JPS6055719B2

JPS6055719B2 - 多圧縮機装備装置

Info

Publication number: JPS6055719B2
Application number: JP55103199A
Authority: JP
Inventors: ブル−ス・エイ・フレイザ−; ドナルド・ヤナスコリ
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 1979-07-30
Filing date: 1980-07-29
Publication date: 1985-12-06
Also published as: FR2462589A1; JPS5627094A; IT8023714A0; US4236876A; FR2462589B1; IT1133805B

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、２基以上の密閉型または半密閉型モータ／圧
縮機ユニットを使用する装置（以下１多圧縮機装備装置
ョと称する）に関し、特に、そのような装置の各圧縮機
に対して十分な量の潤滑剤の供給を確保することに関す
る。

密閉型または半密閉型モータ／圧縮機ユニットの使用は
、特に冷媒蒸気を圧縮するためにモータ／圧縮機ユニッ
トが使用される冷凍装置の分野において近年益々一般化
してきている。

モータ／圧縮機ユニットにおいては圧縮機とモータが同
一の殼体内に収納されており、圧縮機は、電気モータに
よつて駆動され圧縮機のクランク軸は比較的高速度で回
転する。例えばクランク軸を駆動するのに二極電気モー
タを使用した場合、クランク軸は通常ほぼ３５００ＲＰ
Ｍの速度で回転する。いうまでもなく、そのような比較
的高い運転速度においては、圧縮機のクランク軸を支承
する軸受およびその他の運動部品に適正に潤滑油を施す
ことが極めて重要である。このような高速度で運転され
る場合潤滑面で何らかの支障があると、例えば軸受の破
損を起し、最終的には圧縮機全体の故障を生じることに
なる。一般に、油等の潤滑剤はモータ／圧縮機ユニット
の殼体の溜め内に貯留されており、油ポンプを使用して
油を油溜めから圧縮機全体を通してポンプ送りし、圧縮
機の各運動部分に潤滑を施す。

冷，凍回路内に密閉型または半密閉型モータ／圧縮機ユ
ニットが使用される場合、その潤滑油は冷媒蒸気に対し
て混和性を有するものであることが多い。従つて、圧縮
機内を通してポンプ送りされる油の一部分は、圧縮機を
通る冷媒と共に連行さ．れ、その連行された油は、冷媒
と共に冷凍回路を通つて循環する。１基だけのモータ／
圧縮機ユニットを使用している冷凍回路においては、連
行された油は最終的にモータ／圧縮機ユニットの殼体内
へ戻つてくる・ので、油が冷凍回路内を通つて常時循環
していても、殻体の溜め内には圧縮機の適正な潤滑を確
保するのに十分な量の潤滑油が存在している。

しかしながら、２基以上のモータ／圧縮機ユニットを使
用した回路の場合には潤滑面での問題が生じる。詳述す
れば、そのような回路においては、潤滑油が多数のユニ
ットのうちの１つまたは幾つかのユニット内にかたよつ
て集まる傾向があり、他のユニット内の潤滑油が不足す
ることになる。このような潤滑油の不均衡な分布は、幾
つかの要因によつて惹起される。例えば、呼称上は同じ
圧縮機であつてもそれらの圧縮機の間には製造上の誤差
があるので、各圧縮機内を循環する油の流速が異る。従
つて多数のモータ／圧縮機ユニットを使用している回路
においては、潤滑油の循環速度の低い圧縮機を有してい
るユニット内１、こ潤滑油がかたよつて集まる傾向があ
る。更に、回路内のユニットの１つを停止した場合、そ
のユニットの圧縮機を通して油が循環されなくなるので
油はその不作動中のユニットの殼体内に蓄積されてしま
うことになる。このように１つのユニットに油が堆積し
、他のユニットへ供給される油が不足すると、特定のユ
ニットの潤滑油が枯渇してしまい、そのユニットの圧縮
機には適正な潤滑が施されないことになる。

このために、多数のモータ／圧縮機ユニットを備えた装
置には、個々のユニットに過度の潤滑油が堆積するのを
防止するための油均衡化手段が設けられていることが多
い。しかしながら、従来の油均衡化手段は、追加の配管
を必要とするかあるいは、各モータ／圧縮機ユニットの
相対的な高さまたは作動圧力を相異させることを必要と
する。そのような構成は、製造コストを増大させるばか
りてなく、多圧縮機装備装置の設置場所、サイズまたは
運転条件に望ましくない制約を課することになる。本発
明は、個々のモータ／圧縮機ユニット内に過度の量の潤
滑油が堆積するのを比較的簡単な、経済的な態様て防止
するようにした多圧縮機装備装置を提供する。

