JPH0534582B2 - - Google Patents
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- JPH0534582B2 JPH0534582B2 JP60242635A JP24263585A JPH0534582B2 JP H0534582 B2 JPH0534582 B2 JP H0534582B2 JP 60242635 A JP60242635 A JP 60242635A JP 24263585 A JP24263585 A JP 24263585A JP H0534582 B2 JPH0534582 B2 JP H0534582B2
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- temperature
- rotation speed
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- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 7
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- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
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- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 8
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/021—Inverters therefor
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は冷凍サイクルの能力制御装置に係り、
特に圧縮機の信頼性を維持する制御装置に関す
る。
特に圧縮機の信頼性を維持する制御装置に関す
る。
一般に、冷凍サイクルの能力を可変可能にする
ため圧縮機の回転数をインバータ装置を使用して
変化させるようにした空気調和機等の構成を第５
図により説明する。第５図において、１は圧縮
機、２は暖房時凝縮器となる室内側熱交換器、３
は蒸発器となる室外側熱交換器である。室内側お
よび室外側熱交換器２，３間には減圧装置となる
キヤピラリチユーブ４ａ，４ｂおよび冷房運転時
キヤピラリチユーブ４ａをバイパスさせる逆止弁
５を介設させたバイパス回路６を設けている。又
７は冷凍サイクルの流路を切換えるための４方弁
である。上記圧縮機１はインバータ制御装置８に
より回転を制御させる。このインバータ制御装置
８は室内側熱交換器２の吸込温度を検出する温度
センサ９からの信号をマイクロコンピユータ等よ
り構成する演算回路１０に入力し、検出温度と設
定温度とを比較し、その温度差に応じて駆動回路
１１を介してインバータ回路１２に信号を送り圧
縮機１の回転を制御させる構成となつている。な
お、１３は商用電源で、この電源１３と演算回路
１３とを電源回路１４を介して接続するととも
に、電源１３とインバータ回路１２とをコンバー
タ１５を介して接続している。
ため圧縮機の回転数をインバータ装置を使用して
変化させるようにした空気調和機等の構成を第５
図により説明する。第５図において、１は圧縮
機、２は暖房時凝縮器となる室内側熱交換器、３
は蒸発器となる室外側熱交換器である。室内側お
よび室外側熱交換器２，３間には減圧装置となる
キヤピラリチユーブ４ａ，４ｂおよび冷房運転時
キヤピラリチユーブ４ａをバイパスさせる逆止弁
５を介設させたバイパス回路６を設けている。又
７は冷凍サイクルの流路を切換えるための４方弁
である。上記圧縮機１はインバータ制御装置８に
より回転を制御させる。このインバータ制御装置
８は室内側熱交換器２の吸込温度を検出する温度
センサ９からの信号をマイクロコンピユータ等よ
り構成する演算回路１０に入力し、検出温度と設
定温度とを比較し、その温度差に応じて駆動回路
１１を介してインバータ回路１２に信号を送り圧
縮機１の回転を制御させる構成となつている。な
お、１３は商用電源で、この電源１３と演算回路
１３とを電源回路１４を介して接続するととも
に、電源１３とインバータ回路１２とをコンバー
タ１５を介して接続している。
以上の構成においては、圧縮機１の回転数は室
内の温度と設定値との差により決定されるため、
圧縮機１がロータリ式圧縮機のように圧縮機内部
の潤滑油が溜まる部分が高圧側となる構造のもの
においては、圧縮機が低温で運転され、かつ高圧
側圧力が高い条件では、多量の冷媒が潤滑油に溶
け込み循環冷媒に送られることになる。このため
このような条件のとき圧縮機の高速運転が長時間
継続されると、摺動面の焼付、摩耗が生じやすく
なり、装置の信頼性に問題があつた。
内の温度と設定値との差により決定されるため、
圧縮機１がロータリ式圧縮機のように圧縮機内部
