JP3859976B2 - 密閉形圧縮機及びスクロール圧縮機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機内で悪条件が生じた場合に、保護スイッチと接触するように熱油を移動させて圧縮機のモータを停止する密閉形圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
密閉形圧縮機は、ほとんどの冷媒圧縮用途で使用されている。一般的な密閉形圧縮機では、電気モータが圧縮機ポンプユニットを駆動して冷媒を圧縮する。冷媒は、圧縮機ポンプユニットから冷凍サイクル内の下流位置へと通過する。密閉形圧縮機の運転に関して、いくつかの難題がある。場合によって、システム内で冷媒が漏れるおそれがある。このような所謂、充填量不足（ｌｏｓｓ−ｏｆ−ｃｈａｒｇｅ）での運転は、圧縮機ポンプユニットに悪影響を与え得る。異常に少ない量の冷媒が圧縮されると、圧縮機ポンプの部材が加熱するおそれがある。これは、望ましくないことである。
【０００３】
一般的な最新式の圧縮機ポンプユニットには、スクロール圧縮機ポンプユニットがある。スクロール圧縮機ポンプユニットでは、第１のスクロール部材が基部とこの基部から延在する全体として螺旋状の外被を備える。第２のスクロール部材も、基部とこの基部から延在する全体として螺旋状の外被を備える。これらの２つのスクロール部材の外被は、圧縮チャンバを画成するように嵌合する。第２のスクロール部材は、第１のスクロール部材に対して旋回し、スクロールが旋回するにつれて、２つの外被の間の圧縮チャンバの容積が減少して混入冷媒が圧縮される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
スクロール圧縮機は、三相電機モータによって駆動されることが多い。三相電機モータは、モータを駆動するために３本の電力線を通じて電力供給を受ける。モータが電源と接続されているときに、３本の電力線の位相が不均衡となる場合がある。このような状態になると、モータは、予想とは逆の方向に駆動されるおそれがある。スクロール圧縮機が逆方向に回転するように駆動されると、一般に径方向外側領域から中心領域に向かって移動した冷媒が、反対方向に移動する。これは、望ましくないことであり、圧縮ポンプユニット内にかなりの熱が発生してしまう。
【０００５】
密閉形圧縮機において逆回転や充填量不足の状態を確認するために、種々の方法が提案されている。しかし、このような悪条件を確認するとともに、このような悪条件が確認されたときにモータの運転を停止するための単純でかつ確実な方法が求められている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の開示された実施例では、密閉形圧縮機と関連するモータを制御するための保護スイッチは、所定の温度を超過した場合にモータの運転を停止させる。本発明は、圧縮機内で少なくとも特定の悪条件が生じた場合に、保護スイッチと接触するように潤滑油の流れを設ける。一般的に、周知の密閉形圧縮機は、モータの固定子巻線の頂部に保護スイッチを有する。周知の保護スイッチは、特定の温度になったときに作動してモータの運転を停止させる。
【０００７】
しかし、このような保護スイッチは、モータに固定されているので、必ずしもポンプユニット内の温度上昇に対して感度が高くない。本発明の１つの実施例では、圧縮機ポンプユニット内が特定の温度に達すると、感温バルブが開く。このバルブが開くと、圧縮機ポンプユニットからの油の流れが、保護スイッチ上に向けられた通路へと流れることが可能となる。このバルブは、バイメタル感温バルブであることが望ましい。圧縮機ポンプユニットが、充填量不足や逆動作などの悪条件によって異常な高温に達すると、バルブが開く。圧縮機ポンプユニットからの熱油が、保護スイッチと接触するように導かれる。これにより、保護スイッチが作動してモータの運転が停止される。
【０００８】
第２の実施例では、保護スイッチが油だめと接触するように巻線の下端に設けられている。圧縮機が反対向きに作動すると、油だめ内の油の温度が上昇する。油の温度上昇が所定の限度に達すると、保護スイッチがモータの運転を停止する。
【０００９】
従って、本発明は、密閉形圧縮機の運転中における悪条件を確認する単純でかつ確実な方法を提供する。上記及び他の本発明の特徴は、以下の実施形態及び図面によって理解されよう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、圧縮機ポンプユニットを囲む外側ハウジング２２を含む密閉形圧縮機２０を示している。この圧縮機は、スクロール圧縮機として図示されており、外被３０を備える非旋回スクロール２８と嵌合する、外被２６を備える旋回スクロール２４を有している。スクロール圧縮機が図示されているが、本発明の形態は、他の種類の密閉形圧縮機にも適用可能である。
【００１１】
クランクケース３２が、密閉形圧縮機２０内で旋回スクロール２４を支持している。クランクケース３２は、旋回スクロール２４とクランクケース３２との間の位置から油が戻る戻り通路３４を有している。選択的に開かれるバルブ３６は、クランクケース３２を通って下向きに延びるとともに通路３４と連通する通路を通って油が流れるのを遮断する。通路３８は、密閉形圧縮機２０の電気モータ４３のモータ巻線４２と関連づけられたモータ保護スイッチ４０の上部に位置するように設けられる。保護スイッチ４０は、周知のものとすることができ、保護スイッチ４０において過剰な温度が検知された場合にモータ４３を停止するように作動する。バルブ３６が閉じている場合には、油は、通路３４から油戻り管路４４へと流れ、保護スイッチ４０へは導かれない。
【００１２】
密閉形圧縮機内に、電源の接続不良によって生じる逆回転、低充填量での運転、または他の悪条件などが存在する場合には、圧縮機ポンプユニットが高温となる。圧縮機ポンプ構造体と接触する油も、異常に高温となる。バルブ３６は、検知温度に従って開位置と閉位置との間で移動するように作動可能となっていることが望ましい。従って、バルブ３６と接触する油の温度が所定の最大値を超えると、バルブ３６は開位置へと移動する。このような感温バルブは、周知であり、一般的に“バイメタルバルブ”として知られているバルブによって提供可能である。
【００１３】
このようなバルブは、所定の温度で開くように設計することができる。油が所定の温度に達してバルブ３６が開くと、油が通路３４から通路３８へと流れることが可能となる。通路３８を通って戻る油は、スイッチ４０と接触する。この加熱した油がスイッチ４０を作動させ、モータ４３の運転を停止する。
【００１４】
この方法では、悪条件の際に停止させるために、比較的単純なシステムが既存の制御技術と共に利用される。
【００１５】
図２は、第２の実施例５０を示しており、この実施例では、保護スイッチ５２がモータ４３の固定子巻線４２の下端に固定されている。保護スイッチ５２は、密閉形圧縮機の油だめ内の油の高さ５４よりも下に位置する。従って、悪条件の下での運転中に、油だめ内の油５４の温度が上昇し、これにより、スイッチ５２が作動してモータ４３が停止される。当業者であれば分かるように、図２の実施例のモータスイッチ５２は、図１の実施例で示したスイッチ４０よりも感度が高いことが必要であり得る。即ち、通路３８から流出する油は、油だめ内の油５４よりも高温に直接加熱される可能性が高い。従って、保護スイッチ５２は、図１の実施例のスイッチ４０よりも低温で作動する必要があり得る。しかし、いずれのシステムも、非常に単純な保護回路を提供する。
【００１６】
本明細書において図示したスイッチ４０は、概略的に示されている。実際には、スイッチは、保護用即ち絶縁用のコーティングもしくはハウジング内に収容されることが多い。本明細書で使用した“保護スイッチ”という用語は、スイッチ部材だけでなく、それに関連するコーティングやハウジングも含む。
【００１７】
本発明の好適な実施例を開示したが、当業者であれば分かるように、特定の変更も本発明の範囲に含まれる。このため、本発明の真の範囲及び内容を判断するためには、請求項の検討が必要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施例の説明図である。
【図２】本発明に係る第２の実施例の説明図である。
【符号の説明】
２０…密閉形圧縮機
３６…バルブ
４０…保護スイッチ
４３…電気モータ

