JP4259891B2 - Superheat control method - Google Patents
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- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は過熱度制御方法に関し、特に自動車用空調装置などの冷凍サイクルにて膨張装置がエバポレータの出口温度を所定の過熱度になるように制御する過熱度制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば自動車用空調装置では、一般に、循環する冷媒を圧縮するコンプレッサと、圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサと、冷凍サイクル内の冷媒を溜めるとともに凝縮された冷媒を気液に分離するレシーバと、分離された液冷媒を絞り膨張させる膨張弁と、膨張弁で膨張された冷媒を蒸発させるエバポレータとで冷凍サイクルが構成されている。膨張弁としては、エバポレータの出口における冷媒の温度および圧力を感知して、エバポレータに送り出す冷媒の流量を制御するようにした温度式膨張弁が用いられている。温度式膨張弁では、エバポレータ出口の冷媒温度を冷媒流量の制御のためにフィードバックしなければならないことと、コンプレッサに戻される冷媒に液分が含まれないようエバポレータで冷媒を完全に蒸発させたいということから、エバポレータ出口における冷媒に所定の過熱度を持たせるようにしている。
【0003】
温度式膨張弁は、ダイヤフラムで仕切られて冷媒と同様の作動ガスが封入された感温部と冷媒を絞り膨張させる弁部とからなり、そのダイヤフラムにエバポレータ出口の冷媒を曝すことで、感温部内のエバポレータ出口の冷媒温度に対応した作動ガスの飽和圧力とエバポレータ出口の冷媒の飽和圧力との間に過熱度に相当する圧力差が生じ、その圧力差とスプリング力との釣り合いで弁部の開度が決定され、エバポレータへ送り出す冷媒の流量を制御している。
【0004】
このような温度式膨張弁に対し、ソレノイド作動の電子制御弁が膨張弁として使用されている(たとえば、特許文献1参照。)。このような電子膨張弁は、ソレノイドに供給する電流を換えることによって弁部の開度を自由に変更することができるので、きめ細かな制御が可能になり、エバポレータ出口の冷媒の過熱度も制御が可能になる。
【0005】
電子膨張弁を用いて、過熱度を制御するには、過熱度を知る必要がある。過熱度は、エバポレータ出口の冷媒温度とエバポレータの蒸発圧力に対応する冷媒温度との差であるため、エバポレータ出口の冷媒温度とエバポレータの蒸発圧力とを計測すれば求めることができる。
【0006】
しかし、圧力を検出する圧力センサは、温度を検出する温度センサに比べて非常に高価であるため、自動車用空調装置のコストを上げる要因になる。そこで、従来では、エバポレータの蒸発圧力をエバポレータ入口の温度から推定する方法が採られている。
【0007】
すなわち、エバポレータ入口の冷媒温度を計測し、使用冷媒の飽和蒸気圧力−温度特性を参照することにより、その温度に対応するエバポレータ入口の圧力を求めることができる。また、エバポレータを冷媒が通過するときに圧力損失が生じるが、その圧力差は、ここでは、概ね一定であるとする。その圧力差を先に求めたエバポレータ入口の圧力から差し引くことでエバポレータの蒸発圧力を算出することができるので、その算出した蒸発圧力に対応する温度を使用冷媒の飽和蒸気圧力−温度特性を参照することにより求めることができる。このようにして求めたエバポレータの蒸発圧力に対応する冷媒温度を、温度センサで計測したエバポレータ入口の冷媒温度から差し引くことで、過熱度を求めることができる。このようにして、エバポレータの入口および出口で計測した冷媒温度から制御目標値である過熱度を推定している。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−153495号公報(段落番号〔0010〕〜〔0022〕,図1、図2)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、計測した2つの冷媒温度から、エバポレータの圧力損失による差圧が一定であるとの仮定の元におおよその過熱度を推定しているが、実際には、その差圧は冷媒の流量によって変化しているので、正確な過熱度が求められているわけではない。したがって、エバポレータを流れる冷媒の流量が変化したときには、計算上の過熱度と実際の過熱度とに差が生じることによって、過熱度の正確な制御はできていないという問題点があった。
