| 【発明の名称】 |
冷凍装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】吉良 誠也
【氏名】辨野 岳志
【氏名】井上 世紀
【氏名】望月 克己
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| 【要約】 |
【課題】冷凍装置の運転情報を補助冷却手段に与え得るようにして、補助冷却手段の適切な運転を確保する。
【解決手段】圧縮機１、空冷の熱源側熱交換器３、減圧機構６および利用側熱交換器７を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路Ａを備え、前記熱源側熱交換器３に対して水噴霧可能な補助冷却手段２９を付設した冷凍装置において、冷房運転時であって前記圧縮機１の容量が所定値より大きい時にのみ前記補助冷却手段２９の作動を許容する作動許容手段を付設して、冷房運転時であって圧縮機１の容量が所定値より小さい時（即ち、冷媒回路Ａにおける高低圧差が小さい時）には、補助冷却手段２９の作動を禁止するようにしている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 圧縮機（１）、空冷の熱源側熱交換器（３）、減圧機構（６）および利用側熱交換器（７）を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路（Ａ）を備え、前記熱源側熱交換器（３）に対して水噴霧可能な補助冷却手段（２９）を付設した冷凍装置であって、冷房運転時であって前記圧縮機（１）の容量が所定値より大きい時にのみ前記補助冷却手段（２９）の作動を許容する作動許容手段を付設したことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】 周波数制御されるインバータ圧縮機（１Ａ）、空冷の熱源側熱交換器（３）、減圧機構（６）および利用側熱交換器（７）を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路（Ａ）を備え、前記熱源側熱交換器（３）に対して水噴霧可能な補助冷却手段（２９）を付設した冷凍装置であって、冷房運転時であって前記インバータ圧縮機（１Ａ）の周波数が所定値より大きい時にのみ前記補助冷却手段（２９）の作動を許容する作動許容手段を付設したことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】 圧縮機（１）、空冷の熱源側熱交換器（３）、減圧機構（６）および利用側熱交換器（７）を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路（Ａ）を備え、前記熱源側熱交換器（３）に対して水噴霧可能な補助冷却手段（２９）を付設した冷凍装置であって、冷房運転時であって前記冷媒回路（Ａ）における高低圧差が所定値より大きい時にのみ前記補助冷却手段（２９）の作動を許容する作動許容手段を付設したことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】 前記作動許容手段を、前記補助冷却手段（２９）への給電を制御するリレー（３５）により構成したことを特徴とする前記請求項１，２および３のいずれか一項記載の冷凍装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、空冷の熱源側熱交換器に対して水噴霧可能な補助冷却手段が付設された冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、空冷の熱源側熱交換器に対して水噴霧を行うことによって電力消費を節約するように構成された補助冷却手段は冷凍装置のオプション部品として知られている。この補助冷却手段は、独自の制御機能を持っており、冷凍装置からは電源のみが供給されることとなっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の補助冷却手段の場合、冷凍装置の運転状態に関係なく、外気温度条件に対応して運転されることとなっているため、例えば、冷凍装置における高低圧差が小さい場合や暖房運転時にも外気温度条件によっては補助冷却手段が運転開始してしまうおそれがある。例えば、冷凍装置における高低圧差が小さい場合に補助冷却手段の運転が開始されると、ますます高低圧差が小さくなってしまい圧縮機の信頼性を損なうこととなる。また、暖房運転時に補助冷却手段が運転開始されると、逆効果となるため補助冷却手段への水供給を停止する（例えば、水道元栓を閉める）という作業が必要となる。
