JPS60155871A - 冷凍システムの制御方法及び装置 - Google Patents

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】 ブｂ明の青用 本発明は冷凍システムに係り、一層詳細には、冷凍シス
テム内の膨張弁を制御するための方法及び装置に係る。

本発明をここでは通常の冷凍システムに関連して詳細に
説明するが、本発明が一層広範囲に応用可能であること
は当業者により理解されよう。例えば、本発明は熱ポン
プ、空気調和システム又は他のこのＪ：うな装置に対し
て応用され得る。

通常の冷凍システムは、冷凍システムの低温側から熱を
除去するため、また冷凍システムの高温側で熱を吐出す
ため再循環する冷媒を利用（）ている。冷凍システムを
運転するのに必要な仕事入力は、低圧の気体状冷媒を受
入れ、それを高圧に圧縮する電動圧縮機により与えられ
ている。この高圧の気体状冷媒は凝縮器に供給され、そ
こで気体状冷媒を液体に凝縮させるべく気体状冷媒から
熱が除去される。この液体状冷媒は次いで膨張弁を通じ
て蒸発器に供給され、そこで液体冷媒を蒸発させるべく
部屋の冷ム０のような負荷の冷却に使用される熱伝達流
体から液体冷媒へ熱が伝達される。

蒸発器からのこの気体状冷媒は次いで冷凍システムを通
じての再循環のため圧縮機に戻される。

蒸発器内の冷媒液体により吸収される熱量は液体冷媒の
蒸発熱を含んでいる。即ち、所与の温度の液体を同一温
度の気体に変換するために液体により吸収されなければ
ならない熱量を含んでいる。

加えて、蒸発器内の気体状冷媒はその温度を蒸発の温度
以上に上昇させる追加的な熱を吸収し得る。

このような気体状冷媒は過熱されていると呼ばれ、また
気体状冷媒の温度が蒸発温度以上に高められる度合は過
熱瓜で表される。

膨張弁及びその制御システムは冷凍システム全体の効率
及び過熱の制御にｆｆｌ要な役割をする。冷凍システム
の多くの用途では、気体状冷媒の過熱を防＋Ｊ二ｉ−る
こと、又は冷媒の過熱を予め選択された大きさに調節づ
ることが望ましい。また、理想的作動条件にもとでは、
膨張弁は蒸発器内で蒸発され且ごく僅かに過熱され得る
量の冷媒を通ずべきである。即ち、蒸発器は良好な熱伝
達及び最大の冷凍システム効率を生ずるようにほぼその
全長に沿って液体冷媒でパ湿潤′°にされているべきで
ある。従来、蒸発器の一部分は常に、圧縮機の吸込み側
への液体冷媒の通路を阻止するべく乾燥状態で運転され
てきた。何故ならば、圧縮機の吸込み側に入る液体は圧
縮機を損傷し１ｑるからである。

現在、サーモスタフ１〜式膨張弁が恐らく冷凍システム
の前記の作動を制御するための最も普及している手段で
ある。サーモスタット式膨張弁は一般にダイヤフラムに
より駆動される弁部材を含んでおり、ダイヤフラムの一
方の側で圧力発生手段に接続されている。圧力発生手段
は一般に、温度に応答するガスを封入さ代てシールされ
た器具である。ダイヤフラムの反対側はシステム圧力に
より対抗されており、またダイヤフラムは弁の作動点を
設定するべくばねにより偏倚されている。温石の変化に
応答するセンサのガスの体積変化が弁を作動させるり＝
−モスタット式膨張弁はその所期の目的に対して良好に
作動するけれども、蒸発器５− の完全利用を保証することにより冷凍システムの効率を
適切に改善することはできない。加えて、従来のサーモ
スタット式膨張弁は冷媒の過熱を制御するためには特別
には適していない。このＪ、うな弁は、過熱の制御に使
用されるとき、応答時間が遅い、調節範囲が広い、負荷
範囲が狭い等の欠点がある。

