JP2001153475A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インバータ制御で駆動される圧縮機を搭載
し、圧縮機の吸入圧力が容量アップ圧力とそれより低い
容量ダウン圧力の間になるように容量制御される冷凍装
置の、負荷への追従性を高める。 【解決手段】 吸入圧力の変化の傾向を読み取り、現在
の吸入圧力が容量アップ圧力以上にあっても吸入圧力が
減少傾向であれば現在の運転容量を維持し、また現在の
吸入圧力が容量ダウン圧力以下にある場合においては吸
入圧力が増加傾向であれば現在の運転容量を維持させる
制御手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ制御で
可変速駆動される圧縮機を含んで構成され、負荷の変化
に対応した吸入圧力の変化に応じて容量制御を行う冷凍
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインバータ制御で可変速駆動され
る圧縮機を含んで構成された冷凍装置は、特開平１０−
１４１７８３号公報に記載されているように、圧縮機吸
入圧力について容量アップ圧力ＰｓＵとそれより低い容
量ダウン圧力ＰｓＤを定め、圧縮機吸入圧力が容量アッ
プ圧力ＰｓＵよりも高くなったらインバータで可変速駆
動される圧縮機の回転数（すなわち運転周波数）または
圧縮機の運転台数を増加し、圧縮機吸入圧力（以下、単
に吸入圧力という）Ｐｓが容量ダウン圧力ＰｓＤよりも
低くなったらインバータで可変速駆動される圧縮機の運
転周波数または圧縮機の運転台数を減少させて容量制御
を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、吸
入圧力Ｐｓが容量アップ圧力ＰｓＵよりも高ければ吸入
圧力Ｐｓが減少傾向となっていても圧縮機の回転数また
は圧縮機の運転台数を増加させ続け、また吸入圧力Ｐｓ
が容量ダウン圧力ＰｓＤよりも低ければ吸入圧力Ｐｓが
増加傾向となっていても圧縮機の回転数または圧縮機の
運転台数を減少させ続ける。このため、必要以上に運転
容量が変化してしまい、吸入圧力及び運転容量が収束す
るまでに時間を要し安定した運転に速やかに到達するこ
とが難しく、負荷への追従性が十分でない面があった。

【０００４】本発明の目的は、冷媒を圧縮する圧縮機を
備え、この圧縮機の回転数または圧縮機の運転台数を変
化させることによって運転容量を制御する冷凍装置にお
いて、負荷への追従性を高めることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述のように、上記従来
技術では、吸入圧力が容量アップ圧力よりも高ければ吸
入圧力が減少傾向となっていても圧縮機の回転数または
圧縮機の運転台数を増加させ続け、また吸入圧力が容量
ダウン圧力よりも低ければ吸入圧力が増加傾向となって
いても圧縮機の回転数または圧縮機の運転台数を減少さ
せ続ける。このため、運転容量がすでに負荷に対して不
足あるいは過剰ではなくなっているのに、運転容量を増
加あるいは減少させることで、逆に運転容量を負荷に対
して過剰あるいは不足させ、吸入圧力の収束を遅らせて
いる可能性が高い。発明者等は、その時点での吸入圧力
が容量アップ圧力よりも高くても、吸入圧力が減少傾向
となっていれば負荷は圧縮機の運転容量に比べて少ない
のだから、圧縮機の回転数または圧縮機の運転台数を増
加させずとも、吸入圧力は容量アップ圧力以下に低下す
る可能性が大きいことに着目した。同様に、その時点で
の吸入圧力が容量ダウン圧力よりも低くても、吸入圧力
が増加傾向となっていれば負荷は圧縮機の運転容量に比
べて大きいのだから、圧縮機の回転数または圧縮機の運
転台数を減少させずとも、吸入圧力は容量ダウン圧力以
上に上昇する可能性が大きい。

【０００６】すなわち、本発明は、上記目的を達成する
ため、インバータ制御で駆動されて冷媒ガスを吸入、圧
縮する圧縮機と、該圧縮機の吸入圧力を検出して出力す
る吸入圧力検出手段と、該吸入圧力検出手段の出力を入
力として前記圧縮機の運転を制御する制御手段と、を含
んでなり、該制御手段は吸入圧力が予め設定された容量
アップ圧力とそれよりも低く設定された容量ダウン圧力
の間になるように前記圧縮機の運転周波数を制御するよ
うに構成されている冷凍装置において、前記制御手段
は、吸入圧力の変化の傾向を検出する吸入圧力変化検出
部を有してなり、吸入圧力が容量アップ圧力より高くて
も吸入圧力が減少傾向にある場合は圧縮機の運転周波数
を現状に維持し、また吸入圧力が容量ダウン圧力より低
くても吸入圧力が増加傾向にある場合は圧縮機の運転周
波数を現状に維持するように構成されていることを特徴
とする。