【０００４】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、冷凍装置の運転情報を補助冷却手段に与え得るようにして、補助冷却手段の適切な運転を確保することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上記課題を解決するための手段として、圧縮機１、空冷の熱源側熱交換器３、減圧機構６および利用側熱交換器７を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路Ａを備え、前記熱源側熱交換器３に対して水噴霧可能な補助冷却手段２９を付設した冷凍装置において、冷房運転時であって前記圧縮機１の容量が所定値より大きい時にのみ前記補助冷却手段２９の作動を許容する作動許容手段を付設している。
【０００６】上記のように構成したことにより、冷房運転時であって圧縮機１の容量が所定値より小さい時（即ち、冷媒回路Ａにおける高低圧差が小さい時）には、補助冷却手段２９の作動が禁止されることとなり、冷媒回路Ａにおける高低圧差を確保することができるとともに、暖房運転時の誤作動を防止することができる。従って、圧縮機１の信頼性が向上するとともに、暖房シーズンに水元栓を閉めるという作業を省略することができる。
【０００７】請求項２の発明では、上記課題を解決するための手段として、周波数制御されるインバータ圧縮機１、空冷の熱源側熱交換器３、減圧機構６および利用側熱交換器７を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路Ａを備え、前記熱源側熱交換器３に対して水噴霧可能な補助冷却手段２９を付設した冷凍装置において、冷房運転時であって前記インバータ圧縮機１の周波数が所定値より大きい時にのみ前記補助冷却手段２９の作動を許容する作動許容手段を付設している。
【０００８】上記のように構成したことにより、冷房運転時であってインバータ圧縮機１の周波数が所定値より小さい時（即ち、冷媒回路Ａにおける高低圧差が小さい時）には、補助冷却手段２９の作動が禁止されることとなり、冷媒回路Ａにおける高低圧差を確保することができるとともに、暖房運転時の誤作動を防止することができる。従って、圧縮機１の信頼性が向上するとともに、暖房シーズンに水元栓を閉めるという作業を省略することができる。
【０００９】請求項３の発明では、上記課題を解決するための手段として、圧縮機１、空冷の熱源側熱交換器３、減圧機構６および利用側熱交換器７を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路Ａを備え、前記熱源側熱交換器３に対して水噴霧可能な補助冷却手段２９を付設した冷凍装置において、冷房運転時であって前記冷媒回路Ａにおける高低圧差が所定値より大きい時にのみ前記補助冷却手段２９の作動を許容する作動許容手段を付設している。
【００１０】上記のように構成したことにより、冷房運転時であって冷媒回路Ａにおける高低圧差が小さい時には、補助冷却手段２９の作動が禁止されることとなり、冷媒回路Ａにおける高低圧差を確保することができるとともに、暖房運転時の誤作動を防止することができる。従って、圧縮機１の信頼性が向上するとともに、暖房シーズンに水元栓を閉めるという作業を省略することができる。
【００１１】請求項４の発明におけるように、請求項１，２および３のいずれか一項記載の冷凍装置において、前記作動許容手段を、前記補助冷却手段２９への給電を制御するリレー３５により構成した場合、補助冷却手段２９への給電をリレー３５のＯＮ／ＯＦＦにより制御できることとなり、構成の簡略化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本願発明の好適な実施の形態について詳述する。
【００１３】この冷凍装置は、図１に示すように、互いに並列に接続されたインバータ圧縮機１Ａおよび非インバータ圧縮機１Ｂからなる圧縮機１、四路切換弁２、冷房運転時に凝縮器として作用し、暖房運転時に蒸発器として作用する空冷の熱源側熱交換器３、冷房運転時と暖房運転時とで流路を切り換える流路切換機構４、液冷媒を溜め込むレシーバ５、減圧機構６、冷房運転時に蒸発器として作用し、暖房運転時に凝縮器として作用する利用側熱交換器７を冷媒配管を介して順次接続した冷媒回路Ａを備えており、前記四路切換弁２の切換作動により冷媒を可逆流通させて冷房運転あるいは暖房運転が可能とされている。
