特開 2023-11324 冷凍装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023011324

(43)【公開日】2023-01-24

(54)【発明の名称】冷凍装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/10 20060101AFI20230117BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20230117BHJP

【ＦＩ】

F25B1/10 R

F25B1/00 361D

F25B1/00 351N

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021115126

(22)【出願日】2021-07-12

(71)【出願人】

【識別番号】521362885

【氏名又は名称】コベルコ・コンプレッサ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100218132

【弁理士】

【氏名又は名称】近田 暢朗

(72)【発明者】

【氏名】壷井 昇

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 勝之

(72)【発明者】

【氏名】神吉 英次

(57)【要約】

【課題】冷凍装置において、環境性と圧縮性能を両立する。
【解決手段】冷凍装置１は、冷媒を３段階で圧縮する３段型スクリュ圧縮機１０を含んでいる。３段型スクリュ圧縮機１０は、駆動源であるモータ１１と、モータ１１と機械的に接続された第１段圧縮部１２と、第１段圧縮部１２と第１接手１８を介して機械的に接続された第２段圧縮部１３と、第２段圧縮部１３と第２接手１９を介して機械的に接続された第３段圧縮部１４とを備えている。第１段圧縮部１２、第２段圧縮部１３、および第３段圧縮部１４は、共通の回転軸を有している。冷媒の地球温暖化係数は、１５００以下である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒を３段階で圧縮する３段型スクリュ圧縮機を含む冷凍装置であって、
前記３段型スクリュ圧縮機は、
駆動源であるモータと、
前記モータと機械的に接続された第１段圧縮部と、
前記第１段圧縮部と第１接手を介して機械的に接続された第２段圧縮部と、
前記第２段圧縮部と第２接手を介して機械的に接続された第３段圧縮部と
を備え、
前記第１段圧縮部、前記第２段圧縮部、および前記第３段圧縮部は、共通の回転軸を有し、
前記冷媒の地球温暖化係数は、１５００以下である、冷凍装置。

【請求項2】

前記第１段圧縮部の吸込口と前記第２段圧縮部の吸込口を流体的に接続する第１バイパス配管と、
前記第１バイパス配管に設けられた第１電磁弁と
をさらに備え、
前記第１段圧縮部および前記第２段圧縮部の圧縮比は、それぞれ固定されている、請求項１に記載の冷凍装置。

【請求項3】

前記第１段圧縮部の吸込口と前記第３段圧縮部の吸込口を流体的に接続する第２バイパス配管と、
前記第２バイパス配管に設けられた第２電磁弁と
をさらに備え、
前記第１段圧縮部、前記第２段圧縮部、および前記第３段圧縮部の圧縮比は、それぞれ固定されている、請求項１または請求項２に記載の冷凍装置。

【請求項4】

前記第１接手および前記第２接手は、それぞれスプライン接手である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の冷凍装置。

【請求項5】

前記３段型スクリュ圧縮機から吐出された前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器で凝縮された前記冷媒を冷却するともに前記第２段圧縮部と前記第３段圧縮部との間に流体的に接続された第１エコノマイザと、
前記第１エコノマイザで冷却された前記冷媒をさらに冷却するとともに前記第１段圧縮部と前記第２段圧縮部との間に流体的に接続された第２エコノマイザと
をさらに備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の冷凍装置。

【請求項6】

前記第２エコノマイザで冷却された前記冷媒をさらに冷却するとともに前記第１段圧縮部の内部空間に流体的に接続された第３エコノマイザをさらに備える、請求項５に記載の冷凍装置。

【請求項7】

前記モータの回転数を調整するインバータをさらに備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の冷凍装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷凍装置に関する。

【背景技術】

【0002】

冷凍装置に使用される冷媒の環境性は、地球温暖化係数（ＧＷＰ：Global Warming Potential）と称される指標値によって評価される。ＧＷＰの値は、大きいほど悪く、小さいほど良好である。ＧＷＰは、地球温暖化防止の観点から１５００以下にすることが求められている。

