TWI639770B - Single screw compressor and refrigeration cycle device - Google Patents

Abstract

採用外殼內被分開成流體從外部流入之第1空間與壓縮室所存在之第2空間，將第1空間與第2空間連通的吸入通口與壓縮室位於比轉軸之軸心的高度位置更上方的構成。

Description

單螺桿壓縮機及冷凍循環裝置

本發明係有關於一種在冷凍機或空調機等所使用之單螺桿壓縮機的技術，尤其係有關於一種具備一個與螺桿轉子嚙合之閘轉子之形式的單螺桿壓縮機及具備該單螺桿壓縮機的冷凍循環裝置。

在單螺桿壓縮機，已知雙閘轉子方式，該雙閘轉子方式係包括螺桿槽形成於外周面之螺桿轉子、與2片閘轉子，並2片閘轉子與螺桿轉子之螺桿槽嚙合，形成一對壓縮室。在雙閘轉子方式，一對壓縮室形成於螺桿轉子之轉軸的上下，一般以馬達驅動轉軸，在各壓縮室，進行從吸入至排出之一連串的動作。

在形成於轉軸之上下的一對壓縮室，在同一時序吸入冷媒，從吸入開始至排出結束一對壓縮室的容積變化率係彼此相同。因此，從吸入開始至排出結束之一對壓縮室的壓縮氣體所造成之內壓之大小的變遷係彼此相同。因此，在雙閘轉子方式之單螺桿壓縮機，因為一對壓縮室彼此將壓縮室內壓的作用相抵消，所以具有轉軸之徑向的氣體負載不會發生的特徵。因此，在雙閘轉子方式之單螺桿壓縮機，已知可使支撐轉軸之軸承小形化的優點。可是，因為閘轉子是2片，所以具有 元件數增加、組裝工時亦多的問題。

另一方面，在單螺桿壓縮機，亦有包括螺桿槽形成於外周面之螺桿轉子、與1片閘轉子，並1片閘轉子與螺桿轉子之螺桿槽嚙合，形成一間壓縮室的方式(例如，參照專利文獻1)。在以下，相對閘轉子是2片之雙閘轉子方式，將閘轉子是1片的方式稱為單閘轉子方式。在單閘轉子方式，因為閘轉子是1片，所以具有可使元件數減少、組裝工時降低的優點。

【先行專利文獻】 【專利文獻】

[專利文獻1]日本專利第5383303號公報

可是，在專利文獻1，因為壓縮室形轉軸的下方，所以具有以下的問題。即，在液態冷媒流入單螺桿壓縮機內之所謂的液態冷媒回流時，液態冷媒藉自重流入構成單螺桿壓縮機的外廓之外殼的底部。因此，若壓縮室形轉軸的下方，則具有易吸入積存於密閉容器的底部之冷媒的缺點。此問題係除此以外，例如在長期停止運轉並從液態冷媒積存於密閉容器之狀態起動的情況，亦一樣地會發生。而且，液態冷媒被吸入壓縮室內並被壓縮時，壓縮室的內壓變高，因應於其大小，轉軸大為彎曲，而發生螺桿轉子之外周與收容螺桿轉子之外殼的內周之接觸所造成之卡住的不良。

本發明係鑑於這種不良點而開發的，其目的在於得到一種單螺桿壓縮機及冷凍循環裝置，該單螺桿壓縮機係在 單閘轉子方式之單螺桿壓縮機，可抑制液態冷媒之往壓縮室內的吸入。

本發明之單螺桿壓縮機係包括：馬達；轉軸，係藉馬達所驅動；螺桿轉子，係被安裝於轉軸，並在外周面具有複數個螺桿槽；一片閘轉子，係與螺桿轉子之螺桿槽卡合，並伴隨螺桿轉子之轉動而轉動；以及外殼，係收容馬達、轉軸、螺桿轉子以及閘轉子；以由螺桿槽、螺桿轉子以及閘轉子所包圍之空間構成壓縮室；外殼係具有將外殼內分開成第1空間與第2空間的間壁，該第1空間係收容馬達，且流體從外部流入，該第2空間係位於第1空間的下游側，且壓縮室所存在；將第1空間與第2空間連通的吸入通口被設置於在間壁比轉軸之軸心的高度位置更上方，且壓縮室位於比轉軸之軸心的高度位置更上方。

