JP7356044B2 - スクリュー圧縮機、および冷凍装置 - Google Patents
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Description
ケーシング(11)と、
前記ケーシング(11)に収容される電動機(15)と、
前記電動機(15)に駆動され、回転速度が変更可能な駆動軸(19)と、
流体を圧縮する圧縮室(35)が形成される圧縮機構(30)と、
前記圧縮室(35)に油を供給する給油通路(40)と、
前記給油通路(40)に配置され、前記圧縮室(35)の吸入圧力よりも高い圧力の油を吸入するとともに、前記駆動軸(19)によって駆動されるポンプ(50)とを備えるスクリュー圧縮機である。
前記ケーシング(11)の内部には、前記圧縮室(35)の吐出圧力に相当する圧力の高圧室(H)が形成され、
前記ポンプ(50)は、前記高圧室(H)の油を吸入する。
前記給油通路(40)は、前記圧縮室(35)に油を噴射する噴射口(40b)を有する。
前記給油通路(40)の流入端の圧力は、前記圧縮室(35)の圧力よりも高い。
前記圧縮機構(30)は、前記駆動軸(19)に固定されるとともに螺旋溝(32a)が形成されたスクリューロータ(32)と、該螺旋溝(32a)と噛み合うゲート(33a)を有するゲートロータ(33)とを備える。
前記電動機(15)は、極数変換電動機である。
前記電動機(15)は、インバータ駆動式の電動機である。
実施形態のスクリュー圧縮機(10)について説明する。
スクリュー圧縮機(10)は、冷媒を圧縮する。スクリュー圧縮機(10)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(10)は、圧縮した後の高圧のガス冷媒を吐出する。図2に示すように、本例のスクリュー圧縮機(10)は、1つのスクリューロータ(32)を有するシングルスクリュー型である。スクリュー圧縮機(10)は、2つのゲートロータ(33,33)を有する2ゲート型である。スクリュー圧縮機(10)は、ケーシング(11)、電動機(15)、駆動軸(19)、圧縮機構(30)、給油通路(40)、およびポンプ(50)を備える。
ケーシング(11)は、横長の筒状に形成される。ケーシング(11)の内部には、低圧室(L)と高圧室(H)とが形成される。低圧室(L)は、圧縮機構(30)に吸入される低圧のガス冷媒が流れる空間である。低圧室(L)の圧力は、圧縮機構(30)に吸入されるガス冷媒の圧力に相当する。高圧室(H)は、圧縮機構(30)から吐出された高圧のガス冷媒が流入する空間である。高圧室(H)の圧力は、圧縮機構(30)から吐出されたガス冷媒の圧力に相当する。
電動機(15)は、ケーシング(11)に収容される。電動機(15)は、ステータ(16)とロータ(17)とを有する。ステータ(16)は、ケーシング(11)の内壁に固定される。ロータ(17)は、ステータ(16)の内部に配置される。ロータ(17)の内部には駆動軸(19)が固定される。
駆動軸(19)は、ケーシング(11)に収容される。駆動軸(19)は、電動機(15)によって駆動される。駆動軸(19)の回転速度は、電動機(15)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(19)は、回転速度が変更可能である。駆動軸(19)は、電動機(15)と圧縮機構(30)とを連結する。駆動軸(19)は、ケーシング(11)の長手方向に沿って延びる。駆動軸(19)は、略水平方向に延びる。
圧縮機構(30)は、1つのシリンダ部(31)と、1つのスクリューロータ(32)と、2つのゲートロータ(33)とを有する。
図2、図4および図5に示すように、固定板(13)と、ベアリングホルダ(23)と、ケーシング(11)とには、給油通路(40)が形成されている。ここで、図5は、ベアリングホルダ(23)の正面図である。ベアリングホルダ(23)の正面は、軸方向の吐出側の端面である。
ポンプ(50)は、給油通路(40)におけるポンプ室(P)に配置される。本例のポンプ(50)は、外接式のギアポンプである。ポンプ(50)は、第1歯車(51)と第2歯車(53)とを有する。第1歯車(51)は、第2歯車(53)と噛み合う。
図2および図3を参照しながらスクリュー圧縮機(10)の運転動作について説明する。
圧縮機構(30)では、低圧室(L)に連通するスクリュー溝(32a)の容積が拡大する。このことに伴い低圧室(L)の低圧ガスが吸入口を通じてスクリュー溝(32a)に吸入される。
