JPH0579898B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸発器、凝縮器、圧縮器及び該圧縮
機を駆動するための主モータを有し、凝縮冷媒液
で主モータを冷却するようにした冷凍機の運転方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

この主モータ冷却方式は特開昭58−110963号公
報に開示されている如く、主モータの内部発生熱
を冷却する際に回収した熱を直接凝縮器において
冷却水に放出するため、冷凍機の圧縮動力を使用
せず、冷凍機の省エネルギ化に効果がある冷却方
式である。このような方式では主モータに冷媒用
の冷凍液を供給するため冷媒ポンプが設けられて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかして、このような冷凍機においては、始動
時に冷媒ポンプにキヤビテーシヨンが起こり、振
動や冷媒ポンプの損傷を招くことがあつた。

通常このような用途に用いる冷媒ポンプには冷
凍機の気密を良くするために、密閉形で軸受が冷
凍液で潤滑される形式のポンプを使用するが、前
述の如きキヤビテーシヨン現象のもとでは冷媒液
による軸受の潤滑が十分に行われなくなり、従つ
て長期間にわたつてこのような現象にさらされる
と、冷媒ポンプの耐久性に悪影響を及ぼす問題が
ある。

本発明は、上記の如き従来の方法の問題点を解
決し、冷媒ポンプのキヤビテーシヨンの発生を防
止し、冷媒ポンプの耐久性を向上せしめ、冷却作
用の信頼性の高い冷凍機の運転方法を提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

発明者らは上記の目的を達成するために実験、
研究を重ね、その折に得た知見に基づき本発明が
なされた。

即ち、発明者らの研究により、冷凍機の始動時
の一定期間、凝縮器で凝縮する冷媒量が十分に得
られず、そのためポンプの吸込みに必要な冷媒液
量が不足してキヤビテーシヨン現象が発生するこ
とが確認された。

そして始動時においては、冷媒ポンプの吸込に
必要な冷媒液量が十分に得られず、従つてキヤビ
テーシヨンを発生し易い状況にあるが、主モータ
は冷媒ポンプが運転されない状態で始動しても或
る時間例えば10〜15分程度の間は、主モータの内
部温度は急激に上昇することはなく、冷却上の問
題は生じないことが確認された。そして一旦始動
してしまうと、冷凍負荷が十分にあるならば、凝
縮器内で冷媒が多量に凝縮して冷媒液が得られ、
冷媒ポンプはキヤビテーシヨン現象を発生するこ
となく運転できる状況になり、従つて始動時にお
いても冷媒ポンプと主モータは必ずしも連動させ
て運転する必要はなく、実用的には冷媒ポンプは
停止したまま先ず主モータを運転し、冷媒液量が
確保された時点で冷媒ポンプを運転して、冷媒ポ
ンプの長寿命化を図るために望ましい運転形態と
することが可能であることが確認された。

本発明はこれらの知見に基づき、冷媒ポンプの
長寿命化を図り、主モータの円滑な冷却を維持す
るよう、始動時に先ず主モータを起動し、負荷が
十分に大きくなつた時点で冷媒ポンプを起動する
ようにしたものである。

即ち、本発明は、前述の従来の方法を解決する
ため、蒸発器、凝縮器、圧縮機及び該圧縮機を駆
動する主モータ、及び前記圧縮機のサクシヨンベ
ーンの開閉による容量制御装置と、該サクシヨン
ベーン開度信号を受けて操作される冷媒ポンプと
を備え、該主モータの内部空間と前記凝縮器とを
連通し、かつ該凝縮器において凝縮した冷媒液を
前記主モータの内部空間に前記冷媒ポンプで導入
するようにした冷凍機の運転方法において、 始動時に、容量制御装置のサクシヨンベーン開
度を全閉状態として、先ず前記主モータを起動
し、前記冷媒ポンプは起動せず、運転開始後前記
容量制御装置のサクシヨンベーンの開度が所定の
開度以上になつたときに、前記冷媒ポンプを起動
することを特徴とする冷凍機の運転方法である。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面により説明する。

