(57)【要約】【目的】圧縮機の寿命を長くすることができる冷凍装置を提供する。【構成】複数の圧縮機１ａ，１ｂと、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを用いた冷凍サイクル中の低圧圧力を圧力検出器にて検出すると共に、この圧力検出器の検出出力に基づいて駆動制御部８Ａにより複数の圧縮機１ａ，１ｂ毎に圧縮機１ａ，１ｂの駆動／停止を制御するようにする。また、駆動制御部８Ａに備えられた圧力設定部２Ａにより、圧力検出器の検出する圧力値に対してそれぞれの圧縮機１ａ，１ｂの駆動／停止を制御する動作圧力を重ならないよう設定するようにする。さらに、駆動制御部８Ａに備えられた遅延制御部８により、圧力検出器の検出する圧力値が動作圧力に達したときから所定時間後に動作圧力に対応する圧縮機１ａ，１ｂの駆動を開始させるようにする。また、駆動制御部８Ａに備えられた時間調整部により、この所定時間を変えるようにする。【選択図】　　　　図１
2004003870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを用いた冷凍サイクルを有する冷凍装置において、
　前記冷凍サイクル中の低圧圧力を検出できる位置に設ける単一の圧力検出器と、この圧力検出器の検出出力に基づいて前記複数の圧縮機毎に圧縮機の駆動／停止を制御する駆動制御部とを設けると共に、前記駆動制御部には前記圧力検出器の検出する圧力値に対してそれぞれの圧縮機の駆動／停止を制御する動作圧力を重ならないよう設定する圧力設定部と、前記圧力検出器の検出する圧力値が前記動作圧力に達したときから所定時間の遅延の後に前記動作圧力に対応する前記圧縮機の駆動を開始させる遅延制御部と、この所定時間を変える時間調整部とを備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
前記複数の圧縮機は、並列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
所定運転時間が経過する毎に前記圧縮機の運転制御を切り換えるための切換信号を出力するタイマを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、冷凍装置に関し、特に圧縮機の駆動制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来の冷凍装置においては、圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを用いた冷凍サイクルを有し、この冷凍サイクルにより庫内を冷却するようにしているが、庫内が広く大きな冷凍能力が必要な場合には複数の、通常は２つの圧縮機を用いるようにしている。そして、このような２つの圧縮機を備えた冷凍装置では、例えば庫内温度がそれほど高くない場合には圧縮機を１つだけ駆動し、庫内温度が高い場合には２つの圧縮機を同時に駆動するようにしている。
【０００３】
　ところで、このように庫内温度に応じて各圧縮機の運転を制御することができるよう冷凍サイクル中の低圧圧力を検出できる位置に設けられた圧力検知器である圧力スイッチと、この圧力スイッチの検出出力に基づいて複数の圧縮機毎に圧縮機の駆動／停止を制御する駆動制御部とを設けるようにしているものがあり、このような従来の冷凍装置としては例えば特公平５−３４５８１号公報（特許文献１）に示されるものがある。
【０００４】
　一方、このような圧力スイッチの種類としては機械式圧力スイッチと、例えばピエゾ素子を用いた電子式圧力スイッチとがあり、細かな制御が必要な場合には電子式圧力スイッチが使用されるようになっている。
【０００５】
　ところで、このような電子式圧力スイッチにおいては、圧縮機を駆動する動作圧力（以下駆動圧力という）及び圧縮機を停止する動作圧力（以下停止圧力という）を複数組設定することができるものがあり、このような電子式圧力スイッチを用いた場合には、図６に示すように２つの圧縮機１ａ，１ｂを備えた冷凍サイクルにおいても使用する電子式圧力スイッチ２は一つで済むようになっている。なお、同図において、３は凝縮器、４はレシーバタンク、５は蒸発器、６はアキュームレータ、７は電磁弁である。
【０００６】
