JPH01138946A - 冷却機のモータ冷却方法及び装置 - Google Patents

冷却機のモータ冷却方法及び装置

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JPH01138946A
JPH01138946A JP63218682A JP21868288A JPH01138946A JP H01138946 A JPH01138946 A JP H01138946A JP 63218682 A JP63218682 A JP 63218682A JP 21868288 A JP21868288 A JP 21868288A JP H01138946 A JPH01138946 A JP H01138946A
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JP
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motor
compressor
flow
cooling
liquid
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JP63218682A
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Bernard Zimmern
ベルナール ジンメルン
Joseph L Knopp
ジョーゼフ エル.ノップ
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Individual
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 C産業上の利用分野〕 本発明は、冷却ガス及び液体を具えた冷却機の電気モー
タを冷却する方法に関し、さらに冷却ガス及び液体によ
りモータが冷却される冷却機とハーメチックモータコン
プレッサユニットにも関す机 〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕冷却用の
公知のハーメチックモータコンプレッサユニットにおい
て、コンプレッサは圧縮されるべき冷却ガスにより冷却
される電気モータにより駆動される。
コンプレッサにより詰め込まれるガスの明確な重量は加
熱により低減されるがコンプレッサによりなされるべき
仕事は同一のままであるため、このような冷却方法はコ
ンプレッサの効率を減少させる。
従って、特にロータリーコンプレッサの場合において、
コンデンサ(凝縮器)からくる液体冷却剤によりモータ
を冷却するため、どっと流出するガスはコンプレッサが
全負荷で作動するときのコンプレッサの排出圧力及びイ
ンテーク圧力間の中間の圧力でコンプレッサケーシング
に設けられたエコノマイザホールに送られるということ
が知られている。
このような方法及び装置は米国特許第4573324号
に開示されている。
このような方法は、rRllJ又はr R12Jという
名称でよく知られているような冷却剤を用いることにお
いて特に問題を生じさせていない。しかしながら、rR
22Jとして知られた冷却剤の場合、液体R22の相対
的に高い伝導性のため、この方法はエポキシで埋蔵され
るガラス材料でワイヤを包むようなモータの電気ワイヤ
の特別な絶縁を必要とする。一方、簡単なニス塗り被覆
はモータがガス状のR22で冷却されるようなハーメチ
ックモータコンプレッサにおいて必要とされる。このこ
とはモータの重量及びコストを相当増大させる。
バーナードジマーン(Bernard ZIMMERN
) ヘの米国特許第4589826号は液体により部分
的に、そして液体がより高い圧力であり得るがガスがイ
ンテーク圧力となっているその圧力に部分的によってモ
ータを冷却する方法を開示している。この方法は、液体
R22と非接触であるようにコイルを保持することがモ
ータの熱の一部として特に効果的でないが、コンプレッ
サのインテークに達するガスにより運び去られることを
継続せしめる。更に、このような方法は、もしエバポレ
ータを離れてモータハウジングに向かうガスが液体を含
有しているならば前述した如くと同一の不都合が生ぜら
れるという問題を引き起こす。従って、この公知の方法
はエバポレータ内でガスが過熱されることを必要とする
。これは、後述する如くより大きいエバポレータの必要
性を課す。
本発明の目的は、より大きなエバポレータやモータコイ
ルの特別な絶縁の必要性のみならずコンプレッサ効率の
低下もまた伴うこともなく、冷却液体を用いるモータの
冷却を提供しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の第1の態様に従い、凝縮器内で少なくとも部分
的に流動体が液化され、エバポレータ内で少なくとも部
分的に気化される、冷却回路を提供するための少なくと
も部分的ににガス状の冷却流動体の主たる流れを圧縮す
るためのハーメチックモータコンプレッサユニットの電
気モータを冷却する方法において、該方法は、 上記冷却回路内において、上記主たる流れから冷却流動
体の実質的にガス状に定圧化された第1の流れを分離す
ること、 上記モータのロータに面するステータの第1の側部に近
接するモータハウジングの内側に設けられるモータの空
洞内に上記第1の流れを供給すること、− 作動中に少なくとも全負荷で上記コンプレッサの排出圧
力とインテーク圧力との間の中間の圧力にさらされるこ
とを条件に、上記モータの空洞からの上記第1の流れを
コンプレッサにそのエコノマイザホールを介して供給す
ること、 上記第2の流れが上記第1の側部から離れている上記ス
テータの第2の側部と熱交換関係にある経路に、少なく
とも部分的に液体である冷却流動体の第2の流れを供給
すること、 を有することを特徴とするハーメチックモータコンプレ
ッサユニットの電気モータ冷却方法が提供される。
本発明の第2の態様に従い、冷却流動体の主たる流れを
圧縮するように適合されるロータリーコンプレッサと、 該ロータリーコンプレッサに共に回転するように駆動的
に連結され、モータをコンプレッサに連結するシャフト
上に取付けられるロータを存する電気モータと、 コンプレッサのケーシングに連結されるモータハウジン
グのロータに近接して取付けられるステータと、 上記冷却流動体内でその実質的なガス状部分を分離する
