JP2002228297A

JP2002228297A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2002228297A
Application number: JP2001026915A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tanimoto; 憲治谷本; Masaaki Takegami; 雅章竹上; Kazuhide Nomura; 和秀野村
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: JP4465889B2

Abstract

(57)【要約】【課題】室外ユニット(2)と室内ユニット(3)と冷蔵ユ
ニット(4)と冷凍ユニット(5)とが接続されてなるマルチ
回路を備えた冷凍装置において、ユニット間でサーモオ
フ信号およびサーモオン信号を伝送するための伝送路を
削減する。【解決手段】インバータ圧縮機(11)の運転周波数が所
定の最低周波数のときに冷媒回路(6)の低圧圧力が所定
値以下になると、インバータ圧縮機(11)の運転を停止さ
せる。運転を停止してから所定時間が経過した後に低圧
圧力が所定値以上になると、インバータ圧縮機(11)を再
起動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱源側ユニットと
室内空調ユニットと冷却ユニットとを備えた冷凍装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばコンビニエンスストア等において
は、店内の冷暖房と飲食物の冷却とを単一の冷凍装置で
行っている。この種の冷凍装置は、冷暖房および飲食物
の冷却を実行するために、圧縮機が設けられた室外ユニ
ットと、室内空調を行う室内空調ユニットと、飲食物を
冷却する冷却ユニット（冷蔵ユニット、冷凍ユニット
等）とが接続されたいわゆるマルチ回路を備えている。

【０００３】ところで、冷凍装置の負荷が小さいときに
は、蒸発器において冷媒が十分に蒸発しきれず、圧縮機
には湿り気味の冷媒が戻ってくる。そのため、そのまま
の状態で運転を続けていくと、圧縮機の信頼性が低下す
るおそれがあった。そこで、従来の冷凍装置では、圧縮
機の保護のために、以下のような制御を実行していた。

【０００４】すなわち、冷房時の室内空調ユニットおよ
び冷却ユニットの各々は、室内空気温度または庫内温度
が所定温度以下になると、運転を停止するサーモオフ状
態に切り替わるとともに、サーモオフ状態であることを
示すサーモオフ信号を室外ユニットに送信する。一方、
室内空気温度または庫内温度が所定温度よりも高くなる
と、運転を再開するサーモオン状態に切り替わるととも
に、サーモオン状態であることを示すサーモオン信号を
室外ユニットに送信する。そして、室外ユニットは、す
べての室内空調ユニットおよび冷却ユニットからサーモ
オフ信号を受信すると、湿り運転を回避するために圧縮
機の運転を一時的に停止させる。圧縮機の運転停止後、
室内空調ユニットおよび冷却ユニットの少なくとも一つ
からサーモオン信号を受信すると、圧縮機を再起動させ
る。従来は、以上のような制御により湿り運転を防止し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置で
は、室内空調ユニットと室外ユニット、および冷却ユニ
ットと室外ユニットに、サーモオフ信号およびサーモオ
ン信号を送受信するための伝送路が必要であった。その
ため、伝送路の分だけ装置の構成が複雑になっていた。
特に、マルチ回路を備えた冷凍装置ではユニット構成が
複雑であるため、それに伴って伝送路も複雑化する傾向
にあった。

【０００６】また、複数のユニットを組み合わせて装置
を構成する際に、室内空調ユニットまたは冷却ユニット
には、室外ユニットと送受信可能なユニットを選定しな
ければならなかったため、ユニットの選択の自由度が少
なかった。つまり、予め送受信可能に構成されたユニッ
トを選択しなければならず、ユーザの好みに合ったユニ
ットを自由に組み合わせることはできなかった。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、サーモオフ信号およびサーモオン信号のための
伝送路を削減することにより、装置の構成を簡単化する
とともに、ユニットの自由な組み合わせを可能にするこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、容量制御自在な圧縮機を用いて容量制御
を行い、圧縮機が最小容量で運転しているときに冷媒回
路の低圧圧力が所定値以下になると圧縮機を停止させ、
停止後所定時間が経過して低圧圧力が所定値以上になる
と、圧縮機を再起動することとした。

