(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータを介して回転数制御されるモータを駆動部とする油冷式スクリュ圧縮機、油回収器、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て流動する冷媒の循環流路と、
上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を検出する圧力検出器と、
この圧力検出器から検出圧力を示す圧力信号を受け、これに基づき上記インバータに制御信号を出力し、上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように上記モータの回転数を制御するコントローラとを備えたスクリュ冷凍機において、
上記コントローラを、共振を生じる上記モータの回転数を中心とする一定幅の予め入力された回転数領域をスキップするように回転数制御可能に形成し、
上記油冷式スクリュ圧縮機から吐出された高圧の冷媒ガスを上記油回収器の二次側からこの油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側に戻すバイパス流路と、このバイパス流路に設けられ、上記スキップが行われた際に開閉され、その開度は上記圧力検出器で検出された吸込み側の圧力の値に基づき適宜変更される開閉弁とを設けたことを特徴とするスクリュ冷凍機。
【請求項２】
インバータを介して回転数制御されるモータを駆動部とする油冷式スクリュ圧縮機、油回収器、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て流動する冷媒の循環流路と、
上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を検出する圧力検出器と、
この圧力検出器から検出圧力を示す圧力信号を受け、これに基づき上記インバータに制御信号を出力し、上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように上記モータの回転数を制御するコントローラとを備えたスクリュ冷凍機において、
上記油冷式スクリュ圧縮機の吐出側の振動を検出し、検出した振動状態を示す信号を上記コントローラに入力する振動センサを設けるとともに、
上記コントローラを、上記振動が増大し、予め定めた値に達した場合には、このときの上記モータの回転数をスキップするように回転数制御可能に形成し、
上記油冷式スクリュ圧縮機から吐出された高圧の冷媒ガスを上記油回収器の二次側からこの油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側に戻すバイパス流路と、このバイパス流路に設けられ、上記スキップが行われた際に開閉され、その開度は上記圧力検出器で検出された吸込み側の圧力の値に基づき適宜変更される開閉弁とを設けたことを特徴とするスクリュ冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータにより回転数制御されるスクリュ圧縮機を備えたスクリュ冷凍機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インバータにより回転数制御されるスクリュ圧縮機を備えたスクリュ冷凍機は公知である。通常、このスクリュ冷凍機の場合、そのスクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように、インバータを介して、スクリュ圧縮機、正確にはスクリュ圧縮機駆動用モータの回転数の制御が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、従来のスクリュ冷凍機では、上記モータの回転数が変えられる場合、連続的に増大或いは減少させられる。一方、スクリュ冷凍機には、共振を生じるモータの回転数が必ず存在する。このため、このモータの回転数が共振を生ずる回転数に一致した場合には、スクリュ冷凍機、特にスクリュ圧縮機の吐出側での振動が大きくなり、トラブル発生の原因になるとともに、騒音も大きくなるという問題がある。
本発明は、斯る従来の問題点をなくすことを課題としてなされたもので、過大な振動によるトラブルの発生を防止するとともに、騒音の低減を可能としたスクリュ冷凍機を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第一発明は、インバータを介して回転数制御されるモータを駆動部とする油冷式スクリュ圧縮機、油回収器、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て流動する冷媒の循環流路と、
上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を検出する圧力検出器と、
この圧力検出器から検出圧力を示す圧力信号を受け、これに基づき上記インバータに制御信号を出力し、上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように上記モータの回転数を制御するコントローラとを備えたスクリュ冷凍機において、
上記コントローラを、共振を生じる上記モータの回転数を中心とする一定幅の予め入力された回転数領域をスキップするように回転数制御可能に形成し、
上記油冷式スクリュ圧縮機から吐出された高圧の冷媒ガスを上記油回収器の二次側からこの油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側に戻すバイパス流路と、このバイパス流路に設けられ、上記スキップが行われた際に開閉され、その開度は上記圧力検出器で検出された吸込み側の圧力の値に基づき適宜変更される開閉弁とを設けた。
【０００５】
第二発明は、インバータを介して回転数制御されるモータを駆動部とする油冷式スクリュ圧縮機、油回収器、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て流動する冷媒の循環流路と、
