JPS6157981B2 - - Google Patents
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- JPS6157981B2 JPS6157981B2 JP55120039A JP12003980A JPS6157981B2 JP S6157981 B2 JPS6157981 B2 JP S6157981B2 JP 55120039 A JP55120039 A JP 55120039A JP 12003980 A JP12003980 A JP 12003980A JP S6157981 B2 JPS6157981 B2 JP S6157981B2
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- capacity
- control device
- expansion valve
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- electric expansion
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- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 12
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクル
の冷媒流量制御装置に関する。
の冷媒流量制御装置に関する。
第１図は可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクル
の概略構成図である。１は可変容量圧縮機、２は
凝縮器、３は電気信号によつてその絞り量が調節
し得る電気式膨張弁、４は蒸発器である。５は蒸
発器４の中間部（これは入口部でもよい）に設け
けた第１の温度センサ５０により検出する温度
T1と、蒸発器４の出口部に設けた第２の温度セ
ンサ５１により検出する温度T2との差SH′＝T2−
T1により冷凍サイクルの状態を検出し、この温
度差SH′が所定値SH′Rになるよう電気式膨張弁３
の絞り量を制御する電気信号を出力する絞り量制
御装置である。６は可変容量圧縮機１の容量を冷
凍サイクルの冷凍対象の状態を検出する状態検出
器６１の出力に応じて制御する能力制御装置であ
る。もしも冷凍サイクルを空気調和装置に用いる
ならば、状態検出器６１は例えば室温検出器であ
る。
の概略構成図である。１は可変容量圧縮機、２は
凝縮器、３は電気信号によつてその絞り量が調節
し得る電気式膨張弁、４は蒸発器である。５は蒸
発器４の中間部（これは入口部でもよい）に設け
けた第１の温度センサ５０により検出する温度
T1と、蒸発器４の出口部に設けた第２の温度セ
ンサ５１により検出する温度T2との差SH′＝T2−
T1により冷凍サイクルの状態を検出し、この温
度差SH′が所定値SH′Rになるよう電気式膨張弁３
の絞り量を制御する電気信号を出力する絞り量制
御装置である。６は可変容量圧縮機１の容量を冷
凍サイクルの冷凍対象の状態を検出する状態検出
器６１の出力に応じて制御する能力制御装置であ
る。もしも冷凍サイクルを空気調和装置に用いる
ならば、状態検出器６１は例えば室温検出器であ
る。
第２図は電気式膨張弁３の絞り量Ｏvに対する
温度差SH′の関係を説明するための図である。今
可変容量圧縮機１の容量が高低２段階に切換える
ものであるとし、低容量運転時のＯv−SH′を実
線（サイクル１）、高容量運転時のそれを破線
（サイクル２）で各々示す。サイクル１で運転中
で、絞り量Ｏv1で、所定の温度差SH′Ｒが得られ
ているとする。この状態から高容量運転のサイク
ル２に切換ると絞り量がＯv1のままでは得られる
温度差SH′はSH′Bとなる。このようなサイクルの
１から２への変化は急激であるのに対し、第１、
第２の温度センサ５０，５１の応答速度は遅く、
また電気式膨張弁３に電気ヒータとバイメタルを
組合せた弁駆動部を持つようなものにあつては絞
り量の応答が遅くなる。そのためサイクル１から
サイクル２に変わつたときの動作点は第２図のＡ
