JPS61213554A - Refrigerant ratio variable controller for refrigeration cycle - Google Patents
Refrigerant ratio variable controller for refrigeration cycleInfo
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、非共沸混合冷媒を用いた圧縮式冷凍サイクル
内を循環する冷媒の濃度を可変する制御装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a control device for varying the concentration of a refrigerant circulating in a compression type refrigeration cycle using a non-azeotropic mixed refrigerant.
従来の技術
従来の非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクルは例えば特
開昭59−5942号公報に示されているように第6図
のような購造になっていた。BACKGROUND OF THE INVENTION A conventional refrigeration cycle using a non-azeotropic mixed refrigerant was purchased as shown in FIG. 6, for example, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 59-5942.
同図において、1は圧縮機で、その吐出側には凝縮器2
が接続されている。3は分溜器であり、第1絞り装置4
を介して上記凝縮器2の出口側に接続している。また上
記凝縮器2出口と第1絞り装置4との間には導管5が分
岐しており、この導管5は第1電磁弁6を介して第2絞
り装置7に接続している。In the figure, 1 is a compressor, and a condenser 2 is on the discharge side.
is connected. 3 is a fractionator, and a first throttle device 4
It is connected to the outlet side of the condenser 2 via. Further, a conduit 5 branches between the outlet of the condenser 2 and the first throttle device 4, and this conduit 5 is connected to a second throttle device 7 via a first electromagnetic valve 6.
上記分溜器3の気体の溜り側は第2電磁弁8を介して受
液器9の入口側に接続し、液の溜り側は上記第2絞り装
置7を介して上記受液器9に配設した凝縮用熱交換器1
0の入口側に接続している。The gas reservoir side of the fractionator 3 is connected to the inlet side of the liquid receiver 9 via the second solenoid valve 8, and the liquid reservoir side is connected to the liquid receiver 9 via the second throttle device 7. Condensing heat exchanger 1 installed
Connected to the inlet side of 0.
さらに上記凝縮用熱交換器10の出口側は蒸発器11に
接続し、圧縮機1に接続されている。さらに上記受液器
9の出口側は第3電磁弁12、第3絞り装置13を介し
て、凝縮用熱交換器10と蒸発器11を接続している配
管の途中に接続している。Further, the outlet side of the condensing heat exchanger 10 is connected to an evaporator 11 and then to a compressor 1. Furthermore, the outlet side of the liquid receiver 9 is connected via a third electromagnetic valve 12 and a third throttle device 13 to the middle of a pipe connecting a condensing heat exchanger 10 and an evaporator 11.
上記のごとく構成されたこのサイクルの作用を説明する
。The operation of this cycle configured as above will be explained.
まず通常冷却運転時は、第1電磁弁6は開いて第2、第
3電磁弁8.12は閉じておシ、高沸点成分だけがサイ
クル中を循環しており、低沸点成分は受液器9に液とし
て溜っており、圧縮機1で圧縮された高沸点成分のガス
は、凝縮器2で凝縮され、導管5を通り第2絞り装置7
で減圧され、凝縮用熱交換器10を通って、蒸発器11
でガスとなって圧縮機1へ戻り、通常の低温が得られる
。First, during normal cooling operation, the first solenoid valve 6 is open and the second and third solenoid valves 8.12 are closed, so that only the high boiling point components are circulated in the cycle, and the low boiling point components are the receiving liquid. The high-boiling point component gas accumulated in the container 9 as a liquid and compressed by the compressor 1 is condensed in the condenser 2 and passed through the conduit 5 to the second throttle device 7.
The pressure is reduced in the evaporator 11 through the condensing heat exchanger 10
It becomes a gas and returns to the compressor 1, where a normal low temperature is obtained.
