JP3950304B2

JP3950304B2 - 冷凍装置用スクリュ圧縮機

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Publication number: JP3950304B2
Application number: JP2001183571A
Authority: JP
Inventors: 昇壷井; 啓介田中; 英次神吉
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2021-06-18
Also published as: JP2002081391A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ制御されるモータにより駆動される冷凍装置用スクリュ圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、負荷の増減に応じて圧縮機本体および液注入ポンプ駆動用の各モータの回転速度制御を行うようにした冷凍装置用スクリュ圧縮機は公知である（特開昭57-18484号公報）。このスクリュ圧縮機は、その吸込部に、冷却熱負荷と一対一の関係にある吸込圧力を検出する吸込圧力検出器を有し、この吸込圧力検出器から出力された圧力信号を、圧力調節器を介して可変電圧周波数変換装置に入力し、圧縮機本体を駆動するモータ、液注入ポンプを駆動するモータの回転速度を同時に制御するようにしたものである。
また、スライド弁による無段階容量制御機構にインバータを用いた容量制御方式を付加して低部分負荷領域の効率向上を図った冷凍装置用スクリュ圧縮機が特開昭59-211790号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開昭57-18484号公報に開示のスクリュ圧縮機の場合、吸込圧力検出器による検出圧力が圧力設定値よりも高いときには、モータの回転速度を増大させる制御が行われる。このため、モータが過負荷状態になり易く、モータの耐久性が低下するという問題がある。
【０００４】
また、上記特開昭59-211790号公報に開示のスクリュ圧縮機の場合、スライド弁が設けられているため、圧縮機が複雑な構造となっている。さらに、このスクリュ圧縮機の場合、上記スライド弁により容量が100〜75％の範囲にあるときには、上記インバータは使用されず、即ちこれを介さず商用電源が直接用いられるようになっており、上記インバータが十分に利用されていないという問題がある。
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、常時インバータを介し、モータの過負荷を招来することなく、冷却熱負荷に適合したモータの回転数制御を可能とした冷凍装置用スクリュ圧縮機を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、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冷凍装置用スクリュ圧縮機において、冷却熱負荷を検出する熱負荷検出手段と、上記モータの負荷状態を示すいずれかの因子を検出する少なくとも一つの負荷状態検出手段と、熱負荷検出手段から入力される熱負荷信号に基き、（ａ）圧縮機能力が過大であると判断される場合には、上記モータの回転数を減少させ、（ｂ）圧縮機能力が過大でもなく、不足もしていないと判断される場合には、上記モータの回転数を維持し、（ｃ）圧縮機能力が不足していると判断される場合には、負荷状態検出手段から入力される負荷状態信号に基き、上記負荷状態が過大であると判断された場合には上記モータの回転数を減少させ、その他の場合には上記モータの回転数を増大させる調節計とを備えた構成とした。
【０００６】
上記調節計は、上記負荷状態が上記モータの回転数である場合、上記負荷状態が過大か否かの判断を、上記入力される負荷状態信号が示すモータ回転数が、吸込圧力に応じて定められたモータの上限回転数を超えるか否かにより行い、超える場合には過大と判断し、上記モータの回転数を減少させ、超えない場合は上記その他の場合として上記モータの回転数を増大させる構成とする。
