JP2003049787A - スクリュ冷凍機 - Google Patents

スクリュ冷凍機

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JP2003049787A JP2001234846A JP2001234846A JP2003049787A JP 2003049787 A JP2003049787 A JP 2003049787A JP 2001234846 A JP2001234846 A JP 2001234846A JP 2001234846 A JP2001234846 A JP 2001234846A JP 2003049787 A JP2003049787 A JP 2003049787A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 過大な振動によるトラブルの発生を防止する
とともに、騒音の低減を可能としたスクリュ冷凍機を提
供する。 【解決手段】 インバータ22を介して回転数制御され
るモータ21を駆動部とする油冷式スクリュ圧縮機11
と、この油冷式スクリュ圧縮機11の吸込み側の圧力を
検出する圧力検出器24と、この圧力検出器24から検
出圧力を示す圧力信号を受け、これに基づきインバータ
22に制御信号を出力し、油冷式スクリュ圧縮機11の
吸込み側の圧力を一定範囲内に保つようにモータ21の
回転数を制御するコントローラ25とを備えたスクリュ
冷凍機1Aにおいて、コントローラ25を、共振を生じ
るモータ21の回転数を中心とする一定幅の予め入力さ
れた回転数領域をスキップするように回転数制御可能に
形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータにより
回転数制御されるスクリュ圧縮機を備えたスクリュ冷凍
機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、インバータにより回転数制御され
るスクリュ圧縮機を備えたスクリュ冷凍機は公知であ
る。通常、このスクリュ冷凍機の場合、そのスクリュ圧
縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように、イン
バータを介して、スクリュ圧縮機、正確にはスクリュ圧
縮機駆動用モータの回転数の制御が行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した、従来のスク
リュ冷凍機では、上記モータの回転数が変えられる場
合、連続的に増大或いは減少させられる。一方、スクリ
ュ冷凍機には、共振を生じるモータの回転数が必ず存在
する。このため、このモータの回転数が共振を生ずる回
転数に一致した場合には、スクリュ冷凍機、特にスクリ
ュ圧縮機の吐出側での振動が大きくなり、トラブル発生
の原因になるとともに、騒音も大きくなるという問題が
ある。本発明は、斯る従来の問題点をなくすことを課題
としてなされたもので、過大な振動によるトラブルの発
生を防止するとともに、騒音の低減を可能としたスクリ
ュ冷凍機を提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第一発明は、インバータを介して回転数制御される
モータを駆動部とするスクリュ圧縮機と、このスクリュ
圧縮機の吸込み側の圧力を検出する圧力検出器と、この
圧力検出器から検出圧力を示す圧力信号を受け、これに
基づき上記インバータに制御信号を出力し、上記スクリ
ュ圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように上
記モータの回転数を制御するコントローラとを備えたス
クリュ冷凍機において、上記コントローラを、共振を生
じる上記モータの回転数を中心とする一定幅の予め入力
された回転数領域をスキップするように回転数制御可能
に形成した。
【0005】第二発明は、インバータを介して回転数制
御されるモータを駆動部とするスクリュ圧縮機と、この
スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を検出する圧力検出器
と、この圧力検出器から検出圧力を示す圧力信号を受
け、これに基づき上記インバータに制御信号を出力し、
上記スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保
