JP3872534B2 - Control device and control method for electric expansion valve - Google Patents

Control device and control method for electric expansion valve Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動膨張弁の制御装置及び制御方法に係り、特に冷凍またはヒートポンプ装置の冷媒流路中に設けられ、冷媒流量を調整するための電動膨張弁の制御を行なうための電動膨張弁の制御装置及び制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より冷凍システムとしては、冷媒を圧縮するためのコンプレッサ、冷媒を凝縮するためのコンデンサ(凝縮器)、冷媒流量を制御するための電動膨張弁及び冷媒を蒸発させるためのエバポレータ(蒸発器)を配管により環状に接続し、冷媒の圧縮、凝縮液化、減圧膨張、蒸発気化して冷凍サイクルを実施するものが知られている。
【0003】
このような冷凍システムにおいて、冷凍サイクルを行なう際には、エバポレータの入口側及び出口側の冷媒温度を温度センサでそれぞれ検出し、各温度センサの検出温度に基づいて、コントローラが電磁石、パルスモータ等の膨張弁ドライバ(駆動源)を制御して電動膨張弁の開度を調整することとなっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電動膨張弁は、その最大能力の5[%]程度から使用することができるため、個々の冷凍システムにおいては、使用している電動膨張弁の能力に合せて冷凍システム運転時の開度(上限開度/下限開度)を制限する必要がある。
【0005】
また、冷凍システムを比例積分制御あるいはファジィ(Fuzy)制御で制御する場合には、冷凍システムに要求されている能力以上の能力を有する電動膨張弁であっても制御は可能である。しかしながら、当該冷凍システムの時定数あるいは無駄時間の発生によるオーバーシュートが考えられるので、システムの保護のためにも上限開度の制限(設定)は必要となる。
【0006】
従来の冷凍システムにおいては、これらの電動膨張弁の開度の制限を行なうためには、人手により上限開度及び下限開度を電動膨張弁の能力グラフから算出し、コントローラに入力することにより行なっており、当該設定作業を行なう使用者の負担が大きいという問題点があった。
【0007】
より詳細には、電動膨張弁の上限開度及び下限開度を設定するためには、蒸発温度、過冷却度といった当該冷凍システム固有の情報が必要であり、試運転時にコントローラを熟知している必要があるとともに、手間がかかるという問題点があり、コントローラを熟知していない場合には試運転すらできないという問題点があった。
【0008】
そこで、本発明の目的は、電動膨張弁の開度制限を行なうための設定を容易にし、ユーザ負担を低減して、冷凍システムの運転を行なうことが可能な電動膨張弁の制御装置及び制御方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、冷媒を圧縮するコンプレッサ、前記冷媒を凝縮液化するコンデンサ、前記冷媒の流量を制御するための電動膨張弁及び前記冷媒を蒸発気化するエバポレータを配管により環状に接続した冷却システムにおける前記電動膨張弁の開度制御を行なう電動膨張弁の制御装置であって、前記冷媒の種類である冷媒種類データ、前記コンプレッサの種類であるコンプレッサ種類データ、前記電動膨張弁の形式である膨張弁形式データ、所望の蒸発温度である蒸発温度データ、当該冷却システムに要求する能力である要求能力データ、所望の凝縮温度である凝縮温度データ及び所望の過冷却度である過冷却度データを入力するための入力手段と、複数の電動膨張弁に対応する開度と能力との関係である開度−能力データを予め記憶する開度−能力記憶手段と、
前記複数の電動膨張弁を構成する各電動膨張弁毎に前記凝縮温度データ及び前記過冷却度データの組合わせに対応する能力の補正係数である補正係数データを予め記憶する能力補正係数記憶手段と、蒸発温度の変化に伴う前記コンプレッサの能力変化に対応する能力変化係数である能力変化係数データを記憶する能力変化係数記憶手段と、前記冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、前記蒸発温度データ、前記要求能力データ、前記凝縮温度データ、前記過冷却度データ、前記開度−能力データ、前記補正係数データ及び前記能力変化係数データに基づいて、前記冷却システムの使用蒸発温度範囲における前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の上限開度変化及び前記冷却システムの使用蒸発温度範囲における前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の下限開度変化並びに前記冷却システムの運転開始時の前記に伴う前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の開度である初期開度を演算する開度演算手段と、を備えて構成する。
【0010】
請求項1記載の発明によれば、開度−能力記憶手段は、複数の電動膨張弁に対応する開度と能力との関係である開度−能力データを予め記憶する。
能力補正係数記憶手段は、複数の電動膨張弁を構成する各電動膨張弁毎に凝縮温度データ及び過冷却度データの組合わせに対応する能力の補正係数である補正係数データを予め記憶する。
【0011】
能力変化係数記憶手段は、蒸発温度の変化に伴うコンプレッサの能力変化に対応する能力変化係数である能力変化係数データを記憶する。
入力手段により、冷媒の種類である冷媒種類データ、コンプレッサの種類であるコンプレッサ種類データ、電動膨張弁の形式である膨張弁形式データ、所望の蒸発温度である蒸発温度データ、当該冷却システムに要求する能力である要求能力データ、所望の凝縮温度である凝縮温度データ及び所望の過冷却度である過冷却度データを入力すると、開度演算手段は、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、蒸発温度データ、要求能力データ、凝縮温度データ、過冷却度データ、開度−能力データ、補正係数データ及び能力変化係数データに基づいて、冷却システムの使用蒸発温度範囲における膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の上限開度変化及び冷却システムの使用蒸発温度範囲における膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の下限開度変化並びに冷却システムの運転開始時のに伴う膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の開度である初期開度を演算する。
【0012】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記開度演算手段は、前記能力データに基づいて前記蒸発温度データに対応する蒸発温度における能力である第1補正要求能力データを演算する第1補正要求能力演算手段と、前記蒸発温度データ、前記能力データ、冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、前記補正係数データ及び前記第1補正要求能力データに基づいて、複数の所定蒸発温度において要求される能力である第2補正要求能力データを演算する第2補正要求能力演算手段と、前記第2補正要求能力データ及び前記能力−弁開度データに基づいて、前記複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける前記電動膨張弁の上限開度に相当する上限開度データを演算する上限開度演算手段と、前記上限開度データに基づいて前記複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける前記電動膨張弁の下限開度に相当する下限開度データを演算する下限開度演算手段と、前記上限開度データ及び前記下限開度データに基づいて当該冷却システムの運転開始時における前記電動膨張弁の開度に相当する初期開度データを演算する初期開度演算手段と、を備えて構成する。
【0013】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、開度演算手段の第1補正要求能力演算手段は、能力データに基づいて蒸発温度データに対応する蒸発温度における能力である第1補正要求能力データを演算する。
次に第2補正要求能力演算手段は、蒸発温度データ、能力データ、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、補正係数データ及び第1補正要求能力データに基づいて、複数の所定蒸発温度において要求される能力である第2補正要求能力データを演算する。
【0014】
これらにより、上限開度演算手段は、第2補正要求能力データ及び能力−弁開度データに基づいて、複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける電動膨張弁の上限開度に相当する上限開度データを演算し、下限開度演算手段は、上限開度データに基づいて複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける電動膨張弁の下限開度に相当する下限開度データを演算する。
【0015】
これらの結果、初期開度演算手段は、上限開度データ及び下限開度データに基づいて当該冷却システムの運転開始時における電動膨張弁の開度に相当する初期開度データを演算する。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記第1補正要求能力演算手段は、前記蒸発温度データをETとし、前記能力データをCALとし、前記凝縮温度データをCTとし、前記冷却システムの使用状態において要求する最大過冷却度をSCMAX とし、前記過冷却度データをSCとし、前記凝縮温度データCT、かつ、前記最大過冷却度SCMAX における前記補正係数データをKV[CT,SCMAX ]とし、前記凝縮温度データCT、かつ、前記過冷却度SCにおける前記補正係数データをKV[CT,SC]とした場合に、次式により前記第1補正要求能力データH_CAL(ET)を演算する。
【0016】
H_CAL(ET)=CAL×(KV[CT,SCMAX ]/KV[CT,SC]請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明の作用に加えて、第1補正要求能力演算手段は、次式、
H_CAL(ET)=CAL×(KV[CT,SCMAX ]/KV[CT,SC]により第1補正要求能力データH_CAL(ET)を演算する。
【0017】
請求項4記載の発明は、請求項2又は請求項3記載の発明において、前記第2補正要求能力演算手段は、前記第1補正要求能力データを前記第1補正要求能力データをH_CAL(ET)とし、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)の場合の変化係数データをKC(X)とし、蒸発温度データETに対応する蒸発温度における変化係数データをKC(ET)とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データH_CAL(X)を演算するように構成する。
【0018】
H_CAL(X)=H_CAL(ET)×KC(X)/KC(ET)
請求項4記載の発明によれば、請求項2又は請求項3記載の発明の作用に加えて、第2補正要求能力演算手段は、次式、
H_CAL(X)=H_CAL(ET)×KC(X)/KC(ET)
により蒸発温度=−X[℃]の場合の第2補正要求能力データH_CAL(X)を演算する。
【0019】
請求項5記載の発明は、請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の発明において、前記上限開度演算手段は、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)の場合の前記第2補正要求能力データ及び前記能力−弁開度データに基づいて、蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データに対応する能力で前記冷却システムを使用した場合の当該冷却システムに要求される最高蒸発温度ETHIにおける弁開度をOP_HI(X)とし、蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データに対応する能力で前記冷却システムを使用した場合の当該冷却システムに要求される最低蒸発温度ETLOにおける弁開度をOP_LO(X)とし、予め求めた上限開度補正係数をC1とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]における上限開度OLP(X)を演算するように構成する。
【0020】
OLP(X)=(OP_HI(X)−OP_LO(X))×C1+OP_HI(X)
ただし、最低蒸発温度ETLO=−Xの場合は、
OLP(X)=OP_LO(X)
請求項5記載の発明によれば、請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の発明の作用に加えて、上限開度演算手段は、次式、
OLP(X)=(OP_HI(X)−OP_LO(X))×C1+OP_HI(X)により蒸発温度=−X[℃]における上限開度OLP(X)を演算する。
【0021】
ただし、最低蒸発温度ETLO=−Xの場合は、
OLP(X)=OP_LO(X)
とする。
請求項6記載の発明は、請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の発明において、前記下限開度演算手段は、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)における前記上限開度データをOLP(X)とし、前記電動膨張弁を実質的に閉状態とする場合の開度データをCCとし、予め求めた下限開度補正係数をC2とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]における下限開度CLP(X)を演算するように構成する。
【0022】
CLP(X)=(OLP(X)−CC)×C2+CC
請求項6記載の発明によれば、請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の発明の作用に加えて、下限開度演算手段は、次式、
CLP(X)=(OLP(X)−CC)×C2+CC
により蒸発温度=−X[℃]における下限開度CLP(X)を演算するように構成する。
【0023】
請求項7記載の発明は、請求項2乃至請求項6のいずれかに記載の発明において、前記初期開度演算手段は、当該冷却システムにおける電動膨張弁の開度を可変する最高蒸発温度をETVHI とし、当該冷却システムにおける電動膨張弁の開度を可変する最低蒸発温度をETVLO とし、最高蒸発温度ETVHI における前記電動膨張弁の上限開度をOLP(ETVHI )とし、最低蒸発温度ETVLO における前記電動膨張弁の下限開度をCLP(ETVLO )とし、初期開度補正係数をC3とした場合に、次式により初期開度IMPを演算するように構成する。
【0024】

Figure 0003872534
請求項7記載の発明によれば、請求項2乃至請求項6のいずれかに記載の発明の作用に加えて、初期開度演算手段は、次式、
Figure 0003872534
により初期開度IMPを演算する。
【0025】
請求項8記載の発明は、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の発明において、前記冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、蒸発温度データ、前記要求能力データ、前記凝縮温度データ及び過冷却度データのいずれかを前記入力手段を介して入力する際に、入力可能な候補データを予め設定された種類範囲内あるいは予め設定された温度範囲内において選択して表示する表示手段を有し、前記入力手段は、前記候補データを前候補あるいは次候補のデータ候補に変更するための候補変更手段及び前記表示手段に表示されている候補データを選択する選択手段を有し、ユーザは前記表示手段に表示された候補データを前記選択手段により選択するように構成する。
【0026】
請求項8記載の発明によれば、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の発明の作用に加えて、表示手段は、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、蒸発温度データ、要求能力データ、凝縮温度データ及び過冷却度データのいずれかを入力手段を介して入力する際に、入力可能な候補データを予め設定された種類範囲内あるいは予め設定された温度範囲内において選択して表示する。
【0027】
入力手段の候補変更手段は、候補データを前候補あるいは次候補のデータ候補に変更し、ユーザは選択手段を介して表示手段に表示されている候補データを選択する。
請求項9記載の発明は、冷媒を圧縮するコンプレッサ、前記冷媒を凝縮液化するコンデンサ、前記冷媒の流量を制御するための電動膨張弁及び前記冷媒を蒸発気化するエバポレータを配管により環状に接続した冷却システムにおける前記電動膨張弁の開度制御を行なう電動膨張弁の制御方法であって、前記冷媒の種類である冷媒種類データ、前記コンプレッサの種類であるコンプレッサ種類データ、前記電動膨張弁の形式である膨張弁形式データ、所望の蒸発温度である蒸発温度データ、当該冷却システムに要求する能力である要求能力データ、所望の凝縮温度である凝縮温度データ及び所望の過冷却度である過冷却度データを入力するための入力工程と、前記冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、前記蒸発温度データ、前記要求能力データ、前記凝縮温度データ、前記過冷却度データ、予め記憶した複数の電動膨張弁に対応する開度と能力との関係である開度−能力データ、予め記憶した前記複数の電動膨張弁を構成する各電動膨張弁毎に前記凝縮温度データ及び前記過冷却度データの組合わせに対応する能力の補正係数である補正係数データ及び予め記憶した蒸発温度の変化に伴う前記コンプレッサの能力変化に対応する能力変化係数である能力変化係数データに基づいて、前記冷却システムの使用蒸発温度範囲における前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の上限開度変化及び前記冷却システムの使用蒸発温度範囲における前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の下限開度変化並びに前記冷却システムの運転開始時の前記に伴う前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の開度である初期開度を演算する開度演算工程と、を備えて構成する。
【0028】
請求項9記載の発明によれば、入力工程において、冷媒の種類である冷媒種類データ、コンプレッサの種類であるコンプレッサ種類データ、電動膨張弁の形式である膨張弁形式データ、所望の蒸発温度である蒸発温度データ、当該冷却システムに要求する能力である要求能力データ、所望の凝縮温度である凝縮温度データ及び所望の過冷却度である過冷却度データを入力すると、開度演算工程は、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、蒸発温度データ、要求能力データ、凝縮温度データ、過冷却度データ、予め記憶した複数の電動膨張弁に対応する開度と能力との関係である開度−能力データ、予め記憶した複数の電動膨張弁を構成する各電動膨張弁毎に凝縮温度データ及び過冷却度データの組合わせに対応する能力の補正係数である補正係数データ及び予め記憶した蒸発温度の変化に伴うコンプレッサの能力変化に対応する能力変化係数である能力変化係数データに基づいて、冷却システムの使用蒸発温度範囲における膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の上限開度変化及び冷却システムの使用蒸発温度範囲における膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の下限開度変化並びに冷却システムの運転開始時のに伴う膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の開度である初期開度を演算する。
【0029】
請求項10記載の発明は、請求項9記載の発明において、前記開度演算工程は、前記能力データに基づいて前記蒸発温度データに対応する蒸発温度における能力である第1補正要求能力データを演算する第1補正要求能力演算工程と、前記蒸発温度データ、前記能力データ、冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、前記補正係数データ及び前記第1補正要求能力データに基づいて、複数の所定蒸発温度において要求される能力である第2補正要求能力データを演算する第2補正要求能力演算工程と、前記第2補正要求能力データ及び前記能力−弁開度データに基づいて、前記複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける前記電動膨張弁の上限開度に相当する上限開度データを演算する上限開度演算工程と、前記上限開度データに基づいて前記複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける前記電動膨張弁の下限開度に相当する下限開度データを演算する下限開度演算工程と、前記上限開度データ及び前記下限開度データに基づいて当該冷却システムの運転開始時における前記電動膨張弁の開度に相当する初期開度データを演算する初期開度演算工程と、を備えて構成する。
【0030】
請求項10記載の発明によれば、請求項9記載の発明の作用に加えて、開度演算工程の第1補正要求能力演算工程は、能力データに基づいて蒸発温度データに対応する蒸発温度における能力である第1補正要求能力データを演算する。
また、第2補正要求能力演算工程は、蒸発温度データ、能力データ、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、補正係数データ及び第1補正要求能力データに基づいて、複数の所定蒸発温度において要求される能力である第2補正要求能力データを演算する。
【0031】
これらにより上限開度演算工程は、第2補正要求能力データ及び能力−弁開度データに基づいて、複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける電動膨張弁の上限開度に相当する上限開度データを演算し、下限開度演算工程は、上限開度データに基づいて複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける電動膨張弁の下限開度に相当する下限開度データを演算する。
【0032】
これらの結果、初期開度演算工程は、上限開度データ及び下限開度データに基づいて当該冷却システムの運転開始時における電動膨張弁の開度に相当する初期開度データを演算する。
請求項11記載の発明は、請求項10記載の発明において、前記第1補正要求能力演算工程は、前記蒸発温度データをETとし、前記能力データをCALとし、前記凝縮温度データをCTとし、前記冷却システムの使用状態において要求する最大過冷却度をSCMAX とし、前記過冷却度データをSCとし、前記凝縮温度データCT、かつ、前記最大過冷却度SCMAX における前記補正係数データをKV[CT,SCMAX ]とし、前記凝縮温度データCT、かつ、前記過冷却度SCにおける前記補正係数データをKV[CT,SC]とした場合に、次式により前記第1補正要求能力データH_CAL(ET)を演算するように構成する。
【0033】
H_CAL(ET)=CAL×(KV[CT,SCMAX ]/KV[CT,SC]請求項11記載の発明によれば、請求項10記載の発明の作用に加えて、第1補正要求能力演算工程は、次式、
H_CAL(ET)=CAL×(KV[CT,SCMAX ]/KV[CT,SC]により第1補正要求能力データH_CAL(ET)を演算する。
【0034】
請求項12記載の発明は、請求項10又は請求項11記載の発明において、前記第2補正要求能力演算工程は、前記第1補正要求能力データを前記第1補正要求能力データをH_CAL(ET)とし、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)の場合の変化係数データをKC(X)とし、蒸発温度データETに対応する蒸発温度における変化係数データをKC(ET)とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データH_CAL(X)を演算するように構成する。
【0035】
H_CAL(X)=H_CAL(ET)×KC(X)/KC(ET)
請求項12記載の発明によれば、請求項10又は請求項11記載の発明の作用に加えて、第2補正要求能力演算工程は、次式、
H_CAL(X)=H_CAL(ET)×KC(X)/KC(ET)
により蒸発温度=−X[℃]の場合の第2補正要求能力データH_CAL(X)を演算する。
請求項13記載の発明は、請求項10乃至請求項12のいずれかに記載の発明において、前記上限開度演算工程は、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)の場合の前記第2補正要求能力データ及び前記能力−弁開度データに基づいて、蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データに対応する能力で前記冷却システムを使用した場合の当該冷却システムに要求される最高蒸発温度ETHIにおける弁開度をOP_HI(X)とし、蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データに対応する能力で前記冷却システムを使用した場合の当該冷却システムに要求される最低蒸発温度ETLOにおける弁開度をOP_LO(X)とし、予め求めた上限開度補正係数をC1とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]における上限開度OLP(X)を演算するように構成する。
【0036】
OLP(X)=(OP_HI(X)−OP_LO(X))×C1+OP_HI(X)
ただし、最低蒸発温度ETLO=−Xの場合は、
OLP(X)=OP_LO(X)
請求項13記載の発明によれば、請求項10乃至請求項12のいずれかに記載の発明の作用に加えて、上限開度演算工程は、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)の場合の第2補正要求能力データ及び能力−弁開度データに基づいて、次式、
OLP(X)=(OP_HI(X)−OP_LO(X))×C1+OP_HI(X)により蒸発温度=−X[℃]における上限開度OLP(X)を演算する。
【0037】
ただし、最低蒸発温度ETLO=−Xの場合は、
OLP(X)=OP_LO(X)
とする。
請求項14記載の発明は、請求項10乃至請求項13のいずれかに記載の発明において、前記下限開度演算工程は、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)における前記上限開度データをOLP(X)とし、前記電動膨張弁を実質的に閉状態とする場合の開度データをCCとし、予め求めた下限開度補正係数をC2とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]における下限開度CLP(X)を演算するように構成する。
【0038】
CLP(X)=(OLP(X)−CC)×C2+CC
請求項14記載の発明によれば、請求項10乃至請求項13のいずれかに記載の発明の作用に加えて、下限開度演算工程は、次式、
CLP(X)=(OLP(X)−CC)×C2+CC
により蒸発温度=−X[℃]における下限開度CLP(X)を演算する。
【0039】
請求項15記載の発明は、請求項10乃至請求項14のいずれかに記載の発明において、前記初期開度演算工程は、当該冷却システムにおける電動膨張弁の開度を可変する最高蒸発温度をETVHI とし、当該冷却システムにおける電動膨張弁の開度を可変する最低蒸発温度をETVLO とし、最高蒸発温度ETVHI における前記電動膨張弁の上限開度をOLP(ETVHI )とし、最低蒸発温度ETVLO における前記電動膨張弁の下限開度をCLP(ETVLO )とし、初期開度補正係数をC3とした場合に、次式により初期開度IMPを演算するように構成する。
【0040】
Figure 0003872534
請求項15記載の発明によれば、請求項10乃至請求項14のいずれかに記載の発明の作用に加えて、初期開度演算工程は、次式、
Figure 0003872534
により初期開度IMPを演算する。
【0041】
