JP2005274085A - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 圧縮機の中間圧インジェクション回路に用いる電子式膨張弁は、動作コイル切れや弁部など稼動部への異物噛み込みにより、動作不良を起こす場合があり、電子式膨張弁が異常状態になった場合でも、応急運転ができる冷凍装置を得る。
【解決手段】 冷媒を圧縮する圧縮機2と、圧縮された冷媒を凝縮して液化する凝縮器3と、液管から分岐して取り出された液冷媒を、第1の電子式膨張弁10と第1の電磁弁11を経て圧縮機2の中間圧力室に注入する中間圧インジェクション回路12と、圧縮機2の吐出側冷媒の状態が所定の範囲に入るように、第1の電子式膨張弁10の開度を制御する制御器22とを有する冷凍装置であって、この制御器は、第1の電子式膨張弁10が異常状態であると判断した場合に、第1の電磁弁10の開閉を制御する。
【選択図】 図1
【解決手段】 冷媒を圧縮する圧縮機2と、圧縮された冷媒を凝縮して液化する凝縮器3と、液管から分岐して取り出された液冷媒を、第1の電子式膨張弁10と第1の電磁弁11を経て圧縮機2の中間圧力室に注入する中間圧インジェクション回路12と、圧縮機2の吐出側冷媒の状態が所定の範囲に入るように、第1の電子式膨張弁10の開度を制御する制御器22とを有する冷凍装置であって、この制御器は、第1の電子式膨張弁10が異常状態であると判断した場合に、第1の電磁弁10の開閉を制御する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、液管から分岐して取り出された液冷媒を、電子式膨張弁を経て圧縮機の中間圧力室に注入する中間圧インジェクション回路を備えた冷凍装置に係り、電子式膨張弁が異常状態になった場合でも、応急運転できるようにした冷凍装置に関するものである。
従来の冷凍装置では、凝縮器の下流側の液管から分岐して取り出された液冷媒を、電子式膨張弁を介して圧縮機の中間圧力室に注入する中間圧インジェクション回路を設け、電子式膨張弁の開度を制御することにより、圧縮機の吐出温度を制御するようにしていた。
また、凝縮器の下流側の液管から分岐して取り出された液冷媒を、電子式膨張弁、過冷却熱交換器を介して圧縮機の吸入側に注入する吸入インジェクション回路を設け、液管から取り出した液冷媒と吸入インジェクション回路の液冷媒とを熱交換し、液管の液冷媒を過冷却するようにしていた。このように、液管から取り出した液冷媒を過冷却熱交換器で過冷却して冷媒の再蒸発を防止することにより、冷媒の過充填や冷凍能力の低下を防ぐことができるようになっていた(例えば、特許文献1参照)。
また、凝縮器の下流側の液管から分岐して取り出された液冷媒を、電子式膨張弁、過冷却熱交換器を介して圧縮機の吸入側に注入する吸入インジェクション回路を設け、液管から取り出した液冷媒と吸入インジェクション回路の液冷媒とを熱交換し、液管の液冷媒を過冷却するようにしていた。このように、液管から取り出した液冷媒を過冷却熱交換器で過冷却して冷媒の再蒸発を防止することにより、冷媒の過充填や冷凍能力の低下を防ぐことができるようになっていた(例えば、特許文献1参照)。
しかし、電子式膨張弁は、動作コイル切れや弁部など稼動部への異物噛み込みにより、動作不良を起こす場合があり、この動作不良を起こすと、電子式膨張弁は開度調整ができなくなるため、次のような事態が生じるという問題があった。
(1)電子式膨張弁の開度が正常時よりも小さくなると、圧縮機の吐出温度が異常上昇し、冷凍装置が異常停止する場合がある。また、このような運転を繰り返すと、過熱運転により冷凍機油が劣化を起こし、圧縮機の損傷に至る場合がある。
(2)電子式膨張弁の開度が正常時よりも大きくなると、圧縮機の吐出温度が異常低下し、冷凍装置が異常停止する場合がある。また、圧縮機の吐出側の冷媒循環量が増加して高圧となるため、冷凍装置が異常停止したり、圧縮機モータの入力増加により過電流保護器が作動し、冷凍装置が異常停止する場合がある。
(1)電子式膨張弁の開度が正常時よりも小さくなると、圧縮機の吐出温度が異常上昇し、冷凍装置が異常停止する場合がある。また、このような運転を繰り返すと、過熱運転により冷凍機油が劣化を起こし、圧縮機の損傷に至る場合がある。
(2)電子式膨張弁の開度が正常時よりも大きくなると、圧縮機の吐出温度が異常低下し、冷凍装置が異常停止する場合がある。また、圧縮機の吐出側の冷媒循環量が増加して高圧となるため、冷凍装置が異常停止したり、圧縮機モータの入力増加により過電流保護器が作動し、冷凍装置が異常停止する場合がある。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、圧縮機の中間圧インジェクション回路に用いる電子式膨張弁が異常状態になった場合でも、修理までの間、応急運転ができる冷凍装置を得ることを目的にしている。
上記の目的を達成するため、本発明に係る冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮して液化する凝縮器と、液管から分岐して取り出された液冷媒を、第1の電子式膨張弁と第1の電磁弁を経て前記圧縮機の中間圧力室に注入する中間圧インジェクション回路と、前記圧縮機の吐出側冷媒の状態が所定の範囲に入るように、前記第1の電子式膨張弁の開度を制御する制御器とを有する冷凍装置であって、前記制御器は、前記第1の電子式膨張弁が異常状態であると判断した場合に、前記第1の電磁弁の開閉を制御するものである。
