JP2023140969A

JP2023140969A - Screw compressor, screw compressor unit, and freezer

Info

Publication number: JP2023140969A
Application number: JP2022047064A
Authority: JP
Inventors: 望後藤; Nozomi Goto; 誠之今村; Masayuki Imamura
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2022-03-23
Filing date: 2022-03-23
Publication date: 2023-10-05

Abstract

To inhibit failure of operation of a screw compressor caused by heat expansion.SOLUTION: A screw compressor includes a first detection part (80) which detects a first index indicating a change of a gap between an edge (22) in which a through hole (21) is formed and a gate (53) and a degree of contact between the edge (22) and the gate (53).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、スクリュー圧縮機、スクリュー圧縮機ユニット、および冷凍装置に関するものである。 The present disclosure relates to screw compressors, screw compressor units, and refrigeration equipment.

特許文献１に記載のスクリュー圧縮機では、ケーシング内において細長の孔（スリット）が形成されるシリンダと、シリンダ内を挿通するスクリューロータと、放射状に配置された複数のゲート（歯）を有するゲートロータとが配置される。ゲートは、ゲートロータ軸の端部に固定され、ゲートロータ軸と共に回転する。シリンダ外からゲートがスリットを貫通してスクリューロータのスクリュー溝に噛み合うことで、シリンダ内に圧縮室が形成される。 The screw compressor described in Patent Document 1 includes a cylinder in which an elongated hole (slit) is formed in the casing, a screw rotor that passes through the cylinder, and a gate that has a plurality of radially arranged gates (teeth). A rotor is arranged. The gate is fixed to the end of the gate rotor shaft and rotates with the gate rotor shaft. The gate passes through the slit from outside the cylinder and engages with the screw groove of the screw rotor, thereby forming a compression chamber within the cylinder.

特開２００１－６５４８１号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-65481

熱容量の違いによりケーシングよりもゲートロータ軸の温度が先に上昇すると、ゲートロータ軸が熱伸びをして、ゲートがスリットの開口縁に接触する場合がある。ゲートがスリットの開口縁に接触すると、ゲートが熱変形することに起因して、スクリュー溝との噛み合い部分において抵抗が高くなり、温度上昇してしまう。このことで、スクリューロータが熱膨張が起こすことで、スクリューロータとシリンダ（ケーシング）が接触し、圧縮機の運転に不具合が生じる恐れがある。 If the temperature of the gate rotor shaft rises earlier than that of the casing due to the difference in heat capacity, the gate rotor shaft may expand due to heat, and the gate may come into contact with the opening edge of the slit. When the gate comes into contact with the opening edge of the slit, the gate is thermally deformed, resulting in high resistance at the portion where it engages with the screw groove, resulting in an increase in temperature. This may cause thermal expansion of the screw rotor, which may cause the screw rotor and cylinder (casing) to come into contact with each other, causing problems in the operation of the compressor.

本開示の目的は、熱膨張によるスクリュー圧縮機の運転の不具合を抑制することにある。 An object of the present disclosure is to suppress malfunctions in the operation of a screw compressor due to thermal expansion.

本開示の第１の態様は、
シリンダ部（20）を内部に有するケーシング（10）と、
前記ケーシング（10）内に収容される電動機（30）と、
前記電動機（30）により駆動される駆動軸（36）と、
冷媒を圧縮する圧縮室（23）が形成される圧縮機構（35）とを備え、
前記圧縮機構（35）は、前記シリンダ部（20）内に回転可能に挿入され、スクリュー溝（41）が形成されたスクリューロータ（40）と、前記シリンダ部（20）に形成される貫通孔（21）を挿通し、前記スクリュー溝（41）に噛合するゲート（53）とを含むゲートロータ（50）とを有し、
前記圧縮室（23）は、前記シリンダ部（20）の内側において、前記スクリューロータ（40）と前記ゲート（53）とで形成されるスクリュー圧縮機であって、
前記貫通孔（21）を形成する縁部（22）と前記ゲート（53）との隙間の変化、または、前記縁部（22）と前記ゲート（53）との接触の度合を示す第１指標を検知する第１検知部（80）とを備えるスクリュー圧縮機である。 A first aspect of the present disclosure includes:
a casing (10) having a cylinder part (20) therein;
an electric motor (30) housed within the casing (10);
a drive shaft (36) driven by the electric motor (30);
A compression mechanism (35) in which a compression chamber (23) for compressing the refrigerant is formed,
The compression mechanism (35) includes a screw rotor (40) that is rotatably inserted into the cylinder portion (20) and has a screw groove (41) formed therein, and a through hole formed in the cylinder portion (20). (21), and a gate rotor (50) that includes a gate (53) that is inserted through the screw groove (21) and meshes with the screw groove (41);
The compression chamber (23) is a screw compressor formed by the screw rotor (40) and the gate (53) inside the cylinder part (20),
A first index indicating a change in the gap between the edge (22) forming the through hole (21) and the gate (53), or a degree of contact between the edge (22) and the gate (53). The screw compressor is equipped with a first detection section (80) that detects.

第１の態様では、第１指標を検知することで、縁部（22）とゲート（53）との隙間の変化、または、縁部（22）とゲート（53）との接触度合を比較的簡便に把握できる。このように、例えば第１指標に基づいてスクリュー圧縮機運転すれば、スクリューロータ（40）の熱膨張を抑えることができ、ひいてはスクリューロータ（40）のロックによるスクリュー圧縮機の運転の不具合を抑制できる。 In the first aspect, by detecting the first index, changes in the gap between the edge (22) and the gate (53) or the degree of contact between the edge (22) and the gate (53) are relatively detected. Easy to understand. In this way, for example, if the screw compressor is operated based on the first index, the thermal expansion of the screw rotor (40) can be suppressed, and in turn, malfunctions in the operation of the screw compressor due to locking of the screw rotor (40) can be suppressed. can.

本開示の第２の態様は、第１の態様において、
前記ケーシング（10）内に区画される収容部（18）をさらに備え、
前記収容部（18）には、前記ゲートロータ（50）および、該ゲートロータ（50）を支持するゲートロータ軸（58）が配置され、
前記第１指標は、前記ケーシング（10）における前記縁部（22）の温度、前記収容部（18）の温度、前記ゲートロータ軸（58）の温度、前記ゲートロータ（50）の軸方向の長さ、前記ゲートロータ（50）による前記縁部（22）への押しつけ力、または前記貫通孔（21）の歪みに基づく。 A second aspect of the present disclosure includes, in the first aspect,
further comprising a housing section (18) partitioned within the casing (10),
The gate rotor (50) and a gate rotor shaft (58) that supports the gate rotor (50) are arranged in the housing part (18),
The first index includes the temperature of the edge (22) of the casing (10), the temperature of the housing part (18), the temperature of the gate rotor shaft (58), and the axial direction of the gate rotor (50). It is based on the length, the pressing force against the edge (22) by the gate rotor (50), or the distortion of the through hole (21).

第２の態様では、第１検知部（80）がケーシング（10）内の所定部分の温度等を検知することで、第１指標の変化を比較的簡便に検知できる。 In the second aspect, the first detection unit (80) detects the temperature, etc. of a predetermined portion within the casing (10), so that a change in the first index can be detected relatively easily.

本開示の第３の態様は、第１または第２の態様において、
前記第１検知部（80）は、前記ケーシング（10）における前記縁部（22）の温度を検知する温度センサ（80）であり、
前記温度センサ（80）は、前記シリンダ部（20）内周面から前記シリンダ部（20）の内側に突出しないように、前記シリンダ部（20）内部に埋め込まれるように設けられる。 A third aspect of the present disclosure provides, in the first or second aspect,
The first detection unit (80) is a temperature sensor (80) that detects the temperature of the edge (22) of the casing (10),
The temperature sensor (80) is embedded within the cylinder portion (20) so as not to protrude from the inner peripheral surface of the cylinder portion (20) to the inside of the cylinder portion (20).

第３の態様では、温度センサ（80）を縁部（22）により近い位置に配置できるため、縁部（22）の温度をより精度高く検知できる。 In the third aspect, since the temperature sensor (80) can be placed closer to the edge (22), the temperature of the edge (22) can be detected with higher accuracy.

本開示の第４の態様は、第３の態様において、
前記温度センサ（80）は、前記圧縮室（23）における冷媒の吸入側または吐出側に配置される。 A fourth aspect of the present disclosure includes, in the third aspect,
The temperature sensor (80) is arranged on the refrigerant suction side or the refrigerant discharge side in the compression chamber (23).

第４の態様では、縁部（22）における冷媒の吸入寄りに対応する位置または冷媒の吐出寄りに対応する位置の温度を検知できる。 In the fourth aspect, the temperature of the edge (22) at a position corresponding to the refrigerant suction side or a position corresponding to the refrigerant discharge side can be detected.

本開示の第５の態様は、第３または第４の態様において、
前記圧縮室（23）に吸入される冷媒の吸入温度を検知する冷媒温度センサ（81）をさらに備え、
前記第１指標は、前記温度センサ（80）が検出する前記縁部（22）の温度と、前記冷媒温度センサ（81）が検出する前記吸入温度との温度差に基づく。 A fifth aspect of the present disclosure, in the third or fourth aspect,
further comprising a refrigerant temperature sensor (81) that detects the suction temperature of the refrigerant sucked into the compression chamber (23),
The first index is based on the temperature difference between the temperature of the edge (22) detected by the temperature sensor (80) and the suction temperature detected by the refrigerant temperature sensor (81).

第５の態様では、縁部（22）の温度と冷媒の吸入温度との差に基づいて、縁部（22）とゲート（53）との隙間の変化や接触度合いを把握できる。 In the fifth aspect, the change in the gap and the degree of contact between the edge (22) and the gate (53) can be determined based on the difference between the temperature of the edge (22) and the refrigerant intake temperature.

本開示の第６の態様は、第１または第２の態様において、
前記第１検知部（80）は、前記ゲートロータ（50）の軸方向端部の位置を検出する位置センサであり、
前記第１指標は、前記位置センサの検出値に基づく。 A sixth aspect of the present disclosure provides, in the first or second aspect,
The first detection unit (80) is a position sensor that detects the position of the axial end of the gate rotor (50),
The first index is based on a detected value of the position sensor.

第６の態様では、位置センサの検出値にもとづいて、縁部（22）とゲート（53）との隙間の変化や接触度合いを把握できる。 In the sixth aspect, it is possible to grasp changes in the gap and degree of contact between the edge (22) and the gate (53) based on the detected value of the position sensor.

本開示の第７の態様は、第１または第２の態様において、
前記第１検知部（80）は、前記ゲートロータ（50）による前記縁部（22）への押しつけ力を検出する荷重センサであり、
前記第１指標は、前記荷重センサの検出値に基づく。 A seventh aspect of the present disclosure provides, in the first or second aspect,
The first detection unit (80) is a load sensor that detects the pressing force of the gate rotor (50) against the edge (22),
The first index is based on a detected value of the load sensor.

第７の態様では、荷重センサの検出値にもとづいて、縁部（22）とゲート（53）との隙間の変化や接触度合いを把握できる。 In the seventh aspect, it is possible to grasp changes in the gap and degree of contact between the edge (22) and the gate (53) based on the detected value of the load sensor.

本開示の第８の態様は、第１または第２の態様において、
前記第１検知部（80）は、前記貫通孔（21）の歪みを検出する歪みセンサであり、
前記第１指標は、前記歪みセンサの検出値に基づく。 An eighth aspect of the present disclosure provides, in the first or second aspect,
The first detection unit (80) is a strain sensor that detects strain in the through hole (21),
The first index is based on a detected value of the strain sensor.

