ及びターボ冷凍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建物の空調設備や冷蔵装置にはターボ冷凍機が用いられる（特許文献１）。ターボ冷凍機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、膨張弁により膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器とを備えている。
【０００３】
また、ターボ冷凍機は、潤滑油が貯留された潤滑油タンクを備えている。潤滑油タンクの内部には、潤滑油を所定の温度（約６０℃程度）まで加熱するための棒状ヒータが設けられている。棒状ヒータにより加熱された潤滑油は、圧縮機の軸受などに供給される。
【０００４】
［従来の棒状ヒータの概要］
以下、図１６、１７を用いて、従来の潤滑油タンクに設けられた棒状ヒータの概要について説明する。図１６は、従来の潤滑油タンクの内部に設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。また、図１７は、従来の棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。
【０００５】
図１６に示すように、潤滑油タンク１０は、側板部２１と底板部２２とを有するタンク本体部２０により構成される。また、この潤滑油タンク１０のタンク本体部２０の側板部２１には、長尺状に形成されると共に、ヒータ本体部３１の断面が円形に形成された棒状ヒータ３０が配設される。
【０００６】
図１７に示すように、潤滑油タンク１０に貯留された潤滑油は、棒状ヒータ３０が加熱されると、この棒状ヒータ３０が配設された部位（棒状ヒータ３０の周囲）から徐々に加熱される。また、棒状ヒータ３０の上流側（図１７の下側）から棒状ヒータ３０のヒータ側面３２（円形部）を通過し下流側（図１７の上側）へと流れる。そして、この加熱された潤滑油の循環により、潤滑油タンク１０の内部に貯留された潤滑油の温度を所定の温度（約６０℃程度）まで加熱させることができる。また、従来技術として、特許文献２には、センサにより検知された感光材料の表面温度に基づいて、加熱温度を保持する棒状ヒータの技術について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２０４２６１号公報
【特許文献２】特開平４−２４０６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、従来の潤滑油を加熱するために設けられた棒状ヒータ３０の場合、この棒状ヒータ３０を形成するヒータ本体部３１のヒータの表面（一部）に潤滑油の焼き付きが発生するという問題がある。すなわち、前述したように、従来の棒状ヒータ３０を構成するヒータ本体部３１は、長尺状に形成されると共に、断面が円形として形成されている。
【０００９】
このため、棒状ヒータ３０により加熱された潤滑油はヒータ本体部３１のヒータ側面３２の外周面に沿って、棒状ヒータ３０の配設部位の上流側から下流側へと潤滑油の流速は徐々に遅い流れとなる。これにより、棒状ヒータ３０のヒータ上面には、加熱された潤滑油が滞留する淀み領域が発生する。そして、この淀み領域での潤滑油の温度は、他の領域と比較して高温（約１５０℃〜２００℃程度）となる。
【００１０】
すなわち、淀み領域ではヒータ表面における潤滑油の流速が遅くなると共に、熱伝達率が小さくなるため、ヒータ表面の一部の温度が他の部分よりも高くなる。そして、高温になったヒータ表面によって潤滑油が加熱されて昇温する。その結果、高温に加熱された潤滑油により、ヒータ表面の一部に焼き付きが発生するおそれがある。
【００１１】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、加熱された潤滑油による棒状ヒータの焼き付きを低減することができる棒状ヒータ及びターボ冷凍機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の棒状ヒータは、液体が貯留される貯留槽内の前記液体の表面下に配設され、前記液体を所定の温度まで加熱する棒状ヒータであって、前記棒状ヒータの上面部に、前記棒状ヒータにより加熱された前記液体が前記上面部側に滞留することを抑制する滞留抑制手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、棒状ヒータの上面部に、棒状ヒータにより加熱された液体が上面部側に滞留することを抑制する滞留抑制手段を備えるので、滞留抑制手段により棒状ヒータで加熱された高温の流体がヒータ上面に滞留することを抑制することができる。これにより、棒状ヒータのヒータ表面に潤滑油が滞留する淀み領域を減少させることができるので、淀み領域における棒状ヒータの過度の昇温が抑制される。その結果、棒状ヒータと接触する潤滑油の昇温が抑制されるので、高温の潤滑油による焼き付きを低減させることができる。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の棒状ヒータは、液体が貯留される貯留槽内の前記液体の表面下に配設され、前記液体を所定の温度まで加熱する棒状ヒータであって、前記棒状ヒータは、前記棒状ヒータにより加熱された前記液体の流れる方向に向かうにしたがって、幅寸法が小さくなる断面が流線形状に形成されると共に、前記棒状ヒータの側面と対向する位置には、前記ヒータの側面を流通する前記液体の流路面積を規制する整流板を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、棒状ヒータは、棒状ヒータにより加熱された液体の流れる方向に向かうにしたがって、幅寸法が小さくなる断面が流線形状に形成されると共に、棒状ヒータの側面と対向する位置には、ヒータの側面を流通する液体の流路面積を規制する整流板を有するので、整流板による縮流作用により、流通速度が増加し、棒状ヒータのヒータ表面に潤滑油が滞留する淀み領域を減少させることができると共に、淀み領域における棒状ヒータの過度の昇温が抑制される。その結果、棒状ヒータと接触する潤滑油の昇温が抑制されるので、高温の潤滑油による焼き付きを低減させることができる。