本発明は、上記のように構成された冷凍装置において、第1の電子式膨張弁が異常状態になった場合に、圧縮機の吐出側冷媒の状態が所定の範囲に入るように第1の電磁弁を開閉することにより、冷凍装置の運転を継続でき、冷凍装置の信頼性を確保できる。
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1の冷凍装置とクーラとの接続によって構成された冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。
図1において、冷凍装置1は、HFC(ハイドロフルオロカーボン)系の冷媒を圧縮するスクロール圧縮機2、圧縮された冷媒を凝縮液化する凝縮器3、凝縮器3の出口に結合され液化した冷媒を流す液管4、液管4から分岐し第1の電子式膨張弁10と第1の電磁弁11を経てスクロール圧縮機2の中間圧力室に接続される中間圧インジェクション回路12、液管4から分岐し第2の電子式膨張弁13と第2の電磁弁14を経てスクロール圧縮機2の吸入側に接続される吸入インジェクション回路15、吸入インジェクション回路を通った冷媒と液管4内の液冷媒とを熱交換し、液冷媒を過冷却するための過冷却熱交換器16で構成されている。
図1は本発明の実施の形態1の冷凍装置とクーラとの接続によって構成された冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。
図1において、冷凍装置1は、HFC(ハイドロフルオロカーボン)系の冷媒を圧縮するスクロール圧縮機2、圧縮された冷媒を凝縮液化する凝縮器3、凝縮器3の出口に結合され液化した冷媒を流す液管4、液管4から分岐し第1の電子式膨張弁10と第1の電磁弁11を経てスクロール圧縮機2の中間圧力室に接続される中間圧インジェクション回路12、液管4から分岐し第2の電子式膨張弁13と第2の電磁弁14を経てスクロール圧縮機2の吸入側に接続される吸入インジェクション回路15、吸入インジェクション回路を通った冷媒と液管4内の液冷媒とを熱交換し、液冷媒を過冷却するための過冷却熱交換器16で構成されている。
また、この冷凍装置1には、スクロール圧縮機2の吐出側高圧部に設置した高圧圧力センサ17、スクロール圧縮機2の吸入側低圧部に設置した低圧圧力センサ18、スクロール圧縮機2の吐出側に設置した吐出温度サーミスタ19、過冷却熱交換器16の出口側の液管4に設置した過冷却熱交換器出口液温サーミスタ20、過冷却熱交換器16の出口側の吸入インジェクション回路15に設置した吸入インジェクション出口温度サーミスタ21が設置されている。
制御器22は、高圧圧力センサ17、低圧圧力センサ18、吐出温度サーミスタ19、過冷却熱交換器出口液温サーミスタ20、吸入インジェクション出口温度サーミスタ21で検知された値、及び予め入力された設定値を元に、第1の電子式膨張弁10、第1の電磁弁11、第2の電子式膨張弁13、第2の電磁弁14、スクロール圧縮機2を制御する。
制御器22は、第1の電子式膨張弁10の動作不良が発生した場合には、表示手段23に、第1の電子式膨張弁10が異常状態である旨の表示を行う。
制御器22は、高圧圧力センサ17、低圧圧力センサ18、吐出温度サーミスタ19、過冷却熱交換器出口液温サーミスタ20、吸入インジェクション出口温度サーミスタ21で検知された値、及び予め入力された設定値を元に、第1の電子式膨張弁10、第1の電磁弁11、第2の電子式膨張弁13、第2の電磁弁14、スクロール圧縮機2を制御する。
制御器22は、第1の電子式膨張弁10の動作不良が発生した場合には、表示手段23に、第1の電子式膨張弁10が異常状態である旨の表示を行う。
また、冷凍装置1と共に冷凍サイクルを構成するクーラ30は、絞り装置31、蒸発器32で構成されており、冷媒をガス化して冷却すべき空間の空気と熱交換する。
次に、本発明の冷凍装置の通常運転時における動作を説明する。
スクロール圧縮機2で圧縮されて高温、高圧になったガス冷媒は、凝縮器3で空気と熱交換し高圧の液冷媒になる。液冷媒は凝縮器3の出口側の液管4に接続されたクーラ30に送られた後、絞り装置31で減圧される。減圧されて低温、低圧になった冷媒は、蒸発器32でガス化されて、冷却すべき空間の空気と熱交換し、スクロール圧縮機2の吸入側に戻る。
スクロール圧縮機2で圧縮されて高温、高圧になったガス冷媒は、凝縮器3で空気と熱交換し高圧の液冷媒になる。液冷媒は凝縮器3の出口側の液管4に接続されたクーラ30に送られた後、絞り装置31で減圧される。減圧されて低温、低圧になった冷媒は、蒸発器32でガス化されて、冷却すべき空間の空気と熱交換し、スクロール圧縮機2の吸入側に戻る。
次に、中間圧インジェクション回路12について説明する。
液管4から分岐して取り出された液冷媒は、中間圧インジェクション回路12の第1の電子式膨張弁10、第1の電磁弁11を介して、スクロール圧縮機2の中間圧室に注入される。
