JPS61285351A - 冷凍装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は冷凍サイクル中に複数台の圧縮機を並列接続し
ており、かつ、前記圧縮機の運転周波数を可変にしてい
る冷凍装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来、インバータ等の周波数可変装置により圧縮機の運
転周波数を可変にしてその能力を変化させる冷凍装置が
特開昭５８−２２１３４９号公報等で種々提案されてい
るが、その中に第６図及び第７図に示すものがある。こ
れは、冷凍オイクル（２１）中に並列接続された複数台
の圧縮機＠（ハ）の夫々に、周波数可変装置としてイン
バータ＠（財）を接続し、負荷に応じた周波数の変更指
令を出力する制御装置−から夫々のインバータ＠弼へ出
力される同じレベルの信号により、少なくとも２台の圧
縮機＠器を略同じ周波数で運転させたものである。

そして、斯る冷凍装置は、冷凍サイクルＣＢの負荷が小
さいときには１台の圧縮機を周波数可変させて容量制御
運転を行う一方、負荷が大きいときには複数台の圧縮機
（社）（ハ）を略同じ周波数で運転させることにより、
各圧縮機の冷媒循環量が略同竜になるようにして、各圧
縮機間のオイルバランスがくずれたりするのを低減した
ものである。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点しかしながら上
記の構成によると、夫々のインバータ＠弼による圧縮機
＠（ハ）の起動は必ずＯＨｚから始めなければならない
こと、及び、制御装置器から各インバータ＠（ハ）へ出
力される周波数の変更指令は負荷の変動がある程度見極
められる時間を考慮して通常約５秒の間隔で出力されて
いることから、圧縮機の運転台数を変更する際、冷凍装
置の能力が変更前の能力に移行するまでには変更指令が
何度も出て長い時間がかかる。例えば、第７図に示すよ
うに、Ｂ、−Ｂ、の範囲で能力制御されている１台の圧
縮機に対し負荷が制御範囲を上回ると、該圧縮機は一旦
停止されＯＨｚにリセットされた後、再び他の１台の圧
縮機と共に再起動されＡ、−Ａ、の範囲で能力制御する
２台運転に変更される。ここで、変更前の負荷はす、で
あったため、２台運転に変更された後は負荷りに対応す
る能力人、まで上げられるが、このとき、圧縮機のＯＨ
ｚへのリセット後、０からＡ、まで移行する際には、変
更指令が何度も出てＴ、という比較的長い時間がかかる
。また、２台から１台に変更されるときも同様にＴ４と
いう時間がかかる。このように、冷凍装置の能力が運転
台数の変更前の能力に移行するまでに長い時間がかかる
と、この間に負荷と冷凍装置の能力とのバランスがくず
れ制御が不安定圧なるという問題があった。

本発明は断る点に鑑みなされたもので、複数台の圧縮機
の運転台数を変更する際に、変更後の圧縮機が変更前の
負荷に対応する能力に移行するまでの時間を短縮するこ
とにより、負荷と能力のバランスのくずれを低減し安定
した制御を行なうことを目的とする。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、複数台の圧縮機の夫々の駆動モータにモータ
速度を変えるインノ（−夕を接続し、このインバータに
は冷凍サイクルの負荷に応じて周波数を変える制御装置
からの信号を与えるようにすると共に複数台の圧縮機を
運転するときは夫々のインバータから略同じ周波数の電
力が駆動モータに送られ、略同じ回転数で運転されるよ
うにした圧縮機を並列接続してなる冷凍装置において、
前記制御装置には、運転台数の変更前の最大負荷にほぼ
等しい出力を増加した運転台数で得るためのインバータ
の周波数を予め設定し℃おき、運転台数を変更するとき
は、圧縮機の起動から前記設定周波数に移行するまでの
あいだ、通常時に周波数を増減するタイマー間隔より短
い間隔で周波数を増していくように構成したものである
。

（ホ）作用 本発明の冷凍装置は上記のように構成することにより、
圧縮機の運転台数の変更時において圧縮機の起動から変
更前の負荷に対応する容量に移行するまでの時間を短縮
することができ、この変更時の時間遅れによる冷凍サイ
クルの負荷と冷凍装置の能力とのバランスのくずれを低
減し安定した制御が行なえるようにしたものである。

