JP2005147511A - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷凍装置1は、油流路IIの油流路部分IIa,IIbへの分岐部に介在する流路切換え部28での流路切換えにより作動し、圧縮機11をフルロード状態かアンロード状態にするリフト弁47と、圧縮機11の中間圧力を検出する中間圧力検出器33と、吐出圧力を検出する吐出圧力検出器34と、これらからの圧力信号に基づき、吐出圧力と中間圧力の差圧を算出し、この差圧が圧縮機11内で自己給油を可能とする範囲にあれば、上記フルロード状態とし、かつ過冷却用開閉弁31を開とし、上記差圧が上記範囲から減少してゆき、まず第1設定値に達すると、上記アンロード状態とし、さらに上記差圧が減少し、第1設定値よりも小さい第2設定値に達すると過冷却用開閉弁31を閉とする制御をする演算制御部35とを備えている。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明に係る冷凍装置1を示し、この冷凍装置1には油冷式2段スクリュ圧縮機11、油分離回収器12、凝縮器13、過冷却器14、主開閉弁15、主膨張弁16及び蒸発器17が介設された冷媒循環流路Iが形成されている。
油冷式2段スクリュ圧縮機11は、モータ21により駆動される第1段圧縮機22、及び第2段圧縮機23を備え、第1段圧縮機22の吐出口と第2段圧縮機23の吸込口とは中間流路24により連通している。この第1段圧縮機22については、図2〜4を参照して、さらに詳しく後述する。
中間流路24には中間圧力検出可能に中間圧力検出器33が設けられ、第2段圧縮機23の吐出側には吐出圧力検出可能に吐出圧力検出器34が設けられている。中間圧力検出器33による検出圧力を示す中間圧力信号、及び吐出圧力検出器34による検出圧力を示す吐出圧力信号のそれぞれは演算制御部35に入力され、演算制御部35により両圧力の差圧ΔP(=吐出圧力Pd−中間圧力Pm)に基づき、後述するように過冷却用開閉弁31の開閉、及び流路切換え部28における流路切換えの制御が行われる。
雌ロータ44の右方端面と貫通孔48とが連通する。従って、圧縮された冷媒ガスは、矢印Xで示すように、雌ロータ44の右方端面から有底孔46の開口部及び貫通孔48を介して吸込口41に逃がされ、第1段圧縮機22はアンロード状態となる。従って、油冷式2段スクリュ圧縮機11自体もアンロード状態となる。
なお、図2及び4において、流路切換え部28である三方切換弁の黒塗り部分は流路が閉じられていることを示し、白抜きの部分は流路が開かれていることを示している。
冷媒循環流路Iにおいて、第1段圧縮機22の吸込口41より吸込まれた冷媒ガスは圧縮され、吐出口42から中間流路24を経て、油流路IIからの油を伴って第2段圧縮機23の図示しない吸込口より吸込まれ、さらに第2段圧縮機23により圧縮されて図示しない吐出口から油とともに油分離回収器12に向けて吐出される。また、中間流路24では上述した油の他に、過冷却器14を通過してきた過冷却用流路IIIからの冷媒も合流するようになっている。
油冷式2段スクリュ圧縮機11、特に第2段圧縮機23において、軸受・軸封部へは吐出圧力と中間圧力との差圧ΔPによって自己給油がなされるようになっており、運転中、差圧ΔPを自己給油可能な状態に保つ範囲の値、例えば第1設定値P1より大きく保つ必要がある。このため、リフト弁47が前進位置にあるフルロード状態で、かつ過冷却用流路IIIにも冷媒を流している状態での運転中において、差圧ΔPが第1設定値P1より大きい状態から徐々に小さくなってゆき、第1設定値P1に達すると、まず演算制御部35からの制御信号により流路切換え部28において流路切換えが行われ、油冷式2段スクリュ圧縮機11は容量調整されてリフト弁47が後退したアンロード状態に移行する。この結果、第1段圧縮機22の吸込み圧力が高い場合でも、第1段圧縮機22からの圧縮された冷媒ガスの吐出は抑制され、油冷式2段スクリュ圧縮機11は中間圧力が低下し易い状態となる。なお、図5における縦軸の“FL”は油冷式2段スクリュ圧縮機11をフルロード状態にする流路切換え部28の状態を意味し、“UL”は油冷式2段スクリュ圧縮機11をアンロード状態にする流路切換え部28の状態を意味している。