ここで、第1の電子式膨張弁10の開度が大きくなると、中間圧インジェクション回路12から注入される液冷媒の流量が増加し、スクロール圧縮機2の吐出ガス温度は低下する。また、第1の電子式膨張弁10の開度が小さくなると、中間圧インジェクション回路12から注入される液冷媒の流量が減少し、スクロール圧縮機2の吐出ガス温度は上昇する。このように本来、中間圧インジェクション回路12は、第1の電子式膨張弁10の開度を制御することにより、スクロール圧縮機2の吐出ガス温度を制御するために設けられている。
第1の電磁弁11は、スクロール圧縮機2と連動し、スクロール圧縮機2運転時に開き、スクロール圧縮機2停止時に閉じる動作が行われる。なお、スクロール圧縮機2停止時に第1の電磁弁11を閉じるのは、スクロール圧縮機2停止時に、中間圧インジェクション回路12からスクロール圧縮機2の内部に液冷媒が流れ込むと、スクロール圧縮機2の内部に液冷媒が寝込み、次回のスクロール圧縮機2運転時に液圧縮を起こし、スクロール圧縮機2の故障を引き起こす恐れがある。本来、第1の電磁弁11は、上記の故障を防止するために設けられている。
液管4から分岐して取り出された液冷媒は、中間圧インジェクション回路12の第1の電子式膨張弁10、第1の電磁弁11を介して、スクロール圧縮機2の中間圧室に注入される。
ここで、第1の電子式膨張弁10の開度が大きくなると、中間圧インジェクション回路12から注入される液冷媒の流量が増加し、スクロール圧縮機2の吐出ガス温度は低下する。また、第1の電子式膨張弁10の開度が小さくなると、中間圧インジェクション回路12から注入される液冷媒の流量が減少し、スクロール圧縮機2の吐出ガス温度は上昇する。このように本来、中間圧インジェクション回路12は、第1の電子式膨張弁10の開度を制御することにより、スクロール圧縮機2の吐出ガス温度を制御するために設けられている。
第1の電磁弁11は、スクロール圧縮機2と連動し、スクロール圧縮機2運転時に開き、スクロール圧縮機2停止時に閉じる動作が行われる。なお、スクロール圧縮機2停止時に第1の電磁弁11を閉じるのは、スクロール圧縮機2停止時に、中間圧インジェクション回路12からスクロール圧縮機2の内部に液冷媒が流れ込むと、スクロール圧縮機2の内部に液冷媒が寝込み、次回のスクロール圧縮機2運転時に液圧縮を起こし、スクロール圧縮機2の故障を引き起こす恐れがある。本来、第1の電磁弁11は、上記の故障を防止するために設けられている。
次に、吸入インジェクション回路15について説明する。
液管4から分岐して取り出された液冷媒は、吸入インジェクション回路15の第2の電子式膨張弁13、第2の電磁弁14を介して、過冷却熱交換器16に流された後、スクロール圧縮機2の吸入側に注入される。ここで、第2の電子式膨張弁13で減圧された冷媒は低温となり、第2の電子式膨張弁13経由後の冷媒の方が液管4内の液冷媒よりも温度が低いので、過冷却熱交換器16で、液管4内の液冷媒と第2の電子式膨張弁13経由後の冷媒とが熱交換し、液管4内の液冷媒は過冷却される。
本来、吸入インジェクション回路15は、凝縮器3の下流側を通った液冷媒を過冷却して冷媒の再蒸発を防止し、冷媒の過充填や冷凍能力の低下を防ぐために設けられている。
ここで、第2の電子式膨張弁13の開度が大きくなると、吸入インジェクション回路15から過冷却熱交換器16に注入される液冷媒の流量が増加して、過冷却熱交換器16の熱交換能力が増加して、液管4内の液冷媒が冷却され過冷却度が増す。さらに開度を大きくすると、吸入インジェクション回路15を通って過冷却熱交換器16に入ってきた冷媒が蒸発し切れない状態で、スクロール圧縮機2の吸入側に戻るため、スクロール圧縮機2の吸入ガス温度が低下すると同時にスクロール圧縮機2の吐出ガス温度も低下する。
また、第2の電子式膨張弁13の開度が小さくなると、吸入インジェクション回路15から過冷却熱交換器16に注入される液冷媒の流量が減少して、過冷却熱交換器16の熱交換能力が減少し、液冷媒の過冷却度は低下する。
第2の電磁弁14は、スクロール圧縮機2と連動し、スクロール圧縮機2運転時に開き、スクロール圧縮機2停止時に閉じる動作が行われる。なお、スクロール圧縮機2停止時に第2の電磁弁14を閉じるのは、スクロール圧縮機2停止時に、吸入インジェクション回路15からスクロール圧縮機2の内部に液冷媒が流れ込むと、スクロール圧縮機2の内部に液冷媒が寝込み、次回のスクロール圧縮機2運転時に液圧縮を起こし、スクロール圧縮機2の故障を引き起こす恐れがある。本来、第2の電磁弁14は、上記の故障を防止するために設けられている。
液管4から分岐して取り出された液冷媒は、吸入インジェクション回路15の第2の電子式膨張弁13、第2の電磁弁14を介して、過冷却熱交換器16に流された後、スクロール圧縮機2の吸入側に注入される。ここで、第2の電子式膨張弁13で減圧された冷媒は低温となり、第2の電子式膨張弁13経由後の冷媒の方が液管4内の液冷媒よりも温度が低いので、過冷却熱交換器16で、液管4内の液冷媒と第2の電子式膨張弁13経由後の冷媒とが熱交換し、液管4内の液冷媒は過冷却される。
本来、吸入インジェクション回路15は、凝縮器3の下流側を通った液冷媒を過冷却して冷媒の再蒸発を防止し、冷媒の過充填や冷凍能力の低下を防ぐために設けられている。
