JPH065568Y2 - 電子膨張弁の制御装置 - Google Patents

電子膨張弁の制御装置

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JPH065568Y2
JPH065568Y2 JP12016088U JP12016088U JPH065568Y2 JP H065568 Y2 JPH065568 Y2 JP H065568Y2 JP 12016088 U JP12016088 U JP 12016088U JP 12016088 U JP12016088 U JP 12016088U JP H065568 Y2 JPH065568 Y2 JP H065568Y2
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temperature
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祥太郎 脇田
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、電子膨張弁の制御装置に関するものである。
(従来技術) 一般に空気調和機等冷凍装置の冷凍サイクルにおいて、
凝縮器を出た冷媒液は蒸発器に入る前に膨張弁により減
圧されて当該蒸発器に入る冷媒量を冷凍負荷の負荷量や
温度などに対応して所定の量に調節し、冷媒ガスの過熱
度を適切な値に維持することによって圧縮機の体積効率
を向上させ冷凍効率を高く維持するようになっている。
ところで、最近の空気調和機では室内側熱交換器(蒸発
器)を送風機から受ける風量に応じて複数に分割し、こ
れら分割された各熱交換器の各々に対応して複数に分岐
された冷媒液通路を接続することによって上記各熱交換
器に対する冷媒の分流回路を形成し、これら各分流回路
に各々当該各分流回路の入口側と出口側とを流れる冷媒
液の温度差に応じて電気的に作動する電動式の膨張弁、
所謂電子膨張弁を設置して上記複数の熱交換器の各々が
受ける送風量の差に応じて生じる冷媒液導出側の冷媒液
の温度差を最小にするように各通路の冷媒導通量を自動
的にコントロールするようにしたものがある。
このような構成にすれば、冷凍サイクルとしては単一の
回路でありながら、各々熱交換量を異にし、その結果過
熱度も異なる複数に分割された各熱交換器毎の過熱度を
正確に検出した上で相互の調整を図りながら最終的な単
一冷凍回路としての過熱度の高精度な制御を行うことが
可能となるために、例えば上記複数の熱交換器の上流端
側及び下流端側の各集合通路部に各々1個ずつの感温セ
ンサーを設けて当該複数の熱交換器の全部を一体のもの
として制御する場合に較べて、はるかに制御精度・制御
効率が高くなり安定した過熱度制御を実現できるメリッ
トが生じる。そして、当然この構成では、以上の作用・
効果を得るために上記分割された複数の熱交換器の各冷
媒液通路の熱交換器入口側と出口側の各々に対応して電
子膨張弁並びに冷媒温度検出のための各々2組の感温セ
ンサー、該各2組の感温センサーの出力値に応じて上記
電子膨張弁を作動させるための制御器等が必要となる。
(考案が解決しようとする課題) しかし、上述のように分割された複数の熱交換器の各々
に対応してそれぞれ別々に電子膨張弁、感温センサー、
膨張弁コントロールユニット等各種の制御要素を付設す
るのでは、単に複数の装置を寄せ集めただけにすぎない
ことになり、システム自体の特質から見ると本質的には
従来の個々の制御と何等変りがないことになり、コスト
的にも高くつく問題がある。また、送風機の風の偏流な
どを考慮しても上記と略同様の制御は、必ずしも熱交換
器自体を複数組に分割しなくても単一の熱交換器に複数
の分流回路を設けることによっても、より簡単に実現す
ることができる。
(課題を解決するための手段) 本考案は、上記のような問題を解決することを目的とし
てなされたものであって、複数の冷媒液通路(L1)、(L2)
を備え、それら各冷媒液通路(L1)、(L2)の入口側に各々
電子膨張弁(EV1)、(EV2)を介設してなる単一体の蒸発器
(3)において、上記複数の冷媒液通路(L1)、(L2)の何れか
ひとつの冷媒液通路の蒸発器入口側に当該冷媒液通路の
蒸発器入口側を流れる冷媒液の温度(t1)を検出する単一
の温度センサー(T1)を、また上記複数の冷媒液通路
(L1)、(L2)の上記蒸発器出口側に当該各冷媒液通路(L1)、
(L2)の蒸発器出口側を流れる各冷媒液の温度(t2)、(t3)
を検出する複数の温度センサー(T2)、(T3)を設け、これ
ら各温度センサ(T2)、(T3)の検出値(t2)、(t3)の各々と上
記第1の温度センサー(T1)の検出値(t1)との関係に基い
て上記複数の電子膨張弁(EV1)、(EV2)の開度を単一の膨
張弁コントロールユニツト(4)によって同一の初期開度
状態から順次シーケンシャルに制御するようにしたこと
を特徴とするものである。
(作用) 上記本考案の電子膨張弁の制御装置の構成では、あくま
