KR20130079203A - Oil-cooled two-stage compressor and heat pump - Google Patents

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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

PURPOSE: An oil-cooled two stage compressor and a heat pump are provided to secure the circulation of oil and to prevent a bearing from being damaged by returning the oil to closed space in which pressure is lower than middle pressure space. CONSTITUTION: An oil-cooled two stage compressor comprises a first compression unit (8), a second compression unit (9), an oil supply fluid path (27), and an oil returning path (28). The first compression unit compresses gas sucked from a suction fluid path (12) with oil and discharges the compressed gas to a middle pressure space (14). The second compression unit compresses the gas sucked from the middle pressure space with the oil and discharged the compressed gas to a discharge fluid path (19). The oil supply fluid path supplies the oil to at least one of a bearing and a shaft rod structure on a discharge side of the second compression unit. The oil returning path returns the oil leaked from at least one side of the bearing and the shaft rod structure to closed space (15) which is middle compression space of the first compression unit.

Description

유랭식 2단 압축기 및 히트 펌프{OIL-COOLED TWO-STAGE COMPRESSOR AND HEAT PUMP}[0001] The present invention relates to an OIL-COOLED TWO-STAGE COMPRESSOR AND HEAT PUMP,

본 발명은, 유랭식 2단 압축기 및 히트 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a water-cooled two-stage compressor and a heat pump.

유랭식 압축기에서는, 로터실 내의 공간이며, 로터에 의해 흡입 유로 및 토출 유로로부터 격리된 폐쇄 공간에, 로터의 냉각, 윤활, 시일을 위해 오일이 공급되는 것 외에, 축봉부나 베어링부에 오일이 공급된다. 그로 인해, 압축기로부터 토출된 가스에 오일이 포함될 뿐만 아니라, 축봉부나 베어링부로부터도 오일이 유출된다. 축봉부 등에는 소정량 이상의 오일을 공급하는 것이 필요하므로, 예를 들어 일본·실용 신안 출원 공개 평 6-22587호에는, 축봉부로부터 유출된 오일을, 당해 오일의 압력과 대략 동등한 압력을 갖는 압축기 내의 공간으로 환류시키는 것이 기재되어 있다. 구체적으로는, 그 유랭식 압축기에서는, 토출측의 축봉부로부터 유출되는 오일을, 상기한 폐쇄 공간으로 환류시키고 있다.In the oil-type compressor, oil is supplied for cooling, lubrication, and sealing of the rotor to the closed space isolated from the suction flow path and the discharge flow path by the rotor, which is a space in the rotor chamber. do. As a result, not only oil is contained in the gas discharged from the compressor but oil also flows out from the shaft portion or the bearing portion. For example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 6-22587 discloses a method of controlling the oil flow rate of oil flowing out from the shaft bar portion to a predetermined pressure, which is substantially equal to the pressure of the oil, To the inside of the space. Specifically, in the oil-type compressor, the oil flowing out from the shaft rod portion on the discharge side is returned to the closed space.

그러나 압축기의 용도에 따라서는, 흡입 압력과 토출 압력이 독립적으로 변동하는 경우가 있어, 토출측의 축봉부나 베어링부로부터 유출되는 오일의 압력과 동등한 압력으로 되는 부분을 특정할 수 있다고 할 수는 없다. 그 경우, 토출측의 축봉부나 베어링부로부터 유출되는 오일은, 흡입 유로로 환류되도록 구성된다.However, depending on the use of the compressor, the suction pressure and the discharge pressure may fluctuate independently of each other, and it is not possible to specify a portion that becomes a pressure equivalent to the pressure of the oil flowing out from the shaft end portion or the bearing portion on the discharge side. In this case, the oil flowing out from the shaft end portion or the bearing portion on the discharge side is configured to be returned to the suction flow path.

압축기를 사용하여 냉매를 순환시키는 히트 펌프(냉동기를 포함함)에 있어서, 압축기의 흡입 압력은 증발기에 있어서의 냉매의 증발 온도에 의존하고, 압축기의 토출 압력은 응축기에 있어서의 냉매의 응축 온도에 의존한다. 일반적으로, 히트 펌프에 2단 압축기를 사용하는 경우, 2단째의 토출측의 축봉부나 베어링부로부터 유출된 오일은, 중간 압력 공간, 즉 1단째의 압축기의 토출 유로이며 2단째의 압축기의 흡입 유로로 환류되도록 되어 있다.In a heat pump (including a freezer) for circulating a refrigerant by using a compressor, the suction pressure of the compressor depends on the evaporation temperature of the refrigerant in the evaporator, and the discharge pressure of the compressor is set to a temperature of condensation of the refrigerant in the condenser It depends. In general, when the two-stage compressor is used as the heat pump, the oil discharged from the shaft rod portion or the bearing portion of the second stage discharge side is discharged into the intermediate pressure space, that is, the discharge passage of the first stage compressor, And is refluxed.

