(57)【要約】      （修正有）【課題】吸入ガスによるモータ巻線冷却方式を採用する密閉型圧縮機を用いた冷凍装置において、小能力、小容量でモータ巻線の温度が上昇して、保護サーモ手段がＯＮ作動して冷凍機の運転が停止してしまう。【解決手段】モータ巻線の温度が所定値以上になった時にＯＮ作動して上記モータの駆動を停止する保護サーモ手段とを備えてなる冷凍装置において、上記圧縮機の所定値以下の小容量運転状態下において、上記保護サーモ手段がＯＮ作動した時又はするような状態になった時に、上記圧縮機を強制的に所定値以上の大容量運転に切り換えて上記モータ巻線部への吸入ガス流入量を増大させる運転状態切換手段を設け、速かに圧縮機モータ巻線の温度を下げて上記保護サーモ手段をＯＦＦ作動等させ、本来の小容量運転制御を継続できるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより駆動され、吸入したガス冷媒を圧縮するとともに同吸入ガス冷媒によりモータ巻線が冷却されるようになった密閉型の圧縮機と、冷凍負荷量に応じて該圧縮機の容量を制御する容量制御手段と、上記モータ巻線の温度が所定値以上になった時にＯＮ作動して上記モータの駆動を停止する保護サーモ手段とを備えてなる冷凍装置において、上記圧縮機の所定値以下の小容量運転状態下において、上記保護サーモ手段がＯＮ作動した時に、上記圧縮機を強制的に所定値以上の大容量運転に切り換えて上記モータ巻線部への吸入ガス流入量を増大させる運転状態切換手段を設けたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
モータにより駆動され、吸入したガス冷媒を圧縮するとともに同吸入ガス冷媒によりモータ巻線が冷却されるようになった密閉型の圧縮機と、冷凍負荷量に応じて該圧縮機の容量を制御する容量制御手段と、上記モータ巻線の温度が所定値以上になった時にＯＮ作動して上記モータの駆動を停止する保護サーモ手段とを備えてなる冷凍装置において、上記圧縮機の所定値以下の小容量運転状態下において、上記保護サーモ手段がＯＮ作動する状態になった時に、上記圧縮機を強制的に所定値以上の大容量運転に切り換えて上記モータ巻線部への吸入ガス流入量を増大させる運転状態切換手段を設けたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
保護サーモ手段がＯＮ作動する状態は、圧縮機の所定値以下の小容量運転状態が所定時間以上継続された時であることを特徴とする請求項２記載の冷凍装置。
【請求項４】
保護サーモ手段がＯＮ作動する状態は、モータ巻線の温度が保護サーモ手段がＯＮ作動する所定の温度値よりも低い所定の温度になった時であることを特徴とする請求項２記載の冷凍装置。
【請求項５】
冷凍負荷量に応じた圧縮機の容量制御が、所定値以下の小容量値から定格容量値まで無段階に制御されるようになっていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の冷凍装置。
【請求項６】
所定値以上の大容量運転が、定格容量値での運転であることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の冷凍装置。
【請求項７】
所定値以下の小容量運転は、定格容量値の１０〜２０％での運転であることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、吸入ガス冷却方式の密閉型圧縮機を備えた冷凍装置の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば水冷チラー等の水冷冷凍装置では、冷凍負荷に応じて圧縮機の容量を制御しており、冷凍負荷が小さい時（例えば定格の１０〜２０％程度の部分負荷時など）は、同負荷量に応じて圧縮機の容量も小さくして運転されるようになっている。
【０００３】
そして、そのような冷凍装置の圧縮機では、圧縮機駆動モータの巻線部を吸入ガスで冷却するスクリュー型圧縮機などの密閉型の圧縮機が多く採用されている（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２２３４４９号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０１３１号公報
