振動レベルを比較すると、 ある スクリュー式コンデンシングユニット 往復式凝縮ユニットよりも振動が大幅に少ない — 通常、次の振動速度を生成します。 2 ～ 4 mm/s RMS 、と比較して 8 ～ 15 mm/秒 RMS 通常、同等の荷重条件下で往復運動モデルで測定されます。この違いは、設置要件、機器の寿命、騒音制御、および全体的な運用コストに直接影響します。施設内で振動管理が優先される場合、ネジ式設計には明らかな測定可能な利点があります。

コンプレッサーの設計が振動の違いを引き起こす理由

振動の違いの根本原因は、各タイプのコンプレッサーの機械的動作にあります。往復式凝縮ユニットは、直線サイクルで前後に移動するピストンを使用します。この往復運動により、特に上死点と下死点で強い周期的な衝撃力が発生し、コンプレッサーのハウジングを通って周囲の構造に伝わります。これらのインパルスは高頻度で繰り返されるため、完全に分離することは困難です。

対照的に、スクリュータイプの凝縮ユニットは、一方向に連続的に回転する一対の連動ヘリカルローターを使用します。ピストンや圧力を受けて開閉するバルブはなく、突然の方向転換もありません。回転運動は本質的にスムーズであり、自動的にバランスをとります。これが、スクリューコンプレッサーが次の機能を備えていると言われる理由です。 ロータリーダイナミックバランス 、レシプロコンプレッサーの特徴は次のとおりです。 アンバランスな慣性力 .

半密閉コンプレッサー構成も組み込んだユニットでは、コンプレッサーモーターと回転アセンブリが共通の密閉ハウジング内に密閉されており、外部ケーシングや配管への機械振動の伝達がさらに低減されます。

振動レベル比較：主要データ

次の表は、一般的な容量範囲にわたる両方のユニット タイプの通常の全負荷動作における典型的な振動特性をまとめたものです。

インストール要件への影響

往復式凝縮ユニットの振動が大きくなると、設置環境がさらに厳しくなります。エンジニアは往復ユニットを指定する際に次の点を考慮する必要があります。

• フレームの下に頑丈なスプリングまたはゴム製の防振マウントを取り付け、床からの伝播を防ぎます。
• パイプの応力を吸収するための吸入、吐出、液体ラインの柔軟な編組ホース接続
• 共鳴伝達を防ぐために壁や隣接する機器との間隔を大きくする
• 動的荷重を評価する必要がある屋上または高架プラットフォームの構造チェック

スクリュータイプのコンデンシングユニットの場合、通常は標準の防振パッドで十分です。また、ネジ式ユニットは振動出力が低いため、商業ビルの上層階、占有スペースの近く、または実験施設、データセンター、食品加工工場などの振動に敏感な機器が近くにある環境への設置にはるかに適しています。

振動が長期信頼性に与える影響

過度の機械振動は、冷凍システムのコンポーネントが早期に故障する主な原因の 1 つです。往復動する凝縮ユニットでは、衝撃荷重が繰り返されると、いくつかの重要なコンポーネントの摩耗が加速します。

• パイプの疲労亀裂 — 特にコンプレッサーの吐出口付近のろう付け接合部やエルボ部分
• バルブの摩耗 — 往復コンプレッサーの吸入バルブと吐出バルブは、一定の機械的ストレスにさらされます。
• ベアリング疲労 — クランクシャフトとコネクティングロッドのベアリングは、周期的な負荷がかかるとより早く劣化します。
• ファスナーの緩み — フレームと電気端子のボルト接続は、時間の経過とともに振動して緩む可能性があります

スクリュータイプの凝縮ユニットでは、往復運動する質量がないため、これらの故障モードがほとんど排除されます。主な摩耗点はローター ベアリングとシャフト シールで、通常の潤滑条件下では、 40,000 ～ 80,000 動作時間の耐用年数 検査が必要になる前に - 同等のレシプロユニットの一般的なオーバーホール間隔の約 2 倍。

部分荷重時の振動挙動

振動特性は部分荷重で変化し、2 つのユニット タイプは異なる動作をします。往復式凝縮ユニットでは、シリンダーのアンロード (容量を減らすために特定のシリンダーがバイパスされる) により、コンプレッサーのバランスが変化します。これは実際にできる 相対振動振幅を増加させる 一部の部分負荷ステップでは、ピストンの力の対称性が崩れるためです。