詳述すれば、本発明は、第１殼体と、該殼体内に設けら
れた第１潤滑剤供給源と、蒸気を圧縮するための第１圧
縮機と、該第１圧縮機を駆動するための第１モータと、
第１潤滑剤の供給源の上面の高さが所定のレベルに達し
たとき該供給源から第１圧縮機内へ潤滑剤を流入させる
ようにするために第１圧縮機の吸込室を第１潤滑剤供給
源と連通させる第１潤滑剤越流通路とを備えた第１段モ
ータ／圧縮機ユニットと、第２殼体と、該殼体内に設け
られた第２潤滑剤供給源と、前記蒸気を圧縮するための
第２圧縮機と、該第２圧縮機を駆動するための第２モー
タと、第２潤滑剤の供給源の上面の高さが所定のレベル
に達したとき該供給源から第２圧縮機内へ潤滑剤を流入
させるようにするために第２圧縮機の吸込室を第２潤滑
剤供給源と連通させる第２潤滑剤越流通路とを備えた第
２段モータ／圧縮機ユニットとから成る多圧縮機装備装
置であつて、蒸気を供給源から受取り搬送するための第
１区間と、該第１区間から蒸気を搬送するために該第１
区間に接続され、第１区間に対してほぼ直角に延長した
第２区間と、第２区間から前記第１殼体内へ蒸気を導入
するために第２区間を第１殼体に連結する手段とを有す
る低圧導管と、前記第１殻体から第２殼体へ蒸気を搬送
するための中間圧導管と、前記第２殻体から蒸気を搬出
するための高圧導管と、前記第１殼体を選択的にバイパ
スさせて蒸気を移送するために前記低圧導管を中間圧導
管に連結するためのものであつて、低圧導管の前記第１
区間からの蒸気を搬送するために該第１区間に接続され
、該第１区間からの延長線上にほぼ真直ぐに延長した第
１バイパス区間と、該第１バイパス区間から前記中間圧
導管へ蒸気を搬送するために第１バイパス区間を中間圧
導管に連結する第２バイパス区間２８と、前記中間圧導
管から第１および第２バイパス区間を経て前記低圧導管
への蒸気の流れを防止するための弁とを有するバイパス
導管を設けたことを特徴とする多圧縮機装備装置を提供
する。

第１図を参照すると、２基の密閉型モータ／圧縮機ユニ
ット（モータと圧縮機を組合せた単位体）１０，１０ａ
を使用した本発明の多圧縮機装備装置２が示されている
。

装置２は、更に、低圧導管１２と、中間圧導管１４と、
高圧導管１６と、バイパス導管１８と、バイパス導管に
配設された圧力作動式逆止弁２０を備えている。低圧導
管１２は、第１区間２２と第２区間２４を有しており、
バイパス導管１８は第１バイパス区間２６と第２バイパ
ス区間２８を有している。第１図に示されるように、ユ
ニット１０と１０ａとは、直列に連結されており、ユニ
ット１０ａは第１段低圧ユニットとして、ユニット１０
は第２段高圧ユニットとして作動する。図示の例では、
装置２は２基のモータ／圧縮機ユニットを備えたものと
して示されているが、必要に応じて追加のユニットを組
入れることができる。また、図示のモータ／圧縮機ユニ
ット１０，１０ａの構成について以下に詳述するが、本
発明の装置２には他の周知の型式の密閉型または半密閉
型モータ／圧縮機ユニットを使用することもできる。第
２および３図を参照して説明すると、密閉型モータ／圧
縮機ユニット１０は、ケーシング即ち殻体３２と、電気
モータ３４と、圧縮機３６とからなつており、モータと
圧縮機はいずれも同じ殼体３２内に収納されている。周
知のように、モータ３４は、圧縮機３６内にまで下方に
突出しているクランク軸３８を回転するために使用され
る。圧縮機３６は、複数のシリンダ４２を画定するシリ
ンダブロック４０と、各シリンダ４２を囲包し、それぞ
れ吸込室４６および吐出室５０を画定するシリンダヘッ
ド４４を備えている。各シリンダ４２内にピストン５２
が往復動自在に配設されており、各ピストンはクランク
軸３８に連結されている。かくしてクランク軸の回転に
よりピストンが往復動される。例えば油のような潤滑剤
供給源５４が殼体３２によつて画定される溜め内に貯え
られる。シリンダヘッド４４には後述するように潤滑剤
越流通路または孔５６を設ける。第４および第５図を参
照すると、モータ／圧縮機ユニット１０ａの詳細図が示
されている。