【００１６】
また、本発明では、前記棒状ヒータにより加熱された前記液体の流れる方向に向かうにしたがって、前記棒状ヒータの側面を流れる前記液体の流路が狭くなるように形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、棒状ヒータにより加熱された液体の流れる方向に向かうにしたがって、棒状ヒータの側面を流れる前記液体の流路が狭くなるように形成されているので、整流板と棒状ヒータのヒータ側面間を流れる流体の速度を縮流作用により速くさせることができる。これによって、ヒータ表面の上面に高温の潤滑油が滞留することを低減させることができる。
【００１８】
また、本発明では、前記棒状ヒータは、前記棒状ヒータを形成するヒータ本体部の断面が長方形または長円形であることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、棒状ヒータのヒータ表面を流れる潤滑油は、ヒータ本体部の長方形状の側面または、長円形状の側面に沿って、加熱された潤滑油の流れが滞ることのない一定の速度で流れることができる。これにより、ヒータ表面に高温の潤滑油が滞留することで発生する淀み領域を低減させることができる。
【００２０】
また、本発明では、前記棒状ヒータを形成するヒータ本体部の横幅寸法をＤとし、高さ寸法をＬとした場合に、当該棒状ヒータの横幅寸法Ｄと高さ寸法Ｌとの関係が、Ｌ／Ｄ≧２となるように設定されることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、棒状ヒータの高さ寸法Ｌを横幅寸法Ｄの２倍以上の寸法とすることにより、棒状ヒータのヒータ側面に沿って流れる潤滑油の流通速度を、加熱された潤滑油の流れが滞ることのない一定の速度とすることができる。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明のターボ冷凍機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、凝縮された前記冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張された前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記圧縮機に供給される潤滑油が貯留された潤滑油タンクとを備えたターボ冷凍機において、前記潤滑油タンクの内部には、前記潤滑油を所定の温度に加熱する棒状ヒータが配設され、前記棒状ヒータは、前記棒状ヒータにより加熱された前記潤滑油の流れる方向に向かうにしたがって、幅寸法が小さくなる断面が流線形状に形成されると共に、前記棒状ヒータの側面と対向する位置には、前記ヒータの側面を流れる前記潤滑油の流路面積を規制する整流板を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明では、ターボ冷凍機の潤滑油タンクに備えた棒状ヒータが、棒状ヒータにより加熱された潤滑油の流れる方向に向かうにしたがって、幅寸法が小さくなる断面が流線形状に形成されると共に、前記棒状ヒータの側面と対向する位置には、前記ヒータの側面を流れる前記潤滑油の流路面積を規制する整流板を有する。このため整流板と棒状ヒータとの間を流れる液体（潤滑油）に生じる縮流作用により、潤滑油が流れる速度を加速させることができる。これによって、ヒータ表面の上面に高温の潤滑油が滞留することを低減させることができる。
【００２４】
また、本発明は、前記整流板は、前記棒状ヒータにより加熱された前記潤滑油が流れる方向に向かうにしたがって、前記棒状ヒータの側面を流れる前記潤滑油の流路が狭くなるように形成されていることを特徴とする。
【００２５】
本発明では、整流板は、棒状ヒータにより加熱された潤滑油が流れる方向に向かうにしたがって、棒状ヒータの側面を流れる潤滑油の流路が狭くなるように形成されているので、整流板と棒状ヒータのヒータ側面間を流れる流体の速度を縮流作用により速くさせることができ、これによって、ヒータ表面の上面に高温の潤滑油が滞留することを低減させることができる。
【００２６】
また、本発明は、前記棒状ヒータは、前記棒状ヒータを形成するヒータ本体部の断面が長方形または長円形であることを特徴とする。
【００２７】
本発明では、棒状ヒータのヒータ表面を流れる潤滑油は、ヒータ本体部の長方形状の側面または、長円形状の側面に沿って、加熱された潤滑油の流れが滞ることのない一定の速度で流れることができる。これにより、ヒータ表面に高温の潤滑油が滞留することで発生する淀み領域を低減させることができる。
【００２８】
また、本発明は、ターボ冷凍機において、前記棒状ヒータを形成するヒータ本体部の横幅寸法をＤとし、高さ寸法をＬとした場合に、当該棒状ヒータの横幅寸法Ｄと高さ寸法Ｌとの関係が、Ｌ／Ｄ≧２となるように設定されることを特徴とする。
【００２９】
