JPS6122156A - 冷凍機の制御装置 - 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】

【産業上の利用分野１ 本発明は２基の圧１１機を並列接続してなる可逆冷凍サ
イクルからなる冷凍機において、１台の圧縮機が運転中
に他の圧縮機を追加連＆させる場合の円滑かつ静粛な起
動を行なわせ得る起動用制御装置に関する。 【従来の技術】 ２台め圧縮機を冷凍サイクル中に並列接続させて配役し
、１台のみの運転と２台併用運転とで圧縮機の能力を冷
凍負荷の程度に応じて制御可能としだも、のかあり１例
えば実公昭５５−４．２−ｇ　１８号公報によって圧縮
機の構造が開示されており公−知である。 刀・かる圧縮機容量制御方式は一般にビル用空調。 冷凍倉庫等の大型設備に用いられており、圧縮機用電動
機は起動トルクの大きめ三相モータなどが用いられてお
り、１台運転中に２白目を追加駆動しても何隻支障なく
起動するので間ｉはないが、これを家庭用あるいは小規
模の空調設備などにそのまま適用したのでは種々の問題
が生じて実際には利用でキナいのが現状である。

【発明が解決しようとする問題点】

すナワち、コンデンサ起動形の単相モータを用いた圧縮
機が装備されてなる小容量形の冷凍機に前述する圧縮機
容量制御方式を応用した場合、圧縮機用モータが起動ト
ルクの小さい機種であるところから一追加運転する２白
目の圧縮機は吐出仙と吸入側との間に相当な圧力差がつ
いている状態で起動させなければならないので、起動ト
ルク不足によって起動しない欠焦を有していたのである
。 ところで−かかる欠点を改善するには、圧縮機全体をい
ったん停止すると同時に高低圧間に設けた均圧回路によ
り均圧した後、所要台数を１万起動することが考えられ
るが、これには均圧回路という余分な構造部品を必要と
し、このため、装ｆｉ？を費の上昇や大形化をもたらす
問題があった。 そこで本発明者は一冷凍サイクルを四路切換弁により換
えて運転態様を制御する形態の冷凍父性については、こ
の四路切換弁の切、換操作が冷凍回路の高低圧々方間の
均圧をとるのに役立ち得るものであることに着目した結
果、余分の構造部品を追加することなく単純な四路切換
弁の操作と圧縮機の発停とを組合わせることによって小
容量形の冷凍機における追加起動を円滑かつ無騒音下に
行られせようとするものである。

【問題点を解決するための手段】　　　、そこで大発明
は第１図及び第２図に例示してなる如く、並列接続した
２基の圧縮機［ＩＡ］、　［ＩＢ］と、四路切換弁＋２
）とを有する可逆冷凍サイクルからなる冷凍機における
制御装置を、切換発信器（３］と。 −次的圧用タイマー＋４１と、二次均圧用タイマー（５
）と−切換弁制御回路（６）と、第１駆動装置（７）と
、第２駆動装置（８）との６つの機構から溝底したもの
であり、各機構についてはまず切換発信器

【３］は冷凍
負荷の程度に応じて低負荷信号幌〕と高負荷信号（６）
とを切換えて発信するものである。 次に一次的圧用タイマー（４）は、前記可逆冷凍サイク
αが運転停止した直後から自然に高低圧々−力差が小さ
くすって相当程度の圧力差になるまでの時間約２０〜３
０秒ご設定時限【Ｔ１】として有し。 前記切換発信器〔３〕が発信中の低負荷信号（ト）を高
負荷信号（６）に切換えた時点から計時を開始し、前記
設定時限

【Ｔ、】に達すると出力を発するよう作動する
。 一方、二次的圧用タイマー＋１１ｉ＋は、１秒前後の短
い所定時限

【Ｔ２】を有していてｍ−次的圧用タイマー
（４）が計時完了によって前記出力を発すると計時を開
始し前記所定時限

【Ｔ、】に達すると出力を発゛するよ
う作動する。 次いで、前記切換弁゛制御回路（６）は、冷凍回路を定
常の冷却サイクル又は加熱サイクルにするために操作中
の前記四路切換弁［２＋に対して前記二次均圧用タイマ
ー（５）が計時作動中の前記設定時限

【Ｔ１】の間に限
り、逆の加熱サイクル側又は冷却サイクル側に切換える
出力を発し、それ以外の時間は定常の冷却サイクル側又
は加熱サイクル側に保持せしめる出力を発するよう機能
するものである。 一方、第１駆動装置（７）は、前記切換発信器］３】が
低負荷信号（Ｌ）を発信している間ならびに高負荷信号
（６）を発信していて、かつ二次均圧用タイマー（５）
が計時完了に伴い前記出力を発している間におｒで一方
の圧縮機