ここで、第2の電子式膨張弁13の開度が大きくなると、吸入インジェクション回路15から過冷却熱交換器16に注入される液冷媒の流量が増加して、過冷却熱交換器16の熱交換能力が増加して、液管4内の液冷媒が冷却され過冷却度が増す。さらに開度を大きくすると、吸入インジェクション回路15を通って過冷却熱交換器16に入ってきた冷媒が蒸発し切れない状態で、スクロール圧縮機2の吸入側に戻るため、スクロール圧縮機2の吸入ガス温度が低下すると同時にスクロール圧縮機2の吐出ガス温度も低下する。
また、第2の電子式膨張弁13の開度が小さくなると、吸入インジェクション回路15から過冷却熱交換器16に注入される液冷媒の流量が減少して、過冷却熱交換器16の熱交換能力が減少し、液冷媒の過冷却度は低下する。
第2の電磁弁14は、スクロール圧縮機2と連動し、スクロール圧縮機2運転時に開き、スクロール圧縮機2停止時に閉じる動作が行われる。なお、スクロール圧縮機2停止時に第2の電磁弁14を閉じるのは、スクロール圧縮機2停止時に、吸入インジェクション回路15からスクロール圧縮機2の内部に液冷媒が流れ込むと、スクロール圧縮機2の内部に液冷媒が寝込み、次回のスクロール圧縮機2運転時に液圧縮を起こし、スクロール圧縮機2の故障を引き起こす恐れがある。本来、第2の電磁弁14は、上記の故障を防止するために設けられている。
次に、制御器22の動作について説明する。
制御器22は、低圧圧力センサ18で検知された吸入圧力が、予め入力された設定値を超えると、クーラ30の冷却負荷があると判断してスクロール圧縮機2を運転させ、スクロール圧縮機2の運転と同時に、第1の電磁弁11及び第2の電磁弁14を開く。
一方、制御器22は、低圧圧力センサ18で検知された吸入圧力が、予め入力された設定値を下回ると、クーラ30の冷却負荷がなくなったものと判断してスクロール圧縮機2を停止させ、スクロール圧縮機2の停止と同時に、第1の電磁弁11及び第2の電磁弁14を閉じる。
また、制御器22は、吐出温度サーミスタ19で検知された吐出温度が、予め入力された設定値に安定するように、第1の電子式膨張弁10の開度を調整する。
さらに、制御器22は、高圧圧力センサ17で検知された吐出圧力から算出した飽和温度と過冷却熱交換器出口液温サーミスタ20で検知された液温から、過冷却熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度(=吐出圧力相当の飽和温度−過冷却熱交換器出口液温度)を演算し、過冷却度が予め入力された設定値に安定するように、第2の電子式膨張弁13の開度を調整する。
なお、吸入インジェクション出口温度サーミスタ21で検知された温度と低圧圧力センサ18で検知された吸入圧力から算出した飽和温度から、吸入インジェクション回路15の出口側冷媒の過熱度(=吸入インジェクション出口温度−吸入圧力相当の飽和温度)を演算し、過熱度が予め入力された設定値に安定するように、第2の電子式膨張弁13の開度を調整するようにしてもよい。
制御器22は、低圧圧力センサ18で検知された吸入圧力が、予め入力された設定値を超えると、クーラ30の冷却負荷があると判断してスクロール圧縮機2を運転させ、スクロール圧縮機2の運転と同時に、第1の電磁弁11及び第2の電磁弁14を開く。
一方、制御器22は、低圧圧力センサ18で検知された吸入圧力が、予め入力された設定値を下回ると、クーラ30の冷却負荷がなくなったものと判断してスクロール圧縮機2を停止させ、スクロール圧縮機2の停止と同時に、第1の電磁弁11及び第2の電磁弁14を閉じる。
また、制御器22は、吐出温度サーミスタ19で検知された吐出温度が、予め入力された設定値に安定するように、第1の電子式膨張弁10の開度を調整する。
さらに、制御器22は、高圧圧力センサ17で検知された吐出圧力から算出した飽和温度と過冷却熱交換器出口液温サーミスタ20で検知された液温から、過冷却熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度(=吐出圧力相当の飽和温度−過冷却熱交換器出口液温度)を演算し、過冷却度が予め入力された設定値に安定するように、第2の電子式膨張弁13の開度を調整する。
なお、吸入インジェクション出口温度サーミスタ21で検知された温度と低圧圧力センサ18で検知された吸入圧力から算出した飽和温度から、吸入インジェクション回路15の出口側冷媒の過熱度(=吸入インジェクション出口温度−吸入圧力相当の飽和温度)を演算し、過熱度が予め入力された設定値に安定するように、第2の電子式膨張弁13の開度を調整するようにしてもよい。
次に、本発明の冷凍装置において、第1の電子式膨張弁10が異常を起こした場合の動作を、図2のフローチャートを用いて説明する。
第1の電子式膨張弁10は、動作コイル切れや弁部など稼動部への異物噛み込みにより、開き過ぎ動作不良を起こすことがある。
吐出温度サーミスタ19で検知された吐出温度(Td)が、予め入力された設定値より低下しているのを検知し、第1の電子式膨張弁10の開度を小さくするように制御しているにも関わらず、吐出温度(Td)が低下し続け、予め入力された吐出温度の下限値(Td1)を下回るとき、制御器22は、第1の電子式膨張弁10が開き過ぎ動作不良が発生したと判断する(ステップS1)。