請求項16記載の発明は、請求項9乃至請求項15のいずれかに記載の発明において、前記冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、蒸発温度データ、前記要求能力データ、前記凝縮温度データ及び過冷却度データのいずれかを前記入力工程を介して入力する際に、入力可能な候補データを予め設定された種類範囲内あるいは予め設定された温度範囲内において選択して表示する表示工程を有し、前記入力工程は、前記候補データを前候補あるいは次候補のデータ候補に変更するための候補変更工程及び前記表示工程に表示されている候補データを選択する選択工程を有し、ユーザは前記表示工程に表示された候補データを前記選択工程により選択するように構成する。
【0042】
請求項16記載の発明によれば、請求項9乃至請求項15のいずれかに記載の発明の作用に加えて、表示工程は、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、蒸発温度データ、要求能力データ、凝縮温度データ及び過冷却度データのいずれかを入力工程を介して入力する際に、入力可能な候補データを予め設定された種類範囲内あるいは予め設定された温度範囲内において選択して表示する。
【0043】
これにより入力工程の候補変更工程は、候補データを前候補あるいは次候補のデータ候補に変更し、ユーザは、選択工程により表示されている候補データを選択する。
【0044】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明の好適な実施例を説明する。
図1に冷却システムとしての冷凍装置の概要構成ブロック図を示す。
冷凍装置100は、冷媒を圧縮するためのコンプレッサ1と、冷媒を凝縮液化するコンデンサ2と、冷媒の流量を制御するための電動膨張弁3と、電動膨張弁3を後述するコントローラ9からの駆動制御信号SC に基づいて生成される駆動信号SDRV により駆動する膨張弁ドライバ4と、冷媒を蒸発気化するエバポレータ5と、を備えて構成されており、コンプレッサ1、コンデンサ2、電動膨張弁3、エバポレータ5は配管により環状に接続されている。
【0045】
また、冷凍装置100は、エバポレータ5の出口側の冷媒温度を検出して出口側温度検出信号TOUT を出力する出口センサ6と、エバポレータ5の入口側の冷媒温度を検出して入口側温度検出信号TINを出力する入口センサ7と、冷凍庫C内の温度(庫内温度)を検出して庫内温度検出信号TFRZ を出力する庫内センサ8と、出口側温度検出信号TOUT 、入口側温度検出信号TIN及び庫内温度検出信号TFRZ が入力され膨張弁ドライバ4を制御するための駆動制御信号SC を出力するとともに、冷凍装置100全体の制御を行なうコントローラ9と、を備えて構成されている。
【0046】
図2にコントローラ9の概要構成ブロック図を示す。
コントローラ9は、各種データを入力するとともに、冷凍装置100の操作を行なうための入力操作部20と、各種データを記憶するROM(Read Only Memory)21と、出口側温度検出信号TOUT 、入口側温度検出信号TIN及び庫内温度検出信号TFRZ が入力され、出口側温度検出信号TOUT 、入口側温度検出信号TIN及び庫内温度検出信号TFRZ をアナログ/ディジタル変換して温度データ群DTEMPを演算制御部24に出力するセンサ温度変換部22と、冷凍装置の制御状態等の各種情報を表示するためのディスプレイ23と、入力操作部20からの入力データ、ROM21内の記憶データ及びセンサ温度変換部22からの温度データ群DTEMPに基づいて駆動制御信号SC を出力する演算制御部24と、を備えて構成されている。
【0047】
ROM21内には、冷凍装置に要求される能力と複数の所定蒸発温度における電動膨張弁の開度との関係を表す弁開度−能力データが格納された弁開度−能力テーブル部30と、過冷却度及び凝縮温度に対応する電動膨張弁能力の補正係数データが格納された補正係数テーブル部31と、基準蒸発温度における冷凍装置の能力を1.00とした場合に蒸発温度を変化させた場合の冷凍装置の能力比を表す変化係数データを格納した冷凍能力変化テーブル部32と、を備えて構成されている。
【0048】
この場合において、弁開度−能力テーブル部30には、予め設定された複数の電動膨張弁及び冷媒種類の複数の組合わせに対応する複数の弁開度−能力データが格納されている。また、補正係数テーブル部31には、予め設定された複数の冷媒種類毎に過冷却度による複数の補正係数データが格納されている。さらに、冷凍能力変化テーブル部32には、コンプレッサの圧縮方式毎に対応する複数の変化係数データが格納されている。
【0049】
図3に演算制御部24の概要構成ブロック図を示す。
演算制御部24は、入力操作部20から入力される当該冷凍装置100に対応する使用する冷媒種類GAS、使用するコンプレッサ種類COP、使用する膨張弁形式VAL、所望の蒸発温度ET、所望の要求能力CAL、所望の凝縮温度CT及び所望の過冷却度SC及びROM21の記憶データ(弁開度−能力データ、補正係数データ、冷凍能力変化データ)に基づいて、与えられた条件下における電動膨張弁の運転開始時の開度である初期開度IMP、運転中の最大開度である上限開度OLP及び運転中の最小開度である下限開度CLPを算出する弁開度演算部35を備えて構成されている。この場合において、上限開度OLP及び下限開度CLPは蒸発温度の関数として表される。
【0050】
さらに演算制御部24は、初期開度IMP、上限開度OLP及び下限開度CLP及び庫内温度検出信号TFRZ をアナログ/ディジタル変換して得られる庫内温度データDFRZ に相当する庫内温度で代替される現在の蒸発温度における上限開度OLPNOW 及び下限開度CLPNOW を演算する上下限開度演算部36と、出口側温度検出信号TOUT 及び入口側温度検出信号TINをそれぞれアナログ/ディジタル変換して得られる出口側温度検出データDOUT 及び入口側温度検出データDIN並びに入力操作部20より入力された過熱度設定値データに基づいて現在の電動膨張弁開度VNOW を演算する膨張弁開度演算部37と、現在の蒸発温度における上限開度OLPNOW 及び下限開度CLPNOW と現在の電動膨張弁開度VNOW とを比較し、現在の電動膨張弁開度VNOW が現在の蒸発温度における上限開度OLPNOW と下限開度CLPNOW とで規定される範囲内、すなわち、
OLPNOW ≧VNOW ≧CLPNOW
の関係を満たしているか否かを判別して、上記関係を満たすべく電動膨張弁3の開度を制御するための駆動制御信号SC を出力する比較演算部38と、を備えて構成されている。
【0051】
図4に弁開度−能力テーブル部30を構成する弁開度−能力データの一例(電動膨張弁及び冷媒種類の一の組合わせに対応)を示す。
弁開度−能力データは、能力が0〜54[kcal]の範囲で、約5[kcal]毎に蒸発温度ET=−60[℃]及び蒸発温度ET=0[℃]のときの弁開度を膨張弁ドライバ4の出力する駆動信号SDRV のパルス数(弁開度パルス)で表したものが格納されており、弁開度パルスが小さいほど弁開度も小さい。
【0052】
例えば、能力が15[kcal]における蒸発温度ET=−60[℃]のときの弁開度は弁開度パルス数=240に相当し、蒸発温度ET=0[℃]のときの弁開度は弁開度パルス数=215に相当している。
図5に補正係数テーブル部31を構成する補正係数データKVの一例を示す。
【0053】
補正係数データKVは、過冷却度SC=0[℃]の場合の補正係数データKV=1.00(すなわち、補正なし)とし、過冷却度SC及び凝縮温度CTを変化させた場合の能力補正係数である。従って、過冷却度SC及び凝縮温度CTが低くなるほど大きな値を採る。
【0054】
より具体的には、過冷却度SC=−25[℃]、かつ、凝縮温度CT=−50[℃]の場合には、補正係数データKV=1.35となる。
図6に冷凍能力変化テーブル部32を構成する変化係数データKCの一例を示す。
【0055】
変化係数データKCは、蒸発温度ET=−25[℃]の場合の冷凍機(コンプレッサ)の能力を基準とすべく変化係数データKC=1.00とし、蒸発温度ETを変化させた場合の能力比である。従って、蒸発温度ETが低くなるほど小さな値を採る。
【0056】
より具体的には、蒸発温度−50[℃]の場合には、変化係数データKC=0.35となる。
次に図7乃至図14を参照して冷凍装置100の動作、特に電動膨張弁3の初期開度並びに上限開度及び下限開度の設定動作について説明する。
概要動作
図7に概要動作のフローチャートを示す。
【0057】
冷凍装置100は、通常運転に先立って、電動膨張弁3の初期開度並びに上限開度及び下限開度の設定動作を行なう場合には、冷凍装置100に対応する使用する冷媒種類GAS、使用するコンプレッサ種類COP、使用する膨張弁形式VAL、所望の蒸発温度ET、所望の要求能力CAL、所望の凝縮温度CT及び所望の過冷却度SCからなるシステムデータを入力操作部20から演算制御部24に入力する(ステップS1)。
【0058】
次に演算制御部24の弁開度演算部35は、冷媒種類GAS、コンプレッサ種類COP、膨張弁形式VALに基づいてROM21の弁開度−能力テーブル部30を参照し、弁開度(弁開度パルス)を演算する(ステップS2)。
次に弁開度演算部35は、蒸発温度ET、要求能力CAL、凝縮温度CT及び過冷却度SC及びROM21に記憶されている補正係数データKVに基づいて電動膨張弁3の上限開度OLPを演算する(ステップS3)。
【0059】
つづいて弁開度演算部35は、ステップS3で求めた上限開度OLPに基づいて下限開度CLPを演算する(ステップS4)。
次に弁開度演算部35は、得られた上限開度のうち最も開度の大きな上限開度及び得られた下限開度のうち最も開度の小さな下限開度に基づいて冷凍装置運転開始時の弁開度である初期開度IMPを求める(ステップS5)。
【0060】
上記処理の結果、得られた初期開度IMP並びに上限開度OLP及び下限開度CLPに基づいて通常運転を行なうこととなる(ステップS6)。
詳細動作
以下、上述した概要動作をより詳細に説明する。
1) システムデータ;入力ステップS1
図8乃至図10にシステムデータ入力時の詳細処理フローチャートを示す。
【0061】
まず、演算制御部24は、冷凍装置100がコールドスタート、すなわち、弁開度設定(初期開度IMP、上限開度OLP及び下限開度CLPの設定)を行なうか否かを判別し(ステップS10)、コールドスタートではない場合(ステップS10;No)には、通常過熱度運転(図##、ステップS)に移行する。
【0062】
ステップS10の判別において、コールドスタートである場合には、ディスプレイ23には各種データが未設定である旨を表す表示を行なう(ステップS11)。
そして、入力操作部20に設けられており、ディスプレイ23の画面上で選択すべき情報(データ)を指定するためのカーソルを上下させるための図示しないアップキー/ダウンキーが押されたか否かを判別する(ステップS12)。
【0063】
アップキー/ダウンキーが押されていない場合には(ステップS12;No)、再び処理をステップS11に移行し、待機状態となる。
アップキー/ダウンキーが押されている場合には(ステップS12;Yes)、
選択可能な冷媒種類のうちいずれか一の冷媒名称を表示する(ステップS13)。
【0064】
そしてアップキーあるいはダウンキーが押されたか否かを判別し(ステップS14)、アップキーあるいはダウンキーが押された場合には(ステップS14;Yes)、処理をステップS13に移行し、前候補あるいは次候補の冷媒名称をディスプレイ23に表示する。
【0065】
アップキーあるいはダウンキーのいずれも押されていない場合には(ステップS14;No)、入力操作部20に設けられており、次の項目選択動作に移行させるべくディスプレイ23の表示を変更するための図示しないファンクションキー(FUNCtion key)が押されたか否かを判別する(ステップS15)。
【0066】
ファンクションキーが押された場合には(ステップS15;Yes)、次の項目選択動作に移行すべく処理をステップS18に移行する。
ファンクションキーが押されていない場合には(ステップS15;No)、現在ディスプレイに表示されている冷媒名称に対応する冷媒を冷媒種類GASとして確定するための図示しない入力確定キー(ENTer key)が押されたか否かを判別し(ステップS16)、入力確定キーが押されていない場合には(ステップS16;No)処理をステップS13に移行してステップS13〜ステップS16の処理を繰り返すことにより待機状態となる。
【0067】
入力確定キーが押された場合には(ステップS16;Yes)、現在表示されている冷媒名称に対応する冷媒を冷媒種類GASとして設定する。
ステップS15でファンクションキーが押されると、演算制御部24は、選択可能なコンプレッサ種類のうちいずれか一のコンプレッサ名称をディスプレイ23に表示する(ステップS18)。
【0068】
そしてアップキーあるいはダウンキーが押されたか否かを判別し(ステップS19)、アップキーあるいはダウンキーが押された場合には(ステップS19;Yes)、処理をステップS18に移行し、前候補あるいは次候補のコンプレッサ名称をディスプレイ23に表示する。
【0069】
アップキーあるいはダウンキーのいずれも押されていない場合には(ステップS19;No)、ディスプレイ23の表示を変更するためのファンクションキーが押されたか否かを判別する(ステップS20)。
ファンクションキーが押された場合には(ステップS20;Yes)、次の項目選択動作に移行すべく処理をステップS23(図9参照)に移行する。
【0070】
ファンクションキーが押されていない場合には(ステップS20;No)、現在ディスプレイに表示されているコンプレッサ名称に対応するコンプレッサをコンプレッサ種類COPとして確定するための入力確定キーが押されたか否かを判別し(ステップS21)、入力確定キーが押されていない場合には(ステップS21;No)処理をステップS18に移行してステップS18〜ステップS21の処理を繰り返すことにより待機状態となる。
【0071】
入力確定キーが押された場合には(ステップS21;Yes)、現在表示されているコンプレッサ名称に対応するコンプレッサをコンプレッサ種類COPとして設定する(ステップS22)。
ステップS20でファンクションキーが押されると、演算制御部24は、選択可能な膨張弁形式種類のうちいずれか一の膨張弁形式をディスプレイ23に表示する(ステップS23)。
【0072】
そしてアップキーあるいはダウンキーが押されたか否かを判別し(ステップS24)、アップキーあるいはダウンキーが押された場合には(ステップS24;Yes)、処理をステップS23に移行し、前候補あるいは次候補の膨張弁形式をディスプレイ23に表示する。
【0073】
アップキーあるいはダウンキーのいずれも押されていない場合には(ステップS24;No)、ディスプレイ23の表示を変更するためのファンクションキーが押されたか否かを判別する(ステップS25)。
ファンクションキーが押された場合には(ステップS25;Yes)、次の項目選択動作に移行すべく処理をステップS28に移行する。
【0074】
ファンクションキーが押されていない場合には(ステップS25;No)、現在ディスプレイに表示されている膨張弁形式名称に対応する膨張弁形式を膨張弁形式VALとして確定するための入力確定キーが押されたか否かを判別し(ステップS26)、入力確定キーが押されていない場合には(ステップS26;No)処理をステップS23に移行してステップS23〜ステップS26の処理を繰り返すことにより待機状態となる。
【0075】
入力確定キーが押された場合には(ステップS26;Yes)、現在表示されている膨張弁形式を膨張弁形式VALとして設定する(ステップS27)。
ステップS25でファンクションキーが押されると、演算制御部24は、選択可能な要求能力のうちいずれか一の要求能力をディスプレイ23に表示する(ステップS28)。
【0076】
そして現在ディスプレイに表示されている要求能力を要求能力CALとして確定するための入力確定キーが押されたか否かを判別し(ステップS29)、入力確定キーが押されていない場合には(ステップS29;No)、アップキーあるいはダウンキーが押されたか否かを判別し(ステップS30)、アップキーあるいはダウンキーが押された場合には(ステップS30;Yes)、処理をステップS28に移行し、前候補あるいは次候補の要求能力をディスプレイ23に表示する。
【0077】
アップキーあるいはダウンキーのいずれも押されていない場合には(ステップS30;No)、ディスプレイ23の表示を変更するためのファンクションキーが押されたか否かを判別する(ステップS31)。
ファンクションキーが押された場合には(ステップS31;Yes)、次の項目選択動作に移行すべく処理をステップS33に移行する。
【0078】
ファンクションキーが押されていない場合には(ステップS31;No)、処理をステップS28に移行してステップS28〜ステップS31の処理を繰り返すことにより待機状態となる。
ステップS31でファンクションキーが押されると、演算制御部24は、選択可能な蒸発温度のうちいずれか一の蒸発温度をディスプレイ23に表示する(ステップS33)。
【0079】
そして現在ディスプレイ23に表示されている蒸発温度を蒸発温度ETとして確定するための入力確定キーが押されたか否かを判別し(ステップS34)、入力確定キーが押されていない場合には(ステップS34;No)、アップキーあるいはダウンキーが押されたか否かを判別し(ステップS35)、アップキーあるいはダウンキーが押された場合には(ステップS35;Yes)、処理をステップS33に移行し、前候補あるいは次候補の蒸発温度をディスプレイ23に表示する。
【0080】
アップキーあるいはダウンキーのいずれも押されていない場合には(ステップS35;No)、ディスプレイ23の表示を変更するためのファンクションキーが押されたか否かを判別する(ステップS36)。
ファンクションキーが押された場合には(ステップS36;Yes)、次の項目選択動作に移行すべく処理をステップS38(図10参照)に移行する。
【0081】
ファンクションキーが押されていない場合には(ステップS36;No)、処理をステップS33に移行してステップS33〜ステップS36の処理を繰り返すことにより待機状態となる。
ステップS36でファンクションキーが押されると、演算制御部24は、選択可能な凝縮温度のうちいずれか一の凝縮温度をディスプレイ23に表示する(ステップS38)。
【0082】
そして現在ディスプレイ23に表示されている凝縮温度を凝縮温度CTとして確定するための入力確定キーが押されたか否かを判別し(ステップS39)、入力確定キーが押されていない場合には(ステップS39;No)、アップキーあるいはダウンキーが押されたか否かを判別し(ステップS40)、アップキーあるいはダウンキーが押された場合には(ステップS40;Yes)、処理をステップS38に移行し、前候補あるいは次候補の凝縮温度をディスプレイ23に表示する。
【0083】
アップキーあるいはダウンキーのいずれも押されていない場合には(ステップS40;No)、ディスプレイ23の表示を変更するためのファンクションキーが押されたか否かを判別する(ステップS41)。
ファンクションキーが押された場合には(ステップS41;Yes)、次の項目選択動作に移行すべく処理をステップS42に移行する。
【0084】
ファンクションキーが押されていない場合には(ステップS41;No)、処理をステップS38に移行してステップS38〜ステップS41の処理を繰り返すことにより待機状態となる。
ステップS36でファンクションキーが押されると、演算制御部24は、選択可能な過冷却度のうちいずれか一の過冷却度をディスプレイ23に表示する(ステップS43)。
【0085】
そして現在ディスプレイ23に表示されている過冷却度を過冷却度SCとして確定するための入力確定キーが押されたか否かを判別し(ステップS44)、入力確定キーが押されていない場合には(ステップS44;No)、アップキーあるいはダウンキーが押されたか否かを判別し(ステップS45)、アップキーあるいはダウンキーが押された場合には(ステップS45;Yes)、処理をステップS43に移行し、前候補あるいは次候補の過冷却度をディスプレイ23に表示する。
【0086】
アップキーあるいはダウンキーのいずれも押されていない場合には(ステップS45;No)、ディスプレイ23の表示を変更するためのファンクションキーが押されたか否かを判別する(ステップS46)。
ファンクションキーが押された場合には(ステップS46;Yes)、次の項目選択動作に移行すべく処理をステップS47に移行する。
【0087】
ファンクションキーが押されていない場合には(ステップS46;No)、処理をステップS43に移行してステップS43〜ステップS46の処理を繰り返すことにより待機状態となる。
ステップS46でファンクションキーが押されると、演算制御部24は、初期設定終了、すなわち、システムデータ入力が終了した旨及び設定した冷媒種類データGAS、コンプレッサ種類COP、膨張弁形式VAL、蒸発温度ET、要求能力CAL、凝縮温度CT及び過冷却度SCをディスプレイ23に表示する(ステップS43)。
【0088】
そして、再設定若しくは再確認を行なわせるためのファンクションキーが押されたか否かを判別する(ステップS49)。
ファンクションキーが押された場合には(ステップS49;Yes)、再設定動作若しくは再確認動作を行なわせるべく、処理をステップS13に移行し、上述したような処理を繰り返すこととなる。
【0089】
ファンクションキーが押されていない場合には(ステップS46;No)、現在ディスプレイ23に表示されているシステムデータを確定するための入力確定キーが押されたか否かを判別し(ステップS50)、入力確定キーが押されていない場合には(ステップS50;No)、処理をステップS49に移行して待機状態となる。
【0090】
入力確定キーが押された場合には(ステップS50;Yes)、現在ディスプレイ23に表示されているシステムデータをシステムデータとして確定し、システムデータ入力処理を終了する。
2) 弁開度演算;ステップS2
図11に弁開度演算の詳細処理フローチャートを示す。
【0091】
制御演算部24の弁開度演算部35は、冷媒種類GAS、コンプレッサ種類COP及び膨張弁形式VALに基づいて当該冷凍装置の能力を演算して求める(ステップS60)。
そして、演算制御部24の弁開度演算部35は、冷媒種類GAS、コンプレッサ種類COP、膨張弁形式VALに対応するROM21の弁開度−能力テーブル部30の弁開度−能力データを読出し、ステップS60で求めた能力の蒸発温度ET=0[℃]の場合の弁開度(弁開度パルス)及び蒸発温度ET=−60[℃]の場合の弁開度を演算する(ステップ61)。
3) 上限開度演算;ステップS3
図12に上限開度演算の詳細処理フローチャートを示す。
【0092】
制御演算部24の弁開度演算部35は、過冷却度SC及び凝縮温度CTに対応するROM21の補正係数テーブル部31の補正係数データKVを求める(ステップS70)。
次に弁開度演算部35は、要求能力CAL及びステップS70で求めた補正係数データKVを用いて式1により補正要求能力H_CALを演算する(ステップS71)。
【0093】
H_CAL(ET)=CAL×(KV[CT,60]/KV[CT,SC]
……式1ここで、KV[CT,60]は、過冷却度SC=−60[℃]、かつ、凝縮温度CTの場合の補正係数データ、KV[CT,SC]はユーザがシステムデータとして入力した過冷却度SC、かつ、凝縮温度CTの場合の補正係数データである。
【0094】
つづいて弁開度演算部35は、蒸発温度が変化することによりコンプレッサの能力変化傾向を考慮し、蒸発温度が−25〜−60[℃]の範囲における補正要求能力H_CAL(X)を冷凍能力変化テーブル部32を参照して変化係数データKCを用いて演算する(ステップS72)。
【0095】
H_CAL(X)=H_CAL(ET)×KC(X)/KC(ET)
ここでH_CAL(X)は、蒸発温度=−X[℃]の場合の補正要求能力を表し、
X=25,30,35,40,45,50,55,60
であり、KC(X)は、蒸発温度=−X[℃]の場合の変化係数データであり、KC(ET)は、蒸発温度ETの場合の変化係数データである。
【0096】
この場合において、蒸発温度を−25[℃]より高く設定する場合には、補正要求能力としてH_CAL(25)を用いるものとする。
より具体的には、
H_CAL(25)=H_CAL(ET)×1.00/KC(ET)
H_CAL(30)=H_CAL(ET)×0.83/KC(ET)
H_CAL(35)=H_CAL(ET)×0.68/KC(ET)
H_CAL(40)=H_CAL(ET)×0.55/KC(ET)
H_CAL(45)=H_CAL(ET)×0.44/KC(ET)
H_CAL(50)=H_CAL(ET)×0.35/KC(ET)
H_CAL(55)=H_CAL(ET)×0.27/KC(ET)
H_CAL(60)=H_CAL(ET)CAL×0.20/KC(ET)
となる。この場合において、KC(ET)は、蒸発温度ETにおける変化係数データKCである。
【0097】
次に制御演算部24の弁開度演算部35は、
上限開度演算手段は、蒸発温度=−X[℃]
X=25,30,35,40,45,50,55,60
の場合のH_CAL(X)に対応する能力で当該冷凍装置100に要求される最高蒸発温度である0[℃]における弁開度をOP_0 (X)とし、当該冷凍装置100に要求される最低蒸発温度である−60[℃]における弁開度をOP_60(X)とし、予め求めた上限開度補正係数C1=(60−X)/5/20とした場合に、式2により各蒸発温度=−X[℃]における上限開度OLP(X)を演算する(ステップS73)。
【0098】
Figure 0003872534
ただし、蒸発温度=−60[℃]=最低蒸発温度の場合は、
OLP(60)=OP_60(60)
とする。
【0099】
より具体的には、
Figure 0003872534
となる。
4) 下限開度演算;ステップS4
制御演算部24の弁開度演算部35は、蒸発温度=−X[℃]
X=25,30,35,40,45,50,55,60
における上限開度データをOLP(X)とし、電動膨張弁を実質的に閉状態とする場合の開度データをCCとし、予め求めた下限開度補正係数をC2とした場合に、次式、
CLP(X)=(OLP(X)−CC)×C2+CC
により蒸発温度=−X[℃]における下限開度CLP(X)を演算する。
【0100】
より具体的には、
CLP(25)=(OLP(25)−60)×1/3+60
CLP(30)=(OLP(30)−60)×1/3+60
CLP(35)=(OLP(35)−60)×1/3+60
CLP(40)=(OLP(40)−60)×1/3+60
CLP(45)=(OLP(45)−60)×1/3+60
CLP(50)=(OLP(50)−60)×1/3+60
CLP(55)=(OLP(55)−60)×1/3+60
CLP(60)=(OLP(60)−60)×1/3+60
となる。この場合において、CC=60としているのは電動膨張弁の事実上の全閉状態に対応するものだからである。また、下限開度補正係数C2=1/3としているのは、経験値によっており、この値に限定されるものではない。
5) 初期開度演算;ステップS5
次に制御演算部24の弁開度演算部35は、当該冷凍装置100における電動膨張弁3の開度を可変する最高蒸発温度=−25[℃]とし、当該冷凍装置100における電動膨張弁3の開度を可変する最低蒸発温度を=−60[℃]とし、最高蒸発温度=−25[℃]における電動膨張弁3の上限開度をOLP(25)とし、最低蒸発温度=−60[℃]における電動膨張弁3の下限開度をCLP(60)とし、初期開度補正係数をC3とした場合に、次式、
IMP=(OLP(25)−CLP(60))
×C3+CLP(60)
により初期開度IMPを演算する。
【0101】
ここで初期開度補正係数C3は、経験値により定めるが例えばC3=7/10とする。
上記ステップS1〜ステップS5(図7参照)の処理により、例えば図13に示すように、電動膨張弁3の動作可能領域(範囲)がシステム構成毎に自動的に設定されることとなり、初期設定が簡略化される。
【0102】
また、蒸発温度により自動的に電動膨張弁3の上限開度及び下限開度が変更されることとなり、外乱等による電動膨張弁3の開けすぎ、閉めすぎが防止され冷凍装置(冷凍システム)の安定運転を行うことができる。
6) 通常運転;ステップS6
図14に通常運転の詳細処理フローチャートを示す。
【0103】
通常運転に移行すると、センサ温度変換部22は出口側温度検出信号TOUT 、入口側温度検出信号TIN及び庫内温度検出信号TFRZ が入力され、出口側温度検出信号TOUT 、入口側温度検出信号TIN及び庫内温度検出信号TFRZ をアナログ/ディジタル変換して温度データ群DTEMPを演算制御部24に出力する(ステップS80)。
【0104】
膨張弁開度演算部37は、出口側温度検出信号TOUT 及び入口側温度検出信号TINをそれぞれアナログ/ディジタル変換して得られる出口側温度検出データDOUT 及び入口側温度検出データDIN並びに入力操作部20より入力された過熱度設定値データに基づいて現在の電動膨張弁開度VNOW を演算する(ステップS81)。
【0105】
これと並行して上下限開度演算部36は、弁開度演算部35により設定された初期開度IMP、上限開度OLP及び下限開度CLP並びに庫内温度検出信号TFRZ をアナログ/ディジタル変換して得られる庫内温度データDFRZ に相当する庫内温度で代替される現在の蒸発温度における上限開度OLPNOW 及び下限開度CLPNOW を演算する(ステップS82)。