ための分離手段と、 上記ステータのロータに面する第1の側部に近接するハ
ウジングに設けられたモータの空洞に上記実質的ガス状
部分を供給する手段と、全負荷で使用時にコンプレッサ
の排出圧力とインテーク圧力との間の中間の圧力にさら
されるような状態においてコンプレッサケーシングに設
けられたホールを介して上記モータの空洞を連結する導
管手段と、 上記第1の側部から離れているステータの第2の側部と
熱交換関係にある冷却流動体を案内するチャネル手段、 とを有することを特徴とするハーメチックモータコンプ
レッサユニットが提供される。
本発明の第3の態様に従い、ロータリーコンプレッサと
、 該コンプレッサのインテークポート及び排出ポ−ト間に
機能的に取付けられる冷却回路と、該ロータリーコンプ
レッサに共に回転するように駆動的に連結され、コンプ
レッサのロータに駆動的に連結されたモータロータを有
する電気モータと、 コンプレッサのケーシングに連結されるモータハウジン
グのモータロータに近接して取付けられるステータと、 上記回路内で使用のために存在する冷却流動体のその実
質的なガス状部分を上記冷却回路内で分離するための分
離手段と、 上記ステータのモータロータに面する第1の側部に近接
する上記ハウジングに設けられたモータの空洞に上記実
質的ガス状部分を供給する手段と、全負荷で使用時にコ
ンプレッサの排出圧力とインテーク圧力との間の中間の
圧力にさらされるような状態においてコンプレッサケー
シングに設けられたホールを介して上記モータの空洞を
連結する導管手段と、 上記第1の側部から離れているステータの第2の側部と
熱交換関係にある冷却流動体を案内するチャネル手段、 とを有するハーメチックモータコンプレッサユニットを
有することを特徴とする冷却機が提供される。
〔実施例〕
本発明は、非制限例として与えられる添付図面と共に以
下の記載を解釈するときに良好に理解されよう。
第1図に示される如く、ロータリーコンプレッサは図示
しないゲートロータ又はピニオンを備えた米国特許第3
180565号の特許に記載された如くの公知形式の液
密的に噛合する例えばスクリュウ1で形成され得る。ス
クリュウ1はケーシング2の内側で回転し、上記ゲート
ロータ及びケーシングと共に形作っている。スクリュウ
のねじ山の頂の間において圧縮チャンバの容積はスクリ
ュウが回転するにつれてインテーク領域4゛0と連通ず
るときの最大から排出ポートに整合するときの最小まで
変化する。インテーク領域40はインテークポートに連
結される。インテークポート及び排出ポートは公知であ
り、いずれも図示されていない。
コンプレッサは排出ポート及びインテークポート間にお
いて連続した次の順序のコンデンサ、拡張バルブ及びエ
バポレータを有する冷却回路と関係がある。
スクリュウ1はシャフト3上に取付けられ且つシャフト
3により回動自在に駆動され、その上には電気モータの
ロータ4が取付けられる。スチールの積重ね7で形成さ
れたステータ5は薄板になり、銅製コイルは積重ねの両
端部で8及び9のように突出する。積重ねはコンプレッ
サのケーシング2に取付けられるハウジング10にしま
り嵌めされる。
モータの空洞、すなわちハウジング10の内側の空洞は
ラビリンスシール41によりコンプレッサのインテーク
空間から分離される。
モータの空洞は、コンプレッサのケーシング2の内面を
貫通して設けられた開口、すなわちエコノマイザホール
12に導管11により連結される。
コンプレッサが全負荷で作動するとき、上記エコノマイ
ザホールの前方の圧力はインテーク圧力及び排出圧力の
間の中間にある。このことは、最大及び最小の間の中間
の容積を有するときの各コンプレッサチャンバと整合す
るようにエコノマイザホール12が位置決めされている
からである。
コンプレッサから遠く離れたシャフト3の端部において
、米国特許第4509341号に係るエコノマイザ装置
を形成する包囲体14の内側を回動するブレード付きロ
ータ13がシャフト3に取付けられる。包囲体14は入
口チューブ15に連結され、コンデンサからくるガス及
び液体の混合体がここを通ってロータ13の軸線に近接
する包囲体に流入する。液体は遠心力のために半径方向
外方に駆逐され、そして包囲体14の周囲に近接するチ
ューブ16によりエバポレータに向かって行(、ロータ
13により液体から分離されるガスは包囲体14とロー
タ13の中央のシャフトとの間の環状空間17によりモ
ータの空洞に入り込む。
積重ねは、それぞれモータハウジング及びコンプレッサ
ケーシングに属するモータの空洞の2つの内部馬面18
及び19間において軸方向にしっかり保持される。モー
タの空洞は積重ね7の両側に2つの部分10a及び10
bを有する。
第2図及び第3図に示される如<、20.21,22゜
23.21’、 22’ 、 23’のようなグループ
が積重ね7の周りのハウジング10に形成され、これら
は第3図に斜視的に示された如くの経路を積重ねの周り
のハウジングに形成するように第4及び5図に示された
24のようなグループによりそれらの端部において2つ
の列をなして相互に連結される。
23のような最後のグループは肩面19に形成された凹
み25によりモータの空洞の内部と連通している。
第1及び2図に示す如く、ハウジングはモータの空洞の
画部分10a及び10bを相互に連結する通路26を有
する。チューブ27はグループ20に連結され、チュー
ブ27′はグループ20′に連結され、チューブ28は
通路26に連結される。
コンプレッサが作動しているとき、チューブ27゜27
′は液体冷却剤を供給され、例えばコンデンサ又はチュ
ーブ16を介して包囲体14から離れる液体のような液
体冷却剤はモータの空洞の内側より高い圧力で液体源か
ら出現し得る。
液体は積重ねを冷却するが、それがグループの経路を去
り凹み25を介してモータの空洞に入り込む前に、その
量は完全にあるいは略完全に気化されるように制限され
る。
例えば第7図に示される如く、コンデンサ29から供給
される液体は液体の量を制限するオリフィス30を介し
てチューブ27 、27 ’に送り込まれる。
しかしながら、もしモータの巻きの一方にセットされる
熱量検出器32が予め決められた温度闇値を検出するな
らば、オリフィス30と平行に取付けられるソレノイド
パルプ31は開くことが可能である。バルブ31を開く
ことはチューブ27及び27′に入り込む液体の量を増
加させる。