【０００７】また、並列に接続されてそれぞれ冷媒ガス
を吸入、圧縮する複数台の圧縮機と、該圧縮機の吸入圧
力を検出して出力する吸入圧力検出手段と、該吸入圧力
検出手段の出力を入力として複数台ある圧縮機のうちの
１台をインバータ制御で駆動するとともに他の圧縮機の
運転台数を制御する制御手段と、を含んでなり、前記制
御手段は、前記吸入圧力検出手段の出力である吸入圧力
が予め設定された容量アップ圧力とそれよりも低く設定
された容量ダウン圧力の間になるように前記インバータ
制御される圧縮機の運転周波数及び他の圧縮機の運転台
数を制御するように構成されている冷凍装置において
は、前記制御手段は、吸入圧力が容量アップ圧力より高
くても吸入圧力が減少傾向にある場合は前記インバータ
制御される圧縮機の運転周波数及び他の圧縮機の運転台
数を現状に維持し、また吸入圧力が容量ダウン圧力より
低くても吸入圧力が増加傾向にある場合は前記インバー
タ制御される圧縮機の運転周波数及び他の圧縮機の運転
台数を現状に維持するように構成する。

【０００８】但し、吸入圧力の減少あるいは増加の度合
が小さい場合は、そのまま放置したのでは、吸入圧力が
容量アップ圧力以下あるいは容量ダウン圧力以上に回復
するのに時間を要するから、そのような場合（予め定め
た時間における吸入圧力の減少量、あるいは増加量が、
設定された許容最小減少値、あるいは許容最小増加値を
下回った場合）には、従前のように、圧縮機の回転数ま
たは圧縮機の運転台数の増加あるいは減少させる制御を
行う必要がある。

【０００９】さらに、吸入圧力が容量アップ圧力以上に
あり、かつ吸入圧力と容量アップ圧力との差が大きい場
合（例えば、差が予め設定された高圧側偏差上限値より
大きい場合）には、吸入圧力の変化が減少傾向にあって
も冷凍装置の容量を増加させて吸入圧力が容量アップ圧
力以下に低下するのを早めるのが望ましい。同様に、吸
入圧力が容量ダウン圧力以下にあり、かつ吸入圧力と容
量ダウン圧力との差が大きい場合（例えば、差が予め設
定された低圧側偏差上限値より大きい場合）には、吸入
圧力の変化が増加傾向にあっても冷凍装置の容量を低下
させて吸入圧力が容量ダウン圧力以上に上昇するのを早
めるのが望ましい。

【００１０】また、吸入圧力が容量アップ圧力以上であ
って増加傾向にある場合、増加が急激なときは増加が緩
やかなときに比べて、圧縮機の容量増加の速度を早めた
ほうが負荷への追従性が向上する。同様に、吸入圧力が
容量ダウン圧力以下であってなお減少傾向にある場合、
減少が急激なときは減少が緩やかなときに比べて、圧縮
機の容量低減の速度を早めたほうが負荷への追従性が向
上する。吸入圧力の増加あるいは減少が急激か装でない
かの判断の目安として、限界増加率、及び限界減少率を
設定し、吸入圧力が容量アップ圧力以上であってその増
加率が限界増加率を上回った場合、インバータ制御され
る圧縮機の運転周波数の増加量あるいは他の圧縮機の運
転台数増加の数を、吸入圧力の増加率が前記限界増加率
より小さい場合よりも大きくし、同じく、吸入圧力が容
量ダウン圧力以下であってその減少率が限界減少率を上
回った場合、インバータ制御される圧縮機の運転周波数
の減少量あるいは他の圧縮機の運転台数減少の数を、吸
入圧力の減少率が前記限界減少率より小さい場合よりも
大きくする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の冷凍装置の第１の
実施の形態を図に基づき説明する。以下の説明において
は、冷凍装置を構成する凝縮器、膨張弁、蒸発器、熱交
換器、圧縮機等については、図示及び説明を省略した。

【００１２】図１は本実施の形態における、圧縮機の冷
媒の吸入圧力と容量制御との関係を示す図であり、図２
はインバータにより制御される可変速圧縮機の運転周波
数及び並列に接続された一定速圧縮機の台数を制御する
手順を示す運転フローチャート図である。図３に、本実
施の形態の制御手段の構成を示す。

