JP2551269B2 - 密閉形圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油溜をもつ密閉ケーシ
ング内にモータと、このモータによって駆動される圧縮
要素とを内装し、前記ケーシングに吸入管及び吐出管と
を接続した密閉形圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、密閉形圧縮機は、例えば実開平３
−１９４８５号公報に記載され、また、図４に示すよう
に、底部に油溜Ａをもつ密閉ケーシングＣの上部にモー
タＭを、下部に圧縮要素ＣＰをそれぞれ内装すると共
に、前記モータＭの上部側に吐出管Ｂを開口させて、前
記圧縮要素ＣＰで圧縮された圧縮ガスを、前記モータＭ
のステータＳＴとロータＲＴとの間に設けたエアギャッ
プＧや、前記ステータＳＴの外壁に形成したコアカット
部Ｈを通過させて前記モータＭの上部側に導き、前記吐
出管Ｂから外部に吐出させるようにしている。また、以
上のように構成するロータリー式密閉形圧縮機は、前記
ケーシングＣの底部に前記油溜Ａを設けていることか
ら、運転停止時に外気温度が低いと、前記油溜Ａに貯溜
された油中に多量の液冷媒が溶け込む、所謂冷媒の寝込
みが生じる場合がある。このため、寝込みが生じている
ときに、前記圧縮機を起動させると前記モータＭのロー
タＲＴ及びクランク軸Ｋの回転や、前記圧縮要素ＣＰの
シリンダ内のブレードの摺動により油が撹拌されてフォ
ーミングが生ずることになる。従って、前記圧縮機にお
いては、前記ケーシングＣの外周側に、電気ヒータＤを
配設し、運転停止時にこのヒータＤに通電してケーシン
グＣ内の温度を上げ、油溜Ａの油中に液冷媒が溶け込む
のを抑制するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記電
気ヒータＤは、圧縮機の停止中に通電しなければならな
いので、圧縮機を運転しないのに無駄な電気を消費しな
ければならない問題があったし、外気温度が非常に低い
場合などは、前記電気ヒータＤの加温だけでは寝込みを
防止することができず、その結果、起動時のフォーミン
グを完全に防止することができず、油上がりが生じ、軸
受その他摺動部の焼き付けの原因となっていた。

【０００４】本発明は、以上の問題に鑑みて成したもの
で、その目的は、圧縮機の起動時にケーシング内でフォ
ーミングが起こっても、ケーシング内での油面低下を確
実に防止することができる密閉形圧縮機を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の密閉形圧縮機
は、上記目的を達成するために、油溜１１ａをもつ密閉
ケーシング１１内にモータ１２と、このモータ１２によ
って駆動される圧縮要素１４とを内装し、前記ケーシン
グ１１に吸入管１５及び吐出管１６とを接続した密閉形
圧縮機であって、前記吐出管１６と吸入管１５との間に
吐出冷媒を前記吸入管１５に短絡させるバイパス路６を
設けると共に、フォーミング検出手段をもち、フォーミ
ング発生時、前記バイパス路６を開き、前記吐出冷媒の
流れを前記吸入管１５への短絡流れに制御する流路制御
装置７を設けたのである。

【０００６】また、前記バイパス路６の吐出管１６との
接続部に、前記吐出管１６と接続する入口通路７２ａと
システム側に連通する出口通路７２ｂ及びこれら入口通
路７２ａ，出口通路７２ｂ間に位置し、前記バイパス路
６に接続する吸入連絡通路７２ｃとを備えた弁本体７２
と、該弁本体７２内に移動可能に内装され、フォーミン
グ時の冷媒流れに応動して、前記吸入連絡通路７２ｃを
前記入口通路７２ａに対し開くフォーミング応動弁体７
３とを備えた流路制御弁７１を設けるのが好ましい。

