JPH08334089A

JPH08334089A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH08334089A
Application number: JP13972795A
Authority: JP
Inventors: Kohei Koba; 浩平木場; Yasuhiro Fukui; 康浩福井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 1996-12-17
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JP2924712B2

Abstract

(57)【要約】【目的】圧縮機１の回転部材と静止部材との間の焼き付
き事故を未然に回避しながら、運転の打切りを少なく
し、快適性及び信頼性を高める【構成】運転の起動開始当初や、低負荷運転中に急激な
負荷増大があった場合等において、圧縮機１の回転部材
と静止部材との間の差温が大きくなり、差温サーモ７が
作動したとき、圧縮機１を一旦停止させて焼き付きを回
避するも、運転を打ち切らずに、差温が小さくなる所定
の待機時間経過後、起動リトライ手段８から圧縮機１を
再起動させ、正常運転を継続させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調機等に用いる冷凍
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特公平６−３４６３６号公報に記
載されているように、圧縮機の回転部材たる圧縮機ロー
タの温度を吐出ガス温度をもって間接的に検出する回転
部材側温度計と、圧縮機ロータの外周部に対面するケー
シング側の静止部材温度を検出する静止部材側温度計と
を設け、これら温度計で検出する差温が一定以上に大き
くなると、回転部材と静止部材との熱膨張差によって両
部材間のクリアランスが極めて小さくなり、両部材間で
焼き付き事故が起こることから、圧縮機の運転を緊急停
止させ、焼き付き事故が発生するのを未然に防止するよ
うにしている。

【０００３】ここに、圧縮機ロータと静止部材間のクリ
アランスは、圧縮ガスが低圧側に漏れて性能が出なくな
るのを防止するため、もともと非常に狭い値に設定して
おり、両部材間の熱膨張差により焼き付き事故が起こり
やすいのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のよう
に、圧縮機の回転部材と静止部材間の差温が一定以上に
大きくなると圧縮機を停止させ、運転を打ち切ることと
していたのでは、保全に時間がかかるし、快適性を損な
う問題がある。

【０００５】ここに、運転の起動開始当初、圧縮機の内
部部品を構成する回転部材たる圧縮機ロータは、圧縮ガ
ス温度つまり吐出ガス温度の上昇に伴って比較的早期に
高温に達するが、圧縮機ロータに対面するケーシング側
の静止部材は、外気にさらされており、しかも熱容量も
大きいため、その温度上昇は鈍く、起動開始直後から回
転部材側の温度と静止部材側の温度との差が大きくなっ
ていく。両部材間の差温が一定以上に大きくなると、焼
き付き防止の観点から、圧縮機の運転を停止させるのは
装置保護の面から適切である。しかしながら、静止部材
側の温度も、回転部材よりも時間が遅れるが、やがて
は、吐出ガス温度の影響を受けて、温度上昇が進み、回
転部材側との差温は小さくなるはずである。従って、唯
一回だけ差温が大きくなったということで運転を打ち切
るのは得策ではない。このことは、起動開始当初に限ら
ず、定常運転中に負荷の急変があり、吐出ガス温度が急
激に変化する場合についても云えることである。

