JP2001272121A - Method of controlling two-stage compression refrigerating unit - Google Patents
Method of controlling two-stage compression refrigerating unitInfo
- Publication number
- JP2001272121A JP2001272121A JP2000085534A JP2000085534A JP2001272121A JP 2001272121 A JP2001272121 A JP 2001272121A JP 2000085534 A JP2000085534 A JP 2000085534A JP 2000085534 A JP2000085534 A JP 2000085534A JP 2001272121 A JP2001272121 A JP 2001272121A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- electronic expansion
- expansion valve
- stage compression
- evaporator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/13—Economisers
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は2段圧縮冷凍装置の制
御方法に関し、特にたとえば2段圧縮冷凍サイクルの減
圧装置として電子膨張弁とキャピラリーチューブを使用
した2段圧縮冷凍装置の制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a two-stage compression refrigeration system, and more particularly to a method for controlling a two-stage compression refrigeration system using, for example, an electronic expansion valve and a capillary tube as a decompression device of a two-stage compression refrigeration cycle.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、2シリンダ型の2段圧縮式ロー
タリーコンプレッサを用いた2段圧縮冷凍サイクルは、
減圧作用を行う膨張弁前の温度を下げ、過冷却を大きく
とれる特徴があるので蒸発器において十分な冷却作用を
発揮することができる。2. Description of the Related Art In general, a two-stage compression refrigeration cycle using a two-cylinder two-stage compression type rotary compressor comprises
Since the temperature in front of the expansion valve that performs the depressurizing action can be lowered and supercooling can be increased, a sufficient cooling action can be exhibited in the evaporator.
【0003】しかし、運転開始時には気体の状態、もし
くは気体と液体の2相状態の冷媒を膨張させるために、
例えばキャピラリーチューブを用いると、チューブ内径
が大きくなる。また、定常運転時には膨張弁前は液冷媒
であるため、理論上は数十メートルの長さを必要とする
ことになる。逆に、キャピラリーチューブの内径を小さ
くすると加工が困難になる。However, at the start of operation, in order to expand the refrigerant in a gas state or a two-phase state of a gas and a liquid,
For example, when a capillary tube is used, the inner diameter of the tube increases. In addition, since the refrigerant is liquid refrigerant before the expansion valve at the time of steady operation, a length of several tens of meters is theoretically required. Conversely, if the inner diameter of the capillary tube is reduced, processing becomes difficult.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】また、キャピラリーチ
ューブの代わりに電子膨張弁を使用した場合でも、オリ
フィス径を小さくしないと低圧圧力を調節できず、小さ
いオリフィス径は加工が困難になる。さらに、コンプレ
ッサ停止後に電子膨張弁を閉じると、冷媒が高圧側から
低圧側の蒸発器内に流れ込み、蒸発器内が高圧となり、
例えば冷蔵庫の場合には庫内温度が上昇して再起動時に
安定状態になるまでに相当の時間を要し、運転効率が悪
くなるという問題がある。Even when an electronic expansion valve is used instead of the capillary tube, the low pressure cannot be adjusted unless the diameter of the orifice is reduced, and it becomes difficult to machine a small diameter orifice. Furthermore, when the electronic expansion valve is closed after the compressor is stopped, the refrigerant flows from the high pressure side into the low pressure side evaporator, and the inside of the evaporator becomes high pressure,
For example, in the case of a refrigerator, there is a problem that it takes a considerable amount of time for the internal temperature to rise to a stable state at the time of restart, and the operating efficiency is deteriorated.
【0005】それゆえに、この発明の主たる目的は、2
段圧縮冷凍サイクルにおける減圧装置として電子膨張弁
とキャピラリーチューブを併用し、電子膨張弁の弁開度
を適宜制御することによりキャピラリーチューブの実質
的な長さを調整して運転効率のよい2段圧縮冷凍装置の
制御方法を提供することである。Therefore, the main object of the present invention is to
An electronic expansion valve and a capillary tube are used in combination as a decompression device in a two-stage compression refrigeration cycle, and the valve length of the electronic expansion valve is appropriately controlled to adjust the substantial length of the capillary tube to achieve a two-stage compression with good operating efficiency. An object of the present invention is to provide a method for controlling a refrigeration apparatus.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明は、低段側圧縮
部と高段側圧縮部を有する2段圧縮式コンプレッサ、凝
縮器、第1と第2の電子膨張弁、中間冷却器、キャピラ
リーチューブおよび蒸発器とを冷媒配管により接続して
中間冷却サイクルと主冷却サイクルを含む冷凍サイクル
を構成する2段圧縮冷凍装置において、(a)蒸発器の
入口側温度を検出する温度センサによる検出温度と設定
された各基準温度とを判定し、(b)その結果に応じて
インバータ手段によりコンプレッサの運転周波数を設定
してこのコンプレッサの運転を開始し、(c)運転開始
後に第1および第2の電子膨張弁の開度を所定開度に設
定し、さらに(d)コンプレッサの運転を一定時間継続
した後、第2の電子膨張弁の開度を半開にするようにし
た、2段圧縮冷凍装置の制御方法である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a two-stage compression type compressor having a low-stage compression section and a high-stage compression section, a condenser, first and second electronic expansion valves, an intercooler, and a capillary. In a two-stage compression refrigeration system in which a tube and an evaporator are connected by a refrigerant pipe to form a refrigeration cycle including an intermediate cooling cycle and a main cooling cycle, (a) a temperature detected by a temperature sensor for detecting an inlet side temperature of the evaporator And (b) set the operating frequency of the compressor by the inverter means according to the result, and start the operation of the compressor. (C) First and second after the start of the operation. The two-stage compression refrigeration wherein the opening of the electronic expansion valve is set to a predetermined opening, and (d) the operation of the compressor is continued for a certain period of time, and then the opening of the second electronic expansion valve is half-opened. It is a method of controlling the location.
