JP3247992B2 - ５又は８ｋＷ冷凍装置及び該装置のための遠心圧縮機のアッセンブリ - Google Patents
５又は８ｋＷ冷凍装置及び該装置のための遠心圧縮機のアッセンブリInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
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- F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
-
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、熱工学及び動力工学に関係し、冷却技術に
おいて用いられ得る。
おいて用いられ得る。
従来の技術 凝縮器、蒸発器、及び２段遠心圧縮機のアッセンブリ
を備え、該圧縮機のアッセンブリの各段の間に電気モー
ターが組み込まれている、冷凍装置が知られている。前
記電気モーターは、ハウジングの内部空洞内に接続され
た冷媒供給ダクト及び冷媒排出ダクトを有する冷却器を
備えている。更に、前記凝縮器の吸入口は、前記圧縮機
のアッセンブリに接続されており、前記凝縮器の吸入口
は、第１の管によって、第１の絞り部材を介して蒸発器
の吸入口に接続され、第２の管によって、第２の絞り部
材を介して前記電気モーターの冷却器に接続されてい
る。前記蒸発器の排出口は、前記圧縮機のアッセンブリ
の吸入口と連通し、前記ガス冷媒排出ダクトは、前記圧
縮機のアッセンブリの第２段（１）の排出口に接続され
ている。
を備え、該圧縮機のアッセンブリの各段の間に電気モー
ターが組み込まれている、冷凍装置が知られている。前
記電気モーターは、ハウジングの内部空洞内に接続され
た冷媒供給ダクト及び冷媒排出ダクトを有する冷却器を
備えている。更に、前記凝縮器の吸入口は、前記圧縮機
のアッセンブリに接続されており、前記凝縮器の吸入口
は、第１の管によって、第１の絞り部材を介して蒸発器
の吸入口に接続され、第２の管によって、第２の絞り部
材を介して前記電気モーターの冷却器に接続されてい
る。前記蒸発器の排出口は、前記圧縮機のアッセンブリ
の吸入口と連通し、前記ガス冷媒排出ダクトは、前記圧
縮機のアッセンブリの第２段（１）の排出口に接続され
ている。
この公知の冷却器の欠点は、湿り蒸気が、前記圧縮機
のアッセンブリの第１段の排出口に侵入することができ
るという事実、冷却器内のオイルの存在、制御範囲の幅
が狭いこと、環境に安全な冷媒を使用できないことによ
り、効率が悪く信頼性が低いことである。
のアッセンブリの第１段の排出口に侵入することができ
るという事実、冷却器内のオイルの存在、制御範囲の幅
が狭いこと、環境に安全な冷媒を使用できないことによ
り、効率が悪く信頼性が低いことである。
ローターを備えた２段の遠心圧縮機と、ディフューザ
ーダクトと、コレクションチャンバと、各段の圧縮機の
ための吸入管及び排出管と、第１段及び第２段の圧縮機
の間に組み込まれた電気モーターと、を有する冷凍装置
のための遠心圧縮のアッセンブリが知られている。前記
電気モーターのローターは、ベアリングによって支持さ
れた一つのシャフト上に前記遠心段のローターと共に配
置され、前記ローターは、ハウジング内に固定され、こ
れらローターとステータとの間に冷却スカートを形成し
ている。更に、前記モータハウジングは、ガス冷媒供給
ダクト及びガス冷媒排出ダクトを備え、これらのダクト
は、前記圧縮機のアッセンブリの第２段（１）の排出管
に接続されている。
ーダクトと、コレクションチャンバと、各段の圧縮機の
ための吸入管及び排出管と、第１段及び第２段の圧縮機
の間に組み込まれた電気モーターと、を有する冷凍装置
のための遠心圧縮のアッセンブリが知られている。前記
電気モーターのローターは、ベアリングによって支持さ
れた一つのシャフト上に前記遠心段のローターと共に配
置され、前記ローターは、ハウジング内に固定され、こ
れらローターとステータとの間に冷却スカートを形成し
ている。更に、前記モータハウジングは、ガス冷媒供給
ダクト及びガス冷媒排出ダクトを備え、これらのダクト
は、前記圧縮機のアッセンブリの第２段（１）の排出管
に接続されている。
この公知の冷凍装置のための遠心圧縮機のアッセンブ
リの欠点は、前記電気モーターの冷凍装置の不十分な設
計による低い信頼性と、前記アッセンブリのシャフト上
に作用する軸方向力を全体的に補正できないことと、前
記前記モーターのサイズが大きいことと、基本的な設計
的問題とのために、5kW及び8kWの冷却能力のような、小
さいアッセンブリのために使用できないという事実であ
る。
リの欠点は、前記電気モーターの冷凍装置の不十分な設
計による低い信頼性と、前記アッセンブリのシャフト上
