JPS6334454A - 冷凍装置の制御装置 - 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】 し産業上の利用分野〕 この発明は圧縮機を用いた冷凍装置を側突１するｖｅＦ
ｌ＃、特に冷媒の圧縮機内での寝込みによるン夜圧縮異
常運転の防止又は騒減に関するものである。

〔従来の技術〕

第７図及び第８図１よ８例えば実公昭５５−４８３７２
号公報に示された従来の冷凍装置の制御装置金示す図で
、第７図は冷媒回路図、第８図は制御回路図である。

第７図中、（ｌ）は圧ｐｍ機、（２）は凝縮器、（３１
は絞り装ｆｉ７　、　ｆ４１は蒸発器で、これらは冷媒
配管（５）で連結され冷凍サイクルを形成している。（
０）ハ圧縮機＋１１の底部に設け゛られた冷凍機油（図
示しない）を加熱するクランクケースヒータである。

第１図中１（７）は交流電源、（８）は運転用スイッチ
。

（９）は付勢されると圧縮機（口を電源（図示しない）
に接続する圧縮機用電磁接触器である。

従来の冷凍装置のｆｔ１ｌ庁１１装置は上記のように構
成され、運転用スイッチ（８）全閉成すると、電磁接触
器（９）は付勢され圧縮機（１）は起動する。そして、
圧縮ｆｉ＋１＋から吐出された冷媒は凝縮器（２）で液
化し。

絞り装置（３）で減圧され、冷却器（４）で蒸発して圧
縮機（１）に吸入される。圧縮機（１）の底部には冷凍
機油が収納され、圧縮機（１１の潤滑を行っているが、
夜…ｊの停止時や長期休止時には、冷媒が冷凍機油に溶
は込んで液冷媒として貯留しやすい（以下この現象を寝
込みという）、このような状態で圧縮機（］）が起動す
ると、冷媒液を直接圧縮するので過大な圧力全発生し、
圧縮機（１１内部の弁の破損やクランク軸の焼付きを起
こす危険性がある。これ全防止するのがクランクケース
ヒータ（６）であり、圧縮機（１１の運転休止中に冷凍
機油を加熱して、冷媒の寝込みを防止するよりにしてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の冷凍装置の制御装じでは。

圧縮機１１１の底部をクランクケースヒータ（６）で加
熱しているため、クランクケースヒータ（６１の電源（
７）が切られた場合、冷媒の寝込みを防ぐことはできな
い。特に空気調和機は、季節により運転休止する場合、
電源（７）ヲ切る傾向が強く、運転再開時クランクヒー
タ（６１ｔ−加熱することなく（通常数時間加熱ヲ要す
る）、圧縮機（１）が駆動されやすい。このため、ｉ圧
縮を起こし、弁やクランク軸の損傷に至る危険性が渇い
という問題点がある。

この発明は上記問題点全解決するためになされたもので
、圧縮機に冷媒が寝込んでも、液圧縮による各部の損傷
を防止できるようにした冷凍装置の制御装置を提供する
こと金目的とする。

また、この発明の別の発明は、上記目的に加えて冷媒の
寝込みを正確に検出できるようにした冷凍装置の制御装
置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る冷凍装置の一制御装誼は、圧縮機の底部
に底部温度検出器を設け、この底部温度検出器の検出温
度が設定温度を越えたときは圧縮機１第１の接点を介し
て電源に接続し、検出温度か設定湿度以下のときは圧縮
機を第２の接点を介して電源に限流して接続し、所定時
間経過後第２の接点を開放して第１の接点を閉成するよ
うにしたものである。

また、この発明の別の発明に係る冷凍装置の制御装置は
、上記のものにおいて、圧縮機の底部に底部温度検出器
１−５吐出管に吐出管温度検出器を設け、底部及び吐出
管温度検出器が共に設定温度ヲ越えているときは第１の
接点を閉成し、それ以外のときは第２の接点を閉成し、
所定時間経過後第２の接点を開放して第１の接点を閉成
するようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、圧紬械織部の温度か設定温度を超
えたときは・圧−機μ電源に接続されて通常運転される
が、設定湿度以下のときな圧縮機は限ｔｌｒｔ、起動さ
れるため、その発生トルクは減少し。

液圧縮の発生圧力は低下する。そして、所定時間限［運
転後通常運転に移行する。

この発明の別の発明においては、冷凍惧油の温にと冷媒
の温ｋが共に設定温度を越えたときは。

圧縮機は通常運転されるが昏そｎ以外のときは限流運転
された後通常運転に移行する。

〔実施例〕

第１図〜第４図はこの発８Ａの一冥施？１１を示す図で
、第１図は冷媒回路図、第２図は圧縮ｆ７（モータ主回
路−＃第３図は制御回路図、第４図は切縁手段の動作を
示すフローチャートであり、（１１〜（９）は上記従来
装置と同様のものである。

