JPS61159051A - 冷凍サイクル装置 - 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】 Ｃ発明の技術分野〕 この発明は、回転数可変圧縮機およびこの回転数可変圧
縮機に駆動電力を供給するインバータ回路を備えた冷凍
サイクル装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

一般に、空気調和機などに用いられる冷凍サイクル装置
にあっては、回転数可変圧縮機およびこの回転数可変圧
縮機に駆動電力を供給するインバータ回路を備え、空調
負荷に応じてインバータ回路の出力周波数制御および回
転数可変圧縮機のオン、オフ運転制御を行なうことによ
り、空調負荷に対応する最適な冷凍能力を得、快適性の
向上。

省エネルギ効果の向上、および精密制御などを可能とす
るものがある。

すなわち、このような冷凍サイクル装置においては、た
とえば冷房運転時、第９図に示すように室内温度センサ
で検知される室内温度Ｔｏが設定温度Ｔｓよりも高（な
ると（空調負荷が大）インバータ回路の出力周波数（以
下、運転周波数と称す）Ｆを増大し、回転数可変圧縮機
の回転数を増大せしめて高冷凍能力を得るようにしてい
る。また、室内濃度Ｔｏが設定濃度Ｔｓよりも低くなる
と（空調負荷が小）運転周波数Ｆを低減し、回転数可変
圧縮機の回転数を減少せしめて冷凍能力を低減するよう
にしている。そして、室内温度Ｔ。

がざらに低下し、所要の運転周波数Ｆが予め定めた最低
運転周波数Ｆｏ以下となる状況では、回転数百変圧縮機
の運転をオフするようにしている。

〔背景技術の問題点〕

ただし、このような冷凍サイクル装置においては、空調
負荷が小さくて回転数可変圧縮機が低速回転を継続し、
その後に回転数可変圧縮機の運転がオフする場合、回転
数可変圧縮機の潤滑油が冷凍サイクル中に滞留し易くな
る。しかして、冷凍サイクル中に潤滑油が滞留した状態
で回転数可変圧縮機が再起動すると、その回転数可変圧
縮機に損傷を生じることがあった。

また、配管距離が長くて冷媒封入量が多い冷凍サイクル
の場合、運転停止時における圧縮機への液バツクを防ぐ
ために冷凍サイクル中に受液器を設けるようにしている
が、上記のように回転数可変圧縮機の低速回転が継続し
てからその回転数可変圧縮機の運転がオフする状況では
冷凍サイクル中の冷媒を受液器に十分に回収することが
できず、結局は液バツクを生じ、回転数可変圧縮機の再
起動に際してその回転数可変圧縮機に損傷を生じてしま
う。このため、回転数可変圧縮機の運転をオフするまで
に長い冷媒回収時間を確保しなければならないという不
都合があった。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、回転数可変圧縮機の運転オフ
時、冷凍サイクル中に圧縮機の潤滑油が滞留す番ことが
なく、あるいは冷凍サイクル中の冷媒を受液器に十分に
回収してお（ことができ、これにより圧縮機の損傷を未
然に防止し得る冷凍サイクル装置を提供することにある
。

〔発明の概要〕

この発明は、回転数可変圧縮機およびこの回転数可変圧
縮機に駆動電力を供給するインバータ回路を備え、負荷
に応じて前記インバータ回路の出力周波数制御および前
記圧縮機のオン、オフ運転制御を行なう冷凍サイクル装
置において、前記圧縮機の運転オフに際し、その運転オ
フの前に前記インバータ回路の出力周波数を一旦増大せ
しめる制御手段を設けたものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の第１の実施例について図面を参照して
説明する。

第３図に示すように、回転数可変圧縮機１．凝縮器（室
外熱交換器）２．減圧装置たとえばキャピラリチューブ
３．および蒸発器（室内熱交換器）４などを順次連通し
て冷凍サイクルを構成している。すなわち、冷房運転時
、図示実線矢印の方向に冷媒を流すようにしている。

一方、１０は交流電源で、この電源１０にはインバータ
回路１１を接続している。このインバータ回路１１は、
交流電源１０の出力を一旦整流し、それをスイッチング
動作によって任意の周波数および電圧の交流電力に変換
し、その交流電力を上記回転数可変圧縮機１に駆動電力
として供給するものである。