【0003】

一般的な冷凍装置では、低温用途の冷媒として、Ｒ４０４Ａがよく使用されている。冷媒の圧縮比は蒸発温度における冷媒の飽和圧力と凝縮温度における冷媒の飽和圧力とに依存する。Ｒ４０４Ａは蒸発温度における飽和圧力が比較的高いため、Ｒ４０４Ａの圧縮比は小さく、高い圧縮効率を発揮できる。しかし、Ｒ４０４Ａは、ＧＷＰが３９２０と非常に高く、環境性の観点では好ましくない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－１６７６０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

Ｒ４０４Ａに代わる冷媒として、Ｒ４４８ＡまたはＲ５１３Ａなどがある。Ｒ４４８ＡのＧＷＰは１３８７であり、Ｒ５１３ＡのＧＷＰは６３１である。いずれもＲ４０４ＡのＧＷＰよりも小さく環境性に優れている。しかし、Ｒ４４８ＡまたはＲ５１３ＡなどのようにＧＷＰが比較的小さな冷媒の圧縮比は、大きい傾向にある。圧縮比が大きな冷媒を一般的な２段型スクリュ圧縮機に使用すると、スクリュロータの歯形間で冷媒の漏れが生じ、意図する圧縮性能を確保できないおそれがある。

【0006】

本発明は、冷凍装置において、環境性と圧縮性能を両立することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様は、冷媒を３段階で圧縮する３段型スクリュ圧縮機を含む冷凍装置であって、前記３段型スクリュ圧縮機は、駆動源であるモータと、前記モータと機械的に接続された第１段圧縮部と、前記第１段圧縮部と第１接手を介して機械的に接続された第２段圧縮部と、前記第２段圧縮部と第２接手を介して機械的に接続された第３段圧縮部とを備え、前記第１段圧縮部、前記第２段圧縮部、および前記第３段圧縮部は、共通の回転軸を有し、前記冷媒の地球温暖化係数は、１５００以下である、冷凍装置を提供する。

【0008】

この構成によれば、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が１５００以下の冷媒を使用するため、環境性に優れる。また、ＧＷＰが１５００以下の小さな冷媒を使用しても、３段型スクリュ圧縮機を使用するため、一般的な２段型スクリュ圧縮機と比べて十分な圧縮性能を確保できる。従って、冷凍装置において、環境性と圧縮性能を両立することができる。また、モータ、第１段圧縮部、第２段圧縮部、および第３段圧縮部が機械的に連結されているため、１つの駆動源（モータ）で駆動できる。特に、これらが共通の回転軸を有しているため、３段型スクリュ圧縮機の構造を単純化できる。

【0009】

前記冷凍装置は、前記第１段圧縮部の吸込口と前記第２段圧縮部の吸込口を流体的に接続する第１バイパス配管と、前記第１バイパス配管に設けられた第１電磁弁とをさらに備えてもよく、前記第１段圧縮部および前記第２段圧縮部の圧縮比、すなわち機械的に定まる圧縮比は、それぞれ固定されてもよい。

【0010】

仮に、第１段圧縮部および第２段圧縮部の圧縮比を、それぞれ固定して、何らの工夫なく、運転を開始すると、第１段圧縮部と第２段圧縮部に容量差があるため、第２段圧縮部の吸込口において冷媒が滞留するおそれがある。当該滞留は、第１段圧縮部および第２段圧縮部の圧縮比をそれぞれ可変とし、容量を調整することによって解消することが考えられる。しかし、スライドバルブに例示されるような圧縮比を可変とする構成は複雑であり、採用し難い。従って、上記構成では、第１段圧縮部および第２段圧縮部の圧縮比はともに固定しつつ、第２段圧縮部の吸込口に滞留し得る冷媒を、第１電磁弁を開くことによって第１バイパス配管を通じて第１段圧縮部の吸込口に流すことができる。これにより、第１段圧縮部および第２段圧縮部において、圧縮比を可変とする複雑な構成を採用することなく、簡易な構成で第２段圧縮部の吸込口における冷媒の滞留を抑制できる。