上記の開き過ぎ動作不良を判断すると、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の範囲内に入るように、第1の電磁弁11を開閉する。すなわち、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の下限値(Td2)を下回るか否かを判定し(ステップS2)、下回る場合は、第1の電磁弁11を閉じる(ステップS3)。これにより、液冷媒が中間圧インジェクション回路12を経てスクロール圧縮機2の中間圧力室に注入されなくなるので、スクロール圧縮機2の吐出温度(Td)は上昇する。
次に、ステップS2で、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の下限値(Td2)を下回らない場合は、予め入力された吐出温度の上限値(Td4)を上回るか否かを判定し(ステップS4)、上回る場合は、第1の電磁弁11を開く(ステップS5)。これにより、液冷媒が中間圧インジェクション回路12を経てスクロール圧縮機2の中間圧力室に注入されるので、スクロール圧縮機2の吐出温度(Td)は低下する。ステップS4で、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の上限値(Td4)を下回る場合は、ステップS2に戻る。ステップS3、ステップS5で、第1の電磁弁11を開閉した場合は、一定時間経過後に、ステップS2に戻る。
このように、第1の電子式膨張弁10の開き過ぎ動作不良により、吐出温度サーミスタ19で検知された吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の下限値(Td1)を下回る場合には、第1の電磁弁11の開閉を制御することにより、スクロール圧縮機2の吐出温度を、予め入力された吐出温度の範囲内に入るように制御できる。
第1の電子式膨張弁10は、動作コイル切れや弁部など稼動部への異物噛み込みにより、開き過ぎ動作不良を起こすことがある。
吐出温度サーミスタ19で検知された吐出温度(Td)が、予め入力された設定値より低下しているのを検知し、第1の電子式膨張弁10の開度を小さくするように制御しているにも関わらず、吐出温度(Td)が低下し続け、予め入力された吐出温度の下限値(Td1)を下回るとき、制御器22は、第1の電子式膨張弁10が開き過ぎ動作不良が発生したと判断する(ステップS1)。
上記の開き過ぎ動作不良を判断すると、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の範囲内に入るように、第1の電磁弁11を開閉する。すなわち、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の下限値(Td2)を下回るか否かを判定し(ステップS2)、下回る場合は、第1の電磁弁11を閉じる(ステップS3)。これにより、液冷媒が中間圧インジェクション回路12を経てスクロール圧縮機2の中間圧力室に注入されなくなるので、スクロール圧縮機2の吐出温度(Td)は上昇する。
次に、ステップS2で、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の下限値(Td2)を下回らない場合は、予め入力された吐出温度の上限値(Td4)を上回るか否かを判定し(ステップS4)、上回る場合は、第1の電磁弁11を開く(ステップS5)。これにより、液冷媒が中間圧インジェクション回路12を経てスクロール圧縮機2の中間圧力室に注入されるので、スクロール圧縮機2の吐出温度(Td)は低下する。ステップS4で、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の上限値(Td4)を下回る場合は、ステップS2に戻る。ステップS3、ステップS5で、第1の電磁弁11を開閉した場合は、一定時間経過後に、ステップS2に戻る。
このように、第1の電子式膨張弁10の開き過ぎ動作不良により、吐出温度サーミスタ19で検知された吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の下限値(Td1)を下回る場合には、第1の電磁弁11の開閉を制御することにより、スクロール圧縮機2の吐出温度を、予め入力された吐出温度の範囲内に入るように制御できる。
一方、第1の電子式膨張弁10は、動作コイル切れや弁部など稼動部への異物噛み込みにより、閉じ過ぎ動作不良を起こすことがある。
吐出温度サーミスタ19で検知された吐出温度(Td)が、予め入力された設定値より上昇しているのを検知し、第1の電子式膨張弁10の開度を大きくするように制御しているにも関わらず吐出温度(Td)が上昇し続け、予め入力された吐出温度の上限値(Td5)を上回るとき、制御器22は、第1の電子式膨張弁10が閉じ過ぎ動作不良が発生したと判断する(ステップS6)。