【0106】
これらの結果、比較演算部38は、現在の蒸発温度における上限開度OLPNOW 及び下限開度CLPNOW と現在の電動膨張弁開度VNOW とを比較し、現在の電動膨張弁開度VNOW が現在の蒸発温度における上限開度OLPNOW と下限開度CLPNOW とで規定される範囲内、すなわち、
OLPNOW ≧VNOW ≧CLPNOW
の関係を満たしているか否かを判別して、上記関係を満たすべく電動膨張弁3の開度を制御するための駆動制御信号SC を膨張弁ドライバ4に出力する(ステップS83)。
【0107】
膨張弁ドライバ4は、駆動制御信号SC に基づいて駆動信号SDRV を生成し、電動膨張弁3に出力して電動膨張弁3を制御し(ステップS84)、弁初期開度運転(ステップS85)を行う。
そして、弁初期開度運転により動作が安定すると、通常加熱度運転に移行し(ステップS86)、運転を継続することとなる。
【0108】
以上の説明のように、本実施形態によれば、電動膨張弁3の動作可能領域(範囲)をシステム構成毎に自動的に設定することができ、初期設定が簡略化され、初期設定に熟練を要しない。
また、蒸発温度により自動的に電動膨張弁3の上限開度及び下限開度が変更されることとなり、外乱等による電動膨張弁3の開けすぎ、閉めすぎが防止され冷凍装置(冷凍システム)の安定運転を行うことができる。
【0109】
以上の実施形態においては、Xの値として、25〜60[℃]の温度範囲で5[℃]ステップとしていたが、より精密な制御を行なうような場合には、温度ステップをより小さなステップとすればよい。
【0110】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、開度−能力記憶手段は、複数の電動膨張弁に対応する開度と能力との関係である開度−能力データを予め記憶し、能力補正係数記憶手段は、複数の電動膨張弁を構成する各電動膨張弁毎に凝縮温度データ及び過冷却度データの組合わせに対応する能力の補正係数である補正係数データを予め記憶し、能力変化係数記憶手段は、蒸発温度の変化に伴うコンプレッサの能力変化に対応する能力変化係数である能力変化係数データを記憶し、入力手段により、冷媒の種類である冷媒種類データ、コンプレッサの種類であるコンプレッサ種類データ、電動膨張弁の形式である膨張弁形式データ、所望の蒸発温度である蒸発温度データ、当該冷却システムに要求する能力である要求能力データ、所望の凝縮温度である凝縮温度データ及び所望の過冷却度である過冷却度データを入力すると、開度演算手段は、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、蒸発温度データ、要求能力データ、凝縮温度データ、過冷却度データ、開度−能力データ、補正係数データ及び能力変化係数データに基づいて、冷却システムの使用蒸発温度範囲における膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の上限開度変化及び冷却システムの使用蒸発温度範囲における膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の下限開度変化並びに冷却システムの運転開始時に膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の開度である初期開度を演算するので、電動膨張弁の動作可能領域(範囲)をシステム構成毎に自動的に設定することができ、初期設定が簡略化され、初期設定に熟練を要しない。
【0111】
また、蒸発温度により自動的に電動膨張弁の上限開度及び下限開度が変更されることとなり、外乱等による電動膨張弁の開けすぎ、閉めすぎが防止され冷却システムの安定運転を行うことができる。。
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、開度演算手段の第1補正要求能力演算手段は、能力データに基づいて蒸発温度データに対応する蒸発温度における能力である第1補正要求能力データを演算し、第2補正要求能力演算手段は、蒸発温度データ、能力データ、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、補正係数データ及び第1補正要求能力データに基づいて、複数の所定蒸発温度において要求される能力である第2補正要求能力データを演算し、上限開度演算手段は、第2補正要求能力データ及び能力−弁開度データに基づいて、複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける電動膨張弁の上限開度に相当する上限開度データを演算し、下限開度演算手段は、上限開度データに基づいて複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける電動膨張弁の下限開度に相当する下限開度データを演算し、初期開度演算手段は、上限開度データ及び下限開度データに基づいて当該冷却システムの運転開始時における電動膨張弁の開度に相当する初期開度データを演算するので、冷却システムのシステム構成に対応して容易に電動膨張弁の運転開始時の初期開度並びに運転時の蒸発温度に対応した上限開度及び下限開度を定めることができる。
【0112】
請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明の作用に加えて、第1補正要求能力演算手段は、次式、
H_CAL(ET)=CAL×(KV[CT,SCMAX ]/KV[CT,SC]により第1補正要求能力データH_CAL(ET)を演算するので、冷却システムの定常運転状態における実際の能力を容易に把握することができる。
【0113】
請求項4記載の発明によれば、請求項2又は請求項3記載の発明の作用に加えて、第2補正要求能力演算手段は、次式、
H_CAL(X)=H_CAL(ET)×KC(X)/KC(ET)
により蒸発温度=−X[℃]の場合の第2補正要求能力データH_CAL(X)を演算するので、冷却システムの運転状態において蒸発温度の変化に伴い必要とされる実際の能力を容易に把握することができる。
【0114】
請求項5記載の発明によれば、請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の発明の作用に加えて、上限開度演算手段は、次式、
OLP(X)=(OP_HI(X)−OP_LO(X))×C1+OP_HI(X)により蒸発温度=−X[℃]における上限開度OLP(X)を演算し、かつ、最低蒸発温度ETLO=−Xの場合は、
OLP(X)=OP_LO(X)
とするので、冷却システムの運転状態において、実際の蒸発温度が変化しても電動膨張弁の上限開度を容易に把握して、安定運転を行える。
【0115】
請求項6記載の発明によれば、請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の発明の作用に加えて、下限開度演算手段は、次式、
CLP(X)=(OLP(X)−CC)×C2+CC
により蒸発温度=−X[℃]における下限開度CLP(X)を演算するように構成するので、冷却システムの運転状態において、実際の蒸発温度が変化しても電動膨張弁の下限開度を容易に把握して、安定運転を行える。
【0116】
請求項7記載の発明によれば、請求項2乃至請求項6のいずれかに記載の発明の作用に加えて、初期開度演算手段は、次式、
IMP=(OLP(ETVHI )−CLP(ETVLO ))
×C3+CLP(ETVLO )
により初期開度IMPを演算するので、冷却システムの運転開始時の電動膨張弁の開度を容易に求めることができる。
【0117】
請求項8記載の発明によれば、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の発明の作用に加えて、表示手段は、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、蒸発温度データ、要求能力データ、凝縮温度データ及び過冷却度データのいずれかを入力手段を介して入力する際に、入力可能な候補データを予め設定された種類範囲内あるいは予め設定された温度範囲内において選択して表示し、入力手段の候補変更手段は、候補データを前候補あるいは次候補のデータ候補に変更し、ユーザは選択手段を介して表示手段に表示されている候補データを選択するので、ユーザは表示手段に表示される候補データを選択するだけで容易に冷却システムの電動膨張弁の初期開度、上限開度、下限開度を設定することができ、これらの設定に熟練が必要とされない。
【0118】
請求項9記載の発明によれば、入力工程において、冷媒の種類である冷媒種類データ、コンプレッサの種類であるコンプレッサ種類データ、電動膨張弁の形式である膨張弁形式データ、所望の蒸発温度である蒸発温度データ、当該冷却システムに要求する能力である要求能力データ、所望の凝縮温度である凝縮温度データ及び所望の過冷却度である過冷却度データを入力すると、開度演算工程は、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、蒸発温度データ、要求能力データ、凝縮温度データ、過冷却度データ、予め記憶した複数の電動膨張弁に対応する開度と能力との関係である開度−能力データ、予め記憶した複数の電動膨張弁を構成する各電動膨張弁毎に凝縮温度データ及び過冷却度データの組合わせに対応する能力の補正係数である補正係数データ及び予め記憶した蒸発温度の変化に伴うコンプレッサの能力変化に対応する能力変化係数である能力変化係数データに基づいて、冷却システムの使用蒸発温度範囲における膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の上限開度変化及び冷却システムの使用蒸発温度範囲における膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の下限開度変化並びに冷却システムの運転開始時のに伴う膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の開度である初期開度を演算するので、電動膨張弁の動作可能領域(範囲)をシステム構成毎に自動的に設定することができ、初期設定が簡略化され、初期設定に熟練を要しない。
【0119】
また、蒸発温度により自動的に電動膨張弁の上限開度及び下限開度が変更されることとなり、外乱等による電動膨張弁の開けすぎ、閉めすぎが防止され冷却システムの安定運転を行うことができる。
請求項10記載の発明によれば、請求項9記載の発明の作用に加えて、開度演算工程の第1補正要求能力演算工程は、能力データに基づいて蒸発温度データに対応する蒸発温度における能力である第1補正要求能力データを演算する。
【0120】
また、第2補正要求能力演算工程は、蒸発温度データ、能力データ、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、補正係数データ及び第1補正要求能力データに基づいて、複数の所定蒸発温度において要求される能力である第2補正要求能力データを演算し、上限開度演算工程は、第2補正要求能力データ及び能力−弁開度データに基づいて、複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける電動膨張弁の上限開度に相当する上限開度データを演算し、下限開度演算工程は、上限開度データに基づいて複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける電動膨張弁の下限開度に相当する下限開度データを演算し、初期開度演算工程は、上限開度データ及び下限開度データに基づいて当該冷却システムの運転開始時における電動膨張弁の開度に相当する初期開度データを演算するので、冷却システムのシステム構成に対応して容易に電動膨張弁の運転開始時の初期開度並びに運転時の蒸発温度に対応した上限開度及び下限開度を定めることができる。
【0121】
請求項11記載の発明によれば、請求項10記載の発明の作用に加えて、第1補正要求能力演算工程は、次式、
H_CAL(ET)=CAL×(KV[CT,SCMAX ]/KV[CT,SC]により第1補正要求能力データH_CAL(ET)を演算するので、冷却システムの定常運転状態における実際の能力を容易に把握することができる。
【0122】
請求項12記載の発明によれば、請求項10又は請求項11記載の発明の作用に加えて、第2補正要求能力演算工程は、次式、
H_CAL(X)=H_CAL(ET)×KC(X)/KC(ET)
により蒸発温度=−X[℃]の場合の第2補正要求能力データH_CAL(X)を演算するので、冷却システムの運転状態において蒸発温度の変化に伴い必要とされる実際の能力を容易に把握することができる。
【0123】
請求項13記載の発明によれば、請求項10乃至請求項12のいずれかに記載の発明の作用に加えて、上限開度演算工程は、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)の場合の第2補正要求能力データ及び能力−弁開度データに基づいて、次式、
OLP(X)=(OP_HI(X)−OP_LO(X))×C1+OP_HI(X)により蒸発温度=−X[℃]における上限開度OLP(X)を演算し、かつ、最低蒸発温度ETLO=−Xの場合は、
OLP(X)=OP_LO(X)
とするので、冷却システムの運転状態において、実際の蒸発温度が変化しても電動膨張弁の上限開度を容易に把握して、安定運転を行える。
【0124】
請求項14記載の発明によれば、請求項10乃至請求項13のいずれかに記載の発明の作用に加えて、下限開度演算工程は、次式、
CLP(X)=(OLP(X)−CC)×C2+CC
により蒸発温度=−X[℃]における下限開度CLP(X)を演算するので、冷却システムの運転状態において、実際の蒸発温度が変化しても電動膨張弁の下限開度を容易に把握して、安定運転を行える。
【0125】
請求項15記載の発明によれば、請求項10乃至請求項14のいずれかに記載の発明の作用に加えて、初期開度演算工程は、次式、
IMP=(OLP(ETVHI )−CLP(ETVLO ))
×C3+CLP(ETVLO )
により初期開度IMPを演算するので、冷却システムの運転開始時の電動膨張弁の開度を容易に求めることができる。
【0126】
請求項16記載の発明によれば、請求項9乃至請求項15のいずれかに記載の発明の作用に加えて、表示工程は、冷媒種類データ、コンプレッサ種類データ、膨張弁形式データ、蒸発温度データ、要求能力データ、凝縮温度データ及び過冷却度データのいずれかを入力工程を介して入力する際に、入力可能な候補データを予め設定された種類範囲内あるいは予め設定された温度範囲内において選択して表示し、入力工程の候補変更工程は、候補データを前候補あるいは次候補のデータ候補に変更し、ユーザは、選択工程により表示されている候補データを選択するので、ユーザは表示手段に表示される候補データを選択するだけで容易に冷却システムの電動膨張弁の初期開度、上限開度、下限開度を設定することができ、これらの設定に熟練が必要とされない。
【図面の簡単な説明】
【図1】冷凍装置の概要構成ブロック図である。
【図2】コントローラの概要構成ブロック図である。
【図3】演算制御部の概要構成ブロック図である。
【図4】弁解度−能力テーブル部の説明図である。
【図5】補正係数テーブル部の説明図である。
【図6】冷凍能力変化テーブル部の説明図である。
【図7】概要動作のフローチャートである。
【図8】システムデータ入力時の詳細処理フローチャート(その1)である。
【図9】システムデータ入力時の詳細処理フローチャート(その2)である。
【図10】システムデータ入力時の詳細処理フローチャート(その3)である。
【図11】弁開度演算の詳細処理フローチャートである。
【図12】上限開度演算の詳細処理フローチャートである。
【図13】電動膨張弁の動作可能領域(範囲)の設定状態説明図である。
【図14】通常運転の詳細処理フローチャートである。
【符号の説明】
100 冷凍装置
1 コンプレッサ
2 コンデンサ
3 電動膨張弁
4 膨張弁ドライバ
5 エバポレータ
6 出口センサ
7 入口センサ
8 庫内センサ
9 コントローラ
20 入力操作部
21 ROM
22 センサ温度変換部
24 演算制御部
23 ディスプレイ
30 弁開度−能力テーブル部
31 補正係数テーブル部
32 冷凍能力変化テーブル部
35 弁開度演算部
36 上下限開度演算部
37 膨張弁開度演算部
38 比較演算部
C 冷凍庫
SC 駆動制御信号
SDRV 駆動信号
TFRZ 庫内温度検出信号
TIN 入口側温度検出信号
TOUT 出口側温度検出信号
DTEMP 温度データ群
CAL 要求能力
COP コンプレッサ種類
GAS 冷媒種類
VAL 膨張弁形式
ET 蒸発温度
CT 凝縮温度
SC 過冷却度
IMP 初期開度
OLP 上限開度
CLP 下限開度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device and a control method for an electric expansion valve, and more particularly to an electric expansion valve that is provided in a refrigerant flow path of a refrigeration or heat pump device and controls an electric expansion valve for adjusting a refrigerant flow rate. The present invention relates to a control device and a control method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a refrigeration system, a compressor for compressing a refrigerant, a condenser (condenser) for condensing the refrigerant, an electric expansion valve for controlling the refrigerant flow rate, and an evaporator (evaporator) for evaporating the refrigerant are included. It is known that a refrigeration cycle is carried out by connecting the pipes in a ring shape and compressing, condensing, condensing, evaporating and evaporating the refrigerant.
[0003]
In such a refrigeration system, when performing a refrigeration cycle, the refrigerant temperature on the inlet side and the outlet side of the evaporator is detected by temperature sensors, and the controller uses an electromagnet, a pulse motor, etc. based on the detected temperature of each temperature sensor. The expansion valve driver (drive source) is controlled to adjust the opening of the electric expansion valve.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the electric expansion valve can be used from about 5% of its maximum capacity, in each refrigeration system, the opening during operation of the refrigeration system is matched to the capacity of the electric expansion valve being used. It is necessary to limit (upper limit opening / lower limit opening).
[0005]
Further, when the refrigeration system is controlled by proportional integral control or fuzzy control, control is possible even with an electric expansion valve having a capacity higher than that required for the refrigeration system. However, since an overshoot due to the occurrence of a time constant or dead time of the refrigeration system can be considered, it is necessary to limit (set) the upper limit opening degree in order to protect the system.
[0006]
In the conventional refrigeration system, in order to limit the opening degree of these electric expansion valves, the upper limit opening degree and the lower limit opening degree are manually calculated from the performance graph of the electric expansion valve and input to the controller. Therefore, there is a problem that the burden on the user who performs the setting work is large.
[0007]
More specifically, in order to set the upper limit opening and the lower limit opening of the electric expansion valve, information specific to the refrigeration system such as the evaporation temperature and the degree of supercooling is necessary, and it is necessary to be familiar with the controller during the trial operation. In addition, there is a problem that it takes time, and there is a problem that even if the controller is not well known, even a test run cannot be performed.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device and a control method for an electric expansion valve that facilitates the setting for restricting the opening of the electric expansion valve, reduces the burden on the user, and can operate the refrigeration system. Is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 includes a compressor for compressing a refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant, an electric expansion valve for controlling the flow rate of the refrigerant, and an evaporator for evaporating the refrigerant. A control device for an electric expansion valve that performs opening control of the electric expansion valve in a cooling system connected in a ring shape by piping, wherein the refrigerant type data is the type of refrigerant, the compressor type data is the type of the compressor, Expansion valve type data, which is a type of electric expansion valve, evaporation temperature data, which is a desired evaporation temperature, required capacity data, which is the capacity required for the cooling system, condensation temperature data, which is a desired condensation temperature, and a desired degree of supercooling The input means for inputting the supercooling degree data, and the relationship between the opening degree and capacity corresponding to the plurality of electric expansion valves. - the ability memory means, - opening for storing capability data previously
Ability correction coefficient storage means for preliminarily storing correction coefficient data, which is a correction coefficient of ability corresponding to the combination of the condensation temperature data and the supercooling degree data, for each electric expansion valve constituting the plurality of electric expansion valves; Capacity change coefficient storage means for storing capacity change coefficient data that is a capacity change coefficient corresponding to the capacity change of the compressor accompanying a change in evaporation temperature, the refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, Based on the evaporation temperature data, the required capacity data, the condensation temperature data, the supercooling degree data, the opening degree-capacity data, the correction coefficient data, and the capacity change coefficient data, the used evaporation temperature range of the cooling system Change of the upper limit opening degree of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data and the use evaporation temperature range of the cooling system Calculate the lower limit opening degree of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data and the initial opening degree which is the opening degree of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data accompanying the start of operation of the cooling system. And opening degree calculating means.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, the opening-capacity storage means stores in advance opening-capacity data that is a relationship between the opening and the capability corresponding to the plurality of electric expansion valves.
