JP6379624B2 - Refrigerant circuit device - Google Patents
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Description
本発明は、冷媒回路装置に関し、より詳細には、例えば自動販売機等に適用される冷媒回路装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigerant circuit device, and more particularly to a refrigerant circuit device applied to, for example, a vending machine.
従来、冷凍サイクルやヒートポンプサイクルを実現する冷媒回路装置において、膨張弁の代わりにエジェクタが用いられたものが知られている。エジェクタは、放熱器から供給された高圧の冷媒(高圧冷媒)を減圧させることによるエネルギーを利用して、蒸発器より吐出された低圧の冷媒(低圧冷媒)を吸引し、吸引した低圧冷媒を高圧冷媒と混合させ、該低圧冷媒を昇圧させた後に吐出するものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, a refrigerant circuit device that realizes a refrigeration cycle or a heat pump cycle is known in which an ejector is used instead of an expansion valve. The ejector uses the energy generated by depressurizing the high-pressure refrigerant (high-pressure refrigerant) supplied from the radiator to suck the low-pressure refrigerant (low-pressure refrigerant) discharged from the evaporator, and the sucked low-pressure refrigerant is high-pressure. It is mixed with a refrigerant and discharged after the pressure of the low-pressure refrigerant is increased.
このようなエジェクタを用いた冷媒回路装置では、吸引した低圧冷媒を昇圧させた後に吐出するので、圧縮機に吸引される冷媒の圧力を高くすることができ、これにより圧縮機の運転効率を向上させることができるという利点を有する。 In the refrigerant circuit device using such an ejector, the suctioned low-pressure refrigerant is discharged after being boosted, so that the pressure of the refrigerant sucked into the compressor can be increased, thereby improving the operation efficiency of the compressor. It has the advantage that it can be made.
ところで、エジェクタには、高圧冷媒を減圧して加速させるノズル部を有しており、かかるノズル部にはノズル弁が設けられている。ノズル弁は、例えばステッピングモータ等により駆動するもので、駆動することにより高圧冷媒を減圧させるための開度(絞り量)を調整することができる。 By the way, the ejector has a nozzle part that depressurizes and accelerates the high-pressure refrigerant, and the nozzle part is provided with a nozzle valve. The nozzle valve is driven by, for example, a stepping motor, and the opening (throttle amount) for depressurizing the high-pressure refrigerant can be adjusted by driving.
かかるエジェクタでは、例えば低外気温時等で冷媒流量が絞って運転されることにより自身に供給される冷媒が低流量となる場合には、1パルスあたりの冷媒流量変化が流量に対して相対的に大きくなるという特性を有している。 In such an ejector, for example, when the refrigerant supplied to itself becomes a low flow rate when the refrigerant flow rate is reduced at a low outside air temperature or the like, the refrigerant flow rate change per pulse is relative to the flow rate. It has the characteristic of becoming larger.
そのため、ノズル部やノズル弁の形状を加工することで低流量域においても流量制御が良好に実現できるようにした冷媒回路装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, a refrigerant circuit device has been proposed in which the flow rate control can be satisfactorily realized even in a low flow rate region by processing the shape of the nozzle part and the nozzle valve (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、低流量域においても流量制御が良好に実現できるようにするためには、ノズル部やノズル弁の形状を高精度に加工して組み立て等する必要があり、加工技術及び組立技術が複雑なものであった。そのため、上述した特許文献1の冷媒回路装置では、製造コストの増大化を招来する虞れがあった。
However, in order to achieve good flow control even in a low flow rate region, it is necessary to process and assemble the shape of the nozzle part and nozzle valve with high accuracy, and the processing technology and assembly technology are complicated. It was a thing. Therefore, in the refrigerant circuit device of
本発明は、上記実情に鑑みて、製造コストの増大化を抑制しつつ、低流量域においても流量制御が良好に実現できる冷媒回路装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a refrigerant circuit device that can satisfactorily realize flow rate control even in a low flow rate region while suppressing an increase in manufacturing cost.