次に、急速冷却運転時には第1、第2電磁弁6.8は通
常運転時と同じ状態で、第3電磁弁12が開き、高圧状
態で受液器9に貯溜されている低沸点成分が第3絞り装
置13で減圧され冷凍サイクル中に放出され、高沸点成
分と低沸点成分の非共沸混合冷媒が通常冷却運転時と同
様な回路で冷凍サイクル中を循環することになる。Next, during rapid cooling operation, the first and second solenoid valves 6.8 are in the same state as during normal operation, and the third solenoid valve 12 is opened, and the low boiling point component stored in the liquid receiver 9 is released under high pressure. The pressure is reduced by the third throttling device 13 and the refrigerant is discharged into the refrigeration cycle, and the non-azeotropic mixed refrigerant of high boiling point components and low boiling point components circulates through the refrigeration cycle in the same circuit as during normal cooling operation.
また、急速冷却運転から通常冷却運転に戻す時は、第1
、第3電磁弁6.12が閉じ、第2電磁弁8が開くこと
により、圧縮機1で圧縮された非共沸混合冷媒ガスは、
凝縮器2で凝縮され第1絞り装置4で減圧されて分溜器
1aに入る。第1絞り装置4の減圧作用により、上記分
溜器3内に入った非共沸混合冷媒は高沸点成分だけが液
化し、下部の液溜シ側に溜り、低沸点成分はガスとして
上部の気体の溜り側に溜るという様に分離され、そのう
ち液化した高沸点成分は、第2絞り装置7で減圧され凝
縮用熱交換器10に入り、ある程度蒸発してから蒸発器
11を通って圧縮機1に入る。Also, when returning from rapid cooling operation to normal cooling operation, the first
, the third solenoid valve 6.12 closes and the second solenoid valve 8 opens, so that the non-azeotropic mixed refrigerant gas compressed by the compressor 1 is
It is condensed in the condenser 2, depressurized in the first throttle device 4, and enters the fractionator 1a. Due to the pressure reducing action of the first throttling device 4, only the high-boiling point components of the non-azeotropic mixed refrigerant that entered the fractionator 3 are liquefied and accumulated in the lower liquid reservoir side, while the low-boiling point components are converted into gas in the upper part. The high-boiling components are separated so as to accumulate on the gas reservoir side, and the liquefied high-boiling components are reduced in pressure by the second expansion device 7, enter the condensing heat exchanger 10, evaporate to some extent, and then pass through the evaporator 11 to the compressor. Enter 1.
気体の状態の低沸点成分は、第2電磁弁8が開いている
ので、受液器9に入りここで凝縮用熱交換器10と熱交
換され、凝縮して液としてと記受液器9に溜る。このよ
うにして高沸点成分と低沸点成分は分離され、上記受液
器9が低沸点成分で満ばいになると第1電磁弁6が開き
、第2、第3電磁弁8.12が閉じることにより、通常
冷却運転時のサイクルに戻る。Since the second electromagnetic valve 8 is open, the low boiling point component in the gaseous state enters the liquid receiver 9, where it is heat exchanged with the condensing heat exchanger 10, and is condensed and stored as a liquid. It accumulates in In this way, the high boiling point component and the low boiling point component are separated, and when the liquid receiver 9 is filled with the low boiling point component, the first solenoid valve 6 opens and the second and third solenoid valves 8.12 close. As a result, the cycle returns to normal cooling operation.
発明が解決しようとする問題点
ところが上記のような構成では、冷却負荷にみあった能
力制御を行なうために冷媒濃度を可変する制御ができな
いという問題点があった。Problems to be Solved by the Invention However, with the above configuration, there is a problem in that the refrigerant concentration cannot be controlled to vary in order to perform capacity control that matches the cooling load.
本発明は上記問題点を解決するもので、非共沸混合冷媒
サイクル内を循環する冷媒の低沸点成分の比率を自在に
可変する制御装置を設けることにより、冷却負荷にみあ
った能力制御を行なうことを目的とするものである。The present invention solves the above problems by providing a control device that freely varies the ratio of low boiling point components of the refrigerant circulating in the non-azeotropic mixed refrigerant cycle, thereby controlling the capacity in accordance with the cooling load. The purpose is to do something.
