JPS62158952A - 冷凍サイクル制御装置 - Google Patents

冷凍サイクル制御装置

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JPS62158952A
JPS62158952A JP91286A JP91286A JPS62158952A JP S62158952 A JPS62158952 A JP S62158952A JP 91286 A JP91286 A JP 91286A JP 91286 A JP91286 A JP 91286A JP S62158952 A JPS62158952 A JP S62158952A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compressor
temperature
refrigeration cycle
expansion valve
opening degree
Prior art date
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Pending
Application number
JP91286A
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English (en)
Inventor
秀明 永友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS62158952A publication Critical patent/JPS62158952A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に空気調和機において冷凍サイクルの効
率を高めた冷凍サイクル制御装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第7図は例えば特開昭56−44566号公報に示され
ている従来の冷凍サイクル制御装置を示す構成図である
0図において、1は容量可変の圧縮機で、例えば供給電
力の周波数を変えることによってその容量を変えること
ができる02は凝縮器、8は開度調整可能な電動式膨張
弁、4II′i蒸発器で、これらの各冷凍サイクルを構
成する部品は冷媒配管によって環状に接続されているo
5atl′i蒸発器4の入口部に取付けられた第1の温
度センサ、5bは圧縮機1の吸入部に取付けられた第2
の温度センサ、5Cは凝縮器2の中間部に取付けられた
第3の温度センサ、6はこれらの各温度センサ5a、5
b、5cからの検出値に応じて膨張弁3の開度などを制
御する制御回路である。
次に動作を説明する。圧縮機1が駆動すると冷媒配管内
を冷媒が流れ、冷凍サイクルが稼働する。
ここで、第1の温度センサ5aにより検出された蒸発器
40入口部の冷媒温度Taと第2の温度セ/す5bによ
って検出された圧縮機1の吸入部の冷媒温度Tbの温度
差△5H=Tb−Taは、冷凍サイクルの実際の過熱度
8Hに対して、蒸発器4及びその周辺の冷媒配管での圧
力損失がはホ一定と見なせる範囲内においてはム5H=
SH+△Tの関係を有しているものと見なせる(△Tは
定数)0そして、通常運転時は制御回路6から上記温度
差△SHが設定値8Hoとなるように膨張弁3の開度を
調整する制御信号が出力される0又、圧縮機1の始動時
には、制御回路6から第3の温度センサ5Cにより検出
きれた凝縮器2の冷媒温度Tcが所定の温度TCOに達
する捷で膨張弁8を全開状態にする制御信号が出力され
、冷媒温度TCがTc≧TCOを満足するようになると
、その後は上記温度差△8Hに応じた冷凍サイクルの制
御が行われる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の冷凍サイクル制御装置は以上のように構成されて
おり、蒸発器4の人口部の温度と圧縮機1の吸入部の温
度との差△S Hを△S H二8H十△1゛と見なして
膨張弁3の開度を調整しているため、例えば蒸発器4の
入口部から圧縮機lの吸入部までの冷媒配管が長い場合
、圧力損失が増大して定数△Tが非常に大きな値となり
、しかも負荷変動に対して定数と見なせない値のばらつ
きが生じ、効率よく冷凍サイクルの制@1を行うことが
できないという間踊点があった0又、蒸発器4と凝縮器
2がそれぞれ別のユニットに設置きれている空気調和機
などにおいては、ユニット相互間で検出温度のデータを