【0007】[0007]
【作用】2段圧縮冷凍装置において、蒸発器の入口側温
度に応じて運転周波数を設定してコンプレッサの運転を
開始し、その後第1および第2の電子膨張弁の開度を夫
々20%と全開(100%)にして一定時間コンプレッ
サの運転を継続した後、第2の電子膨張弁の開度を半開
(50%)にするので、コンプレッサの始動時には蒸発
器における冷媒の蒸発温度は高くなる(=蒸発圧力は高
くなる)が、大量の冷媒を蒸発器に流せるため冷凍能力
は大きくできる。また、コンプレッサ始動直後におい
て、第2の電子膨張弁近傍の冷媒状態は、過冷却がとれ
ておらずガス状態であるが、この膨張弁開度を全開にし
ているので蒸発器に対する冷媒流量も不足することはな
い。In the two-stage compression refrigeration system, the operation frequency is set according to the inlet-side temperature of the evaporator, and the operation of the compressor is started. Thereafter, the opening degrees of the first and second electronic expansion valves are set to 20%, respectively. After the compressor is fully operated (100%) and the operation of the compressor is continued for a certain period of time, the opening of the second electronic expansion valve is half-opened (50%). Therefore, when the compressor is started, the evaporation temperature of the refrigerant in the evaporator increases. (= Evaporation pressure increases), but a large amount of refrigerant can flow through the evaporator, so that the refrigerating capacity can be increased. Immediately after the start of the compressor, the refrigerant in the vicinity of the second electronic expansion valve is in a gas state without supercooling. However, since the expansion valve is fully opened, the flow rate of the refrigerant to the evaporator is insufficient. I will not do it.
【0008】[0008]
【発明の効果】この発明によれば、運転開始時には蒸発
器に対する冷媒流量を十分確保されるので、大きな冷凍
能力を得ることができ、効率のよい2段圧縮冷凍サイク
ルが可能となる。According to the present invention, a sufficient flow rate of refrigerant to the evaporator is ensured at the start of operation, so that a large refrigeration capacity can be obtained, and an efficient two-stage compression refrigeration cycle can be realized.
【0009】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明により一層明らかとなろう。The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.
【0010】[0010]
【実施例】図1に示すこの発明による制御方法を実施し
た2段圧縮冷凍装置10は、低段側圧縮部12a、高段
側圧縮部12bおよび両圧縮部12aと12bを互いに
180度位相をずらして回転駆動せしめる電動機部12
cとを有する2シリンダ型の2段圧縮式ロータリーコン
プレッサ12、凝縮器14、後述の第3の中間冷却器1
6、第1の電子膨張弁18、後述の第1の中間冷却器2
0および合流器としてのアキュムレ−タ22を冷媒配管
24および26、分岐配管28、冷媒配管30および3
2により環状に接続して構成される中間冷却サイクル
と、ロータリーコンプレッサ12、凝縮器14、第3の
中間冷却器16、第2の中間冷却器34、第2の電子膨
張弁36、第1の中間冷却器20、キャピラリーチュー
ブ38および蒸発器40を冷媒配管24および26、分
岐配管42、冷媒配管44および46により環状に接続
して構成される主冷却サイクルとを含む。また、ロータ
リーコンプレッサ12の低段側圧縮部12aの吐出側と
アキュムレータ22とは冷媒配管48で接続されてい
る。FIG. 1 shows a two-stage compression refrigeration system 10 in which a control method according to the present invention is implemented. The electric motor unit 12 that is rotated and driven to be shifted
c, a two-cylinder two-stage compression type rotary compressor 12, a condenser 14, and a third intercooler 1 described later.
6. First electronic expansion valve 18, first intercooler 2 described later
0 and the accumulator 22 as a merger are connected to refrigerant pipes 24 and 26, branch pipes 28, refrigerant pipes 30 and 3.
An intermediate cooling cycle configured by connecting the rotary compressor 12, the condenser 14, the third intermediate cooler 16, the second intermediate cooler 34, the second electronic expansion valve 36, and the first A main cooling cycle configured by connecting the intercooler 20, the capillary tube 38, and the evaporator 40 in an annular manner by the refrigerant pipes 24 and 26, the branch pipe 42, and the refrigerant pipes 44 and 46 is included. The discharge side of the low-stage compression section 12 a of the rotary compressor 12 and the accumulator 22 are connected by a refrigerant pipe 48.
【0011】そして、2段圧縮冷凍装置10を構成する
冷媒回路内には、例えばR−134aなどのHFC冷媒
やHC冷媒が所定量封入され、ロータリーコンプレッサ
12の潤滑油はエステル油、エーテル油、アルキルベン
ゼン油、鉱物油などが利用されるが、この実施例におい
ては、冷媒としてR−134aが用いられ、また、潤滑
油としてエステル油が使用されている。A predetermined amount of HFC refrigerant or HC refrigerant such as R-134a is sealed in a refrigerant circuit constituting the two-stage compression refrigeration apparatus 10, and lubricating oil of the rotary compressor 12 is ester oil, ether oil, Alkyl benzene oil, mineral oil and the like are used. In this embodiment, R-134a is used as a refrigerant, and ester oil is used as a lubricating oil.