、第１図中、Ｕαは圧縮機（１）の紙部に設けられたこ
の部分の温度を検出する底部温度検出器である。

第２図及び第３図中、（１ａ）は圧縮機（１）のモータ
で、第１の電磁接触器ＭＣＩ　＋９１の常開接点（９ａ
）を介して三相交流電源ａ３に接続されている。そして
接点（９ａ）と並列に第２の電磁接触器Ｍ０２＋１３の
常開接点（１３ａ）とりアクドル等の限流装Ｇｌ＋１４
１の直列回路が接続されている。ａ！ｉはモータ（１ａ
）の回路に挿入された保獲装鷺の常閉接点、α１１は底
部温ＩＪｊ検出器顛の出力を入力演算して第１及び第２
の電磁接触器（９１，（Ｉ：１１を動作させる出力を発
する切換手段。

αηはマイクロコンビニータ（以下マイコンという）で
、　　ＣＰＵ（１７Ａ）、メモリ（１７Ｂ）、入力回路
（１７Ｃ）及び出力回路（１７Ｄ）を有し、入力回路（
す （１７Ｃ）　　には温度検出器鱒が接続されている。α
秒は出力回路（１７Ｄ）に接続された駆動回路、（１９
は駆動回路（ＩＩに接続された切換リレーで、消勢時は
切換接点（１９ａ）は接点（ａ）に接触し、付勢時は接
点（ｂｌに接触する。

次に上記実施例の動作を第４図のフローチャートを参照
しながら説明する。なお、このフローチャート上マイフ
ンαηのメモリ（１７Ｂ）に記憶されている。

まず、運転用スイッチ（８）全投入すると、ステップな
υで底部温度検出器＋１（）の検出温度が設定温度を越
えているかｔ判断する。設定温［ｆｋ越えていれは、ス
テップ（２）で駆動回路ａυを介して切換リレー０が付
勢され、切換接点（１９！ｌ）は接点ｔｂ）に接触する
。これで・第１の！磁接触器（９）は付勢され・接点（
９ｍ）は閉成し、モータ（１ａ）　ｆｌ起動してステッ
プ（２）のように圧縮機（１）は通常運転となる。

次に、ステップＱυで検出温度が設定温度以下であると
判断されると、ステップＣ４で切換リレー（Ｉ９は消勢
されたままとなり、切換接点（１９ａ）は接点（ｍｌへ
の接触を保つ。これで、第２の電磁接触器ｆｉ３は付勢
され、接点（１５ａ）は閉成し、モータ（１ａ）は限流
装置ａａｔ−介してモータ（１ａ）は起動する。この限
流作用により、モータ（１ａ）の印加電圧は抑制される
ので９発生トルクは次式に従ってび少する。

ｏｇＫｖ２ ここに、Ｔ：発生トルク に：限流係数（小数］ Ｖ：電圧 したがって、圧縮機（１）のシリンダに入る液冷媒を押
し出す速章と力は減少するので、消火な圧力を発生する
ことはなく、弁に加わる力や軸受に与えられる荷重は軽
減される。異常過大な圧力負荷による弁破損、軸・軸受
焼付等は、Ｗ４時又は限定された時間内に起こるので、
この短時間の異常高圧を杼滅すれば、圧縮＄（Ｉｌ轡拳
部の保護ができる。

そして、ステップ（ハ）で所定時間運転した後、ステッ
プ（イ）で駆動回路ｆＩｓを介して切換リレーｒ１ηが
付勢され、第２の電磁接触器ａ３は消勢され、第１の電
磁接触器（９）は付勢され、ステップ（至）で通常運転
に入る。これは、限流装＠（１４を短時間定格にするこ
とにより、安価なものにすると共に、圧縮機（１１の運
転効率を向上させるためである。

第２図、第３図、第５■及び第６図はこの発明の他の実
施例を示す図で、第５図は制御回路図。

第６図は切換手段の動作を示すフローチャートである。

なお、第３図の入力回路（１７Ｃ）には底部温度検出器
ａＱの外に後出する吐出管温度検出器（１υか接続され
る。

この実施？ｌＩは８圧紬恢（１）の紙部に祇部温匿挾出
″６αＩｔ−、吐出１ｉＦ（１ｂ）に吐出管温度検出器
αυを設け。

両者がそれぞれの設定温［−越えていなけれは。

限流運転を継続させるアルゴリズムとしたものでおる。

すなわち、第６図のステップＧυで底部温度検出器Ｑ（
１）検出温度が設定温度を越えていると判断されると、
ステップ（２）で第１０′紙磁接触器（９）は付勢され
て通常運転となる。そして、ステップ（至）で吐出管温
度検出器（ｌυの検出温度が設定温度を越えていると判
断されると、ステップ（ロ）で第１の電磁接触器（９）
は付勢、＠２電磁接触器ａ１は消勢が維持されて通常運
転が継続される。

