JP2000314564A - 冷凍機及び冷凍機の圧縮機の運転方法 - Google Patents
冷凍機及び冷凍機の圧縮機の運転方法Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インバータを用いて圧縮機の回転数を制御す
る冷凍機において、インバータの容量を小さくでき、か
つ圧縮機の起動トルクを十分保つことができる冷凍機及
び冷凍機の圧縮機の起動方法を提供する。 【解決手段】 冷凍機の圧縮機の起動方法において、圧
縮機１の起動期間は、インバータ８を介さずに、商用電
力を直接に誘導電動機１０に供給し、圧縮機１の起動期
間以外は、インバータ８を介して誘導電動機１０に所望
の電力を供給する。まず、商用電力を直接に誘導電動機
１０に供給することで起動し、その後、圧縮機１の吸入
圧力が所定の圧力よりも下がり、かつ、モータ電流が所
定の値よりも下がったことを、商用電力給電からインバ
ータ給電への切替え動作の開始の条件とする。
る冷凍機において、インバータの容量を小さくでき、か
つ圧縮機の起動トルクを十分保つことができる冷凍機及
び冷凍機の圧縮機の起動方法を提供する。 【解決手段】 冷凍機の圧縮機の起動方法において、圧
縮機１の起動期間は、インバータ８を介さずに、商用電
力を直接に誘導電動機１０に供給し、圧縮機１の起動期
間以外は、インバータ８を介して誘導電動機１０に所望
の電力を供給する。まず、商用電力を直接に誘導電動機
１０に供給することで起動し、その後、圧縮機１の吸入
圧力が所定の圧力よりも下がり、かつ、モータ電流が所
定の値よりも下がったことを、商用電力給電からインバ
ータ給電への切替え動作の開始の条件とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータを用い
て圧縮機の回転数を制御する冷凍機及び冷凍機の圧縮機
の運転方法に関する。
て圧縮機の回転数を制御する冷凍機及び冷凍機の圧縮機
の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の冷凍機には、インバータを用いて
電源周波数を可変することによって、冷媒圧縮機を駆動
する誘導電動機の回転数を制御するものがある。
電源周波数を可変することによって、冷媒圧縮機を駆動
する誘導電動機の回転数を制御するものがある。
【０００３】図５は、従来一般に用いられているインバ
ータを有する冷凍機の一例を示すブロック図である。圧
縮機１は、低温、低圧の冷媒ガスを圧縮して高温、高圧
の冷媒ガスとする機械である。凝縮器２は、高温、高圧
の冷媒ガスを冷やして凝縮し、冷媒液とする容器であ
る。膨張弁３は、高温、高圧の冷媒液を膨張させて低
温、低圧の冷媒液とする弁である。蒸発器４は、冷媒液
が物体から熱を奪って蒸発する容器である。温度スイッ
チ５は、ショーケース（冷凍庫）の温度を検知して、開
閉するスイッチである。電磁弁６は、蒸発器４への冷媒
液の供給を調整する開閉弁である。インバータ８は、圧
縮機１を駆動する誘導電動機１０に所望の周波数及び電
圧の電力を供給する電力源である。配管９は、圧縮機
１、凝縮器２、膨張弁３、蒸発器４及び電磁弁６の間を
接続して、冷媒がこれらの間を移動して冷凍サイクルを
構成するための管である。
ータを有する冷凍機の一例を示すブロック図である。圧
縮機１は、低温、低圧の冷媒ガスを圧縮して高温、高圧
の冷媒ガスとする機械である。凝縮器２は、高温、高圧
の冷媒ガスを冷やして凝縮し、冷媒液とする容器であ
る。膨張弁３は、高温、高圧の冷媒液を膨張させて低
温、低圧の冷媒液とする弁である。蒸発器４は、冷媒液
が物体から熱を奪って蒸発する容器である。温度スイッ
チ５は、ショーケース（冷凍庫）の温度を検知して、開
閉するスイッチである。電磁弁６は、蒸発器４への冷媒
液の供給を調整する開閉弁である。インバータ８は、圧
縮機１を駆動する誘導電動機１０に所望の周波数及び電
圧の電力を供給する電力源である。配管９は、圧縮機
１、凝縮器２、膨張弁３、蒸発器４及び電磁弁６の間を
接続して、冷媒がこれらの間を移動して冷凍サイクルを
構成するための管である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
冷凍機では、圧縮機１の起動時においては、定常回転時
に比べて非常に大きな起動トルクが誘導電動機１０にお
いて必要となる。
冷凍機では、圧縮機１の起動時においては、定常回転時
に比べて非常に大きな起動トルクが誘導電動機１０にお
いて必要となる。
【０００５】これは起動時は、圧縮機１の起動は、圧縮
機１の可動部位及び誘導電動機１０の可動部位について
の静止摩擦に打ち勝つトルクのみならず、配管９内の圧
力の作用を受ける圧縮機１のピストンを始動させるトル
ク、誘導電動機１０の回転運動を圧縮機１のピストンの
往復運動に変換するのに要するトルク等も必要となるの
で、送風機の起動時とは比べものにならない程の非常に
大きな起動トルクが誘導電動機１０において必要とな
る。
機１の可動部位及び誘導電動機１０の可動部位について
の静止摩擦に打ち勝つトルクのみならず、配管９内の圧
力の作用を受ける圧縮機１のピストンを始動させるトル
ク、誘導電動機１０の回転運動を圧縮機１のピストンの
往復運動に変換するのに要するトルク等も必要となるの
で、送風機の起動時とは比べものにならない程の非常に
大きな起動トルクが誘導電動機１０において必要とな
る。
【０００６】これにより、インバータ８においては、圧
縮機１の起動時は、定常回転時の電流の３倍から５倍の
始動電流が流れることとなり、インバータを構成するト
ランジスタやコイル又はコンデンサ等の定格容量が定常
回転時に要する容量よりも非常に大きな値となり、イン
バータの製造コストの増大及び装置の大型化を招いてい
たという問題があった。
縮機１の起動時は、定常回転時の電流の３倍から５倍の
始動電流が流れることとなり、インバータを構成するト
ランジスタやコイル又はコンデンサ等の定格容量が定常
回転時に要する容量よりも非常に大きな値となり、イン
バータの製造コストの増大及び装置の大型化を招いてい
たという問題があった。
【０００７】また、圧縮機１の起動時にインバータ８に
大電流が流れることは、そのインバータ８の故障の原因
になることも考えられた。さらに、冷凍機の運転では、
夏場の昼間などに一時的に定格より大きな電流が流れ
る。この場合の駆動にそなえて、インバータの容量は誘
導電動機に供給する電力の平均値よりも大きなものとな
り、しかもその条件下では高回転でまわるので、商用電
力を直接に誘導電動機に供給する商用運転とあまり変わ
らず、省エネ運転とならないので、インバータで省エネ
目的の運転（以下、「インバータ運転」という。）をす
る意味は薄い。
大電流が流れることは、そのインバータ８の故障の原因
になることも考えられた。さらに、冷凍機の運転では、
夏場の昼間などに一時的に定格より大きな電流が流れ
る。この場合の駆動にそなえて、インバータの容量は誘
導電動機に供給する電力の平均値よりも大きなものとな
り、しかもその条件下では高回転でまわるので、商用電
力を直接に誘導電動機に供給する商用運転とあまり変わ
らず、省エネ運転とならないので、インバータで省エネ
目的の運転（以下、「インバータ運転」という。）をす
る意味は薄い。
【０００８】そこで、負荷が重いときは商用運転、軽い
ときはインバータ運転という分業が考えられるが、この
方法にも以下の２つ問題点がある。
ときはインバータ運転という分業が考えられるが、この
方法にも以下の２つ問題点がある。
【０００９】１)何を基準にして、商用運転とインバー
タ運転とのうちから使う運転を決定するか。
タ運転とのうちから使う運転を決定するか。
【００１０】２)インバータ運転と決めた場合に起動突
入電流によりインバータが過負荷エラーとなることがあ
る。
入電流によりインバータが過負荷エラーとなることがあ
る。
【００１１】この２つの問題が解決されれば、容量の低
いインバータが使え、経済的である。
いインバータが使え、経済的である。
【００１２】ここで、商用運転で起動しておいて、その
後インバータ運転に切り替える方法が考えられる。従