【0010】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、加熱度を正確に算出して制御する過熱度制御方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記問題を解決するために、冷凍サイクルにおける膨張装置によりエバポレータの出口の冷媒状態が所定の過熱度になるように制御する過熱度制御方法において、前記膨張装置に前記エバポレータの入口と出口との前後差圧をソレノイドに供給する電流によって決まる差圧になるよう制御する流量制御弁を用い、前記エバポレータの入口および出口で測定した入口冷媒温度および出口冷媒温度と前記ソレノイドに供給する電流値によって決まる差圧とから前記過熱度を算出し、前記過熱度が所定の値になるよう前記電流値を制御する、ものであって、前記過熱度は、冷媒の飽和蒸気圧力−温度特性を参照して測定した前記入口冷媒温度に対応する入口圧力を求め、前記入口圧力から前記電流値によって決まる前記差圧の分だけ低い圧力を前記エバポレータ内の蒸発圧力として求め、前記飽和蒸気圧力−温度特性を参照して前記蒸発圧力に相当する蒸発温度を求め、測定した前記出口冷媒温度から前記蒸発温度を差し引くことにより算出した、ことを特徴とする過熱度制御方法が提供される。
【0012】
このような過熱度制御方法によれば、従来推定していたエバポレータの差圧を、この差圧を制御する流量制御弁のソレノイドに供給する電流値から直接知ることができるので、正確な過熱度を算出することができ、これによって、より正確に冷凍サイクルを制御することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明による過熱度制御方法を説明するための冷媒の飽和蒸気温度−圧力線図である。
【0014】
冷媒の温度と圧力との間には一定の関係があることが知られており、その関係を示したのが図1に示した冷媒の飽和蒸気温度−圧力線図である。この図において、横軸はエバポレータ出口温度Teを表し、縦軸はエバポレータ出口圧力Peを表している。曲線は、冷媒の温度に対する圧力の変化を示すT−P曲線である。このT−P曲線の変化は、冷媒の種類によって決まっており、冷媒の種類と温度が分かれば、そのときの圧力を知ることができるのである。
【0015】
さて、本発明では、実際に計測するのは、従来と同様に、エバポレータの入口温度Txと出口温度Teである。過熱度SHは、エバポレータの出口温度Teとエバポレータの蒸発圧力Peに相当する温度T(Pe)との差であるので、
【0016】
【数1】
SH=Te−T(Pe)・・・(1)
で表すことができる。したがって、これらの実測値から蒸発圧力Peに相当する温度T(Pe)を求めることができれば、過熱度SHを求めることができる。
【0017】
蒸発圧力Peに相当する温度T(Pe)は、このT−P曲線から、差圧ΔPの分だけ低い圧力Peに相当する温度であることから、
【0018】
【数2】
T(Pe)=Tx−ΔT(ΔP,Tx)・・・(2)
で表される。つまり、蒸発圧力Peに相当する温度T(Pe)は、入口温度Txから差圧ΔPおよび入口温度Txを関数とする温度差ΔT(ΔP,Tx)を差し引くことにより求められる。
【0019】
ここで、差圧ΔPは、エバポレータの入口圧力Pxと出口圧力Peとの差圧であり、これを正確に求めることができれば、最終的に正確な過熱度SHを求めることが可能になる。
【0020】
本発明では、膨張弁として、エバポレータの入口と出口との前後差圧をソレノイドに供給する電流によって決まる所定の差圧になるよう制御する流量制御弁を用いることにより、差圧ΔPをソレノイドに供給する電流値から直接読み取るようにしている。この電流値は、流量制御弁が制御しようとする差圧の目標値であるため、エバポレータの入口圧力Pxと出口圧力Peとの差圧ΔPを直接、かつ正確に知ることができるのである。
【0021】
このように、この差圧ΔPは、ソレノイドに供給する電流iの関数になっているため、
