JPH01172687A - 渦形コンプレッサーにおける温度検知用ソレノイド弁 - Google Patents

渦形コンプレッサーにおける温度検知用ソレノイド弁

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JPH01172687A
JPH01172687A JP63178314A JP17831488A JPH01172687A JP H01172687 A JPH01172687 A JP H01172687A JP 63178314 A JP63178314 A JP 63178314A JP 17831488 A JP17831488 A JP 17831488A JP H01172687 A JPH01172687 A JP H01172687A
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impedance
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David H Eber
デイヴイット　エイチ．エバー
Peter A Kotlarek
ピーター　エイ．コットラーレック
Ronald W Okoren
ロナルド　ダブリュウ．オコーレン
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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〕 本発明は渦形コンプレッサーを有する冷却システム、特
に、排出開口をカバーするため固定渦形プレートの後側
に当接してそれを閉鎖する弁に関する。
〔従来の技術〕
渦形コンプレッサーを有する冷却システムは排出ガスの
過熱や、停止中の逆流や、モータの電線の不適切な接続
による逆回転を処理するように設８干される。
現在のシステムは、コンプレッサーの密閉シェルから導
かれる排出ラインに取付られた温度センサーを使用する
ことによって過熱を防いでいる。
コンプレッサーのモータは、所定の温度限界を検知した
ことに応答して遮断される。しかしながら、この過熱防
止法は、低流量比の状態でしばしば高温となる冷却シス
テムにおいては不適切である。
渦形コンプレッサーではその流量比は非常に低くなるこ
とがあるため、外部に取付られたセンサーがその問題を
検知する前に、固定渦形プレートの排出開口部にある冷
媒が安全な操作温度をこえてしまうことがおこる。それ
にも拘らず、そのような過熱防止法はまだ使用されてい
る。
停止中における逆流防止は、現在、固定渦形プレートの
排出開口の上に直接、逆止弁を単に備えることによって
行われている。停止時、その逆止弁は高圧排出ガスが渦
形プレートへ再び戻るのを防止する。さもないと、その
逆流によって、コンプレッサーの回転方向が急速に逆転
し、軌道を描いて回る渦形プレートが非常な高速度で逆
駆動してしまうことになる。そのような急速な逆回転は
、渦形コンプレッサーのスイングリンク（モータと、軌
道を描いて回る渦形プレートとの間の駆動連結）をがた
つかせ、コンプレッサーの“オルダム（ｏｌｄｈａｍ）
”接ぎ手（回転防止接ぎ手）に過度のへンディンクモー
メントを作用させる。スイングリンクとオルダム接ぎ手
は、渦形コンプレッサーのその他の詳細と共に、ここに
参考文献として引用した米国特許筒４，６５５，６９６
号及び４，６６６．３８１号に開示されている。
（発明が解決しようとする課題〕 逆止弁はそれを有効なものにするためには、弁と開口と
の間の容積を最少限にするために渦形プレートの排出開
口の真上の位置でコンプレッサーのシェル内に配置され
ねばならない。しかしながら、排出開口部の小さな容積
の圧力は、渦形コンプレッサーの通常の操作特性により
波動する。これは逆止弁をがたつかせ、その結果、不必
要な騒音が生じ、弁が摩耗する。従って、従来、シェル
の外側の排出ラインに弁を位置づけようとする試みがな
されてきた。しかしながら、そのような位置づけにする