送受信する必要があり、そのための回路が複雑になると
いう問題点があった。
この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たもので、簡単な構成で高効率の冷凍サイクルの運転制
御を行うことができる冷凍サイクル制御装置を提供する
ことを目的としている〇〔問題点を解決するための手段
〕 この発明の冷凍サイクル制御装置には、圧縮機の運転容
量と外気温度あるいはその変化量とに基づいて膨張弁の
開度を調整する制御回路が備えられている。
〔作用〕
制御回路は、圧縮機の運転容量だけでなく、外気温度に
よって本膨張弁の開度を調整する。このため、効率の良
い冷凍サイクルの運転が簡易な構成で行うことができる
〔実施例〕
以下、この発明の実施例について説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示す図であり、図におい
て、lFi、容量可変の圧縮機、2は凝縮器、3#i開
度調整可能な電動式膨張弁、4Fi蒸発器で、これらは
冷媒配管によって環状に接続され、冷凍サイクルを構成
している01は圧縮機lの運転容量を可変制御する容量
制御回路、8は外気温度を検出する温度センサ、9ij
:圧縮機冒の運転容量と外気温度あるいはその変化量と
に基づいて膨張弁3の開度を調整する制御回路で、この
制御回路9は又圧縮機lの始動後所定時間、予め設定さ
れた圧縮機lの運転容量の予測値と外気温度とに基づい
て決定される膨張弁30開度を固定して保持するO 通常、空気調和機の冷凍サイクルを高効率で運転しよう
とする場合、冷房運転、暖房運転の各々についである適
当な過熱度を維持する制御を行えば良い事が知られてい
る0第2図は暖房時においてその最適表過熱度を与える
膨張弁3の弁開度を、圧縮機1の運転容量と外気温度を
変えて測定した場合の結果の一例を示すものである。図
示のように最適な膨張弁3の弁開度L#i圧縮機1の運
転容量fに対して、L=a11f+b(a、bは定数)
にて表すことができる。更に、この定数すの値は外気温
度Tou tにより b =O・T out (Ofi
定数)にて表せることから、L=a m f +c a
 Toutで示される関数を用いて、上記容量fと外気
温度Toutから最適な弁開度りの予測が可能である。
なお、定数a、cは空気調和機のもつ固有値である0そ
こで、制御回路9は圧縮機lの容量制御回路7から運転
容量fを検出すると共に、温度センサ8を用いて外気温
度Tou tを検出し、一定時間毎、もしくは運転容i
fか外気温度Toutに変化が生じる毎に上記両横出値
によって決定される弁開度りに膨張弁3の絶対開度を合
わせるか、あるいは毎回の検出時に算出した弁開ji 
L o と今回算出した弁開度りの相対差△L = L
 −L o分だけ弁開度を変えるかのいずれかの指令を
膨張弁3に出力する0 又、この関係は圧縮機lの始動時にも成立する。
即ち圧縮機lがどの程度の運転容量fで安定運転するか
が始動前から判っていれば、外気温度Toutざえ検出
すれば両式より膨張弁3の最適弁開度があらかじめ設定
できる。第3図は膨張弁3の初期設定開度の違いによる
冷凍サイクルの過熱度の経時変化をしたものである。一
般に、可変容量の圧縮機1を搭載した冷凍サイクルでは
、始動時に設定された安定運転時の容量に対して徐々に
運転容量を上げる制御を行う〇一方、始動直後は冷媒が
ほとんど圧縮機1に戻っていて、膨張弁3を通過する冷
媒量が極端に少ないため、蒸発器4の熱交換能力に余裕
が生じ、過熱度はつきやすい。そこで、始動時に設定す
る膨張弁3の弁開度が小さすぎると、そのために生じる
過熱度のピーク値は大きく′なり、又絞りすぎのため安
定時の過熱度も大きくなる0このような状態では、冷媒
循環量は不足気味で、能力は満足に発揮されない。逆に
設定弁開度が大きすぎると圧縮機1への液戻りが問題と
なる。結局、両者ともに最適弁一度を探すための補正制
御に軍みがかかつてしまう0そとで安定運転時の運転容
量の設定値或いは予測値をもって前記関係より決定され
た弁開度にある一定時曲固定しておくと、過熱度にある
程度のピークは生じるがその後最適値にて安定し、補正
制御も手間がかからない。
第4図はこの発明の他の実施例を示す構成図である。図
中、10は圧縮機1の吐出部に取付けられた温度センサ
で、その検出値は制御回路9に入力きれる0又、第5図
は上記構成の空気調和機において冷房時に最適な過熱度
を得る時の冷媒の吐出温度の値を、圧縮機lの運転容量
