JPS62284151A

JPS62284151A - 冷凍サイクル装置

Info

Publication number: JPS62284151A
Application number: JP61126373A
Authority: JP
Inventors: 大畑　洋三
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-31
Filing date: 1986-05-31
Publication date: 1987-12-10

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】３、発明の詳細な説明［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、たとえば能力可変式の空気調和機に用いる
冷凍サイクル装置に関する。

（従来の技術）空気調和機に用いる冷凍サイクル装置としては、能力可
変圧縮機およびこの圧縮機に駆！Ｐｌ電力を供給するイ
ンバータ回路を備え、このインバータ回路の出力周波数
を負荷に応じて割部することにより、負荷に対応する最
適な能力を１詳、快適性の向上および省エネルギ効果の
向上などを図るようにしたものがある。

そして、このような能力可変芸能を有する冷凍サイクル
装置にあっては、過負荷運転などよって高圧側圧力が所
定値以上になるとインバータ回路の出力周波数を下げ、
圧縮図の能力を低減して高圧側圧力の異常上昇を抑え、
圧縮機を始めとする冷凍サイクルｌＩ器の損ｌを防止す
るようにしたものがある。−例を第４図に示す。

第４図において、１は能力可変圧縮機で、インバータ回
路（口承しない）から駆動電力を得るようになっている
。しかして、圧縮図１に四方弁２、苗外熱交換器３、減
圧装置であるところの暖房用膨張弁４と逆止弁５との並
列体、減圧装置であるところのキャピラリチューブ６、
室内熱交換器７などを順次連通し、ヒートポンプ式冷凍
サイクルを構成している。さらに、！外熱交換器３の近
傍に室外ファン８を配設し、室内熱交換器７の近傍に室
内ファン９を配設している。つまり、冷房運転時は図示
実線矢印の方向に冷媒を流して冷房サイクルを形成し、
室外熱交換器３を凋縮器、室内熱交換器７を蒸発器とし
て作用させる。暖房運転時は四方弁２の切換作動により
図示破線矢印の方向に冷媒を流して暖房サイクルを形成
し、室内熱交換器７を凝縮器、室外熱交換器３を蒸発器
として作用させる。そして、室内熱交換器７に熱交温度
センサ１０を装着している。

すなわら、暖房運転時に高圧側圧力が上昇して熱交温度
センサ１０の検知温度（凝縮１度）が所定値以上になる
と、インバータ回路の出力周波数を下げ、圧縮機の能力
を低減するようにしている。

ただし、インバータ回路の出力周波数の低下の割合に比
べて高圧側圧力の低下が小さいという欠点がある。すな
わち、高圧側圧力の異常上昇を確実に抑えようとすると
インバータ回路の出力周波数を大きく下げる必要があり
、運転効率が悪化して快適性を損ってしまう。

（発明が解決しようとする問題点）この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、運転効率の悪化を招くことな
く高圧側圧力の異常上昇を確実に抑えることができ、快
適性および安全性の向上などを可能とする冷凍サイクル
装置を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）能力可変圧縮次、凝縮器、減圧装置、蒸発器などからな
る冷凍サイクルを備え、かつ前記圧縮機に駆ｖＪ電力を
供給するインバータ回路を漏え、このインバータ回路の
出力周波数を負荷に応じて制御する冷凍サイクル装置に
おいて、前記圧縮機にインジェクションするインジェク
ションサイクルを設け、前記冷凍サイクルの高圧側圧力
に応じて前記インバータ回路の出力周波数を制御する手
段を設け、そのインバータ回路の出力周波数に応じて前
記インジェクションサイクルを導通ｉｌ制御する手段を
設ける。

く作用）インバータ回路の出力周波数制御とインジェクションサ
イクルの導通制（財）との二段構えの制御により、高圧
側圧力の異常上昇を抑える。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図において、１１はインジェクション対応の能力可
変圧稲渫で、この圧縮画１１に四方弁１２、室外熱交換
器１３、減圧装置であるところの暖房用膨張弁１４と逆
止弁１５との並列体、減圧装置であるところのキャピラ
リチューブ１６、室内熱交換器１７などを順次連通し、
ヒートポンプ式冷凍サイクルを構成する。つまり、冷房
運転時は図示実線矢印の方向に冷媒を流して冷房サイク
ルを形成し、室外熱交換器３を凝縮器、室内熱交換器７
を蒸発器として作用させる。暖房運転時は四方弁２の切
換作動により図示破線矢印の方向に冷媒を流して暖房サ
イクルを形成し、室内熱交換器７を凝縮器、！外熱交換
器３を蒸発器として作用させる。そして、逆止弁１５と
キャピラリチューブ１６との間の冷媒配管から圧縮機１
１のインジェクション口にかけて、電１１開閉弁１８お
よびキャピラリチューブ１つを介してインジェクション
サイクル２０を配設する。さらに、室外熱交換器１３の
近傍に室外ファン２１を配設し、室内熱交換器７の近傍
に室内ファン２２を配設する。また、室内熱交換器１７
に熱交温度センサ２３を装着す、る。

第２図は制御回路である。

３０は商用交流電源で、この電源３ｏに制御部３１を接
続する。そして、制御部３１に運転操作部３２、室内温
度センサ３３、熱交温度センサ２３、四方弁１２、電磁
開閉弁１８を接続する。ここで、制御部３１は、マイク
ロコンピュータおよびその周辺回路などからなり、空気
調和例全般にわたる制御を行なうものである。

