JPH094947A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁接触器にチャタリングが発生しても、可
能な限り冷凍装置の運転を継続し、被冷凍品の損傷を最
小限に抑えることのできる冷凍装置の提供。 【構成】 この冷凍装置は、電源母線１と圧縮機用電動
機２との間に形成され圧縮機用電動機２に対し給電・切
電する電磁接触器４を有する主回路６と、主回路６から
分岐して形成され電磁接触器４を駆動する電磁コイル４
ｂを有した制御回路５と、制御回路５にて電磁コイル４
ｂと直列に接続される機械式接点１０ａ，１０ｂや電気
式接点２０ａ，２０ｂと、制御回路５に電気式接点２０
ａ，２０ｂを迂回して並列接続されるバイパス回路４０
と、電気式接点２０ｂと電磁コイル４ｂとの間に介在さ
れ回路接続をバイパス回路４０側と制御回路５側とに切
換えるバイパス用接点３５と、電磁接触器４の開閉を検
知する連動接点４ａおよび電流検知器３０と、電流検知
器３０からの開閉信号の計数値に基づいてバイパス用接
点３５をバイパス回路４０側へ切換える制御装置３１と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、圧縮機の致命的な故
障を未然に防止し、支障のない範囲で応急的に継続運転
できる冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は汎用の冷凍装置の制御用回路を表
す回路図である。図において、１は交流３相の電源母
線、２は負荷となる圧縮機用電動機、３は配線用遮断
器、４は電磁接触器、６は電源母線１と圧縮機用電動機
２との間に形成され圧縮機用電動機２に対し給電・切電
する電磁接触器４を有した主回路、５は主回路６から分
岐する制御母線５ａ，５ｂをもとに環状に形成され電磁
接触器４を駆動する電磁コイル４ｂを有した制御回路で
ある。１０ａ，１９ｂはバイメタル式の温度開閉器（例
えば、圧縮機吐出側に配備される吐出管温度開閉器）、
またはバネ式やベローズ式の圧力開閉器（例えば、圧縮
機吐出側に配備される高圧圧力開閉器）等といった機械
的検出手段により開閉作動する機械式接点を表してい
る。２０ａ，２０ｂは電気的に駆動されリレー接点等に
代表される電気式接点を表し、各々コントローラ２１
ａ，２１ｂを介して１または２以上のセンサ（例えば、
圧力センサや温度センサ等）２２ａ，２２ｂと接続され
ている。また、４ｂは電磁接触器４を作動させる動作コ
イルである。