つように上記モータの回転数を制御するコントローラと
を備えたスクリュ冷凍機において、上記スクリュ圧縮機
の吐出側の振動を検出し、検出した振動状態を示す信号
を上記コントローラに入力する振動センサを設けるとと
もに、上記コントローラを、上記振動が増大し、予め定
めた値に達した場合には、このときの上記モータの回転
数をスキップするように回転数制御可能に形成した。
【0006】第三発明は、第一または第二発明の構成に
加えて、上記スクリュ圧縮機から吐出された高圧の冷媒
ガスをこのスクリュ圧縮機の吸込み側に戻すバイパス流
路と、このバイパス流路に設けられ、上記スキップが行
われた際に開閉される開閉弁とを設けた構成とした。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
したがって説明する。図1は、第一発明に係るスクリュ
冷凍機1Aを示し、そこでは冷媒が油冷式スクリュ圧縮
機11、油回収器12、凝縮器13、膨張弁14および
蒸発器15を経て流動する循環流路16が形成されてい
る。油冷式スクリュ圧縮機11は、モータ21により駆
動される図示しないスクリュロータを有し、モータ21
はインバータ22を介して電源23に接続されている。
また、油冷式スクリュ圧縮機11の吸込み側における循
環流路16の部分には、冷媒の圧力を検出する圧力検出
器24が設けられている。この圧力検出器24により検
出された圧力を示す圧力信号はコントローラ25に入力
され、以下に詳述するように、この圧力信号に基づきコ
ントローラ25からインバータ22に制御信号が出力さ
れ、モータ21の回転数制御がなされる。
【0008】油回収器12は、油冷式スクリュ圧縮機1
1から油を伴って吐出され、流入してきた冷媒ガスから
油を分離し、クリーンな冷媒ガスを凝縮器13に向けて
送り出す一方、分離された油を一旦下部に溜めた後、油
冷式スクリュ圧縮機11内のロータ室、軸受・軸封部等
の給油箇所に送り出している。なお、この給油箇所に導
かれた油は油冷式スクリュ圧縮機11の吐出口から圧縮
された冷媒ガスとともに油回収器12に向けて吐出さ
れ、繰返し循環使用される。油回収器12を出た冷媒
は、凝縮器13、膨張弁14および蒸発器15のそれぞ
れにて周知のように状態変化および作用した後、油冷式
スクリュ圧縮機11に戻り、循環を繰返す。
【0009】このスクリュ冷凍機1Aでは、圧力検出器
24による検出圧力が一定範囲内に保たれるように、コ
ントローラ25およびインバータ22を介してモータ2
1の回転数制御がなされる。例えば6000rpmを最大
としてモータ21の回転数を連続的に変える制御をする
だけでは、特定の回転数、例えば3000rpm、500
0rpm、5750rpmでスクリュ冷凍機1A、特に油冷式
スクリュ圧縮機11と油回収器12との間の吐出配管部
16Aの振動が大きくなり、大きな騒音を発する。即
ち、この6000rpmまでに共振現象を起こす回転数が
いくつか存在する。
【0010】このため、この共振を起こす回転数を予め
調べ、この回転数をコントローラ25に入力しておき、
コントローラ25からインバータ22に対しては、この
共振を起こす回転数を中心として、一定幅の範囲(例:
共振を起こす回転数±100rpm)をスキップするよう
に制御信号が出力されるようになっている。例えば、回
転数を上げようとする状態にあり、なおかつ目標とする
回転数が上記の「共振を起こす回転数を中心」とした
「一定幅の範囲」に含まれる場合、コントローラ25は
それを判断して、その「一定幅の範囲」をスキップする
高回転数の値に回転数が設定されるような制御信号を出
力する。逆に、例えば、回転数を下げようとする状態に
あり、なおかつ目標とする回転数が上記の「共振を起こ
す回転数を中心」とした「一定幅の範囲」に含まれる場
合、コントローラ25はそれを判断して、その「一定幅
の範囲」をスキップする低回転数の値に回転数が設定さ
れるような制御信号を出力する。従って、これにより、
油冷式スクリュ圧縮機11の吐出配管部16Aの過大な
振動によるトラブルが防止され、騒音も低減される。な
お、上述した回転数の具体的数値は例示であり、本発明
はこれに限定されるものではない。
【0011】図2は、第二発明に係るスクリュ冷凍機1
Bを示し、図1に示すスクリュ冷凍機1Aと互いに共通
する部分については、同一番号を付して説明を省略す
る。このスクリュ冷凍機1Bでは、吐出配管部16Aに
