(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器に収納された回転式圧縮機構及びそれを駆動する電動機、前記回転式圧縮機構により圧縮された冷媒を密閉容器外部に吐出する吐出管、前記密閉容器内下部に形成されて前記回転式圧縮機構が浸漬される潤滑油溜め部、前記潤滑油溜め部内に配置されて密閉容器外部から導入した冷媒を潤滑油と熱交換させた後密閉容器外部に排出する冷媒通路とからなる回転式圧縮機と、高温高圧の冷媒を放熱冷却する放熱器と、冷媒入口から入った冷媒を２つの冷媒出口から切り換え自在に吐出する３方弁と、前記回転式圧縮機に密着させた温度検知手段からの出力に基いて前記３方弁の切り換えを制御する制御手段と、前記放熱器とは別に高温高圧の冷媒を冷却する凝縮器とを有し、前記回転式圧縮機の吐出管と３方弁の冷媒入口とは前記放熱器により接続され、前記３方弁の一方の冷媒出口が前記冷媒通路の冷媒導入口に、もう一方の冷媒出口が前記冷媒通路の冷媒排出口と共に前記凝縮器の冷媒入口に接続されてなる冷凍サイクルを構成し、前記制御手段は前記温度検知手段の出力が第一の設定温度よりも高くなった時に前記３方弁を冷媒が前記冷媒通路の冷媒導入口に接続された冷媒出口に流れるように切り換え、第一の設定温度よりも低い第二の設定温度を下回ったときに前記凝縮記の冷媒入口に接続された冷媒出口に流れるように切り換えるものであることを特徴とする回転式圧縮機の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、密閉型回転式圧縮機の冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特公昭５８−１０５８８号公報にあるように、従来、圧縮機構の冷却構造としては、図４に示すように、吐出冷媒ガスを密閉容器ａの外部に導き、予備熱交換器ｂで吐出冷媒ガスの冷却を行い、再び密閉容器ａに戻す中間冷却の方式がある。しかしこの中間冷却方式では、予備熱交換器ｂを大量の吐出冷媒が通過するため、前記密閉容器ａ内に戻ってくる冷媒は、ほとんどの場合が乾き蒸気であり、予備熱交換器ｂの冷却が著しく大きい場合には蒸気の一部が液化される。また乾き蒸気の場合は、圧縮機構ｃの周囲の潤滑油をほとんど冷却しないため、圧縮機構ｃの冷却効果が得られないものである。また戻りガスが液を含む場合には、潤滑油の中に液冷媒が入り、加熱されて蒸発して潤滑油が冷却されるため、圧縮機構ｃの冷却効果は得られるが、液冷媒の蒸発によって潤滑油が発泡し、潤滑油吸入口ｄより前記液冷媒の冷媒ガスが吸込まれ、潤滑を阻害してしまう欠点がある。
【０００３】
また他の冷却方式として、図５に示すように圧縮機ｅ、凝縮器ｆ、キャピラリチューブｇ、蒸発器ｈを環状に連結した冷凍サイクルにおいて、凝縮器ｆより高圧液化冷媒を引き出し、前記液化冷媒をシリンダｉ内に直接注入するインジェクション方式なるものがある。このインジェクション方式においては、圧縮機構ｊを直接冷却する効果は得られるが、注入された冷媒を再び、圧縮するという無駄な圧縮工程があるため、圧縮機の効率は逆に低下するものである。
【０００４】
また、図６に示すように、冷媒の密閉容器内通路と並列の冷媒通路を形成する放熱器９内で滞溜した吐出冷媒ガスを放熱器にて冷却し、液冷媒を作って圧縮機構を冷却する方法は、自然循環によるため、大きな冷却効果が得られない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとく従来の技術では、冷媒回路中冷却された液冷媒の一部又は全部を圧縮機構内に戻すため、液冷媒の潤滑油内での発泡による潤滑不良又は、無駄な圧縮工程による効率の低下があった。また、図６に示したように、冷媒回路と並列の冷媒通路を形成する方法では、冷媒通路内を流れる冷媒が自然対流のため、冷却効果が少ないという課題を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来例の課題を解決するもので、潤滑不良、圧縮工程による効率の低下を起こさずに、大きな冷却効果を得ることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、回転式圧縮機構から吐出された冷媒を冷却する放熱器と密閉容器の潤滑油溜め部を通る冷媒通路を配設し、前記放熱器と前記冷媒通路の間に３方弁が接続され、回転式圧縮機に密着させたサーミスタの温度検知手段により、検知信号が設定値に達すると前記３方弁が前記冷媒通路側に開かれ、検知信号が設定値以下の場合は、前記３方弁は冷媒通路側を閉じ、冷媒は、冷凍サイクル内を循環するものである。
【０００８】
また、検知信号が一定時間設定値以上であれば、回転式圧縮機への通電をＯＦＦする制御手段を有する。
【０００９】
【作用】
本発明は、回転式圧縮機構から吐出された高温高圧の冷媒を冷却する冷凍サイクル中の凝縮器とは別の第２の放熱器によって低温高圧の液冷媒とし、密閉容器内の潤滑油溜め部を通る冷媒通路での液冷媒による潤滑油との熱交換を行うことにより、回転式圧縮機の潤滑作用を損うことなく、また圧縮工程での効率の低下を起こさずに、効果的に回転式圧縮機を冷却することができる。
【００１０】