【０００３】次に動作について説明する。電磁母線１か
ら配線用遮断器３を通じて、電源が制御母線５ａ，５ｂ
から制御回路５に供給される。このとき、機械式接点１
０ａ，１０ｂおよび電気式接点２０ａ，２０ｂが全て閉
じていれば、動作コイル４ｂに通電され、これによって
電磁接触器４が閉じ、圧縮機用電動機２へ通電されて、
圧縮機が起動する。一方、機械式接点１０ａ，１０ｂ，
あるいは電気式接点２０ａ，２０ｂのうち、１つでも接
点が開いていれば、動作コイル４ｂへは通電されず、電
磁接触器４が開き、圧縮機用電動機２は非通電となっ
て、圧縮機が停止する。また、コントローラ２１ａ，２
１ｂは、センサ２２ａ，２２ｂからの信号と、予め設定
された設定値とを、予め記憶されているプログラムに基
づいて比較演算し、電気式接点２０ａ，２０ｂを開閉さ
せるようになっている。前記冷凍装置を制御する汎用の
制御用回路は以上のように構成されており、電源母線１
やセンサ２２ａ，２２ｂからのノイズ、あるいはコント
ローラ２１ａ，２１ｂにおけるプログラム上のバグ等に
より、電気式接点２０ａ，２０ｂが誤作動してチャタリ
ング（高頻度開閉）を生じた場合、圧縮機用電動機２が
短時間で運転・停止を繰り返し、潤滑油が圧縮機の軸受
け（図示せず）に十分に供給されなくなり故障してしま
うといった問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この種の問題
を解決するために、特開平５−２７６６９２号公報にお
いては、接点あるいは電磁接触器のチャタリングを検知
したときに、電磁接触器の動作コイルへの通電を阻止
し、圧縮機の運転を停止する制御用回路が開示されてい
る。前記開示の制御用回路を図４に示す。図において、
４ａは電磁接触器４の開閉と連動する連動接点、３０は
連動接点４ａの開閉を電流によって検出するための電流
検出器、３１は制御装置である。この制御装置３１は、
電流検出器３０からの信号を受けとる入力器３２と、チ
ャタリングを判断する比較演算部３３と、比較演算部３
３の比較演算結果に基づいて接点３５ａを開閉させる出
力部３４とからなっている。図４の制御用回路におい
て、電磁接触器４がチャタリングを起こすと、これに伴
って連動接点４ａもチャタリングを起こす。このチャタ
リングにより連動接点４ａを流れる電流がＯＮ・ＯＦＦ
するが、これを電流検出器３０で検出し、入力部３２に
てＯＮ回数を計数し比較演算部３３に伝える。比較演算
部３３では、ある所定時間内に生じた上記ＯＮ回数が予
め設定された所定値以上になったときに、これをチャタ
リングと判断し、接点３５ａを開にし、圧縮機の運転を
停止させるようになっている。しかしながら、以上のよ
うな制御用回路であれば、チャタリングが発生した時は
即座に冷凍装置を停止させることによって、圧縮機を保
護しようとするものなので、装置停止中に被冷凍品の温
度が上昇して品質劣化を招くという不具合があった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、電磁接触器にチャタリングが発
生しても、可能な限り冷凍装置の運転を継続して、被冷
凍品の損傷を最小限に抑えることのできる冷凍装置の提
供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明に係る冷凍装置は、電源母線と圧縮機用
電動機との間に形成され圧縮機用電動機に対し給電・切
電する電磁接触器を有する主回路と、主回路から分岐し
て形成され電磁接触器を駆動する電磁コイルを有する制
御回路と、制御回路で電磁コイルと直列に接続され電気
式接点を含む２以上の接点と、制御回路に電気式接点を
迂回して並列接続されるバイパス回路と、電気式接点と
電磁コイルとの間に介在され回路接続をバイパス回路と
制御回路とに切換えるバイパス用接点と、電磁接触器の
開閉を検知する接触器開閉検知器と、接触器開閉検知器
からの所定時間内における開閉信号の計数値が予め設定
された所定値を超えたとき、バイパス用接点をバイパス
回路へ切換える制御装置とを具備してなる構成を採用し
たものである。

【０００７】また、請求項第１項の構成におけるバイパ
ス回路に、電気式接点の代替機能を備えた代替接点を設
けたものである。

【０００８】さらに、請求項第１項または請求項第２項
の構成において、バイパス用接点がバイパス回路へ切換
えられたとき、切換の旨の表示または警報を出力する異
常出力部を備えているものである。

【０００９】

【作用】この発明による冷凍装置においては、まず、接
触器開閉検知器が電磁接触器の開閉状態を検知する。す
ると、制御装置は接触器開閉検知器からの所定時間内に
おける開閉信号の計数値に基づいて、電磁接触器のチャ
タリングを判断する。そして、チャタリングであると判
断した場合に、制御装置は、比較的チャタリングを引き
起こしやすい電気式接点を迂回させるバイパス回路の方
へバイパス用接点を切換える。これにより、電磁接触器
のチャタリングがおさまり、そのままで圧縮機の運転が
継続される。

【００１０】また、上述のようにチャタリング発生時に
は、バイパス用接点がバイパス回路へ切換えられて電気
式接点が遮断されるが、遮断された電気式接点の機能
は、バイパス回路の代替接点で代替して運転される。

【００１１】さらに、チャタリング発生時に、制御装置
がバイパス用接点をバイパス回路へ切換えると、同時に
異常出力部は切換の旨の表示または警報を出力する。従
って、チャタリング発生の旨が外部に知らされる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。尚、図３および図４に示した汎用装置または従
来装置と同様の構成要素には、同じ符号を付して説明を
省略する。 実施例１．図１は本発明の実施例１による冷凍装置の制
御用回路を示す開路図である。図において、６は電源母
線１と圧縮機用電動機２との間に形成され圧縮機用電動
機２に対し給電・切電する電磁接触器４を有する主回
路、５は主回路６から分岐する制御母線５ａ，５ｂをも
とに環状に形成され電磁接触器４を駆動する電磁コイル
４ｂを有した制御回路である。また、１０ａ，１０ｂは
機械式接点であり、２０ａ，２０ｂは上位操作系のコン
トローラ２１ａ，２１ｂからの指令信号により開閉され
る電気式接点であって、ここでは各々２個ずつ例示して
いるがいくつあってもよい。そして、４０は制御回路５
に電気式接点２０ａ，２０ｂを迂回して並列接続される
バイパス回路、３５は電気式接点２０ｂと電磁コイル４
ｂとの間に介在され回路接続をバイパス回路４０側と制
御回路５側とに切換えるバイパス用接点、４ａは電磁接
触器４と連動して開閉する連動接点、３０は連動接点４
ａの開閉を検知する電流検知器である。この場合、連動
接点４ａと電流検知器３０とからなる構成が、接触器開
閉検知器の一例である。また、３１は電流検知器３０か
らの所定時間内における開閉信号の計数値が予め設定さ
れた所定値を超えたとき、バイパス用接点３５をバイパ
ス回路４０側へ切換える制御装置である。そして、機械
式接点１０ａ，１０ｂ、電気式接点２０ａ，２０ｂ、バ
イパス用接点３５は、制御回路５において動作コイル４
ｂと直列に接続されている。