The capacity correction coefficient storage means stores in advance correction coefficient data, which is a capacity correction coefficient corresponding to the combination of the condensing temperature data and the degree of supercooling, for each electric expansion valve constituting the plurality of electric expansion valves.
[0011]
The capacity change coefficient storage means stores capacity change coefficient data that is a capacity change coefficient corresponding to the capacity change of the compressor accompanying the change in the evaporation temperature.
By means of the input means, the refrigerant type data as the refrigerant type, the compressor type data as the compressor type, the expansion valve type data as the electric expansion valve type, the evaporation temperature data as the desired evaporation temperature, and the cooling system are requested. When the required capacity data that is capacity, the condensation temperature data that is the desired condensation temperature, and the supercooling degree data that is the desired degree of supercooling are input, the opening degree calculation means is the refrigerant type data, the compressor type data, and the expansion valve type data. Corresponding to expansion valve type data in the evaporating temperature range of the cooling system based on evaporation temperature data, required capacity data, condensation temperature data, supercooling degree data, opening-capacity data, correction coefficient data and capacity change coefficient data Corresponds to the expansion valve type data in the upper limit opening change of the electric expansion valve to be used and the evaporation temperature range of the cooling system It calculates the initial opening is the opening degree of the electronic expansion valve corresponding to the expansion valve format data associated with the time of operation start of the lower opening variation and cooling system of an electric expansion valve that.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the opening degree calculation means calculates first correction required capacity data which is a capacity at an evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data based on the capacity data. Based on the first correction required capacity calculating means, the evaporation temperature data, the capacity data, the refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the correction coefficient data, and the first correction required capacity data. Based on second correction required capacity calculation means for calculating second correction required capacity data which is a capacity required at a plurality of predetermined evaporation temperatures, the second correction required capacity data and the capacity-valve opening degree data, Upper limit opening degree calculation means for calculating upper limit opening degree data corresponding to the upper limit opening degree of the electric expansion valve at each of a plurality of predetermined evaporation temperatures; Lower limit opening degree calculation means for calculating lower limit opening degree data corresponding to the lower limit opening degree of the electric expansion valve at each of the plurality of predetermined evaporation temperatures based on degree data, the upper limit opening degree data, and the lower limit opening degree data And an initial opening degree calculation means for calculating initial opening degree data corresponding to the opening degree of the electric expansion valve at the start of operation of the cooling system.
[0013]
According to the invention described in claim 2, in addition to the operation of the invention described in claim 1, the first correction requesting ability calculating means of the opening degree calculating means is based on the ability data at the evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data. First correction required capacity data which is capacity is calculated.
Next, the second correction required capacity calculating means is configured to output a plurality of predetermined evaporation temperatures based on the evaporation temperature data, capacity data, refrigerant type data, compressor type data, expansion valve type data, correction coefficient data, and first correction required capacity data. The second correction required capacity data, which is the capacity required in step S1, is calculated.
[0014]
Thus, the upper limit opening degree calculation means obtains upper limit opening degree data corresponding to the upper limit opening degree of the electric expansion valve at each of a plurality of predetermined evaporation temperatures based on the second correction required capacity data and the capacity-valve opening degree data. The lower limit opening calculating means calculates lower limit opening data corresponding to the lower limit opening of the electric expansion valve at each of a plurality of predetermined evaporation temperatures based on the upper limit opening data.
[0015]
As a result, the initial opening degree calculation means calculates initial opening degree data corresponding to the opening degree of the electric expansion valve at the start of operation of the cooling system based on the upper limit opening degree data and the lower limit opening degree data.
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the first correction required capacity calculating means sets the evaporation temperature data as ET, sets the capacity data as CAL, sets the condensation temperature data as CT, and The maximum supercooling degree required in the use state of the cooling system is SCMAX, the supercooling degree data is SC, the condensing temperature data CT, and the correction coefficient data at the maximum supercooling degree SCMAX are KV [CT, SCMAX. , And the first correction required capacity data H_CAL (ET) is calculated by the following equation when the condensation temperature data CT and the correction coefficient data for the degree of supercooling SC are KV [CT, SC]. .
[0016]
H_CAL (ET) = CAL × (KV [CT, SCMAX] / KV [CT, SC] According to the invention of claim 3, in addition to the operation of the invention of claim 2, the first correction required capacity calculating means Is:
First correction required capacity data H_CAL (ET) is calculated by H_CAL (ET) = CAL × (KV [CT, SCMAX] / KV [CT, SC].
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the second correction required capacity calculating means sets the first correction required capacity data as the first correction required capacity data as H_CAL (ET). The change coefficient data when the evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number) is KC (X), and the change coefficient data at the evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data ET is KC (ET). In this case, the second correction required capacity data H_CAL (X) when the evaporation temperature = −X [° C.] is calculated according to the following equation.
[0018]
H_CAL (X) = H_CAL (ET) × KC (X) / KC (ET)
According to the invention of claim 4, in addition to the operation of the invention of claim 2 or claim 3, the second correction required capacity calculating means has the following equation:
H_CAL (X) = H_CAL (ET) × KC (X) / KC (ET)
To calculate second correction required capacity data H_CAL (X) when the evaporation temperature = −X [° C.].
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fourth aspects, the upper limit opening degree calculation means is provided when the evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number). Based on the second correction required capacity data and the capacity-valve opening degree data, when the cooling system is used with the capacity corresponding to the second correction required capacity data when the evaporation temperature = −X [° C.]. The valve opening at the maximum evaporation temperature ETHI required for the cooling system is OP_HI (X), and the cooling system is used with the capability corresponding to the second correction required capability data when the evaporation temperature = −X [° C.]. When the valve opening at the minimum evaporation temperature ETLO required for the cooling system is OP_LO (X) and the upper limit opening correction coefficient obtained in advance is C1, the evaporation temperature = −X [° C. ] Upper limit opening degree O Configured to calculates P (X).
[0020]
OLP (X) = (OP_HI (X) −OP_LO (X)) × C1 + OP_HI (X)
However, when the minimum evaporation temperature ETLO = -X,
OLP (X) = OP_LO (X)
According to the invention described in claim 5, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 2 to 4, the upper limit opening calculating means includes the following equation:
OLP (X) = (OP_HI (X) −OP_LO (X)) × C1 + OP_HI (X) is used to calculate the upper limit opening degree OLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.].
[0021]
However, when the minimum evaporation temperature ETLO = -X,
OLP (X) = OP_LO (X)
And
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 2 to 5, wherein the lower limit opening degree calculation means is configured such that the upper limit at evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number). When the opening degree data is OLP (X), the opening degree data when the electric expansion valve is substantially closed is CC, and the previously obtained lower limit opening degree correction coefficient is C2, the following equation is used for evaporation. The lower limit opening CLP (X) at temperature = −X [° C.] is calculated.
[0022]
CLP (X) = (OLP (X) −CC) × C2 + CC
According to the invention described in claim 6, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 2 to 5, the lower limit opening degree calculation means includes the following equation:
CLP (X) = (OLP (X) −CC) × C2 + CC
Thus, the lower limit opening CLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.] is calculated.
[0023]
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 2 to 6, wherein the initial opening degree calculation means sets the maximum evaporation temperature at which the opening degree of the electric expansion valve in the cooling system is changed to ETVHI. ETVLO is the minimum evaporation temperature that varies the opening of the electric expansion valve in the cooling system, OLP (ETVHI) is the upper limit opening of the electric expansion valve at the maximum evaporation temperature ETVHI, and the electric expansion at the minimum evaporation temperature ETVLO When the lower limit opening of the valve is CLP (ETVLO) and the initial opening correction coefficient is C3, the initial opening IMP is calculated by the following equation.
[0024]
Figure 0003872534
According to the invention described in claim 7, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 2 to 6, the initial opening degree calculation means includes the following equation:
Figure 0003872534
To calculate the initial opening degree IMP.
[0025]
The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7, wherein the refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the evaporation temperature data, the required capacity data, When inputting either the condensation temperature data or the supercooling degree data via the input means, selectable candidate data is selected and displayed within a preset type range or a preset temperature range. Display means, and the input means includes candidate changing means for changing the candidate data to a previous candidate or a next candidate data candidate, and a selection means for selecting candidate data displayed on the display means. The user is configured to select the candidate data displayed on the display means by the selection means.
[0026]
According to the invention described in claim 8, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 1 to 7, the display means includes refrigerant type data, compressor type data, expansion valve type data, and evaporation temperature data. , When inputting any of the required capacity data, condensation temperature data and supercooling degree data via the input means, selectable candidate data within a preset type range or a preset temperature range And display.
[0027]
The candidate change means of the input means changes the candidate data to the previous candidate or the next candidate data candidate, and the user selects the candidate data displayed on the display means via the selection means.