【０００９】具体的に、第１の発明は、所定の最小容量
と最大容量との間で容量制御自在な圧縮機と熱源側熱交
換器とを有する熱源側ユニットと、室内空気を加熱また
は冷却する室内熱交換器を有する室内空調ユニットと、
冷却対象物を冷却する冷却用熱交換器を有する冷却ユニ
ットとが少なくとも接続されてなる冷媒回路を備えた冷
凍装置であって、上記冷媒回路の低圧圧力を検出する圧
力検出手段と、上記冷媒回路の低圧圧力に基づいて上記
圧縮機の容量を制御する容量制御手段と、上記圧縮機を
上記最小容量で運転しているときに上記冷媒回路の低圧
圧力が所定値以下になると、該圧縮機の運転を停止させ
る一方、該圧縮機の運転が停止してから所定時間が経過
し且つ該冷媒回路の低圧圧力が所定値以上になると、該
圧縮機の運転を再開させる発停制御手段とを備えている
ものである。

【００１０】上記第１の発明において、装置の能力が不
足気味になって冷媒回路の低圧圧力が高くなると、容量
制御手段は圧縮機の容量を増加させる。これにより、装
置の能力は増大し、低圧圧力は低下する。一方、装置の
能力が過剰気味になって低圧圧力が低くなると、容量制
御手段は圧縮機の容量を減少させる。これにより、装置
の能力は減少し、低圧圧力は上昇する。このような容量
制御により、圧縮機の最小容量と最大容量との間で負荷
に見合った運転が行われる。

【００１１】しかし、圧縮機の容量を最小容量にまで低
下させても依然として能力が過剰となる場合があり、そ
のような場合には吸入冷媒は湿り気味になる。この場
合、圧縮機の容量を更に減少させることはできないた
め、容量制御によって湿り運転を回避することはできな
い。そこで、上記第１の発明では、能力が過剰になると
低圧圧力が低下することに着目し、低圧圧力が所定値以
下になったときには、運転状態が湿り運転状態になると
推定し、圧縮機を停止させる。このことにより、湿り運
転は回避される。一方、圧縮機の運転停止後は、冷凍負
荷が増大していき、低圧圧力は上昇していく。そこで、
圧縮機の運転が停止してから所定時間が経過し且つ低圧
圧力が所定値以上になると、湿り運転のおそれがないこ
とから、圧縮機は運転を再開する。このことにより、冷
却ユニットにおいて冷却動作が再開されることになる。

【００１２】以上のように、圧縮機の運転停止および再
起動は、冷媒回路の低圧圧力に基づいて行われるので、
室内空調ユニットと熱源側ユニット、および冷却ユニッ
トと熱源側ユニットの間でサーモオフ信号およびサーモ
オン信号の送受信は不要となる。したがって、ユニット
間の伝送レス化が達成される。これに伴い、装置の構成
は簡単化され、また、ユニットの自由な組み合わせが可
能となる。

【００１３】第２の発明は、第１の発明に係る冷凍装置
において、冷却ユニットは、冷蔵用熱交換器を有する冷
蔵ユニットと、冷却対象物を該冷蔵用熱交換器よりも低
い温度で冷却する冷凍用熱交換器を有する冷凍ユニット
とを備えているものである。

【００１４】上記第２の発明においては、冷媒回路の構
成がより複雑になるので、伝送レス化の効果は一層顕著
に発揮されることになる。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、圧縮機
の運転容量と冷媒回路の低圧圧力とに基づいて運転状態
を推定し、湿り運転になりそうなときには圧縮機の運転
を停止させることとしたので、サーモオフ信号を送受信
するための伝送路がなくても湿り運転を回避することが
できる。また、圧縮機の運転停止後の経過時間と低圧圧
力とに基づいて圧縮機を再起動するようにしたので、サ
ーモオン信号を送受信するための伝送路がなくても自動
的に運転を再開することができる。したがって、ユニッ
ト間の伝送レス化を達成することができ、装置の構成を
簡単化することができる。また、ユニットの組み合わせ
の自由度を拡大することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１７】−冷凍装置の構成− 図１に示すように、実施形態に係る冷凍装置(1)は、室
内の空調と飲食物の冷蔵および冷凍を行う冷凍装置であ
って、コンビニエンスストアに設置されている。冷凍装
置(1)は、室外ユニット(2)と、室内ユニット(3)と、冷
蔵ユニット(4)と、冷凍ユニット(5)とが接続されてなる
冷媒回路(6)を備えている。室外ユニット(2)は熱源側の
ユニットであり、室内ユニット(3)、冷蔵ユニット(4)お
よび冷凍ユニット(5)は利用側のユニットである。冷媒
回路(6)はいわゆるマルチ回路で構成されている。

