JPH0621718B2 - 冷凍装置の能力制御方法 - Google Patents
冷凍装置の能力制御方法Info
- Publication number
- JPH0621718B2 JPH0621718B2 JP61120865A JP12086586A JPH0621718B2 JP H0621718 B2 JPH0621718 B2 JP H0621718B2 JP 61120865 A JP61120865 A JP 61120865A JP 12086586 A JP12086586 A JP 12086586A JP H0621718 B2 JPH0621718 B2 JP H0621718B2
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- operating frequency
- refrigerant
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Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はヒートポンプ式冷暖房機や冷房機並びにショー
ケースの冷凍機等に利用される冷凍装置の能力制御方法
に関する。
ケースの冷凍機等に利用される冷凍装置の能力制御方法
に関する。
(ロ) 従来の技術 圧縮機のケーシング内には運転停止時に潤滑オイルが液
冷媒中に溶け込んでおり、このため起動時には圧縮機の
吸込管より液冷媒がケーシング内に吸込まれると冷媒が
オイルと共に泡状になってケーシングから大量に吐出さ
れる、いわゆるオイルフォーミング現象が発生してケー
シング内のオイルの量が減少してしまう虞れがある。こ
のフォーミング現象に対する技術的対応策は圧縮機の運
転周波数が商用周波数６０Hz程度であればとれるが、周
波数変換器（インバータ装置）で運転周波数が例えば３
０Hzから１２０Hzまで可変される能力可変型圧縮機にお
いては起動時に最低周波数から最大周波数まで一挙に上
げるとオイルフォーミング現象の発生に対応しきれず、
圧縮機が破損してしまう問題が生じていた。
冷媒中に溶け込んでおり、このため起動時には圧縮機の
吸込管より液冷媒がケーシング内に吸込まれると冷媒が
オイルと共に泡状になってケーシングから大量に吐出さ
れる、いわゆるオイルフォーミング現象が発生してケー
シング内のオイルの量が減少してしまう虞れがある。こ
のフォーミング現象に対する技術的対応策は圧縮機の運
転周波数が商用周波数６０Hz程度であればとれるが、周
波数変換器（インバータ装置）で運転周波数が例えば３
０Hzから１２０Hzまで可変される能力可変型圧縮機にお
いては起動時に最低周波数から最大周波数まで一挙に上
げるとオイルフォーミング現象の発生に対応しきれず、
圧縮機が破損してしまう問題が生じていた。
このため、能力可変型圧縮機の運転周波数を最低周波数
から最大周波数まで一挙に上げないで途中の中間周波数
で一定時間圧縮機を運転することによりフォーミングに
よる潤滑オイルの吐出を阻止するようにした空気調和装
置が特開昭５８−１５２１８７号公報で提示されてい
る。
から最大周波数まで一挙に上げないで途中の中間周波数
で一定時間圧縮機を運転することによりフォーミングに
よる潤滑オイルの吐出を阻止するようにした空気調和装
置が特開昭５８−１５２１８７号公報で提示されてい
る。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 上記公報で提示の装置では中間周波数で運転される時間
を約１５分とある程度長くしないとオイルフォーミング
現象が発生してしまう虞れがあり、このため冷暖房運転
の立ち上がり特性が劣ってしまう問題点を有していた。
を約１５分とある程度長くしないとオイルフォーミング
現象が発生してしまう虞れがあり、このため冷暖房運転
の立ち上がり特性が劣ってしまう問題点を有していた。
又、熱交換器の凝縮温度を検出するセンサを高圧圧力の
異常上昇防止用のセンサとして兼用して運転周波数の上
昇を抑えるようにした場合、中間周波数から最高周波数
に至る運転周波数の可変スピードが早いために冷媒圧力
の上昇スピードが冷媒温度の上昇スピードを上回わり、
運転周波数の上昇が抑えられる前に高圧冷媒圧力が早く