本発明は、棒状ヒータの高さ寸法Ｌを横幅寸法Ｄの２倍以上の寸法とすることにより、棒状ヒータのヒータ側面に沿って流れる潤滑油の流通速度を、加熱された潤滑油の流れが滞ることのない一定の速度とすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、棒状ヒータのヒータ表面に、潤滑油による焼き付きが発生することを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、実施例１に係る潤滑油タンクを備えたターボ冷凍機の全体構成を示す概略図である。
【図２】図２は、実施例１に係る潤滑油タンクの内部に設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。
【図３】図３は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。
【図４】図４は、実施例２に係る潤滑油タンクの内部に設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。
【図５】図５は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。
【図６】図６は、実施例３に係る潤滑油タンクの内部に設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。
【図７】図７は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。
【図８】図８は、実施例４に係る潤滑油タンクの内部に設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。
【図９】図９は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。
【図１０】図１０は、実施例５に係る潤滑油タンクの内部に設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。
【図１１】図１１は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。
【図１２】図１２は、実施例６に係る潤滑油タンクの内部に設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。
【図１３】図１３は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。
【図１４】図１４は、実施例７に係る潤滑油タンクの内部に設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。
【図１５】図１５は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。
【図１６】図１６は、従来のターボ冷凍機に備えた潤滑油タンクの内部に設けられた棒状ヒータの形状を示す側面図である。
【図１７】図１７は、従来の棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に添付図面を参照して、本願の開示する棒状ヒータ及びターボ冷凍機の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下の実施例に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した実施例の構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、或いは、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００３３】
［ターボ冷凍機の構成］
図１は、実施例１に係る潤滑油タンクを備えたターボ冷凍機の全体構成を示す概略図である。ターボ冷凍機１は、冷水を蒸発させる蒸発器５と、電動機３によって回転駆動され冷媒蒸気を圧縮して高圧蒸気にする圧縮機２と、高圧蒸気を冷却水で冷却して凝縮させる凝縮器４と、凝縮した冷媒を減圧して膨張させて蒸発器５に送る膨張機６とから構成されている。圧縮機２と凝縮器４と蒸発器５と膨張機６とは、冷媒を循環させる冷媒配管７によって連結されている。
【００３４】
また、ターボ冷凍機１は、液体としての潤滑油が貯留される貯留槽としての潤滑油タンク１０を備えている。潤滑油タンク１０は、電動機３及び圧縮機２の駆動軸を回転自在に支持する軸受３ａ、３ｂに潤滑油を供給することができる。
【００３５】
すなわち、潤滑油タンク１０は、給油ポンプ１１を介して軸受３ａ、３ｂに潤滑油を供給する供給用配管１２と、軸受３ａ、３ｂに供給した潤滑油を潤滑油タンク１０に戻す排出用配管１３とを有している。このように、潤滑油タンク１０と給油ポンプ１１と供給用配管１２及び排出用配管１３とによって潤滑油循環系が構成されている。
【００３６】
[棒状ヒータの形状]
図２は、実施例１に係る潤滑油タンクの内部に設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。また、図３は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。図２、図３に示すように、潤滑油タンク１０は、側板部２１と底板部２２とを有するタンク本体部２０により構成される。また、潤滑油タンク１０のタンク本体部２０の側板部２１（図１参照）には、長尺状に形成した棒状ヒータ４０が固設されている。
【００３７】
