JP2007225227A

JP2007225227A - 冷却装置の制御方法

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Publication number: JP2007225227A
Application number: JP2006048501A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Maruyama; 強志丸山; Seitaro Sugimoto; 清太郎杉本; Yoshiro Kuroiwa; 芳郎黒岩
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】制御対象となる液温に対して高い制御精度とコンプレッサに対する保護を図りつつ有効なコストダウンを実現する。
【解決手段】少なくとも、コンプレッサ２，凝縮器３，電子膨張弁４及び熱交換器５を接続することにより冷媒を循環させる冷凍サイクルＣを備え、熱交換器５を介して冷却液Ｌを冷却する冷却装置１において、運転時に、電子膨張弁４を、設定した基準開度Ｇｓとなるように制御するとともに、コンプレッサ２の吸入側２ｉにおける冷媒の温度（第一冷媒温度）Ｔａと熱交換器５の入口側５ｉにおける冷媒の温度（第二冷媒温度）Ｔｂを検出し、第一冷媒温度Ｔａから第二冷媒温度Ｔｂを減算することにより見做過熱度Ｈｄを求め、この見做過熱度Ｈｄが、設定した目標過熱度Ｈｓとなるように電子膨張弁４の開度Ｇｍを可変制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒を循環させる冷凍サイクルに接続した熱交換器を介して冷却液を冷却する際に用いて好適な冷却装置の制御方法に関する。

一般に、レーザ加工機では、ワークの材質，板厚，加工速度及び加工面粗度等によってレーザ側の負荷が大きく変動する。したがって、レーザ加工機に冷却液を供給（循環）する冷却装置では、このような負荷変動に対しても十分に追従できる冷却性能が要求されるとともに、特に、加工精度に大きく影響するミラー等の光学部品に対する熱的安定性を確保し、加工品質の低下を回避する上からも、温度変動の少ない高度で精密な冷却精度が要求される。

従来、このような用途に対する冷却装置としては、特開２００５−２８２９３９号公報で開示される冷却装置が知られている。この冷却装置は、コンプレッサ，凝縮器，電子膨張弁及び熱交換器等を接続することにより冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成し、熱交換器を介して冷却液を冷却する機能を有しており、特に、冷凍サイクルに、圧縮機モータの動作時に冷媒圧縮を行うロード状態又は圧縮機モータの動作時に冷媒圧縮を解除するアンロード状態に切換えるデジタル切換機構部を設けたデジタル制御冷媒圧縮機を使用し、予め、デジタル制御冷媒圧縮機のロード率と被冷却物に供給する冷却液の温度に基づく目標過熱度を求め、この目標過熱度を得るための電子膨張弁の基準開度を設定するとともに、運転時に、液温及びロード率を検出し、この液温及びロード率に対応する基準開度となるように電子膨張弁を制御する動作制御方法を備えている。
特開２００５−２８２９３９号

しかし、上述した冷却装置における従来の動作制御方法は、次のような解決すべき課題が存在した。

即ち、電子膨張弁の開度は、圧縮機（コンプレッサ）吸入側に付設した圧力センサにより冷媒の圧力を検出し、また、圧縮機吸入側に付設した温度センサにより冷媒の温度を検出することにより、圧縮機に吸入される冷媒の過熱度が目標過熱度となるように電子膨張弁の開度を可変制御するとともに、圧縮機吸入側の圧力が制限値を越える場合は、過熱度よりも圧力を優先させることにより、圧力が制限値を越えないように電子膨張弁の開度を設定している。

ところで、この種の冷却装置は、制御対象となる冷却液の温度に対して高い制御精度が要求され、電子膨張弁の開度設定を正確に行わない場合には、制御精度の悪化原因となるのみならず、圧縮機の過度の吸入圧力及び温度上昇により圧縮機を保護できない問題を生じる。このため、圧縮機の吸入側に圧力センサ及び温度センサを付設することは、冷凍サイクルを構成する上で必須の構成要素となるが、特に圧力センサは高価な機能部品となり、コストダウンを妨げる無視できない要因となっていた。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した冷却装置の制御方法の提供を目的とするものである。