　そして、このような電子式圧力スイッチ２にて２つの圧縮機１ａ，１ｂの運転を制御する場合は、圧縮機１ａ，１ｂ毎に駆動圧力及び停止圧力をそれぞれ設定するようにし、庫内が暖かくなって低圧圧力が上昇して図７に示すように一方の圧縮機（以下第１圧縮機という）１ａが駆動される第１駆動圧力Ｐ１となった場合に電子式圧力スイッチ２は第１圧縮機１ａに駆動信号を出力するようになっており、これにより第１圧縮機１ａは駆動され、冷却運転が開始される。
【０００７】
　また、第１圧縮機１ａが駆動されても低圧圧力がさらに上昇し、他方の圧縮機（以下第２圧縮機という）１ｂが駆動される第２駆動圧力Ｐ２となった場合に電子式圧力スイッチ２は第２圧縮機１ｂに駆動信号を出力するようになっており、これにより第２圧縮機１ｂも駆動されるようになり、２つの圧縮機１ａ，１ｂによる冷却運転が開始される。
【０００８】
　一方、このような２つの圧縮機１ａ，１ｂによる冷却運転により庫内が冷えて低圧圧力が下降し、やがて第２圧縮機１ｂを停止する第１停止圧力Ｐ３となった場合には、電子式圧力スイッチ２は第２圧縮機１ｂに停止信号を出力して第２圧縮機１ｂの駆動を停止するようにしている。これにより、冷却運転は第１圧縮機１ａのみで行なわれ、庫内が冷え過ぎないようにしている。
【０００９】
　なお、第２圧縮機１ｂを停止しても低圧圧力が下降して低圧圧力が第１圧縮機１ａを停止する第２停止圧力Ｐ４となった場合には、電子式圧力スイッチ２は第１圧縮機１ａに停止信号を出力して第１圧縮機１ａの駆動を停止するようにしており、これにより冷却運転は停止され、庫内はそれ以上冷えないようになる。
【特許文献１】特公平５−３４５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、このような従来の冷凍装置において、第１圧縮機の第１駆動圧力Ｐ１と第２停止圧力Ｐ４との圧力差と、第２圧縮機の第２駆動圧力Ｐ２と第１停止圧力Ｐ３との圧力差とが異なる場合、圧力差が小さい方、同図においては第２圧縮機の方が駆動と停止が短期間で繰り返されるようになるので第２圧縮機の寿命が短くなるという不具合があった。
【００１１】
　そこで、従来は、所定の間隔で電子式圧力スイッチの動作圧力を変更して第１圧縮機の方の圧力差を小さくすると共に、この動作圧力の変更を繰り返し行うことにより、２つの圧縮機の寿命の均等化を図るようにしていた。しかし、扉の開放等の理由により庫内の温度が急激に変化した場合、例えば図８に示すように圧縮機の駆動と停止が短期間で繰り返される所謂ショートサイクル運転が行なわれるようになり、このようにショートサイクル運転が数多く行われると圧縮機の寿命が短くなるという問題点があった。
【００１２】
　そこで、本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、圧縮機の寿命を長くすることができる冷凍装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
　本発明は、複数の圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを用いた冷凍サイクルを有する冷凍装置において、前記冷凍サイクル中の低圧圧力を検出できる位置に設ける単一の圧力検出器と、この圧力検出器の検出出力に基づいて前記複数の圧縮機毎に圧縮機の駆動／停止を制御する駆動制御部とを設けると共に、前記駆動制御部には前記圧力検出器の検出する圧力値に対してそれぞれの圧縮機の駆動／停止を制御する動作圧力を重ならないよう設定する圧力設定部と、前記圧力検出器の検出する圧力値が前記動作圧力に達したときから所定時間の遅延の後に前記動作圧力に対応する前記圧縮機の駆動を開始させる遅延制御部と、この所定時間を変える時間調整部とを備えたものである。
【００１４】
　また、前記複数の圧縮機を、並列接続にて構成したものである。
【００１５】
　更に、所定運転時間が経過する毎に前記圧縮機の運転制御を切り換えるための切換信号を出力するタイマを備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
　本発明によれば、圧力検出器の検出する圧力値が動作圧力に達したときから所定時間後に圧縮機の駆動を開始させるようにして圧縮機の駆動／停止の間隔を長くすることにより、圧縮機の寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