【００１３】図３は、圧縮機の容量制御に係る制御部を
示し、冷凍装置の他の構成要素の制御に係る部分は図示
を省略してある。図示の制御部は、吸入圧力検出手段で
ある圧力センサと、圧力センサに接続された吸入圧力変
化検出部と、吸入圧力変化検出部に接続された容量制御
処理部と、容量制御処理部に接続されたインバータ及び
台数制御部と、を含んで構成されている。

【００１４】吸入圧力変化検出部は、時間出力手段と、
それぞれ吸入圧力変化検出部から出力される吸入圧力を
入力とする変化傾向検出手段、変化率比較手段、及び絶
対値比較手段と、を含んで構成されている。

【００１５】時間出力手段は、予め設定された時間間隔
でタイミング信号を出力する。

【００１６】変化傾向検出手段は、この時間出力手段の
タイミング信号と吸入圧力検出手段から入力される吸入
圧力に基づいて吸入圧力の変化率を算出して、吸入圧力
が減少傾向にあるときは減少傾向信号を、増加傾向にあ
るときは増加傾向信号を、吸入圧力の変化が検知されな
いときは無変化信号を、それぞれ容量制御処理部に出力
する。また、算出した変化率を後述する変化率比較手段
に出力する。

【００１７】変化率比較手段は、入力された変化率が吸
入圧力の増加傾向を示すときは入力された変化率を予め
設定された限界増加率と比較し、入力された変化率が限
界増加率より大きいときは増加率大信号を、入力された
変化率が吸入圧力の減少傾向を示すときは予め設定され
た限界減少率と比較し、入力された変化率が限界減少率
より大きいときは減少率大信号を、それぞれ容量制御処
理部に出力する。

【００１８】絶対値比較手段は、入力される吸入圧力Ｐ
ｓを予め設定された容量アップ圧力ＰｓＵ，容量ダウン
圧力ＰｓＤ，停止圧力ＰｓＡと比較して、 Ｐｓ≦ＰｓＡのとき‥‥‥停止信号、 ＰｓＡ＜Ｐｓ＜ＰｓＤのとき、‥Ｃゾーン信号、 ＰｓＤ≦Ｐｓ≦ＰｓＵのとき、‥Ｂゾーン信号、 ＰｓＵ＜Ｐｓのとき、‥‥‥‥‥Ａゾーン信号、 を、それぞれ出力する。

【００１９】容量制御処理部は、前記変化傾向検出手段
の出力、変化率検出手段の出力、絶対値比較手段の出
力、及びインバータから入力される運転周波数と台数制
御部から入力される圧縮機運転台数（インバータによる
回転数制御で容量制御される圧縮機を除く）に基づい
て、インバータに対する運転周波数の指示、台数制御部
に対する運転台数の支持を行う。

【００２０】インバータは、容量制御処理部の指示に基
づいて、インバータによる回転数制御で容量制御される
圧縮機の運転周波数を制御し、台数制御部は、容量制御
処理部の指示に基づいて、圧縮機の運転台数の制御（す
なわち圧縮機の起動、停止あるいはアンロードとそれか
らのロードへの復帰）を行う。

【００２１】まず、インバータにより回転数制御される
圧縮機（可変速圧縮機）の運転周波数制御方法を図１、
図２により説明する。圧縮機を駆動する電動機の運転周
波数（すなわち圧縮機回転数）は、吸入圧力検出手段で
ある圧力センサ等により検出された吸入圧力（Ｐｓ）
が、あらかじめ設定された容量アップ圧力（ＰｓＵ）と
容量ダウン圧力（ＰｓＤ）との間（ＰｓＤ≦Ｐｓ≦Ｐｓ
Ｕ：図１のＢゾーン）に収まるように前記制御部により
制御される。吸入圧力はある時間間隔で検出され、吸入
圧力の変化は現在の吸入圧力と前回検出した吸入圧力を
比較して前記変化傾向検出手段で判断される。本実施の
形態においては、さらに、容量ダウン圧力（ＰｓＤ）よ
りも低い停止圧力（ＰｓＡ）が設定されている。