【0011】

前記冷凍装置は、前記第１段圧縮部の吸込口と前記第３段圧縮部の吸込口を流体的に接続する第２バイパス配管と、前記第２バイパス配管に設けられた第２電磁弁とをさらに備えてもよく、前記第１段圧縮部、前記第２段圧縮部、および前記第３段圧縮部の圧縮比は、それぞれ固定されてもよい。

【0012】

仮に、第１段圧縮部、第２段圧縮部、および第３段圧縮部の圧縮比を、それぞれ固定して、何らの工夫なく、運転を開始すると、第１段圧縮部と第３段圧縮部に容量差があるため、第３段圧縮部の吸込口において冷媒が滞留するおそれがある。当該滞留は、第１段圧縮部、第２段圧縮部、および第３段圧縮部の圧縮比をそれぞれ可変とし、容量を調整することによって解消することが考えられる。しかし、スライドバルブに例示されるような圧縮比を可変とする構成は複雑であり、採用し難い。従って、上記構成では、第１段圧縮部、第２段圧縮部、および第３段圧縮部の圧縮比は固定しつつ、第３段圧縮部の吸込口に滞留し得る冷媒を、第２電磁弁を開くことによって第２バイパス配管を通じて第１段圧縮部の吸込口に流すことができる。これにより、第１段圧縮部、第２段圧縮部、および第３段圧縮部において、圧縮比を可変とする複雑な構成を採用することなく、簡易な構成で第３段圧縮部の吸込口における冷媒の滞留を抑制できる。

【0013】

前記第１接手および前記第２接手は、それぞれスプライン接手であってもよい。

【0014】

この構成によれば、簡易かつ低コストの構造のスプライン接手によって簡単に動力伝達できる。

【0015】

前記冷凍装置は、前記３段型スクリュ圧縮機から吐出された前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器で凝縮された前記冷媒を冷却するともに前記第２段圧縮部と前記第３段圧縮部との間に流体的に接続された第１エコノマイザと、前記第１エコノマイザで冷却された前記冷媒をさらに冷却するとともに前記第１段圧縮部と前記第２段圧縮部との間に流体的に接続された第２エコノマイザとをさらに備えてもよい。

【0016】

この構成によれば、第１エコノマイザおよび第２エコノマイザによって冷媒を冷却することによって、冷凍装置の成績係数（ＣＯＰ：Coefficient of Performance）を向上させることができる。

【0017】

前記冷凍装置は、前記第２エコノマイザで冷却された前記冷媒をさらに冷却するとともに前記第１段圧縮部の内部空間に流体的に接続された第３エコノマイザをさらに備えてもよい。

【0018】

この構成によれば、第３エコノマイザによって冷媒を冷却することによって、冷凍装置のＣＯＰを一層向上させることができる。ここで、第１段圧縮部の内部空間とは、第１段圧縮部の吸込口にも吐出口にも連通していない閉じられた空間をいう。

【0019】

前記冷凍装置は、前記モータの回転数を調整するインバータをさらに備えてもよい。

【0020】

この構成によれば、インバータの制御によって３段型スクリュ圧縮機の駆動量を調整できる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、冷凍装置において、地球温暖化係数が１５００以下の冷媒を３段階で圧縮する３段型スクリュ圧縮機を使用するため、環境性と圧縮性能を両立できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１実施形態に係る冷凍装置の概略構成図。

【図2】３段型スクリュ圧縮機の断面図。

【図3】第２実施形態に係る冷凍装置の概略構成図。

【図4】第３実施形態に係る冷凍装置の概略構成図。

【図5】第４実施形態に係る冷凍装置の概略構成図。

【図6】第５実施形態に係る冷凍装置の概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

【0024】

（第１実施形態）
図１，２を参照して、冷凍装置１は、冷媒流路２において、３段型スクリュ圧縮機１０と、油分離貯留器２０と、凝縮器３０と、膨張弁４０と、蒸発器５０とを有している。

