JP2582128B2 - 冷凍用密閉及び半密閉式電動圧縮機ユニット - Google Patents

冷凍用密閉及び半密閉式電動圧縮機ユニット

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエコノマイザーを有する密閉式又は半密閉式
の冷凍用電動圧縮機ユニットに関する。ここで、一般に
使用される専門用語に依ると、密閉式電動圧縮機ユニッ
トとはその密閉構造が溶接により構成されているものを
指し、半密閉式電動圧縮機とはその密閉構造が分解可能
な接合部とシールにより構成されるものを言う。
〔従来の技術〕
密閉式及び半密閉式冷凍用電動圧縮機ユニットにおい
て、電動機を冷凍回路の凝縮器からのガス若しくは液体
又はガスと液体との組合わせにより冷却することが知ら
れている。電動機冷却のために要する気化により生じた
ガスの容積を含むガスは電動機から圧縮機のエコノマイ
ザー開口部へ送られ、このエコノマイザー開口部の圧力
は圧縮機の吸入圧力と吐出圧力の中間になっている。上
記のような電動圧縮機ユニットの例は米国特許第4,553,
399号及び第4,573,224号により開示されている。電動機
の冷却により生じたガスをエコノマイザーに送ることは
これにより圧縮機がその吸込能力全部を蒸発器からのガ
スに使えるため前記の冷却ガスを圧縮機入口に送るより
有利である。換言すれば、これにより冷媒の一部を電動
機の冷却に使用しても装置の冷凍能力低下をきたすこと
はない。スクリュー圧縮機のような圧縮機が部分負荷で
運転される場合各圧縮室はその容積が相当量減少するま
で吸入口が閉鎖しない。これにより各圧縮室の有効容積
が減少し圧縮機の容量が減少する。上記のような状態で
は各圧縮室では吸入口が閉鎖する直前又は直後にエコノ
マイザー開口部が開くことになる。従い、エコノマイザ
ー開口部での圧力は圧縮機吸入圧に近い値となり吸入圧
と吐出圧の中間の値を保てなくなる。このため、例えば
蒸発器が電動機より高い位置に配置されている場合電動
機ケーシング内部から液体を蒸発器に送ることが困難に
なるため種々の問題が発生する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の、エコノマイザーを有する密閉式又は半密閉式
の冷凍用電動圧縮機ユニットにおいては、圧縮機を部分
負荷で運転した場合、エコノマイザー開口部での圧力は
圧縮機吸入圧近くまで低下してしまいエコノマイザーと
配管接続されている電動機ケーシング内部圧力も低下
し、電動機ケーシング内部に溜った液体を冷凍回路の蒸
発器に送り出すことができなくなると言う問題が生じて
いる。
本発明の目的は上記の問題を解決し、圧縮機の部分負
荷運転時にも電動機ケーシング内部圧力が低下せず、電
動機ケーシングからの液体の排出が阻害されない密閉式
又は半密閉式の冷凍用電動圧縮機ユニットを提供するこ
とを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に依れば上記問題を解決するために、電動機駆
動の容積形回転圧縮機と、電動機冷却用に該電動機ケー
シング内部に冷媒を注入する手段とを備え、電動機の前
記ケーシング内部が前記圧縮機のエコノマイザー開口部
に配管接続されている冷凍用電動圧縮機ユニットで、前
記エコノマイザーへの配管部には該配管の少くとも一部
を閉塞する閉止手段が設けられ、該閉止手段には前記圧
縮機の吸入圧力が導かれており前記エコノマイザー開口
部圧力が前記吸入圧力を所定の差圧だけ上回ったとき前
記閉止手段が前記配管を開放する機能を持つことを特徴
とする冷凍用電動圧縮機ユニットが提供される。圧縮機
が部分負荷で運転されている場合、エコノマイザー開口
部での圧力は圧縮機吸入圧力付近まで低下するが、この
とき前記閉止手段は前記電動機ケーシングからエコノマ
イザーへの流れを絞り、これにより絞り上流部を、好適
にはスプリングの力により制御される圧力に保持する。
従ってこれにより電動機ケーシング内部に、ガスから分
離された液体を該ケーシングから排出するのに利用でき
るだけの最小圧力を維持することが可能となる。しか
し、圧縮機が全負荷で運転された場合、前記絞りがある
と電動機とエコノマイザー間で圧力損失が生じ前記エコ
ノマイザーに前記閉止手段により圧力を低下させたガス
を吸入させる結果となり冷凍機の効率が低下する。上記
の欠点は、流れの前記絞りが所定の差圧限界値以下での
み存在するようにすることで解消される。又、上記の差
圧限界値以上では前記閉止手段は電動機内部とエコノマ
イザー開口部の連絡を妨げないようにされている。配管
容積を最小にするため前記閉止手段としてピストンを電
