JPH0436551A - 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） 本発明は可変容量形圧縮機を搭載した冷凍装置に関する
。

（従来の技術及びその課題） 冷凍負荷に応じて容量が自動的に変化する可変容量形圧
縮機を搭載した冷凍装置においては、その冷凍負荷が減
少すると、この容量が低下し、これに伴って冷媒回路内
を循環する冷媒の循環量が低下する。この結果、冷媒回
路内を流れる冷媒ガスの流速が低下し、冷媒回路中にホ
ールドされる冷凍機油の油量が増加するので、圧縮機内
に貯溜される冷凍機油の油面が低下して圧縮機の潤滑不
良又はこれに基づく焼付事故等を惹起するという不具合
があった。

（課題を解決しようとする手段） 本発明は上記課題を解決するために発明されたものであ
って、その要旨とするところは、冷凍負荷に応じて容量
が自動的に変化する可変容量形圧縮機を搭載した冷凍装
置において、上記圧縮機内に貯溜される冷凍機油の油面
力５所定値以下になったとき、この圧縮機を冷凍負荷が
所定値を越えるまで停止させた後、所定時間フルロード
運転させる制御装置を設けたことを特徴とする冷凍装置
にある。

（作用） 本発明においては、上記構成を具えているため、可変容
量形圧縮機内に貯溜される冷凍機油の油面が所定値以下
になったときは、上記圧縮機を冷凍負荷が所定値を越え
るまで一旦停止させた後、所定時間フルロード運転する
。

（実施例） 本発明の１実施例が第１図ないし第３図に示されている
。

第１図には冷凍装置の系統図が示され、可変容量形圧縮
ｌ１３０から吐出された高温・高圧の冷媒ガスは、矢印
で示すように、凝縮器３１に入り、ここで凝縮液化して
高圧の液冷媒となる。この液冷媒はキャピラリチューブ
、膨張弁等からなる絞り機構３２に入り、ここで絞られ
ることにより断熱膨張して気液二相となる０次いで、こ
の冷媒は蒸発器３３に入り、ここで蒸発気化して低温・
低圧の冷媒ガスとなって圧縮１１３０に循環する。

圧縮機３０に内臓された後述する容量可変機構の作動室
と圧縮機３０の吸入管３４とを連結するバイパス管３５
には制御弁３６が介陣されている。

吸入管３４にはこの中を流れる冷媒の圧力又は温度、即
ち、冷凍負荷を検知するセンサ３７及び低圧圧力を検知
する低圧圧力センサ３８が取り付けられ、これらセンサ
３７及び３Ｂの出力はコントローラ４０に入力される。

また、圧縮機３０のクランクケース内に貯溜される冷凍
機油の油面を検知するレベルセンサ３９の出力もコント
ローラ４０に入力される。そして、このコントローラ４
０からの指令により制御弁３６の開度が制御され、かつ
、圧縮機３０の駆動用モータ３０Ｍが起動又は停止され
るようになっている。

第３図には圧縮機３０の容量可変機構が示されている。

第３図において、１はシリンダ、２はピストン、３は弁
板、４はシリンダヘッド、５は吸入キャビティ、６は吸
入弁、７は吐出弁、８は吐出チャンバ、９はアンローダ
シリンダ、１０はアンローダピストン、２３はシールリ
ング、２５はピストンリング、２６は座金である。

アンローダシリンダ９の下端は弁板３に固定され、その
上端はカバー２０によって掩蓋されている。

このアンローダシリンダ９内にアンローダピストン１０
を封密摺動自在に嵌装することによってこのアンローダ
ピストン１０の上方に作動室１６が、下方に室１９がそ
れぞれ限界されている。そして、この室１９は開口１日
を介してガス圧縮室１２に連通し、作動室１６はカバー
２０に穿設された絞り穴２４を介して吐出チャンバ８に
連通している。又、作動室１６は導圧管１５、弁板３に
穿設された通路２１を介してバイパス管３５に連通して
いる。

しかして、ピストン２が復動すると、冷媒ガスが吸入キ
ャビティ５から弁板３に穿設された吸入通路１１を通り
、吸入弁６を押し開いてガス圧縮室１２内に吸入される
。

ピストン２が往動すると、ガス圧縮室１２内の冷媒ガス
が圧縮されて吐出弁７を押し開き、通路１３を通って吐
出チャンバ８内に入り、ここから図示しない吐出管を経
て吐出される。

