JP2006233795A

JP2006233795A - 圧縮機

Info

Publication number: JP2006233795A
Application number: JP2005046784A
Authority: JP
Inventors: Masami Taura; 方三田浦; Akihiro Kino; 章宏城野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】個々の冷蔵庫や冷凍装置の冷凍システムの特性及び負荷に合わせて、適した運転状態に自ら能力制御を行う圧縮機を提供すること。
【解決手段】圧縮機１０に内蔵または付加した能力検知手段１１が現在の冷凍システムの負荷を検知し、予め設定した装置及び負荷に応じた能力となるように、同じく圧縮機に内蔵または付加した能力制御手段１３が圧縮機１０の能力制御を行うことにより、冷凍システムの特性及び負荷に合わせて、適した運転状態に自ら能力制御を行う圧縮機を提供できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、家庭用冷蔵庫などに用いられる冷凍冷蔵装置の圧縮機に関するものである。

従来、冷蔵庫などの冷凍装置に用いられる圧縮機は、冷凍サイクルの一部として、冷媒の圧縮のみ行い、その運転制御は、圧縮機外の制御装置により装置毎に設計されている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、特許文献１に記載された従来の圧縮機を搭載している冷蔵庫の断面図である。図６は、特許文献１に記載された従来の圧縮機を搭載している冷蔵庫の冷凍サイクル図である。図５、図６に示すように、圧縮機１と、凝縮器２と、三方弁３と、キャピラリチューブ４と、蒸発器５と、ファンモータ６と、サーミスタ７と、制御装置８とから構成されている。

以上のように構成された従来の圧縮機を搭載している冷蔵庫について、その動作を説明する。

まず、冷蔵庫庫内に埋め込まれたサーミスタ７で庫内温度を検知し、冷蔵庫の本体に組込まれている制御装置８から、圧縮機１、三方弁３、ファンモータ６に電気信号を送って各庫内の設定温度になるように、各庫内の蒸発器に流れる冷媒を三方弁で切り換え、圧縮機１と、ファンモータ６を駆動して制御する方法が採用されている。
特開２０００−２５８０２８号公報

しかしながら、上記従来の構成は、商品のシステム毎に圧縮機の外側に電装部品を取付け、評価を行い、能力制御方法の決定に膨大な時間を費やさなければならないという課題を有していた。

また、能力制御手段の検知対象の種類、冷凍サイクル上の位置等を決定に多くの時間を費やさなければならないという課題を有していた。

また、検知部、制御部、操作部が分散しているため、保守時、故障箇所の切り分けに多くの時間がかかるという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、個々の冷蔵庫や冷凍装置の冷凍システムの特性及び負荷に合わせて、適した運転状態に自ら能力制御を行う圧縮機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決する為に、本発明の圧縮機は、能力検知手段と能力制御手段を有したものである。これによって、圧縮機単体で能動的に自ら能力制御することとなる。

本構成により、圧縮機に内蔵又は、付加した能力検知手段が現在の冷凍システムの負荷を検知し、予め設定した装置及び負荷に応じた能力となるように、同じく圧縮機に内蔵または付加した能力制御手段が圧縮機の能力を制御することとなる。

本発明の圧縮機は、どのような冷蔵庫や冷凍装置などの冷凍サイクルに設置しても装置の特性や負荷に適合した能力で運転が可能となり、冷凍サイクル毎の詳細な制御の設計が不要で冷凍装置の特に制御系の関する開発負荷を低減できる。

また、冷凍装置自体の構成の簡素化、省スペース化、省配線化を行うことができ、信頼性の改善を図ることができる。

また、制御系の応答性が向上し、適切な制御手法を用いることで、負荷変動に対しすばやく追従することができ、省エネルギーを図ることができる。

また、保守時においても、原因箇所が短時間で発見、補修が可能となる。

請求項１に記載の発明は、圧縮機に能力検知手段と能力制御手段を備えることにより、圧縮機単体で、能動的に自ら能力制御することにより、どのような冷蔵庫や冷凍装置などの冷凍サイクルに設置しても装置の特性や負荷に適合した能力で運転が可能となり、冷凍サイクル毎の詳細な制御の設計が不要で冷凍装置の特に制御系の関する開発負荷を低減できると共に、冷凍装置自体の構成の簡素化、省スペース化、省配線化を行い、信頼性の改善を図ることができる圧縮機を提供できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、能力検知手段として、圧力検知手段を備えたものであり、前記圧縮機に内蔵した又は付加した前記圧力検知手段が現在の冷凍システムの負荷を検知し、予め設定した装置及び負荷に応じた能力制御することによって、冷凍装置自体の構成の簡素化、省スペース化、省配線化を行い、信頼性の改善を提供できる圧縮機を提供できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、能力制御手段として、回転数制御手段を備えたものであり、前記圧縮機に内蔵した又は付加した前記回転数制御手段が前記圧縮機の能力制御することによって、制御系の応答性が向上し、適切な制御手法を用いることで、負荷変動に対しすばやく追従性の良い圧縮機を提供することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、回転数制御手段に周波数制御手段を備えたものであり、前記圧縮機に内蔵した又は付加した回転数制御手段が圧縮機の能力制御することによって、制御系の応答性が向上し、適切な制御手法を用いることで、負荷変動に対しすばやく追従することができ、省エネルギーを図ることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、能力検出手段と能力制御手段をターミナル部に具備することにより、前記圧縮機と前記能力検知手段と前記能力制御手段を容易に脱着可能になり、保守時においても、原因箇所が短時間で発見、補修が可能な圧縮機を提供できる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における圧縮機の概略断面図、図２は、同実施の形態の圧縮機を適応した冷凍サイクル図、図３は、同実施の形態の圧縮機を適応した制御フローチャートである。

