(57)【要約】【課題】冷媒循環系統に混入した潤滑油を適正に回収して安定運転が行なえる圧縮式冷凍機及びその潤滑油回収方法を提供すること。【解決手段】蒸発器１０と圧縮機１３と凝縮器１５とを冷媒配管２０によって連結すると共に、潤滑油タンク３３内の潤滑油を圧縮機１３の軸受２５に供給する潤滑油循環系を設ける。潤滑油が溶け込んだ冷媒を加熱して潤滑油と冷媒蒸気に分離するヒータ４７を備えた冷媒再生タンク４５と、冷媒再生タンク４５と蒸発器１０間を連通して蒸発器１０内の潤滑油が溶け込んだ冷媒液を冷媒再生タンク４５に移送する配管５５と、冷媒再生タンク４５と蒸発器１０間を連通して冷媒再生タンク４５内で潤滑油から分離された冷媒蒸気を蒸発器１０に移送する配管６１と、冷媒再生タンク４５と潤滑油タンク３３間を連通して冷媒再生タンク４５内で冷媒蒸気から分離された潤滑油を潤滑油タンク３３に移送する配管６５とを具備する。【選択図】図１
2009257684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器と圧縮機と凝縮器とを冷媒を循環する冷媒配管によって連結すると共に、潤滑油が貯留されている潤滑油タンクを設置し、前記潤滑油タンク内の潤滑油を前記圧縮機の軸受に供給するとともに軸受を潤滑した潤滑油を潤滑油タンクに戻す潤滑油循環系を設けてなる圧縮式冷凍機において、
潤滑油が溶け込んだ冷媒を加熱して潤滑油と冷媒蒸気に分離する加熱手段を備えた冷媒再生タンクと、前記冷媒再生タンクと前記蒸発器間を連通して蒸発器内の潤滑油が溶け込んだ冷媒液を冷媒再生タンクに移送する配管と、前記冷媒再生タンクと前記蒸発器間を連通して冷媒再生タンク内で潤滑油から分離された冷媒蒸気を蒸発器に移送する配管と、前記冷媒再生タンクと前記潤滑油タンク間を連通して冷媒再生タンク内で冷媒蒸気から分離された潤滑油を潤滑油タンクに移送する配管とを具備することを特徴とする圧縮式冷凍機。
【請求項２】
請求項１に記載の圧縮式冷凍機において、
冷媒再生タンクと蒸発器間を連通して冷媒再生タンクに冷媒液を移送する前記配管には制御弁及び冷媒移送ポンプが設置され、冷媒再生タンクと蒸発器間を連通して蒸発器に冷媒蒸気を移送する前記配管には制御弁が設置され、冷媒再生タンクと潤滑油タンク間を連通して潤滑油タンクに潤滑油を移送する前記配管には制御弁及び潤滑油移送ポンプが設置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮式冷凍機。
【請求項３】
蒸発器と圧縮機と凝縮器とを冷媒を循環する冷媒配管によって連結すると共に、潤滑油が貯留されている潤滑油タンクを設置し、前記潤滑油タンク内の潤滑油を前記圧縮機の軸受に供給するとともに軸受を潤滑した潤滑油を潤滑油タンクに戻す潤滑油循環系を設けてなる圧縮式冷凍機において、
潤滑油が溶け込んだ冷媒を加熱して潤滑油と冷媒蒸気に分離する加熱手段を備えた冷媒再生タンクと、前記冷媒再生タンクと前記蒸発器間を連通して蒸発器内の潤滑油が溶け込んだ冷媒液を冷媒再生タンクに移送する配管と、前記冷媒再生タンクと前記凝縮器間を連通して冷媒再生タンク内で潤滑油から分離された冷媒蒸気を凝縮器に移送する配管と、前記冷媒再生タンクと前記潤滑油タンク間を連通して冷媒再生タンク内で冷媒蒸気から分離された潤滑油を潤滑油タンクに移送する配管とを具備することを特徴とする圧縮式冷凍機。
【請求項４】
請求項３に記載の圧縮式冷凍機において、
冷媒再生タンクと蒸発器間を連通して冷媒再生タンクに冷媒液を移送する前記配管には制御弁及び冷媒移送ポンプが設置され、冷媒再生タンクと凝縮器間を連通して凝縮器に冷媒蒸気を移送する前記配管には制御弁及び圧縮機が設置され、冷媒再生タンクと潤滑油タンク間を連通して潤滑油タンクに潤滑油を移送する前記配管には制御弁及び潤滑油移送ポンプが設置されていることを特徴とする請求項３に記載の圧縮式冷凍機。
【請求項５】
請求項１または２または３または４に記載の圧縮式冷凍機において、
前記圧縮機によって圧縮された高圧側の冷媒蒸気を駆動源とするエジェクターと、前記圧縮機近傍の潤滑油回収部に溜まる潤滑油をこのエジェクターによって潤滑油タンクに移送する配管とが設置されていることを特徴とする圧縮式冷凍機。
【請求項６】
蒸発器と圧縮機と凝縮器とを冷媒を循環する冷媒配管によって連結すると共に、潤滑油が貯留されている潤滑油タンクを設置し、前記潤滑油タンク内の潤滑油を前記圧縮機の軸受に供給するとともに軸受を潤滑した潤滑油を潤滑油タンクに戻す潤滑油循環系を設けてなる圧縮式冷凍機の潤滑油回収方法において、
前記潤滑油タンクとは別に設置した冷媒再生タンク内に蒸発器内の潤滑油が溶け込んだ冷媒液を所定量移送する工程と、