上記目的を達成するために、本発明に係る冷媒回路装置は、冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、対象室の外部に配設され、かつ供給された冷媒と周囲空気とを熱交換させる庫外熱交換器と、対象室の内部に配設され、かつ供給された冷媒と該対象室の内部雰囲気とを熱交換させる庫内熱交換器と、前記庫外熱交換器から供給された冷媒を減圧させることによって前記庫内熱交換器より吐出された冷媒を吸引してこれら冷媒を混合させて吐出するエジェクタと、前記エジェクタから供給された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒を前記圧縮機に吸引させる一方、液相冷媒を冷却対象となる対象室に配設された庫内熱交換器に供給する気液分離手段とを有した冷媒回路を備えた冷媒回路装置において、前記庫外熱交換器から前記エジェクタに至る経路に配設され、かつ開成する場合には前記庫外熱交換器から前記エジェクタに向けて冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合には前記庫外熱交換器から前記エジェクタに向けて冷媒が通過することを規制するバルブと、所定の開閉割合にて前記バルブを開閉させる制御手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a refrigerant circuit device according to the present invention heat-exchanges between a compressor that sucks and compresses a refrigerant, and the refrigerant that is provided outside the target chamber and that is supplied to ambient air. An external heat exchanger, an internal heat exchanger that is disposed inside the target chamber and exchanges heat between the supplied refrigerant and the internal atmosphere of the target chamber, and is supplied from the external heat exchanger By depressurizing the refrigerant, the refrigerant discharged from the internal heat exchanger is sucked and mixed to discharge the refrigerant, and the refrigerant supplied from the ejector is separated into a gas phase refrigerant and a liquid phase refrigerant And a refrigerant circuit having gas-liquid separation means for sucking the gas-phase refrigerant to the compressor and supplying the liquid-phase refrigerant to the internal heat exchanger disposed in the target chamber to be cooled. In the refrigerant circuit device, from the outside heat exchanger, the edge When it opens and opens, it allows the refrigerant to pass from the external heat exchanger toward the ejector, while when closed, the external heat exchanger It is characterized by comprising a valve for restricting the passage of refrigerant toward the ejector and a control means for opening and closing the valve at a predetermined opening / closing ratio.
また本発明は、上記冷媒回路装置において、前記制御手段は、予め設定された対象室の目標温度と該対象室の室内温度との偏差を求め、かかる偏差に基づいてPID演算を行って算出された開閉割合により前記バルブを開閉させることを特徴とする。 According to the present invention, in the refrigerant circuit device, the control unit calculates a deviation between a preset target temperature of the target chamber and a room temperature of the target chamber, and performs PID calculation based on the deviation. The valve is opened and closed according to the open / close ratio.