来、圧縮機用のモータ以外の分野では、商用運転からイ
ンバータ運転に切り替える起動方法が存在した。この方
法では、インバータの出力電流をモニタしておき、イン
バータ周波数をスキャンさせてフリーラン中のモータの
回転数を探し同期揃速させる。
後インバータ運転に切り替える方法が考えられる。従
来、圧縮機用のモータ以外の分野では、商用運転からイ
ンバータ運転に切り替える起動方法が存在した。この方
法では、インバータの出力電流をモニタしておき、イン
バータ周波数をスキャンさせてフリーラン中のモータの
回転数を探し同期揃速させる。
【００１３】しかしながら、上述の方法では、商用運転
からインバータ運転への切り替えに１秒以上かかる。圧
縮機では圧力負荷が大きいため、商用電力の給電を切っ
てから数百ミリ秒後にはモータが停止してしまい上述の
従来の方法は使えない。したがって、インバータを用い
て圧縮機の回転数を制御する冷凍機では、インバータの
容量を小さくするために、商用運転からインバータ運転
へ切り替えるには、数百ミリ秒以内にモータの回転状態
を推測したインバータへの切り替えが必要となる。
からインバータ運転への切り替えに１秒以上かかる。圧
縮機では圧力負荷が大きいため、商用電力の給電を切っ
てから数百ミリ秒後にはモータが停止してしまい上述の
従来の方法は使えない。したがって、インバータを用い
て圧縮機の回転数を制御する冷凍機では、インバータの
容量を小さくするために、商用運転からインバータ運転
へ切り替えるには、数百ミリ秒以内にモータの回転状態
を推測したインバータへの切り替えが必要となる。
【００１４】本発明は上述のような事情からなされたも
のであり、本発明の目的は、インバータを用いて圧縮機
の回転数を制御する冷凍機において、インバータの容量
を小さくすることができ、かつ圧縮機の起動トルクを十
分保つことができる冷凍機及び冷凍機の圧縮機の運転方
法を提供することにある。
のであり、本発明の目的は、インバータを用いて圧縮機
の回転数を制御する冷凍機において、インバータの容量
を小さくすることができ、かつ圧縮機の起動トルクを十
分保つことができる冷凍機及び冷凍機の圧縮機の運転方
法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、冷媒ガスを圧
縮する圧縮機と、前記圧縮機を駆動する誘導電動機と、
前記誘導電動機に所望の電力を供給するインバータとを
備える冷凍機の圧縮機の運転方法であって、前記圧縮機
の起動期間は、前記インバータを介さずに、商用電力を
直接に前記誘導電動機に供給し、前記圧縮機の起動期間
以外は、前記インバータを介して前記誘導電動機に所望
の電力を供給する冷凍機の圧縮機の運転方法に関し、本
発明の上記目的は、前記誘導電動機に流入するモータ電
流を監視するモータ電流監視手段と、前記圧縮機の吸入
圧力を監視する吸入圧力監視手段とを用い、商用電力を
直接に前記誘導電動機に供給することで起動し、その
後、前記吸入圧力が所定の圧力よりも下がり、かつ前記
モータ電流が所定の値よりも下がったことを商用電力給
電からインバータ給電への切替え動作の開始の条件と
し、商用電力給電からインバータ給電への切替えにおい
ては、まず前記インバータの周波数を切り替わり時の予
想回転数から定め、当該周波数でインバータを運転して
おき、その後、商用電力給電を切り、商用電力給電とイ
ンバータ給電が同時に駆動することがないように、所望
時間経過後にインバータ給電開始し、インバータ給電か
ら商用電力給電への切替えの判断は、前記モータ電流が
所定の基準値を上回ったか否かで行なうことによって達
成される。
縮する圧縮機と、前記圧縮機を駆動する誘導電動機と、
前記誘導電動機に所望の電力を供給するインバータとを
備える冷凍機の圧縮機の運転方法であって、前記圧縮機
の起動期間は、前記インバータを介さずに、商用電力を
直接に前記誘導電動機に供給し、前記圧縮機の起動期間
以外は、前記インバータを介して前記誘導電動機に所望
の電力を供給する冷凍機の圧縮機の運転方法に関し、本
発明の上記目的は、前記誘導電動機に流入するモータ電
流を監視するモータ電流監視手段と、前記圧縮機の吸入
圧力を監視する吸入圧力監視手段とを用い、商用電力を
直接に前記誘導電動機に供給することで起動し、その
後、前記吸入圧力が所定の圧力よりも下がり、かつ前記
モータ電流が所定の値よりも下がったことを商用電力給
電からインバータ給電への切替え動作の開始の条件と
し、商用電力給電からインバータ給電への切替えにおい
ては、まず前記インバータの周波数を切り替わり時の予
想回転数から定め、当該周波数でインバータを運転して
おき、その後、商用電力給電を切り、商用電力給電とイ
ンバータ給電が同時に駆動することがないように、所望
時間経過後にインバータ給電開始し、インバータ給電か
ら商用電力給電への切替えの判断は、前記モータ電流が
所定の基準値を上回ったか否かで行なうことによって達
成される。
【００１６】また、本発明は、冷媒ガスを圧縮する圧縮
機と、前記圧縮機を駆動する誘導電動機と、前記誘導電
動機に所望の電力を供給するインバータとを備える冷凍
機に関し、本発明の上記目的は、前記圧縮機の起動期間
は、前記誘導電動機の入力端を商用電力ラインに接続
し、前記圧縮機の起動期間以外は、前記誘導電動機の入
力端を前記インバータの出力端に接続する切り換え手段
を有し、前記誘導電動機に流入するモータ電流を監視す
るモータ電流監視手段と、前記圧縮機の吸入圧力を監視
する吸入圧力監視手段とを備え、商用電力を直接に前記
誘導電動機に供給することで起動し、その後、前記吸入
圧力が所定の圧力よりも下がり、かつ前記モータ電流が
所定の値よりも下がったことを商用電力給電からインバ
ータ給電への切替え動作の開始の条件とし、商用電力給
電からインバータ給電への切替えにおいては、まず前記
インバータの周波数を切り替わり時の予想回転数から定
め、当該周波数でインバータを運転しておき、その後、
商用電力給電を切り、商用電力給電とインバータ給電が
同時に駆動することがないように所望時間経過後にイン
バータ給電開始し、インバータ給電から商用電力給電へ
の切替えの判断は、前記モータ電流が所定の基準値を上
回ったか否かで行なうことによって達成される。
機と、前記圧縮機を駆動する誘導電動機と、前記誘導電
動機に所望の電力を供給するインバータとを備える冷凍
機に関し、本発明の上記目的は、前記圧縮機の起動期間
は、前記誘導電動機の入力端を商用電力ラインに接続
し、前記圧縮機の起動期間以外は、前記誘導電動機の入
力端を前記インバータの出力端に接続する切り換え手段
を有し、前記誘導電動機に流入するモータ電流を監視す
るモータ電流監視手段と、前記圧縮機の吸入圧力を監視
する吸入圧力監視手段とを備え、商用電力を直接に前記
誘導電動機に供給することで起動し、その後、前記吸入
圧力が所定の圧力よりも下がり、かつ前記モータ電流が
所定の値よりも下がったことを商用電力給電からインバ
ータ給電への切替え動作の開始の条件とし、商用電力給
電からインバータ給電への切替えにおいては、まず前記
インバータの周波数を切り替わり時の予想回転数から定
め、当該周波数でインバータを運転しておき、その後、
商用電力給電を切り、商用電力給電とインバータ給電が
同時に駆動することがないように所望時間経過後にイン
バータ給電開始し、インバータ給電から商用電力給電へ
の切替えの判断は、前記モータ電流が所定の基準値を上
回ったか否かで行なうことによって達成される。
【００１７】ここで、具体的には、モータ電流監視手段
は、インバータ制御のために使っていた電流センサ等を
インバータの後段でかつモータコイルの手前に配置した
ものを用いて、商用電力給電及びインバータ給電時のモ
ータ電流を監視する。吸入圧力監視手段は、冷媒ガスの
吸入圧を監視する。商用電力給電からインバータ給電へ
の切り替えまでにインバータを運転させて所定の電圧及
び周波数にしておく。切り替え時の周波数が十分低けれ
ば、切り替えの瞬間に誘導電動機が停止していない限り
多少の電流増加があるものの誘導電動機は回転しつづけ
る。逆に、切り替え時において誘導電動機の回転数が高