実際的な例として、7℃から55℃に冷却剤R22を圧
縮する約2.8n?/分のインテーク能力を有するコン
プレッサにおいて、遠心エコノマイザから出てくるガス
の量は重量で約12kg/分であたり、それは約27℃
でモータの空洞に入り、約47℃でモータの空洞を去り
、モータコイルの平均温度は約61’Cである。これら
の状態の下で、上記量のガスは、モータから除去される
べき4KHの熱から約3.4 KHの熱を除去する。残
りの熱すなわち0.6に−はグループ21 、22 、
23 、・・・の経路の液体の気化を介して拒絶される
。このことは1分につき0.2 kgの液体を必要とす
る。
もしモータが液体のみで冷却されるならば1分につき1
 kgより僅かに多い液体は十分である、すなわち重量
で約10倍である。しかしながら、−旦気化するならば
ガスの熱容量は液体の気化熱と比較して小さく、液体の
僅かな欠乏はガス温度における大きな増加により補償さ
れねばならない。
このことはガスの温度を受容できない値に至らしめる(
R22のような過クツ化炭化水素は約130℃で化学的
に軟化し始める)。そして逆に僅かに余分の液体は完全
に気化されていない液体に至る。
従って、余剰液体の危険がなく液体のみでモータを冷却
することは液体とエコノマイザガスとによる結合冷却に
より除去される極めて困難な問題である。
他方、エコノマイザガスの量が制限されるような場合、
特にコンプレッサが低い圧縮比の下で作動するときには
、エコノマイザガスのみで冷却することは非常に高いガ
ス温度に帰着する。
液体が絶対に必要とされない以上に与えられた例のよう
な場合においてさえ、巻きに非接触でモータハウジング
に所定の液体を注入することは温度を低下させるのに役
立ち、そしてこのことはモータの寿命に適している。
第8及び第9図に示される如く、ロータから半径方向に
離れている積重ねの側部のガスを冷却する液体と重ねる
ことも可能である。この目的のため、26のような1つ
のグループのみならず、33゜34 、35 、36、
その他のような複数個のグループが設けられ、これらの
間において上記グループ20゜21.22,23.21
’ 、 22’ 、 23’と共にモータの周りの全て
は33又は36のようなガスチャネルの外部を半径方向
に通過する24′及び24#のようなグループにより肩
面18及び19に近接して相互に連結される。
本発明の2つの他の実施例は第10 、11及び12図
に示される。
第10図は、ロータから半径方向に遠く離れているステ
ータの側部に近接して導管手段を設けるために遠心コン
プレッサにおいてそれ自体公知である簡単なやり方を示
す。それは、焼き嵌めされるハウジング10により囲ま
れるステータ5の部分切断図を示し、ケーシングはチュ
ーブ41及び42により外側に連結されるらせん状グル
ープ40を支持する。
第11図に示された1つの冷却システム構造において、
43で図解的に示されたコンプレッサの排出ポートはチ
ューブ41に連結され、チューブ42はコンデンサ44
に連結される。液体冷却剤は、チューブ49上の公知装
置48aにより測定される過熱状態により制御される拡
張バルブ48を介し、それ自体公知のサブクーラ47で
形成されるエコノマイザシステム内にライン46により
コンデンサから流入する。バルブ48はコンデンサから
熱交換経路50への液体の流れを制御し、この経路50
は熱交換経路51と熱交換関係にあり、経路51を介し
てコンデンサ44から来る液体は冷却回路の拡張パルプ
52に至ると共に、コンプレッサのインテークポート5
4に戻る前に同回路のエバポレータに至る。
装置48 aにより制御される如く、パルプ48はガス
がライン49に達するためにライン49への流れを十分
に絞る。経路50により吸収される熱は経路51を通る
流れを過冷する。熱交換経路50で気化される瞬間ガス
はライン49を介してモータの空洞内に流入し、ロータ
及びステータの部分、特にモータコイルの最終巻きを冷
却し、そしてエコノマイザホール12を介してコンプレ
フサ内に注入される。
コンデンサ44を過ぎて、液体冷却剤の一部はパイプ4
5により戻され、それを冷却すべきコンプレッサ内に再
注入される。第1図に示される如く単一のスクリュウ:
1ンプレツサにおいて、オイルを注入する必要はない。
液体冷却剤は排出時のガスが液体を包含するように余分
に注入され得る。
従って、排出時のガスは乾燥しており、過熱状態を有さ
ない。
このため、液体を含有する排出ガスが導管手段40に送
られるとき、ステータには多くの冷却力が運び込まれる
上記記載において、コンプレッサからの全排出物は導管
手段40を通過している如く示されるが、もし前記排出
物の一部、特に液体を最も多く含有する一部が導管手段
40内に送り込まれるならば明らかに本発明は変更され
得ない。
第12図は第1図に示された如くの液体注入コンプレッ
サにあるいはより一般的な油浸コンプレッサに適用され
る異なった構造を示す。コンプレッサにより圧縮される
ガスはコンデンサ44に送り込まれ、次いで拡張パルプ
52を過ぎて導管手段40に、次いでエコノマイザセパ
レータに送り込まれる。エコノマイザセパレータは米国
特許第4.509.341号に開示され第1図に示され
た遠心タイプ13か、あるいは一般的な重力タイプで形
成され得る。チューブ16により離れていく液体はパル
プ56そしてエバポレータ53に達する。米国特許第4
.509.341号に開示された如く、バルブ56は遠
心分離機13の包囲体の液体の環帯の半径方向深さを調
整する。環状スペース(第1図)を介してエコノマイザ
セパレータの包囲体を離れるエコノマイザガスはモータ
のロータ、そのステータの一部を冷却し、そしてエコノ
マイザホール12に達する前にモータコイルの最終巻き
を冷却する。
第11及び12図に示された実施例は、ステータを囲む
導管手段を流れる液体の量を制御する必要性を排除する
ため、第7図のもののような実施例より優れた利点を有
することに注目されるべきである。
全ての場合において、モータコイルから所定距離におい
てのみ液体はステータを冷却するために用いられる。コ
イルに近接して、エコノマイザガスは唯一の冷却媒体で
ある。
ケーシングのグループにより設けられる導管手段はステ
ータの周りにらせん状に溶着されるチューブのような等
価手段によっても設けられ得る。
また、円筒状電気モータを用いるために示された本発明
はプリントされた回路ステータのような扁平ステータを