【００２２】吸入圧力（Ｐｓ）が容量アップ圧力（Ｐｓ
Ｕ）より高い場合（ＰｓＵ＜Ｐｓ：図１のＡゾーン）
は、吸入圧力が増加傾向すなわち現在の吸入圧力が前回
検出した吸入圧力以上のときは負荷に対し現在の運転容
量が小さいと判断できるため運転周波数を増加させるよ
うにし、吸入圧力が減少傾向すなわち現在の吸入圧力が
前回検出した吸入圧力より低いときは負荷に対し現在の
運転容量が大きいか適切と判断できるため現在の運転周
波数を維持させる。すなわち、Ａゾーン信号と増加傾向
信号または無変化信号が入力されたら、容量制御処理部
は、圧縮機の運転周波数を増加するようインバータに指
示し、Ａゾーン信号と減少傾向信号が入力されたら、容
量制御処理部は、圧縮機の運転周波数を現状の値に維持
するようインバータに指示する。

【００２３】これとは逆に、吸入圧力（Ｐｓ）が容量ダ
ウン圧力（ＰｓＤ）より低い場合（Ｐｓ＜ＰｓＤ：図１
のＣゾーン）は、吸入圧力が減少傾向すなわち現在の吸
入圧力が前回検出した吸入圧力以下のときは負荷に対し
現在の運転容量が大きいと判断できるため運転周波数を
減少させるようにし、吸入圧力が増加傾向すなわち現在
の吸入圧力が前回検出した吸入圧力より高いときは負荷
に対し現在の運転容量が小さいか適切と判断できるため
現在の運転周波数を維持させる。すなわち、Ｃゾーン信
号と減少傾向信号または無変化信号が入力されたら、容
量制御処理部は、圧縮機の運転周波数を低減するようイ
ンバータに指示し、Ｃゾーン信号と増加傾向信号が入力
されたら、容量制御処理部は、圧縮機の運転周波数を現
状の値に維持するようインバータに指示する。

【００２４】これにより吸入圧力（Ｐｓ）が容量アップ
圧力（ＰｓＵ）より高い場合でも、吸入圧力が減少傾向
にある場合は、運転容量をそのままに維持するから、運
転容量が過大になって吸入圧力が低下しすぎることがな
いし、吸入圧力（Ｐｓ）が容量ダウン圧力（ＰｓＤ）よ
り低い場合でも、吸入圧力が増加傾向にあるときは、運
転容量をそのままに維持するから、運転容量が過少にな
って吸入圧力が上昇しすぎることがない。したがって、
吸入圧力を、ＰｓＤ≦Ｐｓ≦ＰｓＵとなる範囲に収束さ
せる時間を短縮することが可能となる。

【００２５】次に、インバータによる回転数制御で容量
が制御される可変速圧縮機と1台あるいは複数台の一定
速圧縮機（回転数による容量制御を行わない圧縮機）が
並列に接続されている場合の圧縮機の運転台数の制御方
法について図２を参照して説明する。図２の手順は、前
記図３に示す制御部により実行されるが、説明をわかり
やすくするため、各手順が順を追って実行されるように
記載してある。一定速圧縮機の台数制御条件として、可
変速圧縮機の運転周波数が最大周波数（すなわち最大回
転数）に達した後に一定速圧縮機を順次始動させ、可変
速圧縮機の運転周波数が最小周波数（回転数制御下限回
転数）に達した後に一定速圧縮機を順次停止させる方式
とする。

【００２６】まず、吸入圧力（Ｐｓ）が取り込まれ（手
順２０）、図1に示す圧力ゾーンのいずれに属するかが
判定される（手順２１）。

【００２７】吸入圧力（Ｐｓ）が容量アップ圧力（Ｐｓ
Ｕ）より高いＡゾーンにあると判定されると、手順２２
に進み、前記可変速圧縮機の運転周波数制御と同様に、
吸入圧力が増加傾向（Ｐｓ≧前回Ｐｓ）かそうでないか
が判定される。吸入圧力が増加傾向であれば手順２３に
進んで可変速圧縮機の周波数が最大周波数か否かが判定
される。可変速圧縮機の周波数が最大周波数のときは手
順２４に進んで一定速圧縮機の運転台数を増加させて一
定速圧縮機の運転容量を増加させるようにし、可変速圧
縮機の周波数が最大周波数でないときは手順２５に進ん
で可変速圧縮機の周波数が増加され、可変速圧縮機の運
転容量が増加される。

【００２８】手順２２で、吸入圧力が減少傾向である
（Ｐｓ＜前回Ｐｓ）と判定されたら、手順２９に進んで
可変速圧縮機の運転周波数及び一定速圧縮機の運転台数
は現状に維持される。すなわち、吸入圧力が減少傾向の
ときは可変速圧縮機の運転周波数が最大周波数であって
も現在の可変速圧縮機の運転周波数及び一定速圧縮機の
運転台数を維持させるのである。