前記冷媒再生タンク内において前記潤滑油が溶け込んだ冷媒液を加熱することで潤滑油と冷媒蒸気とを分離する工程と、
前記冷媒再生タンク内で潤滑油から分離した冷媒蒸気を蒸発器に移送するか、あるいは凝縮器に移送する工程と、
前記冷媒再生タンク内で冷媒蒸気から分離した潤滑油を潤滑油タンクに移送する工程と、
を具備することを特徴とする圧縮式冷凍機の潤滑油回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍空調装置等に用いて好適な圧縮式冷凍機にかかり、特に冷媒からの潤滑油の回収を適正に行なえて安定運転が図れる圧縮式冷凍機及びその潤滑油回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮式冷凍機（蒸気圧縮式冷凍機）は、蒸発器と、モータ（電動機）によって駆動される圧縮機と、凝縮器と、膨張機構（膨張弁）とを冷媒配管で連結して構成されている。また圧縮式冷凍機は、圧縮機（及びモータ）の駆動軸とその軸受を潤滑及び冷却するために、冷媒と相溶性の潤滑油が潤滑油タンクから潤滑油ポンプによりこれら駆動軸の軸受を収納している軸受室内に圧送される（例えば特許文献１の図１参照）。
【０００３】
そして一般に圧縮式冷凍機の圧縮機においては、前記潤滑油が供給される軸受室と冷媒循環系統との間（圧縮機の羽根車と軸受室との間や、冷媒の一部を用いて冷却されるモータの電動機室と軸受室との間）はラビリンスにより仕切られている。しかしながら、ラビリンスによるシールは完全とは言えず、このため圧縮式冷凍機の運転条件によっては軸受室と冷媒循環系統との圧力関係から、軸受室に供給された潤滑油の一部が冷媒循環系統に混入してしまう場合があった。冷媒と相溶性の潤滑油は、冷媒に混入した後、蒸発器に滞留し、蒸発器の伝熱特性を低下させる。その結果、圧縮式冷凍機の冷凍能力もしくは効率の低下を引き起こしてしまう。
【０００４】
この現象を回避する方法として、圧縮機の吐出ガスを一部バイパスしてこれを駆動源とするエジェクターにより、蒸発器からキャリーオーバーして例えば圧縮機の羽根車の吸込み側に滞留している潤滑油を吸引し、吸引した潤滑油を潤滑油タンクに戻す方法があった。
【０００５】
しかしながらエジェクターを用いて潤滑油を回収する場合、エジェクターの吸引能力、つまり潤滑油の回収能力は、駆動源である圧縮機の吐出圧力に依存してしまう。このため冷却水温度が低い圧縮機の低ヘッド運転では、エジェクターの吸引能力が低下して充分な性能を発揮できず、潤滑油の吸引・分離が困難となって充分な量の潤滑油を回収することができず、冷媒循環系統への潤滑油混入量が増加して伝熱性能の低下、サージング、吸込低圧等のトラブルを生じる恐れがある。最も深刻な課題として、潤滑油の回収量が減ることにより、潤滑油タンクの油面が低下し、軸受への給油圧が低下して、圧縮式冷凍機の運転が継続できなくなることが挙げられる。
【特許文献１】特開２００８−１４５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、冷媒循環系統に混入した潤滑油を適正に回収でき、その結果安定運転を継続して行なうことができる圧縮式冷凍機及びその潤滑油回収方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願請求項１に記載の発明は、蒸発器と圧縮機と凝縮器とを冷媒を循環する冷媒配管によって連結すると共に、潤滑油が貯留されている潤滑油タンクを設置し、前記潤滑油タンク内の潤滑油を前記圧縮機の軸受に供給するとともに軸受を潤滑した潤滑油を潤滑油タンクに戻す潤滑油循環系を設けてなる圧縮式冷凍機において、潤滑油が溶け込んだ冷媒を加熱して潤滑油と冷媒蒸気に分離する加熱手段を備えた冷媒再生タンクと、前記冷媒再生タンクと前記蒸発器間を連通して蒸発器内の潤滑油が溶け込んだ冷媒液を冷媒再生タンクに移送する配管と、前記冷媒再生タンクと前記蒸発器間を連通して冷媒再生タンク内で潤滑油から分離された冷媒蒸気を蒸発器に移送する配管と、前記冷媒再生タンクと前記潤滑油タンク間を連通して冷媒再生タンク内で冷媒蒸気から分離された潤滑油を潤滑油タンクに移送する配管とを具備することを特徴とする圧縮式冷凍機にある。
【０００８】
本願請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の圧縮式冷凍機において、冷媒再生タンクと蒸発器間を連通して冷媒再生タンクに冷媒液を移送する前記配管には制御弁及び冷媒移送ポンプが設置され、冷媒再生タンクと蒸発器間を連通して蒸発器に冷媒蒸気を移送する前記配管には制御弁が設置され、冷媒再生タンクと潤滑油タンク間を連通して潤滑油タンクに潤滑油を移送する前記配管には制御弁及び潤滑油移送ポンプが設置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮式冷凍機にある。