本発明に係る冷却装置の制御方法は、上述した課題を解決するため、少なくとも、コンプレッサ２，凝縮器３，電子膨張弁４及び熱交換器５を接続することにより冷媒を循環させる冷凍サイクルＣを備え、熱交換器５を介して冷却液Ｌを冷却する冷却装置１において、運転時に、電子膨張弁４を、設定した基準開度Ｇｓとなるように制御するとともに、コンプレッサ２の吸入側２ｉにおける冷媒の温度（第一冷媒温度）Ｔａと熱交換器５の入口側５ｉにおける冷媒の温度（第二冷媒温度）Ｔｂを検出し、第一冷媒温度Ｔａから第二冷媒温度Ｔｂを減算することにより見做過熱度Ｈｄを求め、この見做過熱度Ｈｄが、設定した目標過熱度Ｈｓとなるように電子膨張弁４の開度Ｇｍを可変制御するようにしたことを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、予め冷却液Ｌの温度（液温）Ｔｗをパラメータとしてコンプレッサ２を駆動する電動モータ６の回転速度Ｒｖと基準開度Ｇｓの関係を求めて設定し、運転時に回転速度Ｒｖ及び液温Ｔｗを検出することにより、検出した回転速度Ｒｖ及び液温Ｔｗに対応する基準開度Ｇｓとなるように制御することができる。また、予め液温Ｔｗと目標過熱度Ｈｓの関係を求めて設定し、運転時に液温Ｔｗを検出することにより、検出した液温Ｔｗに対応する目標過熱度Ｈｓに設定することができるとともに、目標過熱度Ｈｓを設定するに際し、設定を許容する上限値Ｈｓｍａｘを設けることができる。さらに、予め目標過熱度Ｈｓと見做過熱度Ｈｄの偏差に対するオフセット開度Ｇｓｏの関係を求めて設定し、運転時に目標過熱度Ｈｓと見做過熱度Ｈｄの偏差を検出するとともに、この偏差に対応するオフセット開度Ｇｓｏを、基準開度Ｇｓに対して加減算することにより、電子膨張弁４の開度を可変制御することができる。

このような手法による本発明に係る冷却装置１の制御方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）コンプレッサ２の吸入側２ｉにおける第一冷媒温度Ｔａから熱交換器５の入口側５ｉにおける第二冷媒温度Ｔｂを減算して求めた見做過熱度Ｈｄが、目標過熱度Ｈｓとなるように電子膨張弁４の開度Ｇｍを可変制御するため、高価な機能部品となる圧力センサが不要となり、制御対象となる液温Ｔｗに対して高い制御精度とコンプレッサ２に対する保護を図りつつ有効なコストダウンを実現することができる。

（２）好適な態様により、液温Ｔｗをパラメータとしてコンプレッサ２を駆動する電動モータ６の回転速度Ｒｖと基準開度Ｇｓの関係を求めて設定し、運転時に回転速度Ｒｖ及び液温Ｔｗを検出することにより、検出した回転速度Ｒｖ及び液温Ｔｗに対応する基準開度Ｇｓとなるように制御すれば、電子膨張弁４の開度設定を、液温Ｔｗと回転速度Ｒｖを反映させて正確に行うことができ、液温Ｔｗに対する制御精度の向上に寄与できる。

（３）好適な態様により、液温Ｔｗと目標過熱度Ｈｓの関係を求めて設定し、液温Ｔｗを検出することにより、検出した液温Ｔｗに対応する目標過熱度Ｈｓに設定するようにすれば、特に、液温Ｔｗが低いときに電子膨張弁４をできるだけ開くようにして冷却能力を高めることができる。

（４）好適な態様により、目標過熱度Ｈｓを設定するに際し、設定を許容する上限値Ｈｓｍａｘを設けるようにすれば、コンプレッサ２の過度の吸入圧力上昇による過熱を防止し、コンプレッサ２の保護を図ることができる。