また、上記負荷状態は、上記モータ回転数に代えて、モータコイル温度、モータ電流、吐出温度としてもよい。
【０００７】
【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圧縮機１Ａを適用した冷凍装置１０Ａを示し、この冷凍装置１０Ａは冷媒がスクリュ圧縮機１Ａ、凝縮器１１、膨張弁１２および蒸発器１３を経て流動する循環流路１４を形成している。
スクリュ圧縮機１Ａは、互いに噛合う雌雄一対のスクリュロータ２１、スクリュロータ２１を回転させるモータ２２、吐出部２３およびモータコイル温度検出器Ｄ１を有し、モータ２２は電源供給ライン２４からインバータ２５を介して供給される電力により作動するようになっている。凝縮器１１には冷却水入口Ｃｉと冷却水出口Ｃｏとが設けられ、蒸発器１３には、被冷却液入口Ｂｉと被冷却液出口Ｂｏとが設けられている。また、循環流路１４に関し、蒸発器１３の二次側には蒸発器１３から出た冷媒ガスの過熱度を検出する過熱度検出器Ｄ２が設けられ、これにより検出された過熱度に応じて膨張弁１２の開度が制御されるようになっている。さらに、蒸発器１３の上記二次側にはスクリュ圧縮機１Ａの吸込圧力を検出する吸込圧力検出器Ｄ３が設けられており、この吸込圧力検出器Ｄ３から検出圧力を示す圧力信号が調節計２６に入力されるとともに、モータコイル温度検出器Ｄ１からも検出温度を示す温度信号が調節計２６に入力される。ここで、上記吸込圧力は冷凍装置１０Ａの冷却熱負荷を示す一因子であり、上記モータコイル温度はモータ２２の負荷状態を示す一因子である。そして、この両信号に基づいて、インバータ２５にて電力の周波数変換が行われ、後述するように、モータ２２の制御が行われる。
【０００８】
ところで、図２に示すように、スクリュ圧縮機１Ａの吸込圧力と冷凍装置１０Ａの冷却熱負荷とは一対一の関係にあり、吸込圧力の増大とともに上記冷却熱負荷は増大する。そして、吸込圧力が低過ぎる場合は、上記冷却熱負荷が小さく、スクリュ圧縮機１Ａの能力が過大になっており、モータ２２の回転数を下げてスクリュ圧縮機１Ａの能力を下げ、消費電力を減少させるべきである。逆に、吸込圧力が高過ぎる場合は、上記冷却熱負荷が大きく、スクリュ圧縮機１Ａの能力が不足しており、モータ２２の回転数を上げてスクリュ圧縮機１Ａの能力を上げる必要がある。したがって、吸込圧力が低過ぎるＸ領域、高過ぎるＺ領域、高低いずれでもなく、モータ２２の回転数を変える必要がないＹ領域は、予め定めておくことができ、各領域の境界値が調節計２６に予め設定されている。
【０００９】
次に、図３を参照しつつ、上述した冷凍装置１０Ａの稼動中におけるモータ２２に対する制御について説明する。
まず、スクリュ圧縮機１Ａが起動され、冷凍装置１０Ａが稼動状態になると、最初のステップで調節計にて吸込圧力が上述したＸ，Ｙ，Ｚ領域のいずれに属しているか判断され、Ｘ領域に属している場合には、モータ２２の回転数を減少させるステップに進み、Ｙ領域に属している場合には、モータ２２の回転数を変える必要はないということで、即ち回転数を維持し、上記最初のステップに戻る。一方、吸込圧力がＺ領域に属している場合には、モータ２２の回転数を増大させてスクリュ圧縮機１Ａの能力を上げる必要があるが、むやみにモータ１Ａの回転数を増大させればモータ２２が過負荷状態になるので、この過負荷状態は避けなければならない。
【００１０】
そこで、吸込圧力がＺ領域に属している場合には、モータコイル温度が予め定めた上限値以下（ＹＥＳ）か否（ＮＯ）かを判断するステップに進み、調節計２６にてこの判断がなされる。そして、ＹＥＳの場合には、モータ２２の回転数を増大させるステップに進み、調節計２６からインバータ２５に対して電力の周波数を増大させる信号が出力され、モータ２２の回転数が増大させられる。一方、ＮＯの場合には、モータ２２が過負荷状態にあるとみなされるため、モータ２２の回転数を減少させるステップに進み、吸込圧力がＺ領域であっても、調節計２６からインバータ２５に対して電力の周波数を減少させる信号が出力され、モータ２２の回転数が減少させられる。モータ２２の回転数を変えるこれらのステップを経た後は、いずれの場合も上記最初のステップに戻り、上述した各ステップが繰返される。
このように、モータ２２の過負荷を招来することなく、冷却熱負荷の変化に対応してスクリュ圧縮機１Ａの能力が調整されるようになっている。