と、弁と排出開口部の間に加圧冷媒が残留し、コンプレ
ッサーのモータの遮断時、大変な毎分回転数でコンプレ
ッサーは簡単に逆回転方向へ駆動されてしまう。
逆流防止のために使用されるものと同じ逆止弁は、コン
プレッサーモータが間違って逆回転するように配線され
た場合、もうひとつの問題を呈する。これは、モータの
３本の導線のうちの２本を切りかえることによってその
回転方向が簡単に逆転するような３位相モータに共通の
問題である。
逆転時、逆止弁は渦形プレート間に極端な低圧を発生さ
せるガスがコンプレッサーを通過しないようにする。こ
の低圧は渦形プレートに力を作用させ、それと共に、そ
れらのプレートの渦形ラップの先端を損傷させる。
前述の各々の問題を個々に説明することもできるが、本
発明の目的は、渦形コンプレッサーの密閉シェルの内部
に取付られた単一のソレノイド弁を使用することによっ
て前述の全ての問題を解決することである。
本発明のもうひとつの目的は、固定渦形プレートを貫通
する排出開口を冷媒が出□る時、その冷媒の温度を検知
する方法を提供することである。
本発明のもうひとつの目的は、渦形コンプレッサーの密
閉シェルの内部で排出冷媒の温度を検知するためにソレ
ノイド弁のコイルを使用することである。
本発明の更にもうひとつの目的は、固定渦形プレートの
後側を弁座として使用することによって多くの従来型ソ
レノイド弁に見られる高流量抵抗を防ぐことである。
本発明の更にもうひとつの目的は、シェルの内部に配置
されたソレノイド弁を作動させるように接続し、そのシ
ェルの内部の冷媒温度を感知する装置に接続した２本の
導１１線だけが渦形コンプレッサーの密閉シェルを貫通
するようにすることである。
本発明のさらにもうひとつの目的は、コンプレッサーの
密閉シェルの内部に配置されたソレノイド弁を渦形コン
プレッサーに備え、コンプレッサーのモータの加勢時、
弁を完全に開いた状態に磁気的に保持することによって
弁のがたつきを防ぐことである。
本発明のもうひとつの目的は、コンプレッサーのモータ
の加勢時には、コンプレッサーの回転方向に関係なく、
冷媒を、コンプレッサーの固定渦形プレートにある排出
開口を通っていずれの方向へも１ｔｌＪさせ、コンプレ
ッサーモータの遮断時には、冷媒を一方向へだけ流動さ
せるようにすることである。
本発明のこれらの目的やその他の目的は、添付図面と以
下に述べる好ましい実施例の説明とから明らかとなるで
あろう。
（課題を解決するための手段〕 本発明は、コンプレッサーの密閉シェルの内部に配置さ
れたソレノイド弁を有する渦形コンプレッサーに関する
。その弁は弁プラグを有し、この弁プラグは、コンプレ
ッサーのモータが遮断されている時、プレートを貫通す
る排出開口を閉鎖するためにその固定渦形プレートの後
側に着座する。
モータが加勢される時には、その回転方向に関係なく、
プラグを磁気で持ち上げて排出開口を開くために温度を
感知するコイル回路が加勢される。
コンプレッサーのシェルを通って排出される冷媒の温度
がその上限に達したことをコイル回路が感知することに
応答して、モータが遮断され、弁が閉じる。
〔実施例〕
第１図に示す冷却システムは、内部弁１２を備えた渦形
コンプレッサーｌＯを有する。弁１２は電気駆動弁を表
わすが、ここでは、以後、ソレノイド弁と呼ぶことにす
る。ソレノイド弁１２は、コンプレッサーの固定渦形プ
レート１６の真上に位置する高圧排出室１４に配置され
る。好ましい実施例において、弁１２は弁プラグ１８を
有し、これは排出開口２２をカバーするために渦形プレ
ート１６の後側２０に着座するように配置される。
弁１２はコイル回路２４により駆動され、その回路は加
勢されると、プラグ１８を磁気で持ち上げるので、開口
２２が開く。回路が遮断されると、プラグ１８は前記後
側２０へ落下し、前記開口２２を閉じる。弁１２は第１
図には開いて示され、第２図では、同様の弁１２′が閉
じて示されている。
ソレノイド弁１２とコンプレッサーのモータはコンプレ