（５）好適な態様により、目標過熱度Ｈｓと見做過熱度Ｈｄの偏差に対するオフセット開度Ｇｓｏの関係を求めて設定し、目標過熱度Ｈｓと見做過熱度Ｈｄの偏差を検出するとともに、この偏差に対応するオフセット開度Ｇｓｏを、基準開度Ｇｓに対して加減算することにより、電子膨張弁４の開度を可変制御するようにすれば、電子膨張弁４の開度設定を確実かつ容易に行うことができる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る制御方法を実施できる冷却装置１の構成について、図２及び図３を参照して説明する。

図２中、１は本実施形態に係る冷却装置の全体構成を示す。冷却装置１は、冷却液Ｌを貯留する冷却液タンク１１を備える。冷却液タンク１１は、冷却液供給ライン１２ｓ及び冷却液戻りライン１２ｒを介してレーザ加工機等の被冷却物Ｈに接続することができる。また、冷却液供給ライン１２ｓの中途には、冷却液タンク１１に貯留する冷却液Ｌを被冷却物Ｈに供給するための送液ポンプ１３及びこの送液ポンプ１３により供給される冷却液Ｌを冷却する熱交換器（冷却器）５を接続する。さらに、冷却液供給ライン１２ｓには、冷却液Ｌの圧力を検出する液圧計１５及び冷却液Ｌの温度（液温）Ｔｗを検出する液温センサ１６を付設するとともに、冷却液タンク１１には、給液ライン１７，ドレンライン１８，液面計１９及びボールタップ２０等をそれぞれ付設する。

一方、熱交換器５には、冷却液供給ライン１２ｓを流れる冷却液Ｌを熱交換により冷却する冷凍サイクルＣを接続する。冷凍サイクルＣは、主要機能部として、コンプレッサ２，凝縮器３，冷媒ストレーナ２２，電子膨張弁４を備えており、熱交換器５の冷媒流入側に、電子膨張弁４の冷媒流出側を接続するとともに、熱交換器５の冷媒流出側に、コンプレッサ２の冷媒流入側を接続する。これにより、矢印Ｆｃ方向に冷媒が循環する冷媒回路２４が構成される。なお、２７は、コンプレッサ２の冷媒流出側と電子膨張弁４の冷媒流出側間に接続したバイパス回路であり、このバイパス回路２７は、キャピラリチューブ２５及び電磁弁２６の直列回路により構成する。このような冷凍サイクルＣの基本的な機能は公知の冷凍サイクル、特に、特開２００１−７４３１８号に開示される冷凍サイクルと同じになる。

また、冷凍サイクルＣにおける冷媒回路２４には、低圧圧力スイッチ３１，吸入温度センサ３２，凝縮温度センサ３３，周囲温度センサ３４，高圧圧力スイッチ３５，熱交換器入口温度センサ３６及び凝縮器ファン３７をそれぞれ付設する。この場合、圧力スイッチ３１，３５は、主に保護スイッチとして機能するとともに、凝縮器ファン３７は、凝縮器３の空冷用であり、ファンモータ３８により駆動される。さらに、コンプレッサ２の駆動には、電動モータ（直流モータ）６を使用し、この電動モータ６は、インバータユニット３９に接続する。そして、各センサ３２…，ファンモータ３８及びインバータユニット３９、更には、電子膨張弁４及び電磁弁２５は、それぞれコントローラ４０に接続する。コントローラ４０は、制御系Ｋの主要部を構成し、冷凍サイクルＣを含む冷却装置１の全体の制御を司る機能を有する。

図３は、電動モータ６の制御系を示す。電動モータ６は、センサレスブラシレスＤＣモータを使用し、スター結線された三つの巻線Ｗｕ，Ｗｖ，Ｗｗ（界磁コイルＷ）を有する。したがって、電動モータ６は、１２０°通電方式により作動する。インバータユニット３９は、インバータ回路４１と直流電源回路４２を有し、直流電源回路４２の交流入力部は、三相交流電源（商用電源）４３を接続するとともに、インバータ回路４１の出力部は電動モータ６（巻線Ｗｕ，Ｗｖ，Ｗｗ）に接続する。また、直流電源回路４２の直流出力部はインバータ回路４１の入力部に接続する。一方、コントローラ４０は、マイコン（マイクロコンピュータ）を使用したコントローラ本体４４を備えるとともに、このコントローラ本体４４に接続した操作パネル等を用いた操作部４５及び液晶表示パネル等を用いた表示部４６を備える。したがって、コントローラ本体４４は、ＣＰＵ４７及びメモリ４８等を内蔵したコンピュータ機能を有し、予め格納した制御プログラムにより各種処理機能及び制御機能（シーケンス制御）を実行するとともに、通信機能等の必要に応じた各種機能を備えている。