ステップ６υで底部温度か設定温度以下であると判断さ
ｎると、ステップ（至）でｍｌの電磁接触器０は付勢さ
れ、ステップ（至）で所定時間限流運転さｎる。その後
、ステップ（ト）で吐出管温度の高低が判Ｗ「され、設
定温度以下であｎばステップ（ロ）で限流運転となる。

これは、吐出管温度が底部温度に関係なく低い温度であ
れば、冷凍装置はプルダウンしても、圧縮機（１）には
液が存在していることを示すからである。なお、圧縮機
（１）への吸入の状態がガスか液かの判定は、吸入側の
温度よりも吐出側の温度による方が正確である。

更に、吐出管（１ｂ）温度と底部温度との差が２０Ｃ以
下であれば第２の電磁接触器（１３１’！ｉ付勢して限
流運転し、２（Ｉ”ｉ越えれば第１の電磁接触器（９）
全付勢して通常運転するような制御アルゴリズムを設定
しておき、液圧縮負荷を軽減させるようにしてもよい。

この２０Ｃの温度差は２通常圧縮機（１）内の冷媒が過
熱されたガス状態であるかどうかの限界金示す温度差で
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したとおりこの発明では、圧縮機底部の温度が
設定温度を越えたときは、圧縮機は定常運転されるが、
設定温度以下のときは、限流起動され所定時間後通常運
転に移行するようにし比ので、圧縮機に冷媒が寝込んで
も、モータ起動時の発生トルクは減少し、液圧縮による
各部の損傷を防止することができ、安定した稼動を助長
することができる効果がある。

また、この発明の別の発明では、圧縮機底部の温度と吐
出管の温度が共に設定温度を越えているとき以外は、限
流起動された後通常運転に移行するようにしたので、圧
縮機内の冷媒の寝込みを正確に検出することができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明による冷凍装置の制御装置の
一実施例を示す図で、第１図は冷媒回路図、第２図は圧
縮機モータ主回路図、第３図は制御回路図、第４図は切
換手段の動作を示すフローチャート、第５図及び第６図
はこの発明の他の実施例を示す図で、第５図は制御回路
図、第６図は切換手段の動作を示すフローチャート・第
７図及び第８図は従来の冷凍装置の制御装置を示す図で
。 第７図は冷媒回路図、第８図は制御回路図である。 図中、（１）は圧縮機、　　（１ｍ）はモータ、　　（
１ｂ）は吐出管、（６）はクランクケースヒータ、（９
）は第１の電磁接触器、　　（９ａ）は同左接点（第１
の接点）、α傷は底部温度検出器、αυは吐出管温度検
出器、α３は第２の電磁接触器、　　（１３ａ）は同左
接点（第２の接点）。 α４）は限流装は、（１ｅは切換手段・鰭はマイクロコ
ンピュータ、α９は切換リレー・　（１９ａ）は同左接
点である。 なお０図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷凍サイクル中の圧縮機の底部に収納された冷凍
   機油をヒータで加熱するようにしたものにおいて、上記
   圧縮機の底部の温度を検出する底部温度検出器と、上記
   圧縮機を電源に接続する第１の接点と、上記圧縮機を限
   流して上記電源に接続する第２の接点と、上記底部温度
   検出器の検出温度が設定温度を越えたときは上記第１の
   接点を閉成し、上記設定温度以下のときは上記第２の接
   点を閉成し所定時間経過後上記第２の接点を開放して上
   記第１の接点を閉成する切換手段を備えたことを特徴と
   する冷凍装置の制御装置。
2. （２）冷凍サイクル中の圧縮機の底部に収納された冷凍
   機油をヒータで加熱するようにしたものにおいて、上記
   圧縮機の底部の温度を検出する底部温度検出器と、上記
   圧縮機の吐出管の温度を検出する吐出管温度検出器と、
   上記圧縮機を電源に接続する第１の接点と、上記圧縮機
   を限流して上記電源に接続する第２の接点と、上記底部
   及び吐出管温度検出器のそれぞれの検出温度が共に設定
   温度を越えたときは上記第１の接点を閉成し、それ以外
   のときは上記第２の接点を閉成し所定時間経過後上記第
   ２の接点を開放して上記第１の接点を閉成する切換手段
   を備えたことを特徴とする冷凍装置の制御装置。
3. （３）制御手段を、圧縮機の底部と吐出管の温度差が２
   ０℃以下のときは第２の接点を閉成し、２０℃を越える
   ときは上記第２の接点を開放し第１の接点を閉成させる
   ものとした特許請求の範囲第２項記載の冷凍装置の制御
   装置。