問題点を解決するための手段
この問題点を解決するだめに本発明は、分溜器により分
離された低沸点成分の冷媒を溜める受液器の出口側に流
量調節弁、絞り装置を介して、凝縮用熱交換器と蒸発器
を接続している配管の途中に接続し、また、被冷却物の
温度を検出し電気信号に変換する温度検出手段と、温度
設定値の電気信号と前記温度検出手段から出力された電
気信号を比較判定して制御信号を出力する比較手段と、
前記流量調節弁の弁開度を制御する出力モードを記憶し
た記憶手段と、前記比較手段から出力された制御信号に
より、前記記憶手段に順次信号を伝送する移行手段と、
前記記憶手段の出力モードに従い流量調節弁の弁開度を
変える出力手段により構成された非共沸混合冷媒サイク
ル内を循環する冷媒の低沸点成分の比率を可変する制御
装置を設けたものである。Means for Solving the Problem In order to solve this problem, the present invention provides a flow control valve and a throttling device on the outlet side of the liquid receiver that stores the refrigerant with low boiling point components separated by the fractionator. , a temperature detection means connected in the middle of the pipe connecting the condensing heat exchanger and the evaporator, and a temperature detection means for detecting the temperature of the object to be cooled and converting it into an electric signal, and an electric signal of the temperature set value and the temperature. Comparing means for comparing and determining the electrical signals output from the detecting means and outputting a control signal;
a storage means storing an output mode for controlling the valve opening degree of the flow control valve; and a transition means for sequentially transmitting a signal to the storage means based on a control signal output from the comparison means;
A control device is provided for varying the ratio of low boiling point components of the refrigerant circulating in the non-azeotropic mixed refrigerant cycle, which is constituted by an output means that changes the valve opening of the flow control valve according to the output mode of the storage means. .
作 用
本発明は上記構成により、被冷却物の温度と設定温度の
差に応じて流量調節弁の弁開度を変え、サイクル中の低
沸点成分の比率を変えることにより、負荷に応じた冷却
を行なうことができ、容易に被冷却物の温度をほぼ一定
に保つこともできる。Effect: With the above configuration, the present invention changes the valve opening of the flow rate control valve according to the difference between the temperature of the object to be cooled and the set temperature, and changes the ratio of low boiling point components during the cycle, thereby achieving cooling according to the load. It is also possible to easily maintain the temperature of the object to be cooled almost constant.
実施例
以下本発明の一実施例について第1図〜第5図を参考に
説明する。EXAMPLE An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.
まず第5図に、非共沸混合冷媒を用いたサイクルを示す
。First, FIG. 5 shows a cycle using a non-azeotropic mixed refrigerant.
同図において、冷凍サイクルは従来例のサイクルにおい
て第3電磁弁12が流量調節弁14に変わり、第3電磁
弁12の開、・閉は流量調節弁14の全開、全開に相当
する。In the figure, in the refrigeration cycle, the third solenoid valve 12 is replaced with the flow rate control valve 14 in the conventional cycle, and opening and closing of the third solenoid valve 12 corresponds to full opening and full opening of the flow rate control valve 14.
さらに蒸発器11には被冷却物の温度を検出する温度検
出器(サーミスタ)15が取りつけられ、前記サーミス
タ15からの信号と設定温度の信号を判定し制御するマ
イクロコンピュータ(以下マイコンと称す)により流量
調節弁14が制御される構造になっている。Furthermore, a temperature detector (thermistor) 15 is attached to the evaporator 11 to detect the temperature of the object to be cooled, and a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) determines and controls the signal from the thermistor 15 and the signal of the set temperature. It has a structure in which the flow control valve 14 is controlled.