に作用する軸方向力を全体的に補正できないことと、前
記前記モーターのサイズが大きいことと、基本的な設計
的問題とのために、5kW及び8kWの冷却能力のような、小
さいアッセンブリのために使用できないという事実であ
る。
開示 この冷凍装置のために、本発明は、生態環境に安全な
冷媒の使用を可能にすることによって、生態環境の安全
性を確保しつつ、効率及び信頼性を向上させることを目
的とする。また、本発明は、冷却能力と冷却制御の範囲
を拡大することを目的とする。
冷媒の使用を可能にすることによって、生態環境の安全
性を確保しつつ、効率及び信頼性を向上させることを目
的とする。また、本発明は、冷却能力と冷却制御の範囲
を拡大することを目的とする。
この冷凍装置の遠心圧縮機のアッセンブリに関し、本
発明は、信頼性を向上させ、サイズを小さくし、使用範
囲を拡大することを目的としている。
発明は、信頼性を向上させ、サイズを小さくし、使用範
囲を拡大することを目的としている。
請求の範囲に記載された5kW又は8kWの冷凍装置は、凝
縮器と、蒸発器と、２段遠心圧縮機のアッセンブリとを
有し、該２段の遠心圧縮機の間に電気モータが組み込ま
れている。前記モーターは、前記モーターの内部空洞に
接続されたガス冷媒供給ダクト及びガス冷媒排出ダクト
を備える冷却器を有している。更に、前記凝縮器の吸入
口は、前記圧縮機のアッセンブリの排出口と接続されて
おり、前記凝縮器の排出口は、一つの管によって、第１
の絞り部材を介して前記蒸発器の吸入口に接続され、第
２の管によって、第２の絞り部材を介して前記モーター
の冷却器に接続されている。前記蒸発器の排出口は、前
記圧縮機のアッセンブリの吸入口と連通し、前記ガス冷
媒排出ダクトは、前記圧縮機の第２段の排出口に接続さ
れている。我々は、付加的な絞り部材、分離容器、及び
回収熱交換器をこの冷凍装置に組み入れることを提案
し、前記電気モーターの冷却器に、前記モーターハウジ
ングの内部空洞から遮断された冷却スカートを備えさせ
ることを提案している。前記冷却スカートの空洞は、前
記ステータと前記モーターハウジングとの間に配置さ
れ、第２冷媒供給ダクト及び第２冷媒排出ダクトと接続
されている。更に前記付加的な絞り部材は、その吸入口
における冷媒の圧力及び温度によって制御される熱調整
弁であり、前記分離容器は、前記第１の絞り部材の上流
側において、前記凝縮器の排出口と前記蒸発器とを接続
する管に直列に配置されている。前記分離容器は、前記
冷媒供給ダクトに、気相によって接続され、前記回収熱
交換器は、冷媒によって、前記蒸発器の排出口を前記凝
縮器の吸入口に接続する管に接続されると共に、前記分
離容器の下流側において、前記凝縮器の排出口を前記蒸
発器の吸入口に接続する管に接続されている。更に、前
記凝縮器からの第２の管は、前記第２冷媒供給ダクトに
接続され、前記第２冷媒排出ダクトは、前記分離容器に
接続され、前記第２の管に配置された前記付加的な絞り
部材は、前記第２冷媒排出ダクト内の冷媒の温度及び圧
力によって制御される熱調整弁である。
縮器と、蒸発器と、２段遠心圧縮機のアッセンブリとを
有し、該２段の遠心圧縮機の間に電気モータが組み込ま
れている。前記モーターは、前記モーターの内部空洞に
接続されたガス冷媒供給ダクト及びガス冷媒排出ダクト
を備える冷却器を有している。更に、前記凝縮器の吸入
口は、前記圧縮機のアッセンブリの排出口と接続されて
おり、前記凝縮器の排出口は、一つの管によって、第１
の絞り部材を介して前記蒸発器の吸入口に接続され、第
２の管によって、第２の絞り部材を介して前記モーター
の冷却器に接続されている。前記蒸発器の排出口は、前
記圧縮機のアッセンブリの吸入口と連通し、前記ガス冷
媒排出ダクトは、前記圧縮機の第２段の排出口に接続さ
れている。我々は、付加的な絞り部材、分離容器、及び
回収熱交換器をこの冷凍装置に組み入れることを提案
し、前記電気モーターの冷却器に、前記モーターハウジ
ングの内部空洞から遮断された冷却スカートを備えさせ
ることを提案している。前記冷却スカートの空洞は、前
記ステータと前記モーターハウジングとの間に配置さ
れ、第２冷媒供給ダクト及び第２冷媒排出ダクトと接続
されている。更に前記付加的な絞り部材は、その吸入口
における冷媒の圧力及び温度によって制御される熱調整
弁であり、前記分離容器は、前記第１の絞り部材の上流
側において、前記凝縮器の排出口と前記蒸発器とを接続
する管に直列に配置されている。前記分離容器は、前記
冷媒供給ダクトに、気相によって接続され、前記回収熱
交換器は、冷媒によって、前記蒸発器の排出口を前記凝
縮器の吸入口に接続する管に接続されると共に、前記分
離容器の下流側において、前記凝縮器の排出口を前記蒸
発器の吸入口に接続する管に接続されている。更に、前
記凝縮器からの第２の管は、前記第２冷媒供給ダクトに