The invention described in claim 9 is a cooling system in which a compressor for compressing a refrigerant, a condenser for condensing and liquefying the refrigerant, an electric expansion valve for controlling the flow rate of the refrigerant, and an evaporator for evaporating and evaporating the refrigerant are connected in a ring shape. An electric expansion valve control method for controlling the opening degree of the electric expansion valve in a system, wherein the refrigerant type data is a type of the refrigerant, the compressor type data is a type of the compressor, and the electric expansion valve is in the form Expansion valve type data, evaporation temperature data that is the desired evaporation temperature, required capacity data that is the capacity required for the cooling system, condensation temperature data that is the desired condensation temperature, and supercooling degree data that is the desired degree of subcooling An input process for inputting, the refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the steam Temperature data, the required capacity data, the condensation temperature data, the supercooling degree data, the opening-capacity data that is the relationship between the opening and the capacity corresponding to a plurality of pre-stored electric expansion valves, the plurality of pre-stored Correction coefficient data, which is a correction coefficient for the ability to cope with the combination of the condensation temperature data and the supercooling degree data, and the compressor that accompanies a change in the evaporation temperature stored in advance for each of the electric expansion valves constituting the electric expansion valve The change in the upper limit opening degree of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data in the use evaporation temperature range of the cooling system and the use of the cooling system based on the capacity change coefficient data corresponding to the capacity change coefficient Changes in the lower limit opening degree of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data in the evaporation temperature range and the above at the start of operation of the cooling system. Configure and an opening calculating step of calculating the initial opening is the opening degree of the electronic expansion valve corresponding to the expansion valve format data.
[0028]
According to the ninth aspect of the present invention, in the input step, the refrigerant type data that is the type of the refrigerant, the compressor type data that is the type of the compressor, the expansion valve type data that is the type of the electric expansion valve, and the desired evaporation temperature. When the evaporation temperature data, the required capacity data that is the capacity required for the cooling system, the condensation temperature data that is the desired condensation temperature, and the supercooling degree data that is the desired degree of supercooling are input, Data, compressor type data, expansion valve format data, evaporation temperature data, required capacity data, condensation temperature data, supercooling degree data, opening degree that is the relationship between opening degree and capacity corresponding to a plurality of pre-stored electric expansion valves -Capability data, ability to handle combinations of condensing temperature data and supercooling degree data for each electric expansion valve constituting a plurality of pre-stored electric expansion valves Expansion coefficient type data in the operating evaporation temperature range of the cooling system based on the correction coefficient data which is the correction coefficient of the cooling system and the capacity change coefficient data which is the capacity change coefficient corresponding to the change in capacity of the compressor accompanying the change in the evaporation temperature stored in advance The change in the upper limit opening of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data corresponding to the expansion valve type data corresponding to the expansion valve type data in the operating evaporation temperature range of the cooling system and the expansion valve type data accompanying the start of operation of the cooling system An initial opening that is the opening of the corresponding electric expansion valve is calculated.
[0029]
According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the invention, the opening degree calculating step calculates first correction required capacity data which is a capacity at an evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data based on the capacity data. Based on the first correction required capacity calculating step, the evaporation temperature data, the capacity data, the refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the correction coefficient data, and the first correction required capacity data, Based on a second correction required capacity calculation step for calculating second correction required capacity data which is a capacity required at a plurality of predetermined evaporation temperatures, the second correction required capacity data and the capacity-valve opening degree data, An upper limit opening degree calculation step for calculating upper limit opening degree data corresponding to the upper limit opening degree of the electric expansion valve at each of a plurality of predetermined evaporation temperatures; A lower limit opening degree calculation step of calculating lower limit opening degree data corresponding to a lower limit opening degree of the electric expansion valve at each of the plurality of predetermined evaporation temperatures based on the opening degree data; the upper limit opening degree data and the lower limit opening degree; And an initial opening degree calculation step of calculating initial opening degree data corresponding to the opening degree of the electric expansion valve at the start of operation of the cooling system based on the data.
[0030]
According to the invention described in claim 10, in addition to the operation of the invention described in claim 9, the first correction required capacity calculation process of the opening calculation process is performed at the evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data based on the capacity data. First correction required capacity data which is capacity is calculated.
Further, the second correction required capacity calculating step includes a plurality of predetermined evaporation temperatures based on the evaporation temperature data, capacity data, refrigerant type data, compressor type data, expansion valve format data, correction coefficient data, and first correction required capacity data. The second correction required capacity data, which is the capacity required in step S1, is calculated.
[0031]
Thus, the upper limit opening calculation step calculates upper limit opening data corresponding to the upper limit opening of the electric expansion valve at each of a plurality of predetermined evaporation temperatures based on the second correction required capacity data and the capacity-valve opening data. Then, the lower limit opening calculation step calculates lower limit opening data corresponding to the lower limit opening of the electric expansion valve at each of a plurality of predetermined evaporation temperatures based on the upper limit opening data.
[0032]
As a result, the initial opening degree calculation step calculates initial opening degree data corresponding to the opening degree of the electric expansion valve at the start of operation of the cooling system based on the upper limit opening degree data and the lower limit opening degree data.
The invention according to claim 11 is the invention according to claim 10, wherein in the first correction required capacity calculation step, the evaporation temperature data is ET, the capacity data is CAL, the condensation temperature data is CT, The maximum supercooling degree required in the use state of the cooling system is SCMAX, the supercooling degree data is SC, the condensing temperature data CT, and the correction coefficient data at the maximum supercooling degree SCMAX are KV [CT, SCMAX. , And the first correction required capacity data H_CAL (ET) is calculated by the following equation when the condensation temperature data CT and the correction coefficient data for the degree of supercooling SC are KV [CT, SC]. Configure as follows.
[0033]
H_CAL (ET) = CAL × (KV [CT, SCMAX] / KV [CT, SC] According to the invention of claim 11, in addition to the operation of the invention of claim 10, the first correction required capacity calculating step Is:
First correction required capacity data H_CAL (ET) is calculated by H_CAL (ET) = CAL × (KV [CT, SCMAX] / KV [CT, SC].
[0034]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the tenth or eleventh aspect of the present invention, the second correction required capacity calculating step sets the first correction required capacity data as the first correction required capacity data as H_CAL (ET). The change coefficient data when the evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number) is KC (X), and the change coefficient data at the evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data ET is KC (ET). In this case, the second correction required capacity data H_CAL (X) when the evaporation temperature = −X [° C.] is calculated according to the following equation.
[0035]
H_CAL (X) = H_CAL (ET) × KC (X) / KC (ET)
According to the invention of claim 12, in addition to the action of the invention of claim 10 or claim 11, the second correction required capacity calculating step has the following formula:
H_CAL (X) = H_CAL (ET) × KC (X) / KC (ET)
To calculate second correction required capacity data H_CAL (X) when the evaporation temperature = −X [° C.].
A thirteenth aspect of the present invention is the invention according to any one of the tenth to twelfth aspects of the present invention, wherein the upper limit opening degree calculation step is performed when the evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number). Based on the second correction required capacity data and the capacity-valve opening degree data, when the cooling system is used with the capacity corresponding to the second correction required capacity data when the evaporation temperature = −X [° C.]. The valve opening at the maximum evaporation temperature ETHI required for the cooling system is OP_HI (X), and the cooling system is used with the capability corresponding to the second correction required capability data when the evaporation temperature = −X [° C.]. When the valve opening at the minimum evaporation temperature ETLO required for the cooling system is OP_LO (X) and the upper limit opening correction coefficient obtained in advance is C1, the evaporation temperature = −X [° C. ] Configured to calculating the degree OLP (X).
[0036]
OLP (X) = (OP_HI (X) −OP_LO (X)) × C1 + OP_HI (X)
However, when the minimum evaporation temperature ETLO = -X,
OLP (X) = OP_LO (X)
According to the thirteenth aspect of the invention, in addition to the action of the invention according to any one of the tenth to twelfth aspects, the upper limit opening degree calculation step includes: evaporating temperature = −X [° C.] (X is positive) Based on the second correction required capacity data and capacity-valve opening degree data in the case of (real number),
OLP (X) = (OP_HI (X) −OP_LO (X)) × C1 + OP_HI (X) is used to calculate the upper limit opening degree OLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.].
[0037]
However, when the minimum evaporation temperature ETLO = -X,
OLP (X) = OP_LO (X)
And
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the tenth to thirteenth aspects, the lower limit opening degree calculating step includes the upper limit at an evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number). When the opening degree data is OLP (X), the opening degree data when the electric expansion valve is substantially closed is CC, and the previously obtained lower limit opening degree correction coefficient is C2, the following equation is used for evaporation. The lower limit opening CLP (X) at temperature = −X [° C.] is calculated.
[0038]
CLP (X) = (OLP (X) −CC) × C2 + CC
According to the invention described in claim 14, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 10 to 13, the lower limit opening calculation step includes the following equation:
CLP (X) = (OLP (X) −CC) × C2 + CC
To calculate the lower limit opening CLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.].
[0039]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the tenth to fourteenth aspects, the initial opening degree calculation step sets the maximum evaporation temperature at which the opening degree of the electric expansion valve in the cooling system is changed to ETVHI. ETVLO is the minimum evaporation temperature that varies the opening of the electric expansion valve in the cooling system, OLP (ETVHI) is the upper limit opening of the electric expansion valve at the maximum evaporation temperature ETVHI, and the electric expansion at the minimum evaporation temperature ETVLO When the lower limit opening of the valve is CLP (ETVLO) and the initial opening correction coefficient is C3, the initial opening IMP is calculated by the following equation.
[0040]
Figure 0003872534
According to the invention described in claim 15, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 10 to 14, the initial opening degree calculating step includes the following equation:
Figure 0003872534
To calculate the initial opening degree IMP.
[0041]
The invention according to claim 16 is the invention according to any one of claims 9 to 15, wherein the refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the evaporation temperature data, the required capacity data, When inputting either the condensation temperature data or the supercooling degree data through the input step, candidate data that can be input are selected and displayed within a preset type range or a preset temperature range. A display step, wherein the input step includes a candidate change step for changing the candidate data to a previous candidate or a next candidate data candidate and a selection step for selecting candidate data displayed in the display step The user is configured to select the candidate data displayed in the display step by the selection step.
[0042]
According to the invention described in claim 16, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 9 to 15, the display step includes refrigerant type data, compressor type data, expansion valve type data, and evaporation temperature data. , Selectable candidate data within a preset type range or a preset temperature range when any one of required capacity data, condensation temperature data and supercooling degree data is input through the input process And display.
[0043]
Thereby, the candidate change process of the input process changes the candidate data to the previous candidate or the next candidate data candidate, and the user selects the candidate data displayed in the selection process.
[0044]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic block diagram of a refrigeration apparatus as a cooling system.
The refrigeration apparatus 100 includes a compressor 1 for compressing a refrigerant, a condenser 2 for condensing and liquefying the refrigerant, an electric expansion valve 3 for controlling the flow rate of the refrigerant, and driving of the electric expansion valve 3 from a controller 9 described later. It comprises an expansion valve driver 4 driven by a drive signal SDRV generated based on a control signal SC and an evaporator 5 for evaporating and evaporating refrigerant, and includes a compressor 1, a capacitor 2, an electric expansion valve 3, and an evaporator. 5 is annularly connected by piping.
[0045]
Further, the refrigeration apparatus 100 detects the refrigerant temperature on the outlet side of the evaporator 5 and outputs an outlet side temperature detection signal TOUT, and detects the refrigerant temperature on the inlet side of the evaporator 5 to detect the inlet side temperature detection signal. An inlet sensor 7 that outputs TIN, an in-compartment sensor 8 that detects the temperature in the freezer C (internal temperature) and outputs an in-compartment temperature detection signal TFRZ, an outlet side temperature detection signal TOUT, and an inlet side temperature detection signal The controller 9 is configured to receive the TIN and the internal temperature detection signal TFRZ and to output a drive control signal SC for controlling the expansion valve driver 4 and to control the refrigeration apparatus 100 as a whole.
[0046]
FIG. 2 shows a schematic block diagram of the controller 9.
The controller 9 inputs various data and also operates an input operation unit 20 for operating the refrigeration apparatus 100, a ROM (Read Only Memory) 21 for storing various data, an outlet side temperature detection signal TOUT, an inlet side temperature. The detection signal TIN and the internal temperature detection signal TFRZ are input, and the outlet side temperature detection signal TOUT, the inlet side temperature detection signal TIN and the internal temperature detection signal TFRZ are converted from analog to digital, and the temperature data group DTEMP is calculated and controlled 24. Sensor temperature conversion unit 22 to be output to, display 23 for displaying various information such as the control state of the refrigeration apparatus, input data from the input operation unit 20, storage data in the ROM 21, and sensor temperature conversion unit 22 And an arithmetic control unit 24 that outputs a drive control signal SC based on the temperature data group DTEMP.
[0047]
In the ROM 21, a valve opening-capacity table unit 30 storing valve opening-capacity data representing the relationship between the capacity required for the refrigeration apparatus and the opening of the electric expansion valve at a plurality of predetermined evaporation temperatures; The correction coefficient table unit 31 storing correction coefficient data of the electric expansion valve capacity corresponding to the degree of supercooling and the condensation temperature, and the evaporation temperature was changed when the capacity of the refrigeration apparatus at the reference evaporation temperature was set to 1.00. And a refrigeration capacity change table section 32 storing change coefficient data representing the capacity ratio of the refrigeration apparatus in this case.
[0048]
In this case, the valve opening / capacity table unit 30 stores a plurality of valve opening / capacity data corresponding to a plurality of preset combinations of electric expansion valves and refrigerant types. The correction coefficient table unit 31 stores a plurality of correction coefficient data based on the degree of supercooling for each of a plurality of preset refrigerant types. Furthermore, the refrigerating capacity change table unit 32 stores a plurality of change coefficient data corresponding to each compression method of the compressor.
[0049]
FIG. 3 shows a schematic configuration block diagram of the arithmetic control unit 24.
The arithmetic control unit 24 uses the refrigerant type GAS to be used corresponding to the refrigeration apparatus 100 input from the input operation unit 20, the compressor type COP to be used, the expansion valve type VAL to be used, the desired evaporation temperature ET, the desired required capacity. Based on CAL, desired condensing temperature CT, desired supercooling degree SC, and stored data in ROM 21 (valve opening-capacity data, correction coefficient data, refrigeration capacity change data), the electric expansion valve under the given conditions A valve opening calculation unit 35 that calculates an initial opening IMP that is an opening at the start of operation, an upper limit opening OLP that is a maximum opening during operation, and a lower limit opening CLP that is a minimum opening during operation is provided. It is configured. In this case, the upper limit opening degree OLP and the lower limit opening degree CLP are expressed as a function of the evaporation temperature.
[0050]
Further, the calculation control unit 24 substitutes the internal temperature corresponding to the internal temperature data DFRZ obtained by analog / digital conversion of the initial opening degree IMP, the upper limit opening degree OLP, the lower limit opening degree CLP and the internal temperature detection signal TFRZ. The upper / lower limit opening degree calculation unit 36 for calculating the upper limit opening degree OLPNOW and the lower limit opening degree CLPNOW at the current evaporation temperature, and the outlet side temperature detection signal TOUT and the inlet side temperature detection signal TIN are obtained by analog / digital conversion, respectively. An expansion valve opening degree calculation unit 37 for calculating the current electric expansion valve opening degree VNOW based on the outlet side temperature detection data DOUT, the inlet side temperature detection data DIN and the superheat degree setting value data input from the input operation unit 20; The upper limit opening degree OLPNOW and the lower limit opening degree CLPNOW at the current evaporation temperature are compared with the current electric expansion valve opening degree VNOW, and the current electric expansion valve opening degree VNOW is compared. Within a range defined by the current evaporation temperature with the upper opening OLPNOW and lower opening CLPNOW, i.e.,
OLPNOW ≧ VNOW ≧ CLPNOW
And a comparison operation unit 38 that outputs a drive control signal SC for controlling the opening degree of the electric expansion valve 3 so as to satisfy the above relationship. .
[0051]
FIG. 4 shows an example of the valve opening / capacity data constituting the valve opening / capacity table unit 30 (corresponding to one combination of the electric expansion valve and the refrigerant type).
The valve opening-capacity data indicates that the valve opening when the capacity is in the range of 0 to 54 [kcal] and the evaporation temperature ET = −60 [° C.] and the evaporation temperature ET = 0 [° C.] every about 5 [kcal]. The degree of rotation expressed by the number of pulses of the drive signal SDRV (valve opening pulse) output from the expansion valve driver 4 is stored. The smaller the valve opening pulse, the smaller the valve opening.
[0052]
For example, the valve opening degree when the capacity is 15 [kcal] and the evaporation temperature ET = −60 [° C.] corresponds to the valve opening pulse number = 240, and the valve opening degree when the evaporation temperature ET = 0 [° C.]. Corresponds to the number of valve opening pulses = 215.
FIG. 5 shows an example of correction coefficient data KV constituting the correction coefficient table unit 31.
[0053]
The correction coefficient data KV is correction coefficient data KV = 1.00 (that is, no correction) when the degree of supercooling SC = 0 [° C.], and the capacity correction when the degree of supercooling SC and the condensation temperature CT are changed. It is a coefficient. Accordingly, the lower the supercooling degree SC and the condensation temperature CT, the larger the value.
[0054]
More specifically, when the degree of supercooling SC = −25 [° C.] and the condensation temperature CT = −50 [° C.], the correction coefficient data KV = 1.35.
FIG. 6 shows an example of the change coefficient data KC constituting the refrigeration capacity change table unit 32.
[0055]
The coefficient of change data KC is the coefficient of change data KC = 1.00 in order to set the capacity of the refrigerator (compressor) when the evaporation temperature ET = −25 [° C.] as a reference, and the capacity when the evaporation temperature ET is changed. Is the ratio. Therefore, the lower the evaporation temperature ET, the smaller the value.
[0056]
More specifically, when the evaporation temperature is −50 [° C.], the change coefficient data KC = 0.35.
Next, the operation of the refrigeration apparatus 100, particularly the operation of setting the initial opening, the upper limit opening, and the lower limit opening of the electric expansion valve 3 will be described with reference to FIGS.
Overview operation
FIG. 7 shows a flowchart of the outline operation.
[0057]
The refrigeration apparatus 100 uses the refrigerant type GAS to be used corresponding to the refrigeration apparatus 100 when the initial opening degree and the upper limit opening degree and the lower limit opening degree of the electric expansion valve 3 are set prior to the normal operation. System data including the compressor type COP, the expansion valve type VAL to be used, the desired evaporation temperature ET, the desired required capacity CAL, the desired condensation temperature CT, and the desired supercooling degree SC is input from the input operation unit 20 to the arithmetic control unit 24. Input (step S1).
[0058]
Next, the valve opening calculation unit 35 of the calculation control unit 24 refers to the valve opening-capacity table unit 30 of the ROM 21 based on the refrigerant type GAS, the compressor type COP, and the expansion valve type VAL, and opens the valve opening (valve opening). Degree pulse) is calculated (step S2).
Next, the valve opening calculation unit 35 calculates the upper limit opening OLP of the electric expansion valve 3 based on the evaporation temperature ET, the required capacity CAL, the condensation temperature CT, the supercooling degree SC, and the correction coefficient data KV stored in the ROM 21. Calculation is performed (step S3).
[0059]
Subsequently, the valve opening degree calculation unit 35 calculates the lower limit opening degree CLP based on the upper limit opening degree OLP obtained in step S3 (step S4).
Next, the valve opening calculation unit 35 starts the operation of the refrigeration system based on the upper limit opening having the largest opening degree among the obtained upper limit opening degrees and the lower limit opening degree having the smallest opening degree among the obtained lower limit opening degrees. An initial opening degree IMP which is the valve opening degree at the time is obtained (step S5).