【００１８】室外ユニット(2)には、互いに並列に接続
されたインバータ圧縮機(11)および非インバータ圧縮機
(12)と、室外熱交換器(13)と、レシーバ(14)とが設けら
れている。インバータ圧縮機(11)は、容量制御が自在な
圧縮機である。インバータ圧縮機(11)の運転周波数の範
囲は特に限定されないが、本実施形態では３０Ｈｚ〜２
００Ｈｚに設定されている。つまり、インバータ圧縮機
(11)は、所定の最小容量と最大容量との間で容量が自在
に変更されるように構成されている。

【００１９】圧縮機(11,12)の吐出側には、四路切換弁
(15)が設けられている。圧縮機(11,12)の吐出配管は、
四路切換弁(15)の第１ポート（図１の下側のポート）に
接続されている。圧縮機(11,12)と四路切換弁(15)との
間には、油分離器(16)と温度センサ(81)と圧力センサ(8
2)とが設けられている。インバータ圧縮機(11)の吐出配
管には、高圧圧力スイッチ(40)が設けられている。圧縮
機(11,12)の吸入配管(17)には、冷媒回路(6)の低圧圧力
ＬＰを検出するための低圧圧力センサ(83)が設けられて
いる。油戻し管(18)は油分離器(16)と吸入配管(17)とを
接続している。油戻し管(18)には、電磁弁(19)が設けら
れている。圧縮機(11,12)の均油管(20)の一端は、非イ
ンバータ圧縮機(12)の側部に接続され、均油管(20)の他
端はインバータ圧縮機(11)の吸入配管(22)に接続されて
いる。均油管(20)には、電磁弁(21)が設けられている。

【００２０】なお、本冷凍装置(1)の冷媒回路(6)には、
低圧圧力スイッチは設けられていない。したがって、冷
媒回路(6)の低圧圧力が低下しても、低圧圧力スイッチ
によって圧縮機(11,12)が強制的に停止されることはな
い。

【００２１】四路切換弁(15)の第２ポート（図１の右側
のポート）は、冷媒配管を介して室外熱交換器(13)の一
端に接続されている。室外熱交換器(13)の他端は、冷媒
配管(24)を介してレシーバ(14)に接続されている。レシ
ーバ(14)の液側配管(25)と冷媒配管(24)とは、バイパス
管(26)を介して接続されている。バイパス管(26)には、
電子膨張弁(27)が設けられている。バイパス管(26)にお
ける電子膨張弁(27)と液側配管(25)の接続部との間に
は、冷媒配管(28)の一端が接続されている。冷媒配管(2
8)の他端は、吸入配管(17)に接続されている。冷媒配管
(28)には、電磁弁(29)が設けられている。

【００２２】レシーバ(14)のガス側配管(30)は分岐して
おり、一方の分岐管(31)は吸入配管(17)に接続され、他
方の分岐管(32)は非インバータ圧縮機(12)の吐出配管に
接続されている。分岐管(31)には、電磁弁(33)および温
度センサ(34)が設けられている。分岐管(32)には、圧縮
機(11,12)からの冷媒の流れを阻止する逆止弁(CV1)が設
けられている。

【００２３】レシーバ(14)の液側配管(25)は２本の冷媒
配管(35,36)に分岐し、これらの冷媒配管(35,36)は室外
ユニット(2)の外部に延びている。冷媒配管(35)と冷媒
配管(24)のレシーバ(14)寄りの部分とは、冷媒配管(41)
を介して接続されている。冷媒配管(41)には、レシーバ
(14)からの冷媒の流れを阻止する逆止弁(CV2)が設けら
れている。なお、冷媒配管(24)にも、レシーバ(14)から
の冷媒の流れを阻止する逆止弁(CV3)が設けられてい
る。

【００２４】圧縮機(11,12)の吸入配管(17)は、四路切
換弁(15)の第３ポート（図１の上側のポート）に接続し
ている。吸入配管(17)には、温度センサ(37)が設けられ
ている。吸入配管(17)における四路切換弁(15)との接続
部と分岐管(31)との接続部との間には、室外ユニット
(2)の外部に延びる冷媒配管(38)が接続されている。

【００２５】四路切換弁(15)の第４ポート（図１の左側
のポート）は、室外ユニット(2)の外部に延びる冷媒配
管(39)に接続されている。なお、四路切換弁(15)は、下
記の第１状態または第２状態に切り替え自在に設定され
るものであり、第１状態は、第１ポートと第２ポートと
を連通すると共に第３ポートと第４ポートとを連通する
状態であり、第２状態は、第１ポートと第４ポートとを
連通すると共に第２ポートと第３ポートとを連通する状
態である。

