JPH01167474A - 密封型電動圧縮装置の冷却方法 - Google Patents

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】 本発明は密封型電動圧縮装置におゆる電動機の回転子の
冷却に関するものである。

密封型電動圧縮装置は密封型電動機と圧縮機とを一体化
して完全密封化し、圧縮機の駆動軸にある軸封装置から
の冷媒の漏洩を除去し、軸封装置で生ずる障害やそれで
生ずる保守を皆無にさせようとしたものである。

この場合に、圧縮機の框体内部と、ユれを駆動する電動
機内部とは冷媒に対し、少くとも軸部で連通ずる構造と
なっているもの！ある。冷媒・の中にある固定子線輪の
冷却に対しては　固定子鉄芯の外周より冷却されるので
支障はないものであるが、回転子の冷却に対してはに）
回転子の発熱量の放出は共通軸を介しての熱伝導による
もの、（−回転子表面からの固定子側に対する輻射によ
るもの、（ハ）回転子を囲む熱媒体の対流によるものと
なるが、（つの効果は大きな比率を占め、本装置の運転
状態に大きな影響を与えるものである。大容量になるに
したがいこの冷却は更に重要な問題になるものである。

例えば、回転子を囲む熱媒体、即ち、冷媒ガスが全く排
出された真空状態を仮定すれば、回転子の冷却は前記の
（イ）及び←）のみとなり、（→は零となってしま５た
めに１回転子は温度上昇して　高温となり、障害を招く
。冷媒ガスが稀薄な状態で存在すれば、ガスの分解を引
き起すことになる。

運転時に回転子を囲む冷媒ガス圧は冷却系統において冷
却の対象物の冷却温度に大きく左右されるもので、圧縮
機と一体化された電動機内部の冷媒ガス圧もこれに伴い
変動する。これは回転子の冷却効果にも影響し、不安定
な運転を余儀なくされてしまうことにもなる。

ここで電動機と圧縮機とを従来使用されている軸封装置
によって完全に分離させてしまえば上述のような相互の
影響を完全に取り除くことＫなるわけであるが、両者の
一体密封化は軸封装置を排してこれで生ずる冷媒の漏洩
を皆無とするととＫあるので、これは矛盾のように考え
られがちであるが、各種の実験の結果、軸封装置の機能
、構造などに対する見解が明らかＫなったものである。

本発明はこのような点に鑑み行なわれたもので、これを
図について説明する。

第１図は密封型電動圧縮装置の冷却系統の略図で、１は
密封型電動機、２は被駆動圧縮機で、両者は一体となり
密封化される。

３は回転軸で１１は電動機の回転子、１２は固定子、１
３は固定子線輪、１４は導線で開閉器を通して電源に接
続され、電動機１に電力が供給される。

１５は負荷動力センサーである。

２１は冷媒凝縮器で圧縮機２で圧縮された冷媒はここで
冷却され、液化して受液器２２に貯溜される。２３は膨
張弁で冷却器２４に・冷媒を給液する。ここで冷却対象
物と熱交換されてガス化し、前記圧縮機２に吸入されて
冷却系が形成される。

また、回転子１１に取りつけられた回転子温度センサー
３１は滑り環、刷子などからなる信号取出し装置５２で
前記センサーからの信号を取り出し、調整器３３に入力
させる０あるいは負荷動力センサー１５の出力を前記調
整器３３に入力させ【もよく、電動機内に圧力センサー
を設けてこの信号を入力させてもよい。