【0012】次に上述の2段圧縮冷凍装置10における
冷却動作の概要を説明する。Next, an outline of the cooling operation in the two-stage compression refrigeration system 10 will be described.
【0013】図1において、電動機部12cによりロー
タリーコンプレッサ12が駆動されると、実線矢印で示
されるように、低段側圧縮部12aに吸込まれて1段目
の圧縮をされたガス冷媒は冷媒配管48を通りアキュム
レータ22に流入し、ここで第3の中間冷却器16を経
由した低温ガス冷媒と合流して高段側圧縮部12bに吸
込まれる。In FIG. 1, when the rotary compressor 12 is driven by the electric motor section 12c, as shown by the solid arrow, the gas refrigerant sucked into the low-stage compression section 12a and compressed in the first stage is refrigerant. The refrigerant flows into the accumulator 22 through the pipe 48, where it joins with the low-temperature gas refrigerant that has passed through the third intercooler 16 and is sucked into the high-stage compression section 12 b.
【0014】そして、高段側圧縮部12bで2段目の圧
縮をされて吐出される高温高圧ガス冷媒は、冷媒配管2
4を経由して凝縮器14に流入し、そこで放熱して凝縮
されて液状冷媒となり第3の中間冷却器16と熱交換し
た後、冷媒配管26を通り分岐配管28および42によ
り二方に分岐される。The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged at the second stage compression in the high-stage compression section 12b is supplied to the refrigerant pipe 2
4, flows into the condenser 14, where it is radiated and condensed to become a liquid refrigerant, exchanges heat with the third intercooler 16, passes through the refrigerant pipe 26, and branches off in two directions by branch pipes 28 and 42. Is done.
【0015】一方の分岐配管28を流れる液状冷媒はそ
の後第1の電子膨張弁18で減圧され、第1の中間冷却
器20および第3の中間冷却器16を経由する過程で周
囲から熱を奪うことにより気化して低圧ガス冷媒とな
り、冷媒配管30からアキュムレータ22に流入し、そ
こでロータリーコンプレッサ12の低段側圧縮部12a
から冷媒配管48を通り吐出される低圧ガス冷媒と合流
して冷媒配管32よりロータリーコンプレッサ12の高
段側圧縮部12bに吸入される。The liquid refrigerant flowing through one branch pipe 28 is then decompressed by the first electronic expansion valve 18 and removes heat from the surroundings while passing through the first intercooler 20 and the third intercooler 16. As a result, the refrigerant is vaporized into a low-pressure gas refrigerant, flows into the accumulator 22 from the refrigerant pipe 30, where the low-stage compression section 12 a of the rotary compressor 12 is formed.
Of the rotary compressor 12 from the refrigerant pipe 32 and into the high-stage compression section 12b of the rotary compressor 12.
【0016】また、他方の分岐配管42を流れる液状冷
媒は、第2の中間冷却器34で熱交換した後、第2の電
子膨張弁36で減圧され、第1の中間冷却器20におい
て第1の電子膨張弁18で減圧された冷媒とさらに熱交
換を行い過冷却された後、キャピラリーチューブ38で
減圧されて蒸発器40に流入し、そこで蒸発する。この
時周囲から熱を奪うことによって蒸発器40は冷却作用
を発揮する。The liquid refrigerant flowing through the other branch pipe 42 exchanges heat with the second intercooler 34, and then is decompressed by the second electronic expansion valve 36. After being supercooled by further exchanging heat with the refrigerant decompressed by the electronic expansion valve 18, the pressure is reduced by the capillary tube 38, flows into the evaporator 40, and evaporates there. At this time, the evaporator 40 exerts a cooling action by removing heat from the surroundings.
【0017】さらに、蒸発器40を出た低圧低温ガス冷
媒は、第2の中間冷却器34を通過する間に第3の中間
冷却器16より供給される液状冷媒と熱交換して冷媒配
管46を通りロータリーコンプレッサ12の低段側圧縮
部12aに吸引される。Further, the low-pressure low-temperature gas refrigerant that has exited from the evaporator 40 exchanges heat with the liquid refrigerant supplied from the third intercooler 16 while passing through the second intercooler 34, and the refrigerant pipe 46 And is sucked into the low-stage compression section 12a of the rotary compressor 12.
【0018】この低段圧縮部12aから吐出された一段
目の圧縮ガス冷媒は冷媒配管48を通り前述した如くア
キュムレータ22にて第3の中間冷却器16を出た低温
ガス冷媒と合流した後、冷媒配管32から高段圧縮部1
2bに吸引され、前述の様にさらに2段目の圧縮がなさ
れる。以後同様のサイクルが繰り返し行われることによ
り2段圧縮冷凍サイクル運転が維持されるものである。The first-stage compressed gas refrigerant discharged from the low-stage compression section 12a passes through the refrigerant pipe 48 and joins with the low-temperature gas refrigerant exiting the third intercooler 16 by the accumulator 22 as described above. High-stage compression section 1 from refrigerant pipe 32
2b, and further compressed at the second stage as described above. Thereafter, by repeating the same cycle, the two-stage compression refrigeration cycle operation is maintained.
