JP6331278B2 - 冷凍装置 - Google Patents
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圧縮機(2)、凝縮器(3)、膨張弁(4)及び蒸発器(5)を備えると共に、前記圧縮機(2)の駆動用モータ(2b)に電力を供給する電力供給装置(P)、及び前記凝縮器(3)から出た冷媒によって前記電力供給装置(P)を構成する電子部品(Tr,Dw,Dr)を冷却する冷却器(30)を備えた冷凍装置において、
前記冷却器(30)における冷媒流量を該冷却器(30)の下流側において調整する流量調整部(40)と、
前記電子部品(Tr,Dw,Dr)の損失に相関する指標と、前記冷却器(30)において冷却能力が不足せず且つ前記冷却器(30)において結露が起こらない前記冷媒流量との対応関係を示す制御マップを用いて前記冷媒流量を決定するとともに、前記流量調整部(40)を制御する制御部(7)と、
を備え、
前記指標は、前記電力供給装置(P)の出力電流を代用する値であり、
制御マップは、前記指標の1つである前記圧縮機(2)の回転数(R)と、該回転数(R)とは異なる他の前記指標の1つに基づいて前記冷媒流量を決定するように構成されていることを特徴とする。
第1の発明の冷凍装置において、
前記制御部(7)は、前記出力電流を代用する値として、前記凝縮器(3)における凝縮温度(Tc)を用いることを特徴とする。
第2の発明の冷凍装置において、
前記制御部(7)は、互いに異なる蒸発温度(Te)について作成された複数種類の前記制御マップを備え、当該制御マップを蒸発温度(Te)応じて用いて、前記流量調整部(40)を制御することを特徴とする
この構成では、電子部品(Tr,Dw,Dr)の損失に相関する指標として蒸発温度(Te)をさらに加味する。
図1は、本発明の実施形態1に係る冷凍装置の冷媒回路を示す。同図の冷凍装置は、工場等の大規模な施設において用いられる大型の空気調和装置の冷媒回路を示す。同図の空気調和装置(1)(冷凍装置)は、圧縮機(2)、凝縮器(3)、膨張弁(4)、蒸発器(5)、及び制御部(7)を備えている。
図3は、冷却器(30)の斜視図である。また、図4は、冷却器(30)の横断面図、図5は、冷却器(30)の縦断面図である。図3〜図5に示すように、冷却器(30)は、外板(32)、伝熱板(33)、複数のフィン(34)、及び2つの配管取付部材(36)を備えている。
制御部(7)は、冷却器(30)における冷却能力が不足しないように冷媒流量を制御する。既述のとおり、ガス冷媒は液冷媒よりも密度が小さいので十分な冷却性能を発揮させるのが難しい場合がある。そこで、制御部(7)は、冷却器(30)内の冷媒がガス冷媒のみになってしまわないように流量調整部(40)を介して冷却器(30)における冷媒流量を制御する。この場合、制御部(7)は、冷却器(30)において結露を生じないように、すなわち冷媒流量が過多にならないように流量調整部(40)を制御する。
前記の構成により、空気調和装置(1)では、圧縮機(2)が運転されると、凝縮器(3)を流通した後の冷媒の一部は、膨張弁(4)をバイパスしてダイオード用冷却器(30)、及びスイッチング素子用冷却器(30)を流通し、その後に、流量調整部(40)を経由して蒸発器(5)に流入する。これらの冷却器(30)によって、インバータ(13)のスイッチング素子(Tr)、ダイオード(Dw)、コンバータ部(11)のダイオード(Dr)が冷却される。
以上の通り、本実施形態によれば、冷却器の冷却性能を確保しつつ、冷却器における結露を防止することが可能になる。なお、吐出圧力センサ(9)は、空気調和装置(1)に備わっている場合が多く、凝縮温度(Tc)を求めるために新たにセンサ等を設ける必要がない。そのため、新たなコストの増加を抑えつつ、前記効果を得ることができる。
本発明の実施形態2では、制御マップの別の例を説明する。本実施形態では、実施形態1で用いた回転数(R)と凝縮温度(Tc)に加えて、蒸発器(5)における冷媒の蒸発温度(Te)を制御マップに加味する。蒸発温度(Te)も前記出力電流に相関がある。
以上のように、本実施形態では、蒸発器(5)における蒸発温度(Te)を加味した制御マップに基づいて流量調整部(40)を制御するので、冷媒流量をより正確に規定することができる。
なお、出力電流自体を前記指標として制御マップを構成してもよい。出力電流を用いた制御マップは、制御電流と冷媒流量を対応させたテーブルや、さらに回転数(R)を用いた制御マップ(例えば図6の制御マップにおける縦軸を出力電流としたもの)を採用できる。
2 圧縮機
2b モータ
3 凝縮器
4 膨張弁
5 蒸発器
7 制御部
30 冷却器
37 流路
40 流量調整部
Claims (3)
- 圧縮機(2)、凝縮器(3)、膨張弁(4)及び蒸発器(5)を備えると共に、前記圧縮機(2)の駆動用モータ(2b)に電力を供給する電力供給装置(P)、及び前記凝縮器(3)から出た冷媒によって前記電力供給装置(P)を構成する電子部品(Tr,Dw,Dr)を冷却する冷却器(30)を備えた冷凍装置において、
前記冷却器(30)における冷媒流量を該冷却器(30)の下流側において調整する流量調整部(40)と、
前記電子部品(Tr,Dw,Dr)の損失に相関する指標と、前記冷却器(30)において冷却能力が不足せず且つ前記冷却器(30)において結露が起こらない前記冷媒流量との対応関係を示す制御マップを用いて前記冷媒流量を決定するとともに、前記流量調整部(40)を制御する制御部(7)と、
を備え、
前記指標は、前記電力供給装置(P)の出力電流を代用する値であり、
制御マップは、前記指標の1つである前記圧縮機(2)の回転数(R)と、該回転数(R)とは異なる他の前記指標の1つに基づいて前記冷媒流量を決定するように構成されていることを特徴とする冷凍装置。 - 請求項1の冷凍装置において、
前記制御部(7)は、前記出力電流を代用する値として、前記凝縮器(3)における凝縮温度(Tc)を用いることを特徴とする冷凍装置。 - 請求項2の冷凍装置において、
前記制御部(7)は、互いに異なる蒸発温度(Te)について作成された複数種類の前記制御マップを備え、当該制御マップを蒸発温度(Te)応じて用いて、前記流量調整部(40)を制御することを特徴とする冷凍装置。
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