JPS62258964A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は冷凍装置に関し、特に外気温度の低い時には運
転開始的に予め圧縮機を予熱して、運転立上り時間の短
縮を図るようにしたしのの改良に関Ｊる。

（従来技術） 一般に、冷凍装置においては、圧縮機の熟容吊が大きく
、このため冬期等の低外気温度時に圧縮機内部に冷媒が
液化して溜った場合には、冷凍運転の開始時に圧縮機本
体の温度上？及び液冷媒の気化に多量の熱ｔ　＋　ｔｉ
費して冷凍能力がその９低下し、運転立上り時間が長く
なる欠点がある。

このため、従来、例えば実開昭６０−６８３４１丹公報
に開示されるものでは、圧縮機の駆動モータに高周波、
低電圧の電圧を印加することにより、駆動モータを始動
することなく該駆動モータを加熱して圧縮機を予熱し、
運転開始に備えるようにしている。また、実開昭６０−
７５８６１号公報に開示されるものでは、圧縮ぽを容量
制御Ｊるインバータを利用し、該インパークで圧縮機へ
の供給電圧パルスを部分的に除去して歪んだ波形とする
ことにより、圧縮機駆動子−タを回転さぜずにこれを加
熱して圧縮機を予熱し、運転立上りＶｔ間の短縮を図る
ようにしている。

（発明が解決しようとでる問題点） しかしながら、前者の高周波、低電圧を印加するもので
は、圧ｉｅｉ駆動モータの駆動トルクの大、　　　　！
２’＄・ゞ′）ｇ″″″１Ｈｆｆｌ！ｉｏｉ！２ｉ６％
Ｇｆｆｉ、！：・８１１の低いほど増大する関係上、圧
ｌＩｉ！機の始動開始トルクのバラツキや駆動モータの
始動トルクのバラツキ等をＰＩＦ！ｉシて、圧ｆ！機駆
動モータが始動しないよう供給電圧および周波数の名優
を実験的に設定する必要があり、この設定操作が煩しい
という欠点がある。また、後者の歪波形を形成するもの
では、この歪波形が原理的に基本波を含んだ波形であっ
て、これに伴い重工相回転磁界が生じるため、圧縮機駆
動モータを回転させない歪波形を設定するのが困難であ
るという欠点がある。しかも、歪波形により低次高調波
分が増大するため、圧縮機駆動モータの磁気音に異音が
含まれて静粛性が低下する懸念がある。

本発明は斯るに点に鑑がみてなされたものであり、その
目的は、インバータを備えた冷凍Ｈｅでは、インバータ
から圧縮機への供給電圧が三相回転磁界を生成すること
に看目し、運転停止時には、圧縮機への三相供給電圧の
うち１相を欠相させることにより、回転磁界を生成づる
ことなく圧縮機駆動モータへの電圧供給を行って、該駆
動モータの始動を確実′に阻止しながら該駆動モータを
加熱して圧縮機を予熱し、よって圧縮機予Ｐ、時でのそ
の供給電圧値や周波数値の設定を容易にすると共に、圧
縮機での異音の発生を抑制して静粛性の向上を図って、
低外気温度下での運転開始時の立上り時間を有効に短縮
することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を構成するため、本発明の解決手段は、ｍ１図
に示すように、圧Ｎ機（１）と、該圧Ｈ機（１）の駆動
モータ（１６）に印加する三相電圧の電圧値および周波
数を変更するインバータ（１２）と、運転時に上記イン
バータ（１２）に対して冷凍負荷に応じた電圧値および
周波数の三相制御信号を出力する制御手段（３０）とを
備えて、冷凍能力を可変とした冷凍装置を舶提とする。

そして、運転の停止時を検出する停止時検出手段（２０
）と、該停止時検出手段（２０）で検出した運転停止時
に上記インバータ（１２）に対して１相分を欠相した制
＋１１！ｊｍ号を出力し、上記圧縮機（１）を加熱する
加熱制御手段（３１）とを設ける偶成とした′ｂのであ
る。

（作用） 以上の構成により、本発明では、運転時には、１１１１
ＪＩＦ１手段（３０）からインバータ（１２）への三□
相１ｂＩＪＩＩｌ信号の出力により、圧゛縮機駆動モー
タ（１６）に印加する三相電圧の電圧値および周波数が
変更されて、圧縮機（１）の駆動トルクおよび回転数が
変化するので、圧Ｉ１機（１）の容量が増減変化して冷
凍負荷に対応することになり、冷凍性が良好に錐保され
る。