【０００９】
本願請求項３に記載の発明は、蒸発器と圧縮機と凝縮器とを冷媒を循環する冷媒配管によって連結すると共に、潤滑油が貯留されている潤滑油タンクを設置し、前記潤滑油タンク内の潤滑油を前記圧縮機の軸受に供給するとともに軸受を潤滑した潤滑油を潤滑油タンクに戻す潤滑油循環系を設けてなる圧縮式冷凍機において、潤滑油が溶け込んだ冷媒を加熱して潤滑油と冷媒蒸気に分離する加熱手段を備えた冷媒再生タンクと、前記冷媒再生タンクと前記蒸発器間を連通して蒸発器内の潤滑油が溶け込んだ冷媒液を冷媒再生タンクに移送する配管と、前記冷媒再生タンクと前記凝縮器間を連通して冷媒再生タンク内で潤滑油から分離された冷媒蒸気を凝縮器に移送する配管と、前記冷媒再生タンクと前記潤滑油タンク間を連通して冷媒再生タンク内で冷媒蒸気から分離された潤滑油を潤滑油タンクに移送する配管とを具備することを特徴とする圧縮式冷凍機にある。
【００１０】
本願請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の圧縮式冷凍機において、冷媒再生タンクと蒸発器間を連通して冷媒再生タンクに冷媒液を移送する前記配管には制御弁及び冷媒移送ポンプが設置され、冷媒再生タンクと凝縮器間を連通して凝縮器に冷媒蒸気を移送する前記配管には制御弁及び圧縮機が設置され、冷媒再生タンクと潤滑油タンク間を連通して潤滑油タンクに潤滑油を移送する前記配管には制御弁及び潤滑油移送ポンプが設置されていることを特徴とする請求項３に記載の圧縮式冷凍機にある。
【００１１】
本願請求項５に記載の発明は、請求項１または２または３または４に記載の圧縮式冷凍機において、前記圧縮機によって圧縮された高圧側の冷媒蒸気を駆動源とするエジェクターと、圧縮機近傍の潤滑油回収部に溜まる潤滑油をこのエジェクターによって潤滑油タンクに移送する配管とが設置されていることを特徴とする圧縮式冷凍機にある。
【００１２】
本願請求項６に記載の発明は、蒸発器と圧縮機と凝縮器とを冷媒を循環する冷媒配管によって連結すると共に、潤滑油が貯留されている潤滑油タンクを設置し、前記潤滑油タンク内の潤滑油を前記圧縮機の軸受に供給するとともに軸受を潤滑した潤滑油を潤滑油タンクに戻す潤滑油循環系を設けてなる圧縮式冷凍機の潤滑油回収方法において、前記潤滑油タンクとは別に設置した冷媒再生タンク内に蒸発器内の潤滑油が溶け込んだ冷媒液を所定量移送する工程と、前記冷媒再生タンク内において前記潤滑油が溶け込んだ冷媒液を加熱することで潤滑油と冷媒蒸気とを分離する工程と、前記冷媒再生タンク内で潤滑油から分離した冷媒蒸気を蒸発器に移送するか、あるいは凝縮器に移送する工程と、前記冷媒再生タンク内で冷媒蒸気から分離した潤滑油を潤滑油タンクに移送する工程と、を具備することを特徴とする圧縮式冷凍機の潤滑油回収方法にある。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、蒸発器から潤滑油の混入した冷媒を直接冷媒再生タンクに移送し、この冷媒再生タンク内でヒートアップすることにより潤滑油と冷媒蒸気とを分離するので、冷媒循環系統に混入した潤滑油を圧縮式冷凍機の運転条件によらず回収でき、その結果圧縮式冷凍機の安定運転が継続できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、蒸発器から冷媒再生タンクへの冷媒液の移送と、冷媒再生タンクから蒸発器への冷媒蒸気の移送と、冷媒再生タンクから潤滑油タンクへの潤滑油の移送とが、何れも簡単な構成でスムーズに行なえる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、蒸発器から潤滑油の混入した冷媒を直接冷媒再生タンクに移送し、この冷媒再生タンク内でヒートアップすることにより潤滑油と冷媒蒸気とを分離するので、冷媒循環系統に混入した潤滑油を圧縮式冷凍機の運転条件によらず回収でき、その結果圧縮式冷凍機の安定運転が継続できる。