アナログ制御システムを有する電気的に制御される膨張
弁も知られている。アナログ制御システムは、検出され
た冷凍システム作動条件の関数である入力信号をアナロ
グ制御システムに与えるセンサにより検出された冷凍シ
ステム作動条件に応答して膨張弁を開閉する。アナログ
制御システムを有するこのような電気的に制御される膨
張弁の例は米国特許第４．．３６２，０２７号、第４，
０６７．２０３号、第３．９６７．７８１＠及び第３．
５７７．７４３号明細書に開示されている。

一般に、このような電気的に制御される膨張弁はその理
論的に一層速い応答時間のためにサーモスタット式膨張
弁よりも一層精密に冷媒流を制御し−６＝ 得るはずである。一層精密な制御は冷凍システム効率の
改善にも寄与するはずである。しかし、このような電気
的に制御される膨張弁は４ノ〜モスタツトにより制御さ
れる膨張弁に比べて改善はされているが、これらの電気
的に制御される膨張弁はその作動が理想的ではない。一
般に、これらの電気的に制御される膨張弁は、望ましく
ない膨張弁のハンチング又は冷凍システム圧縮機の溢れ
無しに冷凍システムの効率を最適化するべく冷媒過熱及
び（又は）蒸発器湿潤特性の所望のレベルを維持するた
めには特別には適していない。

発明の概要 従って、本発明の一つの目的は、冷凍システムの作動効
率をＲ適化するべく冷凍システム内の膨張弁を通る冷媒
流を精密に制御することである。

本発明の他の目的は、冷凍システム内で蒸発器から圧縮
機へ流れる気体状冷媒の過熱を精密に制御することであ
る。

本発明の別の目的は、冷凍システムの作動効率を改善す
るため蒸発器内の冷媒湿潤特性を最適化するべく冷凍シ
ステム内で蒸発器へ流れる冷媒流を精密に制ＯＩＩする
ことである。

本発明の上Ｊ及び他の目的は、蒸気圧縮冷凍システム内
の蒸発器へ膨張弁を通って流れる冷媒流をインクレメン
タルに制御するべく作動する制御システムにＪ−り達成
される。膨張弁を通る冷媒流のインクレメンタル制御は
蒸発器への冷媒流の非常に精密な制御を可能にし、それ
に」；り蒸発器内の冷媒湿潤特性の非常に精密な制御と
、冷凍システム内で蒸発器から圧縮機へ流れる冷媒蒸気
の過熱の非常に精密な制御とを可能にする。この精密な
制御は就中冷凍システムの作動効率の最適化を可能にす
る。また、膨張弁のインクレメンタル制御は、膨張弁の
位置を検出するフィードバック・センサのような手段を
設ける必要無しに膨張弁の精密な位置決めを可能にする
。

本発明による制御システムは膨張弁と、ディジタル制御
可能な電動）浅手段と、マイクロコンピュータ制御シス
テムど、冷凍システムの作動条件を検出し且この検出さ
れた情報をマイクロコンビコータ制御システムに供給す
るためのセンサと、電子式ディジタル制御信号をマイク
ロコンピュータ制御システムからディジタル制御可能な
電動機へ供給するための導線とを含んでいる。膨張弁は
凝縮器と蒸発器との間の冷媒流を制御するべく蒸気圧縮
冷凍システム内の凝縮器と蒸発器どの間に接続されてい
る。膨張弁内のオリフィスを通って流れる冷媒の量は、
膨張弁の一部分でありインクレメンタルに運動可能な制
御部材にＪ：り制御される。

ディジタル制御可能な電動機は、マイクロコンピュータ
制御システムから導線を経て電動機に供給される電子式
ディジタル制御信号に応答して制御部材の位置をインク
レメンタルに調節するべく制御部材に接続されている。

マイクロコンピュータ制御システムは冷凍システム内の
作動条イ！Ｉセンザから受信された電気的入力信号に応
答して電子式ディジタル制御信号を発生ずる。好ましく
は、ディジタル制御可能な電動機はステップモータであ
り、また作動条件セン→ノは、冷凍システム内の蒸発器
から凝縮器へ流れる冷媒蒸気の過熱の関数で一９＝ ある電気的入力信号をマイクロコンビコータ制御システ
ムにちえるためのり゛−ｔスタットのような温度に応答
する抵抗デバイスである。

