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1. JP1991149390 - スクロール圧縮機の始動方法

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[ JA ]
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明はスクロール式の圧縮機を搭載した冷凍機の始動に関するものである。
従来の技術
圧縮機の始動方法に関する従来例として、特開昭61−213556号公報(圧縮式冷凍装置の起動方法)を参照する。この従来例には、スクロール圧縮機のような、駆動軸の回転方向を逆にすると気体の流れの方向が逆になる圧縮機を搭載した冷凍機は、冷凍機の停止中に圧縮機の中に多量に寝込んだ冷媒の液体のために、正規の回転方向に回転させることが困難であるが、始動時に、先ず圧縮機を正規の方向と逆に回転することにより、圧縮機構の中の液体を排除して、圧縮機の始動困難や、圧縮機の破損を回避する技術が開示されている。又、この公開特許の実施例に共通したひとつの懸念される現象として、正規運転を停止した時に圧縮機が逆転して音を発したり、油の一部が吸入管路に溜る問題に対処するために通常吸入側に設けられている逆止弁等が、この始動方式の最初の逆転の妨げになることが問題として提起されており、この問題の解決のために、冷凍機が正規な運転状態から停止する時に本来冷暖房を切り替えるための四方弁を逆転防止のために一時的に逆側に切り替えて前記の始動時の逆転の妨げとなる逆止弁を不要にする方法が示されている。
発明が解決しようとする課題
上述したように、従来の冷凍機の始動方式では、冷暖房を切り替えるための四方弁と、圧縮機の停止時に、この四方弁を一時的に逆側に切り替える装置が必要である。この四方弁の一時的切り替え時には、大きな逆流音と衝撃が発生する。また、冷凍機の運転条件によっては、圧縮機の四方弁が一時的に切り替わって、冷凍機の各部の圧力が安定するまでに、圧縮機が逆転を始めて騒音を発することがある。また、冷暖房を切り替えるための四方弁を有しない冷凍機の場合は、これに代わる電磁弁が必要になり、その冷凍機が高価になる。
また、弁体が常に閉止している逆止弁を使用すると、逆転したときに圧縮機構の液体を吸入側に排除することができず、圧縮機の始動が困難になる。
課題を解決するための手段
以上に述べた従来の冷凍機の始動方式の問題点を解決するための第1の技術的手段は、密閉容器の内部に電動機と圧縮機構を配設し、この圧縮機構を、固定鏡板の上に固定渦巻羽根を形成した固定渦巻羽根部品と、前記固定渦巻羽根と噛み合って複数個の圧縮作業空間を形成する旋回渦巻羽根を旋回鏡板の上に形成した旋回渦巻羽根部品と、この旋回渦巻羽根部品の自転を防止する自転拘束部品と、この渦巻羽根部品を旋回駆動するクランク軸とを含んで構成し、この圧縮機構の吐出口またはその近傍の圧縮気体の吐出通路に、重力またはバネによって吐出弁座とこの吐出弁座を開閉する吐出弁体との間隔をあける方向に付勢するとともにこの吐出弁体の周囲に吐出気体の通路を形成した吐出逆止弁を設けた圧縮機の吸入通路、または、この圧縮機を搭載した冷凍機の吸入通路に液体を一時的に多量に貯溜する液分離器(アキュームレータ)を設けて形成した冷凍機の始動時に、一時的に、圧縮機の標準的な回転速度よりも低い回転速度で、圧縮機の正規の回転方向と反対の方向に回転させた後に、正規の回転方向に回転させて始動することである。