【００１４】前記インバータ圧縮機１Ａ、非インバータ圧縮機１Ｂ、四路切換弁２、熱源側熱交換器３、流路切換機構４、レシーバ５および減圧機構６は、室外ユニットＸを構成し、前記利用側熱交換器７は室内ユニットＹを構成することとなっている。
【００１５】前記インバータ圧縮機１Ａは、例えば低圧ドームを有する密閉型圧縮機とされており、周波数制御機構８による周波数制御により容量制御運転されることとなっている。前記非インバータ圧縮機１Ｂは、低圧ドームを有する密閉型圧縮機とされており、定速運転されることとなっている。そして、前記非インバータ圧縮機１Ｂは、前記インバータ圧縮機１Ａの起動した後、負荷が増大してインバータ圧縮機１Ａの周波数が上限に達した後周波数が下げられ、最低周波数になった時点で起動されることとなっている。なお、前記インバータ圧縮機１Ａと非インバータ圧縮機１Ｂとのドーム底部は、均油管９を介して連通されており、ドーム底部に溜められる冷凍機油が均油管９を介して移動可能となっている。符号１０はインバータ圧縮機１Ａの運転時に非インバータ圧縮機１Ｂへ吐出冷媒が逆流するのを防止する逆止弁、１１は高圧圧力スイッチ、１２は低圧圧力スイッチである。
【００１６】前記流路切換機構４は、４個の逆止弁１３，１４，１５，１６からなっており、冷房運転時には熱源側熱交換器３からの液冷媒が逆止弁１３、レシーバ５、減圧機構６および逆止弁１４を介して利用側熱交換器７へ流通し、暖房運転時には利用側熱交換器７からの液冷媒が逆止弁１５、レシーバ５、減圧機構６および逆止弁１６を介して熱源側熱交換器３へ流通することとなっている。
【００１７】前記インバータ圧縮機１Ａおよび非インバータ圧縮機１Ｂの吐出側と吸入側とは吐出バイパス通路１７を介して接続されており、該吐出バイパス通路１７には、非インバータ圧縮機１Ｂの起動時に所定時間（例えば、１０秒）だけ開作動されるバイパス電磁弁１８が介設されている。
【００１８】前記レシーバ５の気相部とインバータ圧縮機１Ａおよび非インバータ圧縮機１Ｂの吐出側とは、液封防止通路１９を介して接続されており、該液封防止通路１９には、レシーバ５からインバータ圧縮機１Ａおよび非インバータ圧縮機１Ｂの吐出側へのみ冷媒の流通を許容する逆止弁２０が介設されている。該液封防止通路１９は、圧縮機停止時に、逆止弁１３，１５と減圧機構６との間に封じ込まれた液冷媒が高圧になるのを防ぐために必要である。
【００１９】前記液封防止通路１９と前記減圧機構６の下流側（具体的には、減圧機構６と流路切換機構４との間）は、ガス抜きバイパス通路２１を介して接続されており、該ガス抜きバイパス通路２１には、非インバータ圧縮機１Ｂの起動前に所定時間（例えば、５秒）だけ開作動されるガス抜き電磁弁２２が介設されている。
【００２０】図面中、符号２３は熱源側熱交換器３に熱源となる空気を送風する室外ファン、２４は室内ファン、２５，２６は分流器、２７は高圧圧力を検出する高圧圧力検出手段、２８は低圧圧力を検出する低圧圧力検出手段である。
【００２１】そして、前記室外ユニットＸには、前記熱源側熱交換器３に対して所定の外気温度条件のもとに水噴霧を行う補助冷却手段２９が付設されている。該補助冷却手段２９は、オプション部品とされており、水道に接続された水配管３０と、該水配管３０の先端に設けられた水噴霧用のシャワーノズル３１と、前記水配管３０に介設された電磁弁３２とを備えている。符号３３は外気温度を検出する外気温度センサーである。
【００２２】前記周波数制御機構８、高圧圧力検出手段２７および低圧圧力検出手段２８からの情報は、図２に示すように、コントローラ３４に入力され、該コントローラ３４からの制御信号によりリレー３５が制御されることとなっている。
【００２３】前記リレー３５の常開接点３５ａは、図３に示すように、前記補助冷却手段２９へ電源を供給するための出力端子３６と直列に接続されており、前記常開接点３５ａの閉成時にのみ補助冷却手段２９への給電が可能となっている。
【００２４】また、前記外気温度センサー３３からの温度情報は、図４に示すように、コントローラ３７に入力され、該コントローラ３７からの制御信号により電磁弁３２が開閉制御されることとなっている。
【００２５】ついで、図５ないし図７に示すフローチャートを参照して、本実施の形態にかかる冷凍装置における補助冷却手段２９の運転制御について詳述する。
【００２６】（Ｉ） リレー制御Ｉ（図５のフローチャート参照）
ステップＳ１において冷房運転中であることが確認されると、ステップＳ２においてインバータ圧縮機１Ａの周波数ステップＮが４以上か否かの判定がなされる。ここで、インバータ圧縮機１Ａの運転周波数はＮ＝１〜９の９ステップに分けられ、Ｎ＝１に相当する周波数を下限周波数とし、Ｎ＝９に相当する周波数を上限周波数とするようにしている。