【０００６】本発明の主目的は、圧縮機の回転部材と静
止部材との間の差温が一定以上に大きくなって運転停止
させても、運転を打ち切ってしまうのではなく、運転の
一時停止及びその後の起動のリトライにより、回転部材
側の温度上昇を抑制すると共に静止部材側の温度上昇を
促進させて、両者の温度差を小さくし、圧縮機の焼き付
き事故を未然に回避しながら快適性及び信頼性を高める
ことができる冷凍装置を提供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、上記主目的を達
成するため、請求項１記載の発明は、図１に示すよう
に、圧縮機１の回転部材側とこれに対面する静止部材側
との間の差温により両部材間のクリアランスを検出する
差温サーモ７を備え、該差温サーモ７が小クリアランス
を検出して作動したとき、圧縮機１を停止させる冷凍装
置において、差温サーモ７の作動後、圧縮機１の一時停
止期間を経た後に、圧縮機１を再起動させる起動リトラ
イ手段８を設けている構成にした。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、冷凍装置に一般的に具備する再起動防止タ
イマ９を利用してリトライを実施することとし、簡易且
つ適正に制御を行うため、同図１に示すように、短時間
内の頻繁な再起動を防止する再起動防止タイマ９を備
え、起動リトライ手段８は、差温サーモ７の作動後、再
起動防止タイマ９の運転許可指令で圧縮機１を再起動さ
せる構成にした。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、圧縮機１の回転部材側の温度上昇の抑制と
静止部材側の温度上昇の促進とを無駄なく良好に行わせ
るため、起動リトライ手段８は、差温サーモ７の作動
後、図３に示すように、圧縮機１の回転部材側と静止部
材側との差温が一定以下になったとき、圧縮機１を再起
動させる構成にした。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明では、図３に示すように、
運転の起動開始当初、圧縮機１の回転部材側の温度Ｔ２
は、比較的早期に上昇し、圧縮機１の静止部材側の温度
Ｔ１は、遅れて上昇していく。両者の差温が一定以上大
きくなって、両部材間のクリアランスが小さくなり、差
温サーモ７が作動したとき、圧縮機１は停止され、これ
により、焼き付き事故が回避される。この圧縮機１の停
止により、回転部材側の温度Ｔ２は、比較的早期に温度
低下していく一方、静止部材側は、熱容量が大きく、そ
の温度Ｔ１は短時間のうちには下がらない。このため、
回転部材側の温度Ｔ２と静止部材側の温度Ｔ１との差温
が小さくなっていく。そして、圧縮機１の一時停止期間
を経た後、起動リトライ手段８により、圧縮機１が再起
動されることになるが、この再起動を始める際には、回
転部材側の温度Ｔ２と静止部材側の温度Ｔ１との差温が
小さくなっているため、依然として静止部材側の温度Ｔ
１の上昇は、可動部材側の温度Ｔ２よりも遅れ気味では
あるが、可動部材側の温度Ｔ２と静止部材側の温度Ｔ１
との差温の開きは、圧縮機１の停止前に比べて小さくな
り、差温サーモ７が作動し難くなる。１回目の再起動の
後も、差温サーモ７が作動した場合は、再度、圧縮機１
の停止後に２回目の再起動が行われるのであり、数回の
起動のリトライを繰り返すことにより、やがて正常運転
に立ち上げることができる。

【００１１】運転の起動開始当初以外に、低負荷で運転
中に、急激に負荷が増大した場合についても同様であ
り、差温サーモ７により、圧縮機１は一旦停止されるこ
とがあっても、起動のリトライにより復帰可能な場合
は、その起動のリトライにより円滑に正常運転を継続す
ることができる。こうして、差温サーモ７の作動によ
り、圧縮機１を一旦停止させて保護を図りつつも、運転
を打ち切らずに、起動のリトライにより正常運転を継続
できるのであるから、快適性及び信頼性を高めることが
できるのである。こうして、特に、圧縮ロータと静止部
材との間のクリアランスを非常に小さくする必要のある
回転式圧縮機に有効なものとなる。

【００１２】請求項２記載の発明では、冷凍装置に一般
的に具備し、短時間内の頻繁な再起動を防止する再起動
防止タイマ９を利用して、起動のリトライを実施するこ
ととしているから、特別なタイマ等を設ける必要もな
く、その構成を簡易にできると共に、装置保護の観点か
ら適正な時間を経た後に再起動がなされることになるか
ら、適正な制御を行うことができる。

【００１３】請求項３記載の発明では、差温サーモ７の
作動後、圧縮機１の回転部材側と静止部材側との差温が
一定以下になったときに、圧縮機１を再起動させること
としている。圧縮機１の停止により、可動部材側の温度
と静止部材側の温度との差温は小さくなっていき、これ
ら回転部材側と静止部材側との差温が一定以下になった
ことを実際に検知した後に再起動を行うため、回転部材
側の温度上昇の抑制と静止部材側の温度上昇の促進とを
無駄なく良好に行うことができ、適正な制御が行える。