第１図において、７は圧縮機であり、増速機１
０を介し主モータ１１により駆動される。９は容
量制御装置としてのサクシヨンベーンであり、ア
クチユエータ１７によりベーン開度が操作されて
圧縮機７の容量制御ができるようになつている。
例えば、冷凍機の始動時に、サクシヨンベーンの
開度を全閉状態として、先ず前記主モータ１１を
起動し、冷媒ポンプ２０は起動せず、運転開始
後、前記容量制御装置のサクシヨンベーンの開度
が所定の開度以上になつたとき、前記冷媒ポンプ
２０を起動するようにして冷凍機の容量を制御す
るものである。

凝縮器３と蒸発器１とは一つの缶胴内に形成さ
れている。凝縮器３は、入口側が圧縮機７の吐出
側に接続し、出口側には凝縮液が貯留されるフロ
ート室１２が備えられ、フロート弁１６を介して
蒸発器１の底部と連通している。蒸発器１は通路
５を介して圧縮機７の吸込側と接続している。

４は冷却水通路、２は冷水通路である。

フロート室１２の冷媒液貯留部は、通路１４、
冷媒ポンプ２０、通路１４′、スプレイノズル１
５を介して主モータ１１の内部空間に接続してい
る。２１は主モータ１１の内部空間と凝縮器３と
を連通する通路である。

４５は冷水出口温度を検出する温度検出器であ
る。

１８は制御機構としての操作盤であり、負荷信
号としての冷水出口温度の信号やサクシヨンベー
ン開度信号などを受けて後述の如く冷媒ポンプ２
０、アクチユエータ１７などを操作するようにな
つている。

また、操作盤１８は、負荷信号としての冷水出
口温度又は冷却水出口温度の信号を受けて、冷水
出口温度を所定の温度とするようにアクチユエー
タ１７に信号を出してサクシヨンベーン９を操作
して容量制御を行うようになつている。

第１図によつて冷凍サイクルを説明する。蒸発
器１で蒸発した冷媒は通路５を経由して圧縮機７
に吸入され、圧縮されて凝縮器３に流入し凝縮し
てフロート室１２に流入し、フロート弁１６によ
つて減圧されたのち再び蒸発器１に流入し冷凍サ
イクルを形成する。

次に主モータ１１の冷却サイクルについて説明
する。主モータ１１の内部空間は通路２１によつ
て凝縮器３と連通しており、主モータ１１冷却用
の冷媒は凝縮器３のフロート室１２から冷媒ポン
プ２０により通路１４を経て吸入され昇圧されて
通路１４′を通つてスプレイノズル１５に供給さ
れモータ内部に散布される。散布された冷媒は主
モータ１１の内部発熱を奪つて主モータ１１内部
を冷却しつつ自らは蒸発し、通路２１を通つて凝
縮器３に流入し、冷却水通路４の冷却水によつて
冷却されて凝縮し、冷媒液となつて再びフロート
室１２に戻る。以上の冷却サイクルの繰り返しに
よつて主モータ１１の内部を冷却する。

次に本実施例の制御に関して説明する。

第１図においては、容量制御機構の操作部即ち
容量制御弁としてのサクシヨンベーン９の操作量
即ち開度を検出する検出機構をアクチユエータ１
７に設け、検出信号を操作盤１８に送り、該信号
によつて冷媒ポンプ２０と主モータ１１の運転を
制御する様構成したものである。即ち、始動時に
は先ず主モータ１１を起動せしめ、サクシヨンベ
ーン９が所定の開度以上に達したことを検出して
その信号を操作盤に送り冷媒ポンプ２０を起動す
るようにしたものである。

第２図は操作盤１８内の電気結線図で、冷媒ポ
ンプ２０用の電磁開閉器２５は、容量制御弁とし
てのサクシヨンベーン９の全閉状態時に非接触と
なる接点２３を介して励磁される。ここで、全閉
状態とは、第１図で示す如き遠心式圧縮機を用い
たターボ冷凍機で容量制御弁としてサクシヨンベ
ーン９を用いたものでは、容量制御弁の全開を
100％、全閉を０％とした時、０から２〜５％程
度の範囲が選択される。例えば、開度が０〜２％
の範囲を選択した場合は、接点２３は、開度０〜
２％の範囲では開、開度が２％を越えると閉とな
るように設定される。また全閉状態の範囲を開度
０〜５％に選択した場合は接点２３は、開度０〜
５％の範囲では開、開度が５％を越えると閉とな
るように設定される。