本發明之冷凍循環裝置係包括上述之單螺桿壓縮機、凝結器、降壓裝置以及蒸發器。

若依據本發明，因為採用外殼內被分開成流體從外部流入之第1空間與壓縮室所存在之第2空間，將第1空間與第2空間連通的吸入通口與壓縮室位於比轉軸之軸心的高度位置更上方的構成，所以可抑制液態冷媒之往壓縮室內的吸入。

1‧‧‧外殼

1a‧‧‧內周面

1aa‧‧‧滑動槽

1b‧‧‧間壁

3‧‧‧螺桿轉子

3a‧‧‧螺桿槽

4‧‧‧閘轉子

4a‧‧‧齒

5‧‧‧轉軸

5a‧‧‧軸承

6‧‧‧滑動閥

7‧‧‧壓縮室

8‧‧‧吸入通口

9‧‧‧電磁閥

10‧‧‧配管

11‧‧‧排出口

21‧‧‧可變VI閥

21a‧‧‧桿

31‧‧‧第1空間

32‧‧‧第2空間

100‧‧‧冷凍循環裝置

101‧‧‧單螺桿壓縮機

102‧‧‧馬達

102a‧‧‧定子

102b‧‧‧馬達轉子

103‧‧‧凝結器

104‧‧‧降壓裝置

105‧‧‧蒸發器(滿液式蒸發器)

110‧‧‧控制裝置

120‧‧‧吸入溫度感測器

121‧‧‧吸入壓力感測器

O1‧‧‧軸心

O2‧‧‧軸心

第1圖係具備本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之冷凍循環裝置的冷媒迴路圖。

第2圖係本發明之第1實施形態的單閘轉子方式之單螺桿壓縮機的示意剖面圖。

第3圖係第2圖之A-A示意剖面圖。

第4圖係第2圖之B-B示意剖面圖。

第5圖係表示本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之動作流程圖。

第6圖係本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之變形例的說明圖，並係表示排出口附近的示意立體圖。

第7圖係表示在具備本發明之第2實施形態的單螺桿壓縮機之冷凍循環裝置的回油運轉時的動作流程圖。

第1實施形態

第1圖係具備本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之冷凍循環裝置的冷媒迴路圖。此外，在第1圖及以下所示的圖，附加相同的符號者係相同或與其相當者，這在專利說明書的全文共同。進而，在專利說明書的全文所示之構成元件的形態係完全是舉例表示，不是被限定成這些記載。

冷凍循環裝置100係包括單螺桿壓縮機101、凝結器103、降壓裝置104以及蒸發器105，並具備依序以冷媒配管連接這些構成元件的冷媒迴路。

單螺桿壓縮機101係吸入作為流體的冷媒，並壓縮該冷媒，作成高温且高壓之狀態。單螺桿壓縮機101係藉由 從電力供給源(未圖示)向馬達102供給電力而被驅動。馬達102係亦可是轉速固定的定速機，亦可是藉由轉速的變更而被驅動成可調整運轉容量的變頻式，但是在第1實施形態設想定速機。此外，流體係除了伴隨相變化的冷媒以外，亦可是空氣。

凝結器103係冷卻並壓縮來自單螺桿壓縮機101的排出氣態冷媒。降壓裝置104係使從凝結器103所流出的液態冷媒節流膨脹者，並由電子膨脹閥或毛細管等所構成。

將吸入溫度感測器120與吸入壓力感測器121設置於單螺桿壓縮機101的吸入側。吸入溫度感測器120檢測出單螺桿壓縮機101所吸入之吸入氣體的溫度。吸入壓力感測器檢測出單螺桿壓縮機101所吸入之吸入氣體的壓力。吸入溫度感測器120及吸入壓力感測器121所偵測的檢測值被輸出至後述的控制裝置110。