　以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
【００１８】
　図１は、本発明の一実施例に係る冷凍装置の圧縮機駆動制御回路の回路図である。同図において、図６と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００１９】
　同図において、８は低圧圧力が圧縮機１ａ，１ｂを停止する動作圧力Ｐ３，Ｐ４となり、電子式圧力スイッチ２の検出圧力に基づいて圧縮機１ａ，１ｂが停止した後、所定時間が経過した場合にのみ次の駆動信号を圧縮機１ａ，１ｂに出力させる遅延制御部である遅延回路である。
【００２０】
　なお、同図において、Ｓ１は電源スイッチであり、８Ａは遅延回路８と、電子式圧力スイッチ２の検出する圧力値に対してそれぞれの圧縮機１ａ，１ｂの駆動／停止を制御する動作圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を重ならないよう設定する圧力設定部２Ａとを備えた運転制御部である。ここで、この圧力設定部２Ａは電子式圧力スイッチ２の検出圧力に基づいて、即ち低圧圧力が動作圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４となったときにスイッチ動作するスイッチＳ２，Ｓ３を有するものである。
【００２１】
　そして、このような遅延回路８と圧力設定部２Ａとを備えることにより、運転制御部８Ａは、電子式圧力スイッチ２の検出する圧力値が圧縮機１ａ，１ｂを停止する動作圧力Ｐ３，Ｐ４に達したときから所定時間が経過した場合にのみ駆動信号を圧縮機１ａ，１ｂに出力するようになる。これにより、圧縮機１ａ，１ｂが短時間で停止と駆動を繰り返すことがないようにすることができ、圧縮機１ａ，１ｂの寿命を延ばすことができるようにしている。
【００２２】
　なお、本実施例において、この遅延回路８は電子式圧力スイッチ２の検出圧力に基づいて作動し、所定時間が経過するまでは駆動信号を圧縮機１ａ，１ｂに出力させないように動作する図示しないタイマ部を備えたものである。そして、このようなタイマ部を備えることにより、遅延回路８は所定時間が経過した場合にのみ次の駆動信号を圧縮機１ａ，１ｂに出力させることができるようになっている。
【００２３】
　ここで、この遅延回路８により圧縮機１ａ，１ｂの駆動開始が所定時間だけ遅れると、圧縮機１ａ，１ｂは庫内温度が駆動開始温度よりも僅かに上昇した後に駆動するようになるので、図２に示すように駆動時間、即ちＯＮとＯＦＦの間隔が長くなり、これにより圧縮機１ａ，１ｂの寿命を延ばすことができるようになっている。なお、同図に示す遅延回路８の遅延時間Ｔｓは、商品等の冷却に問題のない時間、本実施例においては１〜３分程度としている。
【００２４】
　次に、このように構成された冷凍装置における圧縮機駆動制御動作について図３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、このフローチャートは第１圧縮機１ａの制御に関するものであるが、この制御動作は第２圧縮機１ｂにおいても同様である。
【００２５】
　電源スイッチＳ１がＯＮとなると、電子式圧力スイッチ２は所定の間隔で低圧圧力の検出を行なうようになっており（処理５０）、検出された低圧圧力が駆動圧力Ｐ１となると（判断５１のＹ）、運転制御部８Ａは駆動信号を遅延回路８を介して第１圧縮機１ａに出力する。
【００２６】
　そして、この駆動信号は通常、前の停止信号が出力されてから所定時間が経過した後、出力されるので遅延回路８のタイマは作動しておらず（判断５２のＮ）、このため駆動信号は、直ちに遅延回路８を経て第１圧縮機１ａに出力され、これにより第１圧縮機１ａは駆動されるようになる（処理５３）。
【００２７】
　また、このように第１圧縮機１ａが駆動されると、低圧圧力が下がり、やがて検出された低圧圧力が第１圧縮機１ａの停止圧力Ｐ４となると（判断５４のＹ）、運転制御部８Ａは停止信号を遅延回路８を介して第１圧縮機１ａに出力する。そして、このように停止信号が出力されると、遅延回路８のタイマがスタートする（処理５５）一方、第１圧縮機１ａは停止するようになる（処理５６）。