また、２ｏは室内温度センサで、この室内温度センサ２
０の検知結果を演算回路２１に供給するようにしている
。この演算回路２１は、室内温度センサ２１の検知結果
つまり室内温度Ｔｏと設定濃度Ｔｓとの差を譚出し、こ
の算出した温度差に応じて上記圧縮機１の回転数を決定
し、この決定した回転数に対応する回転数設定指令を制
御回路２２に供給するものである。この制御回路２２は
、演算回路２１からの回転数設定指令に応じたタイミン
グでインバータ回路１１のスイッチング素子をオン、オ
フ駆動し、インバータ回路１１から所定周波数および電
圧の交流電力を出力せしめるものである。

つぎに、上記のような構成において第１図および第２図
を参照しながら動作を説明する。

いま、運転操作部（図示しない）で室内温度ＴＳを設定
し、かつ運転開始操作を行なう。すると、演算回路２１
が室内温度ＴＯと設定温度Ｔｓとの差に対応する回転数
設定指令を出力する。こうして、インバータ回路１１が
所定周波数（以下、運転周波数と称す）Ｆの交流電力を
出力し、これにより圧縮機１が運転オンする。つまり、
冷房運転の開始となる。

この冷房運転時、室内温度Ｔｏが設定温度ＴＳよりもは
るかに高ければ、圧縮機１は最大運転周波数Ｆ！により
高速回転し、最大冷凍能力を発運する。そして、室内温
度ＴＯが低下−していくと、それに伴って運転周波数Ｆ
も徐々に低下していく。

こうして、室内温度ＴＯが設定温度Ｔｓに近付き、やが
て設定温度Ｔｓ以下になると、圧縮８１１は最低運転周
波数Ｆ２によって低速回転するようになる。

しかして、最低運転周波数Ｆ２領域に至ると、演算回路
２１は回転数設定指令によって運転周波数Ｆを一定時間
ｔだけ増大せしめる。運転周波数Ｆが増大すると、圧縮
機１の回転数が増大し、冷凍能力が増大する。そして、
一定時間ｔが経過すると、演算回路２１は回転数設定指
令によって運転周波数Ｆを０”とし、圧縮機１の運転を
オフする。つまり、冷房運転の中断となる。

冷房運転の中断によって室内温度Ｔｏが上昇し、設定温
度Ｔｓ以上になると、演算回路２１は再び室内温度ＴＯ
と設定温度ＴＳとの差に対応する運転周波数Ｆを設定し
、圧縮機１を再起動させる。

つまり、冷房運転の再開となる。

このように、圧縮機１の運転オフに課し、その運転オフ
の前に運転周波数を一旦増大せしめ、圧縮機１の回転数
を増大して冷凍能力を高めるようにしたので、冷凍サイ
クルに滞留している潤滑油を圧縮機１に戻すことができ
る。よって、圧縮機１の再起動に際してその圧縮機１に
損傷を生じることがない。

次に、この発明の第２の実施例について第４図により説
明する。ただし、第４図おいて第３図と同一部分には同
一符号を付し、その詳細な説明は省略する。　　　　　
　　　　　　　　　　　４、第４図に示すように、回転
数可変圧縮機１．凝縮器２．受液器５．電磁開閉弁６．
減圧装置たとえば膨張弁７．蒸発器４．および気液分離
器８ケとを順次連通して冷凍サイクルを構成している。

この場合、配管距離が長くてしかも冷ｔｓ封入量が多い
ことを考慮し、受液器５および気液分離器８を設け、運
転停止時における圧縮機１への液バツクを防ぐようにし
ている。しかして、電磁開閉弁６の励磁コイル６ｃを制
御回路２２に接続している。この場合、制御回路２２は
、インバータ回路１１の駆動制御だけでなく、電磁開閉
弁６に対する駆動制御機能も有しており、通常運転時に
おいて電磁開閉弁６をオン（開放）するようになってい
る。