棒状ヒータ４０は、一端側（図１の左側）がタンク本体部２０の側板部２１に片持ち支持されている。そして、棒状ヒータ４０は、側板部２１からタンク本体部２０の内部に向かって延在している。棒状ヒータ４０は、タンク本体部２０の底板部２２と平行となるようにタンク本体部２０の内部に配置される。棒状ヒータ４０は、潤滑油タンク１０内の潤滑油を所定の温度まで加熱する。
【００３８】
また、本実施例では、図２に示すように、棒状ヒータ４０の形状は、この棒状ヒータ４０により加熱された潤滑油が流れる上流側（図２の下側）から下流側（図２の上側）に向かって、幅寸法が小さくなる流線形の形状として構成されている。ここで、幅寸法Ｄとは、棒状ヒータ４０の長手方向と直交する平面で棒状ヒータ４０を切った時のヒータ本体部４１を形成する断面幅の長さ寸法を示している。すなわち、本実施例１では、棒状ヒータ４０の断面（棒状ヒータ４０の長手方向と直交する平面で棒状ヒータ４０を切ったときの断面）形状を流線形とすることで、棒状ヒータ４０のヒータ側面４２に沿って流れる潤滑油の流通速度を、加熱された潤滑油の流れが滞ることのない一定の速度となるようにしている。ここで、棒状ヒータ４０が取り付けられた潤滑油タンク１０が設置箇所に設置された状態において、鉛直方向（重力の作用方向）側を上又は上流側とし、鉛直方向とは反対側を下又は下流側とする。
【００３９】
棒状ヒータ４０を形成するヒータ本体部４１の横幅寸法をＤとし、高さ寸法をＬとした場合に、横幅寸法Ｄと、高さ寸法Ｌとの関係は、Ｌ／Ｄ≧２となるように設定されている。このように、ヒータ本体部４１の高さ寸法Ｌの長さを横幅寸法Ｄの２倍以上の寸法とした場合には、より確実に、潤滑油を棒状ヒータ４０のヒータ側面４２に沿って一定の速度で棒状ヒータ４０の上方まで流通させることができる。
【００４０】
また、図２に示すように、棒状ヒータ４０のヒータ本体部４１のヒータ側面４２と対向する位置には、一対の整流板５０が配設されている。整流板５０は、平板状に形成された本体板部５１により構成されると共に、ヒータ本体部４１のヒータ側面４２と隣接すると共に、ヒータ側面４２と平行となる位置に配設されている。また、整流板５０を形成する本体板部５１の長さは、棒状ヒータ４０のヒータ上部（図２、３の棒状ヒータ４０の先端部）の上方に延在する長さとなっている。これは、棒状ヒータ４０のヒータ側面４２を通じて、この棒状ヒータ４０の上流側（図３の下側）から下流側（図３の上側）に向かって流れる潤滑油を、棒状ヒータ４０の上方まで流通及び潤滑油タンク１０内の潤滑油全体に還流させるためである。
【００４１】
整流板５０は、棒状ヒータ４０のヒータ側面４２を通過する潤滑油の流通速度を増加させる流路面積規制板として機能する。具体的に説明すると、棒状ヒータ４０により加熱された潤滑油は、棒状ヒータ４０のヒータ側面４２と、一対の整流板５０との間に形成された流路（間隙ｔ）を流れる。すなわち、潤滑油は、一対の整流板５０により形成された流路（間隙ｔ）を流れることで、縮流作用により、この潤滑油が流れる速度は増加することとなる。すなわち、整流板５０による縮流作用により、潤滑油の速度が増加することからヒータ側面４２への潤滑油の滞留が抑制される。
【００４２】
棒状ヒータ４０を形成するヒータ側面４２と整流板５０との流路寸法である間隙ｔは、ヒータ本体部４１の幅寸法Ｄのほぼ半分程度の間隙（間隙ｔ＝Ｄ／２）に設定されている。ここで、幅寸法Ｄとは、棒状ヒータ４０の長手方向と直交する平面で棒状ヒータ４０を切った時のヒータ本体部４１の最大断面幅を示している。このように、ヒータ側面４２と整流板５０との間隙ｔを、ヒータ本体部４１の幅寸法Ｄのほぼ半分程度の間隙（間隙ｔ＝Ｄ／２）とした場合には、より確実に縮流作用を得ることができる。その結果、棒状ヒータ４０のヒータ側面４２への潤滑油の滞留はより確実に抑制されるので、潤滑油による棒状ヒータ４０の焼き付きをより確実に低減することができる。
【００４３】
図３に示すように、棒状ヒータ４０が加熱された場合、潤滑油は、ヒータ本体部４１のヒータ側面４２に沿って、棒状ヒータ４０の配設部位の上流側（図３の下側）からヒータ側面４２を通過し下流側（図３の上側）へと流れる。この場合、棒状ヒータ４０の形状は、流線形の形状となっているため、ヒータ本体部４１のヒータ側面４２に沿って、棒状ヒータ４０の上流側からヒータ側面４２を通過し下流側へと一定の速度で流れることができる。
【００４４】
また、上述したように、潤滑油は、一対の整流板５０により形成された流路が狭くなった間隙ｔを流れることで、縮流作用により、この潤滑油の流通速度は増加することとなる。これにより、棒状ヒータ４０のヒータ上面に滞留する高温の潤滑油を低減することができると共に、淀み領域が低減することとなる。この結果、棒状ヒータ４０のヒータ表面４２に、潤滑油による焼き付きが発生することを低減させることができる。
【００４５】
このように、本実施例１では、棒状ヒータ４０の周囲に、整流板５０を配設することで、縮流作用により潤滑油の流速をヒータ表面に高温の潤滑油が滞留しない速度まで増加させることができる。このため、棒状ヒータ４０のヒータ上面付近に滞留する潤滑油を低減することができる。この結果、高温の潤滑油が滞留する淀み領域が小さくなる。具体的には、整流板５０の整流作用による流速の増加と共に、縮流作用により潤滑油の流速の増加により、低速領域である淀み領域が減少することとなる。
【００４６】
棒状ヒータ４０によって加熱された潤滑油は、棒状ヒータ４０のヒータ本体部４１のヒータ側面６２を上流側（図３の下側）から下流側（図３の上側）へと流通すると共に、この加熱された潤滑油は、潤滑油タンク１０の内部を循環する。そして、この加熱された潤滑油により潤滑油タンク１０内の潤滑油全体を所定の温度（約、６０℃程度）まで加熱させることができる。