次に、冷却装置１の動作を含む本実施形態に係る制御方法について、図２〜図５を参照しつつ図１に示すフローチャートに従って説明する。

まず、本実施形態に係る制御方法においては、予め、冷却液Ｌの温度（液温）Ｔｗをパラメータとしてコンプレッサ２を駆動する電動モータ６の回転速度Ｒｖと基準開度Ｇｓの関係を求めることにより変換データとして設定する。図４に、液温Ｔｗを５〔℃〕，２０〔℃〕，３５〔℃〕をパラメータとした回転速度Ｒｖ〔ｒｐｍ〕に対する基準開度Ｇｓ（パルス数）の関係を示す。図４は、説明を容易にするため、グラフとして表したものであるが、実際には、液温Ｔｗは無段階或いはより細かいステップにより設定される。したがって、変換データは、データテーブル（データベース）として選択する形態であってもよいし、演算式（演算処理）により求める形態であってもよい。即ち、回転速度Ｒｖと液温Ｔｗを入力することにより対応する基準開度Ｇｓが得られるようにすればよい。なお、実際の変換データは、実験等により最適な数値を選定することが望ましい。

また、予め、液温Ｔｗと目標過熱度Ｈｓの関係を求めることにより変換データとして設定する。図５に、液温Ｔｗ〔℃〕に対する目標過熱度Ｈｓ〔℃〕の関係を示す。図５も、説明を容易にするため、グラフとして表したものであるが、変換データは、データテーブル（データベース）として選択する形態であってもよいし、演算式（演算処理）により求める形態であってもよい。即ち、液温Ｔｗを入力することにより対応する目標過熱度Ｈｓが得られるようにすればよい。

この場合、図５に示すように、目標過熱度Ｈｓに対しては、設定を許容する上限値Ｈｓｍａｘを設ける。これにより、液温Ｔｗが高くなっても上限値Ｈｓｍａｘを超えて目標過熱度Ｈｓを設定することができないため、コンプレッサ２の過度の吸入圧力上昇による過熱を防止し、コンプレッサ２の保護を図ることができ、圧力センサにより冷媒圧力を検出する場合と同等の効果を得ることができる。一方、液温Ｔｗが低い場合は、コンプレッサ２へのいわゆる液バックが生じない範囲で電子膨張弁４の開度Ｇｍができるだけ大きくなるように目標過熱度Ｈｓを低く設定する。図５は、液温Ｔｗに対して目標過熱度Ｈｓをステップ的に変化させる場合を示すが、Ｈｓｅで示すように、液温Ｔｗに対して目標過熱度Ｈｓを連続的に変化させてもよい。目標過熱度Ｈｓをステップ的に変化させる場合には、適当な液温Ｔｗ範囲において同一の目標過熱度Ｈｓを使用できるため、電子膨張弁４の開度制御をより安定に行うことができる利点がある。なお、実際の変換データは、実験等により最適な数値を選定することが望ましい。

さらに、本実施形態に係る制御方法では、コンプレッサ２の吸入側２ｉにおける冷媒の温度（第一冷媒温度）Ｔａと熱交換器５の入口側５ｉにおける冷媒の温度（第二冷媒温度）Ｔｂを検出し、第一冷媒温度Ｔａから第二冷媒温度Ｔｂを減算することにより見做過熱度Ｈｄを求め、この見做過熱度Ｈｄが、設定した目標過熱度Ｈｓとなるように電子膨張弁４の開度Ｇｍを可変制御するため、予め、目標過熱度Ｈｓと見做過熱度Ｈｄの偏差に対するオフセット開度Ｇｓｏの関係を求めることにより変換データとして設定する。即ち、目標過熱度Ｈｓと見做過熱度Ｈｄの偏差を入力することにより対応するオフセット開度Ｇｓｏが得られるようにすればよい。なお、実際の変換データは、実験等により最適な数値を選定することが望ましい。