【0022】
【数3】
ΔP=ΔP(i)・・・(3)
で表すことができ、上記の式1および式2から、過熱度SHは、
【0023】
【数4】
SH=Te−Tx+ΔT(ΔP(i),Tx)・・・(4)
となり、正確に求めることができる。
【0024】
図2は本発明を適用した冷凍サイクルを示した図である。
冷凍サイクルは、循環する冷媒を圧縮するコンプレッサ1と、圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサ2と、冷凍サイクル内の冷媒を溜めるとともに凝縮された冷媒を気液に分離するレシーバ3と、液冷媒を絞り膨張させる流量制御弁4と、この流量制御弁4で膨張された冷媒を蒸発させてコンプレッサ1に戻すエバポレータ5とを備えている。エバポレータ5には、その入口に冷媒の入口温度Txを検出する温度センサ6と出口に冷媒の出口温度Teを検出する温度センサ7とが設けられており、これら温度センサ6,7の検出出力は、制御装置8に入力される。この制御装置8は、流量制御弁4を制御する電流iを出力する。
【0025】
図3は流量制御弁の一例を示す中央縦断面図である。
この流量制御弁4は、本体ブロック11に、レシーバ3から圧力Poの冷媒が送られてくる高圧冷媒入口12と、冷媒が膨張しながらエバポレータ5に送り出される低圧冷媒出口13と、エバポレータ5から冷媒が戻ってくる戻り冷媒入口14と、戻ってきた冷媒をコンプレッサ1に送り出す戻り冷媒出口15とが設けられている。高圧冷媒入口12には、その通路を塞ぐようにストレーナ16が配置されている。
【0026】
本体ブロック11の上部には、大径の穴が形成され、中央部には、その大径の穴と同心のシリンダが図の上下方向に形成され、下部には、中央部のシリンダと連通する穴が形成されている。その下部の穴は、戻り冷媒入口14および戻り冷媒出口15と戻り通路17によって連通され、さらに、本体ブロック11の下端面に開口している。この開口部は、パッキンおよびパッキン押さえ18を介してねじ19を本体ブロック11に螺入することで閉塞されている。
【0027】
中央部のシリンダは、その上端縁部が弁座20を構成し、その弁座20に図の上方から対向して接離自在に弁体21が配置されている。この弁体21は、シリンダ内をその軸線方向に進退自在に配置された感圧部材としてのピストン22と小径シャフトによって連結された形で一体に形成されている。シリンダは、その小径シャフトが位置する部分に高圧冷媒入口12と連通する冷媒通路が開口されている。本体ブロック11の上部に形成された大径の穴からなるシリンダ上部の部屋も、冷媒通路を介して低圧冷媒出口13と連通されている。
【0028】
本体ブロック11の上部には、ソレノイドが配置されている。このソレノイドは、弁体21と一体に形成されたプランジャ23と、このプランジャ23と同心上に配置されたコア24と、これらの周りに配置された電磁コイル25と、プランジャ23とコア24との間に配置されたスプリング26と、電磁コイル25を囲繞するヨーク27とを備えている。コア24は中空形状を有し、その内部には、スプリング26の荷重を調節するアジャストねじ28が螺着されている。このアジャストねじ28も、中空形状を有していて、下端部がプランジャ23に固定されたシャフト29を軸線方向に進退自在に支持する軸受を構成している。コア24の上部開口端は、ボール30および固定ねじ31によって気密に閉止されている。このソレノイドは、連結部32によって本体ブロック11の上部に形成された大径の穴に螺着されている。
【0029】
ここで、ソレノイドが通電されていないとき、プランジャ23は、スプリング26によってコア24から離れる方向に付勢されているため、弁体21が弁座20に着座し、この流量制御弁4は、全閉状態になっている。
【0030】
ソレノイドの電磁コイル25に所定の電流iが供給されると、プランジャ23はスプリング26の付勢力に抗してコア24に吸引されるので、弁体21が弁座20からリフトされ、流量制御弁4は、ソレノイドの電流iに応じたソレノイド力とスプリング26の荷重とのバランスによって決まる開度に設定される。このとき、高圧冷媒入口12に導入された冷媒は、弁体21と弁座20との間の隙間を通過するときに絞られて膨張し、低圧冷媒出口13からエバポレータ5に送り出される。
【0031】