ユニ″ツト１０と１０ａとは異るものではあるが、両者
は多数の対応する部品を有しているので、ユニット１０
ａの対応部品は、ユニット１０の部品に使用された参照
番号にＲａＪを付して示されている。特に留意すべきユ
ニット１０と１０ａの相異・はユニット１０の吸込室４
６がシリンダヘッド４４によつて画定されているのに対
してユニット１０ａの吸込室４６ａはシリンダブロック
４０ａとシリンダヘッド４４ａの協同によつて画定され
ていることである。更に、ユニット１０の潤滑剤越）流
通路５６はシリンダヘッド４４によつて画定されている
のに対して、ユニット１０ａの潤滑剤越流通路５６ａは
シリンダブロック４０ａによつて画定されている。装置
２は、冷凍回路または空調回路に使用するように適合さ
れている。

冷凍回路の低圧蒸発器側から低圧導管１２を通して低圧
冷媒蒸気が第１段ユニット１０ａへ導かれる。冷媒蒸気
は、入口５８ａを通つて流入し、モータ３４ａを被つて
流れることによりモータを冷却する。次いで冷媒蒸気は
圧縮機３６ａに入り、吸込室４６ａを通つて各シリンダ
４２ａ内に入る。冷媒蒸気は、シリンダ内て圧縮されて
排出口６２ａに連結している排出導管６０ａへ排出され
る。排出口６２ａは中間圧導管１４に接続している。中
間圧導管１４は、冷媒蒸気を第２段ユニット１０へ搬送
する。

ユニット１０ａに関連して上述したのと同様の態様で冷
媒蒸気は、ユニット１０の圧縮機３６によつて更に圧縮
される。かくして、昇圧された高圧冷媒蒸気は、高圧導
管１６を通つて冷凍回路の凝縮機の高圧側へ送られる。
ユニット１０ａの作動中は低圧導管１２と中間圧導管１
４との間の圧力差により逆止弁２０が閉鎖されており、
バイパス導管１８を通しての蒸気の流れは阻止されてい
る。冷凍回路の要求を充足するのに１基の圧縮機だけで
十分である場合は、ユニット１０ａは停止される。ユニ
ット１０ａが停止されると、中間圧導管１４内の圧力が
低下するのて、逆止弁２０が開放される。それによつて
冷媒蒸気は、低圧導管１２からユニット１０ａをバイパ
スしてバイパス管１８を経て中間圧導管１４へ通される
。ユニット１０および１０ａの通常の作動中は、供給源
５４，５４ａからの潤滑油がそれぞれ圧縮機３６，３６
ａを通してポンプ送りされ、各圧縮．機内全体の摩擦接
触する各部分を潤滑する。

油ポンプ機構としては、例えば遠心力ポンプのような任
意の周知の装置を使用することができ、その作動につい
ては説明を要さない。潤滑剤が圧縮機３６，３６ａ内を
通つて流れるにつれて、潤滑剤の．一部分は、圧縮機に
よつて圧縮される冷媒と共に連行され、連行された潤滑
剤は、冷媒と共に冷凍回路を循環する。潤滑剤越流通路
または孔５６，５６ａは、装置２の作動中のモータ／圧
縮機内に潤滑剤の望まし・くない堆積が生じるのを防止
する働きをする。

通常の作動条件のもとては、潤滑剤越流通路５６，５６
ａは、それぞれ潤滑剤供給源５４，５４ａの表面より上
にある（第１図）。第１〜３図を参照して説明すると、
潤滑剤が供給源５４内に堆積して供給源５４ａ内の潤滑
剤の量が減少し、供給源５４の液面が越流孔５６のとこ
ろにまで上昇すると、潤滑剤は供給源５４から孔５６を
通り、直接吸込室４６内に流入する。その結果、圧縮機
３６を通しての潤滑剤循環流量が増大する。この循環流
量が増大することにより、圧縮機内を通る冷媒蒸気に連
行される潤滑剤の量も増大する。そして、殼体３２から
高圧導管１６を経て回路を一巡・し殼体３２ａへ戻つて
くる冷媒と共に殼体３２から３２ａへ連行される潤滑剤
の量が増大し、殻体３２ａ内の潤滑剤の量を増大させる
。同様に、第１，４および５図を参照して説明すると、
潤滑剤が供給源５４ａ内に堆積して供給源５４内の潤滑
剤の量が減少し、供給源５４ａの潤滑剤の液面が通路５
６ａにまで上昇すると、潤滑剤は供給源５４ａから通路
または孔５６ａを通つて直接吸込室４６ａ内へ流入する
。

