JPH03221760A - ヒートポンプ式空調装置における冷媒流量制御方法及びヒートポンプ式空調装置 - Google Patents

ヒートポンプ式空調装置における冷媒流量制御方法及びヒートポンプ式空調装置

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JPH03221760A
JPH03221760A JP1497090A JP1497090A JPH03221760A JP H03221760 A JPH03221760 A JP H03221760A JP 1497090 A JP1497090 A JP 1497090A JP 1497090 A JP1497090 A JP 1497090A JP H03221760 A JPH03221760 A JP H03221760A
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accumulator
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compressor
expansion valve
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Hiroshi Kuno
博 久野
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Saginomiya Seisakusho Inc
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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
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/04Refrigerant level

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

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】 (産業上の利用分野〕 本発明は、電子膨張弁を有するヒートポンプ式空調装置
における冷媒流量の制御方法及び装置に関する′もので
ある。
[従来の技術] 従来の電子膨張弁を有するヒートポンプ式空調装置にお
ける冷媒流量の制御の手段は、蒸発器出口における冷媒
蒸気の過熱度を検知して電子膨張弁の開度を制御するこ
とにより冷凍サイクルの冷媒流量を決定していた。
過熱度の検知は、従来蒸発器入口温度と蒸発器出口温度
の検知手段による方法、または蒸発器内の圧力と蒸発器
出口配管温度にる検知手段により過熱度を検出していた
しかしながら、上記のような過熱度の検知手段では、蒸
発器の配管温度を測定するため電子膨張弁の開度変更後
冷媒流量が変化し蒸発器出口の過熱度として配管温度が
追従するのに遅が生しるため蒸発器に対する熱負荷変動
が激しい場合適正な電子膨張弁の開度を制御出来なくな
る課題を有しており従来は過熱度制御ではなく予め設定
された開度を電子膨張弁へ掲示して冷凍サイクルを運転
していた。
又過熱度の設定は、蒸発器の能力を最大瓢引き出す為に
は0”Cに近づけたいが蒸発器から圧縮機へ戻る冷媒が
未蒸発即ち蒸発器出口の冷媒が液気味となる恐れが有り
、圧縮機への液戻りによる圧縮機破損事故に至る為この
防止の為又温度変換器や圧力変換器が持つ測定器誤差の
為過熱度はO″Cに対して安全方向に余裕を持たせ3°
C〜8°C位に設定している。
従って蒸発器の能力を最大限引き出していないばかりで
なく圧縮機への過熱といったエネルギーロスの課題も有
していた。
これに対し、近時においては、第2図に示される冷媒流
量の制御技術が提案されている。
即ち、蒸発器aと圧縮機すとの間に位置する低圧受液器
C内に、冷媒液の上限を検知する検知器dと冷媒液の下
限を検知する検知器eとを設け、上下部の検知器d、e
が同時に液冷媒を検知した場合に冷媒流量制御弁fの設
定を変更して単位時間当りの冷媒iJi量を時間と共に
漸次減少させ、上部の検知器dが冷媒液を検知せずかつ
下部の検知器eが冷媒液を検知した場合に冷媒流量制御
弁fの設定をそのまま持続し、上下部の検知器d、eが
共に冷媒液を検知しない場合は冷媒流量制御弁fの設定
を変えて単位時間当りの冷媒循環量を時間と共に徐々に
増加させる冷媒流量制御法である。
なお、同図において、gは凝縮器、hは膨張弁、iはコ
ントローラである。
しかし、この冷媒流量の制御にあっては、液位を上限と
下限でのみ検知しているので負荷の変動等に応じた追従
性の良い冷媒の流量制御が出来ない欠点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は上記課題に鑑み、いかなる運転条件に於いても
電子膨張弁の開度変更遅れが無いよう電子膨張弁の開度
決定を前記アキュムレーター内に貯留する冷媒の液位レ
ベルを常時検出して液位レベルを所定レベルに保つよう
に冷媒流量を制御し、過熱度を0°Cに近づける事が出
来るようにしたものであり、又圧縮機への液戻りによる
圧縮機破損に対する防止機能を備えたヒートポンプ式空
調装置を提供するものである。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明方法においては、圧
縮機、四方弁、室外熱交換機、電子膨張弁、室内熱交換