【００１１】
図４は、本発明に係る別のスクリュ圧縮機１Ｂを用いた冷凍装置１０Ｂを示し、図１に示す冷凍装置１０Ａと共通する部分については、互いに同一番号を付して説明を省略する。
この冷凍装置１０Ｂは、図１に示す吸込圧力検出器Ｄ３に代えて、蒸発器１３を出た被冷却液の流路に被冷却液温度検出器Ｄ４を設けたもので、被冷却液温度検出器Ｄ４から検出温度を示す温度信号が調節計２６に入力されるようになっている。
上述したように、上記吸込圧力は冷却熱負荷に対して一対一の対応関係にあり、この冷却熱負荷は蒸発器１３の被冷却液出口Ｂｏ或はその下流側での被冷却液温度により示される。したがって、図４に示す冷凍装置１０Ｂは、実質的に図１に示す冷凍装置１０Ａと同一であり、被冷却液温度検出器Ｄ４からの温度信号に基いて、吸込圧力がＸ，Ｙ，Ｚのいずれの領域に属しているかの判断も可能であり、図３に示すフローチャートは図４に示す冷凍装置１０Ｂにも当てはまるものである。
【００１２】
図５は、本発明に係るさらに別のスクリュ圧縮機１Ｃを適用した冷凍装置１０Ｃを示し、図１に示す冷凍装置１０Ａと共通する部分については、互いに同一番号を付して説明を省略する。
この冷凍装置１０Ｃは、図１に示すモータコイル温度検出器Ｄ１に代えて、モータ２２に供給される電力のモータ電流の大きさを検出する電流検出器Ｄ５を設けたもので、電流検出器Ｄ５から検出電流を示す電流信号が調節計２６に入力されるようになっている。
そして、この冷凍装置１０Ｃでは、図６に示すように、図３におけるモータコイル温度が上限値以下か否かの判断ステップに代えて、モータ電流が予め定めた上限値以下か否かの判断ステップを設けた制御が行われる。即ち、モータ電流が上限値以下（ＹＥＳ）の場合には、モータ２２が過負荷状態ではないとみなされる故、モータ回転数を増大させるステップに進み、モータ電流が上限値以下でない（ＮＯ）の場合には、モータ２２は過負荷状態にあるとみなされる故、モータ回転数を減少させるステップに進む。
この制御はモータ２２の過負荷状態をモータ電流に基いて判断するようにしたもので、この点を除き、他は図３に示す制御と実質的に同一である。
【００１３】
図７は、本発明に係るさらに別のスクリュ圧縮機１Ｄを適用した冷凍装置１０Ｄを示し、図１に示す冷凍装置１０Ｄと共通する部分については、互いに同一番号を付して説明を省略する。
この冷凍装置１０Ｄは、図１に示すモータコイル温度検出器Ｄ１に代えて、スクリュロータ２１から圧縮され、吐出された冷媒ガスの温度を検出する吐出温度検出器Ｄ６を吐出部２３に設けたもので、吐出温度検出器Ｄ６から検出温度を示す温度信号が調節計２６に入力されるようになっている。
そして、この冷凍装置では、図８に示すように、図３におけるモータコイル温度が上限値以下か否かの判断ステップに代えて、スクリュロータ２１からの圧縮冷媒ガスの吐出温度が予め定めた上限値以下か否かの判断ステップを設けた制御が行われる。即ち、吐出温度が上限値以下（ＹＥＳ）の場合には、モータ２２が過負荷状態ではないとみなされる故、モータ回転数を増大させるステップに進み、吐出温度が上限値以下でない（ＮＯ）の場合には、モータ２２は過負荷状態にあるとみなされる故、モータ回転数を減少させるステップに進む。
この制御はモータ２２の過負荷状態を上記吐出温度に基いて判断するようにしたもので、この点を除き、他は図３に示す制御と実質的に同一である。
【００１４】
図９は、本発明に係るさらに別のスクリュ圧縮機１Ｅを適用した冷凍装置１０Ｅを示し、図１に示す冷凍装置１０Ａと共通する部分については、互いに同一番号を付して説明を省略する。
この冷凍装置１０Ｅは、図１に示すモータコイル温度検出器Ｄ１に代えて、モータ２２の回転数を検出するモータ回転数検出器Ｄ７を設けたもので、モータ回転数検出器Ｄ７から検出回転数を示す回転数信号が調節計２６に入力されるようになっている。
そして、この冷凍装置１０Ｅでは、図１０に示すように、図３におけるモータコイル温度が上限値以下か否かの判断ステップに代えて、モータ回転数が予め定めた上限値以下か否かの判断ステップを設けた制御が行われる。即ち、モータ回転数が上限値以下（ＹＥＳ）の場合には、モータ２２が過負荷状態ではないとみなされる故、モータ回転数を増大させるステップに進み、モータ回転数が上限値以下でない（ＮＯ）の場合には、モータ２２は過負荷状態にあるとみなされる故、モータ回転数を減少させるステップに進む。
