JPS6032529Y2

JPS6032529Y2 - 冷凍機

Info

Publication number: JPS6032529Y2
Application number: JP16778578U
Authority: JP
Inventors: 正臣児安
Original assignee: 株式会社荏原製作所
Priority date: 1978-12-05
Filing date: 1978-12-05
Publication date: 1985-09-28
Also published as: JPS5583653U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、圧縮機を駆動する電動機のステータ室に冷媒
の一部を導いて冷却する方式の冷凍機に関するものであ
る。

従来のこの種の冷凍機の例を第１図に示せば、圧縮機４
を駆動する電動機１の冷却は凝縮器９で凝縮した冷媒液
を電動機１に送り、この冷媒液で電動機１内で発生する
熱をうばい、電動機１を冷却した冷媒ガスおよび冷媒液
は蒸発器１０へ戻る。

電動機１を冷却する効果を上げるために、従来は電動機
１のステータ室２の内部に冷媒液５を常に一定量、溜め
る構造にするために電動機１からの冷却冷媒液、冷媒ガ
ス用戻り配管６は電動機１の下部より、ある一定の高さ
の位置に設けてあった。

このため冷凍負荷の大小にかかわらず常に電動機１のス
テータ室２内には一定量の冷媒液５が溜まっている。

一方、冷凍機の能力が全負荷である沸騰した場合、冷媒
液が蒸発器１０内に収納した全ての伝熱管群を、ちょう
どおおうように冷凍機停止中の冷媒の液面を蒸発器１０
の上列伝熱管群１２の位置より下方にあるように決めて
冷媒液を蒸発器１０に充填しである。

そのため冷凍負荷が減少すると蒸発器１０内での冷媒沸
騰量が小さくなるため蒸発器１０内での上列伝熱管群１
２は冷媒液におおわれないため、上列伝熱管群１２が有
効に利用出来ない欠点があった。

本考案は、電動機のステータ室の冷媒液溜り部の比較的
下部から蒸発器に至る冷媒戻り経路を備え流量制御弁を
設けて負荷状態に応じて冷媒戻り量を制御することによ
り、従来のものの上記の欠点を除き、負荷変動があって
も蒸発器内の上列伝熱管群も冷媒液に接触し、有効な伝
熱が行われ、冷凍効果の改善をはかり、動力節減が可能
となる冷凍機を提供することを目的とするものである。

本考案は、圧縮機、該圧縮機を動する電動機、凝縮器、
蒸発器及びこれらの機器を接続する冷媒経路より成る冷
凍機において、前記凝縮器にて凝縮した冷媒液を前記電
動機内に導く冷媒経路が設けられ、前記電動機のステー
タ室下部に液溜り部が設けられ、該液溜り部から前記蒸
発器に接続する冷媒戻り経路が設けられ、該冷媒戻り経
路には流量制御弁が設けられ、負荷の状態を検出し前記
流量制御弁を制御する制御信号を発する負荷状態検出機
構が備えら、前記制御信号は、検出された負荷に応じて
、前記蒸発器内の冷媒液が、該蒸発器内の最上段の伝熱
管をおおうのに必要な流量になるよう、前記流量制御弁
を操作する信号であることを特徴とする冷凍機である。

本考案を実施例につき図面を用いて説明すれば、第２図
は圧縮機４、該圧縮機４を駆動する電動機１、凝縮器９
、蒸発器１０及びこれらの機器を接続する冷媒経路より
成る冷凍機であって、凝縮器９にて凝縮した冷媒液を電
動機１内に導く冷媒経路として配管１３が設けられ、電
動機１のステータ室２下部に液溜り部が設けられ、該液
溜り部から蒸発器１０に接続する冷媒戻り経路が設けら
れ、該冷媒戻り経路には流量制御弁として制御弁１６が
設けられ、負荷の状態を検出し該制御弁１６を制御する
制御信号を発する負荷状態検出機構が備えられている。

そして前記冷媒戻り経路は、前記液溜り部の全負荷液面
付近から導き出されるオーバーフロー経路としての戻り
配管６と、前記液溜り部の全負荷液面より低い位置から
導き出されかつ制御弁１６を備えるバイパス経路として
の戻り配管１４とより戒っている。

コンデンサフロート室１７の冷媒液中の下部に設けられ
た導配管は蒸発器１０内の冷媒液下部を通り蒸発器１０
の外部へ出て電動機１に接続されている。

電動機１を冷却する冷媒液は高圧部のコンデンサフロー
ト室１７から低圧部の電動機１へと配管１３内を通って
圧力差により電動機１へ導かれ、電動機１内の発生熱を
うばう。

電動機１で熱をうばった冷媒液を冷媒ガスは冷凍負荷が
全負荷であるとき、すなわち電動機１の電流が定格電流
で運転されているときは冷媒戻り配管６，１５を通って
蒸発器１０にもどる。

電動機１において電気損失による熱を有効にうばうため
に電動機ステータ室２内に冷媒液を溜めであるが、電動
機１の動力が減少すると電気損失も減少する。

従って電動機１の電流信号（図示なし）により制御弁１
６を開閉する。

すなわち定格電流のときは制御弁１６を全閉とし電流が
減少するに従って制御弁１６を開いてゆく、このため電
動機１の発生熱量に応じて冷媒冷却の効果をもたらす冷
媒液量のみを電動機１のステータ室２内に溜め、その他
の冷媒液を戻り配管１４．１５を通して蒸発器１０に戻
す。