【ＩＡ】を駆動せしめる機能を有する。 また、第２駆動装置（８）は、前記切換発信器（３）が
高負荷信号（６）を発信しでいて、かつ二次均圧用タイ
マー（５）、が計時完了に伴って前記出力を発してｈる
間において他方の圧縮機

【ＩＢ】を駆動せしめる機能を
有する。 （作用］ しかして本発明は、低負荷信号（ＩＪの発信に応じて一
方の圧縮機

【ＩＡＩのみ駆動している際に、冷凍負荷が
増加して他方の圧縮機【ＩＢ】を追加駆動する必要が生
じると、自動又は手動によって、前記切換発信器（３）
の発信々号を低負荷信号（Ｌ）から高負荷信号（同に切
換える。 この切換わりによって一次的圧用タイマー（４）が計時
開始すると共に、運転中の一方の圧縮機ｔｌＡ】は停止
し、−次均圧用タイマー（４）が計時完了するまでの設
定時限

【Ｔ１】の間及び二次均圧用タイマー（５）が計
時完了するまでの所定時限

【Ｔ２】の間は停止を保持す
るので、この間は全停となり、冷凍回路は高低圧々力が
自然的に均圧して

【これを−次的圧という】これにつ寸
く二次均圧作用のときにバランス音が発生しない程度の
圧力差まで低下する。 次いで一次的圧用タイマー（４）が計時完了と同時に二
次均圧用タイマー（５）が計時を開始すると共に四路切
換弁（２］が自動的に切り換わるので冷凍回路における
高低圧間の圧力差は四路切換弁（２）のボート部分で瞬
時的に均圧する。 このように均圧が完了した時点で二次均圧用タイマー（
５）が計時完了するので、四路切換弁［２）は元の定常
な弁操作に切り換わり、同時に面圧縮機

【ＩＡＩ、　［ＩＢ］は起動する。 この起動時点におＡでは冷凍回路の高低圧間には圧力差が無いので起動に要するトルクは小さく従って確実かつ安定的に起動が反される。 この場合均圧手段を一次、二次と別けて圧力差が小さくなった時点で強制的に均圧をとっているので不快音が発生することは全くすくする。 【実施例】

以下、本発明の実施例を添付図面によって説明する。 第２図は大発明の実施に係る冷凍機例えば冷暖房−機の
装置回路図であって、室外ユニッ）　！Ｅｌｌ　１基に
対して室内コイル

【２人】及びファン［１７Ａ）を有す
る室内ユニツＩ・［１０Ａ］と＝Ｎコイル［１２Ｂ）及
びファン（１７Ｂ］’Ｅン。「する窓内ユニットｒｌＱ
Ｂ］との２８を並列に接続している□ 室外ユニット＋９１には、２台の圧縮機［ＩＡＩ、、（
ＩＢ］と、四路切換弁（２）と、室外コイル（１１）と
、アキュムレータ（１３）と、膨張弁［，１４Ａ）、　
［１４Ｂ］と室外ファンモータ（１６Ｍ）を有する室外
ファン０６）とを装備しており、四路切換弁］２）を実
線図示の弁操作にすることによって冷房（冷却）サイク
ルに、破線図示の弁操作にして暖房

【加熱】サイクルに
切換わる可逆冷凍サイクルに形成している。 なお、　［１７ＡＭ］、（１７ＢＭ］は室内コイル［１
２Ａ］、　［１２Ｂ］に大々対応するファンモータ、α
＆は均圧管、α９）は均油管である。 上記冷暖房機に係る制御装置としての電気回路をＩＩＩ
Ｎに展開示しているが、第１図の（イ）に示した回路は
１つの室内ユニット例えば［ｌ０ＡＩにおける電気回路
−笛１図の（四に示した回路は室外ユニット（９）にお
ける電気回路であって、室内ユニット側は運転スイッチ
Ｃ２ｚ、室温サーモ□）、冷暖切換スイッチ例、ファン
モータｃ　１７ＡＭ　＞及び補助リレー