すぎると誘導電動機自身が負荷となり、モータ電流が減
少する。従って、誘導電動機は停止してしまうか、さし
たる電流の増加なく回転し続ける。両方の給電が重なら
ないようにメカリレーによるインターロックが必要だ
が、時間ロスは５０〜１０ミリ秒であり，この間で誘導
電動機が止まることがない。
は、インバータ制御のために使っていた電流センサ等を
インバータの後段でかつモータコイルの手前に配置した
ものを用いて、商用電力給電及びインバータ給電時のモ
ータ電流を監視する。吸入圧力監視手段は、冷媒ガスの
吸入圧を監視する。商用電力給電からインバータ給電へ
の切り替えまでにインバータを運転させて所定の電圧及
び周波数にしておく。切り替え時の周波数が十分低けれ
ば、切り替えの瞬間に誘導電動機が停止していない限り
多少の電流増加があるものの誘導電動機は回転しつづけ
る。逆に、切り替え時において誘導電動機の回転数が高
すぎると誘導電動機自身が負荷となり、モータ電流が減
少する。従って、誘導電動機は停止してしまうか、さし
たる電流の増加なく回転し続ける。両方の給電が重なら
ないようにメカリレーによるインターロックが必要だ
が、時間ロスは５０〜１０ミリ秒であり，この間で誘導
電動機が止まることがない。
【００１８】また、本発明は、冷媒ガスを圧縮する圧縮
機と、この圧縮機を駆動する駆動モータと、前記圧縮機
に順次接続した凝縮機、膨張弁、蒸発機とから成り、前
記蒸発機を導管を介して前記圧縮機の吸入部に接続して
ある冷凍機に関し、本発明の上記目的は、前記圧縮機と
前記蒸発機との間に圧力センサを設け、前記圧力センサ
が時間間隔をおいてリアルタイムで検知した前記冷媒ガ
スの吸入圧力とインバータの過負荷検出信号とを、目標
圧力設定機と切替圧力設定機とを設けた制御ユニットに
伝送するようにしてあると共に、前記制御ユニットに
は、前記目標圧力設定機により設定した目標圧力と前記
冷媒ガスの吸入圧力との偏差を基準として、冷却能力制
御信号に負帰還を加えてリアルタイム処理で段階的に前
記冷却能力制御信号を補正するプログラムを組込み、前
記冷却能力制御信号を前記インバータに入力してある一
方、前記駆動モータへの電力供給を直接三相交流電源と
前記インバータ出力とに切り替えるための切替手段を有
し、前記インバータの過負荷検出信号により過負荷を検
出した場合に直接三相交流電源で前記駆動モータを駆動
するように切り替え、前記切替圧力設定機により設定し
た切替圧力値よりも吸入圧力が小さくなったら前記イン
バータで前記駆動モータを駆動するように切り替えるこ
とにより達成される。
機と、この圧縮機を駆動する駆動モータと、前記圧縮機
に順次接続した凝縮機、膨張弁、蒸発機とから成り、前
記蒸発機を導管を介して前記圧縮機の吸入部に接続して
ある冷凍機に関し、本発明の上記目的は、前記圧縮機と
前記蒸発機との間に圧力センサを設け、前記圧力センサ
が時間間隔をおいてリアルタイムで検知した前記冷媒ガ
スの吸入圧力とインバータの過負荷検出信号とを、目標
圧力設定機と切替圧力設定機とを設けた制御ユニットに
伝送するようにしてあると共に、前記制御ユニットに
は、前記目標圧力設定機により設定した目標圧力と前記
冷媒ガスの吸入圧力との偏差を基準として、冷却能力制
御信号に負帰還を加えてリアルタイム処理で段階的に前
記冷却能力制御信号を補正するプログラムを組込み、前
記冷却能力制御信号を前記インバータに入力してある一
方、前記駆動モータへの電力供給を直接三相交流電源と
前記インバータ出力とに切り替えるための切替手段を有
し、前記インバータの過負荷検出信号により過負荷を検
出した場合に直接三相交流電源で前記駆動モータを駆動
するように切り替え、前記切替圧力設定機により設定し
た切替圧力値よりも吸入圧力が小さくなったら前記イン
バータで前記駆動モータを駆動するように切り替えるこ
とにより達成される。
【００１９】更に、前記圧縮機と前記蒸発機との間に圧
力センサを設け、前記圧力センサが時間間隔をおいてリ
アルタイムで検知した前記冷媒ガスの吸入圧力とインバ
ータの過負荷検出信号とを、目標圧力設定機と切替圧力
設定機とを設けた制御ユニットに伝送するようにしてあ
ると共に、前記制御ユニットには、前記目標圧力設定機
により設定した目標圧力と前記冷媒ガスの吸入圧力との
偏差を基準として、冷却能力制御信号に負帰還を加えて
リアルタイム処理で段階的に前記冷却能力制御信号を補
正するプログラムを組込み、前記冷却能力制御信号とリ
セット信号を前記インバータに入力してある一方、前記
駆動モータへの電力供給を直接三相交流電源と前記イン
バータ出力とに切り替えるための切替手段を有し、前記
インバータの過負荷検出信号により過負荷を検出した場
合に直接三相交流電源で前記駆動モータを駆動するよう
に切り替え、続いて前記インバータのエラー解除のため
前記リセット信号を与えて前記インバータをリセットし
た後、前記切替圧力設定機により設定した切替圧力値よ
りも吸入圧力が小さくなったら前記インバータで前記駆
動モータを駆動するように切り替えることによって達成
される。
力センサを設け、前記圧力センサが時間間隔をおいてリ
アルタイムで検知した前記冷媒ガスの吸入圧力とインバ
ータの過負荷検出信号とを、目標圧力設定機と切替圧力
設定機とを設けた制御ユニットに伝送するようにしてあ
ると共に、前記制御ユニットには、前記目標圧力設定機
により設定した目標圧力と前記冷媒ガスの吸入圧力との
偏差を基準として、冷却能力制御信号に負帰還を加えて
リアルタイム処理で段階的に前記冷却能力制御信号を補
正するプログラムを組込み、前記冷却能力制御信号とリ
セット信号を前記インバータに入力してある一方、前記
駆動モータへの電力供給を直接三相交流電源と前記イン
バータ出力とに切り替えるための切替手段を有し、前記
インバータの過負荷検出信号により過負荷を検出した場
合に直接三相交流電源で前記駆動モータを駆動するよう
に切り替え、続いて前記インバータのエラー解除のため
前記リセット信号を与えて前記インバータをリセットし
た後、前記切替圧力設定機により設定した切替圧力値よ
りも吸入圧力が小さくなったら前記インバータで前記駆
動モータを駆動するように切り替えることによって達成
される。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２１】図１は、本発明の実施形態に係る冷凍機の
構成を示すブロック図である。圧縮機１は、低温、低圧
の冷媒ガスを圧縮して高温、高圧の冷媒ガスとする機械
である。凝縮器２は、高温、高圧の冷媒ガスを冷やして
凝縮し、冷媒液とする容器である。膨張弁３は、高温、
高圧の冷媒液を膨張させて低温、低圧の冷媒液とする弁
である。蒸発器４は、冷媒液が物体から熱を奪って蒸発
する容器である。温度スイッチ５は、ショーケース（冷
凍庫）の温度を検知して、開閉するスイッチである。電
磁弁６は、蒸発器４への冷媒液の供給を調整する開閉弁
である。インバータ８は、圧縮機１を駆動する誘導電動
機１０に所望の周波数及び電圧の電力を供給する電力源
である。配管９は、圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３、蒸
発器４及び電磁弁６の間を接続して、冷媒がこれらの間
を移動して冷凍サイクルを構成するための管である。
構成を示すブロック図である。圧縮機１は、低温、低圧
の冷媒ガスを圧縮して高温、高圧の冷媒ガスとする機械
である。凝縮器２は、高温、高圧の冷媒ガスを冷やして
凝縮し、冷媒液とする容器である。膨張弁３は、高温、
高圧の冷媒液を膨張させて低温、低圧の冷媒液とする弁
である。蒸発器４は、冷媒液が物体から熱を奪って蒸発
する容器である。温度スイッチ５は、ショーケース（冷
凍庫）の温度を検知して、開閉するスイッチである。電
磁弁６は、蒸発器４への冷媒液の供給を調整する開閉弁
である。インバータ８は、圧縮機１を駆動する誘導電動
機１０に所望の周波数及び電圧の電力を供給する電力源
である。配管９は、圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３、蒸
発器４及び電磁弁６の間を接続して、冷媒がこれらの間