上記の閉じ過ぎ動作不良を判断すると、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度(Td3)に安定するように、第2の電子式膨張弁13の開度を調整する。すなわち、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度(Td3)を上回るか否かを判定し(ステップS7)、上回る場合は、第2の電子式膨張弁13の開度を大きくする(ステップS8)。これにより、吸入インジェクション回路15を経てスクロール圧縮機2の吸入側に注入される冷媒の量が多くなるので、スクロール圧縮機2の吐出温度(Td)は低下する。
次に、ステップS7で、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度(Td3)を上回らない場合は、第2の電子式膨張弁13の開度を小さくする(ステップS9)。これにより、吸入インジェクション回路15を経てスクロール圧縮機2の吸入側に注入される冷媒の量が少なくなるので、スクロール圧縮機2の吐出温度(Td)は上昇する。ステップS8、ステップS9で、第2の電子式膨張弁13の開度を調整して一定時間経過後に、ステップS7に戻る。
このように、第1の電子式膨張弁10の閉じ過ぎ動作不良により、吐出温度サーミスタ19で検知された吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の上限値(Td5)を上回る場合には、第2の電子式膨張弁13の開度を調整することにより、スクロール圧縮機2の吐出温度を、予め入力された吐出温度に安定するように制御し、修理までの間、応急運転ができる。
吐出温度サーミスタ19で検知された吐出温度(Td)が、予め入力された設定値より上昇しているのを検知し、第1の電子式膨張弁10の開度を大きくするように制御しているにも関わらず吐出温度(Td)が上昇し続け、予め入力された吐出温度の上限値(Td5)を上回るとき、制御器22は、第1の電子式膨張弁10が閉じ過ぎ動作不良が発生したと判断する(ステップS6)。
上記の閉じ過ぎ動作不良を判断すると、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度(Td3)に安定するように、第2の電子式膨張弁13の開度を調整する。すなわち、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度(Td3)を上回るか否かを判定し(ステップS7)、上回る場合は、第2の電子式膨張弁13の開度を大きくする(ステップS8)。これにより、吸入インジェクション回路15を経てスクロール圧縮機2の吸入側に注入される冷媒の量が多くなるので、スクロール圧縮機2の吐出温度(Td)は低下する。
次に、ステップS7で、吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度(Td3)を上回らない場合は、第2の電子式膨張弁13の開度を小さくする(ステップS9)。これにより、吸入インジェクション回路15を経てスクロール圧縮機2の吸入側に注入される冷媒の量が少なくなるので、スクロール圧縮機2の吐出温度(Td)は上昇する。ステップS8、ステップS9で、第2の電子式膨張弁13の開度を調整して一定時間経過後に、ステップS7に戻る。
このように、第1の電子式膨張弁10の閉じ過ぎ動作不良により、吐出温度サーミスタ19で検知された吐出温度(Td)が予め入力された吐出温度の上限値(Td5)を上回る場合には、第2の電子式膨張弁13の開度を調整することにより、スクロール圧縮機2の吐出温度を、予め入力された吐出温度に安定するように制御し、修理までの間、応急運転ができる。
なお、図2のフローチャートでは、スクロール圧縮機2の吐出温度(Td)による制御例を示したが、吐出温度サーミスタ19で検知された吐出温度と、高圧圧力センサ17で検知された吐出圧力から算出した飽和温度から、スクロール圧縮機2の吐出側冷媒の過熱度(=吐出温度−吐出圧力相当の飽和温度)を演算し、この吐出側冷媒の過熱度を吐出温度の代わりに用いてもよい。図2のフローチャートの吐出温度を吐出側冷媒の過熱度に置き換え、吐出側冷媒の過熱度が予め入力された設定値又は設定範囲に安定するように、第1の電磁弁11の開閉、又は第2の電子式膨張弁13の開度を制御する。
このように、第1の電子式膨張弁10の開き過ぎ・閉じ過ぎ動作不良により、スクロール圧縮機2の吐出側冷媒の過熱度が、予め入力された過熱度の下限値(Td1)を下回ったり、予め入力された過熱度の上限値(Td5)を上回ったりする場合に、第1の電磁弁11の開閉、又は第2の電子式膨張弁13の開度を制御することにより、スクロール圧縮機2の吐出側冷媒の過熱度を、予め入力された過熱度の範囲内に入るように制御し、修理までの間、応急運転ができる。
このように、第1の電子式膨張弁10の開き過ぎ・閉じ過ぎ動作不良により、スクロール圧縮機2の吐出側冷媒の過熱度が、予め入力された過熱度の下限値(Td1)を下回ったり、予め入力された過熱度の上限値(Td5)を上回ったりする場合に、第1の電磁弁11の開閉、又は第2の電子式膨張弁13の開度を制御することにより、スクロール圧縮機2の吐出側冷媒の過熱度を、予め入力された過熱度の範囲内に入るように制御し、修理までの間、応急運転ができる。