スクリューロータ(32)がさらに回転すると、スクリュー溝(32a)がゲートロータ(33)によって区画され、スクリュー溝(32a)内に圧縮室(35)が形成される。ゲートロータ(33)の回転に伴い圧縮室(35)の容積が縮小することで、圧縮室(35)の冷媒が圧縮される。
スクリューロータ(32)がさらに回転すると、圧縮室(35)が吐出口と連通する。圧縮室の冷媒は吐出口を通じて高圧室(H)に吐出される。
次に、給油動作について図2、図4及び図5を参照しながら説明する。
本実施形態の特徴(1)は、ポンプ(50)は、圧縮室(35)の吸入圧力よりも高い圧力の油を吸入するとともに、駆動軸(19)によって駆動されることである。これによれば、ポンプ(50)には、圧縮室(35)の吸入圧力よりも高い圧力の油が吸入されるので、ある程度圧力の高い油が吸入される。そして、ポンプ(50)は駆動軸(19)によって駆動されるため、駆動軸(19)が低速回転になると、ポンプ(50)から吐出される油量も減少する。具体的には、ポンプ(50)の第1軸(52)が駆動軸(19)に連結しているため、駆動軸(19)が低速回転になると、これに伴って第1軸(52)に固定された第1歯車(51)の回転も低速になる。これにより、ポンプ(50)の回転速度が低速になり、ポンプ(50)の吐出量が減少する。この結果、スクリュー圧縮機(10)が低速回転する際に圧縮室(35)に供給される油量を低減できる。
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
10 スクリュー圧縮機
11 ケーシング
15 電動機
19 駆動軸
30 圧縮機構
32 スクリューロータ
32a スクリュー溝(螺旋溝)
33 ゲートロータ
33a ゲート
35 圧縮室
40 給油通路
40b 噴射口
50 ポンプ
H 高圧室
Claims (8)
- ケーシング(11)と、
前記ケーシング(11)に収容される電動機(15)と、
前記電動機(15)に駆動され、回転速度が変更可能な駆動軸(19)と、
流体を圧縮する圧縮室(35)が形成される圧縮機構(30)と、
前記圧縮室(35)に油を供給する給油通路(40)と、
前記給油通路(40)に配置され、前記圧縮室(35)の吸入圧力よりも高い圧力の油を吸入するとともに、前記駆動軸(19)によって駆動されるポンプ(50)とを備え、
前記ポンプ(50)は、第1歯車(51)と該第1歯車(51)に噛み合う第2歯車(53)とを有するギアポンプであり、
前記第1歯車(51)の中心に固定された第1軸(52)は、前記駆動軸(19)に連結され、
前記第1歯車(51)は、前記第1軸(52)の軸心と前記駆動軸(19)の軸心とが一致するように配置され、
前記圧縮機構(30)は、前記駆動軸(19)に固定されるとともに、前記圧縮室(35)を形成する螺旋溝(32a)を有するスクリューロータ(32)を備え、
前記給油通路(40)から前記圧縮室(35)に供給される油量は、前記ポンプ(50)の吐出量が前記駆動軸(19)の回転速度に連動して変化することにより、調節される
スクリュー圧縮機。 - 請求項1に記載のスクリュー圧縮機において、
前記ケーシング(11)の内部には、前記圧縮室(35)の吐出圧力に相当する圧力の高圧室(H)が形成され、
前記ポンプ(50)は、前記高圧室(H)の油を吸入する
スクリュー圧縮機。 - 請求項1又は2に記載のスクリュー圧縮機において、
前記給油通路(40)は、前記圧縮室(35)に油を噴射する噴射口(40b)を有する
スクリュー圧縮機。 - 請求項1~3のいずれか1つに記載のスクリュー圧縮機において、
前記給油通路(40)の流入端の圧力は、前記圧縮室(35)の圧力よりも高い
スクリュー圧縮機。 - 請求項1~4のいずれか1つに記載のスクリュー圧縮機において、
前記圧縮機構(30)は、前記螺旋溝(32a)と噛み合うゲート(33a)を有するゲートロータ(33)を備える
スクリュー圧縮機。 - 請求項1~5のいずれか1つに記載のスクリュー圧縮機において、
前記電動機(15)は、極数変換電動機である
スクリュー圧縮機。 - 請求項1~5のいずれか1つに記載のスクリュー圧縮機において、
前記電動機(15)は、インバータ駆動式の電動機である
スクリュー圧縮機。 - 請求項1~7のいずれか1つに記載のスクリュー圧縮機(10)を備える冷凍装置。
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