JPH0335519B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、たとえばスーパーマーケツトなど
同一場合に設置された複数台の冷凍、冷蔵シヨー
ケース群で使用される冷却装置、すなわち負荷変
動の大きい冷却装置において、常に最適な状態で
運転できるようにした並列圧縮式冷凍装置の運転
方式に関する。

〔従来技術〕

従来、この種の装置として第１図に示すものが
あつた。この第１図において、１は並列圧縮式コ
ンデンシングユニツト、２は複数台のシヨーケー
ス２ａ，２ｂ，２ｃの組合せで構成された冷却装
置である。並列圧縮式コンデンシングユニツト１
は水冷式の凝縮器１ａあるいは空冷式凝縮器（図
示せず）の下流側に接続される受渡器の上に圧縮
機の定格容量比がほぼ１対２に選定されている大
容量の圧縮機１ｂと小容量の圧縮機１ｃの２台が
並列に搭載されており、かつ各圧縮機１ｂと１ｃ
の冷媒吐出管１ｄおよび吸入管１ｅが互いに並列
接続されている。

なお、１ｆは各圧縮機１ｂと１ｃのクランク室
を相互に連通させる均圧均油管である。また、上
記圧縮機１ｂと１ｃは個別に運転、停止が制御さ
れる。

次に動作について説明する。たとえば、冷却装
置２の冷媒負荷に対する所要の冷凍能力を得るた
めの所要動力が15である場合に、一方の圧縮機
１ｂの定格容量は10、他方の圧縮機１ｃの定格
容量は５に選定されている。

一方、複数台のシヨーケース２ａ，２ｂ，２ｃ
からなる冷却装置２では、各シヨーケースの使用
状況によつて冷凍負荷は０から100％まで大幅に
変動する。

このような冷凍負荷変動に対し、冷凍負荷が33
％以下の部分負荷時には定格容量５の圧縮機１
ｃのみが単独運転される。また、冷凍負荷が33〜
66％の範囲では定格容量10の圧縮機１ｂのみが
単独運転される。

さらに、冷凍負荷が66〜100％になれば圧縮機
１ｂと１ｃが同時に並列運転される。この容量制
御運転の推移を示せば第２図のようになる。

すなわち、第２図に示されているように圧縮機
の定格容量比がほぼ１対２に選定されている大小
の圧縮機を選択的に運転、停止制御することよつ
て０、33、66、100％の４段階の容量制御運転を
行うことができる。

従来の並列圧縮式冷凍装置は以上のように構成
されているので、０、33、66、100％の４段階の
容量制御運転しかできず、冷凍負荷が０〜33％の
間、33〜66％の間および66〜100％の間の部分負
荷域では圧縮機の過剰運転となつて運転効率が著
しく低下する欠点があつた。

〔発明の概要〕

この発明は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、定格出力の等しい駆動用電動機
をそれぞれ内蔵した２台の圧縮機のうち、１台の
圧縮機のみをその定格回転数の50〜150％まで連
続的に制御できるインバータを設置することによ
り、20〜100％までの部分負荷に対して最適な運
転ができる並列圧縮式冷凍装置の運転方式を提供
することを目的とする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の並列圧縮式冷凍装置の実施例
を図について説明する。第３図はその一実施例の
冷媒回路図であり、この並列圧縮式コンデンシン
グユニツト１には第１図と同様に互いに並列に配
管接続されている複数台のシヨーケース２ａ〜２
ｃで構成された冷却装置２が接続されている。

一方、並列圧縮式コンデンシングユニツト１は
第１図と異なり、第１図の大容量の圧縮機１ｂの
60％の容量を有する２台の圧縮機１ｇ，１ｈが並
列に搭載されており、そのうち１台の圧縮機１１
ｇにはその定格出力の1.5倍の容量を持ち、定格
回転数の50〜150％の範囲で連続的に制御できる
インバータ１ｉが接続されている。なお、他の構
成機器は第１図と同じである。

また、圧縮機１ｇ，１ｈの単独運転、並列運転
の切換および制御を行う手段は図示を省略してい
る。

次に、以上のように構成されたこの発明の並列
圧縮式冷凍装置の動作について説明する。

たとえば、冷却装置２の冷凍負荷に対する所要
の冷凍能力を得るための所要動力が15である場
合に、容量の等しい２台の圧縮機１ｇ，１ｈの定
格容量は６に選定され、圧縮機１ｇの回転数は
インバータ１ｉにより冷却装置２の冷凍負荷に応
じて50〜150％まで連続的に変動し、このインバ
ータは定格出力の1.5倍の容量を有しているため、
圧縮機１ｇの電動機出力は定格出力6HPに対し
て３〜9HP相当に連続的に変動させることがで
きる。