その結果、圧縮機３６ａを通しての潤滑剤の循環流量が
増大し、従つて、圧縮機３６ａを通る冷媒に連行される
潤滑剤の量も増大する。その結果、ユニット１０ａの殼
体３２ａからユニット１０の殻体３２へ流れる冷媒蒸気
と共に連行される潤滑剤の量が増大し、殼体３２内の潤
滑剤の量が増大する。吸込室４６内の圧力は、殼体３２
内の圧力より低いことが好ましく、同様に、吸込室４６
ａ内の圧力は殼体３６ａ内の圧力より低いことが好まし
い。この圧力差は、冷媒蒸気が低圧の吸込室４６，４６
ａからそれぞれ潤滑剤越流通路５６，５６ａを通つて流
出するのを防止し、反対に、潤滑剤が越流通路５６，５
６ａを通つて低圧吸込室４６，４６ａ内へ流れるのを助
成する。第２および３図を参照して説明すると、ユニッ
ト１０の場合には、このような圧力差は、特に、冷媒蒸
気が吸込室４６へ流入する前にシリンダヘッド４４内に
配置されている消音器６４を通る際に圧力降下を受ける
ことによつて創生される。第４および５図を参照して説
明すると、ユニット１０ａにおいては、この圧力差は、
特に、冷媒蒸気が吸込室４６ａへ入る前にモータ３４ａ
の通路６６ａを通る際に受ける圧力降下によつて創生さ
れる。先に述べたように、潤滑剤越流通路５６，５６ａ
は、装置２の作動中のモータ／圧縮機ユニット内に過度
に潤滑剤が堆積するのを防止するが、装置２の独特の構
成によつても、作動中のユニット内に潤滑剤の望ましく
ない堆積が生じるのを防止する働きをする。

詳述すれは、低圧導管１２およびバイパス導管１８は、
ユニット１０ａが停止されているときは潤滑剤が該ユニ
ットに流入するのを防止するように構成されている。第
１図にみられるように、低圧導管１２は、冷媒蒸気を受
取り導くための第１区間２２と、冷媒蒸気を搬送するた
めに第１区間に接続され、第１区間からほぼ直角に延長
している第２区間２４を有している。バイパス導管１８
は、低圧導管１２から冷媒蒸気を搬送するために該低圧
導管の第１区間２２に接続され、該第１区間からの延長
線上に延びる第１バイパス区間２６を有している。上述
の配管によれば、低圧導管１２の第１区間２２を通る冷
媒蒸気およびそれに連行即ち随伴されている潤滑剤の運
動量は、冷媒および潤滑剤を低圧導管の第２区間２４を
通り過ごして直接第１バイパス区間２６内へ搬入させよ
うとする傾向を有している。

ユニット１０ａが作動されており、逆止弁２０が閉鎖さ
れているときは、逆止弁２０は冷媒蒸気および潤滑剤が
バイパス導管１８を通つて流れるのを阻止する。従つて
、冷媒蒸気および潤滑剤は、低圧導管１２の第２区間２
４を通り、入口５８ａを経て殻体３２ａ内へ流入し、圧
縮機３６ａに潤滑剤を供給する。しかしながら、ユニッ
ト１０ａが不作動にされて逆止弁２０が開放されると、
冷媒蒸気および潤滑剤はバイパス管１８を自由に通つて
流れる。低圧管１２の第１区間２２を通る冷媒蒸気と共
に連行される濶滑剤は、その慣性により引続き直線方向
に流れ、低圧管の第１区間からの延長線上に延びている
バイパス管の第１区間２６内へ流入する。そして上記慣
性は、潤滑剤が低圧管の第１区間２２に対してほぼ直角
に延びている低圧管の第２区間へ流入するのを阻止する
。潤滑剤は、第１バイパス区間２６から第２バイパス区
間２８を経て中間圧導管１４へ流入する。潤滑剤は、殻
体３２ａ内へは流入しないのて、殻体３２ａ内には堆積
せず、作動中の圧縮機３６のための十分な量の潤滑剤を
確保する。このように、第１図に示される装置２は、モ
ータ／圧縮機ユニット１０ａが作動していようと、ある
いは不作動にされていようとそれに関係なく、装置の作
動中の圧縮機のための十分な量の潤滑剤を確保するよう
になされている。