【００２９】手順２１で吸入圧力がＢゾーンにある（Ｐ
ｓＤ≦Ｐｓ≦ＰｓＵ）と判定されたら、可変速圧縮機の
運転周波数及び一定速圧縮機の運転台数は現状に維持さ
れる。

【００３０】手順２１で、吸入圧力（Ｐｓ）が容量ダウ
ン圧力（ＰｓＤ）より低いと判断された場合（Ｐｓ＜Ｐ
ｓＤ：図１のＣゾーン）においては、まず、手順２６に
進み、吸入圧力（Ｐｓ）が停止圧力（ＰｓＡ）以下かど
うかが判定される。吸入圧力（Ｐｓ）が停止圧力（Ｐｓ
Ａ）以下ではない（Ｐｓ＞ＰｓＡ）と判定されると手順
２７に進み、吸入圧力が減少傾向（Ｐｓ≦前回Ｐｓ）か
そうでない（Ｐｓ＞前回Ｐｓ）かが判定される。

【００３１】吸入圧力が減少傾向であると判定されたら
手順２８に進み、可変速圧縮機の運転周波数が最小周波
数になっているかどうかが判定される。可変速圧縮機の
運転周波数が最小周波数になっているときは、手順３０
に進んで一定速圧縮機の運転台数を減少させるように
し、可変速圧縮機の運転周波数が最小周波数になってい
ないときは、手順３１に進んで可変速圧縮機の運転周波
数を低減させる。すなわち、吸入圧力がＣゾーンにあっ
て、かつ吸入圧力が減少傾向である場合は、可変速圧縮
機の運転容量もしくは一定速圧縮機の運転台数を減少さ
せて、吸入圧力をＢゾーンに回復させる。

【００３２】手順２７において、吸入圧力が増加傾向
（Ｐｓ＞前回Ｐｓ）にあると判定されたら、手順２９に
進み、可変速圧縮機の運転周波数及び一定速圧縮の運転
台数は現状に維持される。この場合は、圧縮機の運転容
量が増加されなくとも、吸入圧力がＢゾーンに回復する
と期待できるから、圧縮機の運転容量は現状に維持され
る。

【００３３】手順２６において、吸入圧力（Ｐｓ）が停
止圧力（ＰｓＡ）以下であると判定されたら、手順３３
に進み、全圧縮機が停止される。全圧縮機停止後、吸入
圧力（Ｐｓ）が容量アップ圧力（ＰｓＵ）より高くなっ
たら、まず、可変速圧縮機が始動され、手順２０に戻っ
て上記手順が繰り返される。

【００３４】これにより吸入圧力（Ｐｓ）が容量アップ
圧力（ＰｓＵ）より高い場合でも、吸入圧力が減少傾向
にある場合は、運転容量を増加させないでそのままに維
持するから、運転容量が過大になって吸入圧力が低下し
すぎることがないし、吸入圧力（Ｐｓ）が容量ダウン圧
力（ＰｓＤ）より低い場合でも、吸入圧力が増加傾向に
あるときは、運転容量を減少させないでそのままに維持
するから、運転容量が過少になって吸入圧力が上昇しす
ぎることがない。したがって、吸入圧力を、ＰｓＵ≧Ｐ
ｓ≧ＰｓＤとなる範囲に収束させる時間を短縮すること
が可能となり、圧縮機が複数台並列に接続されている場
合でも吸入圧力の変化傾向を考慮した収束性に優れた容
量制御方法を得ることができる。

【００３５】ここで吸入圧力（Ｐｓ）が容量アップ圧力
（ＰｓＵ）より高い場合（Ｐｓ＞ＰｓＵ：図１のＡゾー
ン）において、吸入圧力がなお増加傾向にある場合は、
当然、圧縮機の運転容量が増加されるが、吸入圧力の増
加率が大きい場合は、運転容量の増加率を大きくしたほ
うが、負荷への追従性がよくなる。

【００３６】すなわち、本発明の第１の実施の形態で
は、変化率比較手段は、さらに、入力された変化率が吸
入圧力の増加傾向を示すときは入力された変化率を予め
設定された限界増加率と比較し、入力された変化率が限
界増加率より大きいときは増加率大信号を、入力された
変化率が吸入圧力の減少傾向を示すときは予め設定され
た限界減少率と比較し、入力された変化率が限界減少率
より大きいときは減少率大信号を、それぞれ容量制御処
理部に出力する。