（へ）実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

（１）は、並列接続された同容量の２台の圧縮機（２）
（３）と、凝縮器（４）と、膨張弁（５）と、蒸発器（
６）とを順次配管接続してなる冷凍サイクルである。（
７）及び（８）は前記圧縮機（２）（３１の夫々に設け
られた周波数可変装置としてのインバータである。（９
）は夫々のインバータ（力（８）に接続された制御装置
であり、この制御装置は、第２図に示すように、交流電
源部と、この電源に接続され交流を直流に変換して前記
インバータ（７）（８）の夫々に直流電源を供給するコ
ンノ（−タａカと、圧力センサーａ’ｂｖｃよって冷凍
サイクル（１１の負荷の状態を検出しこの検出した値に
見合った信号を出力する制御回路峙と、この制御回路か
らの信号を入力して該信号の大きさに応じた周波数を発
生する周波数発生器（１４）と、この周波数発生器と各
インバータ（７１（８）との間に接続され前記制御回路
６国からの信号に応じて開閉動作する０Ｎ−ＯＦＦ回路
ｆｌ！９（１Ｇとから構成されている。また、前記制御
回路αりには、５秒程度の設定時間を有する第１のタイ
マー〇ηと、１秒程度の設定時間を有する第２のタイツ
−〇梯と、これら両タイマーαηα印の接続を切換える
切換スイッチα９とが内蔵されている。

また、この制御回路には後述する圧縮機（２）＋３１の
２台運転時の特性人、−人、の下限傭人、での負荷α１
に対応する１台運転時の周波数１４と、１台運転時の特
性Ｂ、−Ｂ、の上限値Ｂ、での負荷す、に対応する２台
運転時の周波数ｆ、が予め設定されている。

このように構成された冷凍装置において、２台の圧縮機
（２）１３）は、夫々に設けられたインバータ（７）（
８）Ｋより、冷凍サイクル（１）の負荷に対し第３図に
示すような周波数制御が行なわれている。ここで、第３
図中、人、−人、の直線は圧縮機（２）（３）の２台運
転時の特性、Ｂ、−Ｂ、の直線は圧縮機（２）（３１の
うちいづれか１台の運転時の特性、ｆ、〜ｆ２は各イン
バータ（７）（８）の周波数発生器、ｆ、、ｆ４は夫々
制御回路（［３に予め設定された周波数を示す。そして
、まず、冷凍サイクル（１）の負荷が比較的大きいα。

〜α、の範囲では、制御回路（１３からのＨｉの信号及
び周波数発生器α４からの信号が共に０Ｎ−ＯＦＦ回路
θ５ＱＧＫ出力されており、夫々の０Ｎ−ＯＦＦ回路ａ
ｓｔｔｅは共にＯＮとなる。これにより、２台の圧縮機
＋２）（３１が夫々のインバータ＋７）（８１により、
略同じ周波数で運転されて、１１〜ｆ２の範囲で容量制
御運転が行なわれる。このとき、制御回路Ｉのタイマー
は、比較的長い設定時間を有する第１のタイマーα力に
なっており、インバータ（７）（８）の周波数は５秒程
度の間隔でステップする。次に、この状態から冷凍サイ
クル＋１）の負荷がα、以下になると、圧縮機（２）（
３）の２台運転時の特性Ａ、　−Ａ、の下限値Ａ８を下
回ることＫより、制御回路０から０Ｎ−ＯＦＦ回路α１
αＱへの信号が共にＬｏ　となり、一旦両インバータ（
７）（８）を停止して０ｔｌｚにリセットする。その後
、制御回路０３から０Ｎ−ＯＦＦ回路ＱＳ　（１８（７
）　イずレカ一方例ｔ＋ｆＯＮ−ＯＦＦ回Ｍ（１５１ｔ
ｃＩ（ｉの信号が出力されインバータ（８）を停止する
。

そして、１台のインバータ（力だけで圧縮機（２）を駆
動し、ｆ１〜ｆ、の範囲で容量制御運転を行なう。

ここで、制御回路αＪは、両インバータ＜７）（８）の
リセットと同時に切換スイッチＱ９を作動させており、
このスイッチにより、第１のタイマーｔ１ηを第２のタ
イマー〇ＩＫ切換えている。

すなわち、斯る圧縮機の２台→１台への切換時において
、冷凍装置（１）の容量は第３図に示すようＫＡ、から
Ｏ，Ｂ、を経て切換前の負荷に対応する容量Ｂ、まで移
行するが、このとき制御回路６階には前記容量Ｂ、に対
応する１台運転時の周波数１４が予め設定されているこ
と、及びタイマーは、設定時間の短い第２のタイマーＱ
ＩＶＣ切換えられていることから、この移行に所要する
時間は第４図の右部分で示すようＫ　Ｔ、という１秒程
度の時間に短縮されている。そして、この後、１台運転
への移行が完了すると、制御回路ａ３の第２のタイマー
α樽が切換スイッチαｌにより再び設定時間の長い第１
のタイマー〇７）に切換えられ、インバータ（７）の周
波数は５秒程度の間隔でステップする。

次に、この状態から、冷凍サイクル（１１の負荷が６、
以上になると、圧縮機の１台運転時の特性Ｂ。

−Ｂ、　　の上限値Ｂ！を上回ることにより、制御回路
０国から０Ｎ−ＯＦＦ回路（１９への信号がＬｏ　とな
り、一旦インバータ（７）を停止して０ＨｚＫリセツト
する。その後、制御回路Ｑ３から各０Ｎ−ＯＦＦ回路（
Ｉｓ（１（９１ＣＨｉの信号が出力され、前述のように
２台の圧縮機（２）１３）が夫々のインバータ＋７）＋
８１により同時運転される。このとぎも、制御回路ａ暗
ま、インバータ（７）をリセットすると同時に切換スイ
ッチ（１９を作動させており、このスイッチにより、第
１のタイマーα力を第２のタイマーα団に切臭えている
。