即ち、潤滑剤越流通路５６，５６ａは、潤滑剤が作動中
のユニット内に不均衡に堆積するのを防止し、また、低
圧導管とバイパス導管の独特の配管により潤滑剤が不作
動中のユニットに流入し堆積するのを防止する。しかも
、本発明によれば、このような作用効果は、追加の配管
またはポンプを必要とすることなく、また、各モータ／
圧縮機ユニットを特定の相対的な高さのところに配置す
るとか、あるいは各ユニットを特定の圧力て作動させる
とかする必要もなしに得られる。叙上のように本発明の
装置は、多圧縮機装備装置の各圧縮機に対して十分な量
の潤滑剤の供給を確保するための信頼性の高い、安価な
構成を有している。以上本発明の実施例を説明したが本
発明はこれに限定されるものてはなく、本発明の範囲か
ら逸脱することなく、いろいろな変更および変型が可能
であることは当業者には明らかてあろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を組入れた多圧縮機装備装置の概
略図、第２図は第１図に示された第１モータ／圧縮機ユ
ニットの一部断面による正面図、第３図は第２図のユニ
ットの一部断面による側面図、第４図は第１図に示され
た第２モータ／圧縮機ユニットの一部断面による正面図
、第５図は第４図のユニットの一部断面による側面図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】１第１殻体３２ａと、該殻体内に設けられた第１潤滑
剤供給源５４ａと、蒸気を圧縮するための第１圧縮機３
６ａと、該第１圧縮機を駆動するための第１モータ３４
ａと、第１潤滑剤の供給源の上面の高さが所定のレベル
に達したとき該供給源から第１圧縮機内へ潤滑剤を流入
させるようにするために第１圧縮機の吸込室４６ａを第
１潤滑剤供給源と連通させる第１潤滑剤越流通路５６ａ
とを備えた第１段モータ／圧縮機ユニット１０ａと、第
２殻体３２と、該殻体内に設けられた第２潤滑剤供給源
５４と、前記蒸気を圧縮するための第２圧縮機３６と、
該第２圧縮機を駆動するための第２モータ３４と、第２
潤滑剤の供給源の上面の高さが所定のレベルに達したと
き該供給源から第２圧縮機内へ潤滑剤を流入させるよう
にするために第２圧縮機の吸込室４６を第２潤滑剤供給
源と連通させる第２潤滑剤越流通路５６とを備えた第２
段モータ／圧縮機ユニット１０とから成る多圧縮機装備
装置２であつて、蒸気を供給源から受取り搬送するため
の第１区間２２と、該第１区間から蒸気を搬送するため
に該第１区間に接続され、第１区間に対してほぼ直角に
延長した第２区間２４と、第２区間から前記第１殻体３
２ａ内へ蒸気を導入するために第２区間を第１殻体に連
結する手段５８ａとを有する低圧導管１２と、前記第１
殻体から第２殻体３２へ蒸気を搬送するための中間圧導
管１４と、前記第２殻体３２から蒸気を搬出するための
高圧導管１６と、前記第１殻体３２ａを選択的にバイパ
スさせて蒸気を移送するために前記低圧導管１２を中間
圧導管１４に連結するためのものであつて、低圧導管の
前記第１区間２２からの蒸気を搬送するために該第１区
間に接続され、該第１区間からの延長線上にほぼ真直ぐ
に延長した第１バイパス区間２６と、該第１バイパス区
間から前記中間圧導管へ蒸気を搬送するために第１バイ
パス区間を中間圧導管に連結する第２バイパス区間２８
と、前記中間圧導管から第１および第２バイパス区間を
経て前記低圧導管への蒸気の流れを防止するための弁２
０とを有するバイパス導管１８を設けたことを特徴とす
る多圧縮機装備装置。２前記第１潤滑剤越流通路５６ａは、前記第１圧縮機
３６ａのシリンダブロック４０ａに形成されており、前
記第２潤滑剤越流通路５６は、前記第２圧縮機３６のシ
リンダヘッド４４に形成されている特許請求の範囲第１
項記載の多圧縮機装備装置。