JPH07111182B2 - 冷凍装置の出力容量制御方式 - Google Patents
冷凍装置の出力容量制御方式Info
- Publication number
- JPH07111182B2 JPH07111182B2 JP1092569A JP9256989A JPH07111182B2 JP H07111182 B2 JPH07111182 B2 JP H07111182B2 JP 1092569 A JP1092569 A JP 1092569A JP 9256989 A JP9256989 A JP 9256989A JP H07111182 B2 JPH07111182 B2 JP H07111182B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output capacity
- compressor
- output
- capacity
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
- F25B2400/07—Details of compressors or related parts
- F25B2400/075—Details of compressors or related parts with parallel compressors
- F25B2400/0751—Details of compressors or related parts with parallel compressors the compressors having different capacities
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、冷凍装置の負荷変動に対応してその圧縮機
の出力容量を制御する方式に関するものである。
の出力容量を制御する方式に関するものである。
第４図は例えば特開昭63−201470号公報に記載されたこ
の種従来の冷凍装置およびその出力容量制御装置の構成
を示すブロック図である。図において、（１）は圧縮
機、（２）は凝縮器、（３）は膨張弁、（４）は例えば
ショーケース等の負荷を冷却するための蒸発器、（５）
は電動弁で、以上の各構成要素で形成する冷凍サイクル
を循環する冷媒の流量を調整する。（６）は圧縮機
（１）を速度可変に駆動するインバータで、圧縮機
（１）の低圧側圧力を検出する圧力検出器（７）の出力
に基づき動作する周波数設定器（８）によりその出力周
波数が制御される。（９）は圧縮器（１）の出入口間を
連通するバイパス管、（10）および（11）はバイパス管
（９）の途中に設けられたそれぞれ圧力調整弁および電
磁弁、（12）は圧縮機（１）の低圧側圧力を検出する圧
力検出器、（13）はこの圧力検出器（12）の出力が所定
値以下になったとき電磁弁（11）の開の信号を出力する
圧力スイッチ、（14）は制御器で、圧力スイッチ（13）
と冷凍負荷の温度を検出する温度センサー（15）とから
の信号を入力して、電動弁（５）へ開度信号を出力する
とともに、蒸発器（４）に設けられた電気ヒータ（16）
へ通電信号を出力する。
の種従来の冷凍装置およびその出力容量制御装置の構成
を示すブロック図である。図において、（１）は圧縮
機、（２）は凝縮器、（３）は膨張弁、（４）は例えば
ショーケース等の負荷を冷却するための蒸発器、（５）
は電動弁で、以上の各構成要素で形成する冷凍サイクル
を循環する冷媒の流量を調整する。（６）は圧縮機
（１）を速度可変に駆動するインバータで、圧縮機
（１）の低圧側圧力を検出する圧力検出器（７）の出力
に基づき動作する周波数設定器（８）によりその出力周
波数が制御される。（９）は圧縮器（１）の出入口間を
連通するバイパス管、（10）および（11）はバイパス管
（９）の途中に設けられたそれぞれ圧力調整弁および電
磁弁、（12）は圧縮機（１）の低圧側圧力を検出する圧
力検出器、（13）はこの圧力検出器（12）の出力が所定
値以下になったとき電磁弁（11）の開の信号を出力する
圧力スイッチ、（14）は制御器で、圧力スイッチ（13）
と冷凍負荷の温度を検出する温度センサー（15）とから
の信号を入力して、電動弁（５）へ開度信号を出力する
とともに、蒸発器（４）に設けられた電気ヒータ（16）
へ通電信号を出力する。
次に動作について説明する。圧縮機（１）は圧力検出器
（７）からの低圧側圧力に基づき、その運転可能な周波
数の範囲内において、インバータ（６）により駆動され
る。電動弁（５）は温度センサー（15）からの出力に基