【Ｘ　（１１＊
　［Ｘ４）とを備えてｒる。 一方、室外ユニット（９）側は案外ファンモータ【１６
Ｍ】、圧縮機モータ＜ＩＡＭ】、　［ｌＢＭ］及び通電
により冷房側となる四路切換弁（２］のソレノイド［２
ｓ］を制御対象機器として備えると共に、切換発信器１
３］、−次均圧用タイマー（４）、二次均圧用タイマー
（５）。 切換弁制御回路（６）、第１駆動装匠（７）及び第２駆
動装置（８）ならびに補助リレー［Ｘｏｌの接点、補助
リレーＥＸ１］、　［Ｘ、）、　［Ｘ、］を制御要素と
して備えており、補助リレー接点［Ｘｏｌの閉成によっ
て電気母ｍ

【Ｌｉ］に通電される。 切換発信器【３）は単極双投形の切換スイッチが用いら
れ一方の接点が閉成貝で低負荷信＠（ト）を発し、他方
の接点が閉成して高負荷信号（Ｈｌを発するものであっ
て、前者の低負荷信号（Ｌ）の発信により常開接点を２
個有する補助リレー（Ｘ□］が励磁し、後者の高負荷信
号（Ｈ）の発信により、後述の一次的圧用タイマー（４
）が計時完了した時点で補助リレ［Ｘ２］及び二次均圧
用タイマー１６１が励磁するようになっている。 一次的圧用タイマー＋４１は、瞬時作動限時復帰の常開
接点［４Ａ］、常閉接点【４Ｂ】を有するオフディレィ
形タイマーであって、補助リレー

【ｘｌ】の接点

【Ｘ−
の閉成により常開接点【４Ａ】は瞬時に閉成し、常閉接
点

【４Ｂ】は瞬時に開放すると共に、接点

【Ｘｌ】の開
放により計時を開始し、約２０〜３０秒の間で任意に設
定した設定時限（Ｔ、］′ｔ−とえば２０秒を経過した
ときに常開接点１４Ａ】は開放し、常閉接点

【４Ｂ】は
閉成する〇 二次均圧用タイマー（５）は、限時作動瞬時復帰の２つ
の常開接点（５Ａ］、　（５Ｂ］を有するオンディレィ
形タイマーであって、切換発信器（３）が高負荷信号（
６）を発した後−次均圧用タイマー（４）が２０秒経過
し計時完了した時点で駆動部

【５Ｓ】に通電されて計時
を開始し、ｌ−２秒の間の適宜定められた所定時限ＥＴ
、］例えば２秒を経過して前記常開接点（５Ａ］、　［
５］３］　　が開成作動し、そして、駆動部

【５Ｓ】へ
の通電を断って瞬時に開放復帰するよう作動する。 なお、二次均圧用タイマー（５１と同期して補助すＬ／
−［Ｘ、）への通電が成されるようになっている〇前記
切換弁制御回路（６）は、四路切換弁ソレノイド

【２Ｓ
】と、補助リレー

【Ｘ、】と、前記常開接点［４Ａ］と
、前記常開接点［５Ｂ］と、補助リレー

【Ｘ、】の接点
とからなってｒで、常開接点＋４Ａｌｓ常開接点

【５Ａ
］及び補助リレー【Ｘ、】の常開接点を並列接続した並
列回路と補助リレー

【ｘｌ】のフィルとを直列に接続し
てこの直並列回路を電気母線

【上山【Ｌ、】間に連絡す
る一方、補助リレー（Ｘｊ］の常開接点と補助ＯＬ／　
−ＥＸ４）の常開接点との直列回路に・補助リレー　（
Ｘ、］の常常閉点と補助リレー

【Ｘ４】の常閉接点との
直列回路を並列接続してなる並列回路に四路切換弁ソレ
ノイド

【２Ｓ】を直列に接続してこの直並列回路を電気
母ｉ１！　［”＊］−［”ａ１間に連絡している。 かく回路構成することによって％補助リレー

【Ｘｌ）が
消磁している条件【高負荷信号（６）発信中】と、−次
均圧用タイマー

【４）が計時完了している条件【低負荷
信号（Ｌ）７）−ら高負荷信＠卸に切り換ったときから
２０秒経過しているとさ】と、二次均圧用タイマー［１
ｉ１が計時を行なっている条件

