JPS63286668A - 冷媒圧縮機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、装置側から圧縮機への１冷媒液戻り”や冷
凍機油への”冷媒寝込み”に基づく冷媒圧縮機の弁部損
壊および軸受損傷に対する保護を図った冷媒圧縮機に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の冷媒圧縮機における保護装置として、”
冷媒液戻り”に対しては主にアキュムレータを設置する
こと、また“冷媒寝込み”に対しては主にオイルヒータ
を設置することは衆知の通りである。

、第４図は上記ヒータを装着した従来の冷媒圧縮機の一
例を示す半密閉形往復動式圧縮機の断面図、第５図はこ
の圧縮機の容量制御機構を示す断面図である。

この第４図において、１は電動機部、２は電動機部１に
よシ駆動されて圧縮作用を行う圧縮機構部、３は電動機
部１と圧縮機構部２とを収納するクランクケース、３ａ
および３ｂはそれぞれクランクケース３によって形成さ
れた低圧室および吐出集合室、４はクランクケース３上
に装着されたシリンダカバー、５はシリンダカバー４に
よって形成された吐出室、５ａ、５ｂは各々弁機構部、
７ａ〜７ｄは軸受部であって、これらは圧縮機構部２の
主要素部である。８はクランク室であって、このクラン
ク室８内の低部に冷凍機油９が貯留されている。１０は
冷凍機油９を軸受部７ａ〜７ｄへ供給するためのオイル
ポンプ、１１は圧縮機停止時に冷凍機油９を加熱するた
めのオイルヒーター、１２はシリンダカバー４上に装着
され、容量制御を行うための電磁弁である。

第５図において、１３は電磁弁１２の無励磁。

励磁によって、それぞれ吐出室５と低圧室３ａ間の通路
を開、閉させるためのバイパス弁、１４は吐出集合室３
ｂから吐出室５への逆流を防止するためのチェック弁で
ある。

次１ｃ動作について説明する。第６図はスニソ４ＧＳ冷
凍機油とフロン２２冷媒との溶解度曲線である。同図に
おいて、点Ａは周囲温度が２４℃でオイルヒータ１１に
よ）冷凍機油９を加熱しない場合の状態（温度２４℃と
飽和圧力１０　Ｋ９　／　Ｃ１１ｋ２ａｂｓとの交差点
）を示す。この状態での冷媒溶解量は１００ｗｔ％であ
るから、可能な限９冷媒液が溶解する。

このように、多量の冷媒液が冷凍機油９中に溶解または
混合した状態において圧縮機が始動すると、急激にクラ
ンク室８内の圧力が低下するために、冷媒液は激しい発
泡を伴った蒸発現象（以丁１フォーミング現象”と称す
）を生ずる。この”フォーミング現象”が大であると、
泡が圧縮室内へ入シ込み、ノッキングノイズを発すると
ともに弁機構部５ａ　、５ｂを損壊したり、葦だ冷凍機
油９が上記泡に同伴して圧縮機から排出させられるため
、クランク室８内の油量が低下し、軸受部７ａ〜７ｄへ
の給油が不安定となる。そして、この時の潤滑油は冷媒
液によって希釈された低粘度の油性であるところから、
上記軸受部７ａ〜７ｄＫ損傷が生じたりする。

一方、第６図において、点Ｂは点Ａと同一の周囲温度（
２４℃）であって、オイルヒータ１１により冷凍機油９
を１４℃昇温させる分だけ加熱した場合の状態（温度３
８℃と圧力１０　Ｋｙ　１０ｎ２ａｂ　ｓとの交差点）
を示す。

この状態での冷媒溶解量は約２４ｗｔ％となり、上述の
“フォーミング現象”の程度は大幅に減少するため、こ
れに伴って弁機構５ａ　、５ｂの損壊ならびに軸受損傷
が回避される。

なお、従来の容量制御機構は単に始動時において電動機
１への負荷軽減を行うためと、圧縮機の能力調整を行う
ために動作していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の冷媒圧縮機は以上のように、オイルヒータにより
”冷媒寝込”の抑制を行っているが、冷媒液が多量に冷
凍機油９中へ侵入した場合、ヒータ熱量は冷媒液の一部
に対してガス化熱ｆ（蒸発潜熱）として寄与するのみで
、冷凍機油９の昇温か得られず、弁機構５ａ　、５ｂの
損壊や軸受損傷を回避することができないという問題点
があった。

また、”冷媒液戻シ”回避装置であるアキュムレータを
用いた場合においても、冷媒液量が大であると同様な問
題点がめった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、従来の技術では保護することができなかっ
た異常な”冷媒寝込”や”冷媒液戻り”が生じても、確
実に圧縮機の保ｉが達成できる保護装置を装着した冷媒
圧縮機を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る冷媒圧縮機は、電動機部内の冷媒液量を
検出する冷媒液検出器と、異常の有・無を判別する演算
装置と、異常有の場合に容量制御運転を上記冷媒液が排
除されるまで実行させるだめの制御装置とを設けたもの
である。