第８の態様では、歪みセンサの検出値にもとづいて、縁部（22）とゲート（53）との隙間の変化や接触度合いを把握できる。 In the eighth aspect, it is possible to grasp the change in the gap and the degree of contact between the edge (22) and the gate (53) based on the detected value of the strain sensor.

本開示の第９の態様は、第２～第８の態様のいずれか１つにおいて、
前記第１指標に基づく第１条件が成立すると、前記圧縮機構（35）の故障を回避する第１動作を実行する。 A ninth aspect of the present disclosure provides, in any one of the second to eighth aspects,
When the first condition based on the first index is satisfied, a first operation is performed to avoid failure of the compression mechanism (35).

例えば、スクリューロータ（40）がロックされる直前に示す第１指標の値を第１条件とした場合、第１条件が成立した時に第１動作が実行されることで、スクリューロータ（40）の故障を回避できる。 For example, if the first condition is the value of the first index shown immediately before the screw rotor (40) is locked, the first operation is executed when the first condition is met, and the screw rotor (40) Breakdowns can be avoided.

本開示の第１０の態様は、第９の態様において、
前記第１条件は、前記第１指標の値が所定値を超えたこと、または所定期間における前記第１指標の値の変化量が所定量を超えたことである。 A tenth aspect of the present disclosure includes, in the ninth aspect,
The first condition is that the value of the first index exceeds a predetermined value, or that the amount of change in the value of the first index over a predetermined period exceeds a predetermined amount.

第１０の態様では、第１条件が成立する第１指標の値、またはその変化量を設定しておくことができる。 In the tenth aspect, the value of the first index that satisfies the first condition or the amount of change thereof can be set.

本開示の第１１の態様は、第９または第１０の態様において、
前記第１動作は、前記圧縮機構（35）の運転の停止、または、冷媒の高圧を下げる動作を含む。 An eleventh aspect of the present disclosure is, in the ninth or tenth aspect,
The first operation includes stopping the operation of the compression mechanism (35) or lowering the high pressure of the refrigerant.

第１１の態様では、第１動作により簡便にスクリューロータ（40）のロックを回避することができる。 In the eleventh aspect, locking of the screw rotor (40) can be easily avoided by the first operation.

本開示の第１２の態様は、第９～第１１の態様のいずれか１つにおいて、
前記圧縮室（23）内に液冷媒を注入する注入部（91）をさらに備え、
前記第１動作は、前記注入部（91）から液冷媒を前記圧縮室（23）内に流入させる動作である。 A twelfth aspect of the present disclosure provides, in any one of the ninth to eleventh aspects,
further comprising an injection part (91) for injecting liquid refrigerant into the compression chamber (23),
The first operation is an operation of causing liquid refrigerant to flow into the compression chamber (23) from the injection portion (91).

第１２の態様では、第１条件が成立したときに、液冷媒が圧縮室（23）に注入される。このことで、圧縮室（23）が冷却され、ケーシング（10）（特にシリンダ部（20））及びゲートロータ（50）の熱膨張を抑えることができる。 In the twelfth aspect, liquid refrigerant is injected into the compression chamber (23) when the first condition is satisfied. As a result, the compression chamber (23) is cooled, and thermal expansion of the casing (10) (particularly the cylinder section (20)) and the gate rotor (50) can be suppressed.

本開示の第１３の態様は、第９～第１２の態様のいずれか１つの態様のスクリュー圧縮機（115）、および前記スクリュー圧縮機（115）の動作を制御する制御部（AC）を有する圧縮機ユニットである。 A thirteenth aspect of the present disclosure includes the screw compressor (115) according to any one of the ninth to twelfth aspects, and a control unit (AC) that controls the operation of the screw compressor (115). This is a compressor unit.

本開示の第１４の態様は、第１３の態様において、
前記制御部（AC）は、前記第１条件が成立したときに、前記スクリュー圧縮機（115）の運転を停止、冷媒の高圧を低下、または冷媒の低圧を上昇させる。 A fourteenth aspect of the present disclosure includes, in the thirteenth aspect,
The control unit (AC) stops the operation of the screw compressor (115), reduces the high pressure of the refrigerant, or increases the low pressure of the refrigerant when the first condition is satisfied.

第１４の態様では、簡便にスクリューロータ（40）のロックを回避できる。 In the fourteenth aspect, locking of the screw rotor (40) can be easily avoided.

本開示の第１５の態様は、第１３または第１４の態様において、
前記第１条件が成立したことをユーザに報知する報知部（82）をさらに備える。 A fifteenth aspect of the present disclosure, in the thirteenth or fourteenth aspect,
The apparatus further includes a notification section (82) that notifies the user that the first condition is satisfied.

第１５の態様では、報知部（82）による報知によりユーザは未然にスクリューロータ（40）がロックされることを認識できる。 In the fifteenth aspect, the user can recognize in advance that the screw rotor (40) is locked by the notification from the notification unit (82).

本開示の第１６の態様は、第１３～第１５の態様のいずれか１つの圧縮機ユニットを備えた冷凍装置である。 A sixteenth aspect of the present disclosure is a refrigeration system including the compressor unit according to any one of the thirteenth to fifteenth aspects.

図１は、実施形態に係る空気調和機の概略の配管系統図である。FIG. 1 is a schematic piping system diagram of an air conditioner according to an embodiment. 図２は、実施形態に係る制御部と各種の機器との関係を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the relationship between the control unit and various devices according to the embodiment. 図３は、実施形態に係るスクリュー圧縮機の全体構造を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing the overall structure of the screw compressor according to the embodiment. 図４は、図３のIV－IV線拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3. 図５は、スクリューロータとゲートロータ組立体が噛み合った状態を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the screw rotor and the gate rotor assembly are engaged. 図６は、スクリュー圧縮機の運転動作を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the screw compressor. 図７は、圧縮機構の一部の構成を拡大した図４に相当する図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 4 in which a part of the configuration of the compression mechanism is enlarged. 図８は、冷媒の過熱度上昇に起因してスクリューロータがロックする現象を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a phenomenon in which the screw rotor locks due to an increase in the degree of superheating of the refrigerant. 図９は、吸入冷媒および圧縮機構の一部の時間に対する温度変化を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing temperature changes over time for a portion of the suction refrigerant and compression mechanism. 図１０は、シリンダ部を筒軸方向に直交する向きから見た模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram of the cylinder section viewed from a direction perpendicular to the cylinder axis direction. 図１１は、図１１は、スクリューロータのロックを抑制する制御を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing control for suppressing locking of the screw rotor. 図１２は、変形例３に係るスクリュー圧縮機を含む機器と制御部との関係を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing the relationship between equipment including a screw compressor and a control unit according to Modification 3. 図１３は、変形例４に係るスクリュー圧縮機を有する空気調和装置の概略の配管系統図である。FIG. 13 is a schematic piping system diagram of an air conditioner having a screw compressor according to modification example 4. 図１４は、その他の実施形態にかかるスクリュー圧縮機および制御部を有する空気調和装置の概略の配管系統図である。FIG. 14 is a schematic piping system diagram of an air conditioner having a screw compressor and a control unit according to another embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。また、以下に説明する実施形態、各変形例、その他の実施形態等の各構成は、本発明を実施可能な範囲において、組み合わせたり、一部を置換したりできる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its applications, or its uses. In addition, the configurations of the embodiments, modifications, and other embodiments described below can be combined or partially replaced within the scope of implementing the present invention.

（１）空気調和装置
図１に示すように、実施形態のスクリュー圧縮機（115）は、室内空間を空調する空気調和装置（100）に適用される。空気調和装置（100）は、冷房運転および暖房運転を行う。空気調和装置（100）は、本開示の冷凍装置（100）の一例である。 (1) Air conditioner As shown in FIG. 1, the screw compressor (115) of the embodiment is applied to an air conditioner (100) that air-conditions indoor space. The air conditioner (100) performs cooling operation and heating operation. The air conditioner (100) is an example of the refrigeration device (100) of the present disclosure.

空気調和装置（100）は、室外ユニット（110）と室内ユニット（120）と液連絡管（102）とガス連絡管（103）とを備える。室外ユニット（110）と室内ユニット（120）とは、液連絡管（102）及びガス連絡管（103）を介して互いに接続される。これらが接続されることにより、冷媒回路（101）が構成される。冷媒回路（101）には、冷媒が充填される。本例の冷媒は、ジフルオロメタンである。冷媒回路（101）は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。冷媒回路（101）は、主として、スクリュー圧縮機（115）と室外熱交換器（111）と膨張弁（113）と室内熱交換器（121）と四方切換弁（114）とを有する。 The air conditioner (100) includes an outdoor unit (110), an indoor unit (120), a liquid communication pipe (102), and a gas communication pipe (103). The outdoor unit (110) and the indoor unit (120) are connected to each other via a liquid communication pipe (102) and a gas communication pipe (103). By connecting these, a refrigerant circuit (101) is configured. The refrigerant circuit (101) is filled with refrigerant. The refrigerant in this example is difluoromethane. The refrigerant circuit (101) performs a vapor compression type refrigeration cycle. The refrigerant circuit (101) mainly includes a screw compressor (115), an outdoor heat exchanger (111), an expansion valve (113), an indoor heat exchanger (121), and a four-way switching valve (114).

（１－１）室外ユニット
室外ユニット（110）は、室外に設置される。室外ユニット（110）は、スクリュー圧縮機（115）、室外熱交換器（111）、膨張弁（113）、四方切換弁（114）、及び室外ファン（112）を有する。 (1-1) Outdoor unit The outdoor unit (110) is installed outdoors. The outdoor unit (110) includes a screw compressor (115), an outdoor heat exchanger (111), an expansion valve (113), a four-way switching valve (114), and an outdoor fan (112).

スクリュー圧縮機（115）は、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮する。スクリュー圧縮機（115）は、圧縮した冷媒を吐出する。スクリュー圧縮機（115）は、インバータ回路から電動機へ電力が供給される、可変容量式である。言い換えると、スクリュー圧縮機（115）は、電動機の運転周波数（回転数）が調節可能に構成される。 The screw compressor (115) sucks in and compresses low-pressure gas refrigerant. The screw compressor (115) discharges compressed refrigerant. The screw compressor (115) is a variable capacity type in which power is supplied from an inverter circuit to an electric motor. In other words, the screw compressor (115) is configured such that the operating frequency (rotation speed) of the electric motor can be adjusted.

室外熱交換器（111）は、室外ファン（112）が搬送する室外空気と、冷媒とを熱交換させる。室外ファン（112）は、室外熱交換器（111）を通過する室外空気を搬送する。 The outdoor heat exchanger (111) exchanges heat between the outdoor air conveyed by the outdoor fan (112) and the refrigerant. The outdoor fan (112) transports outdoor air passing through the outdoor heat exchanger (111).

膨張弁（113）は、冷媒を減圧する。膨張弁（113）は、開度が調節可能な電動膨張弁である。 The expansion valve (113) reduces the pressure of the refrigerant. The expansion valve (113) is an electric expansion valve whose opening degree can be adjusted.

四方切換弁（114）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）と第３ポート（P3）と第４ポート（P4）とを有する。第１ポート（P1）はスクリュー圧縮機（115）の吐出部に繋がる。第２ポート（P2）はスクリュー圧縮機（115）の吸入部に繋がる。第３ポート（P3）は室外熱交換器（111）のガス端部に繋がる。第４ポート（P4）はガス連絡管（103）に繋がる。 The four-way switching valve (114) has a first port (P1), a second port (P2), a third port (P3), and a fourth port (P4). The first port (P1) is connected to the discharge section of the screw compressor (115). The second port (P2) is connected to the suction part of the screw compressor (115). The third port (P3) is connected to the gas end of the outdoor heat exchanger (111). The fourth port (P4) is connected to the gas communication pipe (103).