【0019】上述の説明より明らかな如く、第3の中間
冷却器16において凝縮器14から供給される液状冷媒
を過冷却すると共に、キャピラリーチューブ38および
蒸発器40に流れる他方の冷媒をさらに第1の中間冷却
器20および第2の中間冷却器34において過冷却する
ことができる。As is apparent from the above description, the third intercooler 16 supercools the liquid refrigerant supplied from the condenser 14 and further converts the other refrigerant flowing through the capillary tube 38 and the evaporator 40 into the first refrigerant. Can be supercooled in the intercooler 20 and the second intercooler 34.
【0020】ここで、図1に示される2段圧縮冷凍装置
の制御動作の概要について説明する。Here, an outline of the control operation of the two-stage compression refrigeration apparatus shown in FIG. 1 will be described.
【0021】先ず、ロータリーコンプレッサ12は、イ
ンバータ回路50により回転数が制御される電動機部1
2cにより駆動制御される。First, the rotary compressor 12 is driven by an electric motor unit 1 whose rotation speed is controlled by an inverter circuit 50.
The drive is controlled by 2c.
【0022】また、キャピラリーチューブ38の入口側
管部に第1の温度センサ52を設けると共に、蒸発器4
0の入口側管部と出口側管部には第2の温度センサ54
および第3の温度センサ56を夫々設け、これらの各温
度センサ52、54および56で検出された検出信号を
入力とするマイコンを含む制御回路58により第1の電
子膨張弁18および第2の電子膨張弁36の弁開度を制
御すると共に、インバータ回路50を介してロータリー
コンプレッサ12を周波数制御により駆動制御する。ま
た、各電子膨張弁18および36は図示されないステッ
ピングモータを含む弁駆動部19および37を備え、こ
の弁駆動部19および37により弁開度が自動調整され
る。Further, a first temperature sensor 52 is provided at the inlet side tube of the capillary tube 38, and the evaporator 4 is provided.
A second temperature sensor 54 is provided at the inlet and outlet side pipes.
And a third temperature sensor 56, respectively, and a first electronic expansion valve 18 and a second electronic expansion valve 18 are controlled by a control circuit 58 including a microcomputer to which detection signals detected by the temperature sensors 52, 54 and 56 are input. The opening degree of the expansion valve 36 is controlled, and the drive of the rotary compressor 12 is controlled by frequency control via the inverter circuit 50. Each of the electronic expansion valves 18 and 36 includes valve driving units 19 and 37 including a stepping motor (not shown), and the valve opening is automatically adjusted by the valve driving units 19 and 37.
【0023】そして、キャピラリーチューブ38の入口
側管部を流れる冷媒を過冷却のとれた液状態にする必要
がある。もしも、十分に過冷却がとれていない場合や、
2相状態(液冷媒とガス冷媒の混合状態)の場合は、蒸
発器40の入口側温度が極端に低温となり、キャピラリ
ーチューブ38の入口側温度との温度差が大きくなる。The refrigerant flowing through the inlet tube of the capillary tube 38 must be in a supercooled liquid state. If not enough supercooling,
In the case of a two-phase state (a mixed state of liquid refrigerant and gas refrigerant), the inlet side temperature of the evaporator 40 becomes extremely low, and the temperature difference from the inlet side temperature of the capillary tube 38 increases.
【0024】そのために、2段圧縮冷凍サイクルでは、
ロータリーコンプレッサ12の運転停止中に、過冷却サ
イクルにある冷媒が外気(周囲温度)によって温めら
れ、第2の電子膨張弁36の前に存在する液冷媒も過冷
却度が小さくなっている。そして、この第2の電子膨張
弁36の前段に存在する冷媒の過冷却度によって必要と
するキャピラリーチューブ38の長さが異なるものであ
る。ロータリーコンプレッサ12の運転開始と同時に過
冷却の効果が次第に出てきて、第2の電子膨張弁36の
前段の冷媒温度が下がり過冷却を取れるようになると、
それに合わせてキャピラリーチューブ38の長さを変え
る(=絞り量を変える)必要が生じる。この発明におい
ては、この切換変更を第2の電子膨張弁36を用いて適
切に行うものである。Therefore, in the two-stage compression refrigeration cycle,
While the operation of the rotary compressor 12 is stopped, the refrigerant in the subcooling cycle is heated by the outside air (ambient temperature), and the liquid refrigerant existing in front of the second electronic expansion valve 36 also has a small degree of subcooling. The required length of the capillary tube 38 differs depending on the degree of supercooling of the refrigerant existing before the second electronic expansion valve 36. When the effect of supercooling gradually appears at the same time as the operation of the rotary compressor 12 is started, and the temperature of the refrigerant at the preceding stage of the second electronic expansion valve 36 decreases and supercooling can be obtained,
Accordingly, it is necessary to change the length of the capillary tube 38 (= change the aperture amount). In the present invention, this switching change is appropriately performed using the second electronic expansion valve 36.
