JPH0339864A - 低温用冷凍圧縮機 - 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〕 本発明は、吸入ガスＤ過熱によって生ずる冷凍能力の低
下を防止するとともに低温域の運転範囲の拡大を可能と
した低温用の冷凍用圧ｍ＝に関する。

〔従来の技術〕

従来の吸入ガスにより電ｍ＊を冷却する構造り密閉形冷
凍用圧＃ｆ機は、電動機冷却に伴なう吸入ガスの加熱に
より、吸入ガスの比体積が大きくなり、冷媒ｖｆＩ項量
が低下して冷凍能力が低下するとの問題がある。

この１頃向は低温用になればなるほど大きくなる更に雇
低濫用では、冷凍能力の低下の皐ならず、電ｌＩｂ機の
冷却によって、圧縮室に吸入される前の鉄人ガス温度は
高温になりすぎて、吐出ガス温度が異常に高くなり、冷
凍用圧ｉａ礪として使用できなくなる。このように従来
り冷凍用圧縮機は、吸入ガスの加熱による冷凍能力の低
丁訃よび、冷凍用圧縮機として実用上の使用範囲が限ら
れていた。

〔発明が解決しようとする課１遣〕 本発明は前記従来技術り間４点を解決し、低温使用にｐ
いても吸入ガスの〃口熱による損失を防止し、冷凍能力
を確保すると共３こ、吐出ガス温度り上昇を防止し、低
温用としての使用範囲の拡大を図るものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、凝ｍ器で凝縮した液冷媒を
第二減圧装置で減圧し、その減圧冷媒の潜熱で、電動ｆ
！４の冷却Ｖこより加熱された吸入ガスを圧縮室吸入前
で再冷却し、加熱損失を防止する。吸入ガスを冷却した
減圧冷媒は、圧縮途中の圧縮室Ｖこ吸入して吸入ガスと
共に圧縮吐出して再び凝縮器で凝縮する。このように減
圧冷媒を圧縮途中り圧縮室より注入させることは通常の
容積形圧婦機であれば可能である。特に圧縮途中の中間
圧力室が形Ｆ＆されるスクロール式圧＊ａ機、スクリエ
ー式圧縮礪には適して′Ｊ？ｊｌＪ、例えばスクロール
式圧縮機では特開昭５７−７６２８９号にその構造の一
例が示されている。

本発明は減圧冷媒の潜熱で電動機に上り力り熱された吸
入ガスを冷却することにより従来技術の問題点０屏決を
図るものである。他の方法とし吸入ガスを直接圧縮室に
吸入し、モータ等による吸入ガスｌｌｉり７７０熱を防
ぐと共にモータを前記減圧冷媒の潜熱で冷却し、前記ε
同様に圧縮途中に注入することによって同等の効果が得
られるようにしたものである。

〔作用〕

前述の構成により、電動機を冷却するここにより加熱膨
張し比体積が増加した吸入ガスは圧縮室へ吸入される前
に冷却された後に吸入Ｉｆ縮される。このため吸入ガス
の加熱による冷凍化力の低下を防止できる。又冷却され
た吸入ガスを吸入圧縮することにより吐出ガスの温度も
下げることができる。スクロール式又はスクリュー式冷
凍圧縮機は圧縮途中の中間圧力室が形Ｆｙ、されるため
吸入ガスを冷却した減圧冷媒を容易に圧縮途中り圧縮室
に注入することができる。この減圧冷媒の注入口を吸入
口に連通しない位置に設けることにより、吸入ガスの流
量を低下させることなく注入が０］″能である。

注入された減圧冷媒は吸入ガスと共に圧縮吐出され、＠
縮器で凝縮し、循環するつ 〔実施例〕 第１図〜第２図に、本発明の実施例を示す。

第１図にＪｐＶｓて、１は本発明による圧縮機であり、
本実施例では、スクロール式としている。この圧縮機１
と凝縮器２、第１減圧装置５、蒸発器８ｐよび凝縮器２
とｇ１減圧装置５の途中から分岐し圧縮機２の冷媒注入
管８とを接続する第２減圧装置１１４を介在した′Ｗ路
から冷凍サイクルを形成している。

圧縮機１は、ケーシング６内を吸入圧力としている。吸
入・１１７より冷媒ガスはケーシング６内に導かれ、７
レーム１２に固定されｆｃ４動機動機１同０ けらｍしたガス通路１９を通り、固定スクロール式Ｏの
外周近くに設けら１また圧縮室吸入口７より圧ａ礪ａ部
に吸入され、′４駆動１２により駆動されるクランク４
４１ｉ　１．ｉ、旋回スクロール１５の旋回運動により
圧縮され、固定スクロール１Ｏｆ２）中央部１２接続さ
れた吐出管工８よつ吐出される。

ＩＩ！ｉ１Ｍスクロール１０にはインジェクン冒ン穴と
して圧縮途中の空間へ開口される注入口１１ａ。

１１ｂを有−ｒる。該注入口１　１　ａ　Ｉ　ｌ　１　
１）には、前記第２＄．圧長置仝に連通した冷媒注入管
８に接続される吸入ガス冷却器９が接続されている。１
４は潤滑油である。

次に動作について説明する。

吸入管１７より吸入された冷媒ガスは電ｇｌｌ１機１８
０周囲を流れることによりｉｔ電動機１８冷却する。こ
のため吸入ガスは加熱膨張する。この加熱ｌｅ張により
、同一体積の冷媒ガスを吸入圧縮する場合、ガスの圧縮
仕事は加熱量の程度によらず一定となるが、圧縮重量流
量が低減し、圧縮仕事量に対する圧縮重量流量が低下し
、圧縮機の効率が低下する。これを通常加熱損失と呼ん
でいる。この加熱損失は極力小さくすることが１ましい
が、吸入ガスでｔｍｔ＊を冷却する構造ＯＩＥ縮機では
避けられない。

