JPWO2020115878A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

冷凍サイクル装置（１）は、冷媒を圧縮する圧縮機（２１）と、圧縮機（２１）に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入側検出器（２２）と、圧縮機（２１）から吐出される冷媒の圧力を検出する吐出側検出器（２３）と、吸入側検出器（２２）によって検出された第１圧力値に対する吐出側検出器（２３）によって検出された第２圧力値の比があらかじめ決められた上限とあらかじめ決められた下限との間にない場合に当該比が当該上限と当該下限との間に収まるように圧縮機（２１）を制御する機能を有する制御装置（２４）とを有する。

Description

本発明は、例えば空気調和機に用いられる冷凍サイクル装置に関する。

従来から、圧縮機に吸入される冷媒の圧力に対する圧縮機から吐出される冷媒の圧力の比をもとに圧縮機を制御する冷凍サイクル装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。従来の冷凍サイクル装置は、上記の比が設定値以上である場合、圧縮機の運転周波数を強制的に低減させることによって圧縮機を保護する。

特開平４−２７３９４９号公報

しかしながら、従来の冷凍サイクル装置では、上記の比が低下した場合、圧縮機への差圧給油を適切に行うことができなくなり、圧縮機の軸受又は摺動部が摩耗するおそれがある。圧縮機の軸受又は摺動部が摩耗することは、圧縮機の性能を低下させ、更には圧縮機の破損に繋がる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、圧縮機への差圧給油を適切に行うことを可能にする冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入側検出器と、圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する吐出側検出器と、吸入側検出器によって検出された第１圧力値に対する吐出側検出器によって検出された第２圧力値の比があらかじめ決められた上限とあらかじめ決められた下限との間にない場合に比が上限と下限との間に収まるように圧縮機を制御する機能を有する制御装置とを有する。

本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機への差圧給油を適切に行うことを可能にするという効果を奏する。

実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が有する制御装置の構成を示す図 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が有する圧縮機の運転を説明するためのグラフ 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が有する制御装置の動作の手順の一例を示すフローチャート 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置が有する圧縮機の運転を説明するためのグラフ 実施の形態２に係る冷凍サイクル装置が有する制御装置の動作の手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が有する制御装置の機能がプロセッサによって実現される場合のプロセッサを示す図 実施の形態１に係る冷凍サイクル装置が有する制御装置が処理回路によって実現される場合の処理回路を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係る冷凍サイクル装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の構成を示す図である。冷凍サイクル装置１は、例えば空気調和の対象である室内の空気調和を行う空気調和機であり、負荷側ユニット１０と、熱源側ユニット２０とを有する。負荷側ユニット１０は、例えば室内に設置される室内機である。熱源側ユニット２０は、例えば室外に設置される室外機である。

負荷側ユニット１０は、冷媒と室内の空気との間で熱交換を行う負荷側熱交換器１１と、負荷側熱交換器１１へ室内の空気を送る負荷側送風機１２とを有する。負荷側送風機１２の一例は、ファンである。

熱源側ユニット２０は、冷媒を圧縮して当該冷媒を相対的に高温かつ高圧の状態にする圧縮機２１を有する。例えば、圧縮機２１は容量可変型の圧縮機である。実施の形態１では、圧縮機２１は、インバータ回路と圧縮機モータとを含むインバータ圧縮機である。熱源側ユニット２０は、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入側検出器２２と、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出する吐出側検出器２３とを更に有する。吸入側検出器２２によって検出された圧力の値を第１圧力値と定義し、吐出側検出器２３によって検出された圧力の値を第２圧力値と定義する。一般的に、第１圧力値は第２圧力値より小さい。

熱源側ユニット２０は、吸入側検出器２２によって検出された第１圧力値を示す第１情報を吸入側検出器２２から取得すると共に、吐出側検出器２３によって検出された第２圧力値を示す第２情報を吐出側検出器２３から取得し、第１圧力値と第２圧力値とをもとに圧縮機２１を制御する機能を有する制御装置２４を更に有する。

