JP3606883B2 - Rotary compressor cooling system - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、密閉型回転式圧縮機の冷却装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
特公昭58−10588号公報にあるように、従来、圧縮機構の冷却構造としては、図4に示すように、吐出冷媒ガスを密閉容器aの外部に導き、予備熱交換器bで吐出冷媒ガスの冷却を行い、再び密閉容器aに戻す中間冷却の方式がある。しかしこの中間冷却方式では、予備熱交換器bを大量の吐出冷媒が通過するため、前記密閉容器a内に戻ってくる冷媒は、ほとんどの場合が乾き蒸気であり、予備熱交換器bの冷却が著しく大きい場合には蒸気の一部が液化される。また乾き蒸気の場合は、圧縮機構cの周囲の潤滑油をほとんど冷却しないため、圧縮機構cの冷却効果が得られないものである。また戻りガスが液を含む場合には、潤滑油の中に液冷媒が入り、加熱されて蒸発して潤滑油が冷却されるため、圧縮機構cの冷却効果は得られるが、液冷媒の蒸発によって潤滑油が発泡し、潤滑油吸入口dより前記液冷媒の冷媒ガスが吸込まれ、潤滑を阻害してしまう欠点がある。
【0003】
また他の冷却方式として、図5に示すように圧縮機e、凝縮器f、キャピラリチューブg、蒸発器hを環状に連結した冷凍サイクルにおいて、凝縮器fより高圧液化冷媒を引き出し、前記液化冷媒をシリンダi内に直接注入するインジェクション方式なるものがある。このインジェクション方式においては、圧縮機構jを直接冷却する効果は得られるが、注入された冷媒を再び、圧縮するという無駄な圧縮工程があるため、圧縮機の効率は逆に低下するものである。
【0004】
また、図6に示すように、冷媒の密閉容器内通路と並列の冷媒通路を形成する放熱器9内で滞溜した吐出冷媒ガスを放熱器にて冷却し、液冷媒を作って圧縮機構を冷却する方法は、自然循環によるため、大きな冷却効果が得られない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとく従来の技術では、冷媒回路中冷却された液冷媒の一部又は全部を圧縮機構内に戻すため、液冷媒の潤滑油内での発泡による潤滑不良又は、無駄な圧縮工程による効率の低下があった。また、図6に示したように、冷媒回路と並列の冷媒通路を形成する方法では、冷媒通路内を流れる冷媒が自然対流のため、冷却効果が少ないという課題を有していた。
【0006】
本発明は上記従来例の課題を解決するもので、潤滑不良、圧縮工程による効率の低下を起こさずに、大きな冷却効果を得ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、回転式圧縮機構から吐出された冷媒を冷却する放熱器と密閉容器の潤滑油溜め部を通る冷媒通路を配設し、前記放熱器と前記冷媒通路の間に3方弁が接続され、回転式圧縮機に密着させたサーミスタの温度検知手段により、検知信号が設定値に達すると前記3方弁が前記冷媒通路側に開かれ、検知信号が設定値以下の場合は、前記3方弁は冷媒通路側を閉じ、冷媒は、冷凍サイクル内を循環するものである。
【0008】
また、検知信号が一定時間設定値以上であれば、回転式圧縮機への通電をOFFする制御手段を有する。
【0009】
【作用】
本発明は、回転式圧縮機構から吐出された高温高圧の冷媒を冷却する冷凍サイクル中の凝縮器とは別の第2の放熱器によって低温高圧の液冷媒とし、密閉容器内の潤滑油溜め部を通る冷媒通路での液冷媒による潤滑油との熱交換を行うことにより、回転式圧縮機の潤滑作用を損うことなく、また圧縮工程での効率の低下を起こさずに、効果的に回転式圧縮機を冷却することができる。
【0010】
また、前記放熱器と前記冷媒通路の間に接続された3方弁が、回転式圧縮機に密着させたサーミスタの温度検知手段により、検知信号が、設定値に達すると前記3方弁が前記冷媒通路に開かれ、回転式圧縮機の冷却をし、検知信号が、設定値以下であれば、3方弁は冷媒通路側を閉じ、冷凍サイクル内を循環する。この時、前記放熱器は、冷凍サイクル中の凝縮器と共に冷媒の冷却に寄与する。
【0011】
検知信号が一定時間設定値以上であれば、制御手段に内蔵されるタイマーの信号で、回転式圧縮機への通電をOFFし、前記回転式圧縮機の過熱を防止する。
【0012】
【実施例】
以下本発明の一実施例における回転式圧縮機の冷却装置について図面と共に説明する。
【0013】
図1において、1は密閉容器で、内部の上方には電動機部の固定子2と回転子3が配置され、またその下方には、前記電動機からの動力でもって回転する圧縮機構4が配設されている。圧縮機構4は、潤滑油溜め部5に浸漬している。6は潤滑油溜め部5の油面下で、密閉容器1の外側から、密閉容器1の内側に入り再び外側へ冷媒通路を形成している。
【0014】
上記構成からなる回転式圧縮機16は、吐出管7より放熱器8を通り、通電,非通電により冷媒回路を矢印14,矢印13に切換える3方弁9のソレノイドに通電されたとき冷媒は矢印14の方向に流れ、冷媒通路6,凝縮器10,膨張弁11,蒸発器12を通り、圧縮機に戻る冷凍サイクルを構成する。
【0015】
したがって、圧縮機構4から吐出された吐出冷媒ガスは、密閉容器1内から吐出管7を経て、放熱器8,冷媒通路6,凝縮器10,膨張弁11,蒸発器12を通過して再び圧縮機構4に吸入される。このとき圧縮機構4から吐出された高温高圧の吐出冷媒ガスは、放熱器8で冷却され低温高圧の冷媒液となり、冷媒通路6で潤滑油との熱交換を行い、冷媒液は冷媒通路6の中で蒸発潜熱を奪って高温高圧の冷媒ガスとなり潤滑油を冷却する。
【0016】
3方弁9のソレノイドに通電されないとき冷媒は矢印13の方向に流れる。このとき放熱器8は凝縮器10と共に冷媒の冷却に寄与し冷房能力の増加が見込まれる。
【0017】
次に図2と図3と共に3方弁9の動作を説明すると、図1に示す、温度検知用サーミスタ15は、回転式圧縮機16の温度検知手段で、本実施例では、密閉容器1の外郭表面で潤滑油溜め部5の油面下に密着している。図2において、温度検知用サーミスタの検知信号は制御部に入り、制御部17内で設定値との判断により、3方弁9のソレノイドに通電,非通電の制御を行う。