具えたフラットモータのような他の電気モータを使用で
きるということも明らかである。このような場合、エコ
ノマイザガスにより冷却されるステータの側部はプリン
ト回路を具え且つロータに近接するものであり、ステー
タの反対側は液体により冷却される。記載は冷却剤R−
22を取扱うが、他の冷却剤も適合され得る。液体形状
でコイルに接触するときに特にこれらは衝突によりニス
を塗った表面を打開し易い又は高い伝導性を有する冷却
剤のような問題を抛生させる。
本発明はツインスクリュウコンプレッサ、ベーンコンプ
レッサetc、のようなエコノマイザポートを受容する
機械に適用され得ることが指摘されるべきである。
遠心エコノマイザはコンプレッサの外側に取付けられる
一般的なエコノマイザ、例えば第11図に示されたタイ
プのサブクーラ又はセパレーションタンクにより置換さ
れ得る。
本発明は、多くのエネルギを節約するようにエコノマイ
ザ圧において冷却しながら、液体に対する特別な防護な
くハーメチックモータの利用を可能とする利点を有する
更に、本発明は、インテークガスがモータを冷却するた
めに通過せずにエバポレータからコンプレッサに直接進
むので、コンプレッサが湿ったガスを吸引することを可
能とする。
この利点はエバポレータのガスを過熱する必要性を排除
するので極めて重要であり、このことは極めて重要な節
約に帰結する。10℃の過熱を保証するシェル・チュー
ブエバポレータは過熱が0℃であるが同一冷却能力を発
生するエバポレータの略2倍の大きさである。エバポレ
ータはコンプレッサ自体の50から100%の間に略価
格がある。
湿った吸引を具えたコンプレッサを作動し得ることが大
きな節約である。
他の利点は、オイル注入のない液体注入コンプレッサに
関し、もしオイルが冷却剤と混合するならば、コンプレ
ッサの支持部に対するモータの空洞内に流行するエコノ
マイザ圧のため、チューブ28によりコンプレッサの底
部上に復元され得ると共に圧力下に送り込まれ得る。
〔発明の効果〕
本発明は液体冷却のみであるいはエコノマイザガスのみ
で達成不可能な幾つかの結果を達成することを可能なら
しめる。
第1に、米国特許第4589826号の如く、ステータ
から突出するコイルの最終巻きたびロータを冷却するた
めにガスが用いられ得るが、液体はステータを冷却する
ためにのみ用いられる。このことは、熱の大半が散らさ
れるステータに液体を同時的に接触可能ならしめるにも
かかられす、液体R22がこれらのコイルに接触する危
険を排除する。
第2に、液体により積重ねを冷却すること、及び最終巻
きを冷却するため←該液体の瞬間的なガスを用いること
が創造されよう。しかしながら、それによりコンプレッ
サのエコノマイザホールに送られる加圧されたガスと液
体との混合体の利用は極めて安定的な解決策を与え、液
体のみ存在する場合、熱の大半はガスの特別な加熱が蒸
発の潜在的熱に比較して極めて小さいので蒸発により散
らされる。液体の僅かな欠乏は蒸発したガスの重大な過
熱を伴う、正確な量の液体は制御することが極めて困難
であり、この理由のために、上述した電気的絶縁問題に
先立ち、余分な液体をモータに供給することが必要であ
る。本発明の提案に従い、エコノマイザガスが液体と共
に用いられるとき、冷却のために利用可能なエコノマイ
ザガスの重量は従来の場合の液体の重量より相対的に多
く、冷却の大半は加熱ガスにより達成され、僅かな平衡
のみ液体により提供されねばならない。このことは容易
な制御に帰着し、エコノマイザホールに到達する前にモ
ータコイルを冷却するガスは許容できる制限内でのみ過
熱されるということを保証する。
モータに流入するガスがそれ自体過熱されないならば、
このことは特に正しい。これは米国特許第450934
1号に記載された如くの遠心エコノマイザを用いること
により達成され得る。
エバポレータから出るガスは、もしモータがインテーク
ガスにより部分的に又は全体的に冷却されるならば起き
るであろう問題を電気コイルに生じさせることなく、液
体と共に湿っており且つ過熱から奪い取られ得る。そし
てこのことはエバポレータの寸法における実質的節約を
生じさせるということに留意されねばならない。
R22のような液体冷却剤の幾つかの種類の絶縁問題に
関して上述したが、特に問題もなく僅かな量の液体、特
にミストがモータの空洞内に存在し得る。その問題は実
質的寸法を有する減少を生じさせるということが理解さ
れる。従って、モータの空洞内のガスの流れは実質的に
ガス状であるということを満足させる。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明に係るハーメチックモータコンプレッ
サユニットの断面図、 第2図は、第1図のn−n ’線に沿う略断面図、第3
図は、第2図のチャネルの3次元的に示した図、 第4図は、第1図のモータハウジングの一部の破断透視
図、 第5図は、第4図のv−v ’に沿う断面図、第6図は
、第3図のチャネルの一つに沿うケーシング及びモータ
の破断断面図、 第7図は、モータへの液体注入の制御を示す冷却回路の
一部の図解図、 第8図は、第1図のn−n ’線に沿う第2の実施例を
示す図、 第9図は、第8図のチャネルを示すが、第4図と類似の
図、 第10図は、本発明の他の実施例の電気モータの破断断
面図、 第11図及び第12図は、冷却システムにおける第10
図のモータの2つの実施例を示す図解図である。 2・・・ケーシング、      4・・・ロータ、5
・・・ステータ、       7・・・積重ね、10
・・・ハウジング、     1・・・導管、12・・
・エコノマイザホール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、凝縮器内で少なくとも部分的に流動体が液化され、
    エバポレータ内で少なくとも部分的に気化される、冷却
    回路を提供するための少なくとも部分的ににガス状の冷
    却流動体の主たる流れを圧縮するためのハーメチックモ
    ータコンプレッサユニットの電気モータを冷却する方法
    において、該方法は、 上記冷却回路内において、上記主たる流れから冷却流動
    体の実質的にガス状に定圧化された第1の流れを分離す
    ること、 上記モータのロータに面するステータの第1の側部に近
    接するモータハウジングの内側に設けられるモータの空