の潤滑油が溜まる部分が高圧側となる構造のもの
においては、圧縮機が低温で運転され、かつ高圧
側圧力が高い条件では、多量の冷媒が潤滑油に溶
け込み循環冷媒に送られることになる。このため
このような条件のとき圧縮機の高速運転が長時間
継続されると、摺動面の焼付、摩耗が生じやすく
なり、装置の信頼性に問題があつた。
本発明は上述した事情を考慮してなされたもの
で、圧縮機の低温時における潤滑油不足を防止し
て圧縮機の信頼性を向上させることのできる冷凍
サイクルの能力制御装置を提供することを目的と
するものである。
で、圧縮機の低温時における潤滑油不足を防止し
て圧縮機の信頼性を向上させることのできる冷凍
サイクルの能力制御装置を提供することを目的と
するものである。
本発明は上記の目的を達成するために、空調負
荷に基づき最高回転数から最低回転数の間で回転
数を可変する能力可変式の圧縮機、凝縮器、膨脹
機構および蒸発器を順次接続して冷凍サイクルを
構成したものにおいて、圧縮機温度あるいは圧縮
機吐出ガス温度と凝縮器温度との差が所定値以下
の場合、圧縮機の最高回転数を制限する制御装置
とを具備したものである。
荷に基づき最高回転数から最低回転数の間で回転
数を可変する能力可変式の圧縮機、凝縮器、膨脹
機構および蒸発器を順次接続して冷凍サイクルを
構成したものにおいて、圧縮機温度あるいは圧縮
機吐出ガス温度と凝縮器温度との差が所定値以下
の場合、圧縮機の最高回転数を制限する制御装置
とを具備したものである。
以下、本発明の一実施例について添付図面を参
照して説明する。
照して説明する。
第１図は本発明に係る冷凍サイクルの能力制御
装置を示す系統図であり、この中で従来例として
前述した第５図と同一部品については同じ符号を
付してその説明を省略する。１６は、凝縮器１の
回転を制御するインバータ制御装置である。この
インバータ制御装置１６は、内部にマイクロコン
ピユータ等からなる演算回路１７、この演算回路
１７へ電源１３からの電力を供給するための電源
回路１８、演算回路１７の出力側に接続するトラ
ンジスタ駆動回路１９、この駆動回路１９からの
信号で圧縮機１の回転を可変制御させるインバー
タ回路２０、このインバータ回路２０へ電源１３
からの電力を供給するためのコンバータ回路２１
等より構成されている。
装置を示す系統図であり、この中で従来例として
前述した第５図と同一部品については同じ符号を
付してその説明を省略する。１６は、凝縮器１の
回転を制御するインバータ制御装置である。この
インバータ制御装置１６は、内部にマイクロコン
ピユータ等からなる演算回路１７、この演算回路
１７へ電源１３からの電力を供給するための電源
回路１８、演算回路１７の出力側に接続するトラ
ンジスタ駆動回路１９、この駆動回路１９からの
信号で圧縮機１の回転を可変制御させるインバー
タ回路２０、このインバータ回路２０へ電源１３
からの電力を供給するためのコンバータ回路２１
等より構成されている。
また、上記演算回路１７の入力側には、圧縮機
１の温度あるいは圧縮機吐出ガス温度を検出する
ための圧縮機温度センサ２２と、暖房運転時凝縮
器となる室内熱交換器２の温度あるいは圧力を検
出する凝縮器温度センサ２３の信号をコンパレー
タ２４を介して入力するように構成させている。
１の温度あるいは圧縮機吐出ガス温度を検出する
ための圧縮機温度センサ２２と、暖房運転時凝縮
器となる室内熱交換器２の温度あるいは圧力を検
出する凝縮器温度センサ２３の信号をコンパレー
タ２４を介して入力するように構成させている。
ところで、圧縮機温度Tcompと凝縮器温度
Tcondと圧縮機高圧側に貯溜されている潤滑油と
には第４図に示すような関係がある。即ち、圧縮
機温度Tcompと凝縮器温度Tcondとの温度差ΔT
＝Tcomp−Tcond＜3degの場合には、潤滑油の
循環冷媒への溶込量がいちじるしく多くなり、圧
縮機の潤滑性能に悪影響を与えることが、実験の
結果判明した。
Tcondと圧縮機高圧側に貯溜されている潤滑油と
には第４図に示すような関係がある。即ち、圧縮
機温度Tcompと凝縮器温度Tcondとの温度差ΔT
＝Tcomp−Tcond＜3degの場合には、潤滑油の
循環冷媒への溶込量がいちじるしく多くなり、圧
縮機の潤滑性能に悪影響を与えることが、実験の
結果判明した。
そこで、本発明のインバータ制御装置１６で
は、第２図に示すフローチヤートの動作を行なう
制御プログラムを備えている。即ち、圧縮機温度
センサ２２の検出温度Tcompと凝縮器温度セン
サ２３の検出温度Tcondとの差ΔTを比較し、そ
の差ΔT＞3degの場合には、通常のインバータ回
路２０の最大出力である150Hzまでの運転が可能
なように制御するが、ΔT≦3egとなつた場合に
は上記インバータ回路２０の最大出力値を90Hzで
制限させている。従つて外気温が低く、かつ高圧
側圧力が高い場合、圧縮機１と凝縮器２とに温度
差が生じないため、このような運転状態のとき圧
縮機１内の潤滑油が冷媒中に溶込み不足気味にな
るが、圧縮機１の最大回転数をおさえることで圧