【0025】

冷媒流路２には、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が１５００以下の冷媒が流れている。ＧＷＰが１５００以下の冷媒は、例えばＲ４４８ＡまたはＲ５１３Ａなどであり得る。

【0026】

３段型スクリュ圧縮機１０は、モータ１１と、第１段圧縮部１２と、第２段圧縮部１３と、第３段圧縮部１４とを有している。第１段圧縮部１２、第２段圧縮部１３、および第３段圧縮部１４は、直列に接続され、３段階で冷媒を圧縮する。

【0027】

モータ１１は、第１段圧縮部１２と、第２段圧縮部１３と、第３段圧縮部１４とを駆動する駆動源である。モータ１１は、ケーシング１５内に収容されている。モータ１１は、後述する第１段スクリュロータ１２ａ、第２段スクリュロータ１３ａ、および第３段スクリュロータ１４ａと回転軸１６を共有する回転子１１ａと、回転子１１ａを包囲する固定子１１ｂとを有している。

【0028】

モータ１１には、インバータ１７が電気的に接続されている。インバータ１７は、図示しない制御装置によって制御されている。インバータ１７の制御によって、モータ１１の回転数を調整でき、即ち３段型スクリュ圧縮機１０の駆動量を調整できる。なお、インバータ１７は必須の構成ではなく、必要に応じて省略されてもよい。

【0029】

モータ１１には、第１段圧縮部１２が機械的に接続されている。当該接続の態様は、特に限定されない。

【0030】

第１段圧縮部１２は、ケーシング１５の内部に形成した第１段ロータ室Ｒ１に雌雄一対の第１段スクリュロータ１２ａを収容してなる。第１段圧縮部１２は、上流側の冷媒流路２に流体的に接続される吸込口１２ｂから冷媒を吸い込み、第１段ロータ室Ｒ１にて圧縮し、吐出口１２ｃから吐出する。吐出口１２ｃは、第１段圧縮部１２と第２段圧縮部１３との間のケーシング１５内に画定された第１中間室Ｒ１２に流体的に接続されている。

【0031】

第１段圧縮部１２には、第１接手１８を介して第２段圧縮部１３が機械的に接続されている。本実施形態では、第１接手１８は、スプライン接手である。

【0032】

第２段圧縮部１３は、ケーシング１５の内部に形成した第２段ロータ室Ｒ２に雌雄一対の第２段スクリュロータ１３ａを収容してなる。第２段圧縮部１３は、上流側の第１中間室Ｒ１２に流体的に接続される吸込口１３ｂから冷媒を吸い込み、第２段ロータ室Ｒ２にて圧縮し、吐出口１３ｃから吐出する。吐出口１３ｃは、第２段圧縮部１３と第３段圧縮部１４との間のケーシング１５内に画定された第２中間室Ｒ２３に流体的に接続されている。

【0033】

第２段圧縮部１３には、第２接手１９を介して第３段圧縮部１４が機械的に接続されている。本実施形態では、第２接手１９は、スプライン接手である。

【0034】

第３段圧縮部１４は、ケーシング１５の内部に形成した第３段ロータ室Ｒ３に雌雄一対の第３段スクリュロータ１４ａを収容してなる。第３段圧縮部１４は、上流側の第２中間室Ｒ２３に流体的に接続される吸込口１４ｂから冷媒を吸い込み、第３段ロータ室Ｒ３にて圧縮し、吐出口１４ｃから吐出する。吐出口１４ｃは、下流側の冷媒流路２に流体的に接続されている。

【0035】

第１段スクリュロータ１２ａは軸受１２ｄ，１２ｅによって回転可能に支持され、第２段スクリュロータ１３ａは軸受１３ｄ，１３ｅによって回転可能に支持され、第３段スクリュロータ１４ａは軸受１４ｄ，１４ｅによって回転可能に支持されている。ケーシング１５には、軸受１２ｄ，１２ｅ，１３ｅ，１４ｅに油を供給するための油流路３が形成されている。詳細を図示しないが、当該油は、軸受１３ｄ，１４ｄと、第１接手１８と、第２接手１９と対しても直接的または間接的に供給されてもよい。