本発明によれば、庫外熱交換器からエジェクタに至る経路に配設されたバルブが、開成する場合には庫外熱交換器からエジェクタに向けて冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合には庫外熱交換器からエジェクタに向けて冷媒が通過することを規制し、制御手段が、所定の開閉割合にてバルブを開閉させるので、従来のようにノズル部やノズル弁の形状を高精度に加工して組み立て等することなく、エジェクタに対する冷媒流量を連続的に制御することができる。これにより、製造コストの増大化を抑制しつつ、低流量域においても流量制御が良好に実現できるという効果を奏する。 According to the present invention, when the valve disposed in the path from the external heat exchanger to the ejector is opened, the refrigerant is allowed to pass from the external heat exchanger toward the ejector while being closed. In this case, the passage of the refrigerant from the external heat exchanger toward the ejector is restricted, and the control means opens and closes the valve at a predetermined opening / closing ratio. The refrigerant flow rate to the ejector can be continuously controlled without processing the shape with high precision and assembling it. Thereby, there is an effect that the flow rate control can be satisfactorily realized even in a low flow rate region while suppressing an increase in manufacturing cost.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷媒回路装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a refrigerant circuit device according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2は、それぞれ本発明の実施の形態である冷媒回路装置が適用された自動販売機を示すもので、図1は内部構造を正面から見た場合を示す説明図であり、図2は断面側面図である。ここで例示する自動販売機は、本体キャビネット1を備えている。
1 and 2 each show a vending machine to which a refrigerant circuit device according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 1 is an explanatory view showing a case where an internal structure is viewed from the front. 2 is a cross-sectional side view. The vending machine illustrated here includes a
本体キャビネット1は、前面が開口した直方状の断熱体として形成されたものである。この本体キャビネット1には、その前面に外扉2及び内扉3a,3bが設けられており、その内部に例えば2つの断熱仕切板4によって仕切られた3つの独立した商品収容庫5が左右に並んだ態様で設けられている。
The
より詳細に説明すると、外扉2は、本体キャビネット1の前面開口を開閉するためのものであり、内扉3a,3bは、商品収容庫5の前面を開閉するためのものである。内扉3a,3bは、上下に分割されており、上側の扉3aは商品を補充する際に開閉するものである。商品収容庫5は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのものである。
More specifically, the
商品収容庫5には、商品収納ラック6、払出機構7及び搬出シュータ8が設けられている。商品収納ラック6は、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。払出機構7は、商品収納ラック6の下部に設けられており、この商品収納ラック6に収納された商品群の最下位にある商品を1つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ8は、払出機構7から払い出された商品を下側の内扉3bに設けられた商品搬出口3cを介して外扉2に設けられた商品取出口(図示せず)に導くためのものである。
The
図3は、図1及び図2に示した自動販売機に適用された冷媒回路装置を概念的に示す概念図であり、図4は、図3に示した冷媒回路装置の特徴的な制御系を示すブロック図である。ここで例示する冷媒回路装置は、内部に冷媒が封入された冷媒回路10を有しており、この冷媒回路10は、主経路20、高圧冷媒導入経路30及び戻経路40を備えて構成されている。
FIG. 3 is a conceptual diagram conceptually showing the refrigerant circuit device applied to the vending machine shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4 is a characteristic control system of the refrigerant circuit device shown in FIG. FIG. The refrigerant circuit device illustrated here includes a
主経路20は、圧縮機21、庫外熱交換器22、エジェクタ23、気液分離器24及び庫内熱交換器25を冷媒管路26にて順次接続して構成されている。
The