具体的には、制御装置２４は、第１圧力値に対する第２圧力値の比があらかじめ決められた上限とあらかじめ決められた下限との間にない場合に当該比が当該上限と当該下限との間に収まるように圧縮機２１を制御する機能を有する。より具体的には、制御装置２４は、第１圧力値と第２圧力値とをもとに圧縮機２１の運転周波数を制御する。制御装置２４は、熱源側ユニット２０に含まれず負荷側ユニット１０に含まれてもよい。あらかじめ決められた上限及びあらかじめ決められた下限の各々は、圧縮機２１を適切に動作させるために設定された値である。

熱源側ユニット２０は、冷媒を蓄える機能を有するアキュムレータ２５を更に有する。液体の冷媒は、アキュムレータ２５に貯留される。圧縮機２１は、アキュムレータ２５に貯留された冷媒のうちの気体の冷媒を吸入して圧縮する。吸入側検出器２２は、アキュムレータ２５に送られる冷媒の圧力を検出する。

熱源側ユニット２０は、冷媒と室外の空気との間で熱交換を行う熱源側熱交換器２６と、熱源側熱交換器２６へ室外の空気を送る熱源側送風機２７とを更に有する。熱源側送風機２７の一例は、ファンである。

熱源側ユニット２０は、熱源側熱交換器２６の二つの端部のうちの一方の端部に接続されている絞り装置２８を更に有する。絞り装置２８は、負荷側熱交換器１１と熱源側熱交換器２６との間に設けられており、負荷側熱交換器１１と熱源側熱交換器２６との間を流れる冷媒の流量を調整することによって冷媒の温度を調整する。絞り装置２８は、冷媒を減圧する機能も有する。例えば、絞り装置２８は、リニア電子膨張弁に代表される絞り装置、又は、開いた状態と閉じた状態とを切り換えることによって冷媒の流れのオンとオフとを切り換える開閉弁である。

熱源側ユニット２０は、熱源側熱交換器２６の二つの端部のうちの他方の端部に接続されている流路切替器２９を更に有する。流路切替器２９は、冷凍サイクル装置１における冷房運転と暖房運転との切り替えに対応して暖房流路と冷房流路とを切り替える。例えば、流路切替器２９は四方弁である。流路切替器２９は、暖房運転時において、圧縮機２１の吐出側と負荷側熱交換器１１とを接続するとともに、熱源側熱交換器２６とアキュムレータ２５とを接続する。流路切替器２９は、冷房運転時において、圧縮機２１の吐出側と熱源側熱交換器２６とを接続するとともに、負荷側熱交換器１１とアキュムレータ２５とを接続する。

冷凍サイクル装置１に含まれる圧縮機２１、流路切替器２９、熱源側熱交換器２６、絞り装置２８、負荷側熱交換器１１及びアキュムレータ２５は、冷凍サイクルを構成する。

次に、冷房運転時における冷凍サイクル装置１の動作を説明する。圧縮機２１は冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒は流路切替器２９を介して熱源側熱交換器２６に流れる。熱源側熱交換器２６に流入した冷媒は空気に放熱し、絞り装置２８は放熱した冷媒を減圧する。絞り装置２８によって減圧された冷媒は、負荷側熱交換器１１において空気から吸熱し、流路切替器２９に流れる。流路切替器２９に流入した冷媒は、アキュムレータ２５を経て圧縮機２１に吸入される。

図２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する制御装置２４の構成を示す図である。制御装置２４は、第１圧力値に対する第２圧力値の比を演算する演算部３０を有する。上述の通り、第１圧力値は吸入側検出器２２によって検出された圧力の値であって、第２圧力値は吐出側検出器２３によって検出された圧力の値である。一般的に、第１圧力値は第２圧力値より小さい。

制御装置２４は、演算部３０によって得られた比があらかじめ決められた上限とあらかじめ決められた下限との間にあるか否かを判定する判定部３１と、判定部３１によって得られた判定結果をもとに圧縮機２１の運転周波数を制御する機能を有する周波数制御部３２とを有する。

図３は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する圧縮機２１の運転を説明するためのグラフである。図３において、横軸のＰｓは圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力を示し、縦軸のＰｄは圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力を示している。一般的に、圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力は圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力より小さい。Ｐｓ１は圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力の下限であり、Ｐｓ２は圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力の上限である。Ｐｄ１は圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力の下限であり、Ｐｄ２は圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力の上限である。

圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力の下限Ｐｓ１、圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力の上限Ｐｓ２、圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力の下限Ｐｄ１、及び、圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力の上限Ｐｄ２の各々は、圧縮機２１を動作させるために従来設定された値である。つまり、従来、Ｐｓ１とＰｓ２とＰｄ１とＰｄ２とで囲まれた圧縮機動作範囲の内側で、圧縮機２１を動作させる制御が行われる。しかしながら、圧縮機動作範囲の内側で圧縮機２１を動作させる場合であっても、図３に示されている領域Ｘでは圧縮機２１への差圧給油を適切に行うことができない。すなわち、領域Ｘでは圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力と圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力との差をもとにして圧縮機２１に適切に給油することができない。

実施の形態１では、制御装置２４は、圧縮機動作範囲の一部である運転範囲３３の内側で、圧縮機２１を動作させる制御を行う。運転範囲３３は、境界線３４、境界線３５、境界線３６、境界線３７、境界線３８及び境界線３９で囲まれた範囲である。図３では、境界線３４、境界線３５、境界線３６、境界線３７、境界線３８及び境界線３９はいずれも直線である。しかしながら、境界線３４、境界線３５、境界線３６、境界線３７、境界線３８及び境界線３９の各々は、例えば圧縮機２１の仕様に対応した曲線である場合もある。

境界線３４は圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力の設定された下限Ｐｓ１に対応しており、境界線３６は圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力の設定された上限Ｐｄ２に対応していて、境界線３８は圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力の設定された上限Ｐｓ２に対応している。境界線３５は、上記のあらかじめ決められた上限に対応している。図３では、当該上限には符号Ａが付与されている。境界線３９は、上記のあらかじめ決められた下限に対応している。図３では、当該下限には符号Ｂが付与されている。上記のあらかじめ決められた上限Ａの例は１０であり、上記のあらかじめ決められた下限Ｂの例は２である。上限Ａ及び下限Ｂは、例えば圧縮機２１の性能及び使用環境に合わせて設定される。

制御装置２４は、圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力Ｐｓ及び圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力Ｐｄが運転範囲３３の内側にある場合、吸入側の冷媒の圧力Ｐｓ及び吐出側の冷媒の圧力Ｐｄが運転範囲３３の外側に出ないように、圧縮機２１の運転周波数を制御する。制御装置２４は、吸入側の冷媒の圧力Ｐｓ又は吐出側の冷媒の圧力Ｐｄが運転範囲３３の外側にある場合、吸入側の冷媒の圧力Ｐｓ及び吐出側の冷媒の圧力Ｐｄが運転範囲３３の内側に収まるように圧縮機２１の運転周波数を制御する。

圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力に対する圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力の比が大きくなると、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力と圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力の差が大きくなる。この場合、圧縮機２１に含まれる圧縮機モータの軸には比較的大きいスラスト荷重が掛かる。当該差が比較的大きい場合、圧縮機２１を構成する圧縮機モータの仕事量が増加するため熱が発生し、発熱によって圧縮機２１の温度が許容温度を超える可能性がある。つまり、当該比が比較的大きい場合、圧縮機２１に異常が発生するおそれがある。実施の形態１では、制御装置２４は、当該比が上限Ａを超える場合、圧縮機２１へのストレスを低減させるように、圧縮機２１の運転周波数を一定の値だけ下げる。

当該比が比較的小さい場合、圧縮機２１への差圧給油を適切に行うことができなくなる。実施の形態１では、制御装置２４は、当該比が下限Ｂを下回る場合、圧縮機２１への差圧給油を行うことができるように、圧縮機２１の運転周波数を一定の値だけ上げる。

境界線３７は、圧縮機２１を駆動させる電流によって決められる。圧縮機２１を駆動させる電流は、インバータ電流である。境界線３７を基準とし、吸入側の冷媒の圧力Ｐｓ及び吐出側の冷媒の圧力Ｐｄが運転範囲３３の外側にある場合、圧縮機２１は吸入側の冷媒の圧力Ｐｓ及び吐出側の冷媒の圧力Ｐｄが共に高い過負荷運転状態で動作する。つまり、境界線３７を基準とし、吸入側の冷媒の圧力Ｐｓ及び吐出側の冷媒の圧力Ｐｄが運転範囲３３の外側にある場合、圧縮機２１は適切に動作しない。実施の形態１では、圧縮機２１の駆動電流が制限されると、圧縮機２１の動作が制限される。すなわち、圧縮機２１の消費電流に基づく制御によって、圧縮機２１の動作が制限される。