本発明による方法は、冷凍システムの少なくとも一つの
作動条件を検出する過程と、検出された条件の関数であ
る電気的信号を発生する過程とを含んでいる。次いで、
発生された電気的信号は、電子式ディジタル制御信号を
発生ずるべく、予めプログラムされた過程に従って処理
される。電子式ディジタル制御信号はそれに応答して膨
張弁を通る冷媒流をインクレメンタルに制御するべくデ
ィジタル制御可能な電子式膨張弁に供給される。

好ましくは、検出過程は冷凍システム内で蒸発器から圧
縮機へ流れる冷媒蒸気の冷媒過熱を検出する過程を含ん
でいる。

りＹましい実施例の説明 第１図には、本発明による蒸気圧縮冷凍システム５内の
電子式膨張弁１０に対する制御システムの概要が示され
ている。電子式膨張弁１０どならんで、蒸気圧縮冷凍シ
ステム５は通常のｆ］方で接−１０＝ 続された蒸発器１１、圧縮機１２及び凝縮器１３を含ん
でいる。制御システムは温度センｖ２１及び２２と、マ
イクロコンピュータ７を含むマイクロコンビコータ制御
システム２３と、電子的スイッチング装置８と、電源装
置９とを含んでいる。

電子式膨張弁’＋　Ｏはステップモータ２４と、オリフ
ィス組立体２５と、電気コネクタ２７と、スリーブ部材
３３とを含んでいる。親ねじ３７１がステップモータ２
４をスリーブ部材３３に接続している。

多くの型式のセンサーが温度センサ２１及び２２どして
使用され得る。好ましくは、センサ２１．２２はナーモ
スタットのような温度に応答する抵抗デバイスである。

温度センサ２１は蒸発器１１から圧縮機１２へ冷媒導管
１４を流れる冷媒の温度を検出するべく冷媒導管１４に
接続されている。

この検出された温度は圧縮機１２へ流れる過熱された冷
媒蒸気の温度を示す。部面センサ２１により検出された
温度の関数である電気的信号は電線２６を通じてマイク
［１コンピユータ制御システム２３に与えられる。温度
センサ２２は膨張弁１０から蒸発器１１に入る冷媒の温
良を検出するべく冷媒導管１５に接続されている。この
温度は蒸発器１１内の冷媒の飽和温度である。温度セン
サ２２により検出された温度の関数である電気的信号は
電線２８を通じてマイクロコンビコータ制御システム２
３に与えられる。

第１図中に示されているように温度セン４）２１．２２
は各々、冷媒導管１４．１５内に差込まれて、冷媒導管
１４．１５を通って流れる冷媒と直接に接触している検
出要素を有する。しかし、当業者に明らかなように、温
度センサ′２１．２２は冷媒導管１４．１５に簡単に取
付けられ得るし、また伯の型式のセンサ゛が所望の冷凍
システム５の作動条件を検出するのに使用され得る。