上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を検出する圧力検出器と、
この圧力検出器から検出圧力を示す圧力信号を受け、これに基づき上記インバータに制御信号を出力し、上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように上記モータの回転数を制御するコントローラとを備えたスクリュ冷凍機において、
上記油冷式スクリュ圧縮機の吐出側の振動を検出し、検出した振動状態を示す信号を上記コントローラに入力する振動センサを設けるとともに、
上記コントローラを、上記振動が増大し、予め定めた値に達した場合には、このときの上記モータの回転数をスキップするように回転数制御可能に形成し、
上記油冷式スクリュ圧縮機から吐出された高圧の冷媒ガスを上記油回収器の二次側からこの油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側に戻すバイパス流路と、このバイパス流路に設けられ、上記スキップが行われた際に開閉され、その開度は上記圧力検出器で検出された吸込み側の圧力の値に基づき適宜変更される開閉弁とを設けた。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、本発明に係るスクリュ冷凍機１Ｃを示し、そこでは冷媒が油冷式スクリュ圧縮機１１、油回収器１２、凝縮器１３、膨張弁１４および蒸発器１５を経て流動する循環流路１６が形成されている。
油冷式スクリュ圧縮機１１は、モータ２１により駆動される図示しないスクリュロータを有し、モータ２１はインバータ２２を介して電源２３に接続されている。また、油冷式スクリュ圧縮機１１の吸込み側における循環流路１６の部分には、冷媒の圧力を検出する圧力検出器２４が設けられている。この圧力検出器２４により検出された圧力を示す圧力信号はコントローラ２５に入力され、以下に詳述するように、この圧力信号に基づきコントローラ２５からインバータ２２に制御信号が出力され、モータ２１の回転数制御がなされる。
【０００７】
油回収器１２は、油冷式スクリュ圧縮機１１から油を伴って吐出され、流入してきた冷媒ガスから油を分離し、クリーンな冷媒ガスを凝縮器１３に向けて送り出す一方、分離された油を一旦下部に溜めた後、油冷式スクリュ圧縮機１１内のロータ室、軸受・軸封部等の給油箇所に送り出している。なお、この給油箇所に導かれた油は油冷式スクリュ圧縮機１１の吐出口から圧縮された冷媒ガスとともに油回収器１２に向けて吐出され、繰返し循環使用される。
油回収器１２を出た冷媒は、凝縮器１３、膨張弁１４および蒸発器１５のそれぞれにて周知のように状態変化および作用した後、油冷式スクリュ圧縮機１１に戻り、循環を繰返す。
【０００８】
このスクリュ冷凍機１Ｃでは、圧力検出器２４による検出圧力が一定範囲内に保たれるように、コントローラ２５およびインバータ２２を介してモータ２１の回転数制御がなされる。例えば６０００rpmを最大としてモータ２１の回転数を連続的に変える制御をするだけでは、特定の回転数、例えば３０００rpm、５０００rpm、５７５０rpmでスクリュ冷凍機１Ｃ、特に油冷式スクリュ圧縮機１１と油回収器１２との間の吐出配管部１６Ａの振動が大きくなり、大きな騒音を発する。即ち、この６０００rpmまでに共振現象を起こす回転数がいくつか存在する。
【０００９】
このため、この共振を起こす回転数を予め調べ、この回転数をコントローラ２５に入力しておき、コントローラ２５からインバータ２２に対しては、この共振を起こす回転数を中心として、一定幅の範囲（例：共振を起こす回転数±１００rpm）をスキップするように制御信号が出力されるようになっている。例えば、回転数を上げようとする状態にあり、なおかつ目標とする回転数が上記の「共振を起こす回転数を中心」とした「一定幅の範囲」に含まれる場合、コントローラ２５はそれを判断して、その「一定幅の範囲」をスキップする高回転数の値に回転数が設定されるような制御信号を出力する。逆に、例えば、回転数を下げようとする状態にあり、なおかつ目標とする回転数が上記の「共振を起こす回転数を中心」とした「一定幅の範囲」に含まれる場合、コントローラ２５はそれを判断して、その「一定幅の範囲」をスキップする低回転数の値に回転数が設定されるような制御信号を出力する。従って、これにより、油冷式スクリュ圧縮機１１の吐出配管部１６Ａの過大な振動によるトラブルが防止され、騒音も低減される。
なお、上述した回転数の具体的数値は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１０】
また、このスクリュ冷凍機１Ｃでは、油回収器１２の二次側にて循環流路１６から分岐して、油冷式スクリュ圧縮機１１の吸込み側にて循環流路１６に合流するバイパス流路４１が設けられ、このバイパス流路４１には開閉弁４２が設けられている。上述したようにコントローラ２５からモータ２１の回転数をスキップさせる場合に、例えば、この回転数が高速側にスキップさせられると、油冷式スクリュ圧縮機１１の吸込み側で圧力が低下し過ぎることになる。このため、この開閉弁４２を開き、油回収器１２の二次側における高圧の冷媒ガスを上記吸込み側に戻し、この吸込み側での圧力低下を防止し、常にこの吸込み側での圧力を一定範囲内に保つことができるようになっている。
【００１１】
なお、この開閉弁４２の動作としては、上記のように常に回転数が高速側にスキップされるような制御に設定されている場合には、通常は全閉で、この回転数をスキップさせるときのみ全開となるような、或いは逆に常に回転数が低速側にスキップされるような制御に設定されている場合には、通常は全開で、この回転数をスキップさせるときのみ全閉となるような単純な開閉動作でも構わない。ただし、精緻な吸込み側の圧力の維持を求めるのであれば、少なくとも開閉弁４２が開かれるとき、その開閉弁４２の開度は圧力検出器２４で検出された吸込み側の圧力の値に基づき、適宜変更されるよう構成されていることが望ましい。