づき、制御器（14）によりその開度が制御され冷凍サイ
クル中を循環する冷媒の量を調節する。
（７）からの低圧側圧力に基づき、その運転可能な周波
数の範囲内において、インバータ（６）により駆動され
る。電動弁（５）は温度センサー（15）からの出力に基
づき、制御器（14）によりその開度が制御され冷凍サイ
クル中を循環する冷媒の量を調節する。
ここで、圧縮機（１）の駆動周波数が下限値になると、
そのときの低圧側圧力を圧力検出器（12）が検出し、圧
力スイッチ（13）が動作して電磁弁（11）が開となりバ
イパス管（９）が圧縮機（１）の出入口間を連通する。
この状態で更に冷凍負荷が低減して温度センサ（15）の
出力が所定値以下になると、制御器（14）は、電気ヒー
タ（16）へ通電信号を出力して蒸発器（４）の温度を上
昇させる。
そのときの低圧側圧力を圧力検出器（12）が検出し、圧
力スイッチ（13）が動作して電磁弁（11）が開となりバ
イパス管（９）が圧縮機（１）の出入口間を連通する。
この状態で更に冷凍負荷が低減して温度センサ（15）の
出力が所定値以下になると、制御器（14）は、電気ヒー
タ（16）へ通電信号を出力して蒸発器（４）の温度を上
昇させる。
従来の冷凍装置の出力容量制御方式は以上のように、バ
イパス管（９）や電気ヒータ（16）を設けて軽負荷運転
を実現するようにしているので、その分エネルギ損失が
増大し、運転効率が低下するという問題点があった。
イパス管（９）や電気ヒータ（16）を設けて軽負荷運転
を実現するようにしているので、その分エネルギ損失が
増大し、運転効率が低下するという問題点があった。
この発明は、以上のような問題点を解消するためになさ
れたもので、広い負荷範囲を高い効率で運転することが
できる冷凍装置の出力容量制御方式を得ることを目的と
する。
れたもので、広い負荷範囲を高い効率で運転することが
できる冷凍装置の出力容量制御方式を得ることを目的と
する。
この発明に係る冷凍装置の出力容量制御方式は、想定さ
れる蒸発器負荷の最低値に相当する出力を最低位ステッ
プの容量として出力容量をステップ状に切換できるよう
に圧縮機を複数台で構成する。そして、上記出力容量が
大になるにつれて小となる可変の間隔で、低圧側圧力の
検出値と所定の設定値との偏差が所定の切換動作値を越
えているか否かを判定する。越えているときは上記ステ
ップを１段上昇または下降させる。越えていないときは
上記ステップの切換動作を行わない。
れる蒸発器負荷の最低値に相当する出力を最低位ステッ
プの容量として出力容量をステップ状に切換できるよう
に圧縮機を複数台で構成する。そして、上記出力容量が
大になるにつれて小となる可変の間隔で、低圧側圧力の
検出値と所定の設定値との偏差が所定の切換動作値を越
えているか否かを判定する。越えているときは上記ステ
ップを１段上昇または下降させる。越えていないときは
上記ステップの切換動作を行わない。
第１図はこの発明の一実施例による冷凍装置およびその
出力容量制御装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、（17）は圧縮機で、３台の圧縮機（18）（19）
（20）からなり、それぞれの容量比は4:2:1となってい
る。（２）および（５）を従来と同様のそれぞれ凝縮器
および電動弁、（21）は液溜め、（４）はショーケース
内に設置される蒸発器で、３台（4A）（4B）（4C）に分
割されており、それぞれに膨張弁（3A）（3B）（3C）お
よび電磁弁（22A）（22B）（22C）が接続されている（2
3）は圧力検出器（７）から出力される圧縮機（17）の
低圧側圧力に基づき各圧縮機（18）（19）（20）の運転
切換を制御する制御盤である。第２図は圧縮機（17）の
出力容量のステップを示すもので、制御盤（23）の切換
制御により、圧縮機（18）（19）（20）のいずれかまた
はすべてを運転することにより合計７ステップの出力容
量レベルが得られる。
出力容量制御装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、（17）は圧縮機で、３台の圧縮機（18）（19）
（20）からなり、それぞれの容量比は4:2:1となってい
る。（２）および（５）を従来と同様のそれぞれ凝縮器
および電動弁、（21）は液溜め、（４）はショーケース
内に設置される蒸発器で、３台（4A）（4B）（4C）に分
割されており、それぞれに膨張弁（3A）（3B）（3C）お
よび電磁弁（22A）（22B）（22C）が接続されている（2
3）は圧力検出器（７）から出力される圧縮機（17）の