次に第1図において制御回路は、冷凍機全体を制御する
マイコン16と、温度Trを検出するサーミスタ15と
、温度検出回路17、設定温度T1を出力する抵抗回路
18、前記流量調節弁14の弁開度を制御するステップ
モータ19により構成されている。Next, in FIG. 1, the control circuit includes a microcomputer 16 that controls the entire refrigerator, a thermistor 15 that detects the temperature Tr, a temperature detection circuit 17, a resistance circuit 18 that outputs the set temperature T1, and the flow control valve 14. It is composed of a step motor 19 that controls the valve opening degree.
ここで第2図に示すブロック図と第1図に示す制御回路
について説明する。Here, the block diagram shown in FIG. 2 and the control circuit shown in FIG. 1 will be explained.
第1図に示す設定温度T1を出力する抵抗回路18が第
2図に示す温度設定値に相当し、第1図のサーミスタ1
5、温度検出回路17は第2図の温度検出手段に相当し
、また、第1図のマイコン16は第2図の温度設定値の
電気信号と、温度検出手段から出力された電気信号を比
較判定して制御信号を比較判定して制御信号を出力する
比較手段と、前記流量調節弁14の弁開度を制御する第
1〜第3の出力モードを記憶した記憶手段と、前記比較
手段から出力された制御信号により、前記記憶手段に順
次信号を伝送する移行手段に相当する。さらに第1図の
ステップモータ19は第2図の出力手段に相当している
。The resistance circuit 18 that outputs the set temperature T1 shown in FIG. 1 corresponds to the temperature set value shown in FIG.
5. The temperature detection circuit 17 corresponds to the temperature detection means in Fig. 2, and the microcomputer 16 in Fig. 1 compares the electric signal of the temperature setting value shown in Fig. 2 with the electric signal output from the temperature detection means. a comparison means for determining and comparing control signals and outputting a control signal; a storage means for storing first to third output modes for controlling the valve opening of the flow rate regulating valve 14; This corresponds to a transition means that sequentially transmits signals to the storage means based on the output control signals. Furthermore, the step motor 19 in FIG. 1 corresponds to the output means in FIG.
上記構成において、設定温度と被冷却物の温度により流
量調節弁14の弁開度を制御することにより、冷凍サイ
クル中の低沸点成分の冷媒の比率を変える制御回路の構
成と動作を第3図、第4図を参考に説明する。In the above configuration, the configuration and operation of the control circuit that changes the ratio of refrigerant with a low boiling point component in the refrigeration cycle by controlling the valve opening of the flow rate regulating valve 14 according to the set temperature and the temperature of the object to be cooled is shown in Figure 3. , will be explained with reference to FIG.
まず通常冷却運転では、第1電磁弁4を閉じ、第2電磁
弁8を開き、流量調節弁14を全開にする。この状態で
、サイクル中には100チの高沸点成分の冷媒が循環し
ている。First, in normal cooling operation, the first solenoid valve 4 is closed, the second solenoid valve 8 is opened, and the flow control valve 14 is fully opened. In this state, 100 inches of refrigerant with a high boiling point component is circulating in the cycle.
ここでサーミスタ15により温度Tvを検出し、検出温
度Tvが設定温度T1 より高い時には、マイコン16
の演算回路によシ記憶回路の第1の出力モードで弁開度
1(全開)となるようにステップモータ19へ制御信号
が出力される。この状態においてサイクルを循環する高
沸点成分と低沸点成分の冷媒の比率を1:1とする。Here, the temperature Tv is detected by the thermistor 15, and when the detected temperature Tv is higher than the set temperature T1, the microcomputer 16
The arithmetic circuit outputs a control signal to the step motor 19 so that the valve opening degree is 1 (fully open) in the first output mode of the storage circuit. In this state, the ratio of high boiling point component and low boiling point component refrigerant circulating through the cycle is set to 1:1.
