JPS63286663A - 冷媒流量制御装置 - Google Patents
冷媒流量制御装置Info
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- JPS63286663A JPS63286663A JP11895087A JP11895087A JPS63286663A JP S63286663 A JPS63286663 A JP S63286663A JP 11895087 A JP11895087 A JP 11895087A JP 11895087 A JP11895087 A JP 11895087A JP S63286663 A JPS63286663 A JP S63286663A
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Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 title claims description 41
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
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- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/21—Refrigerant outlet evaporator temperature
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野ゴ
本発明は冷凍装置および空調装置等に適用される冷媒流
量制御装置に関する。
量制御装置に関する。
例えば、カークーラに搭載される冷房サイクルは、第２
図に示す如く、圧縮機２０１で高圧ガス化された冷媒が
、ａ線群２０２で放熱液化し、膨張弁２０３で断熱的に
膨張し、蒸発器２０４に流入し、ζこで車内の空気と熱
交換し、ガス化した冷媒は再び圧縮機２０１に戻るよう
な循環系を構成している。この場合、従来か、ら採用さ
れている膨張機構としては１例えば、温度式自動膨張弁
が知られているが、この温度式自動膨張弁には次の如き
欠点がある。
図に示す如く、圧縮機２０１で高圧ガス化された冷媒が
、ａ線群２０２で放熱液化し、膨張弁２０３で断熱的に
膨張し、蒸発器２０４に流入し、ζこで車内の空気と熱
交換し、ガス化した冷媒は再び圧縮機２０１に戻るよう
な循環系を構成している。この場合、従来か、ら採用さ
れている膨張機構としては１例えば、温度式自動膨張弁
が知られているが、この温度式自動膨張弁には次の如き
欠点がある。
■ ヒステリシスがあるため小流量時の制御性逅悪い。
■ 応答性が悪く、起動時や急加減速時に規定の制御が
できない。
できない。
これらの欠点を解消する方法として、例えば、第３図に
示す如く、蒸発器２０４人口および出口付近の冷媒温度
を検出し、両温度が一定の相関関係を有するような冷媒
流量制御装置が従来から提案されている。（例えば特開
昭５３−１３５２号公報参照）。この冷媒流量制御装置
においては、蒸発器２０４人口および出口冷媒の温度差
、および蒸発器２０４人口冷媒温度の関数として近似さ
れる蒸発器圧力損失に相当する温度差によシ、蒸発器２
０４出口の過熱度全演算し、設定過熱度との比較によシ
、冷媒流量制御電磁弁３２１の開度を制御するようにな
されている。なお第３図において、２０４は蒸発器、３
２ノは冷媒流量制御電磁弁、３２２け蒸発器入口冷媒温
度センサ、３２３は蒸発器出口冷媒温度センサ、３２４
は演算回路、３３１けドライバ、３３２は電源スィッチ
、３３３は電源である。図中の矢印は冷媒の流れ方向を
示している。
示す如く、蒸発器２０４人口および出口付近の冷媒温度
を検出し、両温度が一定の相関関係を有するような冷媒
流量制御装置が従来から提案されている。（例えば特開
昭５３−１３５２号公報参照）。この冷媒流量制御装置
においては、蒸発器２０４人口および出口冷媒の温度差
、および蒸発器２０４人口冷媒温度の関数として近似さ
れる蒸発器圧力損失に相当する温度差によシ、蒸発器２
０４出口の過熱度全演算し、設定過熱度との比較によシ
、冷媒流量制御電磁弁３２１の開度を制御するようにな
されている。なお第３図において、２０４は蒸発器、３
２ノは冷媒流量制御電磁弁、３２２け蒸発器入口冷媒温
度センサ、３２３は蒸発器出口冷媒温度センサ、３２４
は演算回路、３３１けドライバ、３３２は電源スィッチ