接続され、前記第２冷媒排出ダクトは、前記分離容器に
接続され、前記第２の管に配置された前記付加的な絞り
部材は、前記第２冷媒排出ダクト内の冷媒の温度及び圧
力によって制御される熱調整弁である。
加えて、前記凝縮器から蒸発器への管に接続された前
記第１の絞り部材は、前記蒸発器の排出口における冷媒
の圧力及び温度によって制御される熱調整弁である。
記第１の絞り部材は、前記蒸発器の排出口における冷媒
の圧力及び温度によって制御される熱調整弁である。
この冷凍装置は、前記蒸発器を離れる空気の温度に従
って前記電気モーターのローター速度を制御するための
装置を備えている。
って前記電気モーターのローター速度を制御するための
装置を備えている。
本発明の請求の範囲の冷凍装置のための5kW又は8kWの
遠心圧縮機のアッセンブリは、２つのローター付きの遠
心段、ディフューザー弁、コレクションチャンバ、吸入
管及び排出管を有している。更に、第１段の前記排出管
は、分配ダクトによって前記第２段の吸入管に接続され
ている。これらの両段の間に組み込み式電気モーターが
あり、そのローターは、ガスダイナミックベアリングに
支持された一つのシャフトに、前記圧縮機の段のロータ
ーと共に配置され、前記ステータは、前記モーターハウ
ジングの内側に固定され、それらローターとステータと
の間に、冷却スカートを形成する。更に、前記モーター
ハウジングは、前記圧縮機のアッセンブリの第２段のた
めの前記排出管に接続される、冷媒供給ダクト及び排出
ダクトを備えている。このアッセンブリのために、我々
は、前記ステータの冷却スカートを、その両端が前記モ
ータハウジングの内側面の環状溝に接続され、前記ハウ
ジングに接触するステータ表面の縦長スロットで形成す
ることを提案する。更に、前記環状溝の各々は、前記第
２冷媒供給ダクト及び排出ダクトに接続され、該冷媒供
給ダクト及び排出ダクトは、前記ローターの別々の側か
ら、前記モーターハウジングの内部空洞に接続される。
遠心圧縮機のアッセンブリは、２つのローター付きの遠
心段、ディフューザー弁、コレクションチャンバ、吸入
管及び排出管を有している。更に、第１段の前記排出管
は、分配ダクトによって前記第２段の吸入管に接続され
ている。これらの両段の間に組み込み式電気モーターが
あり、そのローターは、ガスダイナミックベアリングに
支持された一つのシャフトに、前記圧縮機の段のロータ
ーと共に配置され、前記ステータは、前記モーターハウ
ジングの内側に固定され、それらローターとステータと
の間に、冷却スカートを形成する。更に、前記モーター
ハウジングは、前記圧縮機のアッセンブリの第２段のた
めの前記排出管に接続される、冷媒供給ダクト及び排出
ダクトを備えている。このアッセンブリのために、我々
は、前記ステータの冷却スカートを、その両端が前記モ
ータハウジングの内側面の環状溝に接続され、前記ハウ
ジングに接触するステータ表面の縦長スロットで形成す
ることを提案する。更に、前記環状溝の各々は、前記第
２冷媒供給ダクト及び排出ダクトに接続され、該冷媒供
給ダクト及び排出ダクトは、前記ローターの別々の側か
ら、前記モーターハウジングの内部空洞に接続される。
加えて、前記ローターと接触して、前記ステータ表面
の縦長溝が形成されている。
の縦長溝が形成されている。
前記遠心圧縮機のアッセンブリのシャフトは、ラジア
ルガスダイナミックベアリングに支持されている。
ルガスダイナミックベアリングに支持されている。
前記遠心圧縮機のアッセンブリは、前記ステータと前
記冷媒供給ダクト及び排出ダクトの一方との間に、前記
モーターハウジングの前記内部空間内のシャフト状のジ
ンバルサスペンションに配置された、２つの対称な支持
面を持つガスダイナミックアキシャルベアリングを備え
ている。
記冷媒供給ダクト及び排出ダクトの一方との間に、前記
モーターハウジングの前記内部空間内のシャフト状のジ
ンバルサスペンションに配置された、２つの対称な支持
面を持つガスダイナミックアキシャルベアリングを備え
ている。
図面の簡単な説明 図は、本発明を図示している。
図１は、本冷凍装置の図である。
図２は、図１の冷凍装置のための遠心圧縮機のアッセ
ンブリの断面図である。
ンブリの断面図である。
冷凍装置（図１参照）は、凝縮器（１），蒸発器
（２），及び２段遠心圧縮機のアッセンブリを有し、該
アッセンブリは、前記圧縮機のアッセンブリ（５）の各
段（３及び４）の間に電気モータ（６）が組み込まれて
いる。前記電気モーターは、ガス冷媒供給ダクト（７）
及びガス冷媒供給ダクト（８）を備える冷却器を有し、
これらのダクト（7,8）が、電気モーター（６）のハウ
ジング（10）の内部空洞（９）に接続されている。更
に、凝縮器（１）の吸入口（11）は、圧縮機のアッセン
ブリ（５）の排出口（12）と接続され、前記凝縮器の排
