JPS6343661B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、圧縮機吸入冷媒のスーパヒート量
を検知し、その量によつて電気式膨張弁の開度を
制御する冷凍サイクルにおける電気式膨張弁の制
御装置に関する。

従来、冷凍サイクルの減圧装置として、温度式
自動膨張弁を使用しているが、スーパヒート量を
制御する部分の配管に感温筒を接触させて温度変
化を圧力変化に変換しているため、応答が遅くな
る。このため急激な負荷変動に追従できなく、液
バツクを起したり、ハンチングを起しやすい欠点
を有していた。

また、スーパヒート量を直接に検知していない
ため、空調機の運転状態に合つた最適なスーパヒ
ート量に任意にコントロールすることが不可能で
あつた。

さらに、従来、電気式膨張弁の制御信号として
スーパヒート量を検知するようにしているもの
は、蒸発器の入口とか中間部の温度Teと圧縮機
入口温度Tsとを検知し、簡易的にスーパヒート
量SHをSH＝Ts−Teとしているが、蒸発器入口
とか中間部と圧縮機入口とには圧力低下があり、
この低下量が運転状態により変化するため正確に
スーパヒート量を検知することが不可能であつ
た。

また、圧力センサと温度センサを圧縮機入口に
設け、スーパヒート量を検知するものがある。し
かし圧力センサが高価なため、機器のコストアツ
プとなる欠点を有している。

この発明は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、圧縮機吸入冷媒のスーパヒート
量の絶対値そのものを検知し、そのスーパヒート
量からあらかじめ設定されたスーパヒート量にな
るように外部演算機能と判断機能を有する制御器
を用いることによつて、電気式膨張弁を駆動させ
るととに、圧縮機の保護のために、電気式膨張弁
を閉じる動作は、電気式膨張弁を開く動作よりも
早く大きくするように信号を与えるようにして、
最適なスーパヒート量を維持できると同時に圧縮
機を保護できるばかりか、信頼性の向上と成績係
数の向上を期することのできる冷凍サイクルにお
ける電気式膨張弁の制御装置を提供することを目
的とする。

以下、この発明の冷凍サイクルにおける電気式
膨張弁の制御装置の実施例について図面に基づき
説明する。第１図はその一実施例の概略的な冷凍
回路図である。この第１図の１は圧縮機を示し、
ここで圧縮された高温高圧の冷媒ガスは四方弁２
に至る。

冷房運転時には四方弁２から室外側熱交換器３
に至り、凝縮液化し、電気式膨張弁４で減圧され
て室内側熱交換器５で蒸発ガス化しアキユムレー
タ６に入る。アキユムレータ６から再び冷媒ガス
は圧縮機１に吸入され、以下、その循環を繰り返
す。

また、１１は電気式膨張弁４の両端をバイパス
するバイパス路で、途中にキヤピラリーチユーブ
７と８を有し、各キヤピラリチユーブ７，８の中
間途中から分岐した管１０を経由してキヤピラリ
チユーブ９で減圧され吸入管１５に至る。

分岐管１０が吸入管１５に合流する直前に、温
度センサ１３と合流点の下流側に温度センサ１２
が設置されており、上記２個の温度センサ１２と
１３の信号は制御器１４に送られ、この制御器１
４とスーパヒート量の演算、判断などが行なわ
れ、電気式膨張弁４への信号が出されるようにな
つている。

次に、以上のごとく構成されたこの発明の冷凍
サイクルにおける電気式膨張弁の制御装置の動作
について説明する。電気式膨張弁４の両端からバ
イパス回路１１に冷房運転時でも暖房運転時でも
高圧側液冷媒が流れ込み、分岐管１０を通つて減
圧され、吸入管１５との合流点付近は、低圧の吸
入圧力に等しくなつており吸入圧力に相当する飽
和温度が得られることになる。

つまり、温度センサ１３は吸入圧力相当飽和温
度を示し、室内側熱交換器５および室内側ユニツ
ト接続配管の長さによる圧損の影響を受けずに常
に吸入圧力に相当する飽和温度が得られることに
なる。

