JPH03172583A - Compressor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To perform a heat-up before the start of a compressor properly as well as to quicken the rise time by detecting, by means of float, a sinking or floating position due to a change in specific gravity of lubricating oil following the backflow of a refrigerant, thereby detecting an amount of the refrigerant backflow. CONSTITUTION:When refrigerant gas is liquefied at low temperature and the so-called settling phenomenon that this gas flows back to the inside of a hermetically sealed vessel 1 in liquidity is produced, a level 12a of a refrigerant- lubricating oil mixed solution 17 in this vessel 1 goes up while specific gravity in this mixed solution varies according to the settling value of a refrigerant. When this settling value reaches a critical limit, a magnet float 18 set down to the fixed specific gravity is floated, operating a reed relay 19, and thereby an on-output or a critical limit signal is outputted from an output terminal 21 of a settling detector 20. After a heater coil 13 set up in an outer circumferential part of the sealed vessel 1 is energized with current and a liquid refrigerant is evaporated, a compressor is started at a time when output of the settling detector 20 comes to OFF.

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は圧縮機に係り、特に寝込みの状態を検知でき
るようにした圧縮機に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a compressor, and more particularly to a compressor capable of detecting a sleeping state.

（従来の技術） 一般に、ヒートポンプ装置は、液化しやすいガス（冷媒
ガス）を圧縮機で圧縮せしめて高圧高温状態にした後に
、凝縮器で放熱して液化させ、この冷媒液を膨張器で膨
張させ、蒸発器で周囲の被冷却媒体より熱を奪って気化
させ、再び圧縮機に吸入する冷凍サイクルを実現してい
る。(Prior art) Generally, a heat pump device compresses easily liquefied gas (refrigerant gas) using a compressor to bring it to a high pressure and high temperature state, then radiates heat and liquefies it using a condenser, and then expands this refrigerant liquid using an expander. This creates a refrigeration cycle in which the evaporator extracts heat from the surrounding medium to be cooled, vaporizes it, and then sucks it back into the compressor.

第６図は、このようなヒートポンプ装置に用いられる圧
縮機の従来例を示している。同図中、１は密閉容器であ
り、その下方側部には、冷媒ガスの吸入管２が取付けら
れ、上部中央には吐出管３が取付けられている。吸入管
２が上述の蒸発器に接続され、吐出管３が凝縮器に接続
されている。FIG. 6 shows a conventional example of a compressor used in such a heat pump device. In the figure, reference numeral 1 denotes a closed container, and a suction pipe 2 for refrigerant gas is attached to the lower side of the container, and a discharge pipe 3 is attached to the center of the upper part. The suction pipe 2 is connected to the above-mentioned evaporator, and the discharge pipe 3 is connected to the condenser.

密閉容器１内には、底部側にロータリコンプレッサ機構
からなる圧縮機構部４が装備され、その上部には、これ
を駆動するための電動機５が装備されている。６はその
回転軸、７はロータ、８はステータ、９はステータ巻線
、１０はリード線、１１は外部端子である。また、１２
は潤滑油であり、密閉容器１の底部に貯留されている。Inside the closed container 1, a compression mechanism section 4 consisting of a rotary compressor mechanism is installed at the bottom side, and an electric motor 5 for driving this is installed at the top. Reference numeral 6 denotes its rotating shaft, 7 a rotor, 8 a stator, 9 a stator winding, 10 a lead wire, and 11 an external terminal. Also, 12
is lubricating oil, which is stored at the bottom of the closed container 1.

１２ａは潤滑油液面である。潤滑油１２は、圧縮機の運
転生に、上方に汲上げられ、密閉容器１内を循環するこ
とにより電動機５を含む回転部及び摺動部を潤滑するよ
うになっている。12a is the lubricating oil liquid level. When the compressor is in operation, the lubricating oil 12 is pumped upward and circulated within the closed container 1 to lubricate the rotating and sliding parts including the electric motor 5.