四方切換弁（114）は、第１状態（図１の実線で示す状態）と、第２状態（図１の破線で示す状態）とに切り換わる。 The four-way switching valve (114) switches between a first state (the state shown by the solid line in FIG. 1) and a second state (the state shown by the broken line in FIG. 1).

（１－２）室内ユニット
室内ユニット（120）は、室内に設置される。室内ユニット（120）は、主に室内熱交換器（121）および室内ファン（122）を有する。 (1-2) Indoor unit The indoor unit (120) is installed indoors. The indoor unit (120) mainly includes an indoor heat exchanger (121) and an indoor fan (122).

室内熱交換器（121）は、室内ファン（122）が搬送する室内空気と、冷媒とを熱交換させる。室内ファン（122）は、室外熱交換器（111）を通過する室外空気を搬送する。 The indoor heat exchanger (121) exchanges heat between the indoor air conveyed by the indoor fan (122) and the refrigerant. The indoor fan (122) transports outdoor air passing through the outdoor heat exchanger (111).

冷媒回路（101）は、四方切換弁（114）の切換に応じて第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルとを行う。第１冷凍サイクルは、室内熱交換器（121）を蒸発器とする冷凍サイクルである。第２冷凍サイクルは、室内熱交換器（121）を放熱器とする冷凍サイクルである。 The refrigerant circuit (101) performs a first refrigeration cycle and a second refrigeration cycle in response to switching of the four-way switching valve (114). The first refrigeration cycle is a refrigeration cycle that uses an indoor heat exchanger (121) as an evaporator. The second refrigeration cycle is a refrigeration cycle that uses the indoor heat exchanger (121) as a radiator.

（１－３）制御部
図２に示すように空気調和装置（100）は、制御部（AC）を有する。制御部（AC）は、スクリュー圧縮機（115）の運転を制御する。また、制御部（AC）は、空気調和装置（100）の各種の装置（膨張弁（113）、室内ファン（122）、室外ファン（112）など）の運転を制御する。制御部（AC）は、空気調和装置（100）の各種の機器と有線または無線により接続され、各種の機器の運転を制御する。制御部（AC）は、マイクロコンピュータ、および該マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを格納するメモリディバイスを有する。 (1-3) Control Unit As shown in FIG. 2, the air conditioner (100) has a control unit (AC). The control unit (AC) controls the operation of the screw compressor (115). Further, the control unit (AC) controls the operation of various devices (expansion valve (113), indoor fan (122), outdoor fan (112), etc.) of the air conditioner (100). The control unit (AC) is connected to various devices of the air conditioner (100) by wire or wirelessly, and controls the operation of the various devices. The control unit (AC) includes a microcomputer and a memory device that stores software for operating the microcomputer.

（２）スクリュー圧縮機
本実施形態のスクリュー圧縮機（115）について説明する。なお、以下の説明では、スクリュー圧縮機（115）を単に圧縮機（115）と呼ぶ場合がある。スクリュー圧縮機（115）は、冷媒を圧縮する。スクリュー圧縮機（115）は、低圧のガス冷媒を吸入し、吸入したガス冷媒を圧縮する。スクリュー圧縮機（115）は、圧縮した後の高圧のガス冷媒を吐出する。 (2) Screw Compressor The screw compressor (115) of this embodiment will be explained. Note that in the following description, the screw compressor (115) may be simply referred to as a compressor (115). The screw compressor (115) compresses the refrigerant. The screw compressor (115) sucks in low-pressure gas refrigerant and compresses the sucked gas refrigerant. The screw compressor (115) discharges compressed high-pressure gas refrigerant.

図２に示すように、本実施形態のスクリュー圧縮機（115）は、ケーシング（10）、電動機（30）、駆動軸（36）、および圧縮機構（35）を備える。 As shown in FIG. 2, the screw compressor (115) of this embodiment includes a casing (10), an electric motor (30), a drive shaft (36), and a compression mechanism (35).

（２－１）ケーシング
図３に示すように、ケーシング（10）は、本体部（11）と、シリンダ部（20）とを備える。 (2-1) Casing As shown in FIG. 3, the casing (10) includes a main body (11) and a cylinder part (20).

本体部（11）は、両端が閉塞された横長の円筒状に形成されている。本体部（11）の内部空間は、本体部（11）の一端側に位置する低圧空間（15）と、本体部（11）の他端側に位置する高圧空間（16）とに仕切られている。本体部（11）には、低圧空間（15）に連通する吸入口（12）と、高圧空間（16）に連通する吐出口（13）とが設けられている。 The main body (11) is formed into a horizontally long cylindrical shape with both ends closed. The internal space of the main body (11) is divided into a low pressure space (15) located at one end of the main body (11) and a high pressure space (16) located at the other end of the main body (11). There is. The main body (11) is provided with an inlet (12) communicating with the low pressure space (15) and an outlet (13) communicating with the high pressure space (16).

本体部（11）の内部の高圧空間（16）には、油分離器（33）が配置される。油分離器（33）は、圧縮機構（35）から吐出された高圧冷媒から冷凍機油を分離する。高圧空間（16）における油分離器（33）の下方には、冷凍機油を貯留するための油溜り（14）が形成されている。油分離器（33）において冷媒から分離された冷凍機油は、下方へ流れ落ちて油溜り（14）に蓄えられる。 An oil separator (33) is arranged in the high pressure space (16) inside the main body (11). The oil separator (33) separates refrigerating machine oil from the high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism (35). An oil reservoir (14) for storing refrigerating machine oil is formed below the oil separator (33) in the high pressure space (16). Refrigerating machine oil separated from the refrigerant in the oil separator (33) flows downward and is stored in the oil sump (14).

シリンダ部（20）は、概ね円筒状に形成されている。シリンダ部（20）は、圧縮機構（35）を構成する。シリンダ部（20）は、本体部（11）の長手方向の中央部に配置され、本体部（11）と一体に形成されている。シリンダ部（20）には、２つのスリット（21）が形成される。 The cylinder part (20) is formed in a generally cylindrical shape. The cylinder portion (20) constitutes a compression mechanism (35). The cylinder portion (20) is arranged at the center of the main body (11) in the longitudinal direction and is formed integrally with the main body (11). Two slits (21) are formed in the cylinder portion (20).

スリット（21）は、本開示の貫通孔（21）の一例である。スリット（21）は、後述するゲートロータ（50）が挿通する孔である。各スリット（21）は、シリンダ部（20）の内側と外側とを連通する内周面により構成される。各スリット（21）の内周面のうち、後述するゲート（53）と対向する面を本開示の縁部（22）と呼ぶ（図１０参照）。各スリット（21）は、筒軸方向に伸びる細長の長方形に形成される。２つのスリット（21）は、互いに周方向に隣り合って配置される。 The slit (21) is an example of the through hole (21) of the present disclosure. The slit (21) is a hole through which a gate rotor (50), which will be described later, is inserted. Each slit (21) is constituted by an inner circumferential surface that communicates the inside and outside of the cylinder portion (20). Among the inner circumferential surfaces of each slit (21), the surface facing the gate (53), which will be described later, is referred to as an edge (22) in the present disclosure (see FIG. 10). Each slit (21) is formed into an elongated rectangle extending in the direction of the cylinder axis. The two slits (21) are arranged adjacent to each other in the circumferential direction.

ケーシング（10）内には、ゲートロータ室（18）と軸受ハウジング（55）とが設けられる。ゲートロータ室（18）は、シリンダ部（20）に隣接して配置される空間である。ゲートロータ室（18）は、ケーシング（10）を構成する板部材（59）により区画される。ゲートロータ室（18）には、ゲートロータ（50）が配置される。軸受ハウジング（55）は、ゲートロータ室（18）内に設けられる。軸受ハウジング（55）は、筒状に形成される。軸受ハウジング（55）の筒軸方向は、シリンダ部（20）の筒軸方向と直交する。軸受ハウジング（55）の内周面には２つの軸受（56）が固定される。軸受（56）は、軸受ハウジング（55）の一端側および他端側のそれぞれに配置される。軸受（56）は、後述するゲートロータ軸（58）を回転可能に支持する部材である。 A gate rotor chamber (18) and a bearing housing (55) are provided within the casing (10). The gate rotor chamber (18) is a space arranged adjacent to the cylinder part (20). The gate rotor chamber (18) is partitioned by a plate member (59) that constitutes the casing (10). A gate rotor (50) is arranged in the gate rotor chamber (18). The bearing housing (55) is provided within the gate rotor chamber (18). The bearing housing (55) is formed into a cylindrical shape. The cylindrical axis direction of the bearing housing (55) is orthogonal to the cylindrical axis direction of the cylinder portion (20). Two bearings (56) are fixed to the inner peripheral surface of the bearing housing (55). The bearing (56) is arranged at one end and the other end of the bearing housing (55). The bearing (56) is a member that rotatably supports a gate rotor shaft (58), which will be described later.

ケーシング（10）内には、固定板（29）が設けられる。固定板（29）は、シリンダ部（20）の高圧空間（16）側の端部に配置される。固定板（29）は、概ね円板状に形成され、シリンダ部（20）の高圧空間（16）側の開口端を覆っている。固定板（29）には、軸受ホルダ（24）が設けられる。軸受ホルダ（24）は、シリンダ部（20）の高圧空間（16）側の端部に嵌め込まれている。軸受ホルダ（24）には、駆動軸（36）を支持するための玉軸受（25）が設けられる。 A fixing plate (29) is provided inside the casing (10). The fixing plate (29) is arranged at the end of the cylinder part (20) on the high pressure space (16) side. The fixing plate (29) is generally formed into a disk shape and covers the open end of the cylinder portion (20) on the high pressure space (16) side. A bearing holder (24) is provided on the fixed plate (29). The bearing holder (24) is fitted into the end of the cylinder portion (20) on the high pressure space (16) side. The bearing holder (24) is provided with a ball bearing (25) for supporting the drive shaft (36).

（２－２）電動機
電動機（30）は、ケーシング（10）の低圧空間（15）に配置される。電動機（30）は、ステータ（31）とロータ（32）とを有する。ステータ（31）は、ケーシング（10）の内壁に固定される。ロータ（32）は、ステータ（31）の内部に配置される。ロータ（32）の内部には駆動軸（36）が固定される。電動機（30）は、回転速度が変更可能である。本例では、電動機（30）は、インバータ駆動式の電動機である。 (2-2) Electric motor The electric motor (30) is arranged in the low pressure space (15) of the casing (10). The electric motor (30) has a stator (31) and a rotor (32). The stator (31) is fixed to the inner wall of the casing (10). The rotor (32) is arranged inside the stator (31). A drive shaft (36) is fixed inside the rotor (32). The rotation speed of the electric motor (30) can be changed. In this example, the electric motor (30) is an inverter-driven electric motor.

（２－３）駆動軸
駆動軸（36）は、ケーシング（10）内に配置される。駆動軸（36）は、ケーシング（10）の長手方向に沿って延びる。駆動軸（36）は、略水平方向に延びる。具体的に、駆動軸（36）は、シリンダ部（20）内を筒軸方向に沿って挿通する。駆動軸（36）は、その軸中心がシリンダ部（20）の筒軸中心と一致するように配置される。 (2-3) Drive shaft The drive shaft (36) is arranged inside the casing (10). The drive shaft (36) extends along the longitudinal direction of the casing (10). The drive shaft (36) extends substantially horizontally. Specifically, the drive shaft (36) is inserted into the cylinder portion (20) along the cylinder axis direction. The drive shaft (36) is arranged so that its axial center coincides with the cylindrical axis center of the cylinder portion (20).