縮機１の潤滑性能の低下を防止させている。
は、第２図に示すフローチヤートの動作を行なう
制御プログラムを備えている。即ち、圧縮機温度
センサ２２の検出温度Tcompと凝縮器温度セン
サ２３の検出温度Tcondとの差ΔTを比較し、そ
の差ΔT＞3degの場合には、通常のインバータ回
路２０の最大出力である150Hzまでの運転が可能
なように制御するが、ΔT≦3egとなつた場合に
は上記インバータ回路２０の最大出力値を90Hzで
制限させている。従つて外気温が低く、かつ高圧
側圧力が高い場合、圧縮機１と凝縮器２とに温度
差が生じないため、このような運転状態のとき圧
縮機１内の潤滑油が冷媒中に溶込み不足気味にな
るが、圧縮機１の最大回転数をおさえることで圧
縮機１の潤滑性能の低下を防止させている。
このような運転制御例を第３図に示す。この第
３図において２５は時間経過にともなうΔTの
値、２６はインバータ制御装置１６に制御される
圧縮機１の運転周波数値である。このグラフにお
いて暖房運転により着霜が進行してくると、暖房
能力が不足してくるため圧縮機１の運転周波数を
除々に高め暖房能力を維持していき最高回転数に
近くなつていく。（ａ部）一方着霜とともにΔT
は次第に低下していき（ｂ部）ΔT≦3degとなつ
た場合には運転可能最高周波数を90Hzに制限させ
る。（Ｃ部）そしてこの制限はΔT＞3degとなつ
た場合解除し、通常の制御条件に戻る。（ｄ部） 従つて潤滑条件が悪くなる状態で、圧縮機の回
転数を所定値以下に制限することで、圧縮機の信
頼性を向上させ機器の寿命を向上させることが可
能となる。
３図において２５は時間経過にともなうΔTの
値、２６はインバータ制御装置１６に制御される
圧縮機１の運転周波数値である。このグラフにお
いて暖房運転により着霜が進行してくると、暖房
能力が不足してくるため圧縮機１の運転周波数を
除々に高め暖房能力を維持していき最高回転数に
近くなつていく。（ａ部）一方着霜とともにΔT
は次第に低下していき（ｂ部）ΔT≦3degとなつ
た場合には運転可能最高周波数を90Hzに制限させ
る。（Ｃ部）そしてこの制限はΔT＞3degとなつ
た場合解除し、通常の制御条件に戻る。（ｄ部） 従つて潤滑条件が悪くなる状態で、圧縮機の回
転数を所定値以下に制限することで、圧縮機の信
頼性を向上させ機器の寿命を向上させることが可
能となる。
また、ΔTが低い状態で圧縮機の極端な高速回
転は信頼性の低下をまねくが、本実施例での90Hz
のようにある程度の回転数以下では継続して運転
してもΔTになる信頼性の低下はない。
転は信頼性の低下をまねくが、本実施例での90Hz
のようにある程度の回転数以下では継続して運転
してもΔTになる信頼性の低下はない。
一方、低下したΔTを上昇させるためには極力
圧縮機の回転数を高くすることが有効であり、
ΔTが低い状態では、信頼性に影響を及ぼさない
範囲であつて極力高い周波数で運転することが望
ましい。
圧縮機の回転数を高くすることが有効であり、
ΔTが低い状態では、信頼性に影響を及ぼさない
範囲であつて極力高い周波数で運転することが望
ましい。
また、空調負荷に基づく回転数よりも高い回転
数で強制的に運転することは空調負荷に対し空気
調和機の能力が過大となり、効率や快適性を低下
させる。
数で強制的に運転することは空調負荷に対し空気
調和機の能力が過大となり、効率や快適性を低下
させる。
そこで、ΔTが低い状態では圧縮機の極端な高
速回転のみを制限することが最も適切であり、90
Hz以下の低い回転数で圧縮機が運転中の場合には
ΔTが低くとも回転数を低下させることなく、そ
のままの回転数を維持する。
速回転のみを制限することが最も適切であり、90
Hz以下の低い回転数で圧縮機が運転中の場合には
ΔTが低くとも回転数を低下させることなく、そ
のままの回転数を維持する。
また、機器の性能をある程度維持させるため
に、タイマ機能と連携させ、制限条件に達してか
ら、所定時間経過した場合に上記した制限を加え
るようにしてもよい。
に、タイマ機能と連携させ、制限条件に達してか
ら、所定時間経過した場合に上記した制限を加え
るようにしてもよい。
さらに、上記実施例では、ヒートポンプ空気調
和機により説明したが、他の冷凍機にも利用可能
であることはもちろんである。
和機により説明したが、他の冷凍機にも利用可能
であることはもちろんである。
以上のように、本発明は圧縮機温度あるいは圧
縮機吐出ガス温度と凝縮器温度との温度差に基づ
き圧縮機の潤滑不足状態を検出し、温度差が所定
値より低い場合は圧縮機の最高回転数を低い値に
制限させるようにしたから、潤滑不足の状態で圧
縮機を極端な高回転数で運転することがなくなり
機器の信頼性が向上する。
縮機吐出ガス温度と凝縮器温度との温度差に基づ
き圧縮機の潤滑不足状態を検出し、温度差が所定
値より低い場合は圧縮機の最高回転数を低い値に
制限させるようにしたから、潤滑不足の状態で圧
縮機を極端な高回転数で運転することがなくなり
機器の信頼性が向上する。
また、最高回転数を制限することで潤滑不足に
対する保護を行うため、空調負荷に基づき制限値