【００３７】ここで容量制御処理部は、吸入圧力（Ｐ
ｓ）が容量アップ圧力（ＰｓＵ）より高い場合（Ｐｓ＞
ＰｓＵ：図１のＡゾーン）において、吸入圧力の増加率
が予め定めた限界増加率（例えばＰｓＵの２０％／５
秒）よりも大きい場合（前記増加率大信号が入力された
とき）は、可変速圧縮機の運転周波数の増加量を通常の
増加量よりも大きくする。また、複数台の一定速圧縮機
が可変速圧縮機に並列に接続されているときは、Ａゾー
ン信号、増加傾向信号、及び前記増加率大信号が入力さ
れたときは、容量制御処理部は、可変速圧縮機の運転周
波数の増加量を通常の増加量よりも大きくするか、可変
速圧縮機の周波数がすでに最大周波数のときは一定速圧
縮機を複数台同時に始動させ、運転容量の増加量を通常
よりも大きくする。

【００３８】これとは逆に、吸入圧力（Ｐｓ）が容量ダ
ウン圧力（ＰｓＤ）より低い場合（Ｐｓ＜ＰｓＤ：図１
のＣゾーン）においては、吸入圧力の減少量が予め定め
た限界減少率（例えばＰｓＤの２０％／５秒）よりも大
きい場合（Ｃゾーン信号、減少傾向信号及び減少率大信
号が入力された場合）は、容量制御処理部は、可変速圧
縮機の運転周波数の減少量を通常の減少量よりも大きく
し、また、複数台の一定速圧縮機が可変速圧縮機に並列
に接続されていて可変速圧縮機の運転周波数が最小周波
数のときは一定速圧縮機を複数台同時に停止させ、運転
容量の減少量を通常よりも大きくする。

【００３９】負荷が急激に変化する場合、上記制御で対
応することで、負荷の変化に追従して運転容量を変化さ
せることができる。次に説明する第２の実施の形態は、
負荷の急激な変化に追従する他の方法を前記第１の実施
の形態に付加したものである。すなわち、吸入圧力（Ｐ
ｓ）があらかじめ設定された容量アップ圧力（ＰｓＵ）
または容量ダウン圧力（ＰｓＤ）より大幅に離れた場合
に対応するために、図４に示すように、容量アップ圧力
（ＰｓＵ）より高圧側偏差上限値だけ高い値として容量
アップ圧力２（ＰｓＵ２）を、容量ダウン圧力（Ｐｓ
Ｄ）より低圧側偏差上限値だけ低い値として容量ダウン
圧力２（ＰｓＤ２）を設定する。容量アップ圧力２とし
ては、容量アップ圧力（ＰｓＵ）の４０〜５０％高い
値、容量ダウン圧力２としては、容量ダウン圧力（Ｐｓ
Ｄ）の４０〜５０％低い値、をそれぞれ採用する。すな
わち、高圧側偏差上限値としては容量アップ圧力（Ｐｓ
Ｕ）の４０〜５０％、低圧側偏差上限値としては容量ダ
ウン圧力（ＰｓＤ）の４０〜５０％を採用する。

【００４０】このために、前記絶対値比較手段に、容量
アップ圧力（ＰｓＵ）、容量ダウン圧力（ＰｓＤ）、停
止圧力（ＰｓＡ）に加え、容量アップ圧力２（ＰｓＵ
２）及び容量ダウン圧力２（ＰｓＤ２）を設定する。そ
して、絶対値比較手段が、 ＰｓＵ＜Ｐｓ≦ＰｓＵ２のとき‥‥Ａゾーン信号、 ＰｓＵ２＜Ｐｓのとき‥‥‥‥‥‥Ｄゾーン信号、 ＰｓＤ２≦Ｐｓ＜ＰｓＤのとき、‥Ｃゾーン信号、 ＰｓＡ＜Ｐｓ＜ＰｓＤ２のとき、‥Ｅゾーン信号、 を、それぞれ出力するように構成する。制御部の他の構
成は前期第１の実施の形態と同じなので説明を省略す
る。

【００４１】上記構成により、吸入圧力（Ｐｓ）が容量
アップ圧力２（ＰｓＵ２）より高い場合（Ｐｓ＞ＰｓＵ
２：図４のＤゾーン）、すなわち、Ｄゾーン信号が入力
された場合は、吸入圧力の変化が減少傾向であっても、
容量制御処理部は、可変速圧縮機の運転周波数または一
定速圧縮機の運転台数を増加させ、また吸入圧力（Ｐ
ｓ）が容量ダウン圧力２（ＰｓＤ２）より低い場合（Ｐ
ｓ＜ＰｓＤ２：図４のＥゾーン）、すなわちＥゾーン信
号が入力された場合は、容量制御処理部は、吸入圧力の
変化が増加傾向であっても可変速圧縮機の回転数または
一定速圧縮機の運転台数を減少させる。