중간 압력 공간의 압력(중간 압력)은, 통상 히트 펌프 등에서는, 흡입 압력과 1단째의 압축기의 압축비에 의해 결정된다. 따라서 온열원(또는 냉각 부하)과 냉열원(또는 가열 부하)의 조건에 따라서는, 1단째의 흡입 압력이 상승하고, 중간 압력이 2단째의 토출 압력보다도 높아지는 경우가 있다. 그러면, 종래의 2단 압축기에서는, 2단째의 토출측의 축봉부나 베어링부를 통한 오일의 순환이 지체되어, 베어링 등이 손상된다고 하는 문제가 발생한다.The pressure (intermediate pressure) in the intermediate pressure space is usually determined by the suction pressure and the compression ratio of the first-stage compressor in a heat pump or the like. Therefore, depending on the conditions of the heat source (or the cooling load) and the heat source of the cooling source (or the heat load), the suction pressure at the first stage may rise and the intermediate pressure may become higher than the discharge pressure at the second stage. Then, in the conventional two-stage compressor, the circulation of the oil through the shaft rod or the bearing of the second-stage discharge side is delayed, and the bearing or the like is damaged.

2단째의 토출측의 축봉부나 베어링부로부터 유출된 오일을 1단째의 흡입 유로로 환류시키면, 오일의 순환을 확보할 수 있지만, 오일의 압력과 흡입 압력의 차가 큰 경우, 흡입 유로에 공급된 순간에 오일의 압력이 저하되어, 오일에 용해되어 있었던 가스가 유리(탈기)된다. 이 가스의 유리는, 이홈 압력을 상승시켜 압축기의 성능 저하를 초래한다. 일반적으로, 히트 펌프에 사용하는 냉매는, 오일에 용해되기 쉬우므로, 냉매의 탈기에 의한 성능 저하의 문제가 현재화하기 쉽다.When the oil flowing out from the shaft rod portion or the bearing portion of the second stage discharge side is returned to the first stage suction flow path, the circulation of oil can be ensured. However, when the difference between the oil pressure and the suction pressure is large, The pressure of the oil is lowered, and the gas dissolved in the oil is released (degassed). The glass of this gas raises the groove pressure and causes the performance of the compressor to deteriorate. Generally, since the refrigerant used in the heat pump is apt to dissolve in oil, the problem of performance deterioration due to deaeration of the refrigerant is likely to become present.

상기 문제를 감안하여, 본 발명은, 흡입 압력 및 토출 압력이 변동해도 오일의 순환을 확보할 수 있는 동시에 성능이 저하되지 않는 유랭식 2단 압축기 및 히트 펌프를 제공하는 것을 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a two-stage oil-type compressor and a heat pump which can ensure the circulation of the oil even when the suction pressure and the discharge pressure are varied.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의한 유랭식 2단 압축기는, 흡입 유로로부터 기체를 흡입하여 오일과 함께 압축하고, 중간 압력 공간으로 토출하는 제1단 압축부와, 상기 중간 압력 공간으로부터 기체를 흡입하여 오일과 함께 압축하고, 토출 유로로 토출하는 제2단 압축부와, 상기 제2단 압축부의 토출측의 축봉 구조 및 베어링 중 적어도 어느 한쪽에 오일을 공급하는 오일 공급 유로와, 상기 제2단 압축부의 토출측의 축봉 구조 및 베어링 중 적어도 어느 한쪽으로부터 유출되는 오일을 상기 제1단 압축부의 압축 도중의 공간인 폐쇄 공간으로 환류시키는 오일 환류로를 갖는 것으로 한다.In order to solve the above problems, the air-cooled two-stage compressor according to the present invention includes a first stage compression unit which sucks gas from the suction channel, compresses the oil together with the oil, and discharges the gas into the intermediate pressure space, and the gas from the intermediate pressure space. A second stage compression unit for sucking and compressing the oil together with the oil, and discharging the oil into a discharge passage, an oil supply passage for supplying oil to at least one of a shaft structure and a bearing on the discharge side of the second stage compression unit, and the second However, it is assumed that an oil return path is provided for refluxing oil flowing from at least one of the shaft structure on the discharge side of the compression section and the bearing into a closed space that is a space during compression of the first compression section.

