JPS59219664A - スクリユ−冷凍機 - Google Patents

スクリユ−冷凍機

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JPS59219664A
JPS59219664A JP9455783A JP9455783A JPS59219664A JP S59219664 A JPS59219664 A JP S59219664A JP 9455783 A JP9455783 A JP 9455783A JP 9455783 A JP9455783 A JP 9455783A JP S59219664 A JPS59219664 A JP S59219664A
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JP
Japan
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pressure
valve
screw compressor
port
load
Prior art date
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Pending
Application number
JP9455783A
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English (en)
Inventor
元 雅樹
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスクリュー圧縮機と熱交換器などで構成される
冷凍装置の容量制御装置に関するものである。
第1図は従来例の冷凍機に用いられるスクリュー圧縮機
の制御図である。負荷の冷水またはブラインの配管/中
に備える温度センサーによ!ll負荷を検知し、源度詳
1節器3はIK Il+!I楼デの力性電流を導いて電
動機9の電流281M節する電流調節器ダ全介して容量
制御装置 出力することにより油圧サーボシリンダ6を制御してそ
のピストンロンド端に’+nNえるスライド弁7を移動
させ吸込み冷媒用・金増沖させる。1E動機りにより駆
動される圧#i機は互に平行二軸を中心で回転し外周に
丸雌のねじが互にかみ合う雄両1:ロータをケーシング
中に’j6ijえるスクリュー圧縮機jである。
温度センサーにより検知にした温度が殻ず温度より高匹
徒き、温度調節器3は信号f芥fif制御装置jに送り
、答月制御装置Sはスクリュー圧縮機gのサーボシリン
ダ基によりスライド弁7を左行させて吸込冷媒ガスf 
J9)加させる。温度センサーにより検知にした温度が
股、定温度よV俄いとき、温度調節器Jは各−1を制、
御装%i sに信号♀送り、サーボシリンダ基によりス
ライド弁7を右行させてスクリュー圧縮機tの吸込冷奸
−ガス?−減少させる。電流訓節器lIは電動機9が過
負荷の場合は電動機9が甥負荷である信号を発して容量
制御装#J′を優先して制御し、スライド弁りゲアンロ
ードの右方向に移動して1に動機負荷ケ下げる。
従来この柚の装置は上述したようにスクリュー圧縮機の
スライド弁を油圧ピストンにより連わ1;的に移動させ
よって負荷を制御していた。そのため以下の問題点があ
った。
(1)小番匍ヌクリュー圧縮機では0N−OFF運転も
しくはθ%〜50%〜ioo%の段階切換で十分である
にもか\わらず第1図で説明したような連続制御を行っ
ている。
(コ) スクリュー圧縮機はスライド弁を圧縮機ケーシ
ング内に収納するため、構造が複雑になる。
(3)  スクリュー圧縮機の#進上移動するスライド
弁を円滑に作動させ効率低下をきたさないよう、スライ
ド弁、油圧ピストン及びそれを収部するケーシングなど
のfi# qtr加工をよぎなくされている。
(リ スクリュー圧縮機の吐出す、1の連続ηjII御
を行々うためのコントローラ@ jilJ御弁、配管な
ど市価な制御機構が必要である。
(j)  これらの結果、小容開のスライド弁を(If
fiえるスクリュー圧縮機自体を安価に供給小米ない。
本発明はスライド弁を備えないスクリュー圧縮機の容部
、制御を行い得る冷保装置を提供すること全目的とする
不発[llJはスクリュー圧盤11(陵、〜二召白[)
乞、蒸発暑汁などで冷凍サイクルヶ行うように佑成され