【００４７】
以上説明したように、実施例１では、潤滑油タンク１０の内部には、潤滑油を所定の温度まで加熱する長尺状に形成された棒状ヒータ４０が配設される。この場合、棒状ヒータ４０の形状は、流線形の形状となっているため、ヒータ本体部４１のヒータ側面４２に沿って、棒状ヒータ４０の上流側からヒータ側面４２を通過し下流側へと一定の速度で流れることができる。
【００４８】
また、潤滑油は、一対の整流板５０により形成された流路が狭くなった間隙ｔを流れることで、縮流作用により、この潤滑油の流通速度は加速することとなる。すなわち、整流板５０の整流作用によって、潤滑油の流速が増加する。これにより、棒状ヒータ４０のヒータ上部に発生する淀み領域が少なくなるため、ヒータ上部に滞留する高温の潤滑油を低減させることができる。この結果、棒状ヒータ４０のヒータ表面に、潤滑油による焼き付きが発生することを低減させることができる。
【実施例２】
【００４９】
［棒状ヒータの形状］
次に、本実施例２に係る棒状ヒータの詳細について説明する。図４は、実施例２に係る潤滑油タンクの内部に設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。また、図５は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。なお、本実施例２において、前述した実施例１の棒状ヒータと同一の構成については、詳細な説明は省略する。
【００５０】
図４に示すように、棒状ヒータ４０ａを構成するヒータ本体部４１は、長尺状（図１参照）に形成されると共に、棒状ヒータ４０ａにより加熱された潤滑油が流れる上流側（図４の下側）から下流側（図４の上側）に向かうにしたがって、幅寸法が小さくなる流線形の断面形状として形成されている。
【００５１】
図４に示すように、棒状ヒータ４０のヒータ本体部４１のヒータ側面４２と対向する位置には、一対の整流板５２が配設されている。整流板５２は、長尺状の平板により形成されると共に、ヒータ本体部４１のヒータ側面４２に対して平行に対向するように配設される。
【００５２】
本実施例２は、棒状ヒータ４０ａを形成するヒータ本体部４１のヒータ側面４２に配設した整流板５２の形状に特徴がある。すなわち、整流板５２は、平板状の本体板部５３により形成され、第一整流板５４と第二整流板５５と、第一整流板５４及び第二整流板５５を連結する斜行板５６とにより構成される。また、第一整流板５４は、棒状ヒータ４０ａのヒータ側面４２の下方側と対向する位置（図４の下側）に配設される。また、第二整流板５５は、斜行板５６を介して、棒状ヒータ４０ａのヒータ側面４２の上方側（図４の上側）に配設される。すなわち、ヒータ側面４２に沿って設けられる整流板５２の形状は、上方側よりも下方側の方が広がっている形状となっている。
【００５３】
このような構造により、実施例１と同様に、整流板５２は、この整流板５２と、棒状ヒータ４０ａのヒータ側面４２との間を流れる潤滑油の流通速度を増加させる流路面積規制板として機能する。また、本実施例２では、斜行板５６により、整流板５２を構成する第一整流板５４とヒータ側面４２との間隙ｔ１と、第二整流板５５とヒータ側面４２の上部との間隙ｔ２がほぼ同一寸法となるように構成されている。すなわち、斜行板５６の上部を内方に向けて斜めに屈曲させた状態で第一整流板５４と第二整流板５５と連結することで、間隙ｔ１と間隙ｔ２とが同一寸法となる構成としている。これにより、潤滑油は、第一整流板５４の縮流作用により加速された潤滑油を、第二整流板５５により、ほぼそのままの速度で棒状ヒータ４０ａの上方まで流通させることができる。
【００５４】
図５に示すように、棒状ヒータ４０ａが加熱された場合、潤滑油は、ヒータ本体部４１を形成するヒータ側面４２の流線形状に沿って、棒状ヒータ４０ａの配設部位の上流側（図５の下側）からヒータ側面４２を通過して下流側（図５の上側）へと流れる。また、潤滑油は、第一整流板５４の縮流作用により加速されると共に、棒状ヒータ４０ａのヒータ側面４２を通過し、第二整流板５５による縮流作用により速度の低下が抑制されて棒状ヒータ４０ａの上方まで流れる。
【００５５】
潤滑油は、棒状ヒータ４０ａのヒータ本体部４１のヒータ側面４２を上流側（図５の下側）から下流側（図５の上側）へと流通すると共に、この加熱された潤滑油は、潤滑油タンク１０の内部を循環する。そして、この加熱された潤滑油により潤滑油全体を所定の温度（約、６０℃程度）まで加熱させることができる。
【００５６】
以上説明したように、実施例２は、棒状ヒータ４０ａのヒータ側面４２に、このヒータ側面４２と対向すると共に、平行となる位置に第一整流板５４及び第二整流板５５とを有する一対の整流板５２が配設されているので、第一整流板５４による縮流作用により加速される。また、棒状ヒータ４０ａのヒータ側面４２を通過した潤滑油は、第二整流板５５による縮流作用により潤滑油の流通速度の低下が抑制されて棒状ヒータ４０ａの上方（下流側）まで流通させることができる。この結果、棒状ヒータ４０のヒータ表面に、潤滑油による焼き付きが発生することを低減させることができる。
【実施例３】
【００５７】
［棒状ヒータの形状］
次に、本実施例３に係る棒状ヒータの詳細について説明する。図６は、潤滑油タンクの内部に設けられた、実施例３に係る棒状ヒータの形状を示す断面図である。また、図７は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。なお、本実施例３において、前述した実施例１、２と同一の構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５８】