出口（13）は、１本の管（14）によって第１の絞り部材
（15）を介して蒸発器（２）の吸入口（16）に接続さ
れ、第２の管（17）によって第２の絞り部材（18）を介
して電気モーター（６）の前記冷却器に接続されてい
る。
（２），及び２段遠心圧縮機のアッセンブリを有し、該
アッセンブリは、前記圧縮機のアッセンブリ（５）の各
段（３及び４）の間に電気モータ（６）が組み込まれて
いる。前記電気モーターは、ガス冷媒供給ダクト（７）
及びガス冷媒供給ダクト（８）を備える冷却器を有し、
これらのダクト（7,8）が、電気モーター（６）のハウ
ジング（10）の内部空洞（９）に接続されている。更
に、凝縮器（１）の吸入口（11）は、圧縮機のアッセン
ブリ（５）の排出口（12）と接続され、前記凝縮器の排
出口（13）は、１本の管（14）によって第１の絞り部材
（15）を介して蒸発器（２）の吸入口（16）に接続さ
れ、第２の管（17）によって第２の絞り部材（18）を介
して電気モーター（６）の前記冷却器に接続されてい
る。
蒸発器（２）の排出口（19）は、管（20）によって、
前記圧縮機のアッセンブリ（５）の吸入口（21）と接続
され、ガス冷媒排出ダクト（８）は、圧縮機のアッセン
ブリ（５）の第２段（４）の吸入口（22）に接続されて
いる。更に、この装置は、付加的な絞り部材（23）と、
分離容器（24）と、回収熱交換器（25）とを備え、電気
モーター（６）のための前記冷却器は、電気モーター
（６）のハウジング（10）の内部空洞（９）から遮断さ
れた冷却スカート（26）を備えている。該冷却スカート
の内部空洞（27）は、ステータ（28）と前記電気モータ
ーのハウジング（10）との間に設けられ、第２冷媒供給
ダクト（29）及び第２冷媒排出ダクト（30）と接続され
ている。更に、付加的な絞り部材（23）は、その吸入口
における冷媒の圧力及び温度によって制御される熱調整
弁であり、分離容器（24）は、凝縮器（１）の排出口
（13）を蒸発器（２）に接続する管（14）の途中であっ
て、第１の絞り部材（15）の上流側に接続されている。
分離容器（24）は、気相によってガス冷媒供給ダクト
（７）に接続され、回収熱交換器（25）は、前記凝縮器
の排出口（19）を前記圧縮機のアッセンブリ（５）の吸
入口（21）と接続している管（20）に、冷媒によって接
続され、分離容器（24）の下流側において凝縮器（１）
の排出口（13）を蒸発器（２）の排出口（16）と接続さ
れている管（14）に冷媒によって接続されている。更
に、凝縮器（１）からの第２の管（17）は、冷却スカー
ト（26）の第２冷媒供給ダクト（29）に接続され、第２
冷媒排出ダクト（30）は、分離容器（24）に接続され、
第２の管（17）上に配置された第２の絞り部材（18）
は、前記第２冷媒排出ダクト（30）内の冷媒の温度及び
圧力によって制御される熱調整弁である。
前記圧縮機のアッセンブリ（５）の吸入口（21）と接続
され、ガス冷媒排出ダクト（８）は、圧縮機のアッセン
ブリ（５）の第２段（４）の吸入口（22）に接続されて
いる。更に、この装置は、付加的な絞り部材（23）と、
分離容器（24）と、回収熱交換器（25）とを備え、電気
モーター（６）のための前記冷却器は、電気モーター
（６）のハウジング（10）の内部空洞（９）から遮断さ
れた冷却スカート（26）を備えている。該冷却スカート
の内部空洞（27）は、ステータ（28）と前記電気モータ
ーのハウジング（10）との間に設けられ、第２冷媒供給
ダクト（29）及び第２冷媒排出ダクト（30）と接続され
ている。更に、付加的な絞り部材（23）は、その吸入口
における冷媒の圧力及び温度によって制御される熱調整
弁であり、分離容器（24）は、凝縮器（１）の排出口
（13）を蒸発器（２）に接続する管（14）の途中であっ
て、第１の絞り部材（15）の上流側に接続されている。
分離容器（24）は、気相によってガス冷媒供給ダクト
（７）に接続され、回収熱交換器（25）は、前記凝縮器
の排出口（19）を前記圧縮機のアッセンブリ（５）の吸
入口（21）と接続している管（20）に、冷媒によって接
続され、分離容器（24）の下流側において凝縮器（１）
の排出口（13）を蒸発器（２）の排出口（16）と接続さ
れている管（14）に冷媒によって接続されている。更
に、凝縮器（１）からの第２の管（17）は、冷却スカー
ト（26）の第２冷媒供給ダクト（29）に接続され、第２
冷媒排出ダクト（30）は、分離容器（24）に接続され、
第２の管（17）上に配置された第２の絞り部材（18）
は、前記第２冷媒排出ダクト（30）内の冷媒の温度及び
圧力によって制御される熱調整弁である。
凝縮器（１）から蒸発器（２）に至る前記管の途中に
設けられた第１の絞り部材（15）は、蒸発器（２）の排
出口（19）での冷媒の圧力及び温度によって制御される