在冷凍循環裝置100，更具備控制裝置110。控制裝置110進行降壓裝置104的開口大小控制、後述之滑動閥6(參照第2圖)的位置控制、冷凍循環裝置100整體的控制。又，控制裝置110係偵測往單螺桿壓縮機101之吸入側的液態冷媒體回流，並因應於液態冷媒體回流的偵測結果，進行後述之電磁閥9(參照第2圖)的開閉控制。控制裝置110係亦可由如實現其功能之電路組件的硬體所構成，亦可由如微電腦或CPU之運算裝置與在其上所執行之軟體所構成。

(冷媒迴路的動作說明)

其次，參照第1圖，說明第1實施形態之冷凍循環裝置100的動作。

單螺桿壓縮機101係吸入並壓縮是氣體狀之冷媒的氣態冷媒後排出。從單螺桿壓縮機101所排出的排出氣體係在凝結器103被冷卻。在凝結器103所冷卻之冷媒係在降壓裝置104被降壓而膨脹。然後，從降壓裝置104所流出的冷媒係在蒸發器105被加熱，成為氣態冷媒。從蒸發器105所流出的氣態冷媒係被單螺桿壓縮機101吸入。

(單螺桿壓縮機)

以下，使用第2圖~第3圖，說明本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機101。

第2圖係本發明之第1實施形態的單閘轉子方式之單螺桿壓縮機的示意剖面圖。此外，第2圖係在與設置面平行的平面剖開設置於設置面的單螺桿壓縮機101，並從上方觀察剖面的示意剖面圖，第2圖之紙面上下方向係相當於設置狀態之單螺桿壓縮機101的左右方向。第3圖係第2圖之A-A示意剖面圖。第4圖係第2圖之B-B示意剖面圖。

此單螺桿壓縮機101係具備一支螺桿轉子3的單螺桿壓縮機，並具有單閘轉子構造，該構造係具有一片閘轉子4。而且，單螺桿壓縮機101包括外殼1、一支螺桿轉子3、與此螺桿轉子3嚙合的一片閘轉子4、使螺桿轉子3進行轉動驅動的馬達102、以及滑動閥6等。外殼1係收容螺桿轉子3、閘轉子4、馬達102以及滑動閥6等。

在外殼1內，形成大致圓筒形的空間，並將大致圓柱形的螺桿轉子3配置於此空間內。此螺桿轉子3係一端成為冷媒的吸入側(第2圖之右側)，另一端成為排出側(第2圖之 左側)。複數個螺旋狀的螺桿槽3a形成於螺桿轉子3的外周面。又，在螺桿轉子3的中心，將轉軸5安裝成一體地轉動。轉軸5係藉設置於外殼1的軸承5a支撐成轉動自如。

又，將馬達102與轉軸5之和軸承5a相反側的端部連結。馬達102係由被固定成與外殼1內切的定子102a、與被配置於定子102a之內側的馬達轉子102b所構成。而且，將轉軸5與馬達轉子102b連結，並對螺桿轉子3進行轉動驅動。

閘轉子4係成成圓板狀的形狀，複數個齒4a形成於外周部。閘轉子4係複數個齒4a與螺桿槽3a卡合，並伴隨螺桿轉子3之轉動而轉動。而且，由閘轉子4之齒4a、螺桿槽3a以及外殼1所包圍之空間成為壓縮室7。

又，外殼1具有以是外殼1之一部分的間壁1b將其內部空間分開成第1空間31與第2空間32之構造，該第1空間31係低壓之氣態冷媒從冷媒迴路的蒸發器105流入，並收容馬達102，該第2空間32係位於第1空間31的下游，且有壓縮室7存在。外殼1具有：吸入口(未圖示)，係從冷媒迴路導入低壓之氣態冷媒；與排出口(未圖示)，係向冷媒迴路排出已壓縮之氣體；第1空間31係與吸入口(未圖示)連通，第2空間32係與排出口(未圖示)連通。將第1空間31與第2空間32連通之吸入通口8貫穿地形成於間壁1b，第1空間31所導入之吸入氣體係經由吸入通口8被導入第2空間32。即，吸入通口8係用以將流入外殼1內之冷媒引導至壓縮室7的流路之一。