マイクロコンピュータ制御システム２３は、渇廉センサ
２１．２２から電気的入力信号を受信するため、受信さ
れた電気的入力信号を予めプログラムされた過程に従っ
て処理するため、処理された入力信号に応答して電子式
ディジタル制御信号を発生するため、またこれらの発生
された電子式ディジタル制御信号を電気コネクタ２７を
通じて電子式膨張弁１０のステップモータ２４に供給す
るために適した電子装置の組合せである。例えば、第１
図中に示されているように、マイクロコンピュータ制御
システム２３は温度センサ２１．２２から電線２６．２
８を経て電気的入力信号を受信するため、またこれらの
受信された電気的入力信号を予めプログラムされた過程
に従って処理するためのマイクロコンピュータ７を含ん
でいる。電ｉｌｉ；ｉ装置９は電子式膨張弁１０のステ
ップモータ２４に電気コネクタ２７を通じて接続されて
いる電１３０に電子スイッチング装置８を通じて電力を
供給する。電子スイッチング装置８はマイクロコンピュ
ータ７により受信且処理された温度センサ２１．２２１
らの入力信号の関数である電子式ディジタル制御信号の
形態でステップモータ２４に電力を供給するべくマイク
ロコンピュータ７の制御のもとに作動づ−る。通常、ス
イッヂング装置８及び電源装置９のような電子装置は、
マイクロコ１３− ンビュータが比較的大きなミノｊをステップ−し−タ２
４のような装置に直接供給するのに一般にＪ：＜適して
いないために必要どされる。例えば、マイクロコンビコ
ータ７は３０６５　Ｂｏｗｅｒｓ　Δｖｅｕｎｅ　、　
３　ａｎｊａ　Ｃ１ａｒａ、　Ｃａｌ　ＩｆＯｒｎｆａ
　９５０５１のｌ　ｎｔ（ｉｌ　Ｃ０ｒｐＯｒａｔｉＯ
ｎからのモデル２７６４メモリデバイス（ＥＰＲＯＭ）
を有するモデル６０３１マイクロコンビコータであって
よい。この種のマイクロコンピュータでは、電力をマイ
クロコンピュータから直接にステップモータに供給する
のではなくマイクロコンピュータの制御のも・とにスイ
ッヂング装置を通じて電源装置り日らステップモータに
電力を供給することが好ましい。

マイクロコンビコータ７は種々の過程のいずれか一つに
従って温度センサ２１．２２からの電気的入力信号を処
理するべく予めプログラムされていてよい。例えば、マ
イクロコンビコータ７は、蒸発器１１から圧縮機１２へ
流れる冷媒蒸気の過熱を判定するべく電気的入力信号を
処理し得る。

これは温度センυ２１及び２２により検出される＝１４
＝ ｆＡＩｆの差を目算するマイクロコンビコータ７により
実現される。次いで電子式膨張弁１０がこの泪韓された
湿度差に直接応動するべくマイク［ｌコンピュータ制御
システム２３により調節され得る。

即ち、膨張弁１０ば甜粋された温度差に比例する大きざ
だ（プインクレメンタルに開閉され得る。このにうにし
て、圧縮機１２に入る冷媒蒸気の過熱が最適レベルに保
たれ得る。それにより蒸発器１１内の冷ｔＭ湿潤特性が
最適化され、またイれにより冷凍システム５の総合作動
効率が最適化される。

勿論、マイクロコンビュータ７はセンサ２１．２２によ
り検出される温度と並んで冷凍システム５の他の作動条
イ９を監視しくｑる。また電子式膨張弁１０はこれらの
検出された作動条件のいずれか又１１ずべての適当な関
数に応答してマイクロコンピュータ制御システム２３に
より調節されｊｑる。

第１図中に示されているように、マイクロコンビコータ
制御システム２３は電子式ディジタル制御信号を電線３
０を通じて、また電気コネクタ２７を通じて、これらの
制御信号によりステップ状に駆動されるステップモータ
２７′Ｉに供給する。例えば、ステップモータ２４はマ
イクロコンピュータ制御システム２３からの電子式ディ
ジタル制御信号の特定の列に応答して成る固定された角
度だけ回転し得る。ステップモータ２４のこのステップ
状の駆動によりスリーブ部４．ｊ　３３の開閉運動の精
密な制御が行われ、その位置はステップモータ２４によ
りオリフィス相立体２５に対して相対的にインクレメン
タルに制御される。好ましくは、マイクロコンピュータ
制ｉ１１システム２３からの電子式ディジタル制御信号
の一つのパターンに応答してのステップモータ２４の一
ステップの回転は親ねじ３４により、電子式膨張弁１０
内のオリフィス相立体２５に対して相対的なスリーブ部
材３３の開閉の直線状の一ステップのインフレメン１へ
に変換される。

