JPH01208666A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JPH01208666A
JPH01208666A JP63032217A JP3221788A JPH01208666A JP H01208666 A JPH01208666 A JP H01208666A JP 63032217 A JP63032217 A JP 63032217A JP 3221788 A JP3221788 A JP 3221788A JP H01208666 A JPH01208666 A JP H01208666A
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compressor
valve
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evaporator
refrigerant flow
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Takashi Takizawa
滝沢 敬
Kiyoshi Ooshimizu
清 大清水
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/22Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves between evaporator and compressor

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 産業上の利用分野 冷凍装置の運転を制御する制御装置に係り、詳述すると
低温庫の温度制御をするにあたり庫内温度が設定温度に
対して上下動する幅を小さくした制御装置を備えた冷凍
装置に関する。
従来の技術 店内温度を低下許せて設定温度に維持させるにあたり、
圧縮機の駆動・停止を制御(これをオン・才)制御とい
う)したり、圧縮機の駆動能力を制御したりしている。
後者の例として、圧縮機モータの極数変換(例えば2 
PO2P )を行なう方法やインバータ装置を使う(こ
れをインバータ制御と称す)方法等種々の提案がなされ
ている。
特に近年の半導体技術の著しい進歩に伴ないインバータ
装置の性能並びに耐久性は一段と向上し、その制御が比
較的容易なことからインバータ装置により圧縮機の可変
速運転を行なうものが主流となりつつある。特開昭61
−235664号公報にあっても、そのインバータ装置
を利用した例が開示されている。
発明が解決しようとする課題 前記オン・オフ制御にて温度制御を行なう場合、圧縮機
等の機械的な応答性能の理由もあって、設定温度に対し
て庫内温度が上下動する幅が大きく、設定温度付近例え
ば設定温度±0.5°C程度の温度維持が要求される分
野(−例をあげると氷温温度帯での制御)にあっては対
応できないという問題があった。一方、インバータ制御
として掲げた前記公報にあっては、負荷の状態に応じて
圧縮機モータを最低速回転となしても、庫内温度が設定
温度を下回る傾向にあるときに、加熱装置(詳しくは電
熱線等のヒータ)を動作させるが、加熱開始の指令によ
りヒータに通電が為され実質的に庫内空気の加熱を行な
うまでにはその特性上時間遅れが生じやすく、精密な設
定温度維持を行なうことが難しいとともにインバータ装
置や可変速圧縮機等が割に高価なものとなり全体として
のコスト上昇を招くという問題があった。
そこで本発明は、庫内温度を設定温度近傍に維持すると
ともに安価に製作できる制御装置を備えた冷凍装置を提
供することを技術的課題とする。
〔発明の構成〕
課題を解決するための手段 本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等を環状
に配管接続せる主冷媒流路を有した冷凍装置を提供する
ものであって、主冷媒流路の低圧側に配設される冷媒流
量制御弁と、凝縮器の出口側と冷媒流量制御弁の出口側
との間に設けられ電磁弁等の電動弁と膨張弁と補助エバ
ポレータとを有し蒸発器及び冷媒流量制御弁をバイパス
する補助流路と、室内温度を検知する温度センサと、温
度センサからの信号と所望の設定温度信号との両信号に
て冷媒流量制御弁の開度を制御する弁開度調整部と、圧
縮機の吸込側に配設され電動弁の開閉を制御する低圧ス
イッチとを備え、低圧スイッチは吸込側圧力が所定圧力