【0018】
図3において、温度検知用サーミスタ15の検知温度Tが、制御部17内の設定値T1(本実施例では120℃)になったとき、3方弁9のソレノイドに通電し、設定値T2になったとき、非通電となる。
【0019】
したがって、回転式圧縮機16の温度が高温となり温度検知用サーミスタ15の検知温度Tが、制御部17内の設定値T1になったとき、3方弁9のソレノイドに通電し、低温高圧冷媒が矢印14の方向に流れ、冷媒通路6の中で蒸発潜熱を奪って高温高圧の冷媒ガスとなり潤滑油を冷却し、回転式圧縮機16の温度を下げる。回転式圧縮機16の温度が下がり、次に温度検知用サーミスタ15の検知温度Tが、制御部17内の設定値T2(実施例では110℃)になったとき、3方弁9のソレノイドに非通電とし、冷媒が矢印13の方向に流れる。このとき放熱器8は凝縮器10と共に冷媒冷却のために使われる。
【0020】
【発明の効果】
本発明は上記説明から明らかなように、回転式圧縮機構から吐出された高温高圧の冷媒を冷却する、冷凍サイクル中の凝縮器とは別の第2の放熱器によって低温高圧の液冷媒とし、密閉容器内の潤滑油溜め部を通る冷媒通路での液冷媒による潤滑油との熱交換を行うことにより、回転式圧縮機の潤滑作用を損うことなく、また圧縮工程での効率の低下を起こさずに、効果的に回転式圧縮機を冷却することができる。
【0021】
また、前記放熱器と前記冷媒通路の間に接続された3方弁が、回転式圧縮機に密着させたサーミスタの温度検知により、回転式圧縮機が高温となり検知温度が、設定値以上になったとき、前記冷媒通路に3方弁が開かれ、回転式圧縮機が冷却され、回転式圧縮機が高温でない設定値以下であれば、3方弁は、冷媒通路側を閉じ、冷媒は冷凍サイクル中の凝縮器側へ流れ、冷媒通路には流れない。
【0022】
また、回転式圧縮機の過熱状態が続き、一定時間以上サーミスタによる検知温度が、設定値以上であれば、回転式圧縮機への通電をOFFし、過熱を防止するなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における回転式圧縮機の冷却装置を設けた冷凍サイクルの構成図
【図2】同装置のブロック図
【図3】同装置の動作波形図
【図4】従来例における圧縮機の断面図
【図5】同冷凍サイクルの構成図
【図6】同構成図
【符号の説明】
1 密閉容器
2 固定子
3 回転子
4 圧縮機構
5 潤滑油溜め部
6 冷媒通路
7 吐出管
8 放熱器
9 3方弁
10 凝縮器
11 膨張弁
12 蒸発器
13 冷媒の流れ
14 冷媒の流れ
15 サーミスタ
16 回転式圧縮機
17 制御部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a cooling device for a hermetic rotary compressor.
[0002]
[Prior art]
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-10588, conventionally, as a cooling mechanism of a compression mechanism, as shown in FIG. 4, the discharged refrigerant gas is led to the outside of the sealed container a, and the discharged refrigerant gas is discharged by the preliminary heat exchanger b. There is an intermediate cooling method in which the cooling is performed and then returned to the sealed container a. However, in this intermediate cooling method, since a large amount of discharged refrigerant passes through the preliminary heat exchanger b, the refrigerant returning to the sealed container a is almost always dry steam, and the cooling of the preliminary heat exchanger b When is significantly large, a part of the vapor is liquefied. In the case of dry steam, since the lubricating oil around the compression mechanism c is hardly cooled, the cooling effect of the compression mechanism c cannot be obtained. When the return gas contains liquid, the liquid refrigerant enters the lubricating oil and is heated and evaporated to cool the lubricating oil, so that the cooling effect of the compression mechanism c can be obtained, but the liquid refrigerant evaporates. As a result, the lubricating oil is foamed, and the refrigerant gas of the liquid refrigerant is sucked from the lubricating oil suction port d, thereby hindering lubrication.