この制御はモータ２２の過負荷状態を上記モータ回転数に基いて判断するようにしたもので、この点を除き、他は図３に示す制御と実質的に同一である。
【００１５】
なお、上記モータ回転数はインバータ２５から出力される電流の周波数からも分かる故、上記モータ回転数検出器Ｄ７に代えてこの周波数を検出する周波数検出器Ｄ７をインバータ２５或はその二次側のいずれかに設けて、この周波数検出器Ｄ７から検出周波数の大きさを示す周波数信号を調節計２６に入力するようにしてもよい。この場合、図１０におけるモータ回転数の大小の判断ステップに代えて、周波数が予め定めた上限値以下か否か判断されるステップが設けられることになる。
上述した各冷凍装置の場合、モータコイル温度検出器Ｄ１、被冷却液温度検出器Ｄ４、電流検出器Ｄ５等のうちのいずれか一種類の検出器だけを設けてモータ２２の負荷状態を判断するようにしたものであったが、本発明は一種類の検出器に限定するものではなく、これらの検出器の中から適宜複数選択し、この複数の検出器を設けた冷凍装置も含むものである。この選択する検出器は、モータ２２の負荷状態を判断するための上述した検出器の全てでもよく、一部でもよく、その組合せは任意である。
次に、モータ２２の負荷状態を判断するための上述した検出器のうちの二種類の検出器を用いたもの、三種類の検出器を用いたもの、四種類の検出器を用いたものを一例として挙げて、説明する。本発明がこの例示した検出器の組合せに限定されるものでないことは言うまでもない。
【００１６】
図１１は、モータコイル温度検出器Ｄ１および吐出温度検出器Ｄ６を設けたスクリュ圧縮機１Ｆを適用した冷凍装置１０Ｆを示し、上述した各冷凍装置と共通する部分については、互いに同一番号を付して説明を省略する。
図１２に示すように、この冷凍装置１０Ｆでは、吸込圧力がＸ，Ｙ，Ｚのいずれの領域に属するかが判断され、Ｚ領域に属すると判断された場合に、モータ回転数を増大させるステップに至る前に、二つの検出器からの信号に関する判断ステップが二つ挿入される。即ち、Ｚ領域に属すると判断された場合には、モータコイル温度が上限値以下（ＹＥＳ）か否（ＮＯ）か判断されるステップに進み、ＮＯの場合にはモータ２２が過負荷状態にあるとみなされるため、モータ回転数を減少させるステップに進む。ＹＥＳの場合には、モータ２２がモータコイル温度だけから判断する限りでは過負荷状態とは言えないため、吐出温度が上限値以下（ＹＥＳ）か否（ＮＯ）か判断されるステップに進む。ＮＯの場合には、モータ２２が過負荷状態にあるとみなされるため、モータ回転数を減少させるステップに進み、ＹＥＳの場合には、モータ２２が過負荷状態ではないとみなされるため、モータ回転数を増大させるステップに進む。以下、上述した各制御フローと同様である。
このように、この冷凍装置１０Ｆでは、モータ２２が過負荷状態にあるか否かが２種類の因子に基き、二重に判断される。
なお、モータコイル温度検出器Ｄ１、吐出温度検出器Ｄ６に関する二つの判断ステップの順序は限定されず、任意である。
【００１７】
図１３は、モータコイル温度検出器Ｄ１、吐出温度検出器Ｄ６に加えてさらに電流検出器Ｄ５を設けたスクリュ圧縮機１Ｇを適用した冷凍装置１０Ｇを示し、上述した各冷凍装置と共通する部分については、互いに同一番号を付して説明を省略する。
図１４に示すように、この冷凍装置１０Ｇでは、図１３に示すフローチャートに、さらに、モータ電流が上限値以下（ＹＥＳ）か否（ＮＯ）か判断されるステップを付加した制御フローとなる。
そして、この冷凍装置１０Ｇでは、モータ２２が過負荷状態にあるか否かが３種類の因子に基き、三重に判断される。
なお、モータコイル温度検出器Ｄ１、吐出温度検出器Ｄ６および電流検出器Ｄ５に関する三つの判断ステップの順序は限定されず、任意である。
【００１８】
図１５は、モータコイル温度検出器Ｄ１、吐出温度検出器Ｄ６、電流検出器Ｄ５に加えてさらにモータ回転数検出器Ｄ７を設けたスクリュ圧縮機１Ｈを適用した冷凍装置１０Ｈを示し、上述した各冷凍装置と共通する部分については、互いに同一番号を付して説明を省略する。