、３３３は電源である。図中の矢印は冷媒の流れ方向を
示している。
前記の如〈従来の蒸発器入口および出口の各温度センサ
による制御装置には次の如き欠点がある。
による制御装置には次の如き欠点がある。
従来の冷媒流量制御装置では、蒸発器入口の冷媒温度と
蒸発器出口の冷媒温度とをそれぞれ同一時刻に検出し演
算、制御している。ところが、一般に蒸発器の入口およ
び出口でそれぞれ検出される冷媒温度は第４図に示すよ
うに変化している。
蒸発器出口の冷媒温度とをそれぞれ同一時刻に検出し演
算、制御している。ところが、一般に蒸発器の入口およ
び出口でそれぞれ検出される冷媒温度は第４図に示すよ
うに変化している。
定常安定時の蒸発器入口冷媒は通常、乾き度が０、２〜
０．５程度であるため、温度は第４図上段の如く比較的
安定している。これに対し、蒸発器出口冷媒は乾き度が
約１であり、未蒸発の液滴冷媒の飛散もあるため、第４
図下段の如く不規則に変化する。（一般に定常不規則変
化である）。
０．５程度であるため、温度は第４図上段の如く比較的
安定している。これに対し、蒸発器出口冷媒は乾き度が
約１であり、未蒸発の液滴冷媒の飛散もあるため、第４
図下段の如く不規則に変化する。（一般に定常不規則変
化である）。
また、冷媒系全体が熱負荷変動に対して応答してゆく過
渡期、又は第５図の如く、ハンチングしている場合は、
蒸発器出口の温度変化は蒸発器入口の温度変化よシも遅
れを生じている。これは、蒸発器の動特性によるもので
あるため、不可避が特性であり、蒸発器出口温度の蒸発
器入口温度に対する遅れ（位相差）は、冷媒流量などに
よって変化する。このような状態にある蒸発器入口およ
び出口温度をそれぞれ同時刻に検出し演算している上記
の従来の方法では、演算された過熱度は蒸発器出口の実
際の過熱度とは大きく位相ずれ音生じてしまうために安
定した制御は困難であシ、ハンチングを生じるという問
題点があった。
渡期、又は第５図の如く、ハンチングしている場合は、
蒸発器出口の温度変化は蒸発器入口の温度変化よシも遅
れを生じている。これは、蒸発器の動特性によるもので
あるため、不可避が特性であり、蒸発器出口温度の蒸発
器入口温度に対する遅れ（位相差）は、冷媒流量などに
よって変化する。このような状態にある蒸発器入口およ
び出口温度をそれぞれ同時刻に検出し演算している上記
の従来の方法では、演算された過熱度は蒸発器出口の実
際の過熱度とは大きく位相ずれ音生じてしまうために安
定した制御は困難であシ、ハンチングを生じるという問
題点があった。
本発明は、上記従来の問題点を解消し、上記従来のハン
チングを防止できると＼もに、冷房装置の制御性の向上
および圧縮機の耐久性の向上を図ることができる冷媒流
量制御装！’＆提供することを目的とする。
チングを防止できると＼もに、冷房装置の制御性の向上
および圧縮機の耐久性の向上を図ることができる冷媒流
量制御装！’＆提供することを目的とする。
本発明による冷媒流量制御装置は、冷媒を膨張させて蒸
発器に送る膨張手段と、この膨張手段と前記蒸発器との
間に設けられて冷媒温度を検出し電気的信号に変換する
第１のセンサと、蒸発器出口に設けられて冷媒温度を検
出し電気的信号に変換する第２のセンサとを有し、前記
第１および第２の各センサからの信号に基いて前記膨張
手段の開度を制御する冷媒流量制御装置において、前記
第１および第２の各センサからの電気的信号？ 一定時
間サンプリングし、それぞれその平均値を算出する手段
と、これにより算出した平均値から過熱度を算出する手
段と、これにより算出した過熱度と設定過熱度とから膨
張手段開度を演算し、膨張手段開度を制御する手段とを
備えたことを特徴とする。即ち本発明においては、冷媒
を膨張させて蒸発器に送る膨張手段としての電磁弁と蒸
発器との間の蒸発器入口に設けられて、冷媒温度を検出
し、これ全電気的信号に変換する第１のセンサと、蒸発
器出口に設けられて、冷媒温度を検出しこれを電気的信
号に変換する第２のセンサとを有する冷媒システムにお
いて、上記各センサカラの電気的信号をそれぞれ一定時
間サンプリングし、検波、平均値を算出したのち演算回
路内の比較手段としての比較器で比較し、この比較によ
る制御信号で前記膨張手段としての電磁弁の開閉を制御
し、蒸発器の過熱度を設定値に保つようになされている
。
発器に送る膨張手段と、この膨張手段と前記蒸発器との
間に設けられて冷媒温度を検出し電気的信号に変換する
第１のセンサと、蒸発器出口に設けられて冷媒温度を検