[0003]
As another cooling method, as shown in FIG. 5, in a refrigeration cycle in which a compressor e, a condenser f, a capillary tube g, and an evaporator h are connected in a ring shape, a high-pressure liquefied refrigerant is drawn from the condenser f, There is an injection method in which is injected directly into the cylinder i. In this injection method, the effect of directly cooling the compression mechanism j can be obtained, but since there is a useless compression step of compressing the injected refrigerant again, the efficiency of the compressor is conversely reduced.
[0004]
In addition, as shown in FIG. 6, the discharged refrigerant gas stagnated in the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional technology, part or all of the liquid refrigerant cooled in the refrigerant circuit is returned to the compression mechanism. Therefore, poor lubrication due to foaming of the liquid refrigerant in the lubricating oil or efficiency due to a useless compression process is improved. There was a decline. Further, as shown in FIG. 6, the method of forming the refrigerant passage in parallel with the refrigerant circuit has a problem that the cooling effect is small because the refrigerant flowing in the refrigerant passage is natural convection.
[0006]
An object of the present invention is to solve the problems of the conventional example described above, and to obtain a large cooling effect without causing poor lubrication and a decrease in efficiency due to a compression process.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a radiator that cools the refrigerant discharged from the rotary compression mechanism and a refrigerant passage that passes through the lubricating oil reservoir of the hermetic container. When a detection signal reaches a set value by the temperature detection means of the thermistor that is connected between the three-way valve and is in close contact with the rotary compressor, the three-way valve is opened to the refrigerant passage side, and the detection signal is set to the set value. In the following cases, the three-way valve closes the refrigerant passage side, and the refrigerant circulates in the refrigeration cycle.
[0008]
In addition, if the detection signal is equal to or greater than the set value for a certain time, there is a control means for turning off the power to the rotary compressor.
[0009]
[Action]
The present invention provides a low temperature and high pressure liquid refrigerant by a second radiator different from the condenser in the refrigeration cycle for cooling the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the rotary compression mechanism, and a lubricating oil reservoir in an airtight container. By exchanging heat with the lubricating oil by the liquid refrigerant in the refrigerant passage that passes through the compressor, it can rotate effectively without impairing the lubrication action of the rotary compressor and without reducing the efficiency in the compression process. The compressor can be cooled.
[0010]
Further, when the detection signal reaches a set value by the temperature detection means of the thermistor in which the three-way valve connected between the radiator and the refrigerant passage is in close contact with the rotary compressor, the three-way valve is If it opens to the refrigerant passage, cools the rotary compressor, and the detection signal is below the set value, the three-way valve closes the refrigerant passage side and circulates in the refrigeration cycle. At this time, the radiator contributes to cooling of the refrigerant together with the condenser in the refrigeration cycle.
[0011]
If the detection signal is equal to or greater than the set value for a certain time, the timer compressor incorporated in the control means turns off the energization of the rotary compressor to prevent overheating of the rotary compressor.
[0012]
【Example】
A cooling device for a rotary compressor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0013]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an airtight container, in which a
[0014]
When the
[0015]
Therefore, the discharged refrigerant gas discharged from the
[0016]
The refrigerant flows in the direction of
[0017]
Next, the operation of the three-
[0018]
In FIG. 3, when the detected temperature T of the
[0019]
Therefore, when the temperature of the
[0020]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention cools the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the rotary compression mechanism to form a low-temperature and high-pressure liquid refrigerant by a second radiator different from the condenser in the refrigeration cycle, By exchanging heat with the lubricating oil by the liquid refrigerant in the refrigerant passage through the lubricating oil reservoir in the sealed container, the efficiency of the compression process can be reduced without impairing the lubricating action of the rotary compressor. The rotary compressor can be effectively cooled without causing it.
[0021]
Further, the temperature of a thermistor in which a three-way valve connected between the radiator and the refrigerant passage is in close contact with the rotary compressor is detected, and the detected temperature becomes higher than a set value. When the three-way valve is opened in the refrigerant passage, the rotary compressor is cooled, and the rotary compressor is not higher than a preset value, the three-way valve closes the refrigerant passage side, and the refrigerant is refrigerated. It flows to the condenser side in the cycle and does not flow to the refrigerant passage.
[0022]
Further, if the overheat state of the rotary compressor continues and the temperature detected by the thermistor is equal to or higher than a set value for a certain time or longer, there is an effect of turning off the energization of the rotary compressor and preventing overheating.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle provided with a cooling device for a rotary compressor in one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of the device. FIG. 3 is an operation waveform diagram of the device. Cross section of compressor in example [Fig. 5] Configuration diagram of the refrigeration cycle [Fig. 6] Configuration diagram [Explanation of symbols]
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