図１６に示すように、この冷凍装置１０Ｈでは、図１４に示すフローチャートに、さらに、モータ回転数が上限値以下（ＹＥＳ）か否（ＮＯ）か判断されるステップを付加した制御フローとなる。
そして、この冷凍装置１０Ｈでは、モータ２２が過負荷状態にあるか否かが４種類の因子に基き、四重に判断される。
なお、モータコイル温度検出器Ｄ１、吐出温度検出器Ｄ６、電流検出器Ｄ５およびモータ回転数検出器Ｄ７に関する四つの判断ステップの順序は限定されず、任意である。
また、図５以下に示す各冷凍装置においても、吸込圧力検出器Ｄ３に代えて、被冷却液温度検出器Ｄ４を設けてもよく、この場合には、この被冷却液温度検出器Ｄ４からの温度信号に基づいて、吸込温度が導かれ、制御フローにおいてこの吸込圧力が上述したＸ，Ｙ，Ｚのいずれの領域に属しているかの判断がなされる。
【００１９】
ところで、冷凍装置用スクリュ圧縮機のモータは、圧縮機の吐出圧力が最大となる夏場を基準にして選定される。例えば夏場では、上述した水冷式の凝縮器１１における水入口温度は約３２℃、冷媒の凝縮温度ＣＴは４０℃で圧縮機の吐出圧力はこの４０℃の凝縮温度ＣＴに相当する１５．６ataとなる。したがって、上記モータは、通常想定される蒸発温度ＥＴの範囲において、この１５．６ataの吐出圧力に耐え得る能力のあるモータが選定される。このモータの公称出力を例えば５５kwとする。この冷凍装置を冬場に使用する場合、上記水入口温度が下がり、例えば２０℃になったとすると、上記凝縮温度ＣＴは２８℃、上記吐出圧力１１．５ataとなり、このときのモータの所要動力は５５kwよりも小さくなる。
即ち、モータの回転数が同じであれば、モータの消費電力（kw）、モータ電流（Ａ）は、図１７において実線で示すように、凝縮温度ＣＴ＝４０℃の夏場に比して、図１７において一点鎖線で示すように、凝縮温度ＣＴ＝２８℃の冬場の方が低くなる。
【００２０】
このため、例えば各スクリュ圧縮機において、モータの消費電力を５５kwを超えることがないようにするとともに、モータ回転数が６０００rpmを超えることがないようにすると、図１８において実線で例示する夏場の凝縮温度ＣＴ＝４０の場合、一点鎖線で例示する冬場の凝縮温度ＣＴ＝２８℃の場合、それぞれ吸込圧力に対応してモータ回転数の上限値が定まる。さらに、例えば、実線で示す夏場では、蒸発温度ＥＴ＝−３０℃でモータの消費電力が５５kwでモータの回転数が３５５０rpmであっても、一点鎖線で示す冬場では、蒸発温度ＥＴ＝−３０℃でモータの消費電力を５５kwまで上げると、モータの回転数が約５０００rpmまで増大する。
したがって、上述したスクリュ圧縮機１Ｅおよび１Ｈにおいて、モータ回転数が予め定めた上限値以下か否かの判断の基準として、例えば上述したように、吸込圧力に応じて予め定められたモータ回転数の上限値を基準とするのが好ましい。
【００２１】
さらに、上述したスクリュ圧縮機１Ｅおよび１Ｈが油冷式の場合、図１９に示すように、上述した吐出部２３内には、油分離エレメント３１を備えた油回収器３２が設けられている。そして、スクリュロータ２１により吸込まれた冷媒ガスは図示しない油流路から油注入されつつ圧縮され、この油および軸受等に注入された油とともに油回収器３２へと吐出される。油回収器３２では、圧縮された冷媒ガスと油とが分離、回収され、油分離エレメント３１を通過し、油除去されたクリーンな冷媒ガスが凝縮器１１に送られる。一方、油回収器３２で回収された油は油冷却器が介設された上記油流路に導かれ、循環させられる。
【００２２】
上述したスクリュ圧縮機１Ｅおよび１Ｈがこのように油冷式である場合、モータ回転数の上限値については、図２０に示すように、油回収器３２内でのガス流速を考慮する必要がある。即ち、図２０において実線は図１８における実線に対応し、図１８における実線で示すモータ回転数の場合の上記ガス流速を示し、図２０において一点鎖線は図１８における一点鎖線で示すモータ回転数の場合の上記ガス流速を示し、この冬場における場合、図２０において破線で示す許容される流速上限値を超える場合が生じる。上記ガス流速がこの流速上限値を超えると、油分離エレメント３１における油と冷媒ガスとの分離が不完全となり、油の一部が凝縮器１１へと流出し、冷凍装置の運転ができなくなる。図２０におけるハッチング部はこの冷凍装置の運転ができなくなる領域を示している。したがって、図２０において一点鎖線で示す冬場の場合、吸込圧力がハッチング部に該当する部分では、図１８において二点鎖線で示すようにモータ回転数をモータ消費電力を５５kwとした場合よりもさらに下げる必要がある。このため、上述したスクリュ圧縮機１Ｅおよび１Ｈがこのように油冷式である場合、モータ回転数の上限値については、上記ガス流速も考慮して、上記流速上限値を超えない範囲で、即ち上記二点鎖線で示す値を超えない範囲で、吸込圧力に応じて定められたモータ上限回転数を採用するのが好ましい。