出し電気的信号に変換する第２のセンサとを有し、前記
第１および第２の各センサからの信号に基いて前記膨張
手段の開度を制御する冷媒流量制御装置において、前記
第１および第２の各センサからの電気的信号？ 一定時
間サンプリングし、それぞれその平均値を算出する手段
と、これにより算出した平均値から過熱度を算出する手
段と、これにより算出した過熱度と設定過熱度とから膨
張手段開度を演算し、膨張手段開度を制御する手段とを
備えたことを特徴とする。即ち本発明においては、冷媒
を膨張させて蒸発器に送る膨張手段としての電磁弁と蒸
発器との間の蒸発器入口に設けられて、冷媒温度を検出
し、これ全電気的信号に変換する第１のセンサと、蒸発
器出口に設けられて、冷媒温度を検出しこれを電気的信
号に変換する第２のセンサとを有する冷媒システムにお
いて、上記各センサカラの電気的信号をそれぞれ一定時
間サンプリングし、検波、平均値を算出したのち演算回
路内の比較手段としての比較器で比較し、この比較によ
る制御信号で前記膨張手段としての電磁弁の開閉を制御
し、蒸発器の過熱度を設定値に保つようになされている
。
本発明によれば、上記構成を備えているため、蒸発器入
口温度センサ出力と蒸発器出口温度センナ出力とをそれ
ぞれ一定時間間隔でサンプリングし、それぞれを増幅、
検波し、平均値を比較し、蒸発器の過熱度を演算し、こ
れを設定値に保つように電磁弁の開度を制御することに
より、従来のハンチングを防止して制御性を向上させる
ことができる。
口温度センサ出力と蒸発器出口温度センナ出力とをそれ
ぞれ一定時間間隔でサンプリングし、それぞれを増幅、
検波し、平均値を比較し、蒸発器の過熱度を演算し、こ
れを設定値に保つように電磁弁の開度を制御することに
より、従来のハンチングを防止して制御性を向上させる
ことができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
り、１０１は蒸発器入口温度センサ、１０２は蒸発器出
口温度センサ、１０３，１０４は増幅手段、１０５ 、
１０６は検波手段、１０７゜１０９は最高値算出手段、
１０８，１１０は最低値算出手段、１１１はタイマ、１
１２，１１４は最高値記憶手段、１１３，１１５は最低
値記憶手段、１１６，１１７は平均値算出手段、１１８
゜１２０は比較手段、１１９は過熱度設定手段、１２１
は増幅手段、１２３は圧力損失相当温度差算出手段、３
２１は流量側ａ電磁弁を示す。
り、１０１は蒸発器入口温度センサ、１０２は蒸発器出
口温度センサ、１０３，１０４は増幅手段、１０５ 、
１０６は検波手段、１０７゜１０９は最高値算出手段、
１０８，１１０は最低値算出手段、１１１はタイマ、１
１２，１１４は最高値記憶手段、１１３，１１５は最低
値記憶手段、１１６，１１７は平均値算出手段、１１８
゜１２０は比較手段、１１９は過熱度設定手段、１２１
は増幅手段、１２３は圧力損失相当温度差算出手段、３
２１は流量側ａ電磁弁を示す。
第１図において、蒸発器入口温度センサ１０１および蒸
発器出口温度センサ１０２から出力された電気的信号は
、それぞれ増幅手段１０３，１０４で処理可能な電力に
強めた上で、それぞれ検波手段１０５，１０６に入力さ
れる。ここで第４図下段に示した高周波変動分をカット
され、それぞれ最高値算出手段１０７，１０９と最低値
算出手段１０８．１１０へ入力される。最高値算出手段
１０７．１０９と最低値算出手段１０８，１１０とは、
それぞれタイマ１１１によシ入カイｇ号取シ込み時間を
コントロールされ、その間における最高値および最低値
を算出し、入力信号取り込み時間終了時にそれぞれの最
高値および最低値を最高値記憶手段１１２，１１４と最
低値記憶手段１１３．１１５に出力したのちリセットさ
れる。
発器出口温度センサ１０２から出力された電気的信号は
、それぞれ増幅手段１０３，１０４で処理可能な電力に
強めた上で、それぞれ検波手段１０５，１０６に入力さ
れる。ここで第４図下段に示した高周波変動分をカット
され、それぞれ最高値算出手段１０７，１０９と最低値
算出手段１０８．１１０へ入力される。最高値算出手段
１０７．１０９と最低値算出手段１０８，１１０とは、
それぞれタイマ１１１によシ入カイｇ号取シ込み時間を
コントロールされ、その間における最高値および最低値
を算出し、入力信号取り込み時間終了時にそれぞれの最
高値および最低値を最高値記憶手段１１２，１１４と最
低値記憶手段１１３．１１５に出力したのちリセットさ
れる。
最高値記憶手段１１２，１１４と最低値記憶手段１１３