、これらの入力に対応した制御出力で冷媒制御弁３４を
制御して電動機内部に冷媒が送り込まれるととくなる。

この図の場合は圧縮機２と電動機１とは軸受部分２５で
連通される。圧縮機２の框体内部の冷媒ガス圧が冷却負
荷で低下すれば、電動機内の冷媒ガス圧も低下すること
Ｋなり、回転子の冷却に不都合を来す圧力に到達すると
、前記の冷媒制御負荷動力センサー１５、あるいは、回
転子温度センサー３１の出力が調整器３３に入力され、
これＫより制御弁５４で冷媒は電動機内部に送り込まれ
、規定圧力に保持される。冷媒ガスは軸受部を通過して
圧縮機框体内に回転子１１で発生した熱量も運び込むこ
とになる。即ち、連通部となる軸受部を通して、冷媒ガ
スの流入があっても差支ないととＫなる。この連通部２
６の詳細を第２図に示す。に）図は接触型隔離機構の略
図で３５は軸３に取付けられて回転する摺動環、３６は
固定環で圧縮機框体側に静止して取付けられ、前記摺動
環３５にバネ３７で押圧される＠それにより摺動環３５
と固定環５６の摺動面の両側の差圧に対して圧力を保持
させることができる。

従って、回転子を囲む冷媒ガスは回転子１１で攪拌され
、ガスの対流で固定子鉄芯、固定子枠を通して外部に放
熱される。

この場合の隔離機構は冷媒を完全に密封させ遮断を目的
とした従来の開放型圧縮機の軸封装置とはその趣きを異
にするものとなり、漏洩を許すと同時に１運転中の故障
の絶無、構造の単純化に重点を置いた構造でなければな
らないものである。

従って、運転中は電動機内部の冷媒ガス圧力は、前記セ
ンサー１５．３１及び調整器３３、制御弁３４０制御系
で制御されることになる。

（ロ）図は非接触型の隔離機構の一例でラビリンス型の
場合を示す。３８は回転軸と静止部分との間に僅かなす
き間をおいたラビリンス型の軸封機構で、軸受側に多数
のフィンが設けられている。また、回転軸側にフィンと
Ｍｉｄ　Ｌ室とを交互に多数設けたラビリンス型として
もよい。このような機構とすることにより摺動、摩擦面
がないので、摩耗、損傷などの発生もなく、ラビリンス
特有の冷媒ガスの漏洩があっても、圧縮機框体側への流
れ込みとなり、これが適量であれば却って好ましいこと
にもなる。この外に非接触型のねじ型軸封機構もあり、
これを利用することもできる。何れの場合も構造が簡単
で、故障発生のないことで優れている。

本発明は一以上のように圧縮機と電動機とが一体化され
た密封型電動圧縮機において、圧縮機と電動機との境界
に漏洩の許容される隔離機構を設け、電動機の回転子の
温度上昇に対し、回転子を囲む冷媒ガスの圧力をこれに
対応させるように制御するもので、回転子の異常温度上
昇を防止し、これで生ずる障害を除き、安定した運転を
確保することができるようＫしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は密封型電動圧縮装置の冷却系統の略図、第２図
（イ）は接触型隔離機構の略図、（→は非接触型隔離機
構の略図 １：を動機、２：圧縮機、３：駆動軸。 １１：回転子、１５：負荷動力センサー。 ３１　：回転子温度制御センサー、　３３　：調整器３
４：制御弁、３５：摺動環、３６：固定環。 ３８　：ラビリンス屋軸封機溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機と電動機とが一体化して密封された電動圧
   縮装置において、圧縮機と電動機との間に必要な差圧を
   保持させる機能と、前記電動機の回転子を囲む冷媒ガス
   圧力を回転子の温度上昇に対応するように制御させるこ
   とを特徴とする密封型電動圧縮装置の冷却方法。
2. （２）電動機の負荷で生ずる回転子の最大温度上昇の許
   容値に回転子を囲む冷媒ガス圧力を設定しておくことを
   特徴とする特許請求範囲第１項記載の密封型電動圧縮装
   置の冷却方法。
3. （３）圧縮機と電動機とが軸で結合される軸受部分を境
   界とし、その両側において冷媒ガスの差圧の保持を可能
   とする隔離機構を設けることを特徴とする特許請求範囲
   第１項記載の密封型電動圧縮装置の冷却方法。