よりも高い回転数で運転することが要求されてい
る場合は、制限範囲内で最も高い回転数で圧縮機
を運転することで圧縮機や圧縮機の吐出温度を上
昇させ潤滑不足を解消する方向へ制御して、早期
に制限を解除させ、空調負荷の要求に合う高い回
転数での運転を可能とする。また、信頼性上問題
のない低い回転数で運転している場合、回転数を
変化させず、空調負荷に合致した回転数を維持
し、圧縮機や圧縮機の吐出温度の低下を防止して
潤滑不足の悪化を防止する。
対する保護を行うため、空調負荷に基づき制限値
よりも高い回転数で運転することが要求されてい
る場合は、制限範囲内で最も高い回転数で圧縮機
を運転することで圧縮機や圧縮機の吐出温度を上
昇させ潤滑不足を解消する方向へ制御して、早期
に制限を解除させ、空調負荷の要求に合う高い回
転数での運転を可能とする。また、信頼性上問題
のない低い回転数で運転している場合、回転数を
変化させず、空調負荷に合致した回転数を維持
し、圧縮機や圧縮機の吐出温度の低下を防止して
潤滑不足の悪化を防止する。
第１図は、本発明に係る冷凍サイクルの能力制
御装置の一実施例を示す図、第２図はその運転制
御関係を示すフローチヤート図、第３図は本発明
の運転制御装置を示す図、第４図は圧縮機と凝縮
器の温度差ΔTと潤滑油の冷媒溶込量との関係を
示す図、第５図は従来における冷凍サイクルの能
力制御装置を示す図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、１６……インバ
ータ制御装置、２２……圧縮機温度センサ、２３
……凝縮器温度センサ。
御装置の一実施例を示す図、第２図はその運転制
御関係を示すフローチヤート図、第３図は本発明
の運転制御装置を示す図、第４図は圧縮機と凝縮
器の温度差ΔTと潤滑油の冷媒溶込量との関係を
示す図、第５図は従来における冷凍サイクルの能
力制御装置を示す図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、１６……インバ
ータ制御装置、２２……圧縮機温度センサ、２３
……凝縮器温度センサ。
Claims (1)
- １ 空調負荷に基づき最高回転数から最低回転数
の間で回転数を可変する能力可変式の圧縮機、凝
縮器、膨脹機構および蒸発器を順次接続して冷凍
サイクルを構成したものにおいて、圧縮機温度あ
るいは圧縮機吐出ガス温度を検出する第１の温度
検出手段と、凝縮器の温度を検出する第２の温度
検出手段と、両温度検出手段の検出温度の差が所
定値以下の場合、圧縮機の最高回転数を低い値に
制限する制御装置とを具備したことを特徴とする
冷凍サイクルの能力制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60242635A JPS62106255A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 冷凍サイクルの能力制御装置 |
| US06/917,895 US4722196A (en) | 1985-10-31 | 1986-10-10 | Device for controlling refrigeration cycle capacity |
| KR1019860009014A KR900001357B1 (ko) | 1985-10-31 | 1986-10-28 | 냉동사이클의 능력 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60242635A JPS62106255A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 冷凍サイクルの能力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62106255A JPS62106255A (ja) | 1987-05-16 |
| JPH0534582B2 true JPH0534582B2 (ja) | 1993-05-24 |
Family
ID=17091984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60242635A Granted JPS62106255A (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 冷凍サイクルの能力制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4722196A (ja) |
| JP (1) | JPS62106255A (ja) |
| KR (1) | KR900001357B1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5271238A (en) * | 1990-09-14 | 1993-12-21 | Nartron Corporation | Environmental control system |