【０００７】

【作用】起動時、前記密閉ケーシング１１内でフォーミ
ングが起こって、油を伴った泡状冷媒が前記密閉ケーシ
ング１１外に流出しても、この泡状冷媒を前記流路制御
装置７により前記バイパス路６に流し、前記密閉ケーシ
ング１１に設けた吸入管１５へと短絡させることができ
るので、前記ケーシング１１から流出した泡状冷媒がシ
ステム側に流れることなく前記ケーシング１１へと直ぐ
に戻すことができるのであり、この結果フォーミングに
よる油溜１１ａの油面の低下を防止することができるの
である。さらに、フォーミング中は、前記吐出管１６を
前記吸入管１５にバイパス路６を介して短絡する構造と
しているから、高圧ドーム方式のロータリー式圧縮機だ
けでなく、低圧ドーム方式のレシプロ式圧縮機にも適用
できるのである。また、前記圧縮機から吐出された高圧
の泡状冷媒を前記吸入管１６に短絡させるので、特に、
ロータリー式圧縮機の場合には、圧縮要素１４から吐出
するガスの高圧圧力を急速に上昇できるから、前記ケー
シング１１内の圧力上昇を早くでき、前記圧縮要素１４
に内装するブレードの背圧をすぐに上昇できることにな
るので、起動時の前記ブレードのジャンピングを軽減で
き、それだけこのジャンピングによる騒音を軽減できる
し、また、前記吐出管１６から吐出する高温の泡状冷媒
を前記吸入管１５に短絡することにより、システム側の
蒸発器から油が溶け込んだ液冷媒が前記吸入管１５に流
入してきても、この液冷媒の流量を制限できるし、ま
た、この液冷媒を前記吐出管１６から前記吸入管１５に
短絡する前記高温の泡状冷媒により加熱してガス化させ
ることができるから、前記圧縮要素１４に前記液冷媒が
吸込まれ、該圧縮要素１４内でフォーミングが発生する
のを防止することができ、フォーミングがなくなるまで
の時間を早められるのである。

【０００８】また、前記バイパス路６の吐出管１６との
接続部に、前記吐出管１６と接続する入口通路７２ａと
システム側に連通する出口通路７２ｂ及びこれら入口通
路７２ａ，出口通路７２ｂ間に位置し、前記バイパス路
６に接続する吸入連絡通路７２ｃとを備えた弁本体７２
と、該弁本体７２内に移動可能に内装され、フォーミン
グ時の冷媒流れに応動して、前記吸入連絡通路７２ｃを
前記入口通路７２ａに対し開くフォーミング応動弁体７
３とを備えた流路制御弁７１を設けることにより、フォ
ーミング時における泡状冷媒と、フォーミングしていな
い場合におけるガス冷媒との流通抵抗の差を利用して、
前記流路制御弁７１を動作させて流路を切換えることが
でき、従って、流路制御装置を電動制御する構成にする
必要がなく、簡単な構造で流路制御を行うことができる
のである。

【０００９】

【実施例】以下本発明にかかる密閉形圧縮機を図面に基
づいて説明する。図１は、密閉形圧縮機１を備える冷凍
装置を示しており、該圧縮機１に、凝縮器２、膨張機構
３、蒸発器４及びアキュムレータ５とを図に示すごとく
冷媒配管８により接続して、冷凍サイクルを形成してい
る。

【００１０】また、前記密閉形圧縮機１は、密閉ケーシ
ング１１の内部上方に、ステータ１２ａとロータ１２ｂ
とから形成するモータ１２と、内部下方に前記ロータ１
２ｂから延びる駆動軸１３に連動連結する圧縮要素１４
を配設し、前記モータ１２の駆動に伴う前記駆動軸１３
の回転により前記ケーシング１１に接続した吸入管１５
から前記圧縮要素１４内に吸入したガス冷媒を圧縮し、
この圧縮されたガス冷媒をケーシング１１内に吐出し、
この吐出した圧縮ガス冷媒を前記ケーシング１１に接続
した吐出管１６から前記凝縮器２へと流出するようにし
ている。