さらにこの発明の場合、冷凍サイクルの高圧側（凝縮器）に冷媒蒸気を導入しているので、圧縮式冷凍機の効率低下を防ぐことができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、蒸発器から冷媒再生タンクへの冷媒液の移送と、冷媒再生タンクから凝縮器への冷媒蒸気の移送と、冷媒再生タンクから潤滑油タンクへの潤滑油の移送とが、何れも簡単な構成でスムーズに行なえる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、エジェクターを用いる潤滑油回収機構と、冷媒再生タンクを用いる潤滑油回収機構とを併用することが可能になり、潤滑油の回収効率を高めることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、蒸発器から潤滑油の混入した冷媒を直接冷媒再生タンクに移送し、この冷媒再生タンク内でヒートアップすることにより潤滑油と冷媒蒸気とを分離するので、冷媒循環系統に混入した潤滑油を圧縮式冷凍機の運転条件によらず回収でき、その結果圧縮式冷凍機の安定運転が継続できる。特に冷媒再生タンク内で潤滑油から分離した冷媒蒸気を高圧側（凝縮器）に移送する場合は、圧縮式冷凍機の効率低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態にかかる圧縮式冷凍機１−１の全体概略構成図である。同図に示す圧縮式冷凍機１−１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行なう圧縮式冷凍機であって、冷媒を注入したクローズドサイクル（冷凍サイクル）から構成され、この冷凍サイクルは、冷水（被冷却流体）から熱を奪って冷媒が蒸発し冷凍効果を発揮する蒸発器１０と、蒸発して蒸気となった冷媒（冷媒蒸気）を圧縮する圧縮機１３と、圧縮蒸気を冷却水（冷却流体）で冷却して凝縮させる凝縮器１５と、凝縮冷媒を減圧して膨張させる膨張機構（膨張弁）１９とを、冷媒を循環する冷媒配管２０によって連結して構成されている。
【００２０】
ここで圧縮機１３はモータ２１の駆動軸２３によってその羽根車１３ａが駆動される。モータ２１と圧縮機１３（羽根車１３ａ）の駆動軸２３は軸受２５によって回転自在に軸支されている。モータ２１と凝縮器１５の間は配管２７，２９によって接続されている。配管２７は凝縮器１５の下部に接続され、配管２７中に設置した冷媒ポンプ３１によってモータ冷却用の冷媒が凝縮器１５からモータ２１に供給され、モータ２１を冷却した後の冷媒は配管２９によって凝縮器１５に戻される。
【００２１】
圧縮式冷凍機１−１には、モータ２１の軸受２５を潤滑する潤滑油を貯留する潤滑油タンク３３が設置されると共に、この潤滑油タンク３３と前記軸受２５間に配管３５，３７を接続し、配管３５中に設置した潤滑油ポンプ３９によって前記潤滑油タンク３３内の潤滑油を前記軸受２５に供給すると共に、軸受２５を潤滑した潤滑油を配管３７を通して潤滑油タンク３３に戻す潤滑油循環系が構成されている。潤滑油タンク３３と蒸発器１０間は均圧管４１によって連通されている。また潤滑油タンク３３内には、冷媒が溶け込んだ潤滑油を加熱して蒸気となった冷媒蒸気を均圧管４１を介して蒸発器１０に戻すヒータ４３が設置されている。
【００２２】
一方前記潤滑油タンク３３とは別に、冷媒と潤滑油とを分離する冷媒再生タンク４５が設置されている。冷媒再生タンク４５には、加熱手段（以下「ヒータ」という）４７と液面検出器４９と圧力検出器５１と温度検出器５３とが取り付けられている。ここでヒータ４７は冷媒再生タンク４５内に貯留している潤滑油が溶け込んだ冷媒をヒートアップして潤滑油と冷媒蒸気とを分離するものである。液面検出器４９は冷媒再生タンク４５内の潤滑油が溶け込んだ冷媒の液面高さを検出するものであり、この液面検出器４９ではａ，ｂ，ｃのそれぞれの異なる液面高さを検出している。高さａは最も高い位置で、高さｂ，高さｃになるにしたがってより低い位置となる。圧力検出器５１は冷媒再生タンク４５内の気相部分の圧力を検出するものであり、温度検出器５３は冷媒再生タンク４５内の液相部分の温度を検出するものである。
【００２３】
また蒸発器１０の液相部となる最下部と冷媒再生タンク４５間は配管５５によって連通され、配管５５中には冷媒移送ポンプ５７と電磁弁からなる制御弁５９とが取り付けられている。また蒸発器１０の気相部となる上部の部分と冷媒再生タンク４５の気相部となる上部の部分間は配管６１によって連通され、配管６１中には電磁弁からなる制御弁６３が取り付けられている。また冷媒再生タンク４５の液相部となるその最下部と潤滑油タンク３３間は配管６５によって連通され、配管６５中には潤滑油移送ポンプ６７と制御弁６９とが取り付けられている。さらに前記蒸発器１０にはその蒸発温度と冷水出口温度とをそれぞれ測定する温度検出器７１，７３が設置されている。
【００２４】