    洞内に上記第1の流れを供給すること、 作動中に少なくとも全負荷で上記コンプレッサの排出圧
    力とインテーク圧力との間の中間の圧力にさらされるこ
    とを条件に、上記モータの空洞からの上記第1の流れを
    コンプレッサにそのエコノマイザホールを介して供給す
    ること、 上記第2の流れが上記第1の側部から離れている上記ス
    テータの第2の側部と熱交換関係にある経路に、少なく
    とも部分的に液体である冷却流動体の第2の流れを供給
    すること、 を有することを特徴とするハーメチックモータコンプレ
    ッサユニットの電気モータ冷却方法。 2、上記経路内の第2の流れの少なくとも大半の量の液
    体を気化させ、気化した第2の流れ及び第1の流れを共
    に上記エコノマイザホールに供給する過程を有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、上記モータの空洞内で第1の流れ及び第2の流れを
    混合する過程を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第2項記載の方法。 4、上記第2の流れを上記主たる流れから引き出し、モ
    ータ付近の温度を検出し、該温度の関数として第2の流
    れを制御する過程を有することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の方法。 5、上記主たる流れを上記第2の流れとして用いる過程
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    方法。 6、上記凝縮器の下流側の上記主たる流れを上記第2の
    流れとして用い、ガス分離器の上流側で上記冷却流動体
    の実質的ガス状部分を上記冷却回路内で上記分離する過
    程を行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    方法。 7、上記冷却回路の凝縮器の上流側であり且つコンプレ
    ッサの下流側で上記主たる流れの少なくとも一部を上記
    第2の流れとして用い、冷却流動体がコンプレッサの排
    出ポートで湿っているような量で液体冷却剤を上記コン
    プレッサ内に注入する過程を有することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の方法。 8、上記エバポレータの上流側であり且つ上記コンプレ
    ッサの下流側において上記第1の流れは主たる流れから
    分離されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の方法。 9、上記第1の流れは、液体を上記経路に駆逐する遠心
    エコノマイザ分離器の主たる流れから分離されることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 10、冷却流動体の主たる流れを圧縮するように適合さ
    れるロータリーコンプレッサと、 該ロータリーコンプレッサに共に回転するように駆動的
    に連結され、モータをコンプレッサに連結するシャフト
    上に取付けられるロータを有する電気モータと、 コンプレッサのケーシングに連結されるモータハウジン
    グのロータに近接して取付けられるステータと、 上記冷却流動体内でその実質的なガス状部分を分離する
    ための分離手段と、 上記ステータのロータに面する第1の側部に近接するハ
    ウジングに設けられたモータの空洞に上記実質的ガス状
    部分を供給する手段と、 全負荷で使用時にコンプレッサの排出圧力とインテーク
    圧力との間の中間の圧力にさらされるような状態におい
    てコンプレッサケーシングに設けられたホールを介して
    上記モータの空洞を連結する導管手段と、 上記第1の側部から離れているステータの第2の側部と
    熱交換関係にある冷却流動体を案内するチャネル手段、 とを有することを特徴とするハーメチックモータコンプ
    レッサユニット。 11、上記分離手段は遠心手段であることを特徴とする
    特許請求の範囲第10項記載のハーメチックモータコン
    プレッサユニット。 12、上記遠心手段はその軸線から離れたところにおい
    て、上記チャネル手段の入口に連結される出口を有する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第11項記載のハーメ
    チックモータコンプレッサユニット。 13、上記遠心手段はモータのシャフト上に取付けられ
    、モータはコンプレッサ及び遠心手段間で軸方向にある
    ことを特徴とする特許請求の範囲第11項記載のハーメ
    チックモータコンプレッサユニット。 14、上記分離手段はサブクーラであることを特徴とす
    る特許請求の範囲第10項記載のハーメチックモータコ
    ンプレッサユニット。 15、上記チャネル手段の下流側端部はモータの空洞と
    連通することを特徴とする特許請求の範囲第10項記載
    のハーメチックモータコンプレッサユニット。 16、上記モータの空洞と連通し、ステータの上記第2
    の側部に近接してガス状冷却剤を案内するガス循環手段
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第15項記載
    のハーメチックモータコンプレッサユニット。 17、ロータリーコンプレッサと、 該コンプレッサのインテークポート及び排出ポート間に
    機能的に取付けられる冷却回路と、該ロータリーコンプ
    レッサに共に回転するように駆動的に連結され、コンプ
    レッサのロータに駆動的に連結されたモータロータを有
    する電気モータと、 コンプレッサのケーシングに連結されるモータハウジン
    グのモータロータに近接して取付けられるステータと、 上記回路内で使用のために存在する冷却流動体のその実
    質的なガス状部分を上記冷却回路内で分離するための分
    離手段と、 上記ステータのモータロータに面する第1の側部に近接
    する上記ハウジングに設けられたモータの空洞に上記実
    質的ガス状部分を供給する手段と、全負荷で使用時にコ
    ンプレッサの排出圧力とインテーク圧力との間の中間の