ッサー１０の作動時には、弁１２が開いて開口２２を開
くように両方とも一緒に加勢され、ともに遮断される。
通常の操作時、コンプレッサー１０は低圧冷媒２６を蒸
発器２８から引き込み、それから高圧冷媒３０を開口２
２を通じ、弁１２を通じ、排出ライン３２を通じてコン
デンサー３４へ排出する。高圧冷媒３０はコンデンサー
３４を離れて、膨張装置３６を通って蒸発器２８へ戻る
。
このシステムを停止するために、コンプレッサーモータ
とソレノイド弁１２とが遮断される。コンプレッサーモ
ータが遮断される瞬間、高圧室１４の高圧冷媒３０は、
コンプレッサーを通じて逆流し、蒸発器２８へ接続する
コンプレッサーの低圧吸込側３８へ逆行しようとする。
しかしながら、停止時、弁１２も遮断されているので、
弁１２が閉鎖し、バックフロラ（逆流）の問題を解消す
る。
コンプレッサーのモータの導線がコンプレッサーを逆回
転駆動するように不適切に接続されている場合、弁１２
はモータの加勢時になおも開くように制御される。弁１
２が開いた状態に保持されると、逆回転コンプレッサー
のはずみにより、逆　　′流冷媒はコンプレッサーを自
由に通過する。弁１２が開くと、それは渦形プレート１
６と４０との間に極端な低圧が生じるのを防ぐ、このよ
うな低圧は、開口２２が閉鎖した場合に生じ易い。
弁のコイル回路２４は温度と共に増大する電気インピー
ダンスを有する０本発明の好ましい実施例において、コ
イル回路２４は、正の温度係数を有する（温度と共に増
大する電気抵抗を有する）＋−ミスタ４４に直列で接続
したソレノイドコイル４２より成る。サーミスタ４４は
、所定の温度の限界に達すると、開いて連続状態を破壊
するような、通常は閉鎖しいてる温度反応スイッチの如
き、その抵抗が温度によって変化する装置を表わす、コ
イル回路４２の高圧室１４の内部にあって、３００″Ｆ
　（１４８，９℃）以上の高圧冷媒３ｏに反応してコン
プレッサーモータと弁１２との両方を遮断する保護装置
の一部として機能する。３００’Ｆの値は温度の所定の
上限であって、これは特定の冷却システムに適するよう
に変えることができる。
この保護装置はさらに、コンプレッサーの密閉シェル４
８の外側にある制御回路４６を有する。
瞬間スイッチ５０を閉鎖すると、１１０ボルト交流電源
５２がリレー５４を加勢し、そのリレーのコイル５６は
２本の導電線５７によりコイル回路２４に直列で接続す
る。リレー５４が加勢すると、その第１接触子（図示せ
ず）とその補助接触子５８とが閉鎖する。第１接触子は
コンプレッサーのモータを加勢し、補助接触子５８はス
イッチ５０の解除後、連続状態を保持する。回路４６も
また、通常閉鎖したスイッチ６０を有し、このスイッチ
は連続状態を破壊してモータを遮断し、同時に、弁１２
を閉鎖する。
成る劣悪な提作状況のもとでは、排出冷媒３０の温度は
危険なレベルまで上昇することがある。
温度が上昇すると、サーミスタの抵抗の増大によりコイ
ル回路２４のインピーダンスも増大する。
冷媒の温度が所与の上限をこえる時、コイル回路２４の
インピーダンスが増大し、これがコイル５６への電流６
２を事実上減少させ、リレー５４がドロップアウトし、
それによってコンプレッサーのモータもコイル回路２４
も遮断される。実際、リレー５４はコイル回路２４のイ
ンピーダンスの変化を検知する装置として機能し、また
、冷媒温度が所定の上限をこえるのに反応してコンプレ
ッサーモータとソレノイド弁１２とを遮断するよう働く
　。
インピーダンスの変化を検知することは、いかなる方法
によっても行うことのできる比較的簡単な問題であるこ
とは、この技術に熟達した人々にとって明らかである。
さらに、サーミスタ４４は負の温度係数（抵抗が温度と
共に低下する）を有し、適切に設計された制御回路は、
インピーダンスが所定の下限に落下するのに応じてコン
プレッサーのモータ”とソレノイド弁との両方を遮断す
る。
また、回路４６は１１０ボルト交流電源５２を有するけ
れども、２４ボルト交流電源をその代わりに使用するこ
ともでき、その際、制御回路とコイル回路をそれに対応