でも蒸発器3は単一体で構成するとともに、該単一体の
蒸発器3に対して複数の冷媒液通路L1,L2を通し、該複
数の冷媒液通路L1,L2を有する蒸発器3の各冷媒液通路L
1、L2に電子膨張弁EV1,EV2を配設するとともに上記蒸発
器3の入口側冷媒液通路部の何れか一方側に1個の冷媒
液温度検出用の感温センサーTを設置する一方、他方
同蒸発器3の出口側冷媒液通路部に各々通路毎の複数の
感温センサーT2,T3を設置して単一の膨張弁コントロー
ルユニツト4で各通路の過熱度を同一の初期開度状態を
起点として順次シーケンシャルに制御するようになって
いる。
(考案の効果) 従って、上記本考案の電子膨張弁の制御装置の構成によ
ると、複数の冷媒液通路L1,L2相互間の冷媒液に対する
通路抵抗の相違、また送風機からの風の偏流による受風
量の差などがあったとしても蒸発器3出口側冷媒ガスの
過熱度は各々個別に正確に制御されて行き、結局最終的
には全通路共に一定にすることができるようになる。
さらに、蒸発器自体は単一のものであり、単に複数の分
流回路を有しているだけであるから各通路の蒸発器入口
側の冷媒液温度t1は全て同一と見なすことができるから
同入口側通路の温度センサーの数は1個で足り、またシ
ーケンシャルに制御するようにしている結果、コントロ
ールユニツトも1個で足りるので構成が簡単になり、コ
スト的にも安価で済むようになる。
(実施例) 第1図及び第2図は、本考案の実施例に係る空気調和機
用電子膨張弁の制御装置の構成を示している。
先ず第1図は、同実施例装置の冷凍サイクル上に於ける
システム構成(なお、該第1図では説明の簡略化のため
冷房専用機の場合の冷凍回路で示してある)を示し、図
中符号1は圧縮機であり、該圧縮機1で圧縮され高温状
態となった冷媒ガスは凝縮器2で凝縮されて冷媒液とな
った後に蒸発器3に供給される。
該蒸発器3は、本実施例の場合、例えばその入口側から
出口側まで第1及び第2の2本の冷媒液通路L1,L2を有
して構成されている。そして、その入口側には各々第1
及び第2の電子膨張弁EV1,EV2が介設されているととも
に、その内の第2の冷媒液通路L側の蒸発器入口側通
路部L2(in)には第1の感温センサーTが設置されてい
る。
また、上記第1の冷媒液通路Lの蒸発器出口側通路部
L1(out)には第2の感温センサーTが、さらに同第2
の冷媒液通路Lの蒸発器出口側通路部L2(out)には第
3の感温センサーTが各々設置されていて当該各冷媒
液通路L1,L2を流れる冷媒液の蒸発器入口側の温度t1
同出口側の温度t2,t3とを各々検出し、該検出値t1,t2,t
3をマイクロコンピュータによって構成されている単一
の膨張弁コントロールユニツト4にそれぞれ入力するよ
うになっている。
上記膨張弁コントロールユニツト4は、上記各感温セン
サーT1,T2,T3の検出値に基いて上記電子膨張弁EV1,EV2
の弁開度θ12を例えば第2図のフローチャートに示
すような処理手順と内容でコントロールするようになっ
ている。。
すなわち、該制御では先ずステップSで上記第1及び
第2の電子膨張弁EV1,EV2を予じめ設定されている所定
の規定開度θs1,θs2に維持させた後、ステップS
該規定開度状態を所定設定時間ts秒間保持させる。
そして、その後ステップSに進んで上記蒸発器3の第
2の冷媒液通路Lの蒸発器出口側通路部L2(out)内冷
媒液温度t3と同通路Lの蒸発器入口側通路部L2(in)内
温度t1との差(スーパーヒート)t3-t1=Δt3が設定値
(このスーパーヒート設定値としては、通常3〜8℃程
度の少し過熱値に設定されている)5℃であるか否かを
判定し、YESの場合には次のステップSに進み、ま
た他方NOの場合には他方側ステップS10の動作に移
る。
ステップSでは、さらに他方側第1の冷媒液通路L
の蒸発器出口側通路部L(out)内冷媒液温度t2と上記
蒸発器入口側冷媒液の温度t1との差t2-t1=Δt2が設定
値5℃であるか否かを判定し、その結果がYESの場合
(Δt2=5℃)には上記ステップSにリターンして上
述の動作を継続する。他方、NOの場合には更にステッ
プSに進んで上記t2-t1=Δt2が5℃よりも大である
か小であるかを判定し、大である場合には次のステップ
で上記第2の電子膨張弁EVを上記規定値θs2
りも所定開度Δθだけ大きく開いて冷媒液の供給量を多
くし、該状態を所定時間内維持した後に上記ステップS
の動作にリターンする(ステップS)。一方、逆に
上記Δt2が設定値5℃よりも小の場合には、ステップS
で上記第2の電子膨張弁EVの開度θを上述の規
定開度θs2よりもΔθだけ小さく閉じて冷媒液の供給量
を減らし、ステップSで該状態を所定時間維持した後
に上記ステップSの動作にリターンする。
他方、上記ステップSの判断動作でNOと判定された
場合には、ステップS10に移って上記t3-t1=Δt3
上記設定値5℃よりも大であるか否かを判定し、大であ
るYESの場合にはステップS11に進んで上記第1の
電子膨張弁EVの開度θを上述の規定開度θs1より