図２は圧縮式冷凍機１−１の潤滑油回収を制御する制御手段８０を示す図である。同図に示すように制御手段８０は、液面検出器４９と圧力検出器５１と温度検出器５３と温度検出器７１，７３とからそれぞれ冷媒再生タンク４５内の液面の位置と気相部分の圧力と液相部分の温度と蒸発器１０の蒸発温度及び冷水出口温度の検出信号を入力し、またヒータ４７の加熱・停止を制御するヒータ制御信号を出力し、また冷媒移送ポンプ５７と潤滑油移送ポンプ６７の起動・停止を制御する運転制御信号を出力し、また制御弁５９と制御弁６３と制御弁６９とをそれぞれ開閉制御する開閉制御信号を出力する。
【００２５】
上記圧縮式冷凍機１−１において、冷水を蒸発器１０に流し、冷却水を凝縮器１５に流し、モータ２１を起動して圧縮機１３を駆動すれば、この冷凍サイクルにおいて冷媒が循環し、圧縮式冷凍機１−１が運転される。一方冷媒ポンプ３１を起動することで凝縮器１５の凝縮冷媒液の一部がモータ２１に供給され、モータ２１を冷却した後に蒸気となって凝縮器１５に戻され、凝縮液化される。一方潤滑油ポンプ３９を起動することで潤滑油タンク３３内の潤滑油が軸受２５に供給されて軸受２５の潤滑及び冷却が行なわれ、軸受２５を潤滑した潤滑油は配管３７によって再び潤滑油タンク３３に戻される。
【００２６】
そして上記圧縮式冷凍機１−１の運転を行なっていると前述のように、冷媒と相溶性の潤滑油が冷媒循環系統に移動・混入し、蒸発器１０に滞留して蒸発器１０の沸騰伝熱を阻害して効率低下を引き起こす。そこでこの圧縮式冷凍機１−１においては運転中に例えば以下の制御手順によって冷媒循環系統に混入した潤滑油を潤滑油タンク３３（潤滑油循環系統）に回収する。以下の潤滑油の回収動作は、前記制御手段８０の制御指令信号によって行なわれる。
【００２７】
即ち上述したように圧縮式冷凍機１−１の運転が開始された後、制御手段８０は温度検出器７１，７３から取り込んだ温度検出信号から蒸発器１０のＬＴＤ（冷水出口温度と蒸発温度〔冷媒沸騰温度〕との差温）を求め、ＬＴＤの値が所定値を超えると蒸発器１０内の冷媒液量が不足している、即ち潤滑油滞留量が所定量以上に増加したと判断し、以下の制御を自動的に開始する。
【００２８】
即ちＬＴＤが所定値を超えると、まず冷媒移送ポンプ５７を運転し、その後制御弁５９を開く。これにより蒸発器１０から冷媒再生タンク４５に冷媒（潤滑油が溶け込んだ冷媒液）が移送される。次に冷媒再生タンク４５の液面高さが高さａの位置に達したことを液面検出器４９が検出すると、制御弁５９を閉じ、冷媒移送ポンプ５７を停止する。
【００２９】
次にヒータ４７をオンして加熱し、潤滑油の溶解した冷媒液をヒートアップして冷媒液を冷媒蒸気として潤滑油から分離する。これによって冷媒再生タンク４５内の気相（冷媒蒸気）の圧力が上昇してくるので、圧力検出器５１によって検出される冷媒再生タンク４５の圧力が予め定めている設定値以上になると制御弁６３を開き、冷媒再生タンク４５内の冷媒蒸気を、この冷媒再生タンク４５と蒸発器１０の圧力差によって蒸発器１０に移送する。潤滑油から分離された冷媒蒸気が蒸発器１０に移送されることで冷媒再生タンク４５内の液面高さが高さｂまで低下したら、制御弁６３を閉じる。このとき冷媒再生タンク４５内の液体は主として潤滑油となっている。
【００３０】
一方前記ヒータ４７によるヒートアップは継続し、主として潤滑油となった冷媒再生タンク４５内の液体の温度が所定の温度以上になったことを温度検出器５３が検出すると、潤滑油移送ポンプ６７を起動し、制御弁６９を開き、冷媒再生タンク４５内の潤滑油を潤滑油タンク３３に移送する。そして冷媒再生タンク４５内の液面高さが高さｃまで低下したら制御弁６９を閉じ、潤滑油移送ポンプ６７を停止する。以上の操作によって冷媒から潤滑油を分離してそれぞれを冷媒循環系統と潤滑油循環系統に回収する１回の回収動作が完了する。
【００３１】
そして上記回収動作にて蒸発器１０のＬＴＤが設定値を下回れば、再び設定値を超えるまで上記回収動作を中断する。一方上記回収動作によってもいまだＬＴＤが設定値を下回らない場合は、ＬＴＤが設定値を下回るまで、連続して上記回収動作を行なう。
【００３２】
以上説明したように、この圧縮式冷凍機１−１は、冷媒再生タンク４５と蒸発器１０間を連通して蒸発器１０内の潤滑油が溶け込んだ冷媒液を冷媒再生タンク４５に移送する配管５５と、冷媒再生タンク４５と蒸発器１０間を連通して冷媒再生タンク４５内で潤滑油から分離した冷媒蒸気を蒸発器１０に移送する配管６１と、冷媒再生タンク４５と潤滑油タンク３３間を連通して冷媒再生タンク４５内で冷媒蒸気から分離された潤滑油を潤滑油タンク３３に移送する配管６５とを具備して構成しているので、蒸発器１０から潤滑油の混入した冷媒液を直接冷媒再生タンク４５に移送し、冷媒再生タンク４５内でヒートアップすることにより潤滑油成分と冷媒蒸気とを分離でき、したがって冷媒循環系統に混入した潤滑油を圧縮式冷凍機１−１の運転条件によらずに回収でき、その結果圧縮式冷凍機１−１の安定運転が継続できる。特にこの圧縮式冷凍機１−１の場合、冷媒再生タンク４５にヒータ４７などを設置したり、配管５５，６１，６５に冷媒移送ポンプ５７や潤滑油移送ポンプ６７や制御弁５９，６３，６９などを設置するという簡単な構成で、蒸発器１０から冷媒再生タンク４５への冷媒液の移送と、冷媒再生タンク４５から蒸発器１０への冷媒蒸気の移送と、冷媒再生タンク４５から潤滑油タンク３３への潤滑油の移送とをスムーズに行なうことができ、好適である。
