JP2991453B2 - 冷凍サイクル装置の圧縮機運転制御装置 - Google Patents
冷凍サイクル装置の圧縮機運転制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、冷凍サイクル装置において、ベルト駆動や
インバータ駆動などによって回転数制御されるすべり軸
受をもった圧縮機の運転制御に関するものである。
インバータ駆動などによって回転数制御されるすべり軸
受をもった圧縮機の運転制御に関するものである。
［従来の技術］ 従来、冷凍サイクルの圧縮機の運転制御に関しては、
特開昭62−272071号公報に開示の技術がある。この運転
制御では、圧縮機の吐出ガス温度を検知し、膨張弁によ
り吐出ガス過熱度制御を行い、冷凍サイクルの性能を最
大限に発揮させることができるようにしている。
特開昭62−272071号公報に開示の技術がある。この運転
制御では、圧縮機の吐出ガス温度を検知し、膨張弁によ
り吐出ガス過熱度制御を行い、冷凍サイクルの性能を最
大限に発揮させることができるようにしている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、冷凍サイクルの性能に関するもの
で、すべり軸受（以下、単に「軸受」と略記することも
ある）をもった圧縮機の軸受性能に関しては配慮されて
いない。特に吐出ガス圧力の高い運転の場合、軸受の信
頼性確保については配慮されていない。特に、インバー
タ駆動方式の圧縮機の場合、圧縮機の回転数が低くて且
つ吐出ガス圧力の高い運転のときに、軸受の焼き付き、
固渋が発生する問題があった。
で、すべり軸受（以下、単に「軸受」と略記することも
ある）をもった圧縮機の軸受性能に関しては配慮されて
いない。特に吐出ガス圧力の高い運転の場合、軸受の信
頼性確保については配慮されていない。特に、インバー
タ駆動方式の圧縮機の場合、圧縮機の回転数が低くて且
つ吐出ガス圧力の高い運転のときに、軸受の焼き付き、
固渋が発生する問題があった。
本発明の目的は、圧縮機の性能の因子となる軸受の損
失を最小にし、かつ、回転数が低い場合又は吐出ガス圧
力が高い場合でも焼付、固渋を生ぜしめず、軸受の信頼
性を確保することある。
失を最小にし、かつ、回転数が低い場合又は吐出ガス圧
力が高い場合でも焼付、固渋を生ぜしめず、軸受の信頼
性を確保することある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明による冷凍サイクル
装置の圧縮機運転制御装置は、回転数制御されるすべり
軸受をもった圧縮機、凝縮器、電気信号により開度が可
変の膨張弁および蒸発器を順次配管接続してなる冷凍サ
イクル装置の圧縮機運転制御装置であることを前提とし
て、請求項１に係る発明では、前記圧縮機の回転数、圧
縮機冷媒の吸入圧力、同じく吐出圧力および潤滑油の油
温をそれぞれ検出するセンサーを備え、前記潤滑油の油
温を、その時の圧縮機の運転状態に対応した適正な値に
維持する様に、前記各センサーから得られる検出出力に
基づいた電気信号により、前記膨張弁の開度を制御する
ことを特徴とするものである。
装置の圧縮機運転制御装置は、回転数制御されるすべり
軸受をもった圧縮機、凝縮器、電気信号により開度が可
変の膨張弁および蒸発器を順次配管接続してなる冷凍サ
イクル装置の圧縮機運転制御装置であることを前提とし
て、請求項１に係る発明では、前記圧縮機の回転数、圧
縮機冷媒の吸入圧力、同じく吐出圧力および潤滑油の油
温をそれぞれ検出するセンサーを備え、前記潤滑油の油
温を、その時の圧縮機の運転状態に対応した適正な値に
維持する様に、前記各センサーから得られる検出出力に
基づいた電気信号により、前記膨張弁の開度を制御する
ことを特徴とするものである。
同じく、請求項２に係る発明では、前記圧縮機の回転
数、圧縮機冷媒の吸入圧力、同じく吐出圧力および潤滑
油の油温をそれぞれ検出するセンサーを備えると共に、
前記凝縮器からの高圧冷媒液を前記圧縮機の低圧吸入側
に流入させるバイパス通路および該バイパス通路中に配