次に、図４を用いて、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の動作の一例を説明する。図４は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する制御装置２４の動作の手順の一例を示すフローチャートである。制御装置２４は、吸入側検出器２２によって検出された第１圧力値を示す第１情報を吸入側検出器２２から取得すると共に、吐出側検出器２３によって検出された第２圧力値を示す第２情報を吐出側検出器２３から取得する（Ｓ１）。第１圧力値は圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力の値であり、第２圧力値は圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力の値である。

制御装置２４は、第１圧力値に対する第２圧力値の比を算出する（Ｓ２）。制御装置２４は、算出された比があらかじめ決められた上限を上回っているか否かを判定する（Ｓ３）。制御装置２４は、算出された比が当該上限を上回っていると判定した場合（Ｓ３でＹｅｓ）、算出された比が当該上限を上回っている状態があらかじめ決められた第１の時間以上継続しているか否かを判定する（Ｓ４）。図４のフローチャートでは、「算出された比が当該上限を上回っている状態があらかじめ決められた第１の時間以上継続しているか否かを判定する」ということは、「継続時間が第１の時間以上？」という文言で示されている。

算出された比が当該上限を上回っている状態が第１の時間以上継続している場合、圧縮機２１に、又は、冷凍サイクル装置１に含まれる複数の構成要素のうちの圧縮機２１以外のひとつ若しくは複数の構成要素に、異常が発生している可能性がある。そのため、制御装置２４は、算出された比が当該上限を上回っている状態が第１の時間以上継続していると判定した場合（Ｓ４でＹｅｓ）、圧縮機２１の動作を停止させる（Ｓ５）。

制御装置２４は、算出された比が当該上限を上回っている状態が第１の時間以上継続していないと判定した場合（Ｓ４でＮｏ）、圧縮機２１の運転周波数をあらかじめ決められた値だけ下げる（Ｓ６）。算出された比が当該上限を上回っている状態が第１の時間以上継続していないと判定した場合（Ｓ４でＮｏ）は、当該状態が第１の時間より短い場合である。制御装置２４は、ステップＳ６の動作を行った後に後述するステップＳ１２の動作を行う。

制御装置２４は、算出された比があらかじめ決められた上限以下であると判定した場合（Ｓ３でＮｏ）、算出された比があらかじめ決められた下限を下回っているか否かを判定する（Ｓ７）。制御装置２４は、算出された比が当該下限を下回っていると判定した場合（Ｓ７でＹｅｓ）、算出された比が当該下限を下回っている状態があらかじめ決められた第２の時間以上継続しているか否かを判定する（Ｓ８）。図４のフローチャートでは、「算出された比が当該下限を下回っている状態があらかじめ決められた第２の時間以上継続しているか否かを判定する」ということは、「継続時間が第２の時間以上？」という文言で示されている。

算出された比が当該下限を下回っている状態があらかじめ決められた第２の時間以上継続している場合、圧縮機２１に、又は、冷凍サイクル装置１に含まれる複数の構成要素のうちの圧縮機２１以外のひとつ若しくは複数の構成要素に、異常が発生している可能性がある。そのため、制御装置２４は、算出された比が当該下限を下回っている状態があらかじめ決められた第２の時間以上継続していると判定した場合（Ｓ８でＹｅｓ）、圧縮機２１の動作を停止させる（Ｓ９）。

制御装置２４は、算出された比が当該下限を下回っている状態があらかじめ決められた第２の時間以上継続していないと判定した場合（Ｓ８でＮｏ）、圧縮機２１の運転周波数をあらかじめ決められた値だけ上げる（Ｓ１０）。制御装置２４は、ステップＳ１０の動作を行った後に後述するステップＳ１２の動作を行う。