以上のように加熱された冷媒ガスは通路１９を通り固定
スクロールＩＯとケーシング６で形成される空間に導か
れる。こ７）空間には吸入ガス冷却器９が設けられてｊ
ｒ　Ｄ　％　この吸入ガス冷却器９によって、吸入ガス
は圧縮Ｍｇ＆人口７に吸入される前で再冷却される。

この吸入ガスの冷却は、凝縮機２で＃！縮された液冷媒
を第２減圧装置Φにて減圧し、その減圧冷媒の潜熱と電
動機１８により加熱され高温となった吸入ガスと吸入ガ
ス冷却器９にて熱交換するととにより笑ｍされる。この
吸入ガスと熱交換された冷媒は固定スクロールに設けた
注入口１１ａ。

１１ｂより圧縮途中に注入され、前記のｙ口く冷却され
て圧縮室吸入口７より吸入圧縮途中の冷媒と合流し、吐
出ｆ１８より吐出され凝縮器２にて凝縮されて循櫨する
。

以上・Ｄ如く、本発明によれば、電動機１８により加熱
された吸入ガスを再冷却することができ、性能向上する
ことができる。

更に、本発明を、超低温用の冷凍サイクルに適用した場
合、より大きな効果を発揮する。即ち、超低温用の場合
、吸入ガス圧力は低圧で希薄なガスとなるが、この希薄
ガスを圧縮するための圧縮動力は所定を要する。このた
め、低温用で使用すればするほど、吸入ガスの加熱程度
は大きくなり、加熱損失の増加による損失は非常に大き
なものとなる。−例として、冷媒として、フロン２２を
使用して、蒸発温度を一６０°Ｃ程度とすると加熱損失
による効率低下は２０％以上にも達する。本発明ではこ
の効率低下を改善すると共に、更に、より重大な効果を
発揮する。即ち、同一条件の試算に分いて、！動機１３
による吸入ガスＤ加熱量は約８０℃橿度となる。このよ
うな高温になるため吸入ガス冷却器９を有しない従来の
冷凍ブイフルルでは吐出ガス温度の異常上昇と圧縮機の
過熱高温のため、運転が不可能となる。

しかしながら、本発ＩＩＡによれば、吸入ガスの再冷却
により、かかる超低温用の条件でも運転できるようにな
る。

ｉｉ２図は、本発明の別の実施例を示す。第１図に示し
た実施しｌとの差異は、吸入管１７より吸入された冷媒
ガスはわｒかな隙間をもってほぼ直接的に圧縮室吸入口
７に導入されること、ｋよび第１図の吸入ガス冷却器９
の代替とし、電Ｉ２１′＠冷却器２０が第２減圧装置４
に連通した冷媒注入管８と固定スクロールＩＯＫ設けた
注入口１１ａｔｌｌｂＫ接続されていることである。本
実施例において、吸入ガスは電動機１８により加熱され
ることがないため性能の低下が発生しないこと、一方電
動機１Ｂは電動機冷却器２０により冷却される、電動機
冷却器２０の原理は第１図の吸入ガス冷却器と同じであ
るので説明を省略する。

本実施例によっても第１図と同様な効果が得られる。第
１図、第２図の実施例では、注入口を２ケ所としている
が、１ケ所でも良いし、又、２ヶ以上としても同様の効
果が得られるＤは８及するまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、吸入ガスＤ７１０熱損失を低減できる
のみならず、超低温用ｖｃｐいては従来では、電動機に
よる加熱により吸入ガス温度の異常高温により運転でき
なかった条件の運転が、運転可能となり、従来に比べ低
温側の運転範囲を拡大できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例θ冷凍圧縮機の儲或図を示す
。 第２図は他の実施例の冷凍圧縮機の構成図を示す。 ｌ・・・圧ｍ機　　２・・・凝縮器　　８・・・蒸発器
４・・・第２減圧装置 吸入ガス冷却器　　１ １ａ、１１ｂ・・・注入口 ・・・電動機冷却器。 ５・・・第１減圧装置 ０・・・固定スクロール １８・・・ＷＬｔｌｈ機 ９・・・ ０ 寥１（２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷凍圧縮機には吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力と
   なる圧縮室が形成され、この中間の圧力となる圧縮室に
   減圧した冷媒を注入する注入口を有する冷凍用圧縮機と
   凝縮器と第一、第二減圧装置と蒸発器にて冷媒回路を形
   成する冷凍サイクルにおいて、 凝縮器で凝縮した液冷媒を第二減圧装置で減圧し、この
   減圧冷媒の潜熱によって、電動機の冷却により過熱され
   た吸入ガスを冷却した後に、上記減圧冷媒を前記注入口
   より、中間の圧力となる圧縮室に注入すると共に、吸入
   ガスは圧縮室吸入口より吸入され圧縮されることを特徴
   とする冷凍用圧縮機。 ２、吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力となる圧縮室が形
   成され、この中間の圧力となる圧縮室に減圧した冷媒を
   注入する注入口を有する冷凍用圧縮機と、凝縮器と第一
   、第二減圧装置と蒸発器よりなる冷凍サイクルにおいて
   、 冷凍用圧縮機に導入された吸入ガスを直接又は加熱を防
   止して圧縮室吸入口より吸入圧縮し、凝縮器で凝縮した
   液冷媒を第二減圧装置で減圧し、当減圧冷媒の潜熱によ
   り電導機を冷却し、当減圧冷媒は前記注入口より中間の
   圧力となる圧縮室に注入することを特徴とする冷凍用圧
   縮機。