問題点を解決するための第2の技術的手段は、密閉容器の内部に電動機と、圧縮機構を配設し、この圧縮機構を、固定鏡板の上に固定渦巻羽根を形成した固定渦巻羽根部品と、この固定渦巻羽根と噛み合い複数個の圧縮作業空間を形成する旋回渦巻羽根を旋回鏡板の上に形成した旋回渦巻羽根部品と、この旋回渦巻羽根部品の自転を防止する自転拘束部品と、この渦巻羽根部品を旋回駆動するクランク軸とを含んで構成し、前記の圧縮機構の吸入口またはこの圧縮機を搭載した冷凍機の吸入通路に、重力またはバネによって吸入弁座とこの吸入弁座を開閉する吸入弁体とこの間隔をあける方向に付勢するとともにこの吸入弁体の周囲に吸入気体の通路を形成した吸入逆止弁を設けた圧縮機、または、この圧縮機を搭載した冷凍機の吸入逆止弁の上流の吸入通路に、液体を一時的に多量に貯溜する液分離器(アキュムレータ)を設けてなる冷凍機の始動時に、一時的に、標準的な回転速度よりも低い回転速度で、圧縮機の正規の回転方向と反対の方向に回転させた後に、正規の回転方向に回転させて始動することである。
作用
本発明の第1の技術的手段の作用は、圧縮機構の吐出口またはその近傍の圧縮気体の吐出通路に設けた吐出逆止弁の吐出弁座と吐出弁体の間が、重力またはバネによって間隔をあける方向に付勢されているために、始動時に、圧縮機を低速で逆転させても、吐出弁体が吐出弁座を閉止することなく寝込んだ液体を吸入側に配置した液分離器(アキュムレータ)に逆流させて一時貯溜させて、圧縮空間と吸入通路の液体を排除して正規方向回転の始動を容易にし、正規回転からの圧縮機の停止時には弁体の前後圧力の差が大きくこの圧力差によって、吐出弁体が移動して吐出弁座を閉塞して圧縮機構の逆転が防止できる。本発明の第2の技術的手段の作用は、圧縮機構またはこの圧縮機を搭載した冷凍機の吸入通路に設けた吸入逆止弁の吸入弁座と吸入弁体の間が、重力またはバネによって間隔をあける方向に付勢されているために、始動時に、圧縮機を低速で逆転させても吸入弁体が吸入弁座を閉止することなく寝込んだ液体を吸入側に配置した液分離器(アキュムレータ)に逆流させて一時貯溜させて、圧縮空間と吸入通路の液体を排除して正規方向回転の始動を容易にし、正規回転からの圧縮機の停止時には弁体の前後圧力の差が大きくこの圧力差によって、弁体が移動して弁座を閉塞して圧縮機構の逆転が防止できることである。
実施例
第1図は、本発明の請求項1に関する一実施例の圧縮機の断面図で、第2図は請求項2に関する一実施例の吸入逆止弁部の拡大図である。密閉容器1の内部の下方に圧縮機構2を固定し、上方にこれを駆動する電動機3の固定子4を固定し、この電動機3の回転子5に圧縮機構2を駆動するクランク軸6を結合し、密閉容器1の下方の圧縮機構2の周囲を潤滑油溜7である。圧縮機構2は、固定鏡板8に一体に形成した固定渦巻羽根9を有する固定渦巻羽根部品10と、この固定渦巻羽根9と噛み合って複数個の圧縮作業空間14を形成する旋回渦巻羽根11を旋回鏡板12の上に形成した旋回渦巻羽根部品13と、この旋回渦巻羽根部品13の自転を防止して旋回のみをさせる自転拘束部品15と、この旋回鏡板12の渦巻羽根11の反対側に設けた旋回駆動軸16と、クランク軸6の主軸18の内方に設けこの旋回駆動軸16が嵌入する偏心軸受17と、このクランク軸6の主軸18を支承する主軸受19を有する軸受部品21と、旋回鏡板12の背面の旋回鏡板背面20から微小な間隔の隙間をおいてこの旋回渦巻羽根部品13の軸方向の動きを制限する鏡板移動制限面23を配置する。クランク軸6の主軸18と旋回鏡板背面20の間に油ポンプ円筒内壁を設け、旋回駆動軸16の外方とこの油ポンプ円筒内壁との間にポンプ環25を配置し、この油ポンプ円筒内壁の一端を旋回鏡板背面20で閉塞し、他端を油ポンプ端板で閉塞して、油ポンプを構成している。潤滑油溜7の潤滑油は油吸込通路31からこの油ポンプに吸い込まれ、油吐出口から油吐出室に入り、油吐出室の潤滑油は、主軸受19を潤滑した後、バランスウエート室36へ排出される。