弁座20の有効径とピストン22の有効径とはほぼ等しいので、弁体21とピストン22との間の空間に供給される冷媒の圧力Poは、弁体21を押し上げる方向とピストン22を押し下げる方向とに働く力がほぼ等しくてキャンセルされるので、圧力Poがこれら弁体21およびピストン22の動きに影響を与えることはない。
【0032】
また、これら弁体21およびピストン22は、弁体21にその下流側の圧力である流量制御弁4の出口圧力、すなわちエバポレータ5の入口圧力Pxがかかり、ピストン22の下面には、冷媒の戻り通路17を介してエバポレータ5の出口圧力Peがかかっている。したがって、弁体21およびピストン22は、エバポレータ5の入口圧力Pxと出口圧力Peとの差圧を受け、ソレノイドの電流iによって設定された差圧ΔPに対応する位置から差圧の変化にしたがって軸線方向に動くことになる。たとえば、エバポレータ5の入口圧力Pxと出口圧力Peとの差圧が大きくなると、エバポレータ5の出口圧力Peがピストン22を押し下げようとするため、弁体21は閉じる方向に動き、これにより冷媒の流量が減って、差圧が小さくなるよう作用する。逆に、差圧が小さくなると、差圧が大きくなる方向に作用する。したがって、この流量制御弁4は、エバポレータ5を固定オリフィスとみなし、エバポレータ5の入口圧力Txと出口圧力Peとの差圧を所定の差圧ΔPになるようほぼ一定に制御する定差圧弁として機能し、この結果、エバポレータ5に送り込まれる冷媒は、ソレノイドの通電電流iによって決まるほぼ一定の流量に制御することになる。このような流量制御の膨張弁は、コンプレッサ1が吐出圧力と吸入圧力との差圧をほぼ一定に制御する差圧制御の場合に有用であり、冷凍サイクルの中で行われる2つの制御を競合なしで行うことができる。
【0033】
なお、流量制御弁4は、その低圧冷媒出口13に、エバポレータ入口の冷媒温度を検出する温度センサ6を配置し、戻り冷媒入口14に、エバポレータ出口の冷媒温度を検出する温度センサ7を配置して一体に構成してもよい。
【0034】
また、本発明による過熱度制御は、自動車用空調装置の冷凍サイクルに限定されるものではなく、家庭用、産業用などで用いられている他の冷凍サイクルにおいても適用することができる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、安価な2つの温度センサとエバポレータの前後差圧をほぼ一定に制御する流量制御弁の制御電流とから、エバポレータ出口における冷媒の過熱度を算出する構成にした。これにより、過熱度の算出に推定項目がないため、過熱度を正確に算出でき、精度よく制御できる低コストの自動車用空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による過熱度制御方法を説明するための冷媒の飽和蒸気温度−圧力線図である。
【図2】本発明を適用した冷凍サイクルを示した図である。
【図3】流量制御弁の一例を示す中央縦断面図である。
【符号の説明】
1 コンプレッサ
2 コンデンサ
3 レシーバ
4 流量制御弁
5 エバポレータ
6,7 温度センサ
8 制御装置
11 本体ブロック
12 高圧冷媒入口
13 低圧冷媒出口
14 戻り冷媒入口
15 戻り冷媒出口
16 ストレーナ
17 戻り通路
18 パッキン押さえ
19 ねじ
20 弁座
21 弁体
22 ピストン
23 プランジャ
24 コア
25 電磁コイル
26 スプリング
27 ヨーク
28 アジャストねじ
29 シャフト
30 ボール
31 固定ねじ
32 連結部
Pe エバポレータの出口圧力(蒸発圧力)
Px エバポレータの入口圧力
SH 過熱度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a superheat degree control method, and more particularly, to a superheat degree control method in which an expansion device controls an outlet temperature of an evaporator to a predetermined superheat degree in a refrigeration cycle such as an automobile air conditioner.