    圧力にさらされるような状態においてコンプレッサケー
    シングに設けられたホールを介して上記モータの空洞を
    連結する導管手段と、 上記第1の側部から離れているステータの第2の側部と
    熱交換関係にある冷却流動体を案内するチャネル手段、 とを有するハーメチックモータコンプレッサユニットを
    有することを特徴とする冷却機。 18、上記分離手段は上記冷却回路内で連結して取付け
    られる遠心手段であることを特徴とする特許請求の範囲
    第17項記載の冷却機。 19、上記遠心手段はその軸線から離れたところにおい
    て、上記チャネル手段の入口に連結される出口を有する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第18項記載の冷却機
    。 20、上記チャネル手段は上記冷却回路内で連続して取
    付けられることを特徴とする特許請求の範囲第17項記
    載の冷却機。 21、上記チャネル手段はコンプレッサの上記排出ポー
    ト及び上記冷却回路の凝縮器間に取付けられ、上記コン
    プレッサに液体を注入する手段が設けられていることを
    特徴とする特許請求の範囲第20項記載の冷却機。 22、上記チャネル手段は上記冷却回路の凝縮器の下流
    側であり且つ上記分離手段の上流側に取付けられること
    を特徴とする特許請求の範囲第20項記載の冷却機。 23、上記分離手段は、凝縮器の下流側であり且つ冷却
    回路の拡張パルプの上流側で冷却回路に配置された過冷
    される液体経路と、モータの空洞に連結される蒸気経路
    とを有するサブクーラであることを特徴とする特許請求
    の範囲第17項記載の冷却機。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0410565U (ja) * 1990-05-15 1992-01-29
JP2013042588A (ja) * 2011-08-12 2013-02-28 Daikin Ind Ltd 電動機
CN105143790A (zh) * 2013-04-23 2015-12-09 罗伯特·博世有限公司 用于冷却马达的方法和设备
WO2017160696A1 (en) 2016-03-17 2017-09-21 Daikin Applied Americas Inc. Centrifugal compressor wherein motor coolant circulates in axial grooves between the shaft and the electric rotor

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4122889C1 (ja) * 1991-07-11 1992-12-17 Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh & Co Kg, 7032 Sindelfingen, De
IL109967A (en) * 1993-06-15 1997-07-13 Multistack Int Ltd Compressor
US5952748A (en) * 1994-06-23 1999-09-14 Elin Motoren Gmbh High speed motor with two-phase cooling system
JP2000291557A (ja) * 1999-04-07 2000-10-17 Sanden Corp 電動式圧縮機
JP2002070743A (ja) 2000-08-29 2002-03-08 Sanden Corp 冷媒圧縮用電動式圧縮機
JP3976512B2 (ja) 2000-09-29 2007-09-19 サンデン株式会社 冷媒圧縮用電動式圧縮機
US6515383B1 (en) * 2000-11-06 2003-02-04 Satcon Technology Corporation Passive, phase-change, stator winding end-turn cooled electric machine
JP4073622B2 (ja) 2000-12-18 2008-04-09 サンデン株式会社 電動式圧縮機
JP2002199773A (ja) 2000-12-27 2002-07-12 Sanden Corp 圧縮機モータ駆動制御方法及び圧縮機駆動用インバータ装置
JP2003148343A (ja) 2001-11-08 2003-05-21 Sanden Corp 電動圧縮機
US6694750B1 (en) * 2002-08-21 2004-02-24 Carrier Corporation Refrigeration system employing multiple economizer circuits
JP2004270614A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Sanden Corp 電動圧縮機
KR20070027499A (ko) * 2004-01-02 2007-03-09 그라코 미네소타 인크. 분무기의 열적 보호
WO2006022829A1 (en) * 2004-08-09 2006-03-02 Carrier Corporation Co2 refrigeration circuit with sub-cooling of the liquid refrigerant against the receiver flash gas and method for operating the same
DK1782001T3 (en) * 2004-08-09 2017-03-13 Carrier Corp FLASH GAS REMOVAL FROM A RECEIVER IN A COOLING CIRCUIT
DE102004038640A1 (de) 2004-08-09 2006-02-23 Linde Kältetechnik GmbH & Co. KG Kältekreislauf und Verfahen zum Betreiben eines Kältekreislaufes