【前記タイマー（４）が
２０秒経過して出力を発した後立次的圧用タイマー（５
）が計時中であるとき】との３つの条件がいずれも成立
しているときに限って補助１Ｊレー

【Ｘｌ】が消磁する
ので、この消磁によって冷房側にセットしている四路切
換弁（２）を強制的に暖房側に変更し、また暖房側にセ
ットしている場合は強制的に冷房側に変更するよう作動
せしめる。 従って二次均圧用タイマー（５］の所定時限（Ｔ！１例
えば２秒間に限って四路切換弁［２）を定常とは逆に切
換えるよう作動するものである。 次にｍｌ駆動装置（７）は、Ｘ磁開閉器翰と、圧縮機モ
ータ［ＩＡＭ）と、補助リレー目、］、［Ｘ、］の各接
点と、二次均圧用タイマー（６］の常開接点

【５Ａ】と
を有して、補助リレー

【Ｘ、】の常開接点と補助リレー

【Ｘ、１の常閉接点との直列回路に対して、補助１Ｊレ
−（ｘ２］の常開接点と前記常開接点【５Ａ】との直列
回路を並列に接続して、この直並列回路に電磁開閉器−
のコイルを直列に接続して、これを電気母線

【Ｌ山［Ｌ
、１間に連絡せしめ、また、電磁開閉器−の常開接点と
圧縮機モータ（ＩＡＭＩとを直列に接続してこれを電気
母線（Ｉ、山（Ｌ２）間に連絡せしめている。 この第１駆動装置（７］は補助リレー［Ｘ１］が励磁し
ている条件（低負荷信号（ト）発信中】と、補助リレー
　（Ｘ、）が励磁し、かつ常開接点（５Ａ］が閉成して
いる条件（−次均圧用タイマー［４１が計時完了し、か
つ二次均圧用タイマー（６）も計時完了しているとき】
との一方が成立することによって、電磁開閉器−が圧縮
機モータ（ＩＡＭＩを駆動させるようになってｒる・ 一方、ｍ２駆動装置（８）は、電磁開閉器防）と、圧縮
機モータ（ＩＢＭＩと、二次均圧用タイマー（５）の常
開接点

【５Ａ）とを有していて、Ｔｔ磁開閉器圓のコイ
ルと前記常開接点（５Ａ］との直列回路ならびに電磁開
閉器（２））の常開接点と圧縮機モータ（ＩＢＭＩとの
直列回路を大々電気母線（Ｌ、］、（Ｌ、１間に接続し
ている。 上記第２駆動装置（８）は、二次均圧用タイマー１５１
が計時完了した条件で電磁開閉器−が圧縮機モータ（Ｉ
ＢＭＩを駆動させるようになっている。 次Ｅ、　室外）アンモ−〇　［１６Ｍ１　Ａ　上案内７
　アンモータ［１７ＡＭ］、　（１７ＢＭ］は冷房又は
ｌＩ！！房運転中は駆動して室外コイル（ｌ！］及び室
内コイル［１２Ａ］・１１２Ｂ】での熱交換を持続する
ように設けられている。 以上の構成になる制御装置の作動態様は第３図のタイム
チャートに示す通りであって、一方の圧縮機

【ＩＡ】が
運転中に他方の圧縮機（ＩＢＩの追加運転を必要とした
場合には、第１駆動装置（７）が電磁開閉器−を消磁さ
せるので、運転中の圧縮機

【ＩＡ】はいったん停止し、
−次均圧用タイマー（４１の計時開始によって設定時限
１２０秒］経過すると１例えば冷房側にセットされてい
る四路切換弁［２）は暖房側に強制切換えられて二次均
圧用タイマー（６）の所定時限

【２秒】の計時が成され
る間持続した後。 元の冷房側に戻されると同時に面圧縮＠　ｔｌＡ］、　
［ＩＢＩが起動する。 従って、前記設定時限［２０秒］の間に高低圧々力差は
次第に小ざくなって、その後所定時限

【２秒】の間に強
制均圧が成されて圧力差が零となる結果、静音均圧下に
おいて起動トルクの小さい圧縮機運転が成される。 なお、実施例は冷房時は室外ファン（ＩＩＪのファンα
ｅを均圧作動中運転し続け、また、暖房時は室内ファン
［１７Ａ］、　（１７Ｂ］を同様に運転し続けていずれ
も凝縮器として作用するコイルの熱交換を均圧作動中も
持続させ、高圧を下げ液化を促進することにより均圧速
度を早めるようにしているので一次均圧に要する時間は
より短縮される。 次に第４図は本発明の他実施例を示しているが。 第１図々示例と異ミる点について以下説明すると、第２
駆動装置（８）にオンディレィ形の始動遅延タイマー（
至）を追加し、二次均圧用タイマー（５）の常開接点

