冷冻机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冷冻机，其具有包括了低级压缩部、高级压缩部以及驱动上述各压缩部的马达的双级压缩机。
【背景技术】
[0002]在压缩机中，使用的部件分别具有温度限制。
[0003]一直以来，在具有压缩制冷剂的压缩机的冷冻机中，为了防止产生压缩机马达的定子的劣化以及损伤，具有如下的冷冻机:利用膨胀机构对制冷剂进行减压，将低温的制冷剂向马达室内供给而冷却马达(例如参照专利文献1、专利文献2)。
[0004]在专利文献I中，对具有包括了低级压缩部及高级压缩部的双级压缩机的冷冻机中的压缩机的马达冷却进行记载，使用于马达冷却的制冷剂朝向中间级、即低级排出部与高级吸入部之间合流。另外，在专利文献2中，记载有与马达的发热量相应地控制膨胀机构、并控制向马达室内供给的制冷剂量的方法。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2012-102967号公报(第7页，图1)
[0008]专利文献2:日本特开平7-139820号公报(第3页，图1)
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]在上述专利文献1、2中，利用膨胀机构对用于马达冷却的制冷剂量进行控制，在膨胀机构中存在例如毛细管、电子膨胀阀等，其中作为更容易实施控制的膨胀阀具有线性电子膨胀阀。线性电子膨胀阀基于其构造上的理由，在运转中途变为完全关闭时阀开度有可能产生误差，因此无法控制为完全关闭。由此，在使用线性电子膨胀阀作为马达冷却所使用的膨胀机构的情况下，即使在马达温度下降到目标冷却温度以下而不需要制冷剂朝马达室内的供给的运转状态下，制冷剂也向马达室内持续供给，产生超出必要地将制冷剂向马达室内供给这样的问题。
[0011]由于马达冷却用的制冷剂如上所述地返回到中间级，因此马达冷却所使用的制冷剂量越多，返回到中间级的制冷剂量越增多，中间压上升。而且，当中间压上升时，低级压缩部的压缩比[(低级排出压力=中间压)/低级吸入压力]增大。另外，高级压缩部的吸入制冷剂量增大。
[0012]而且，伴随着低级压缩部的压缩比的上升而使低级压缩部的体积效率恶化，冷冻能力降低。另外，高级压缩部的吸入制冷剂量增加，因此压缩机动力增大。
[0013]因此，当超出必要地将制冷剂向马达室内供给时，其结果，存在制冷系数(冷却能力/压缩机动力)降低这样的问题。
[0014]本发明是鉴于上述点而作出的，其目的在于，提供一种能够抑制超出必要地将马达冷却用的制冷剂向马达供给而抑制中间压的上升、制冷系数优良的冷冻机。
[0015]用于解决课题的技术方案
[0016]本发明的冷冻机具备:制冷剂回路，其供制冷剂循环且具有双级压缩机、冷凝器以及减压装置，该双级压缩机具有低级压缩部、高级压缩部及驱动这些压缩部的马达；配管，其分支从冷凝器朝向减压装置的制冷剂的一部分，在所述双级压缩机中形成向设置有马达的马达室供给的制冷剂流路；线性电子膨胀阀，其设于所述配管；以及开闭阀，其设于所述配管。
[0017]发明效果
[0018]根据本发明，能够抑制超出必要地将马达冷却用的制冷剂向马达供给而控制中间压的上升，能够获得制冷系数优良的冷冻机。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的实施方式I的双级螺旋冷冻机的制冷剂回路的概略图。
[0020]图2是本发明的实施方式I的双级螺旋冷冻机中的双级压缩机的马达冷却控制方法的流程图。
[0021]图3是本发明的实施方式2的双级螺旋冷冻机的制冷剂回路的概略图。
【具体实施方式】
[0022]以下，参照附图等对本发明的实施方式的双级螺旋冷冻机进行说明。在此，在全部附图中，标注相同的附图标记的是相同或者与其相当的结构，其在说明书的全文中通用。另夕卜，说明书全文所表述的构成要素的形态仅是示例，并不限定于这些记载。
[0023]以下，说明具有双级压缩机的冷冻机的一个例子、即双级螺旋冷冻机的结构，该冷冻机具有低级压缩部、高级压缩部以及驱动这些各压缩部的马达。
[0024]实施方式I
[0025]图1是本发明的实施方式I的双级螺旋冷冻机的制冷剂回路的概略图。需要说明的是，在图1中实线箭头表示制冷剂系统，虚线箭头表示油系统。