【特許文献３】特開２００４−１３７９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、そのような密閉型圧縮機を用いた冷凍装置において、上記のように装置運転状態が低負荷・小容量でバランスしてしまうと、当該圧縮機側への吸入ガス量も減り、圧縮機モータ巻線部の冷却性能も低下することになる。その結果、同モータ巻線部の温度が上昇して、圧縮機モータ保護用の保護サーモ手段がＯＮ作動して冷凍機の運転が停止してしまう問題が発生する。
【０００６】
もちろん、従来の製品の中には、例えば運転可能な最低容量を４０％程度の大きなものに設定し、ＣＯＰが低下する４０％未満での圧縮機の運転を禁止するという省エネモードの選択が可能なものも提供されており、同モードを選択すると、効率性を確保することができるとともに、常に一定量の吸入ガス量を得ることができることから、圧縮機のモータ巻線部の温度が上昇して圧縮機モータ保護用の保護サーモ手段がＯＮ作動し、冷凍機の運転が停止してしまうという上記のような問題も回避される。
【０００７】
しかし、そのような省エネモードは、ＣＯＰの低い４０％未満の低負荷での運転は行わないという意味での省エネモードに過ぎず、１０％〜４０％未満の低負荷時でも運転したいという要求には応じることができず、ユーザーにとっては利便性に欠けるものとなる。
【０００８】
他方、単に保護サーモ手段のＯＮ作動による運転停止を避けるために、実際の負荷量が１０％〜２０％程度であるのに、冷却に必要な吸入ガス量を得るために圧縮機１を３０％程度の大きな容量で運転するということも考えられるが、そのような方法の場合、実際には負荷が小さいにもかかわらず、必要以上に大きな容量で運転していることになり、やはり省エネ性能に欠けることになる。
【０００９】
特に最近のスクリュー型圧縮機などでは、冷媒の圧力差を利用して高精度に容量を制御することができるスライドバルブの採用により、例えば１０％程度の小容量から定格容量１００％までの間で無段階に（連続的に）容量制御することができるものが一般的となってきており、その場合の小容量運転時には上述の問題が重要な解決課題となってくる。
【００１０】
本願発明は、このような課題を解決するためになされたもので、所定値以下の小容量運転状態下において、圧縮機モータ保護用の保護サーモ手段がＯＮ作動した時又はＯＮ作動するような状態になった時には、強制的に所定値以上の大容量運転に切り換えて圧縮機モータ巻線部への吸入ガス流入量を増大させることにより、速かに圧縮機モータ巻線の温度を下げて上記保護サーモ手段をＯＦＦ作動させるか、またはＯＦＦ状態のままに維持させ、その後、本来の小容量運転制御を継続させるようにした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】
【００１１】
本願発明は、上記の目的を達成するたに、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【００１２】
（１）  第１の課題解決手段
この発明の第１の課題解決手段は、モータにより駆動され、吸入したガス冷媒を圧縮するとともに同吸入ガス冷媒によりモータ巻線が冷却されるようになった密閉型の圧縮機と、冷凍負荷量に応じて該圧縮機の容量を制御する容量制御手段と、上記モータ巻線の温度が所定値以上になった時にＯＮ作動して上記モータの駆動を停止する保護サーモ手段とを備えてなる冷凍装置において、上記圧縮機の所定値以下の小容量運転状態下において、上記保護サーモ手段がＯＮ作動した時に、上記圧縮機を強制的に所定値以上の大容量運転に切り換えて上記モータ巻線部への吸入ガス流入量を増大させる運転状態切換手段を設けたことを特徴としている。
【００１３】
このような構成によると、所定値以下の小容量運転の継続により圧縮機の駆動モータの巻線温度が所定温度以上に上昇し、モータ保護用の保護サーモ手段がＯＮになっても、それに対応して自動的に所定値以上の大容量での運転制御に切り換えられ、圧縮機への吸入ガス量が増大されるようになる。
【００１４】
その結果、モータの巻線部の温度が低下して、保護サーモ手段もＯＦＦになるので、自動的に本来の負荷量に応じた小容量運転制御に復帰させることができる。
【００１５】
したがって、本来の省エネ機能を損なうことがなく、安定した小容量運転を継続することができる。