制御装置２４は、算出された比があらかじめ決められた下限以上であると判定した場合（Ｓ７でＮｏ）、指示された制御方法で圧縮機２１を動作させる（Ｓ１１）。

制御装置２４は、ステップＳ１２において、ステップＳ６、ステップＳ１０又はステップＳ１１の動作を行った時からあらかじめ決められた第３の時間が経過したことを確認する。制御装置２４は、ステップＳ１２の動作を行うことによって一連の動作を終了する。制御装置２４は、ステップＳ１２の動作を行った後に、ステップＳ１の動作を行ってもよい。

上述の通り、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する制御装置２４は、吸入側検出器２２によって検出された第１圧力値に対する吐出側検出器２３によって検出された第２圧力値の比があらかじめ決められた上限とあらかじめ決められた下限との間にあるか否かを判定する。制御装置２４は、当該比が当該上限と当該下限との間にないと判定した場合に当該比が当該上限と当該下限との間に収まるように圧縮機２１を制御する。吸入側検出器２２は、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出する。吐出側検出器２３は、圧縮機２１から吐出された冷媒の圧力を検出する。これにより、冷凍サイクル装置１は、圧縮機２１への差圧給油を適切に行うことができる。

加えて、冷凍サイクル装置１が有する制御装置２４は、圧縮機２１に異常が発生している場合、又は、冷凍サイクル装置１に含まれる複数の構成要素のうちの圧縮機２１以外のひとつ若しくは複数の構成要素に異常が発生している場合、圧縮機２１の動作を停止させる。すなわち、冷凍サイクル装置１は、冷凍サイクル装置１に含まれる構成要素の品質が低下することを、更に言うと当該構成要素が破損することを抑制することができる。

実施の形態１では、冷凍サイクル装置１に含まれるすべての複数の構成要素に異常が発生していない場合、圧縮機２１は運転範囲３３で動作する。そのため、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１では、ストレスが圧縮機２１に掛かる時間と、圧縮機２１への差圧給油を行うことができなくなる時間とが短縮される。つまり、従来の冷凍サイクル装置に比べて、冷凍サイクル装置１の寿命は長い。

実施の形態２．
実施の形態２に係る冷凍サイクル装置の構成は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１の構成と同じである。ただし、実施の形態２の制御装置２４の機能は、実施の形態１の制御装置２４の機能と異なる。実施の形態２では、実施の形態１との相違点を主に説明する。図５は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１が有する圧縮機２１の運転を説明するためのグラフである。図５において図３に含まれるものと同一のものについては、図３の符号と同一の符号が付与されている。図５において図３に含まれるものと同一のものについては、説明を省略する。

図５のグラフには、運転範囲３３の内側に周波数制御領域４０が設けられている。周波数制御領域４０は、図３のグラフには示されていない。周波数制御領域４０が図５のグラフに設けられている点が、図５のグラフと図３のグラフとの相違点である。周波数制御領域４０は、境界線４１、境界線４２、境界線４３、境界線４４、境界線４５及び境界線４６で囲まれた領域である。図５では、境界線４１、境界線４２、境界線４３、境界線４４、境界線４５及び境界線４６はいずれも直線である。

境界線４１は、圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力の下限Ｐｓ１より大きく圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力の上限Ｐｓ２より小さい第１の値に対応している。境界線４３は、圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力の上限Ｐｄ２より小さく圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力の下限Ｐｄ１より大きい第２の値に対応している。境界線４５は、圧縮機２１の吸入側の圧力の上限Ｐｓ２より小さく第１の値より大きい第３の値に対応している。

境界線４２は、あらかじめ決められた上限より小さくあらかじめ決められた下限より大きい上限側の第２の基準値に対応している。図５では、上限側の第２の基準値には符号Ａ２が付与されている。境界線４６は、あらかじめ決められた下限より大きく上限側の第２の基準値より小さい下限側の第２の基準値に対応している。図５では、下限側の第２の基準値には符号Ｂ２が付与されている。上限側の第２の基準値及び下限側の第２の基準値の各々は、あらかじめ設定された値である。境界線４４は、運転範囲３３の内側に設けられている線であって、境界線３７に対して平行である。