이 구성에 따르면, 토출 압력의 저하에 수반하여 제2단 압축부의 토출측의 축봉 구조나 베어링으로부터 유출되는 오일의 압력이 저하해도, 중간 압력 공간보다도 더욱 압력이 낮은 폐쇄 공간으로 오일을 환류시키므로, 오일의 순환을 확보할 수 있고, 베어링의 손상 등을 방지할 수 있다. 또한, 폐쇄 공간의 압력은 흡입 압력보다도 높으므로, 오일의 압력에 대한 압력차가 지나치게 커지지 않아, 토출 압력이 높을 때에 오일에 용해된 기체가 유리됨으로써 발생할 수 있는 성능 저하를 억제할 수 있다.According to this configuration, the oil is refluxed into the closed space having a lower pressure than the intermediate pressure space even if the axial rod structure on the discharge side of the second stage compression section and the pressure of the oil flowing out from the bearing decrease with the decrease of the discharge pressure. And it is possible to prevent the bearings from being damaged or the like. Further, since the pressure in the closed space is higher than the suction pressure, the pressure difference against the pressure of the oil does not become excessively large, so that the performance deterioration that may occur due to the release of the gas dissolved in the oil when the discharge pressure is high can be suppressed.

또한, 본 발명의 유랭식 2단 압축기에 있어서, 상기 오일 환류로는, 분기되어 상기 중간 압력 공간에도 접속되고, 상기 오일 환류로는, 상기 폐쇄 공간으로의 유로를 차단 가능한 저압 개폐 밸브와, 상기 중간 압력 공간으로의 유로를 차단 가능한 고압 개폐 밸브를 구비하고, 또한, 상기 오일 공급 유로의 압력이 상기 오일 환류로의 압력보다도 높은 경우에는, 상기 저압 개폐 밸브를 폐쇄하고 상기 고압 개폐 밸브를 개방하고, 상기 오일 공급 유로의 압력이 상기 오일 환류로의 압력 이하인 경우에는, 상기 저압 개폐 밸브를 개방하고 상기 고압 개폐 밸브를 폐쇄하는 유로 제어 장치를 가져도 된다.In the oil-type two-stage compressor of the present invention, the oil return passage is branched and connected to the intermediate pressure space. The oil return passage includes a low-pressure opening / closing valve capable of shutting off the oil passage to the closed space, Pressure open / close valve capable of shutting off the flow path to the intermediate pressure space, and when the pressure of the oil supply path is higher than the pressure of the oil return path, the low-pressure on-off valve is closed and the high- And a flow control device for opening the low-pressure on-off valve and closing the high-pressure on-off valve when the pressure of the oil supply passage is equal to or lower than the pressure of the oil return passage.

이 구성에 따르면, 제2단 압축부의 토출측의 축봉 구조나 베어링으로부터 유출되는 오일의 압력이 높을 때에는, 보다 고압인 중간 압력 공간으로 오일을 환류시키므로, 오일에 용해된 기체의 유리에 의한 성능 저하를 더욱 억제할 수 있다. 또한, 유출되는 오일의 압력이 낮을 때에는, 폐쇄 공간으로 환류시킴으로써, 오일의 순환을 확보할 수 있다.According to this configuration, when the axial rod structure on the discharge side of the second-stage compressing section or the pressure of the oil flowing out of the bearing is high, the oil is refluxed into the intermediate pressure space of higher pressure. Thus, the performance deterioration due to the glass of the gas dissolved in the oil Can be further suppressed. Further, when the pressure of the oil to be discharged is low, circulation of the oil can be ensured by refluxing into the closed space.

또한, 본 발명에 의한 히트 펌프는, 상기 유랭식 2단 압축기를 갖는 것으로 한다.Further, the heat pump according to the present invention has the above-described oil-type two-stage compressor.