【００１６】
（２）  第２の課題解決手段
この発明の第２の課題解決手段は、モータにより駆動され、吸入したガス冷媒を圧縮するとともに同吸入ガス冷媒によりモータ巻線が冷却されるようになった密閉型の圧縮機と、冷凍負荷量に応じて該圧縮機の容量を制御する容量制御手段と、上記モータ巻線の温度が所定値以上になった時にＯＮ作動して上記モータの駆動を停止する保護サーモ手段とを備えてなる冷凍装置において、上記圧縮機の所定値以下の小容量運転状態下において、上記保護サーモ手段がＯＮ作動する状態になった時に、上記圧縮機を強制的に所定値以上の大容量運転に切り換えて上記モータ巻線部への吸入ガス流入量を増大させる運転状態切換手段を設けたことを特徴としている。
【００１７】
このような構成によると、所定値以下の小容量運転の継続により圧縮機の駆動モータの巻線温度が所定温度近くに上昇し、モータ保護用の保護サーモ手段がＯＮになる可能性があるような時は、それに対応して自動的に所定値以上の大容量での運転制御に切り換えられ、圧縮機への吸入ガス量が増大されるようになる。
【００１８】
その結果、モータの巻線部の温度が低下して、上記圧縮機モータの保護サーモ手段もＯＦＦ状態を維持することができるか、または一旦ＯＮになった保護サーモ手段もＯＦＦ状態に復帰するので、自動的に本来の負荷量に応じた小容量運転制御状態を継続、または同小容量運転制御状態に復帰させることができる。
【００１９】
したがって、本来の省エネ機能を損なうことなく、安定した小容量運転を継続することができる。
【００２０】
（３）  第３の課題解決手段
この発明の第３の課題解決手段は、上記第２の課題解決手段の構成において、保護サーモ手段がＯＮ作動する状態は、圧縮機の所定値以下の小容量運転状態が所定時間以上継続された時であることを特徴としている。
【００２１】
このような構成によると、所定値以下の小容量運転が所定時間以上継続したことにより圧縮機の駆動モータの巻線温度が所定温度付近まで上昇し、モータ保護用の保護サーモ手段がＯＮになるか、またはＯＮになる可能性があるような時には、それに対応して自動的に所定値以上の大容量での運転制御に切り換えられ、圧縮機への吸入ガス量が増大されるようになる。
【００２２】
その結果、モータの巻線部の温度が低下して、保護サーモ手段もＯＦＦ状態を維持することができ、また一旦ＯＮになった保護サーモ手段もＯＦＦに復帰するので、自動的に本来の負荷量に応じた小容量運転制御を継続させることができる。
【００２３】
したがって、本来の省エネ機能を損なうことなく、安定した小容量運転を継続することができる。
【００２４】
（４）  第４の課題解決手段
この発明の第４の課題解決手段は、上記第２の課題解決手段の構成において、保護サーモ手段がＯＮ作動する状態は、モータ巻線の温度が保護サーモ手段がＯＮ作動する所定の温度値よりも低い所定の温度になった時であることを特徴としている。
【００２５】
このような構成によると、所定値以下の小容量運転の継続により圧縮機の駆動モータの巻線温度が所定温度近くまで上昇し、モータ保護用の保護サーモ手段がＯＮになる可能性が生じた時には、同温度状態に対応して予じめ所定値以上の大容量での運転制御状態に切り換えられ、圧縮機への吸入ガス量が増大されるようになる。
【００２６】
その結果、速やかにモータの巻線部の温度が低下して、圧縮機モータの保護サーモ手段もそのままＯＦＦ状態に維持させることができ、本来の負荷量に応じた小容量運転制御をそのまま継続させることができる。
【００２７】
したがって、本来の省エネ機能を損なうことがなく、安定した小容量運転を継続することができる。
【００２８】
（５）  第５の課題解決手段
この発明の第５の課題解決手段は、上記第１，第２，第３又は第４の課題解決手段の構成において、冷凍負荷量に応じた圧縮機の容量制御が、上記所定値以下の小容量値から定格容量値まで無段階に制御されるようになっていることを特徴としている。
【００２９】
すでに述べたように、例えば水冷チラー等の水冷冷凍装置では、冷凍負荷量に応じて圧縮機の容量を制御しており、負荷が小さい時は容量も小さくして運転されるようになっている。
【００３０】
しかし、そのような小能力、小容量でバランスしてしまうと、圧縮機側への吸入ガス量も減り、圧縮機モータ巻線の冷却性能も低下する。その結果、同モータ巻線の温度が上昇して、圧縮機モータ保護用の保護サーモ手段がＯＮ作動して冷凍機の運転が停止してしまう問題が生じる。
