JPH0216074Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷凍装置、詳しくは容量制御可能な圧
縮機を備え、該圧縮機を負荷の変動により切換わ
る複数のセツト値をもつサーモにより複数ステツ
プにわたり容量制御し、目標セツト値の到達で前
記圧縮機を停止するごとくした冷凍装置に関す
る。

従来此種冷凍装置は、負荷の変化によりサーモ
を作動させて、常時圧縮機を負荷に見合う容量で
運転すべくしている。

そのため、始動運転時においても、始動後、負
荷を所望の設定値迄減少させる途中において、負
荷の減少によりサーモが作動して圧縮機の容量が
小さく制御されてしまい、負荷を所望の前記設定
値迄減少させるに要する時間、所謂ウオーミング
アツプ時間が長くなる問題があつた。

しかして、本考案は以上の問題を解決すべく考
案したもので、目的とする所は、始動運転時負荷
が目標セツト値の最も近いセツト値に到達する迄
圧縮機を全負荷運転できウオーミングアツプ時間
を短縮でき、それでいて、定常運転時圧縮機を負
荷に応じて容量制御できる冷凍装置を提供する点
にある。

即ち、本考案は容量制御可能な圧縮機を備え、
該圧縮機を、負荷の変動により切換わる複数のセ
ツト値をもつサーモにより複数ステツプにわたり
容量制御し、目標セツト値の到達で前記圧縮機を
停止するごとくした冷凍装置であつて、前記サー
モに前記圧縮機の容量制御器を接続する一方、運
転スイツチに連動して励磁され、運転開始後負荷
が前記サーモにおける目標セツト値に最も近いセ
ツト値に最初に到達したとき消磁され、その状態
を保持するキープ回路を設け、該キープ回路の制
御接点を前記サーモと容量制御器との間に介装
し、運転開始後負荷が前記サーモにおける目標セ
ツト値に最も近いセツト値に最初に到達するまで
の間のみ前記制御接点を開状態に保持して前記容
量制御器を不作動となし、運転始動時の立上がり
時間を短縮すべくしたことを特徴とするものであ
る。

以下本考案冷凍装置の実施例を図面に基いて説
明する。

第１図に示したものは、二つの独立した冷媒回
路１，２をもつたヒートポンプ式冷凍装置であつ
て、各冷媒回路１，２には、それぞれ圧縮機１
０，２０、四路切換弁１１，２１、熱源側熱交換
器１２，２２、暖房用膨張弁１３，２３、該膨張
弁１３，２３を側路するバイパス回路１４，２４
に介装した逆止弁１５，２５、冷房用膨張弁１
６，２６、該膨張弁１６，２６を側路するバイパ
ス回路１７，２７に介装した逆止弁１８，２８を
具備すると共に、一つのケーシングに各熱交換チ
ユーブ（図示せず）をともに内装すべくした水用
の利用側熱交換器３を具備させ、これら機器をそ
れぞれ冷媒配管１９，２９により連結している。
尚、３０，３１は利用側熱交換器３の入口管、出
口管である。

前記圧縮機１０，２０は容量制御器４，５の作
動により容量制御可能にしたもので、例えば、６
気筒の往復動式圧縮機を用い、圧縮機ケーシング
内の低圧吸入ガス通路を２分割して３気筒づつ吸
入可能となし、一方の３気筒側の吸入通路を開閉
可能となして100％および50％の運転を可能とな
すものである。

なお前記圧縮機の容量制御方式は極数変換形モ
ータを用いるもの、高低圧バイパス方式のものな
どいずれであつてもよいものである。

そして、前記圧縮機１０，２０を駆動する駆動
モータM₁，M₂及び前記容量制御器４，５の電磁
コイルは、第２図の電気回路に示すごとく負荷の
変動により切換わるサーモ６に接続するのであ
る。

前記サーモ６は、負荷を検出する感温部４０と
４つの温度スイツチ４１，４２，４３，４４とを
備え、感温部４０は前記利用側熱交換器３の出口
管３１に添設する一方、温度スイツチ４１，４２
は定常端子と高温側端子４５，４６とを、持ち、
該定常端子と高温側端子４５，４６とを例えば冷
房時、前記感温部４０の感温温度の低下により12
℃，13℃において非導通状態に切換え、感温温度
の上昇により14℃，15℃において導通状態に切換
えるようにしている。

また、温度スイツチ４３，４４は定常端子と低
温側端子４７，４８とを持ち、該定常端子と低温
側端子４７，４８とを、前記感温部４０の感温温
度の低下により14℃，15℃において導通状態に切
換え、感温温度の上昇により16℃，17℃において
非導通状態に切換えるようにしている。