ところで、ヒートポンプ装置では、特に冬期等において
、装置が停止している期間で装置周囲の温度が下がった
場合、サイクル中の冷媒ガスが液化して圧縮機内へ液状
で戻る、いわゆる寝込み現象が確認されている。ａ矢印
は、この冷媒の液戻り方向を示している。圧縮機が寝込
みの状態になると、元来圧縮機内に入っている潤滑油１
２が希釈され、この状態で圧縮機が起動されると潤滑油
１２の粘性が下がっているために圧縮機内の回転部及び
摺動部のロック事故や摩耗故障が発生するおそれがある
。By the way, in heat pump equipment, when the temperature around the equipment drops while the equipment is stopped, especially in winter, a so-called stagnation phenomenon has been observed, in which the refrigerant gas in the cycle liquefies and returns to the compressor in liquid form. ing. The arrow a indicates the liquid return direction of this refrigerant. When the compressor is in a sleep state, the lubricating oil 1 originally contained in the compressor
If the lubricating oil 12 is diluted and the compressor is started in this state, the viscosity of the lubricating oil 12 has decreased, so there is a risk of locking or wear failure of rotating and sliding parts within the compressor.

これらの事故を未然に防ぐため、現ヒートポンプ装置に
おいては運転を行なう前、つまり圧縮機が起動する前に
圧縮機をヒータにより一定時間ヒトアップし、圧縮機内
に溶は込んでいる冷媒を気化させてから運転を行なうよ
うにしている。第６図の密閉容器１を取り囲むように巻
かれているヒータ巻線１３はこのためのものである。ま
た、このヒータには、第７図に示すような密閉容器１内
への埋込み型もある。同図中、１４はヒータケース、１
５はヒータ、１６はヒータ端子である。In order to prevent these accidents, current heat pump equipment uses a heater to heat up the compressor for a certain period of time before operation, that is, before the compressor starts, to vaporize the refrigerant dissolved in the compressor. I try to drive after that. The heater winding 13 wound around the closed container 1 in FIG. 6 is for this purpose. Furthermore, there is also a type of heater that is embedded in the closed container 1 as shown in FIG. In the figure, 14 is a heater case, 1
5 is a heater, and 16 is a heater terminal.

第８図は、上述のヒートポンプ装置の運転シーケンスを
示している。FIG. 8 shows the operation sequence of the heat pump device described above.

（発明が解決しようとする課題） 従来の圧縮機では、起動前に必らずヒータにより一定時
間ヒートアップする運転シーケンスがとられていた。こ
のような運転シーケンスは圧縮機内で寝込みが既に起っ
ていると仮定して行なうもので、寝込み量にかかわらず
ヒートアップが行なわれていた。つまり、実際には冷媒
が寝込んでいないときや、寝込み量が少ないときにでも
一定時間のヒートアップを行なっている場合も十分考え
られる。このことはヒートアップのために費やされる電
力面で省電力とならないし、また、暖房時の立上り時間
を遅らせるという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) Conventional compressors have an operation sequence in which the compressor is always heated up for a certain period of time by a heater before starting. Such an operation sequence is performed on the assumption that stagnation has already occurred in the compressor, and heat-up occurs regardless of the amount of stagnation. In other words, it is quite conceivable that heat-up is performed for a certain period of time even when the refrigerant is not actually stale or the amount of stagnation is small. This does not result in power savings in terms of power consumed for heating up, and also has the problem of delaying the start-up time during heating.

また、置型のヒートポンプ装置においてはヒータを装備
していない装置もあり、この種の装置ては寝込みの状態
にかかわらずヒートポンプ装置の運転時に直ぐに圧縮機
を起動させており、その動作を何度か繰返している間に
圧縮機内の回転部及び摺動部のロック事故や摩耗故障が
発生していた。In addition, some stationary heat pump devices are not equipped with a heater, and in these types of devices, the compressor is started immediately when the heat pump device is operated, regardless of the sleeping state, and its operation is repeated several times. During repeated operations, locking accidents and wear-out failures occurred in the rotating and sliding parts of the compressor.

そこで、この発明は、信頼性が高く低消費電力で且つ暖
房時の立上り時間の速いヒートポンプ装置を構成するこ
とのできる圧縮機を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a compressor that can constitute a heat pump device that is highly reliable, consumes low power, and has a quick startup time during heating.