[0002]
[Prior art]
For example, in an automotive air conditioner, generally, a compressor that compresses a circulating refrigerant, a condenser that condenses the compressed refrigerant, a receiver that stores the refrigerant in the refrigeration cycle and separates the condensed refrigerant into gas and liquid, A refrigeration cycle is configured by an expansion valve that squeezes and expands the liquid refrigerant thus formed and an evaporator that evaporates the refrigerant expanded by the expansion valve. As the expansion valve, a temperature type expansion valve that senses the temperature and pressure of the refrigerant at the outlet of the evaporator and controls the flow rate of the refrigerant sent to the evaporator is used. In the temperature expansion valve, the refrigerant temperature at the outlet of the evaporator must be fed back to control the refrigerant flow rate, and the evaporator should completely evaporate the refrigerant so that no liquid is contained in the refrigerant returned to the compressor. For this reason, the refrigerant at the evaporator outlet is given a predetermined degree of superheat.
[0003]
A thermal expansion valve is composed of a temperature-sensitive part that is partitioned by a diaphragm and sealed with a working gas similar to that of a refrigerant, and a valve part that squeezes and expands the refrigerant. By exposing the diaphragm to the refrigerant at the evaporator outlet, A pressure difference corresponding to the degree of superheat occurs between the saturation pressure of the working gas corresponding to the refrigerant temperature at the evaporator outlet in the section and the saturation pressure of the refrigerant at the evaporator outlet, and the balance between the pressure difference and the spring force The opening degree is determined, and the flow rate of the refrigerant sent to the evaporator is controlled.
[0004]
A solenoid-operated electronic control valve is used as an expansion valve for such a temperature type expansion valve (see, for example, Patent Document 1). Such an electronic expansion valve can freely change the opening of the valve section by changing the current supplied to the solenoid, so that fine control is possible and the superheat degree of the refrigerant at the evaporator outlet can also be controlled. It becomes possible.
[0005]
In order to control the degree of superheat using an electronic expansion valve, it is necessary to know the degree of superheat. The degree of superheat is the difference between the refrigerant temperature at the evaporator outlet and the refrigerant temperature corresponding to the evaporation pressure of the evaporator, and can be obtained by measuring the refrigerant temperature at the evaporator outlet and the evaporation pressure of the evaporator.
[0006]
However, a pressure sensor that detects pressure is very expensive compared to a temperature sensor that detects temperature, which increases the cost of an air conditioner for automobiles. Therefore, conventionally, a method has been adopted in which the evaporation pressure of the evaporator is estimated from the temperature at the evaporator inlet.
[0007]
That is, by measuring the refrigerant temperature at the evaporator inlet and referring to the saturated vapor pressure-temperature characteristics of the refrigerant used, the pressure at the evaporator inlet corresponding to the temperature can be obtained. Further, a pressure loss occurs when the refrigerant passes through the evaporator, and the pressure difference is assumed to be substantially constant here. Since the evaporation pressure of the evaporator can be calculated by subtracting the pressure difference from the previously determined pressure at the evaporator inlet, the temperature corresponding to the calculated evaporation pressure is referred to the saturated vapor pressure-temperature characteristics of the refrigerant used. Can be obtained. The degree of superheat can be obtained by subtracting the refrigerant temperature corresponding to the evaporation pressure of the evaporator thus obtained from the refrigerant temperature at the evaporator inlet measured by the temperature sensor. In this way, the degree of superheat that is the control target value is estimated from the refrigerant temperature measured at the inlet and outlet of the evaporator.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2001-153495 A (paragraph numbers [0010] to [0022], FIG. 1 and FIG. 2)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, however, the approximate superheat degree is estimated from the measured two refrigerant temperatures under the assumption that the differential pressure due to the pressure loss of the evaporator is constant. Therefore, the exact degree of superheat is not required. Therefore, when the flow rate of the refrigerant flowing through the evaporator changes, there is a problem that the superheat degree cannot be accurately controlled due to a difference between the calculated superheat degree and the actual superheat degree.
