JPH05106922A - 冷凍装置の制御方式 - Google Patents

冷凍装置の制御方式

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JPH05106922A
JPH05106922A JP27117391A JP27117391A JPH05106922A JP H05106922 A JPH05106922 A JP H05106922A JP 27117391 A JP27117391 A JP 27117391A JP 27117391 A JP27117391 A JP 27117391A JP H05106922 A JPH05106922 A JP H05106922A
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superheat
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毅 伊藤
Tomio Yoshikawa
吉川富夫
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 容量制御可能な圧縮機、凝縮器、電子膨張
弁、蒸発器からなる冷凍サイクルを有する冷凍装置にお
いて、圧縮機始動直前の冷凍サイクルの状態に応じて、
始動後冷凍サイクルを早期に定常状態に達せしめるこ
と、且つ、過度運転状態における冷凍サイクルの負担を
抑えること。 【構成】 制御器５は吐出ガス温度センサ７と凝縮器温
度センサ８の検知温度の差から、冷凍装置の始動直前の
圧縮機１の吐出ガスのスーパーヒート量を計測し、これ
が予め設定された値より小である場合は、電子膨張弁３
の開度を全開にする。そして圧縮機始動後も常に上記の
吐出ガスのスーパーヒート量を計測し、それが上記予め
設定した値より大になった時に電子膨張弁の開度を通常
開度に絞る。また、上記計測した吐出ガススーパーヒー
ト量が予め設定した値より小である間は、圧縮機に設け
たホットガスバイパス回路の電磁弁１１を開いて圧縮機
を暖め、より早期に定常状態に移行する様にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、容量制御可能な冷媒圧
縮機、凝縮器、開度制御可能な膨張弁および蒸発器から
なる冷凍サイクルを有する冷凍装置の制御方式に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】特開平２−２７５２７５号公報には、冷
凍装置で冷却された流体を流体循環ポンプでコンピュー
タのＬＳＩチップに流してＬＳＩチップの冷却を行う冷
凍システムにおいて、流体循環ポンプの起動後、上記流
体の平均温度を計測し、それと設定温度との比較結果に
基づいてＬＳＩチップの動作開始時間と冷凍装置の運転
開始時期とを制御してシステム起動後の流体温度を設定
温度に迅速に到達させ、その後は流体温度の間欠的計測
に基づいて冷凍装置の冷凍能力を無段階に変化させるこ
とによって、ＬＳＩチップを安定に動作させる温度条件
を精度良く制御する制御方式が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の制御方式は、冷
凍システムが長時間停止していた状態から始動すると
き、始動の直前の冷凍サイクルの冷媒の状態が考慮され
ていない。すなわち、上記の従来の冷凍システムでは、
冷凍サイクルの圧縮機吐出ガス温度および凝縮温度並び
に蒸発器で作られる流体（冷水）温度を検知し、これら
に基づき冷凍サイクルを運転するのであるが、始動直前
の冷凍サイクルの状況を検知して、それを始動後の冷凍
サイクルの制御に反映させることについては配慮されて
いない。
【０００４】本発明の目的は、冷凍サイクルの圧縮機の
始動直前の冷凍サイクルの状況を検知し、その検知結果
に依り、冷凍サイクルが圧縮機始動後安定状態になるま
での時間短縮を図り、冷凍サイクルの使用効率を向上さ
せる冷凍装置の制御方式を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の冷凍装置の制御
方式は、特許請求の範囲の各請求項の記載した構成を有
する。
【０００６】
【作用】圧縮機始動直前に計測された圧縮機吐出側ガス
のスーパーヒート量が予め設定した値より大である場合
又は小である場合に従って、夫々、膨張弁の開度を通常
運転時の開度又はそれより大なる大開度にした上で、圧
縮機を始動する。そして、上記前者の場合は通常運転時
の膨張弁開度のもとに定常運転状態に到達するが、上記
後者の場合には、圧縮機始動後に計測された圧縮機吐出
ガスのスーパーヒート量が予め設定した値より大になっ
た時に膨張弁の開度を通常運転時の開度に切換え、その
後、定常運転状態に到達する。
【０００７】