低圧側圧力に基づき各圧縮機（18）（19）（20）の運転
切換を制御する制御盤である。第２図は圧縮機（17）の
出力容量のステップを示すもので、制御盤（23）の切換
制御により、圧縮機（18）（19）（20）のいずれかまた
はすべてを運転することにより合計７ステップの出力容
量レベルが得られる。
勿論、この場合、最低位ステップ（第２図の第１ステッ
プ）の出力容量は、蒸発器４で想定される負荷の最低値
に対応する値に設定しておく。従って、軽負荷運転時に
も、従来のような、バイパス管等を設けた低効率運転と
なることを回避することができる。
プ）の出力容量は、蒸発器４で想定される負荷の最低値
に対応する値に設定しておく。従って、軽負荷運転時に
も、従来のような、バイパス管等を設けた低効率運転と
なることを回避することができる。
次に動作について説明する。圧縮機（17）で高圧高温と
なった冷媒ガスは凝縮器（２）で冷却凝縮液化され液溜
め（21）に送られる。この高圧液状冷媒は電磁弁（22
A）等を経て膨張弁（3A）等で膨張し、圧力を低下して
蒸発器（4A）等の周囲から熱を吸収する。蒸発器（4A）
等を出た低圧冷媒は電動弁（５）を経て再び圧縮機（1
7）に送られる。電磁弁（22A）等を適宜開閉することに
より冷凍負荷が調節される。
なった冷媒ガスは凝縮器（２）で冷却凝縮液化され液溜
め（21）に送られる。この高圧液状冷媒は電磁弁（22
A）等を経て膨張弁（3A）等で膨張し、圧力を低下して
蒸発器（4A）等の周囲から熱を吸収する。蒸発器（4A）
等を出た低圧冷媒は電動弁（５）を経て再び圧縮機（1
7）に送られる。電磁弁（22A）等を適宜開閉することに
より冷凍負荷が調節される。
ここで冷凍負荷の変動によって低圧側圧力Ｐが変動する
と、制御盤（23）はこれを圧力検出器（７）で検出し、
時間間隔Ｔ毎に所定の設定値Ptとの偏差ΔＰ＝Pt−Ｐを
演算し、この偏差ΔＰが所定の切換動作値Ａを越えてい
るか否かを判定する。即ち、この偏差ΔＰが切替動作値
Ａ（但し、Ａ＞０）より大であると圧縮機（17）の出力
容量レベルを１ステップ下げ、逆にΔＰ＜−Ａであると
１ステップ上げる。−Ａ≦ΔＰ≦Ａのときは、その判定
時には切換動作を行わない。
と、制御盤（23）はこれを圧力検出器（７）で検出し、
時間間隔Ｔ毎に所定の設定値Ptとの偏差ΔＰ＝Pt−Ｐを
演算し、この偏差ΔＰが所定の切換動作値Ａを越えてい
るか否かを判定する。即ち、この偏差ΔＰが切替動作値
Ａ（但し、Ａ＞０）より大であると圧縮機（17）の出力
容量レベルを１ステップ下げ、逆にΔＰ＜−Ａであると
１ステップ上げる。−Ａ≦ΔＰ≦Ａのときは、その判定
時には切換動作を行わない。
そして、この実施例では、上記した切換制御の時間間隔
Ｔを、第３図に示すように、出力容量Ｑが大きくなるに
つれて小となるように設定している。従って、高出力容
量運転時は冷媒の循環流量が多く、冷凍サイクル内を一
巡する冷媒のサイクル時定数が短くなって、変動が速く
なるが、上記時間間隔Ｔを小としているので、この圧力
変動に速応できる。また、逆に低出力容量運転時は冷媒
の循環流量が小さくなり、上記サイクル時定数も長くな
るので切換制御の時間間隔Ｔも大として無用な切換動作
を回避できる訳である。
Ｔを、第３図に示すように、出力容量Ｑが大きくなるに
つれて小となるように設定している。従って、高出力容
量運転時は冷媒の循環流量が多く、冷凍サイクル内を一
巡する冷媒のサイクル時定数が短くなって、変動が速く
なるが、上記時間間隔Ｔを小としているので、この圧力
変動に速応できる。また、逆に低出力容量運転時は冷媒
の循環流量が小さくなり、上記サイクル時定数も長くな
るので切換制御の時間間隔Ｔも大として無用な切換動作
を回避できる訳である。
なお、上記実施例では圧縮機（17）をその容量比が4:2:
1の３台のもので構成したが、冷凍負荷の最大変動幅お
よび要求される圧力制御精度等を考慮して上記実施例と
は異なる台数，容量比のもので構成するようにしてもよ
い。
1の３台のもので構成したが、冷凍負荷の最大変動幅お
よび要求される圧力制御精度等を考慮して上記実施例と
は異なる台数，容量比のもので構成するようにしてもよ
い。
以上のように、この発明では、負荷の最低値を最低位ス
テップの容量としてその出力容量をステップ状に切換で
きるように圧縮機を複数台で構成し、上記出力容量が大
になるにつれて小となる可変の間隔で上記偏差が所定の
切換動作値を越えているか否かを判定し、越えていると
き上記ステップを１段上昇または下降させることにより
上記出力容量を制御する方式としたので、軽負荷時の効
率悪化が抑制されるとともに、出力に応じた良好な制御