[0010]
This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the superheat degree control method which calculates and controls a heating degree correctly.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above problems, in the superheat degree control method for controlling the refrigerant state at the outlet of the evaporator to be a predetermined superheat degree by the expansion device in the refrigeration cycle, the inlet and outlet of the evaporator are connected to the expansion device. The flow rate control valve that controls the differential pressure before and after the pressure to be determined by the current supplied to the solenoid, the inlet refrigerant temperature and the outlet refrigerant temperature measured at the inlet and outlet of the evaporator, and the current value supplied to the solenoid The superheat degree is calculated from the pressure difference determined by the control value, and the current value is controlled so that the superheat degree becomes a predetermined value. The superheat degree refers to a saturated vapor pressure-temperature characteristic of the refrigerant. The inlet pressure corresponding to the measured inlet refrigerant temperature is obtained, and is lower from the inlet pressure by the differential pressure determined by the current value. Calculated force as an evaporation pressure in the evaporator, the saturated vapor pressure - with reference to the temperature characteristics calculated evaporation temperature corresponding to the evaporation pressure, was calculated by the measured the outlet refrigerant temperature subtracting the evaporation temperature, The superheat degree control method characterized by this is provided.
[0012]
According to such a superheat degree control method, the estimated differential pressure of the evaporator can be directly known from the current value supplied to the solenoid of the flow rate control valve that controls this differential pressure. Thus, the refrigeration cycle can be controlled more accurately.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a saturated vapor temperature-pressure diagram of a refrigerant for explaining a superheat control method according to the present invention.
[0014]
It is known that there is a certain relationship between the temperature and pressure of the refrigerant, and the relationship is shown in the saturated vapor temperature-pressure diagram of the refrigerant shown in FIG. In this figure, the horizontal axis represents the evaporator outlet temperature Te, and the vertical axis represents the evaporator outlet pressure Pe. A curve is a TP curve which shows the change of the pressure with respect to the temperature of a refrigerant | coolant. The change in the TP curve is determined by the type of refrigerant, and if the type and temperature of the refrigerant are known, the pressure at that time can be known.
[0015]
In the present invention, what is actually measured is the evaporator inlet temperature Tx and the outlet temperature Te as in the prior art. Since the superheat degree SH is the difference between the outlet temperature Te of the evaporator and the temperature T (Pe) corresponding to the evaporation pressure Pe of the evaporator,
[0016]
[Expression 1]
SH = Te-T (Pe) (1)
Can be expressed as Therefore, if the temperature T (Pe) corresponding to the evaporation pressure Pe can be obtained from these measured values, the superheat degree SH can be obtained.
[0017]
Since the temperature T (Pe) corresponding to the evaporation pressure Pe is a temperature corresponding to the pressure Pe lower by the difference pressure ΔP from this TP curve,
[0018]
[Expression 2]
T (Pe) = Tx−ΔT (ΔP, Tx) (2)
It is represented by That is, the temperature T (Pe) corresponding to the evaporation pressure Pe is obtained by subtracting the temperature difference ΔT (ΔP, Tx) as a function of the differential pressure ΔP and the inlet temperature Tx from the inlet temperature Tx.
[0019]
Here, the differential pressure ΔP is a differential pressure between the inlet pressure Px and the outlet pressure Pe of the evaporator, and if this can be accurately obtained, it is possible to finally obtain an accurate superheat degree SH.
[0020]
In the present invention, as the expansion valve, a differential pressure ΔP is supplied to the solenoid by using a flow rate control valve that controls the differential pressure between the inlet and outlet of the evaporator to a predetermined differential pressure determined by the current supplied to the solenoid. The current is read directly from the current value. Since this current value is a target value of the differential pressure to be controlled by the flow control valve, the differential pressure ΔP between the inlet pressure Px and the outlet pressure Pe of the evaporator can be directly and accurately known.