を移動して冷凍サイクルを構成するための管である。
【００２２】図４は、インバータ８の一例を示す回路図
である。インバータ８は、商用周波数（５０Ｈｚ、６０
Ｈｚ）の電力を任意の可変電圧、可変周波数に変換し
て、誘導電動機１０を無段階に速度制御するものであ
る。図４に示すインバータ８は、電圧形インバータであ
る。直流電源端子間に並列に平滑用コンデンサＣが接続
されており、電源インピーダンスが非常に小さいため、
負荷である誘導電動機１０側からみると電圧源となる。
また、平滑用コンデンサＣに直接帰還ダイオードＤが接
続され、常に波高値が直流電源電圧に等しい電圧を出力
する。このインバータ８の出力電圧は、出力電圧を直接
的に制御することによって、誘導電動機１０の負荷条
件、すなわち圧縮機１の駆動状態の影響を受けることな
く安定に制御でき、また誘導電動機１０に対しては低イ
ンピーダンス電圧源となるため、複数の圧縮機１の動力
源となる複数台の誘導電動機１０などを安定に並列運転
することに適している。ただし、誘導電動機１０へ供給
される電流の大きさは、誘導電動機１０の負荷及び誘導
電動機１０のすべり対電流特性に応じて、大きく変動す
る。
である。インバータ８は、商用周波数（５０Ｈｚ、６０
Ｈｚ）の電力を任意の可変電圧、可変周波数に変換し
て、誘導電動機１０を無段階に速度制御するものであ
る。図４に示すインバータ８は、電圧形インバータであ
る。直流電源端子間に並列に平滑用コンデンサＣが接続
されており、電源インピーダンスが非常に小さいため、
負荷である誘導電動機１０側からみると電圧源となる。
また、平滑用コンデンサＣに直接帰還ダイオードＤが接
続され、常に波高値が直流電源電圧に等しい電圧を出力
する。このインバータ８の出力電圧は、出力電圧を直接
的に制御することによって、誘導電動機１０の負荷条
件、すなわち圧縮機１の駆動状態の影響を受けることな
く安定に制御でき、また誘導電動機１０に対しては低イ
ンピーダンス電圧源となるため、複数の圧縮機１の動力
源となる複数台の誘導電動機１０などを安定に並列運転
することに適している。ただし、誘導電動機１０へ供給
される電流の大きさは、誘導電動機１０の負荷及び誘導
電動機１０のすべり対電流特性に応じて、大きく変動す
る。
【００２３】切り換え手段２０は、圧縮機１の起動期間
において、商用電源５０から供給される商用電力を、イ
ンバータ８を介さずに直接に前記誘導電動機に供給する
起動運転状態（商用電力給電状態）と、圧縮機１の起動
期間以外において、インバータ８を介して誘導電動機に
所望の電力を供給する平常運転状態（インバータ給電状
態）とに切り換えるスイッチである。切り換え手段２０
は、例えば圧縮機１の起動期間は、前記誘導電動機の入
力端を商用電力ラインに接続し、前記圧縮機の起動期間
以外は、前記誘導電動機の入力端を前記インバータの出
力端に接続するものとする。
において、商用電源５０から供給される商用電力を、イ
ンバータ８を介さずに直接に前記誘導電動機に供給する
起動運転状態（商用電力給電状態）と、圧縮機１の起動
期間以外において、インバータ８を介して誘導電動機に
所望の電力を供給する平常運転状態（インバータ給電状
態）とに切り換えるスイッチである。切り換え手段２０
は、例えば圧縮機１の起動期間は、前記誘導電動機の入
力端を商用電力ラインに接続し、前記圧縮機の起動期間
以外は、前記誘導電動機の入力端を前記インバータの出
力端に接続するものとする。
【００２４】これらにより、本実施形態の冷凍機は、圧
縮機１の起動期間（誘導電動機１０へ流れる電流が大き
いとき）においてはインバータ８を介さずに商用電力を
直接に誘導電動機８に供給し、圧縮機１の起動期間以外
（誘導電動機１０へ流れる電流が小さいとき）において
はインバータ８を介して誘導電動機８に所望の周波数及
び電圧の電力を供給することを特徴とする。
縮機１の起動期間（誘導電動機１０へ流れる電流が大き
いとき）においてはインバータ８を介さずに商用電力を
直接に誘導電動機８に供給し、圧縮機１の起動期間以外
（誘導電動機１０へ流れる電流が小さいとき）において
はインバータ８を介して誘導電動機８に所望の周波数及
び電圧の電力を供給することを特徴とする。
【００２５】したがって、本実施形態の冷凍機では、イ
ンバータ８から誘導電動機１０へ電力を供給する場合
は、圧縮機１の起動期間以外の期間であって、圧縮機１
の起動時（起動期間）に流れる大電流はインバータ８を
介さずに商用電源５０から直接誘導電動機１０へ流れ
る。すなわち、インバータ８から誘導電動機１０へ流れ
る電流は、圧縮機１の起動時（起動期間）に流れる大電
流に比べて非常に小さいので、本実施形態の冷凍機で
は、インバータ８を構成するトランジスタやコイル又は
コンデンサ等の定格容量を小さくすることができ、イン
バータ８の製造コストの削減及び装置の小型化を図るこ
とができる。
ンバータ８から誘導電動機１０へ電力を供給する場合
は、圧縮機１の起動期間以外の期間であって、圧縮機１
の起動時（起動期間）に流れる大電流はインバータ８を
介さずに商用電源５０から直接誘導電動機１０へ流れ
る。すなわち、インバータ８から誘導電動機１０へ流れ
る電流は、圧縮機１の起動時（起動期間）に流れる大電
流に比べて非常に小さいので、本実施形態の冷凍機で
は、インバータ８を構成するトランジスタやコイル又は
コンデンサ等の定格容量を小さくすることができ、イン
バータ８の製造コストの削減及び装置の小型化を図るこ
とができる。
【００２６】切り換え手段２０としては、トランジスタ
及びサイリスタ等の半導体スイッチング素子、あるいは
リレーを用いる。切り換え手段２０としてのトランジス
タは、バイポーラトランジスタとＭＯＳＦＥＴ（Metal
Oxide Semiconductor Field Effect Transisto
r）を用いてもよく、さらにバイポーラトランジスタと
ＭＯＳＦＥＴの性質を兼ね備えたＩＧＢＴ（Insulated
Gate Bipolar Transistor）を用いてもよい。ＭＯ
ＳＦＥＴは、電流制御形のバイポーラトランジスタと比
較して、動作周波数が高く選べる点と、電圧制御形であ
るために制御回路が定損失である点の特徴がある。ただ
し、ＭＯＳＦＥＴは、バイポーラトランジスタと比較し
て電流容量が小さい。
及びサイリスタ等の半導体スイッチング素子、あるいは
リレーを用いる。切り換え手段２０としてのトランジス
タは、バイポーラトランジスタとＭＯＳＦＥＴ（Metal
Oxide Semiconductor Field Effect Transisto
r）を用いてもよく、さらにバイポーラトランジスタと
ＭＯＳＦＥＴの性質を兼ね備えたＩＧＢＴ（Insulated
Gate Bipolar Transistor）を用いてもよい。ＭＯ
ＳＦＥＴは、電流制御形のバイポーラトランジスタと比
較して、動作周波数が高く選べる点と、電圧制御形であ
るために制御回路が定損失である点の特徴がある。ただ
し、ＭＯＳＦＥＴは、バイポーラトランジスタと比較し
て電流容量が小さい。
【００２７】ＩＧＢＴは、ＭＯＳＦＥＴの高速スイッチ
ング性とバイポーラトランジスタの大電力性を兼ね備え
た素子である。すなわち、オンオフ信号からみるとＭＯ
ＳＦＥＴのように電圧制御であり、主回路からみるとバ
イポーラトランジスタとなる。スイッチ手段１１として
のサイリスタは、逆阻止三端子サイリスタ、光トリガサ
イリスタ、トライアック、ＧＴＯ（Gate Turn Off T
hyristor）またはＳＩサイリスタ（Static Induction
Thyristor）を用いる。
ング性とバイポーラトランジスタの大電力性を兼ね備え
た素子である。すなわち、オンオフ信号からみるとＭＯ
ＳＦＥＴのように電圧制御であり、主回路からみるとバ
イポーラトランジスタとなる。スイッチ手段１１として
のサイリスタは、逆阻止三端子サイリスタ、光トリガサ
イリスタ、トライアック、ＧＴＯ（Gate Turn Off T
hyristor）またはＳＩサイリスタ（Static Induction
Thyristor）を用いる。
【００２８】逆阻止三端子サイリスタは、順電圧でオフ
状態にサイリスタのゲートに数μＳ〜数百μＳの時間幅