．１１５は、次の入力を得るまで、それぞれの値を平均
値算出手段１１６，１１７に出力し続ける。比較手段１
１８は、このようにして処理されてきた蒸発器入口温度
信号と蒸発器出口温度信号の差すなわち過熱度の平均値
を算出し出力する。比較手段１２０は比較手段１１８か
ら出力された信号（装置の実際の過熱度）と圧力損失相
当温度差算出手段１２３および過熱度設定手段１１９か
ら出力される制御目標値とを比較し、比較手段１１８か
ら出力される過熱度が制御目標値よりも大きければ、膨
張手段である流量制御電磁弁３２１間度を大きくするよ
うな信号を増幅手段１２１に出力する。逆に、比較手段
１１８から出力される過熱度が制御目標値よりも小さけ
れば流量制御電磁弁３２１の開度を小さくする信号を出
力する。
．１１５は、次の入力を得るまで、それぞれの値を平均
値算出手段１１６，１１７に出力し続ける。比較手段１
１８は、このようにして処理されてきた蒸発器入口温度
信号と蒸発器出口温度信号の差すなわち過熱度の平均値
を算出し出力する。比較手段１２０は比較手段１１８か
ら出力された信号（装置の実際の過熱度）と圧力損失相
当温度差算出手段１２３および過熱度設定手段１１９か
ら出力される制御目標値とを比較し、比較手段１１８か
ら出力される過熱度が制御目標値よりも大きければ、膨
張手段である流量制御電磁弁３２１間度を大きくするよ
うな信号を増幅手段１２１に出力する。逆に、比較手段
１１８から出力される過熱度が制御目標値よりも小さけ
れば流量制御電磁弁３２１の開度を小さくする信号を出
力する。
前記の如く、蒸発器入口温度センサ１０１および蒸発器
出口温度センナ１０２の出力を検波し、一定時間間隔に
おける平均値から過熱度を演算し、制御することにより
安定な制御ヲ行なわせることができる。この場合、最高
値算出手段１０７゜１０９および最低値算出手段１０８
，１１０が検波手段１０５ 、１０６からの入力信号を
取シ込む時間は、第５図に示す温度変動の１周期分以上
が必要であるが１通常この時間は１０〜２０秒程度であ
り１％殊な演算回路を必要とするものではない。
出口温度センナ１０２の出力を検波し、一定時間間隔に
おける平均値から過熱度を演算し、制御することにより
安定な制御ヲ行なわせることができる。この場合、最高
値算出手段１０７゜１０９および最低値算出手段１０８
，１１０が検波手段１０５ 、１０６からの入力信号を
取シ込む時間は、第５図に示す温度変動の１周期分以上
が必要であるが１通常この時間は１０〜２０秒程度であ
り１％殊な演算回路を必要とするものではない。
前記の如く、本発明によれば、従来の蒸発器入口温度の
位相差に基くハンチングを防止できるとともに、冷房装
置としての制御性能の向上（吹出温度変動防止）と圧縮
機への液戻シの防止による耐久性の向上とをはかること
ができる等の優れた効果が奏せられる。
位相差に基くハンチングを防止できるとともに、冷房装
置としての制御性能の向上（吹出温度変動防止）と圧縮
機への液戻シの防止による耐久性の向上とをはかること
ができる等の優れた効果が奏せられる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は冷媒系統図、第３図は冷媒流量制御装置の回路図
、第４図は時間に対する蒸発器入口冷媒温度と出口冷媒
温度の性能図、第５図は時間変化に対するハンチング状
態図である。 １０１・・・蒸発器入口温度センサ、１０２・・・蒸発
器出口温度センサ、１１６，１１７・・・平均値算出手
段％ １１Ｂ、１２０・・・比較手段、１１９・・・過
熱度設定手段、３２１・・・流量制御電磁弁。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第３図 第４図
２図は冷媒系統図、第３図は冷媒流量制御装置の回路図
、第４図は時間に対する蒸発器入口冷媒温度と出口冷媒
温度の性能図、第５図は時間変化に対するハンチング状
態図である。 １０１・・・蒸発器入口温度センサ、１０２・・・蒸発
器出口温度センサ、１１６，１１７・・・平均値算出手
段％ １１Ｂ、１２０・・・比較手段、１１９・・・過
熱度設定手段、３２１・・・流量制御電磁弁。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 冷媒を膨張させて蒸発器に送る膨張手段と、この膨張手
段と前記蒸発器との間に設けられて冷媒温度を検出し電
気的信号に変換する第１のセンサと、蒸発器出口に設け
られて冷媒温度を検出し電気的信号に変換する第２のセ