設され電気信号により開度が可変の制御弁を備え、前記
潤滑油の油温を、その時の圧縮機の運転状態に対応した
適正な値に維持する様に、前記各センサーから得られる
検出出力に基づいた電気信号により、前記制御弁の開度
を制御することを特徴とするものである。
数、圧縮機冷媒の吸入圧力、同じく吐出圧力および潤滑
油の油温をそれぞれ検出するセンサーを備えると共に、
前記凝縮器からの高圧冷媒液を前記圧縮機の低圧吸入側
に流入させるバイパス通路および該バイパス通路中に配
設され電気信号により開度が可変の制御弁を備え、前記
潤滑油の油温を、その時の圧縮機の運転状態に対応した
適正な値に維持する様に、前記各センサーから得られる
検出出力に基づいた電気信号により、前記制御弁の開度
を制御することを特徴とするものである。
同じく、請求項３に係る発明では、前記圧縮機の回転
数、圧縮機冷媒の吸入圧力、同じく吐出圧力および潤滑
油の油温をそれぞれ検出するセンサーを備えると共に、
前記凝縮器からの高圧冷媒液を前記圧縮機の低圧吸入側
に流入させる第１バイパス通路、該該１バイパス通路中
に配設され電気信号により開度が可変の第１制御弁、前
記圧縮機からの高圧冷媒ガスを該圧縮機の低圧吸入側に
流入させる第２バイパス通路および該第２バイパス通路
中に配設され電気信号により開度が可変の第２の制御弁
を備え、前記潤滑油の油温を、その時の圧縮機の運転状
態に対応した適正な値に維持する様に、前記各センサー
から得られる検出出力に基づいた電気信号により、前記
第１もしくは第２の制御弁の開度を選択的に制御するこ
とを特徴とするものである。
数、圧縮機冷媒の吸入圧力、同じく吐出圧力および潤滑
油の油温をそれぞれ検出するセンサーを備えると共に、
前記凝縮器からの高圧冷媒液を前記圧縮機の低圧吸入側
に流入させる第１バイパス通路、該該１バイパス通路中
に配設され電気信号により開度が可変の第１制御弁、前
記圧縮機からの高圧冷媒ガスを該圧縮機の低圧吸入側に
流入させる第２バイパス通路および該第２バイパス通路
中に配設され電気信号により開度が可変の第２の制御弁
を備え、前記潤滑油の油温を、その時の圧縮機の運転状
態に対応した適正な値に維持する様に、前記各センサー
から得られる検出出力に基づいた電気信号により、前記
第１もしくは第２の制御弁の開度を選択的に制御するこ
とを特徴とするものである。
さらに、請求項１ないし３のいずれかに従属する請求
項４に係る発明では、前記圧縮機の回転数、圧縮機冷媒
の吸入圧力、同じく吐出圧力および潤滑油の油温をそれ
ぞれ検出する各センサーから得られる検出出力に基づい
て、圧縮機の軸受荷重および潤滑油の粘度を演算し、こ
れらの因子と圧縮機の回転数とから、圧縮機の軸受定数
の値を算出し、この算出された軸受定数の値とすべり軸
受の摩擦係数との関係より、該軸受定数の値を前記すべ
り軸受に特有の設定最適値に対して所定の許容範囲内に
収める様に、前記膨張弁の開度あるいは第１もしくは第
２制御弁の開度を選択的に制御することを特徴とするも
のである。
項４に係る発明では、前記圧縮機の回転数、圧縮機冷媒
の吸入圧力、同じく吐出圧力および潤滑油の油温をそれ
ぞれ検出する各センサーから得られる検出出力に基づい
て、圧縮機の軸受荷重および潤滑油の粘度を演算し、こ
れらの因子と圧縮機の回転数とから、圧縮機の軸受定数
の値を算出し、この算出された軸受定数の値とすべり軸
受の摩擦係数との関係より、該軸受定数の値を前記すべ
り軸受に特有の設定最適値に対して所定の許容範囲内に
収める様に、前記膨張弁の開度あるいは第１もしくは第
２制御弁の開度を選択的に制御することを特徴とするも
のである。
［作用］ 軸受の損失Ｗは摩擦系数μと荷重Ｆの積で表される。
従って、摩擦係数μが小さい程、損失Ｗは小さい。すべ
り軸受の摩擦係数μは、第２図の如く、軸受定数Ｊ（＝
油の粘度η×回転数N/軸受平均圧力ｐ）と密接な関係に
ある。その関係式は、次式で示される。
従って、摩擦係数μが小さい程、損失Ｗは小さい。すべ
り軸受の摩擦係数μは、第２図の如く、軸受定数Ｊ（＝
油の粘度η×回転数N/軸受平均圧力ｐ）と密接な関係に
ある。その関係式は、次式で示される。