実施の形態２では、制御装置２４は、第１圧力値に対する第２圧力値の比があらかじめ決められた上限Ａと上限側の第２の基準値との間にある場合、又は、当該比があらかじめ決められた下限Ｂと下限側の第２の基準値との間にある場合、圧縮機２１を制御しない。具体的には、実施の形態２の制御装置２４は、当該比があらかじめ決められた上限Ａとあらかじめ決められた下限Ｂとの間にあるものの、当該比が上限側の第２の基準値と下限側の第２の基準値との間にない場合、圧縮機２１の運転周波数についての制御を行わない。第１圧力値は圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力の値であり、第２圧力値は圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力の値である。

次に、図６を用いて、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１の動作の一例を説明する。図６は、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１が有する制御装置２４の動作の手順の一例を示すフローチャートである。図６のステップＳ１１からステップＳ１６までの動作は、図４のステップＳ１からステップＳ６までの動作と同じである。そのため、図６のステップＳ１１からステップＳ１６までの動作については説明を省略する。

制御装置２４は、算出された比があらかじめ決められた上限以下であると判定した場合（Ｓ１３でＮｏ）、算出された比が上限側の第２の基準値を上回っているか否かを判定する（Ｓ１７）。制御装置２４は、算出された比が上限側の第２の基準値を上回っていると判定した場合（Ｓ１７でＹｅｓ）、つまり算出された比があらかじめ決められた上限と上限側の第２の基準値との間にあると判定した場合（Ｓ１７でＹｅｓ）、圧縮機２１の運転周波数を制御せず、後述するステップＳ２４の動作を行う。

制御装置２４は、算出された比が上限側の第２の基準値を上回っていないと判定した場合（Ｓ１７でＮｏ）、つまり算出された比が上限側の第２の基準値以下であると判定した場合（Ｓ１７でＮｏ）、ステップＳ１８の動作を行う。図６のステップＳ１８からステップＳ２１までの動作は、図４のステップＳ７からステップＳ１０までの動作と同じである。そのため、図６のステップＳ１８からステップＳ２１までの動作については説明を省略する。

制御装置２４は、算出された比が当該下限以上であると判定した場合（Ｓ１８でＮｏ）、算出された比が下限側の第２の基準値を下回っているか否かを判定する（Ｓ２２）。制御装置２４は、算出された比が下限側の第２の基準値を下回っていると判定した場合（Ｓ２２でＹｅｓ）、つまり算出された比があらかじめ決められた下限と下限側の第２の基準値との間にあると判定した場合（Ｓ２２でＹｅｓ）、圧縮機２１の運転周波数を制御せず、後述するステップＳ２４の動作を行う。

制御装置２４は、算出された比が下限側の第２の基準値以上であると判定した場合（Ｓ２２でＮｏ）、指示された制御方法で圧縮機２１を動作させる（Ｓ２３）。

制御装置２４は、ステップＳ２４において、ステップＳ１６、ステップＳ２１、若しくはステップＳ２３の動作を行った時から、ステップＳ１７で比が上限側の第２の基準値を上回っていると判定した時から、又は、ステップＳ２２で比が下限側の第２の基準値を下回っていると判定した時から、あらかじめ決められた第３の時間が経過したことを確認する。制御装置２４は、ステップＳ２４の動作を行うことによって一連の動作を終了する。制御装置２４は、ステップＳ２４の動作を行った後に、ステップＳ１１の動作を行ってもよい。

上述の通り、実施の形態２の制御装置２４は、第１圧力値に対する第２圧力値の比があらかじめ決められた上限Ａとあらかじめ決められた下限Ｂとの間にあるものの、当該比が上限側の第２の基準値と下限側の第２の基準値との間にない場合、圧縮機２１の運転周波数についての制御を行わない。第１圧力値は圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力の値であり、第２圧力値は圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力の値である。

これにより、実施の形態２に係る冷凍サイクル装置１は、指示された制御方法によって圧縮機２１の運転周波数を制御することを継続すれば、第１圧力値に対する第２圧力値の比があらかじめ決められた上限Ａとあらかじめ決められた下限Ｂとの間にない状態が生じることを未然に防ぐことができる。

なお、制御装置２４は、第１圧力値及び第２圧力値が圧縮機動作範囲の内側に存在する場合に第１圧力値に対する第２圧力値の比があらかじめ決められた上限とあらかじめ決められた下限との間にあるか否かを判定し、当該比が当該上限と当該下限との間にないと判定したときに、当該比が当該上限と当該下限との間に収まるように圧縮機２１の運転周波数を制御してもよい。圧縮機動作範囲は、図３に示されている圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力の下限Ｐｓ１と、圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力の上限Ｐｓ２と、圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力の下限Ｐｄ１と、圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力の上限Ｐｄ２とで囲まれた範囲である。