【００３１】
従来、このような問題が生じないように、予じめ最低容量を４０％程度の大きなものに設定し、以後例えば７０％、１００％と段階的に制御して運転するようにしたものもあるが、このような方法の場合、実際には負荷が小さいにもかかわらず、必要以上に大きな容量で運転していることになり、省エネ性能の面から問題があった。
【００３２】
一方、最近では上述したスクリュー型圧縮機やスライドバルブを用いて、例えば１０％程度の小容量から定格容量１００％までの間で無段階に（連続的に）容量制御するものが増えてきており、このような低負荷で運転する構成のものの場合に、特に上記第１，第２，第３，第４の課題解決手段の構成は有効となる。
【００３３】
（６）  第６の課題解決手段
この発明の第６の課題解決手段は、上記第１，第２，第３，第４又は第５の課題解決手段の構成において、所定値以上の大容量運転は、定格容量値での運転であることを特徴としている。
【００３４】
このように、所定値以下の小容量運転状態下において、圧縮機モータ保護用の保護サーモ手段がＯＮ作動したか、ＯＮ作動する可能性が生じた時に、強制的に所定値以上の大容量運転に切り換えて圧縮機モータ巻線部への吸入ガス流入量を増大させるに際し、運転可能な最大容量値である定格容量値に切り換えて運転するようにすると、圧縮機モータ巻線部への吸入ガス流入量をも最も大きくすることができる
したがって、より速かに圧縮機モータ巻線の温度を下げて上記保護サーモ手段をＯＦＦ作動させるか、またはＯＦＦ状態に維持させることができ、本来の小容量運転制御を継続させさせることができる。
【００３５】
（７）  第７の課題解決手段
この発明の第４の課題解決手段は、上記第１，第２，第３，第４，第５又は第６の課題解決手段の構成において、所定値以下の小容量運転は、定格容量値の１０〜２０％での運転であることを特徴としている。
【００３６】
小容量運転と言っても定格容量値（１００％）の２０％を超えると、圧縮機のモータ巻線部に流入する吸入ガス量も一応冷却に必要な流入量が確保される。
【００３７】
したがって、同定格容量値の１０〜２０％の範囲、特に省エネ性を考慮した例えば１０〜１５％程度での運転時の場合が上記各請求項の構成を用いた容量切換制御が最も有効に作用する。
【発明の効果】
【００３８】
以上のように、本願発明の構成によると、所定値以下の小容量運転の継続により圧縮機の駆動モータの巻線温度が所定温度以上に上昇し、仮にモータ保護用の保護サーモ手段がＯＮになっても、それに対応して自動的に所定値以上の大容量での運転制御に切り換えられ、圧縮機への吸入ガス量が増大されるようになる。
【００３９】
その結果、モータの巻線部の温度が低下して、保護サーモ手段もＯＦＦになって、自動的に本来の負荷量に応じた小容量運転制御に復帰させることができる。
【００４０】
したがって、小負荷量に対応した小容量運転という本来の省エネ運転機能を損なうことなく、安定した小容量運転を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本願発明の最良の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
＜装置全体の構成＞
先ず図１は、水による熱エネルギー輸送方式を採用した本願発明の最良の実施の形態に係る水冷冷凍装置の全体的な装置構成を示している。
【００４３】
図中、符号１は圧縮機、２は凝縮機、４は蒸発器、５は畜熱槽、６は水ポンプ、７は室内機、１０は上記圧縮機１の容量（能力）および運転状態を制御するマイコン式の制御盤である。
【００４４】
上記圧縮機１には、例えばスクリュー型圧縮機が採用され、スクリュー形のロータをもつロータ部１２と、該ロータ部１２のロータを回転駆動するモータ１１と、冷媒の圧力差を利用して容量を定格値の１０％〜１００％まで無段階に制御するスライドバルブ１３よりなり、これらを筒状のケーシング１ａ内に密閉状態で収納するとともに、その一端側に冷媒吸入口ａ、他端側に冷媒吐出口ｂを設けて構成されている。
【００４５】