또한, R245fa를 냉매로 하여 냉수 및 온수를 제조하기 위한 히트 펌프에 본 발명의 유랭식 2단 압축기를 적용하는 경우에 예상되는 조건을 감안하면, 상기 폐쇄 공간은, 압력이 상기 흡입 유로의 압력의 1.1배로 되는 공간인 것이 바람직하다.Further, in view of the conditions expected when the oil-type two-stage compressor of the present invention is applied to a heat pump for producing cold water and hot water using R245fa as a refrigerant, It is preferable that the space is set to 1.1 times.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 히트 펌프의 구성도.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태의 히트 펌프의 구성도.
1 is a configuration diagram of a heat pump according to a first embodiment of the present invention;
2 is a configuration diagram of a heat pump according to a second embodiment of the present invention;

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 우선, 도 1에 본 발명의 제1 실시 형태인 히트 펌프의 구성을 도시한다. 본 실시 형태의 히트 펌프 장치는, 그 자체도 본 발명의 하나의 실시 형태인 유랭식 2단 스크류 압축기(1)와, 오일 분리기(2)와, 응축기(3)와, 팽창 밸브(4)와, 증발기(5)를 개재 설치하여 이루어지고, 냉매(예를 들어 R245fa)를 봉입하고 폐쇄된 냉매 순환 유로(6)를 구성한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings. First, Fig. 1 shows the structure of a heat pump which is a first embodiment of the present invention. The heat pump device of the present embodiment is a heat pump device of the present invention as well as an oil type two-stage screw compressor 1, an oil separator 2, a condenser 3, an expansion valve 4, And an evaporator 5 interposed therebetween, and encloses the refrigerant (for example, R245fa) to constitute the closed refrigerant circulating flow path 6. [

유랭식 2단 스크류 압축기(1)는, 기체인 냉매를 압축하지만, 이때, 냉각, 윤활 및 시일을 위해, 오일을 혼합하여 냉매를 압축한다. 유랭식 2단 스크류 압축기(1)가 토출한 냉매는, 오일 분리기(2)에 도입되고, 냉매와 오일이 분리된다. 오일 분리기(2)에 있어서 분리된 오일은, 유랭식 2단 스크류 압축기(1)의 토출압에 의해, 유랭식 2단 스크류 압축기(1)로 환류된다.The oil-type two-stage screw compressor 1 compresses a gas refrigerant, but at this time, the refrigerant is compressed by mixing the oil for cooling, lubrication and sealing. The refrigerant discharged from the oil-type two-stage screw compressor (1) is introduced into the oil separator (2), and the refrigerant and oil are separated. The separated oil in the oil separator 2 is refluxed to the oil-type two-stage screw compressor 1 by the discharge pressure of the oil-type two-stage screw compressor 1.

오일 분리기(2)에 있어서 오일이 제거된 냉매는, 응축기(3)에 도입된다. 응축기(3)는, 냉매와 물 사이에서 열교환을 행하고, 물을 가열하여 온수를 제조하는 열교환기이다. 응축기(3)에 있어서, 냉매는 응축하여 액체로 된다.The oil-removed refrigerant in the oil separator 2 is introduced into the condenser 3. The condenser (3) is a heat exchanger that performs heat exchange between a refrigerant and water, and produces hot water by heating water. In the condenser (3), the refrigerant condenses to become a liquid.

응축기(3)에 있어서 응축된 냉매는, 팽창 밸브(4)에서 감압되어 증발기(5)에 공급된다. 증발기(5)는, 냉매와 물 사이에서 열교환을 행하고, 물을 냉각하여 냉수를 제조하는 열교환기이다. 증발기(5)에 있어서, 냉매는 증발하여 기체로 된다. 증발기(5)에 있어서, 증발한 냉매는, 유랭식 2단 스크류 압축기(1)에 재공급된다.The refrigerant condensed in the condenser 3 is depressurized by the expansion valve 4 and supplied to the evaporator 5. The evaporator (5) is a heat exchanger that performs heat exchange between a refrigerant and water, and cools water to produce cold water. In the evaporator (5), the refrigerant evaporates and becomes a gas. In the evaporator (5), the evaporated refrigerant is supplied again to the oil type two-stage screw compressor (1).

유랭식 2단 스크류 압축기(1)는, 하우징(7) 중에 제1단 압축부(8)와 제2단 압축부(9)가 형성되어 있다.In the oil-type two-stage screw compressor (1), the first stage compressing section (8) and the second stage compressing section (9) are formed in the housing (7).