動機ケーシング内部とエコノマイザー開口部の間の配管
を延長部に設置することも可能で、この場合差圧が前記
限界値を超過すると前記ピストンがエコノマイザー開口
部を越えて後退し圧縮機の全負荷運転時に電動機ケーシ
ング内部とエコノマイザー開口部を結ぶ配管は前記ピス
トンによっては全く制限されないようになる。これは前
記ピストンを押圧するスプリングの荷重が、前記差圧限
界値のときにピストンに加わる荷重よりわずかに少くな
るよう設定することにより可能となる。
〔実施例〕
以下に本発明を添付図面に示す実施例に基いて説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
第１図において、軸１は米国特許第3,180,565号によ
り周知のゲートローター（図示されていない）と協働す
るスクリュー２を担持している。前記軸は軸受３及び４
により支持され、電動機により回転される。又前記電動
機は圧縮機ケーシング８に固着された電動機ケーシング
７とその内部に固定されたステーター６及び、軸受４の
圧縮機と反対側で軸１に取付けられ前記ステータ内で回
転するローター５から成っている。後述する流体用配管
を除き電動機ケーシング７は気密構造であり、ケーシン
グ７の内部も軸受４を担持する軸受保持器4aにより圧縮
機の吸入部20と気密隔離されている。軸受保持器4aには
軸１と係合するシール装置22が設けられている。
圧縮機の吐出口31は冷凍回路を通じて圧縮機吸入口32
に接続されており前記冷凍回路には凝縮器33、タンク3
4、膨張弁36及び蒸発器37がこの順に直列に配列されて
いる。前記ケーシング８には例えば米国特許第4,261,69
1号等の多くの特許に開示されているようにエコノマイ
ザー開口部９が設けられており、この開口部は電動機ケ
ーシング内部と配管10により接続されている。電動機
は、本実施例では電動機軸心に設けられた配管11により
電動機ケーシング７内部に供給される液体及び／又はガ
スにより冷却されているが、前記配管は他の場所、例え
ば電動機上部に設けることも可能である。上記の液体及
び／又はガスは電動機を冷却しながら電動機内部を通過
し、電動機冷却後のガスはエコノマイザー開口部９から
圧縮機に吸入される。配管11を通り電動機ケーシング７
に供給される液体及び／又はガスは、図示されているよ
うに凝縮器33から直接配管を通じて供給され、米国特許
第4,573,224号に開示されたように電動機内部でその一
部が気化した液体でも良いし、軸１のローター５側の端
部に取付けられた遠心エコノマイザーから供給される液
体又は液体とガスの混合物でも良い。上記の遠心エコノ
マイザーは米国特許第4,509,341号に開示されている。
又、上記は通常のエコノマイザーからのガスのみを供給
することも可能である。いずれの場合でも電動機ケーシ
ングは液体を分離して他の場所に供給するために用いら
れている。例えば米国特許第4,573,224号に開示され本
図に図示したように、液体は電動機ケーシング７の底部
に補集されて、ケーシング７内部の圧力が弁36の下流部
より高いことにより導管38を通り蒸発器37に圧送され
る。米国特許第4,553,399号に示されるように油注入を
しない圧縮機を使用する際は電動機ケーシング底部は電
動機の熱により気化した液体が残す油分を回収し、それ
を軸受に供給するのが好適である。どの場合でも、圧縮
機が全負荷で運転されると電動機内の圧力は圧縮機吸入
圧力に較べかなり高くなる。“R22"を冷媒として用いた
場合通常の空調設備では上記の差圧は200〜300KPaから8
00〜900KPaの間の値をとる。上記差圧は、（特に蒸発器
37が圧縮機より高い位置に配置されている場合に）冷媒
液を蒸発器37に送るのに、又は油を他の場所へ送るのに
使用できる。
しかし、圧縮機が部分負荷で運転されエコノマイザー
開口部９の圧力が圧縮機吸入圧と同等又はそれに近い値
になると上記の差圧はほとんど無くなり、本発明に依ら
ない場合冷媒液を蒸発器へ、又は油分を軸受へ送ること
は困難若しくは不可能になる。
本発明に依ればエコノマイザー開口部から、軸受３の
電動機反対側に設けられた吸入圧室19へ延設された配管
10の延長部13にピストン12が気密に、かつ摺動可能に取
付けられている。吸入圧室19は圧縮機吸入部20と軸受３
及び、スクリュー２を貫通する長軸方向導管21を通して
接続されている。このためピストン12はその前面12aに
エコノマイザー圧力を受け、同じ面積の背面12bに吸入
圧を受けている。ピストン12はスプリング14により押さ
れており、差圧が無い場合配管10のショルダー部16近傍
の点線で示した位置15に移動し上記ショルダー部16と共