又，在外殼1，至少在一處連接配管10，該配管 10係經由外殼1的外部將第1空間31與第2空間32連通，並將積存於第1空間31之油供給至第2空間32。又，將開閉配管10之流路的電磁閥9設置於配管10。因為油係積存於外殼1的底部，所以配管10及電磁閥9係被設置於比轉軸5之軸心O1的高度位置更下方。

又，將運轉容量調整用之滑動閥6設置於單螺桿壓縮機101。滑動閥6係截面形狀形成新月形之棒狀。在螺桿轉子3之轉軸5方向所延伸的滑動槽1aa形成於外殼1的內周面1a側，在此滑動槽1aa內可滑動地收容滑動閥6。在滑動閥6之端面，被固定未圖示之桿，並可在與轉軸5平行之軸向移動。滑動閥6係藉未圖示之專用的驅動裝置調整其位置。

外殼1內之第2空間32係被被劃分成成為對壓縮室7之冷媒之吸入側的低壓側與成為冷媒之排出側的高壓側，用以使壓縮室7與第2空間32內之吸入側連通的旁通通路(未圖示)形成於外殼1。而且，伴隨滑動閥6之移動，旁通通路(未圖示)的開口面積變化。即，滑動閥6移動時，旁通通路(未圖示)的開口面積變化，經由旁通通路(未圖示)向吸入側所送出之流體(冷媒)的流量變化。結果，在壓縮室7被壓縮並排出之流體的流量變化，而從單螺桿壓縮機101所排出的流體的流量，即運轉容量變化。

其次，說明本第1實施形態之特徵性的構成。

本第1實施形態係目的在於在液態冷媒回流時或自長期停止運轉之起動時等，抑制液態冷媒被吸入壓縮室7內，並採用以下的構成。即，如第3圖所示，將吸入通口8配置於在間壁 1b比轉軸5之軸心O1的高度位置更上方。在液態冷媒從冷媒迴路之蒸發器105流入單螺桿壓縮機101內的情況，液態冷媒係藉自重積存於第1空間31內的底部。因此，藉由將吸入通口8設置於間壁1b之所謂的上方，可使從第1空間31所流出的液態冷媒難向第2空間32流入。

此外，此處，如第4圖所示，表示在轉軸5的圓周方向隔著間隔將吸入通口8設置於3個位置的構成，但是個數係任意。又，此處，將吸入通口8作成在轉軸5之圓周方向所延伸的長孔狀，但是只要確保所需之開口截面積，形狀係不論。吸入通口8之開口截面積係在考慮壓縮室7之排氣量、轉軸5之轉速以及動作流體之密度下，被調整成可確保所需之流速。

又，在本第1實施形態，壓縮室7亦與吸入通口8一樣，配置於比轉軸5之軸心O1的高度位置更上方。這是基於以下的理由。從第1空間31往第2空間32之液態冷媒的流入係因將吸入通口8設置於上方而變少，但是並不是完全沒有。因此，流入第2空間32之液態冷媒係積存於第2空間32的底部。因此，壓縮室7位於比轉軸5之軸心O1的高度位置更下方時，易吸入液態冷媒。因此，壓縮室7亦與吸入通口8一樣，配置於比轉軸5之軸心O1的高度位置更上方。

此外，在將壓縮室7配置於比轉軸5之軸心O1的高度位置更上方時，如以下所示配置閘轉子4即可。即，將閘轉子4的軸心O2在與螺桿轉子3之轉軸5的軸心O1分開的位置配置成朝向與軸心O1正交之方向。又，在將螺桿轉子3 的轉軸5當作時鐘之中心、並從吸入側在軸方向上觀看排出側時，將閘轉子4配置成閘轉子4的徑向平面朝從時鐘之12點鐘至3點鐘順時針的範圍內延伸即可。藉由依此方式構成，可將一間壓縮室7形成於比轉軸5之軸心O1的高度位置更上方。此外，此處，如第3圖所示，將閘轉子4配置成閘轉子4的徑向平面朝時鐘之3點鐘的方向延伸。

