(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、受液器、減圧器及び冷却器を配管によって順次接続して構成される冷媒回路と、上記圧縮機の吐出圧力を検知して吐出圧力に応じた信号を発する圧力センサと、この圧力センサの信号を受けると共に、上記圧縮機の吐出圧力が吸入圧力の関数となるような運転可能範囲を設定し、上記冷媒回路が上記運転可能範囲を逸脱して運転された時、上記冷媒回路の運転を停止する制御手段とを備えたことを特徴とする冷媒回路の運転制御装置。
【請求項２】
圧縮機、凝縮器、受液器、減圧器及び冷却器を配管によって順次接続して構成される冷媒回路と、上記圧縮機の吐出圧力を検知して吐出圧力に応じた信号を発する高圧側圧力センサと、上記圧縮機の吸入圧力を検知して吸入圧力に応じた信号を発する低圧側圧力センサと、上記冷媒回路の各部温度に応じた信号を発する温度センサと、上記各圧力センサ及び温度センサの信号にもとづいて法定の保護範囲内で上記吸入圧力及び各部温度に対応して決定される各吐出圧力以下の保護吐出圧力を設定し、上記圧縮機の吐出圧力が上記保護吐出圧力を超えた時、上記冷媒回路の運転を停止する制御装置とを備えたことを特徴とする冷媒回路の運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷媒回路の運転制御装置、特にスーパーマーケット等のショーケースや冷蔵庫を冷却する冷媒回路の運転制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の冷媒回路の運転制御装置の構成を示す冷媒回路図で、圧縮機吐出圧力の異常上昇を防止する制御装置を備えたものである。
この図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は受液器、４は減圧器、５は冷却器、６はこれらを連通する冷媒配管、７は圧縮機１の吐出圧力を検知して吐出圧力に応じた信号を発する高圧側圧力センサ、８は高圧側圧力センサ７から送られる信号にもとづいて冷媒回路の運転・停止を制御する制御装置である。
【０００３】
次に、従来の冷媒回路の運転制御装置の動作について説明する。
圧縮機１にて圧縮された高温、高圧のガス冷媒は冷媒配管６を経て凝縮器２に流入し放熱、凝縮して液化され受液器３に蓄えられる。受液器３を出た液冷媒は、減圧器４で減圧された後、冷却器５で吸熱・蒸発する。
冷却器５を出たガス冷媒は圧縮機１に戻るというサイクルを繰り返す。
一方、高圧側圧力センサ７は圧縮機１の吐出圧力を検知し、吐出圧力に応じた信号を制御装置８に送り、制御装置８は吐出圧力が所定値を超えた場合に冷媒回路の運転を停止する。
図４は、吸入圧力に対する吐出圧力保護領域の関係を示す模式図であるが、上述した吐出圧力の所定値についてはＡで示すように、ある一定値以下で設定すべきことが法律によって定められている。
【０００４】
一般的には、圧縮機の耐圧上や性能上から冷媒回路部品の守るべき吐出圧力は、一定値ではなく図４にＢで示すように、吸入圧力などに応じて変化し、吸入圧力が低いほど低くなる。
しかし、冷媒回路に吐出圧力保護器として設けられる制御装置８の設定値は、法律で規定された設定値Ａ以下で、しかも圧縮機の耐圧上や性能上から守るべき値の最低値以下、例えば図４にＣで示すレベルで一律に設定されるのが通常である。つまり、吐出圧力保護器としての制御装置８の設定値Ｃは、吸入圧力の一番低い領域での圧縮機の耐圧上や性能上から冷媒回路部品の守るべき吐出圧力によって設定される一定値とされ、吐出圧力がその一定値Ｃを超えると冷媒回路の運転を停止するようにされていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷媒回路の運転制御装置は以上のように構成され、圧縮機の吐出圧力のみを検知して、その値がＣに達すれば冷媒回路を停止していたため、守る必要もない運転範囲を守るべき運転範囲にしているという問題点があった。即ち、圧縮機の耐圧上や性能上から冷媒回路部品が守るべき吐出圧力は、上述のように、図４のＢに示すようになるため、温度などを含めて総合的に決められる運転可能範囲は図４のＢＡ及びＢＢの領域となる。