図６に示すように、本実施例３において、棒状ヒータ６０のヒータ本体部６１は、長尺状（図１）に形成されると共に、断面が長円形となる形状に形成されている。すなわち、棒状ヒータ６０の形状を長円形とすることで、ヒータ側面６２に沿って流れる潤滑油の流通速度が一定の速度となるようにしている。
【００５９】
また、実施例１、２と同様に、棒状ヒータ６０を形成するヒータ本体部６１の高さ寸法Ｌ１は、幅寸法Ｄ１の２倍以上の寸法（Ｌ１／Ｄ１≧２）として設定されている。このように、棒状ヒータ６０を形成するヒータ本体部６１の高さ寸法Ｌ１を、横幅寸法Ｄ１の２倍以上の寸法とした場合には、より確実に、潤滑油を棒状ヒータ６０のヒータ側面６２に沿って一定の速度で棒状ヒータ６０の上方まで流通させることができる。
【００６０】
図７に示すように、棒状ヒータ６０が加熱された場合、潤滑油は、ヒータ本体部６１のヒータ側面６２に沿って、棒状ヒータ６０の配設部位の上流側（図７の下側）からヒータ側面６２を通過し下流側（図７の上側）へと流れる。この場合、棒状ヒータ６０の形状は、長円形となっているため、潤滑油は、棒状ヒータ６０を形成するヒータ側面６２の長円面に沿って、加熱された潤滑油がヒータ表面（ヒータ上面）に滞らない一定の速度で、ヒータ側面６２の上方に向けて流れることができる。
【００６１】
これにより、棒状ヒータ６０のヒータ表面に高温の潤滑油が滞留することで発生する淀み領域を小さくさせることができる。この結果、棒状ヒータ６０のヒータ表面に潤滑油による焼き付きが発生することを低減させることができる。
【００６２】
潤滑油は、棒状ヒータ６０のヒータ本体部６１のヒータ側面６２を上流側（図７の下側）から下流側（図７の上側）へと流通すると共に、この加熱された潤滑油は、潤滑油タンク１０の内部を循環する。そして、この加熱された潤滑油により潤滑油全体を所定の温度（約、６０℃程度）まで加熱させることができる。
【００６３】
なお、本実施例３において、棒状ヒータ６０のヒータ本体部６１を断面が長円形となる形状としているが、長円形ではなく長方形としてもよい。この場合も、長円形の棒状ヒータ６０と同様の作用効果を奏することができる。
【００６４】
以上説明したように、実施例３において、棒状ヒータ６０のヒータ本体部６１は、長尺状に形成されると共に、断面が長円形となる形状として構成されているので、ヒータ側面６２の上流側から下流側へと流れる潤滑油の速度を、加熱された潤滑油がヒータ表面（ヒータ上面）に滞らない一定の速度とすることができる。これにより、棒状ヒータ６０のヒータ表面に高温の潤滑油が滞留することで発生する淀み領域を低減させることができる。この結果、棒状ヒータ６０のヒータ表面に潤滑油による焼き付きが発生することを低減させることができる。
【実施例４】
【００６５】
［棒状ヒータの形状］
次に、実施例４に係る棒状ヒータの詳細について説明する。図８は、潤滑油タンクに設けられた、実施例４に係る棒状ヒータの形状を示す断面図である。また、図９は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。本実施例４において、前述した実施例１〜実施例３と同一の構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６６】
図８に示すように、本実施例４において、棒状ヒータ７０のヒータ本体部７１は、長尺状（図１）に形成されている。また、棒状ヒータ７０の上部（図８の上側）が縦長形状の直方体部７２と、下部（図８の下側）が円形の断面となる円柱体部７３とを上下に組み合わせた形状として構成されている。棒状ヒータ７０の上部に設けた直方体部７２は、円柱体部７３の上面の中央部に立設されると共に、縦長形状の直方体部７２として形成されている。
【００６７】
図９に示すように、棒状ヒータ７０が加熱された場合、潤滑油は、ヒータ本体部７１の下部側に位置する円柱体部７３のヒータ側面７４に沿って流れると共に、上部側に位置する直方体部７２のヒータ側面７５に沿って下流側（図９の上側）に流れる。この場合、棒状ヒータ７０の直方体部７２は、円柱体部７３の中央部に立設されているため、潤滑油は、円柱体部７３のヒータ側面７４から直方体部７２のヒータ側面７５に沿って、この加熱された潤滑油がヒータ上面に滞らない一定の速度で下流側に流れることができる。
【００６８】
潤滑油は、棒状ヒータ７０の円柱体部７３のヒータ側面７４、直方体部７２のヒータ側面７５を上流側（図９の下側）から下流側（図９の上側）へと流通すると共に、この加熱された潤滑油は、潤滑油タンク１０の内部を循環する。そして、この加熱された潤滑油により潤滑油全体を所定の温度（約、６０℃程度）まで加熱させることができる。
【００６９】
そして、このように、棒状ヒータ７０を形成する円柱体部７３のヒータ側面７４から直方体部７２のヒータ側面７５を潤滑油が一定の速度で流れることから、潤滑油の一部がヒータ表面（ヒータ本体部７１の上面）に滞留することが抑制され、高温の潤滑油が滞留する淀み領域は低減することとなる。これにより、棒状ヒータ７０のヒータ表面に高温の潤滑油が滞留することで発生する淀み領域を小さくさせることができる。この結果、棒状ヒータ７０のヒータ表面に潤滑油による焼き付きが発生することを低減させることができる。
【００７０】