제1단 압축부(8)는, 하우징(7)에 형성된 로터실(10)에 암수 한 쌍의 스크류 로터(11)를 수용하여 이루어지고, 냉매 순환 유로(6)에 접속되도록 형성된 흡입 유로(12)로부터 냉매를 흡입하여 압축하고, 토출 유로(13)를 통해 하우징(7) 내에 형성된 중간 압력 공간(14)으로 토출한다. 스크류 로터(11)는, 로터실(10) 내의 공간을 구분하여 복수의 폐쇄된 폐쇄 공간(15)을 형성하고, 회전에 수반하여 폐쇄 공간(15)의 용적을 작게 함으로써, 냉매를 압축한다. 이때, 제1단 압축부(8)는, 냉매와 함께 오일을 흡입한다. 이 오일이, 하우징(7) 및 스크류 로터의 냉각, 및 스크류 로터(11) 사이 및 스크류 로터(11)와 로터실(10)의 내벽 사이의 시일 및 윤활을 행하도록 되어 있다.The first stage compression section 8 includes a pair of male and female screw rotors 11 housed in a rotor chamber 10 formed in a housing 7 and is connected to a suction flow path 12 and discharges the refrigerant into the intermediate pressure space 14 formed in the housing 7 through the discharge passage 13. [ The screw rotor 11 divides the space in the rotor chamber 10 to form a plurality of closed closed spaces 15 and compresses the refrigerant by reducing the volume of the closed space 15 with rotation. At this time, the first-stage compression section (8) sucks the oil together with the refrigerant. This oil seals and lubricates between the housing 7 and the screw rotor, between the screw rotor 11 and between the screw rotor 11 and the inner wall of the rotor chamber 10.

또한, 제2단 압축부(9)도, 제1단 압축부(8)와 마찬가지로, 하우징(7)에 형성된 로터실(16)에 암수 한 쌍의 스크류 로터(17)를 수용하여 이루어지고, 흡입 유로(18)를 통해 중간 압력 공간(14)으로부터 냉매를 흡입하여 압축하고, 토출 유로(19)를 통해 냉매 순환 유로(6)로 토출한다. 제1단 압축부(8)의 스크류 로터(11)의 한쪽과 제2단 압축부(9)의 스크류 로터(17)의 한쪽은, 그 축이 모터(20)의 출력축과 일체로 접속되어 있다.The second stage compression section 9 also includes a pair of male and female screw rotors 17 housed in a rotor chamber 16 formed in the housing 7 in the same manner as the first stage compression section 8, Sucks and compresses the refrigerant from the intermediate pressure space 14 through the suction passage 18 and discharges the refrigerant to the refrigerant circulation passage 6 through the discharge passage 19. [ One of the screw rotor 11 of the first stage compression section 8 and one of the screw rotors 17 of the second stage compression section 9 is integrally connected to the output shaft of the motor 20 .

스크류 로터(11, 17)는, 그 축이, 베어링(21, 22, 23, 24)에 의해 지지되어 있다. 중간 압력 공간(14)은, 제1단 압축부(8)와 제2단 압축부(9)를 접속하는 냉매의 유로일 뿐만 아니라, 베어링(22, 23)을 수용하는 공간과 일체이고, 베어링(22, 23)에 윤활을 위한 오일을 공급하기 위한 유로이기도 하다. 마찬가지로, 제1단 압축부(8)의 흡입측 및 제2단 압축부(9)의 토출측에는, 베어링 공간(25, 26)이 형성되어 있다. 베어링 공간(25, 26)은 베어링(21, 24)을 윤활하기 위한 오일의 유로로도 되어 있다.The shaft of the screw rotors 11 and 17 is supported by the bearings 21, 22, 23, and 24. The intermediate pressure space 14 is integral with the space for accommodating the bearings 22 and 23 as well as the flow path for the refrigerant connecting the first stage compression section 8 and the second stage compression section 9, And is also a flow path for supplying oil for lubrication to the oil chambers 22 and 23. Similarly, bearing spaces 25 and 26 are formed on the suction side of the first stage compression section 8 and on the discharge side of the second stage compression section 9. The bearing spaces 25 and 26 also serve as oil passages for lubricating the bearings 21 and 24.