【００２３】
なお、上述した各数値は例示であり、本発明はこれらの数値に何等限定されるものではない。
また、図１８は真直な線を用いて表したが、モータ回転数の上限を表すこれらの線は必ずしも真直な線である必要はなく、曲線であってもよい。
【００２４】
【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、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冷凍装置用スクリュ圧縮機において、冷却熱負荷を検出する熱負荷検出手段と、上記モータの負荷状態を示すいずれかの因子を検出する少なくとも一つの負荷状態検出手段と、熱負荷検出手段から入力される熱負荷信号に基き、（ａ）圧縮機能力が過大であると判断される場合には、上記モータの回転数を減少させ、（ｂ）圧縮機能力が過大でもなく、不足もしていないと判断される場合には、上記モータの回転数を維持し、（ｃ）圧縮機能力が不足していると判断される場合には、負荷状態検出手段から入力される負荷状態信号に基き、上記負荷状態が過大であると判断された場合には上記モータの回転数を減少させ、その他の場合には上記モータの回転数を増大させる調節計とを備えた構成としてある。
【００２５】
このため、スライド弁を使用せず、インバータを常に用い、モータの過負荷を招来することなく、冷却熱負荷に適正に対応してモータの回転数制御ができ、モータの耐久性の向上、消費電力の節減が可能になるという効果を奏する。
【００２６】
また、上記調節計は、上記負荷状態が上記モータの回転数である場合、上記負荷状態が過大か否かの判断を、上記入力される負荷状態信号が示すモータ回転数が、吸込圧力に応じて定められたモータの上限回転数を超えるか否かにより行い、超える場合には過大と判断し、上記モータの回転数を減少させ、超えない場合は上記その他の場合として上記モータの回転数を増大させる構成としてある。また、上記負荷状態は、上記モータ回転数に代えて、モータコイル温度、モータ電流、吐出温度とすることができる。
このため、上記効果に加えて、設計条件の一つとして採用した凝縮温度に比して、現実の凝縮温度が低下した条件下でも、例えば油冷式圧縮機から凝縮器への油の流出により冷凍装置が運転できなくなるといった事態の発生は回避できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクリュ圧縮機を適用した冷凍装置の概略を示す図である。
【図２】図１に示す冷凍装置におけるスクリュ圧縮機の吸込圧力と冷却熱負荷との関係を示す図である。
【図３】図１に示す冷凍装置におけるスクリュ圧縮機に対する制御を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る別のスクリュ圧縮機を適用した冷凍装置の概略を示す図である。
【図５】本発明に係るさらに別のスクリュ圧縮機を適用した冷凍装置の概略を示す図である。
【図６】図５に示す冷凍装置におけるスクリュ圧縮機に対する制御を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係るさらに別のスクリュ圧縮機を適用した冷凍装置の概略を示す図である。
【図８】図７に示す冷凍装置におけるスクリュ圧縮機に対する制御を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係るさらに別のスクリュ圧縮機を適用した冷凍装置の概略を示す図である。
【図１０】図９に示す冷凍装置におけるスクリュ圧縮機に対する制御を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係るさらに別のスクリュ圧縮機を適用した冷凍装置の概略を示す図である。