【0025】また、ロータリーコンプレッサ12の停止
時にこの第2の電子膨張弁36を全閉することにより冷
媒回路を遮断して、蒸発器40に対する高圧側から低圧
側への冷媒の流入を阻止する。When the rotary compressor 12 is stopped, the second electronic expansion valve 36 is fully closed to shut off the refrigerant circuit, thereby preventing the refrigerant from flowing from the high pressure side to the low pressure side of the evaporator 40.
【0026】即ち、ロータリーコンプレッサ12を冷凍
負荷に応じてインバータ回路50により回転数を制御す
る際、第2の温度センサ54および第3の温度センサ5
6により蒸発器40の入口側温度および出口側温度を夫
々検出し、その温度差から蒸発器40を流れる冷媒の加
熱度(スーパーヒート)を測定できる。例えば、加熱度
が大きすぎる(冷媒ガスが多い)場合は、第2の電子膨
張弁36を制御回路58の指令により開いて蒸発器40
に対する冷媒流入量を多くする。逆に、加熱度が小さ過
ぎる(冷媒液が多い)場合は、第2の電子膨張弁36を
マイコンを含む制御回路58の指令により絞って蒸発器
40に対する冷媒流入量を削減する。That is, when the rotation speed of the rotary compressor 12 is controlled by the inverter circuit 50 according to the refrigeration load, the second temperature sensor 54 and the third temperature sensor 5
6, the inlet side temperature and the outlet side temperature of the evaporator 40 are respectively detected, and the degree of heating (superheat) of the refrigerant flowing through the evaporator 40 can be measured from the temperature difference. For example, when the heating degree is too large (there is a large amount of refrigerant gas), the second electronic expansion valve 36 is opened by a command from the control circuit 58 to open the evaporator 40.
Increase the amount of refrigerant flowing into the air. Conversely, if the degree of heating is too small (there is a large amount of refrigerant liquid), the second electronic expansion valve 36 is throttled by a command from the control circuit 58 including a microcomputer to reduce the amount of refrigerant flowing into the evaporator 40.
【0027】このように、冷媒の加熱度に応じて第2の
電子膨張弁36を最適な弁開度に制御することによりキ
ャピラリーチューブ38との併用で、バランスのとれた
より効率的な2段圧縮冷凍サイクルを行うことができ
る。As described above, by controlling the second electronic expansion valve 36 to an optimum valve opening in accordance with the degree of heating of the refrigerant, a more balanced two-stage compression can be achieved in combination with the capillary tube 38. A refrigeration cycle can be performed.
【0028】次に、上述の制御動作を図2および図3に
示すフローチャートに基づいて説明する。Next, the above control operation will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
【0029】まず、スタートをし、ステップS1で蒸発
器40の入口側管部に設けた第2の温度センサ54の検
出温度が設定基準温度T1、例えば−22℃より高いか
否かを判断し、その結果が“YES”であればステップ
S3へ進み、“NO”であればスタートに戻る。First, the process is started, and in step S1, it is determined whether or not the detected temperature of the second temperature sensor 54 provided at the inlet side pipe of the evaporator 40 is higher than a set reference temperature T1, for example, -22.degree. If the result is "YES", the process proceeds to step S3, and if "NO", the process returns to the start.
【0030】ステップS3では、第2の温度センサ54
の検出温度が更に設定基準温度T2、例えば−10℃よ
り高いか否かを判断し、その結果が“YES”であれば
ステップS5へ進みコンプレッサ12の運転周波数40
Hz以上の設定を行い、ステップS9でコンプレッサ1
2の運転を開始する。ステップS3で“NO”であれ
ば、ステップS9でコンプレッサ12の運転周波数40
Hzの設定を行いステップS9へ進む。In step S3, the second temperature sensor 54
It is further determined whether or not the detected temperature is higher than the set reference temperature T2, for example, −10 ° C., and if the result is “YES”, the flow proceeds to step S5 and the operating frequency 40 of the compressor 12 is determined.
Hz or more, and the compressor 1 is set in step S9.
The operation of No. 2 is started. If “NO” in the step S3, the operation frequency 40 of the compressor 12 is set in a step S9.
Hz is set and the process proceeds to step S9.
【0031】ステップS11では、コンプレッサ12の
運転開始後5秒経過したか否かを判断し、その結果が
“NO”であれば元に戻り、“YES”であれば、ステ
ップS13へ進み第1の電子膨張弁18の開度を全開の
20%、第2の電子膨張弁36の開度を全開(100
%)とする。In step S11, it is determined whether or not 5 seconds have elapsed since the start of the operation of the compressor 12. If the result is "NO", the process returns to the original. If "YES", the process proceeds to step S13 and the first process is performed. 20% of the full opening of the electronic expansion valve 18 and the full opening of the second electronic expansion valve 36 (100%).
%).
【0032】更に、ステップS15では、コンプレッサ
12の運転時間が、例えば120秒経過したか否かを判
断し、その結果が“NO”であれば元に戻り、“YE
S”であればステップS17へ進み、第2の電子膨張弁
36の開度を半開(50%)とする。Further, in step S15, it is determined whether or not the operation time of the compressor 12 has passed, for example, 120 seconds. If the result is "NO", the process returns to "YE".
If S ", the process proceeds to step S17, and the opening of the second electronic expansion valve 36 is set to half open (50%).