第３図は容量制御弁の全閉状態を検出する機構
で、接点２３はマイクロスイツチ２７に内蔵され
ており、該マイクロスイツチ２７はサクシヨンベ
ーン９の軸に接続されたカム２４によつて作動す
る。サクシヨンベーン９が全閉状態（例えば開度
が０〜２％の範囲内）の時はカム２４はマイクロ
スイツチ２７を押すことなく、内蔵された接点２
３は非接触状態にある。つぎに冷凍機が運転さ
れ、サクシヨンベーン９が開いて例えば開度が２
％を越え、全閉状態から脱出すると、カム２４に
よつてマイクロスイツチ２７が押され、接点２３
は接続されてその信号によつて操作盤１８内で電
磁開閉器２５が励磁され、冷媒ポンプ２０が運転
される。

このように構成することによつて、冷凍機の始
動時等で、サクシヨンベーン９が全閉状態にある
時は、冷媒ポンプ２０の運転は保留され、冷凍機
の運転が開始され十分な負荷のもとにサクシヨン
ベーン９が所定の開度まで開いて十分な冷媒液が
フロート室１２に流入する時点で冷媒ポンプ２０
が運転されるようになる。

（発明の効果） 本発明は始動時に、容量制御装置のサクシヨン
ベーン開度を全閉状態として、先ず前記主モータ
を起動し、前記冷媒ポンプは起動せず、運転開始
後、前記容量制御装置のサクシヨンベーンの開度
が所定の開度以上になつたときに、前記冷媒ポン
プを起動することで、冷凍機の始動時に容量制御
装置のサクシヨンベーン開度が全閉状態の場合起
こりがちな冷媒液量の不足によつて生じる冷媒ポ
ンプのキヤビテーシヨン現象の発生を未然に防止
することができ、それによつて軸受の潤滑が十分
でない状態で冷媒ポンプが運転されることが防止
され、従つてモータ冷却用の冷媒ポンプの耐久性
が向上するとともに、該冷媒ポンプの作用によつ
てなされる冷凍機用モータ冷却装置の信頼性を向
上する冷凍機の運転方法を提供することができ、
実用上極めて大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に関するものであり、第
１図は一実施例のサイクル説明図、第２図はその
シーケンス回路を示す電気結線図、第３図はその
容量制御機構の開度検出器の詳細図である。 １……蒸発器、２……冷水通路、３……凝縮
器、４……冷却水通路、５……通路、７……圧縮
機、９……サクシヨンベーン、１０……増速機、
１１……主モータ、１２……フロート室、１４，
１４′……通路、１５……スプレイノズル、１６
……フロート弁、１７……アクチユエータ、１８
……操作盤、２０……冷媒ポンプ、２１……通
路、２３……接点、２４……カム、２５……電磁
開閉器、２７……マイクロスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蒸発器、凝縮器、圧縮機及び該圧縮機を駆動
   する主モータ、及び前記圧縮機のサクシヨンベー
   ンの開閉による容量制御装置と、該サクシヨンベ
   ーン開度信号を受けて操作される冷媒ポンプとを
   備え、該主モータの内部空間と前記凝縮器とを連
   通し、かつ該凝縮器において凝縮した冷媒液を前
   記主モータの内部空間に前記冷媒ポンプで導入す
   るようにした冷凍機の運転方法において、 始動時に、容量制御装置のサクシヨンベーン開
   度を全閉状態として、先ず前記主モータを起動
   し、前記冷媒ポンプは起動せず、運転開始後前記
   容量制御装置のサクシヨンベーンの開度が所定の
   開度以上になつたときに、前記冷媒ポンプを起動
   することを特徴とする冷凍機の運転方法。