応答特性が得られる。
テップの容量としてその出力容量をステップ状に切換で
きるように圧縮機を複数台で構成し、上記出力容量が大
になるにつれて小となる可変の間隔で上記偏差が所定の
切換動作値を越えているか否かを判定し、越えていると
き上記ステップを１段上昇または下降させることにより
上記出力容量を制御する方式としたので、軽負荷時の効
率悪化が抑制されるとともに、出力に応じた良好な制御
応答特性が得られる。
第１図はこの発明の一実施例による冷凍装置およびその
出力容量制御装置の構成を示すブロック図、第２図は第
１図の圧縮機の出力容量ステップを示す特性図、第３図
は第１図の圧縮機のステップ切換動作の時間間隔Ｔと出
力容量との関係を示す特性図、第４図は従来のものの構
成を示すブロック図である。 図において、（２）は凝縮器、（３）（3A）〜（3C）は
膨張弁、（４）（4A）〜（4C）は蒸発器、（７）は圧力
検出器、（17）〜（20）は圧縮機、（23）は制御盤であ
る。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
出力容量制御装置の構成を示すブロック図、第２図は第
１図の圧縮機の出力容量ステップを示す特性図、第３図
は第１図の圧縮機のステップ切換動作の時間間隔Ｔと出
力容量との関係を示す特性図、第４図は従来のものの構
成を示すブロック図である。 図において、（２）は凝縮器、（３）（3A）〜（3C）は
膨張弁、（４）（4A）〜（4C）は蒸発器、（７）は圧力
検出器、（17）〜（20）は圧縮機、（23）は制御盤であ
る。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器によ
り冷凍サイクルを構成するとともに、上記蒸発器負荷の
変動による低圧側圧力の変化を検出して所定の設定値と
の偏差に基づき上記圧縮機の出力容量を制御するものに
おいて、 想定される上記蒸発器負荷の最低値に相当する出力を最
低位ステップの容量として上記出力容量をステップ状に
切換できるように上記圧縮機を複数台で構成するととも
に、上記出力容量が大になるにつれて小となる可変の間
隔で上記偏差が所定の切換作動値を越えているか否かを
判定し、越えているとき上記ステップを１段上昇または
下降させることにより上記出力容量を制御するようにし
たことを特徴とする冷凍装置の出力容量制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092569A JPH07111182B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 冷凍装置の出力容量制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092569A JPH07111182B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 冷凍装置の出力容量制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02271089A JPH02271089A (ja) | 1990-11-06 |
| JPH07111182B2 true JPH07111182B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=14058059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1092569A Expired - Lifetime JPH07111182B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 冷凍装置の出力容量制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07111182B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-12 JP JP1092569A patent/JPH07111182B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02271089A (ja) | 1990-11-06 |
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Legal Events
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