JPH0428963A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は容量可変形圧縮機を搭載した冷凍装置に関する
。

（従来の技術及びその課題） 通常、冷凍装置の冷媒配管径は、最大負荷時の冷媒ガス
流速が適当な値になるように選定されている。従って、
負荷に応じて容量が自動的に変化する容量可変形圧縮機
を搭載した冷凍装置においては、その負荷の変化に応じ
て圧縮機の容量が変化し、これに伴って冷媒配管内を流
れる冷媒ガスの流速が変化する。この結果、容量可変形
圧縮機の低負荷運転時には、冷媒配管内を流れる冷媒ガ
スの流速が遅くなるため、冷媒回路中にホールドされる
冷凍機油の油量が増加するので、油戻り量の不足により
圧縮機が焼付事故等を惹起するおそれがあった。

圧縮機の負荷が把握できれば、油戻り量の制御は比較的
容易であるが、負荷に応じて容量が自動的に変化する容
量可変形圧縮機を搭載した冷凍装置においては、負荷の
把握が困難であり、従って、圧縮機への油戻り量を確保
するだめの対策が望まれていた。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために発明されたものであ
って、その要旨とするところは、負荷に応じて容量が自
動的に変化する容量可変形圧縮機を備えた冷凍装置にお
いて、上記圧縮機の容量制御運転中に低負荷運転か否か
を判断する手段と、低負荷運転が所定時間ｍ続した後上
記圧縮機を所定時間フルロート運転させる手段と、この
フルロード運転後上記圧縮機を所定時間停止させる手段
とを有する制御装置を備えていることを特徴とする冷凍
装置にある。

（作用） 本発明においては、上記構成を具えているため、容量可
変形圧縮機を容量制御運転中低負荷運転か否かを判断し
、低負荷運転が所定時間継続した後、圧縮機を所定時間
フルロード運転後、圧縮機を所定時間停止する。

（実施例） 本発明の１実施例が第１図ないし第３図に示されている
。

第１図には冷凍装置の系統図が示され、容量可変形圧縮
機３０から吐出された高温・高圧の冷媒ガスは、矢印で
示すように、凝縮器３１に入り、ここで凝縮液化して高
圧の液冷媒となる。この液冷媒はキャピラリチューブ、
膨張弁等からなる絞り機構３２に入り、ここで絞られる
ことにより断熱膨張して気液二相となる。次いで、この
冷媒は蒸発器３３に入り、ここで萎発気化することによ
り低温低圧のガス冷媒となって圧縮機３０に循環する。

圧縮機３０に内臓された容量可変機構の作動室と圧縮機
３０の吸入管３４とを連結するバイパス管３５に制御弁
３６が介装されている。

吸入管３４にはこの内部を流れる冷媒ガスの■力又は温
度を検知するセンサ３７と、低圧圧力スイツチ３８が取
り付けられ、このセンサ３７及び低圧圧力スイツチ３８
の出力はコントローラ４０に入力される。

このコントローラ４０からの指令により制御弁３６の開
度が制御され、かつ、圧縮４１ｇ３０の駆動用モタ３９
が起動され又は停止される。圧縮ｊＩｉ３０の容重制御
機構が第３図に示されている。

第３図において、１はシリンダ、２はピストン、３は弁
板、４はシリンダヘッド、５は吸入キャビティ、６は吸
入弁、７は吐出弁、８は吐出チャンバ、９はアンローダ
シリンダ、１０はアンロータピストンである。

アンローダシリンダ９の下端は弁板３に固定され、その
上端はカバー２０によって掩蓋されている。

このアンローダシリンダ９内にアンローダピストンＩＯ
を封密摺動自在に嵌装することによってアンローダピス
トン１０の上方に作動室１６が、下方に室１９がそれぞ
れ限界されている。そして、この室１９は開口１８を介
してガス圧縮室Ｉ２に連通し、作動室１６はカバー２０
に穿設された絞り穴２４を介して吐出チャンバ８に連通
している。また、作動室１６は導圧管１５、弁板３に穿
設された通路２１を介してバイパス管３５に連通してい
る。

しかして、ピストン２が復動すると、冷媒ガスが吸入キ
ャビティ５から弁板３に穿設された吸入通路１１を通り
、吸入弁６を押し開いてガス圧縮室１２内に吸入される
。

ピストン２が往動すると、ガス圧縮室１２内の冷媒ガス
が圧縮されて吐出弁７を押し開き、通路１３を通って吐
出チャンバ８内に入り、ここから図示しない吐出管を経
て吐出される。

一方、室１９には開口１８を経てガス圧縮室１２内のガ
スが流入し、作動室１６内には絞り穴２４を経て吐出チ
ャン八８内の吐出ガスが流入する。そして、作動室１６
内のガスは導圧管１５、通路２１、制御弁３６、バイパ
ス管３５を通って圧縮機３０の吸入管３４に流出する。