油吐出室32の潤滑油の他の部分は、偏心軸受17を潤滑した後、バランスウエート室36へ排出される。鏡板移動制限面23に、旋回鏡板背面20と摺動自在に、鏡板移動制限面23と旋回鏡板背面20との隙間を油ポンプ側の吐出圧力が作用する面と、外周部のそれよりも低い圧力が作用する面とに仕切る環状の環状密封帯を配置する。圧縮機の吸入管45から吸入された冷媒気体は、液分離器(アキュムレータ)46を経て、圧縮機構2の吸入口47から圧縮機構2に入り、圧縮作業空間14で圧縮され、下向きに形成した吐出口48から、この吐出口の出口に設けた吐出弁座49とこの吐出弁座49に間隔をあけて対面させた吐出弁体50とこの吐出弁体50の周囲に吐出逆止弁通路51を形成した吐出逆止弁52を経て、吐出マフラー54の内部、固定鏡板8に設けた吐出通路55、軸受部品21に設けた吐出通路56を通り、電動機3と圧縮機構2の間の電動機下方の吐出室57に吐出される。吐出弁体50は、重力により吐出口48を開口している。この吐出冷媒気体は、電動機周辺通路58から電動機上方吐出室59を通過して電動機3を冷却の後、吐出室60を経て、吐出管61から圧縮機の外に導かれる。冷凍機を長時間停止した時などは、圧縮機の内部に潤滑油に加えて多量の冷媒液体が溜まっている。この状態で、正規の回転の逆方向に低速で回転させれば、圧縮機内の液体は、吐出逆止弁から圧縮機構に向かって流れる。しかし、吐出弁体50の周囲の吐出逆止弁通路51の液体の速度は大きくないから、吐出弁体50を重力に抗して吐出弁座49に押し付けるだけの圧力損失は発生しない。このため、逆転による圧縮機内の流体の逆流は継続する。圧縮機構から逆流した液体は液分離器(アキュムレータ)46に貯溜される。第2図は、本発明の特許請求範囲第2項に関する実施例の圧縮機の部分図で、前記特許請求範囲第1項に示した吐出弁座49、吐出弁体50、吐出逆止弁通路51からなる吐出逆止弁52が無い。液分離器(アキュムレータ)46から圧縮機構2の吸入口47の間に吸入逆止弁70を配設する。この吸入逆止弁70を、液分離器(アキュムレータ)46の側に吸入弁座71、吸入弁体72、吸入弁体72を吸入座71から離す方向に付勢する吸入逆止弁バネ73、吸入弁体72の周りに形成した吸入逆止弁通路74、吸入弁体の過剰な移動を制限する吸入弁体移動制限金具75等で構成している。
発明の効果
本発明の効果は、上に述べたように、スクロール圧縮機を搭載した冷凍機は、四方弁を有しない場合でも、改良した構造の逆止弁を使用するだけで圧縮機の始動が容易にできること、四方弁を有する場合でも、冷凍機の正規運転からの停止時に複雑な方法で四方弁を逆側に接続する必要がなく、簡単にして安価に確実な始動方式を構成できることである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例におけるスクロール圧縮機の始動方法を示す部分断面図、第2図は、本発明の第2の実施例におけるスクロール圧縮機の始動方法を示す要部断面図である。
1……密閉容器、2……圧縮機構、3……電動機、4……電動機固定子、5……電動機回転子、6……クランク軸、7……潤滑油溜、8……固定鏡板、9……固定渦巻羽根、10……固定渦巻羽根部品、11……旋回渦巻羽根、12……旋回鏡板、14……圧縮作業空間、15……自動拘束部品、16……旋回駆動軸、17……偏心軸受、18……主軸、19……主軸受、20……旋回鏡板背面、21……軸受部品、45……吸入管、46……アキュムレータ、47……吸入口、48……吐出口、49……吐出弁座、50……吐出弁体、51……吐出逆止弁通路、52……吐出逆止弁、55、56……吐出通路、57……電動機下方吐出室、60……吐出室、61……吐出管。