[0060]
As a result of the above processing, normal operation is performed based on the obtained initial opening degree IMP, upper limit opening degree OLP, and lower limit opening degree CLP (step S6).
Detailed operation
Hereinafter, the above-described outline operation will be described in more detail.
1) System data; input step S1
8 to 10 show detailed processing flowcharts when system data is input.
[0061]
First, the arithmetic control unit 24 determines whether or not the refrigeration apparatus 100 performs a cold start, that is, sets the valve opening (setting of the initial opening IMP, the upper limit opening OLP, and the lower limit opening CLP) (step S10). ), When it is not a cold start (step S10; No), the routine proceeds to a normal superheat operation (FIG. ##, step S).
[0062]
If the cold start is determined in step S10, a display indicating that various data has not been set is displayed on the display 23 (step S11).
Whether or not an up key / down key (not shown) for raising and lowering a cursor for designating information (data) to be selected on the screen of the display 23 has been pressed is provided in the input operation unit 20. It discriminate | determines (step S12).
[0063]
If the up key / down key has not been pressed (step S12; No), the process again proceeds to step S11 and enters a standby state.
When the up key / down key is pressed (step S12; Yes),
Any one of the selectable refrigerant types is displayed (step S13).
[0064]
Then, it is determined whether or not the up key or the down key is pressed (step S14). If the up key or the down key is pressed (step S14; Yes), the process proceeds to step S13, and the previous candidate or The next candidate refrigerant name is displayed on the display 23.
[0065]
When neither the up key nor the down key is pressed (step S14; No), it is provided in the input operation unit 20 for changing the display of the display 23 to shift to the next item selection operation. It is determined whether or not a function key (FUNCtion key) (not shown) has been pressed (step S15).
[0066]
If the function key has been pressed (step S15; Yes), the process proceeds to step S18 to shift to the next item selection operation.
If the function key has not been pressed (step S15; No), an input confirmation key (ENTer key) (not shown) for determining the refrigerant corresponding to the refrigerant name currently displayed on the display as the refrigerant type GAS is pressed. If the input confirmation key has not been pressed (step S16; No), the process proceeds to step S13 and repeats the processes from step S13 to step S16 to wait. It becomes.
[0067]
When the input confirmation key is pressed (step S16; Yes), the refrigerant corresponding to the currently displayed refrigerant name is set as the refrigerant type GAS.
When the function key is pressed in step S15, the calculation control unit 24 displays any one compressor name among the selectable compressor types on the display 23 (step S18).
[0068]
Then, it is determined whether or not the up key or the down key is pressed (step S19). If the up key or the down key is pressed (step S19; Yes), the process proceeds to step S18, and the previous candidate or The next candidate compressor name is displayed on the display 23.
[0069]
If neither the up key nor the down key has been pressed (step S19; No), it is determined whether or not a function key for changing the display on the display 23 has been pressed (step S20).
If the function key is pressed (step S20; Yes), the process proceeds to step S23 (see FIG. 9) to shift to the next item selection operation.
[0070]
If the function key has not been pressed (Step S20; No), it is determined whether or not the input confirmation key for confirming the compressor corresponding to the compressor name currently displayed on the display as the compressor type COP has been pressed. However, if the input confirmation key is not pressed (step S21; No), the process proceeds to step S18, and the process of steps S18 to S21 is repeated to enter a standby state.
[0071]
When the input confirmation key is pressed (step S21; Yes), the compressor corresponding to the currently displayed compressor name is set as the compressor type COP (step S22).
When the function key is pressed in step S20, the arithmetic control unit 24 displays one of the selectable expansion valve type types on the display 23 (step S23).
[0072]
Then, it is determined whether or not the up key or the down key is pressed (step S24). If the up key or the down key is pressed (step S24; Yes), the process proceeds to step S23, and the previous candidate or The next candidate expansion valve type is displayed on the display 23.
[0073]
If neither the up key nor the down key has been pressed (step S24; No), it is determined whether or not a function key for changing the display on the display 23 has been pressed (step S25).
If the function key has been pressed (step S25; Yes), the process proceeds to step S28 to shift to the next item selection operation.
[0074]
If the function key is not pressed (step S25; No), the input confirmation key for confirming the expansion valve type corresponding to the expansion valve type name currently displayed on the display as the expansion valve type VAL is pressed. If the input confirmation key has not been pressed (step S26; No), the process proceeds to step S23, and the process of steps S23 to S26 is repeated to enter the standby state. Become.
[0075]
When the input confirmation key is pressed (step S26; Yes), the currently displayed expansion valve type is set as the expansion valve type VAL (step S27).
When the function key is pressed in step S25, the arithmetic control unit 24 displays any one of the selectable required abilities on the display 23 (step S28).
[0076]
Then, it is determined whether or not the input confirmation key for confirming the requested capability currently displayed on the display as the required capability CAL has been pressed (step S29). If the input confirmation key has not been pressed (step S29). No), it is determined whether the up key or the down key is pressed (step S30). If the up key or the down key is pressed (step S30; Yes), the process proceeds to step S28. The required ability of the previous candidate or the next candidate is displayed on the display 23.
[0077]
If neither the up key nor the down key is pressed (step S30; No), it is determined whether or not the function key for changing the display on the display 23 is pressed (step S31).
If the function key is pressed (step S31; Yes), the process proceeds to step S33 to shift to the next item selection operation.
[0078]
If the function key has not been pressed (step S31; No), the process proceeds to step S28 and repeats the processes of steps S28 to S31 to enter a standby state.
When the function key is pressed in step S31, the arithmetic control unit 24 displays any one of the selectable evaporation temperatures on the display 23 (step S33).
[0079]
Then, it is determined whether or not the input confirmation key for confirming the evaporation temperature currently displayed on the display 23 as the evaporation temperature ET has been pressed (step S34). If the input confirmation key has not been pressed (step S34). S34; No), it is determined whether or not the up key or the down key is pressed (step S35). If the up key or the down key is pressed (step S35; Yes), the process proceeds to step S33. The previous candidate or the next candidate evaporating temperature is displayed on the display 23.
[0080]
If neither the up key nor the down key is pressed (step S35; No), it is determined whether or not a function key for changing the display 23 is pressed (step S36).
When the function key is pressed (step S36; Yes), the process proceeds to step S38 (see FIG. 10) to shift to the next item selection operation.
[0081]
If the function key has not been pressed (step S36; No), the process proceeds to step S33 and repeats the processes of steps S33 to S36 to enter a standby state.
When the function key is pressed in step S36, the calculation control unit 24 displays any one of the selectable condensation temperatures on the display 23 (step S38).
[0082]
Then, it is determined whether or not the input confirmation key for confirming the condensation temperature currently displayed on the display 23 as the condensation temperature CT has been pressed (step S39). If the input confirmation key has not been pressed (step S39). S39; No), it is determined whether the up key or the down key has been pressed (step S40). If the up key or the down key has been pressed (step S40; Yes), the process proceeds to step S38. The condensation temperature of the previous candidate or the next candidate is displayed on the display 23.
[0083]
If neither the up key nor the down key has been pressed (step S40; No), it is determined whether or not a function key for changing the display on the display 23 has been pressed (step S41).
If the function key has been pressed (step S41; Yes), the process proceeds to step S42 to shift to the next item selection operation.
[0084]
If the function key has not been pressed (step S41; No), the process proceeds to step S38, and the process enters the standby state by repeating the processes of steps S38 to S41.
When the function key is pressed in step S36, the calculation control unit 24 displays one of the selectable subcooling degrees on the display 23 (step S43).
[0085]
Then, it is determined whether or not the input confirmation key for confirming the supercooling degree currently displayed on the display 23 as the supercooling degree SC is pressed (step S44). (Step S44; No), it is determined whether or not the up key or the down key is pressed (Step S45). If the up key or the down key is pressed (Step S45; Yes), the process goes to Step S43. Then, the supercooling degree of the previous candidate or the next candidate is displayed on the display 23.
[0086]
If neither the up key nor the down key has been pressed (step S45; No), it is determined whether or not a function key for changing the display on the display 23 has been pressed (step S46).
If the function key has been pressed (step S46; Yes), the process proceeds to step S47 to shift to the next item selection operation.
[0087]
If the function key has not been pressed (step S46; No), the process proceeds to step S43, and the process of steps S43 to S46 is repeated to enter a standby state.
When the function key is pressed in step S46, the arithmetic control unit 24 terminates the initial setting, that is, the system data input is completed and the set refrigerant type data GAS, compressor type COP, expansion valve type VAL, evaporation temperature ET, The required capacity CAL, the condensation temperature CT, and the degree of supercooling SC are displayed on the display 23 (step S43).
[0088]
Then, it is determined whether or not a function key for performing resetting or reconfirmation has been pressed (step S49).
When the function key is pressed (step S49; Yes), the process proceeds to step S13 to repeat the above-described process in order to perform the resetting operation or the reconfirmation operation.
[0089]
If the function key has not been pressed (step S46; No), it is determined whether or not the input confirmation key for confirming the system data currently displayed on the display 23 has been pressed (step S50). If the confirmation key has not been pressed (step S50; No), the process proceeds to step S49 and enters a standby state.
[0090]
When the input confirmation key is pressed (step S50; Yes), the system data currently displayed on the display 23 is confirmed as system data, and the system data input process is terminated.
2) Valve opening calculation; Step S2
FIG. 11 shows a detailed processing flowchart of the valve opening calculation.
[0091]
The valve opening calculation unit 35 of the control calculation unit 24 calculates and obtains the capacity of the refrigeration apparatus based on the refrigerant type GAS, the compressor type COP, and the expansion valve type VAL (step S60).
The valve opening calculation unit 35 of the calculation control unit 24 reads the valve opening-capacity data of the valve opening-capacity table unit 30 of the ROM 21 corresponding to the refrigerant type GAS, the compressor type COP, and the expansion valve type VAL, The valve opening (valve opening pulse) when the evaporation temperature ET = 0 [° C.] of the capacity obtained in step S60 and the valve opening when the evaporation temperature ET = −60 [° C.] are calculated (step 61). .
3) Upper limit opening calculation; Step S3
FIG. 12 shows a detailed process flowchart of the upper limit opening calculation.
[0092]
The valve opening calculation unit 35 of the control calculation unit 24 obtains correction coefficient data KV of the correction coefficient table unit 31 of the ROM 21 corresponding to the degree of supercooling SC and the condensation temperature CT (step S70).
Next, the valve opening calculation unit 35 calculates the correction required capacity H_CAL according to Equation 1 using the required capacity CAL and the correction coefficient data KV obtained in Step S70 (Step S71).
[0093]
H_CAL (ET) = CAL × (KV [CT, 60] / KV [CT, SC]
... Equation 1 where KV [CT, 60] is the supercooling degree SC = −60 [° C.] and the correction coefficient data for the condensation temperature CT, and KV [CT, SC] is the system data by the user. This is correction coefficient data in the case of the input supercooling degree SC and the condensation temperature CT.
[0094]
Subsequently, the valve opening calculation unit 35 considers the tendency of the change in the capacity of the compressor due to the change in the evaporation temperature, and calculates the correction required capacity H_CAL (X) in the range of the evaporation temperature in the range of −25 to −60 [° C.]. Calculation is performed using the change coefficient data KC with reference to the change table unit 32 (step S72).
[0095]
H_CAL (X) = H_CAL (ET) × KC (X) / KC (ET)
Here, H_CAL (X) represents the correction request capability when the evaporation temperature = −X [° C.],
X = 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60
KC (X) is change coefficient data when the evaporation temperature = −X [° C.], and KC (ET) is change coefficient data when the evaporation temperature is ET.
[0096]
In this case, when the evaporation temperature is set higher than −25 [° C.], H_CAL (25) is used as the correction request capability.
More specifically,
H_CAL (25) = H_CAL (ET) × 1.00 / KC (ET)
H_CAL (30) = H_CAL (ET) × 0.83 / KC (ET)
H_CAL (35) = H_CAL (ET) × 0.68 / KC (ET)
H_CAL (40) = H_CAL (ET) × 0.55 / KC (ET)
H_CAL (45) = H_CAL (ET) × 0.44 / KC (ET)
H_CAL (50) = H_CAL (ET) × 0.35 / KC (ET)
H_CAL (55) = H_CAL (ET) × 0.27 / KC (ET)
H_CAL (60) = H_CAL (ET) CAL × 0.20 / KC (ET)
It becomes. In this case, KC (ET) is change coefficient data KC at the evaporation temperature ET.
[0097]
Next, the valve opening calculator 35 of the control calculator 24
The upper limit opening calculation means is: evaporation temperature = −X [° C.]
X = 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60
In this case, the valve opening at 0 [° C.], which is the maximum evaporation temperature required for the refrigeration apparatus 100 with the capability corresponding to H_CAL (X), is OP_0 (X), and the minimum evaporation required for the refrigeration apparatus 100 When the valve opening at −60 [° C.], which is the temperature, is OP_60 (X) and the upper limit opening correction coefficient C1 = (60−X) / 5/20 obtained in advance, each evaporation temperature = The upper limit opening degree OLP (X) at −X [° C.] is calculated (step S73).
[0098]
Figure 0003872534
However, when evaporation temperature = −60 [° C.] = Minimum evaporation temperature,
OLP (60) = OP — 60 (60)
And
[0099]
More specifically,
Figure 0003872534
It becomes.
4) Lower limit opening calculation; Step S4
The valve opening calculation unit 35 of the control calculation unit 24 has an evaporation temperature = −X [° C.]
X = 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60
When OLP (X) is the upper limit opening degree data at, the opening degree data when the electric expansion valve is substantially closed is CC, and the lower limit opening degree correction coefficient obtained in advance is C2,
CLP (X) = (OLP (X) −CC) × C2 + CC
To calculate the lower limit opening CLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.].
[0100]
More specifically,
CLP (25) = (OLP (25) −60) × 1/3 + 60
CLP (30) = (OLP (30) −60) × 1/3 + 60
CLP (35) = (OLP (35) −60) × 1/3 + 60
CLP (40) = (OLP (40) −60) × 1/3 + 60
CLP (45) = (OLP (45) −60) × 1/3 + 60
CLP (50) = (OLP (50) −60) × 1/3 + 60
CLP (55) = (OLP (55) −60) × 1/3 + 60
CLP (60) = (OLP (60) −60) × 1/3 + 60
It becomes. In this case, CC = 60 corresponds to the virtually fully closed state of the electric expansion valve. Further, the lower limit opening correction coefficient C2 = 1/3 is based on experience values, and is not limited to this value.
5) Initial opening calculation; Step S5
Next, the valve opening calculation unit 35 of the control calculation unit 24 sets the maximum evaporation temperature at which the opening of the electric expansion valve 3 in the refrigeration apparatus 100 is changed to −25 [° C.], and the electric expansion valve 3 in the refrigeration apparatus 100. The minimum evaporation temperature at which the opening of the motor is variable = -60 [° C.], the upper limit opening of the electric expansion valve 3 at the maximum evaporation temperature = −25 [° C.] is OLP (25), and the minimum evaporation temperature = −60 [ When the lower limit opening of the electric expansion valve 3 at [° C.] is CLP (60) and the initial opening correction coefficient is C3,
IMP = (OLP (25) -CLP (60))
× C3 + CLP (60)
To calculate the initial opening degree IMP.
[0101]
Here, the initial opening correction coefficient C3 is determined by an empirical value, for example, C3 = 7/10.
As a result of the processing in steps S1 to S5 (see FIG. 7), for example, as shown in FIG. 13, the operable region (range) of the electric expansion valve 3 is automatically set for each system configuration. Is simplified.
[0102]
In addition, the upper limit opening and the lower limit opening of the electric expansion valve 3 are automatically changed depending on the evaporation temperature, so that the electric expansion valve 3 is not opened or closed too much due to disturbance or the like, and the refrigeration system (refrigeration system) is prevented. Stable operation can be performed.
6) Normal operation; Step S6
FIG. 14 shows a detailed processing flowchart of normal operation.
[0103]
When shifting to normal operation, the sensor temperature conversion unit 22 receives the outlet side temperature detection signal TOUT, the inlet side temperature detection signal TIN, and the interior temperature detection signal TFRZ, and outputs the outlet side temperature detection signal TOUT, the inlet side temperature detection signal TIN, The internal temperature detection signal TFRZ is converted from analog to digital and the temperature data group DTEMP is output to the arithmetic control unit 24 (step S80).
[0104]
The expansion valve opening calculation unit 37 is provided with the outlet side temperature detection data DOUT, the inlet side temperature detection data DIN, and the input operation unit 20 obtained by analog / digital conversion of the outlet side temperature detection signal TOUT and the inlet side temperature detection signal TIN, respectively. The current electric expansion valve opening degree VNOW is calculated on the basis of the superheat setting value data inputted in step S81.
[0105]
In parallel with this, the upper and lower limit opening degree calculation unit 36 performs analog / digital conversion of the initial opening degree IMP, the upper limit opening degree OLP, the lower limit opening degree CLP and the internal temperature detection signal TFRZ set by the valve opening degree calculation unit 35. The upper limit opening degree OLPNOW and the lower limit opening degree CLPNOW at the current evaporation temperature, which are substituted with the inside temperature corresponding to the inside temperature data DFRZ obtained in this way, are calculated (step S82).
[0106]
As a result, the comparison calculation unit 38 compares the upper limit opening OLPNOW and the lower limit opening CLPNOW at the current evaporation temperature with the current electric expansion valve opening VNOW, and the current electric expansion valve opening VNOW is compared with the current evaporation. Within the range defined by the upper limit opening OLPNOW and the lower limit opening CLPNOW at the temperature, ie,
OLPNOW ≧ VNOW ≧ CLPNOW
Is satisfied, and a drive control signal SC for controlling the opening degree of the electric expansion valve 3 is output to the expansion valve driver 4 so as to satisfy the above relationship (step S83).
[0107]
The expansion valve driver 4 generates a drive signal SDRV based on the drive control signal SC and outputs the drive signal SDRV to the electric expansion valve 3 to control the electric expansion valve 3 (step S84), and performs the initial valve opening operation (step S85). Do.
And if operation | movement is stabilized by valve | bulb initial opening operation, it will transfer to normal heating degree driving | operation (step S86), and driving | running will be continued.
[0108]
As described above, according to the present embodiment, the operable region (range) of the electric expansion valve 3 can be automatically set for each system configuration, the initial setting is simplified, and the initial setting is proficient. Is not required.
In addition, the upper limit opening and the lower limit opening of the electric expansion valve 3 are automatically changed depending on the evaporation temperature, so that the electric expansion valve 3 is not opened or closed too much due to disturbance or the like, and the refrigeration system (refrigeration system) is prevented. Stable operation can be performed.
[0109]
In the above embodiment, the value of X is 5 [° C.] step in the temperature range of 25 to 60 [° C.]. However, when more precise control is performed, the temperature step is set to a smaller step. do it.