た冷凍装置において凝縮器と蒸発器間の冷媒配・1′中
に過冷却器を設け、凝輻した液冷媒f;I:過冷却させ
ると共に液玲媒の一部を中間圧力で#発きせ。
中間圧力で蒸発させた一部冷媒をスクリュー圧縮機の圧
縮空間に開口した中間口に尋人する一方、該中間口と圧
縮機吸入口を自動弁を介して連通ずる通路を設けたスク
リュー圧縮イ幾を用いた冷凍装置である。
以下0本発明の6実施例を図面に従って説明する。
第一図はスクリュー圧縮機の雌ロータを含む縦断面図で
ある。
ロータケーシング/l内に平行に、かつ軸間距離がその
直径よりも小なる如く互に重なり合って設けられた二個
の円筒状ボアの中に、それぞれ前記ボア軸分中心に回転
可能に支えられて互に噛み合う雄ロータ(不図示)と雌
ロータ/4と’t (+iifえ、前記ロータケージジ
グ/lには前記ボアの両端に前記ボア軸に直角な吸入側
端壁13及び吐出側端壁ジグを備え、咳吸入側端壁及び
吐出側端壁にはそれぞれ端壁吸入口/!r及び端壁吐出
ロアロ%さらに前記雄S雌四−夕を支承する軸受/り(
kロータ用軸受は不図示)を嵌入した吸込ケーシング/
gと吐出ケーシング/9を固定して餉えた上、更に吐出
ケーシング/デには雌ロータ/aの側から圧縮空間に通
ずる中間口コ/が設けてあり、更に吸込ケーシング/l
には補助吸込ロー2が設けである。中間口2/と補助吸
込0.2.2は自IN)弁43を介して;]j+じてい
る。そして中間口21と自動弁、23間の配管から後述
の過冷却器へ配管されている。
v、3図は第2図に示すようなスクリュー圧縮機を用い
た冷凍機を示す爽施別の70−シートである。第3図を
第1図のモリエル線図をも参照して説明する。先ず10
0%狽荷状jルの場合についてのべる。自動弁コ3は閉
じている。第3図に示される電動機デによりなへ動され
るスクリュー圧縮機(符号io)から圧縮して吐出口1
6から吐出された圧縮された冷媒は第り図aに示され、
過熱状態である。該冷媒は油分FJ器コ5で油を分離さ
れ、逆止弁a6を介して凝靴I?!、÷27に送られ、
冷却水により冷却され、降温し、第グ図すにてf@和蒸
気となり、更に冷却され第り図Cにて液化され、凝縮器
コアから送り出される。そして分岐管継手λgにて一方
は配管コ9によりそのま\過冷却型3θ中の熱交検器の
被冷却側へ送り込まれ、一部の冷媒液は配肯3/により
自動弁3コを介して膨張弁33で、第亭図Cから第りレ
Idの如く0.R圧され、過冷却器3θに送り込まれる
。そして配管、2qより送られた犬?τl(分の冷媒液
を更に冷却して第1図dから第り図eの如く蒸発昇温す
る。そして配管Sコ9から過冷却器30に入った冷媒液
は第り図Cから第弘図fに示すように過冷却され膨張弁
JIIにて膨張し、圧力Pを低下して第グ図fの状態か
ら第グ図gの状態となり蒸発器3jにて負荷の冷水又は
プラインを冷却して第q図gから第1I (’4 hの
ようにエンタルピ1(r−増加させる。そして逆止弁J
A’lH介してスクリュー圧縮機/。
の吸入口15に吸込まれる。スクリュー圧イr白機/θ
では1吸入it’llより吐出側に進むにつれて昇圧し
て冷媒ガスは圧ツバエンタルピを共に増加する。そして
配昔3/から過冷却器30に入り蒸発昇温した第q図e
の冷媒ガスは逆止弁37′f介してスクリュー圧縮機の
中間口コ/に吸込まれる。そL7て1砂入口15と中間
0.2/で吸込まれた冷媒ガスは共に圧縮され第ダ図a
で示される状!μとなり吐出される。
上述の冷凍機室における中[141D 、2 /の位(
?′tけスクリュー圧縮1(%10の吸込圧力Psと吐
出圧力PDの中間圧力PM ?生ずる位111であれば
理論的に01能である。そして上11−冷凍サイクルに
おいて中間圧力pM が小さいときは冷凍りjr牛は増
大1−るが、中間圧縮空1j、i Vこ41−人された
圧和1什手Ni′が増大・丈る。中間圧力PMが太きい
ときは冷凍効果の増加がわずかで能力を増せな1ハ。実
N・iKJ:るVC中間口2/における圧力がPM=、
%rP、XP、  となる位置の近わjに中間ロコ/を
13ト10するのが望ましい。然し過冷却して全1’i
 ?:工の場合と後述の部分負性で自動弁23ケバイパ
スさ一欧る場合の中間圧力PMの(iE+を基量して中
間圧力1)Mは定める必要がある。
次に7ハ%負荷程度の運転についてのべる。
全負荷近傍を除く部分負荷の場合は自!IIIJ弁3.