次に検出温度Tvが設定温度T1と等しい時には、マイ
コン16の演算回路により記憶回路の第2の出力モード
で弁開度2(半開)となるようにステップモータ19へ
制御信号が出力される。したがって流量調節弁14は半
開の状態となり、サイクル中を循環する高沸点成分と低
沸点成分の比率は2:1となる。Next, when the detected temperature Tv is equal to the set temperature T1, the arithmetic circuit of the microcomputer 16 outputs a control signal to the step motor 19 so that the valve opening degree is 2 (half open) in the second output mode of the memory circuit. Therefore, the flow control valve 14 is in a half-open state, and the ratio of high boiling point components and low boiling point components circulating in the cycle is 2:1.
また、検出温fiTvが設定値T1より低い時には、マ
イコン16の演算回路により記憶回路の第聞
3の出力モードで弁開度3(全−P#)となるようにス
テップモータ19へ制御信号が出力される。したがって
流量調節弁14は全閉となり、サイクル中を循環する冷
媒は高沸点成分のみとなり、通常運転にもどる。Furthermore, when the detected temperature fiTv is lower than the set value T1, the arithmetic circuit of the microcomputer 16 sends a control signal to the step motor 19 so that the valve opening is 3 (total -P#) in the third output mode of the memory circuit. Output. Therefore, the flow rate control valve 14 is fully closed, and only the high boiling point components of the refrigerant circulate in the cycle, returning to normal operation.
以上のように本実施例によれば、被冷却物の温度を検出
し、設定温度と比較することにより冷却負荷を判定し、
その負荷にみあうように冷媒比率の可変制御を行なうこ
とができる。As described above, according to this embodiment, the cooling load is determined by detecting the temperature of the object to be cooled and comparing it with the set temperature,
The refrigerant ratio can be variably controlled to match the load.
なお、本実施例においてはステップモータ19によって
3段階の流量制御を行なったが、設定温度と検出温度の
差の大小により無段階に流量制御しても同様な効果が得
られる。In this embodiment, the step motor 19 performs three-stage flow control, but the same effect can be obtained by performing stepless flow control depending on the magnitude of the difference between the set temperature and the detected temperature.
発明の効果
以上のように本発明は、被冷却物の温度を検出し設定温
度と比較することにより冷却負荷を判定し、流量制御弁
の弁開度を制御することにより、冷凍サイクル中の低沸
点冷媒の比率を自在に変えることができ、負荷にみあっ
た運転を行なうことができるなどの効果を奏する。Effects of the Invention As described above, the present invention determines the cooling load by detecting the temperature of the object to be cooled and comparing it with the set temperature, and controls the valve opening of the flow rate control valve to reduce the low temperature during the refrigeration cycle. The ratio of the boiling point refrigerant can be freely changed, and the operation can be performed in accordance with the load.
第1図は本発明の一実施例における制御回路図、第2図
は同ブロック図、第3図は同フローチャート、第4図は
同制御装置により温度変化に対する流量調節弁の弁開度
を示す特性図、第5図は一実施例の冷凍サイクル図、第
6図は従来例の冷凍サイクル図である。
1・・・・・・圧縮機、2・・・・・・凝縮器、3・・
・・・・分溜器、9・・・・・・受液器、1o・・・・
・・凝縮用熱交換器、11・・・・・・蒸発器、14・
・・・・・流量調節弁、16・・・・・・サーミスタ、
16・・・・・・マイコン、17・・・・・・温度検出
回路、18・・・・・・抵抗回路、19・・・・・・ス
テップモータ。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名15
−−一丈−ミスク
第 1 図 16−−−マイ
コン17−−−逼演社凹、路、
13−m−抵抗回路
!?−−−ステップモータ
第2図
第3図
第4図
ゴj¥虜
3−一一分溜寡 1l−−〜−蒸弊呑7−−−%Z
老(りキーt /6−−−流貴市す拘り埼!d(
マイコン)と−一一第2電磁弁Fig. 1 is a control circuit diagram according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram thereof, Fig. 3 is a flowchart thereof, and Fig. 4 shows the valve opening degree of the flow control valve according to temperature changes by the control device. The characteristic diagram, FIG. 5 is a refrigeration cycle diagram of one embodiment, and FIG. 6 is a refrigeration cycle diagram of a conventional example. 1... Compressor, 2... Condenser, 3...
