JPH04340058A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

冷凍サイクル装置

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Publication number
JPH04340058A
JPH04340058A JP3008605A JP860591A JPH04340058A JP H04340058 A JPH04340058 A JP H04340058A JP 3008605 A JP3008605 A JP 3008605A JP 860591 A JP860591 A JP 860591A JP H04340058 A JPH04340058 A JP H04340058A
Authority
JP
Japan
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load
compressor
release
control
inverter circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3008605A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Ozu
政雄 小津
Takao Hoshi
隆夫 星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3008605A priority Critical patent/JPH04340058A/ja
Publication of JPH04340058A publication Critical patent/JPH04340058A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Air Conditioning Control Device (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、空気調和機等に用い
る冷凍サイクル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】空気調和機においては、圧縮機,凝縮器
,減圧器,蒸発器を順次接続た冷凍サイクルを備え、か
つ前記圧縮機を駆動するための電力を出力するインバー
タ回路を備え、そのインバータ回路の出力周波数(圧縮
機の運転周波数)を空調負荷に応じて制御することによ
り、空調負荷に対応する最適な能力を得、快適性の向上
を図るものがある。
【0003】また、圧縮機の圧縮室(シリンダ)からそ
の圧縮機の吸込口にかけてレリースサイクルを設け、そ
のレリースサイクルのレリース量を上記同様に空調負荷
に応じて制御するものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、インバータ
回路による周波数制御を行なう空気調和機では、図4に
示すように、能力Qが低くなる低運転周波数域において
圧縮機のエネルギー消費効率(Energy Effi
ciency Retio ;以下、EERと略称する
)が大きく低下するという不具合がある。
【0005】また、レリースサイクルによるレリース制
御を行なう空気調和機では、図5に示すように、能力Q
が低くなるレリース多量域においてEERが大きく低下
するという不具合がある。しかも、図6に示すように、
周波数制御では低運転周波数域において圧縮機の振動が
増大するという不具合がある。
【0006】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、圧縮機のEERを広範囲の能
力域にわたって高い状態に維持することができ、しかも
圧縮機の振動を広範囲の能力域にわたって低い状態に維
持することができる冷凍サイクル装置を提供することに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の冷凍サイクル
装置は、圧縮機,凝縮器,減圧器,蒸発器を接続した冷
凍サイクルと、前記圧縮機を駆動するための電力を出力
するインバータ回路と、前記圧縮機の圧縮室からその圧
縮機の吸込口にかけて設けたレリースサイクルと、この
レリースサイクルを閉じ且つ負荷に応じて前記インバー
タ回路の出力周波数を制御する第1制御手段と、前記イ
ンバータ回路の出力周波数を所定値に維持し且つ負荷に
応じて前記レリースサイクルのレリース量を制御する第
2制御手段と、負荷が一定値以上のとき前記第1制御手
段を選択して実行する手段と、負荷が一定値以下のとき
前記第2制御手段を選択して実行する手段とを備える。
【0008】
【作用】負荷が一定値以上のとき、レリースサイクルが
閉じられ、かつ負荷に応じてインバータ回路の出力周波
数が制御される。負荷が一定値以下のとき、インバータ
回路の出力周波数が所定値に維持され、かつ負荷に応じ
てレリースサイクルのレリース量が制御される。
【0009】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。
【0010】1は能力可変圧縮機で、その圧縮機1に四
方弁2、室外熱交換器3、減圧器たとえば膨張弁4、室
内熱交換器5が順次接続され、ヒートポンプ式冷凍サイ
クルが構成される。
【0011】つまり、冷房運転時は図示実線矢印の方向