からＢに移る。このとき制御装置５は温度差
SH′が所定値SH′Rよりも小さいSH′Bであるため
絞り量をさらに小さくして温度差SH′を高めるよ
うな電気信号を出力する。然るにサイクル２の点
Ｂからさらに絞り量を小さくしても所定の動作点
Ｃに移動し得ないことは第２図より明らかであ
る。
温度差SH′の関係を説明するための図である。今
可変容量圧縮機１の容量が高低２段階に切換える
ものであるとし、低容量運転時のＯv−SH′を実
線（サイクル１）、高容量運転時のそれを破線
（サイクル２）で各々示す。サイクル１で運転中
で、絞り量Ｏv1で、所定の温度差SH′Ｒが得られ
ているとする。この状態から高容量運転のサイク
ル２に切換ると絞り量がＯv1のままでは得られる
温度差SH′はSH′Bとなる。このようなサイクルの
１から２への変化は急激であるのに対し、第１、
第２の温度センサ５０，５１の応答速度は遅く、
また電気式膨張弁３に電気ヒータとバイメタルを
組合せた弁駆動部を持つようなものにあつては絞
り量の応答が遅くなる。そのためサイクル１から
サイクル２に変わつたときの動作点は第２図のＡ
からＢに移る。このとき制御装置５は温度差
SH′が所定値SH′Rよりも小さいSH′Bであるため
絞り量をさらに小さくして温度差SH′を高めるよ
うな電気信号を出力する。然るにサイクル２の点
Ｂからさらに絞り量を小さくしても所定の動作点
Ｃに移動し得ないことは第２図より明らかであ
る。
上述した説明では説明の簡単化のため、可変容
量圧縮機１として高低２段階に切換えるものを例
として説明したがさらに多段に切換えるものや連
続的に切換えるものにあつてもサイクル１からサ
イクル２への変化に対する制御装置５と電気式膨
張弁３より成る冷媒流量制御装置の応答遅れによ
り、上記した問題点は、同じように発生する。
量圧縮機１として高低２段階に切換えるものを例
として説明したがさらに多段に切換えるものや連
続的に切換えるものにあつてもサイクル１からサ
イクル２への変化に対する制御装置５と電気式膨
張弁３より成る冷媒流量制御装置の応答遅れによ
り、上記した問題点は、同じように発生する。
本発明は上記従来例で述べた欠点を排除し、可
変容量圧縮機の容量変化に対して制御不能領域に
陥ることのない冷媒流量制御装置を得ることを目
的とするものである。
変容量圧縮機の容量変化に対して制御不能領域に
陥ることのない冷媒流量制御装置を得ることを目
的とするものである。
第３図は本発明の一実施例の制御装置の電気回
路図である。５０′，５１′は第１、第２の温度セ
ンサ５０，５１としてのサーミスタであり、これ
らにより検出する温度の差SH′が所定値SH′Rにな
るようオプアンプ５３にて（SH′R−SH′）を増巾
して電圧ＶTを得、抵抗５４，５５で電源電圧を
分割して得た電圧Ｖiとを選択するリレー５Ｒを
介してオペアンプ５６、トランジスタ５７により
増巾して電気式膨張弁３としての通電閉形電気式
膨張弁３としての通電閉形電気式膨張弁３′に印
加し、その絞り量を制御する。すなわち抵抗５
４，５５、コンデンサ５８、オペアンプ５９、リ
レー５Ｒ等で絞り量変更部７を構成する。１′は
可変容量圧縮機１の１例として、その容量を高低
２段階に切換る圧縮機で、Ｌが低容量、Ｈが高容
量である。能力制御装置６はリレー６１を出力と
し、リレー６１をオンすることにより、高容量、
オフすることにより低容量に制御する。リレー５
Ｒはリレー６１がオンしてからコンデンサ５８の
充電電圧ＶCがＶRに達するまでの時間ｔの間オペ
アンプ５９出力がＬOなのでオンし、それ以外は
オフする。電気式膨張弁３′の印加電圧はリレー
５Ｒがオンしている時間ｔの間はＶiが印加され
その他はＶTが印加される。
路図である。５０′，５１′は第１、第２の温度セ
ンサ５０，５１としてのサーミスタであり、これ
らにより検出する温度の差SH′が所定値SH′Rにな
るようオプアンプ５３にて（SH′R−SH′）を増巾
して電圧ＶTを得、抵抗５４，５５で電源電圧を
分割して得た電圧Ｖiとを選択するリレー５Ｒを
介してオペアンプ５６、トランジスタ５７により
増巾して電気式膨張弁３としての通電閉形電気式