而，流入第1空間31之冷媒係含有用以對轉軸5之軸承5a等的滑動部進行潤滑的油，油亦積存於第1空間31的底部。因此，需要作成將積存於第1空間31之底部的油供給至第2空間32，以免在滑動部發生缺油。因此，經由配管10將積存於第1空間31之底部的油供給至第2空間32，但是若在單螺桿壓縮機101位於液態冷媒回流狀態時打開電磁閥9，則液態冷媒經由配管10流入第2空間32，而具有液態冷媒被壓縮室7吸入的可能性。因此，在本第1實施形態，作成進行在位於液態冷媒回流狀態時關閉電磁閥9，而在不是液態冷媒回流狀態時打開電磁閥9的控制。

(動作的說明)

第5圖係表示本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之動作流程圖。以下，參照第5圖，說明單螺桿壓縮機101的動作。

首先，控制裝置110係將運轉容量設定成最小，並起動單螺桿壓縮機101(步驟S1)。這是打算在起動時使對馬達102的負載變小，是平常的控制。此處，為了將運轉容量設定成最小，將滑動閥6的位置調整成從壓縮室7往吸入側之旁通通路的開 口面積成為最大。即，在可調整滑動閥6之位置的範圍，將滑動閥6的位置調整至單螺桿壓縮機101之排氣量成為最小的位置，並在調整後，起動單螺桿壓縮機101。

又，在起動時係預先關閉電磁閥9(步驟S1)。這是由於例如在長期停止運轉後的起動時等，具有液態冷媒積存於第1空間31的可能性，而打算防止液態冷媒經由配管10流入第2空間32。

然後，在馬達102的轉速達到設定轉速時(步驟S2)，以因應於冷媒迴路之利用側之負載的運轉容量進行運轉(步驟S3)。即，控制裝置110係以因應於利用側之負載之運轉容量的方式調整滑動閥6的位置。

接著，在馬達102的轉速達到設定轉速後，即，在已經過起動時之穩態運轉中，控制裝置110係因應於液態冷媒回流的偵測結果，進行電磁閥9的開閉控制(步驟S4~步驟S6)。以下，具體地說明。

控制裝置110係判斷是否發生液態冷媒回流(步驟S4)，在判斷發生了液態冷媒回流的情況，為了避免從第1空間31經由配管10往第2空間32之液態冷媒的流入，而關閉電磁閥9(步驟S5)。此處，是否發生液態冷媒回流的判斷係根據吸入氣體溫度的過熱度所進行。即，在吸入氣體溫度的過熱度未滿所預設之設定值的情況，判斷發生了液態冷媒回流。另一方面，在吸入氣體溫度的過熱度為設定值以上之狀態持續所預設之設定時間的情況，判斷液態冷媒回流係未發生。設定值係亦可採用0℃，亦可為了安全側的控制而採用超過0℃的溫 度，例如亦可採用3℃。此外，吸入氣體溫度的過熱度係藉由從吸入溫度感測器120的檢測值減去蒸發溫度所求得。又，蒸發溫度係藉由將吸入壓力感測器121的壓力換算成飽和溫度所求得。

另一方面，控制裝置110係在判斷未發生液態冷媒回流的情況，打開電磁閥9(步驟S6)。

在根據步驟S5或步驟S6控制電磁閥9後，再回到步驟S4，重複相同的處理。因此，在發生液態冷媒回流之間，電磁閥9係被維持於關閉狀態，而在未發生液態冷媒回流之間，電磁閥9係被維持於打開狀態。

此處，思考單螺桿壓縮機101進行穩態運轉，在位於未發生液態冷媒回流的狀況中，例如進行對冷媒迴路之冷媒的追加填充等發生液態冷媒回流所產生之現象的情況。在此情況，吸入氣體溫度的過熱度逐漸變低，而降低至未滿設定值。因此，成為在步驟S4判斷發生了液態冷媒回流，電磁閥9係從打開被切換成關閉。然後，冷媒的追加填充結束時，吸入氣體溫度的過熱度上升。剛追加填充冷媒後，具有吸入氣體溫度的過熱度不會穩定而上下變動的可能性，但是逐漸地變成穩定。由於吸入氣體溫度的過熱度時續設定時間而變成穩定，所以判斷在步驟S4未發生液態冷媒回流，而電磁閥9係從開閉被切換成打開。