μ＝ｆ（η,N,p） （１） ここで、軸受の径をＤ、軸受の長さをＬとすると ｐ＝F/（Ｄ×Ｌ） （１′） である。従って、軸受の寸法が一次的に決まっており、
給油粘度ηが一定であれば、回転数Ｎと荷重Ｆの比で軸
受の損失Ｗが決まる。
給油粘度ηが一定であれば、回転数Ｎと荷重Ｆの比で軸
受の損失Ｗが決まる。
すなわち、インバータ駆動により回転数制御されるす
べり軸受をもった圧縮機の回転数Ｎの増加は、摩擦係数
μの増加となり、軸受損失Ｗも増加する。しかし、油粘
度η（潤滑油の粘度）を変えることにより摩擦係数μを
変えることが可能である。冷凍装置の圧縮機の潤滑油粘
度は、吐出ガス圧力が一定のとき、吸入ガスの湿り状態
を変えることにより油温Toil（潤滑油の温度）を変えれ
ば、変えることができる。油温が低下すると潤滑油粘度
も低下する（第３図参照）。これは潤滑油中に冷媒ガス
が溶解し易くなり潤滑油が希釈され、冷媒濃度に近ずく
ためである。すなわち、油温を下げることで潤滑油粘度
を低下させることにより、摩擦係数μを低減させ、軸受
損失Ｗの増加を防止することができる。
べり軸受をもった圧縮機の回転数Ｎの増加は、摩擦係数
μの増加となり、軸受損失Ｗも増加する。しかし、油粘
度η（潤滑油の粘度）を変えることにより摩擦係数μを
変えることが可能である。冷凍装置の圧縮機の潤滑油粘
度は、吐出ガス圧力が一定のとき、吸入ガスの湿り状態
を変えることにより油温Toil（潤滑油の温度）を変えれ
ば、変えることができる。油温が低下すると潤滑油粘度
も低下する（第３図参照）。これは潤滑油中に冷媒ガス
が溶解し易くなり潤滑油が希釈され、冷媒濃度に近ずく
ためである。すなわち、油温を下げることで潤滑油粘度
を低下させることにより、摩擦係数μを低減させ、軸受
損失Ｗの増加を防止することができる。
一方、圧縮機の回転数が低く且つ軸受荷重が高い（吐
出圧力が高い）場合は、軸受定数が第２図に示す（ηN/
p）ｃの値より低くなり、軸受と軸が接触して焼き付
き、固渋が起こる場合がある、このときは、潤滑油粘度
を高くすることで軸受定数を増大させて摩擦係数μを低
減し、焼付、固渋の発生を防止することができる。
出圧力が高い）場合は、軸受定数が第２図に示す（ηN/
p）ｃの値より低くなり、軸受と軸が接触して焼き付
き、固渋が起こる場合がある、このときは、潤滑油粘度
を高くすることで軸受定数を増大させて摩擦係数μを低
減し、焼付、固渋の発生を防止することができる。
［実 施 例］ 本発明の一実施例に係る冷凍サイクルの構成および関
連機器を第１図に示す。第１図において１は圧縮機の回
転数を可変にする電源（インバータ）、２はインバータ
１の駆動により回転数制御されるすべり軸受をもった圧
縮機、３は凝縮器、４は蒸発器、５は電気的に駆動され
て可変開度をとる膨張弁、６は圧縮機の吐出ガス管、７
は圧縮機の吸入ガス管、８は圧縮機の回転数Ｎを検知す
るセンサー、11は吸入圧力のセンサー、10は吐出圧力の
センサー、９は圧縮機の底部の油の温度Toilを検知する
センサー、12は後述の如く各々のセンサーの出力を変
換、演算する処理演算部、13は膨張弁５を駆動する制御
部である。
連機器を第１図に示す。第１図において１は圧縮機の回
転数を可変にする電源（インバータ）、２はインバータ
１の駆動により回転数制御されるすべり軸受をもった圧
縮機、３は凝縮器、４は蒸発器、５は電気的に駆動され
て可変開度をとる膨張弁、６は圧縮機の吐出ガス管、７
は圧縮機の吸入ガス管、８は圧縮機の回転数Ｎを検知す
るセンサー、11は吸入圧力のセンサー、10は吐出圧力の
センサー、９は圧縮機の底部の油の温度Toilを検知する
センサー、12は後述の如く各々のセンサーの出力を変
換、演算する処理演算部、13は膨張弁５を駆動する制御
部である。
第１図の冷凍サイクルにおいて、圧縮機２から吐出さ
れた冷媒は吐出ガス管６、凝縮器３、膨張弁５、蒸発器
４、吸入ガス管７の順に一巡する。
れた冷媒は吐出ガス管６、凝縮器３、膨張弁５、蒸発器
４、吸入ガス管７の順に一巡する。
圧縮機２の軸受構造は、すべり軸受構造を用いてお