膨張弁３としての通電閉形電気式膨張弁３′に印
加し、その絞り量を制御する。すなわち抵抗５
４，５５、コンデンサ５８、オペアンプ５９、リ
レー５Ｒ等で絞り量変更部７を構成する。１′は
可変容量圧縮機１の１例として、その容量を高低
２段階に切換る圧縮機で、Ｌが低容量、Ｈが高容
量である。能力制御装置６はリレー６１を出力と
し、リレー６１をオンすることにより、高容量、
オフすることにより低容量に制御する。リレー５
Ｒはリレー６１がオンしてからコンデンサ５８の
充電電圧ＶCがＶRに達するまでの時間ｔの間オペ
アンプ５９出力がＬOなのでオンし、それ以外は
オフする。電気式膨張弁３′の印加電圧はリレー
５Ｒがオンしている時間ｔの間はＶiが印加され
その他はＶTが印加される。
今、リレー６１がオフしていて、圧縮機１′が
低容量で運転し、電気式膨張弁３′には電圧ＶTが
印加されていて温度差SH′がSH′Rに制御されてい
るとする。この状態から負荷が増大し、高容量運
転の必要が生ずるとリレー６１がオンし、圧縮機
１′は高容量で運転する。同時にリレー５Ｒがオ
ンし、電気式膨張弁３′には電圧Ｖiが印加され
る。この電圧Ｖiは、電気式膨張弁３′の絞り量
が、第２図の絞り量Ｏv2以上になるような電圧に
選ぶ。第２図でサイクル１からサイクル２へ変化
したときに絞り量がＯv1からＯv2以上の絞り量
に、リレー５Ｒにより強制的に移行させたことに
なり、然る後冷凍サイクルがほぼ安定状態に達
し、サーミスタ５０′，５１′、電気式膨張弁３′
がサイクルの変化に追従した時点すなわち時間ｔ
が経過した時点で、リレー５Ｒがオフし電気式膨
張弁３′の印加電圧はオペアンプ５３の出力電圧
ＶTに等しい電圧となる。
低容量で運転し、電気式膨張弁３′には電圧ＶTが
印加されていて温度差SH′がSH′Rに制御されてい
るとする。この状態から負荷が増大し、高容量運
転の必要が生ずるとリレー６１がオンし、圧縮機
１′は高容量で運転する。同時にリレー５Ｒがオ
ンし、電気式膨張弁３′には電圧Ｖiが印加され
る。この電圧Ｖiは、電気式膨張弁３′の絞り量
が、第２図の絞り量Ｏv2以上になるような電圧に
選ぶ。第２図でサイクル１からサイクル２へ変化
したときに絞り量がＯv1からＯv2以上の絞り量
に、リレー５Ｒにより強制的に移行させたことに
なり、然る後冷凍サイクルがほぼ安定状態に達
し、サーミスタ５０′，５１′、電気式膨張弁３′
がサイクルの変化に追従した時点すなわち時間ｔ
が経過した時点で、リレー５Ｒがオフし電気式膨
張弁３′の印加電圧はオペアンプ５３の出力電圧
ＶTに等しい電圧となる。
上述した制御装置によればサイクル１からサイ
クル２に変化したとき、冷媒流量制御系の遅れを
見越して時間ｔの間電気式膨張弁の絞り量を温度
差SH′に依存しない一定の電圧Ｖiによる絞り量
（＞Ｏv2）にするので制御不能状態に陥ることな
く安定した制御ができる。
クル２に変化したとき、冷媒流量制御系の遅れを
見越して時間ｔの間電気式膨張弁の絞り量を温度
差SH′に依存しない一定の電圧Ｖiによる絞り量
（＞Ｏv2）にするので制御不能状態に陥ることな
く安定した制御ができる。
上述した例では圧縮機１が高低２段階に容量が
変化させるものについて説明したが、これはさら
に多段に変化させるものにあつても同様である。
変化させるものについて説明したが、これはさら
に多段に変化させるものにあつても同様である。
第４図は可変容量圧縮機１として連続的に容量
を可変できる圧縮機を用いた場合の制御装置の一
実施例を示す。１２は連続可変圧縮機で、能力制
御装置６は状態検出器６１の出力から容量を決定
する容量決定回路６Ａ、容量決定回路６Ａ出力に
応じて圧縮機駆動用電動機の回転数を制御する回
転数制御回路６Ｂからなる。回転数制御回路６Ｂ
は例えば圧縮機駆動用電動機が誘導電動機である
場合には例えばインバータである。５０１はサー
ミスタ５０′，５１′からの信号の差すなわち温度
差SH′と所定値SH′Rとの差と後述する反転器５０
４の出力との反転加算増巾器で、５０２は増巾器
５０１出力を増巾する増巾器で、増巾器５０２出
力を電気式膨張弁（通電閉形）３′に印加する。
５０３は容量決定回路６Ａ出力を微分する微分