圧縮機21は、図2にも示すように機械室9に配設されている。機械室9は、本体キャビネット1の内部であって商品収容庫5と区画され、かつ商品収容庫5の下方側の室である。この圧縮機21は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態(高圧冷媒)にして吐出口より吐出するものである。
The
庫外熱交換器22は、圧縮機21と同様に機械室9に配設されており、第1庫外熱交換器22a及び第2庫外熱交換器22bを有している。尚、この庫外熱交換器22の近傍には庫外送風ファンF1が配設されている。
The
第1庫外熱交換器22aは、圧縮機21で圧縮された冷媒が自身の流路を通過する場合に、該冷媒を周囲空気と熱交換させて放熱させるものである。この庫外熱交換器22と圧縮機21とを接続する冷媒管路26には、三方弁271が設けられている。かかる三方弁271については後述する。
When the refrigerant compressed by the
第2庫外熱交換器22bは、自身の流路に熱的に接続されるフィン部材が第1庫外熱交換器22aと共通化された状態で該第1庫外熱交換器22aと一体的に構成されている。この第2庫外熱交換器22bは、流路を通過する冷媒、すなわち第1庫外熱交換器22aで放熱した冷媒を周囲空気と熱交換させて放熱させるものである。
The second
エジェクタ23は、詳細は後述するが、庫外熱交換器22(第2庫外熱交換器22b)で放熱された高圧の冷媒(高圧冷媒)を減圧させることによって、庫内熱交換器25により吐出された低圧の冷媒(低圧冷媒)を吸引し、該吸引した低圧冷媒を庫外熱交換器22からの高圧冷媒と混合させ、昇圧させた後に吐出するものである。本実施の形態におけるエジェクタ23は、図5に示すように、2相流噴射型エジェクタであり、ノズル部231、混合部232及びディフューザ部233を有している。
Although details will be described later, the
ノズル部231は、高圧冷媒導入口234を通じて吸入された庫外熱交換器22からの高圧冷媒を減圧して加速させる部位である。このように高圧冷媒を加速させることで、冷媒吸入口235を通じて庫内熱交換器25より吐出された低圧冷媒を吸引することができる。このノズル部231には、ノズル弁231aが設けられている。ノズル弁231aは、高圧冷媒を減圧させるためのノズル径を調整するための弁体である。
The
混合部232は、ノズル部231で加速させた高圧冷媒と、冷媒吸入口235を通じて吸引した低圧冷媒とを混合させる部位である。
The
ディフューザ部233は、混合部232にて混合された冷媒(混合冷媒)を昇圧させる部位である。昇圧された混合冷媒は、気液分離器24に向けて吐出されることになる。
The
気液分離器24は、エジェクタ23より吐出された混合冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するものである。この気液分離器24にて分離された気相冷媒は、圧縮機21に吸引される一方、分離された液相冷媒は、庫内熱交換器25に吐出されることになる。
The gas-
庫内熱交換器25は、複数(図示の例では3つ)設けられており、それぞれが各商品収容庫5の内部低域であって背面ダクトDの前方側に配設されている。各庫内熱交換器25の近傍には、庫内送風ファンF2が配設されている。
A plurality (three in the illustrated example) of the
これら庫内熱交換器25と気液分離器24とを接続する冷媒管路26は、その途中に配設された分配器28により3つに分岐され、右側の商品収容庫5(以下、右庫5aともいう)に配設された庫内熱交換器25(以下、右庫内熱交換器25aともいう)、中央の商品収容庫5(以下、中庫5bともいう)に配設された庫内熱交換器25(以下、中庫内熱交換器25bともいう)並びに左側の商品収容庫5(以下、左庫5cともいう)に配設された庫内熱交換器25(以下、左庫内熱交換器25cともいう)の入口側にそれぞれ接続されている。
The
また、この冷媒管路26においては、分配器28から左庫内熱交換器25cに至る途中に電磁弁272が設けられている。電磁弁272は、後述する制御部50から与えられる指令に応じて開閉する弁体である。
In the
上記庫内熱交換器25のそれぞれの出口側に接続された冷媒管路26は、途中の第1合流点P1で合流してエジェクタ23の冷媒吸入口235に連通する態様で該エジェクタ23に接続されている。
The
高圧冷媒導入経路30は、一端が三方弁271に連結され、かつ他端が左庫5cに配設された加熱用熱交換器32の入口側に接続された高圧冷媒導入管路31により構成されている。この高圧冷媒導入経路30は、圧縮機21で圧縮された高圧冷媒を加熱用熱交換器32に導入させるためのものである。
The high-pressure
ここで三方弁271は、圧縮機21で圧縮された高圧冷媒を第1庫外熱交換器22aへ送出する第1送出状態と、加熱用熱交換器32へ送出する第2送出状態との間で択一的に切り換え可能な弁体である。かかる三方弁271の切換動作は、制御部50から与えられる指令に応じて行われる。
Here, the three-
戻経路40は、一端が加熱用熱交換器32の出口側に接続され、かつ他端が主経路20を構成する冷媒管路26、すなわち第1庫外熱交換器22aと第2庫外熱交換器22bとの間の冷媒管路26の第2合流点P2に接続された戻管路41により構成されている。この戻経路40は、加熱用熱交換器32を通過した冷媒を主経路20に戻すためのものである。尚、図3中の符号42は逆止弁である。
The
以上のような冷媒回路装置においては、上記構成の他に、バルブ29、庫内温度センサS1及び制御部50を有している。
The refrigerant circuit device as described above includes the
バルブ29は、第2庫外熱交換器22bとエジェクタ23との間の冷媒管路26に配設されている。このバルブ29は、制御部50から与えられる指令により開閉可能な弁体であり、開成する場合には第2庫外熱交換器22bからエジェクタ23に向けて冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合には第2庫外熱交換器22bからエジェクタ23に向けて冷媒が通過することを規制するものである。