そして、冷媒吸入口ａから吸入されたガス冷媒（冷媒蒸気）は、上記ロータ部１２のスクリュー形のロータにより、その歯形空間内に閉じ込められると同時に、同ロータの回転によって体積が減少し、圧縮される。この圧縮行程において、上記ロータ部１２の下部から噴射される油により、冷却並びにロータの潤滑とシールがなされる。上記ロータの回転によって吐出圧力に達したガス冷媒（冷媒蒸気）は、上記ケーシング１ａ他端の冷媒吐出口ｂから吐き出される。このようにして吐出が終了したロータは再び冷媒吸入口ａ側に現われ、上記吸入と圧縮が繰り返される。
【００４６】
また、上記冷媒吸入口ａから吸入されたガス冷媒は、上記モータ１１の巻線部を経由してロータ部１２に供給されるようになっており、同経由過程でモータ１１の巻線部を冷却する。
【００４７】
一方、該モータ１１のモータ巻線部には、その温度を検出する温度センサＴＳが設けられており、モータ巻線部の温度を検出して、上記マイコン制御盤１０に入力する。
【００４８】
そして、同マイコン制御盤１０は、上記モータ１１の巻線部の検出温度が所定値以上に高くなっている時には、上記モータ１１の駆動を停止して圧縮機１の運転を停止する。以下、このシステムを圧縮機モータ１１の保護サーモ手段と指称する。
【００４９】
また、マイコン制御盤１０は、マイクロコンピュータを中心として、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の必要な周辺装置を備えて構成されており、上記圧縮機１のモータ１１のＯＮ，ＯＦＦや回転数の制御、上記圧縮機１のスライドバルブ１３の開弁量の制御、それらの制御による畜熱槽５内の水温調節、上記水ポンプ６の駆動制御その他を行うようになっている。
【００５０】
凝縮器２は、冷媒配管８を介して、上記圧縮機１の冷媒吐出口ｂから供給される高圧のガス冷媒を導入して凝縮液化した後、膨張弁３を介して蒸発器４に供給する。
【００５１】
ここで発生した凝縮熱は、ファンＦ1の回転による冷却風によって外部に放熱される。
【００５２】
蒸発器４は、上述のように畜熱槽５内に設けられていて、供給された液冷媒を蒸発気化させるとともに該蒸発時の蒸発潜熱によって同畜熱槽５内の水Ｗを所望の温度（例えば６．５〜１０℃の範囲・・・図２参照）に±５℃レベルで温度コントロールしながら冷却（又は必要に応じて製氷化）する。
【００５３】
ここで蒸発気化したガス冷媒は、再び上記圧縮機１に供給されて圧縮される。
【００５４】
他方、畜熱槽５は、例えばビルの屋上又は地下などに設置されており、上記蒸発器４によって所望の温度に冷却された水Ｗを水ポンプ６により水配管９を介して室内機７の冷水／空気熱交換器７ａ内に循環させ、ファンＦ2を用いて室内の空気の冷却を図る。
【００５５】
なお、符号ＴＷは、上記畜熱槽５の出口側水配管部分に設置された水温センサであり、この水温センサＴＷの水温検出値も上述のマイコン制御盤１０に入力される。
【００５６】
同図１の水冷冷凍装置の構成中において、上記圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３、水ポンプ６が通常１つの室外機ケーシングの中に一体に組み込まれて、いわゆるウォータチリングユニットＷＵと呼ばれるヒートポンプ式の熱源機を構成している。
【００５７】
上述のように畜熱槽５を併用すると、電気料金の安い夜間に畜熱槽５内に冷水（又は冷水と氷）を蓄え、蓄えた冷水を昼間に冷房に使用することによりランニングコストの低減を図ることができる。一方、電力供給側からみれば、電力需要の少ない夜間の電力需要を確保でき、電力需要がピークとなる昼間の電力負荷を軽減でき、電力負荷の平準化を図ることができる。
【００５８】
＜運転制御モード＞
以上のように構成された水冷冷凍装置は、例えば上記マイコン制御盤１０のＲＯＭ中に、図２のような定格負荷の１０％程度の小負荷でも、例えば設定水温６．５〜１０℃の範囲において、±０．５℃レベルでの細かな冷却水温制御を行うことができる高精度・低負荷モードの運転制御プログラムが組み込まれているとともに、同モードでの運転中に、圧縮機モータ１１の巻線部の温度が上昇して圧縮機モータ保護用のサーモ手段がＯＮ作動するようになった時には、強制的に所定値以上の大容量運転（以下の説明では、定格容量１００％としている）に切り換えて同圧縮機モータ１１の巻線部への吸入ガス冷媒の流入量を増大させることにより、速かに圧縮機モータ１１の巻部線の温度を下げて上記保護サーモ手段をＯＦＦ作動させ、その後、本来の小容量運転制御に復帰させる図３、図４のような運転状態切換プログラムが組み込まれている。