これに対して制御装置８の設定値は、上述のようにＣとされるため、現実の運転範囲はＢＢの領域に限定され、ＢＡの領域については運転可能範囲であるにもかかわらず、制御装置８の設定値Ｃを超えるため、運転することができない領域となっていた。結果として運転可能範囲が狭い領域に限定され、その狭い領域内での運転をするために冷媒回路を構成する各部品を過剰なスペックで設計、例えば部品及び製品の寸法を大きく過保護に設計する必要があり、その結果、コスト高になるという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、運転範囲を拡大し、過剰なスペックで設計する必要がなく、製品自体も小型にすることができ、コストも低減することができる冷媒回路の運転制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷媒回路の運転制御装置は、圧縮機、凝縮器、受液器、減圧器及び冷却器を配管によって順次接続して構成される冷媒回路と、上記圧縮機の吐出圧力を検知して吐出圧力に応じた信号を発する圧力センサと、この圧力センサの信号を受けると共に、上記圧縮機の吐出圧力が吸入圧力の関数となるような運転可能範囲を設定し、上記冷媒回路が上記運転可能範囲を逸脱して運転された時、上記冷媒回路の運転を停止する制御手段とを備えたものである。
【０００９】
この発明に係る冷媒回路の運転制御装置は、また、圧縮機、凝縮器、受液器、減圧器及び冷却器を配管によって順次接続して構成される冷媒回路と、上記圧縮機の吐出圧力を検知して吐出圧力に応じた信号を発する高圧側圧力センサと、上記圧縮機の吸入圧力を検知して吸入圧力に応じた信号を発する低圧側圧力センサと、上記冷媒回路の各部温度に応じた信号を発する温度センサと、上記各圧力センサ及び温度センサの信号にもとづいて法定の保護範囲内で上記吸入圧力及び各部温度に対応して決定される各吐出圧力以下の保護吐出圧力を設定し、上記圧縮機の吐出圧力が上記保護吐出圧力を超えた時、上記冷媒回路の運転を停止する制御装置とを備えたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１の構成を示す冷媒回路図である。この図において、図３と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省略する。図３と異なる点は、圧縮機１の吸入側圧力を検出する低圧側圧力センサ９を追加設置し、低圧側圧力に応じた信号をも制御装置８に送るようにした点である。
なお、図２は、実施の形態１における圧縮機の吸入圧力に対する吐出圧力保護領域の関係を示す模式図で、図４に相当する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００１２】
次に、実施の形態１における冷媒回路の動作について説明する。
まず、図２にＢＡ及びＢＢで示す冷媒回路の運転可能範囲を決定し、記憶しておく。運転可能範囲は、吐出圧力に関する法律の規定及び部品の耐久性・性能などの点から一律に定めるのではなく、吐出圧力が他のパラメータ、例えば吸入圧力の関数となるような運転可能範囲を設け、その範囲を逸脱した運転を行った場合には冷媒回路を停止させて保護をかけるようにする。
【００１３】
即ち、吐出圧力の運転可能範囲としては、外気温度固定で考えて、吸入圧力の関数として表わすことができる。更に詳細に説明すると、圧縮機の吐出圧力は、外気温度固定のもとで凝縮器の性能、送風機の風量・風速分布、吸入圧力で決定される。これらのうち、凝縮器の性能及び送風機の風量、風速分布は製品に固有のものであり、変化するパラメータとしては吸入圧力のみである。従って、運転時の吐出圧力は吸入圧力の関数として表わすことができ、使用状態での最悪条件、例えば凝縮器フィンの目詰まりなどを想定し、安全率をかけて吐出圧力の仮の運転可能範囲Ｂ０（図２に破線で示す）を設定する。仮の運転可能範囲Ｂ０に対して更に圧縮機などの部品の信頼性、及び法律上からの制約が加わるため、仮の運転可能範囲Ｂ０が更に制約される形で実際に適用される運転可能範囲Ｂが設定される。
上記のように設定された運転可能範囲Ｂを制御装置８の制御基板などに記憶させておき、冷媒回路の運転状態を計測することにより上記運転可能範囲Ｂを逸脱した運転が行なわれた場合には冷媒回路の運転を停止させて保護を図る。
【００１４】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。冷媒回路は図１と同構成であるため図１を流用して説明を省略する。また、図２は、実施の形態２による運転可能範囲と吐出圧力保護領域を示す模式図である。
図１に示す構成において、高圧側圧力センサ７及び低圧側圧力センサ９で検知した各圧力に対する信号が制御装置８に送られる。ここで、運転可能範囲を逸脱した時に保護をかける制御装置８の保護吐出圧力の設定値は、圧縮機の耐圧上や性能上から決定する場合、吸入圧力が高いほど高く、吸入圧力が低いほど低いという性質が一般的にあるため、保護吐出圧力は一定値にこだわることなく吸入圧力が高いほど高く、吸入圧力が低いほど低いという関係、即ち図２にＢで示すように、吸入圧力の関数となるような形で設定する。
【００１５】