2は閉じている。70%負荷の場合は自動弁23は閉じ
ている。冷媒ガス性スクリュー圧4 杷ゾO→油分馴器
−3→逆止弁、26→献籟1器コアと進み、第7図にお
いてB −+ b−+ (と状態変化1シ1、凝縮器、
27において冷却きれて液化する。そして過冷却器で過
冷却されないまま膨張弁3グにより膨張して第t(≧7
ICから第ぐ図g′の状態に移り圧力を下げ気化して温
度を下げる。そして蒸発器3jにて冷水もしくはプライ
ンから熱を奪って仕小を行ない、第ダ図g′の状態から
、第7図りの過り、゛δ熱蒸気状態となる。蒸発昇温し
た冷媒ガスは連止ブf3/、を介してスクリュー圧縮機
10K吸込まれ昇圧、昇温しで第7図りの状態から第グ
図aの状態となる。
次にグθ%負荷程度の運転についてのべる。
この場合は、自T11Jl弁コ3は開き、自動弁3aは
閉じる。梃ってスクリュー圧縮433) / oの畝入
口/Sから中間目2/までは圧縮されないから吐出容i
A−は減少する。スクリュー圧縮機IQを吐出きれた冷
媒ガスはスクリュー圧縮機、2ダ→油分離器コ5−+ 
%止弁コロ→凝縮器コアと進み、スクリュー圧納(θ1
0にて圧縮された冷媒ガスは第7図においてa −b 
−c 、!:g化する。そして凝縮器、27を出た冷媒
Mはル゛・・胆弁3グにて膨+11已して圧力を低下さ
せ湯度降下し、卯ダ図Cから第り図g′の状態となる。
そしてか弁型3jにて冷水もしくはプラインを冷却し、
第ダ図g′から第7図りの状態に移、!11.スクリュ
ー圧縮機コlの吸入口/jから吸込まれ、中間圧力まで
昇圧し7c伶媒ガスリ:中間目λ/から吐出され自j1
1.ll弁コ3全通して補助吸込口ココにて吸入ロア5
を流れる冷媒に合流する。スクリュー圧縮機10中の中
間0.2/から吐出口/6まで昇圧昇温して叱参図りか
ら第を図aの状態となる。
このグ0%部分負荷において吐出圧力PDを第1図aと
したが吐出圧力PD  は100%狛荷とか70%負荷
のように自動弁λ3が閉じている状態と異なり冷媒ガス
は吐出餐、h1:が少く70%負荷と同様な冷凍サイク
ルを画くが冷媒循扇h1は小さい。
ここで部分負荷時の中間圧力PMが小さいときは差圧が
小さいため、バイパスガス−ひが(T、V、少しスクリ
ュー圧縮機lθに対する容+j!、’ fU!d jl
に也h1テが満たされない。中間圧力PMが太きいとき
は差圧が大き過ぎ、バイパス量が適正以上となりバイパ
スガスの再圧縮に要する動力が増大する。
かかる全1自行と部分負荷を行うと第亭図に示″jよう
に冷凍〃1果Δi (Kc a//Kg )は過冷却ケ
行った全負荷運転時はg−h間で示されるΔi2であり
、過冷却を行わない冷凍サイクルではΔ11である。Δ
12/ J i s = i、 /−/ 、 Q程度で
ある。
各運転状態に対応する自動弁の状態を示すと次表のとお
りである。
ここで0%ロードのとき社起動時のスクリュー圧縮機l
θの負荷を減少させるため4t0%負荷と同じ状に−に
目脂1弁コ、7,3.2を置く。
このような自動弁コ3,3コの開閉は手動で斬1ない得
るが負荷の冷水又はブラインのD Iff (蒸発器に
対する入口温度も゛しくに出口温1jjあるいは両者の
温度差)又は、負荷の冷水又はブラインの流搦(もしく
は負荷の冷水又はブラインの循環ケ行うモータ負荷、可
変ポンプの制徊1吊)又は圧縮機吸込圧力f杵出して行
うように41・i成する。
尚中間口の形状は雌ロータの歯rlJ、+: r)狭く
してこの圧縮借問が連通しない形状が良い。なんとなれ
ばロータケーシング外周に1;110した場合にはロー
タ歯先の巾はo、 s mm稈度でスリット中をいくら
狭< L、ても瞬9合う空間Kまたがって開口すること
になり、ガスバイパスによる1111常運転n6の動力
ロスが太きいからである。そしてl3110面積を広く
とるため雌ロータの外周の6断面形状に合せた長穴がよ
い。
6自動弁は実施例では電磁弁を使用したが電動弁などア
クチュエータ付開閉弁でもよい。
本発明はスクリュー圧縮(渋の吸入口と吐出口の間にお
いて吸入圧、吐出圧の中間圧力となる部分に中間口を訴
けたスクリュー圧縮機S凝縮器、蒸発器などで(14成
するスクリュー冷凍機として、αを縮型と然発器間の冷
媒配管中に過冷却器f!−設け、凝だ)i器出口から液
冷媒の一部を過冷却器用の自動弁を介して該過冷却器を
通じてスクリュー圧縮4穀の中間口に戻すようにすると
共に、スクリュー圧縮器の吸入口と中間ロケバイパス用
の自動弁を介して連結したから。
(1)最大y段階の容邦、制御(負荷100%、70%
、ダθ%、θ%)ができる。