一方、運転の停止時には、加熱制御手段（３１）からイ
ンバータ（１２）に対し′１１相を欠相した制ｍ＋信号
が出力δれて、圧ｗｉ機駆動モータ（１６）では回転磁
界が生成きれることなく電圧が印加されるので、この駆
動モータは始動することなく加熱されて圧縮機（１）が
予熱され、運転開始時に備えられる。

その際、圧＄１ｉｉ４Ｆｌ（１）の始動の阻止は、回転
磁界を生成しないことで行われるので、圧［Ｉ４１（１
）への供給電圧値や周波数値は任意に設定されるととも
に、従来の如く歪波形を生成する必要がなく、設定操作
が顕著に向上する。し゛かも、三相波形のうち１相分を
欠相した正弦波近似の波形であるので、低次高調波分の
増大を招くことがなく、静粛性の向上が有効に図られる
ことになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基づいて説
明する。。

第２図は本発明を冷＠１Ｍ′装置に適用した実施例を示
し、（１）は圧［６１，（２＞は四路切換弁、（３）は
室外熱交換器、（４）は膨張弁、（５）至内熱交換器で
あって、該各機器（１〜５°）は各々冷媒配管（６）・
・・で冷媒の循環可能に接続されていて、冷房運転時に
は、上記四路切換弁（２）を図中実線の如く切換えて冷
媒を実線矢印の如く循環させることにより、室内熱交換
器（５）で室内から吸熱した熱量を至外熱交換器（３）
で外気に放熱することを繰り返して室内を冷房プる一方
、暖房運転時には、四路切換弁（２）を図中破線の如く
切換えて冷媒を図中破線矢印の如く循環さゼることによ
り、黙示の授受を上記とは逆にして全肉を暖房するよう
になされている。

上記圧縮機（１）を内蔵する冷＠房装置には三相商用Ｔ
ｉ源（１０）が接続されているとともに、ソ（１）給Ｍ
ＯＭ　（１１）　ニ４．ｔ、上記圧ＷＩｎ　＜　１　＞
を容量制御するインバータ（１２）が介設されていて、
該インバータ（１２）で圧縮ｒ１１（１）への供給電圧
値およびその運転周波数を変更することにより、圧縮機
（１）の駆動トルクを大小変更しながらその容ａを空調
負荷に応じて円滑にｊｆ！１減変化させて、空調能力を
空？ＡＰ４荷に対応させるようにしている。

そして、上記インバータ（１２）の内部は、第３図に示
すように、三相電源（１０）からの交流電圧を直流に変
換りるコンバータ部（１５）と、該コンバータ部（１５
）で変換された直流を上記商用電８ゑ（１０）の電源電
圧おＪ、び電源周波数とは異なる電圧値おＪ：ひ周波数
値の三相交流に変換して上記圧ｉ機（１）の駆動モータ
（三根誘導電ｖＪｆｌ＞　　（１６）　ＧＣＥＩ］７１
１１１ルインｔ＜−タ８１５　（１７）とを備えている
。該インバータ部（１７）は、上記圧ｌＲ１１機駆動モ
ータ（１６）に電圧を印加するＵ相、■相、Ｗ相の３個
のパワートランジスタＴＩＪ。

Ｙｖ、”１ｗと、この印加電圧を駆動モータ（１６）か
ら一端子に返づＸ相、Ｙ相、Ｚ相の３個のパワートラン
ジスタＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚと、該６個のパワートランジス
タをＯＮ　−ＯＦ　Ｆ　ｆ！／Ｊ御づる制御回路（１８
）とが備えられていて、該ｂｌＩ御回路（１８）には、
上記室内熱交換器（５）の配設されｌ；室内温度を検出
する空温センサ（ＴＨ＞の室温信号と、上記運転／ｆ？
止スイッチ（１３）の状態信号とが各々入力さ、れ、て
いる。尚、第３２図中、（１９）は鼎週ダイオードであ
る。

次に、上記刺部回路（１８）の内部構成を第４図に示ダ
。同図において、（２０）はｃｐｕｖを内蔵するマイク
ロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）であって
、該マイコン（２０）は、７郎に応じて冷房運転指令信
号又は！！！房運転指令１６号を出力づる機能を備えて
いるとともに、上記空温センサ（Ｔ）（）からの室温信
号と室ＩＸ目標値（設定値）との偏差、つまり空調負荷
を演輝して、上記インバータ（１２）に対して咳空Ｆｌ
負荷に応じた電圧値および周波数値の各指令信号を出力
する機能を有し、且つＭ転の停止時を検出する停止時検
出手段としての機能を有していて、冷房運転及び暖ＩＭ
運転のうち暖房運転の停止時の検出時には三相＠号の欠
相指令＠号を出力するものである。