上昇して高圧保護スイッチが働いてしまい、圧縮器が頻
繁に停止してしまう問題点を有していた。このため、高
圧圧力の異常上昇防止用として高圧冷媒圧力を検出する
高価な圧力センサを設ける必要があった。
異常上昇防止用のセンサとして兼用して運転周波数の上
昇を抑えるようにした場合、中間周波数から最高周波数
に至る運転周波数の可変スピードが早いために冷媒圧力
の上昇スピードが冷媒温度の上昇スピードを上回わり、
運転周波数の上昇が抑えられる前に高圧冷媒圧力が早く
上昇して高圧保護スイッチが働いてしまい、圧縮器が頻
繁に停止してしまう問題点を有していた。このため、高
圧圧力の異常上昇防止用として高圧冷媒圧力を検出する
高価な圧力センサを設ける必要があった。
本発明はかかる問題点に鑑み、冷暖房運転の立ち上がり
特性の向上と、温度センサによる高圧圧力の異常上昇防
止とを可能にした冷凍装置の能力制御方法を提供するも
のである。
特性の向上と、温度センサによる高圧圧力の異常上昇防
止とを可能にした冷凍装置の能力制御方法を提供するも
のである。
(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は能力可変型冷媒圧縮機の運転周波数の可変スピ
ードを最低周波数から中間周波数に至るまでは早く、中
間周波数から最高周波数に至るまでは遅くするようにし
たものである。
ードを最低周波数から中間周波数に至るまでは早く、中
間周波数から最高周波数に至るまでは遅くするようにし
たものである。
(ホ) 作用 本発明は、利用側熱交換器の冷媒の温度が第１の設定値
以下の場合には、圧縮器の運転周波数が最低周波数３０
Hzから中間周波数５０／６０Hzに至るまではオイルフォ
ーミング現象に対応できるために運転周波数の可変スピ
ード（周波数／秒）を２Hz／２秒に設定して早くしてい
るが、中間周波数６０Hzから最大周波数１２０Hzに至る
までは運転周波数の可変スピードを２Hz／１０秒に設定
して遅くすることにより、オイルフォーミング現象の発
生が抑制される。
以下の場合には、圧縮器の運転周波数が最低周波数３０
Hzから中間周波数５０／６０Hzに至るまではオイルフォ
ーミング現象に対応できるために運転周波数の可変スピ
ード（周波数／秒）を２Hz／２秒に設定して早くしてい
るが、中間周波数６０Hzから最大周波数１２０Hzに至る
までは運転周波数の可変スピードを２Hz／１０秒に設定
して遅くすることにより、オイルフォーミング現象の発
生が抑制される。
又、このように運転周波数の高い領域での可変スピード
を遅くしたことにより高圧冷媒圧力が急激に上昇するこ
とはなく、このため高圧保護スイッチが働く前に利用側
熱交換器の温度を検出するセンサからの信号でも運転周
波数の上昇が抑えられ、圧縮機が頻繁に停止することは
ない。
を遅くしたことにより高圧冷媒圧力が急激に上昇するこ
とはなく、このため高圧保護スイッチが働く前に利用側
熱交換器の温度を検出するセンサからの信号でも運転周
波数の上昇が抑えられ、圧縮機が頻繁に停止することは
ない。
又、利用側熱交換機の冷媒の温度が第１の設定値以上で
且つこの第１の設定値よりも高い第２の設定値以下の場
合には圧縮機の運転周波数の上昇が禁止され、更にこの
冷媒の温度が第２の設定値以上の場合には圧縮機の運転
周波数が低下される。
且つこの第１の設定値よりも高い第２の設定値以下の場
合には圧縮機の運転周波数の上昇が禁止され、更にこの
冷媒の温度が第２の設定値以上の場合には圧縮機の運転
周波数が低下される。
（ヘ）実施例 第１図は本発明装置の能力制御方法を示すフローチャー
ト、第２図は本発明装置のヒートポンプ式冷媒回路図で
あり、制御器(1)内の周波数変換器で運転周波数が可変
される能力可変型の冷媒圧縮器(2)と、冷暖流路切換用
の四方弁(3)と、室内側（利用側）熱交換器（４）と、
毛細管等の減圧素子（５）と、室外側（熱源側）熱交換
器（６）とを第２図の如く環状に接続し、暖房運転時は
四方弁(3)を実線状態に設定して圧縮機(2)からの吐出冷
媒を室内側熱交換器(4)から室外側熱交換器(6)へ、冷房
運転時は四方弁(3)を破線状態に切換えて吐出冷媒を逆
に室外側熱交換器(6)から室内側熱変換器(4)へと流れる
ようになっている。