【００１２】
図２は、本発明の第二実施形態に係るスクリュ冷凍機１Ｄを示し、図１に示すスクリュ冷凍機１Ｃと互いに共通する部分については、同一番号を付して説明を省略する。
このスクリュ冷凍機１Ｄでは、吐出配管部１６Ａにこの箇所の振動を検出する振動センサ３１が取付けられ、この振動センサ３１により検出された振動状態を示す信号はコントローラ２５に入力される。
そして、吐出配管部１６Ａの振動が大きくなり、予め定めた値に達すると、そのときのモータ２１の回転数から一定値だけスキップした回転数で増大、若しくは減少するようにコントローラ２５からインバータ２２に制御信号が出力されるようになっている。これにより、現実に過大な振動を生じる状態を確実に避け、この振動によるトラブルの発生を防止するとともに、上記同様、騒音の低減が可能となる。
このスクリュ冷凍機１Ｄについても、スクリュ冷凍機１Ｃの場合と同様、モータ２１の回転数が高速側にスキップさせられた場合に、例えば、開閉弁４２を開き、油回収器１２の二次側における高圧の冷媒ガスを上記吸込み側に戻し、この吸込み側での圧力低下を防止し、常にこの吸込み側での圧力を一定範囲内に保つことができるようになっている。
【００１３】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、第一発明によれば、インバータを介して回転数制御されるモータを駆動部とする油冷式スクリュ圧縮機、油回収器、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て流動する冷媒の循環流路と、上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を検出する圧力検出器と、この圧力検出器から検出圧力を示す圧力信号を受け、これに基づき上記インバータに制御信号を出力し、上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように上記モータの回転数を制御するコントローラとを備えたスクリュ冷凍機において、上記コントローラを、共振を生じる上記モータの回転数を中心とする一定幅の予め入力された回転数領域をスキップするように回転数制御可能に形成してある。
このため、過大な振動の発生およびこれによるトラブルの発生を回避できるとともに、騒音の低減も可能になるという効果を奏する。
また、上記油冷式スクリュ圧縮機から吐出された高圧の冷媒ガスを上記油回収器の二次側からこの油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側に戻すバイパス流路と、このバイパス流路に設けられ、上記スキップが行われた際に開閉され、その開度は上記圧力検出器で検出された吸込み側の圧力の値に基づき適宜変更される開閉弁とを設けた。
このため、上述した効果に加えて、上記吸込み側での圧力の低下を抑制し、この圧力をより一層確実に一定範囲内に保ち、精緻な吸込み側の圧力の維持が可能になるという効果を奏する。
【００１４】
第二発明によれば、インバータを介して回転数制御されるモータを駆動部とする油冷式スクリュ圧縮機、油回収器、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を経て流動する冷媒の循環流路と、
上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を検出する圧力検出器と、この圧力検出器から検出圧力を示す圧力信号を受け、これに基づき上記インバータに制御信号を出力し、上記油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側の圧力を一定範囲内に保つように上記モータの回転数を制御するコントローラとを備えたスクリュ冷凍機において、上記油冷式スクリュ圧縮機の吐出側の振動を検出し、検出した振動状態を示す信号を上記コントローラに入力する振動センサを設けるとともに、上記コントローラを、上記振動が増大し、予め定めた値に達した場合には、このときの上記モータの回転数をスキップするように回転数制御可能に形成してある。
このため、現実に過大な振動を生じる状態を確実に避け、この振動によるトラブルの発生を回避することができ、上記同様騒音の低減が可能になるという効果を奏する。
また、上記油冷式スクリュ圧縮機から吐出された高圧の冷媒ガスを上記油回収器の二次側からこの油冷式スクリュ圧縮機の吸込み側に戻すバイパス流路と、このバイパス流路に設けられ、上記スキップが行われた際に開閉され、その開度は上記圧力検出器で検出された吸込み側の圧力の値に基づき適宜変更される開閉弁とを設けた。
このため、上述した効果に加えて、上記吸込み側での圧力の低下を抑制し、この圧力をより一層確実に一定範囲内に保ち、精緻な吸込み側の圧力の維持が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一実施形態に係るスクリュ冷凍機の全体構成を示す図である。
【図２】  本発明の第二実施形態に係るスクリュ冷凍機の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１Ｃ，１Ｄ  スクリュ冷凍機
１１  油冷式スクリュ圧縮機      １２  油回収器
１３  凝縮器                    １４  膨張弁
１５  蒸発器                    １６  循環流路
１６Ａ  吐出配管部              ２１  モータ
２２  インバータ                ２３  電源
２４  圧力検出器                ２５  コントローラ
３１  振動センサ                ４１  バイパス流路
４２  開閉弁
【図１】
0003916426.tif 000002
【図２】
0003916426.tif 000003