り、すべり軸受の軸受特性は、既に機械工学便覧（改定
第５版、第７編第５章７−89）等で公知となっている。
これを第２図に示す。
り、すべり軸受の軸受特性は、既に機械工学便覧（改定
第５版、第７編第５章７−89）等で公知となっている。
これを第２図に示す。
第２図は、横軸に軸受定数ＪであるηN/p、縦軸に摩
擦係数μを示している。摩擦係数μが小さい程軸受損失
Ｗは少ない。同図中のRMSは理論上の流体摩擦曲線であ
るが、実際の軸受では軸受定数Ｊが或るクリティカルな
値（ηN/p）ｃ以下になると、一般に油膜厚さが軸受表
面あらさを下まわって油膜切れをおこし、境界摩擦領域
に入り込むため、MAの様に摩擦係数μが急カーブで増大
し軸受の摩耗・固渋などを生ずる。そこで、これを回避
するため、Ｍ点付近よりも若干大きい軸受定数値で運転
される必要があり、Ｍ点付近の軸受定数Ｊにて最小の摩
擦係数μminとなる。
擦係数μを示している。摩擦係数μが小さい程軸受損失
Ｗは少ない。同図中のRMSは理論上の流体摩擦曲線であ
るが、実際の軸受では軸受定数Ｊが或るクリティカルな
値（ηN/p）ｃ以下になると、一般に油膜厚さが軸受表
面あらさを下まわって油膜切れをおこし、境界摩擦領域
に入り込むため、MAの様に摩擦係数μが急カーブで増大
し軸受の摩耗・固渋などを生ずる。そこで、これを回避
するため、Ｍ点付近よりも若干大きい軸受定数値で運転
される必要があり、Ｍ点付近の軸受定数Ｊにて最小の摩
擦係数μminとなる。
回転数制御される圧縮機の運転中の軸受定数Ｊは、そ
の因子の時々刻々の変化に因り時々刻々変化するので、
摩擦係数μも時々刻々変化している。そこで、最適な運
転となる軸受定数Ｊの値すなわち、軸受定数Ｊの最適値
SJとして、前記クリティカルな値（ηN/p）ｃを若干上
まわる値に設定しておき、時々刻々変化する軸受定数Ｊ
が前記設定最適値SJに近い値となるように運転すれば、
その結果として軸受損失Ｗは最小となる。
の因子の時々刻々の変化に因り時々刻々変化するので、
摩擦係数μも時々刻々変化している。そこで、最適な運
転となる軸受定数Ｊの値すなわち、軸受定数Ｊの最適値
SJとして、前記クリティカルな値（ηN/p）ｃを若干上
まわる値に設定しておき、時々刻々変化する軸受定数Ｊ
が前記設定最適値SJに近い値となるように運転すれば、
その結果として軸受損失Ｗは最小となる。
そこで、運転中の軸受定数Ｊの因子η,N,pの値を以下
の方法で求め、これらから軸受定数Ｊを算出する。
の方法で求め、これらから軸受定数Ｊを算出する。
油の粘度ηは、吐出ガスの圧力Pdと圧縮機の底部の油
の温度Toilより、第３図に示す冷凍機油の粘度曲線から
演算できる。回転数Ｎは圧縮機２へ供給される電源の電
流波形等のセンサーから求められる。軸受荷重Ｆはセン
サー９、10により検出された吸入ガスの圧力Ps、吐出ガ
スの圧力Pdと圧縮機２の行程容積Vthから、次式の関係
により理論的に求められる。
の温度Toilより、第３図に示す冷凍機油の粘度曲線から
演算できる。回転数Ｎは圧縮機２へ供給される電源の電
流波形等のセンサーから求められる。軸受荷重Ｆはセン
サー９、10により検出された吸入ガスの圧力Ps、吐出ガ
スの圧力Pdと圧縮機２の行程容積Vthから、次式の関係
により理論的に求められる。
Ｆ＝ｆ（Vth,Ps,Pd,κ） （２） ここで κ＝ガス定数 このＦの値から前記（１′）式により軸受平均圧力ｐ
を算出する。これらη,N,pの値から軸受定数Ｊは前記
（１）式により算出し得る。
を算出する。これらη,N,pの値から軸受定数Ｊは前記
（１）式により算出し得る。
こうして算出した軸受定数Ｊとその最適設定値SJとを
比較して第４図に示す制御を行う。
比較して第４図に示す制御を行う。
第４図は、その運転制御の流れを示す。この運転制御
は処理演算部12および制御部13により行われる。インバ
ータで駆動される冷凍サイクルは、回転数Ｎと吸入、吐
出圧力Ps,Pdは、室内、室外の温度、要求冷房、暖房の
能力により、時間と共に変化する。今、冷凍サイクルの
必要な風量から、膨張弁５が任意開度で開き、圧縮機が