[0110]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the opening-capacity storage means stores in advance opening-capacity data that is a relationship between the opening and the capacity corresponding to the plurality of electric expansion valves, and the capacity correction coefficient storage means. Is stored in advance correction coefficient data, which is a correction coefficient of the capacity corresponding to the combination of the condensation temperature data and the subcooling degree data, for each electric expansion valve constituting the plurality of electric expansion valves, and the capacity change coefficient storage means , Storing capacity change coefficient data, which is a capacity change coefficient corresponding to a change in compressor capacity due to a change in evaporation temperature, and using an input means, refrigerant type data as a refrigerant type, compressor type data as a compressor type, electric Expansion valve type data that is the form of the expansion valve, evaporation temperature data that is the desired evaporation temperature, required capacity data that is the capacity required for the cooling system, condensation that is the desired condensation temperature When the degree-of-cooling data and the desired degree of supercooling are input, the opening degree calculation means reads the refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the evaporation temperature data, the required capacity data, the condensation temperature data, Based on the cooling degree data, opening-capacity data, correction coefficient data, and capacity change coefficient data, the upper limit opening change of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data in the use evaporation temperature range of the cooling system and the use of the cooling system Since the lower limit opening degree change of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data in the evaporation temperature range and the initial opening degree that is the opening degree of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data at the start of operation of the cooling system are calculated. The operation range (range) of the expansion valve can be set automatically for each system configuration, simplifying the initial setting and improving the initial setting. Not.
[0111]
In addition, the upper limit opening and the lower limit opening of the electric expansion valve are automatically changed depending on the evaporation temperature, so that the electric expansion valve is not opened or closed too much due to disturbance or the like, so that the cooling system can be stably operated. it can. .
According to the invention described in claim 2, in addition to the operation of the invention described in claim 1, the first correction requesting ability calculating means of the opening degree calculating means is based on the ability data at the evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data. The first correction required capacity data, which is the capacity, is calculated, and the second correction required capacity calculation means includes evaporation temperature data, capacity data, refrigerant type data, compressor type data, expansion valve format data, correction coefficient data, and first correction request. Based on the capability data, second correction required capability data that is a capability required at a plurality of predetermined evaporation temperatures is calculated, and the upper limit opening calculation means is based on the second correction required capability data and the capability-valve opening data. The upper limit opening degree data corresponding to the upper limit opening degree of the electric expansion valve at each of a plurality of predetermined evaporation temperatures is calculated, and the lower limit opening degree calculation means The lower limit opening degree data corresponding to the lower limit opening degree of the electric expansion valve at each constant evaporation temperature is calculated, and the initial opening degree calculation means is based on the upper limit opening degree data and the lower limit opening degree data at the start of operation of the cooling system. Since the initial opening degree data corresponding to the opening degree of the electric expansion valve at is calculated, the initial opening degree of the electric expansion valve at the start of operation and the evaporation temperature at the time of operation can be easily handled according to the system configuration of the cooling system. An upper limit opening and a lower limit opening can be determined.
[0112]
According to the invention described in claim 3, in addition to the operation of the invention described in claim 2, the first correction required capacity calculating means has the following equation:
H_CAL (ET) = CAL × (KV [CT, SCMAX] / KV [CT, SC] is used to calculate the first correction required capacity data H_CAL (ET), so that the actual capacity in the steady operation state of the cooling system can be easily obtained. I can grasp it.
[0113]
According to the invention of claim 4, in addition to the operation of the invention of claim 2 or claim 3, the second correction required capacity calculating means has the following equation:
H_CAL (X) = H_CAL (ET) × KC (X) / KC (ET)
Is used to calculate the second correction required capacity data H_CAL (X) when the evaporation temperature = −X [° C.], so that it is possible to easily grasp the actual capacity required for the change in the evaporation temperature in the operating state of the cooling system. can do.
[0114]
According to the invention described in claim 5, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 2 to 4, the upper limit opening calculating means includes the following equation:
OLP (X) = (OP_HI (X) −OP_LO (X)) × C1 + OP_HI (X) is used to calculate the upper limit opening OLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.] and the minimum evaporation temperature ETLO = − For X,
OLP (X) = OP_LO (X)
Therefore, even when the actual evaporation temperature changes in the operating state of the cooling system, the upper limit opening degree of the electric expansion valve can be easily grasped and stable operation can be performed.
[0115]
According to the invention described in claim 6, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 2 to 5, the lower limit opening degree calculation means includes the following equation:
CLP (X) = (OLP (X) −CC) × C2 + CC
Thus, the lower limit opening CLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.] is calculated, so that the lower limit opening of the electric expansion valve can be set even when the actual evaporation temperature changes in the operating state of the cooling system. Easy grasp and stable operation.
[0116]
According to the invention described in claim 7, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 2 to 6, the initial opening degree calculation means includes the following equation:
IMP = (OLP (ETVHI) -CLP (ETVLO))
× C3 + CLP (ETVLO)
Therefore, the opening degree of the electric expansion valve at the start of the operation of the cooling system can be easily obtained.
[0117]
According to the invention described in claim 8, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 1 to 7, the display means includes refrigerant type data, compressor type data, expansion valve type data, and evaporation temperature data. , When inputting any of the required capacity data, condensation temperature data and supercooling degree data via the input means, selectable candidate data within a preset type range or a preset temperature range The candidate change means of the input means changes the candidate data to the previous candidate or the next candidate data candidate, and the user selects the candidate data displayed on the display means via the selection means. Can easily set the initial opening, upper limit opening, and lower limit opening of the electric expansion valve of the cooling system simply by selecting candidate data displayed on the display means. Skill is not required.
[0118]
According to the ninth aspect of the present invention, in the input step, the refrigerant type data that is the type of the refrigerant, the compressor type data that is the type of the compressor, the expansion valve type data that is the type of the electric expansion valve, and the desired evaporation temperature. When the evaporation temperature data, the required capacity data that is the capacity required for the cooling system, the condensation temperature data that is the desired condensation temperature, and the supercooling degree data that is the desired degree of supercooling are input, Data, compressor type data, expansion valve format data, evaporation temperature data, required capacity data, condensation temperature data, supercooling degree data, opening degree that is the relationship between opening degree and capacity corresponding to a plurality of pre-stored electric expansion valves -Capability data, ability to handle combinations of condensing temperature data and supercooling degree data for each electric expansion valve constituting a plurality of pre-stored electric expansion valves Expansion coefficient type data in the operating evaporation temperature range of the cooling system based on the correction coefficient data which is the correction coefficient of the cooling system and the capacity change coefficient data which is the capacity change coefficient corresponding to the change in capacity of the compressor accompanying the change in the evaporation temperature stored in advance The change in the upper limit opening of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data corresponding to the expansion valve type data corresponding to the expansion valve type data in the operating evaporation temperature range of the cooling system and the expansion valve type data accompanying the start of operation of the cooling system Since the initial opening, which is the opening of the corresponding electric expansion valve, is calculated, the operable range (range) of the electric expansion valve can be set automatically for each system configuration, simplifying the initial setting and initial No skill is required for setting.
[0119]
In addition, the upper limit opening and the lower limit opening of the electric expansion valve are automatically changed depending on the evaporation temperature, so that the electric expansion valve is not opened or closed too much due to disturbance or the like, so that the cooling system can be stably operated. it can.
According to the invention described in claim 10, in addition to the operation of the invention described in claim 9, the first correction required capacity calculation process of the opening calculation process is performed at the evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data based on the capacity data. First correction required capacity data which is capacity is calculated.
[0120]
Further, the second correction required capacity calculating step includes a plurality of predetermined evaporation temperatures based on the evaporation temperature data, capacity data, refrigerant type data, compressor type data, expansion valve format data, correction coefficient data, and first correction required capacity data. The second correction required capacity data that is the capacity required in the calculation is calculated, and the upper limit opening calculation step is based on the second correction required capacity data and the capacity-valve opening data, and the electric motor at each of a plurality of predetermined evaporation temperatures. Upper limit opening data corresponding to the upper limit opening of the expansion valve is calculated, and the lower limit opening calculating step is a lower limit corresponding to the lower limit opening of the electric expansion valve at each of a plurality of predetermined evaporation temperatures based on the upper limit opening data. The opening degree data is calculated, and the initial opening degree calculation step is performed based on the upper limit opening degree data and the lower limit opening degree data to determine the opening degree of the electric expansion valve at the start of the cooling system operation Since the corresponding initial opening degree data is calculated, the initial opening degree at the start of operation of the electric expansion valve and the upper limit opening degree and the lower limit opening degree corresponding to the evaporation temperature at the time of operation can be easily determined according to the system configuration of the cooling system. Can be determined.
[0121]
According to the eleventh aspect of the invention, in addition to the operation of the tenth aspect, the first correction required capacity calculating step includes
H_CAL (ET) = CAL × (KV [CT, SCMAX] / KV [CT, SC] is used to calculate the first correction required capacity data H_CAL (ET), so that the actual capacity in the steady operation state of the cooling system can be easily obtained. I can grasp it.
[0122]
According to the invention of claim 12, in addition to the action of the invention of claim 10 or claim 11, the second correction required capacity calculating step has the following formula:
H_CAL (X) = H_CAL (ET) × KC (X) / KC (ET)
Is used to calculate the second correction required capacity data H_CAL (X) when the evaporation temperature = −X [° C.], so that it is possible to easily grasp the actual capacity required for the change in the evaporation temperature in the operating state of the cooling system. can do.
[0123]
According to the thirteenth aspect of the invention, in addition to the action of the invention according to any one of the tenth to twelfth aspects, the upper limit opening degree calculation step includes: evaporating temperature = −X [° C.] (X is positive) Based on the second correction required capacity data and capacity-valve opening degree data in the case of (real number),
OLP (X) = (OP_HI (X) −OP_LO (X)) × C1 + OP_HI (X) is used to calculate the upper limit opening OLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.] and the minimum evaporation temperature ETLO = − For X,
OLP (X) = OP_LO (X)
Therefore, even when the actual evaporation temperature changes in the operating state of the cooling system, the upper limit opening degree of the electric expansion valve can be easily grasped and stable operation can be performed.
[0124]
According to the invention described in claim 14, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 10 to 13, the lower limit opening calculation step includes the following equation:
CLP (X) = (OLP (X) −CC) × C2 + CC
Therefore, the lower limit opening CLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.] is calculated, so that the lower limit opening of the electric expansion valve can be easily grasped even when the actual evaporation temperature changes in the operating state of the cooling system. Stable operation.
[0125]
According to the invention described in claim 15, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 10 to 14, the initial opening degree calculating step includes the following equation:
IMP = (OLP (ETVHI) -CLP (ETVLO))
× C3 + CLP (ETVLO)
Therefore, the opening degree of the electric expansion valve at the start of the operation of the cooling system can be easily obtained.
[0126]
According to the invention described in claim 16, in addition to the operation of the invention described in any one of claims 9 to 15, the display step includes refrigerant type data, compressor type data, expansion valve type data, and evaporation temperature data. , Selectable candidate data within a preset type range or a preset temperature range when any of required capacity data, condensing temperature data and supercooling degree data is input through the input process In the candidate change step of the input step, the candidate data is changed to the previous candidate or the next candidate data candidate, and the user selects the candidate data displayed in the selection step. The initial opening, upper limit opening, and lower limit opening of the electric expansion valve of the cooling system can be easily set simply by selecting the candidate data to be displayed. Not required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a refrigeration apparatus.
FIG. 2 is a schematic configuration block diagram of a controller.
FIG. 3 is a schematic configuration block diagram of an arithmetic control unit.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an exclusivity-ability table section.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a correction coefficient table unit.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a refrigeration capacity change table section.
FIG. 7 is a flowchart of an outline operation.
FIG. 8 is a detailed process flowchart (part 1) at the time of system data input;
FIG. 9 is a detailed process flowchart (part 2) at the time of system data input;
FIG. 10 is a detailed process flowchart (part 3) at the time of system data input;
FIG. 11 is a detailed process flowchart of valve opening calculation;
FIG. 12 is a detailed process flowchart of upper limit opening calculation;
FIG. 13 is an explanatory diagram of a set state of an operable region (range) of the electric expansion valve.
FIG. 14 is a detailed process flowchart of normal operation;
[Explanation of symbols]
100 Refrigeration equipment
1 Compressor
2 capacitors
3 Electric expansion valve
4 Expansion valve driver
5 Evaporator
6 Exit sensor
7 Entrance sensor
8 Inside sensor
9 Controller
20 Input operation unit
21 ROM
22 Sensor temperature converter
24 Calculation control unit
23 display
30 Valve opening-capacity table section
31 Correction coefficient table section
32 Refrigeration capacity change table section
35 Valve opening calculator
36 Upper / lower limit opening calculator
37 Expansion valve opening calculator
38 Comparison calculator
C freezer
SC drive control signal
SDRV drive signal
TFRZ Chamber temperature detection signal
TIN inlet side temperature detection signal
TOUT outlet temperature detection signal
DTEMP temperature data group
CAL required capacity
COP compressor type
GAS Refrigerant type
VAL expansion valve type
ET evaporation temperature
CT condensation temperature
SC Supercooling degree
IMP initial opening
OLP upper limit opening
CLP lower limit opening

Claims (16)

冷媒を圧縮するコンプレッサ、前記冷媒を凝縮液化するコンデンサ、前記冷媒の流量を制御するための電動膨張弁及び前記冷媒を蒸発気化するエバポレータを配管により環状に接続した冷却システムにおける前記電動膨張弁の開度制御を行なう電動膨張弁の制御装置であって、
前記冷媒の種類である冷媒種類データ、前記コンプレッサの種類であるコンプレッサ種類データ、前記電動膨張弁の形式である膨張弁形式データ、所望の蒸発温度である蒸発温度データ、当該冷却システムに要求する能力である要求能力データ、所望の凝縮温度である凝縮温度データ及び所望の過冷却度である過冷却度データを入力するための入力手段と、
複数の電動膨張弁に対応する開度と能力との関係である開度−能力データを予め記憶する開度−能力記憶手段と、
前記複数の電動膨張弁を構成する各電動膨張弁毎に前記凝縮温度データ及び前記過冷却度データの組合わせに対応する能力の補正係数である補正係数データを予め記憶する能力補正係数記憶手段と、
蒸発温度の変化に伴う前記コンプレッサの能力変化に対応する能力変化係数である能力変化係数データを記憶する能力変化係数記憶手段と、
前記冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、前記蒸発温度データ、前記要求能力データ、前記凝縮温度データ、前記過冷却度データ、前記開度−能力データ、前記補正係数データ及び前記能力変化係数データに基づいて、前記冷却システムの使用蒸発温度範囲における前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の上限開度変化及び前記冷却システムの使用蒸発温度範囲における前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の下限開度変化並びに前記冷却システムの運転開始時の前記に伴う前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の開度である初期開度を演算する開度演算手段と、
を備えたことを特徴とする電動膨張弁の制御装置。
Opening of the electric expansion valve in a cooling system in which a compressor for compressing the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant, an electric expansion valve for controlling the flow rate of the refrigerant, and an evaporator for evaporating and evaporating the refrigerant are connected in a ring shape by piping. A control device for an electric expansion valve that performs degree control,
Refrigerant type data that is the type of refrigerant, compressor type data that is the type of compressor, expansion valve type data that is the form of the electric expansion valve, evaporation temperature data that is a desired evaporating temperature, and the ability required for the cooling system Input means for inputting required capacity data, condensation temperature data that is a desired condensation temperature, and supercooling degree data that is a desired degree of supercooling;
An opening degree-capacity storage means for preliminarily storing opening degree-capability data, which is a relationship between the opening degree and the capacity corresponding to the plurality of electric expansion valves;
Ability correction coefficient storage means for preliminarily storing correction coefficient data, which is a correction coefficient of ability corresponding to the combination of the condensation temperature data and the supercooling degree data, for each electric expansion valve constituting the plurality of electric expansion valves; ,
Capacity change coefficient storage means for storing capacity change coefficient data which is a capacity change coefficient corresponding to the capacity change of the compressor accompanying a change in evaporation temperature;
The refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the evaporation temperature data, the required capacity data, the condensation temperature data, the supercooling degree data, the opening degree-capacity data, the correction coefficient data, and the Corresponding to the change in the upper limit opening degree of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data in the use evaporation temperature range of the cooling system and the expansion valve type data in the use evaporation temperature range of the cooling system based on the capacity change coefficient data Opening degree calculating means for calculating an initial opening degree that is an opening degree of the electric expansion valve corresponding to the expansion valve type data associated with the lower limit opening degree change of the electric expansion valve and the start of operation of the cooling system;
A control device for an electric expansion valve.
請求項1記載の電動膨張弁の制御装置において、
前記開度演算手段は、前記能力データに基づいて前記蒸発温度データに対応する蒸発温度における能力である第1補正要求能力データを演算する第1補正要求能力演算手段と、
前記蒸発温度データ、前記能力データ、冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、前記補正係数データ及び前記第1補正要求能力データに基づいて、複数の所定蒸発温度において要求される能力である第2補正要求能力データを演算する第2補正要求能力演算手段と、
前記第2補正要求能力データ及び前記能力−弁開度データに基づいて、前記複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける前記電動膨張弁の上限開度に相当する上限開度データを演算する上限開度演算手段と、
前記上限開度データに基づいて前記複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける前記電動膨張弁の下限開度に相当する下限開度データを演算する下限開度演算手段と、
前記上限開度データ及び前記下限開度データに基づいて当該冷却システムの運転開始時における前記電動膨張弁の開度に相当する初期開度データを演算する初期開度演算手段と、
を備えたことを特徴とする電動膨張弁の制御装置。
The control device for an electric expansion valve according to claim 1,
The opening degree calculating means is a first correction required capacity calculating means for calculating first correction required capacity data that is a capacity at an evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data based on the capacity data;
Ability required at a plurality of predetermined evaporation temperatures based on the evaporation temperature data, the capacity data, the refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the correction coefficient data, and the first correction required capacity data Second correction required capacity calculating means for calculating the second correction required capacity data,
Upper limit opening calculation for calculating upper limit opening degree data corresponding to the upper limit opening degree of the electric expansion valve at each of the plurality of predetermined evaporation temperatures based on the second correction required capacity data and the capacity-valve opening degree data. Means,
Lower limit opening degree calculation means for calculating lower limit opening degree data corresponding to the lower limit opening degree of the electric expansion valve at each of the plurality of predetermined evaporation temperatures based on the upper limit opening degree data;
Initial opening degree calculation means for calculating initial opening degree data corresponding to the opening degree of the electric expansion valve at the start of operation of the cooling system based on the upper limit opening degree data and the lower limit opening degree data;
A control device for an electric expansion valve.
請求項2記載の電動膨張弁の制御装置において、
前記第1補正要求能力演算手段は、前記蒸発温度データをETとし、前記能力データをCALとし、前記凝縮温度データをCTとし、前記冷却システムの使用状態において要求する最大過冷却度をSCMAX とし、前記過冷却度データをSCとし、前記凝縮温度データCT、かつ、前記最大過冷却度SCMAX における前記補正係数データをKV[CT,SCMAX ]とし、前記凝縮温度データCT、かつ、前記過冷却度SCにおける前記補正係数データをKV[CT,SC]とした場合に、次式により前記第1補正要求能力データをH_CAL(ET)を演算することを特徴とする電動膨張弁の制御装置。
H_CAL(ET)=CAL×(KV[CT,SCMAX ]/KV[CT,SC]
The control device for an electric expansion valve according to claim 2,
The first correction required capacity calculating means sets the evaporation temperature data as ET, the capacity data as CAL, the condensation temperature data as CT, and the maximum supercooling degree required in the use state of the cooling system as SCMAX, The supercooling degree data is SC, the condensing temperature data CT, and the correction coefficient data at the maximum supercooling degree SCMAX is KV [CT, SCMAX], the condensing temperature data CT, and the supercooling degree SC. A control device for an electric expansion valve characterized in that, when the correction coefficient data in is KV [CT, SC], H_CAL (ET) is calculated from the first correction required capacity data by the following equation.