The
庫内温度センサS1は、各商品収容庫5の内部に配設されており、自身が配設された商品収容庫5の庫内温度(内部温度)を検出するものである。庫内温度センサS1で検出された庫内温度は、庫内温度信号として制御部50に与えられることになる。
The in-compartment temperature sensor S1 is disposed inside each
制御部50は、メモリ55に記憶されたプログラムやデータにしたがって冷媒回路装置を構成する三方弁271、電磁弁272、バルブ29の制御を行うものあり、入力処理部51、算出処理部52及び出力処理部53を備えている。
The
入力処理部51は、各庫内温度センサS1や自販機制御部60からの信号や指令を入力処理するものである。自販機制御部60は、冷媒回路装置が適用される自動販売機の動作を統括的に制御するものである。
The
算出処理部52は、入力処理部51を通じて入力した対象となる商品収容庫5の庫内温度と、メモリ55に記憶された当該商品収容庫5の目標温度との偏差を求め、かかる偏差に基づいてPID演算を行ってバルブ29の開閉割合(デューティー比)を算出処理するものである。出力処理部53は、電磁弁272、三方弁271及びバルブ29のそれぞれに対して指令を与えるものである。
The
以上説明したような冷媒回路装置においては、制御部50を通じて三方弁271や電磁弁272を制御することで各商品収容庫5の内部温度を所望の温度状態に調整することができ、次のようにして商品収容庫5に収容された商品を冷却、あるいは加熱することができる。ここでは、CCC運転(全ての商品収容庫5の内部空気を冷却する運転)を行う場合とHCC運転(左庫5cの内部空気を加熱し、右庫5c及び中庫5bの内部空気を冷却する運転)を行う場合とを代表例として説明する。
In the refrigerant circuit device as described above, the internal temperature of each
まずCCC運転を行う場合について説明する。この場合、制御部50は、三方弁271を第1送出状態にさせるとともに、電磁弁272を開成させる。
First, the case where the CCC operation is performed will be described. In this case, the
これにより圧縮機21で圧縮された冷媒は、図6に示すように、第1送出状態にある三方弁271を通過して第1庫外熱交換器22aに至る。第1庫外熱交換器22aに至った冷媒は、該第1庫外熱交換器22aを通過中に、周囲空気(外気)と熱交換を行って放熱する。第1庫外熱交換器22aで放熱した冷媒は、第2庫外熱交換器22bに至り、かかる第2庫外熱交換器22bを通過中に、周囲空気と熱交換してさらに放熱する。第2庫外熱交換器22bで放熱した冷媒は、エジェクタ23に送出される。
As a result, the refrigerant compressed by the
エジェクタ23に送出された冷媒(高圧冷媒)は、高圧冷媒導入口234を通じてノズル部231に進入し、減圧されて加速する。これにより、庫内熱交換器25を通過した冷媒(低圧冷媒)が冷媒吸入口235を通じて吸引されることになる。そして、該エジェクタ23の混合部232にて、加速された高圧冷媒と、吸引された低圧冷媒とが混合して混合冷媒となってディフューザ部233に至り、混合冷媒は、ディフューザ部233で昇圧された後に吐出される。
The refrigerant (high-pressure refrigerant) sent to the
エジェクタ23から吐出された混合冷媒は、気液分離器24に送出され、該気液分離器24で気相冷媒と液相冷媒とに分離される。分離された気相冷媒は、圧縮機21に吸引される。一方、分離された液相冷媒は、分配器28を介して各庫内熱交換器25に送出される。
The mixed refrigerant discharged from the
各庫内熱交換器25に送出された冷媒(低圧冷媒)は、図示せぬ冷媒流路を通過して周囲空気(内部空気)と熱交換して該周囲空気を冷却する。冷却された空気は、各庫内熱交換器25に近接配置された庫内送風ファンF2の駆動により内部を循環し、これにより各商品収容庫5に収容された商品は、循環する空気により冷却される。各庫内熱交換器25を通過した冷媒は、第1合流点P1で合流した後に、上記エジェクタ23において高圧冷媒が減圧されて加速されることによる吸引力により、エジェクタ23の冷媒吸入口235に至る。このようにして冷媒は、冷媒回路10を循環するサイクルを繰り返す。
The refrigerant (low-pressure refrigerant) sent to each
次に、HCC運転を行う場合について説明する。この場合、制御部50は、三方弁271を第2送出状態にさせ、電磁弁272を閉成させる。
Next, a case where the HCC operation is performed will be described. In this case, the
これにより圧縮機21で圧縮された冷媒は、図7に示すように、第2送出状態である三方弁271を通過して高圧冷媒導入管路31を通じて加熱用熱交換器32に送出される。
As a result, the refrigerant compressed by the
加熱用熱交換器32に送出された冷媒(高圧冷媒)は、図示せぬ冷媒流路を通過して周囲空気(内部空気)と熱交換して該周囲空気を加熱する。加熱された空気は、庫内送風ファンF2の駆動により内部を循環し、これにより左庫5cに収容された商品は、循環する空気により加熱される。
The refrigerant (high-pressure refrigerant) sent to the
加熱用熱交換器32を通過した冷媒は、戻管路41を通過した後に第2合流点P2に至り、かかる第2合流点P2で主経路20に進入する。主経路20に進入した冷媒は、第2庫外熱交換器22bを通過する。かかる第2庫外熱交換器22bを通過中に、周囲空気と熱交換して放熱する。第2庫外熱交換器22bで放熱した冷媒は、エジェクタ23に送出される。