のパルス状の電流を通電するとオン状態となる。オフ状
態にするには外部回路から逆電圧を印加するか電流をゼ
ロにする。光トリガサイリスタは、ゲート電流の代わり
に光りによってトリガをかけるサイリスタである。電流
トリガをかけるためにはおのおののゲートと制御回路の
間に一般に絶縁変圧器が必要となるが、光トリガサイリ
スタの場合は、電気光変換で絶縁がなされており、絶縁
変圧器の必要がない。トライアックは、逆阻止三端子サ
イリスタを逆並列に接続したものであり、１個の素子で
交流電力をスイッチングできる点で本実施形態の切り換
え手段２０用の素子として好適である。ＧＴＯは、自己
ターンオン能力があると共に自己ターンオフ能力もあ
り、スイッチング状態を制御しやすい点で本実施形態の
切り換え手段２０用の素子として好適である。ＳＩサイ
リスタは、阻止状態がゲート電圧や陽極電圧の静電誘導
作用によって決まり、通常ゲート電圧がないときはオン
状態となる、いわゆるノーマリオン形のスイッチング素
子である。ＳＩサイリスタは、ＧＴＯに比べて高速スイ
ッチング、高耐圧及び大電力である点で本実施形態の切
り換え手段２０用の素子として好適である。
状態にサイリスタのゲートに数μＳ〜数百μＳの時間幅
のパルス状の電流を通電するとオン状態となる。オフ状
態にするには外部回路から逆電圧を印加するか電流をゼ
ロにする。光トリガサイリスタは、ゲート電流の代わり
に光りによってトリガをかけるサイリスタである。電流
トリガをかけるためにはおのおののゲートと制御回路の
間に一般に絶縁変圧器が必要となるが、光トリガサイリ
スタの場合は、電気光変換で絶縁がなされており、絶縁
変圧器の必要がない。トライアックは、逆阻止三端子サ
イリスタを逆並列に接続したものであり、１個の素子で
交流電力をスイッチングできる点で本実施形態の切り換
え手段２０用の素子として好適である。ＧＴＯは、自己
ターンオン能力があると共に自己ターンオフ能力もあ
り、スイッチング状態を制御しやすい点で本実施形態の
切り換え手段２０用の素子として好適である。ＳＩサイ
リスタは、阻止状態がゲート電圧や陽極電圧の静電誘導
作用によって決まり、通常ゲート電圧がないときはオン
状態となる、いわゆるノーマリオン形のスイッチング素
子である。ＳＩサイリスタは、ＧＴＯに比べて高速スイ
ッチング、高耐圧及び大電力である点で本実施形態の切
り換え手段２０用の素子として好適である。
【００２９】図２は、本発明の他の実施形態に係る冷凍
機の主要部の構成を示すブロック図である。本実施形態
の冷凍機と図１に示す実施形態の冷凍機との相違点は、
切り換え手段２１と切り換え手段２１の接続位置の２点
である。
機の主要部の構成を示すブロック図である。本実施形態
の冷凍機と図１に示す実施形態の冷凍機との相違点は、
切り換え手段２１と切り換え手段２１の接続位置の２点
である。
【００３０】切り換え手段２１は、誘導電動機１０の入
力端を商用電源５０の商用電力ラインとインバータ８の
出力端とのうちの一方に接続する切り換えスイッチであ
る。また、切り換え手段２１は、圧縮機１の起動期間に
おいては、誘導電動機１０の入力端を商用電力ラインに
接続し、圧縮機１の起動期間以外においては、誘導電動
機１０の入力端をインバータ８の出力端に接続する。
力端を商用電源５０の商用電力ラインとインバータ８の
出力端とのうちの一方に接続する切り換えスイッチであ
る。また、切り換え手段２１は、圧縮機１の起動期間に
おいては、誘導電動機１０の入力端を商用電力ラインに
接続し、圧縮機１の起動期間以外においては、誘導電動
機１０の入力端をインバータ８の出力端に接続する。
【００３１】これらにより本実施形態の冷凍機は、図１
に示す実施形態と同様にインバータ８を流れる電流の最
大値を低減することができ、インバータの容量を小さく
することができ、かつ圧縮機の起動トルクを十分保つこ
とができる。
に示す実施形態と同様にインバータ８を流れる電流の最
大値を低減することができ、インバータの容量を小さく
することができ、かつ圧縮機の起動トルクを十分保つこ
とができる。
【００３２】図３は、本発明の他の実施形態に係る冷凍
機の主要部の構成を示すブロック図である。本実施形態
の冷凍機と図２に示す実施形態の冷凍機との相違点は、
切り換え手段２１の他に切り換え手段２２を備えている
点である。切り換え手段２１は、誘導電動機１０の入力
端を商用電力ラインとインバータ８の出力端とのうちの
一方に接続する。切り換え手段２２は、インバータ８の
入力端を商用電力ラインに接続した状態とインバータ８
の入力端を開放にした状態とに切り換える。圧縮機１の
起動期間においては、切り換え手段２１は誘導電動機１
０の入力端を商用電力ラインに接続し、切り換え手段２
２はインバータ８の入力端を開放状態にする。
機の主要部の構成を示すブロック図である。本実施形態
の冷凍機と図２に示す実施形態の冷凍機との相違点は、
切り換え手段２１の他に切り換え手段２２を備えている
点である。切り換え手段２１は、誘導電動機１０の入力
端を商用電力ラインとインバータ８の出力端とのうちの
一方に接続する。切り換え手段２２は、インバータ８の
入力端を商用電力ラインに接続した状態とインバータ８
の入力端を開放にした状態とに切り換える。圧縮機１の
起動期間においては、切り換え手段２１は誘導電動機１
０の入力端を商用電力ラインに接続し、切り換え手段２
２はインバータ８の入力端を開放状態にする。
【００３３】これにより、圧縮機１の起動期間は、イン
バータ８の入力端及び出力端が開放状態になるので、圧
縮機１の起動時に流れる大電流がインバータ８の入力端
のみならず出力端からも流入するおそれが全くなくな
る。圧縮機１の起動期間以外において、切り換え手段２
１は誘導電動機１０の入力端をインバータ８の出力端に
接続し、切り換え手段２２はインバータ８の入力端を商
用電力ラインに接続した状態とする。
バータ８の入力端及び出力端が開放状態になるので、圧
縮機１の起動時に流れる大電流がインバータ８の入力端
のみならず出力端からも流入するおそれが全くなくな
る。圧縮機１の起動期間以外において、切り換え手段２
１は誘導電動機１０の入力端をインバータ８の出力端に
接続し、切り換え手段２２はインバータ８の入力端を商
用電力ラインに接続した状態とする。
【００３４】これにより、圧縮機１の起動期間以外は、
インバータ８から誘導電動機１０へ電力を供給して、誘
導電動機１０の回転速度を冷凍機の運転状態に応じて制
御することができる。
インバータ８から誘導電動機１０へ電力を供給して、誘
導電動機１０の回転速度を冷凍機の運転状態に応じて制
御することができる。
【００３５】上述の各実施形態における圧縮機１の起動
期間の始期は、誘導電動機への電力供給開始時とする。
圧縮機１の起動期間の終期は、例えば誘導電動機への電
力供給開始時から数秒経った時とする。また、圧縮機１
の起動期間の終期は、誘導電動機１０に供給される電流
の値が所定の基準値よりも低くなった時までとしてもよ
い。ここで、所定の基準値よりも低くなった時とは、例
えば、誘導電動機１０の始動直後に５０アンペアまで上
昇した電流値がその後下降してきて基準値（例えば１０
アンペア）よりも低くなった時とする。
期間の始期は、誘導電動機への電力供給開始時とする。
圧縮機１の起動期間の終期は、例えば誘導電動機への電
力供給開始時から数秒経った時とする。また、圧縮機１
の起動期間の終期は、誘導電動機１０に供給される電流
の値が所定の基準値よりも低くなった時までとしてもよ
い。ここで、所定の基準値よりも低くなった時とは、例
えば、誘導電動機１０の始動直後に５０アンペアまで上
昇した電流値がその後下降してきて基準値（例えば１０
アンペア）よりも低くなった時とする。
【００３６】これにより、圧縮機１及び誘導電動機１０
の経時変化、又は冷凍機の運転状態などによって、圧縮
機１の起動から誘導電動機１０に供給される電流の値が
所定の基準値よりも低くなった時までの期間（起動期
間）の長さが変化しても、過大な電流がインバータ８に
流れることを自動的に防止することができる。
の経時変化、又は冷凍機の運転状態などによって、圧縮