【００１３】上位操作系のコントローラ２１ａ，２１ｂ
は、その電源ノイズや入出力線からのノイズ、またはプ
ログラム上のバグ等により誤作動する場合があり、電気
式接点２０ａ，２０ｂをチャタリングさせることがよく
知られている。一方、バイメタル式やバネやベローズ式
等といった機械式開閉器における機械式接点１０ａ，１
０ｂでは、このような問題は少なく、チャタリングをほ
とんど生じない。

【００１４】従って、この実施例では、チャタリングの
生じやすい接点２０ａ，２０ｂを迂回するバイパス回路
４０を設け、電磁接触器４がチャタリングを生じたとき
には、バイパス用接点３５の接続状態をバイパス回路４
０側に切換えて、動作コイル４ｂに通電を続ける。これ
により、電気式接点２０ａ，２０ｂのチャタリングを回
避するようにしたのである。電磁接触器４のチャタリン
グの検出は、従来例と同様に制御装置３１により行われ
る。電磁接触器４がチャタリングを起こすと、これに連
動して連動接点４ａもチャタリングを生じる。このチャ
タリングにより連動接点４ａを流れる電流がＯＮ・ＯＦ
Ｆするが、これを電流検出器３０で検出し、入力部３２
にてＯＮ回数を計数し比較演算部３３に伝える。比較演
算部３３では、ある所定時間内に生じたＯＮ回数が予め
設定された所定値以上になったときに、これをチャタリ
ング発生と判断し、電気式接点２０ａ，２０ｂ側の回路
を遮断すると同時に、バイパス回路４０側へ接続するよ
うに、バイパス用接点３５を切り換える。

【００１５】以上のように、この実施例によれば、制御
装置３１がチャタリング発生と判断したときには、バイ
パス用接点３５をバイパス回路４０側に切換えて動作コ
イル４ｂの通電を続行し、電気式接点２０ａ，２０ｂの
チャタリングを回避して、冷凍装置の運転を継続させる
ことができる。すなわち、チャタリング発生時において
も圧縮機の致命的な故障を防止でき、かつ被冷凍品の損
傷を防ぐべく応急的に冷凍装置の運転継続を行えるとい
った効果を奏する。

【００１６】尚、チャタリングは一時的に発生すること
も多いので、所定時間経過後にバイパス用接点３５を電
気式接点２０ａ，２０ｂ側の制御回路５へ戻すように、
比較演算部３３のプログラムを設定すれば、再び元の状
態の制御回路５にて冷凍装置を運転することができる。

【００１７】実施例２．上述した実施例１では、電磁接
触器４のチャタリング発生時に、バイパス用接点３５の
切換えにて電気式接点２０ａ，２０ｂ側の回路を遮断す
るとともに、バイパス回路４０側に切換えるものなの
で、このとき、電気式接点２０ａ，２０ｂの機能は失わ
れる。しかしながら、チャタリング発生時においても、
これらの機能を維持したい場合がある。そこで、このよ
うな要求を満たすために、この実施例では次のような方
策を講じた。図２はこの発明の実施例２と実施例３によ
る冷凍装置の制御回路を示す回路図である。図におい
て、４０ａ，４０ｂは、バイパス回路４０に設けられ、
電気式接点２０ａ，２０ｂと同様のあるいは一部の機能
を備えた代替接点である。これらの代替接点４０ａ，４
０ｂとして、ここでは、設定圧力で開閉作動するベロー
ズ式や設定温度で開閉作動するバイメタル式の機械式接
点を用いている。但し、コントローラ２１ａ，２１ｂと
同等の機能で、かつ、別系統のコントローラを用意し、
これらの対応してそれぞれ接続される電気式接点を、上
記の代替接点として用いることも可能である。