The refrigerant that has passed through the
エジェクタ23に送出された冷媒(高圧冷媒)は、高圧冷媒導入口234を通じてノズル部231に進入し、減圧されて加速する。これにより、庫内熱交換器25を通過した冷媒(低圧冷媒)が冷媒吸入口235を通じて吸引されることになる。そして、該エジェクタ23の混合部232にて、加速された高圧冷媒と、吸引された低圧冷媒とが混合して混合冷媒となってディフューザ部233に至り、混合冷媒は、ディフューザ部233で昇圧された後に吐出される。
The refrigerant (high-pressure refrigerant) sent to the
エジェクタ23から吐出された混合冷媒は、気液分離器24に送出され、該気液分離器24で気相冷媒と液相冷媒とに分離される。分離された気相冷媒は、圧縮機21に吸引される。一方、分離された液相冷媒は、分配器28を介して中庫内熱交換器25b及び右庫内熱交換器25aに送出される。
The mixed refrigerant discharged from the
中庫内熱交換器25bに送出された冷媒(低圧冷媒)は、図示せぬ冷媒流路を通過して周囲空気(内部空気)と熱交換して該周囲空気を冷却する。冷却された空気は、中庫内熱交換器25bに近接配置された庫内送風ファンF2の駆動により内部を循環し、これにより中庫5bに収容された商品は、循環する空気により冷却される。
The refrigerant (low-pressure refrigerant) sent to the
右庫内熱交換器25aに送出された冷媒(低圧冷媒)は、図示せぬ冷媒流路を通過して周囲空気(内部空気)と熱交換して該周囲空気を冷却する。冷却された空気は、右庫内熱交換器25aに近接配置された庫内送風ファンF2の駆動により内部を循環し、これにより右庫5aに収容された商品は、循環する空気により冷却される。
The refrigerant (low-pressure refrigerant) sent to the right-side
中庫内熱交換器25b及び右庫内熱交換器25aを通過した冷媒は、第1合流点P1で合流した後に、上記エジェクタ23において高圧冷媒が減圧されて加速されることによる吸引力により、エジェクタ23の冷媒吸入口235に至る。このようにして冷媒は、冷媒回路10を循環するサイクルを繰り返す。
The refrigerant that has passed through the inner-
このようにCCC運転やHCC運転を行う冷媒回路装置においては、予め設定された時間間隔毎にバルブ開閉制御処理を行う。 Thus, in the refrigerant circuit device that performs the CCC operation or the HCC operation, the valve opening / closing control process is performed at each preset time interval.
図8は、図4に示した制御部が実施するバルブ開閉制御処理の処理内容を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing the processing contents of the valve opening / closing control processing executed by the control unit shown in FIG.
このバルブ開閉制御処理において制御部50は、入力処理部51を通じて庫内温度センサS1より庫内温度信号を入力した場合(ステップS101:Yes)、すなわち冷却対象となる商品収容庫5の庫内温度が庫内温度センサS1により検出された場合、算出処理部52を通じて開閉割合の算出を行う(ステップS102)。より詳細に説明すると、制御部50は、算出処理部52を通じてメモリ55より庫内温度センサS1が配設された商品収容庫5の目標温度を読み出し、読み出した目標温度と、ステップS101で入力した庫内温度との偏差を求め、かかる偏差に基づいてPID演算を行ってバルブ29の開閉割合(デューティー比)を算出する。
In this valve opening / closing control process, the
バルブ29の開閉割合を算出した制御部50は、出力処理部53を通じてバルブ29に対して該開閉割合にしたがって指令を与えてバルブ29を開閉させ(ステップS103)、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
The
これによれば、バルブ29を所定の開閉割合にて開閉させることでエジェクタ23に対する冷媒流量を連続的に制御することができる。
According to this, the refrigerant | coolant flow volume with respect to the
以上説明したように、本実施の形態である冷媒回路装置によれば、庫外熱交換器22からエジェクタ23に至る冷媒管路26に配設されたバルブ29が、開成する場合には庫外熱交換器22からエジェクタ23に向けて冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合には庫外熱交換器22からエジェクタ23に向けて冷媒が通過することを規制し、制御部が予め設定された商品収容庫5の目標温度と該商品収容庫5の庫内温度との偏差を求め、かかる偏差に基づいてPID演算を行って算出された開閉割合によりバルブ29を開閉させるので、従来のようにノズル部やノズル弁の形状を高精度に加工して組み立て等することなく、エジェクタ23に対する冷媒流量を連続的に制御することができる。これにより、製造コストの増大化を抑制しつつ、低流量域においても流量制御が良好に実現できる。
As described above, according to the refrigerant circuit device according to the present embodiment, when the
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made.