するように変更すればよい。
本発明はまた、第２図に示すように、直流制御回路６４
で操作するように変更することも可能である。コイル回
路２４′は、点６Ｇの所で制御回路６４からの５ボルト
直流電流を受入れる際、弁１２′を開くように設計され
ている。制御回路６４はコンパレータ６８とロジック回
路７０とを有し、このロジック回路はインプット７２と
アウトプット７４とを有する。ロジック回路７０は、レ
ジスタ７５を通じてソレノイド弁１２′を開くように、
アウトプット７４の所に９ボルト直流を流す、アウトプ
ット７４もまた、リレー（図示せず）によってコンプレ
ッサーモータを加勢する。
コンパレータ６８は、コイル回路２４′の抵抗の変化を
検知する装置となる。それは、コイル回路２４′へ送ら
れる電圧を点７８の所の基準電圧に比較する操作増幅器
すなわちオプアンブ（ｏｐ　ａｍｐ）７６を使用するこ
とによって行う。普通の毘作状態の間、点６６における
コイル回路の電圧は、過熱信号を発生させないような、
点７８における基準電圧より低い、即ち、点８０におけ
るオプアンプ７６のアウトプットは例えばゼロボルトの
よう゛な、低バイナリ−状態にある。冷媒温度が所定の
安全温度をこえる時、サーミスタ４４′の抵抗は急激に
増大し、点６６の所の電圧が点７８の基準電圧をこえる
。これはオブアンプ７６のアウトプットを、過熱信号と
してインプット７２へ供給されるバイナリ−ハイ（例え
ば、９ボルト直流）となるようにする。過熱信号を受入
れる際、ロジック回路７０はその９ボルト直流アウトプ
ツトを、アウトプット７４の所でゼロに落し、それが所
定の期間だけ、即ち冷却システムが手動作でリセットさ
れるまでコンプレッサーを停止させ、弁１２’を閉鎖す
る。
第２図のシステムは、サーミスタ４４′を省略し、コイ
ル４２′それ自体の固有温度係数に専ら依有することに
よって更に変形することができる。温度と共に電気抵抗
が増大する材料としては、銅の他に、容易に人手できる
導電材、例えば、鉄、ニッケル、アルミニウム及びそれ
に関連する合金が知られている。しかしながらコイル４
２′に使用される特定の導電材が従来のサーミスタより
はるかに低い温度係数を有している場合、制御回路はコ
イル回路の目立たない抵抗の変化に比べてもっと感度の
高いものを有していなければならない。回路の設計をよ
り高感度なものにするには、構成要素のトレランス（ｔ
ｏｌｅｒａｎｃｅ）はより厳密なものが要求され、及び
／又はトレランスの異なる構成要素を補償する手段も要
求される。例えば、抵抗特性の異なるソレノイドコイル
を補償するために、可変電位計８２を使用するのも１つ
の方法である。
電位計８２はまた、弁を閉鎖する温度の上限を変化させ
るためにも使用され得る。
本発明は好ましい実施例に関して説明されているけれど
も、それに対する変形は、この技術に熟達した人々にと
って明らかであろう。従って、本発明の範囲は特許請求
の範囲により決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の好ましい実施例を示す説明図、第２図
は本発明のもう１つの実施例を示す説明図である。 〔符号の説明〕 １０・・・渦形コンプレッサー １２・・・内部弁　　　　１４・・・高圧排出室１６．
４０・・・固定渦形プレート １日・・・弁プラグ ２０・・・渦形プレートの後側 ２２・・・排出開口　　　２４・・・コイル回路２６・
・・低圧冷媒　　　２日・・・蒸発器３０・・・高圧冷
媒　　　３２・・・排出ライン３４・・・コンデンサー
　３６・・・膨張装置４２・・・ソレノイドコイル ４４・・・サーミスタ　　４６・・・制御回路４８・・
・密閉シェル　　５０・・・瞬間スイッチ５２、・・・
１１０ボルト交流電源

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. １．ａ）コンデンサーと、 ｂ）蒸発器と、 ｃ）密閉シェル内に配置され、前記蒸発器からの冷媒を
    前記コンデンサーへ送るように接続した渦形コンプレッ