【0033】ステップS19では、蒸発器40の出口側
管部に設けた第3の温度センサ56による検出温度が設
定基準温度T1(−22℃)より低いか否かを判断し、
その結果が“YES”であればステップS21へ進み、
制御回路58からの制御指令に基づき弁駆動部37によ
り第2の電子膨張弁36を半開状態から1ステップ閉じ
て絞りステップS25へ進む。また、ステップS19に
おいて、“NO”であればステップS23で第2の電子
膨張弁36を半開状態から1ステップ開いて開度を大き
くしステップS25へ進む。In step S19, it is determined whether or not the temperature detected by the third temperature sensor 56 provided at the outlet side pipe portion of the evaporator 40 is lower than a set reference temperature T1 (-22 ° C.).
If the result is "YES", the flow proceeds to step S21,
Based on the control command from the control circuit 58, the second electronic expansion valve 36 is closed by one step from the half-open state by the valve drive unit 37, and the process proceeds to the throttle step S25. If "NO" in the step S19, the second electronic expansion valve 36 is opened one step from the half-open state in the step S23 to increase the opening degree, and the process proceeds to the step S25.
【0034】ステップS25では、第3の温度センサ5
6により検出される蒸発器40の出口温度が設定基準温
度T3、例えば−33℃以下であれば、ステップS27
へ進み、コンプレッサ12の運転を停止すると共に、第
1の電子膨張弁18および第2の電子膨張弁36を全閉
として一連の制御動作を終了し、以後同様の制御動作を
繰り返し実行する。In step S25, the third temperature sensor 5
If the outlet temperature of the evaporator 40 detected by Step 6 is equal to or lower than the set reference temperature T3, for example, −33 ° C., Step S27
Then, the operation of the compressor 12 is stopped, the first electronic expansion valve 18 and the second electronic expansion valve 36 are fully closed, and a series of control operations is completed. Thereafter, the same control operation is repeatedly executed.
【0035】一方、ステップS25における判断結果
が、“NO”の場合、ステッップS29で10秒タイマ
ーを作動して、ステップS31で第1の温度センサ52
によりキャピラリーチューブ38の入口側温度T4、例
えば9℃を目標としたPID制御を行い、ステップS3
3では第1の電子膨張弁18を開閉調整してステップS
19に戻り、先に説明した一連の動作を行う。On the other hand, if the decision result in the step S25 is "NO", a timer for 10 seconds is operated in a step S29, and the first temperature sensor 52 in a step S31.
The PID control is performed with the target being the inlet side temperature T4 of the capillary tube 38, for example, 9 ° C., and step S3
In step S3, the first electronic expansion valve 18 is opened and closed, and step S
19, the series of operations described above are performed.
【0036】以上の制御動作を冷凍冷凍庫に適用した場
合を事例として要約説明すると以下のようになる。 1)スタートからすステップS17まで コンプレッサ12の運転停止中、例えば冷凍冷蔵庫の冷
凍室・冷蔵室とも温度上昇しており、コンプレッサ12
始動直後は、冷却負荷としては大きい状態にある。その
ため、蒸発温度はそれほど低くなくても良いが大きな冷
凍能力を必要としている。The following is a brief description of an example in which the above control operation is applied to a freezer / freezer. 1) From start to step S17 While the operation of the compressor 12 is stopped, for example, the temperature of both the freezing room and the refrigerating room of the refrigerator-freezer is rising.
Immediately after starting, the cooling load is large. Therefore, the evaporation temperature need not be so low, but requires a large refrigeration capacity.
【0037】そこで、第2の電子膨張弁36を大きく開
くことにより、蒸発温度は高くなる(=蒸発圧力は高く
なる)が、蒸発器40に大量の冷媒を流せるため冷凍能
力は大きくなる。また、この電子膨張弁36近傍の冷媒
の状態は、過冷却がとれておらずガス状態であるが、膨
張弁開度を大きく開いているので冷媒流量が不足するこ
とはなく、蒸発器40に十分供給される。 2)ステップ19以降からエンドまで 上述の「スタートからステップS17まで」の行程で冷
凍室・冷蔵室ともにある程度まで冷却は進んでおり、更
に低温まで冷却するには蒸発温度をさらに低くしていく
(=蒸発圧力をさらに下げる)必要がある。Then, by opening the second electronic expansion valve 36 widely, the evaporating temperature becomes high (= the evaporating pressure becomes high), but since a large amount of refrigerant can flow through the evaporator 40, the refrigerating capacity becomes large. The state of the refrigerant in the vicinity of the electronic expansion valve 36 is in a gas state without supercooling. However, since the expansion valve is greatly opened, the flow rate of the refrigerant does not become insufficient, and the refrigerant flow to the evaporator 40 is not increased. Sufficiently supplied. 2) From step 19 to the end In the above-mentioned "from start to step S17", cooling has been advanced to some extent in both the freezing room and the refrigeration room, and to further lower the temperature, the evaporation temperature is further lowered ( = Evaporation pressure must be further reduced).
【0038】ここでは、第2の電子膨張弁36を少しず
つ閉めていく(絞る)のであるが、急激に閉め過ぎてし
まうと蒸発温度は下がるが、冷媒の流量が極端に低下
し、冷凍能力不足の状態に陥り、蒸発器の温度とともに
冷凍室・冷蔵室の温度が上昇してしまう。Here, the second electronic expansion valve 36 is gradually closed (throttled). If the second electronic expansion valve 36 is closed too rapidly, the evaporation temperature decreases, but the flow rate of the refrigerant extremely decreases, and the refrigerating capacity is reduced. The temperature of the freezer / refrigeration compartment rises together with the temperature of the evaporator due to a shortage.