すなわち、斯る圧縮機の１台→２台への切換時において
、冷凍装置＋１）の容量は第３図に示すようにＢ、から
Ｏ，Ａ、を経て切換前の負荷に対応する容量人、まで移
行するが、このとき、制御回路α四には前記容量Ａ、に
対応する２台運転時の周波数ｆ、が予め設定されている
こと、及びタイマーは、２台→１台への切換時と同様に
設定時間の短い第２のタイマーα樽に切換えられている
ことから、この移行に所要する時間は第４図の左部分で
示すようにＴ、という１秒程度の時間に短縮される。

そして、この後、２台運転への移行が完了すると、第２
のタイマー〇（至）は切換スイッチ（１９により再び設
定時間の長い第１のタイマーαηに切換わり、インバー
タ（力（８）の周波数は５秒程度の間隔でステップする
。

このように、本実施例の冷凍装置は上述したような動作
を繰返して容１制御運転するが、圧縮機の運転台数の変
更時には、制御回路α謙に内蔵された設定時間を異にす
る第１のタイマーαηと＄２のタイマーα秒とにより、
制御回路ａ３の負荷の変動を見極める時間を確保しつつ
、変更時の所要時間、特に、冷凍装置＋１１の容量が、
圧縮機の起動（０■２）から、制御回路（１３に予め設
定された変更後のインバータの周波数（ｆｌ、ム）まで
移行する時間を短縮することができる。

尚、上述したような本実施例の冷凍装置の動作をまとめ
ると、第５図に示すようなフローチャートとなる。

（ト）　　発明の効果 以上のように本発明は、複数台の圧縮機の夫々の駆動モ
ータにモータ速度を変えるインバータを接続し、このイ
ンバータには冷凍サイクルの負荷に応じて周波数を変え
る制御装置からの信号を与えるようにすると共に複数台
の圧縮機を運転するときは、夫々のインバータから略同
じ周波数の電力が駆動モータに送られ、略同じ回転数で
運転されるようにした圧縮機を並列接続してなる冷凍装
置において、前記制御装置には、運転台数の変更前の最
大負荷にほぼ等しい出力を増加した運転台数で得るため
のインバータの周波数を予め設定しておき、運転台数を
変更するときは、圧縮機の起動から前記設定周波数に移
行するまでのあいだ、通常時に周波数を増減するタイマ
ー間隔より短い間隔で周波数を増してい（ように構成し
たものであるから、圧縮機の運転台数の変更時において
、圧縮機の起動から変更前の負荷に対応する容量に移行
するまでの時間を従来に比し【短縮することができ、冷
凍サイクルの負荷と冷凍装置の能力とのバランスのくず
れを低減して安定した容量制御運転を行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例を示し、第１図は冷
凍装置の冷媒回路図、第２図は制御装置のブロック図、
第３図は負荷と周波数との関係を示す冷凍装置の特性図
、第４図は負荷と時間との関係を示す冷凍装置の特性図
、第５図は制御装置の動作を示すフローチャート、第６
図及び第７図は従来例を示し、第６図は冷凍装置の冷媒
回路図、第７図は負荷と時間との関係を示す冷凍装置の
特性図である。 ＋１）・・・冷凍サイクル、　（２）１３）・・・圧縮
機、　＋７）（８）・・・インバータ、　（９）・・・
制御装置、　０・・・制御回路、（１７＞・・・第１の
タイマー、　α帽・・第２のタイマー、０・・・切換ス
イッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数台の圧縮機の夫々の駆動モータにモータ速度
   を変えるインバータを接続し、このインバータには冷凍
   サイクルの負荷に応じて周波数を変える制御装置からの
   信号を与えるようにすると共に複数台の圧縮機を運転す
   るときは夫々のインバータから略同じ周波数の電力が駆
   動モータに送られ、略同じ回転数で運転されるようにし
   た圧縮機を並列接続してなる冷凍装置において、前記制
   御装置には、運転台数の変更前の最大負荷にほぼ等しい
   出力を増加した運転台数で得るためのインバータの周波
   数を予め設定しておき、運転台数を変更するときは、圧
   縮機の起動から前記設定周波数に移行するまでのあいだ
   、通常時に周波数を増減するタイマー間隔より短い間隔
   で周波数を増していくように構成したことを特徴とする
   冷凍装置。
2. （２）制御装置には、運転台数の変更前の最小負荷にほ
   ぼ等しい出力を減少した運転台数で得るためのインバー
   タの周波数が予め設定されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の冷凍装置。