そして、運転時における冷却装置１の動作は、次のようになる。今、冷却装置１は、通常の運転により正常動作が行われているものとする（ステップＳ１，Ｓ２）。この場合、送液ポンプ１３の作動により、冷却液タンク１１に貯留する冷却液Ｌは、冷却液供給ライン１２ｓを介して被冷却物Ｈに供給されるとともに、被冷却物Ｈを熱交換により冷却した冷却液Ｌは、冷却液戻りライン１２ｒを介して冷却液タンク１１に戻される。この際、冷却液供給ライン１２ｓを流れる冷却液Ｌは、冷却器１４により冷却される。即ち、冷却器１４に流入した冷却液Ｌは、冷凍サイクルＣにおける冷却された冷媒との熱交換により冷却される。冷凍サイクルＣでは、コンプレッサ２の運転により冷媒が冷媒回路２４を矢印Ｆｃ方向に循環し、冷凍サイクルＣによる冷媒冷却が行われる。なお、図２中、矢印Ｆｗ…は冷却液Ｌが流れる方向を示す。

また、被冷却物Ｈに供給される冷却液Ｌの温度（液温）Ｔｗは、液温センサ１６により検出され、コントローラ４０に付与される。これにより、コントローラ４０はインバータ回路４１に制御指令を付与し、電動モータ６の回転数（回転速度）Ｒｖを制御することにより、液温Ｔｗが目標温度Ｔｓとなるようにフィートバック制御する。この場合、インバータ回路４１の入力部には、直流電源回路４２から直流電圧Ｅｏが付与され、インバータ回路４１は、内部のスイッチング素子により直流電圧Ｅｏをスイッチングする。これにより、電動モータ６における直列となる二つの巻線Ｗｕ…に、電圧の大きさがＥｏとなり、かつ位相の異なる駆動電圧が順次付与され、スター結線された界磁コイルＷに回転磁界が発生してモータロータが回転する。なお、直列となる二つの巻線Ｗｕ…に順次巻線電流が流れるため、界磁コイルＷの中心Ｐｃの電圧はＥｏ／２となる。

一方、運転中においては、本実施形態に係る制御方法に用いる各種動作物理量を検出する。即ち、吸入温度センサ３２により、コンプレッサ２の吸入側２ｉにおける冷媒の温度（第一冷媒温度）Ｔａを検出するとともに、熱交換器入口温度センサ３６により、熱交換器５の入口側５ｉにおける冷媒の温度（第二冷媒温度）Ｔｂを検出し、また、液温センサ１６により、冷却液Ｌの温度（液温）Ｔｗを検出するとともに、コンプレッサ２を駆動する電動モータ６の回転速度Ｒｖを検出する（ステップＳ３）。この場合、回転速度Ｒｖは、コントローラ４０からインバータ回路４１に付与される制御指令を取込んでもよいし、インバータ回路４１から出力する回転速度に係わる出力信号を取込んでもよい。また、電動モータ６の回転をロータリエンコーダ等により検出してもよい。これらの検出した第一冷媒温度Ｔａ，第二冷媒温度Ｔｂ，液温Ｔｗ及び回転速度Ｒｖはコントローラ４０に付与される。

コントローラ４０は、まず、電子膨張弁４を、設定した基準開度Ｇｓとなるように制御する（ステップＳ４）。この場合、検出した回転速度Ｒｖと液温Ｔｗに基づいて、設定されている変換データから対応する基準開度Ｇｓを求め、この基準開度Ｇｓとなるように電子膨張弁４を制御する。具体的には、基準開度Ｇｓとして対応するパルス数が得られるため、得られたパルス数に対応する電子膨張弁４の開度設定が行われる。これにより、電子膨張弁４の開度を、液温Ｔｗと回転速度Ｒｖを反映させて正確に行うことができ、液温Ｔｗに対する制御精度の向上に寄与できる。