【実施例】以下本発明の１実施例を図１および図２によ
り説明する。図１は、本実施例に係る冷凍装置の系統図
である。容量制御可能な圧縮機（例えば可変周波数イン
バータで駆動される圧縮機）１、凝縮器２、開度可変の
電子膨張弁３、蒸発器４およびこれらの間を結ぶ冷媒配
管により冷凍サイクルが構成されており、これに制御器
５、冷水温度センサ６、吐出ガス温度センサ７、凝縮器
温度センサ８が付属している。凝縮器２は冷却水９との
熱交換で冷却される様になっており、他方、蒸発器６は
冷水１０と熱交換することにより該冷水１０を冷却する
様になっており、この冷水１０が他の冷却対象物を冷却
するのに用いられる。
【０００８】上記冷凍装置の通常運転中は、冷水温度セ
ンサ６で冷水１０の温度を検知し、それに基づき、制御
器５は圧縮機１の容量制御（例えば、それを駆動するイ
ンバータの周波数制御による圧縮機１の回転数制御）を
行なって冷水１０の温度を所望の温度に保つ。この通常
運転中は電子膨張弁３の弁開度は圧縮機１の容量制御に
対応した弁開度に制御される。
【０００９】ところで、上記冷凍装置の運転を停止した
後には、圧縮機の吐出側ガスのスーパーヒート量は漸次
低下し、運転停止期間が長くなると、該スーパーヒート
量は予め設定された値よりも低くなる。この様に長時間
停止により吐出ガススーパーヒート量が予め設定した値
より低くなっているときでも、圧縮機の始動後なるべく
早く定常状態に移行し得る様に本実施例では下記の如く
制御を行う。
【００１０】すなわち、冷凍装置の圧縮機運転開始に先
だち、吐出ガス温度センサ７より圧縮機１の吐出管内の
冷媒温度を、また、凝縮器温度センサ８より凝縮器２の
出口冷媒温度を検知し、それぞれの検知温度の数値を制
御器５に送る。制御器５では、送られてきた両者の数値
の差を演算して、その差から圧縮機１の吐出側ガスのス
ーパーヒート量を算出し、その算出されたスーパーヒー
ト量が予め設定された数値より小さい場合は、冷凍サイ
クル全体が長時間停止していた状態にあって冷媒が冷凍
サイクル中に偏って存在していると判断する。この様に
判断されたときは、もし電子膨張弁３を通常の膨張弁開
度にすると冷凍サイクルの圧縮機始動時に冷凍サイクル
の低圧側圧力が過度に低下するので、これを避けるべく
制御器５から電子膨張弁３へ弁開度を大開度（例えば全
開）にするよう信号を送って電子膨張弁３を大開度（例
えば全開）にし、又、制御器５で算出した上記圧縮機の
吐出側ガスーパーヒート量が予め設定された数値より大
きい場合は、冷凍サイクルの停止時間が短かかったと判
断し、制御器５は電子膨張弁３へ弁開度を通常にするよ
う信号を送って電子膨張弁３の開度を通常運転時の制御
に基づく開度にする。この様にして冷凍装置の圧縮機の
運転を開始する。運転開始後も制御器５は引続き温度セ
ンサ７，８の検知温度に基づいて圧縮機吐出ガスのスー
パーヒート量を算出し、それが予め設定した値より大き
くなった時には、大開度としていた電子膨張弁３の開度
は通常運転時の制御に基づく開度に切換える。以上の制
御をフローチャートで示すと図２の如くである。
【００１１】図３は冷凍装置の圧縮機始動以後の時間の
経過に対する冷凍サイクル内の圧力を示す。実線ａおよ
び実線ｂは、夫々、圧縮機始動前の運転停止期間が短く
て始動直前に圧縮機が高温である場合における始動後の
冷凍サイクル内の高圧側圧力および低圧側圧力の変化を
示す。この場合は、これら圧力の変化は、本発明でも従
来技術でも殆んど同じである。他方、圧縮機始動前の運
転停止期間が長くて始動直前に圧縮機が低温になってい
る場合には、始動後の冷凍サイクル内の高圧側圧力およ
び低圧側圧力は、従来技術では破線ａ’およびｂ’で夫
々示す様に変化するのに対し、本発明では、一点鎖線
ａ”およびｂ”で夫々示す様に変化し、本発明の方が始
動後定常状態に達する時間が短縮されることがわかる。
【００１２】図４は本発明の他の実施例を示す。この実
施例は図１に示した実施例において、冷凍サイクルの圧
縮機１の吐出管と吸入管との間に電磁弁１１を介装した
ホットガスバイパス回路を付加したものである。他の構
成および作用は図１と同一であるから、その説明は省略
する。本実施例では、図１の実施例と同様、圧縮機始動
直前の圧縮機吐出管内の冷媒温度、凝縮器２の出口の冷
媒温度をそれぞれ吐出ガス温度センサ７、凝縮器温度セ
ンサ８により検知し、制御器５にそれらの数値を送る。
制御器５は、送られてきた両数値の差を演算して、その
差から圧縮機１の吐出側ガスのスーパーヒート量を算出
し、該スーパーヒート量の数値が予め設定した値より大
であるか小であるかに依って前記実施例と同様に電子膨
張弁３の開度制御を行うと共に、該スーパーヒート量が
予め設定した値より大である場合には電磁弁１１を閉の
ままとし、該スーパーヒート量が予め設定した値より小
である場合には、電磁弁１１を開にして冷凍サイクルの