[0026]双级螺旋冷冻机具备双级压缩机1、油分离器2、冷凝器3、作为减压装置的主膨胀阀4、以及蒸发器5，将这些结构依次通过制冷剂配管来连接，构成制冷剂回路。
[0027]双级压缩机I是双级单螺旋压缩机，像图1中表示概略的结构那样，具备筒状的外壳la、收容于该外壳Ia内的低级压缩部10、高级压缩部20、使低级压缩部10与高级压缩部20旋转驱动的马达30。
[0028]低级压缩部10及高级压缩部20皆由螺旋式的压缩部构成，低级压缩部10具备低级螺旋转子11与闸转子12，高级压缩部20具备高级螺旋转子21与闸转子22。
[0029]在低级螺旋转子11的外周部形成多个螺旋状的螺旋槽11a，高级螺旋转子21也同样地在外周部形成多个螺旋状的螺旋槽21a。
[0030]低级压缩部10的闸转子12以沿着低级螺旋转子11的径向夹着低级螺旋转子11的方式配置有两个，高级压缩部20的闸转子22在高级螺旋转子21的径向上配置有一个。另外，在闸转子12、22的外周部形成有多个齿部12a、22a，这些齿部12a、22a与低级螺旋转子11的螺旋槽Ila以及高级螺旋转子21的螺旋槽21a分别啮合卡合，分别形成低级压缩室及高级压缩室。需要说明的是，在此，形成设置三个闸转子的形态，但也可以形成设置四个闸转子、以沿着低级螺旋转子11的径向夹持低级螺旋转子11的方式配置两个且以沿着高级螺旋转子21的径向夹持高级螺旋转子21的方式配置两个的形态。
[0031]马达30配置在马达室33，具备与外壳Ia内接并固定的定子31、以及配置在定子31的内侧的马达转子32。马达30形成为在其驱动电路为变频器方式的情况下控制转速。
[0032]马达室33与低级螺旋转子11以及高级螺旋转子21之间的中间室40相连通，但与低级螺旋转子11的吸入侧(低压侧)通过轴密封件34来划分。低级螺旋转子11、高级螺旋转子21与马达转子32彼此配置在相同轴线上，皆固定于螺旋轴50。而且，在马达室33中配置有由例如热敏电阻等构成的、检测马达室33的壁温度的马达室壁温度传感器60。需要说明的是，该马达室壁温度传感器60构成对与马达30的发热量相应的温度进行检测的、本发明的温度检测机构。
[0033]双级螺旋冷冻机还具备将从冷凝器3朝向主膨胀阀4的制冷剂(液体制冷剂)的一部分分支、形成向马达室33供给的制冷剂流路的液体配管6。这样，通过将从冷凝器3朝向主膨胀阀4的液体制冷剂的一部分向马达室33供给，冷却马达30。在液体配管6中配置有能够控制朝向马达室33的制冷剂供给量的线性电子膨胀阀7。在液体配管6中还配置有能够开闭液体配管6的制冷剂流路的由例如电磁阀构成的开闭阀8。需要说明的是，在此，在液体配管6中，在线性电子膨胀阀7的上游配置有开闭阀8，但开闭阀8的配置位置只要在液体配管6中即可，在线性电子膨胀阀7的上游下游都没有关系。
[0034]另外，双级螺旋冷冻机具备由微型计算机等构成的控制装置70。控制装置70具备CPU、存储各种数据的RAM、存储用于进行运转控制的程序等的R0M(皆未图示)，根据ROM内的程序而控制双级螺旋冷冻机整体。
[0035]另外，控制装置70为了使由马达室壁温度传感器60检测出的马达室壁温度达到预先设定的目标冷却温度，调整线性电子膨胀阀7的阀开度来控制向马达室33的制冷剂供给量并且控制开闭阀8。
[0036]然而，控制马达冷却用的制冷剂量的线性电子膨胀阀7如上所述基于其构造上的理由，当在运转中途为完全关闭时阀开度有可能产生误差，因此无法控制为完全关闭。因此，无法利用线性电子膨胀阀7来阻断液体配管6的制冷剂流路。因此，例如在相对于马达30的负载较小、马达30的发热量较少的情况下，即使将线性电子膨胀阀7的阀开度设定为控制上的最小，也会经由液体配管6向马达室33持续供给液体制冷剂。在这种情况下，有时将马达30超出必要地冷却，由马达室壁温度传感器60检测出的马达室壁温度变得低于目标冷却温度。因此，在本发明中，在液体配管6中设置开闭阀8，能够阻挡液体配管6中的制冷剂的流动。
[0037]接下来，对本实施方式I的双级单螺旋压缩机I的动作及制冷剂回路中的制冷剂的流动进行说明。
[0038]通过从电力供给源(未图示)朝定子31供给电力，使马达转子32、螺旋轴50、低级螺旋转子11及高级螺旋转子21旋转。另外，与低级螺旋转子11及高级螺旋转子21各自卡合的闸转子12、22也旋转。由此，低温低压的气体制冷剂被吸入到由低级螺旋转子11的螺旋槽Ila与闸转子1