また、温度センサ１２により吸入温度が検知さ
れ、両温度センサ１２と１３の差が直接スーパヒ
ート量として制御器１４内で演算される。

次に、制御器１４内における演算および判断機
能の一実施例について第２図のフローチヤートに
より説明する。この第２図において、圧縮機１の
冷媒ガスのTiは吸入温度、Tsは飽和温度、SHは
スーパヒート量、SH１，SH２は設定値、Ｅは検
出時の電気式膨張弁の開度、Ｅ※は次の指令時の
電気式膨張弁の開度、△Ｅは開度巾、Ｋは定数を
示す。

この第２図において、ステツプＡである一定時
間△ｔ毎に、第１図に示す温度センサ１３による
飽和温度Tsと、温度センサ１２による吸入温度
Tiを読み込む。

次に、ステツプＢおいて、上記吸入温度Tiと
飽和温度Tsとの差をスーパヒート量SHとして演
算する。

次に、ステツプＣに移行し、演算されたスーパ
ヒート量SHが設定値SH１より大でSH２より小
の場合はステツプＣからステツプＡに戻り電気式
膨張弁４の開度Ｅ※はそのままで再び△ｔ時間後
の測定をする。

また、ステツプＣにおいて、演算されたスーパ
ヒート量が設定値SH２より大きいときはステツ
プＣからステツプＦに移行し、電気式膨張弁４の
開度Ｅ※は開く方向の信号△Ｅを出す。

逆に、演算されたスーパヒート量SHが設定値
SH１以下（ステツプＤ）のときは電気式膨張弁
４の開度Ｅ※はステツプＥで閉じる方向の信号−
Ｋ・△Ｅを出す。

ここで特色があるのは電気式膨張弁４の開度を
開く巾の信号が△Ｅであるのに対して電気式膨張
弁４を閉じる巾の信号が−Ｋ・△Ｅ（Ｋ＞１）と
いうように閉じる巾が大きいことである。

これは、圧縮機１を保護する意味から液圧縮を
極力避けるため、閉じるスピードまたは閉じる量
を大きくしたことである。

以上のように、この発明の冷凍サイクルにおけ
る電気式膨張弁の制御装置によれば、圧縮機の冷
媒の吸入側においてスーパヒート量の絶対量を検
知してあらかじめ設定されたスーパヒート量にな
るように外部演算と判断を制御器で行つてこの制
御器により電気式膨張弁を駆動制御するようにし
たので、最適なスーパヒート量を維持しつつ、さ
らに閉じる量を開く量より大きくしたので、圧縮
機の保護をするという利点を有しかつ冷凍サイク
ル動作の信頼性向上および成績係数向上をはかる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の冷凍サイクルにおける電気
式膨張弁の制御装置の一実施例の冷凍回路図、第
２図は同上冷凍サイクルにおける電気式膨張弁の
制御装置における制御器内の演算および判断機能
を概説するフローチヤートである。 １……圧縮機、２……四方弁、３……室外側熱
交換器、４……電気式膨張弁、５……室内側熱交
換器、６……アキユムレータ、７〜９……キヤピ
ラリチユーブ、１０……分岐管、１１……バイパ
ス管、１２，１３……温度センサ、１４……制御
器、１５……吸入管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、電気式膨
   張弁、室内側熱交換器、アキユムレータを環状に
   接続してなる冷凍サイクルにおいて、前記電気式
   膨張弁の両端のバイパス路の途中から分岐した分
   岐管の前記圧縮機の吸入管との合流点直前におけ
   る冷媒ガスの吸入圧力相当飽和温度を検出する第
   １の温度センサと、前記合流点の下流側の冷媒ガ
   スの吸入温度を検出する第２の温度センサと、前
   記第１および第２の温度センサの検出値の差によ
   るスーパヒート量に基づいて前記電気式膨張弁の
   開度を制御するとともに前記電気式膨張弁を閉じ
   る量をその開く量よりも大とするように制御する
   制御器とよりなる冷凍サイクル電気式膨張弁の制
   御装置。