圧縮機を始動し、その後、圧縮機吐出ガススーパーヒー
ト量が予め設定した値より大になった時、電磁弁１１を
閉じる。本実施例における電磁弁１１の開閉制御をフロ
ーチャートで示せば図５の如くである。なお、電子膨張
弁３の開度制御のフローチャートは図２と同様である。
本実施例によれば、圧縮機始動後の冷凍サイクルの過渡
状態を早く定常状態に移行させる動作がより効果的に行
われる。
【００１３】なお、以上に説明した実施例では、吐出ガ
ス温度センサ７および凝縮器温度センサ８の検知温度の
差から圧縮機の吐出側ガスのスーパーヒート量を算出し
ているが、該ガスのスーパーヒート量は、吐出ガス圧力
センサ又は凝縮器圧力センサを設けてこの圧力センサで
検知した圧力から算出する様にしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、冷凍装置の圧縮機始動
直前の圧縮機吐出側ガスのスーパーヒート状況を検知し
た上で、その検知結果に応じて圧縮機始動後の冷凍サイ
クルの制御をするので、冷凍サイクルが長時間停止した
ことによる始動前の過度の圧力低下があった場合におい
ても、圧縮機始動後早期に定常状態へ移行できる。しか
も、始動後も、常に吐出ガススーパーヒート量を制御器
で算出し、それが予め設定した値より大になったか否か
に応じて膨張弁の弁開度を切換えるので、冷凍サイクル
が始動後過渡運転状態のままになる等の異常な負担が冷
凍サイクルにかかることはない。更に、始動直前および
始動後の吐出ガススーパーヒート量に応じ開閉するホッ
トガスバイパス回路を設けたことにより、吐出ガスが低
温の時にホットガスバイパス回路を有効状態にすること
によって、始動後定常状態になるまでの時間をより短く
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る冷凍サイクルの図。
【図２】同実施例の制御フローチャート図。
【図３】始動後の圧縮機の入口（低圧側）と出口（高圧
側）の冷媒圧力の変化の図。
【図４】本発明の他の実施例に係る冷凍装置の冷凍サイ
クルの図。
【図５】図４に示す実施例の電磁弁開閉制御フローチャ
ート図。
【符号の説明】
１…容量制御可能な圧縮機 ２…凝縮器 ３…電子膨張弁 ４…蒸発器 ５…制御器 ６…冷水温度セ
ンサ ７…吐出ガス温度センサ ８…凝縮器温度
センサ ９…冷却水 １０…冷水 １１…電磁弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容量制御可能な圧縮機、凝縮器、開度制
    御可能な膨張弁、蒸発器およびこれらの間を結ぶ冷媒用
    配管からなる冷凍サイクルを有する冷凍装置において、
    圧縮機の始動直前に且つそれ以後も圧縮機の吐出側ガス
    のスーパーヒート量を計測する制御装置を備え、該制御
    装置は、圧縮機始動直前に計測した前記スーパーヒート
    量が予め設定した値より大である場合には圧縮機始動時
    およびそれ以後前記膨張弁の開度を通常運転時の開度に
    制御し、圧縮機始動直前に計測した前記スーパーヒート
    量が予め設定した値より小である場合には前記膨張弁を
    圧縮機始動時には通常運転時の開度より大きい大開度に
    し、且つ、圧縮機始動後に計測した前記スーパーヒート
    量が予め設定した値より大になった時に通常運転時の開
    度に切換えることを特徴とする冷凍装置の制御方式。
  2. 【請求項２】 請求項１の冷凍装置の制御方式におい
    て、圧縮機の吐出側と吸入側とを結ぶ電磁弁を介装した
    ホットガスバイパス回路を設け、前記制御装置は、圧縮
    機始動直前に計測した前記スーパーヒート量が予め設定
    した値より大である場合には圧縮機始動時およびそれ以
    後前記電磁弁を閉にし、圧縮機始動直前に計測した前記
    スーパーヒート量が予め設定した値より小である場合に
    は前記電磁弁を圧縮機始動時には開にし且つ圧縮機始動
    後に計測した前記スーパーヒート量が予め設定した値よ
    り大になった時に閉に切換えることを特徴とする冷凍装
    置の制御方式。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２の冷凍装置の制御方式に
    おいて、圧縮機の吐出側ガス温度センサおよび凝縮器温
    度センサを備え、前記制御装置は、これら両温度センサ
    の検知温度の差から前記スーパーヒート量を計測するこ
    とを特徴とする冷凍装置の制御方式。
JP27117391A 1991-10-18 1991-10-18 冷凍装置の制御方式 Pending JPH05106922A (ja)

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