US20100192607A1 (en) * 2004-10-14 2010-08-05 Mitsubishi Electric Corporation Air conditioner/heat pump with injection circuit and automatic control thereof
JP4459776B2 (ja) * 2004-10-18 2010-04-28 三菱電機株式会社 ヒートポンプ装置及びヒートポンプ装置の室外機
EP1846658B1 (en) * 2005-02-07 2014-11-19 Carrier Corporation Hermetic compressor
JP2006283694A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Sanden Corp スクロール型流体機械
JP4449811B2 (ja) * 2005-04-15 2010-04-14 株式会社豊田自動織機 電動コンプレッサ
US7591147B2 (en) * 2006-11-01 2009-09-22 Honeywell International Inc. Electric motor cooling jacket resistor
US20070251256A1 (en) * 2006-03-20 2007-11-01 Pham Hung M Flash tank design and control for heat pumps
US7647790B2 (en) * 2006-10-02 2010-01-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Injection system and method for refrigeration system compressor
US8181478B2 (en) * 2006-10-02 2012-05-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Refrigeration system
US8769982B2 (en) * 2006-10-02 2014-07-08 Emerson Climate Technologies, Inc. Injection system and method for refrigeration system compressor
US7704056B2 (en) * 2007-02-21 2010-04-27 Honeywell International Inc. Two-stage vapor cycle compressor
US7856834B2 (en) 2008-02-20 2010-12-28 Trane International Inc. Centrifugal compressor assembly and method
US7975506B2 (en) * 2008-02-20 2011-07-12 Trane International, Inc. Coaxial economizer assembly and method
US9353765B2 (en) * 2008-02-20 2016-05-31 Trane International Inc. Centrifugal compressor assembly and method
US8037713B2 (en) 2008-02-20 2011-10-18 Trane International, Inc. Centrifugal compressor assembly and method
DE102008016627A1 (de) * 2008-04-01 2009-10-08 Efficient Energy Gmbh Verflüssiger für eine Wärmepumpe, Wärmepumpe und Verfahren zum Herstellen eines Verflüssigers
US8516850B2 (en) * 2008-07-14 2013-08-27 Johnson Controls Technology Company Motor cooling applications
US8539785B2 (en) 2009-02-18 2013-09-24 Emerson Climate Technologies, Inc. Condensing unit having fluid injection
CN101975160B (zh) * 2010-11-16 2014-12-03 上海维尔泰克螺杆机械有限公司 双螺杆液体泵
US8826675B2 (en) * 2011-04-20 2014-09-09 Rolls-Royce Corporation Thermal system having electrical device
US10036582B2 (en) 2013-06-12 2018-07-31 Danfoss A/S Compressor with rotor cooling passageway
EP3342030B1 (en) * 2015-08-27 2023-08-09 BITZER Kühlmaschinenbau GmbH Compressor
US10539350B2 (en) 2016-02-26 2020-01-21 Daikin Applied Americas Inc. Economizer used in chiller system
DE202017104181U1 (de) * 2016-07-18 2017-10-05 Trane International Inc. Kühlgebläse für kältemittelgekühlten Motor
US11156231B2 (en) * 2018-03-23 2021-10-26 Honeywell International Inc. Multistage compressor having interstage refrigerant path split between first portion flowing to end of shaft and second portion following around thrust bearing disc