【００２８】
　一方、このように第１圧縮機１ａを停止した後、扉の開放等の理由により庫内の温度が急激に変化すると、短時間で低圧圧力が駆動圧力Ｐ１となることがある。このとき、前の停止信号が出力されてから所定時間経過していない場合には、まだ遅延回路８のタイマが作動しており（判断５２のＹ）、これにより駆動信号は第１圧縮機１ａに出力されず第１圧縮機１ａは停止したままである。そして、この後、所定時間経過してタイマが作動しなくなると（判断５２のＮ）、第１圧縮機１ａが駆動されるようになる（処理５３）。
【００２９】
　このように、第１圧縮機１ａが停止した後、遅延回路８により所定時間が経過した場合にのみ次の駆動信号を第１圧縮機１ａに出力させることにより、第１圧縮機１ａの駆動停止の間隔を長くするようにすることができる。
【００３０】
　なお、これまでの説明において、遅延回路８はタイマにより駆動信号を遅延させるものとして述べてきたが、本発明はこれに限らず、通常のコンデンサにて構成される遅延回路を用いてもよい。また、この遅延回路８に所定時間を変えるための時間調整部を設けるようにしてもよく、このように時間調整部を設けて所定時間を変えることにより、冷凍サイクルや冷凍装置自体の特性に応じた遅延時間を設定することができる。
【００３１】
　ところで、本実施例においては、図１に示すように運転制御部８Ａにカウンタ９を設け、このカウンタ９により圧縮機１ａ，１ｂの起動回数及び停止回数を計数する一方、このカウンタ９の値を冷却運転全体を制御する図示しない制御部に入力するようにしている。そして、この制御部は、カウンタ９の値を不揮発性のメモリ部に記憶すると共にＬＥＤ又はＬＣＤ等で構成される表示部に表示するようにしており、このように圧縮機１ａ，１ｂの起動回数及び停止回数を表示部に表示することにより適当な時期に圧縮機本体の交換等を行うことができるようにしている。
【００３２】
　また、これまでの説明において、遅延回路８により圧縮機１ａ，１ｂの駆動停止の間隔を長くすることにより圧縮機１ａ，１ｂの寿命を延ばすようにしたものについて述べてきたが、本発明はこれに限らず、例えば図４に示すように切換スイッチ１０を設けると共に、この切換スイッチ１０にて圧縮機１ａ，１ｂの運転時間を計数するタイマ１１からの信号に基づいて動作圧力の切換動作を行うことにより２つの圧縮機１ａ，１ｂの寿命の均等化を図るようにようにしてもよい。
【００３３】
　なお、本実施例においては、この切換スイッチ１０は図４に示すように２つのスイッチ部Ｓ４，Ｓ５を備え、このスイッチ部Ｓ４，Ｓ５をタイマ１１からの切換信号に基づいてＡ状態、即ち低圧圧力が第１駆動圧力Ｐ１となると第１圧縮機１ａを駆動し、第２駆動圧力Ｐ２となると第２圧縮機１ｂを駆動する一方、第１停止圧力Ｐ３となると第２圧縮機１ｂを停止し、第２停止圧力Ｐ４となると第１圧縮機１ａを停止する状態と、低圧圧力が第１駆動圧力Ｐ１となると第２圧縮機１ｂを駆動し、第２駆動圧力Ｐ２となると第１圧縮機１ａを駆動する一方、第１停止圧力Ｐ３となると第１圧縮機１ａを停止し、第２停止圧力Ｐ４となると第２圧縮機１ｂを停止するＢ状態とに切換えるようにし、この切換えにより動作圧力の切換動作が行われるようになっている。
【００３４】
　また、タイマ１１は、所定運転時間が経過する毎に切換スイッチ１０に切換信号を出力するようになっており、この切換信号により切換スイッチ１０はスイッチ部Ｓ４，Ｓ５をＡ状態及びＢ状態に交互に切り換えることができるようになっている。
【００３５】
　次に、このように構成された切換スイッチ１０を有する冷凍装置の圧縮機駆動制御動作について説明する。
【００３６】
　今、切換スイッチ１０がＡ状態に切り換わっているとすると、電子式圧力スイッチ２にて検出された低圧圧力が第１駆動圧力Ｐ１となった場合には（判断６０のＹ）、切換スイッチ１０がＡ状態であることから（判断６１のＹ）、運転制御部８Ａは駆動信号を第１圧縮機１ａに出力して第１圧縮機１ａを駆動する（処理６２）。なお、このときタイマ１１は各圧縮機１ａ，１ｂの運転時間を計数している。
【００３７】
　また、このように第１圧縮機１ａを駆動しても低圧圧力が上昇し、低圧圧力が第２駆動圧力Ｐ２となった場合には（判断６３のＹ）、切換スイッチ１０がＡ状態であることから（判断６４のＹ）、運転制御部８Ａは駆動信号を第２圧縮機１ｂに出力して第２圧縮機１ｂを駆動する（処理６５）。