また、電源３０にファンモータ駆動回路３４を接続する
。このファンモータ駆動回路３４は、制御部３１からの
指令に応じて室内ファンモータ２２Ｍおよび空体ファン
モータ２１Ｍをそれぞれ駆動するものである。さらに、
電源３０にインバータ回路３５を接続する。このインバ
ータ回路３５は、電源電圧を直流に変換し、それを制御
部３１からの指令に応じた周期でスイッチングすること
により所定周波数（および電圧）の交流に変換し、圧縮
機モータＩＩＭに供給するものである。

つぎに、上記のような構成において第３図のフローチャ
ートを参照しながら作用を説明する。

運転操作部３２で暖房運転を設定するとともに、所望の
室内温度を設定し、かつ運転開始操作を行なう。すると
、制御８１Ｓ３１はインバータ回路３５を駆動して圧縮
機モータ１１　Ｍを起動し、かつ四方弁１２を切換作動
する。つまり、圧１ｉｉ１１１１１が運転オンして暖房
サイクルが形成され、暖房運転の開始となる。同時に、
Ｉｌｌ　１１１１部３５は開閉弁１８を開放作動してイ
ンジェクションサイクル２０を導通し、冷媒の一部を圧
１ｉｌｊ１１１にインジェクションする。

この暖房運転時、制御部３１は空白温度センサ３３の検
知温度（室内温度）と室内設定温度との差を演算し、そ
の温度差（負荷）に応じてインバータ回路３５の出力周
波数ｆを制御する。つまり、暖房負荷に応じて圧縮機１
１の能力を制御し、その暖房負荷に対応する最適な暖房
能力を得る。

また、制御部３１は熱交温度センサ２３の検知温度（凝
縮温度）ｔｃと設定温度ＴＣＬ　、Ｔｅ３（ＴＣｌ＞Ｔ
ｅ３　）とを比較し、検知温度ｔｃが設定温度ＴＣ１と
Ｔｅ３との間に収まるように、インバータ回路３５の出
力周波数ｆを一定値Δτずつ低減または上昇制御する。

すなわち、周波数制御によって圧縮懇１１の能力を制御
し、過負荷運転などによる高圧側圧力の異常上昇を抑え
るとともに、高圧側圧力の不要な低下を防ぐものである
。

ただし、この周波数制御にもかかわらず高圧側圧力が所
定値以上に上昇し、そのまま下がらないことがある。こ
の場合、インバータ回路３５の出力周波数ｆは下がり続
けることになる。しかして、制御部３１はインバータ回
路３５の出力周波数ｆと設定周波数Ｆとを比較し、出力
周波数ｆが設定周波数Ｆよりも低くなると、開閉弁１８
を閉成してインジェクションサイクル２０を遮断する。

すると、圧縮ｌｌ１１１の能力が低減し、高圧側圧力が
所定値以下に下がる。なお、このとき、高圧側圧力の低
下に伴って検知温度ｔｃが下がるので、インバータ回路
３５の出力周波数ｆがそれ以上下がることはない。

このように、インバータ回路３５の出力周波数でか設定
周波数Ｆよりも低くなった場合には圧１１１１１１１へ
のガスインジェクションを解除することにより、インバ
ータ回路３５の出力周波数をそれ以上下げることなく、
つまり運転効率の悪化を沼くことなく、高圧側圧力の異
常上昇を確実に抑えることができる。

なお、上記実施例では、暖房運転についてのみ説明した
が、冷房運転についても同様に実施可能であり、その場
合には暖房時と冷房時とでインジェクションサイクル導
通のための設定周波数を適宜定めればよい。また、イン
ジェクションサイクルの導通制御に電…開閉弁を用いた
が、それに代えて電子式膨張弁を用い、インジェクショ
ン流量をリニアに制御するようにしてもよい。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、圧縮機にインジェ
クションするインジェクションサイクルを設け、冷凍サ
イクルの高圧側圧力に応じてインバータ回路の出力周波
数を制御する手段を設け、そのインバータ回路の出力周
波数に応じて前記インジェクションサイクルを導通制御
する手段を設けたので、運転効率の悪化を招くことなく
高圧側圧力の異常上昇を確実に抑えることができ、快適
性および安全性の向上などを可能とする冷凍サイクル装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における冷凍サイクルの構
成を示す図、第２図は同実施例における制御回路の構成
を示す図、第３図は同実施例の動作を説明するためのフ
ローチャート、第４図は従来装置の冷凍サイクルの構成
を示す図である。１１・・・能力可変圧棉磯、１８・・・１！磁開閉弁、
２０・・・インジェクションサイクル、２３・・・熱交
温度センサ、３１・・・制ａｔ＋部、３５・・・インバ
ータ回路。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

能力可変圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器などからな
る冷凍サイクルを備え、かつ前記圧縮機に駆動電力を供
給するインバータ回路を備え、このインバータ回路の出
力周波数を負荷に応じて制御する冷凍サイクル装置にお
いて、前記圧縮機にインジェクションするインジェクシ
ョンサイクルと、前記冷凍サイクルの高圧側圧力に応じ
て前記インバータ回路の出力周波数を制御する手段と、
そのインバータ回路の出力周波数に応じて前記インジェ
クションサイクルを導通制御する手段とを具備したこと
を特徴とする冷凍サイクル装置。