駆動軸（36）は、電動機（30）によって駆動される。駆動軸（36）の回転速度は、電動機（30）の回転速度の変化に伴って変化する。言い換えると、駆動軸（36）は、回転速度が変更可能である。駆動軸（36）は、電動機（30）と圧縮機構（35）とを連結する。 The drive shaft (36) is driven by an electric motor (30). The rotational speed of the drive shaft (36) changes as the rotational speed of the electric motor (30) changes. In other words, the rotation speed of the drive shaft (36) can be changed. The drive shaft (36) connects the electric motor (30) and the compression mechanism (35).

（２－４）圧縮機構
図４に示すように、圧縮機構（35）は、１つのシリンダ部（20）、１つのスクリューロータ（40）、２つのゲートロータ（50）、および２つのスライドバルブ（65）を有する。シリンダ部（20）は上述した通りである。 (2-4) Compression mechanism As shown in Figure 4, the compression mechanism (35) includes one cylinder part (20), one screw rotor (40), two gate rotors (50), and two slide valves. (65). The cylinder portion (20) is as described above.

（２－４－１）スクリューロータ
スクリューロータ（40）は、シリンダ部（20）の内部に配置される。スクリューロータ（40）は、概ね円柱状に形成された金属製の部材である。スクリューロータ（40）は、駆動軸（36）に固定される。スクリューロータ（40）は、駆動軸（36）の回転に伴って回転する。スクリューロータ（40）の外周面は、シリンダ部（20）の内周面と近接する。 (2-4-1) Screw rotor The screw rotor (40) is arranged inside the cylinder part (20). The screw rotor (40) is a metal member formed into a generally cylindrical shape. The screw rotor (40) is fixed to the drive shaft (36). The screw rotor (40) rotates as the drive shaft (36) rotates. The outer peripheral surface of the screw rotor (40) is close to the inner peripheral surface of the cylinder part (20).

スクリューロータ（40）の外周部には、複数のスクリュー溝（41）が形成されている。各スクリュー溝（41）は、スクリューロータ（40）の外周面に開口する凹溝であって、スクリューロータ（40）の一端から他端へ向かって螺旋状に延びている。スクリューロータ（40）の各スクリュー溝（41）は、低圧空間（15）側の端部が始端となり、高圧空間（16）側の端部が終端となっている。 A plurality of screw grooves (41) are formed on the outer periphery of the screw rotor (40). Each screw groove (41) is a concave groove that opens on the outer circumferential surface of the screw rotor (40), and extends spirally from one end of the screw rotor (40) to the other end. Each screw groove (41) of the screw rotor (40) has a starting end at the end on the low pressure space (15) side and a terminal end at the end on the high pressure space (16) side.

スクリューロータ（40）の外周面に開口するスクリュー溝（41）は、一つの底壁面と、向かい合う一対の側壁面とによって囲まれている。スクリュー溝（41）の一対の側壁面は、スクリューロータ（40）の回転方向の前側に位置する側壁面である前方側壁面（42）と、スクリューロータ（40）の回転方向の後側に位置する側壁面である後方側壁面（43）とから構成されている。 The screw groove (41) that opens on the outer peripheral surface of the screw rotor (40) is surrounded by one bottom wall surface and a pair of opposing side wall surfaces. A pair of side wall surfaces of the screw groove (41) are a front side wall surface (42), which is a side wall surface located on the front side in the rotation direction of the screw rotor (40), and a front side wall surface (42), which is a side wall surface located on the rear side in the rotation direction of the screw rotor (40). and a rear side wall surface (43) which is a side wall surface.

（２－４－３）スライドバルブ
スライドバルブ（65）は、スクリューロータ（40）の外周面と向かい合った状態で、シリンダ部（20）の軸心方向へスライド可能に構成される。スライドバルブ（65）は、駆動機構（95）により、スクリューロータ（40）の軸方向への位置を調整できる。駆動機構（95）は、スライドバルブ（65）を駆動して、シリンダ部（20）の軸方向へ移動させるための機構である。 (2-4-3) Slide Valve The slide valve (65) is configured to be slidable in the axial direction of the cylinder portion (20) while facing the outer peripheral surface of the screw rotor (40). The slide valve (65) can adjust the position of the screw rotor (40) in the axial direction by the drive mechanism (95). The drive mechanism (95) is a mechanism for driving the slide valve (65) to move it in the axial direction of the cylinder portion (20).

スライドバルブ（65）は、シリンダ部（20）に形成されるバルブ収容部（66）内に配置される。バルブ収容部（66）は、シリンダ部（20）から径方向外側に膨出するように形成される。 The slide valve (65) is arranged within a valve accommodating portion (66) formed in the cylinder portion (20). The valve housing portion (66) is formed to bulge radially outward from the cylinder portion (20).

スライドバルブ（65）は、圧縮室（23）で圧縮途中の冷媒を吸入側へ戻して運転容量を変化させるアンロード機構として用いられる。またスライドバルブ（65）は、圧縮室（23）から冷媒を吐出するタイミングを調整することにより、圧縮比（内部容積比）を調節する圧縮比調節機構としても用いられる。 The slide valve (65) is used as an unloading mechanism that changes the operating capacity by returning the refrigerant that is being compressed in the compression chamber (23) to the suction side. The slide valve (65) is also used as a compression ratio adjustment mechanism that adjusts the compression ratio (internal volume ratio) by adjusting the timing at which refrigerant is discharged from the compression chamber (23).

スライドバルブ（65）は、バルブ収容部（66）内に収容される。バルブ収容部（66）は、バルブ収容部（66）は、シリンダ部（20）の周方向に２つ設けられる。各バルブ収容部（66）は、シリンダ部（20）から径方向外側に膨出するように形成される。 The slide valve (65) is housed within the valve housing section (66). Two valve housing portions (66) are provided in the circumferential direction of the cylinder portion (20). Each valve housing portion (66) is formed to bulge radially outward from the cylinder portion (20).

（２－４－４）ゲートロータ
図４および図５に示すように、ゲートロータ（50）は、ゲートロータ（50）は、放射状に配置された複数のゲート（53）を有する。ゲート（53）は、シリンダ部（20）のスリット（21）を挿通して、スクリュー溝（41）に噛み合う。 (2-4-4) Gate Rotor As shown in FIGS. 4 and 5, the gate rotor (50) has a plurality of gates (53) arranged radially. The gate (53) is inserted through the slit (21) of the cylinder portion (20) and engages with the screw groove (41).

ゲートロータ（50）は、ゲートロータ軸（58）により支持される。ゲートロータ軸（58）は、駆動軸（36）の軸方向に直交する向きにのびる。ゲートロータ軸（58）は、軸受ハウジング（55）に収容される。ゲートロータ軸（58）は、軸受ハウジング（55）内の２つの軸受（56）を介して回転自在に支持される。ゲートロータ（50）およびゲートロータ軸（58）は、ゲートロータ室（18）に配置される。 The gate rotor (50) is supported by a gate rotor shaft (58). The gate rotor shaft (58) extends in a direction perpendicular to the axial direction of the drive shaft (36). The gate rotor shaft (58) is housed in the bearing housing (55). The gate rotor shaft (58) is rotatably supported via two bearings (56) within the bearing housing (55). The gate rotor (50) and the gate rotor shaft (58) are arranged in the gate rotor chamber (18).

（２－４－５）圧縮室
圧縮機構（35）では、シリンダ部（20）の内周面と、スクリューロータ（40）のスクリュー溝（41）と、ゲートロータ（50）とによって囲まれた圧縮室（23）が形成される。スクリューロータ（40）が回転することで、ゲートロータ（50）のゲート（53）がスクリュー溝（41）の始端から終端へ向かって相対的に移動し、圧縮室（23）の容積が変化して圧縮室（23）内の冷媒が圧縮される（高圧室）。ゲート（53）を挟んで圧縮室（23）と反対側の空間は低圧室となる。 (2-4-5) Compression chamber In the compression mechanism (35), there is a A compression chamber (23) is formed. As the screw rotor (40) rotates, the gate (53) of the gate rotor (50) moves relatively from the starting end to the terminal end of the screw groove (41), and the volume of the compression chamber (23) changes. The refrigerant in the compression chamber (23) is compressed (high pressure chamber). The space on the opposite side of the compression chamber (23) across the gate (53) becomes a low pressure chamber.

（３）スクリュー圧縮機の運転動作
スクリュー圧縮機（115）の運転動作について図６を用いて説明する。 (3) Operating behavior of screw compressor The operating behavior of the screw compressor (115) will be explained using FIG. 6.

電動機（30）に通電すると、スクリューロータ（40）が電動機（30）によって駆動されて回転する。また、ゲートロータ（50）は、スクリューロータ（40）によって駆動されて回転する。 When the electric motor (30) is energized, the screw rotor (40) is driven by the electric motor (30) and rotates. Further, the gate rotor (50) is driven and rotated by the screw rotor (40).

圧縮機構（35）では、ゲートロータ（50）がスクリューロータ（40）と噛み合っている。そして、スクリューロータ（40）とゲートロータ（50）とが回転すると、ゲートロータ（50）のゲート（53）がスクリューロータ（40）のスクリュー溝（41）の始端から終端へ向かって相対的に移動し、圧縮室（23）の容積が変化する。その結果、圧縮機構（35）では、圧縮室（23）へ低圧冷媒を吸入する吸込行程と、圧縮室（23）内の冷媒を圧縮する圧縮行程と、圧縮した冷媒を圧縮室（23）から吐出する吐出工程とが行われる。 In the compression mechanism (35), the gate rotor (50) meshes with the screw rotor (40). When the screw rotor (40) and the gate rotor (50) rotate, the gate (53) of the gate rotor (50) moves relatively from the starting end to the terminal end of the screw groove (41) of the screw rotor (40). The compressor moves and the volume of the compression chamber (23) changes. As a result, in the compression mechanism (35), the suction stroke sucks low-pressure refrigerant into the compression chamber (23), the compression stroke compresses the refrigerant in the compression chamber (23), and the compressed refrigerant is transferred from the compression chamber (23). A discharge step of discharging is performed.

ケーシング（10）内の低圧空間（15）へは、蒸発器から流出した低圧ガス冷媒が、吸入口（12）を通って吸い込まれる。低圧空間（15）の冷媒は、圧縮機構（35）へ吸入されて圧縮される。圧縮機構（35）において圧縮された冷媒は、高圧空間（16）へ流入する。その後、冷媒は、油分離器（33）を通過後に、吐出口（13）を通ってケーシング（10）の外部へ吐出される。吐出口（13）から吐出された高圧ガス冷媒は、凝縮器へ向かって流れてゆく。 The low-pressure gas refrigerant flowing out from the evaporator is sucked into the low-pressure space (15) in the casing (10) through the suction port (12). The refrigerant in the low pressure space (15) is sucked into the compression mechanism (35) and compressed. The refrigerant compressed in the compression mechanism (35) flows into the high pressure space (16). After that, the refrigerant passes through the oil separator (33) and is discharged to the outside of the casing (10) through the discharge port (13). The high-pressure gas refrigerant discharged from the discharge port (13) flows toward the condenser.

