JPS63238366A

JPS63238366A - 冷凍サイクル装置

Info

Publication number: JPS63238366A
Application number: JP62073303A
Authority: JP
Inventors: 宏岡本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1987-03-27
Publication date: 1988-10-04

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、空気調和機や冷蔵ショーケースなどに用い
られる冷凍サイクル装置に関する。

（従来の技術）一般に、空気調和機や冷蔵ショーケースなどに用いられ
る冷凍サイクル装置にあっては、圧縮橢、凝検器、減圧
装置、蒸発器などを順次連通してなる冷凍サイクルを備
え、かつ上記圧ｔｍｉに駆ｅ′Ｒ力を供給するインバー
タ回路を備え、そのインバータ回路の出力周波数を負荷
に応じて制御することにより、負荷に対応するＲＭな能
力を得、冷却効率の向上および省エネルギ効果の向上を
図るようにしたものがある。

そして、このような冷凍サイクル装置においては、第４
図に示すように、インバータ回路の出力周波数Ｆを起動
時において通常の許容最低周波数Ｆ１ｎよりも低いＦＳ
ｔ（起動周波数）に設定するようにしたものがある。（
なお、Ｆｗａｘは許容最高周波数）。

すなわち、起動周波数ＦＳｔを許容最低周波数Ｆ　ｗｉ
ｎよりも低くすることにより、圧縮機の油上がりを防ぎ
、圧縮機の摺動部の耐久性向上を図るようにしている。

さらに、圧縮機モータの起動電流を第５図のように小さ
く抑え、過電流リレーの作動による不要な運転停止を回
避するようにしている。

しかしながら、起動周波数が低いと、十分な起動トルク
が１ｑられないという相反する問題がある。

これに対処し、冷凍サイクルの高圧側と低圧側との間に
バイパス路を設け、かつそのバイパス路に開閉弁を設け
、その開閉弁を圧縮機の起動前に開放して高圧側と低圧
側の圧力バランスをとる（圧力差を小さくする）ことに
より、圧縮機にかかる負荷を軽減し、確実な起動を可能
とするものがある。

この場合、圧縮機の起動前というタイミングをどのよう
にして得るかについては、たとえば圧縮機の起動遅延用
のタイマが利用される。このタイマは、圧縮機の運転が
オフしてから再びオンするまでに一定時間たとえば３分
間のインターバルを確保し、頻繁なオン、オフ運転を禁
止して圧縮機の寿命向上を図るためのものである。

このような起動遅延用のタイマを用いた連結制御の一例
を第６図に示す。

すなわち、たとえば冷蔵ショーケースの庫内湿度が設定
値以下になるとインバータ回路の駆動が停止され、圧１
ｉ！ｔｉの運転がオフする。このとき、起ｖＪ遅延用の
タイマがオンし、同時に開閉弁が開放してバイパス路が
導通する。タイマが３分間を計時すると、開閉弁が開成
してバイパス路が遮断するとともに、インバータ回路が
駆動されて圧縮機が運転オンする。

（発明が解決しようとする問題点）ただし、上記のようにタイマを用いてバイパス路の導通
を行なうものでは、その導通時間が常に一定であるため
、冬季のように気温が低い場合はバランス過剰となって
低圧側に液冷媒が溜まるようになる。このようにして液
冷媒が溜まると、圧縮機の起動に際して液バツクを生じ
、圧縮機に損傷を与えることになる。

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、液バツクなど°の不具合を生
じることなく圧縮機の確実な起動を可能とする安全性お
よび信頼性にすぐれた冷凍サイクル装置を提供すること
にある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次連通してなる
冷凍サイクルを備え、かつ前記圧縮機に駆動電力を供給
するインバータ回路を備え、このインバータ回路の出力
周波数を起動時は低周波数に設定し起動後は負荷に応じ
て制御する冷凍サイクル装置において、前記冷凍サイク
ルの高圧側と低圧側との間にバイパス路を設け、このバ
イパス路に開閉弁を設け、前記凝縮器の温度を検知する
手段を設け、前記圧縮機の起動前において前記検知温度
が設定値以上のとき前記開閉弁を開放する手段を設ける
。

（作用）圧縮機の起動前、凝縮器の温度が設定値以上であれば開
閉弁が開放する。開閉弁が開放すると、バイパス路が導
通して高圧側と低圧側の圧力バランスがとられ、圧縮機
の起動負荷が軽減される。

（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、１は圧縮機で、この圧縮機１に凝縮器
２、受液器３、減圧装置たとえば膨張弁４、蒸発器５、
気液分離器６などが順次連通され、冷凍サイクルが構成
される。この冷凍サイクルは、たとえば冷蔵ショーケー
スに設けられるもので、蒸発器５によって庫内を冷却す
るようになっている。そして、凝縮器２の近傍に凝縮器
用ファン７が配設される。さらに、冷凍サイクルの低圧
側配管（圧縮機１の冷媒吸込側配管）には低圧スイッチ
８が取付けられる。この低圧スイッチ８は、冷媒圧力が
異常に低くなると作動するものである。

また、冷凍サイクルの高圧側配管（圧縮機１の冷媒吐出
側配管）と上記低圧側配管との間にバイパス路１０が設
けられ、そのバイパス路１０にＴ１ｔａ開閉弁１１が設
けられる。さらに、凝縮器２の冷媒出口側配管に温度セ
ンサ１２が取付けられる。