以下になったとき電動弁を開動作させるようにしたもの
である。
作用 蒸発器の出口側に配設きれた冷媒流量制御弁に、より圧
縮機へ戻る冷媒流量を制御しているが、この制御弁の開
度を小さくしてゆくと圧縮機の吸込側圧力、(すなわち
低圧圧力)が低くなってゆく。
そしてこの吸込側圧力が低圧スイッチにて設定きれてい
る所定圧力P、以下になったとき、補助流路の一部であ
る電磁弁を開動作させて、冷媒を主流路と補助流路とに
分流し、圧縮機へ戻る冷媒の量を多くして、吸込側圧力
を高めている。また、冷媒の分流により蒸発器に流れ込
む冷媒量が、分流前と比べて少なくなるため、蒸発器に
よる冷却能力を実質的に低下させて低能力の拡大を図っ
ている。
実施例 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
(1)は圧縮機(2)、四方弁(3)、室外側熱交換器
(以後凝縮器と称す)(4)、減圧装置としてのキャピ
ラリーチューブ(5)及び膨張弁(6)、室内側熱交換
器(以後蒸発器と称す)(7)、アキュムレータ(8)
等を環状に配管接続した主冷媒流路(A)を有する冷凍
装置であって、四方弁(3〉は冷却運転時において実線
矢印の方向に冷媒経路をとり、除霜運転時において波線
矢印の方向に冷媒経路をとるように制御される。(9〉
は冷却運転時蒸発器に空気を送って貯蔵室室内空気を循
環・冷却させる室内側送風機、(tO)m)は貯蔵室内
の温度を検知すべく冷却運転時における蒸発器〈7)へ
の空気の吸込側、吹出側にそれぞれ配設される室内温度
センサ(前者を吸込温度センサ、後者を吹出温度センサ
とする)であり、後述する弁開度調整部〈15)に検知
温度に基づいた信号をそれぞれ送出する。尚、キャピラ
リーチューブ(5)及び膨張弁(6)にはそれぞれ逆止
弁(12)(13)を並列接続しておく。
(14)は弁開度調整部(15)にてその開度が制御き
れる冷媒流量制御弁であり、冷凍装置(1)(詳しくは
主冷媒流路(A))の低圧側(本例では冷却運転時にお
ける蒸発器(7)の出口側)に接続される。(B)は電
気信号によりその開閉が制御される電動弁(本例では電
磁弁を使用しており、以下電磁弁と称す) (16)、
膨張弁(17)及び補助エバポレータ(以下補助エバと
称す)(18)を直列接続し蒸発器(7)、膨張弁(6
)及び冷媒流量制御弁(14)をバイパスする補助流路
であって、冷却運転時における凝縮器(4)の出口側(
ここではキャピラリーチューブの出口側)と蒸発器(7
)の出口側(ここではアキュムレータの入口B)との間
に接続され、かつ補助エバ(18)を凝縮器(4)の風
下側に位置するように配設きせる。また電磁弁(16)
は圧縮機(2)の吸込側(ここではアキュムレータ(8
)の出口側)に配設された低圧スイッチ(19)により
その開閉が制御される。本例では、圧縮機(2)の吸込
側圧力が所定圧力P1以下になったとき、低圧スイッチ
(19)が閉じ、電磁コイル(図示せず)に通電され電
磁弁(16)が開放状態となり、吸込側圧力が一定圧力
P2以上になったとき、低圧スイッチ(19)が開き電
磁フィルへの通電が停止して電磁弁(16)が閉本状態
となるようにしておく。また、冷媒流量制御弁(15)
は直流にて制御するもので、所定電圧(本例では12v
)を印加したとき全閉、零電圧を印加したとき全開とな
るもので、零電圧と所定電圧との間の電圧を印加したと
き、印加電圧が小きくなればなるほどその開度が大きく
なる。
以上の構成による冷凍装置の冷却運転時の動作を説明す
る(四方弁(3)による冷媒流路は実線矢印の方向であ
る)が、貯蔵室内には貯蔵物が適度に収容されており、
室内温度が設定温度を上回っているものとする。室内温
度センサ(10)(11)からの信号により弁開度調整
部(15)が弁の開度を決定して信号を送出し冷媒流量
制御弁(14)の開度を変化させる。このとき、圧縮機
(2)から吐出された高圧ガス冷媒は、凝縮器(4)で
凝縮されて液化し、膨張弁(6)で減圧膨張され、蒸発
器(7)内を通過する際に室内空気と熱交換を行ない、
冷媒流量制御弁(14)で流量制御され、アキュムレー
タ(8)を経て低圧ガス冷媒となって圧縮機(2)へ戻
る。
この主冷媒流路(A)を循環することで、室内空気を冷
却し、設定温度まで低下させる。この途中において、弁
開度調整部(15)は室内温度センサ(10)(11)
による検知温度に基づき随時、弁(14)の開度を調整
するC室内温度が低下の傾向であれば開度を徐々に小さ
くする)。
そして、冷却運転の11続に伴ない室内温度が低下し、