【００３３】
〔第２実施形態〕
図３は本発明の第２実施形態にかかる圧縮式冷凍機１−２の全体概略構成図である。同図に示す圧縮式冷凍機１−２も前記圧縮式冷凍機１−１と同様に、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行なう圧縮式冷凍機である。同図に示す圧縮式冷凍機１−２において、前記図１，図２に示す圧縮式冷凍機１−１と同一又は相当部分には同一符号を付す。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１，図２に示す圧縮式冷凍機１−１と同じである。
【００３４】
即ち圧縮式冷凍機１−２も、冷媒を注入したクローズドサイクル（冷凍サイクル）から構成され、この冷凍サイクルは、冷水（被冷却流体）から熱を奪って冷媒が蒸発し冷凍効果を発揮する蒸発器１０と、蒸発して蒸気となった冷媒（冷媒蒸気）を圧縮する圧縮機１３と、圧縮蒸気を冷却水（冷却流体）で冷却して凝縮させる凝縮器１５と、凝縮冷媒を減圧して膨張させる膨張機構（膨張弁）１９とを、冷媒を循環する冷媒配管２０によって連結して構成されている。
【００３５】
そしてこの圧縮式冷凍機１−２において前記圧縮式冷凍機１−１と相違する点は、圧縮式冷凍機１−１においては蒸発器１０の気相部となる上部の部分と冷媒再生タンク４５の気相部となる上部の部分間を配管６１によって連通し、配管６１中に制御弁６３を取り付けたが、これを省略し、その代わりに凝縮器１５の上部の部分と冷媒再生タンク４５の気相部となる上部の部分間を配管７５によって連通し、配管７５中に電磁弁からなる制御弁７７と圧縮機７９とを取り付けた点のみである。また図示はしないがこの圧縮式冷凍機１−２に用いる制御手段８０は、図２に示す制御弁６３を開閉制御する開閉制御信号を出力する代わりに、制御弁７７を開閉制御する開閉制御信号を出力するとともに、圧縮機７９の起動・停止を制御する運転制御信号を出力する。
【００３６】
そして上記圧縮式冷凍機１−２の運転を開始し、また冷媒ポンプ３１を起動してモータ２１を冷却し、潤滑油ポンプ３９を起動して軸受２５の潤滑及び冷却を開始する。
【００３７】
そして潤滑油タンク３３への潤滑油の回収動作手順は例えば以下のようにして行なわれる。即ちまず制御手段８０は温度検出器７１，７３から取り込んだ温度検出信号から蒸発器１０のＬＴＤを求め、ＬＴＤの値が所定値を超えることで蒸発器１０内の潤滑油滞留量が所定量以上に増加したと判断すると、まず冷媒移送ポンプ５７を運転し、その後制御弁５９を開き、蒸発器１０から冷媒再生タンク４５に冷媒（潤滑油が溶け込んだ冷媒液）を移送する。次に冷媒再生タンク４５の液面高さが高さａの位置に達したことを液面検出器４９が検出すると、制御弁５９を閉じ、冷媒移送ポンプ５７を停止する。次にヒータ４７をオンして潤滑油の溶解した冷媒液をヒートアップして冷媒液を冷媒蒸気として潤滑油から分離する。これによって冷媒再生タンク４５内の気相（冷媒蒸気）の圧力が上昇してくるので、圧力検出器５１によって検出される冷媒再生タンク４５の圧力が予め定めている設定値以上になると圧縮機７９を運転し、その後制御弁７７を開き、冷媒再生タンク４５内の冷媒蒸気を圧縮機７９により強制的に抽気し、圧縮式冷凍機１−２の高圧側である凝縮器１５に移送（圧送）する。潤滑油から分離された冷媒蒸気が凝縮器１５に移送されることで冷媒再生タンク４５内の液面高さが高さｂまで低下したら、制御弁７７を閉じ、圧縮機７９を停止する。このとき冷媒再生タンク４５内の液体は主として潤滑油となっている。
【００３８】
一方前記ヒータ４７によるヒートアップは継続し、主として潤滑油となった冷媒再生タンク４５内の液体の温度が所定の温度以上になったことを温度検出器５３が検出すると、潤滑油移送ポンプ６７を起動し、制御弁６９を開き、冷媒再生タンク４５内の潤滑油を潤滑油タンク３３に移送する。そして冷媒再生タンク４５内の液面高さが高さｃまで低下したら制御弁６９を閉じ、潤滑油移送ポンプ６７を停止する。以上の操作によって冷媒から潤滑油を分離してそれぞれを冷媒循環系統と潤滑油循環系統に回収する１回の回収動作が完了する。その後この回収動作を中断するか継続するかは、圧縮式冷凍機１−１の場合と同様である。