に絞り17を形成する。こうしてエコノマイザー開口部９
で圧力が吸入圧まで低下した場合、前記ピストンが移動
して絞り17を通して圧力降下が生じ吸入圧に対して電動
機ケーシング７を、冷媒液を蒸発器37に又は油を軸受３
と４に送るのに充分な圧力に維持する。しかし、圧縮機
が全負荷で運転されるとピストン12の前面12aはエコノ
マイザー圧力を、背面は吸入圧力を受ける。スプリング
14はピストン12が実線の位置にありエコノマイザー開口
部９を全開にしているときスプリング荷重が差圧限界値
約25KPa、即ちエコノマイザー圧力が吸入圧力より25KPa
高い状態で平衡するように設計されている。上記の位置
ではピストン12は電動機とエコノマイザー開口部９の間
に全く圧力降下を生じさせない。もし上記の圧損があっ
た場合は周知のように圧縮機効率に対し非常な悪影響を
及ぼす。
第２図の実施例では、第１図の実施例との相異のみを
説明すると、延長部13は設けられておらずピストン12は
ケーシング８に電動圧縮機ユニットの軸に直角方向に設
けられ配管10と吸入部20を結ぶ穿孔39の中に配設されて
いる。穿孔39にはショルダー部16がピストン12の面12a
と係合するように設けられている。配管10の上流側部分
10aは電動機ケーシング７から穿孔39に延設され穿孔39
とショルダー部16を介して接続しており、一方配管10の
下流側部分10bは穿孔39からエコノマイザー開口部９に
延設され、ピストン12がショルダー部16に押圧されてい
ない場合は上流側部分10aとショルダー部16を通じて連
絡するように穿孔39に接続している。スプリング14はシ
ョルダー部16を通る引張スプリングである。エコノマイ
ザー開口部圧力が少くとも25KPa以上吸入圧より高い場
合ピストン12はスプリング14に抗して押され配管10の10
a部と10b部は自由に連絡可能となる。上記の逆の場合ピ
ストン12はスプリング14によりショルダー部16の方向に
引かれショルダー部と共に圧力調整絞りを形成し10a
部、そして電動機ケーシング７内部の圧力を吸入圧より
約25KPa高く保持する。
第３図の実施例では閉塞部材はバタフライ弁体112
で、配管10の軸線42から直角方向に距離を離した枢軸41
の回りに、回動するように、配管10内部の10a部と10b部
の間に設けられている。従ってもし弁体112の上流（配
管10a部）の圧力が弁体112の下流（配管10b部）の圧力
より高い場合弁体112は開く方向に力を受ける。弁体112
の下流側に堅固に接続された桿体43は、圧縮機吸入部20
と配管10の10b部を結ぶ穿孔47中に気密に、かつ摺動可
能に設置したピストン46の軸44に摺動可能に枢着されて
いる。従い、ピストン46はその前面46aにエコノマイザ
ー圧力を受け、その背面46bに吸入圧を受ける。エコノ
マイザー圧力はピストン46に弁体112を開く方向に働
く。吸入圧は偏倚スプリング14の力と共にピストン46に
弁体112を閉じる方向に働く。もしエコノマイザー圧力
が、例えば少くとも25KPa以上吸入圧より高い場合、ピ
ストン46は弁体112を全開にする。上記と逆の場合には
ピストン46とスプリング14の組合せは弁体112を閉じる
方向に働く。しかし弁体112が閉じることにより配管部1
0aの圧力は上昇し、この圧力上昇は弁体112に該弁体を
わずかに開くように働く。これにより電動機ケーシング
７（本図には図示していない）と接続した配管部10aの
圧力上昇が調整される。
本発明は１軸スクリュー圧縮機の実施例について説明
したが、エコノマイザー開口部、特に固定エコノマイザ
ー開口部が設置可能などのタイプの圧縮機にも、例えば
２軸スクリュー圧縮機、可動ベーン形圧縮機固定ベーン
形圧縮機等に変更なしに適用可能である。
本発明のやや効率的でない実施例においては前記閉塞
部材は、エコノマイザー開口部での差圧が低下したとき
電動機ケーシング内の圧力を調整する代りに、電動機ケ
ーシングからのガス導入用に一定の口径の通路を開放す
るだけになっている。
閉塞部材は上記に説明した実施例中のものと異なるタ
イプのものも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に依る電動圧縮機ユニットの部分断面図
とそれに付属する冷凍回路の略示図、第２図及び第３図
は本発明に依る電動圧縮機ユニットの２番目及び３番目
の実施例の一部分の断面図。 １……軸、２……圧縮機スクリュー、3,4……軸受、５
……電動機ローター、7,8……ケーシング、９……エコ
ノマイザー開口部、10,11……配管、12……ピストン、1
3……配管延長部、14……スプリング、19……吸入圧
室、20……吸入部。