換言すれば、第3設定値P3及び第4設定値P4は、前者については第2設定値P2との関係において、また後者については第1設定値P1との関係において、過冷却用開閉弁31及び流路切換え部28でハイチングが生じないように定められ、ヒステリシス制御が行われる。
なお、図6及び7に示す第1開閉弁51及び第2開閉弁52については、上記同様、閉じられている場合は黒塗りで示し、開かれている場合は白抜きで示している。
図8に示す冷媒の過冷却部では、過冷却用流路IIIの冷媒循環流路Iからの分岐点が過冷却器14の一次側になっており、この点を除き、他の構成については、上記二点鎖線で示す枠内の構成と実質的に同一である。そして、この同一部分については、図8において上記枠内の構成と同一番号が付してある。
ちなみに、スライド弁は、雌雄スクリュロータの噛合い部において、スクリュロータを収容するケーシング内のロータ室の曲面壁部の一部をなし、スクリュロータの軸と平行な方向に進退して、スクリュロータの歯溝部に閉じ込められたガスの吸込口への戻り量を増減させることによりスクリュ圧縮機の容量調整をするものである。
また、ピストン弁は、スクリュロータを収容するケーシング内のロータ室の曲面壁部の一部をなし、スクリュロータの径方向に進退して、スクリュロータの歯溝部に閉じ込められたガスの吸込口への戻り量を増減させることによりスクリュ圧縮機の容量調整をするものである。
12 油分離回収器 13 凝縮器
14 過冷却器 15 主開閉弁
16 主膨張弁 17 蒸発器
21 モータ 22 第1段圧縮機
23 第2段圧縮機 24 中間流路
25 油分離エレメント 26 油溜まり部
27 油冷却器 28,28A 流路切換え部
31 過冷却用開閉弁 32 過冷却用膨張弁
33 中間圧力検出器 34 吐出圧力検出器
35 演算制御部 41 吸込口
42 吐出口 43 ケーシング
44 雌ロータ 45 雄ロータ
46 有底孔 47 リフト弁
48 貫通孔 51 第1開閉弁
52 第2開閉弁 I 冷媒循環流路
II 油流路 IIa,IIb,IIc,IId 油流路部分
III 過冷却用流路 X 矢印
Claims (3)
- 油冷式2段スクリュ圧縮機に続いて、少なくとも油回収器、凝縮器、過冷却器、主膨張弁及び蒸発器が介設された冷媒循環流路と上記油回収器内の油を油冷却器を介して上記圧縮機内の給油箇所に導く油流路とを備え、
上記過冷却器には、上記冷媒循環流路における上記凝縮器と上記主膨張弁との間の部分から分岐し、過冷却用開閉弁、過冷却用膨張弁を経由した過冷却用流路が通過し、
この分岐流路は上記圧縮機の中間圧力部に通じるように設けられた冷凍装置において、
上記油流路の油流路部分への分岐部に介在する流路切換え部での流路切換えにより作動し、上記圧縮機をフルロード状態かアンロード状態にする容量調整手段と、
上記中間圧力部の圧力を検出し、検出圧力を示す中間圧力信号を出力する中間圧力検出器と、
上記圧縮機の吐出圧力を検出し、検出圧力を示す吐出圧力信号を出力する吐出圧力検出器と、
上記中間圧力検出器及び吐出圧力検出器から検出圧力を示す圧力信号を受け、吐出圧力と中間圧力の差圧を算出し、この差圧が上記圧縮機内での自己給油に必要な範囲にある場合には、上記圧縮機をフルロード状態とし、かつ上記過冷却用開閉弁を開とし、上記差圧が上記範囲から減少してゆく場合には、この差圧がまず第1設定値に達すると、上記圧縮機をアンロード状態とし、さらに上記差圧が減少し、上記第1設定値よりも小さい第2設定値に達すると上記過冷却用開閉弁を閉とする制御をする演算制御部とを設けたことを特徴とする冷凍装置。 - 上記演算制御部が、上記第2設定値以下の状態からの上記差圧の増大時に、上記第2設定値よりも大きい第3設定値に達すると上記過冷却用開閉弁を開とする制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。
- 上記演算制御部が、上記過冷却用開閉弁の開状態下、上記第1設定値以下の状態からの上記差圧の増大時に、上記第1設定値よりも大きい第4設定値に達すると上記圧縮機をフルロード状態にする制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の冷凍装置。
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