【
５Ａ】と前記タイマー□□□の駆動部［２５Ｓ］との直
列回路、前記タイマー（イ）の限時作動・瞬時復帰形の
常開接点［２５Ａ］と電磁開閉器（２）１のコイルとの
直列回路、該電磁開閉器（２）１の常開接点と圧縮機モ
ータ［ＩＢＭ］との直列回路の３つの回路を大々電気母
線［Ｌ山

【Ｌ２］間に接続した回路構成であって、前記
始動遅延タイマー□□□は０．５〜１秒程度の設定時限
を有している。 以上述べた回路構成を第２躯動装置（８］に有・せしめ
たことによって、−次的圧、二次均圧が終了し圧縮機１
１Ａ）、　［ＩＢＩが起動する場合に同時に起動しなく
て一方の圧縮機（ＩＡｌを先行させ、これに０．５〜１
秒遅れて他方の圧縮機ｔ　ＩＢ　）ｆ起動させること　
。 ができて【第５図のタイムチャート参照３．２基運転の
場合の始動電流を約半分に抑えて、しかも起動に要する
トルクの小ざい状態で円滑な運転が果される。 【発明の効果】 本発明は以上述べたように停止中の圧縮機を追加運転す
るに際して冷凍回路の均圧を行なわせているので起動ト
ルクの小さいモータでも始動電流を下げた状態で円滑か
つ安定的に起動させることができる。 しかも、均圧操作を冷凍回路に備えている四路切換弁＋
２）の短時間切換えによって行なう方式であるので、余
分な別途構造部品を要しなく装置コストの低減維持が可
能である〇 また、自然的に行なう一次均圧によって高低圧々力差を
十分下げておいてその後に四路切換弁（２］による瞬時
的な強制均圧を行なわせることにより、均圧のための異
常音の発生を未然に防止しながら短い時間で均圧が行な
える。

【図面の簡単な説明】

笛１図（イ）、（切及び第２図は未発明の１実施例に係
る電気回路図及び装置回路図、第３図は同じく制御運転
の態様を示すタイムチャート、第４図は本発明の他実施
例に係る要部電気回路図、７Ａ５図は第４図々示例の運
転態様を示すタイムチャートである。 ［ＩＡｌ、　（ＩＢＩ・・・圧縮機、（２）・・・四路
切換弁。 （３）・・・切換発信器、（４）・・・−次均圧用タイ
マー。 （５）・・・二次均圧用タイマー。 （６）・・・切換弁制御回路、（７］・・・ｍｌ駆動装
置＆　。 （８］・・・第２駆動装看。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、並列接続した２基の圧縮機【１Ａ】、【１Ｂ】と、
   四路切換弁（２）とを有する可逆冷凍サイクルからなる
   冷凍機において、 低負荷信号（Ｌ）と高負荷信号（Ｈ）とを切換えて発信
   する切換発信器（３）と、 この切換発信器（３）が発信中の低負荷信号（Ｌ）を高
   負荷信号（Ｈ）に切換えた時点から計時開始し、前記可
   逆冷凍サイクルにおける停止直後の高低圧間圧力差が相
   当程度小さくなるに足る時間を設定時限【Ｔ＿１】とな
   してこの設定時限【Ｔ＿１】に達すると出力を発する一
   次均圧用タイマー（４）と、 該一次均圧用タイマー（４）の前記出力を受けて計時開
   始し、１秒前後の短い所定時限【Ｔ＿２】に達すると出
   力を発する二次均圧用タイマー（５）と、定常の冷却サ
   イクル側又は加熱サイクル側に操作中の前記四路切換弁
   （２）に対して前記二次均圧用タイマー（５）が計時作
   動中の前記設定時限【Ｔ＿１】の間に限り、逆の加熱サ
   イクル側又は冷却サイクル側に切換える出力を発し、そ
   れ以外の時間は定常の冷却サイクル側又は加熱サイクル
   側に保持せしめる出力を発する切換弁制御回路（６）と
   、 前記切換発信器（３）が低負荷信号（Ｌ）を発信してい
   る間ならびに高負荷信号（Ｈ）を発信していて、かつ前
   記二次均圧用タイマー（５）が前記出力を発している間
   において一方の圧縮機【１Ａ】を駆動せしめる第１駆動
   装置（７）と、 前記切換発信器（３）が高負荷信号（Ｈ）を発信してい
   て、かつ、前記二次均圧用タイマー（５）が前記出力を
   発している間において他方の前記圧縮機【１Ｂ】を駆動
   せしめる第２駆動装置（８）とを備えていることを特徴
   とする冷凍機の制御装置。