（４）スクリュー圧縮機の運転における課題
ケーシング内にスクリューロータが収容されるシリンダが形成され、シリンダ外面とケーシング内面との間に高圧室が形成される等温化ケーシング構造が採用されるスクリュー圧縮機がある（例えば、特開２００１－０６５４８１号公報）。高温の吐出ガスが高圧室を通過することでシリンダが加熱されると、スクリューロータとシリンダとの熱膨張の差が小さくなり、その結果、スクリューロータがケーシング（シリンダ）に接触することによるロックが抑制される。 (4) Issues in operating a screw compressor A screw compressor that adopts an isothermal casing structure in which a cylinder in which the screw rotor is housed is formed within the casing, and a high-pressure chamber is formed between the outer surface of the cylinder and the inner surface of the casing. (For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-065481). When the cylinder is heated by the high-temperature discharge gas passing through the high-pressure chamber, the difference in thermal expansion between the screw rotor and the cylinder becomes smaller, and as a result, the screw rotor is prevented from locking due to contact with the casing (cylinder). suppressed.

一般的に、半密閉型スクリュー圧縮機では、ケーシング内の低圧空間に電動機を配置することで、低圧空間に吸入される吸入冷媒により電動機を冷却する構造が採用される。このため、冷媒循環量が少ない時や、電動機の発熱量が多い時は、冷媒ガスの温度が上昇し圧縮室へ吸い込まれる直前の冷媒の温度（吸入温度）が高くなる。また、冷媒ガスの温度上昇は、高差圧時のアンロード運転の実行によっても生じる。なお、冷媒の循環量は、冷媒の低圧が低下したり、冷媒ガス量が低下したときに低くなる。また、電動機の発熱量は、モータ負荷が比較的大きい運転条件（高圧が高い等）において増大する。 Generally, a semi-hermetic screw compressor employs a structure in which an electric motor is placed in a low-pressure space within a casing, and the electric motor is cooled by suction refrigerant drawn into the low-pressure space. Therefore, when the amount of refrigerant circulation is small or when the amount of heat generated by the electric motor is large, the temperature of the refrigerant gas rises, and the temperature of the refrigerant immediately before being sucked into the compression chamber (suction temperature) becomes high. Further, the temperature rise of the refrigerant gas also occurs when unloading operation is performed at a high differential pressure. Note that the amount of refrigerant circulated decreases when the low pressure of the refrigerant decreases or when the amount of refrigerant gas decreases. Furthermore, the amount of heat generated by the electric motor increases under operating conditions where the motor load is relatively large (such as high pressure).

このように、吸入温度が高くなると、ゲートロータ軸はケーシングよりも熱容量が小さいため、ゲートロータ軸がケーシングよりも先に温度上昇する。このことで、ゲートロータ軸が熱伸びをしてゲートロータ（ゲート）がスリットの開口面（縁部）に接触する。この接触による摩擦でゲートロータが熱変形すると、ゲートとスクリュー溝との噛み合いの抵抗（摩擦）が大きくなり、スクリューロータが熱膨張する。スクリューロータが熱膨張すると、スクリューロータがシリンダ部内周面に接触し、スクリューロータがロックされてしまう恐れがある。このように、等温化ケーシング構造だけでは、スクリューロータのロックを回避できないことが新たに知見として得られた。このことを、以下に具体的に説明する。なお、以下に示す「上」「下」は、スクリュー圧縮機（115）の長手方向に直交する断面を正面から見た方向を示す（図７参照）。 As described above, when the intake temperature increases, the temperature of the gate rotor shaft increases before the casing because the gate rotor shaft has a smaller heat capacity than the casing. As a result, the gate rotor shaft is thermally expanded and the gate rotor (gate) comes into contact with the opening surface (edge) of the slit. When the gate rotor is thermally deformed due to friction caused by this contact, the resistance (friction) of engagement between the gate and the screw groove increases, causing thermal expansion of the screw rotor. When the screw rotor thermally expands, there is a risk that the screw rotor will come into contact with the inner circumferential surface of the cylinder portion and become locked. In this way, it was newly discovered that the isothermal casing structure alone cannot prevent the screw rotor from locking. This will be specifically explained below. Note that "upper" and "lower" shown below refer to directions when a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the screw compressor (115) is viewed from the front (see FIG. 7).

図７に示すように、圧縮機（115）運転前のスリット（21）の縁部（22）とゲート（53）との距離（初期の隙間）をLоとする。ゲートロータ室（18）を区画する板部材（59）の下端から、スリット（21）の縁部（22）に対応する位置までの距離をLｃとする。また、板部材（59）の下端から、ゲート（53）の上面に対応する位置までの距離をＬｇとする。圧縮機（115）の運転前の状態では、Ｌо＝Ｌｃ－Ｌｇが成り立つ。 As shown in FIG. 7, the distance (initial gap) between the edge (22) of the slit (21) and the gate (53) before the compressor (115) is operated is Lо. Let Lc be the distance from the lower end of the plate member (59) that partitions the gate rotor chamber (18) to the position corresponding to the edge (22) of the slit (21). Further, the distance from the lower end of the plate member (59) to the position corresponding to the upper surface of the gate (53) is defined as Lg. In the state before the compressor (115) is operated, Lо=Lc−Lg holds true.

図８に示すように、スクリュー圧縮機（115）へ吸入されたガス冷媒の過熱度が上昇すると、ケーシング（10）は上方向にΔＬｃだけ熱膨張し、ゲートロータ軸（58）は軸方向にΔＬｇだけ熱膨張する。このとき、ΔＬｇ－ΔＬｃ＞Ｌоになると、ゲート（53）は、スリット（21）の縁部（22）に接触する。この接触の度合が高くなると摩擦熱が上昇する。摩擦熱が上昇すると、ゲートロータ（50）は熱膨張すると共に、シリンダ部（20）の内径（Ｄｃ）はΔＤｃだけ熱膨張する。 As shown in FIG. 8, when the degree of superheating of the gas refrigerant sucked into the screw compressor (115) increases, the casing (10) thermally expands upward by ΔLc, and the gate rotor shaft (58) axially expands. It thermally expands by ΔLg. At this time, when ΔLg−ΔLc>Lо, the gate (53) comes into contact with the edge (22) of the slit (21). As the degree of this contact increases, frictional heat increases. When the frictional heat increases, the gate rotor (50) thermally expands, and the inner diameter (Dc) of the cylinder portion (20) thermally expands by ΔDc.

また、スクリュー圧縮機（115）へ吸入されたガス冷媒の過熱度が上昇により、スクリューロータ（40）が軸方向への熱膨張する。このことと、ゲートロータ（50）の熱膨張とにより、ゲート（53）とスクリュー溝（41）との噛み合いに抵抗が生じ、摩擦熱が増大する。この摩擦熱が増大すると、スクリューロータ（40）の径Ｄｓは径方向にΔＤｓだけ熱膨張する。その結果、ΔＤｓ－ΔＤｃ＞Ｄо（Ｄо：スクリューロータ（40）の外周面とシリンダ部（20）の内周面との熱膨張前の隙間）になると、スクリューロータ（40）はシリンダ部（20）内面に接触し、ロックされる。 Further, as the degree of superheating of the gas refrigerant sucked into the screw compressor (115) increases, the screw rotor (40) thermally expands in the axial direction. This and the thermal expansion of the gate rotor (50) create resistance to the engagement between the gate (53) and the screw groove (41), increasing frictional heat. When this frictional heat increases, the diameter Ds of the screw rotor (40) thermally expands by ΔDs in the radial direction. As a result, when ΔDs - ΔDc>Dо (Dо: gap between the outer circumferential surface of the screw rotor (40) and the inner circumferential surface of the cylinder part (20) before thermal expansion), the screw rotor (40) ) makes contact with the inner surface and is locked.

以上の現象は、図９に示すケーシング（10）内部の温度変化により把握できる。まず、スクリュー圧縮機（115）の運転開始から時間ｔ１経過後、縁部（22）におけるケーシング（10）温度（図９の一点鎖線）が上昇する。その後、運転を継続することで時間ｔ２においてスクリューロータ（40）がシリンダ部（20）に接触すると急激にスクリューロータ（40）の温度（図９の実線）が上昇し、時間ｔ３でスクリューロータ（40）のロックにより過電流が停止する。このように、スクリュー圧縮機（115）の運転中に、ゲート（53）と縁部（22）との接触の度合が強くなると、スクリューロータ（40）がロックされる。 The above phenomenon can be understood from the temperature change inside the casing (10) shown in FIG. First, after time t1 has passed since the start of operation of the screw compressor (115), the temperature of the casing (10) at the edge (22) (dotted chain line in FIG. 9) increases. Thereafter, by continuing the operation, when the screw rotor (40) comes into contact with the cylinder part (20) at time t2, the temperature of the screw rotor (40) (solid line in FIG. 9) rises rapidly, and at time t3, the screw rotor (40) (solid line in FIG. 40) lock stops overcurrent. In this way, when the degree of contact between the gate (53) and the edge (22) increases during operation of the screw compressor (115), the screw rotor (40) is locked.

このことに対して、本実施形態では、スリット（21）の縁部（22）とゲート（53）との接触の度合を示す第１指標に基づいて、圧縮機構（35）の故障を回避する第１動作を実行するようにスクリュー圧縮機（115）を構成した。本実施形態の第１指標は、縁部（22）におけるケーシング（10）の温度である。具体的に以下説明する。 In contrast, in the present embodiment, failure of the compression mechanism (35) is avoided based on the first index indicating the degree of contact between the edge (22) of the slit (21) and the gate (53). The screw compressor (115) was configured to perform the first operation. The first indicator of this embodiment is the temperature of the casing (10) at the edge (22). The details will be explained below.

（５）温度センサ
図２、図４および図１０示すように、本実施形態のスクリュー圧縮機（115）は、温度センサ（80）を備える。温度センサ（80）は、本開示の第１検知部（80）の一例である。温度センサ（80）は、ケーシング（10）における縁部（22）の温度を検知する。縁部（22）の温度とは、縁部（22）近傍の温度も含まれる。 (5) Temperature sensor As shown in FIGS. 2, 4, and 10, the screw compressor (115) of this embodiment includes a temperature sensor (80). The temperature sensor (80) is an example of the first detection unit (80) of the present disclosure. The temperature sensor (80) detects the temperature of the edge (22) of the casing (10). The temperature of the edge (22) includes the temperature near the edge (22).

本実施形態では、シリンダ部（20）の各縁部（22）には２つの温度センサ（80）が設けられる。各温度センサ（80）は、シリンダ部（20）内周面からシリンダ部（20）の内側に突出しないように、シリンダ部（20）内部に埋め込まれるように設けられる。 In this embodiment, two temperature sensors (80) are provided at each edge (22) of the cylinder part (20). Each temperature sensor (80) is provided so as to be embedded inside the cylinder part (20) so as not to protrude inside the cylinder part (20) from the inner peripheral surface of the cylinder part (20).

一方の第１温度センサ（80a）は、縁部（22）のうち圧縮室（23）における冷媒の吸入側に設けられる。他方の第２温度センサ（80b）は、圧縮室（23）における冷媒の吐出側に設けられる。このように、第１温度センサ（80a）および第２温度センサ（80b）は、縁部（22）の異なる箇所の温度を検知する。第１指標は、第１温度センサ（80a）および第２温度センサ（80b）の検知した温度の高い方の値が採用される。 One first temperature sensor (80a) is provided on the refrigerant suction side of the compression chamber (23) in the edge (22). The other second temperature sensor (80b) is provided on the refrigerant discharge side of the compression chamber (23). In this way, the first temperature sensor (80a) and the second temperature sensor (80b) detect temperatures at different locations on the edge (22). As the first index, the higher value of the temperatures detected by the first temperature sensor (80a) and the second temperature sensor (80b) is adopted.