【００３９】
以上説明したように、この圧縮式冷凍機１−２は、冷媒再生タンク４５と蒸発器１０間を連通して蒸発器１０内の潤滑油が溶け込んだ冷媒液を冷媒再生タンク４５に移送する配管５５と、冷媒再生タンク４５と凝縮器１５間を連通して冷媒再生タンク４５内で潤滑油から分離した冷媒蒸気を凝縮器１５に移送する配管７５と、冷媒再生タンク４５と潤滑油タンク３３間を連通して冷媒再生タンク４５内で冷媒蒸気から分離された潤滑油を潤滑油タンク３３に移送する配管６５とを具備して構成されているので、蒸発器１０から潤滑油の混入した冷媒液を直接冷媒再生タンク４５に移送し、冷媒再生タンク４５内でヒートアップすることにより潤滑油成分と冷媒蒸気とを分離でき、したがって冷媒循環系統に混入した潤滑油を圧縮式冷凍機１−２の運転条件によらず回収でき、その結果圧縮式冷凍機１−２の安定運転が継続できる。また前記圧縮式冷凍機１−１の場合と同様に、簡単な構成で、蒸発器１０から冷媒再生タンク４５への冷媒液の移送と、冷媒再生タンク４５から凝縮器１５への冷媒蒸気の移送と、冷媒再生タンク４５から潤滑油タンク３３への潤滑油の移送とをスムーズに行なうことができ、好適である。
【００４０】
さらに前記圧縮式冷凍機１−１では冷媒再生タンク４５で分離した冷媒蒸気を蒸発器１０（低圧側）に導入していたが、この冷媒蒸気は蒸発器１０の熱損失となって圧縮式冷凍機１−１の効率を低下させる。これに対して圧縮式冷凍機１−２では、冷媒再生タンク４５の気相部分と凝縮器１５を連通し、冷媒再生タンク４５内の冷媒蒸気を圧縮機７９により強制的に抽気し、圧縮式冷凍機１−２の冷凍サイクルの高圧側（凝縮器１５）に冷媒蒸気を導入しているので、圧縮式冷凍機１−２の効率改善を図ることが可能となる。
【００４１】
〔第３実施形態〕
図４は本発明の第３実施形態にかかる圧縮式冷凍機１−３の全体概略構成図である。同図に示す圧縮式冷凍機１−３も前記圧縮式冷凍機１−１と同様、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行なう圧縮式冷凍機である。同図に示す圧縮式冷凍機１−３において、前記図１，図２に示す圧縮式冷凍機１−１と同一又は相当部分には同一符号を付す。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１，図２に示す圧縮式冷凍機１−１と同じである。
【００４２】
即ち圧縮式冷凍機１−３も、冷媒を注入したクローズドサイクル（冷凍サイクル）から構成され、この冷凍サイクルは、冷水（被冷却流体）から熱を奪って冷媒が蒸発し冷凍効果を発揮する蒸発器１０と、蒸発して蒸気となった冷媒（冷媒蒸気）を圧縮する圧縮機１３と、圧縮蒸気を冷却水（冷却流体）で冷却して凝縮させる凝縮器１５と、凝縮冷媒を減圧して膨張させる膨張機構（膨張弁）１９とを、冷媒を循環する冷媒配管２０によって連結して構成されている。
【００４３】
そしてこの圧縮式冷凍機１−３において前記圧縮式冷凍機１−１と相違する点は、圧縮式冷凍機１−１で用いた冷媒再生タンク４５による潤滑油回収機構に加えて、さらにエジェクターを用いる潤滑油回収機構を設置した点である。即ちこの圧縮式冷凍機１−３においては、前記圧縮式冷凍機１−１の構成に加えてエジェクター９０を設置し、このエジェクター９０の駆動源としてこのエジェクター９０と圧縮機１３の吐出側の冷媒配管２０との間にエジェクター駆動用の配管９１を接続し、またエジェクター９０の吐出側に潤滑油タンク３３に連通する配管９３を接続し、またエジェクター９０の吸引側と圧縮機１３の吸込側の潤滑油回収部１００間に配管９５を接続して潤滑油回収機構を構成している。配管９３と配管９５にはそれぞれ電磁弁からなる制御弁９７，９９が取り付けられている。潤滑油回収部１００は、羽根車１３ａの吸込側の潤滑油が滞留する部分に設けられている。即ち蒸発器１０に溜まる潤滑油の一部は蒸発器１０で蒸発する冷媒蒸気と共にキャリーオーバーされて圧縮機１３の近傍に滞留することが知られており、この滞留部分を潤滑油回収部１００としてこれに配管９５を接続している。また図示はしないがこの圧縮式冷凍機１−３に用いる制御手段８０は、図２に示す構成に加えて、制御弁９７，９９を開閉制御する開閉制御信号を出力する。
【００４４】
そして圧縮式冷凍機１−３の運転を開始し、また冷媒ポンプ３１を起動してモータ２１を冷却し、潤滑油ポンプ３９を起動して軸受２５の潤滑及び冷却を開始する。
【００４５】