【００４２】上記各実施の形態においては、吸入圧力が
Ａゾーンにある場合でも、吸入圧力が減少傾向にあれ
ば、圧縮機の運転容量は現状に維持される。しかし、吸
入圧力（Ｐｓ）が容量アップ圧力（ＰｓＵ）より高い場
合（Ｐｓ＞ＰｓＵ：図１のＡゾーン）にあり吸入圧力の
変化が減少傾向のためインバータにより制御される圧縮
機の回転数または一定速圧縮機の運転台数を維持させて
いる状態が継続していても、吸入圧力の減少の度合が少
ないと、吸入圧力が前記Ｂゾーンに到達するのに時間を
要し、負荷に十分対応していない状態が長く続く恐れが
ある。また、吸入圧力がＣゾーンにある場合は、冷凍能
力が無駄に消費される恐れがある。

【００４３】次ぎに述べる本発明の第３の実施の形態
は、上に述べたような状態に対応するようにしたもので
ある。本実施の形態においては、変化率比較手段は、前
記第１、第２の実施の形態の変化率比較手段に、入力さ
れた変化率が吸入圧力の減少傾向を示すときは予め設定
された時間の間における吸入圧力の減少量を予め設定さ
れた許容最小減少値と比較し、前記吸入圧力の減少量が
前記許容最小減少値未満のときは減少値小信号を、入力
された変化率が吸入圧力の増加傾向を示すときは予め設
定された時間の間における吸入圧力の増加量を予め設定
された許容最小増加値と比較し、前記吸入圧力の増加量
が前記許容最小増加値未満のときは増加値小信号を、そ
れぞれ容量制御処理部に出力する。他の構成は前記第
１、あるいは大２の実施の形態と同じであるので説明を
省略する。

【００４４】上記構成によれば、吸入圧力がＡゾーンに
あって吸入圧力の変化が減少傾向のため可変速圧縮機の
回転数または一定速圧縮機の運転台数を維持させている
状態が継続していても、吸入圧力がある一定時間の間に
減少した値が前記許容最小減少値未満の場合は、変化率
比較手段から減少値小信号が容量制御処理部に出力され
る。減少値小信号を受信した容量制御処理部は、可変速
圧縮機の回転数または一定速圧縮機の運転台数を増加さ
せるようにし、また吸入圧力がＣゾーンにあって吸入圧
力の変化が増加傾向のため可変速圧縮機の回転数または
一定速圧縮機の運転台数を維持させている状態が継続し
ていても、吸入圧力がある一定時間の間に増加した値が
前記許容最小増加値未満の場合は、変化率比較手段から
増加値小信号が容量制御処理部に出力される。増加値小
信号を受信した容量制御処理部は、可変速圧縮機の回転
数または一定速圧縮機の運転台数を減少させるようにす
る。この結果、吸入圧力が目標としている圧力範囲より
離れた状態で長時間運転されることが防がれる。

【００４５】図５に、吸入圧力の値が容量アップ圧力よ
り高い場合と、容量ダウン圧力より低い場合について、
吸入圧力変化が減少傾向か増加傾向か、変化率は設定さ
れた限界減少率あるいは限界増加率より大きいか、吸入
圧力と容量アップ圧力あるいは容量ダウン圧力の偏差は
設定された高圧側偏差上限値あるいは低圧側偏差上限値
より大きいか、により、運転容量を増加させるか、減少
させるか、それとも現状維持するかを示す。図５には、
上記各実施の形態における運転容量の処理をまとめて示
してある。限界減少率、限界増加率は、それぞれＰｓＵ
の２０％／５秒、ＰｓＤの２０％／５秒とし、高圧側偏
差上限値、低圧側偏差上限値は、それぞれＰｓＵの４０
％、ＰｓＤの４０％として例示してある。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、圧縮機の回転数または
圧縮機の運転台数を変化させることによって運転容量を
制御する冷凍装置において、負荷への追従性を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る冷凍装置の吸
入圧力の変化と容量制御の方法の関係を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る冷凍装置の制
御手順を示す運転フローチャート図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る冷凍装置の制
御手段の構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る冷凍装置の吸
入圧力の変化と容量制御の方法の関係を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態における容量制御の方法と
吸入圧力の関係をまとめて示す図である。