に冷媒が流れ、室外熱交換器3が凝縮器、室内熱交換器
5が蒸発器として働く。暖房運転時は、四方弁2が切換
わり、室内熱交換器5が凝縮器、室外熱交換器3が蒸発
器として働く。
【0012】そして、圧縮機1の圧縮室(シリンダ)か
らその圧縮機1の吸込口にかけてレリースサイクル6が
設けられ、そのレリースサイクル6の途中に二方弁7が
設けられる。室外熱交換器3の近傍に室外ファン8が設
けられ、室内熱交換器5の近傍に室内ファン9が設けら
れる。一方、10は商用交流電源で、その電源10にイ
ンバータ回路11および制御部20が接続される。
【0013】インバータ回路11は、電源10の電圧を
整流し、その整流電圧をスイッチング動作により制御部
20の指令に応じた周波数(およびレベル)の電圧に変
換し、出力するものである。このインバータ回路11の
出力は駆動電力として圧縮機1のモータに供給される。 制御部20は、マイクロコンピュータおよびその周辺回
路からなり、冷凍サイクル装置の全般にわたる制御を行
なうものである。
【0014】この制御部20に、四方弁2、二方弁7、
室外ファン8のモータ、室内ファン9のモータ、インバ
ータ回路11、室内温度センサ21、および操作部22
が接続される。そして、制御部20は、次の機能手段を
備える。 (1)圧縮機1の運転、室外ファン8の運転、室内ファ
ン9の運転を設定し、冷房運転を実行する手段。 (2)圧縮機1の運転、四方弁2の切換作動、室外ファ
ン8の運転、室内ファン9の運転を設定し、暖房運転を
実行する手段。 (3)二方弁7の閉成によってレリースサイクル6を閉
じ、且つ空調負荷に応じてインバータ回路11の出力周
波数を制御する第1制御手段。
【0015】(4)インバータ回路11の出力周波数を
所定値に維持し、且つ空調負荷に応じたデューティで二
方弁7の開放をオン,オフし、レリースサイクル6のレ
リース量を制御する第2制御手段。 (5)負荷が一定値以上のとき上記第1制御手段を選択
して実行する手段。 (6)負荷が一定値以下のとき上記第2制御手段を選択
して実行する手段。つぎに、上記の構成において作用を
説明する。 操作部22で冷房運転モードおよび所望の室内温度を設
定し、かつ運転開始を指示する。すると、インバータ回
路11が動作して圧縮機1が起動される。さらに、室外
ファン8および室内ファン9が起動される。圧縮機1の
吐出冷媒は四方弁2を通り、室外熱交換器3に入る。こ
の室外熱交換器3では冷媒が凝縮される。
【0016】室外熱交換器3を経た冷媒は膨張弁4を通
り、室内熱交換器5に入る。この室内熱交換器5では冷
媒が蒸発する。この蒸発作用によって室内の空気が冷却
される。そして、室内熱交換器5を経た冷媒は四方弁2
を通り、圧縮機1に吸い込まれる。一方、操作部22で
暖房運転モードおよび所望の室内温度を設定し、かつ運
転開始を指示する。すると、インバータ回路11が動作
して圧縮機1が起動され、且つ四方弁2が切換わる。さ
らに、室外ファン8および室内ファン9が起動される。 圧縮機1の吐出冷媒は四方弁2を通り、室内熱交換器5
に入る。この室内熱交換器5では冷媒が凝縮し、その凝
縮作用によって室内の空気が暖められる。
【0017】室内熱交換器5を経た冷媒は膨張弁4を通
り、室外熱交換器3に入る。この室外熱交換器3では冷
媒が蒸発する。この室外熱交換器3を経た冷媒は四方弁
2を通り、圧縮機1に吸い込まれる。ところで、冷房運
転時および暖房運転時、室内温度センサ21の検知温度
と操作部22での設定温度との差が空調負荷として検出
される。ここで、検出された空調負荷が一定値以上なら
ば、第1制御手段が選択されて実行される。
【0018】すなわち、二方弁7の閉成によってレリー
スサイクル6が閉じられる。そして、空調負荷に応じて
インバータ回路11の出力周波数(以下、運転周波数と
称す)が制御される。この場合、運転周波数は、たとえ
ば60Hzから120Hzの範囲で、かつ空調負荷の増
大に伴って上昇方向に設定される。
【0019】この第1制御は、図4に示した周波数制御
のEERにおいて、EERの良好な高能力域(Aゾーン
)に対応している。なお、EERのピークは運転周波数
が約90Hzの付近である。また、検出された空調負荷
が一定値以下の場合は、第2制御手段が選択されて実行
される。
【0020】すなわち、運転周波数が所定値のたとえば
60Hzに維持される。そして、空調負荷に応じたデュ
ーティで二方弁7の開放がオン,オフされ、これにより
レリースサイクル6のレリース量が制御される。
【0021】この場合、空調負荷の低下に伴って二方弁
7の開放のオン,オフデューティが増し、レリースサイ
クル6のレリース量が増大される。このレリース量の制
御範囲は、図5に示したレリース制御のEERにおいて
、EERの良好な高能力域(Bゾーン)に対応している
【0022】このように、周波数制御とレリース制御を
選択的に実行することにより、図2に示すように、圧縮
機1のEERを広範囲の能力域にわたって高い状態に維
持することができる。よって、常に安定した運転を行な
うことができる。
【0023】しかも、低能力域では、圧縮機の振動が大
きい周波数制御でなく、圧縮機の振動が小さいレリース
制御を実行するので、図3に示すように、圧縮機1の振
動を広範囲の能力域にわたって低い状態に維持すること
ができる。
【0024】なお、上記実施例では、レリースサイクル
6のレリース量を二方弁7の開放のオン,オフによって