【００３８】
　一方、このように２つの圧縮機１ａ，１ｂを駆動すると、低圧圧力が下がり、やがて検出された低圧圧力が第１停止圧力Ｐ３となった場合には（判断６６のＹ）、切換スイッチ１０がＡ状態であることから（判断６７のＹ）、運転制御部８Ａは停止信号を第２圧縮機１ｂに出力して第２圧縮機１ｂを停止する（処理６８）。
【００３９】
　また、このように第２圧縮機１ｂを停止しても低圧圧力が下がり、やがて低圧圧力が第２停止圧力Ｐ４となった場合には（判断６９のＹ）、切換スイッチ１０がＡ状態であることから（判断７０のＹ）、運転制御部８Ａは停止信号を第１圧縮機１ａに出力して第１圧縮機１ａを停止する（処理７１）。これにより、冷却運転が停止され、庫内が冷えすぎることはない。そして、このようなＡ状態における圧縮機１ａ，１ｂの駆動制御は所定運転時間が経過するまで（判断７２のＮ）行われる。
【００４０】
　ところで、このようなＡ状態における圧縮機１ａ，１ｂの駆動制御が行われて所定運転時間が経過すると（判断７２のＹ）、タイマ１１からの信号が切換スイッチ１０に入力され、これにより切換スイッチ１０のスイッチ部Ｓ４，Ｓ５の状態が、この場合はＡ状態からＢ状態に切り換わる（処理７３）一方、タイマ１１はリセットされると共に再スタートするようになる（処理７４）。
【００４１】
　そして、このようにして切換スイッチ１０がＢ状態に切り換わると低圧圧力が第１駆動圧力Ｐ１となった場合には（判断６０のＹ）、切換スイッチ１０がＢ状態であることから（判断６１のＮ）、運転制御部８Ａは駆動信号を第２圧縮機１ｂに出力して第２圧縮機１ｂを駆動する（処理６５）。
【００４２】
　また、このように第２圧縮機１ｂを駆動しても低圧圧力が上昇し、低圧圧力が第２駆動圧力Ｐ２となった場合には（判断６３のＹ）、切換スイッチ１０がＢ状態であることから（判断６４のＮ）、運転制御部８Ａは駆動信号を第１圧縮機１ａに出力して第１圧縮機１ａを駆動する（処理６２）。
【００４３】
　一方、このように２つの圧縮機１ａ，１ｂを駆動すると、低圧圧力が下がり、やがて検出された低圧圧力が第１停止圧力Ｐ３となった場合には（判断６６のＹ）、切換スイッチ１０がＢ状態であることから（判断６７のＮ）、運転制御部８Ａは停止信号を第１圧縮機１ａに出力して第１圧縮機１ａを停止する（処理７１）。
【００４４】
　また、このように第１圧縮機１ａを停止しても低圧圧力が下がり、やがて低圧圧力が第２停止圧力Ｐ４となった場合には（判断６９のＹ）、切換スイッチ１０がＢ状態であることから（判断７０のＮ）、運転制御部８Ａは停止信号を第２圧縮機１ｂに出力して第２圧縮機１ｂを停止する（処理６８）。これにより、冷却運転が停止され、庫内が冷えすぎることはない。そして、このようなＢ状態における圧縮機１ａ，１ｂの駆動制御は所定運転時間が経過するまで（判断７２のＮ）行われる。
【００４５】
　このように、タイマ１１により複数の圧縮機１ａ，１ｂの運転時間を計数すると共に、タイマ１１からの信号に基づいて切換スイッチ１０がＡ状態又はＢ状態に切り換わるようにすることにより、圧縮機１ａ，１ｂ毎に設定された電子式圧力スイッチ２の動作圧力を切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例に係る冷凍装置の圧縮機駆動制御回路の回路図。
【図２】上記圧縮機駆動制御回路に設けられた遅延回路により駆動信号が遅延される様子を示す図。
【図３】上記駆動信号の遅延動作を示すフローチャート。
【図４】本発明の他の実施例に係る冷凍装置の圧縮機駆動制御回路の回路図。
【図５】上記の圧縮機駆動制御回路の動作圧力の変更動作を示すフローチャート。
【図６】従来の冷凍装置の圧縮機駆動制御回路の回路図。
【図７】圧縮機の駆動圧力及び停止圧力を示す図。
【図８】従来の冷凍装置のショートサイクル運転の様子を示す図。
【符号の説明】
【００４７】
　１ａ，１ｂ　圧縮機
　２　電子式圧力スイッチ
　２Ａ　圧力設定部
　８　遅延回路
　８Ａ　運転制御部
　９　カウンタ
　１０　切換スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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