【００２７】ステップＳ２においてＮ≧４（即ち、高低圧差が十分ある）と判定された場合には、ステップＳ３においてリレー３５がＯＮ作動され、その後ステップＳ１へリターンする。従って、リレー３５の常開接点３５ａが閉成され、補助冷却手段２９への給電が開始されることとなる。
【００２８】（ＩＩ） リレー制御ＩＩ（図６のフローチャート参照）
ステップＳ１において冷房運転中であることが確認されると、ステップＳ２において高圧圧力検出手段２７および低圧圧力検出手段２８により検出された高圧圧力Ｐｈおよび低圧圧力Ｐｌが入力され、ステップＳ３において高低圧差ΔＰ＝Ｐｈ−Ｐｌの演算がなされる。ついで、ステップＳ４において高低圧差ΔＰと設定値ΔＰｓとの比較がなされ、ここで、ΔＰ≧ΔＰｓ（即ち、高低圧差が十分ある）と判定された場合には、ステップＳ５においてリレー３５がＯＮ作動され、その後ステップＳ１へリターンする。従って、リレー３５の常開接点３５ａが閉成され、補助冷却手段２９への給電が開始されることとなる。なお、冷媒回路Ａにおける高低圧差ΔＰは、吐出冷媒温度と吸入冷媒温度と、凝縮圧力と蒸発圧力と等から演算することも可能である。
【００２９】（ＩＩＩ） 補助冷却手段２９の運転制御（図７のフローチャート参照）
ステップＳ１において外気温度センサー３３により検出された外気温度Ｔが入力され、ステップＳ２において外気温度Ｔと第１の設定温度Ｔｓ1（例えば、２７℃）との比較がなされる。この第１の設定温度Ｔｓ1は、設定スイッチ（図示省略）により、例えば３２℃、３７℃に変更かることができるようになっている。
【００３０】ステップＳ２においてＴ≧Ｔｓ1と判定されると、ステップＳ３において外気温度Ｔと第２の設定温度Ｔｓ2（例えば、４９℃）との比較がなされ、ここで、Ｔ＜Ｔｓ2と判定された場合には、ステップＳ４に進み、電磁弁３２が開作動され、ステップＳ５においてｔａタイマーがカウントスタートされる。このｔａタイマーは、コントローラ３７に内蔵されており、ｔａ（例えば、３０秒）の時限を有している。
【００３１】ステップＳ６において時間ｔａが経過した（即ち、ｔａタイマーがカウントアップした）と判定されると、ステップＳ７において電磁弁３２が閉作動され、ステップＳ８においてｔｂタイマーがカウントスタートされる。このｔｂタイマーは、コントローラ３７に内蔵されており、ｔｂ（例えば、３０秒）の時限を有している。
【００３２】そして、ステップＳ９において時間ｔｂが経過した（即ち、ｔｂタイマーがカウントアップした）と判定されると、ステップＳ１０において外気温度Ｔと第１の設定温度Ｔｓ1から所定温度ΔＴ（例えば、２℃）を差し引いた温度＝Ｔｓ1−ΔＴとの比較がなされ、ここで、Ｔ＞Ｔｓ1−ΔＴと判定されている間はステップＳ４に戻って前述と同様な制御が繰り返されるが、Ｔ≦Ｔｓ1−ΔＴと判定された場合には、電磁弁３２を閉弁したままステップＳ１へリターンする。
【００３３】即ち、外気温度Ｔが第１の設定温度Ｔｓ1と第２の設定温度Ｔｓ2との間にあるときには、電磁弁３２が間欠的に開閉されることとなり、シャワーノズル３１からの水噴霧が間欠的に行われるのである。この間欠水噴霧により熱源側熱交換器３の冷却が促進されることとなり、冷媒回路Ａにおける高圧上昇が抑制され、結果として電力消費が節約されることとなる。
【００３４】一方、ステップＳ３においてＴ≧Ｔｓ2と判定された場合には、ステップＳ１１において電磁弁３２が開作動され、ステップＳ１２において外気温度Ｔと第１の設定温度Ｔｓ1から所定温度ΔＴ（例えば、２℃）を差し引いた温度＝Ｔｓ1−ΔＴとの比較がなされ、ここで、Ｔ＞Ｔｓ1−ΔＴと判定されている間は電磁弁３２は開弁状態を保持されるが、Ｔ≦Ｔｓ1−ΔＴと判定された場合には、ステップＳ１３において電磁弁３２を閉弁してステップＳ１へリターンする。
【００３５】即ち、外気温度Ｔが第２の設定温度Ｔｓ2以上となったときには、電磁弁３２が開弁状態を保持れることとなり、シャワーノズル３１からの水噴霧が連続的に行われるのである。この連続水噴霧により熱源側熱交換器３の冷却がより一層促進されることとなり、冷媒回路Ａにおける高圧上昇が抑制され、結果として電力消費が節約されることとなる。
【００３６】上記したように、本実施の形態においては、インバータ圧縮機１Ａの周波数が設定値より小さい場合、あるいは冷媒回路Ａにおける高低圧差が設定値より小さい場合には、補助冷却手段２９の作動が禁止されることとなり、冷媒回路Ａにおける高低圧差を確保することができるとともに、暖房運転時の誤作動を防止することができる。従って、圧縮機１の信頼性が向上するとともに、暖房シーズンに水元栓を閉めるという作業を省略することができる。