ト、第２図は本発明装置のヒートポンプ式冷媒回路図で
あり、制御器(1)内の周波数変換器で運転周波数が可変
される能力可変型の冷媒圧縮器(2)と、冷暖流路切換用
の四方弁(3)と、室内側（利用側）熱交換器（４）と、
毛細管等の減圧素子（５）と、室外側（熱源側）熱交換
器（６）とを第２図の如く環状に接続し、暖房運転時は
四方弁(3)を実線状態に設定して圧縮機(2)からの吐出冷
媒を室内側熱交換器(4)から室外側熱交換器(6)へ、冷房
運転時は四方弁(3)を破線状態に切換えて吐出冷媒を逆
に室外側熱交換器(6)から室内側熱変換器(4)へと流れる
ようになっている。
しかも圧縮機(2)の吐出管(7)には高圧保護スイッチ(8)
が、又、吸込管(9)には低圧保護スイッチ(10)が、何れ
も圧縮機(2)の保護用として設けられており、且つ室内
側熱交換機(4)には暖房運転時の冷風防止と冷房運転時
の凍結防止用として冷媒温度を検出する温度センサ(11)
が設けられている。
が、又、吸込管(9)には低圧保護スイッチ(10)が、何れ
も圧縮機(2)の保護用として設けられており、且つ室内
側熱交換機(4)には暖房運転時の冷風防止と冷房運転時
の凍結防止用として冷媒温度を検出する温度センサ(11)
が設けられている。
そして、これらの保護スイッチ(8)(10)と温度センサ(1
1)からの信号が制御器(1)に入力されて圧縮機(2)は第１
図（暖房運転時の例を示す）のフローチャートに従った
運転周波数で制御されるようになっている。
1)からの信号が制御器(1)に入力されて圧縮機(2)は第１
図（暖房運転時の例を示す）のフローチャートに従った
運転周波数で制御されるようになっている。
以下、この制御方法を説明する。暖房運転スイッチを投
入した時、室温と設定温度との温度差が△ｔ1(3℃)以上
にある場合は運転周波数がＮ1(120)Hzに、温度差が△ｔ
1(3℃)と△ｔ2(2℃)の間にある時はＮ2(90)Hzに、温度
差が△ｔ2(2℃)と△ｔ3(1℃)の間にある時はＮ3(50)Hz
に夫々設定される。
入した時、室温と設定温度との温度差が△ｔ1(3℃)以上
にある場合は運転周波数がＮ1(120)Hzに、温度差が△ｔ
1(3℃)と△ｔ2(2℃)の間にある時はＮ2(90)Hzに、温度
差が△ｔ2(2℃)と△ｔ3(1℃)の間にある時はＮ3(50)Hz
に夫々設定される。
併せて室内側熱交換器(4)の冷媒温度が第１の設定値で
あるｔ1(58℃)に達しているか否か温度センサ(11)で検
出して監視しており、冷媒温度がｔ1(58℃)以下である
場合は制御器(1)からの信号により運転周波数の可変ス
ピードが２Hz／２秒（Ｔ1＝２秒）に設定され、この早
い速度で圧縮器(2)は３０Hzから上述の設定周波数Ｎ1、
Ｎ2、Ｎ2Hzへと上昇する運転周波数で運転される。
あるｔ1(58℃)に達しているか否か温度センサ(11)で検
出して監視しており、冷媒温度がｔ1(58℃)以下である
場合は制御器(1)からの信号により運転周波数の可変ス
ピードが２Hz／２秒（Ｔ1＝２秒）に設定され、この早
い速度で圧縮器(2)は３０Hzから上述の設定周波数Ｎ1、
Ｎ2、Ｎ2Hzへと上昇する運転周波数で運転される。
そして、Ｎ1、Ｎ2Hzへ上昇していき、運転周波数Ｎ4(6
0)Hz以上になると、運転周波数の可変スピードが第３図
に示すように２Hz／１０秒（Ｔ2＝１０秒）に設定さ
れ、この遅い速度で圧縮器(2)は上述の設定周波数Ｎ1、
Ｎ2Hzへと上昇する運転周波数で運転されるため（第１
の制御手段）、オイルフォーミング現象の発生が抑制さ
れ、且つ、高圧冷媒圧力が急激に上昇して高圧保護スイ
ッチ(8)が働くことはない。
0)Hz以上になると、運転周波数の可変スピードが第３図
に示すように２Hz／１０秒（Ｔ2＝１０秒）に設定さ
れ、この遅い速度で圧縮器(2)は上述の設定周波数Ｎ1、
Ｎ2Hzへと上昇する運転周波数で運転されるため（第１
の制御手段）、オイルフォーミング現象の発生が抑制さ
れ、且つ、高圧冷媒圧力が急激に上昇して高圧保護スイ
ッチ(8)が働くことはない。
一方室内側熱交換器(4)の冷媒温度が第１の設定値であ
るｔ１(５８℃)とこの第１の設定値よりも高い第２の設
定値であるｔ２(６０℃)との間にあれば、制御器(1)は
温度センサ(11)からの信号を受けて運転周波数がこれ以