一方、２０は冷蔵ショーケース全般にわたる制御を行な
う制御部で、マイクロコンピュータおよびその周辺回路
などからなり、外側には上記開閉弁１１の励磁コイル、
温度センサ１２．低圧スイッチ８゜操作部２１．庫内温
度センサ２２．インバータ回路２３が接続される。この
インバータ回路２３は、商用交流電源電圧を一旦整流し
、それを制御部２０の指令に応じたスイッチングによっ
て所定周波数（および電圧）の交流に変換し、圧縮機１
の駆動モータに供給するものである。

つぎに、上記のような構成において第２図および第３図
を参照しながら作用を説明する。

いま、圧縮機１が運転オンし、かつ凝縮器用ファン７が
運転オンし、冷蔵ショーケースの庫内が冷却されている
ものとする。この状態において、制御部２０は庫内温度
センサ２２の検知温度と設定値との差を検出し、その温
度差に応じてインバータ回路２３の出力周波数Ｆを制御
する。そして、庫内温度センサ２２の検知温度が設定値
よりも低くなると、制御部２０はインバータ回路２３の
駆動を停止し、圧縮機１の運転をオフする。

この運転オフ時、制御部２０は、内部のタイマを作動し
、庫内温度の変化にかかわらず圧縮機１の運転オフ状態
を一定時間たとえば３分間禁止する。

同時に、温度センサ１２の検知温度つまり凝縮器温度Ｔ
ｏが設定値１０５以上であれば、開閉弁１１を開放作動
する。開閉弁１１が開放すると、バイパス路１０が導通
し、冷凍サイクルの高圧側と低圧側の圧力バランスがと
られる。ただし、制御部２０は、凝縮器温度ＴＯが設定
値Ｔｃｓ以下になると直ちに開閉弁１１を閉成し、バイ
パス路１０を遮断する。

この場合、凝縮器温度ＴＣに応じて開閉弁１１を開閉制
御しているが、凝縮器温度ＴＯは冷凍サイクルの高圧側
圧力と比例関係にあり、それと第３図に示す圧縮線起動
特性とを考慮して設定値が定められている。すなわち、
圧縮機１には高圧側圧力と低圧側圧力の差に応じた起動
特性があり、低圧側圧力が一定であるとすれば、さらに
インバータ回路２３の出力周波数Ｆが低いとすれば、高
圧側圧力ＰｄがＰｄ１以上のとき起動不良となる。しか
して、Ｐｄ１に対応する凝縮器温度ＴＣ３が設定値とし
て定められている。

その後、タイマが３分間を計時すると、制御部２０はイ
ンバータ回路２３を低周波数出力駆動し、圧縮Ｉ１１を
起動する。

この起動時、バイパス路１１の導通によって高圧側圧力
と低圧側圧力の圧力バランスがとられているので、圧縮
機１の起動負荷は小さく、よってインバータ回路２３の
出力周波数が低くても確実な起動を行なうことができる
。特に、バイパス路１１の導通時間を高圧側圧力に対応
する凝縮器温度ＴＣに応じて制御しているので、バラン
ス過剰になることがなく、よって冬季のような低温時に
おいて低圧側に液冷媒が溜まるようなことがない。つま
り、起動に際しての液バツクを防ぐことができ、圧縮機
１の安全を確保することができる。

また、バランスは必要最少限であるため、バランスに際
して生じる冷媒音が騒音になるようなこともない。さら
に、構造的には凝縮器温度ＴＣを検知するための温度セ
ンサ２２を設けるだけであるから、コスト的な問題を生
じることもない。

なお、上記実施例では冷蔵ショーケースへの適用につい
て述べたが、それに限らず空気調和機などへの適用も可
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浦可能
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。

凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次連通してなる冷凍サイ
クルを備え、かつ前記圧縮機に駆動電力を供給するイン
バータ回路を備え、このインバータ回路の出力周波数を
起動時は低周波数に設定し起動後は負荷に応じて制御す
る冷凍サイクル装置において、前記冷凍サイクルの高圧
側と低圧側との間にバイパス路を設け、このバイパス路
に開閉弁を設け、前記凝縮器の温度を検知する手段を設
け、前記圧縮機の起動前において前記検知温度が設定値
以上のとき前記開閉弁を開放する手段を設けたので、液
バツクなどの不具合を生じることなく圧縮機の確実な起
動を可能とする安全性および信頼性にすぐれた冷凍サイ
クル装置を提供できる。

第２図は同実施例の作用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圧縮機の起動特性を示す
図、第４図は一般の冷凍サイクル装置におけるインバー
タ回路のＶ−Ｆ特性を示す図、第５図は一般の冷凍サイ
クル装置における圧縮機の起動電流特性を示す図、第６
図は従来装置の作用を説明するためのフローチャートで
ある。

”１・・・圧縮機、２・・・凝縮器、４・・・膨張弁（
減圧装置）、５・・・蒸発器、１０・・・バイパス路、
１１・・・電磁開閉弁、１２・・・温度センサ、２０・
・・制御部、２３・・・インバータ回路。

出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図第３図出力周波数Ｆ（Ｈｚ）　　− 第４図

Claims

【特許請求の範囲】

圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次連通してなる
冷凍サイクルを備え、かつ前記圧縮機に駆動電力を供給
するインバータ回路を備え、このインバータ回路の出力
周波数を起動時は低周波数に設定し起動後は負荷に応じ
て制御する冷凍サイクル装置において、前記冷凍サイク
ルの高圧側と低圧側との間にバイパス路を設け、このバ
イパス路に開閉弁を設け、前記凝縮器の温度を検知する
手段を設け、前記圧縮機の起動前において前記検知温度
が設定値以上のとき前記開閉弁を開放する手段を設けた
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。