DE102018118275A1 (de) * 2018-07-27 2020-01-30 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Rotoranordnung für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine für ein Fahrzeug und Fahrzeug
CN112112820B (zh) * 2019-06-21 2023-02-28 上海海立电器有限公司 制冷循环系统及其泵压机
EP4112940A4 (en) * 2020-02-27 2023-04-26 Mitsubishi Electric Corporation SCREW COMPRESSOR AND FREEZER

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB863955A (en) * 1958-08-18 1961-03-29 American Radiator & Standard Improvements in or relating to refrigerating systems
FR1331998A (fr) * 1962-05-08 1963-07-12 Perfectionnements aux compresseurs rotatifs à vis globique et à joints liquides
US3122894A (en) * 1962-07-05 1964-03-03 American Radiator & Standard Hermetic motor cooling by direct expansion of system refrigerant into motor
US3241331A (en) * 1963-04-17 1966-03-22 Carrier Corp Apparatus for and method of motor cooling
US3388559A (en) * 1966-12-13 1968-06-18 Westinghouse Electric Corp Electric motors cooled with refrigerants
US3913346A (en) * 1974-05-30 1975-10-21 Dunham Bush Inc Liquid refrigerant injection system for hermetic electric motor driven helical screw compressor
US4182137A (en) * 1978-01-03 1980-01-08 Borg-Warner Corporation Liquid cooling system for hermetically sealed electric motor
FR2541437B1 (fr) * 1982-05-13 1985-08-23 Zimmern Bernard Economiseur centrifuge pour refrigeration
FR2559555B1 (fr) * 1984-02-10 1986-07-04 Zimmern Bernard Dispositif de lubrification pour machine a gaz liquefiable
US4589826A (en) * 1983-04-14 1986-05-20 Bernard Zimmern Method of lubricating bearings of a machine handling liquefiable gas
US4573324A (en) * 1985-03-04 1986-03-04 American Standard Inc. Compressor motor housing as an economizer and motor cooler in a refrigeration system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0410565U (ja) * 1990-05-15 1992-01-29
JP2013042588A (ja) * 2011-08-12 2013-02-28 Daikin Ind Ltd 電動機
CN105143790A (zh) * 2013-04-23 2015-12-09 罗伯特·博世有限公司 用于冷却马达的方法和设备
WO2017160696A1 (en) 2016-03-17 2017-09-21 Daikin Applied Americas Inc. Centrifugal compressor wherein motor coolant circulates in axial grooves between the shaft and the electric rotor
US9822998B2 (en) 2016-03-17 2017-11-21 Daikin Applied Americas Inc. Centrifugal compressor with motor cooling
US10794619B2 (en) 2016-03-17 2020-10-06 Daikin Applied Americas Inc. Compressor with motor cooling
EP3951187A1 (en) 2016-03-17 2022-02-09 Daikin Applied Americas Inc. Compressor wherein motor coolant circulates in axial grooves between the shaft and the electric rotor

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Publication number Publication date
EP0306405B1 (en) 1992-06-03
DE3871665D1 (de) 1992-07-09
US4903497A (en) 1990-02-27
FR2620205A1 (fr) 1989-03-10
EP0306405A1 (en) 1989-03-08

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