依以上之方式在未發生液態冷媒回流之狀態電磁閥9被打開時，吸入氣體從第1空間31經由配管10流入第2空間32，油霧被捲入吸入氣體的流動，而將油與冷媒一起吸入 壓縮室7內。然後，單螺桿壓縮機101內所吸入之油霧係與壓縮氣體一起逐漸流至單螺桿壓縮機101所內建的油分離器(未圖示)內。在油分離器(未圖示)內從冷媒所分離的油係被供油至單螺桿壓縮機101內的滑動部，而可使油循環。

(第1實施形態之效果)

如以上之說明所示，若依據第1實施形態，將吸入通口8設置於比轉軸5之軸心O1的高度位置更上方。因此，在液態冷媒回流時或自長期停止運轉之起動時液態冷媒積存於第1空間31，亦可抑制第1空間31內之液態冷媒流入壓縮室7所存在的第2空間32。而且，即使在抑制液態冷媒流入第2空間32下，亦有一些流入，但是因為壓縮室7亦與吸入通口8一樣地位於比轉軸5之軸心O1的高度位置更上方，所以可抑制液態冷媒流入壓縮室7。結果，因為可防止液態冷媒所造成之壓縮室7的內壓上升，所以將轉軸5之彎曲維持於小，可防止螺桿轉子3之外周與外殼1之內周的接觸，而具有可確保高可靠性之效果。

又，因為外殼1內係以間壁1b被分開成第1空間31與第2空間32，所以需要將第1空間31內之油供給至第2空間32，可藉設置於外殼1之外的配管10進行。而且，作成根據是否發生液態冷媒回流來控制設置於配管10之電磁閥9的開閉時序，並作成在發生液態冷媒回流的情況關閉電磁閥9。因此，可防止液態冷媒從第1空間31經由配管10流入第2空間32，結果，可抑制往壓縮室7之液態冷媒的吸入。

而且，作成在未發生液態冷媒回流的情況打開電 磁閥9，藉此，可使油霧與吸入氣態冷媒一起從第1空間31流至第2空間32，並被吸入壓縮室7內。被吸入壓縮室7內之油係與氣態冷媒一起逐漸流至壓縮室7外，但是在單螺桿壓縮機101內的油分離器(未圖示)內可再捕捉油，並可向壓縮室7送回油。因此，具有可有效地利用於用以對滑動部進行潤滑之供油的效果。

又，因為在起動時關閉電磁閥9，所以在起動時發生液態冷媒回流的情況及液態冷媒積存於第1空間31內的情況，可防止液態冷媒從第1空間31經由配管10流入第2空間32。此外，此處，採用在起動時不論有無發生液態冷媒回流都開閉電磁閥9的控制，但是此控制係打算作成考慮到長期停止運轉後之起動之安全側的控制。例如，在短期停止運轉後之起動的情況，亦可採用在起動時判斷有無發生液態冷媒回流，在判斷未發生液態冷媒回流的情況，打開電磁閥9的控制。

自以上，可得到一種單螺桿壓縮機101，該單螺桿壓縮機101係可在使油在單螺桿壓縮機101內循環下，抑制往壓縮室7內之液態冷媒的吸入，並可確保可靠性。

(變形例)

亦可單螺桿壓縮機101係對如第1圖~第3圖所示的構成，施加如以下所示的變形。在此情況，亦可得到一樣之效果。

本第1實施形態之單螺桿壓縮機101係使用定速之馬達102，並藉滑動閥6調整壓縮室7內所吸入之氣態冷媒量，即控制運轉容量，但是運轉容量之控制方法係不限定為本 方法。除此以外，例如，亦可作成不是藉滑動閥6，而利用使用變頻方式之馬達102之轉速控制進行運轉容量控制。

又，在依此方式使用變頻方式之馬達102的情況，使用是作成調整來自壓縮室7之排出的時序而使容積比可變之滑動閥的可變VI閥。此處，容積比係表示吸入結束時(開始壓縮時)之壓縮室7的容積與即將排出之壓縮室7的容積之比。

