JPS61272486A - スクリユ圧縮機 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばヒートポンプに使用するスクリュ圧縮
機に関するものである。

（従来技術） 近年、スクリュ圧縮機はヒートポンプをはじめとして、
各種の分野で広く用いられているが、あらゆる面におい
て省エネルギが叫ばれている状況下、スクリュ圧縮機の
動力効率の改善は常に求められ、大きな技術的課題とな
っている。

このため、従来各種の用途、ガス、圧力等に適したスク
リュ圧縮機の開発が行われており、例えば圧縮ができる
だけ等温圧縮に近い状態で行われるように、吸込ガス中
に冷却用の潤滑油を噴霧したり、中間冷却器であるエコ
ノマイザを設ける等、種々の方法、装置が採用されてい
る。

しかしながら、これらの装置においてガスの吸込、圧縮
、吐出が設計通りに行われているが否かは、圧縮機の吸
込口と吐出口におけるガス圧、温度等の状態を測定する
ことにより推測せざるを得なかった。Ｔなわち、圧縮機
内において実際にどのような状態で圧縮が行われている
かは知ることができなかっ°た。このため、上記の潤滑
油の噴霧やエコノマイザ等が圧縮工程の途中においても
、動力効率を改善するために適切に作用しているか否を
知ることが出来ないという問題があった。

（発明の目的）。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
その目的はガスの圧縮中に、その圧力を連続的に測定す
ることにより、適切な圧力状態になるように圧力制御し
て、動力効率を向上させることを可能としたスクリュ圧
縮機を提供することにある。

（発明の構成） 本発明は、以上の目的を達成するために、一方に吸込口
を、他方に吐出口を形成したケーシングと、ケーシング
内に回転可能に収納した、互いに噛合う雌雄一対のロー
タとを備えたスクリュ圧縮機において、ロータ軸の端面
とロータの歯溝部の吐出側端部近傍とを連通させるロー
タ軸内の貫通孔と、この貫通孔内の上記歯溝部側に嵌挿
した圧力センサと、この圧力センサからの圧力信号を連
続的に発信可能にロータ軸の端部に設けた圧力信号発信
手段と、この圧力信号発信手段からの信号を受信して、
適宜信号処理手段に送信可能に上記ケーシングに取付け
た受信手段とを備えた構成とした。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

第１図、第２図は本発明に係るスクリュ圧縮機の一種で
あるハーメチック型スクリニ圧縮機を示し、圧縮機本体
（以下、本体という。）■とハーメチックモータ２とが
直列に結合してあり、さらにハーメチックモータ２には
油分離器３が直列に結合しである。

本体１は、一方に吸込口４を、他方に吐出口５を形成し
た本体ケーシング６内に、互いに噛合う雌雄一対のロー
タ７を回転可能に収納するとともに、流体圧カシリンダ
８により駆動される容量調節用のスライド弁９を上記ロ
ータフの下方に進退可能に設けて形成しである。

また、ロータ７の軸ｌＯ内には、その一方の端面とロー
タ７の歯溝部の吐出側端部近傍とを連通させる貫通孔１
１が穿設してあり、その歯溝部側には圧力センサ１２と
バランサ１３とを嵌挿するとともに上記端面側にはＦＭ
倍信号発生１４と発信コイル１５とを備え、かつ圧力セ
ンサ１２とはケーブル１６によって連絡した圧力信号発
信手段１７が取付けである。さらに、軸１０の上記端面
近傍の本体ケーシング６には受信コイル！８を備えた圧
力信号受信手段１９が、圧力信号発信手段１７とは不接
触の状態で取付けである。

そして、圧力センサ１２によって、上記歯溝部内の吸込
開始から吐出直前までのガス圧を連続的に測定して電気
信号に変換し、この信号をＦ’Ｍ信号信号部生部１４り
、ここで発生したＦＭ信号を発信コイル１５により発信
させ、静止状態にある受信コイル１８より受信させるよ
うにな２ている。

なお、本体ケーシング６にはロータ７の収納空間である
ロータ室に通じる２つの注入孔２０が設けてあり、圧縮
工程中の２つの異なった中間段階において、ロータ７の
歯溝部に冷却用の気液混合状態の冷媒を注入できるよう
に形成しである。

したがって、上記受信コイル１８からの信号を連続的に
適宜信号処理装置に送り、この装置によって上記注入す
る冷媒の量を適宜制御することにより、圧縮工程中のガ
ス圧の変化を理想の状態に近づけることができるように
なってい１ 第３図は、受信コイル１８からの信号をオシロ　１スコ
ープに入力して、実測した結果の一例を図示したしので
（縦軸：圧力Ｐ、横軸：時間ｔ）、破線が理論的に求め
た望ましい状態であるのに対して、実線が実測結果であ
る。この実測結果より、圧縮の前半では圧力を若干低め
（矢印へ方向公に、後半では圧力を高め（矢印Ｂ方向）
に制御すれば良いことが分かる。