この箇所の振動を検出する振動センサ31が取付けら
れ、この振動センサ31により検出された振動状態を示
す信号はコントローラ25に入力される。そして、吐出
配管部16Aの振動が大きくなり、予め定めた値に達す
ると、そのときのモータ21の回転数から一定値だけス
キップした回転数で増大、若しくは減少するようにコン
トローラ25からインバータ22に制御信号が出力され
るようになっている。これにより、現実に過大な振動を
生じる状態を確実に避け、この振動によるトラブルの発
生を防止するとともに、上記同様、騒音の低減が可能と
なる。
【0012】図3は、第三発明の第一実施形態に係るス
クリュ冷凍機1Cを示し、図1に示すスクリュ冷凍機1
Aと互いに共通する部分については、同一番号を付して
説明を省略する。このスクリュ冷凍機1Cでは、油回収
器12の二次側にて循環流路16から分岐して、油冷式
スクリュ圧縮機11の吸込み側にて循環流路16に合流
するバイパス流路41が設けられ、このバイパス流路4
1には開閉弁42が設けられている。上述したようにコ
ントローラ25からモータ21の回転数をスキップさせ
る場合に、例えば、この回転数が高速側にスキップさせ
られると、油冷式スクリュ圧縮機11の吸込み側で圧力
が低下し過ぎることになる。このため、この開閉弁42
を開き、油回収器12の二次側における高圧の冷媒ガス
を上記吸込み側に戻し、この吸込み側での圧力低下を防
止し、常にこの吸込み側での圧力を一定範囲内に保つこ
とができるようになっている。
【0013】なお、この開閉弁42の動作としては、上
記のように常に回転数が高速側にスキップされるような
制御に設定されている場合には、通常は全閉で、この回
転数をスキップさせるときのみ全開となるような、或い
は逆に常に回転数が低速側にスキップされるような制御
に設定されている場合には、通常は全開で、この回転数
をスキップさせるときのみ全閉となるような単純な開閉
動作でも構わない。ただし、精緻な吸込み側の圧力の維
持を求めるのであれば、少なくとも開閉弁42が開かれ
るとき、その開閉弁42の開度は圧力検出器24で検出
された吸込み側の圧力の値に基づき、適宜変更されるよ
う構成されていることが望ましい。
【0014】図4は、第三発明の第二実施形態に係るス
クリュ冷凍機1Dを示し、図2および3に示すスクリュ
冷凍機1B,1Cと互いに共通する部分については、同
一番号を付して説明を省略する。このスクリュ冷凍機1
Dについても、スクリュ冷凍機1Cの場合と同様、モー
タ21の回転数が高速側にスキップさせられた場合に、
例えば、開閉弁42を開き、油回収器12の二次側にお
ける高圧の冷媒ガスを上記吸込み側に戻し、この吸込み
側での圧力低下を防止し、常にこの吸込み側での圧力を
一定範囲内に保つことができるようになっている。
【0015】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、第一発
明によれば、インバータを介して回転数制御されるモー
タを駆動部とするスクリュ圧縮機と、このスクリュ圧縮
機の吸込み側の圧力を検出する圧力検出器と、この圧力
検出器から検出圧力を示す圧力信号を受け、これに基づ
き上記インバータに制御信号を出力し、上記スクリュ圧
縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように上記モ
ータの回転数を制御するコントローラとを備えたスクリ
ュ冷凍機において、上記コントローラを、共振を生じる
上記モータの回転数を中心とする一定幅の予め入力され
た回転数領域をスキップするように回転数制御可能に形
成してある。このため、過大な振動の発生およびこれに
よるトラブルの発生を回避できるとともに、騒音の低減
も可能になるという効果を奏する。
【0016】第二発明によれば、インバータを介して回
転数制御されるモータを駆動部とするスクリュ圧縮機
と、このスクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を検出する圧
力検出器と、この圧力検出器から検出圧力を示す圧力信
号を受け、これに基づき上記インバータに制御信号を出
力し、上記スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲
内に保つように上記モータの回転数を制御するコントロ
ーラとを備えたスクリュ冷凍機において、上記スクリュ