（６）報知部
本実施形態の空気調和装置（100）は、報知部（82）を備える（図２参照）。報知部（82）は、第１温度センサ（80a）により検知された温度が所定値以上になったことをユーザに報知する。報知部（82）は、例えばスピーカーであってもよいし、所定のディスプレイであってもよい。報知部（82）がスピーカーである場合、報知部（82）は警報音によりユーザに報知する。報知部（82）ディスプレイである場合、報知部（82）は表示によりユーザに報知する。 (6) Notification unit The air conditioner (100) of this embodiment includes a notification unit (82) (see FIG. 2). The notification unit (82) notifies the user that the temperature detected by the first temperature sensor (80a) has exceeded a predetermined value. The notification section (82) may be, for example, a speaker or a predetermined display. When the notification unit (82) is a speaker, the notification unit (82) notifies the user with an alarm sound. Notification unit (82) In the case of a display, the notification unit (82) notifies the user by display.

（７）スクリュー圧縮機の制御方法
次に本実施形態のスクリュー圧縮機（115）の制御方法について、図１１を参照しながら説明する。 (7) Method for controlling screw compressor Next, a method for controlling the screw compressor (115) of this embodiment will be described with reference to FIG. 11.

ステップS1では、制御部（AC）は、スクリュー圧縮機（115）の運転の開始を実行する。 In step S1, the control unit (AC) starts the operation of the screw compressor (115).

ステップS2では、制御部（AC）は、第１条件の成否を判定する。第１条件は、第１温度センサ（80a）に検知された温度、または第２温度センサ（80b）により検知された温度が所定値を超えることである。第１条件が成立したと判定されると（ステップS2のＹＥＳ）、ステップS3が実行される。第１条件が成立しないと判定されると（ステップS2のＮＯ）、再びステップS2が実行される。 In step S2, the control unit (AC) determines whether the first condition is met. The first condition is that the temperature detected by the first temperature sensor (80a) or the temperature detected by the second temperature sensor (80b) exceeds a predetermined value. If it is determined that the first condition is met (YES in step S2), step S3 is executed. If it is determined that the first condition is not satisfied (NO in step S2), step S2 is executed again.

ここで、所定値は、例えばスリット（21）の縁部（22）が急な温度上昇を開始する直前の温度（図９でいうｔ１に対応する温度）以上、かつ、スクリューロータ（40）がロックする直前の温度（図９でいうｔ３に対応する温度）未満の値とすることができる。 Here, the predetermined value is, for example, a temperature equal to or higher than the temperature immediately before the edge (22) of the slit (21) starts to rapidly increase in temperature (temperature corresponding to t1 in FIG. 9), and the screw rotor (40) is It can be set to a value lower than the temperature immediately before locking (the temperature corresponding to t3 in FIG. 9).

ステップS3では、制御部（AC）は、第２動作を実行する。具体的に、スクリュー圧縮機（115）は運転を停止する。スクリュー圧縮機（115）の運転の停止の本開示の第１動作である。第１動作は、高圧を下げる運転であってもよい。高圧を下げる運転は、例えば圧縮機構（35）の回転数の低下や、アンロード運転である。このように第１動作を行うことで圧縮機構（35）の故障が回避される。 In step S3, the control unit (AC) executes a second operation. Specifically, the screw compressor (115) stops operating. This is the first operation of the present disclosure of stopping the operation of the screw compressor (115). The first operation may be an operation to lower the high pressure. The operation to lower the high pressure is, for example, lowering the rotation speed of the compression mechanism (35) or unloading operation. By performing the first operation in this manner, failure of the compression mechanism (35) is avoided.

ステップS4では、制御部（AC）は、報知部（82）に警報音を発報させる。これによりユーザは、スクリューロータ（40）がロックする危険性があることを事前に認識できる。なお、ステップS4は、ステップS3と同時に実行されてもよいし、ステップS3の直前に実行されてもよい。 In step S4, the control unit (AC) causes the notification unit (82) to emit an alarm sound. This allows the user to recognize in advance that there is a risk that the screw rotor (40) may lock. Note that step S4 may be executed simultaneously with step S3, or may be executed immediately before step S3.

（８）特徴
（８－１）特徴１
本実施形態のスクリュー圧縮機（115）は、スリット（21）（貫通孔）の縁部（22）とゲート（53）との接触の度合を示す第１指標を検知する第１検知部（80）を備える。 (8) Features (8-1) Feature 1
The screw compressor (115) of the present embodiment has a first detection unit (80 ).

本実施形態によると、第１指標を検知することで、スリット（21）の縁部（22）とゲート（53）との接触度合を把握できる。第１指標を把握できれば、スリット（21）周面との接触によるゲートの熱変形により生じるスクリューロータ（40）の熱変形を把握できるため、スクリューロータ（40）のロックを予測できる。このことで、スクリュー圧縮機（115）の故障を未然に回避できる。 According to this embodiment, the degree of contact between the edge (22) of the slit (21) and the gate (53) can be grasped by detecting the first index. If the first index can be determined, the thermal deformation of the screw rotor (40) caused by thermal deformation of the gate due to contact with the circumferential surface of the slit (21) can be determined, and locking of the screw rotor (40) can be predicted. With this, failure of the screw compressor (115) can be avoided.

（８－２）特徴２
本実施形態では、第１指標は、ケーシング（10）の縁部（22）の温度に基づく。縁部（22）の温度を検出するだけで、簡便に縁部（22）とゲート（53）との接触度合いを把握できる。 (8-2) Feature 2
In this embodiment, the first index is based on the temperature of the edge (22) of the casing (10). By simply detecting the temperature of the edge (22), the degree of contact between the edge (22) and the gate (53) can be easily determined.

（８－３）特徴３
本実施形態では、第１検知部（80）は、ケーシング（10）の縁部（22）の温度を検知する温度センサ（80）であり、温度センサ（80）は、シリンダ部（20）内周面から前記シリンダ部（20）の内側に突出しないように、前記シリンダ部（20）内部に埋め込まれるように設けられる。 (8-3) Feature 3
In this embodiment, the first detection section (80) is a temperature sensor (80) that detects the temperature of the edge (22) of the casing (10), and the temperature sensor (80) is inside the cylinder section (20). It is provided so as to be embedded inside the cylinder part (20) so as not to protrude inside the cylinder part (20) from the circumferential surface.

本実施形態によると、第１温度センサ（80a）をスリット（21）の縁部（22）のより近傍に配置できるため、縁部（22）の温度をより精度よく検知できる。また、シリンダ部（20）の内側に第１温度センサ（80a）が突出しないため、第１温度センサ（80a）によりスクリューロータ（40）の回転が干渉されることを抑制できる。 According to this embodiment, since the first temperature sensor (80a) can be placed closer to the edge (22) of the slit (21), the temperature of the edge (22) can be detected with higher accuracy. Further, since the first temperature sensor (80a) does not protrude inside the cylinder portion (20), it is possible to suppress interference of the rotation of the screw rotor (40) by the first temperature sensor (80a).

（８－４）特徴４
本実施形態では、温度センサ（80）は、圧縮室（23）における冷媒の吸入側または吐出側に配置される。このことにより、圧縮室（23）に流入する吸入冷媒や圧縮室（23）から吐出される吐出冷媒によって、縁部（22）に温度ムラが生じても２つの温度センサ（80）よってより高い縁部（22）の温度を検出できる。このことで、温度変化による縁部（22）の熱変形を迅速に把握できる。 (8-4) Feature 4
In this embodiment, the temperature sensor (80) is arranged on the refrigerant suction side or the refrigerant discharge side in the compression chamber (23). As a result, even if temperature unevenness occurs at the edge (22) due to suction refrigerant flowing into the compression chamber (23) or discharge refrigerant discharged from the compression chamber (23), the two temperature sensors (80) The temperature of the edge (22) can be detected. This makes it possible to quickly understand thermal deformation of the edge (22) due to temperature changes.

（８－５）特徴５
本実施形態のスクリュー圧縮機（115）では、第１指標に基づく第１条件が成立すると、圧縮機構（35）の故障を回避する第１動作を実行する。このように第１条件の成否に基づいて、第１動作を実行することで圧縮機構（35）を故障を回避できる。 (8-5) Feature 5
In the screw compressor (115) of this embodiment, when the first condition based on the first index is satisfied, the first operation to avoid failure of the compression mechanism (35) is executed. In this way, by executing the first operation based on whether the first condition is satisfied or not, failure of the compression mechanism (35) can be avoided.

（８－６）特徴６
本実施形態のスクリュー圧縮機（115）では、第１条件は、第１指標の値が所定値を超えたことである。このように圧縮機（115）が故障する直前の第１指標の値を所定値に設定することで、圧縮機（115）の故障を未然に回避できる。 (8-6) Feature 6
In the screw compressor (115) of this embodiment, the first condition is that the value of the first index exceeds a predetermined value. By setting the value of the first index immediately before the compressor (115) malfunctions to a predetermined value in this way, it is possible to prevent the compressor (115) from malfunctioning.

（８－７）特徴７
本実施形態のスクリュー圧縮機（115）では、第１動作は、圧縮機構（35）の運転の停止、または、冷媒の高圧を下げる動作である。このように、圧縮機構（35）の運転を停止することで、スクリューロータ（40）の回転が停止し、スクリュー圧縮機（115）の故障を回避できる。また、冷媒の高圧さげることで、電動機（30）の発熱負荷を抑えられ、圧縮室（23）に吸入される冷媒の吸入温度を下げることができる。その結果、スクリューロータ（40）の熱膨張を抑えることができる。 (8-7) Feature 7
In the screw compressor (115) of this embodiment, the first operation is to stop the operation of the compression mechanism (35) or to lower the high pressure of the refrigerant. In this way, by stopping the operation of the compression mechanism (35), the rotation of the screw rotor (40) is stopped, and failure of the screw compressor (115) can be avoided. Furthermore, by reducing the high pressure of the refrigerant, the heat generation load on the electric motor (30) can be suppressed, and the suction temperature of the refrigerant sucked into the compression chamber (23) can be lowered. As a result, thermal expansion of the screw rotor (40) can be suppressed.

（８－８）特徴８
本実施形態の制御部（AC）は、第１条件が成立したときに、圧縮機構（35）の故障を回避する第２動作を実行する。第２動作により、スクリュー圧縮機（115）は、運転を停止または高圧を低下させる。このように、本実施形態では、制御部（AC）による第２動作に基づいて、スクリュー圧縮機（115）はスクリューロータ（40）のロックを回避する動作を行うことができる。 (8-8) Feature 8
The control unit (AC) of this embodiment executes a second operation to avoid failure of the compression mechanism (35) when the first condition is satisfied. The second operation causes the screw compressor (115) to stop operating or reduce the high pressure. In this manner, in this embodiment, the screw compressor (115) can perform an operation to avoid locking of the screw rotor (40) based on the second operation by the control unit (AC).

（８－９）特徴９
本実施形態のスクリュー圧縮機（115）は、第１条件が成立したことをユーザに報知する報知部（82）を備える。ユーザは報知部（82）により、第１条件が成立したことを認識でき、ユーザの操作により圧縮機（115）の運転を停止するなどすることでスクリュー圧縮機（115）の故障を回避できる。 (8-9) Feature 9
The screw compressor (115) of this embodiment includes a notification section (82) that notifies the user that the first condition is satisfied. The user can recognize from the notification unit (82) that the first condition has been satisfied, and can avoid failure of the screw compressor (115) by stopping the operation of the compressor (115) through the user's operation.

（９）変形例
上記実施形態のスクリュー圧縮機（115）は、以下のような構成としてもよい。以下では、上記実施形態と異なる構成について説明する。 (9) Modification The screw compressor (115) of the above embodiment may have the following configuration. Below, configurations different from those of the above embodiment will be explained.