制御したが、たとえば二方弁7をパルスモータバルブ等
の流量調整弁に置き換え、その流量調整弁の開度調節に
よって制御する構成としてもよい。
【0025】また、上記実施例では、高能力域で周波数
制御のみ実行したが、周波数制御の圧縮機騒音が大きく
なるところについては騒音特性が良好なレリース制御に
部分的に置き換えることも可能である。
【0026】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、圧
縮機,凝縮器,減圧器,蒸発器を接続した冷凍サイクル
と、前記圧縮機を駆動するための電力を出力するインバ
ータ回路と、前記圧縮機の圧縮室からその圧縮機の吸込
口にかけて設けたレリースサイクルと、このレリースサ
イクルを閉じ且つ負荷に応じて前記インバータ回路の出
力周波数を制御する第1制御手段と、前記インバータ回
路の出力周波数を所定値に維持し且つ負荷に応じて前記
レリースサイクルのレリース量を制御する第2制御手段
と、負荷が一定値以上のとき前記第1制御手段を選択し
て実行する手段と、負荷が一定値以下のとき前記第2制
御手段を選択して実行する手段とを備えたので、圧縮機
のEERを広範囲の能力域にわたって高い状態に維持す
ることができ、しかも圧縮機の振動を広範囲の能力域に
わたって低い状態に維持し得る冷凍サイクル装置を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の構成を示す図。
【図2】同実施例の圧縮機の能力とEERの関係を示す
図。
【図3】同実施例の圧縮機の能力と振動の関係を示す図
【図4】従来装置の圧縮機の周波数制御による能力とE
ERの関係を示す図。
【図5】従来装置の圧縮機のレリース制御による能力と
EERの関係を示す図。
【図6】従来装置の圧縮機の能力と振動の関係を示す図
【符号の説明】
1…能力可変圧縮機、3…室外熱交換器、4…膨張弁(
減圧器)、5…室内熱交換器、6…レリースサイクル、
7…二方弁、11…インバータ回路、20…制御部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  圧縮機,凝縮器,減圧器,蒸発器を接
    続した冷凍サイクルと、前記圧縮機を駆動するための電
    力を出力するインバータ回路と、前記圧縮機の圧縮室か
    らその圧縮機の吸込口にかけて設けたレリースサイクル
    と、このレリースサイクルを閉じ且つ負荷に応じて前記
    インバータ回路の出力周波数を制御する第1制御手段と
    、前記インバータ回路の出力周波数を所定値に維持し且
    つ負荷に応じて前記レリースサイクルのレリース量を制
    御する第2制御手段と、負荷が一定値以上のとき前記第
    1制御手段を選択して実行する手段と、負荷が一定値以
    下のとき前記第2制御手段を選択して実行する手段とを
    具備したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
JP3008605A 1991-01-28 1991-01-28 冷凍サイクル装置 Pending JPH04340058A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3008605A JPH04340058A (ja) 1991-01-28 1991-01-28 冷凍サイクル装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP3008605A JPH04340058A (ja) 1991-01-28 1991-01-28 冷凍サイクル装置

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JPH04340058A true JPH04340058A (ja) 1992-11-26

Family

ID=11697593

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3008605A Pending JPH04340058A (ja) 1991-01-28 1991-01-28 冷凍サイクル装置

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JP (1) JPH04340058A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012114454A1 (ja) * 2011-02-22 2012-08-30 株式会社日立製作所 冷凍サイクル装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012114454A1 (ja) * 2011-02-22 2012-08-30 株式会社日立製作所 冷凍サイクル装置
CN103380334A (zh) * 2011-02-22 2013-10-30 株式会社日立制作所 冷冻循环装置
JP5965895B2 (ja) * 2011-02-22 2016-08-10 ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー(ホンコン)リミテッド 冷凍サイクル装置

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