圧縮機の吐出側の振動を検出し、検出した振動状態を示
す信号を上記コントローラに入力する振動センサを設け
るとともに、上記コントローラを、上記振動が増大し、
予め定めた値に達した場合には、このときの上記モータ
の回転数をスキップするように回転数制御可能に形成し
てある。このため、現実に過大な振動を生じる状態を確
実に避け、この振動によるトラブルの発生を回避するこ
とができ、上記同様騒音の低減が可能になるという効果
を奏する。
【0017】第三発明によれば、第一または第二発明の
構成に加えて、上記スクリュ圧縮機から吐出された高圧
の冷媒ガスをこのスクリュ圧縮機の吸込み側に戻すバイ
パス流路と、このバイパス流路に設けられ、上記スキッ
プが行われた際に開閉される開閉弁とを設けた構成とし
てある。このため、上述した効果に加えて、上記吸込み
側での圧力の低下を抑制し、この圧力をより一層確実に
一定範囲内に保つことが可能になるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第一発明に係るスクリュ冷凍機の全体構成を
示す図である。
【図2】 第二発明に係るスクリュ冷凍機の全体構成を
示す図である。
【図3】 第三発明の第一実施形態に係るスクリュ冷凍
機の全体構成を示す図である。
【図4】 第三発明の第二実施形態に係るスクリュ冷凍
機の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
1A,1B,1C,1D スクリュ冷凍機 11 油冷式スクリュ圧縮機 12 油回収器 13 凝縮器 14 膨張弁 15 蒸発器 16 循環流路 16A 吐出配管部 21 モータ 22 インバータ 23 電源 24 圧力検出器 25 コントローラ 31 振動センサ 41 バイパス流路 42 開閉弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 1/00 361 F25B 1/00 361D 371 371C 1/047 1/047 Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インバータを介して回転数制御されるモ
    ータを駆動部とするスクリュ圧縮機と、このスクリュ圧
    縮機の吸込み側の圧力を検出する圧力検出器と、この圧
    力検出器から検出圧力を示す圧力信号を受け、これに基
    づき上記インバータに制御信号を出力し、上記スクリュ
    圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように上記
    モータの回転数を制御するコントローラとを備えたスク
    リュ冷凍機において、上記コントローラを、共振を生じ
    る上記モータの回転数を中心とする一定幅の予め入力さ
    れた回転数領域をスキップするように回転数制御可能に
    形成したことを特徴とするスクリュ冷凍機。
  2. 【請求項2】 インバータを介して回転数制御されるモ
    ータを駆動部とするスクリュ圧縮機と、このスクリュ圧
    縮機の吸込み側の圧力を検出する圧力検出器と、この圧
    力検出器から検出圧力を示す圧力信号を受け、これに基
    づき上記インバータに制御信号を出力し、上記スクリュ
    圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように上記
    モータの回転数を制御するコントローラとを備えたスク
    リュ冷凍機において、上記スクリュ圧縮機の吐出側の振
    動を検出し、検出した振動状態を示す信号を上記コント
    ローラに入力する振動センサを設けるとともに、上記コ
    ントローラを、上記振動が増大し、予め定めた値に達し
    た場合には、このときの上記モータの回転数をスキップ
    するように回転数制御可能に形成したことを特徴とする
    スクリュ冷凍機。
  3. 【請求項3】 上記スクリュ圧縮機から吐出された高圧
    の冷媒ガスをこのスクリュ圧縮機の吸込み側に戻すバイ
    パス流路と、このバイパス流路に設けられ、上記スキッ
    プが行われた際に開閉される開閉弁とを設けたことを特
    徴とする請求項1または2に記載のスクリュ冷凍機。
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