上記のように、本体１の駆動にはハーメチックモータ２
を用いているので、上記の軸ｌＯがモータ軸にもなって
おり、またそのケーシング２１は本体ケーシング６と一
体的に固定しである。そして、本体ｌから吐出された圧
縮ガスはハーメチックモータ２の内部を通って、これを
冷却し、さらに油分離器３内を貫通して、油分離された
後、第１図中右方へ送出され５るようになっている。

なお、図中２２は円筒コロ軸受、２３はスラスト玉軸受
である。

次に、上記構成からなるスクリュ圧縮機を適用したヒー
トポンプを第４図に示す。

図示するように、本体ｌとハーメチックモータ２、油分
離器３とからなるスクリュ圧縮機に続いて、凝縮器２６
．第１膨張弁２７．第１エコノマイザ２８．第２膨張弁
２９．第２エコノマイザ３０゜第３膨張弁３１および蒸
発器３２を含むクローズトループで形成しである。

また、各第１．第２エコノマイザ２８．３０からは本体
ｌの２つの各注入孔２０に通じる管３３゜３４が別個に
設けてあり、各第１．第２エコノマイザ２８．３０から
のフラッシュガスを、より高圧のものは高圧側の中間圧
力状態にあるロータ室内歯溝部に導くようにしである。

さらに、第１゜第２膨張弁２７．２９の入側からは、各
エコノマイザを経由せずに第４．第５膨張弁３５．３６
を介して直接管３３．３４に通じるバイパス管３７．３
８が設けてあり、上記フラッシュガス中に液状の冷媒を
混在させることができるようになっている。

一方、本体ｌの受信コイルト８から９信号は圧力演算器
３９を経てコントローラ４０に送り、この信号に基づい
て、第１．第２膨張弁２７．２９および第４．第５膨張
弁３５．３６の開度（絞り）を適宜調整するように形成
しである。そして、上記第３図で説明したのと同様に、
圧縮工程中の圧力を連続的に測定して、これが正常に維
持されるように、適宜弁開度を調節して、注入孔２０か
ら適量のガス状及び液状の冷媒を噴霧してヒートポンプ
の動力効率を向上させるようにしである。

なお、上記実施例では圧力センサ１２からの信号を取出
すのに無接触型のＦＭ信号を利用した圧力信号発信手段
１７．圧力信号受信手段Ｉ９を用いたものを示したが、
本発明はこれに限るものでなく、この他、例えばスリッ
プリングを用いて圧力信号をケーシング外へ取出しても
よい。

（発明の効果） 以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ロー
タの歯溝部に連通ずるロータ軸内貫通孔に圧力センサを
設け、ここからの信号をケーシングに取付けた受信手段
により受信するように形成しである。；のため、ロータ
室内におけるガス圧縮開始から終了までのガス圧を連続
的←測定することが可能となり、圧縮工程時の本体の性
能を正確に知ることができ、さらにその動力効率を改善
しようとする場合、例えば上記実施例にて示したように
冷却用ガスあるいは液を必要な時期に必要な量だけ噴霧
して、無駄のない圧力制御により動力効率の改善を図る
ことができる等の効果を何している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスクリュ圧縮機の断面図、第２図
は第１図の圧力センサ等の圧力検出手段の部分拡大断面
図、第３図は上記圧力検出手段を用いて実測したロータ
室内の圧力変化を示す図、第４図は第１図のスクリュ圧
縮機を適用したヒートポンプの機器構成図である。 １・・・本体、２・・・本体ケーシング、７・・・ロー
タ。 １０・・・軸、１１・・・貫通孔、１２・・・圧力セン
サ、１７・・・圧力信号発信手段、１９・・・圧力信号
受信手段。 特　許　出　願　人　　株式会社神戸製鋼所代　理　人
　弁理士　　青白　葆　ほか２名第１！ｌ１ １１３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方に吸込口を、他方に吐出口を形成したケーシ
   ングと、ケーシング内に回転可能に収納した、互いに噛
   合う雌雄一対のロータとを備えたスクリュ圧縮機におい
   て、ロータ軸の端面とロータの歯溝部の吐出側端部近傍
   とを連通させるロータ軸内の貫通孔と、この貫通孔内の
   上記歯溝部側に嵌挿した圧力センサと、この圧力センサ
   からの圧力信号を連続的に発信可能にロータ軸の端部に
   設けた圧力信号発信手段と、この圧力信号発信手段から
   の信号を受信して、適宜信号処理手段に送信可能に上記
   ケーシングに取付けた受信手段とを備えたことを特徴と
   するスクリュ圧縮機。