ステップモータ２４はマイクロコンビコータ制御システ
ム２３からの電子式ディジタル制御信号に応＠する任意
の型式のディジタル制御可能な電動機手段であってよい
。例えば、ステップモータ２４は［）　ｏｖｅｒ、　Ｎ
　ｅｗ　ｌ−１ａｍｐｓｈｉｒｅの［ａｓｔｅｒｎ　△
ｉｒ　Ｄ　ｅｖｉｃｅｓから入手可能なモデルｌ−Ａ　
２３　Ｇ　０Ｋ−４６バイボーラ・ステップモータであ
ってよい。この特別なステップモータ２４はマイクロコ
ンピュータ制御システム２３の電子スイッチング装置８
をステップモータ２４に接続するために５本の電線を必
要とする。電線３０のうち４本はステップモータ２４を
ステップ状に駆動するべくステップモータ２４の選択さ
れた極に電子式ディジタル制御信号を供給する。第五の
電線３０は共通又は１２Ｖ電力線である。

一般に、電子式膨張弁１０は、電子式膨張弁１０がディ
ジタル制御可能な電動機手段のステップ状駆１７＋に応
答してインクレメンタルに開閉され得るように、ディジ
タル制御可能な電動機手段に接続づ−るのに適した任意
のインクレメンタルに調節可能な膨張弁であってよい。

しかし、第２図及び第３図には、第１図中に示されてい
る制御システムと共に使用するのに好ましい新規な電子
式膨張弁１０の断面図が示されている。第２図及び第３
１７− 図に示されているように、この新規な電子式膨張弁１０
は回転可能なステップモータ２４の作動により中空円筒
状のオリフィス相立体２５の十をインクレメンタルに上
昇及び下降しくｑる一般的に環状のスリーブ部材３３を
有する一般に円筒状の（８造である。ステップモータ２
４は、弁１０を通過する冷媒がステップモータ２４の上
を流れるのを許すべく電子式膨張弁１０のハウジング６
０内に密封されている。第２図には新規な膨張弁１０が
全開位置で示されており、他方第３図には膨張弁１０が
全開位置で示されている。

第２図及び第３図に示されているように、ステップモー
タ２４、オリフィス相立体２５及びスリーブ部材３３に
加えて、電子式膨張弁１０は冷媒人口３１と、冷媒出口
３２ど、ステップモータ２４及びスリーブ部材３３を接
続する親ねじ３４と、オリフィス相立体２５の蓋をされ
た端４６の中に埋め込まれており且開口４７を通ってス
リーブ部材３３の中へ延びているロッド３５とを含んで
いる。また、第一の環状シーリング手段３６がオリ１８
− フィス組立体２５の頂部の近くでオリフィス組立体２５
内のスロット３８の上に配置されており、また第二の環
状シーリング手段３７が冷媒人口３１に接続されている
Ａリフイス組立体２５の開端４１の近（でオリフィス組
立体２５内のスロワ］〜３８の下に配置されている。ス
ロワ；へ３８はオリフィス組立体２５の周縁の細良い開
口である。スロワ１〜３８の聞［１の寸法は電子式膨張
弁１０を通る冷媒流を制御する。図面を児やずくするた
め、叩一つのス１］ツ１−３８が第２図及び第３図中に
示されている。しかし、オリフィス組立体２５内に複数
個の周縁方向に間隔をおいたスロワＩ〜３８が設（プら
れていてよいことは理解されよう。

第３図を参照して作動の仕方を説明づるど、凝縮器１３
ｈ１１ろの液体冷媒は冷媒人口３１を通り、またオリフ
ィス組立体２５の開端４１を通ってオリフィス組立体２
５内に入る。この液体冷媒は次いでオリフィス組立体２
５のスロワ１へ３８を通過し、またス１］ット３８を通
過する液体冷媒の一部分は、スロット３８を通過するに
つれて、断熱膨服過程でフラッシユされる。次いで、こ
の混合された液体及び気体状冷媒は弁１０から冷媒出口
３２を通って蒸発器１１へ流れる。

スリーブ部材３３はオリフィス組立体２５内のス［ｌブ
ト３８の聞［１の刈払を調節するべくオリフィス組立体
２５の上を上方及び下方に滑動する。

スリーブ部材３３のこの直線状滑動は、第２図、第３図
及び第４図に示されているようにビン４４によりスリー
ブ部材３３に取付けられている親ねじ３４を通じてスリ
ーブ部材３３に力を伝達するステップモータ２４の作動
により制御される。このようにして、オリフィス組立体
２５内のスロワ１〜３８の開口の寸法が精密に制御され
る。何故ならば、スリーブ部材３３はステップモータ２
４のステップ状駆動によりインクレメンタルにのみ動か
されるからである。