【００１４】

【実施例】図１に示すものは、冷暖房可能としたヒート
ポンプ式の冷凍装置であり、圧縮機１の吐出口１１から
吸入口１２にかけて、吐出管６１、四路切換弁４の第１
固定ポート４１、該四路切換弁４の第１切換ポート４
３、ガス管６２、冷房時に凝縮器となり暖房時に蒸発器
となる室外熱交換器２、液管６３、膨張機構３、液管６
４、冷房時に蒸発器となり暖房時に凝縮器となる室内熱
交換器５、ガス管６５、四路切換弁４の第２切換ポート
４４、該四路切換弁４の第２固定ポート４２、吸入管６
６を順次接続したものである。

【００１５】圧縮機１は、外わくのケーシング１３の内
部に、圧縮機モータＣＭで駆動する回転部材たる圧縮機
ロータ１４を備え、該ロータ１４とこれを取り囲むケー
シング１３側の静止部材との間に画成する圧縮室内で、
冷媒を圧縮するようにしている。

【００１６】圧縮機ロータ１４を取り囲むケーシング１
３側の静止部材には、該静止部材の温度を検出する静止
部材側温度検出器７１を設けており、又、圧縮機ロータ
１４の吐出側空間には、吐出ガス温度をもって回転部材
の温度を間接的に検出する回転部材側温度検出器７２を
設けており、これら温度検出器７１，７２により差温サ
ーモ７を構成している。そして、回転部材側温度検出器
７２で検出する回転部材側の温度すなわち吐出ガス温度
と、静止部材側温度検出器７１で検出する静止部材側の
温度との差が、例えば摂氏３０度を越えることとなると
き、これら温度検出器７１，７２による差温サーモ７の
作動によって、コントローラ１００から圧縮機モータＣ
Ｍに停止指令を与え、圧縮機１を停止させるようにして
いる。

【００１７】尚、圧縮機１には、圧縮行程途中のガスを
吸入側にバイパスさせるバイパス方式の容量制御機構を
具備しており、そのロード％を低容量の１２％及び４０
％、定格容量の１００％に各々変更可能にしている。容
量制御機構は、バイパス方式とする他、インバータ等に
よる回転数変更方式であってもよい。又、圧縮機１の型
式は、例えば、圧縮機ロータ１４にローリングピストン
を用いたロータリー式等がある。

【００１８】室外熱交換器２は、空冷式のものであり、
室外ファン２０を付設している。この室外ファン２０
は、ファンモータＦＭで駆動しており、極数変換等によ
って回転数を高速と低速に切換え、風量を変更できるよ
うにしている。室外ファン２０の風量を変えるには、フ
ァンモータＦＭの回転数を変える他、該室外ファン２０
を複数台のファンで構成し、その運転台数の変更によ
り、風量を変えるようにしてもよい。

【００１９】図１において、実線矢印は冷房時の冷媒を
循環経路を示し、室外熱交換器２を凝縮器に、室内熱交
換器５を蒸発器とし、室内を冷すようにしている。一
方、暖房時は、四路切換弁４を点線のようにポートの連
通関係を切換え、点線矢印で示すように冷媒を循環さ
せ、室内熱交換器５を凝縮器に、室外熱交換器２を蒸発
器とし、室内を暖めるようにしている。

【００２０】以上の構成において、コントローラ１００
に、差温サーモ７の作動後、圧縮機１を一時停止させ、
所定の待機時間を経た後に、圧縮機１を再起動させる起
動リトライ手段８を設ける。この起動リトライ手段８に
よる圧縮機１の再起動は、短時間内の頻繁な再起動を防
止するために具備させた再起動防止タイマ９を用いるこ
ととしており、この再起動防止タイマ９の運転許可指令
により、圧縮機１を再起動させることとしている。再起
動防止タイマ９は、起動回数を１時間あたり６回以下に
制限するため、前回の起動から今回の起動まで１０分間
以上の時間を確保すると共に、極短時間内の停止及び起
動の繰り返しを避けるため、圧縮機１の停止から最低限
１分以上の再起動禁止時間を確保するものである。