熱調整弁である。
設けられた第１の絞り部材（15）は、蒸発器（２）の排
出口（19）での冷媒の圧力及び温度によって制御される
熱調整弁である。
本冷凍装置は、温度センサー（32）からの（その信号
毎に）蒸発器（２）から放散される空気の温度に従って
モーター（６）の速度を制御するための装置（31）を備
えている。
毎に）蒸発器（２）から放散される空気の温度に従って
モーター（６）の速度を制御するための装置（31）を備
えている。
前記冷凍装置のための前記遠心圧縮機のアッセンブリ
は、ローター（33及び34）を持つ段（３及び４）と、デ
ィフューザーダクト（35及び36）と、コレクションチャ
ンバ（37及び38）と、吸入管（39）は、排出管（40）と
を有している（図２参照）。更に、第１段（３）の排出
口のための排出管（40）は、分配ダクト（41）によっ
て、第２段（４）のための吸入管（39）に接続されてい
る。圧縮機のアッセンブリ（５）の段（３及び４）の間
には、電気モーター（６）が組み込まれている。前記電
気モーターのローター（42）は、一つのシャフト（43）
上に圧縮機の段（３及び４）のローター（33及び34）と
共に配置され、前記シャフトは、ガスダイナミックベア
リング（44）に支持され、電気モーター（６）のステー
タ（28）は、そのハウジング（10）内に固定され、前記
段（3,4）の間に冷却スカート（26）を形成する。さら
に、電気モーター（６）のハウジング（10）は、冷媒供
給ダクト（７）及び冷媒排出ダクト（８）を備え、冷媒
排出ダクト（８）は、圧縮機のアッセンブリ（５）の第
２段のための排出管（39）に接続されている。ステータ
（28）のための冷却スカート（26）は、ハウジング（1
0）と接触する表面（45）上の縦長スロット（46）とし
て形成され、該スロットの両端部は、モーター（６）の
ハウジング（10）の内側表面（49）の環状溝（47及び4
8）に接続されている。更に、環状溝（47及び48）の各
々は、第２冷媒供給ダクト（29）又は第２冷媒排出ダク
ト（30）に接続され、それらは、ステータ（28）の別々
の側からモーター（６）のハウジング（10）の内部空洞
（９）に接続されている。
は、ローター（33及び34）を持つ段（３及び４）と、デ
ィフューザーダクト（35及び36）と、コレクションチャ
ンバ（37及び38）と、吸入管（39）は、排出管（40）と
を有している（図２参照）。更に、第１段（３）の排出
口のための排出管（40）は、分配ダクト（41）によっ
て、第２段（４）のための吸入管（39）に接続されてい
る。圧縮機のアッセンブリ（５）の段（３及び４）の間
には、電気モーター（６）が組み込まれている。前記電
気モーターのローター（42）は、一つのシャフト（43）
上に圧縮機の段（３及び４）のローター（33及び34）と
共に配置され、前記シャフトは、ガスダイナミックベア
リング（44）に支持され、電気モーター（６）のステー
タ（28）は、そのハウジング（10）内に固定され、前記
段（3,4）の間に冷却スカート（26）を形成する。さら
に、電気モーター（６）のハウジング（10）は、冷媒供
給ダクト（７）及び冷媒排出ダクト（８）を備え、冷媒
排出ダクト（８）は、圧縮機のアッセンブリ（５）の第
２段のための排出管（39）に接続されている。ステータ
（28）のための冷却スカート（26）は、ハウジング（1
0）と接触する表面（45）上の縦長スロット（46）とし
て形成され、該スロットの両端部は、モーター（６）の
ハウジング（10）の内側表面（49）の環状溝（47及び4
8）に接続されている。更に、環状溝（47及び48）の各
々は、第２冷媒供給ダクト（29）又は第２冷媒排出ダク
ト（30）に接続され、それらは、ステータ（28）の別々
の側からモーター（６）のハウジング（10）の内部空洞
（９）に接続されている。
ローター（42）と接触しているステータ（28）の表面
（50）には、縦長スロット（51）が形成されている。シ
ャフト（43）は、ラジアルガスダイナミックベアリング
又はローラベアリングに支持されている。前記遠心圧縮
機のアッセンブリは、ステータ（28）と、冷媒供給ダク
ト（７）又は冷媒排出ダクト（８）の何れか一方との間
に、モーター（６）のハウジング（10）の内部空洞
（９）に置かれたジンバルサスペンション（53）上に、
２つの対向する軸受け面を備えるガスダイナミックアキ
シャルベアリング（52）を備えている。
（50）には、縦長スロット（51）が形成されている。シ
ャフト（43）は、ラジアルガスダイナミックベアリング
又はローラベアリングに支持されている。前記遠心圧縮
機のアッセンブリは、ステータ（28）と、冷媒供給ダク
ト（７）又は冷媒排出ダクト（８）の何れか一方との間
に、モーター（６）のハウジング（10）の内部空洞