【0039】そこで、蒸発器温度(出口側温度)の状態
をフィードバックしながら(ステップS19〜ステップ
S23)徐々にゆっくりと電子膨張弁36を閉じてい
く。 3)ステップS31からステップS33 この行程は、キャピラリーチューブ38に流入する冷媒
の過冷却度を安定して作り出すために中間冷却サイクル
(分流回路)の電子膨張弁18の開度を温度センサ52
の温度情報をもとに制御する。Therefore, the electronic expansion valve 36 is gradually and slowly closed while feeding back the state of the evaporator temperature (outlet temperature) (steps S19 to S23). 3) Step S31 to Step S33 In this step, the opening degree of the electronic expansion valve 18 of the intermediate cooling cycle (shunt circuit) is determined by the temperature sensor 52 in order to stably create the supercooling degree of the refrigerant flowing into the capillary tube 38.
Is controlled based on the temperature information.
【0040】以上説明したように、この発明によれば、
2段圧縮冷凍サイクルにおいて低圧圧力(=蒸発温度)
の調整を可能にする。また、冷媒が高圧部から蒸発器内
に流れ込むのを防止し、再運転時の各部温度安定までの
到達時間を短くできる。更に、この発明による2段圧縮
冷凍装置を冷凍冷蔵庫に適用した場合、扉の開閉などの
外乱により庫内温度が変化しても目標温度に最短時間で
到達できる。As described above, according to the present invention,
Low pressure (= evaporation temperature) in a two-stage compression refrigeration cycle
Allows for adjustments. Further, it is possible to prevent the refrigerant from flowing into the evaporator from the high pressure part, and to shorten the time required for each part to reach a stable temperature at the time of re-operation. Further, when the two-stage compression refrigeration apparatus according to the present invention is applied to a refrigerator-freezer, the target temperature can be reached in the shortest time even if the internal temperature changes due to disturbance such as opening and closing of a door.
【図1】この発明の一実施例である2段圧縮冷凍装置の
制御方式を含む冷媒回路図である。FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram including a control method of a two-stage compression refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す2段圧縮冷凍装置の制御動作を示す
一部のフローチャートである。FIG. 2 is a partial flowchart showing a control operation of the two-stage compression refrigeration apparatus shown in FIG.
【図3】図1に示す2段圧縮冷凍装置の制御動作を示す
他の一部のフローチャートである。FIG. 3 is another partial flowchart showing a control operation of the two-stage compression refrigeration apparatus shown in FIG.
10 …2段圧縮冷凍装置 12 …2シリンダ型2段圧縮式ロータリーコンプレッ
サ 12a …低段側圧縮部 12b …高段側圧縮部 12c …電動機部 14 …凝縮器 16 …第3の中間冷却器 18 …第1の電子膨張弁 19 …弁駆動部 20 …第1の中間冷却器 34 …第2の中間冷却器 36 …第2の電子膨張弁 37 …弁駆動部 38 …キャピラリーチューブ 40 …蒸発器 50 …インバータ回路 52 …第1の温度センサ 54 …第2の温度センサ 56 …第3の温度センサ 58 …制御回路(マイコンを含む)DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Two-stage compression refrigeration apparatus 12 ... Two-cylinder type two-stage compression type rotary compressor 12a ... Low stage compression part 12b ... High stage compression part 12c ... Electric motor part 14 ... Condenser 16 ... Third intermediate cooler 18 ... 1st electronic expansion valve 19 ... valve drive part 20 ... 1st intermediate cooler 34 ... 2nd intermediate cooler 36 ... 2nd electronic expansion valve 37 ... valve drive part 38 ... capillary tube 40 ... evaporator 50 ... Inverter circuit 52 First temperature sensor 54 Second temperature sensor 56 Third temperature sensor 58 Control circuit (including microcomputer)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山川 貴志 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 小田 淳志 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takashi Yamakawa 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Atsushi Oda 2-5-2 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No. 5 Sanyo Electric Co., Ltd.
Claims (3)
圧縮式コンプレッサ、凝縮器、第1の電子膨張弁、中間
冷却器、第2の電子膨張弁、キャピラリーチューブおよ
び蒸発器とを冷媒配管により接続して中間冷却サイクル
と主冷却サイクルを含む冷凍サイクルを構成する2段圧
縮冷凍装置において、 (a)前記蒸発器の入口側温度を検出する温度センサに
よる検出温度と設定された各基準温度とを判定し、 (b)その結果に応じてインバータ手段により前記コン
プレッサの運転周波数を設定して前記コンプレッサの運
転を開始し、 (c)前記運転開始後に前記第1および第2の電子膨張
弁の開度を所定開度に設定し、さらに (d)前記コンプレッサの運転を一定時間継続した後、
前記第2の電子膨張弁の開度を半開にするようにした、
2段圧縮冷凍装置の制御方法。1. A two-stage compression type compressor having a low-stage compression section and a high-stage compression section, a condenser, a first electronic expansion valve, an intercooler, a second electronic expansion valve, a capillary tube, and an evaporator. Are connected by a refrigerant pipe to form a refrigeration cycle including an intermediate cooling cycle and a main cooling cycle. (A) A temperature detected by a temperature sensor for detecting an inlet side temperature of the evaporator is set. (B) setting the operating frequency of the compressor by an inverter means according to the result and starting the operation of the compressor; and (c) starting the first and second operation after the start of the operation. Setting the opening of the electronic expansion valve to a predetermined opening, and (d) after continuing the operation of the compressor for a certain time,
The opening degree of the second electronic expansion valve is set to half open,
A control method for a two-stage compression refrigeration system.