器、５０４は微分器５０３出力を反転する反転器
であり、微分器５０３と反転器５０４とで絞り量
変更部８を構成する。
を可変できる圧縮機を用いた場合の制御装置の一
実施例を示す。１２は連続可変圧縮機で、能力制
御装置６は状態検出器６１の出力から容量を決定
する容量決定回路６Ａ、容量決定回路６Ａ出力に
応じて圧縮機駆動用電動機の回転数を制御する回
転数制御回路６Ｂからなる。回転数制御回路６Ｂ
は例えば圧縮機駆動用電動機が誘導電動機である
場合には例えばインバータである。５０１はサー
ミスタ５０′，５１′からの信号の差すなわち温度
差SH′と所定値SH′Rとの差と後述する反転器５０
４の出力との反転加算増巾器で、５０２は増巾器
５０１出力を増巾する増巾器で、増巾器５０２出
力を電気式膨張弁（通電閉形）３′に印加する。
５０３は容量決定回路６Ａ出力を微分する微分
器、５０４は微分器５０３出力を反転する反転器
であり、微分器５０３と反転器５０４とで絞り量
変更部８を構成する。
一定容量で圧縮機１２を運転しているときは容
量決定回路６Ａ出力は一定であり、微分器５０３
出力はゼロＶで、反転器５０４出力もゼロＶであ
る。したがつて電気式膨張弁３′印加電圧は温度
差SH′と所定値SH′Rの差を増巾器５０１で増巾し
た電圧ＶAとなる。もしも容量を増加させるとき
は容量決定回路６Ａ出力が増し、微分器５０３出
力は−ＶDと負となり、反転器５０４出力は＋ＶD
と正になる。増巾器５０１は＋ＶDなる電圧と、
温度差SH′と所定値SH′Rの差に相応する電圧とを
加算し増巾するので、その出力は低下し従がつて
電気式膨張弁３′の印加電圧が低下するためその
絞り量は大きくなる（電気式膨張弁３′は通電閉
形であるから、その印加電圧が大きくなれば、絞
り量は小さくなる）。したがつて例えば第２図の
サイクル１からサイクル２への変化に際して電気
式膨張弁３′の絞り量を増大させることができ、
絞り量を温度差SH′に基いて制御する場合に陥つ
た制御不能領域というものを回避できる。
量決定回路６Ａ出力は一定であり、微分器５０３
出力はゼロＶで、反転器５０４出力もゼロＶであ
る。したがつて電気式膨張弁３′印加電圧は温度
差SH′と所定値SH′Rの差を増巾器５０１で増巾し
た電圧ＶAとなる。もしも容量を増加させるとき
は容量決定回路６Ａ出力が増し、微分器５０３出
力は−ＶDと負となり、反転器５０４出力は＋ＶD
と正になる。増巾器５０１は＋ＶDなる電圧と、
温度差SH′と所定値SH′Rの差に相応する電圧とを
加算し増巾するので、その出力は低下し従がつて
電気式膨張弁３′の印加電圧が低下するためその
絞り量は大きくなる（電気式膨張弁３′は通電閉
形であるから、その印加電圧が大きくなれば、絞
り量は小さくなる）。したがつて例えば第２図の
サイクル１からサイクル２への変化に際して電気
式膨張弁３′の絞り量を増大させることができ、
絞り量を温度差SH′に基いて制御する場合に陥つ
た制御不能領域というものを回避できる。
以上詳述したように本発明によれば、冷凍サイ
クルの変化に対する冷媒流量制御系の応答遅れに
よる制御不能領域への突入という従来の制御系に
見られる問題を解決し、常に安定した動作を行な
う冷媒流量制御装置が得られる優れた効果を奏す
るものである。
クルの変化に対する冷媒流量制御系の応答遅れに
よる制御不能領域への突入という従来の制御系に
見られる問題を解決し、常に安定した動作を行な
う冷媒流量制御装置が得られる優れた効果を奏す
るものである。
第１図は可変容量圧縮機を用いた冷凍サイクル
構成図、第２図は絞り量Ｏvに対する温度差
SH′の関係を示す特性図、第３図は本発明の一実
施例における冷媒流量制御装置の電気回路図、第
４図は本発明の他の実施例の制御装置の電気回路
図である。 １……可変容量圧縮機、３……電気式膨張弁、
６……能力制御装置、７，８……絞り量変更部、
５０，５１……冷凍サイクル状態検出器としての
第１、第２の温度センサ、６１……状態検出器。
構成図、第２図は絞り量Ｏvに対する温度差
SH′の関係を示す特性図、第３図は本発明の一実
施例における冷媒流量制御装置の電気回路図、第
４図は本発明の他の実施例の制御装置の電気回路