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電動機駆動の容積形回転圧縮機と、電動機
    冷却用に該電動機の内部空隙に冷媒を注入する手段とを
    備え、電動機の前記内部空隙が前記圧縮機のエコノマイ
    ザー開口部に配管接続されている冷凍用電動圧縮機ユニ
    ットにおいて、前記エコノマイザーへの配管部には該配
    管の少くとも一部を閉塞する閉止手段が設けられ、該閉
    止手段には前記圧縮機の吸入圧力が連通、導入され、前
    記エコノマイザー開口部圧力が前記吸入圧力を所定の差
    圧だけ上回ったときに前記閉止手段が前記配管を開放す
    るように構成されていることを特徴とする冷凍用電動圧
    縮機ユニット。
  2. 【請求項２】前記閉止手段の閉塞用部材は、１つの面が
    前記圧縮機吸入圧力を受け他の面がエコノマイザー開口
    部の圧力を受ける摺動ピストンから成り、かつ、前記電
    動機の内部空隙からエコノマイザー開口部への流れを絞
    り、それにより電動機の内部空隙圧力をエコノマイザー
    開口部より上昇させる位置に向けて前記摺動ピストンを
    付勢、偏倚させる偏倚手段を備えており、前記ピストン
    の行程と前記偏倚手段の付勢力の強さは、前記エコノマ
    イザー開口部と前記圧縮機吸入圧との差が所定の値を越
    えたときに、前記ピストンが前記電動機内部空隙と前記
    エコノマイザー開口部の接続を全開にするように設定さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
    の冷凍用電動圧縮機ユニット。
  3. 【請求項３】前記電動機内部空隙から前記エコノマイザ
    ー開口部への流路は、前記ピストンがその部分と係合し
    て絞りとして働くショルダー部を有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第２項に記載の冷凍用電動圧縮機ユニ
    ット。
  4. 【請求項４】前記閉止手段の閉塞用部材は、前記エコノ
    マイザー開口部圧力が前記圧縮機吸入圧力に対して所定
    の差圧を下回った場合、前記吸入圧力と前記電動機の内
    部空隙圧力及び前記偏倚手段による力が平衡する位置を
    とり前記電動機内部から前記エコノマイザー開口部へ向
    う冷媒の流れに対して可変絞りとして働くことにより前
    記電動機内部空隙の圧力を調節することを特徴とする特
    許請求の範囲第１項に記載の冷凍用電動圧縮機ユニッ
    ト。
  5. 【請求項５】前記ピストンは、前記電動機内部空隙と前
    記エコノマイザー開口部を連結する配管の延長部に取付
    けられ、前記配管延長部は前記エコノマイザー開口部
    と、前記圧縮機の電動機から離れた側の端部に設けられ
    た低圧室とを連結していることを特徴とする特許請求の
    範囲第２項に記載の冷凍用電動圧縮機ユニット。
  6. 【請求項６】前記圧縮機はスクリュー圧縮機であり、モ
    ーターに隣接した吸込部を有しており、前記低圧室は前
    記吸込部と圧縮機軸受及び、前記スクリュー圧縮機のス
    クリューローターを軸心に平衡に貫通した導管を通じて
    連通していることを特徴とする特許請求の範囲第５項に
    記載の冷凍用電動圧縮機ユニット。
  7. 【請求項７】前記ピストンは、電動機内部空隙とエコノ
    マイザー開口部とを結ぶ前記配管を横断する方向に設け
    られた開口部に取着され、上記開口部は前記配管と圧縮
    機の吸込部を接続していることを特徴とする特許請求の
    範囲第２項に記載の冷凍用電動圧縮機ユニット。
  8. 【請求項８】前記配管は前記開口のショルダー部を通じ
    て相互に連通する２つの配管部分から成り、前記ショル
    ダー部は前記ピストンと係合して流れの前記絞りを構成
    していることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載
    の冷凍用電動圧縮機ユニット。
JP63179312A 1987-07-21 1988-07-20 冷凍用密閉及び半密閉式電動圧縮機ユニット Expired - Lifetime JP2582128B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8710273A FR2618494A1 (fr) 1987-07-21 1987-07-21 Compresseur de refrigeration hermetique avec economiseur
FR8710273 1987-07-21

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Publication Number Publication Date
JPS6441681A JPS6441681A (en) 1989-02-13
JP2582128B2 true JP2582128B2 (ja) 1997-02-19

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Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63179312A Expired - Lifetime JP2582128B2 (ja) 1987-07-21 1988-07-20 冷凍用密閉及び半密閉式電動圧縮機ユニット

Country Status (6)

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US (1) US4890461A (ja)
EP (1) EP0300884B1 (ja)
JP (1) JP2582128B2 (ja)
DE (1) DE3860134D1 (ja)
ES (1) ES2015988B3 (ja)
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