以上説明したように、実施例４において、棒状ヒータ７０のヒータ本体部７１は、長尺状に形成されると共に、上部が長方形の断面となる直方体部７２と、下部が円形の断面となる円柱体部７３とを組み合わせた形状に形成されている。このため、棒状ヒータ７０で加熱された潤滑油は、円柱体部７３のヒータ側面７４から直方体部７２のヒータ側面７５に沿って一定の速度で流れることができる。これにより、棒状ヒータ７０のヒータ表面に高温の潤滑油が滞留することで発生する淀み領域を小さくさせることができる。この結果、棒状ヒータ７０のヒータ表面に潤滑油による焼き付きが発生することを低減させることができる。
【実施例５】
【００７１】
［棒状ヒータの形状］
次に、実施例５に係る棒状ヒータの詳細について説明する。図１０は、実施例５に係る潤滑油タンクに設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。また、図１１は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。なお、本実施例５において、前述した実施例１〜実施例４と同一の構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７２】
図１０に示すように、本実施例５において、棒状ヒータ８０のヒータ本体部８１は、長尺状（図１）に形成されている。また、棒状ヒータ８０の上部（図１０の上側）が縦長の三角形の断面となる三角柱部８３と、下部（図１０の下側）が円形の断面となる円柱体部８２とを上下に組み合わせた形状として構成されている。棒状ヒータ８０の上部に設けた三角柱部８３は、潤滑油の流れ方向に向かうにしたがって先端部（棒状ヒータ８０の上部）の角度が鋭角となる三角形状として形成されている。
【００７３】
図１１に示すように、棒状ヒータ８０が加熱された場合、潤滑油は、ヒータ本体部８１の下部側に位置する円柱体部８２のヒータ側面８４に沿って流れると共に、上部側に位置する三角柱部８３のヒータ側面８５に沿って上方（図１１の上側）に流れる。この場合、棒状ヒータ８０の上部に配設した三角柱部８３は、潤滑油の流れ方向に向って、この三角柱部８３の先端部の角度が徐々に鋭角となる三角形状となっているため、潤滑油は、円柱体部８２のヒータ側面８４から三角柱部８３のヒータ側面８５に沿って、この加熱された潤滑油がヒータ上面に滞らない一定の速度で流れることができる。
【００７４】
そして、このように、棒状ヒータ８０を形成する円柱体部８２のヒータ側面８４から三角柱部８３のヒータ側面８５を潤滑油が一定の速度で流れることから、潤滑油の一部がヒータ表面（ヒータ本体部８１の上面）に滞留することはなく、高温の潤滑油が滞留する淀み領域を低減させることができる。
【００７５】
潤滑油は、棒状ヒータ８０の円柱体部８２のヒータ側面８４、三角柱部８３のヒータ側面８５を上流側（図１１の下側）から下流側（図１１の上側）へと流通すると共に、この加熱された潤滑油は、潤滑油タンク１０の内部を循環する。そして、この加熱された潤滑油により潤滑油全体を所定の温度（約、６０℃程度）まで加熱させることができる。
【００７６】
以上説明したように、実施例５において、棒状ヒータ８０のヒータ本体部８１は、長尺状に形成されると共に、上部が縦長の三角形の断面となる三角柱部８３と、下部が円形の断面となる円柱体部８２とを組み合わせた形状として構成されているので、棒状ヒータ８０により加熱された潤滑油は、一定の速度で、三角柱部８３のヒータ側面８５に沿って、棒状ヒータ８０の配設位置の上流側から下流側に流れることができる。これにより、棒状ヒータ８０のヒータ表面に高温の潤滑油が滞留することで発生する淀み領域を低減させることができる。この結果、棒状ヒータ８０のヒータ表面に潤滑油による焼き付きが発生することを低減させることができる。
【実施例６】
【００７７】
［棒状ヒータの形状］
次に、実施例６に係る棒状ヒータの詳細について説明する。図１２は、潤滑油タンクに設けられた、実施例６に係る棒状ヒータの形状を示す断面図である。また、図１３は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。なお、本実施例６において、前述した実施例１〜実施例５と同一の構成については、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７８】
図１２に示すように、本実施例６において、棒状ヒータ９０のヒータ本体部９１は、長尺状（図１）に形成されている。また、棒状ヒータ９０の上部（図１２の上側）が縦長の三角形の断面となる三角柱部９２と、下部（図１２の下側）が小三角形の断面となる小三角柱部９３とを組み合わせた形状として構成されている。棒状ヒータ９０の上部に設けた三角柱部９２は、加熱された潤滑油の流れ方向に向かうにしたがって、この三角柱部９２の先端部の角度が徐々に鋭角となる三角形状として構成されている。
【００７９】
図１３に示すように、棒状ヒータ９０が加熱された場合、潤滑油は、小三角柱部９３から、この小三角柱部９３の上部に位置する三角柱部９２のヒータ側面９４に沿って上方に流れる。この場合、棒状ヒータ９０の上部に設けた三角柱部９２は、潤滑油の流れ方向に向かうにしたがって鋭角となる三角形となっているため、潤滑油は、小三角柱部９３から三角柱部９２のヒータ側面９４に沿って、この加熱された潤滑油がヒータ上面に滞らない一定の速度で流れることができる。
【００８０】
そして、このように、棒状ヒータ９０を形成する小三角柱部９３から三角柱部９２のヒータ側面９４を潤滑油が一定の速度で流れることから、潤滑油の一部がヒータ表面（ヒータ本体部９１の上面）に滞留することはなく、高温の潤滑油が滞留する淀み領域は低減することとなる。
【００８１】