と外気温度を変えて測定した場合の結果の一例を示すも
のである0萌述の最適弁開fLと同様、最適吐出温度T
αは圧縮機1の運転容i1fに対して Td=α・f+
eにて表すことができ、この式の第2項eの値は外気温
にて変わる関数値であることがわかる0又、第6図は同
じく冷房時に運転容量を固定して外気温度と変化させた
時の最適吐出温度の変化を示したものである0図示の如
く、外気温度Toutに対して関数値eは、−6=g 
aToutと見なすことができ、関数式Tα=dsf+
geToutを用いて運転容量fと外気温度Toutか
ら最適吐出温度を決定し、この温度を中心としたある温
度領域内に実際の吐出温度が安定するように制御、つま
り吐出温度が上がれば適当な弁開度に開き・、下がれば
閉じるという制御を行うものである。
このように、圧縮機1の運転容量だけでなく外気温度を
検出し、その検出データから関数式によって膨張弁3の
適切な開度を調整しているので、冷凍サイクルを効率良
く運転することが可能となる。又、圧縮機1の始動直後
においても、圧縮機lから吐出される冷媒温度を検出す
ることにより、膨張弁3の開度を適切なものとすること
ができるものであり、しかも負荷変動などに関係なく簡
単に高効率の冷媒サイクルの制御を行うことが可能とな
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、圧縮機の運転
容量と外気温度あるいはその変化量とに基づいて膨張弁
の開度を調整するようにしたため、冷媒配管での圧力損
失・負荷変動に関係なく高効率で冷凍サイクルの制御を
行うことができ、又ユニット別に構成された冷凍サイク
ルであっても冷媒温度の検出信号を送受信するための回
路が複雑に々らず、簡単に高効率運転を行うことができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す構成図、第2図は圧
縮機の運転容量と外気温度によって決定イス\ される膨張弁の最適な開度を示す図、第3図は圧縮機の
運転容量と過熱度の関係を示す図、第4図はこの発明の
他の実施例を示す構成図、第5図は圧縮機の運転容量と
吐出冷媒の温度との関係を示す図、第6図は外気温度に
対する吐出冷媒の温度の変化を示す図、第7図は従来の
冷凍サイクル制御装置を示す構成図である。 1・・・・・・・・・圧縮機 3・・・・・・・・・電動式膨張弁 8・・・・・・・・・温度センサ 9・・・・・・・・・制御回路 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 容量可変の圧縮機と開度調整可能な膨張弁を有
    した冷凍サイクルの制御装置において、前記圧縮機の運
    転容量と外気温度あるいはその変化量とに基づいて前記
    膨張弁の開度を調整する制御回路を備えたことを特徴と
    する冷凍サイクル制御装置。
  2. (2) 制御回路は、圧縮機の始動後所定時間は予め設
    定された運転容量の予測値と外気温度とに基づいて決定
    される膨張弁の開度を保持するようにしたことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の冷凍サイクル制御装置
  3. (3) 制御回路は、圧縮機から吐出される冷媒温度が
    圧縮機の運転容量と外気温度とに基づいて決定される所
    定範囲内の温度になるように膨張弁の開度を制御するよ
    うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第
    2項記載の冷凍サイクル制御装置。
JP91286A 1986-01-07 1986-01-07 冷凍サイクル制御装置 Pending JPS62158952A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6378860U (ja) * 1986-11-10 1988-05-25
JP2014119138A (ja) * 2012-12-13 2014-06-30 Fuji Electric Co Ltd 冷却装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6378860U (ja) * 1986-11-10 1988-05-25
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