第6圖係本發明之第1實施形態的單螺桿壓縮機之變形例的說明圖，並係表示排出口附近的示意立體圖。

可變VI閥21係形成排出口11的一部分，與桿21a及驅動裝置(未圖示)連結，並可在螺桿轉子3之轉軸方向移動。而且，可變VI閥21移至吸入側(第5圖之紙面進深側)時，容積變小，可變VI閥21移至排出側(第5圖之紙面前側)時，容積變大。又，馬達102構成為可藉變頻器控制調整轉速。藉此，單螺桿壓縮機101的運轉容量，即從單螺桿壓縮機101所排出的冷媒的流量係因應於冷媒迴路之利用側的負載受到控制。在那時，可變VI閥21係對因應於利用側之負載所設定的運轉容量，控制成可得到最佳之壓縮效率的容積比(壓縮比)。

在本變形例之電磁閥9的控制係與第5圖所示之流程圖一樣，而步驟S1與步驟S3之運轉容量的調整相異。即，在步驟S1，將馬達102的轉速設定成可運轉範圍的最低轉速，且調整可變VI閥21的位置，作成容積比成為容積比之可運轉範圍的下限容積比。又，在步驟S3，將馬達102的轉速設定成因應於利用側之負載的轉速，且因應於運轉之壓力比，將可變VI閥21的位置調整成能源效率變高。

第2實施形態

第2實施形態係採用在第1圖所示之冷凍循環裝置100的蒸發器105使用滿液式蒸發器的構成。其他的構成係與第1實施形態一樣。以下，主畏說明第2實施形態與第1實施形態的相異點。在本第2實施形態未說明的構成係與第1實施形態一樣。

在單螺桿壓縮機101內之油分離器(未圖示)無法與冷媒分離的油係流出至單螺桿壓縮機101外的冷媒迴路內，並逐漸被儲存於滿液式蒸發器105內。因此，在使用滿液式蒸發器105的冷凍循環裝置100，為了確保單螺桿壓縮機101內之滑動部的潤滑所需的油量，需要將滿液式蒸發器105內的油送回單螺桿壓縮機101內。因此，進行將滿液式蒸發器105內的油送回單螺桿壓縮機101內的回油運轉。

因為液態冷媒所含的油係比氣態冷媒多，所以在將滿液式蒸發器105內的油送回單螺桿壓縮機101內時，藉由使液態冷媒流入單螺桿壓縮機101，可容易且高效率地使油回到單螺桿壓縮機101。因此，在回油運轉，將單螺桿壓縮機101所吸入之吸入氣體的溫度降低至是在滿液式蒸發器105之冷媒的飽和溫度的蒸發溫度，使吸入氣態冷媒變成液態冷媒，再將滿液式蒸發器105內的油與液態冷媒合在一起後，進行回到單螺桿壓縮機101內的運轉。此外，為了將吸入氣體溫度降低至蒸發溫度，只要擴大作為降壓裝置104之膨脹閥的開口大小即可。

回油運轉時之單螺桿壓縮機101的轉速係採用比 單螺桿壓縮機101之可運轉之最高轉速更低的轉速。這是目的在於防止液態冷媒急速地回到單螺桿壓縮機101內。

此外，在回油運轉時，成為液態冷媒從滿液式蒸發器105回到單螺桿壓縮機101內的液態冷媒回流狀態。因此，若單螺桿壓縮機101是液態冷媒直接流入壓縮室7內的構成，則招來液壓縮所引起之單螺桿壓縮機101的可靠性降低。可是，此處所使用之單螺桿壓縮機101係如上述所示，因為是即使發生液態冷媒回流，亦抑制該液態冷媒直接流入壓縮室7之構造，所以不會損害可靠性。

說明第2實施形態的動作。第2實施形態之冷凍循環裝置100係在單螺桿壓縮機101之起動時及穩態運轉中，與第1實施形態一樣，進行根據第5圖所示之流程圖的動作，在回油運轉時，進行如下之第7圖所示的動作。

第7圖係表示在具備本發明之第2實施形態的單螺桿壓縮機之冷凍循環裝置的回油運轉時的動作流程圖。

控制裝置110係判斷是回油運轉中時(步驟S11)，開閉電磁閥9(步驟S12)。藉此，可抑制液態冷媒流入壓縮室7。然後，控制裝置110係判斷回油運轉結束且未發生液態冷媒回流時(步驟S13)，打開電磁閥9(步驟S14)。