スクリュータイプの凝縮ユニットは、スライドバルブまたは可変速ドライブを使用して容量を調整します。 VSD 制御では、回転速度が比例して低下します。 部分負荷時の振動レベルを低減します 滑らかな連続回転を維持しながら。これにより、スクリューユニットはより予測可能になり、25% から 100% の負荷までの全動作範囲にわたって構造的に安全になります。

コンデンサーの設計と振動との相互作用

ユニットのコンデンサーセクションも、コンプレッサーによって生成される振動と相互作用します。ほとんどの屋外スクリュー式凝縮ユニットには空冷凝縮器が装備されており、大口径の軸流ファンがコイルセクションの上または横に取り付けられています。スクリュー コンプレッサーの振動出力は低く安定しているため、コンプレッサーと空冷凝縮器コイルを接続する冷媒配管が受ける周期応力は、往復動ユニットに比べてはるかに小さくなります。

空冷コンデンサーを備えた往復ユニットでは、コンプレッサーの吐出口とコンデンサーの入口ヘッダーの間に 2 つ以上のフレキシブル接続を取り付けるのが標準的です。これらがないと、ピストンからの衝撃力により、連続運転後 2 ～ 3 年以内にろう付け接合部にヘアライン疲労亀裂が発生する可能性があります。この故障モードは、ネジ式システムではほとんど観察されません。

騒音: 振動の直接的な結果

振動と空気伝播騒音は密接に関係しています。往復する凝縮ユニットの機械的衝撃力は構造伝播音として放射され、その後、ケーシング、配管、支持フレームから空気伝播騒音として放射されます。これが、往復運動ユニットが最大負荷時に特徴的な大きくてリズミカルなノック音を発生する傾向がある理由です。

ネジ式凝縮ユニットは、高周波の連続音 (定常的な鳴き声とよく表現されます) を生成しますが、これは通常、標準的な音響エンクロージャまたはバリア パネルを使用して減衰するのが簡単です。都市部の施設や騒音に敏感な地域では、 ネジ式ユニットは通常、音響処理への投資が少なくて済みます 同等の容量のレシプロユニットよりも地域の騒音規制に適合します。

たとえば、100 kW の往復凝縮ユニットでは、5 メートルで 65 dB(A) の境界制限を満たすために、完全音響エンクロージャと防振絶縁レールが必要になる場合があります。同じ容量のスクリュー型凝縮ユニットは、防振パッドと部分的なルーバー付きスクリーンのみで適合を達成できるため、音響処理コストを推定で削減できます。 30～50% .

アプリケーションに適したユニットの選択

振動レベルは、単なる技術仕様ではなく、実用的な選択基準として扱う必要があります。次のガイダンスを使用してください。

次の場合には、スクリュータイプのコンデンシングユニットを選択してください。

• このユニットは、上層階、屋上、または振動に敏感な居住者がいる建物に設置されます。
• 冷却能力は50kWを超え、長時間連続運転（20時間/日）が期待できます。
• 設置場所は地域の騒音または振動規制の対象となります。
• メンテナンスのダウンタイムとパイプ故障のリスクを最小限に抑えることが最優先事項です

次のような場合には、往復凝縮ユニットが適切な場合があります。

• 冷却能力は 20 kW 未満で、ユニットは隔離された 1 階の工場室で動作します。
• 予算の制約により、レシプロユニットの初期費用が安くなるのは魅力的です
• この用途には、振動疲労の蓄積が制限される断続的な動作が含まれます。

振動による利点 往復式凝縮ユニットに対するスクリュー式凝縮ユニットは実質的であり、十分に文書化されています。 。ネジ式ユニットは通常、振動速度が 3 ～ 5 倍低いため、構造、パイプ、コンポーネントにかかるストレスが少なく、設置コストの削減、メンテナンスの手間の削減、耐用年数の延長、および騒音規制への準拠が容易になります。中～大容量の冷凍および空調用途の場合、スクリュー型設計の振動プロファイルの低さは、初期投資の増加に見合った長期的な運用上の魅力的な利点を表します。