機１の起動から誘導電動機１０に供給される電流の値が
所定の基準値よりも低くなった時までの期間（起動期
間）の長さが変化しても、過大な電流がインバータ８に
流れることを自動的に防止することができる。
【００３７】また、切り換え手段２１及び切り換え手段
２２は、所定の切り換え信号に応じて、任意の時に切り
換え状態を強制的に変更可能なスイッチとしてもよい。
また、切り換え手段２１及び切り換え手段２２は、人手
によって、切り換え状態を強制的に変更可能なスイッチ
としてもよい。そして、圧縮機１の動作が不良となった
場合は、切り換え手段２１及び切り換え手段２２を強制
的に切り換えて、切り換え手段２１は誘導電動機１０の
入力端を商用電力ラインに接続し、切り換え手段２２は
インバータ８の入力端を開放状態にして、誘導電動機１
０を商用電力ラインに直結する。
２２は、所定の切り換え信号に応じて、任意の時に切り
換え状態を強制的に変更可能なスイッチとしてもよい。
また、切り換え手段２１及び切り換え手段２２は、人手
によって、切り換え状態を強制的に変更可能なスイッチ
としてもよい。そして、圧縮機１の動作が不良となった
場合は、切り換え手段２１及び切り換え手段２２を強制
的に切り換えて、切り換え手段２１は誘導電動機１０の
入力端を商用電力ラインに接続し、切り換え手段２２は
インバータ８の入力端を開放状態にして、誘導電動機１
０を商用電力ラインに直結する。
【００３８】ここで、インバータ８のみが故障していた
場合は、誘導電動機１０は正常に始動することとなるの
で、動作が不良の原因がインバータ８にあるのかその他
の誘導電動機１０又は圧縮機１にあるかの解明を容易に
することができる。
場合は、誘導電動機１０は正常に始動することとなるの
で、動作が不良の原因がインバータ８にあるのかその他
の誘導電動機１０又は圧縮機１にあるかの解明を容易に
することができる。
【００３９】次に、商用電力給電状態からインバータ給
電状態に切替えるための具体的方法について説明する。
電状態に切替えるための具体的方法について説明する。
【００４０】誘導電動機に流入するモータ電流をモニタ
する、とともに、インバータ主回路の直流電圧Vmainを
モニタする。またインバータを誘導電動機へ接続する前
のインバータ主回路の直流電圧Vpreを記憶しておく。ま
ず商用電力給電で誘導電動機を起動する。そして、圧縮
機の吸入圧力をモニタして十分に吸入圧力が下がり、モ
ータ電流も下がったことを確認した後に、商用電力給電
からインバータ給電への切り替えシーケンスに入る。
する、とともに、インバータ主回路の直流電圧Vmainを
モニタする。またインバータを誘導電動機へ接続する前
のインバータ主回路の直流電圧Vpreを記憶しておく。ま
ず商用電力給電で誘導電動機を起動する。そして、圧縮
機の吸入圧力をモニタして十分に吸入圧力が下がり、モ
ータ電流も下がったことを確認した後に、商用電力給電
からインバータ給電への切り替えシーケンスに入る。
【００４１】商用電力給電からインバータ給電への切り
替えは、まずインバータの周波数を切り替わり時の予想
回転数から定め、まずその周波数でインバータを運転し
ておく。次に、商用電力給電を切り、商用電力給電とイ
ンバータ給電が同時に駆動することがないようにインタ
ーロックをとってインバータを誘導電動機に接続する。
替えは、まずインバータの周波数を切り替わり時の予想
回転数から定め、まずその周波数でインバータを運転し
ておく。次に、商用電力給電を切り、商用電力給電とイ
ンバータ給電が同時に駆動することがないようにインタ
ーロックをとってインバータを誘導電動機に接続する。
【００４２】つなぎ換えた直後には、誘導電動機の回転
数がインバータ周波数よりも、ａ）高い場合と，ｂ）低
い場合がある。その高い場合か、又は低い場合かは、イ
ンバータ主回路の直流電圧Vmainと前述の記憶されてい
る直流電圧Vpreとを比較することで判断できる。誘導電
動機の回転数の方がインバータ周波数よりも低い場合
は、その周波数差に応じてモータ電流が増える。モータ
電流が定格の２倍近くになった場合は、誘導電動機の回
転は止まってしまったと判断してよく、商用電力給電状
態からインバータ給電状態への切替えは失敗したと判断
して、商用電力給電での起動をやり直す。
数がインバータ周波数よりも、ａ）高い場合と，ｂ）低
い場合がある。その高い場合か、又は低い場合かは、イ
ンバータ主回路の直流電圧Vmainと前述の記憶されてい
る直流電圧Vpreとを比較することで判断できる。誘導電
動機の回転数の方がインバータ周波数よりも低い場合
は、その周波数差に応じてモータ電流が増える。モータ
電流が定格の２倍近くになった場合は、誘導電動機の回
転は止まってしまったと判断してよく、商用電力給電状
態からインバータ給電状態への切替えは失敗したと判断
して、商用電力給電での起動をやり直す。
【００４３】つなぎ換えた直後における誘導電動機の回
転数がインバータ周波数よりも、ａ）高い場合、又は，
ｂ）低い場合においては、インバータの制御法としてモ
ータ電流を定格値に近づけることを優先する方法をとっ
てもよい。これはインバータ周波数を徐々に変更して、
インバータ周波数と誘導電動機の回転数との差を縮めて
いき、モータ電流が定格近くになってから通常のインバ
ータ制御運転に切り替える方法である。
転数がインバータ周波数よりも、ａ）高い場合、又は，
ｂ）低い場合においては、インバータの制御法としてモ
ータ電流を定格値に近づけることを優先する方法をとっ
てもよい。これはインバータ周波数を徐々に変更して、
インバータ周波数と誘導電動機の回転数との差を縮めて
いき、モータ電流が定格近くになってから通常のインバ
ータ制御運転に切り替える方法である。
【００４４】また、誘導電動機の回転数がインバータ周
波数に近づくように、インバータ主回路の直流電圧Vmai
nを制御する方法もある。この方法では、上述のｂ）の
場合に上げてよいインバータ主回路の直流電圧Vmainの
上限値を設定しておく必要がある。 また、上述のａ）
の場合において誘導電動機の回転数が高すぎる場合は、
回生回路を作動させて、誘導電動機の回転数が下がるの
を待つ方法をとってもよい。
波数に近づくように、インバータ主回路の直流電圧Vmai
nを制御する方法もある。この方法では、上述のｂ）の
場合に上げてよいインバータ主回路の直流電圧Vmainの
上限値を設定しておく必要がある。 また、上述のａ）
の場合において誘導電動機の回転数が高すぎる場合は、
回生回路を作動させて、誘導電動機の回転数が下がるの
を待つ方法をとってもよい。
【００４５】これらにより、本実施形態の冷凍機の圧縮
機の運転方法では、誘導電動機に流入するモータ電流を
検出する電流センサ、またはインバータ主回路の直流電
圧を検出する電圧センサなどの手段と、誘導電動機の定
格電流などの諸特性の情報とを用いて、誘導電動機の回
転数とインバータ周波数の相対関係を知り、誘導電動機
の回転数をインバータの制御可能域に引き込むように制
御する。
機の運転方法では、誘導電動機に流入するモータ電流を
検出する電流センサ、またはインバータ主回路の直流電
圧を検出する電圧センサなどの手段と、誘導電動機の定
格電流などの諸特性の情報とを用いて、誘導電動機の回
転数とインバータ周波数の相対関係を知り、誘導電動機
の回転数をインバータの制御可能域に引き込むように制
御する。
【００４６】一方、インバータ給電から商用電力給電へ
の切り替えの判断は、モータ電流が規定値を上回ったか
否かを基準として行う。これはインバータ過負荷エラー
として認識され、吸入圧力が規定値を下回ったことでリ
セットされる。
の切り替えの判断は、モータ電流が規定値を上回ったか
否かを基準として行う。これはインバータ過負荷エラー
として認識され、吸入圧力が規定値を下回ったことでリ
セットされる。
【００４７】したがって、本実施形態の冷凍機の圧縮機
の運転方法によれば、商用電力給電からインバータ給電
への切替えを高速に実行することができるので、商用電
力給電からインバータ給電への切替えの失敗を防止する
ことができて安定に動作し、かつ、インバータの容量を
小さくすることができ、かつ圧縮機の起動トルクを十分