(第2實施形態之效果)

在第2實施形態，因為作成可得到與第1實施形態一樣之效果，且在回油運轉以液態冷媒之狀態使吸入冷媒流入單螺桿壓縮機101，所以可易於使油回到單螺桿壓縮機101內。

而且，藉由回油運轉中係關閉電磁閥9，可防止經由配管10之往第2空間32之液態冷媒的流入。因此，具有可一面確保單螺桿壓縮機101之可靠性，一面使油易於從滿液式蒸發器105回到單螺桿壓縮機101內之效果。

Claims (9)

1. 一種單螺桿壓縮機，係包括：馬達；轉軸，係藉該馬達所驅動；螺桿轉子，係被安裝於該轉軸，並在外周面具有複數個螺桿槽；一片閘轉子，係與該螺桿轉子之該螺桿槽卡合，並伴隨該螺桿轉子之轉動而轉動；以及外殼，係收容該馬達、該轉軸、該螺桿轉子以及該閘轉子；以由該螺桿槽、該螺桿轉子以及該閘轉子所包圍之空間構成壓縮室；該外殼係具有將該外殼內分開成第1空間與第2空間的間壁，該第1空間係收容該馬達，且流體從外部流入，該第2空間係位於該第1空間的下游側，且該壓縮室所存在；將該第1空間與該第2空間連通的吸入通口被設置於在該間壁比該轉軸之軸心的高度位置更上方，且該壓縮室位於比該轉軸之軸心的高度位置更上方。
2. 如申請專利範圍第1項之單螺桿壓縮機，其中該閘轉子係被配置成本身之軸心與該螺桿轉子之該轉軸的軸心分開，並朝向正交之方向，且在將該螺桿轉子之該轉軸當作時鐘之中心、並從吸入側在軸方向上觀看排出側時，被配置成該閘轉子的徑向平面朝從該時鐘之12點鐘至3點鐘順時針的範圍內延伸。
3. 如申請專利範圍第1或2項之單螺桿壓縮機，其中包括： 配管，係在比該轉軸之軸心的高度位置更下方設置至少一支，並經由該外殼的外部將該第1空間與該第2空間連通，並將該第1空間內的油供給至該第2空間；及電磁閥，係被設置於該配管，並開閉該配管的流路。
4. 如申請專利範圍第3項之單螺桿壓縮機，其中該電磁閥係配置成當未發生往該單螺桿壓縮機之液態冷媒回流時被打開，而當發生液態冷媒回流時被關閉。
5. 如申請專利範圍第3項之單螺桿壓縮機，其中該電磁閥係配置成當該單螺桿壓縮機起動時被關閉。
6. 一種冷凍循環裝置，係包括如申請專利範圍第1或2項之單螺桿壓縮機、凝結器、降壓裝置以及蒸發器，其中以冷媒配管依序連接該單螺桿壓縮機、該凝結器、該降壓裝置以及該蒸發器。
7. 一種冷凍循環裝置，係包括如申請專利範圍第4項之單螺桿壓縮機、凝結器、降壓裝置、蒸發器以及控制該電磁閥的控制裝置，其中以冷媒配管依序連接該單螺桿壓縮機、該凝結器、該降壓裝置以及該蒸發器；該控制裝置係在穩態運轉中，在該單螺桿壓縮機之吸入氣體溫度的過熱度未滿設定值的情況，關閉該電磁閥，而在該過熱度為該設定值以上之狀態持續設定時間的情況，打開該電磁閥。
8. 如申請專利範圍第6項之冷凍循環裝置，其中該蒸發器係滿液式蒸發器。
9. 如申請專利範圍第7項之冷凍循環裝置，其中該蒸發器係滿 液式蒸發器，該控制裝置更控制該降壓裝置，在將吸入氣體溫度降低至在該滿液式蒸發器之冷媒的飽和溫度的回油運轉中，關閉該電磁閥，而在該回油運轉結束且未發生液態冷媒回流的情況打開。