【００２６】さらに、室外ユニット(2)には、室外熱交
換器(13)に空気を供給する室外ファン(23)と、室外空気
温度を検出する温度センサ(50)とが設けられている。

【００２７】室内ユニット(3)は、室内の空気調和を実
行するものであり、室内熱交換器(42)と室内電子膨張弁
(43)と室内ファン(44)とを備えている。室内熱交換器(4
2)の一端は、冷媒配管(39)に接続されている。室内熱交
換器(42)の他端は、冷媒配管(35)に接続されている。室
内電子膨張弁(43)は、冷媒配管(35)に設けられている。
室内熱交換器(42)には温度センサ(45)が設けられ、冷媒
配管(39)には温度センサ(46)が設けられている。なお、
(51)は室内空気温度を検出する温度センサである。

【００２８】冷蔵ユニット(4)は、飲食物を冷蔵するも
のであり、冷蔵用冷却器(47)と冷蔵用電子膨張弁(48)と
冷蔵用ファン(49)とを備えている。冷蔵用冷却器(47)の
一端は、冷媒配管(36)に接続されている。冷蔵用冷却器
(47)の他端は、冷媒配管(38)に接続されている。冷蔵用
電子膨張弁(48)は、冷媒配管(36)に設けられている。冷
蔵用冷却器(47)には温度センサ(53)が設けられ、冷媒配
管(38)には温度センサ(54)が設けられている。(52)は庫
内温度を検出する温度センサである。

【００２９】冷凍ユニット(5)は、飲食物を冷凍するも
のであり、冷凍用圧縮機(55)と、冷凍用冷却器(56)と、
冷凍用電子膨張弁(57)と、冷凍用ファン(58)とを備えて
いる。冷凍ユニット(5)は、冷媒配管(36)から分岐して
いる冷媒配管(59)と、冷媒配管(38)から分岐している冷
媒配管(60)とに接続されている。冷凍用電子膨張弁(5
7)、冷凍用冷却器(56)および冷凍用圧縮機(55)はこの順
に接続されており、冷凍用電子膨張弁(57)は冷媒配管(5
9)に接続され、冷凍用圧縮機(55)の吐出側は冷媒配管(6
0)に接続されている。冷凍用冷却器(56)には温度センサ
(61)が設けられ、冷凍用冷却器(56)の出口側配管（つま
り、冷凍用冷却器(56)と冷凍用圧縮機(55)との間の配
管）には、温度センサ(62)が設けられている。(63)は庫
内温度を検出する温度センサである。

【００３０】冷凍用圧縮機(55)は、容量可変型の圧縮機
であり、インバータ圧縮機により構成されている。冷凍
用圧縮機(55)の吐出配管には、油分離器(64)が設けられ
ている。油分離器(64)の油戻し管(65)は、冷凍用圧縮機
(55)の吸入配管(68)に接続されている。油戻し管(65)に
はキャピラリーチューブ(66)が設けられている。なお、
図１の(CV)は逆止弁、(F)はフィルターである。

【００３１】室外ユニット(2)には、コントローラ(90)
が設けられている。コントローラ(90)は、インバータ圧
縮機(11)の容量制御を実行する容量制御部(91)と、イン
バータ圧縮機(11)の発停制御を実行する発停制御部(92)
とを備えている。また、図示は省略するが、コントロー
ラ(90)は、後述する第１タイマおよび第２タイマを備え
ている。

【００３２】本実施形態では、圧縮機(11,12)全体の容
量制御は以下のようにして行われる。すなわち、負荷が
小さいときにはインバータ圧縮機(11)のみを駆動し、イ
ンバータ圧縮機(11)の容量を負荷に応じて調節する。一
方、負荷が大きいときには、インバータ圧縮機(11)およ
び非インバータ圧縮機(12)の両方を駆動する。なお、非
インバータ圧縮機(12)の起動時には、圧縮機(11,12)全
体の容量が連続的に変化するように、インバータ圧縮機
(11)の容量を低下させる。インバータ圧縮機(11)および
非インバータ圧縮機(12)の両方が駆動しているときも、
負荷に応じてインバータ圧縮機(11)の容量を調節する。
以上のような制御により、広範囲の負荷に対応した容量
制御が行われることになる。