제2단 압축부(9)의 토출측의 베어링(24)에는, 윤활을 위해, 오일 분리기(2)로부터 오일 공급 유로(27)를 통해 오일이 공급되도록 되어 있다. 베어링(24)을 윤활한 오일은, 베어링 공간(26)으로 유출된다. 유랭식 2단 스크류 압축기(1)는, 제2단 압축부(9)의 토출측의 베어링 공간(26)과, 제1단 압축부(8)의 폐쇄 공간(15)을 접속하는 오일 환류로(28)를 구비한다. 또한, 오일 환류로(28)가 폐쇄 공간(15)과 접속되는 위치에서의 폐쇄 공간(15)에 있어서의 냉매의 압력은, 흡입 유로(12)에 있어서의 냉매의 압력의 약 1.1배이다.Oil is supplied from the oil separator 2 through the oil supply passage 27 to the bearing 24 on the discharge side of the second-stage compression section 9 for lubrication. The oil that lubricates the bearing (24) flows out into the bearing space (26). The oil-type two-stage screw compressor 1 is provided with an oil return path (oil return path) for connecting the discharge space-side bearing space 26 of the second stage compression section 9 and the closed space 15 of the first stage compression section 8 28). The pressure of the refrigerant in the closed space 15 at the position where the oil return path 28 is connected to the closed space 15 is about 1.1 times the pressure of the refrigerant in the suction path 12. [

베어링 공간(26)으로 유출되는 오일의 압력은, 오일 분리기(2)로부터의 오일의 공급 압력, 즉 유랭식 2단 스크류 압축기(1)[제2단 압축부(9)]의 토출 압력과 대략 동일하고, 베어링(24)에 있어서의 압력 손실분만큼 약간 낮은 압력으로 된다. 유랭식 2단 스크류 압축기(1)의 토출 압력은, 응축기(3)에 있어서의 응축 온도에 의해 결정된다. 본 실시 형태에 있어서 상정되는 운전 조건으로는, 유랭식 2단 스크류 압축기(1)의 토출 압력은, 0.61㎫까지 저하될 가능성이 있다. 또한, 유랭식 2단 스크류 압축기(1)[제1단 압축부(8)]의 흡입 압력은, 증발기(5)에 있어서의 증발 온도에 의해 결정된다. 본 실시 형태에 있어서는, 증발 온도가 최고 66℃로 되는 것을 상정하고 있다. 이 경우, 흡입 압력은, 0.54㎫로 된다. 따라서 오일 환류로(28)가 접속된 제1단 압축부(8)의 폐쇄 공간(15)의 압력은, 토출 압력의 최저값인 0.61㎫과 동일하고, 오일 환류로(28)를 통한 오일의 순환을 겨우 확보할 수 있다.The pressure of the oil flowing out into the bearing space 26 is substantially equal to the supply pressure of the oil from the oil separator 2, that is, the discharge pressure of the oil type two-stage screw compressor 1 (second compression section 9) And becomes a pressure slightly lower than the pressure loss in the bearing 24. The discharge pressure of the oil-based two-stage screw compressor 1 is determined by the condensation temperature in the condenser 3. As a presumed operating condition in the present embodiment, there is a possibility that the discharge pressure of the oil type two-stage screw compressor 1 is lowered to 0.61 MPa. The suction pressure of the oil-based two-stage screw compressor 1 (first-stage compression section 8) is determined by the evaporation temperature in the evaporator 5. In the present embodiment, it is assumed that the evaporation temperature reaches 66 占 폚 at the maximum. In this case, the suction pressure is 0.54 MPa. The pressure in the closed space 15 of the first end compressing section 8 to which the oil return path 28 is connected is equal to the lowest value of the discharge pressure 0.61 MPa and the circulation of the oil through the oil return path 28 Can be secured.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 응축기(3)에 있어서의 응축 온도가 낮고, 증발기(5)에 있어서의 증발 온도가 높아져도, 오일 환류로(28)를 통해 베어링 공간(26)으로부터 오일을 배출하여, 베어링(24)으로의 새로운 오일의 공급을 확보할 수 있다. 또한, 폐쇄 공간(15)은, 흡입 유로(12)보다도 압력이 높으므로, 오일 환류로(28)를 통해 유입된 오일의 압력 저하가 적어도 된다. 이로 인해, 오일의 압력 저하에 수반하여 유리되는 냉매의 양을 적게 하여, 유랭식 2단 스크류 압축기(1)의 성능 저하를 억제한다.As described above, in this embodiment, even if the condensation temperature in the condenser 3 is low and the evaporation temperature in the evaporator 5 becomes high, the oil is discharged from the bearing space 26 through the oil return path 28 So that the supply of fresh oil to the bearing 24 can be ensured. Since the pressure in the closed space 15 is higher than that in the suction passage 12, the pressure drop of the oil flowing through the oil return passage 28 is minimized. Thus, the amount of refrigerant liberated by the pressure drop of the oil is reduced to suppress the performance deterioration of the oil-type two-stage screw compressor (1).