【００５９】
（１）  高精度・低負荷運転制御
先にも述べたように、従来から最低運転容量を４０％程度の大きなものに設定し、ＣＯＰが低下する４０％未満での圧縮機１の運転を停止するという省エネモードが知られており、同モードのようにすると、効率性を確保することができるとともに、常に一定量の吸入ガス量を得ることができることから、圧縮機１のモータ巻線の温度が上昇して、圧縮機モータ１１保護用のサーモ手段がＯＮ作動して冷凍機の運転が停止してしまうという問題も回避される。
【００６０】
しかし、そのような省エネモードは、ＣＯＰの低い４０％未満の低負荷での運転は行わないという意味での省エネモードに過ぎず、１０％〜４０％未満の低負荷時でも運転したいと要求には応じることができず、利便性に欠けるものとなる。
【００６１】
他方、単に保護サーモ手段のＯＮ作動による運転停止を避けるために、実際の負荷量が１０％〜２０％程度であるのに、冷却に必要な吸入ガス量を得るために圧縮機１を３０％程度の大きな容量で運転するということも考えられるが、そのような方法の場合、実際には負荷が小さいにもかかわらず、必要以上に大きな容量で運転していることになり、省エネ性能に欠けることになる。
【００６２】
（２）  運転状態切換制御
そこで、本実施の形態では、冷媒の圧力差を利用して高精度に容量を制御することができるスライドバルブ１３の採用により、例えば１０％程度の小容量から定格容量１００％までの間で無段階に（連続的に）容量制御することができる上記スクリュー型圧縮機１の特徴を生かし、上記圧縮機１を定格容量の４０％未満〜１０％程度までの低負荷でも運転できるようにすることによって、ユーザーに対する利便性を実現するとともに、特に圧縮機モータ巻線部への必要なガス流入量が不足して同モータ巻線部の温度が上昇する２０％〜１０％の低負荷容量での運転状態下において、上記マイコン制御盤１０による保護サーモ手段がＯＮ作動した時には、上記圧縮機１を強制的に所定値以上の大容量運転、例えば定格容量１００％に切り換えて上記モータ巻線部への吸入ガス流入量を増大させる運転状態切換手段を設けたことを特徴としている。もちろん、同運転状態切換手段は、マイコン制御盤１０によって構成されている。
【００６３】
このような構成によると、所定値以下の小容量運転継続により圧縮機１の駆動モータ１１の巻線温度が所定温度以上に上昇し、圧縮機モータ１１保護用のサーモ手段がＯＮになっても、それに対応して自動的に所定値以上の大容量での運転制御に切り換えられ、圧縮機１への十分な吸入ガス流入量が確保されるようになる。
【００６４】
その結果、圧縮機モータ１１の巻線部の温度が低下して、保護サーモ手段もＯＦＦになるので、自動的に本来の負荷量に応じた小容量運転制御に復帰させることができる。
【００６５】
したがって、本来の低負荷運転維持による省エネ機能を損なうことなく、安定した小容量運転を継続することができる。
【００６６】
今図３、図４のフローチャートは、同運転状態切換制御の具体的な内容を示している。
【００６７】
すなわち、先ず上記図１に示す水冷冷凍装置の運転が開始されると、ステップＳ1で同運転状態における設定負荷量が検出され、続くステップＳ2で同検出された設定負荷量が所定の低負荷値Ｘ％以下（例えばＸ＝２０％）であるか否かを判定する。
【００６８】
その結果、ＹＥＳの時（検出された負荷量がＸ％以下の部分負荷の時）は、ステップＳ3に進んで、当該部分負荷Ｘ％以下の小容量で上記圧縮機１の運転状態（モータ１１の回転数およびスライドバルブ１３の開弁量）を制御する。
【００６９】
他方、上記判定の結果がＮＯの時（検出された負荷量がＸ％よりも大の時）は、ステップＳ4に進んで、当該Ｘ％よりも大きい負荷に対応した大容量で上記圧縮機１の運転状態（モータ１１の回転数およびスライドバルブ１３の開弁量）を制御する。そして、その後、ステップＳ1，Ｓ2にリターンして、同運転状態での負荷量変化、負荷量判定を繰り返しながら、負荷量の変化がない限り、同様の制御動作を継続する。
【００７０】
一方、上記ステップＳ2からステップＳ3に進んだＸ％以下の部分負荷に対応した小容量での運転時には、さらにステップＳ5に進んで、同Ｘ％以下の部分負荷での運転状態が所定時間以上継続されているか否かを判定する。
【００７１】