【００３３】インバータ圧縮機(11)の容量制御および発
停制御については、後述する。

【００３４】−冷凍装置の運転動作− ＜冷房運転＞冷房運転のときには、四路切換弁(15)は第１ポートと第
２ポートとが連通するとともに第３ポートと第４ポート
とが連通する状態（第１状態）に設定される。室外ユニ
ット(2)の電子膨張弁(27)は、全閉状態に設定される。
そして、冷媒回路(6)の冷媒は、図２に示すように循環
する。

【００３５】具体的には、圧縮機(11または12)から吐出
された冷媒は、室外熱交換器(13)において凝縮し、レシ
ーバ(14)に流入する。レシーバ(14)内の冷媒は、室外ユ
ニット(2)を流出した後、室内ユニット(3)と冷蔵ユニッ
ト(4)と冷凍ユニット(5)とに分流する。室内ユニット
(3)に流入した冷媒は、室内電子膨張弁(43)によって減
圧された後、室内熱交換器(42)において蒸発し、室内空
気を冷却する。冷蔵ユニット(4)に流入した冷媒は、冷
蔵用電子膨張弁(48)によって第１所定圧力ＰＬ１にまで
減圧された後、冷蔵用冷却器(47)において蒸発し、庫内
空気を冷却する。

【００３６】一方、冷凍ユニット(5)に流入した冷媒
は、冷凍用電子膨張弁(57)によって、上記第１所定圧力
ＰＬ１よりも低い第２所定圧力ＰＬ２にまで減圧され
る。減圧された冷媒は、冷凍用冷却器(56)において蒸発
し、庫内空気を冷却する。冷凍用冷却器(56)を流出した
冷媒は、冷凍用圧縮機(55)によって第１所定圧力ＰＬ１
にまで昇圧され、冷蔵用冷却器(47)を流出した冷媒と合
流し、室外ユニット(2)に流入する。室外ユニット(2)に
流入した冷媒は、室内ユニット(3)から室外ユニット(2)
に戻ってきた冷媒と合流し、圧縮機(11または12)に吸入
される。

【００３７】圧縮機(11または12)に吸入された冷媒は、
当該圧縮機(11または12)によって圧縮され、再び上記の
循環動作を繰り返す。以上の運転によって、冷媒回路
(6)において２段圧縮式冷凍サイクルが形成される。

【００３８】冷凍ユニット(5)において、油分離器(64)
によって分離された冷凍機油は、油戻し管(65)を通じて
吸入配管(68)に戻り、冷凍用圧縮機(55)に回収される。

【００３９】＜暖房運転＞暖房運転は、室外熱交換器(1
3)を使用する運転と、室外熱交換器(13)を使用しない運
転とに分けられる。室外熱交換器(13)を使用しない運転
は、室内ユニット(3)の暖房能力と冷蔵ユニット(4)およ
び冷凍ユニット(5)の冷凍能力とが釣り合う場合に行わ
れる運転であり、利用側ユニット同士において熱バラン
スが保たれる運転である。当該運転にあっては、室外熱
交換器(13)を介して外部に熱を放出する必要がないの
で、無駄な熱交換を行わなくてもよい。そのため、省エ
ネルギー化を促進することができる。

【００４０】まず、室外熱交換器(13)を使用する暖房運
転について説明する。この運転においては、四路切換弁
(15)は第１ポートと第４ポートとが連通し、第２ポート
と第３ポートとが連通する状態（第２状態）に設定され
る。室外ユニット(2)の電子膨張弁(27)は開いた状態に
設定され、その開度は運転状態に応じて適宜調節され
る。

【００４１】冷媒回路(6)の冷媒は、図３に示すように
循環する。具体的には、圧縮機(11または12)から吐出さ
れた冷媒は、室内ユニット(3)に流入し、室内熱交換器
(42)において凝縮して室内空気を加熱する。室内熱交換
器(42)を流出した冷媒は、室外ユニット(2)に戻り、レ
シーバ(14)に流入する。レシーバ(14)を流出した冷媒は
分流し、一方の冷媒は電子膨張弁(27)で減圧された後、
室外熱交換器(13)において蒸発する。他方の冷媒は室外
ユニット(2)を流出し、冷蔵ユニット(4)と冷凍ユニット
(5)とに分流する。冷蔵ユニット(4)および冷凍ユニット
(5)においては、前述した冷房運転時と同様にして冷却
および冷凍が実行される。冷蔵ユニット(4)および冷凍
ユニット(5)を流出した冷媒は合流し、室外ユニット(2)
に流入する。室外ユニット(2)に流入した冷媒は、室外
熱交換器(13)を流出した冷媒と合流し、圧縮機(11また
は12)に吸入される。この冷媒は、圧縮機(11または12)
によって圧縮され、再び上記の循環動作を繰り返す。