（９）に置かれたジンバルサスペンション（53）上に、
２つの対向する軸受け面を備えるガスダイナミックアキ
シャルベアリング（52）を備えている。
発明の最適な実施形態 本冷凍装置及び遠心圧縮機のアッセンブリは、以下の
ように作動する。電気モーター（６）は、スイッチをオ
ンされると、遠心圧縮機（５）を始動させる。冷媒の蒸
気は、蒸発器（２）から引かれ、回収熱交換器（25）を
通過する際に加熱される。冷媒の蒸気は、遠心圧縮機
（５）の第１段（３）において圧縮されて第２段（４）
の吸入口（22）に送られ、そこでモータ（６）のハウジ
ング（10）の内部空洞（９）から冷媒排出ダクト（８）
を通って来る冷媒蒸気と混合される。
ように作動する。電気モーター（６）は、スイッチをオ
ンされると、遠心圧縮機（５）を始動させる。冷媒の蒸
気は、蒸発器（２）から引かれ、回収熱交換器（25）を
通過する際に加熱される。冷媒の蒸気は、遠心圧縮機
（５）の第１段（３）において圧縮されて第２段（４）
の吸入口（22）に送られ、そこでモータ（６）のハウジ
ング（10）の内部空洞（９）から冷媒排出ダクト（８）
を通って来る冷媒蒸気と混合される。
冷媒の蒸気は、分離容器（24）から冷媒供給ダクト
（７）を通って内部空洞（９）に入る。冷媒の蒸気がス
テータ（28）とローター（42）との間の間隙を通過し、
ステータ（28）表面（50）に形成されたスロット（51）
に沿って、冷媒排出ダクト（８）へ移動する際、該冷媒
が電気モーター（６）のローター（42）及びステータ
（28）を冷却する。前記混合の後、その冷媒蒸気は、遠
心圧縮機（５）の第２段（４）内で圧縮された後、その
排出口（12）から凝縮器（１）の吸入口（11）に送られ
る。該凝縮器内では、冷媒蒸気は、冷却空気で該蒸気の
熱を奪うことによって凝縮される。
（７）を通って内部空洞（９）に入る。冷媒の蒸気がス
テータ（28）とローター（42）との間の間隙を通過し、
ステータ（28）表面（50）に形成されたスロット（51）
に沿って、冷媒排出ダクト（８）へ移動する際、該冷媒
が電気モーター（６）のローター（42）及びステータ
（28）を冷却する。前記混合の後、その冷媒蒸気は、遠
心圧縮機（５）の第２段（４）内で圧縮された後、その
排出口（12）から凝縮器（１）の吸入口（11）に送られ
る。該凝縮器内では、冷媒蒸気は、冷却空気で該蒸気の
熱を奪うことによって凝縮される。
凝縮器（１）からの液体冷媒の殆どは、管（14）に沿
って、第１の絞り部材（23）を介して分離容器（24）へ
送られる。第１の絞り部材（23）は、過冷却液体の冷媒
の原理に基づいて作動する熱調整弁である。更に、液体
冷媒は、分離容器（24）内で中間圧力に絞られ、そこ
で、蒸気−液体冷媒の混合物は、流体力学的に蒸気と液
体に分離される。
って、第１の絞り部材（23）を介して分離容器（24）へ
送られる。第１の絞り部材（23）は、過冷却液体の冷媒
の原理に基づいて作動する熱調整弁である。更に、液体
冷媒は、分離容器（24）内で中間圧力に絞られ、そこ
で、蒸気−液体冷媒の混合物は、流体力学的に蒸気と液
体に分離される。
凝縮器（１）からの液体冷媒のうちの僅かは、第２の
管（17）に沿って、第２の絞り部材（18）を介して、第
２冷媒供給ダクト（29）に送られ、次いで、電気モータ
ー（６）の冷却スカート（26）の空洞（27）に送られ、
そこで、液体冷媒の一部は、ステータ（28）から熱を奪
うことによって蒸発させられる。冷媒の蒸気は、第２冷
媒排出ダクト（30）に沿って冷却スカート（26）の前記
空洞から取り去られ、分離容器（24）に送られる。
管（17）に沿って、第２の絞り部材（18）を介して、第
２冷媒供給ダクト（29）に送られ、次いで、電気モータ
ー（６）の冷却スカート（26）の空洞（27）に送られ、
そこで、液体冷媒の一部は、ステータ（28）から熱を奪
うことによって蒸発させられる。冷媒の蒸気は、第２冷
媒排出ダクト（30）に沿って冷却スカート（26）の前記
空洞から取り去られ、分離容器（24）に送られる。
分離容器（24）からの液体冷媒は、回収熱交換器（2
5）を通過する際、管（20）に沿って前記蒸発器から来
る冷媒蒸気によって過冷却され、圧縮機のアッセンブリ
（５）の第１段（３）の吸入口（21）に導かれる。回収
熱交換器（25）を通った後、前記液体冷媒は、第１の絞
り部材（15）内で絞られ、蒸発器（２）の吸入口（16）
に入る。このようにして、前記冷媒は、前記冷凍装置を
循環する。
5）を通過する際、管（20）に沿って前記蒸発器から来
る冷媒蒸気によって過冷却され、圧縮機のアッセンブリ
（５）の第１段（３）の吸入口（21）に導かれる。回収
熱交換器（25）を通った後、前記液体冷媒は、第１の絞
り部材（15）内で絞られ、蒸発器（２）の吸入口（16）