したがって、第５図および第６図に示すように、冷房運
転時、室内温度Ｔｏが設定温度ＴＳ以下まで低下して圧
縮機１が最低運転周波数Ｆ２により低速回転するように
なると、演算回路２１は運転周波数Ｆを一定時間ｔだけ
増大せしめるべ（回転数設定指令を出力する。すると、
制卸回路２２は、先ず電磁開閉弁６をオフ（閉成）し、
その状態で運転周波数Ｆを一定時＠１だけ増大せしめる
。電磁開閉弁６がオフした状態で運転周波数Ｆが増大、
すると、圧縮機１の回転数増大に伴う冷凍能力増大によ
って冷凍サイクル中の冷媒が受液器５に多量に流入する
。そして、一定時間ｔが経過すると、演算回路２１は回
転数設定指令によって運転周波数Ｆを“０”とし、圧縮
１１の運転をオフする。

つまり、冷房運転の中断となる。

すなわち、最低運転周波数ＦＯによる圧縮機１の低速回
転では冷凍サイクル中の冷媒を受液器５に十分に回収で
きないという問題に対処したもので、上記のように圧縮
機１の運転オフ前に強制かつ確実な冷媒回収を行ない、
圧縮機１の再起動に際しての液バツクを防ぎ、圧縮機１
の損傷を未然に防ぐものである。

なお、この第２の実施例では演算回路２１の回転数設定
指令に基づく制御回路２２の動作によって電磁開閉弁６
のオフおよび運転周波数Ｆの増大を共に行なうようにし
たが、たとえば第７図に示すように室内温度Ｔｏが設定
温度ＴＳ以下の所定値になると作動する室内温度サーモ
３０を設け、この室内温度サーモ３０が作動するとその
作動信゛号によって電磁開開弁６をオフするとともに制
御回路２２による運転周波数Ｆの増大を行なわせるよう
にしてもよい。

また、運転周波数Ｆの増大を一定Ｒ１１ｌｔだけ行なう
ようにしたが、第８図に示すように圧縮機１の冷媒吸込
側配管に冷媒圧力が一定値以下になると作動する圧力ス
イッチ４０を設け、運転周波数Ｆの増大を圧力スイッチ
４０が作動するまで継続し、その直後に圧縮機１の運転
をオフするようにしてもよい。

さらに、上記各実施例では空気調和機への適用について
説明したが、回転数可変圧縮機を用いて冷凍能力の可変
制御を行なうものであれば他の機器にも同様に適用可能
である。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、圧縮機の運転オフ
に際し、その運転オフの前にインバータ回路の出力周波
数を一旦層大せしめる制御手段を設けたので、回転数可
変圧縮機の運転オフ時、冷凍サイクル中に圧縮機の潤滑
油が滞留することがなく、あるいは冷凍サイクル中の冷
媒を受液器に十分に回収しておくことができ、これによ
り圧縮機の損傷を未然に防止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】

第１図はこの発明の第１の実施例における運転周波数の
変化を説明するための図、第２図は同実施例の動作を説
明するためのフローチャート、第３図は同実施例におけ
る冷凍サイクルおよび制御回路の構成図、第４図はこの
発明の第２の実施例における冷凍サイクルおよび制御回
路の構成図、第５図は同実施例における動作を説明する
ためのフローチャート、第６図は同実施例における運転
周波数の変化および電磁開閉弁の動作を説明するための
図、第７図および第８図はそれぞれ同実施例の変形例を
示す冷凍サイクルおよび制御回路の構成図、第９因は従
来の冷凍サイクル装置の動作を説明するためのフローチ
ャートである。 １・・・回転数可変圧縮機、２・・・凝縮器、４・・・
蒸発器、１１・・・インバータ回路、２０・・・空白温
度センサ、２１・・・演算回路、２２・・・制御回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 一榔ｇ嫡郊　−曖叱停騙 、９（ｕ）　　　　　　　Ｌ（ダ） １１３　　図 名７Ｅ？！ ｊＩ８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転数可変圧縮機およびこの回転数可変圧縮機に駆動電
   力を供給するインバータ回路を備え、負荷に応じて前記
   インバータ回路の出力周波数制御および前記圧縮機のオ
   ン、オフ運転制御を行なう冷凍サイクル装置において、
   前記圧縮機の運転オフに際し、その運転オフの前に前記
   インバータ回路の出力周波数を一旦増大せしめる制御手
   段を設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。