계속해서, 도 2에 본 발명의 제2 실시 형태의 히트 펌프의 구성을 도시한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1 실시 형태와 동일 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다. 본 실시 형태의 히트 펌프에서는, 오일 환류로(28)가 분기되어, 중간 압력 공간(14)에도 접속되어 있다. 그리고 오일 환류로(28)는, 폐쇄 공간(15)으로의 오일의 유로를 차단 가능한 저압 개폐 밸브(29)와, 중간 압력 공간(14)으로의 오일의 유로를 차단 가능한 고압 개폐 밸브(30)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시 형태의, 유랭식 2단 스크류 압축기(1)는, 오일 분리기(2)로부터 공급되는 오일의 압력 Pd를 검출하는 토출 압력 센서(31)와, 중간 압력 공간(14)의 압력 Pm을 검출하는 중간 압력 센서(32)와, 토출 압력 센서(31) 및 중간 압력 센서(32)의 검출값에 따라 저압 개폐 밸브(29) 및 고압 개폐 밸브(30)를 개폐하는 유로 제어 장치(33)를 갖는다.2 shows the structure of a heat pump according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the heat pump of the present embodiment, the oil return path 28 branches and is also connected to the intermediate pressure space 14. The oil return path 28 includes a low pressure opening and closing valve 29 capable of shutting off the oil flow path to the closed space 15 and a high pressure opening and closing valve 30 capable of shutting off the oil flow path to the intermediate pressure space 14. [ . The oil-type two-stage screw compressor 1 according to the present embodiment is provided with a discharge pressure sensor 31 for detecting the oil pressure Pd supplied from the oil separator 2, And a flow control device 33 for opening and closing the low pressure open / close valve 29 and the high pressure open / close valve 30 in accordance with the detection values of the discharge pressure sensor 31 and the intermediate pressure sensor 32 ).

유로 제어 장치(33)는, 토출 압력 센서(31)가 검출한 압력 Pd와 중간 압력 센서(32)가 검출한 압력 Pm을 비교하고, 토출 압력 센서(31)가 검출한 압력 Pd가 중간 압력 센서(32)가 검출한 압력 Pm보다도 높으면, 저압 개폐 밸브(29)를 폐쇄하고 고압 개폐 밸브(30)를 개방하는 한편, 토출 압력 센서(31)가 검출한 압력 Pd가 중간 압력 센서(32)가 검출한 압력 Pm 이하이면, 저압 개폐 밸브(29)를 개방하고 고압 개폐 밸브(30)를 폐쇄한다.The flow control device 33 compares the pressure Pd detected by the discharge pressure sensor 31 with the pressure Pm detected by the intermediate pressure sensor 32. When the pressure Pd detected by the discharge pressure sensor 31 is lower than the pressure Pd detected by the intermediate pressure sensor 32, Closing valve 29 is closed and the high-pressure on-off valve 30 is opened while the pressure Pd detected by the discharge pressure sensor 31 is higher than the pressure Pm detected by the intermediate pressure sensor 32 When the detected pressure Pm or lower, the low-pressure on-off valve 29 is opened and the high-pressure on-off valve 30 is closed.