このガスの流量を制御弁３６によって制御することによ
って作動室１６内の圧力を任意の圧力に設定できる。

かくして、アンローダピストン１０は作動室１６内の圧
力と室１９内の平均筒内圧力との差に応じて上下に移動
し、室１９と開口１８とによって構成されるトップクリ
アランスボリュームが変化し、これに伴って圧縮機３０
の容量が連続して無段階に変化する。

なお、２３はアンローダピストン１０の上端に巻装され
たシールリング、２５はピストン２に巻装されたピスト
ンリング、２６はアンローダシリンダ９の下端に固着さ
れた座金である。

第２図にはコン［・ローラ４０の機能ブロック図が示さ
れている。

センサ３７によって検知された吸入管３４内を流れる冷
媒の圧力又は温度はコントローラ４ｏの比較手段４１に
入力され、ここで設定手段４２に予め設定された設定値
と比較されて両者の偏差が算出される。

この偏差は開度決定手段４３に入力され、ここで記憶手
段４４から入力された制御ルールに従って制御弁３６の
開度が決定される。なお、記憶手段４４には偏差及びそ
の変化率に対応じて開度を決定する制御ルール（例えば
、ＰＩＤ制御、テーブル対比制御、ファジィ制御など）
が記憶されている。決定された開度は出力手段４５を経
て制御弁３６に出力され、制御弁３６はこの決定された
開度となり、圧縮機３０は容量制御運転を行う。

圧１ｉｉＩ１１３０の容量制御運転中、冷媒回路内の低
圧圧力が低圧圧力スイッチ３８のカットアウト値より低
下したとき、この低圧圧力スイッチ３８の出力がコント
ローラ４０の判別手段４６に入力されると、判別手段４
６は圧縮機３０が低負荷運転であると判断する。この判
断結果は時間設定手段４７に入力され、時間設定手段４
７はこの判断結果の入力後、予め設定された所定時間が
経過したとき、開度決定手段４３に出力する。開度決定
手段４３はこの出力を受けると、制御弁３６の開度を全
閉とする旨を決定する。

この決定は出力手段４５を経て制御弁３６に出力され、
制御弁３６は全閉となって圧縮機３０はフルロード運転
となる。このフルロード運転によって冷媒回路内の冷媒
ガスの流速が増大し、圧縮機３０の低負荷運転中に冷媒
回路中にホールドされていた冷凍機油は圧縮機３０内に
帰還する。このフルロード運転が所定時間Ｗ続すると、
時間設定手段４７は出力手段４８を経て駆動用モータ３
９に出力してこれを所定時間だけ停止させる。この所定
時間が経過すると、時間設定手段４７は出力手段４８を
介して駆動用モタ３９に出力してこれを起動すると同時
に開度決定手段４３に出力して圧縮機３０の容量制御運
転を再開させる。

上記実施例においては、トップクリアランスボリューム
を変化させることにより圧縮機の容量を制御しているが
、容量制御機構は負荷に応じて圧縮機の容量を自動的に
変化させることができれば、冷媒バイパス方式その他の
方式であっても良い。

また、上記実施例にノ丼は、低圧圧力スイッチ３８は圧
縮機３０の吸入管３４に取り付けられているが、絞り機
構３２から圧縮機３０に至る低圧回路であればどこに取
り付けてもよ（、また、低圧圧力スイッチ３８に代えて
圧力センサを用いることもできる。

（発明の効果） 本発明においては、圧縮機の低負荷運転が所定時間継続
すると、圧縮機をフルロード運転さ口るので、低負荷運
転時に冷媒回路中にホールドされた冷凍機油を圧縮機に
帰還させることができる。

そして、圧ｌｉｉ機はフルロード運転後停止されるので
、その低負荷運転が継続するのを防止して動力の無駄な
消費を回避できる。

更に、圧縮機の停止に先立って冷凍機油を圧縮機に帰還
させるので、圧縮機の運転再開時に圧縮機内には十分な
冷凍機油が貯溜されており、従って、圧縮機の運転再開
時における圧縮機の潤滑不良又は焼付を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
系統図、第２図はコントローラの機能ブロック図、第３
図は容量制御機構の縦断面図である。 容量可変形圧縮機　３０、錆縮器−３１、絞り機構３２
、蒸発２Ｓ３３、コントローラー４０、判別手段莞１図 褌２図 ／４０ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負荷に応じて容量が自動的に変化する容量可変形圧縮機
   を備えた冷凍装置において、上記圧縮機の容量制御運転
   中に低負荷運転か否かを判断する手段と、低負荷運転が
   所定時間継続した後上記圧縮機を所定時間フルロード運
   転させる手段と、このフルロード運転後上記圧縮機を所
   定時間停止させる手段とを有する制御装置を備えている
   ことを特徴とする冷凍装置。