従って冷凍負荷が減少した場合は電動機１のステータ室
２内の冷媒液量を減らして、そのふん蒸発器１０内の冷
媒量を増加させる。

そのため冷凍機の低負荷時での蒸発器１０内の冷媒液面
１１が上昇し、上列伝熱管群１２をおおって有効に利用
することができる。

すなわち上列伝熱管群１２のドライアウト現象がなくな
って蒸発圧力が上昇し、冷水出口温度と蒸発温度差が少
なくなるため圧縮機の所要動力は適確に減少することに
なる。

冷媒液の一部は蒸発器１０で沸騰し吸込管７を通って凝
縮器９へ流れ、ここで、凝縮した冷媒液はコンデンサフ
ロート室１７へ流れる。

この冷媒液の一部はコンデンサフロート室１７から電動
機１を通って蒸発器１０へ戻る、従って、冷凍負荷に応
じて、すなわち冷凍負荷が大きければ凝縮器９へ行く冷
媒および電動機１へ行く冷媒量を多くなり冷凍負荷小さ
ければそれぞれ冷媒量も少なくなるので、蒸発器１０内
の冷媒液量も上下する。

従って伝熱管群を、おもう冷媒液量は冷媒負荷に応じて
冷媒の沸騰が異なるから伝熱管群をおわう冷媒液量も異
なる。

従って、負荷状態検出機構として電動機１の電流を検出
して機構を用い、その値により負荷状態を検出し、その
負荷状態に対応して、この負荷信号により蒸発器１０内
の冷媒液が最上段の上列伝熱管群１２をおおうのに必要
な流量となるよう流量制御弁１６を操作して所定の流量
を得る。

第２図において３はロータ、７は吸込管、８は吐出管で
ある。

負荷状態検出機構としては、上述の如き電動機１の電流
検出のほか、電動機１のステータ室２内に挿入した温度
スイッチ１８でもよい。

また、冷媒ガス量を調節する吸込側のベーン開度検出機
構でもよく、例えばベーン駆動モータ１９に内蔵するポ
テンショメータ２０又はリミットスイッチ２１でもよい
。

また冷水出入口温度差計２２、又は冷却水（温水）の出
入口温度差計２３でもよい。

第３図は別の実施例を示し、それぞれ制御弁１６を設け
た、バイパス管としての戻り配管２４及びオーバーフロ
ー管としての戻り配管２５が並列に蒸発器に接続してい
るものである。

また、第３における戻り配管２５を省き、戻り配管２４
及びこれに付属する制御弁１６のみを備え、負荷状態検
出機構からの信号により制御弁１６を制御して、ステー
タ室２内と蒸発器１０内の冷媒液の分配を調節して上列
伝熱管群１２までも常に冷媒液に接触せしめることがで
きる。

また、制御信号として、蒸発器１０内の液面検出計、或
いはステータ室２内の液面検出計からの信号を用いても
よい。

なお、本明細書においては、蒸発器１０内又はステータ
室２内の液面検出計も負荷状態検出機構に含めるものと
する。

本考案により、負荷の状態に応じて蒸発器内の冷媒液量
を調整し、負荷が小であって沸騰が不活発な場合におい
ても、上列伝熱管群まで冷媒液と接触し、冷凍効果を向
上せしめて冷凍機の所要動力を減少せしめることが可能
な冷凍機を提供することができ、実用上極めて大なる効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のフロー図、第２図及び第３図は本考案
のそれぞれ異なる実施例のフロー図である。１・・・を動１．２・・・ステータ室、３・・・ロータ
、４・・・圧縮機、５・・・冷媒液、６・・・戻り配管
、７・・・吸込管、８・・・吐出管、９・・・凝縮器、
１０・・・蒸発器、１１・・・冷媒液面、１２・・・上
列伝熱管群、１３・・・配管、１４・・・戻り配管、１
５・・・戻り配管、１６・・・制御弁、１７・・・コン
デンサフロート室、１８・・・温度スイッチ、１９・・
・ベーン駆動モータ、２０・・・ポテンショメータ、２
１・・・リミットスイッチ、２２・・・冷水出入口温度
差計、２３・・・出入口温度差計、２４．２５・・・戻
り配管。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１圧縮機、該圧縮機を駆動する電動機、凝縮器、蒸発
器及びこれらの機器を接続する冷媒経路より成る冷凍機
において、前記凝縮器にて凝縮した冷媒液を前記電動機
内に導く冷媒経路が設けられ、前記電動機のステータ室
下部に液溜り部が設けられ、該液溜り部から前記前記蒸
発器に接続する冷媒戻り経路が設けられ、該冷媒戻り経
路には流量制御弁が設けられ、負荷の状態を検出し前記
流量制御弁を制御する制御信号を発する負荷状態検出機
構が備えられ、前記制御信号は、検出された負荷に応じ
て、前記蒸発器内の冷媒液が、該蒸発器内の最上段の伝
熱管をおおうのに必要な流量になるよう、前記流量制御
弁を操作する信号であることを特徴とする冷凍機。２前記冷媒戻り経路が、前記液溜り部の全負荷液面付
近から導き出されるオーバーフロー経路と、前記溜り部
の全負荷液面より低い位置から導き出されかつ前記流量
制御弁を備えるバイパス経路とより成る実用新案登録請
求の範囲第１項記載の冷凍機。３前記負荷状態検出機構が、前記電動機の電流値検出
機構である実用新案登録請求の範囲第１項記載の冷凍機
。４前記負荷状態検出機構が、前記圧縮機の吸込口ベー
ン開度検出機構である実用新案登録請求の範囲第１項記
載の冷凍機。