好ましい作動モードでは、電線３０を通じてステップモ
ータ２４に与えられた電子式ディジタル制御信号により
ステップモータ２４は前記のようにディスクリートなス
テップで回転する。ステップモータ２４のディスクリー
トな回転の結果として、オリフィス組立体２５内のス［
１ツト３８に対して相対的なスリーブ部材３３の位置が
インクレメンタルに調節される。理想的には、電線３０
をステップモータ２４に供給される各電子式ディジタル
制御信号はステップモータ２４の回転の方向に関係して
オリフィス組立体２５内のスロット３８の上を」二方若
しくは下方にディスクリ−１〜なステップでインクレメ
ンタルにスリーブ部材３３を動かづべきである。好まし
くは、スリーブ部材３３は比較的長い行程を有し、また
オリフィス組立体２５内のスロワ１〜３８は通常の冷媒
膨張弁内のオリフィスに比べて比較的長い。例えば、ス
リーブ部材３３のインクレメンタルな運動ステップが０
．００１インチ（０，０２５４ミリメートル）のＡ−ダ
ーである場合にオリフィス組立体２５内のスロット３８
の長さは３／４インチ（１９，０５ミリメ〜１〜ル）の
オーダーであってよく、それによりスロット３８に対し
てほぼ７６０のディスクリ−１〜な開口寸法が１ｑられ
る。その結果、スロー２１− ット３８の開口の１法の非常に精密なシリ御、従ってま
た電子式膨張弁１０を通る冷媒流の非常に精密な制御が
可能になる。

ロッド３５がオリフィスｉｌｌ立体２５の詰をされた端
４６内に埋め込まれており、また間口４７を通じてスリ
ーブ部材３３内へ延びている。ロッド３５はスリーブ部
材３３内の開口４７を完全には満たしておらず、それに
より電子式膨張弁１０の作動中にスリーブ部材３３の両
側の面への圧力を等しくするべく冷媒が開口４７を通っ
て流れることを許す。ロッド３５は、ステップモータ２
４の作動中にステップモータ２４から親ねじ３４を通じ
てスリーブ部材３３へ伝達されるトルクによりオリフィ
ス組立体２５に対して相対的なスリーブ部材の望ましく
ない回転を阻止する。

スリーブ部材３３はオリフィス組立体２５内のスロワｌ
−３８に対して相対的にインクレメンタルにのみ動かさ
れるので、オリフィス組立体２５に対して相対的なスリ
ーブ部材３３の絶対位置、従ってまたスロワ１〜３８の
開口の寸法は電子式膨張２２− 弁１０の作動中に高い清廉でマイク［１’１ンビュータ
制御システム２３により監視され１ｑる。しかし、冷凍
システム５の始動時にＡリフイス組立体２５に対して相
対的なスリーブ部材３３の絶対位置が、マイクロコンピ
ュータ制御システム２３を初期化するべく決定されな（
Ｊればならない。これは、スリーブ部材３３を冷凍シス
テム５の始動時に全開位置へ駆動するべく電子式ディジ
タル制御信号を電線３０を介してステップモータ２４へ
供給するマイクロコンピュータ制御システム２３により
実現される。もしスリーブ部材３３が始動時に既に完全
に閉じられていれば、マイクロコンピュータ制御システ
ム２３がスリーブ部＋Ａ３３を閉じる方向に駆動するに
つれて、ステップモータ２４は単にスリップし、従って
ステップモータ２１又はスリーブ部材３３が損傷する虞
れはない。電子式膨張弁１０の始動位置を初期化した後
に、マイク［１＝１ンビユータ制御システム２３は弁１
０の既知の全閉（Ｑ置から出ｖ’ｃ　＝する冷凍システ
ム５の作動条件に応答して電子式膨張弁１０を制御する
。冷凍システム５の作動中、マイクロコンピュータ制御
システム２３の論理回路はスリーブ部材３３の最終の既
知の位置をメモリ内に保ち、またスリーブ部材３３の位
置が調節されるどき、マイクロコンピュータ制御システ
ム２３はスリーブ部材３３の新しい位置を反映１−るべ
くメ′［りを変更する。このようにして、スリーブ部材
３３の位置、従ってまたオリフィス組立体２５内のス［
１ツ］へ３８の開口の寸法が、スリーブ部材３３の位置
を検出するためのフィードバック・センサのＪ：うな絶
対位置検出手段を設りる必要なしに、冷凍システム５の
作動中連続的に知られる。