【００２１】以上の一連の運転の制御は、図２に示すフ
ローチャートに従って行われる。即ち、起動開始後、圧
縮機１をオンにして運転を始めた後（ステップａ）、差
温サーモ７の作動の可否を判定し（ステップｂ）、回転
部材側と静止部材側との温度差が３０度を越える場合に
は、圧縮機１をオフして運転を一時停止させる（ステッ
プｃ）。前回（初回）の起動から１０分以上が経過し且
つ運転停止から１分以上が経過して、再起動防止タイマ
９が運転許可指令を出すまでの所定の待機時間中は、圧
縮機１の停止が継続され、回転部材側の温度と静止部材
側の差温が縮小されていく（ステップｄ）。そして、所
定の待機時間経過後、ステップａに戻り、圧縮機１を再
起動させるのである。

【００２２】実際の圧縮機１は、起動当初から容量制御
をも併用して行っており、図３に示すように、まず、圧
縮機モータＣＭの起動電流を低減するため、約２分間は
最低容量の１２％で運転し、その後に、４０％にロード
アップし、１２％時の運転と通算して約５分間は、膨張
機構３の開度を絞り込み、圧縮機１に多量の液が急激に
戻ることがないようし、その後に定格容量の１００％ロ
ードにするようにしている。起動から、圧縮機１の回転
部材側の温度つまり吐出ガス温度Ｔ２は早期に上昇して
いくが、静止部材側の温度Ｔ１は熱容量が大きいため、
徐々に上昇していくことになる。この例では、１００％
にロードアップしたとき、差温サーモ７が作動して圧縮
機１が停止され、起動から１０分後に、再起動防止タイ
マ９による運転許可指令により、再起動がなされてい
る。この再起動時には、回転部材側の温度Ｔ２と静止部
材側の温度Ｔ１との差温が、運転停止直前の値よりも小
さくなっており、正常運転の継続が行えていることにな
る。

【００２３】以上のものでは、再起動防止タイマ９によ
り圧縮機１の再起動を行うこととしたが、図３に示した
ように、圧縮機１の停止後は、回転部材側の温度Ｔ２と
静止部材側の温度Ｔ１との差温が小さくなるから、この
差温が一定低下になったときを実際に検知して、圧縮機
１を再起動させるようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、運転の起
動開始当初や、低負荷運転中に急激な負荷増大があった
場合等において、差温サーモ７の作動により、圧縮機１
を一旦停止させて焼き付き事故からの保護を図りつつ
も、運転を打ち切らずに、起動のリトライにより正常運
転を継続できるのであるから、快適性及び信頼性を高め
ることができる。

【００２５】請求項２記載の発明によれば、冷凍装置に
一般的に具備し、短時間内の頻繁な再起動を防止する再
起動防止タイマ９を利用して、起動のリトライを実施す
ることとしているから、簡易且つ適正な制御を行うこと
ができる。

【００２６】請求項３記載の発明によれば、差温サーモ
７の作動後、圧縮機１の回転部材側と静止部材側との差
温が一定以下になったとき、圧縮機１を再起動させるた
め、回転部材側の温度上昇の抑制と静止部材側の温度上
昇の促進とを無駄なく良好に行うことができ、適正な制
御が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明冷凍装置の回路図。

【図２】同制御のフローチャート。

【図３】同制御のタイムチャート。

【符号の説明】

１；圧縮機、７；差温サーモ、８；起動リトライ手段、
９；再起動防止タイマ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機（１）の回転部材側とこれに対面
する静止部材側との間の差温により両部材間のクリアラ
ンスを検出する差温サーモ（７）を備え、該差温サーモ
（７）が小クリアランスを検出して作動したとき、圧縮
機（１）を停止させる冷凍装置において、差温サーモ
（７）の作動後、圧縮機（１）の一時停止期間を経た後
に、圧縮機（１）を再起動させる起動リトライ手段
（８）を設けていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】短時間内の頻繁な再起動を防止する再起
動防止タイマ（９）を備え、起動リトライ手段（８）
は、差温サーモ（７）の作動後、再起動防止タイマ
（９）の運転許可指令で圧縮機（１）を再起動させるこ
ととしている請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】起動リトライ手段（８）は、差温サーモ
（７）の作動後、圧縮機（１）の回転部材側と静止部材
側との差温が一定以下になったとき、圧縮機（１）を再
起動させることとしている請求項１記載の冷凍装置。