즉, 본 실시 형태는, 토출압 Pd가 높은 경우에는, 제2단 압축부(9)의 토출측의 베어링 공간(26)으로 유출된 오일을, 제1단 압축부(8)의 폐쇄 공간(15)보다도 압력이 높은 중간 압력 공간(14)으로 환류시킨다. 이에 의해, 오일의 압력 저하에 수반하여 오일로부터 유리되는 냉매의 양을 적게 하여, 유랭식 2단 스크류 압축기(1)의 토출 압력이 높을 때의 성능 저하를 작게 하고 있다. 또한, 본 실시 형태는, 토출압 Pd가 낮은 경우에는, 제2단 압축부(9)의 토출측의 베어링 공간(26)으로 유출된 오일을, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1단 압축부(8)의 폐쇄 공간(15)으로 환류시킴으로써, 오일의 순환을 확보하고 있다.That is, in the present embodiment, when the discharge pressure Pd is high, the oil that has flowed out to the bearing space 26 on the discharge side of the second stage compression section 9 flows into the closed space 15 To the intermediate pressure space 14 having a pressure higher than that of the intermediate pressure space 14. As a result, the amount of refrigerant liberated from the oil decreases with the decrease in the oil pressure, and the performance deterioration when the discharge pressure of the oil-type two-stage screw compressor 1 is high is reduced. In the present embodiment, when the discharge pressure Pd is low, the oil that has flowed out into the bearing space 26 on the discharge side of the second stage compression section 9 is supplied to the first stage compression section 8 to the closed space 15, thereby ensuring circulation of the oil.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 베어링(24)으로부터 유출되는 오일을 오일 환류로(28)를 통해 폐쇄 공간(15)으로 환류시키는 예를 설명하였지만, 오일 공급 유로(27)로부터 공급되는 오일에 의해 축봉을 행하는 축봉 구조를 갖는 경우, 제2단 압축부(9)의 토출측의 축봉 구조로부터 유출되는 오일을 오일 환류로(28)를 통해 폐쇄 공간(15)으로 환류시켜도 된다.In the embodiment described above, the oil flowing out of the bearing 24 is refluxed into the closed space 15 through the oil return path 28. However, the oil supplied from the oil supply path 27 The oil flowing out from the shaft end structure on the discharge side of the second stage compression section 9 may be returned to the closed space 15 through the oil return path 28. [

Claims (4)

흡입 유로로부터 기체를 흡입하여 오일과 함께 압축하고, 중간 압력 공간으로 토출하는 제1단 압축부와,
상기 중간 압력 공간으로부터 기체를 흡입하여 오일과 함께 압축하고, 토출 유로로 토출하는 제2단 압축부와,
상기 제2단 압축부의 토출측의 축봉 구조 및 베어링 중 적어도 어느 한쪽에 오일을 공급하는 오일 공급 유로와,
상기 제2단 압축부의 토출측의 축봉 구조 및 베어링 중 적어도 어느 한쪽으로부터 유출되는 오일을 상기 제1단 압축부의 압축 도중의 공간인 폐쇄 공간으로 환류시키는 오일 환류로를 갖는, 유랭식 2단 압축기.
A first end compressing section for sucking gas from the suction passage and compressing the gas together with the oil, and discharging the gas into the intermediate pressure space;
A second end compressing section for sucking the gas from the intermediate pressure space and compressing the gas together with the oil,
An oil supply passage for supplying oil to at least one of an axial rod structure on the discharge side of the second stage compression section and a bearing,
An oil-cooled two-stage compressor having an oil return path for returning oil flowing out of at least one of the shaft structure on the discharge side of the second stage compression section and a bearing to a closed space that is a space during compression of the first stage compression section.
제1항에 있어서,
상기 오일 환류로는, 분기되어 상기 중간 압력 공간에도 접속되고,
상기 오일 환류로는, 상기 폐쇄 공간으로의 유로를 차단 가능한 저압 개폐 밸브와, 상기 중간 압력 공간으로의 유로를 차단 가능한 고압 개폐 밸브를 구비하고,
상기 오일 공급 유로의 압력이 상기 오일 환류로의 압력보다도 높은 경우에는, 상기 저압 개폐 밸브를 폐쇄하고 상기 고압 개폐 밸브를 개방하고, 상기 오일 공급 유로의 압력이 상기 오일 환류로의 압력 이하인 경우에는, 상기 저압 개폐 밸브를 개방하고 상기 고압 개폐 밸브를 폐쇄하는 유로 제어 장치를 갖는, 유랭식 2단 압축기.
The method of claim 1,
Wherein the oil reflux passage is branched and connected to the intermediate pressure space,
Wherein the oil reflux passage includes a low pressure opening / closing valve capable of shutting off the flow path to the closed space and a high pressure opening / closing valve capable of shutting off the flow path to the intermediate pressure space,
Close valve is closed and the high-pressure on-off valve is opened when the pressure of the oil supply passage is higher than the pressure of the oil return passage, and when the pressure of the oil supply passage is equal to or lower than the pressure of the oil return passage, And a flow control device that opens the low-pressure on-off valve and closes the high-pressure on-off valve.
제1항에 있어서,
상기 폐쇄 공간은, 압력이 상기 흡입 유로의 압력의 1.1배로 되는 공간인, 유랭식 2단 압축기.
The method of claim 1,
Wherein the closed space is a space in which the pressure is 1.1 times the pressure of the suction passage.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 유랭식 2단 압축기를 갖는, 히트 펌프.A heat pump having the oil-cooled two-stage compressor according to any one of claims 1 to 3.
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