Claims (6)

1. 密閉形圧縮機であって、
   電気モータと、
   前記電気モータによって駆動される圧縮機ポンプユニットと、
   所定の温度に達した場合に前記モータと前記圧縮機ポンプユニットの運転を停止するための保護スイッチと、を含み、
   前記保護スイッチは、少なくとも前記圧縮機ポンプユニット内が高温となった場合に、該圧縮機ポンプユニットからの加熱油が該保護スイッチと接触するように配置されており、所定の温度に達した場合にバルブが開き、前記保護スイッチ上に油が流れることが可能となっていることを特徴とする密閉形圧縮機。
2. 前記バルブは、戻り通路に配置されており、該通路は、前記保護スイッチ上に加熱油を導くように設けられていることを特徴とする請求項１記載の密閉形圧縮機。
3. 前記圧縮機ポンプユニットは、第１のスクロール部材と第２のスクロール部材とを含み、これらのスクロール部材は、それぞれ基部とこの基部から延在する全体としてらせん状の外被を備えていることを特徴とする請求項１記載の密閉形圧縮機。
4. 前記保護スイッチは、前記圧縮機ポンプユニットに隣接して前記モータの固定子巻線の端部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の密閉形圧縮機。
5. 前記保護スイッチは、前記モータの運転を停止させることを特徴とする請求項１記載の密閉形圧縮機。
6. スクロール圧縮機であって、
   基部とこの基部から延在する全体として螺旋状の外被を備える第１のスクロール部材と、
   基部とこの基部から延在する全体として螺旋状の外被を備える第２のスクロール部材と、を含み、第１のスクロール部材と第２のスクロール部材のいくつかの外被は、嵌合して圧縮チャンバを画成し、
   更に、前記第１のスクロール部材に対して旋回するように軸によって駆動される前記第２のスクロール部材を支持するクランクケースと、前記軸を駆動する電気モータと、
   前記電気モータと関連づけられているとともに該電気モータの固定子に固定されたモータ保護スイッチと、を含み、前記保護スイッチは、所定の温度を検知したときに前記モータの運転を停止し、該保護スイッチは、前記圧縮機内に悪条件がある場合に油と接触するように配置されており、所定の温度に達した場合にバルブが開き、前記保護スイッチ上に油が流れることが可能となっていることを特徴とするスクロール圧縮機。

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