図７は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する制御装置２４の機能がプロセッサ７１によって実現される場合のプロセッサ７１を示す図である。つまり、制御装置２４の機能は、メモリ７２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ７１によって実現されてもよい。プロセッサ７１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。図７には、メモリ７２も示されている。

制御装置２４の機能がプロセッサ７１によって実現される場合、当該機能は、プロセッサ７１と、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ソフトウェア及びファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ７２に格納される。プロセッサ７１は、メモリ７２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置２４の機能を実現する。

制御装置２４の機能がプロセッサ７１によって実現される場合、冷凍サイクル装置１は、制御装置２４によって実行されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ７２を有する。メモリ７２に格納されるプログラムは、制御装置２４が実行する手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

メモリ７２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク又はＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等である。

図８は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１が有する制御装置２４が処理回路８１によって実現される場合の処理回路８１を示す図である。つまり、制御装置２４は、処理回路８１によって実現されてもよい。

処理回路８１は、専用のハードウェアである。処理回路８１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はこれらを組み合わせたものである。

制御装置２４が有する複数の機能について、当該複数の機能の一部がソフトウェア又はファームウェアで実現され、当該複数の機能の残部が専用のハードウェアで実現されてもよい。このように、制御装置２４の複数の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。

実施の形態２の制御装置２４の一部又は全部の機能は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサによって実現されてもよい。当該プロセッサはプロセッサ７１と同様のプロセッサであり、当該メモリはメモリ７２と同様のメモリであって、実施の形態２の制御装置２４によって実行される一部又は全部のステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリである。実施の形態２の制御装置２４一部又は全部の機能は、処理回路によって実現されてもよい。当該処理回路は、処理回路８１と同様の処理回路である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略又は変更することも可能である。

１ 冷凍サイクル装置、１０ 負荷側ユニット、１１ 負荷側熱交換器、１２ 負荷側送風機、２０ 熱源側ユニット、２１ 圧縮機、２２ 吸入側検出器、２３ 吐出側検出器、２４ 制御装置、２５ アキュムレータ、２６ 熱源側熱交換器、２７ 熱源側送風機、２８ 絞り装置、２９ 流路切替器、３０ 演算部、３１ 判定部、３２ 周波数制御部、３３ 運転範囲、３４，３５，３６，３７，３８，３９，４１，４２，４３，４４，４５，４６ 境界線、４０ 周波数制御領域、７１ プロセッサ、７２ メモリ、８１ 処理回路。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る冷凍サイクル装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入側検出器と、圧縮機から吐出される冷媒の圧力を検出する吐出側検出器と、吸入側検出器によって検出された第１圧力値に対する吐出側検出器によって検出された第２圧力値の比があらかじめ決められた上限とあらかじめ決められた下限との間にない場合に比が上限と下限との間に収まるように圧縮機を制御する機能を有する制御装置とを有する。制御装置は、比が上限と上限より小さく下限より大きい上限側の第２の基準値との間にある場合、又は、比が下限と下限より大きく上限側の第２の基準値より小さい下限側の第２の基準値との間にある場合、圧縮機の運転周波数についての制御を行わない。

Claims (2)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機に吸入される前記冷媒の圧力を検出する吸入側検出器と、
   前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力を検出する吐出側検出器と、
   前記吸入側検出器によって検出された第１圧力値に対する前記吐出側検出器によって検出された第２圧力値の比があらかじめ決められた上限とあらかじめ決められた下限との間にない場合に前記比が前記上限と前記下限との間に収まるように前記圧縮機を制御する機能を有する制御装置と
   を備える冷凍サイクル装置。
2. 前記制御装置は、前記比が前記上限と前記上限より小さく前記下限より大きい上限側の第２の基準値との間にある場合、又は、前記比が前記下限と前記下限より大きく前記上限側の第２の基準値より小さい下限側の第２の基準値との間にある場合、前記圧縮機を制御しない
   請求項１に記載の冷凍サイクル装置。

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