【００４２】次に、室外熱交換器(13)を使用しない暖房
運転について説明する。当該暖房運転においても、四路
切換弁(15)は第１ポートと第４ポートとが連通し、第２
ポートと第３ポートとが連通する状態に設定される。し
かし、本暖房運転では、室外ユニット(2)の電子膨張弁
(27)は全閉状態に設定される。

【００４３】冷媒回路(6)の冷媒は、図４に示すように
循環する。具体的には、圧縮機(11または12)から吐出さ
れた冷媒は、室内ユニット(3)に流入し、室内熱交換器
(42)において凝縮して室内空気を加熱する。室内熱交換
器(42)を流出した冷媒は、室外ユニット(2)に戻り、レ
シーバ(14)に流入する。レシーバ(14)を流出した冷媒は
室外ユニット(2)を流出し、冷蔵ユニット(4)と冷凍ユニ
ット(5)とに分流する。冷蔵ユニット(4)および冷凍ユニ
ット(5)においては、前述した冷房運転時と同様にして
冷却および冷凍が実行される。冷蔵ユニット(4)および
冷凍ユニット(5)を流出した冷媒は合流し、室外ユニッ
ト(2)に流入する。室外ユニット(2)に流入した冷媒は、
圧縮機(11または12)に吸入される。吸入された冷媒は圧
縮機(11または12)によって圧縮され、再び上記の循環動
作を繰り返す。

【００４４】−インバータ圧縮機の制御− インバータ圧縮機(11)に対しては、運転周波数が３０Ｈ
ｚ（最低周波数）〜２００Ｈｚの間で容量制御が行われ
る。

【００４５】具体的には、運転周波数が上記最低周波数
でない場合には、低圧圧力ＬＰ＜２．５ｋｇ／ｃｍ²の運転状態が所
定時間（例えば６０秒間）継続したときには周波数を減
少させ、２．５ｋｇ／ｃｍ²≦低圧圧力ＬＰ＜３ｋｇ／ｃｍ²
のときには周波数は変更せず、３ｋｇ／ｃｍ²≦低圧圧力ＬＰの運転状態が所定時
間（例えば６０秒間）継続したときには周波数を増加さ
せる。

【００４６】なお、上記および下記において、各圧力は
ゲージ圧を示す。上記およびにおいて、所定の運転
状態が所定時間継続しなければ周波数の変更を行わない
こととした理由は、ハンチングを防止するためである。

【００４７】一方、運転周波数が最低周波数の場合に
は、低圧圧力ＬＰ≦０ｋｇ／ｃｍ²のときにはインバー
タ圧縮機(11)の運転を停止し、０ｋｇ／ｃｍ²＜低圧圧力ＬＰ＜３ｋｇ／ｃｍ²のと
きには最低周波数の運転を継続し、３ｋｇ／ｃｍ²≦低圧圧力ＬＰの運転状態が所定時
間（例えば６０秒間）継続したときには周波数を増加さ
せる。

【００４８】−容量制御− 次に、図５〜図８を参照しながら、インバータ圧縮機(1
1)の容量制御を詳細に説明する。図５に示すように、ま
ず、ステップＳＴ１において、低圧圧力ＬＰが３ｋｇ／
ｃｍ²以上か否かを判定する。判定結果がＹＥＳの場合
には、ステップＳＴ２に進み、第１タイマＴ１をリセッ
トする。この第１タイマＴ１は、低圧圧力ＬＰが２．５
ｋｇ／ｃｍ²未満の運転状態の継続時間を計測するため
のタイマである。

【００４９】次に、ステップＳＴ３において、第２タイ
マＴ２が所定の継続時間を計測中か否かを判定する。こ
の第２タイマＴ２は、低圧圧力ＬＰが３ｋｇ／ｃｍ²以
上の運転状態の継続時間を計測するためのタイマであ
る。ステップＳＴ３の判定結果がＮＯの場合は、ステッ
プＳＴ４において第２タイマＴ２の計測を開始する。一
方、ステップＳＴ３の判定結果がＹＥＳの場合は、ステ
ップＳＴ５に進む。

【００５０】ステップＳＴ５においては、第２タイマＴ
２の計測時間が所定時間（本実施形態では６０秒）に達
したか否かを判定する。判定結果がＹＥＳの場合は、ス
テップＳＴ６に進んで周波数上昇制御を行う。一方、判
定結果がＮＯの場合は、運転周波数を変更することな
く、再びステップＳＴ１以降の処理を続ける。