上述した実施の形態では、気液分離器24で分離させた液相冷媒を庫内熱交換器25に送出させていたが、本発明においては、気液分離器で分離させた液相冷媒を電子膨張弁等の膨張機構にて断熱膨張させてから庫内熱交換器に送出するようにしてもよい。
In the embodiment described above, the liquid-phase refrigerant separated by the gas-
上述した実施の形態では、制御部50がバルブ開閉制御処理を行うことによって算出された開閉割合にしたがってバルブ29を開閉させているが、冷媒回路10における冷媒量が多い場合には、バルブ開閉制御処理を行わずにノズル弁を駆動させるようにしてもよい。
In the embodiment described above, the
10 冷媒回路
20 主経路
21 圧縮機
22 庫外熱交換器
23 エジェクタ
24 気液分離器
25 庫内熱交換器
271 三方弁
272 電磁弁
29 バルブ
30 高圧冷媒導入経路
31 高圧冷媒導入管路
32 加熱用熱交換器
40 戻経路
41 戻管路
50 制御部
51 入力処理部
52 算出処理部
53 出力処理部
55 メモリ
S1 庫内温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
対象室の外部に配設され、かつ供給された冷媒と周囲空気とを熱交換させる庫外熱交換器と、
対象室の内部に配設され、かつ供給された冷媒と該対象室の内部雰囲気とを熱交換させる庫内熱交換器と、
前記庫外熱交換器から供給された冷媒を減圧させることによって前記庫内熱交換器より吐出された冷媒を吸引してこれら冷媒を混合させて吐出するエジェクタと、
前記エジェクタから供給された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒を前記圧縮機に吸引させる一方、液相冷媒を冷却対象となる対象室に配設された庫内熱交換器に供給する気液分離手段と
を有した冷媒回路を備えた冷媒回路装置において、
前記庫外熱交換器から前記エジェクタに至る経路に配設され、かつ開成する場合には前記庫外熱交換器から前記エジェクタに向けて冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合には前記庫外熱交換器から前記エジェクタに向けて冷媒が通過することを規制するバルブと、
所定の開閉割合にて前記バルブを開閉させる制御手段と
を備え、
前記制御手段は、予め設定された対象室の目標温度と該対象室の室内温度との偏差を求め、かかる偏差に基づいてPID演算を行って算出された開閉割合により前記バルブを開閉させることを特徴とする冷媒回路装置。 A compressor that sucks and compresses the refrigerant;
An external heat exchanger that is disposed outside the target chamber and exchanges heat between the supplied refrigerant and ambient air;
An internal heat exchanger that is disposed inside the target chamber and exchanges heat between the supplied refrigerant and the internal atmosphere of the target chamber;
An ejector that sucks the refrigerant discharged from the internal heat exchanger by depressurizing the refrigerant supplied from the external heat exchanger and mixes and discharges these refrigerants;
The refrigerant supplied from the ejector is separated into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant, and the gas-phase refrigerant is sucked into the compressor, while the liquid-phase refrigerant is heated in the target chamber to be cooled. In a refrigerant circuit device comprising a refrigerant circuit having gas-liquid separation means for supplying to an exchanger,
When the refrigerant is disposed in the path from the external heat exchanger to the ejector and opened, the refrigerant is allowed to pass from the external heat exchanger toward the ejector, whereas when closed. Is a valve that regulates the passage of refrigerant from the external heat exchanger toward the ejector;
Control means for opening and closing the valve at a predetermined opening and closing rate ,
The control means obtains a deviation between a preset target temperature of the target room and the room temperature of the target room, and opens and closes the valve at an opening / closing ratio calculated by performing PID calculation based on the deviation. A refrigerant circuit device.
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