保つことができる冷凍機及び冷凍機の圧縮機の運転方法
を提供することができる。
の運転方法によれば、商用電力給電からインバータ給電
への切替えを高速に実行することができるので、商用電
力給電からインバータ給電への切替えの失敗を防止する
ことができて安定に動作し、かつ、インバータの容量を
小さくすることができ、かつ圧縮機の起動トルクを十分
保つことができる冷凍機及び冷凍機の圧縮機の運転方法
を提供することができる。
【００４８】
【発明の効果】これらにより本発明によれば、圧縮機の
起動期間はインバータを介さずに、商用電力を直接に誘
導電動機に供給し、圧縮機の起動期間以外はインバータ
を介して誘導電動機に所望の電力を供給するので、イン
バータの容量を小さくすることができ、かつ圧縮機の起
動トルクを十分保つことができる冷凍機及び冷凍機の圧
縮機の運転方法を提供することができる。また、本発明
によれば、強制的に、インバータを介さずに商用電力を
直接誘導電動機に供給することができるので、圧縮機の
動作が不良となったときに、故障原因がインバータにあ
るのかその他の誘導電動機又は圧縮機にあるのかの解明
を容易にすることができる。
起動期間はインバータを介さずに、商用電力を直接に誘
導電動機に供給し、圧縮機の起動期間以外はインバータ
を介して誘導電動機に所望の電力を供給するので、イン
バータの容量を小さくすることができ、かつ圧縮機の起
動トルクを十分保つことができる冷凍機及び冷凍機の圧
縮機の運転方法を提供することができる。また、本発明
によれば、強制的に、インバータを介さずに商用電力を
直接誘導電動機に供給することができるので、圧縮機の
動作が不良となったときに、故障原因がインバータにあ
るのかその他の誘導電動機又は圧縮機にあるのかの解明
を容易にすることができる。
【００４９】さらに、本発明によれば、商用電力給電か
らインバータ給電への切替えを高速に実行することがで
きるので、商用電力給電からインバータ給電への切替え
の失敗を防止することができて安定に動作し、インバー
タの容量を小さくすることができ、かつ圧縮機の起動ト
ルクを十分保つことができる冷凍機及び冷凍機の圧縮機
の運転方法を提供することができる。
らインバータ給電への切替えを高速に実行することがで
きるので、商用電力給電からインバータ給電への切替え
の失敗を防止することができて安定に動作し、インバー
タの容量を小さくすることができ、かつ圧縮機の起動ト
ルクを十分保つことができる冷凍機及び冷凍機の圧縮機
の運転方法を提供することができる。
【図１】本発明の実施形態に係る冷凍機の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る冷凍機の主要部の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る冷凍機の主要部の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図４】インバータの一例を示す回路図である。
【図５】従来の冷凍機の一例を示すブロック図である。
１ 圧縮機 ８ インバータ １０ 誘導電動機 ２０ 切り換え手段 ２１ 切り換え手段 ２２ 切り換え手段 ５０ 商用電源
Claims (6)
- 【請求項１】 冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、前記圧縮
機を駆動する誘導電動機と、前記誘導電動機に所望の電
力を供給するインバータとを備える冷凍機の圧縮機の運
転方法であって、前記圧縮機の起動期間は前記インバー
タを介さずに商用電力を直接前記誘導電動機に供給し、
前記圧縮機の起動期間以外は、前記インバータを介して
前記誘導電動機に所望の電力を供給する冷凍機の圧縮機
の運転方法において、 前記誘導電動機に流入するモータ電流を監視するモータ
電流監視手段と、前記圧縮機の吸入圧力を監視する吸入
圧力監視手段とを用い、 商用電力を直接に前記誘導電動機に供給することで起動
し、その後、前記吸入圧力が所定の圧力よりも下がり、
かつ前記モータ電流が所定の値よりも下がったことを商
用電力給電からインバータ給電への切替え動作の開始の
条件とし、 商用電力給電からインバータ給電への切替えにおいて
は、まず前記インバータの周波数を切り替わり時の予想
回転数から定め、当該周波数でインバータを運転してお
き、その後、商用電力給電を切り、商用電力給電とイン
バータ給電が同時に駆動することなく、かつ前記誘導電
動機の回転が停止する以前の所望時間経過後にインバー
タ給電開始し、 インバータ給電から商用電力給電への切替え開始の判断
は、前記モータ電流が所定の基準値を上回ったか否かで
行なうことを特徴とする冷凍機の圧縮機の運転方法。 - 【請求項２】 冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、前記圧縮
機を駆動する誘導電動機と、前記誘導電動機に所望の電
力を供給するインバータとを備える冷凍機において、 前記圧縮機の起動期間は、前記誘導電動機の入力端を商
用電力ラインに接続し、前記圧縮機の起動期間以外は、
前記誘導電動機の入力端を前記インバータの出力端に接
続する切り換え手段を有し、 前記誘導電動機に流入するモータ電流を監視するモータ
電流監視手段と、前記圧縮機の吸入圧力を監視する吸入
圧力監視手段とを備え、 商用電力を直接に前記誘導電動機に供給することで起動
し、その後、前記吸入圧力が所定の圧力よりも下がり、
かつ前記モータ電流が所定の値よりも下がったことを商
用電力給電からインバータ給電への切替え動作の開始の
条件とし、 商用電力給電からインバータ給電への切替えにおいて
は、まず前記インバータの周波数を切り替わり時の予想
回転数から定め、当該周波数でインバータを運転してお
き、その後、商用電力給電を切り、商用電力給電とイン
バータ給電が同時に駆動することなく、かつ前記誘導電
動機の回転が停止する以前の所望時間経過後にインバー
タ給電開始し、 インバータ給電から商用電力給電への切替え開始の判断
は、前記モータ電流が所定の基準値を上回ったか否かで
行なうことを特徴とする冷凍機。 - 【請求項３】冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、この圧縮機
を駆動する駆動モータと、前記圧縮機に順次接続した凝
縮機、膨張弁、蒸発機とから成り、前記蒸発機を導管を
介して前記圧縮機の吸入部に接続してある冷凍機であっ
て、前記圧縮機と前記蒸発機との間に圧力センサを設
け、前記圧力センサが時間間隔をおいてリアルタイムで
検知した前記冷媒ガスの吸入圧力とインバータの過負荷
検出信号とを、目標圧力設定機と切替圧力設定機とを設
けた制御ユニットに伝送するようにしてあると共に、前
記制御ユニットには、前記目標圧力設定機により設定し
た目標圧力と前記冷媒ガスの吸入圧力との偏差を基準と
して、冷却能力制御信号に負帰還を加えてリアルタイム
処理で段階的に前記冷却能力制御信号を補正するプログ
ラムを組込み、前記冷却能力制御信号を前記インバータ
に入力してある一方、前記駆動モータへの電力供給を直
接三相交流電源と前記インバータ出力とに切り替えるた
めの切替手段を有し、前記インバータの過負荷検出信号
により過負荷を検出した場合に直接三相交流電源で前記
駆動モータを駆動するように切り替え、前記切替圧力設
定機により設定した切替圧力値よりも吸入圧力が小さく
なったら前記インバータで前記駆動モータを駆動するよ
うに切り替えることを特徴とする冷凍機。 - 【請求項４】冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、前記圧縮機
を駆動する駆動モータと、前記圧縮機に順次接続した凝
縮機、膨張弁、蒸発機とから成り、前記蒸発機を導管を
介して前記圧縮機の吸入部に接続してある冷凍機であっ
て、前記圧縮機と前記蒸発機との間に圧力センサを設
け、前記圧力センサが時間間隔をおいてリアルタイムで
検知した前記冷媒ガスの吸入圧力とインバータの過負荷
検出信号とを、目標圧力設定機と切替圧力設定機とを設
けた制御ユニットに伝送するようにしてあると共に、前