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は上記課題を解決するために、容器内に電動機
部及び該電動機部で駆動される圧縮機構部とこれらを潤
滑する潤滑油とが収容され、当該容器内に吸入した冷媒
を圧縮して吐出する圧縮機において、前記容器内の潤滑
油で満たされる底部に、該潤滑油の比重と液冷媒の比重
の間の比重をもつフロートを有し、該フロートが前記冷
媒の液戻りによる潤滑油の比重の変化で浮き沈みする位
置を検出することにより当該冷媒の液戻り量を検出する
検出手段を具備してなることを要旨とす（作用） 上記構成において、検出手段により圧縮機内の寝込み量
の危険限界が検出されたときのみ圧縮機起動前のヒート
アップを行い、また、その寝込み量の検出結果に基づい
て圧縮機起動前のヒートアップ時間の制御を行うことが
可能となる。したがって、圧縮機内の回転部及び摺動部
のロック事故や摩耗故障が低減して高信頼性で且つ低消
費電力の圧縮機が実現される。また、この圧縮機を用い
て暖房時の立上り時間の速いヒートポンプ装置を構成す
ることが可能となる。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes an electric motor part, a compression mechanism part driven by the electric motor part, and lubricating oil for lubricating these parts in a container. In the compressor that is housed in the container and compresses and discharges the refrigerant sucked into the container, a float having a specific gravity between the specific gravity of the lubricating oil and the specific gravity of the liquid refrigerant is provided at the bottom of the container filled with lubricating oil. and detecting means for detecting the liquid return amount of the refrigerant by detecting the position where the float rises and falls due to a change in the specific gravity of the lubricating oil due to the liquid return of the refrigerant. ) In the above configuration, the heat-up before starting the compressor is performed only when the detection means detects the dangerous limit of the amount of stagnation in the compressor, and the heat-up before starting the compressor is performed based on the detection result of the amount of stagnation. It becomes possible to control time. Therefore, locking accidents and wear-out failures of rotating parts and sliding parts in the compressor are reduced, and a compressor with high reliability and low power consumption is realized. Furthermore, using this compressor, it is possible to configure a heat pump device that has a quick rise time during heating.

（実施例） 以下、この発明の実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 5.

なお、第１図及び第２図において、前記第６図における
部材及び部位等と同一ないし均等のものは、前記と同一
符号を以って示し、重複した説明を省略する。In FIGS. 1 and 2, parts that are the same as or equivalent to those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.

圧縮機内に冷媒が戻っていない状態の液面は、前記第６
図に示したような潤滑油液面であるが、寝込みの状態に
なると吐出管３から冷媒が液状で圧縮機内へ戻り冷媒・
潤滑油混合液１７の液面１７ａは第１図に示すようにな
る。この状態でヒートポンプ装置が運転状態に入り圧縮
機が起動されると、圧縮機内の回転部及び摺動部のロッ
ク事故や摩耗故障の原因となる。The liquid level when the refrigerant has not returned to the compressor is the sixth level.
The lubricating oil level is as shown in the figure, but when the lubricating oil level becomes stale, the refrigerant returns from the discharge pipe 3 in liquid form into the compressor and the refrigerant
The liquid level 17a of the lubricating oil mixture 17 is as shown in FIG. If the heat pump device enters the operating state and the compressor is started in this state, it may cause a locking accident or wear-out failure of the rotating parts and sliding parts within the compressor.

そこで、この実施例では、第１図及び第２図に示すよう
に、密閉容器１内の潤滑油で満たされた底部に、潤滑油
の比重と液冷媒の比重の間の比重をもつマグネットフロ
ート１８と、このマグネットフロート１８が冷媒の液戻
りによる潤滑油の比重の変化で浮き沈みする限界位置を
検出するり＝ドリー−１９とを備えた検出手段としての
寝込み検出装置２０が配設されている。２１は検出装置
出力端子である。Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a magnetic float having a specific gravity between that of the lubricating oil and that of the liquid refrigerant is placed at the bottom of the closed container 1 filled with lubricating oil. 18, and a dolly 19 for detecting the limit position at which this magnetic float 18 rises and falls due to a change in the specific gravity of the lubricating oil caused by the liquid return of the refrigerant. . 21 is a detection device output terminal.

一般にヒートポンプ装置の圧縮機に使用されている潤滑
油（スニソ４　Ｇ　Ｓ　Ｄ）の比重は０．９２であり、
同装置に使用されている冷媒（フレオンＲ２２）の比重
は１．２５である。このことから、マグネットフロート
１８の比重は、０．９２から１．２５の間のものが用い
られている。The specific gravity of the lubricating oil (Suniso 4 GSD) generally used in the compressor of heat pump equipment is 0.92,
The specific gravity of the refrigerant (Freon R22) used in the device is 1.25. For this reason, the specific gravity of the magnetic float 18 used is between 0.92 and 1.25.