また、（２１）はＲＯＭであって、該ＲＯＭ（２１）に
は予め第５図に示す如きＵ′相を基準とする複数柿類の
電圧値の三相波形が０〜９０″分だけ８ビツトで記憶さ
れていて、上記マイコン（２０）からの電圧指令信号の
受信時にこれに応じた電圧値の三相波形を逐次出力する
ものである。

さらに、（２２）は発振器、（２３）は該発振器（２３
）のクロック＋ｇ号ｆｃｋを上記マイコン（２０）から
の周波数指令信号（分周比指令＜ｇ号）に基づいて分周
するダウンカウンタ、（２４）は該ダウンカウンタ（２
３）からのクロック信＠ｆＯをそのデユーティ比が５０
％のクロック波形になるよう分周する分周器、（２５）
は該分周器（２４）からのりＩ］ツク信号ｆｓｃｋを８
ピツトでカウントするのを繰返すアップ・ダウンカウン
タ、（２６）は該アップ・ダウンカウンタ（２５）から
のカウント完了Ｒ１に９０°信号を受信して該アップ・
ダウンカウンタ（２５）のカウントを交互にアップカウ
ント又はダウンカウントさＵるＪ−にフリップフロップ
回路であって、上記９００信号の２回受信時毎に１００
０信号を圧力づる機能をも備えている。そして、上記マ
イコン（２０）はアップ・ダウンカウンタ（２５）での
カウント時角に該カウンタ値に応じた番地の三相波形デ
ータをＲＯＭ（２１＞から出力させるように構成されて
いる。

さらに、（２８）および（２９）は各々上記Ｒ０〜１（
２１＞の三相波形を３６０°で連続させるための３ステ
ートバツフ？及びイクスクルーシブＯＲ回路であって、
３スデートバツフ７−　（２８＞は第６図に示す如く、
９０〜１８０６の範囲内で上記ＲＯＭ（２１）の三相波
形のＶ′相およびＷ′組を入換えてこれらを３１！！続
させるものであり、またイクスクルーシブＯＲ回１（２
９）は同図に承り如く、上記Ｊ−にフリップフロップ回
路（２６）の１８００信号を受けてその出力を反転し、
１８０〜３６０６の三相波形を上記０〜１８００の三相
波形を負値側に逆転した波形に変換するものである。よ
って、以上により、連続する三相波形を冷凍負荷に応じ
た電圧値および周波数の三根制貧Ｉｌ信号としてイクス
クルーシ７０Ｒ回路（２９）から上記インバータ（１２
）の６個のパワートランジスタ７ｕ〜Ｔｗ、Ｔｘ〜Ｔｚ
に各々出力して、圧＄１ａｌＦＮ（１）の駆動トルク及
び回転数を冷凍負荷に応じて可変にするようにしたｌ１
ｉｌＪ御手段（３０）を構成している。

そして、上記ＲＯＭ（２１）は、＠房運転の停止時にマ
イコン（２０）からの欠４（Ｈ号を受信して例えばＷ相
の信号データの出力を禁止するものであり、よって＠ｒ
Ａ運転の停止時には、三相制御信号のうち〜■相を欠相
した信号をインバータ（１２）に出力して、圧Ｎ＃ｌ駆
仙モータ（１６）つまり圧′Ｗ１１Ｆ！（１）をＵ相お
Ｊ：びＷ相の二相交流でもって加熱するようにした加熱
制御手段（３１）を構成している。

したがって、・上記実施例においては、運転時には、制
御手段（３０）により空調負荷に応じた電圧値および周
波数の三相制御信号がインバータ部（１７）に出力され
て、圧’ａＲ駆動モータ（１６）に回転磁界が発生する
ので、紙圧１［ｔｉ駆駆動−タ（１６）には供給電圧値
に応じた駆動トルクが生じて該駆動モータ（１６）がそ
の供給周波数に応じた回転数でもって回転する。その結
果、圧縮機（１）の容ａが１！！減変化して空調負荷に
良好に対応することになる。

これに対し、冬期等の低外気温度時での暖房運転の停止
時ニハ、加Ｍ　ＩＩ、Ｉｆ　１１１手段（３１）からイ
ンバータ部（１７）に対しＷ相を欠相した制御信号が出
力されて、圧縮機駆動モータ（１６）かり相、６よびＶ
相の二相交流で加熱・されるので、圧１ＩＲ（１）の温
度が上昇して予熱されたり、その内部、に液化して溜っ
た冷媒が気、化して、次の運転開始に備えられる。この
場合、圧縮機駆動モータ（１６）にはＷ相を欠相した二
相交流がインバータ部（１７）に印加されて、駆動モー
タ（１６）に回転磁界が生じないので、駆動トルクは発
生せず。

圧縮機駆動モータ（１６＞、、は回転ブることがない。

よって、この時のＷ相を欠相した信号の周波数値や電圧
値を任意に旦つ容易に設定）ることがで　゛きるととも
に、従来の如く歪波形を形成する必要がなく、この設定
操作が寮易になる。しかも、Ｗ相を欠相プるものの、他
の二相は正弦波近似の波−形であるので、低次高調波成
分の増大が無＜ｌＩ？ｉｍ性が良好に碓保される。

また、第７図は加熱＋１１（Ｊ　ａ手段（３１）の変形
例を示し、上記実施例ではＲＯＭ（２１＞からＷ相を欠
相したｖ１ｒｉａ信号を出力して構成したのに代え、制
御回路（１８１のイクスクルーシブＯＲ，回路（２９）
の後段にＷ相に対応すろ部分にＡＮＤ回路（３４）を設
け、ＪＡＮＤ回路（３４）をマイコン（２０＞？欠相雫
、令４ａ号の出力時に作動させるようにしたものであ。

したがって、上記実施例と同様に、低外気温度時の運転
停止時には、圧縮−駆仲モータ（１６）、に回転１１品
を生じさせることなく給電して、圧Ｍ機（１）を容易に
加熱づるこ仁ができる。　　　　。

尚、以上の説明では、運転停止時にＷ相を欠相したｌ！
ｌ！Ｊｗ信号をインバで夕（１２）に出力時たが、欠、
４相する相は０４ｇやＶ、相であってもよいのは勿神で
ある。また、以上の、説明では冷暖房装置に適用した場
合について説明したが、ＦＪＭ房専用装置等の他、の冷
凍装置でやってもよいのは勿論である。

（発明の効果）　　　　　　　　。

以上説明したように、本発明の冷凍に置によれば、低外
気温ｒ！ｉ豐（７）運転停止時には、インバータかうＩ
ＪＯを欠相した制御ＩＩＩ信号を圧縮掘駆妨モータに出
ノＪして、該圧＠顆駆動モータを回転磁界を発生ざＶる
ことなく加熱したので、この加熱時の上記制御伯母の電
圧値や周波数値を任意に設定しつつ圧縮ｎを加熱するこ
とがでさ、製作上便宜なものである。しかも、低次高調
渡分の増大を防止νることがでさ、静粛性の向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示ずブロック図である。 第２図ないし第６図は本発明の実施例を示し、第２図１
よ冷媒配管系統図、第３図はインバータの内部構成を示
す電気回路図、第４図はり一制御回路の内部構成を示づ
ブロック図、第５図はＲＯＭに記憶した三相交流波形を
示ず波形図、第６図は連続する三相交流波形の形成の様
子を示す説明図、第７図は加熱制御手段の変形例を示す
１４図相当図である。 （１）・・・圧縮機、（１６）・・・圧ｆｉ機駆駆動−
タ、（１０）・・・商用電源、（１２）・・・インバー
タ、（１７）・・・インバータ部、（２０）・・・マイ
クロコンピュータ、（２１）・・・ＲＯＭ、（１８）・
・・制御回路、（３０）・・・制御手段、（３１）・・
・加熱制御手段、（３４）・・・ＡＮＤ回路。 特許出願人　　ダイキン工業株式会社 代　　理　　人　　弁理士　　前　　１）　弘、「１−
。 ；−７′ 一二’ 第１図 第２図 （ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）と、該圧縮機（１）の駆動モータ（
   １６）に印加する三相電圧の電圧値および周波数を変更
   するインバータ（１２）と、運転時に上記インバータ（
   １２）に対して冷凍負荷に応じた電圧値および周波数値
   の三相制御信号を出力する制御手段（３０）とを備えて
   、冷凍能力を可変とした冷凍装置において、運転の停止
   時を検出する停止時検出手段（２０）と、該停止時検出
   手段（２０）で検出した運転停止時に上記インバータ（
   １２）に対して１相分を欠相した制御信号を出力し、上
   記圧縮機（１）を加熱する加熱制御手段（３１）とを備
   えたことを特徴とする冷凍装置。