運転されている時、各々のセンサーからの入力N,Ps,Pd,
Toilの値から前述の様にして軸受定数Ｊを算出する。そ
して、軸受定数の設定最適値SJと軸受定数Ｊとの差を許
容値εと比較し、|SJ−J|＜εでないときは、SJ＜Ｊな
らば膨張弁５をより一層開く方向に開度を制御して潤滑
油の油温を下げる様にし、SJ＞Ｊならば膨張弁５をより
一層閉じる方向に開度を制御して潤滑油の油温を上げる
様にする。
は処理演算部12および制御部13により行われる。インバ
ータで駆動される冷凍サイクルは、回転数Ｎと吸入、吐
出圧力Ps,Pdは、室内、室外の温度、要求冷房、暖房の
能力により、時間と共に変化する。今、冷凍サイクルの
必要な風量から、膨張弁５が任意開度で開き、圧縮機が
運転されている時、各々のセンサーからの入力N,Ps,Pd,
Toilの値から前述の様にして軸受定数Ｊを算出する。そ
して、軸受定数の設定最適値SJと軸受定数Ｊとの差を許
容値εと比較し、|SJ−J|＜εでないときは、SJ＜Ｊな
らば膨張弁５をより一層開く方向に開度を制御して潤滑
油の油温を下げる様にし、SJ＞Ｊならば膨張弁５をより
一層閉じる方向に開度を制御して潤滑油の油温を上げる
様にする。
以上のような膨張弁５の開度制御を行なって吸入ガス
の湿り度合もしくは過熱度合を変えて、潤滑油の油温を
その時の圧縮機の運転状態に対応した適正な値に変える
ことにより、油の粘度η、ひいては軸受定数Ｊを変え、
再度各々のセンサーの出力より軸受定数Ｊを計算して上
記の判定をする。以上のことを|SJ−J|＜εとなるまで
実行する。
の湿り度合もしくは過熱度合を変えて、潤滑油の油温を
その時の圧縮機の運転状態に対応した適正な値に変える
ことにより、油の粘度η、ひいては軸受定数Ｊを変え、
再度各々のセンサーの出力より軸受定数Ｊを計算して上
記の判定をする。以上のことを|SJ−J|＜εとなるまで
実行する。
第３図から明らかなように、油温に依って粘度ηは大
きく変化する。例えば、吐出ガス圧力Pdが3MPaのとき、
第３図に示すように、油の温度Toilが80℃と120℃とで
は、粘度が約2.5倍異なる。従って、上述した運転制御
方法により油温、ひいては油の粘度ηを制御して軸受定
数Ｊを|SJ−J|＜εとなる様に制御し、これにより摩擦
係数μも制御され、以て、軸受損失（＝μ×Ｆ）を所定
値以内に低減することができる。
きく変化する。例えば、吐出ガス圧力Pdが3MPaのとき、
第３図に示すように、油の温度Toilが80℃と120℃とで
は、粘度が約2.5倍異なる。従って、上述した運転制御
方法により油温、ひいては油の粘度ηを制御して軸受定
数Ｊを|SJ−J|＜εとなる様に制御し、これにより摩擦
係数μも制御され、以て、軸受損失（＝μ×Ｆ）を所定
値以内に低減することができる。
回転数Ｎが小さく、|SJ−J|＜εで、更に回転数Ｎを
小さくしたい場合は、油の粘度ηを大きくする制御をす
ることで、更に回転数Ｎを小さくして運転することもで
きる。
小さくしたい場合は、油の粘度ηを大きくする制御をす
ることで、更に回転数Ｎを小さくして運転することもで
きる。
しかし、もし、回転数Ｎが小さく且つ荷重Ｐが大きい
場合膨張弁５を閉じてもＪ＜SJならば、このときは、冷
凍サイクルの性能に支障を及ぼさないかぎり、回転数の
増加、吐出圧力の低減の制御をするか、又は、軸受の信
頼性の保証が確保されない運転状態となるのを防ぐ爲
に、上記の状態が検知されたときに圧縮機の運転を断続
運転モードにしても良い。
場合膨張弁５を閉じてもＪ＜SJならば、このときは、冷
凍サイクルの性能に支障を及ぼさないかぎり、回転数の
増加、吐出圧力の低減の制御をするか、又は、軸受の信
頼性の保証が確保されない運転状態となるのを防ぐ爲
に、上記の状態が検知されたときに圧縮機の運転を断続
運転モードにしても良い。
第１図においては、圧縮機の潤滑油の粘度を膨脹弁５
の開度により制御する実施例を示したが、冷凍サイクル
の性能に著しく影響を及ぼす場合は他の実施例として第
５図、第７図の構成も可能である。
の開度により制御する実施例を示したが、冷凍サイクル