〔作　用〕

この発明における冷媒圧縮機によれば、演算装置が電動
機部内の冷媒液量から異常の有無を判別し、その判別結
果により制御装置が異常処理制御を行なうことになる。

〔実施例〕

以丁、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、第４図ないし第５図と同一部分は同一符号
を付するＫとどめ、第４図ないし第５図とは異なる部分
のみを説明する。

同図において、１５は電動機部１内の冷媒液量を検出す
るためにクランクケース３の壁部を利用して装着した冷
媒液検出器であって、この冷媒液検出器１５の出力信号
は演算装置１６へ送出するようになっている。そして、
この演算装置１６は圧力検出器１５の出力と予め設定さ
れた限界液量値との比較照合を行なうことによって異常
の有・無に対する評価を行ない、その結果を制御装置１
７へ送出するようになっている。この制御装置１７は演
算装置１６の出力を受けることによ）容量制御用の電磁
弁１２の励磁または無励磁を制御する。

第２図は吐出室５内の圧力状況を示した図、第３図は制
御フロー図である。

次に動作について説明する。従来技術において述べたよ
うに、冷凍機油９内および電動轡部１内への゛冷媒寝込
”が大であると激しい”７オーミング現象”を生じ、液
滴を含んだ泡が圧縮室内へ入り込む。そして、圧縮室内
および吐出室５内に異常に大きな圧力が生ずる。吐出室
５内の圧力状況は第２図に示す通りであシ、ΔＰ１は正
常運転時の圧力上昇分を示し、ΔＰ２が゛冷媒寝込”に
よりノッキングノイズを生じた運転時の圧力上昇分であ
る。このような圧力の発生源である冷媒液の存在を冷媒
液検出器１５が検出する。

次に、演算装置１６は上記検出器１５の出力を受けて、
これと予め設定された限界液量との比較照合を行うこと
により異常有・無を評価し、キの結果を制御装置１７へ
送出する。

最後に、制御装置１７は上記演算装置１６からの出力を
受け、異常有の場仕に電磁弁１２を無励磁として、第５
図に示されているバイパス弁１３を動作させ、吐出室５
と低圧室３ａ間の通路を開放して一定時間だけ容量制御
運転を行う。この動作を行うことにより吐出室５内の圧
力上昇分は第２図ΔＰ８のように激減する。

なお、以上は”冷媒寝込”に対する保護動作であるが、
”冷媒液戻り”の場合もその冷媒液は必ず電動機室内を
経由するため、同様な保全処置が作動する。

〔発明の効果〕

〔発明の効果〕 以上のようにこの発明によれば、電動機室内の冷媒液量
を検出して圧縮機の運転を停止させること無しに予防保
全処置を行うように構成したので、”冷媒寝込”や“冷
媒液戻り”による種々の圧縮機の不具合を確実に防止す
ると共に客先の享受損失をも抑制することができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例による冷媒圧縮機の断面図
、第２図は第１図に示す吐出室内圧力の発生状況を示す
図、第３図はこの発明の制御フロー図、第４図は従来の
冷媒圧縮機を示す断面図、第５図はこの圧縮機の容量制
御機構を示す断面図、第６図はスニソ４ＧＳとフロン２
２間の溶解度曲線図である。 １は電動機部、２は圧縮機構部、３はクランクケース、
３ａは低圧室、３ｂは吐出集合室、４はシリンダカバー
、５は吐出室、５ａ　、１３ｂは弁機構部、７ａ〜７ｄ
は軸受部、８はクランク室、９は冷凍機油、１０はオイ
ルボ／プ、１１はオイルヒータ、１２は電磁弁、１５は
冷媒液検出器、１６は演算装置、１７は制御装置。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 特許出願人　　三菱電機株式会社 （外２名） 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動機部と、前記電動機部によつて駆動される圧縮機構
   部と、前記電動機部と前記圧縮機構部を収納するクラン
   クケースと、このクランクケースに装着されて吐出室を
   形成するシリンダカバーと、容量制御機構とを有する冷
   媒圧縮機において、前記クランクケースの電動機部側に
   設けられて冷媒液量を検出する冷媒液検出器と、この冷
   媒液検出器の出力信号を受けて異常の有・無を評価する
   演算装置と、この演算装置の演算結果、異常の場合には
   基本的に前記冷媒液が排除されるまで容量制御運転を行
   う制御装置とを具備したことを特徴とする冷媒圧縮機。