【００１１】また、前記駆動軸１３には、軸方向に延び
る給油通路（図示せず）を形成して、該給油通路の下端
開口部に前記密閉ケーシング１の底部に形成する油溜１
１ａに臨むオイルピックアップ１７を設け、前記駆動軸
１３の回転時、前記オイルピックアップ１７により前記
油溜１１ａの潤滑油を汲上げて、前記圧縮要素１４にお
ける前記駆動軸１３との各摺動部に供給するようにして
いる。

【００１２】しかして以上の密閉形圧縮機において、前
記吐出管１６と吸入管１５との間に吐出冷媒を前記吸入
管１５に短絡させるバイパス路６を設けると共に、フォ
ーミング検出手段をもち、フォーミング発生時、前記バ
イパス路６を開き、前記吐出冷媒の流れを前記吸入管１
５への短絡流れに制御する流路制御装置７を設けるので
あって、図１に示した流路制御装置７は、前記バイパス
路６の前記吐出管１６との接続部に、該吐出管１６と接
続する入口通路７２ａとシステム側に連通する出口通路
７２ｂ及びこれら入口通路７２ａ、出口通路７２ｂ間に
位置し、前記バイパス路６に接続する吸入連絡通路７２
ｃとを備えた弁本体７２と、該弁本体７２内に移動可能
に内装され、フォーミング時の冷媒流れに応動して、前
記吸入連絡通路７２ｃを前記入口通路７２ａに対し開く
フォーミング応動弁体７３とを備えた流路制御弁７１を
接続することにより構成したのである。

【００１３】即ち、前記流路制御装置７を構成する前記
流路制御弁７１は、図１及び図２に示すように、前記吐
出管１６に接続するのであって、前記流路制御装置７の
前記弁本体７２は、長手方向に延びる筒形状をしてお
り、この長手方向の一端に、前記吐出管１６に接続する
前記入口通路７２ａを形成すると共に、他端に前記凝縮
器２に連通する前記出口通路７２ｂを形成し、この入口
通路７２ａと出口通路７２ｂとの間にこれら入口通路７
２ａと出口通路７２ｂの各内径より大径の胴部７２ｄを
形成し、この胴部７２ｄの長手方向中間部で前記入口通
路７２ａ側に長手方向に対し垂直に突出する前記吸入連
絡通路７２ｃを形成するのである。また、前記フォーミ
ング応動弁体７３は、前記胴部７２ｄの内周面に接触し
て、前記吸入連絡通路７２ｃを閉鎖する長さをもった筒
状の吸入連絡通路開閉部７３ａと、該吸入連絡通路開閉
部７３ａの前記出口通路７２ｂ側端面に連続して突出形
成する出口通路開閉部７３ｂとから成り、この出口通路
開閉部７３ｂは、前記出口通路７２ｂに嵌合可能な外径
をもつピン形状に形成し、このピン部中央に軸方向に延
びる貫通孔７３ｃを形成するのであり、さらに前記出口
通路開閉部７３ｂの外方で前記吸入連絡通路開閉部７３
ａの出口通路側端面には、図３に示すように複数の流通
口７３ｄを形成している。

【００１４】そして、前記フォーミング応動弁体７３を
前記弁本体７２内に内装すると共に、該フォーミング応
動弁体７３の出口通路７２ｂ側に、該フォーミング応動
弁体７３を前記入口通路７２ａ側に付勢するバネ７４を
配設して、前記フォーミング応動弁体７３が前記弁本体
７２の胴部７２ｄを移動可能となるようにして、前記流
路制御弁７１を構成する。

【００１５】また、以上説明した流路制御弁７１は、図
１に示したように該流路制御弁７１の前記入口通路７２
ａを、前記吐出管１６に接続し、前記出口通路７２ｂに
前記凝縮器２に連通する前記冷媒配管８を接続すると共
に、前記吸入連絡通路７２ｃに、一端を前記アキュムレ
ータ５の入口管５１に接続したバイパス路６を接続する
のである。このバイパス路６は、前記流路制御弁７１か
ら流出する冷媒を減圧するキャピラリーチューブ６１を
介装している。さらに、前記バイパス路６は、前記アキ
ュムレータ５の入口管５１に接続したが、アキュムレー
タを備えないものについては、前記バイパス路６を前記
吸入管１５に直接接続するようにしてもよい。