図である。 １……可変容量圧縮機、３……電気式膨張弁、
６……能力制御装置、７，８……絞り量変更部、
５０，５１……冷凍サイクル状態検出器としての
第１、第２の温度センサ、６１……状態検出器。
Claims (1)
- １ 可変容量圧縮機と電気式膨張弁を有する冷凍
サイクルと、この冷凍サイクルの状態を検出する
冷凍サイクル状態検出器と、前記状態検出器の出
力に応じて前記電気式膨張弁の絞り量を制御する
絞り量制御装置と、冷凍対象の状態を検出する状
態検出器と、前記状態検出器の出力に応じて前記
圧縮機の容量を制御する能力制御装置とを備え、
前記絞り量制御装置は、前記能力制御装置からの
出力が容量増加であるとき、これを検出して所定
の時間前記電気式膨張弁の絞り量を、今までの絞
り量よりも開度の大きな量に変更する絞り量変更
部を備える構成とした冷媒流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12003980A JPS5743171A (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Refrigerant flow rate controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12003980A JPS5743171A (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Refrigerant flow rate controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5743171A JPS5743171A (en) | 1982-03-11 |
| JPS6157981B2 true JPS6157981B2 (ja) | 1986-12-09 |
Family
ID=14776384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12003980A Granted JPS5743171A (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Refrigerant flow rate controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5743171A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200232683A1 (en) * | 2017-03-29 | 2020-07-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning device, railway vehicle air-conditioning device, and method for controlling air-conditioning device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3735603A (en) * | 1971-08-12 | 1973-05-29 | Dunham Bush Inc | Liquid refrigerant feed control |
-
1980
- 1980-08-29 JP JP12003980A patent/JPS5743171A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3735603A (en) * | 1971-08-12 | 1973-05-29 | Dunham Bush Inc | Liquid refrigerant feed control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5743171A (en) | 1982-03-11 |
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