（９－１）変形例１
本例では、第１条件が成立したときに制御部（AC）が実行する第２動作は、スクリュー圧縮機（115）以外の空気調和装置（100）の各種の機器に対して行われる。第２動作では、高圧を下げる動作または低圧を上げる動作が実行される。 (9-1) Modification example 1
In this example, the second operation performed by the control unit (AC) when the first condition is satisfied is performed on various devices of the air conditioner (100) other than the screw compressor (115). In the second operation, an operation of lowering the high pressure or an operation of increasing the low pressure is performed.

具体的に、冷媒の高圧を下げる動作として、室外熱交換器（111）が凝縮器として機能する場合、制御部（AC）は、室外ファン（112）の回転数を増大させる。このことで、冷媒の高圧が低下し、電動機（30）の発熱負荷を抑えることができる。その結果、冷媒の吸入温度が低下するため、ケーシング（10）や圧縮機構（35）の熱膨張を抑えることができる。室内熱交換器（121）が凝縮器として機能する場合は、制御部（AC）は室内ファン（122）の回転数を増大させてもよい。 Specifically, as an operation to lower the high pressure of the refrigerant, when the outdoor heat exchanger (111) functions as a condenser, the control unit (AC) increases the rotation speed of the outdoor fan (112). As a result, the high pressure of the refrigerant is reduced, and the heat generation load on the electric motor (30) can be suppressed. As a result, the suction temperature of the refrigerant decreases, making it possible to suppress thermal expansion of the casing (10) and the compression mechanism (35). When the indoor heat exchanger (121) functions as a condenser, the control unit (AC) may increase the rotation speed of the indoor fan (122).

冷媒の低圧を上げる動作として、室内熱交換器（121）が蒸発器として機能する場合、制御部（AC）は、膨張弁（113）の開度を大きくすると共に、室内ファン（122）の回転数を増大させる。このことで、冷媒の密度が上昇して冷媒の質量流量が増大すると共に過熱度を抑えることができる。その結果、電動機（30）を冷却でき、圧縮機（115）に吸入される吸入温度を低下できる。なお、冷媒の低圧を下げる動作として、膨張弁（113）の開度を大きくするか、室外ファン（112）の回転数を増大させるかの一方であってもよい。また、室外熱交換器（111）が蒸発器として機能する場合、制御部（AC）は、室外ファン（112）の回転数を増大させてもよい。 In order to increase the low pressure of the refrigerant, when the indoor heat exchanger (121) functions as an evaporator, the control unit (AC) increases the opening degree of the expansion valve (113) and controls the rotation of the indoor fan (122). increase the number. This increases the density of the refrigerant, increases the mass flow rate of the refrigerant, and suppresses the degree of superheating. As a result, the electric motor (30) can be cooled, and the temperature of the suction into the compressor (115) can be lowered. Note that the action to lower the low pressure of the refrigerant may be either increasing the opening degree of the expansion valve (113) or increasing the rotation speed of the outdoor fan (112). Further, when the outdoor heat exchanger (111) functions as an evaporator, the control unit (AC) may increase the rotation speed of the outdoor fan (112).

（９－２）変形例２
図１２に示すように、本例のスクリュー圧縮機（115）は、冷媒温度センサ（81）を有する。冷媒温度センサ（81）は、ケーシング（10）の低圧空間（15）に設けられる。具体的には、冷媒温度センサ（81）は、低圧空間（15）における圧縮室（23）に冷媒が吸入される開口近傍に配置される。冷媒温度センサ（81）は、圧縮室（23）に吸入される直前の冷媒の温度（吸入温度）を検知する。 (9-2) Modification example 2
As shown in FIG. 12, the screw compressor (115) of this example has a refrigerant temperature sensor (81). The refrigerant temperature sensor (81) is provided in the low pressure space (15) of the casing (10). Specifically, the refrigerant temperature sensor (81) is arranged near the opening through which the refrigerant is sucked into the compression chamber (23) in the low pressure space (15). The refrigerant temperature sensor (81) detects the temperature of the refrigerant (intake temperature) just before it is sucked into the compression chamber (23).

図９に示すように、吸入温度とスリット（21）の縁部（22）の温度との温度差は、スクリュー圧縮機（115）の運転開始後、時間ｔ１まで概ね一定であるが、時間ｔ１経過後、スリット（21）の縁部（22）の温度は急激に上昇するため、この温度差は大きくなる。このことを利用して、本例の第１指標は、第１温度センサ（80a）に検知される前記縁部（22）の温度と、冷媒温度センサ（81）に検知される吸入温度との温度差に基づくものである。また、本例の第１条件は、この温度差が所定値を超えたことである。 As shown in FIG. 9, the temperature difference between the suction temperature and the temperature at the edge (22) of the slit (21) is approximately constant until time t1 after the screw compressor (115) starts operating; After the lapse of time, the temperature at the edge (22) of the slit (21) increases rapidly, so this temperature difference increases. Utilizing this fact, the first index of this example is a combination of the temperature of the edge (22) detected by the first temperature sensor (80a) and the suction temperature detected by the refrigerant temperature sensor (81). It is based on temperature difference. Moreover, the first condition of this example is that this temperature difference exceeds a predetermined value.

（９－３）変形例３
図１３に示すように、本例のスクリュー圧縮機（115）が接続される冷媒回路（101）には、インジェクション回路（90）が設けられる。インジェクション回路（90）は、液冷媒を圧縮室（23）内に注入する回路である。具体的に、インジェクション回路（90）は、室内熱交換器（121）および室外熱交換器（111）との間の冷媒配管とスクリュー圧縮機（115）の圧縮室（23）とをつなぐ回路である。インジェクション回路（90）には、該インジェクション回路（90）内の冷媒の流入を調節する開閉弁（92）が設けられる。インジェクション回路（90）には、室外熱交換器（111）または室内熱交換器（121）で凝縮された液冷媒が流通する。 (9-3) Modification example 3
As shown in FIG. 13, an injection circuit (90) is provided in the refrigerant circuit (101) to which the screw compressor (115) of this example is connected. The injection circuit (90) is a circuit that injects liquid refrigerant into the compression chamber (23). Specifically, the injection circuit (90) is a circuit that connects the refrigerant piping between the indoor heat exchanger (121) and the outdoor heat exchanger (111) and the compression chamber (23) of the screw compressor (115). be. The injection circuit (90) is provided with an on-off valve (92) that regulates the inflow of refrigerant into the injection circuit (90). Liquid refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (111) or the indoor heat exchanger (121) flows through the injection circuit (90).

圧縮室（23）には、インジェクション回路（90）の流出端である噴射部（91）が設けられる。噴射部（91）は、本開示の注入部（91）の一例である。本例の第１動作は、噴射部（91）から液冷媒を圧縮室（23）に流入させる動作である。 The compression chamber (23) is provided with an injection section (91) that is the outflow end of the injection circuit (90). The injection part (91) is an example of the injection part (91) of the present disclosure. The first operation in this example is an operation for causing liquid refrigerant to flow into the compression chamber (23) from the injection part (91).

具体的に、制御部（AC）により、第１条件が成立したと判定されると、開閉弁（92）が開き圧縮室（23）内に液冷媒が噴射される。このことで、圧縮室（23）が冷却されてスクリューロータ（40）の熱膨張が抑えられる。その結果、スクリューロータ（40）のロックを抑制できる。 Specifically, when the control unit (AC) determines that the first condition is satisfied, the on-off valve (92) opens and liquid refrigerant is injected into the compression chamber (23). This cools the compression chamber (23) and suppresses thermal expansion of the screw rotor (40). As a result, locking of the screw rotor (40) can be suppressed.

なお、液冷媒が噴射されても、第１条件が成立したまま（例えば、縁部（22）の温度が所定温度以下にまで低下しない状態）であると、スクリュー圧縮機（115）を停止させてもよい。このことで、確実にスクリューロータ（40）のロックを抑制できる。 Note that even if the liquid refrigerant is injected, if the first condition remains satisfied (for example, the temperature of the edge (22) does not fall below a predetermined temperature), the screw compressor (115) will be stopped. It's okay. This makes it possible to reliably prevent the screw rotor (40) from locking.

（１０）その他の実施形態
上記実施形態において、第１温度センサ（80a）は、ゲートロータ室（18）に設けられても良い。この場合、第１指標はゲートロータ室（18）の温度に基づく。また、第１条件は、ゲートロータ室（18）の温度に基づいて判定される。なお、ゲートロータ室（18）の温度は、ゲートロータ室（18）内の温度、またはゲートロータ室（18）区画する部材（仕切り板）の温度である。 (10) Other Embodiments In the embodiments described above, the first temperature sensor (80a) may be provided in the gate rotor chamber (18). In this case, the first index is based on the temperature of the gate rotor chamber (18). Further, the first condition is determined based on the temperature of the gate rotor chamber (18). Note that the temperature of the gate rotor chamber (18) is the temperature inside the gate rotor chamber (18) or the temperature of the member (partition plate) that partitions the gate rotor chamber (18).

上記実施形態において、第１温度センサ（80a）は、ゲートロータ軸（58）に設けられても良い。この場合、第１指標はゲートロータ軸（58）の温度に基づく。また、第１条件は、ゲートロータ軸（58）の温度に基づいて判定される。 In the above embodiment, the first temperature sensor (80a) may be provided on the gate rotor shaft (58). In this case, the first index is based on the temperature of the gate rotor shaft (58). Further, the first condition is determined based on the temperature of the gate rotor shaft (58).

上記実施形態において、第１温度センサ（80a）は、スリット（21）の縁部（22）のうち、圧縮室（23）の吐出側に設けられてもよい。 In the embodiment described above, the first temperature sensor (80a) may be provided on the discharge side of the compression chamber (23) among the edges (22) of the slits (21).

第１指標は、ゲートロータ軸（58）の長さに基づいてもよい。この場合、スクリュー圧縮機（115）は、ゲートロータ軸（58）の軸方向端部の位置を検出する位置センサを有する。位置センサは、本開示の第１検知部（80）の一例である。ゲートロータ軸（58）の軸方向端部の位置の変化に基づいて、第１条件の成否が判定される。 The first index may be based on the length of the gate rotor shaft (58). In this case, the screw compressor (115) includes a position sensor that detects the position of the axial end of the gate rotor shaft (58). The position sensor is an example of the first detection unit (80) of the present disclosure. Based on the change in the position of the axial end of the gate rotor shaft (58), it is determined whether the first condition is met.

第１指標は、ゲートロータ（50）によるスリット（21）の縁部（22）への押しつけ力に基づいてもよい。この場合、スクリュー圧縮機（115）は、ゲートロータ（50）によるスリット（21）の縁部（22）への押しつけ力を検出する荷重センサを有する。荷重センサは、本開示の第１検知部（80）の一例である。ゲートロータ（50）によるスリット（21）の縁部（22）への押しつけ力の変化に基づいて、第１条件の成否が判定される。 The first index may be based on the pressing force of the gate rotor (50) against the edge (22) of the slit (21). In this case, the screw compressor (115) includes a load sensor that detects the pressing force of the gate rotor (50) against the edge (22) of the slit (21). The load sensor is an example of the first detection unit (80) of the present disclosure. The success or failure of the first condition is determined based on the change in the pressing force of the gate rotor (50) against the edge (22) of the slit (21).

第１指標は、スリット（21）の歪みに基づいてもよい。この場合、スクリュー圧縮機（115）は、歪みセンサを有する。歪みセンサは、本開示の第１検知部（80）の一例である。スリット（21）の歪みの変化に基づいて、第１条件の成否が判定される。 The first index may be based on the distortion of the slit (21). In this case, the screw compressor (115) has a strain sensor. The strain sensor is an example of the first detection unit (80) of the present disclosure. Based on the change in distortion of the slit (21), it is determined whether the first condition is satisfied or not.