冷媒流量制御弁(14)の開度も徐々に小さくなるため
、圧縮機(2)の吸込側圧力は次第に低下してゆく。
この吸込側圧力が低下して所定圧力P、以下になると、
低圧スイッチ(19)が閉じ電磁弁(16)が開放状態
となる。このため、凝縮器(4)を通過した冷媒は主冷
媒流路(A)と補助流路(B)とに分流きれる。このと
き、補助流路(B)における補助エバ(18)は、凝縮
器(4)の風下側に位置するため、凝縮器(4)にて熱
交換された暖かい空気により暖められ、同一流量の冷媒
が流れ込む場合でも、補助エバ(18)の蒸発温度は蒸
発器(7)の蒸発温度よりも高くなる。そして、補助流
路(B)に冷媒が流れ込むことでアキュムレータ(8)
への冷媒流量が増え、圧縮機(2)の吸込側圧力は低下
せず次第に高くなってゆく。また補助流路(B)に冷媒
が分流することで、主冷媒流路(A)へ流れる冷媒量が
減少して、蒸発器(7)の冷却能力は更に低下すること
となり、室内温度の低下の度合いが少なくなり、冷媒流
量制御弁(14)の開度が小さくなることは抑制される
。この状態が継続し、吸込側圧力が次第に高まり一定圧
力P8以上になると、低圧スイッチ(19)が開放し電
磁弁(16)が閉本して、補助流路(B)への分流が絶
たれ、再び主冷媒流路(A)だけによる冷却運転に切り
換わる。以下同様の動作を繰り返す。したがって、圧縮
機(2)の吸込側圧力が所定圧力P、より大幅に低下す
ることは抑制きれ、このため圧縮機(2)を停止するこ
となく連続作動させられる。すなわち、圧縮機(2)の
低圧補償が行なえるとともに、圧縮機(2)が停止しな
いことから、最も過負荷となる始動回数を少なくでき、
結果的に圧縮機(2)の寿命を延長することとなる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように本発明によれば、冷媒流量制御弁が
弁開変調1!!!、部によりその開度を変化させてゆく
中で、冷媒流量制御弁の開度が小さくなると、圧縮機の
吸込側圧力が低下するが、この吸込側圧力が所定圧力以
下となった場合に、補助流路の一部をなす電磁弁を開動
作させて冷媒を主冷媒流路と補助流路とに分流すること
で、圧縮機へ戻る冷媒流量を増加し、圧縮機の吸込側圧
力が異常に低下することを防止し、圧縮機への低圧によ
る悪影響をなくすとともに、圧縮機を停止させないよう
にしている。また冷媒が分流することで、主冷媒流路に
おける蒸発器へ流れ込む冷媒量が分流前に比べ減少でき
ることから、蒸発器の冷却能力は分流前に比べ低下させ
られる。そして、圧縮機を停止することなく連続運転と
なせるため、室内温度の変化に対する対応が素速く実行
でき、精密な温度制御に対して有効に作用するとともに
、圧縮機の駆動回転数を制御するインバータ装置等の電
子制御装置を必要としないため、安価に製作できる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の冷媒回路の一実施例を表わす。 (1〉・・・冷凍装置、 (2)・・・圧縮機、 (4
)・・・凝縮器、 (5) 、 (6)・・・減圧装置
、 (7〉・・・蒸発器、(10) 、 (11)・・
・温度センサ、 〈14)・・・冷媒流量制御弁、 (
15)・・・弁開度調整部、 (16)・・・電動弁、
(18)・・・補助エバポレータ、 (19)・・・低
圧スイッチ、 (A)・・・主冷媒流路、 (B)・・
・補助流路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器等を環状に配管
    接続せる主冷媒流路を有した冷凍装置において、前記主
    冷媒流路の低圧側に配設される冷媒流量制御弁と、前記
    凝縮器の出口側と前記冷媒流量制御弁の出口側との間に
    設けられ電磁弁等の電動弁と膨張弁と補助エバポレータ
    とを有し前記蒸発器及び冷媒流量制御弁をバイパスする
    補助流路と、室内温度を検知する温度センサと、該温度
    センサからの信号と所望の設定温度信号との両信号にて
    前記冷媒流量制御弁の開度を制御する弁開度調整部と、
    前記圧縮機の吸込側に配設され前記電動弁の開閉を制御
    する低圧スイッチとを備え、該低圧スイッチは吸込側圧
    力が所定圧力以下になったとき前記電動弁を開動作させ
    ることを特徴とする冷凍装置。
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