| JPH0599484A (ja) * | 1991-07-12 | 1993-04-20 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機の運転制御装置 |
| US5203179A (en) * | 1992-03-04 | 1993-04-20 | Ecoair Corporation | Control system for an air conditioning/refrigeration system |
| US5819548A (en) * | 1996-11-01 | 1998-10-13 | Clawson; Lawrence G. | Thermal expansion valve and system including such device and method for making such device |
| JPH115439A (ja) * | 1997-06-17 | 1999-01-12 | Denso Corp | 車両用空気調和装置 |
| US5950443A (en) * | 1997-08-08 | 1999-09-14 | American Standard Inc. | Compressor minimum capacity control |
| EP1172563B1 (en) * | 2000-06-23 | 2008-01-23 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel Ltd.) | Screw compressor for refrigerating apparatus |
| US6560978B2 (en) | 2000-12-29 | 2003-05-13 | Thermo King Corporation | Transport temperature control system having an increased heating capacity and a method of providing the same |
| US6487869B1 (en) | 2001-11-06 | 2002-12-03 | Themo King Corporation | Compressor capacity control system |
| US6931872B2 (en) * | 2004-01-23 | 2005-08-23 | Hoshizaki Denki Kabuski Kaisha | Operation control device for cooling apparatus |
| US20100050673A1 (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-04 | Hahn Gregory W | Oil return algorithm for capacity modulated compressor |
| KR101333040B1 (ko) * | 2012-01-02 | 2013-11-26 | 한국에너지기술연구원 | 변온증발 혼합냉매의 액상 냉매 농도측정장치 및 방법과 이를 구비한 흡수식, 1단 압축-흡수식, 그리고 2단 압축-흡수식 히트펌프 |
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| JPS5767736A (en) * | 1980-10-13 | 1982-04-24 | Toshiba Corp | Air conditioner |
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Family Cites Families (6)
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1986
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- 1986-10-28 KR KR1019860009014A patent/KR900001357B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
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| JPS6222962A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | 三菱電機株式会社 | 冷凍装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| US4722196A (en) | 1988-02-02 |
| JPS62106255A (ja) | 1987-05-16 |
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