[0021]
Thus, since this differential pressure ΔP is a function of the current i supplied to the solenoid,
[0022]
[Equation 3]
ΔP = ΔP (i) (3)
Can be expressed by the, from
[0023]
[Expression 4]
SH = Te−Tx + ΔT (ΔP (i), Tx) (4)
And can be obtained accurately.
[0024]
FIG. 2 is a diagram showing a refrigeration cycle to which the present invention is applied.
The refrigeration cycle includes a compressor 1 that compresses the circulating refrigerant, a
[0025]
FIG. 3 is a central longitudinal sectional view showing an example of the flow control valve.
The
[0026]
A large-diameter hole is formed in the upper part of the
[0027]
The upper end edge of the central cylinder constitutes a
[0028]
A solenoid is disposed on the
[0029]
Here, when the solenoid is not energized, the
[0030]
When a predetermined current i is supplied to the
[0031]
Since the effective diameter of the
[0032]
In addition, the
[0033]
The
[0034]
Moreover, the superheat degree control by this invention is not limited to the refrigerating cycle of a motor vehicle air conditioner, It can apply also in the other refrigerating cycle used for household use, industrial use, etc.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the superheat degree of the refrigerant at the evaporator outlet is calculated from two inexpensive temperature sensors and the control current of the flow rate control valve that controls the differential pressure across the evaporator substantially constant. . Thereby, since there is no estimation item in the calculation of the degree of superheat, it is possible to provide a low-cost automobile air conditioner that can accurately calculate the degree of superheat and that can be accurately controlled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a saturated vapor temperature-pressure diagram of a refrigerant for explaining a superheat control method according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a refrigeration cycle to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a central longitudinal sectional view showing an example of a flow control valve.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Px evaporator inlet pressure SH Superheat
Claims (1)
前記膨張装置に前記エバポレータの入口と出口との前後差圧をソレノイドに供給する電流によって決まる差圧になるよう制御する流量制御弁を用い、
前記エバポレータの入口および出口で測定した入口冷媒温度および出口冷媒温度と前記ソレノイドに供給する電流値によって決まる差圧とから前記過熱度を算出し、
前記過熱度が所定の値になるよう前記電流値を制御する、
ものであって、前記過熱度は、
冷媒の飽和蒸気圧力−温度特性を参照して測定した前記入口冷媒温度に対応する入口圧力を求め、
前記入口圧力から前記電流値によって決まる前記差圧の分だけ低い圧力を前記エバポレータ内の蒸発圧力として求め、
前記飽和蒸気圧力−温度特性を参照して前記蒸発圧力に相当する蒸発温度を求め、
測定した前記出口冷媒温度から前記蒸発温度を差し引くことにより算出した、
ことを特徴とする過熱度制御方法。In the superheat degree control method for controlling the refrigerant state at the outlet of the evaporator to be a predetermined superheat degree by the expansion device in the refrigeration cycle,
Using a flow rate control valve that controls the expansion device so that the differential pressure between the inlet and the outlet of the evaporator becomes a differential pressure determined by the current supplied to the solenoid,
Calculating the degree of superheat from the inlet refrigerant temperature and the outlet refrigerant temperature measured at the inlet and outlet of the evaporator and the pressure difference determined by the current value supplied to the solenoid;
Controlling the current value so that the degree of superheat becomes a predetermined value;
The degree of superheat is
Obtaining an inlet pressure corresponding to the inlet refrigerant temperature measured with reference to a saturated vapor pressure-temperature characteristic of the refrigerant;
The pressure lower than the inlet pressure by the differential pressure determined by the current value is determined as the evaporation pressure in the evaporator,
Determine the evaporation temperature corresponding to the evaporation pressure with reference to the saturated vapor pressure-temperature characteristics,
Calculated by subtracting the evaporation temperature from the measured outlet refrigerant temperature,
A superheat degree control method characterized by the above.
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