H_CAL (ET) = CAL × (KV [CT, SCMAX] / KV [CT, SC]
請求項2又は請求項3記載の電動膨張弁の制御装置において、
前記第2補正要求能力演算手段は、前記第1補正要求能力データを前記第1補正要求能力データをH_CAL(ET)とし、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)の場合の変化係数データをKC(X)とし、蒸発温度データETに対応する蒸発温度における変化係数データをKC(ET)とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データH_CAL(X)を演算することを特徴とする電動膨張弁の制御装置。
H_CAL(X)=H_CAL(ET)×KC(X)/KC(ET)
In the control device for the electric expansion valve according to claim 2 or 3,
The second correction required capacity calculation means sets the first correction required capacity data as H_CAL (ET) as the first correction required capacity data, and the evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number). When the change coefficient data is KC (X) and the change coefficient data at the evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data ET is KC (ET), the second equation in the case where the evaporation temperature = −X [° C.] is given by the following equation. A control device for an electric expansion valve, which calculates correction request capability data H_CAL (X).
H_CAL (X) = H_CAL (ET) × KC (X) / KC (ET)
請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の電動膨張弁の制御装置において、
前記上限開度演算手段は、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)の場合の前記第2補正要求能力データ及び前記能力−弁開度データに基づいて、蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データに対応する能力で前記冷却システムを使用した場合の当該冷却システムに要求される最高蒸発温度ETHIにおける弁開度をOP_HI(X)とし、蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データに対応する能力で前記冷却システムを使用した場合の当該冷却システムに要求される最低蒸発温度ETLOにおける弁開度をOP_LO(X)とし、予め求めた上限開度補正係数をC1とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]における上限開度OLP(X)を演算することを特徴とする電動膨張弁の制御装置。
OLP(X)=(OP_HI(X)−OP_LO(X))×C1+OP_HI(X)
ただし、最低蒸発温度ETLO=−Xの場合は、
OLP(X)=OP_LO(X)
The control device for an electric expansion valve according to any one of claims 2 to 4,
The upper limit opening degree calculation means calculates the evaporation temperature = −X based on the second correction required ability data and the ability−valve opening degree data when the evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number). When the cooling system is used with the capacity corresponding to the second correction required capacity data in the case of [° C.], the valve opening at the maximum evaporation temperature ETHI required for the cooling system is OP_HI (X), and the evaporation temperature = OP_LO (X) is the valve opening at the minimum evaporation temperature ETLO required for the cooling system when the cooling system is used with the capacity corresponding to the second correction required capacity data when -X [° C]. When the upper limit opening correction coefficient calculated in advance is C1, the upper limit opening OLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.] is calculated by the following equation.
OLP (X) = (OP_HI (X) −OP_LO (X)) × C1 + OP_HI (X)
However, when the minimum evaporation temperature ETLO = -X,
OLP (X) = OP_LO (X)
請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の電動膨張弁の制御装置において、
前記下限開度演算手段は、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)における前記上限開度データをOLP(X)とし、前記電動膨張弁を実質的に閉状態とする場合の開度データをCCとし、予め求めた下限開度補正係数をC2とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]における下限開度CLP(X)を演算することを特徴とする電動膨張弁の制御装置。
CLP(X)=(OLP(X)−CC)×C2+CC
The control device for an electric expansion valve according to any one of claims 2 to 5,
In the case where the lower limit opening calculation means sets the upper limit opening degree data at the evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number) as OLP (X), and the electric expansion valve is substantially closed. When the opening degree data is CC and the previously obtained lower limit opening degree correction coefficient is C2, the lower limit opening degree CLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.] is calculated by the following equation. Expansion valve control device.
CLP (X) = (OLP (X) −CC) × C2 + CC
請求項2乃至請求項6のいずれかに記載の電動膨張弁の制御装置において、
前記初期開度演算手段は、当該冷却システムにおける電動膨張弁の開度を可変する最高蒸発温度をETVHI とし、当該冷却システムにおける電動膨張弁の開度を可変する最低蒸発温度をETVLO とし、最高蒸発温度ETVHI における前記電動膨張弁の上限開度をOLP(ETVHI )とし、最低蒸発温度ETVLO における前記電動膨張弁の下限開度をCLP(ETVLO )とし、初期開度補正係数をC3とした場合に、次式により初期開度IMPを演算することを特徴とする電動膨張弁の制御装置。
Figure 0003872534
The control device for an electric expansion valve according to any one of claims 2 to 6,
The initial opening degree calculation means uses ETVHI as the maximum evaporation temperature for changing the opening degree of the electric expansion valve in the cooling system, and ETVLO as the minimum evaporation temperature for changing the opening degree of the electric expansion valve in the cooling system. When the upper limit opening of the electric expansion valve at the temperature ETVHI is OLP (ETVHI), the lower limit opening of the electric expansion valve at the minimum evaporation temperature ETVLO is CLP (ETVLO), and the initial opening correction coefficient is C3, An electric expansion valve control device that calculates an initial opening degree IMP according to the following equation.
Figure 0003872534
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の電動膨張弁の制御装置において、
前記冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、蒸発温度データ、前記要求能力データ、前記凝縮温度データ及び過冷却度データのいずれかを前記入力手段を介して入力する際に、入力可能な候補データを予め設定された種類範囲内あるいは予め設定された温度範囲内において選択して表示する表示手段を有し、
前記入力手段は、前記候補データを前候補あるいは次候補のデータ候補に変更するための候補変更手段及び前記表示手段に表示されている候補データを選択する選択手段を有し、
ユーザは前記表示手段に表示された候補データを前記選択手段により選択することを特徴とする電動膨張弁の制御装置。
The control device for an electric expansion valve according to any one of claims 1 to 7,
When inputting any of the refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the evaporation temperature data, the required capacity data, the condensation temperature data, and the supercooling degree data through the input means Display means for selecting and displaying possible candidate data within a preset type range or a preset temperature range;
The input means includes a candidate changing means for changing the candidate data to a previous candidate or a next candidate data candidate and a selection means for selecting candidate data displayed on the display means,
The control device for an electric expansion valve, wherein the user selects the candidate data displayed on the display means by the selection means.
冷媒を圧縮するコンプレッサ、前記冷媒を凝縮液化するコンデンサ、前記冷媒の流量を制御するための電動膨張弁及び前記冷媒を蒸発気化するエバポレータを配管により環状に接続した冷却システムにおける前記電動膨張弁の開度制御を行なう電動膨張弁の制御方法であって、
前記冷媒の種類である冷媒種類データ、前記コンプレッサの種類であるコンプレッサ種類データ、前記電動膨張弁の形式である膨張弁形式データ、所望の蒸発温度である蒸発温度データ、当該冷却システムに要求する能力である要求能力データ、所望の凝縮温度である凝縮温度データ及び所望の過冷却度である過冷却度データを入力するための入力工程と、
前記冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、前記蒸発温度データ、前記要求能力データ、前記凝縮温度データ、前記過冷却度データ、予め記憶した複数の電動膨張弁に対応する開度と能力との関係である開度−能力データ、予め記憶した前記複数の電動膨張弁を構成する各電動膨張弁毎に前記凝縮温度データ及び前記過冷却度データの組合わせに対応する能力の補正係数である補正係数データ及び予め記憶した蒸発温度の変化に伴う前記コンプレッサの能力変化に対応する能力変化係数である能力変化係数データに基づいて、前記冷却システムの使用蒸発温度範囲における前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の上限開度変化及び前記冷却システムの使用蒸発温度範囲における前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の下限開度変化並びに前記冷却システムの運転開始時の前記に伴う前記膨張弁形式データに対応する電動膨張弁の開度である初期開度を演算する開度演算工程と、
を備えたことを特徴とする電動膨張弁の制御方法。
Opening of the electric expansion valve in a cooling system in which a compressor for compressing the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant, an electric expansion valve for controlling the flow rate of the refrigerant, and an evaporator for evaporating and evaporating the refrigerant are connected in a ring shape by piping. A method of controlling an electric expansion valve that performs degree control,
Refrigerant type data that is the type of refrigerant, compressor type data that is the type of compressor, expansion valve type data that is the form of the electric expansion valve, evaporation temperature data that is a desired evaporating temperature, and the ability required for the cooling system An input process for inputting the required capacity data, the condensation temperature data that is the desired condensation temperature, and the supercooling degree data that is the desired degree of supercooling;
The refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the evaporation temperature data, the required capacity data, the condensation temperature data, the supercooling degree data, and the opening corresponding to a plurality of pre-stored electric expansion valves Correction of capacity corresponding to a combination of the condensation temperature data and the degree of supercooling data for each of the electric expansion valves constituting the plurality of electric expansion valves stored in advance. The expansion valve type in the use evaporation temperature range of the cooling system based on correction coefficient data that is a coefficient and capacity change coefficient data that is a capacity change coefficient corresponding to the capacity change of the compressor accompanying a change in the evaporation temperature stored in advance The expansion valve type data in the upper limit change of the electric expansion valve corresponding to the data and the use evaporation temperature range of the cooling system And opening calculating step of calculating the initial opening is the opening degree of the response to the electric expansion valve of the lower opening variation and electric expansion valve corresponding to the expansion valve format data associated with said time of operation start of the cooling system,
An electric expansion valve control method comprising:
請求項9記載の電動膨張弁の制御方法において、
前記開度演算工程は、前記能力データに基づいて前記蒸発温度データに対応する蒸発温度における能力である第1補正要求能力データを演算する第1補正要求能力演算工程と、
前記蒸発温度データ、前記能力データ、冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、前記補正係数データ及び前記第1補正要求能力データに基づいて、複数の所定蒸発温度において要求される能力である第2補正要求能力データを演算する第2補正要求能力演算工程と、
前記第2補正要求能力データ及び前記能力−弁開度データに基づいて、前記複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける前記電動膨張弁の上限開度に相当する上限開度データを演算する上限開度演算工程と、
前記上限開度データに基づいて前記複数の所定蒸発温度のそれぞれにおける前記電動膨張弁の下限開度に相当する下限開度データを演算する下限開度演算工程と、
前記上限開度データ及び前記下限開度データに基づいて当該冷却システムの運転開始時における前記電動膨張弁の開度に相当する初期開度データを演算する初期開度演算工程と、
を備えたことを特徴とする電動膨張弁の制御方法。
In the control method of the electric expansion valve according to claim 9,
The opening calculation step includes a first correction required capability calculation step of calculating first correction required capability data which is a capability at an evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data based on the capability data;
Ability required at a plurality of predetermined evaporation temperatures based on the evaporation temperature data, the capacity data, the refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the correction coefficient data, and the first correction required capacity data A second correction required capacity calculation step for calculating the second correction required capacity data,
Upper limit opening calculation for calculating upper limit opening degree data corresponding to the upper limit opening degree of the electric expansion valve at each of the plurality of predetermined evaporation temperatures based on the second correction required capacity data and the capacity-valve opening degree data. Process,
A lower limit opening calculation step of calculating lower limit opening data corresponding to a lower limit opening of the electric expansion valve at each of the plurality of predetermined evaporation temperatures based on the upper limit opening data;
An initial opening degree calculating step of calculating initial opening degree data corresponding to the opening degree of the electric expansion valve at the start of operation of the cooling system based on the upper limit opening degree data and the lower limit opening degree data;
An electric expansion valve control method comprising:
請求項10記載の電動膨張弁の制御方法において、
前記第1補正要求能力演算工程は、前記蒸発温度データをETとし、前記能力データをCALとし、前記凝縮温度データをCTとし、前記冷却システムの使用状態において要求する最大過冷却度をSCMAX とし、前記過冷却度データをSCとし、前記凝縮温度データCT、かつ、前記最大過冷却度SCMAX における前記補正係数データをKV[CT,SCMAX ]とし、前記凝縮温度データCT、かつ、前記過冷却度SCにおける前記補正係数データをKV[CT,SC]とした場合に、次式により前記第1補正要求能力データをH_CAL(ET)を演算することを特徴とする電動膨張弁の制御方法。
H_CAL(ET)=CAL×(KV[CT,SCMAX ]/KV[CT,SC]
In the control method of the electric expansion valve according to claim 10,
In the first correction required capacity calculating step, the evaporation temperature data is set as ET, the capacity data is set as CAL, the condensation temperature data is set as CT, and the maximum supercooling degree required in the use state of the cooling system is set as SCMAX. The supercooling degree data is SC, the condensing temperature data CT, and the correction coefficient data at the maximum supercooling degree SCMAX is KV [CT, SCMAX], the condensing temperature data CT, and the supercooling degree SC. A control method for an electric expansion valve, characterized in that, when the correction coefficient data at is KV [CT, SC], H_CAL (ET) is calculated from the first correction required capacity data by the following equation.
H_CAL (ET) = CAL × (KV [CT, SCMAX] / KV [CT, SC]
請求項10又は請求項11記載の電動膨張弁の制御方法において、
前記第2補正要求能力演算工程は、前記第1補正要求能力データを前記第1補正要求能力データをH_CAL(ET)とし、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)の場合の変化係数データをKC(X)とし、蒸発温度データETに対応する蒸発温度における変化係数データをKC(ET)とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データH_CAL(X)を演算することを特徴とする電動膨張弁の制御方法。
H_CAL(X)=H_CAL(ET)×KC(X)/KC(ET)
In the control method of the electric expansion valve according to claim 10 or 11,
In the second correction required capacity calculation step, the first correction required capacity data is H_CAL (ET), and the evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number). When the change coefficient data is KC (X) and the change coefficient data at the evaporation temperature corresponding to the evaporation temperature data ET is KC (ET), the second equation in the case where the evaporation temperature = −X [° C.] is given by the following equation. A method for controlling an electric expansion valve, comprising: calculating correction required capacity data H_CAL (X).
H_CAL (X) = H_CAL (ET) × KC (X) / KC (ET)
請求項10乃至請求項12のいずれかに記載の電動膨張弁の制御方法において、
前記上限開度演算工程は、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)の場合の前記第2補正要求能力データ及び前記能力−弁開度データに基づいて、蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データに対応する能力で前記冷却システムを使用した場合の当該冷却システムに要求される最高蒸発温度ETHIにおける弁開度をOP_HI(X)とし、蒸発温度=−X[℃]の場合の前記第2補正要求能力データに対応する能力で前記冷却システムを使用した場合の当該冷却システムに要求される最低蒸発温度ETLOにおける弁開度をOP_LO(X)とし、予め求めた上限開度補正係数をC1とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]における上限開度OLP(X)を演算することを特徴とする電動膨張弁の制御方法。
OLP(X)=(OP_HI(X)−OP_LO(X))×C1+OP_HI(X)
ただし、最低蒸発温度ETLO=−Xの場合は、
OLP(X)=OP_LO(X)
In the control method of the electric expansion valve according to any one of claims 10 to 12,
In the upper limit opening calculation step, the evaporation temperature = −X based on the second correction required capacity data and the capacity−valve opening data when the evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number). When the cooling system is used with the capability corresponding to the second correction required capability data in the case of [° C.], the valve opening at the maximum evaporation temperature ETHI required for the cooling system is OP_HI (X), and the evaporation temperature = OP_LO (X) is the valve opening at the minimum evaporation temperature ETLO required for the cooling system when the cooling system is used with the capacity corresponding to the second correction required capacity data when -X [° C]. When the upper limit opening correction coefficient obtained in advance is C1, the upper limit opening OLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.] is calculated by the following equation.
OLP (X) = (OP_HI (X) −OP_LO (X)) × C1 + OP_HI (X)
However, when the minimum evaporation temperature ETLO = -X,
OLP (X) = OP_LO (X)
請求項10乃至請求項13のいずれかに記載の電動膨張弁の制御方法において、
前記下限開度演算工程は、蒸発温度=−X[℃](Xは正の実数)における前記上限開度データをOLP(X)とし、前記電動膨張弁を実質的に閉状態とする場合の開度データをCCとし、予め求めた下限開度補正係数をC2とした場合に、次式により蒸発温度=−X[℃]における下限開度CLP(X)を演算することを特徴とする電動膨張弁の制御方法。
CLP(X)=(OLP(X)−CC)×C2+CC
In the control method of the electric expansion valve according to any one of claims 10 to 13,
In the lower limit opening calculation step, the upper limit opening data at the evaporation temperature = −X [° C.] (X is a positive real number) is set to OLP (X), and the electric expansion valve is substantially closed. When the opening degree data is CC and the previously obtained lower limit opening degree correction coefficient is C2, the lower limit opening degree CLP (X) at the evaporation temperature = −X [° C.] is calculated by the following equation. Expansion valve control method.
CLP (X) = (OLP (X) −CC) × C2 + CC
請求項10乃至請求項14のいずれかに記載の電動膨張弁の制御方法において、
前記初期開度演算工程は、当該冷却システムにおける電動膨張弁の開度を可変する最高蒸発温度をETVHI とし、当該冷却システムにおける電動膨張弁の開度を可変する最低蒸発温度をETVLO とし、最高蒸発温度ETVHI における前記電動膨張弁の上限開度をOLP(ETVHI )とし、最低蒸発温度ETVLO における前記電動膨張弁の下限開度をCLP(ETVLO )とし、初期開度補正係数をC3とした場合に、次式により初期開度IMPを演算することを特徴とする電動膨張弁の制御方法。
Figure 0003872534
In the control method of the electric expansion valve according to any one of claims 10 to 14,
In the initial opening calculation step, the maximum evaporation temperature for changing the opening of the electric expansion valve in the cooling system is set as ETVHI, and the minimum evaporation temperature for changing the opening of the electric expansion valve in the cooling system is set as ETVLO. When the upper limit opening of the electric expansion valve at the temperature ETVHI is OLP (ETVHI), the lower limit opening of the electric expansion valve at the minimum evaporation temperature ETVLO is CLP (ETVLO), and the initial opening correction coefficient is C3, A control method for an electric expansion valve, wherein the initial opening degree IMP is calculated by the following equation.
Figure 0003872534
請求項9乃至請求項15のいずれかに記載の電動膨張弁の制御方法において、
前記冷媒種類データ、前記コンプレッサ種類データ、前記膨張弁形式データ、蒸発温度データ、前記要求能力データ、前記凝縮温度データ及び過冷却度データのいずれかを前記入力工程を介して入力する際に、入力可能な候補データを予め設定された種類範囲内あるいは予め設定された温度範囲内において選択して表示する表示工程を有し、
前記入力工程は、前記候補データを前候補あるいは次候補のデータ候補に変更するための候補変更工程及び前記表示工程に表示されている候補データを選択する選択工程を有し、
ユーザは前記表示工程に表示された候補データを前記選択工程により選択することを特徴とする電動膨張弁の制御方法。
In the control method of the electric expansion valve according to any one of claims 9 to 15,
When inputting any of the refrigerant type data, the compressor type data, the expansion valve type data, the evaporation temperature data, the required capacity data, the condensing temperature data, and the supercooling degree data through the input step A display step of selecting and displaying possible candidate data within a preset type range or a preset temperature range;
The input step includes a candidate change step for changing the candidate data to a previous candidate or a next candidate data candidate and a selection step for selecting candidate data displayed in the display step,
A method for controlling an electric expansion valve, wherein the user selects candidate data displayed in the display step by the selection step.
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