に入る。このようにして、前記冷媒は、前記冷凍装置を
循環する。
この冷凍装置の冷却能力は、温度センサー（32）から
の信号に従って速度を制御するための装置（31）を用い
て、ローター（42）の回転数を変えることによって、な
めらかに制御される。
の信号に従って速度を制御するための装置（31）を用い
て、ローター（42）の回転数を変えることによって、な
めらかに制御される。
電気モーター（６）のローター（42）の速度を制御す
るための装置（31）は、該モータのローター（42）を備
えたシャフト（43）及び圧縮機のローター（33）がラジ
アルガスダイナミックベアリング（44）の表面から離れ
る速度に、ローター（42）を徐々に加速させることがで
きる。
るための装置（31）は、該モータのローター（42）を備
えたシャフト（43）及び圧縮機のローター（33）がラジ
アルガスダイナミックベアリング（44）の表面から離れ
る速度に、ローター（42）を徐々に加速させることがで
きる。
産業上利用 提案されたこの遠心圧縮機のアッセンブリでは、冷却
スカート（26）による電気モーター（６）のステータ
（28）の効果的な冷却は、ステータ（28）表面（45）の
縦長スロット（46）（前記ステータを冷却するための大
きな表面積を確保する）と、電気モーター（６）のハウ
ジング（10）の内側表面（49）の環状溝（47及び48）と
を用いて、冷却スカートの内部空洞を形成することによ
って達成される。これらの環状溝の一方の環状溝は、第
２冷媒供給ダクトからの冷媒の流れを縦長スロット（4
6）に沿って分配するために使用され、他方の環状溝
は、該冷媒を集めて、それを第２冷媒排出ダクト（30）
に送るために使用される。
スカート（26）による電気モーター（６）のステータ
（28）の効果的な冷却は、ステータ（28）表面（45）の
縦長スロット（46）（前記ステータを冷却するための大
きな表面積を確保する）と、電気モーター（６）のハウ
ジング（10）の内側表面（49）の環状溝（47及び48）と
を用いて、冷却スカートの内部空洞を形成することによ
って達成される。これらの環状溝の一方の環状溝は、第
２冷媒供給ダクトからの冷媒の流れを縦長スロット（4
6）に沿って分配するために使用され、他方の環状溝
は、該冷媒を集めて、それを第２冷媒排出ダクト（30）
に送るために使用される。
ジンバルサスペンション（53）を備える左右対称のガ
スダイナミックアキシャルベアリング（52）は、ステー
タ（28）と冷媒供給ダクト又は冷媒排出ダクトの一方と
の間において、モーター（６）のハウジング（10）内の
シャフト（43）に設けられるので、前記ベアリングは、
該ベアリングを通過する冷媒によっせ冷却される。
スダイナミックアキシャルベアリング（52）は、ステー
タ（28）と冷媒供給ダクト又は冷媒排出ダクトの一方と
の間において、モーター（６）のハウジング（10）内の
シャフト（43）に設けられるので、前記ベアリングは、
該ベアリングを通過する冷媒によっせ冷却される。
この遠心圧縮機のアッセンブリの特別なレイアウト及
びデザインのため、この提案された冷凍装置は、RC31
8、R218及びそれらの混合物のような、オゾン層を破壊
しない化合物を使用した高分子量の冷媒を用いて作動さ
せることができる。
びデザインのため、この提案された冷凍装置は、RC31
8、R218及びそれらの混合物のような、オゾン層を破壊
しない化合物を使用した高分子量の冷媒を用いて作動さ
せることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴァレシャーギン マクシム ミハイロ ヴィッチ ロシア連邦 115487 モスコー ウーリ ッツァ アカデーミィ ミリオンシコヴ ァ ドーム 13 コルプス １ クヴァ ルチーラ 79 (72)発明者 コロンチン ヴィクトル セメノヴィッ チ ロシア連邦 125124 モスコー ウーリ ツァ エム．ラスコボイ ドーム 30 クヴァルチーラ 43 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 1/10 F25B 1/00
Claims (7)
- 【請求項１】凝縮器と、蒸発器と、２段遠心圧縮機のア
ッセンブリとを有し、該２段の遠心圧縮機の間に電気モ
ータが組み込まれている、5kW又は8kWの冷凍装置であっ
て、 前記電気モーターは、前記モーターのハウジングの内部
空洞に接続されたガス冷媒供給ダクト及びガス冷媒排出
ダクトを備えた冷却器を有し、前記凝縮器の吸入口は前
記圧縮機のアッセンブリの排出口と接続されており、前
記凝縮器の排出口は、一つの管によって第１の絞り部材
を介して前記蒸発器の吸入口に接続され、第２の管によ
って第２の絞り部材を介して前記電気モーターの冷却器
に接続されて、前記蒸発器の排出口は前記圧縮機のアッ