【００５１】図６は、ステップＳＴ６における周波数上
昇制御の詳細を示すフローチャートである。周波数上昇
制御では、ステップＳＴ３１において、目標周波数が所
定の最高周波数ｆmax以上か否かを判定する。なお、目
標周波数は公知の方法によって算出することができる。
例えば、低圧圧力に基づいて算出した周波数の増分Δｆ
を、その時点での運転周波数ｆに加えること等によって
算出することができる。ステップＳＴ３１の判定結果が
ＹＥＳの場合には、最高周波数ｆmaxを目標周波数と
し、最高周波数ｆmaxで運転を行う（ステップＳＴ３
２）。一方、判定結果がＮＯの場合には、運転周波数を
所定周波数だけ上昇させる（ステップＳＴ３３）。

【００５２】図５に示すように、ステップＳＴ６の周波
数上昇制御が終了すると、ステップＳＴ７に進み、第２
タイマＴ２をリセットする。

【００５３】これに対し、ステップＳＴ１の判定結果が
ＮＯの場合は、ステップＳＴ８に進み、低圧圧力ＬＰが
２．５ｋｇ／ｃｍ²以上かつ３ｋｇ／ｃｍ²未満か否かを
判定する。判定結果がＹＥＳの場合には、低圧圧力ＬＰ
は適正範囲内にあるので、運転周波数の変更は行わな
い。一方、判定結果がＮＯの場合には、ステップＳＴ９
に進み、第２タイマＴ２をリセットする。続いて、ステ
ップＳＴ１０において、第１タイマＴ１が所定の継続時
間を計測中か否かを判定する。判定結果がＹＥＳの場合
は、ステップＳＴ１２に進む。一方、判定結果がＮＯの
場合は、ステップＳＴ１１に進み、第１タイマＴ１の計
測を開始する。

【００５４】ステップＳＴ１２においては、第１タイマ
Ｔ１の計測時間が所定時間（本実施形態では６０秒）に
達したか否かを判定する。判定結果がＹＥＳの場合は、
ステップＳＴ１３に進み、周波数減少制御を行う。一
方、判定結果がＮＯの場合は、周波数を変更することな
く、再びステップＳＴ１以降の処理を続ける。

【００５５】図７は、ステップＳＴ１３における周波数
減少制御の詳細を示すフローチャートである。周波数減
少制御では、ステップＳＴ４１において、目標周波数が
所定の最低周波数ｆmin以下か否かを判定する。判定結
果がＹＥＳの場合には、最低周波数ｆminを目標周波数
として運転を行う（ステップＳＴ４２）。一方、判定結
果がＮＯの場合には、運転周波数を所定周波数だけ減少
させる（ステップＳＴ４３）。

【００５６】図５に示すように、ステップＳＴ１３の周
波数減少制御が終了すると、ステップＳＴ１４に進み、
第１タイマＴ１をリセットする。

【００５７】−発停制御− 前述したように、運転周波数が最低周波数のときに低圧
圧力が所定圧力以下になると、インバータ圧縮機(11)は
停止する。そして、その後は図８に示す起動制御が実行
される。

【００５８】具体的には、まずステップＳＴ２１におい
て、インバータ圧縮機(11)の運転を停止してから所定時
間（例えば３〜５分）が経過したか否かを判定する。判
定結果がＹＥＳの場合は、ステップＳＴ２２に進み、低
圧圧力ＬＰが２．５ｋｇ／ｃｍ²以上か否かを判定す
る。一方、ステップＳＴ２１の判定結果がＮＯの場合
は、再びステップＳＴ２１以降の処理を行う。

【００５９】ステップＳＴ２２の判定結果がＹＥＳの場
合は、最低周波数を運転周波数として、インバータ圧縮
機(11)の運転を再開する（ステップＳＴ２３）。一方、
ステップＳＴ２２の判定結果がＮＯの場合は、再びステ
ップＳＴ２１以降の処理を行う。