    サーと、そのコンプレッサーは固定渦形プレートを有し
    、そこには、排出開口が貫通している事と、 ｄ）前記シェルの内部で前記排出開口の近くに配置され
    たソレノイド弁と、そのソレノイド弁は前記排出開口を
    閉鎖するようになっている事とより成る冷却装置。
  2. ２．前記ソレノイド弁は、その温度と共に変化するイン
    ピーダンスを有するコイル回路によって駆動されること
    を特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
  3. ３．前記インピーダンスは温度と共に増大することを特
    徴とする請求項２に記載の冷却装置。
  4. ４．インピーダンスの変化を検出する装置を更に有する
    ことを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。
  5. ５．前記検知装置はコンパレータを含むことを特徴とす
    る請求項４に記載の冷却装置。
  6. ６．前記コイル回路は温度に反応するスイッチを有する
    ことを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。
  7. ７．前記コイル回路はサーミスタを含むことを特徴とす
    る請求項２に記載の冷却装置。
  8. ８．前記サーミスタは正の温度係数を有し、それによっ
    て、その抵抗は温度と共に増大することを特徴とする請
    求項７に記載の冷却装置。
  9. ９．前記コンパレータは操作増幅器を含むことを特徴と
    する請求項５に記載の冷却装置。
  10. １０．インピーダンスの変化を検知する前記装置は、前
    記コイル回路と直列で接続したコイルを有するリレーを
    含み、前記リレーは前記シェルの外側に位置し、前記シ
    ェルの内側に配置されたコンプレッサーモータを遮断す
    るように接続されていることを特徴とする請求項４に記
    載の冷却装置。
  11. １１．前記シェルの内側に配置されたスイングリンクを
    更に含むことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
  12. １２．前記シェルの内側に配置された回転防止接き手を
    さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置
    。
  13. １３．前記インピーダンスが所定の限度まで変化したこ
    とに応答して前記ソレノイド弁を遮断し、コンプレッサ
    ー−モータを遮断するコントローラーを更に含むことを
    特徴とする請求項４に記載の冷却装置。
  14. １４．前記弁プラグは、前記コンプレッサーを駆動する
    モータが遮断される時に前記排出開口をカバーし、前記
    ソレノイド弁は、前記モータが加勢される時に前記開口
    を開くように駆動されることを特徴とする請求項１に記
    載の冷却装置。
  15. １５．前記弁は、前記排出開口をカバーするために前記
    渦形プレートの後側に着座する弁プラグを有することを
    特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
  16. １６． ａ）コンデンサーと、 ｂ）蒸発器と、 ｃ）密閉シェルの内部に配置され、前記蒸発器からの冷
    媒を引きこみそれを前記コンデンサーへ排出するように
    接続された渦形コンプレッサーと、 ｄ）前記シェルの内部に配置され、前記コンデンサーへ
    排出される前記冷媒の概略全部を送るように接続されて
    いるソレノイド弁と、そのソレノイド弁は、前記コンデ
    ンサーへ排出される前記冷媒と熱交換関係で前記シェル
    の内部に配置されたコイル回路により駆動され、前記コ
    イル回路は、前記コイル回路の温度と共に変化する電気