第２図を参照すると、電子式膨張弁１０が全開位置にあ
るとき、即ちスリーブ部材３３がオリフィス組立体２５
内のスロワＩ〜３８を完全に覆っているとき、第−及び
第二の環状シーリング手段３６．３７が弁１０の冷媒人
［１３１ど冷媒出口３２との間の冷媒流を実質的に阻止
する。第４図中に最もよ（示されている」、うに、好ま
しくは、第一のシーリング手段３６はＯリング５４によ
り裏当てされたカーボン充填テフロン・シール５３を含
／Ｕでおり、他方第二のシーリング手段３７は二つのＯ
リング５１及び５２により裏当てされた他のカーボン充
填テフロン・シール５０を含んでいる。

各シーリング手段３Ｇ、３７はオリフィス組立体２５の
主ボデイ内の環状凹みの中に入れられている。第一のシ
ーリング手段３６はオリフィス組立体２５内のスロット
３８の上のオリフィス組立体２５の蓋をされた端１！Ｉ
６の中に配置されている。

第二のシーリング手段３７はス］］ット３８の下のオリ
フィス組立体２５の主ボデイ内のＡリクイ２組立体２５
０開端４１に配置されている。スリーブ部材３３が全開
位置にあるとき、シーリング手段３６．３７はオリフィ
ス組立体２５の主ボディとスリーブ部材３３どの間に配
置されている。従って、シーリング手段３６．３７及び
スリーブ部材３３は、スリーブ部材３３がその全開位置
にあるときに電子式膨張弁１０を通る冷媒流を有効に阻
止するべく、スロット３８を囲んでいる。また、シーリ
ング手段３６．３７は、スリーブ部材３３２５− をその全開位置から動かす必要があるどきに克服されな
電−ノればならイｊい不平衡な力が全閉位置のスリーブ
部材３３に作用しないように段目されている。

環状スプリング１］−デッドホａワー３９が第２図、第
３図及び第４図に示されているようにオリフィス組立体
２５の底の近くしこ設（プられている。

スプリングローデツドホロワ−３９は、スリーブ部材３
３が第二のシーリング手段３７との接触状態及びホロワ
−３９どの接触状態から外れて上方に動くとぎに第二の
環状シーリング手段３７を覆うべくスプリング４０によ
り上方に（Ｍ（ｉｆされている。スプリングローデツド
ホ〔ｌツー３９はシーリング手段３７をその環状凹みの
中へ押イ」（づるべく第二の環状シーリング手段３７を
覆っており、それによりシーリング手段３７が電子式膨
張弁１０の作動中に弁１０の両側の通常の圧力変動によ
りその環状凹みから外れるのを防止する。第４図中に最
もよく示されているように、スプリング４０は、スリー
ブ部材３３がその全開位置へ動かされ＝２６− るときにスプリング口−デッドホロワ−３９が第二のシ
ーリング手段３７との接触状態から部分的に外れて下方
に変位するのを許す。また、スリーブ部材３３が小ロワ
ー３９との接触状態から外れて動かされるときにスプリ
ングローデツドホロワ−３９の上方移動距離を制限する
ためのストッパ面を形成するべ（ストッパ４９が第２図
、第３図及び第４図中に示されているように設ｃ）られ
ている。　第−及び第二のシーリング手段３６．３７は
、スリーブ部材３３がその全開位置にあるときに電子式
膨張弁１０を通る冷媒流の確実イ【完全遮断を行う。従
って、もし望まし番プれば、電子式膨張弁１０は遮断弁
機能を生ずるべくマイクロコンピュータ制御システム２
３により作動させられることができ、それにより、凝縮
器１３を冷凍システム５の電子式膨張弁１０に接続する
冷媒導管内に通常の液体導管ソレノイド弁の必要を無く
す。