【００１６】しかして、本発明の密閉形圧縮機によれ
ば、フォーミングが発生してない場合、ガス冷媒が前記
流路制御弁７１の前記貫通孔７３ｃ及び流通口７３ｄ流
れるときの流通抵抗は小さいので、図１に示すように、
前記フォーミング応動弁体７３は、前記バネ７４に付勢
されて前記吸入連絡通路７２ｃを閉鎖した状態になるの
であり、従って、前記入口通路７２ａから流入してくる
ガス冷媒は、前記フォーミング応動弁体７３の前記貫通
孔７３ｃ及び流通口７３ｄを通過して前記出口通路７２
ｂから前記冷媒配管８へと流出していき、通常の冷凍サ
イクル運転を行うのである。

【００１７】また、圧縮機１が停止した状態から起動さ
せるとき、該圧縮機１内の温度が低く、起動によりフォ
ーミングを起こしたときには、前記圧縮機１の吐出管１
６から泡状の冷媒が流出して、この泡状冷媒が前記流路
制御弁７１の前記入口通路７２ａからフォーミング応動
弁体７３の一次側に流入して、前記貫通孔７３ｃ及び、
前記吸入連絡通路開閉部７３ａ端面に形成した前記流通
口７３ｄを通過しようとするのであるが、フォーミング
による泡状冷媒は、油を包含することから、その流通抵
抗が大きく、通過しにくくなり、このため前記フォーミ
ング応動弁体７３の一次側圧力が増加し、この圧力によ
り前記フォーミング応動弁体７３が前記出口通路７２ｂ
側に移動して、前記吸入連絡通路開閉部７３ａで閉鎖し
ていた前記吸入連絡通路７２ｃを開放すると共に、前記
フォーミング応動弁体７３の出口通路閉鎖部７３ｂで前
記出口通路７２ｂを閉鎖するのである。斯くすることに
より、前記流路制御弁７１に流入してきた泡状冷媒は、
フォーミングが続行している間前記凝縮器２に流出する
ことなく、前記吸入連絡通路７２ｃから前記バイパス路
６に流出して、このバイパス路６の前記キャピラリーチ
ューブ６１の通過により減圧されて、前記アキュムレー
タ５に戻され、システム側に流れることなく前記圧縮機
１のケーシング１１内へと再度吸入され前記油溜１１ａ
に戻されるのである。従って、潤滑油がフォーミングし
てもシステム側に流れることなく直ちに回収できるか
ら、前記油溜１１ａの油面低下を少なくでき、給油不足
により軸受その他摺動部分が焼き付くようなことを未然
に防止できるし、従来例のような電気ヒータを用いる必
要も解消できるのである。このとき、前記出口通路開閉
部７３ｂに形成した貫通孔７３ｃにより前記凝縮器２側
に僅かであるが流されるため、前記流路制御弁７１が泡
状冷媒による過剰な圧力によって破損することはない。
そして、フォーミングが無くなり、ガス冷媒が吐出され
るようになると、前記流路制御弁７１における前記フォ
ーミング応動弁体７３の貫通孔７３ｃ及び流通口７３ｄ
を流れるときの流通抵抗が小さくなるので前記フォーミ
ング応動弁体７３の一次側圧力が減圧し、この結果前記
フォーミング応動弁体７３は、前記バネ７４の付勢によ
り、前記入口通路７２ａ側に移動し、前記吸入連絡通路
７２ｃを閉鎖すると共に、前記出口通路７２ｂが開放さ
れるのである。