次に、上述のように構成された寝込み検出装置２０を有
する圧縮機の動作を説明する。Next, the operation of the compressor having the stagnation detection device 20 configured as described above will be explained.

まず、冷媒の液戻りが起っていない場合には潤滑油の比
重は０．９２であり、マグネットフロート１８の比重の
方が重いため、マグネットフロート１８は沈んでいる状
態となる。次に、冷媒の液戻りにより寝込みが起こり始
めると、第３図に示すように冷媒の寝込み量に応じて冷
媒・潤滑油混合液１７の比重が変化する。そこで、これ
以上寝込みが進行すると圧縮機起動時に回転部及び摺動
部のロック事故や摩耗故障が発生する可能性があるとい
う寝込み危険限界の冷媒の寝込み量に対応する比重のマ
グネットフロート１８を使用することにより、寝込みが
開始されて寝込み量が危険限界に達するとマグネットフ
ロート１８が浮いてリドリレー１９が作動し、寝込み検
出装置２０の出力端子２１から危険限界信号であるＯＮ
出力がなされる。第４図は、この時の寝込み検出装置２
０の出力を示している。First, when the refrigerant does not return, the specific gravity of the lubricating oil is 0.92, and the specific gravity of the magnetic float 18 is higher, so the magnetic float 18 is in a sunken state. Next, when stagnation begins to occur due to liquid return of the refrigerant, the specific gravity of the refrigerant/lubricating oil mixture 17 changes depending on the amount of stagnation of the refrigerant, as shown in FIG. Therefore, we use a magnetic float 18 with a specific gravity that corresponds to the amount of refrigerant stagnation that is at the stagnation risk limit, where if the stagnation progresses any further, there is a possibility that locking accidents or wear failures will occur in rotating parts and sliding parts when starting the compressor. As a result, when falling asleep starts and the amount of falling asleep reaches the dangerous limit, the magnetic float 18 floats, the redo relay 19 is activated, and the dangerous limit signal turns ON from the output terminal 21 of the falling asleep detection device 20.
Output is made. Figure 4 shows the sleep detection device 2 at this time.
It shows an output of 0.

そして、ヒートポンプ装置が運転を開始した時にこのリ
ードリレー１９の出力がＯＮＬ、ている場合は、密閉容
器１の外周部に設けられているヒタ巻線１３に通電して
液冷媒を気化させ、寝込み検出装置２０の出力が０ＦＦ
Ｌだ段階で圧縮機を起動させるようにする。また、ヒー
トポンプ装置が運転を開始した時にこのリードリレー１
９の出力がＯＦＦである場合は、寝込みは起っていない
か、もしくは寝込み量が危険限界以下であると判断し、
ヒートポンプ装置の運転開始時と同時に圧縮機を起動さ
せれば良い。When the heat pump device starts operating, if the output of this reed relay 19 is ONL, the heater winding 13 provided on the outer periphery of the airtight container 1 is energized to vaporize the liquid refrigerant, and the liquid refrigerant is evaporated. The output of the detection device 20 is 0FF
The compressor is started at the L stage. Also, when the heat pump equipment starts operating, this reed relay 1
If the output of 9 is OFF, it is determined that slumber is not occurring or the amount of slumber is below the dangerous limit,
The compressor may be started at the same time as the heat pump device starts operating.

第５図は、上述のヒートポンプ装置の運転シーケンスを
示している。FIG. 5 shows the operation sequence of the heat pump device described above.

なお、上述の実施例では、寝込み検出装置としてマグネ
ットフロートとリードリレーとを備え、寝込み量の危険
限界を検出するようにしたが、その検出信号の取出し方
法としては、フロートの位置を光学的に読取って出力す
る方法をとることもでき、また、寝込み量は危険限界の
みでなく、その寝込み量の程度を連続的に検出するよう
にしてもよい。In the above-mentioned embodiment, a magnetic float and a reed relay are provided as the slump detection device to detect the dangerous limit of the slump amount, but the method for extracting the detection signal is to optically detect the position of the float. It is also possible to use a method of reading and outputting the information, and it is also possible to continuously detect not only the danger limit but also the extent of the amount of sleep.