また、吸入インジェクション出口温度サーミスタ21で検知された温度と低圧圧力センサ18で検知された吸入圧力から算出した飽和温度から、吸入インジェクション回路15の出口側冷媒の過熱度(=吸入インジェクション出口温度−吸入圧力相当の飽和温度)を演算し、この出口側冷媒の過熱度を吐出温度の代わりに用いてもよい。図2のフローチャートの吐出温度を出口側冷媒の過熱度に置き換え、出口側冷媒の過熱度が予め入力された設定値又は設定範囲に安定するように、第1の電磁弁11の開閉、又は第2の電子式膨張弁13の開度を制御する。
このように、第1の電子式膨張弁10の開き過ぎ・閉じ過ぎ動作不良により、吸入インジェクション回路15の出口側冷媒の過熱度が、予め入力された過熱度の下限値(Td1)を下回ったり、予め入力された過熱度の上限値(Td5)を上回ったりする場合に、第1の電磁弁11の開閉、又は第2の電子式膨張弁13の開度を制御することにより、吸入インジェクション回路15の出口側冷媒の過熱度を、予め入力された過熱度の範囲内に入るように制御し、修理までの間、応急運転ができる。
このように、第1の電子式膨張弁10の開き過ぎ・閉じ過ぎ動作不良により、吸入インジェクション回路15の出口側冷媒の過熱度が、予め入力された過熱度の下限値(Td1)を下回ったり、予め入力された過熱度の上限値(Td5)を上回ったりする場合に、第1の電磁弁11の開閉、又は第2の電子式膨張弁13の開度を制御することにより、吸入インジェクション回路15の出口側冷媒の過熱度を、予め入力された過熱度の範囲内に入るように制御し、修理までの間、応急運転ができる。
さらに、高圧圧力センサ17で検知された吐出圧力を吐出温度の代わりに用いてもよい。図2のフローチャートの吐出温度を吐出圧力に置き換え、吐出圧力が予め入力された設定値又は設定範囲に安定するように、第1の電磁弁11の開閉、又は第2の電子式膨張弁13の開度を制御する。
このように、第1の電子式膨張弁10の開き過ぎ・閉じ過ぎ動作不良により、高圧圧力センサ17で検知された吐出圧力が、予め入力された吐出圧力の下限値(Td1)を下回ったり、予め入力された吐出圧力の上限値(Td5)を上回ったりする場合に、第1の電磁弁11の開閉、又は第2の電子式膨張弁13の開度を制御することにより、高圧圧力センサ17で検知された吐出圧力を、予め入力された吐出圧力の範囲内に入るように制御し、修理までの間、応急運転ができる。
このように、第1の電子式膨張弁10の開き過ぎ・閉じ過ぎ動作不良により、高圧圧力センサ17で検知された吐出圧力が、予め入力された吐出圧力の下限値(Td1)を下回ったり、予め入力された吐出圧力の上限値(Td5)を上回ったりする場合に、第1の電磁弁11の開閉、又は第2の電子式膨張弁13の開度を制御することにより、高圧圧力センサ17で検知された吐出圧力を、予め入力された吐出圧力の範囲内に入るように制御し、修理までの間、応急運転ができる。
また、第1の電子式膨張弁10が開き過ぎたり、閉じ過ぎたりして上記のような動作不良が発生したと判断した場合には、制御器22は、表示手段23に異常表示を発報したり、アラーム音を出してもよい。
実施の形態2.
次に、本発明の冷凍装置において、第2の電子式膨張弁13が異常を起こした場合の動作を、図3のフローチャートを用いて説明する。
第2の電子式膨張弁13は、動作コイル切れや弁部など稼動部への異物噛み込みにより、開き過ぎ動作不良を起こすことがある。
液管4内の液冷媒の過冷却度(Sd)が、予め入力された設定値より上昇しているのを検知し、第2の電子式膨張弁13の開度を小さくするように制御しているにも関わらず、過冷却度(Sd)が上昇し続け、予め入力された過冷却度の上限値(Sd1)を上回るとき、制御器22は、第2の電子式膨張弁13が開き過ぎ動作不良が発生したと判断する(ステップS11)。
上記の開き過ぎ動作不良を判断すると、過冷却度(Sd)が予め入力された過冷却度の範囲内に入るように、第2の電磁弁14を開閉する。すなわち、過冷却度(Sd)が予め入力された過冷却度の上限値(Sd2)を上回るか否かを判定し(ステップS12)、上回る場合は、第2の電磁弁14を閉じる(ステップS13)。これにより、冷媒が吸入インジェクション回路15を経て過冷却熱交換器16に流れなくなるので、液管4内の液冷媒の過冷却度(Sd)は低下する。
次に、ステップS12で、過冷却度(Sd)が予め入力された過冷却度の上限値(Sd2)を上回らない場合は、予め入力された過冷却度の下限値(Sd3)を下回るか否かを判定し(ステップS14)、下回る場合は、第2の電磁弁14を開く(ステップS15)。これにより、冷媒が吸入インジェクション回路15を経て過冷却熱交換器16に注入されるので、液管4内の液冷媒の過冷却度(Sd)は上昇する。ステップS14で、過冷却度(Sd)が予め入力された過冷却度の下限値(Sd3)を上回る場合は、ステップS12に戻る。ステップS13、ステップS15で、第2の電磁弁14を開閉した場合は、一定時間経過後に、ステップS12に戻る。
このように、第2の電子式膨張弁13の開き過ぎ動作不良により、液管4内の液冷媒の過冷却度(Sd)が予め入力された過冷却度の上限値(Sd1)を上回る場合には、第2の電磁弁14の開閉を制御することにより、液管4内の液冷媒の過冷却度を、予め入力された過冷却度の範囲内に入るように制御できる。