しかして、前記サーモ６における各温度スイツ
チ４１…４４の定常端子を一方の電源線路l₁に接
続すると共に、温度スイツチ４１の高温側端子４
５と他方の電源線路l₂との間に冷暖切換接点４９
を介して、前記圧縮機１０，２０のモータM₁，
M₂の並列回路を接続すると共に、該並列回路の
モータM₁，M₂と直列に、切換リレー５０の冷房
時閉じる接点５１、暖房時閉じる接点５２を接続
し、かつ、モータM₁，M₂と接点５１，５２との
接続線間を常開接点５３を介して連通させてい
る。また、温度スイツチ４２の高温側端子４６、
温度スイツチ４３，４４の低温側端子４７，４８
と他方の電源線路l₂との間に、前記冷暖房切換接
点４９を介して前記常開接点５３のリレー５４、
前記容量制御器５，４を接続するのである。尚、
前記リレー５４は５秒の遅延リレーである。

そして、前記サーモ６と前記容量制御器５，４
との間に制御接点７，７を接続している。該制御
接点７，７は後記するキープ回路８により開閉作
動するものであつて、運転開始後負荷が最初に温
度スイツチ４２の設定値に到達するまでの間の
み、前記キープ回路８により前記制御接点７，７
は開状態に保持されるのである。

前記キープ回路８は、第２図のごとくキープリ
レーを用いるのであつて、接点保持器Ｋと電磁ク
ラツチＣとを備え、接点保持器Ｋのコイルとクラ
ツチＣのコイルとの並列回路を電源線路l₁，l₂に
接続し、前記並列回路における接点保持器Ｋのコ
イルには運転スイツチ６１により運転開始ととも
に閉じるリレー５５の常開接点５６と、運転を開
始して一定時間、例えば５秒間後に開く遅延リレ
ー５７の常閉接点５８とを直列に接続する一方、
クラツチＣのコイルには前記温度スイツチ４２の
作動により閉じる作動リレー５９の常閉接点６０
を直列に接続するのである。そして、前記作動リ
レー５９を前記リレー５４と並列に接続するので
ある。

また、６２は冷暖切換スイツチ、６７は停止ス
イツチで、電源線路l₁，l₂間に停止スイツチ６７
に運転スイツチ６１、リレー５５の自己保持接点
６３の並列回路と前記リレー５５，５７の並列回
路との直列回路、及び冷暖切換スイツチ６２と前
記リレー４９，５０の並列回路との直列回路をそ
れぞれ接続し、これら直列回路の一方の電源線路
l₁における接続位置間にリレー５５の常開接点６
４を接続している。

尚、６５は熱源側熱交換器１２，２２のフア
ン、６６は該フアン６５のモータである。

しかして以上の構成において、冷房の始動運
転、詳しくは、入口管３０から利用側熱交換器３
に16.5℃の被冷却水を供給して、出口管３１から
流出させる冷却水の水温を、目標セツト値12℃迄
冷却すべく成す冷房の始動運転を行なう場合につ
いて説明する。

因みに、運転開始時出口管３１から流出する冷
却水温も第３図のごとく16.5℃で、サーモ６の各
スイツチ４１…における高温側切換温度より高い
ため、各スイツチ４１…はいずれも高温側に切換
つている。

まず、運転スイツチ６１を投入すると、リレー
５５の接点５６がオンすると共に作動リレー５９
の接点６０がオフして、前記キープ回路８におけ
る接点保持器Ｋが作動し、制御接点７，７は開状
態に切換えられる。斯くて容量制御器４，５が強
制的に消磁されて不作動となり、圧縮機１０，２
０は100％容量運転のみ行なえる状態となる。

そして、前記圧縮機１０，２０のモータM₁，
M₂には、サーモ６の温度スイツチ４１，４２を
介して通電され駆動されるため、圧縮機１０，２
０はともに100％容量で始動運転される。斯くて
利用側熱交換器３において被冷却水は強力に冷却
され、出口管３１から流出する冷却水の水温が、
第３図実線の特性線のごとく16.5℃から急速に低
下され始める。

尚、運転を開始して５秒経過後、遅延リレー５
７の接点５８がオフするが、キープ回路８の接続
保持器Ｋにより各制御接点７，７は開状態に保持
される。

そして、利用側熱交換器３の出口管３１から流
出する冷却水の水温が15℃迄低下してサーモ６の
スイツチ４４が低温側に切換動作しても、容量制
御器４の制御接点７はキープ回路８により強制的
に開状態に保持され、容量制御器４を不作動状態
に保持するため、圧縮機１０は圧縮機２０ととも
に100％容量のまゝ運転される。そのため、出口
管３１から流出する冷却水の水温は、15℃より低
下しても第３図実線のごとくそのまゝ急速に低下
される。

また、冷却水の水温が14℃迄低下してサーモ６
のスイツチ４３が低温側に切換動作しても、容量
制御器５の制御接点７はキープ回路８により強制
的に開状態に保持され、容量制御器５を不作動状
態に保持するため、圧縮機２０は圧縮機１０とと
もに100％容量のまゝ運転される。そのため、冷
却水の水温は14℃より低下しても第３図実線のご
とくそのまゝ急速に低下される。