圧J4ri機単独でも最大ダ段階、袂数台の圧締機を使
用すれば、はぼ連続制御に近い制御特性がイ(1られる
(,2)制御系が簡略化される。
比し11%積分などの動作機能をそなえた高価なコント
ローラと油圧を制御する制御弁などが不要となった。
(3)  スライド弁及び油圧ピストンを省略して。
圧縮機のflI、造をきめて簡易化でき、駆動部分が減
り圧縮機の信頼性を高めることができる。
−また駆動用油圧配管の省略を含めた圧縮椿の小型化簡
素化によV5部品点数が少くなり。
ケーシングの形状が簡単となV、生産性が増し、コスト
ダウンにもなる。
(+)  圧縮機中間口 従来から実施されている中間吸込用ボートを利用し、吐
出ボートとして中間圧力ガスを低圧側にバイパスさせる
機能分兼ねさせることで多目的ボートとして利用できる
侶 し1而のfiti単な説明 第1図は従来例のスクリュー圧縮機の制餌1装(h“の
70−シート、第一図は本発明のスクリュー圧縮機の実
施例の縦萌inj図、第3図は本発明のスクリュー冷凍
機の実施例の70−シート。
第を図は本発明の作用をii5?明するモリエルん1図
である。
/・・・冷水配管又はブラインの耐層 コ・・・湖1朋
センザ J・・・温度調節器 グ・・・奄流訓顛器 S
・・・容量制御装置M゛6・・・サーボシリンダ 7・
・・スライド弁 ざ・・・スクリュー圧縮書 9・・・
’+!1’ 1iift 懺IO・・・スクリュー圧棺
ト:フ//・・・ロータケーシング /コ・・・雌ロー
タ /J、/’I・・・端壁/3・・・吸入口 16・
・・吐出口 17・・・軸受/ざ・・・吸込ケーシング
 /9・・・吐出ケーシング−/・・・中間口 、2コ
・・・補助吸込口 コ3・・・自1弁  岬揮フmポ巳
外     二°    −5・・・油分離器2A・・
・逆止fp  27・・・凝縮器 2g・・・継手λデ
・・・配管 30・・・過冷却器 3/・・・配管・・
・自動弁 3.3.3’l・・・膨1ft、、弁 3s
・・・蒸発器36・・・逆止弁。
特韮山4rj人 抹式会社荏原参作加 代理人豹井 −部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. l スクリュー圧縮機、凝縮器、蒸発器などで構成され
    る冷凍イ幾において、スクリュー圧縮機は吸入口と吐出
    口の中間に吸入圧力と吐出圧力の中間圧力を呈する中間
    口會備え 1jfi縮器と蒸発器間の冷媒配管中に過冷
    却器f設け、凝縮器出口から過冷却器へ弁を介して一部
    冷媒を導いて中間圧力で蒸発させるように配管し、過冷
    却器からスクリュー圧縮機の中間口へ配管する一方、ス
    クリュー圧縮機の中間口と吸入口***介して連通した
    スクリュー冷凍機。
JP9455783A 1983-05-27 1983-05-27 スクリユ−冷凍機 Pending JPS59219664A (ja)

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JP9455783A JPS59219664A (ja) 1983-05-27 1983-05-27 スクリユ−冷凍機

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62502836A (ja) * 1985-05-09 1987-11-12 スベンスカ・ロツタア・マスキナア・アクチボラグ 冷凍設備および回転式容積型機械
JPH07127586A (ja) * 1993-11-05 1995-05-16 Kobe Steel Ltd スクリュ圧縮機
WO2009011223A1 (ja) * 2007-07-18 2009-01-22 Daikin Industries, Ltd. 圧縮機および冷凍装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55116060A (en) * 1979-02-27 1980-09-06 Kobe Steel Ltd Method and device for regulating capacity of twoostage compression screw refrigerating machine
JPS57166448A (en) * 1981-04-08 1982-10-13 Hitachi Ltd Screw refrigerating machine

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