の性能に著しく影響を及ぼす場合は他の実施例として第
５図、第７図の構成も可能である。
第５図には、圧縮機の高圧側（凝縮器の出口側）から
圧縮機の低圧側に、開度制御される弁（CV制御弁）14を
介し液冷媒を流入させる様に構成した実施例を示した。
液冷媒をこの様に流入させることは主に圧縮機の潤滑油
の粘度ηを小さくする効果がある。第６図は、第５図の
実施例の運転制御の流れを示す。第７図は、第５図の実
施例に更に追加機能を設けたもので、圧縮機の高圧側か
ら圧縮機の低圧側に、開度制御される弁（HV制御弁）15
を介しガス冷媒を流入させることもできる様に構成した
実施例を示した。この様にガス冷媒を流入させることは
主に圧縮機の潤滑油の粘度ηを大きくする効果がある。
第８図は、第７図の実施例の運転制御の流れを示す。上
記の第５図、第６図に示した実施例、又は第７図、第８
図に示した実施例は、いずれも、|SJ−J|＜εの判定に
より、高圧側の冷媒液、または高圧側の冷媒ガスを、圧
縮機の低圧側に制御弁（CV,HV）14,15を介して流入さ
せ、圧縮機を湿り運転または過熱運転して圧縮機の潤滑
油の粘度ηを制御するものである。
圧縮機の低圧側に、開度制御される弁（CV制御弁）14を
介し液冷媒を流入させる様に構成した実施例を示した。
液冷媒をこの様に流入させることは主に圧縮機の潤滑油
の粘度ηを小さくする効果がある。第６図は、第５図の
実施例の運転制御の流れを示す。第７図は、第５図の実
施例に更に追加機能を設けたもので、圧縮機の高圧側か
ら圧縮機の低圧側に、開度制御される弁（HV制御弁）15
を介しガス冷媒を流入させることもできる様に構成した
実施例を示した。この様にガス冷媒を流入させることは
主に圧縮機の潤滑油の粘度ηを大きくする効果がある。
第８図は、第７図の実施例の運転制御の流れを示す。上
記の第５図、第６図に示した実施例、又は第７図、第８
図に示した実施例は、いずれも、|SJ−J|＜εの判定に
より、高圧側の冷媒液、または高圧側の冷媒ガスを、圧
縮機の低圧側に制御弁（CV,HV）14,15を介して流入さ
せ、圧縮機を湿り運転または過熱運転して圧縮機の潤滑
油の粘度ηを制御するものである。
尚、以上の実施例において、軸受荷重Ｆの算出に用い
るPs,Pdは圧力センサーを用いて検出したが、吐出ガス
の飽和温度より求めても良い。また、圧縮機２の電動機
へ供給される電源の入力から、電動機の効率を考慮し
て、軸受荷重Ｆを求めても良い。
るPs,Pdは圧力センサーを用いて検出したが、吐出ガス
の飽和温度より求めても良い。また、圧縮機２の電動機
へ供給される電源の入力から、電動機の効率を考慮し
て、軸受荷重Ｆを求めても良い。
以上説明したように、本発明によれば、圧縮機の軸受
の性能特性を表わす軸受定数の値を適切に制御すること
により、軸受損失の少ない、かつ、焼付・固渋を生じな
い信頼性の確保された運転ができる。
の性能特性を表わす軸受定数の値を適切に制御すること
により、軸受損失の少ない、かつ、焼付・固渋を生じな
い信頼性の確保された運転ができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は、すべり
軸受の摩擦特性曲線を示す図、第３図は潤滑油の粘度曲
線を示す図、第４図は第１図の実施例の運転制御の流れ
を示す図、第５図は本発明の他の一実施例の構成図、第
６図は第５図の実施例の運転制御の流れを示す図、第７
図は本発明の更に他の一実施例の構成図、第８図は第７
図の実施例の運転制御の流れを示す図である。 符号の説明 １……インバータ、２……圧縮機 ３……凝縮器、４……蒸発器 ５……膨張弁、６……吐出ガス管 ７……吸入ガス管、８……回転数検知センサー ９……油温度センサ、10……吐出ガス圧力センサー 11……吸入ガス圧力センサ 12……処理演算部、13……制御部 14……CV制御弁、15……HV制御弁
軸受の摩擦特性曲線を示す図、第３図は潤滑油の粘度曲
線を示す図、第４図は第１図の実施例の運転制御の流れ
を示す図、第５図は本発明の他の一実施例の構成図、第
６図は第５図の実施例の運転制御の流れを示す図、第７