また、第一冷媒温度Ｔａから第二冷媒温度Ｔｂを減算することにより見做過熱度Ｈｄを求める（ステップＳ５）。この処理は、コンプレッサ２の吸入側２ｉにおける冷媒の温度（第一冷媒温度）Ｔａと熱交換器５の入口側５ｉにおける冷媒の温度（第二冷媒温度）Ｔｂの差は、コンプレッサ２の吸入側冷媒過熱度にほぼ等しくなるという特性を利用したものであり、「第一冷媒温度Ｔａ−第二冷媒温度Ｔｂ」を見做過熱度Ｈｄとして用いる。

そして、見做過熱度Ｈｄが得られたなら、設定されている目標過熱度Ｈｓと比較し、見做過熱度Ｈｄと目標過熱度Ｈｓの偏差を求める（ステップＳ６）。この際、偏差があれば、偏差を解消する制御、即ち、見做過熱度Ｈｄが目標過熱度Ｈｓとなるように電子膨張弁４の開度Ｇｍを可変制御する（ステップＳ６，Ｓ７）。具体的には、目標過熱度Ｈｓと見做過熱度Ｈｄの偏差に対応するオフセット開度Ｇｓｏを変換データから求め、求めたオフセット開度Ｇｓｏを基準開度Ｇｓに対して加算又は減算することにより、電子膨張弁４の開度Ｇｍを可変制御する。このような可変制御を行うことにより、電子膨張弁４の開度設定を確実かつ容易に行うことができる。なお、目標過熱度Ｈｓは、液温Ｔｗに対応して逐次変更設定する。即ち、変換データから液温Ｔｗに対応する目標過熱度Ｈｓを求めることにより、目標過熱度Ｈｓの変更（設定）を行う。このように、液温Ｔｗに対応して目標過熱度Ｈｓに設定変更するため、特に、液温Ｔｗが低いときに電子膨張弁４をできるだけ開くようにして冷却能力を高めることができる。

そして、運転中は、以上述べた電子膨張弁４に対する開度制御を連続的に行う。即ち、回転速度Ｒｖと液温Ｔｗを監視し、回転速度Ｒｖ又は液温Ｔｗのいずれか一方又は双方が変動した際には、基準開度Ｇｓも変化するため、これに対応して基準開度Ｇｓを制御（再設定）する（ステップＳ８，Ｓ４…）。したがって、回転速度Ｒｖ又は液温Ｔｗのいずれもが変化しない場合には、基準開度Ｇｓはそのままとなる。一方、基準開度Ｇｓ自体の制御に拘わらず、コンプレッサ２の吸入側冷媒過熱度に基づいて、電子膨張弁４の開度Ｇｍを可変制御する。即ち、実際の運転では、周囲温度や様々な運転条件の変化により、コンプレッサ２の吸入側冷媒過熱度が変化する。このため、実際の過熱度を見做過熱度Ｈｄとして検出し、この見做過熱度Ｈｄが目標過熱度Ｈｓに一致するように可変制御し、開度Ｇｍを吸入側冷媒過熱度に適するように設定する（ステップＳ８，Ｓ５…）。この場合、電子膨張弁４の開度Ｇｍは、Ｇｍ＝Ｇｓ±Ｇｓｏにより設定され、オフセット開度Ｇｓｏは、基準開度Ｇｓに対するいわば補正的な開度となる。