冷却装置２の冷凍負荷変動に対し、冷凍負荷が
０〜60％までの部分負荷時には定格容量６の圧
縮機１ｇのみがインバータ１ｉにより単独運転さ
れ、冷凍負荷に追従するようにインバータ１ｉに
より圧縮機１ｇの回転数が50〜150％まで変動し、
電動機の出力は定格出力に対して３〜9HP相当
変動する。

さらに、冷凍負荷が60〜100％になれば圧縮機
１ｇはインバータ１ｉにより運転され、圧縮機１
ｈは交流電源により同時に並列運転され、冷凍負
荷に追従するようにインバータ１ｉにより圧縮機
１ｇの回転数が50〜150％まで変動し、電動機の
出力は定格出力に対して３〜9HP相当変動する
と共に、圧縮機１ｈの定格容量６が加わるの
で、並列圧縮式コンデンシングユニツト全体とし
ては定格出力に対し９〜15HP相当変動する。

なお、一般的に冷媒圧縮機は内蔵電動機でクラ
ンク軸を駆動するものであるが、この電動機の定
格出力は、慣習的に冷媒の吐出量、使用蒸気温度
範囲により決定されている。この電動機は循環冷
媒によつて冷却されているため、定格以上、例え
ば定格の1.5倍の運転が可能である。

この容量制御運転の推移を示せば、第４図のよ
うになる。すなわち、第４図に示されているよう
に定格容量の等しい２台の圧縮機１ｇ，１ｈを選
択的に運転、停止制御するとともにインバータ１
ｉにより上記圧縮機１ｇの回転数を50〜150％ま
で連続的に制御でき、すなわち電動機の出力とし
ては定格出力に対し50〜150％の容量制御ができ、
定格出力×1.5（圧縮機1g）＋定格出力（圧縮機１
ｈ）を100％とすると、全体として20〜100％の容
量制御になる。

この結果、冷凍負荷の20〜100％の変動域で冷
凍負荷に追従した最適な運転ができ、第１図の従
来方式と比較して省エネルギ化に有利な並列圧縮
式冷凍装置となる。しかも、上記２台の圧縮機１
ｇ，１ｈの定格出力の合計は従来方式の80％です
み、かつ圧縮機の１台の駆動用電動機定格出力の
1.5倍の容量を有し、定格回転数の50〜150％まで
制御できるインバータ１i1台により上記容量制御
が可能となり、非常に経済的である。

なお、冷却装置２の冷凍負荷の20％以下で圧縮
機１ｇをインバータ１ｉにより連続的に容量制御
して運転すれば冷媒循環量が微少で冷却装置２へ
の油滞溜量が増加し、圧縮機１ｇの摺動部への潤
滑油の供給不良などによる焼付が起る恐れがあ
り、20％以下で冷凍負荷に追従して容量制御運転
を行わせない。

〔発明の効果〕 以上のようにこの発明では、２台の圧縮機を相
互に並列接続した冷凍装置において、定格出力の
等しい２台の圧縮機を選択的に運転、停止制御す
るとともに、インバータにより１台の圧縮機の回
転数を50〜150％まで連続的に容量制御するだけ
で、冷凍負荷の20〜100％の変動域で冷凍負荷に
追従した最適な運転ができ、非常に経済的で、省
エネルギ化に有利になるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の並列圧縮式冷凍装置の冷媒回路
図、第２図は第１図の並列圧縮式冷凍装置の容量
制御運転の説明図、第３図はこの考案の並列圧縮
式冷凍装置の一実施例の冷媒回路図、第４図は第
３図の並列圧縮式冷凍装置の容量制御運転の説明
図である。 １…並列圧縮式コンデンシングユニツト、１ａ
…凝縮器、１ｂ，１ｃ，１ｇ，１ｈ…圧縮機、１
ｄ…冷媒吐出管、１ｅ…冷媒吸入管、１ｆ…均圧
均油管、１ｉ…インバータ、２…冷却装置、２ａ
〜２ｃ…シヨーケース。なお、図中、同一符号は
同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 定格出力の等しい駆動用電動機をそれぞれ内
   蔵した２台の圧縮機を有し、かつこれらの圧縮機
   に凝縮器を接続したコンデンシングユニツト、こ
   のコンデンシングユニツトに接続された冷却装
   置、上記両圧縮機のうち１台の圧縮機のみをその
   定格回転数の50〜150％まで連続的に容量制御運
   転させるインバータを備え、 上記冷却装置の冷凍負荷が20〜60％の範囲では
   上記インバータにより上記１台の圧縮機のみを駆
   動し、上記冷凍負荷が60〜100％の範囲では上記
   インバータにより上記１台の圧縮機を駆動すると
   共に、他の圧縮機を交流電源で駆動して上記両圧
   縮機を並列運転させるようにした並列圧縮式冷凍
   装置の運転方式。