【００６０】−実施形態の効果− 以上のように、本冷凍装置(1)では、インバータ圧縮機
(11)の運転周波数が最低周波数のときに低圧圧力ＬＰが
所定圧力以下になると、インバータ圧縮機(11)を一時的
に停止することとした。そのため、利用側ユニット(3,
4,5)から室外ユニット(2)に対してサーモオフ信号を送
信しなくても、湿り運転を回避することができる。ま
た、インバータ圧縮機(11)の運転を停止してから所定時
間が経過し且つ低圧圧力ＬＰが所定圧力以上になると、
インバータ圧縮機(11)を再起動することとした。そのた
め、利用側ユニット(3,4,5)から室外ユニット(2)に対し
てサーモオン信号を送信しなくても、自動的に運転を再
開することができる。したがって、サーモオフ信号およ
びサーモオン信号を送受信するための伝送路を削減する
ことができ、ユニット間の伝送レス化を達成することが
可能となる。

【００６１】伝送レス化に伴い、装置の配線の構成が簡
単になる。また、利用側ユニット(3,4,5)を室外ユニッ
ト(2)の種類に合わせて選定する必要がなくなり、ユニ
ットの組み合わせの自由度が拡大する。

【００６２】なお、暖房運転時において利用側ユニット
同士で熱バランスが保たれるときは、室内熱交換器(42)
を凝縮器とし、冷蔵用冷却器(47)および冷凍用冷却器(5
6)を蒸発器として利用し、室外熱交換器(13)を利用しな
いこととしたので、室外に熱を放出することがなく、無
駄な熱交換をなくすことができる。したがって、省エネ
ルギー化を図ることができる。

【００６３】なお、上記実施形態では、冷媒回路(6)は
２段圧縮式冷凍サイクルを形成するように構成されてい
たが、カスケード熱交換器を別途設けることにより、２
元式の冷凍サイクルを形成するように構成されていても
よいことは勿論である。

【００６４】上記実施形態で明示した圧力や時間等の数
値は例示であり、本発明に係る所定時間および所定圧力
等は、それらの値に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図である。

【図２】冷房運転時の冷媒の循環動作を説明するための
冷媒回路図である。

【図３】室外熱交換器を使用する暖房運転時の冷媒循環
動作を説明するための冷媒回路図である。

【図４】室外熱交換器を使用しない暖房運転時の冷媒循
環動作を説明するための冷媒回路図である。

【図５】インバータ圧縮機の容量制御のフローチャート
である。

【図６】周波数上昇制御のフローチャートである。

【図７】周波数減少制御のフローチャートである。

【図８】起動制御のフローチャートである。

【符号の説明】

(1) 冷凍装置 (2) 室外ユニット（熱源側ユニット） (3) 室内ユニット（室内空調ユニット） (4) 冷蔵ユニット (5) 冷凍ユニット (6) 冷媒回路 (11) インバータ圧縮機 (12) 非インバータ圧縮機 (13) 室外熱交換器（熱源側熱交換器） (42) 室内熱交換器 (47) 冷蔵用冷却器（冷蔵用熱交換器） (56) 冷凍用冷却器（冷凍用熱交換器） (83) 低圧圧力センサ（圧力検出手段） (90) コントローラ (91) 容量制御部（容量制御手段） (92) 発停制御部（発停制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野村和秀大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内Ｆターム(参考） 3L092 DA17 EA02 FA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の最小容量と最大容量との間で容量
制御自在な圧縮機(11)と熱源側熱交換器(13)とを有する
熱源側ユニット(2)と、室内空気を加熱または冷却する室内熱交換器(42)を有す
る室内空調ユニット(3)と、冷却対象物を冷却する冷却用熱交換器(47,56)を有する
冷却ユニット(4,5)とが少なくとも接続されてなる冷媒
回路(6)を備えた冷凍装置であって、上記冷媒回路(6)の低圧圧力を検出する圧力検出手段(8
3)と、上記冷媒回路(6)の低圧圧力に基づいて上記圧縮機(11)
の容量を制御する容量制御手段(91)と、上記圧縮機(11)を上記最小容量で運転しているときに上
記冷媒回路(6)の低圧圧力が所定値以下になると、該圧
縮機(11)の運転を停止させる一方、該圧縮機(11)の運転
が停止してから所定時間が経過し且つ該冷媒回路(6)の
低圧圧力が所定値以上になると、該圧縮機(11)の運転を
再開させる発停制御手段(92)とを備えている冷凍装置。
【請求項２】請求項１に記載の冷凍装置であって、冷却ユニットは、冷蔵用熱交換器(47)を有する冷蔵ユニ
ット(4)と、冷却対象物を該冷蔵用熱交換器(47)よりも
低い温度で冷却する冷凍用熱交換器(56)を有する冷凍ユ
ニット(5)とを備えている冷凍装置。