上上昇しないよう第２の制御手段によって制御される。
もし、この冷媒温度が第２の設定値であるｔ２(６０℃)
以上になれば制御器(1)は第３の制御手段によって運転
周波数を２Ｈｚきざみで低下させて、冷媒温度がｔ
１(５８℃)以下になるように制御される。
るｔ１(５８℃)とこの第１の設定値よりも高い第２の設
定値であるｔ２(６０℃)との間にあれば、制御器(1)は
温度センサ(11)からの信号を受けて運転周波数がこれ以
上上昇しないよう第２の制御手段によって制御される。
もし、この冷媒温度が第２の設定値であるｔ２(６０℃)
以上になれば制御器(1)は第３の制御手段によって運転
周波数を２Ｈｚきざみで低下させて、冷媒温度がｔ
１(５８℃)以下になるように制御される。
以上、暖房運転を例にして説明したが、冷房運転の場合
も同様に運転周波数の可変スピードをＮ4(60)Hzに上昇
するまでは２Hz／２秒に、Ｎ4(60)Hz以上になると２Hz
／１０秒に設定されるため、オイルフォーミング現象の
発生が抑制され、且つ低圧冷媒圧力が急激に下がって低
圧保護スイッチ(10)が働くことはなく、しかも室内側熱
交換器(4)の冷媒温度が０℃に下がり凍結する状態にな
るようであれば制御器(1)は温度センサ(11)からの信号
を受けて運転周波数の上昇を停止もしくは運転周波数を
２Hzきざみで下げるように制御される。
も同様に運転周波数の可変スピードをＮ4(60)Hzに上昇
するまでは２Hz／２秒に、Ｎ4(60)Hz以上になると２Hz
／１０秒に設定されるため、オイルフォーミング現象の
発生が抑制され、且つ低圧冷媒圧力が急激に下がって低
圧保護スイッチ(10)が働くことはなく、しかも室内側熱
交換器(4)の冷媒温度が０℃に下がり凍結する状態にな
るようであれば制御器(1)は温度センサ(11)からの信号
を受けて運転周波数の上昇を停止もしくは運転周波数を
２Hzきざみで下げるように制御される。
尚、上記実施例ではヒートポンプ式冷暖房機について述
べたが、高圧保護スイッチ(8) と四方弁(3)とを有さな
い冷房機やショーケースについても適用することができ
る。又、運転周波数が２Hzきざみで変わるステップ制御
を例にとって説明したが運転周波数がリニアに変わる制
御方法にも適用することができる。
べたが、高圧保護スイッチ(8) と四方弁(3)とを有さな
い冷房機やショーケースについても適用することができ
る。又、運転周波数が２Hzきざみで変わるステップ制御
を例にとって説明したが運転周波数がリニアに変わる制
御方法にも適用することができる。
（ト）発明の効果 以上述べたように、本発明は第２の制御手段や第３の制
御手段によって、利用側熱交換器の冷媒の温度を第１の
設定値以下に保つと共に、この冷媒の温度が第１の設定
値以下になった場合には、圧縮機の運転スピードを最低
周波数から中間周波数に至るまでは早く、中間周波数か
ら最高周波数に至るまでは遅くするようにしたので、冷
暖房運転の立ち上がり特性を良好にしながらもオイルフ
ォーミング現象の発生を防止でき、且つ、冷風防止や凍
結防止を目的に取りつけられる冷媒温度の検出センサで
も運転周波数の上昇を停止する信号源として活用でき、
高圧（低圧）保護スイッチが突発的な圧力変動でもって
働いて圧縮機が頻繁に停止するのを未然に防止すること
ができる。
御手段によって、利用側熱交換器の冷媒の温度を第１の
設定値以下に保つと共に、この冷媒の温度が第１の設定
値以下になった場合には、圧縮機の運転スピードを最低
周波数から中間周波数に至るまでは早く、中間周波数か
ら最高周波数に至るまでは遅くするようにしたので、冷
暖房運転の立ち上がり特性を良好にしながらもオイルフ
ォーミング現象の発生を防止でき、且つ、冷風防止や凍
結防止を目的に取りつけられる冷媒温度の検出センサで
も運転周波数の上昇を停止する信号源として活用でき、
高圧（低圧）保護スイッチが突発的な圧力変動でもって
働いて圧縮機が頻繁に停止するのを未然に防止すること
ができる。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は暖房運転
時のフローチャート、第２図はヒートポンプ式冷媒回路
図、第３図は運転周波数の特性図である。 (1)……制御器、(2)……冷媒圧縮機、(8)……高圧保護