【００１８】また、前記吐出管１６から前記アキュムレ
ータ５に泡状冷媒を戻すようにしているので、前記蒸発
器４から流入してくる油を含んだ液冷媒の吸入量を制限
できるし、また、前記液冷媒を加熱できるので、該液冷
媒を前記アキュムレータ５内で蒸発させてガス化するこ
とができ、従って、前記液冷媒が前記圧縮要素１４に吸
入されることにより該圧縮要素１４内でフォーミングが
生ずるのを防止でき、フォーミングがなくなるまでの時
間を短縮できるのである。

【００１９】また、前記ケーシング１から吐出された高
圧の泡状冷媒を前記吸入管１６に短絡させるので、図１
のようにロータリー式圧縮機に適用した場合は、前記圧
縮要素１４から吐出するガスの高圧圧力を急速に上昇で
きるから、前記ケーシング１１内の圧力上昇を早くで
き、前記圧縮要素１４に内装するブレードの背圧をすぐ
に上昇できることになるので、起動時の前記ブレードの
ジャンピングを軽減でき、それだけこのジャンピングに
よる騒音を軽減できるのである。

【００２０】また、前記した実施例においては、前記流
路制御装置７の流路制御を前記フォーミング応動弁体７
３に形成した貫通孔７３ｃ及び流通口７２ｄを通過する
泡状冷媒とガス冷媒との流通抵抗の差を利用して該フォ
ーミング応動弁体７３の一次側の圧力を変化させること
と、この圧力と前記バネ７４の付勢力との力の差により
前記フォーミング応動弁体７３を動作させることによっ
て行ったが、前記ケーシングに、該ケーシング内部に超
音波を送信してその反射波を受信する迄の所要時間を通
常運転時における所要時間と比較してフォーミングを検
出する検出装置を設けると共に、前記吐出管１６と前記
バイパス路６との接続部に前記凝縮器２への流れと前記
バイパス路６への流れを切換える三方電磁弁を設けて、
前記検出装置がフォーミングを検出したときに、前記三
方電磁弁を前記バイパス路６側に開くように制御するよ
うにしてもよい。また、前記三方電磁弁の代わりに、前
記吐出管１６と前記バイパス路６との接続部に対して該
吐出管１６の凝縮器２側と、前記バイパス路６とに二つ
の電磁二方弁を設けて、前記検出装置のフォーミングの
検出により前記バイパス路６側の電磁二方弁のみを開く
ようにもよい。また、この電磁二方弁の代わりに前記凝
縮器２とバイパス路６へとの流量を変化させる流量制御
弁を使用するようにしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の密閉形圧
縮機は、前記吐出管１６と吸入管１５との間に吐出冷媒
を前記吸入管１５に短絡させるバイパス路６を設けると
共に、フォーミング検出手段をもち、フォーミング発生
時、前記バイパス路６を開き、前記吐出冷媒の流れを前
記吸入管１５への短絡流れに制御する流路制御装置７を
設けたから、起動時、前記密閉ケーシング１１内でフォ
ーミングが起こって、油を伴った泡状冷媒が前記密閉ケ
ーシング１１外に流出しても、この泡状冷媒を前記流路
制御装置７により前記バイパス路６に流し、圧縮機の前
記密閉ケーシング１１に設けた吸入管１５へと短絡させ
ることができるので、圧縮機から流出した泡状冷媒がシ
ステム側に流れることなく前記ケーシング１１へと直ぐ
に戻すことができるのであり、この結果フォーミングに
よる油溜１１ａの油面の低下を防止することができ、給
油不足により軸受その他摺動部分が焼き付くようなこと
を未然に防止できるし、従来例のような電気ヒータを用
いる必要も解消できるのである。さらに、フォーミング
中は、前記吐出管１６を前記吸入管１５にバイパス路６
を介して短絡する構造としているから、高圧ドーム方式
のロータリー式圧縮機だけでなく、低圧ドーム方式のレ
シプロ式圧縮機にも適用できるのである。また、前記圧
縮機から吐出された高圧の泡状冷媒を前記吸入管１６に
短絡させるので、特に、ロータリー式圧縮機の場合に
は、圧縮要素１４から吐出するガスの高圧圧力を急速に
上昇できるから、前記ケーシング１１内の圧力上昇を早
くでき、前記圧縮要素１４に内装するブレードの背圧を
すぐに上昇できることになるので、起動時の前記ブレー
ドのジャンピングを軽減でき、それだけこのジャンピン
グによる騒音を軽減できるし、また、前記吐出管１６か
ら吐出する高温の泡状冷媒を前記吸入管１５に短絡する
ことにより、システム側の蒸発器から油が混入する液冷
媒が吸入されても、この液冷媒を加熱して、例えばアキ
ュムレータ内においてガス化させることができるから、
前記液冷媒が前記圧縮要素１４に吸入されて、該圧縮要
素１４内でフォーミングが生ずるのを防止することがで
き、フォーミングがなくなるまでの時間を短縮できるの
である。