次に、本発明の冷凍装置において、第2の電子式膨張弁13が異常を起こした場合の動作を、図3のフローチャートを用いて説明する。
第2の電子式膨張弁13は、動作コイル切れや弁部など稼動部への異物噛み込みにより、開き過ぎ動作不良を起こすことがある。
液管4内の液冷媒の過冷却度(Sd)が、予め入力された設定値より上昇しているのを検知し、第2の電子式膨張弁13の開度を小さくするように制御しているにも関わらず、過冷却度(Sd)が上昇し続け、予め入力された過冷却度の上限値(Sd1)を上回るとき、制御器22は、第2の電子式膨張弁13が開き過ぎ動作不良が発生したと判断する(ステップS11)。
上記の開き過ぎ動作不良を判断すると、過冷却度(Sd)が予め入力された過冷却度の範囲内に入るように、第2の電磁弁14を開閉する。すなわち、過冷却度(Sd)が予め入力された過冷却度の上限値(Sd2)を上回るか否かを判定し(ステップS12)、上回る場合は、第2の電磁弁14を閉じる(ステップS13)。これにより、冷媒が吸入インジェクション回路15を経て過冷却熱交換器16に流れなくなるので、液管4内の液冷媒の過冷却度(Sd)は低下する。
次に、ステップS12で、過冷却度(Sd)が予め入力された過冷却度の上限値(Sd2)を上回らない場合は、予め入力された過冷却度の下限値(Sd3)を下回るか否かを判定し(ステップS14)、下回る場合は、第2の電磁弁14を開く(ステップS15)。これにより、冷媒が吸入インジェクション回路15を経て過冷却熱交換器16に注入されるので、液管4内の液冷媒の過冷却度(Sd)は上昇する。ステップS14で、過冷却度(Sd)が予め入力された過冷却度の下限値(Sd3)を上回る場合は、ステップS12に戻る。ステップS13、ステップS15で、第2の電磁弁14を開閉した場合は、一定時間経過後に、ステップS12に戻る。
このように、第2の電子式膨張弁13の開き過ぎ動作不良により、液管4内の液冷媒の過冷却度(Sd)が予め入力された過冷却度の上限値(Sd1)を上回る場合には、第2の電磁弁14の開閉を制御することにより、液管4内の液冷媒の過冷却度を、予め入力された過冷却度の範囲内に入るように制御できる。
また、第2の電子式膨張弁13が開き過ぎたりして上記のような動作不良が発生したと判断した場合には、制御器22は、表示手段23に異常表示を発報したり、アラーム音を出してもよい。
1 冷凍装置、2 スクロール圧縮機、3 凝縮器、4 液管、10 第1の電子式膨張弁、11 第1の電磁弁、12 中間圧インジェクション回路、13 第2の電子式膨張弁、14 第2の電磁弁、15 吸入インジェクション回路、16 過冷却熱交換器、17 高圧圧力センサ、18 低圧圧力センサ、19 吐出温度サーミスタ、20 過冷却熱交換器出口液温サーミスタ、21 吸入インジェクション出口温度サーミスタ、22 制御器、23 表示手段、30 クーラ、31 絞り装置、32 蒸発器
Claims (4)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮して液化する凝縮器と、液管から分岐して取り出された液冷媒を、第1の電子式膨張弁と第1の電磁弁を経て前記圧縮機の中間圧力室に注入する中間圧インジェクション回路と、前記圧縮機の吐出側冷媒の状態が所定の範囲に入るように、前記第1の電子式膨張弁の開度を制御する制御器とを有する冷凍装置であって、前記制御器は、前記第1の電子式膨張弁が異常状態であると判断した場合に、前記第1の電磁弁の開閉を制御することを特徴とする冷凍装置。
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮して液化する凝縮器と、液管から分岐して取り出された液冷媒を、第1の電子式膨張弁と第1の電磁弁を経て前記圧縮機の中間圧力室に注入する中間圧インジェクション回路と、前記圧縮機の吐出側冷媒の状態が所定の範囲に入るように、前記第1の電子式膨張弁の開度を制御する制御器と、液管から分岐して取り出された液冷媒を、第2の電子式膨張弁と第2の電磁弁を経て圧縮機の吸入側に注入する吸入インジェクション回路と、前記液管の液冷媒と前記吸入インジェクション回路の液冷媒とを熱交換する過冷却熱交換器とを有する冷凍装置であって、前記制御器は、前記第1の電子式膨張弁が異常状態であると判断した場合に、前記圧縮機の吐出側冷媒の状態が所定の範囲に入るように、前記第2の電子式膨張弁の開度を制御することを特徴とする冷凍装置。
- 制御装置は、前記圧縮機の吐出側冷媒の状態を検知して、前記吐出側冷媒の状態が所定の範囲に入る場合に、前記圧縮機の吐出側冷媒が正常状態であると判断することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の冷凍装置。
- 制御装置は、前記圧縮機の吐出側冷媒の状態を検知して、前記吐出側冷媒の状態が所定の範囲を外れる場合に、第1の電子式膨張弁が異常状態であると判断することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の冷凍装置。
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