図は本発明の更に他の一実施例の構成図、第８図は第７
図の実施例の運転制御の流れを示す図である。 符号の説明 １……インバータ、２……圧縮機 ３……凝縮器、４……蒸発器 ５……膨張弁、６……吐出ガス管 ７……吸入ガス管、８……回転数検知センサー ９……油温度センサ、10……吐出ガス圧力センサー 11……吸入ガス圧力センサ 12……処理演算部、13……制御部 14……CV制御弁、15……HV制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椎林 正夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 内川 直志 静岡県清水市村松390番地 株式会社日 立製作所清水工場内 (56)参考文献 特開 昭62−108947（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−203849（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−10061（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F25B 1/00
Claims (4)
- 【請求項１】回転数制御されるすべり軸受をもった圧縮
機、凝縮器、電気信号により開度が可変の膨張弁および
蒸発器を順次配管接続してなる冷凍サイクル装置の圧縮
機運転制御装置において、 前記圧縮機の回転数、圧縮機冷媒の吸入圧力、同じく吐
出圧力および潤滑油の油温をそれぞれ検出するセンサー
を備え、前記潤滑油の油温を、その時の圧縮機の運転状
態に対応した適正な値に維持する様に、前記各センサー
から得られる検出出力に基づいた電気信号により、前記
膨張弁の開度を制御することを特徴とする冷凍サイクル
装置の圧縮機運転制御装置。 - 【請求項２】回転数制御されるすべり軸受をもった圧縮
機、凝縮器、電気信号により開度が可変の膨張弁および
蒸発器を順次配管接続してなる冷凍サイクル装置の圧縮
機運転制御装置において、 前記圧縮機の回転数、圧縮機冷媒の吸入圧力、同じく吐
出圧力および潤滑油の油温をそれぞれ検出するセンサー
を備えると共に、前記凝縮器からの高圧冷媒液を前記圧
縮機の低圧吸入側に流入させるバイパス通路および該バ
イパス通路中に配設され電気信号により開度が可変の制
御弁を備え、前記潤滑油の油温を、その時の圧縮機の運
転状態に対応した適正な値に維持する様に、前記各セン
サーから得られる検出出力に基づいた電気信号により、
前記制御弁の開度を制御することを特徴とする冷凍サイ
クル装置の圧縮機運転制御装置。 - 【請求項３】回転数制御されるすべり軸受をもった圧縮
機、凝縮器、電気信号により開度が可変の膨張弁および
蒸発器を順次配管接続してなる冷凍サイクル装置の圧縮
機運転制御装置において、 前記圧縮機の回転数、圧縮機冷媒の吸入圧力、同じく吐
出圧力および潤滑油の油温をそれぞれ検出するセンサー
を備えると共に、前記凝縮器からの高圧冷媒液を前記圧
縮機の低圧吸入側に流入させる第１バイパス通路、該該
１バイパス通路中に配設され電気信号により開度が可変
の第１制御弁、前記圧縮機からの高圧冷媒ガスを該圧縮
機の低圧吸入側に流入させる第２バイパス通路および該
第２バイパス通路中に配設され電気信号により開度が可
変の第２の制御弁を備え、前記潤滑油の油温を、その時
の圧縮機の運転状態に対応した適正な値に維持する様
に、前記各センサーから得られる検出出力に基づいた電
気信号により、前記第１もしくは第２の制御弁の開度を
選択的に制御することを特徴とする冷凍サイクル装置の
圧縮機運転制御装置。 - 【請求項４】前記圧縮機の回転数、圧縮機冷媒の吸入圧
力、同じく吐出圧力および潤滑油の油温をそれぞれ検出
する各センサーから得られる検出出力に基づいて、圧縮
機の軸受荷重および潤滑油の粘度を演算し、これらの因
子と圧縮機の回転数とから、圧縮機の軸受定数の値を算
出し、この算出された軸受定数の値とすべり軸受の摩擦
係数との関係より、該軸受定数の値を前記すべり軸受に