機及びアキュムレーターを環状に接続して冷凍サイクル
を構成し、上記蒸発器と圧縮機の間に位置するアキュム
レーター内に貯留する冷媒の液位変動に追随して該電子
膨張弁の開度を制御することを特徴とし、また本発明装
置においては、蒸発器と圧縮機の間に冷媒液のアキュム
レーターを設け、該アキュムレーターにおいて冷媒液の
液位変動に追随して信号を変化させる液位センサーを設
け、該液位センサーからの信号に基づいて該電子膨張弁
の開度を制御するコントローラを有する事を特徴とする
(作 用〕 アキュムレーター内に貯留する冷媒の液位レベルを所定
の位置より低め、あるいは高めとすることにより蒸発器
出口の過熱度を最高と冷媒液戻り気味に設定して圧縮機
の運転ができ、例えば暖房を行なうときには直ちに圧縮
機を過熱させる必要があるため、蒸発器出口の過熱度を
高め、即ちアキュムレーター内に貯留する冷媒の液位レ
ベルを低めに設定して暖房立上げスピードを速くする制
御ができ、圧縮機運転後に於いて熱負荷が増大しインバ
ーター圧縮機の回転数がフル回転となった場合や圧縮機
の温度上昇が激しくなった場合アキュムレーター内に貯
留する冷媒の液位レベルを所定の位置より高めに設定を
変える事によりやや湿り気味の冷媒をアキュムレーター
から圧縮機に戻す制御が可能となり、また圧縮機への冷
媒液戻りによる圧縮機破損を防止しながら圧縮機の冷却
運転が可能となり、更には従来のガスインジェクション
等の冷媒回路が無くてもすむものであって圧縮機の信頼
性の向上を計り、圧縮機の高効率運転が可能となる。
〔実施例〕
第1図において、1は圧縮機、2は四方弁、3は室外熱
交換器、4は電子膨張弁、5は室内熱交換器、6はアキ
ュムレ−ター、7は液位センサー8はコントローラであ
る。
アキュムレーター6内には、静電容量式レベルセンサー
やフロート弐レベルセンサーによる冷媒液位変動に追随
して電気信号に変換する構造の液位センサー7が設けら
れており、該アキュムレーター6に四方弁2から冷媒流
入管P、と圧縮器1に対する冷媒流出管P2が開口して
接続されている。
コントローラ8において、液位センサー7による液位検
出手段と条件設定手段からの信号を判別手段を通してか
ら電子膨張弁開度演算して電子膨張弁開度制御を行なう
上記構成において、矢符方向で示される冷房運転時に蒸
発器として働く室内熱交ta器5から出る冷媒の状態を
アキュムレーター6内の液位Eで見る。
例えば、蒸発器内で電子膨張弁から供給された冷媒が全
て蒸発し、冷媒供給量が不足気味であれば蒸発器出口か
ら過熱ガスが出るためアキュムレーター6内の液位lは
減少して行く。
蒸発器内で電子膨張弁から供給された冷媒が過不足なく
最も効率良く蒸発していれば蒸発器出口からの返還冷媒
流体はアキュムレーター6内の液位lに変化を生せしめ
ることなく圧縮機1に吸い込まれる。
他方、電子膨張弁4の開は過ぎにより冷媒循環量が多い
と、蒸発器内で蒸発しきれない冷媒がアキュムレーター
6内に流入して液位lが増加する。
従って、アキュムレーター6内の液位lが変化しない運
転状態をもって蒸発器の最も効率の良い使用状態と判定
することが出来る。
そして、アキュムレーター6内の液位lを高めに設定し
液位lを維持しようとする事は、過熱度を最低にした状
態で蒸発器を使用することを意味しつまり冷媒ガスが湿
り気味で圧縮機に戻る運転となり、逆に該液位を低めに
設定し液位lを維持しようとする事は、蒸発器を最大の
過熱気味で使うことを意味している。
〔発明の効果〕
ン 本発明は上記した如くに、冷凍サイクルに於ける蒸発器
と圧縮機の間にアキュムレーターを設け、該アキュムレ
ーター内に貯留する冷媒の液位に追随して電子膨張弁の
開度を制御するものであるから、従来のPID制御法に
おいて要求された制御常数の設定を不要としてこれら常
数設定に必要とされていた多くの時間と手間を省くこと
が出来、圧縮機の機動時や除霜運転時の全ての運転の制
御に対応することが出来る。
また、本発明に於いてはアキュムレーター内の液位を常
時液位センサーにて検出しているので圧11機への液バ
ツクを完全に防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例についての説明図、第2図は
従来の説明図である。 4・・・電子膨張弁、 6・・・アキュムレーター、 7・・・ 液位センサー 8・・・コントローラ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧縮機、四方弁、室外熱交換機、電子膨張弁、室
    内熱交換機及びアキュムレーターを環状に接続して冷凍
    サイクルを構成し、上記蒸発器と圧縮機の間に位置する
    アキュムレーター内に貯留する冷媒の液位変動に追随し
    て該電子膨張弁の開度を制御することを特徴とするヒー
    トポンプ式空調装置における冷媒流量制御方法。
  2. (2)圧縮機、四方弁、室外熱交換機、電子膨張弁、室
    内熱交換機を環状に接続して冷凍サイクルを構成すると
    共に蒸発器と圧縮機の間に冷媒液のアキュムレーターを
    設け、該アキュムレーターにおいて冷媒液の液位変動に
    追随して信号を変化させる液位センサーを設け、該液位
    センサーからの信号に基づいて該電子膨張弁の開度を制
    御するコントローラを有する事を特徴とするヒートポン
    プ式空調装置。
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