検出する温度センサによる検出温度と前記基準温度とを
判定し、その結果に応じて前記第2の電子膨張弁の開度
調整を行い、 (f)前記温度センサによる検出温度が所定基準温度以
下になった場合、前記コンプレッサの運転を停止すると
共に、前記両電子膨張弁を全閉にするようにした、請求
項1記載の2段圧縮冷凍装置の制御方法。And (e) judging a temperature detected by a temperature sensor for detecting an outlet side temperature of the evaporator and the reference temperature, and adjusting an opening degree of the second electronic expansion valve according to the result. (F) when the temperature detected by the temperature sensor becomes equal to or lower than a predetermined reference temperature, the operation of the compressor is stopped and the two electronic expansion valves are fully closed. A control method for a two-stage compression refrigeration system.
温度が前記所定基準温度に達していない場合、前記キャ
ピラリーチューブの入口側温度を検出する温度センサに
よる所定温度を目標とするPID制御を行い、前記第1
の電子膨張弁の開閉調整を行うようにした、請求項2記
載の2段圧縮冷凍装置の制御方法。And (g) when the temperature detected by the temperature sensor does not reach the predetermined reference temperature, performs PID control targeting a predetermined temperature by a temperature sensor for detecting an inlet-side temperature of the capillary tube. , The first
3. The control method for a two-stage compression refrigeration system according to claim 2, wherein the electronic expansion valve is adjusted for opening and closing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000085534A JP2001272121A (en) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Method of controlling two-stage compression refrigerating unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000085534A JP2001272121A (en) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Method of controlling two-stage compression refrigerating unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001272121A true JP2001272121A (en) | 2001-10-05 |
Family
ID=18601860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000085534A Pending JP2001272121A (en) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Method of controlling two-stage compression refrigerating unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001272121A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7178362B2 (en) | 2005-01-24 | 2007-02-20 | Tecumseh Products Cormpany | Expansion device arrangement for vapor compression system |
JP2007093127A (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Cooling storage box |
CN107613726A (en) * | 2017-09-04 | 2018-01-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | Data center cooling system and control method thereof |
WO2020008916A1 (en) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Refrigeration cycle device and method for controlling same |
-
2000
- 2000-03-27 JP JP2000085534A patent/JP2001272121A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7178362B2 (en) | 2005-01-24 | 2007-02-20 | Tecumseh Products Cormpany | Expansion device arrangement for vapor compression system |
JP2007093127A (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Cooling storage box |
CN107613726A (en) * | 2017-09-04 | 2018-01-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | Data center cooling system and control method thereof |
WO2020008916A1 (en) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Refrigeration cycle device and method for controlling same |
CN112368523A (en) * | 2018-07-06 | 2021-02-12 | 三菱重工制冷空调系统株式会社 | Refrigeration cycle apparatus and control method thereof |
KR20210018444A (en) * | 2018-07-06 | 2021-02-17 | 미츠비시 쥬코 서멀 시스템즈 가부시키가이샤 | Refrigeration cycle device and control method thereof |
JPWO2020008916A1 (en) * | 2018-07-06 | 2021-07-08 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Refrigeration cycle device and its control method |
CN112368523B (en) * | 2018-07-06 | 2022-04-29 | 三菱重工制冷空调系统株式会社 | Refrigeration cycle apparatus and control method thereof |
JP7078724B2 (en) | 2018-07-06 | 2022-05-31 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Refrigeration cycle device and its control method |
KR102460317B1 (en) * | 2018-07-06 | 2022-10-31 | 미츠비시 쥬코 서멀 시스템즈 가부시키가이샤 | Refrigeration cycle device and its control method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100514927B1 (en) | Refrigerating apparatus | |
JP4912308B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
JP2008096033A (en) | Refrigerating device | |
JP4479828B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2008064421A (en) | Refrigerating device | |
RU2432532C2 (en) | Procedure for control of refrigerator and refrigerator with time delay of compressor turning on | |
JP3484131B2 (en) | Freezer refrigerator | |
JP6048549B1 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2001272121A (en) | Method of controlling two-stage compression refrigerating unit | |
JP4269476B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP3714348B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2009144967A (en) | Refrigerating device | |
JP3851201B2 (en) | Air conditioner | |
JP2004286266A (en) | Refrigeration device and heat pump type cooling and heating machine | |
JP2018173195A (en) | Refrigerator | |
JP6848395B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2708925B2 (en) | Multi-source refrigeration equipment | |
KR101908307B1 (en) | Refrigeration system | |
JP2007051840A (en) | Air conditioner | |
JPH11153363A (en) | Device for controlling refrigerating cycle having injection function | |
JP2002039637A (en) | Freezer and freezing method | |
JPH0712439A (en) | Binary refrigerator | |
KR101908302B1 (en) | Refrigeration system | |
KR102128576B1 (en) | Refrigerant cycle apparatus | |
JP2001280768A (en) | Refrigerator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030617 |