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、容器内の潤滑
油で満たされる底部に、その潤滑油の比重と液冷媒の比
重の間の比重をもつフロートを有し、このフロートが冷
媒の液戻りによる潤滑油の比重の変化で浮き沈みする位
置を検出することにより当該冷媒の液戻り量を検出する
検出手段を具備させたため、この検出手段により圧縮機
内の寝込み量の危険限界が検出されたときのみ圧縮機起
動前のヒートアップを行い、また、その寝込み量の検出
結果に基づいて圧縮機起動前のヒートアップ時間の制御
を行うことが可能となって、圧縮機内の回転部及び摺動
部のロック事故や摩耗故障が低減して高信頼性で且つ低
消費電力の圧縮機を実現することができ、また、この圧
縮機を用いて暖房時の立上り時間の速いヒートポンプ装
置を構成することができるという利点がある。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the bottom of the container filled with lubricating oil has a float having a specific gravity between the specific gravity of the lubricating oil and the specific gravity of the liquid refrigerant. Since we are equipped with a detection means that detects the amount of liquid return of the refrigerant by detecting the position where the float rises and falls due to changes in the specific gravity of the lubricating oil due to the liquid return of the refrigerant, this detection means can detect the dangerous limit of the amount of stagnation in the compressor. It is possible to perform heat-up before starting the compressor only when a It is possible to realize a compressor with high reliability and low power consumption by reducing locking accidents and wear-out failures of parts and sliding parts.In addition, this compressor can be used for heat pump equipment with a fast startup time during heating. It has the advantage that it can be configured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図ないし第４図はこの発明に係る圧縮機の実施例を
示すもので、第１図は構成断面図、第２図は寝込み検出
装置を拡大して示す構成断面図、第３図は冷媒の寝込み
量に対する冷媒・潤滑油混合液の比重の変化を示す特性
図、第４図は寝込み検出装置の検出特性を示す特性図、
第５図はこの実施例の圧縮機を用いたヒートポンプ装置
の運転シーケンスを示す特性図、第６図は従来の圧縮機
の構成断面図、第７図は従来の圧縮機におけるヒータ部
分の他の例を示す断面図、第８図は従来の圧縮機を用い
たヒートポンプ装置の運転シーケンスを示す特性図であ
る。 １：密閉容器、　　２：吸入管、 ３：吐出管、　　４：圧縮機構部、 ５：電動機、　　１２：潤滑油、 １３：ヒータ巻線、 １７：冷媒・潤滑油混合液、 １８：マグネットフロート、 １９：リードリレー ２０：寝込み検出装置（検出手段）。1 to 4 show an embodiment of a compressor according to the present invention, in which FIG. 1 is a cross-sectional view of the structure, FIG. 2 is a cross-sectional view of the structure showing an enlarged stagnation detection device, and FIG. A characteristic diagram showing the change in the specific gravity of the refrigerant/lubricating oil mixture with respect to the amount of refrigerant stagnation, FIG. 4 is a characteristic diagram showing the detection characteristics of the stagnation detection device,
Fig. 5 is a characteristic diagram showing the operation sequence of a heat pump device using the compressor of this embodiment, Fig. 6 is a cross-sectional view of the configuration of a conventional compressor, and Fig. 7 is a diagram showing other parts of the heater section of the conventional compressor. A sectional view showing an example, and FIG. 8 are characteristic diagrams showing an operation sequence of a heat pump device using a conventional compressor. 1: Airtight container, 2: Suction pipe, 3: Discharge pipe, 4: Compression mechanism, 5: Electric motor, 12: Lubricating oil, 13: Heater winding, 17: Refrigerant/lubricating oil mixture, 18: Magnetic float, 19: Reed relay 20: Sleep detection device (detection means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 容器内に電動機部及び該電動機部で駆動される圧縮機構
部とこれらを潤滑する潤滑油とが収容され、当該容器内
に吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機において、 前記容器内の潤滑油で満たされる底部に、該潤滑油の比
重と液冷媒の比重の間の比重をもつフロートを有し、該
フロートが前記冷媒の液戻りによる潤滑油の比重の変化
で浮き沈みする位置を検出することにより当該冷媒の液
戻り量を検出する検出手段を具備してなることを特徴と
する圧縮機。[Scope of Claims] A compressor in which an electric motor section, a compression mechanism section driven by the electric motor section, and lubricating oil for lubricating these are housed in a container, and compresses and discharges refrigerant sucked into the container. , a float having a specific gravity between the specific gravity of the lubricating oil and the specific gravity of the liquid refrigerant is provided at the bottom of the container filled with lubricating oil; A compressor characterized by comprising a detection means for detecting a liquid return amount of the refrigerant by detecting a position where the refrigerant rises and falls.