記制御ユニットには、前記目標圧力設定機により設定し
た目標圧力と前記冷媒ガスの吸入圧力との偏差を基準と
して、冷却能力制御信号に負帰還を加えてリアルタイム
処理で段階的に前記冷却能力制御信号を補正するプログ
ラムを組込み、前記冷却能力制御信号とリセット信号を
前記インバータに入力してある一方、前記駆動モータへ
の電力供給を直接三相交流電源と前記インバータ出力と
に切り替えるための切替手段を有し、前記インバータの
過負荷検出信号により過負荷を検出した場合に直接三相
交流電源で前記駆動モータを駆動するように切り替え、
続いて前記インバータのエラー解除のため前記リセット
信号を与えて前記インバータをリセットした後、前記切
替圧力設定機により設定した切替圧力値よりも吸入圧力
が小さくなったら前記インバータで前記駆動モータを駆
動するように切り替えることを特徴とする冷凍機。 - 【請求項５】前記インバータが負荷トルクの変動に追従
するための制御機構を内蔵しており、前記冷却能力制御
信号が周波数制御信号である請求項３又は４に記載の冷
凍機。 - 【請求項６】前記冷却能力制御信号を補正するプログラ
ムは、前記目標圧力と前記冷媒ガスの吸入圧力との偏差
を基準にして、前記周波数制御信号の周波数に負帰還を
加えてリアルタイム処理で段階的に当該周波数を補正す
るプログラムから成っている請求項５に記載の冷凍機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120955A JP2000314564A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 冷凍機及び冷凍機の圧縮機の運転方法 |
| PCT/JP1999/004373 WO2000066952A1 (fr) | 1999-04-28 | 1999-08-12 | Procede de demarrage d'un congelateur et de son compresseur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120955A JP2000314564A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 冷凍機及び冷凍機の圧縮機の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314564A true JP2000314564A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14799130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11120955A Pending JP2000314564A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 冷凍機及び冷凍機の圧縮機の運転方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000314564A (ja) |
| WO (1) | WO2000066952A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020019642A1 (zh) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机控制方法、控制装置及控制系统 |
| US11773855B2 (en) | 2015-11-13 | 2023-10-03 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Gas compressor |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106813455A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-06-09 | 青岛海尔股份有限公司 | 提高直线压缩机稳定性的冰箱及其控制方法 |
| CN106524663A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-03-22 | 青岛海尔股份有限公司 | 提高直线压缩机稳定性的冰箱及其控制方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6040582B2 (ja) * | 1979-01-17 | 1985-09-11 | 株式会社東芝 | 能力可変冷凍空調装置の制御方法 |
| JPS5935597A (ja) * | 1982-08-21 | 1984-02-27 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍装置の制御方式 |
| JPS6129648A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-10 | 三菱電機株式会社 | 冷凍装置 |
| JPS6222964A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | 三菱電機株式会社 | 冷凍装置 |
| JPS6294764A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-05-01 | 株式会社日立製作所 | 冷凍装置のモ−タ駆動回路 |
| JPS6284394U (ja) * | 1985-11-12 | 1987-05-29 | ||
| JPS62129672A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-11 | 株式会社東芝 | 冷蔵庫 |
| JPS63268990A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 空気調和機の制御装置 |
| JP3771681B2 (ja) * | 1997-08-07 | 2006-04-26 | 東芝キヤリア株式会社 | 冷凍サイクル駆動装置用電動機の制御装置 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP11120955A patent/JP2000314564A/ja active Pending
- 1999-08-12 WO PCT/JP1999/004373 patent/WO2000066952A1/ja active Application Filing
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11773855B2 (en) | 2015-11-13 | 2023-10-03 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Gas compressor |
| WO2020019642A1 (zh) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机控制方法、控制装置及控制系统 |
| US11486384B2 (en) | 2018-07-23 | 2022-11-01 | Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai | Compressor control method, control apparatus and control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2000066952A1 (fr) | 2000-11-09 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060302 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090929 |