【0036】

第１段スクリュロータ１２ａの雄ロータ、第２段スクリュロータ１３ａの雄ロータ、および第３段スクリュロータ１４ａの雄ロータは、同軸で回転するようになっている。即ち、第１段圧縮部１２、第２段圧縮部１３、および第３段圧縮部１４は、共通の回転軸１６を有している。

【0037】

油分離貯留器２０は、３段型スクリュ圧縮機１０と冷媒流路２を介して流体的に接続されている。油分離貯留器２０は、３段型スクリュ圧縮機１０から吐出された油を含む冷媒から油を分離および貯留する。油分離貯留器２０は、油を含む冷媒から油を分離するセパレータ２１と、セパレータ２１にて分離された油を貯留するタンク２２とを有している。タンク２２に貯留された油は、油流路３を介して３段型スクリュ圧縮機１０に供給される。

【0038】

凝縮器３０は、油分離貯留器２０と流体的に接続されている。凝縮器３０は、油分離貯留器２０で油を分離された冷媒を冷却して凝縮させる。

【0039】

膨張弁４０は、凝縮器３０と流体的に接続されている。膨張弁４０は、凝縮器３０で凝縮された冷媒を膨張させ、減圧させる。

【0040】

蒸発器５０は、凝縮器３０と３段型スクリュ圧縮機１０とに流体的に接続されている。蒸発器５０は、膨張弁４０で減圧された冷媒を蒸発させる。減圧された冷媒は、３段型スクリュ圧縮機１０に供給される。

【0041】

上記の凝縮器３０、膨張弁４０、および蒸発器５０は、一般的な冷凍サイクルに使用される公知の種類のものを使用できる。

【0042】

本実施形態によれば、ＧＷＰが１５００以下の冷媒を使用するため、環境性に優れる。また、ＧＷＰが１５００以下の小さな冷媒を使用しても、３段型スクリュ圧縮機１０を使用するため、一般的な２段型スクリュ圧縮機と比べて十分な圧縮性能を確保できる。従って、冷凍装置１において、環境性と圧縮性能を両立することができる。また、モータ１１、第１段圧縮部１２、第２段圧縮部１３、および第３段圧縮部１４が機械的に連結されているため、１つの駆動源（モータ１１）で駆動できる。特に、これらが共通の回転軸１６を有しているため、３段型スクリュ圧縮機１０の構造を単純化できる。

【0043】

（第２実施形態）
図３に示す第２実施形態の冷凍装置１は、過冷却器とも称される第１エコノマイザ６０および第２エコノマイザ７０を有している。これに関する構成以外は、第１実施形態と実質的に同じである。従って、第１実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。

【0044】

本実施形態では、冷媒流路２において凝縮器３０と膨張弁４０との間に第１エコノマイザ６０および第２エコノマイザ７０が設けられている。

【0045】

第１エコノマイザ６０は、凝縮器３０で冷却された冷媒をさらに冷却する。第１エコノマイザ６０は、熱交換器６１と、膨張弁６２とを有している。第１エコノマイザ６０では、膨張弁６２によって凝縮器３０で冷却された冷媒の一部を膨張させるとともに、熱交換器６１によって膨張前後の冷媒で熱交換する。これにより、膨張前の冷媒（凝縮器３０で凝縮された冷媒）が冷却されるとともに膨張後の冷媒が加熱される。第１エコノマイザ６０は、第２段圧縮部１３と第３段圧縮部１４との間の第２中間室Ｒ２３に流体的に接続されており、膨張後の冷媒は第２中間室Ｒ２３に供給される。

【0046】

第２エコノマイザ７０は、第１エコノマイザ６０で冷却された冷媒をさらに冷却する。第２エコノマイザ７０は、熱交換器７１と、膨張弁７２とを有している。第２エコノマイザ７０では、膨張弁７２によって第１エコノマイザ６０で冷却された冷媒の一部を膨張させるとともに、熱交換器７１によって膨張前後の冷媒で熱交換する。これにより、膨張前の冷媒（第１エコノマイザ６０で冷却された冷媒）が冷却されるとともに膨張後の冷媒が加熱される。第２エコノマイザ７０は、第１段圧縮部１２と第２段圧縮部１３との間の第１中間室Ｒ１２に流体的に接続されており、膨張後の冷媒は第１中間室Ｒ１２に供給される。