【００２２】また、前記バイパス路６の吐出管１６との
接続部に、前記吐出管１６と接続する入口通路７２ａと
システム側に連通する出口通路７２ｂ及びこれら入口通
路７２ａ，出口通路７２ｂ間に位置し、前記バイパス路
６に接続する吸入連絡通路７２ｃとを備えた弁本体７２
と、該弁本体７２内に移動可能に内装され、フォーミン
グ時の冷媒流れに応動して、前記吸入連絡通路７２ｃを
前記入口通路７２ａに対し開くフォーミング応動弁体７
３とを備えた流路制御弁７１を設けることにより、フォ
ーミング時における泡状冷媒と、フォーミングしていな
い場合におけるガス冷媒との流通抵抗の差を利用して、
前記流路制御弁７１を動作させて流路を切換えることが
でき、従って、流路制御装置を電動制御する構成にする
必要がなく、簡単な構造で流路制御を行うことができる
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の密閉形圧縮機を使用した冷凍装置の冷
凍サイクルを示す説明図。

【図２】本発明の密閉形圧縮機の流路制御弁のフォーミ
ング時における動作を示す断面図。

【図３】図２の流路制御弁のＸ−Ｘ線における断面図。

【図４】従来例を示す説明図。

【符号の説明】

１１ 密閉ケーシング １１ａ 油溜 １２ モータ １４ 圧縮要素 １５ 吸入管 １６ 吐出管 ６ バイパス路 ７ 流路制御装置 ７１ 流路制御弁 ７２ 弁本体 ７２ａ 入口通路 ７２ｂ 出口通路 ７２ｃ 吸入連絡通路 ７３ フォーミング応動弁

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油溜１１ａをもつ密閉ケーシング１１内に
   モータ１２と、このモータ１２によって駆動される圧縮
   要素１４とを内装し、前記ケーシング１１に吸入管１５
   及び吐出管１６とを接続した密閉形圧縮機であって、前
   記吐出管１６と吸入管１５との間に吐出冷媒を前記吸入
   管１５に短絡させるバイパス路６を設けると共に、フォ
   ーミング検出手段をもち、フォーミング発生時、前記バ
   イパス路６を開き、前記吐出冷媒の流れを前記吸入管１
   ５への短絡流れに制御する流路制御装置７を設けたこと
   を特徴とする密閉形圧縮機。
2. 【請求項２】バイパス路６の吐出管１６との接続部に、
   前記吐出管１６と接続する入口通路７２ａとシステム側
   に連通する出口通路７２ｂ及びこれら入口通路７２ａ，
   出口通路７２ｂ間に位置し、前記バイパス路６に接続す
   る吸入連絡通路７２ｃとを備えた弁本体７２と、該弁本
   体７２内に移動可能に内装され、フォーミング時の冷媒
   流れに応動して、前記吸入連絡通路７２ｃを前記入口通
   路７２ａに対し開くフォーミング応動弁体７３とを備え
   た流路制御弁７１を設けている請求項１記載の密閉形圧
   縮機。