【図１２】図１１に示す冷凍装置におけるスクリュ圧縮機に対する制御を示すフローチャートである。
【図１３】本発明に係るさらに別のスクリュ圧縮機を適用した冷凍装置の概略を示す図である。
【図１４】図１３に示す冷凍装置におけるスクリュ圧縮機に対する制御を示すフローチャートである。
【図１５】本発明に係るさらに別のスクリュ圧縮機を適用した冷凍装置の概略を示す図である。
【図１６】図１５に示す冷凍装置におけるスクリュ圧縮機に対する制御を示すフローチャートである。
【図１７】冷凍装置における凝縮温度が変化した場合における圧縮機の消費電力およびモータ電流の変化を示す図である。
【図１８】冷凍装置における凝縮温度が変化した場合における圧縮機のモータ回転数の変化およびモータ回転数の上限を示す図である。
【図１９】冷凍装置の圧縮機が油冷式である場合の構造を示す図である。
【図２０】冷凍装置における凝縮温度が変化した場合における油冷式圧縮機に続く油回収器でのガス流速の変化を示す図である。
【符号の説明】
１Ａスクリュ圧縮機
１０Ａ冷凍装置
２２モータ
２５インバータ
２６調節計
Ｄ１モータコイル温度検出器
Ｄ３吸込圧力検出器
Ｄ４被冷却液温度検出器
Ｄ５電流検出器
Ｄ６吐出温度検出器
Ｄ７モータ回転数検出器

Claims

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冷凍装置用スクリュ圧縮機において、
冷却熱負荷を検出する熱負荷検出手段と、
上記モータの負荷状態を示すいずれかの因子を検出する少なくとも一つの負荷状態検出手段と、
熱負荷検出手段から入力される熱負荷信号に基き、
（ａ）圧縮機能力が過大であると判断される場合には、上記モータの回転数を減少させ、
（ｂ）圧縮機能力が過大でもなく、不足もしていないと判断される場合には、上記モータの回転数を維持し、
（ｃ）圧縮機能力が不足していると判断される場合には、負荷状態検出手段から入力される負荷状態信号に基き、上記負荷状態が過大であると判断された場合には上記モータの回転数を減少させ、その他の場合には上記モータの回転数を増大させる
調節計とを備えたことを特徴とする冷凍装置用スクリュ圧縮機。
上記調節計は、上記負荷状態が上記モータの回転数である場合、上記負荷状態が過大か否かの判断を、上記入力される負荷状態信号が示すモータ回転数が、吸込圧力に応じて定められたモータの上限回転数を超えるか否かにより行い、超える場合には過大と判断し、上記モータの回転数を減少させ、超えない場合は上記その他の場合として上記モータの回転数を増大させることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置用スクリュ圧縮機。
上記調節計は、上記負荷状態がモータコイル温度である場合、上記負荷状態が過大か否かの判断を、上記入力される負荷状態信号が示すモータコイル温度が、予め定められた上限値を超えるか否かにより行い、超える場合には過大と判断し、上記モータの回転数を減少させ、超えない場合は上記その他の場合として上記モータの回転数を増大させることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置用スクリュ圧縮機。
上記調節計は、上記負荷状態がモータ電流である場合、上記負荷状態が過大か否かの判断を、上記入力される負荷状態信号が示すモータ電流が、予め定められた上限値を超えるか否かにより行い、超える場合には過大と判断し、上記モータの回転数を減少させ、超えない場合は上記その他の場合として上記モータの回転数を増大させることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置用スクリュ圧縮機。
上記調節計は、上記負荷状態が吐出温度である場合、上記負荷状態が過大か否かの判断を、上記入力される負荷状態信号が示す吐出温度が、予め定められた上限値を超えるか否かにより行い、超える場合には過大と判断し、上記モータの回転数を減少させ、超えない場合は上記その他の場合として上記モータの回転数を増大させることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置用スクリュ圧縮機。