また、前記放熱器と前記冷媒通路の間に接続された３方弁が、回転式圧縮機に密着させたサーミスタの温度検知手段により、検知信号が、設定値に達すると前記３方弁が前記冷媒通路に開かれ、回転式圧縮機の冷却をし、検知信号が、設定値以下であれば、３方弁は冷媒通路側を閉じ、冷凍サイクル内を循環する。この時、前記放熱器は、冷凍サイクル中の凝縮器と共に冷媒の冷却に寄与する。
【００１１】
検知信号が一定時間設定値以上であれば、制御手段に内蔵されるタイマーの信号で、回転式圧縮機への通電をＯＦＦし、前記回転式圧縮機の過熱を防止する。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の一実施例における回転式圧縮機の冷却装置について図面と共に説明する。
【００１３】
図１において、１は密閉容器で、内部の上方には電動機部の固定子２と回転子３が配置され、またその下方には、前記電動機からの動力でもって回転する圧縮機構４が配設されている。圧縮機構４は、潤滑油溜め部５に浸漬している。６は潤滑油溜め部５の油面下で、密閉容器１の外側から、密閉容器１の内側に入り再び外側へ冷媒通路を形成している。
【００１４】
上記構成からなる回転式圧縮機１６は、吐出管７より放熱器８を通り、通電，非通電により冷媒回路を矢印１４，矢印１３に切換える３方弁９のソレノイドに通電されたとき冷媒は矢印１４の方向に流れ、冷媒通路６，凝縮器１０，膨張弁１１，蒸発器１２を通り、圧縮機に戻る冷凍サイクルを構成する。
【００１５】
したがって、圧縮機構４から吐出された吐出冷媒ガスは、密閉容器１内から吐出管７を経て、放熱器８，冷媒通路６，凝縮器１０，膨張弁１１，蒸発器１２を通過して再び圧縮機構４に吸入される。このとき圧縮機構４から吐出された高温高圧の吐出冷媒ガスは、放熱器８で冷却され低温高圧の冷媒液となり、冷媒通路６で潤滑油との熱交換を行い、冷媒液は冷媒通路６の中で蒸発潜熱を奪って高温高圧の冷媒ガスとなり潤滑油を冷却する。
【００１６】
３方弁９のソレノイドに通電されないとき冷媒は矢印１３の方向に流れる。このとき放熱器８は凝縮器１０と共に冷媒の冷却に寄与し冷房能力の増加が見込まれる。
【００１７】
次に図２と図３と共に３方弁９の動作を説明すると、図１に示す、温度検知用サーミスタ１５は、回転式圧縮機１６の温度検知手段で、本実施例では、密閉容器１の外郭表面で潤滑油溜め部５の油面下に密着している。図２において、温度検知用サーミスタの検知信号は制御部に入り、制御部１７内で設定値との判断により、３方弁９のソレノイドに通電，非通電の制御を行う。
【００１８】
図３において、温度検知用サーミスタ１５の検知温度Ｔが、制御部１７内の設定値Ｔ１（本実施例では１２０℃）になったとき、３方弁９のソレノイドに通電し、設定値Ｔ２になったとき、非通電となる。
【００１９】
したがって、回転式圧縮機１６の温度が高温となり温度検知用サーミスタ１５の検知温度Ｔが、制御部１７内の設定値Ｔ１になったとき、３方弁９のソレノイドに通電し、低温高圧冷媒が矢印１４の方向に流れ、冷媒通路６の中で蒸発潜熱を奪って高温高圧の冷媒ガスとなり潤滑油を冷却し、回転式圧縮機１６の温度を下げる。回転式圧縮機１６の温度が下がり、次に温度検知用サーミスタ１５の検知温度Ｔが、制御部１７内の設定値Ｔ２（実施例では１１０℃）になったとき、３方弁９のソレノイドに非通電とし、冷媒が矢印１３の方向に流れる。このとき放熱器８は凝縮器１０と共に冷媒冷却のために使われる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は上記説明から明らかなように、回転式圧縮機構から吐出された高温高圧の冷媒を冷却する、冷凍サイクル中の凝縮器とは別の第２の放熱器によって低温高圧の液冷媒とし、密閉容器内の潤滑油溜め部を通る冷媒通路での液冷媒による潤滑油との熱交換を行うことにより、回転式圧縮機の潤滑作用を損うことなく、また圧縮工程での効率の低下を起こさずに、効果的に回転式圧縮機を冷却することができる。
【００２１】
また、前記放熱器と前記冷媒通路の間に接続された３方弁が、回転式圧縮機に密着させたサーミスタの温度検知により、回転式圧縮機が高温となり検知温度が、設定値以上になったとき、前記冷媒通路に３方弁が開かれ、回転式圧縮機が冷却され、回転式圧縮機が高温でない設定値以下であれば、３方弁は、冷媒通路側を閉じ、冷媒は冷凍サイクル中の凝縮器側へ流れ、冷媒通路には流れない。
【００２２】
また、回転式圧縮機の過熱状態が続き、一定時間以上サーミスタによる検知温度が、設定値以上であれば、回転式圧縮機への通電をＯＦＦし、過熱を防止するなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における回転式圧縮機の冷却装置を設けた冷凍サイクルの構成図
【図２】同装置のブロック図
【図３】同装置の動作波形図
【図４】従来例における圧縮機の断面図
【図５】同冷凍サイクルの構成図
【図６】同構成図
【符号の説明】
１  密閉容器
２  固定子
３  回転子
４  圧縮機構
５  潤滑油溜め部
６  冷媒通路
７  吐出管
８  放熱器
９  ３方弁
１０  凝縮器
１１  膨張弁
１２  蒸発器
１３  冷媒の流れ
１４  冷媒の流れ
１５  サーミスタ
１６  回転式圧縮機
１７  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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