もΔθだけ大きくして冷媒液の供給量を多くし、次のス
テップS12で該状態を所定時間内維持した後、上記ス
テップSの動作にリターンする。
一方、上記判定の結果t3とt1との差Δt3が設定値5℃よ
りも小であった時には、ステップS13に移って上記第
1の電子膨張弁EVの開度θを上記規定開度θs1
りもΔθだけ小さく閉じて上記冷媒液の供給量を減ら
し、ステップS14で該状態を所定時間内維持した後に
上述のステップSの動作にリターンする。
以上の電子膨張弁制御動作によれば、先ず制御開始時に
は各冷媒液通路L1,L2の電子膨張弁EV1,EV2を予じめ設定
した規定開度θs1,θs2まで同時に開弁し、該規定開度
の開弁状態に所定時間保持して冷房運転を継続した上で
第2の冷媒液通路L側の実過熱度(Δ3=t3-t1)を測
定し、該測定値Δt3が本来の設定値5℃に合致している
か否かを判定する。
そして、その結果、実際の測定値Δt3が設定値通りにな
っている場合(Δt3=5℃)には当該第2の冷媒液通路
側については安定した設定値通りの過熱度制御が行
われているとして、次に第1の冷媒液通路L側の過熱
度Δt2=t2-t1の測定に移る。他方、これに反して上記
実際の測定値Δt3が設定値通りになっていない場合に
は、上記実際の測定値Δt3の上記設定値5℃に対する
大、小を判定し、その結果に応じて上電子膨張弁EV
の開度を調整しながら実測値Δt3が設定値5℃になるよ
うに制御する。そして、実測値Δt3がΔt3=5℃となっ
た安定時点で上述の最初からΔt3=5℃の場合と同じ第
1の冷媒液通路L側過熱度Δt2=t2-t1の測定に移
り、上述の場合と同じ手順で該測定値Δt2が設定値5℃
になっているか否かを判定し、その結果No(不一致)
の場合には一致するように、その偏差に応じて電子膨張
弁EVを開度調節して過熱度の制御を行うようになっ
ている。
つまり、該制御システムの構成では、単一体構造の蒸発
器3に第1及び第2の2組の冷媒液通路L1,L2を配設す
ることによって冷媒流通時の通路抵抗を減少させる一
方、送風機からの風の偏流などの影響で当該蒸発器3の
位置によって必然的に異なる受風量の差によって生じる
上記冷媒液通路L1,2の蒸発器出口側に於ける冷媒液の温
度差を当該冷媒液通路L1,L2の蒸発器入口側通路部L1(i
n),L2(in)の冷媒液温度t1が同一であることを条件とし
て各冷媒液通路毎にシーケンシャルにコントロールして
行くようにしているので、複数の冷媒通路L1,L2を有
し、蒸発器3の受風量を異にする所定エリア毎の熱交換
量の差を考慮に入れた上での過熱度の制御が行えるにも
拘らず、蒸発器入口側の感温センサーは1個で足りる
し、又過熱度制御ルーチンも1系統のプログラムで足り
ることになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の実施例に係る電子膨張弁の制御装置
の構成を示す冷凍回路図、第2図は、同実施例の膨張弁
コントロールユニツトの制御動作を示すフローチャート
である。 1……圧縮機 2……凝縮器 3……蒸発器 4……膨張弁コントロールユニツト EV,EV……電子膨張弁 T〜T……感温センサー L,L……冷媒液通路

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の冷媒液通路(L1)、(L2)を備え、それ
    ら各冷媒液通路(L1)、(L2)の入口側に各々電子膨張弁(EV
    1)、(EV2)を介設してなる単一体の蒸発器(3)において、
    上記複数の冷媒液通路(L1)、(L2)の何れかひとつの冷媒
    液通路の蒸発器入口側に当該冷媒液通路の蒸発器入口側
    を流れる冷媒液の温度を検出する単一の温度センサー(T
    1)を、また上記複数の冷媒液通路(L1)、(L2)の上記蒸発
    器出口側に当該各冷媒液通路(L1)、(L2)の蒸発器出口側
    を流れる冷媒液の温度(t2)、(t3)を検出する複数の温度
    センサー(T2)、(T3)を設け、これら各温度センサー(T2)、
    (T3)の検出値(t2)、(t3)の各々と上記第1の温度センサ
    ー(T1)の検出値(t1)との関係に基いて上記複数の電子膨
    張弁(EV1)、(EV2)の開度を単一の膨張弁コントロールユ
    ニツト(4)によって同一の初期開度状態から順次シーケ
    ンシャルに制御するようにしたことを特徴とする電子膨
    張弁の制御装置。
JP12016088U 1988-09-12 1988-09-12 電子膨張弁の制御装置 Expired - Lifetime JPH065568Y2 (ja)

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JPH0241060U JPH0241060U (ja) 1990-03-20
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