【符号の説明】

２０〜３５ 制御手順

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インバータ制御で駆動されて冷媒ガスを
   吸入、圧縮する圧縮機と、該圧縮機の吸入圧力を検出し
   て出力する吸入圧力検出手段と、該吸入圧力検出手段の
   出力を入力として前記圧縮機の運転を制御する制御手段
   と、を含んでなり、該制御手段は吸入圧力が予め設定さ
   れた容量アップ圧力とそれよりも低く設定された容量ダ
   ウン圧力の間になるように前記圧縮機の運転周波数を制
   御するように構成されている冷凍装置において、前記制
   御手段は、吸入圧力の変化の傾向を検出する吸入圧力変
   化検出部を有してなり、吸入圧力が容量アップ圧力より
   高くても吸入圧力が減少傾向にある場合は圧縮機の運転
   周波数を現状に維持し、また吸入圧力が容量ダウン圧力
   より低くても吸入圧力が増加傾向にある場合は圧縮機の
   運転周波数を現状に維持するように構成されていること
   を特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 並列に接続されてそれぞれ冷媒ガスを吸
   入、圧縮する複数台の圧縮機と、該圧縮機の吸入圧力を
   検出して出力する吸入圧力検出手段と、該吸入圧力検出
   手段の出力を入力として複数台ある圧縮機のうちの１台
   をインバータ制御で駆動するとともに他の圧縮機の運転
   台数を制御する制御手段と、を含んでなり、前記制御手
   段は、前記吸入圧力検出手段の出力である吸入圧力が予
   め設定された容量アップ圧力とそれよりも低く設定され
   た容量ダウン圧力の間になるように前記インバータ制御
   される圧縮機の運転周波数及び他の圧縮機の運転台数を
   制御するように構成されている冷凍装置において、前記
   制御手段は、吸入圧力が容量アップ圧力より高くても吸
   入圧力が減少傾向にある場合は前記インバータ制御され
   る圧縮機の運転周波数及び他の圧縮機の運転台数を現状
   に維持し、また吸入圧力が容量ダウン圧力より低くても
   吸入圧力が増加傾向にある場合は前記インバータ制御さ
   れる圧縮機の運転周波数及び他の圧縮機の運転台数を現
   状に維持するように構成されていることを特徴とする冷
   凍装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の冷凍装置にお
   いて、前記制御手段は、吸入圧力が容量アップ圧力より
   高く、吸入圧力の変化が増加傾向となっていて、その増
   加率が予め定めた限界増加率より大きい場合は、増加率
   が前記限界増加率より小さい場合に比べてインバータ制
   御される圧縮機の運転周波数または他の圧縮機の運転台
   数の増加量を大きくし、また吸入圧力が容量ダウン圧力
   より低く、吸入圧力の変化が減少傾向となっていて、そ
   の減少率が予め定めた限界減少率より大きい場合は、減
   少率が前記限界減少率より小さい場合に比べてインバー
   タ制御される圧縮機の運転周波数または他の圧縮機の運
   転台数の減少量を大きくするよう構成されていることを
   特徴とする冷凍装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の冷凍
   装置において、前記制御手段は、吸入圧力が容量アップ
   圧力よりも高く、かつ吸入圧力と容量アップ圧力の偏差
   が予め定められた高圧側偏差上限値を越える場合は吸入
   圧力の変化が減少傾向となっていてもインバータ制御さ
   れる圧縮機の回転数または他の圧縮機の運転台数を増加
   し、また吸入圧力が容量ダウン圧力よりも低く、吸入圧
   力と容量ダウン圧力の偏差が予め定められた低圧側偏差
   上限値を越える場合には吸入圧力の変化が増加傾向とな
   っていてもインバータ制御される圧縮機の運転周波数ま
   たは他の圧縮機の運転台数を減少させるよう構成されて
   いることを特徴とする冷凍装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の冷凍
   装置において、前記制御手段は、吸入圧力が容量アップ
   圧力以上にあり吸入圧力の変化が減少傾向となっていて
   も吸入圧力が予め定めた時間の間に減少した値が予め設
   定された許容最小減少値より少ない場合はインバータ制
   御される圧縮機の運転周波数または他の圧縮機の運転台
   数を増加し、また吸入圧力が容量ダウン圧力以下にあり
   吸入圧力の変化が増加傾向となっていても吸入圧力が予
   め定めた時間の間に増加した値が予め設定された許容最
   小増加値より少ない場合はインバータ制御される圧縮機
   の運転周波数または他の圧縮機の運転台数を減少させる
   よう構成されていることを特徴とする冷凍装置。