【００１８】以上のように、この実施例によれば、チャ
タリング発生時にバイパス用接点３５がバイパス回路４
０側へ切換えられても、遮断されている電気式接点２０
ａ，２０ｂの機能を、代替接点４０ａ，４０ｂの機能で
バックアップすることができる。すなわち、バイパス回
路４０の代替接点４０ａ，４０ｂにて、チャタリング発
生時に遮断された電気式接点２０ａ，２０ｂの機能を代
替させて、冷凍装置の運転が継続できるという効果を奏
する。

【００１９】実施例３．図２において、３６は制御装置
３１の出力部３４に信号接続された異常出力部である。
そこで、制御装置３１は、バイパス用接点３５をバイパ
ス回路４０側へ切換えたとき、回路切換えに係る信号を
異常出力部３６へ出力する。そして、異常出力部３６
は、切換えの旨の異常表示または異常警報を外部に出力
する。以上のように、この実施例によれば、冷凍装置の
運転を継続しつつ、チャタリングの発生を異常出力によ
り一見して判断でき、早期修理を利用者に促せるという
効果を奏する。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、次
のような効果を奏する。すなわち、電磁接触器の開閉状
態に基づいてチャタリングを判断し、チャタリングであ
ると判断した場合には、比較的チャタリングを引き起こ
しやすい電気式接点を迂回させる回路接続に切換えるこ
とで、電磁接触器のチャタリングによる圧縮機の致命的
な故障を未然に防止できるとともに、可能な限りそのま
まで圧縮機の運転を継続でき、被冷凍品に悪影響を及ぼ
すことが防止できる。

【００２１】また、バイパス回路に代替接点を設けたこ
とにより、チャタリング発生時にバイパス用接点がバイ
パス回路へ切換わっても、電気式接点の機能を、バイパ
ス回路の代替接点でバックアップすることができる。

【００２２】さらに、バイパス用接点がバイパス回路へ
切換わると同時に、異常出力部が切換の旨の表示または
警報を出力することで、利用者にとってチャタリングの
発生を一見して判断でき、早期修理を外部に促すことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１による冷凍装置の制御用
回路を示す回路図である。

【図２】 この発明の実施例２と実施例３による冷凍装
置の制御用回路を示す回路図である。

【図３】 汎用の冷凍装置の制御用回路を示す回路図で
ある。

【図４】 従来の冷凍装置の制御用回路を示す回路図で
ある。

【符号の説明】

１ 電源母線、２ 圧縮機用電動機、４ 電磁接触器、
４ａ 連動接点、４ｂ動作コイル、５ 制御回路、６
主回路、１０ａ 機械式接点、１０ｂ 機械式接点、２
０ａ 電気式接点、２０ｂ 電気式接点、３０ 電流検
出器、３１制御装置、３２ 入力部、３３ 比較演算
部、３４ 出力部、３５ バイパス用接点、３６ 異常
出力部、４０ バイパス回路、４０ａ 代替接点、４０
ｂ 代替接点。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源母線と圧縮機用電動機との間に形成
   され前記圧縮機用電動機に対し給電・切電する電磁接触
   器を有する主回路と、前記主回路から分岐して形成され
   前記電磁接触器を駆動する電磁コイルを有する制御回路
   と、前記制御回路で前記電磁コイルと直列に接続され電
   気式接点を含む２以上の接点と、前記制御回路に前記電
   気式接点を迂回して並列接続されるバイパス回路と、前
   記電気式接点と前記電磁コイルとの間に介在され回路接
   続を前記バイパス回路と前記制御回路とに切換えるバイ
   パス用接点と、前記電磁接触器の開閉を検知する接触器
   開閉検知器と、前記接触器開閉検知器からの所定時間内
   における開閉信号の計数値が予め設定された所定値を超
   えたとき、前記バイパス用接点を前記バイパス回路へ切
   換える制御装置とを具備してなることを特徴とする冷凍
   装置。
2. 【請求項２】 バイパス回路に、電気式接点の代替機能
   を備えた代替接点を設けたことを特徴とする請求項第１
   項記載の冷凍装置。
3. 【請求項３】 バイパス用接点がバイパス回路へ切換え
   られたとき、切換の旨の表示または警報を出力する異常
   出力部を備えていることを特徴とする請求項第１項また
   は請求項第２項記載の冷凍装置。