【0047】

本実施形態によれば、第１エコノマイザ６０および第２エコノマイザ７０によって冷媒を冷却することによって、冷凍装置１の成績係数（ＣＯＰ：Coefficient of Performance）を向上させることができる。

【0048】

（第３実施形態）
図４に示す第３実施形態の冷凍装置１は、過冷却器とも称される第３エコノマイザ８０を有している。これに関する構成以外は、第２実施形態と実質的に同じである。従って、第１，第２実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。

【0049】

本実施形態では、冷媒流路２において第２エコノマイザ７０と膨張弁４０との間に第３エコノマイザ８０が設けられている。

【0050】

第３エコノマイザ８０は、第２エコノマイザ７０で冷却された冷媒をさらに冷却する。第３エコノマイザ８０は、熱交換器８１と、膨張弁８２とを有している。第３エコノマイザ８０では、膨張弁８２によって第２エコノマイザ７０で冷却された冷媒の一部を膨張させるとともに、熱交換器８１によって膨張前後の冷媒で熱交換する。これにより、膨張前の冷媒（第２エコノマイザ７０で冷却された冷媒）が冷却されるとともに膨張後の冷媒が加熱される。第３エコノマイザ８０は、第１段圧縮部の内部空間Ｓに流体的に接続されており、膨張後の冷媒は内部空間Ｓに供給される。ここで、内部空間Ｓは、第１段ロータ室Ｒ１において第１段圧縮部１２の吸込口１２ｂにも吐出口１２ｃにも連通していない閉じられた空間をいう。

【0051】

本実施形態によれば、第３エコノマイザ８０によって冷媒を冷却することによって、冷凍装置１のＣＯＰを一層向上させることができる。

【0052】

（第４実施形態）
図５に示す第４実施形態の冷凍装置１は、第１バイパス配管４および第１電磁弁４ａを有している。これに関する構成以外は、第１実施形態と実質的に同じである。従って、第１実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。

【0053】

本実施形態では、第１段圧縮部１２の吸込口１２ｂと第２段圧縮部１３の吸込口１３ｂを流体的に接続する第１バイパス配管４が設けられている。第１バイパス配管４には第１電磁弁４ａが設けられている。第１電磁弁４ａの開閉は図示しない制御装置によって制御されている。第１電磁弁４ａは、通常閉じられており、３段型スクリュ圧縮機１０が運転を開始した際に開かれる。

【0054】

また、本実施形態では、第１段圧縮部１２および第２段圧縮部１３の圧縮比は、それぞれ固定されている。

【0055】

本実施形態によれば、運転を開始した際の第２段圧縮部１３の吸込口１３ｂにおける冷媒の滞留を抑制できる。仮に、第１段圧縮部１２および第２段圧縮部１３の圧縮比を、それぞれ固定して、何らの工夫なく、運転を開始すると、第１段圧縮部１２と第２段圧縮部１３に容量差があるため、第２段圧縮部１３の吸込口１３ｂにおいて冷媒が滞留するおそれがある。当該滞留は、第１段圧縮部１２および第２段圧縮部１３の圧縮比をそれぞれ可変とし、容量を調整することによって解消することが考えられる。しかし、圧縮比を可変とする構成は複雑であり、採用し難い。従って、本実施形態では、第１段圧縮部１２および第２段圧縮部１３の圧縮比はともに固定しつつ、第２段圧縮部１３の吸込口１３ｂに滞留し得る冷媒を、第１電磁弁４ａを開くことによって第１バイパス配管４を通じて第１段圧縮部１２の吸込口１２ｂに流すことができる。これにより、第１段圧縮部１２および第２段圧縮部１３において、圧縮比を可変とする複雑な構成を採用することなく、簡易な構成で第２段圧縮部１３の吸込口１３ｂにおける冷媒の滞留を抑制できる。