その結果、ＮＯの場合には、上記ステップＳ3での部分負荷・小容量運転状態を続けるが、ＹＥＳになると、図４の（Ａ）に示すように、吸入ガス流量が減少してモータ１１の巻線部ＭＣの温度が所定値以上に上昇していると判定されるので、次にステップＳ6に進んで、定格負荷１００％に対応した最大容量値での運転状態に強制的に切換えて運転する。この結果、圧縮機１の圧縮能力が最大となり、図４の（Ｂ）に示すように、上記冷媒吸入口ａからの吸入ガス量も増大してモータ１１の巻線部ＭＣが十分に冷却されるとともに上記畜熱槽５内の蒸発器４の蒸発能力も最大となり、冷却水Ｗの出口側温度も低下する。
【００７２】
そこで、次にステップＳ7で、上記冷却水の出口側配管に設置されている水温センサＴＷの検出値を基に同水温が低下したか否かを判定し、ＹＥＳになると、図４の（Ｃ）のようにモータ巻線部ＭＣの温度も十分に冷却されるので、ステップＳ8で再び保護サーモ手段をＯＦＦにする処理（通常同状態ではＯＦＦに戻るが、ＯＦＦになっていなければ速やかにＯＦＦにする）をして圧縮機１の運転を可能とし、続くステップＳ9で再び上述したステップＳ3でのＸ％以下の部分負荷に対応した小容量値での運転を再開する。
【００７３】
そして、同小容量運転の再開により蒸発能力が低下して、上記畜熱槽５の出口側水温が上昇したことがステップＳ10で確認されると、再び、上述のステップＳ1，Ｓ2にリターンして上述と同様の制御を継続する。
【００７４】
（その他の実施の形態）
以上の実施の形態の構成では、部分負荷Ｘ％以下での小容量運転が所定時間以上継続されると、モータ巻線部の温度が上昇して保護サーモ手段がＯＮ作動することを実験的に確認の上、同所定時間の経過を基準として定格容量値での運転に切り換えるようにした。
【００７５】
しかし、そのような小容量運転下でも、外気温その他の条件によっては、同所定時間が経過しても保護サーモ手段がＯＮ作動しないということも考えられる。
【００７６】
そこで、このような事情を考えて、例えば実際に保護サーモ手段がＯＮ作動したことを検出判定するようにし、同判定結果がＹＥＳの時に初めて定格容量値１００％での運転に切り換えるようにすることもできる。
【００７７】
他方、このように実際に保護サーモ手段がＯＮ作動したことを条件として運転状態を切り換えるようにすると、必ず一旦圧縮機の運転を停止することになるので、快適性を損なうし、また再起動時に大きな消費電力を必要とすることになる。
【００７８】
そこで、例えば上述した所定時間を保護サーモ手段がＯＮ作動する時間よりも少し短かい時間に設定し、実際に保護サーモ手段がＯＮ作動する前に定格容量運転に切り換えるようにするか、または上述したモータ巻線部の温度を検出する温度センサＴＳの検出値をマイコンでウオッチングして置き、保護サーモ手段がＯＮ作動しそうな温度になると、予じめ定格容量運転に切り換えるなどの構成も必要に応じて採用される。
【００７９】
また、上述の実施の形態では、保護サーモ手段がＯＮ作動又はＯＮ作動する領域になると、定格容量値１００％での運転に切り換えるようにしたが、該容量値は定格容量１００％でなければならないものではなく、例えば定格容量値の７０〜８０％でも良いことは言うまでもない。
【００８０】
さらに、以上の説明では、水冷冷凍装置の場合を一例として説明したが、本願発明は、要するにモータ巻線部の冷却性能が吸入ガス流入量に依存する密閉型の圧縮機を使用する各種の冷凍装置に適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本願発明の最良の実施の形態に係る水冷冷凍装置の全体的な構成を示す冷凍回路図である。
【図２】同装置の高精度・低負荷制御モードにおける冷却水温のコントロール状態を示す動作特性図である。
【図３】同装置の運転状態切換制御の内容を示すフローチャートである。
【図４】同図３の制御内容に対応した圧縮機の吸入ガス変化状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１は圧縮機、１ａはケーシング、２は凝縮器、３は膨張弁、４は蒸発器、５は畜熱槽、７は室内機、７ａは冷水／空気熱交換器、１０はマイコン制御盤、１１はモータ部、１２はロータ部、１３はスライドバルブである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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