【００３７】なお、上記実施の形態においては、インバータ圧縮機と非インバータ圧縮機の２台の圧縮機を組み合わせた冷凍装置について説明したが、１台の圧縮機あるいは複数の非インバータ圧縮機を備えた冷凍装置にも本願発明は適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、圧縮機１、空冷の熱源側熱交換器３、減圧機構６および利用側熱交換器７を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路Ａを備え、前記熱源側熱交換器３に対して水噴霧可能な補助冷却手段２９を付設した冷凍装置において、冷房運転時であって前記圧縮機１の容量が所定値より大きい時にのみ前記補助冷却手段２９の作動を許容する作動許容手段を付設して、冷房運転時であって圧縮機１の容量が所定値より小さい時（即ち、冷媒回路Ａにおける高低圧差が小さい時）には、補助冷却手段２９の作動を禁止するようにしたので、冷媒回路Ａにおける高低圧差を確保することができるとともに、暖房運転時の誤作動を防止することができることとなり、圧縮機１の信頼性が向上するとともに、暖房シーズンに水元栓を閉めるという作業を省略することができるという効果がある。
【００３９】請求項２の発明によれば、周波数制御されるインバータ圧縮機１、空冷の熱源側熱交換器３、減圧機構６および利用側熱交換器７を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路Ａを備え、前記熱源側熱交換器３に対して水噴霧可能な補助冷却手段２９を付設した冷凍装置において、冷房運転時であって前記インバータ圧縮機１の周波数が所定値より大きい時にのみ前記補助冷却手段２９の作動を許容する作動許容手段を付設して、冷房運転時であってインバータ圧縮機１の周波数が所定値より小さい時（即ち、冷媒回路Ａにおける高低圧差が小さい時）には、補助冷却手段２９の作動を禁止するようにしたので、冷媒回路Ａにおける高低圧差を確保することができるとともに、暖房運転時の誤作動を防止することができることとなり、圧縮機１の信頼性が向上するとともに、暖房シーズンに水元栓を閉めるという作業を省略することができるという効果がある。
【００４０】請求項３の発明によれば、圧縮機１、空冷の熱源側熱交換器３、減圧機構６および利用側熱交換器７を冷媒配管を介して順次接続してなる冷媒回路Ａを備え、前記熱源側熱交換器３に対して水噴霧可能な補助冷却手段２９を付設した冷凍装置において、冷房運転時であって前記冷媒回路Ａにおける高低圧差が所定値より大きい時にのみ前記補助冷却手段２９の作動を許容する作動許容手段を付設して、冷房運転時であって冷媒回路Ａにおける高低圧差が小さい時には、補助冷却手段２９の作動を禁止するようにしたので、冷媒回路Ａにおける高低圧差を確保することができるとともに、暖房運転時の誤作動を防止することができることとなり、圧縮機１の信頼性が向上するとともに、暖房シーズンに水元栓を閉めるという作業を省略することができるという効果がある。
【００４１】請求項４の発明におけるように、請求項１，２および３のいずれか一項記載の冷凍装置において、前記作動許容手段を、前記補助冷却手段２９への給電を制御するリレー３５により構成した場合、補助冷却手段２９への給電をリレー３５のＯＮ／ＯＦＦにより制御できることとなり、構成の簡略化を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８５３
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月２５日（１９９９．３．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５７３１
【弁理士】
【氏名又は名称】大浜 博
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２７４８４３（Ｐ２０００−２７４８４３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月６日（２０００．１０．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８１０１４ |
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