このにうな通常の液体導管ソレイノド弁は、冷凍システ
ム５の遮断時間中に凝縮器１３から蒸発器１１への冷媒
移行をｍ　ＩＪ：するために通常必要とされる。このよ
うな通常の液体導管ツレ、ノイド弁の必要を無くすこと
は冷凍システム５の構造、作動及び費用を大幅に簡単化
する。勿論、１９凍システム５の遮断を指示する入力が
マイクロコンピュータ制御システム２３に与えられな（
）ればならず、またシステム２３は、冷凍システム５の
遮断を指示づる入力がマイク１：１コンピユータ制御シ
ステム２３に与えられるときにスリーブ部材３３をその
全閉位置へ駆動するべくプログラムされていな【′ｊれ
ばならない。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であること
は当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子式膨張弁に対する制御システ
ムを有する蒸気圧縮冷凍システムの概要図である。 第２図は第１図中に示されている制御システムど共に使
用されｊｑる新規な電子式膨張弁の詳細な断面図である
。 第３図は第２図に示されている新規な電子式膨張弁の詳
細な断面を弁が全開位置にある状態で示１図である。 第４図は第２図及び第３図に示されている新規な電子式
膨張弁の一部分であるオリフィス組立体内のシーリング
手段の詳細な断面図である。 ５・・・冷凍システム、７・・・マイクロコンピュータ
。 ８・・・電子スイッチング装置、９・・・電源装置、１
０・・・電子式膨張弁、１１・・・蒸発器、１２・・・
圧縮機。 １３・・・凝縮器、２１．２２・・・温度センリ、２３
・・・マイクロコンピュータ制御システム、２４・・・
ステップを一タ、２５・・・オリフィス組立体、２７・
・・電気］ネクタ、３３・・・スリーブ部材、３４・・
・親ねじ。 ３６．３７・・・シーリング手段、３８・・・スロワｌ
〜。 ３９・・・スプリングローデツドホロワ−１４０・・・
スプリング、４９・・・ストッパ、５０・・・シール、
５１．５２・・・０リング、５３・・・シール、５４・
・・Ｏリング。 ６０・・・ハウジング ＝２９− Ｆ／Ｇ３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル制御可能な電子式膨張弁を通って凝縮
   器から蒸発器へ冷凍システム内を流れる冷媒流を制御す
   る方法に於て、 冷凍システムの少なくとも一つの作動条件を検出する過
   程と、 検出された作動条件の関数である電気的信号を発生する
   過程と、 電子式ディジタル制御信号を発生するべく予めプログラ
   ムされた過程に従って発生された電気的信号を処１！１
   ！する過程と、 電子式ディジタル制御信号に応答して膨張弁を通る冷媒
   流をインクレメンタルに調節するべくディジタル制御可
   能４丁電子式膨張弁に電子式ディジタル制御信号を供給
   する過程と を含んでいることを特徴とする方法。
2. （２）圧縮機、凝縮器、及び蒸発器を含んでいる蒸気圧
   縮冷凍システムに対する制御装置に於て、作動位置に関
   係して凝縮器と蒸発器との間の冷媒流を制御するべく凝
   縮器と蒸発器との間に接続されている膨張弁と、 電子式ディジタル制御信号に応答して膨張弁の作動位置
   をインクレメンタルに調節するため膨張弁に接続されて
   いるディジタル制御可能な電動機ど、 予めプログラムされた過程に従って電気的入力信号を処
   理するため、また処理された電気的入力信号に応答して
   電子式ディジタル制御信号を発生するための制御手段と
   、 発生された電子式ディジタル制御信号を制御手段からデ
   ィジタル制御可能な電動機手段へ供給するための導線手
   段と、 冷凍システムの少なくとも一つの作勅条４シ１を検出す
   るため、また検出された作動条件の関数である電気的入
   力信号を制御手段に供給するため制御手段に電気的に接
   続されているセンサ手段とを含んでいることを特徴どす
   る制御装置。