第１条件は、所定期間における第１指標の変化量が所定量を超えたことであるとしてもよい。上記実施形態を例に説明すると、図９の時間ｔ１経過前に比べて時間ｔ１経過後の縁部（22）の単位時間あたりの温度変化（傾き）は大きくなる。例えば、縁部（22）の温度が時間ｔ１経過前では１分間に平均５℃上昇するのに対して、時間ｔ１経過後では１分間に平均１０℃上昇するとする。この場合、所定期間を１分とし、所定量を１０℃に設定すれば、所定期間（１分）における縁部（22）の温度変化量が所定量（１０℃）を超えたとき（第１条件が成立したとき）、第１動作を行うことで、スクリューロータ（40）のロックを未然に回避できる。 The first condition may be that the amount of change in the first index over a predetermined period exceeds a predetermined amount. Taking the above embodiment as an example, the temperature change (inclination) per unit time of the edge (22) after time t1 has elapsed is greater than before time t1 in FIG. 9 has elapsed. For example, assume that the temperature of the edge (22) increases by an average of 5° C. per minute before time t1 has elapsed, whereas it increases by an average of 10° C. per minute after time t1 has elapsed. In this case, if the predetermined period is 1 minute and the predetermined amount is set to 10°C, when the amount of temperature change at the edge (22) exceeds the predetermined amount (10°C) during the predetermined period (1 minute) (the first By performing the first operation (when the condition is met), locking of the screw rotor (40) can be avoided.

上記実施形態において、温度センサ（80）は、縁部（22）において圧縮室（23）の吸入側および吐出側の一方にのみ設けられていてもよい。 In the above embodiment, the temperature sensor (80) may be provided only on one of the suction side and the discharge side of the compression chamber (23) at the edge (22).

上記実施形態において、温度センサ（80）は、２つの縁部（22）のうちいずれか一方のみに設けられてもよい。 In the above embodiment, the temperature sensor (80) may be provided only on one of the two edges (22).

上記実施形態、上記各変形例、及び上述のそのほかの実施形態において、第１指標は、縁部（22）とゲート（53）との接触の度合を示すと説明したが、縁部（22）とゲート（53）との間に形成される隙間の変化を第１指標としてもよい。例えば、この変化は上記実施形態における第１温度センサ（80a）により検知できる。具体的に図９を用いて説明すると、ゲート（53）が縁部（22）に接触する（時間ｔ２）までに、縁部（22）の温度は上昇している。そのため、時間ｔ１における縁部（22）の温度よりも低い温度を所定温度としたときに、第１温度センサ（80a）が該所定温度を検知したことにより（第１条件の成立）、第１動作を実行することで、ゲート（53）が縁部（22）に接触することを未然に回避できる。 In the above embodiment, each modification, and other embodiments described above, it has been explained that the first index indicates the degree of contact between the edge (22) and the gate (53). The first index may be a change in the gap formed between the gate (53) and the gate (53). For example, this change can be detected by the first temperature sensor (80a) in the above embodiment. Specifically, referring to FIG. 9, the temperature of the edge (22) has increased by the time the gate (53) comes into contact with the edge (22) (time t2). Therefore, when the predetermined temperature is set to a temperature lower than the temperature of the edge (22) at time t1, the first temperature sensor (80a) detects the predetermined temperature (the first condition is satisfied), and the first temperature sensor (80a) detects the predetermined temperature. By performing this operation, it is possible to prevent the gate (53) from coming into contact with the edge (22).

上記実施形態、上記各変形例、および上述のその他の各実施形態において、スクリュー圧縮機（115）および制御部（AC）が適用される冷凍装置（100）は、給湯器、チラーユニット、庫内の空気を冷却する冷却装置に適用されてもよい。冷凍装置（100）がチラーの場合、制御部（AC）は、第１条件が成立したとき、凝縮器となる熱交換器の冷媒と熱交換する水の流量を増大させてもよい。このことにより、高圧が下がり、電動機の発熱の負荷を抑えることができる。また、制御部（AC）は、第１条件が成立したとき、蒸発器として機能する熱交換器の冷媒と熱交換する水の流量を増大させてもよい。このことにより、低圧が上がり、冷媒密度が上昇する。その結、圧縮室（23）への冷媒の吸入温度を抑えることができる。 In the above embodiment, each of the above modifications, and each of the other embodiments described above, the refrigeration system (100) to which the screw compressor (115) and the control unit (AC) are applied includes a water heater, a chiller unit, and a refrigerator. It may be applied to a cooling device that cools air. When the refrigeration system (100) is a chiller, the control unit (AC) may increase the flow rate of water that exchanges heat with a refrigerant in a heat exchanger serving as a condenser when the first condition is satisfied. This lowers the high voltage and reduces the heat generation load on the motor. Further, the control unit (AC) may increase the flow rate of water that exchanges heat with the refrigerant of the heat exchanger functioning as an evaporator when the first condition is satisfied. This increases the underpressure and increases the refrigerant density. As a result, the temperature at which the refrigerant is drawn into the compression chamber (23) can be suppressed.

図１４に示すように、スクリュー圧縮機（115）および制御部（AC）は、圧縮機ユニット（U）として空気調和装置（100）に設けてもよい。ここで、圧縮機ユニット（U）は、スクリュー圧縮機（115）と制御部（AC）とが一体として構成されてもよいし、別体として構成されてもよい。 As shown in FIG. 14, the screw compressor (115) and the control section (AC) may be provided in the air conditioner (100) as a compressor unit (U). Here, in the compressor unit (U), the screw compressor (115) and the control section (AC) may be configured as an integral unit or may be configured as separate units.

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。以上に述べた「第１」、「第２」、…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。 Although the embodiments and modifications have been described above, it will be understood that various changes in form and details can be made without departing from the spirit and scope of the claims. Furthermore, the above embodiments and modifications may be combined or replaced as appropriate, as long as the functionality of the object of the present disclosure is not impaired. The descriptions of "first", "second", etc. mentioned above are used to distinguish the words to which these descriptions are given, and do not limit the number or order of the words. .

以上説明したように、本開示は、スクリュー圧縮機、スクリュー圧縮機ユニット、および冷凍装置について有用である。 As explained above, the present disclosure is useful for screw compressors, screw compressor units, and refrigeration equipment.

10 ケーシング
18 ゲートロータ室（収容部）
20 シリンダ部
21 スリット（貫通孔）
22 縁部
23 圧縮室
30 電動機
35 圧縮機構
36 駆動軸
40 スクリューロータ
41 スクリュー溝
50 ゲートロータ
53 ゲート
58 ゲートロータ軸
80 第１検知部（温度センサ）
81 冷媒温度センサ
82 報知部
91 注入部（噴射部）
100 空気調和装置（冷凍装置）
115 スクリュー圧縮機（圧縮機）
AC 制御部
U 圧縮機ユニット 10 Casing
18 Gate rotor room (housing section)
20 Cylinder part
21 Slit (through hole)
22 Edge
23 Compression chamber
30 Electric motor
35 Compression mechanism
36 Drive shaft
40 screw rotor
41 Screw groove
50 gate rotor
53 gate
58 Gate rotor shaft
80 1st detection part (temperature sensor)
81 Refrigerant temperature sensor
82 Information Department
91 Injection part (injection part)
100 Air conditioning equipment (refrigeration equipment)
115 Screw compressor (compressor)
AC control section
U compressor unit

Claims

a casing (10) having a cylinder part (20) therein;
an electric motor (30) housed within the casing (10);
a drive shaft (36) driven by the electric motor (30);
A compression mechanism (35) in which a compression chamber (23) for compressing the refrigerant is formed,
The compression mechanism (35) includes a screw rotor (40) that is rotatably inserted into the cylinder portion (20) and has a screw groove (41) formed therein, and a through hole formed in the cylinder portion (20). (21), and a gate rotor (50) that includes a gate (53) that is inserted through the screw groove (21) and meshes with the screw groove (41);
The compression chamber (23) is a screw compressor formed by the screw rotor (40) and the gate (53) inside the cylinder part (20),
A first index indicating a change in the gap between the edge (22) forming the through hole (21) and the gate (53), or a degree of contact between the edge (22) and the gate (53). A screw compressor characterized by comprising a first detection section (80) that detects.

further comprising a housing section (18) partitioned within the casing (10),
The housing portion (18) is provided with the gate rotor (50) and a gate rotor shaft (58) that rotatably supports the gate rotor (50),
The first index includes the temperature of the edge (22) of the casing (10), the temperature of the housing part (18), the temperature of the gate rotor shaft (58), and the axial direction of the gate rotor (50). The screw compressor according to claim 1, characterized in that it is based on the length, the pressing force of the gate rotor (50) against the edge (22), or the distortion of the through hole (21).

The first detection unit (80) is a temperature sensor (80) that detects the temperature of the edge (22) of the casing (10),
The temperature sensor (80) is embedded within the cylinder portion (20) so as not to protrude from the inner peripheral surface of the cylinder portion (20) to the inside of the cylinder portion (20).
The screw compressor according to claim 1 or 2, characterized in that:

The screw compressor according to claim 3, wherein the temperature sensor (80) is arranged on the refrigerant suction side or the refrigerant discharge side in the compression chamber (23).

further comprising a refrigerant temperature sensor (81) that detects the suction temperature of the refrigerant sucked into the compression chamber (23),
The first index is based on a temperature difference between the temperature of the edge (22) detected by the temperature sensor (80) and the suction temperature detected by the refrigerant temperature sensor (81). The screw compressor according to item 3 or 4.

The first detection unit (80) is a position sensor that detects the position of the axial end of the gate rotor (50),
The screw compressor according to claim 1 or 2, wherein the first index is based on a detected value of the position sensor.

The first detection unit (80) is a load sensor that detects the pressing force of the gate rotor (50) against the edge (22),
The screw compressor according to claim 1 or 2, wherein the first index is based on a detected value of the load sensor.

The first detection unit (80) is a strain sensor that detects strain in the through hole (21),
The screw compressor according to claim 1 or 2, wherein the first index is based on a detected value of the strain sensor.

The screw compression according to any one of claims 2 to 8, characterized in that when a first condition based on the first index is satisfied, a first operation for avoiding failure of the compression mechanism (35) is executed. Machine.

Claim 9, wherein the first condition is that the value of the first index exceeds a predetermined value, or that the amount of change in the value of the first index over a predetermined period exceeds a predetermined amount. Screw compressor described in.

The screw compressor according to claim 9 or 10, wherein the first operation includes stopping the operation of the compression mechanism (35) or lowering the high pressure of the refrigerant.

further comprising an injection part (91) for injecting liquid refrigerant into the compression chamber (23),
The screw compressor according to any one of claims 9 to 11, wherein the first operation is an operation of causing liquid refrigerant to flow into the compression chamber (23) from the injection part (91). .

A compressor unit comprising the screw compressor (115) according to any one of claims 9 to 12, and a control section (AC) that controls the operation of the screw compressor (115).

The control unit (AC) executes a second operation to avoid failure of the compression mechanism (35) when the first condition is satisfied;
The compressor unit according to claim 13, wherein the second operation is an operation of stopping the operation of the screw compressor (115), lowering the high pressure of the refrigerant, or increasing the low pressure of the refrigerant.

The compressor unit according to claim 13 or 14, further comprising a notification section (82) that notifies a user that the first condition is satisfied.

A refrigeration system comprising the compressor unit according to any one of claims 13 to 15.