しかして、冷却水の水温が、運転開始後最初に
目標セツト値に最も近いセツト値13℃迄到達し
て、スイツチ４２が作動すると、リレー５４，５
９が消磁されて、接点５３がオフしてモータM₂
が電源から切離される。そして、リレー５９の接
点６０がオンしキープ回路８のクラツチＣが作動
して前記制御接点７，７がオンし、はじめて容量
制御器４，５が作動可能の状態となる。

斯くて、圧縮機２０は停止され、圧縮機１０は
容量制御器４により50％容量運転に切換えられ
て、両圧縮機１０，２０全体として25％容量の運
転状態となり、冷却水の水温低下がゆるやかにな
る。

以上のごとく運転開始後、冷却水温が最初に
16.5℃から目標セツト値に最も近いセツト値の13
℃に低下する迄の間のみ両圧縮機１０，２０をと
もに100％容量で運転するので、冷却水温は第３
図実線のごとく運転開始後短時間例えば12分間で
目標セツト値に最も近いセツト値まで低下させら
れるのである。因みに、前記容量制御器４，５
を、始動運転時においてもスイツチ４４，４３の
低温側への切換動作により励磁されるようにした
場合、両圧縮機１０，２０全体の容量は、定常運
転時と同様冷却水温が16.5℃から15℃迄において
は100％、また15℃から14℃迄においては75％、
さらに14℃から13℃迄においては50％となり、そ
の結果、冷却水温は、第３図点線のごとく緩やか
に低下し、目標セツト値に最も近いセツト値迄長
時間例えば20分かかるのである。尚、本実施例に
おいては、冷房時温度スイツチ４２の作動により
容量制御器４，５を作動せしめるようにしたが、
これは温度スイツチ４１により行つてもよいこと
はいうまでもない。

また、以上の説明は、冷房の始動運転の場合で
あるが、暖房の始動運転の場合においても、前記
サーモ６における各スイツチ４１…のセツト値
を、暖房用に変換して、冷房の場合と同様に、迅
速に目標セツト値に到達させられるのである。す
なわち、暖房運転の場合には前記冷暖房切換スイ
ツチ６２の切換えにより、冷暖房切換接点４９を
切換え、圧縮機１０，２０駆動用のモータM₁，
M₂、容量制御器４，５、リレー５４，５９を冷
房時とは逆になるようにサーモ６の各温度スイツ
チ４１…の端子４５…に接続せしめるのである。
こうすれば暖房運転時、運転立上り時迅速に水温
を上昇せしめることができるのである。

又、前記キープ回路８はキープリレーを用いた
が、各種のリレーを組合わせるごとくしてもよ
い。

又、以上の説明は、圧縮機の使用台数が２台の
場合であるが、１台または、３台以上でもよく、
要するに容量制御可能な圧縮機を備えた各種の冷
凍装置に適用できる。

又、以上の説明は、ヒートポンプ式の場合であ
るが、冷房専用の冷凍装置にも適用できる。

以上のごとく本考案は、圧縮機の容量制御器に
制御接点を接続し、該接点を作動せしめるキープ
回路を、運転開始後負荷がサーモにおける目標セ
ツト値に最も近いセツト値に最初に到達するまで
の間のみ作動せしめて、運転開始後前記キープ回
路により前記制御接点を開状態に保持すべくなし
て前記容量制御器を不作動となしたのであるか
ら、定常運転時負荷に応じて圧縮機を容量制御で
きながら、始動運転時においては負荷が前記サー
モにおける目標セツト値に最も近いセツト値に最
初に到達する迄圧縮機を確実に全負荷運転でき、
ウオーミングアツプ時間を確実に短縮できる。し
かも目標セツト値に最も近いセツト値に到達時、
容量制御可能にしているから、目標セツト値から
のオーバーシユートがなく、不要な圧縮機の停止
を避けることができ、圧縮機の耐久性を向上でき
るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す冷媒配管系統
図、第２図は電気回路図、第３図は冷却水の始動
運転時における水温低下の特性図である。 ４，５……容量制御器、６……サーモ、７……
制御接点、８……キープ回路、１０，２０……圧
縮機。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 容量制御可能な圧縮機を備え、該圧縮機を、負
   荷の変動により切換わる複数のセツト値をもつサ
   ーモにより複数ステツプにわたり容量制御し、目
   標セツト値の到達で前記圧縮機を停止するごとく
   した冷凍装置であつて、前記サーモに前記圧縮機
   の容量制御器を接続する一方、運転スイツチに連
   動して励磁され、運転開始後負荷が前記サーモに
   おける目標セツト値に最も近いセツト値に最初に
   到達したとき消磁され、その状態を保持するキー
   プ回路を設け、該キープ回路の制御接点を前記サ
   ーモと容量制御器との間に介装し、運転開始後負
   荷が前記サーモにおける目標セツト値に最も近い
   セツト値に最初に到達するまでの間のみ前記制御
   接点を開状態に保持して前記容量制御器を不作動
   となし、運転始動時の立上がり時間を短縮すべく
   したことを特徴とする冷凍装置。