潤滑油は、棒状ヒータ９０の小三角柱部９３、三角柱部９２のヒータ側面９４を上流側（図１３の下側）から下流側（図１３の上側）へと流通すると共に、この加熱された潤滑油は、潤滑油タンク１０の内部を循環する。そして、この加熱された潤滑油により潤滑油全体を所定の温度（約、６０℃程度）まで加熱させることができる。
【００８２】
ここで、本実施例６では、上部が縦長の三角柱部９２と、下部が高さの低い三角柱部９とを組み合わせた形状としているが、三角柱部９２の下部に断面が半円形となる半円形柱を組み合わせる形状としてもよい。
【００８３】
以上説明したように、実施例６において、棒状ヒータ９０のヒータ本体部９１は、上部が縦長の三角形となる三角柱部９２と、下部が三角形となる三角柱部９３とを組み合わせた形状として構成されているので、棒状ヒータ９０により加熱された潤滑油は、一定の速度で、三角柱部９２のヒータ側面９４に沿って、棒状ヒータ９０の配設位置の上流側から下流側に流れることができる。これにより、棒状ヒータ９０のヒータ表面に高温の潤滑油が滞留することで発生する淀み領域を小さくさせることができる。この結果、棒状ヒータ９０のヒータ表面に潤滑油による焼き付きが発生することを低減させることができる。
【実施例７】
【００８４】
［棒状ヒータ１００の形状］
次に、実施例７に係る棒状ヒータについて説明する。図１４は、実施例７に係る潤滑油タンクに設けられた棒状ヒータの形状を示す断面図である。また、図１５は、棒状ヒータで加熱された潤滑油の流れを示す説明図である。なお、本実施例７において、前述した実施例１〜実施例６と同一の構成については、同一の符号を付けて詳細な説明は省略する。
【００８５】
図１４に示すように、本実施例７において、棒状ヒータ１００のヒータ本体部１１０は、全体が長尺状（図１）に形成されている。また、棒状ヒータ１００の上部（図１４の上側）が縦長状の三角形の断面となる三角柱部１１１と、中間部が長方形の断面となる直方体部１１２と、下部（図１４の下側）に小三角柱部１１３とを組み合わせた形状として構成されている。棒状ヒータ１００の上部に設けた三角柱部１１１は、加熱された潤滑油の流れ方向に向かうにしたがって、この三角柱部１１１の先端部の角度が徐々に鋭角となる三角形状として構成されている。
【００８６】
図１５に示すように、棒状ヒータ１００が加熱された場合、潤滑油は、ヒータ本体部１１０を形成する小三角柱部１１３から直方体部１１２のヒータ側面１１４と小三角柱部１１３のヒータ側面１１５に沿って上方に流れる。この場合、棒状ヒータ１００の小三角柱部１１３は、潤滑油の流れ方向に向かうにしたがって徐々に鋭角となる三角形状となっているため、潤滑油は、三角柱部１１３のヒータ側面１１５に沿って、この加熱された潤滑油がヒータ上面に滞らない一定の速度で流れることができる。
【００８７】
このように、棒状ヒータ１００を形成する直方体部１１２のヒータ側面１１４と小三角柱部１１３のヒータ側面１１５を潤滑油が一定の速度で流れることから、潤滑油の一部がヒータ表面（三角柱部１１１の上面）に滞留することはなく、加熱された潤滑油が滞留する淀み領域は低減することとなる。
【００８８】
潤滑油は、棒状ヒータ１００の直方体部１１２のヒータ側面１１４、三角柱部１１１のヒータ側面１１５を上流側（図１５の下側）から下流側（図１５の上側）へと流通すると共に、この加熱された潤滑油は、潤滑油タンク１０の内部を循環する。そして、この加熱された潤滑油により潤滑油全体を所定の温度（約、６０℃程度）まで加熱させることができる。
【００８９】
ここで、本実施例７において、棒状ヒータ１００は、直方体部１１２の底部に小三角柱部１１３を組み合わせた形状となっているが、断面が半円形となる半円形柱を組み合わせる形状としてもよい。
【００９０】
以上説明したように、実施例７において、棒状ヒータ１００は、全体が長尺状に形成されると共に、縦長状の三角形の断面となる三角柱部１１１と、中間部が長方形の断面となる直方体部１１２と、三角形の断面となる小三角柱部１１３とを組み合わせた形状として構成されているので、潤滑油は、小三角柱部１１３から直方体部１１２のヒータ側面１１４及び三角柱部１１１のヒータ側面１１５に沿って、一定の速度で流れることができる。これにより、棒状ヒータ１００のヒータ表面に高温の潤滑油が滞留することで発生する淀み領域を低減させることができる。
【００９１】
また、以上説明した実施例３〜実施例７において、棒状ヒータには、実施例１で配設した整流板を設ける構成としていないが、実施例１、２と同様に、棒状ヒータのヒータ側面の周囲に整流板５０（整流板５２）を設ける構成としてもよい。
【００９２】
このように、整流板を設けた場合には、整流板により棒状ヒータのヒータ側面と、整流板との隙間を流れる潤滑油の流路が狭くなることから、縮流作用により潤滑油の流通速度を速くすることができ、ヒータ表面に高温の潤滑油が滞留する淀み領域をより低減させることができる。
【００９３】
１  ターボ冷凍機
２  圧縮機
３  電動機
３ａ、３ｂ  軸受
４  凝縮器
５  蒸発器
６  膨張機
７  冷媒配管
１０  潤滑油タンク
２０  タンク本体部
２１  側面部
２２  底板部
３０、４０、４０ａ、６０、７０、８０、９０、１００  棒状ヒータ
３１、４１、６１、７１、８１、９１、１１０  ヒータ本体部
５０、５２  整流板
５１  本体板部
５４  第一整流板
５５  第二整流板
【図１】
2012163262.tif 000003
【図２】
2012163262.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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