図１において、圧縮機１０は、能力検知手段１１として圧力検知手段１２と、能力制御手段１３である回転数制御手段１４として周波数制御手段１５と、圧縮手段１６と、ターミナル部１７と、吸入側配管１８と、吐出側配管１９を有し、能力検知手段１１は、吸入側配管１８と圧縮手段１６とに接続され、さらに圧縮手段１６は、吐出側配管１９に接続している。能力制御手段１３は、ターミナル部１７を介して電源と接続し、能力検知手段１１と、圧縮手段１６と電気接続して形成する。

図２に基づいて、冷凍サイクルを説明する。圧縮機１０、凝縮器２、キャピラリチューブ４、蒸発器５を順次環状に接続して冷凍サイクルを形成する。前記凝縮器２と前記蒸発器５近傍には、それぞれファンモータ６ａ，６ｂを設置し、強制対流による熱交換を行う。

以上のように構成された圧縮機１０について、以下その動作を説明する。電源投入後、圧縮機１０は、予め能力制御手段１３内に設定圧力を設定し、冷凍装置起動を行う。次に、能力検知手段１１である圧力検知手段１２で圧力を検出する。次に、能力制御手段１３内で予め設定されている設定圧力と、能力検知手段１１である圧力検知手段１２で検出した検出圧力とを演算処理部で演算処理する。次に、演算処理部で処理した結果にもとづいて、圧縮手段１６を駆動する回転数制御手段１４を決定し、回転数制御手段１４の一部である周波数制御手段１５を通して、圧縮手段１６に周波数出力し圧縮手段１６を制御する。さらに、冷凍サイクル内の圧力が設定圧力に到達安定するまでフィードバック制御を継続する。また、負荷変動により、圧力が変化した場合も同様に、冷凍サイクル内の圧力が設定圧力に到達安定するまでフィードバック制御を継続する（図３参照）。

以上のように、本実施の形態においては、圧縮機１０内部に、能力検知手段１１と能力制御手段１３を有したことにより、圧縮機単体で、能動的に自ら能力制御することとなり、どのような冷蔵庫や冷凍装置などの冷凍サイクルに設置しても装置の特性や負荷に適合した能力で運転が可能となり、冷凍サイクル毎の詳細な制御の設計が不要で冷凍装置の特に制御系の関する開発負荷を低減できる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における圧縮機の概略断面図である。

図４において、圧縮機１０は、能力検知手段１１と能力制御手段１３は、ターミナル部１７を介して接続されており、圧縮機１０と能力検知手段１１と能力制御手段１３を容易に脱着できる構成を有している。

以上のように構成された圧縮機についての動作は、実施の形態１と同一であり、説明は省略する。

圧縮機１０と能力検知手段１１と能力制御手段１３を容易に脱着可能にすることにより、圧縮手段１６が同一でありながら、能力検知手段１１と能力制御手段１３を冷蔵庫用、自販機用等のように使い分けが可能になると共に、保守時においても、圧縮手段１６と、能力検知手段１１と、能力制御手段１３を区分けすることができ、原因箇所が短時間で発見、補修が可能な圧縮機を提供できる。

以上のように、本発明にかかる圧縮機は、ショーケース、自動販売機、配膳車等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における圧縮機の概略断面図同実施の形態の圧縮機を適応した冷凍サイクル図同実施の形態の圧縮機を適応した制御フローチャート本発明の実施の形態２における圧縮機の概略断面図従来の圧縮機を搭載している冷蔵庫の断面図従来の圧縮機を搭載している冷凍サイクル図

符号の説明

１０圧縮機
１１能力検知手段
１２圧力検知手段
１３能力制御手段
１４回転数制御手段
１５周波数制御手段
１７ターミナル部

Claims

能力検知手段と能力制御手段を備えた圧縮機。
能力検知手段として、圧力検知手段を備えた請求項１に記載の圧縮機。
能力制御手段として、回転数制御手段を備えた請求項１、２に記載の圧縮機。
回転数制御手段に周波数制御手段を用いた請求項３に記載の圧縮機。
能力検出手段と能力制御手段をターミナル部に具備した請求項１から４のいずれか一項に記載の圧縮機。