よって、このような本実施形態に係る冷却装置１の制御方法によれば、コンプレッサ２の吸入側２ｉにおける第一冷媒温度Ｔａから熱交換器５の入口側５ｉにおける第二冷媒温度Ｔｂを減算して求めた見做過熱度Ｈｄが、目標過熱度Ｈｓとなるように電子膨張弁４の開度Ｇｍを可変制御するため、高価な機能部品となる圧力センサが不要となり、制御対象となる液温Ｔｗに対して高い制御精度とコンプレッサ２に対する保護を図りつつ有効なコストダウンを実現することができる。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，手法，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、電動モータ６は直流モータを例示したが交流モータであってもよく、その種類は問わない。一方、基準開度Ｇｓは、予め液温Ｔｗをパラメータとしてコンプレッサ２を駆動する電動モータ６の回転速度Ｒｖと基準開度Ｇｓの関係を求めて設定し、運転時に回転速度Ｒｖ及び液温Ｔｗを検出することにより、検出した回転速度Ｒｖ及び液温Ｔｗに対応する基準開度Ｇｓとなるように制御する場合を例示したが、基準開度Ｇｓの制御は、必ずしも例示の手法に限定されるものではない。また、目標過熱度Ｈｓは、液温Ｔｗと目標過熱度Ｈｓの関係を求めて設定し、運転時に液温Ｔｗを検出することにより、検出した液温Ｔｗに対応する目標過熱度Ｈｓに変更する場合を例示したが、目標過熱度Ｈｓの変更（設定）は、必ずしも例示の手法に限定されるものではない。さらに、電子膨張弁４の開度を可変制御する手法として、予め目標過熱度Ｈｓと見做過熱度Ｈｄの偏差に対するオフセット開度Ｇｓｏの関係を求めて設定し、運転時に目標過熱度Ｈｓと見做過熱度Ｈｄの偏差を検出するとともに、この偏差に対応するオフセット開度Ｇｓｏを、基準開度Ｇｓに対して加減算する手法を例示したが、必ずしも例示の手法に限定されるものではない。なお、冷却装置１として図２に示すタイプを例示したが、本発明は、例示以外の各種タイプの冷却装置に適用できる。

本発明の最良の実施形態に係る冷却装置の制御方法の処理手順を示すフローチャート、同制御方法を実施する冷却装置の全体構成図、同冷却装置の電動モータの制御系を示すブロック回路図、同制御方法の実施に用いる変換データのグラフによる特性説明図、同制御方法の実施に用いる変換データのグラフによる特性説明図、

符号の説明

１：冷却装置，２：コンプレッサ，２ｉ：コンプレッサの吸入側，３：凝縮器，４：電子膨張弁，５：熱交換器，５ｉ：熱交換器の入口側，６：電動モータ，Ｃ：冷凍サイクル，Ｌ：冷却液，Ｇｓ：基準開度，Ｔａ：冷媒の温度（第一冷媒温度），Ｔｂ：冷媒の温度（第二冷媒温度），Ｈｓ：目標過熱度，Ｈｓｍａｘ：上限値，Ｔｗ：冷却液の温度（液温），Ｒｖ：回転速度

Claims

少なくとも、コンプレッサ，凝縮器，電子膨張弁及び熱交換器を接続することにより冷媒を循環させる冷凍サイクルを備え、前記熱交換器を介して冷却液を冷却する冷却装置の制御方法において、運転時に、前記電子膨張弁を、設定した基準開度となるように制御するとともに、前記コンプレッサの吸入側における冷媒の温度（第一冷媒温度）と前記熱交換器の入口側における冷媒の温度（第二冷媒温度）を検出し、前記第一冷媒温度から前記第二冷媒温度を減算することにより見做過熱度を求め、この見做過熱度が、設定した目標過熱度となるように前記電子膨張弁の開度を可変制御することを特徴とする冷却装置の制御方法。
予め前記冷却液の温度（液温）をパラメータとして前記コンプレッサを駆動する電動モータの回転速度と前記基準開度の関係を求めて設定し、運転時に前記回転速度及び前記液温を検出することにより、検出した回転速度及び液温に対応する前記基準開度となるように制御することを特徴とする請求項１記載の冷却装置の制御方法。
予め前記冷却液の温度（液温）と前記目標過熱度の関係を求めて設定し、運転時に前記液温を検出することにより、検出した液温に対応する目標過熱度に設定することを特徴とする請求項１記載の冷却装置の制御方法。
前記目標過熱度を設定するに際し、設定を許容する上限値を設けることを特徴とする請求項３記載の冷却装置の制御方法。
予め前記目標過熱度と前記見做過熱度の偏差に対するオフセット開度の関係を求めて設定し、運転時に前記目標過熱度と前記見做過熱度の偏差を検出するとともに、この偏差に対応するオフセット開度を、前記基準開度に対して加減算することにより、前記電子膨張弁の開度を可変制御することを特徴とする請求項１記載の冷却装置の制御方法。