... Fractionator, 9 ... Receiver, 1o ...
・・Condensing heat exchanger, 11・・Evaporator, 14・
...Flow control valve, 16...Thermistor,
16...Microcomputer, 17...Temperature detection circuit, 18...Resistance circuit, 19...Step motor. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person15
--Ichijo-Misuku No. 1 Figure 16--Microcomputer 17--Rinsha concave, path, 13-m-Resistance circuit! ? ---Step motor Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4
Riki t /6---Rukiichi Sujiri Saki! d(
microcomputer) and -11 second solenoid valve
Claims (1)
サイクルを構成し、低沸点成分と高沸点成分からなる非
共沸の混合冷媒を用いるとともに、凝縮器の出口側に第
1絞り装置を介して上記非共沸の混合冷媒を低沸点成分
と高沸点成分とに分溜する分溜器を、前記分溜器の気体
の溜り側に電磁弁を介して低沸点成分を貯溜するための
受液器をそれぞれ接続し、さらに上記受液器内に凝縮用
熱交換器を配設し、さらに被冷却物の温度を検出して電
気信号に変換する温度検出手段と、温度設定値の電気信
号を前記温度検出手段から出力された電気信号を比較判
定して制御信号を出力する比較手段と、前記流量調節弁
の弁開度を制御する出力モードを記憶した記憶手段と、
前記比較手段から出力された制御信号により、前記記憶
手段に順次信号を伝送する移行手段と、前記記憶手段の
出力モードに従い低沸点成分冷媒の流量調節弁の弁開度
を変える出力手段により構成した冷凍サイクルの冷媒比
率可変制御装置。A refrigeration cycle is constructed by connecting a compressor, a condenser, a throttle device, and an evaporator in sequence, and uses a non-azeotropic mixed refrigerant consisting of a low-boiling point component and a high-boiling point component, and a first throttle is installed on the outlet side of the condenser. A fractionator that fractionates the non-azeotropic mixed refrigerant into a low boiling point component and a high boiling point component via a device, and a low boiling point component is stored on the gas reservoir side of the fractionator via a solenoid valve. A condensing heat exchanger is installed in each of the liquid receivers, and a temperature detection means for detecting the temperature of the object to be cooled and converting it into an electric signal is provided. a comparison means for comparing and determining the electric signal outputted from the temperature detection means and outputting a control signal, and a storage means for storing an output mode for controlling the valve opening of the flow rate regulating valve;
A transition means for sequentially transmitting a signal to the storage means based on a control signal output from the comparison means, and an output means for changing the valve opening degree of a flow rate control valve for the low boiling point component refrigerant according to the output mode of the storage means. Refrigerant cycle refrigerant ratio variable control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5672585A JPS61213554A (en) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | Refrigerant ratio variable controller for refrigeration cycle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5672585A JPS61213554A (en) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | Refrigerant ratio variable controller for refrigeration cycle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61213554A true JPS61213554A (en) | 1986-09-22 |
Family
ID=13035468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5672585A Pending JPS61213554A (en) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | Refrigerant ratio variable controller for refrigeration cycle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61213554A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0838643A2 (en) | 1993-06-24 | 1998-04-29 | Hitachi, Ltd. | Refrigeration cycle using a non-azeotrope refrigerant |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58195752A (en) * | 1982-05-10 | 1983-11-15 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle |
JPS5938564A (en) * | 1982-08-24 | 1984-03-02 | 松下電器産業株式会社 | Refrigerator |
-
1985
- 1985-03-20 JP JP5672585A patent/JPS61213554A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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