ンサとを有し、前記第１および第２の各センサからの信
号に基いて前記膨張手段の開度を制御する冷媒流量制御
装置において、前記第１および第２の各センサからの電
気的信号を一定時間サンプリングし、それぞれその平均
値を算出する手段と、これにより算出した平均値から過
熱度を算出する手段と、これにより算出した過熱度と設
定過熱度とから膨張手段開度を演算し、膨張手段開度を
制御する手段とを備えたことを特徴とする冷媒流量制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11895087A JPS63286663A (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | 冷媒流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11895087A JPS63286663A (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | 冷媒流量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63286663A true JPS63286663A (ja) | 1988-11-24 |
Family
ID=14749266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11895087A Pending JPS63286663A (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | 冷媒流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63286663A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0452461A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-20 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置の運転制御装置 |
| US5288384A (en) * | 1991-11-08 | 1994-02-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Wetting of diaphragms |
| JPWO2015004747A1 (ja) * | 2013-07-10 | 2017-02-23 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| JP2021060133A (ja) * | 2019-10-03 | 2021-04-15 | 株式会社デンソー | 冷凍サイクル装置 |
-
1987
- 1987-05-18 JP JP11895087A patent/JPS63286663A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0452461A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-20 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置の運転制御装置 |
| US5288384A (en) * | 1991-11-08 | 1994-02-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Wetting of diaphragms |
| JPWO2015004747A1 (ja) * | 2013-07-10 | 2017-02-23 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| US10113763B2 (en) | 2013-07-10 | 2018-10-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigeration cycle apparatus |
| JP2021060133A (ja) * | 2019-10-03 | 2021-04-15 | 株式会社デンソー | 冷凍サイクル装置 |
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