【0056】

（第５実施形態）
図６に示す第５実施形態の冷凍装置１は、第２バイパス配管５および第２電磁弁５ａを有している。これに関する構成以外は、第１実施形態と実質的に同じである。従って、第１実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。

【0057】

本実施形態では、第２段圧縮部１３の吸込口１３ｂと第３段圧縮部１４の吸込口１４ｂを流体的に接続する第２バイパス配管５が設けられている。第２バイパス配管５には第２電磁弁５ａが設けられている。第２電磁弁５ａの開閉は図示しない制御装置によって制御されている。第２電磁弁５ａは、通常閉じられており、３段型スクリュ圧縮機１０が運転を開始した際に開かれる。

【0058】

また、本実施形態では、第１段圧縮部１２、第２段圧縮部１３、および第３段圧縮部１４の圧縮比は、それぞれ固定されている。

【0059】

本実施形態によれば、運転を開始した際の第３段圧縮部１４の吸込口１４ｂにおける冷媒の滞留を抑制できる。仮に、第１段圧縮部１２、第２段圧縮部１３、および第３段圧縮部１４の圧縮比を、それぞれ固定して、何らの工夫なく、運転を開始すると、第２段圧縮部１３と第３段圧縮部１４に容量差があるため、第３段圧縮部１４の吸込口１４ｂにおいて冷媒が滞留するおそれがある。当該滞留は、第２段圧縮部１３、および第３段圧縮部１４の圧縮比をそれぞれ可変とし、容量を調整することによって解消することが考えられる。しかし、スライドバルブに例示されるような圧縮比を可変とする構成は複雑であり、採用し難い。従って、上記構成では、第１段圧縮部１２、第２段圧縮部１３、および第３段圧縮部１４の圧縮比は固定しつつ、第３段圧縮部１４の吸込口１４ｂに滞留し得る冷媒を、第２電磁弁５ａを開くことによって第２バイパス配管５を通じて第２段圧縮部１３の吸込口１３ｂに流すことができる。これにより、第２段圧縮部１３、および第３段圧縮部１４において、圧縮比を可変とする複雑な構成を採用することなく、簡易な構成で第３段圧縮部１４の吸込口１４ｂにおける冷媒の滞留を抑制できる。

【0060】

以上より、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

【符号の説明】

【0061】

１ 冷凍装置
２ 冷媒流路
３ 油流路
４ 第１バイパス配管
４ａ 第１電磁弁
５ 第２バイパス配管
５ａ 第２電磁弁
１０ ３段型スクリュ圧縮機
１１ モータ
１１ａ 回転子
１１ｂ 固定子
１２ 第１段圧縮部
１２ａ 第１段スクリュロータ
１２ｂ 吸込口
１２ｃ 吐出口
１２ｄ，１２ｅ 軸受
１３ 第２段圧縮部
１３ａ 第２段スクリュロータ
１３ｂ 吸込口
１３ｃ 吐出口
１３ｄ，１３ｅ 軸受
１４ 第３段圧縮部
１４ａ 第３段スクリュロータ
１４ｂ 吸込口
１４ｃ 吐出口
１４ｄ，１４ｅ 軸受
１５ ケーシング
１６ 回転軸
１７ インバータ
１８ 第１接手
１９ 第２接手
２０ 油分離貯留器
２１ セパレータ
２２ タンク
３０ 凝縮器
４０ 膨張弁
５０ 蒸発器
６０ 第１エコノマイザ
６１ 熱交換器
６２ 膨張弁
７０ 第２エコノマイザ
７１ 熱交換器
７２ 膨張弁
８０ 第３エコノマイザ
８１ 熱交換器
８２ 膨張弁
Ｒ１ 第１段ロータ室
Ｒ２ 第２段ロータ室
Ｒ３ 第３段ロータ室
Ｒ１２ 第１中間室
Ｒ２３ 第２中間室
Ｓ 内部空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】