このようにすることにより、保護吐出圧力を一定値に設定する場合に比して、保護領域の適正化を図ることができ、運転可能範囲も拡大され、しかも冷媒回路の部品の信頼性を向上することはあっても悪化させることはない。
また、運転可能範囲の拡大により凝縮器などの部品を過剰なスペックで設計する必要がなくなり、製品のコストを低減することができ、外形寸法を小さくすることができる。
【００１６】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。冷媒回路は図１と同構成であるため図１を流用して説明を省略する。また、図２は、実施の形態３による運転可能範囲と吐出圧力保護領域を示す模式図である。
図１に示す構成において、高圧側圧力センサ７及び低圧側圧力センサ９で検知した各圧力に対応する信号が制御装置８に送られる。ここで、運転可能範囲を逸脱した時に保護をかける制御装置８の保護吐出圧力の設定値は、法律で規定されている値以下で、かつ圧縮機１の耐圧上や性能上から複数のパラメータ（吸入圧力、各部温度）毎に決定される吐出圧力以下であればよい。この結果、保護吐出圧力は、ある一番厳しい条件、例えば冷媒吐出温度が高く、外気温度が高く、吸入圧力の低い条件などで規制される一番低い値の一定値にこだわることなく、それぞれのパラメータ毎に満足する必要のある値にて設定することができる。
【００１７】
実施の形態３によれば、保護吐出圧力を一定値に設定する場合に比して、保護領域の適正化を図ることができ、運転可能範囲も拡大され、しかも冷媒回路の信頼性を向上することはあっても悪化させることはない。
また、運転可能範囲の拡大により凝縮器などの部品を過剰なスペックで設計する必要がなくなり、製品のコストを低減することができ、外形寸法を小さくすることができる。
【００１８】
【発明の効果】
この発明に係る冷媒回路の運転制御装置は、圧縮機、凝縮器、受液器、減圧器及び冷却器を配管によって順次接続して構成される冷媒回路と、圧縮機の吐出圧力を検知して吐出圧力に応じた信号を発する圧力センサと、この圧力センサの信号を受けると共に、吐出圧力が上記圧縮機の吸入圧力の関数となるような運転可能範囲を設定し、冷媒回路が運転可能範囲を逸脱して運転された時、冷媒回路の運転を停止する制御手段とを備えたもので、法律及び部品の耐圧性・信頼性などから守るべき運転範囲を確定させているため、冷媒回路全体の信頼性を向上させることができる。
【００１９】
また、運転可能範囲を拡大することができ、しかも冷媒回路の信頼性を損なうこともない。また、運転可能範囲の拡大により凝縮器などの部品を過剰なスペックで設計する必要もないため、部品の大きさを小さくでき、製品自体も小型にすることができ、コストも低減することができる。
【００２０】
この発明に係る冷媒回路の運転制御装置は、また、圧縮機、凝縮器、受液器、減圧器及び冷却器を配管によって順次接続して構成される冷媒回路と、上記圧縮機の吐出圧力を検知して吐出圧力に応じた信号を発する高圧側圧力センサと、上記圧縮機の吸入圧力を検知して吸入圧力に応じた信号を発する低圧側圧力センサと、上記冷媒回路の各部温度に応じた信号を発する温度センサと、上記各圧力センサ及び温度センサの信号にもとづいて法定の保護範囲内で上記吸入圧力及び各部温度に対応して決定される各吐出圧力以下の保護吐出圧力を設定し、上記圧縮機の吐出圧力が上記保護吐出圧力を超えた時、上記冷媒回路の運転を停止する制御装置とを備えたもので、保護吐出圧力を上記吸入圧力及び各部温度に対応して決定される各吐出圧力よりも小さい値として一定でない形で設定しているため、運転可能範囲を拡大することができ、しかも冷媒回路の信頼性を損なうこともない。
また、運転可能範囲の拡大により凝縮器などの部品を過剰なスペックで設計する必要もないため、部品の大きさを小さくでき、製品自体も小型にすることができ、コストも低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１〜３の構成を示す冷媒回路図である。
【図２】  実施の形態１〜３による運転可能範囲及び吐出圧力保護領域を示す模式図である。
【図３】  従来の冷媒回路の運転制御装置の構成を示す冷媒回路図である。
【図４】  従来の冷媒回路の運転制御装置における運転可能範囲及び吐出圧力保護領域を示す模式図である。
【符号の説明】
１  圧縮機、  ２  凝縮器、  ３  受液器、  ４  減圧器、  ５  冷却器、  ６  冷媒配管、  ７  高圧側圧力センサ、  ８  制御装置、  ９  低圧側圧力センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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