室１９には開口１８を経て圧縮室１２内の冷媒ガスが流
入する。一方、作動室１６には絞り穴２４を経て吐出チ
ャンバ８内の吐出ガスが流入する。そして、作動室１６
内のガスは導圧管１５、通路２１、制御弁３６、バイパ
ス管３５を通って吸入管３４に流出する。このバイパス
管３５を通るガスの流量を制御弁３６で制御することに
よって作動室１６内の圧力を任意の圧力に設定できる。

かくして、アンローダピストン１０は作動室１６に作用
する圧力と室１９に作用する平均筒内圧力との差に応じ
て上下に移動し、この上下位置に応じて室１９及び開口
１８によって構成されるトップクリアランスボリューム
が変化し、これに伴って圧縮機３０の容量が連続して無
段階に変化する。

第２図にはコントローラ４′Ｏの機能ブロック図が示さ
れている。

センサ３７によって検知された吸入管３４内を流れる冷
媒ガスの圧力又は温度はコントローラ４０の比較手段４
１に入力され、ここで設定手段４２から入力される設定
値と比較されることにより両者の偏差が算出される。こ
の偏差は開度決定手段４３に入力され、ここで記憶手段
４４から入力される制御ルールに従って制御弁３６の開
度が決定される。なお、記憶手段４４には偏差及びその
変化率に対応して制御弁３６の開度を決定する制御ルー
ル（例えば、ＰＩＤ＊］ｍ、テーブル対比制御、ファジ
ー制御等）が記憶されている。決定された開度は出力手
段４５を経て制御弁３６に出力され、制御弁３６はこの
決定された開度となる。

一方、レベルセンサ３９によって検知された冷凍機油の
レベルはコントローラ４０の比較手段４７に入力されて
ここで設定手段４８から入力された設定値と比較される
。これが設定値を下回ると、出力手段４９を経て圧縮機
３０の駆動モータ３０Ｍに運転停止指令が出力され、圧
縮機３０は停止する。

圧縮機３０が停止すると、冷媒回路の低圧圧力が徐々に
上昇する。この低圧圧力は低圧圧力センサ３Ｂによって
検知され、この出力は比較手段５１に入力されてここで
設定手段５２から入力された設定値と比較される。低圧
圧力が設定値を上回ると、比較手段５１からの指令を受
けて時間設定手段５３は開度決定手段４３及び出力手段
４９に出力し、開度決定手段４３は時間設定手段５３に
予め設定された一定時間制御弁３６の開度を零とする旨
を決定し、出力手段４５は圧縮機３０の運転再開指令を
出力する。かくして、圧縮機３０は一定時間フルロード
運転される。

圧縮機３０のフルロード運転によって冷媒回路内を循環
する冷媒の量が増大し、冷媒回路内を流れる冷媒ガスの
流速が上昇するので、冷媒回路内にホールドされていた
冷凍機油が圧縮機３０内に帰還する。

フルロード運転が終了すると、開度決定手段４３は冷凍
負荷に応じた開度を決定し、圧縮機３０は以後容量制御
運転となる。

フルロード運転が終了しても、圧縮機３０内の冷凍機油
の油面が設定手段４８に設定された設定値を下回ってい
るときは、出力手段４９から駆動モータ３０暦に運転停
止指令が出力され、以後圧縮機３０は停止する。

なお、上記実施例においては、吸入管３４内を流れる冷
媒の圧力又は温度をセンサ３７によりて検知しているが
、これに代えて蒸発器３３の温度、蒸発器３３によって
冷却される被冷却物の温度又は冷媒の蒸発温度若しくは
圧力を検知するセンサを用いても良い。

（発明の効果） 本発明においては、冷凍負荷の減少により可変容量形圧
縮機の容量が低下し、この圧縮機内に貯溜される冷凍機
油の油面が所定値以下に低下した場合、圧縮機を冷凍負
荷が所定値を越えるまで停止させた後、所定時間フルロ
ード運転させることにより冷媒回路内にホールドされて
いる冷凍機油を圧縮機に帰還させるので、圧縮機への油
戻り不良を解消して圧縮機の潤滑不良や焼付等を未然に
防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の１実施例を示し、第１図
は系統図、第２図はコントローラの機能ブロック図、第
３図は容量可変機構の部分的縦断面図である。 可変容量形圧縮機−３０、凝縮器−・−３１、絞り機構
・・−３２，１Ｍ、発器−・３３、コントローラー・・
４０、レベルセン禅１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷凍負荷に応じて容量が自動的に変化する可変容量形圧
   縮機を搭載した冷凍装置において、上記圧縮機内に貯溜
   される冷凍機油の油面が所定値以下に低下したとき、こ
   の圧縮機を冷凍負荷が所定値を越えるまで停止させた後
   、所定時間フルロード運転させる制御装置を設けたこと
   を特徴とする冷凍装置。