スイッチ、(10)……低圧保護スイッチ、(11)……温度セ
ンサ。
時のフローチャート、第２図はヒートポンプ式冷媒回路
図、第３図は運転周波数の特性図である。 (1)……制御器、(2)……冷媒圧縮機、(8)……高圧保護
スイッチ、(10)……低圧保護スイッチ、(11)……温度セ
ンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 一朗 群馬県邑楽郡大泉町大字坂田180番地 東 京三洋電機株式会社内 (72)発明者 永江 公二 群馬県邑楽郡大泉町大字坂田180番地 東 京三洋電機株式会社内 (72)発明者 関口 宣雄 群馬県邑楽郡大泉町大字坂田180番地 東 京三洋電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】周波数変換器で運転周波数が最低周波数と
最高周波数の間で可変される能力可変型の冷媒圧縮機
と、利用側熱交換器と、熱源側熱交換器と、を備え、こ
の利用側熱交換器には温度センサが設けられた冷凍装置
において、この温度センサで検出する冷媒温度が第１の
設定値以下の場合には最低周波数から中間周波数に至る
運転周波数の可変スピードよりも中間周波数から最高周
波数に至る運転周波数の可変スピードを遅くする第１の
制御手段と、前記冷媒温度が前記第１の設定値とこの第
１の設定値よりも高い第２の設定値との間の場合には前
記運転周波数の上昇を停止させる第２の制御手段と、前
記冷媒の温度が前記第２の設定値以上の場合には前記運
転周波数を低下させる第３の制御手段とを備えたことを
特徴とする冷凍装置の能力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61120865A JPH0621718B2 (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 冷凍装置の能力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61120865A JPH0621718B2 (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 冷凍装置の能力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62294850A JPS62294850A (ja) | 1987-12-22 |
| JPH0621718B2 true JPH0621718B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=14796865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61120865A Expired - Fee Related JPH0621718B2 (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 冷凍装置の能力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621718B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02157557A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機の制御装置 |
| JP2019143900A (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 冷凍装置 |
| CN115342562B (zh) * | 2021-05-13 | 2023-08-15 | 青岛海尔电冰箱有限公司 | 用于冰箱的压缩机控制方法与冰箱 |
-
1986
- 1986-05-26 JP JP61120865A patent/JPH0621718B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62294850A (ja) | 1987-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |