JPS62284152A

JPS62284152A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPS62284152A
Application number: JP61126372A
Authority: JP
Inventors: 原　正誉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-31
Filing date: 1986-05-31
Publication date: 1987-12-10

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】３、発明の詳細な説明［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は、クーリングユニットに用いる冷凍装置に関
する。

（従来の技術）クーリングユニットたとえばプレハブ冷蔵庫や恒温槽な
どに用いる冷凍装置にあっては、圧縮機の運転をオン、
オフすることにより庫内温度を設定温度に維持するよう
にしている。

しかしながら、そのような圧縮機のオン、オフ運転では
庫内温度が設定温度を中心として上下に大きく変動し、
精度の良い庫内温度制御が困難であった。

そこで、バックアップ用の電気ヒータを設け、その電気
ヒータの発熱によってオン、オフ運転による庫内温度の
変動を抑えるようにしたものがある。−例を第５図に示
す。

第５図において、１は圧縮機で、この圧縮Ｒ１に凝縮器
２、減圧装置たとえばキャピラリチューブ３、庫内冷部
用の蒸発器４などを順次連通し、冷凍サイクルを構成し
ている。そして、凝縮器２の近傍に凝縮器用ファン５を
配設している。さらに、蒸発器４の近傍に蒸発器用ファ
ン６、Ｉｔ気ヒータ７、ｊｌｌ湿温度センサ８配設して
いる。

すなわち、庫内１度センサ８の検知温度と設定濃度とを
比較し、その比較結果に応じて圧縮１ｉの運転をオン、
オフする。さらに、検知温度と設定温度との差に応じて
電気ヒータ７へのＡ電量を制御するようにしている。

ただし、電気ヒータはあくまでも補助的なものであり、
オン、オフ運転による庫内温度変動を確実に抑えられる
とは言い切れないのが実情であり、やはり１１度の良い
庫内温度制御は困難である。しかも、電気ヒータの採用
は電気使用伍が増えるなど経済的に好ましいものではな
い。

〈発明が解決しようとする問題点）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、負荷に対応する最適な能力を
得ることができ、これにより常に精度の良い温度制御を
可能とし、しかも経済性および信頼性の向上を図ること
ができる冷凍装置を提供することにある。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）能力可変圧縮−，凝ｌｌ１ｌ器、減圧装置、蒸発器など
を順次連通してなる冷凍サイクルと、この冷凍サイクル
の圧縮機の吐出冷媒の一部を前記蒸発器に供給するバイ
パス路およびこのバイパス路に設けた電子式膨張弁と、
前記圧縮機に駆！７Ｉ電力を供給するインバータ回路と
、前記圧縮機の吐出冷媒の一部を前記蒸発器に供給する
バイパス路と、このバイパス路に設けた電子式膨張弁と
、負荷に応じて前記インバータ回路の出力周波数および
電子式膨張弁の開度を制御する手段とからなる。

（作用）インバータ回路の出力周波数制御に基づく圧縮機の連続
的な能力変化と、電子式膨張弁の開度制御に基づく蒸発
器へのホットガスバイパス供給とにより、冷凍能力が定
まる。

（実施例〉以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図において、１１は能力可変圧縮別で、この圧縮機
１１に凝縮器１２、ドライヤ１３、減圧装置であるとこ
ろの第１の電子式膨張弁１４、庫内冷却用の蒸発器１５
などを順次連通し、冷凍サイクルを構成する。さらに、
圧縮機１１の冷媒吐出側配管と電子式膨張弁１４の冷媒
流入側配管との間にバイパス路１６を設け、このバイパ
ス路１６に第２の電子式膨張弁１７を設ける。ここで、
電子式膨張弁１４．１７は、開度の連続かつ微小な変化
を可能とするものである。そして、蒸発器１５の冷媒流
入側配管に温度センサ１８を装着し、蒸発器１５の冷媒
流出側配管に温度センサ１９を装着する。また、凝縮器
１２の近隣に凝縮器用ファン２０を配設する。ざらに、
蒸発器１５の近傍に蒸発器用ファン２１および庫内温度
センサ２２を配設する。

第２図は制御回路である。

３０は商用交流電源で、この電源３０にｉｌｌ　ｉｆｆ
部３１を接続する。そして、制御部３１に操作部３２、
庫内温度センサ２２、温度センサ１８．１９、を接続す
る。１ｔｉｌ＋１１］ｉ３＋は、マイクロコンピュータ
およびその周辺回路からなり、装置全般にわたる訓郭を
行なうものである。

また、電源３０に膨張弁駆動回路３３、ファンモータ駆
動回路３４、インバータ回路３５をそれぞれ連続する。

膨張弁駆動回路３３は、制即部３１からの指令に応じた
開度に電子式膨張弁１４．１７をそれぞれ駆動するもの
である。ファンモータ駆動回路３４は、制御部３１から
の指令に応じて凝縮器用ファンモータ２０Ｍおよび蒸発
器用ファンモータ２１Ｍをそれぞれ駆動制御するもので
ある。インバータ回路３５は、電源電圧を整流し、それ
をｉ＋ＩＩ　１部３１からの指令に応じた周期でスイッ
チングすることにより所定周波数（および電圧）の交流
に変換し、圧縮機モータ１１Ｍへ供給するものである。

つぎに、上記のような構成において作用を説明する。

操作部３２で所望の庫内温度（目標温度）を設定し、か
つ運転開始操作を行なう。すると、制御□□部３１はイ
ンバータ回路３５を駆動して圧［１モータ１１　Ｍを超
勤する。つまり、圧縮１１１１が運転オンし、第１図に
実線矢印で示す方向に冷媒が流れ、蒸発器１５における
冷媒の蒸発作用により庫内が冷」される。

この運転時、制御部３１は第３図に示すように、庫内温
度センサ２２の検知温度つまり庫内濃度Ｔｌと目標設定
温度Ｔａとを比較し、庫内温度Ｔ１が目標設定温度Ｔａ
よりも高ければ、インバータ回路３５の出力周波数Ｆを
所定値だけ上げ、圧縮機１１の能力を増大する。庫内温
度Ｔ１が目標設定温度Ｔａとほぼ同じであれば、インバ
ータ回路３５の出力周波数Ｆを変化させず、圧縮機１１
の能力を一定に維持する。庫内温度Ｔ１が目標設定温度
Ｔａよりも低くなると、インバータ回路３５の出力周波
数Ｆを所定値だけ下げ、圧縮Ｒ１１の能力を低減する。

しかして、この周波数制御によりインバータ回路３５の
出力周波数Ｆが予め定めである最低周波数１”　ｍｉｎ
まで下がると、制御部３１は電子式膨張弁１７を所定の
開度だけ開放する。電子式膨張弁１７が開放すると、圧
縮８１１１から吐出される高温冷媒の一部がバイパス路
１６を通って蒸発器１５に流入し、蒸発器１５の温度が
上昇する。そして、制御部３１は、庫内温度Ｔ１が目標
設定温度Ｔａよりもまだ低ければ、電子式膨張弁１７の
開度を所定値だけ増し、蒸発器１５へのホットガスバイ
パス量を多くする。

庫内温度Ｔ１が目標設定温度Ｔａとほぼ同じになれば、
電子式膨張弁１７の開度をそのまま一定に維持する。庫
内温度Ｔ１が目標設定温度Ｔａよりも高くなると、電子
式膨張弁１７の開度を所定値だけ減らし、蒸発器１５へ
のホットガスバイパス量を少なくする。

このように、インバータ回路３５の出力周波数Ｆを制御
することによって圧縮機１の能力を連続的に制御し、か
つ出力周波数Ｆが最低周波数１”　ｍｉｎになったら今
度は蒸発器１５へのホットガスバイパス量を制御するよ
うにしたので、冷却負荷に対応する最適な能力を得るこ
ができ、よって精度の良い庫内温度制御が可能となり、
庫内温度を目標設定温度にほぼ一定に維持することがで
きる。

ところで、圧縮機１１の能力が変化して冷媒循環量が変
わったり、ざらには蒸発器１５に高温冷媒が流入すると
、蒸発器１５における冷媒過熱度が変化し、冷凍サイク
ルが不安定となる。しかして、制御部３１は、第４図に
示すように、温度センサ１８の検知温度（蒸発器１５へ
流入する冷媒の温度＞Ｔ２および温度センサ１９の検知
温度（Ｍ発Ｂ１５から流出する冷媒の温度＞Ｔ３を取込
み、その濃度差（Ｔ３−Ｔ２　）つまり冷媒過熱度が一
定のΔｔとなるように電子式膨張弁１４の開度をｔｌｌ
ｊｖＡする。つまり、冷凍サイクルを常に安定運転し、
信頼性を確保するものである。

なお、上記実施例では、蒸発が１個の場合を例に上げて
説明したが、？！２数個の蒸発器がある場合についても
同様に実施可能である。その他、この発明は上記実施例
に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々
変形実施可能である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、圧縮機の吐出冷媒
の一部を前記蒸発器に供給するバイパス路を設け、この
バイパス路に電子式膨張弁を設け、負荷に応じてインバ
ータ回路の出り周波数および電子式膨張弁の開度を制御
するようにしたので、負荷に対応する最適な能力を得る
ことができ、これにより常゛に精度の良い温度制御を可
能とし、しかも経済性および信頼性の向上を図ることが
できる冷凍装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における冷凍サイクルの構
成を示す図、第２図は同実施例における制御回路の構成
を示す図、第３図および第４図はそれぞれ同実施例の動
作を説明するためのフローチャート、第５図は従来装置
の冷凍サイクルの構成を示す図である。１１・・・能力可変圧縮機、１２・・・凝縮器、１４・
・・第１の電子式膨張弁、１５・・・蒸発器、１６・・
・バイパス路、１７・・・第２の電子式膨張弁、３１・
・・制御部、３５・・・インバータ回路。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦ら第２図第　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

能力可変圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器などを順次
連通してなる冷凍サイクルと、この冷凍サイクルの圧縮
機の吐出冷媒の一部を前記蒸発器に供給するバイパス路
およびこのバイパス路に設けた電子式膨張弁と、前記圧
縮機に駆動電力を供給するインバータ回路と、負荷に応
じて前記インバータ回路の出力周波数および電子式膨張
弁の開度を制御する手段とを具備したことを特徴とする
冷凍装置。