特有の設定最適値に対して所定の許容範囲内に収める様
に、前記膨張弁の開度あるいは第１もしくは第２制御弁
の開度を選択的に制御することを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載の冷凍サイクル装置の圧縮機運
転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051235A JP2991453B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 冷凍サイクル装置の圧縮機運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051235A JP2991453B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 冷凍サイクル装置の圧縮機運転制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255851A JPH03255851A (ja) | 1991-11-14 |
| JP2991453B2 true JP2991453B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=12881287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051235A Expired - Fee Related JP2991453B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 冷凍サイクル装置の圧縮機運転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2991453B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI453347B (zh) * | 2011-12-21 | 2014-09-21 | 私立中原大學 | 保持面軸承潤滑油黏度係數於設計狀態之潤滑控制系統 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07139857A (ja) * | 1993-11-12 | 1995-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機 |
| JP5798830B2 (ja) * | 2011-07-29 | 2015-10-21 | 三菱重工業株式会社 | 超臨界サイクルヒートポンプ |
| JP6508066B2 (ja) * | 2016-01-07 | 2019-05-08 | 株式会社デンソー | 給湯装置 |
| CN115993014B (zh) * | 2023-03-23 | 2023-05-23 | 北京中科富海低温科技有限公司 | 一种氦制冷机的控制系统和控制方法 |
| CN116105411B (zh) * | 2023-04-04 | 2023-07-18 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 压缩机控制方法、装置、空调器及存储介质 |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2051235A patent/JP2991453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI453347B (zh) * | 2011-12-21 | 2014-09-21 | 私立中原大學 | 保持面軸承潤滑油黏度係數於設計狀態之潤滑控制系統 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03255851A (ja) | 1991-11-14 |
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