    インピーダンスを有し、それによってインピーダンスは
    、前記コンデンサーへ排出される前記冷媒の温度と共に
    変化する事と、 ｅ）前記コイル回路のインピーダンスの変化を検知する
    装置を有する制御回路と、前記制御回路は、前記コイル
    回路を制御し、前記コンプレッサーの駆動モータを制御
    するために電気的に接続しているので、前記コンデンサ
    ーへ排出される前記冷媒の温度が所定の温度の上限に達
    したことを前記インピーダンスの変化が示す時、前記モ
    ータが遮断され、前記ソレノイド弁が閉鎖することとよ
    り成る冷却装置。
  17. １７．前記コイル回路は正の温度係数を有するサーミス
    タを含み、それによって前記サーミスタの電気抵抗は、
    温度と共に増大することを特徴とする請求項１６に記載
    の冷却装置。
  18. １８．前記コイル回路は温度に反応するスイッチを含む
    ことを特徴とする請求項１６に記載の冷却装置。
  19. １９．インピーダンスの変化を検知する前記装置は、前
    記コイル回路と直列で接続したコイルを有するリレーを
    含み、そのリレーは前記シェルの外側に位置し、前記モ
    ータを遮断するように接続することを特徴とする請求項
    １６に記載の冷却装置。
  20. ２０．前記シェルの内部に配置された回転防止接ぎ手と
    スイングリンクとを更に含むことを特徴とする請求項１
    ６に記載の冷却装置。
  21. ２１． ａ）コンデンサーと、 ｂ）蒸発器と、 ｃ）密閉シェルの内部に配置され、前記蒸発器からの冷
    媒を引きこみ、それを前記コンデンサーへ排出するよう
    に接続された渦形コンプレッサーと、そのコンプレッサ
    ーは固定渦形プレートを有し、このプレートには排出開
    口が形成され、前記コンデンサーへ排出される前記冷媒
    の概略全部がそこの開口を通って送られる事と、 ｄ）前記シェルの内部で前記排出開口の近くに配置され
    たソレノイド弁と、その弁は弁プラグを有し、その弁プ
    ラグは前記排出開口をカバーするため前記渦形プレート
    の後側に着座するようになっている事と、前記弁はコイ
    ル回路により駆動され、そのコイル回路は前記シェルの
    内部に配置され、ソレノイドコイルを有し、そのソレノ
    イドコイルは、前記コンデンサーへ排出される前記冷媒
    と熱交換関係にあるサーミスタに直列で接続し、前記サ
    ーミスタは温度と共に増大する電気抵抗を有し、それに
    よって前記電気抵抗は、前記コンデンサーへ排出される
    前記冷媒の温度の上昇に応答して前記コイル回路の電気
    インピーダンスを上げるように増大することと、 ｅ）前記コイル回路のインピーダンスの変化を検知する
    装置であって、前記コイル回路の直列で接続したコイル
    を有するリレーより成り、排出される冷媒の温度が所定
    の上限に達することにより前記コイル回路の電気インピ
    ーダンスが高インピーダンスに変化する時、前記リレー
    が遮断されることと、 ｆ）前記リレーに接続し、前記コンプレッサーを駆動す
    るモータを遮断し、かつ前記リレーが遮断されたことに
    応答して前記コイル回路を遮断するように接続した電気
    接触子とより成る冷却装置。
  22. ２２．前記シェルの内部に配置されたスィングリンクを
    さらに有することを特徴とする請求項２１に記載の冷却
    装置。
  23. ２３．前記シェルの内部に配置された回転防止接ぎ手を
    さらに有することを特徴とする請求項２１に記載の冷却
    装置。
JP63178314A 1987-12-14 1988-07-19 渦形コンプレッサーにおける温度検知用ソレノイド弁 Pending JPH01172687A (ja)

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