センブリの吸入口と連通し、前記ガス冷媒排出ダクトは
前記圧縮機のアッセンブリの第２段の吸入口に接続さ
れ、更に、前記冷凍装置は、付加的な絞り部材、分離容
器、及び回収熱交換器が組み込まれ、前記電気モーター
の冷却器は、前記電気モーターのハウジングの内部空洞
から遮断された冷却スカートを備え、前記冷却スカート
の空洞は、前記ステータと前記ハウジングとの間に設け
られると共に、第２冷媒供給ダクト及び第２冷媒排出ダ
クトと接続され、更に、前記付加的な絞り部材は、その
吸入口における冷媒の圧力及び温度によって制御される
熱調整弁であり、前記分離容器は、前記第１の絞り部材
の上流側において、前記凝縮器の排出口と前記蒸発器と
を接続する管に直列に配置され、前記分離容器は、前記
冷媒供給ダクトに、気相によって接続され、前記回収熱
交換器は、前記蒸発器の排出口を前記凝縮器の吸入口に
接続する管に冷媒によって接続されると共に、前記分離
容器の下流側において、前記凝縮器の排出口を前記蒸発
器の吸入口に接続する管に接続され、更に、前記凝縮器
からの第２の管は、前記分離容器に接続され、前記付加
的な絞り部材は、前記第２の管に配置され、前記第２冷
媒排出ダクト内の冷媒の温度及び圧力によって制御され
る熱調整弁であることを特徴とする、前記冷凍装置。 - 【請求項２】前記凝縮器から前記蒸発器への管に接続さ
れた前記第１絞り部材は、前記蒸発器の排出口における
冷媒の圧力及び温度によって制御される熱調整弁である
ことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。 - 【請求項３】前記蒸発器を離れる空気の温度に従って前
記電気モーターのローター速度を制御するための装置を
備えていることを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。 - 【請求項４】請求項１〜３の何れかに記載の冷凍装置の
ための5kW又は8kWの遠心圧縮機のアッセンブリであっ
て、ローター付きの２つの遠心段、ディフューザーダク
ト、コレクションチャンバ、及び吸入管及び排出管を有
し、前記第１段の排出管は、分配ダクトによって前記第
２段の吸入管と接続され、これら両段の間に組み込み式
電気モーターが備えられ、該電気モーターのローター
は、ガスダイナミックベアリングに支持された一つのシ
ャフトに、前記圧縮機の各段のローターと共に配置さ
れ、前記電気モーターのステータは、前記電気モーター
のハウジングの内側に固定され、それらローターとステ
ータとの間に冷却スカートを形成し、一方、前記電気モ
ーターのハウジングの内側に、前記圧縮機のアッセンブ
リの第２段のための前記排出管に接続される冷媒供給ダ
クト及び排出ダクトを備え、前記ステータのための前記
冷却スカートは、前記ハウジングと接触する前記ステー
タ表面の縦長スロットによって形成され、該スロットの
両端が前記モータハウジングの内側面に形成された環状
溝に接続され、前記環状溝の各々は、前記第２冷媒供給
ダクト及び第２冷媒排出ダクトに接続され、該第２冷媒
供給ダクト及び第２冷媒排出ダクトは、前記ステータの
別々の側から、前記電気モーターのハウジングの内面に
接続されていることを特徴とする前記遠心圧縮機のアッ
センブリ。 - 【請求項５】前記ステータ表面の縦長溝が前記ローター
と接触して形成されていることを特徴とする請求項４記
載の遠心圧縮機のアッセンブリ。 - 【請求項６】前記遠心圧縮機のアッセンブリのシャフト
は、３つの自動調節部位の形態でラジアルガスダイナミ
ックベアリングに支持されていることを特徴とする請求
項４記載の遠心圧縮機のアッセンブリ。 - 【請求項７】前記ステータと前記冷媒供給ダクト及び冷
媒排出ダクトの一方との間に、前記モーターハウジング
の前記内部空間内のシャフト上のジンバルサスペンショ
ンに配置された、２支持面を持つガスダイナミックアキ
シャルベアリングを備えていることを特徴とする請求項
４記載の遠心圧縮機のアッセンブリ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96107044 | 1996-04-18 | ||
| RU96107044 | 1996-04-18 | ||
| PCT/RU1996/000095 WO1997039292A1 (fr) | 1996-04-18 | 1996-04-26 | INSTALLATION DE REFROIDISSEMENT D'UNE PUISSANCE DE 5 ET 8 kW ET SYSTEME DE COMPRESSEUR CENTRIFUGE POUR CETTE INSTALLATION |
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