一方潤滑油タンク３３への潤滑油の回収動作手順は、前記冷媒再生タンク４５による潤滑油回収機構と、エジェクター９０による潤滑油回収機構を併用して行なう。即ち例えば圧縮機１３の高ヘッド運転時（高ヘッドであるか否かは例えば圧縮機１３の吸込・吐出の圧力差を測定することで求められる）は、エジェクター９０の吸引能力が高いので、制御弁９７，９９を開き、これによって圧縮機１３によって圧縮された圧縮機吐出側（高圧側）の冷媒蒸気を駆動源とするエジェクター９０によって潤滑油回収部１００に溜まっている潤滑油を吸引して潤滑油タンク３３に移送して潤滑油を回収する。
【００４６】
一方圧縮機１３の低ヘッド運転時は、制御弁９７，９９を閉じて前記エジェクター９０による潤滑油の回収動作を中止し、さらにＬＴＤの値が所定値を超えた場合は冷媒移送ポンプ５７の運転を開始して、その後制御弁５９を開き、蒸発器１０から冷媒再生タンク４５に冷媒液を移送して、前記圧縮式冷凍機１−１の場合と同様の各工程にて潤滑油を潤滑油タンク３３に回収する。
【００４７】
このようにエジェクター９０による潤滑油の回収と、冷媒再生タンク４５による潤滑油の回収とを併用すれば、圧縮機１３の高ヘッド時はエジェクター９０を利用した方が、ヒータ４７や冷媒移送ポンプ５７や潤滑油移送ポンプ６７などを使用しなくて済むので省電力化が図れ、全体として潤滑油の回収効率を高めることができる。
【００４８】
以上説明したように、この圧縮式冷凍機１−３は、圧縮式冷凍機１−１と同一の構成を有する上に、圧縮機１３によって圧縮された高圧側の冷媒蒸気を駆動源とするエジェクター９０と、圧縮機１３近傍の潤滑油回収部１００に溜まる潤滑油をこのエジェクター９０によって潤滑油タンク３３に移送する配管９１，９３，９５とを設置したので、エジェクター９０を用いる潤滑油回収機構と、冷媒再生タンク４５を用いる潤滑油回収機構とを併用することが可能となり、潤滑油の回収効率を高めることができる。なお両潤滑油回収機構は、状況に応じて、別々に又は同時に運転しても良い。
【００４９】
なお上記圧縮式冷凍機１−３に用いたエジェクター９０による潤滑油回収機構が、前記圧縮式冷凍機１−２にもそのまま適用できることは言うまでもない。
【００５０】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの構成であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記圧縮式冷凍機１−３では圧縮機１３の羽根車１３ａの上流側に潤滑油回収部１００を設けたが、圧縮機１３近傍の他の各部分（潤滑油回収部）に滞留する潤滑油を回収してもよい。また上記各例では圧縮式冷凍機として１つの冷凍サイクルのものを示したが、複数の冷凍サイクルを具備する圧縮式冷凍機に本発明を適用しても良い。即ち冷媒を封入した複数の冷凍サイクルを具備し、各冷凍サイクルが、被冷却流体から熱を奪って冷媒が蒸発し冷凍効果を発揮する蒸発器と、蒸発して蒸気となった冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮蒸気を冷却流体で冷却して凝縮させる凝縮器と、凝縮した冷媒液を膨張させる膨張機構とを有する構造の圧縮式冷凍機に本発明を用いても良い。その場合、１台のモータで前記複数の圧縮機を駆動することが好ましい。また冷却流体としては冷却水のほかに、冷却用空気などの他の顕熱変化をする流体を用いても良い。また被冷却流体としては冷水のほかに、ブラインなどの他の顕熱変化をする流体を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】圧縮式冷凍機１−１の全体概略構成図である。
【図２】制御手段８０を示す図である。
【図３】圧縮式冷凍機１−２の全体概略構成図である。
【図４】圧縮式冷凍機１−３の全体概略構成図である。
【符号の説明】
【００５２】
１−１  圧縮式冷凍機
１０  蒸発器
１３  圧縮機
１５  凝縮器
１９  膨張弁（膨張機構）
２０  冷媒配管
２１  モータ
２３  駆動軸
２５  軸受
３３  潤滑油タンク
３５，３７，５５，６１，６５  配管
３９  潤滑油ポンプ
４５  冷媒再生タンク
４７  ヒータ（加熱手段）
４９  液面検出器
５１  圧力検出器
５３  温度検出器
５７  冷媒移送ポンプ
５９，６３，６９  制御弁
６７  潤滑油移送ポンプ
７１，７３  温度検出器
８０  制御手段
１−２  圧縮式冷凍機
７５  配管
７７  制御弁
７９  圧縮機
１−３  圧縮式冷凍機
９０  エジェクター
９１，９３，９５  配管
９７，９９  制御弁
１００  潤滑油回収部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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