TWI595199B - Refrigeration device - Google Patents

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Shigeo Aoki
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Shinwa Controls Co Ltd
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Description

致冷裝置
本發明，是有關於將成為保溫對象的各種裝置作為工件，使用者是由規定的溫度範圍(例如-20℃~60℃)選擇性地溫度設定進行保溫用的致冷裝置，詳細的話有關於具有對應設定溫度及工件溫度的溫度差將在冷卻用的冷凍回路所具備的電動式壓縮機的旋轉數及在加熱用的冷媒回路所具備的加熱裝置的加熱溫度由控制裝置控制的功能的致冷裝置。
習知，在這種的致冷裝置中，具有藉由冷卻用的冷凍回路及加熱用的冷媒回路將冷媒在管內循環且在冷媒回路的局部使成為保溫對象的負荷的工件被連接於其中的回路構成。冷凍回路，是將冷媒氣體藉由電動式壓縮機壓縮作為高壓氣體朝吐出側的凝縮器送出，在凝縮器中將高壓氣體凝縮經由減壓機構的膨脹閥被減壓後朝蒸發器送出，在蒸發器中藉由將被減壓的低壓的氣液混合狀態的冷媒蒸發朝壓縮機的吸入側吸入再度成為反覆壓縮的回路構成的一次溫度調整回路。冷媒回路，是將冷凍回路的蒸 發器共有將低壓的液體狀態的冷媒液由冷媒槽桶回收儲存，並且由被裝設於冷媒槽桶的加熱裝置(加熱器)將冷媒液適宜加熱，或是不加熱而將從冷媒槽桶藉由泵吸引的冷媒液經過工件後返回至蒸發器的回路構成的二次溫度調整回路。
在此的在冷凍回路所具備的壓縮機的旋轉數及在冷媒回路所具備的加熱裝置的加熱溫度，是藉由提供使用者在規定的溫度範圍(例如-20℃~60℃)中可選擇的溫度設定的控制裝置而對應設定溫度及工件溫度的溫度差被控制。在冷凍回路及冷媒回路中各別設有溫度感測器，從設在冷媒回路的泵的工件側處的溫度感測器使工件溫度被檢出。在此，工件溫度，通常多被視為接近室溫程度的周圍溫度(例如約20℃~25℃程度)的情況，但是因為不一定必要是如此的情況，所以與周圍溫度的關係不拘。
在控制裝置中，對應初期的設定溫度及工件溫度的溫度差進行不同的動作模式的控制。例如在設定溫度是比工件溫度更高的溫度差(例如10℃超過)的某高溫設定時，冷凍回路的冷卻功能因為是不需要，所以降低壓縮機的旋轉數抑制，將冷媒回路的加熱裝置的加熱溫度較高地設定將溫度差消除的方式實施加熱功能優先的動作模式。且，在設定溫度是比工件溫度更低的溫度差(例如10℃超過)的某低溫設定時，由冷媒回路的加熱裝置所產生的加熱功能因為是不需要，所以不進行加熱裝置的加熱 設定將冷凍回路的壓縮機的旋轉數較高地設定將溫度差消除的方式實施冷卻功能優先的動作模式。進一步，在設定溫度是接近工件溫度的溫度差(例如5℃~10℃)少的保溫設定時(包含上述的加熱功能優先的動作模式和冷卻功能優先的動作模式是繼續被實施使溫度差變少的情況、和初期就沒有溫度差的情況)中，實施由加熱裝置的加熱功能及冷凍回路的冷卻功能的雙方，具體而言將溫度差消除的方式將壓縮機的旋轉數從規定值多少增減變化，或是將加熱裝置的加熱從規定值多少增減變化的方式，實施將加熱功能和冷卻功能切換的動作模式。
順便，與這種致冷裝置的保溫功能相關連的周知技術，可舉例例如：可以橫跨寬溫度範圍穩定運轉，將冷卻液的溫度精度佳地控制的「致冷裝置」(專利文獻1參照)、和不需要大型的加熱器就可以將冷卻液的溫度精度佳地控制的「致冷裝置」(專利文獻2參照)等。
[習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-75919號公報
[專利文獻2]日本特開2008-75920號公報
上述的既有的致冷裝置的情況，設定溫度是 在接近工件溫度的溫度差少的保溫設定時，尤其是因為是在冷凍回路中的蒸發器的冷媒吸入側及冷媒吐出側的冷媒溫度差幾乎無的狀態下不必要將冷媒朝蒸發器流動卻仍使壓縮機動作持續的構造，在如此的情況時異常的過負荷(壓力)會施加在壓縮機而使壓縮機具有故障的可能，且冷凍回路中的冷卻功能成為不穩定，具有無法將保溫動作穩定維持的問題(這種問題點即使使用專利文獻1和專利文獻2所揭示的技術，基本上仍無法消解)。
本發明，是為了解決這種問題點，其技術的課題為提供一種致冷裝置，即使設定溫度及工件溫度的溫度差小，且冷凍回路中的蒸發器的冷媒吸入側及冷媒吐出側的溫度差幾乎無的情況，也不會在壓縮機施加過負荷，可穩定地保溫動作的功能。
為了達成上述技術的課題，本發明的致冷裝置，是具備：冷卻用的冷凍回路；及將在冷凍回路所具備的蒸發器共用的加熱用的冷媒回路；及被間接連接於冷媒回路中將成為保溫對象的各種裝置作為工件，對於使用者提供在規定的溫度範圍內可選擇的溫度設定，並且將在冷凍回路所具備的電動式壓縮機的旋轉數、以及對於在該冷媒回路所具備的冷媒的加熱用的加熱裝置中的加熱溫度，對應藉由使用者被設定的設定溫度及藉由設在該冷媒回路的該工件側附近處的第1溫度感測器被檢出的工件溫度的 溫度差的方式控制的控制裝置，其特徵為：冷媒回路，是具有設在由蒸發器的冷媒吐出側即對於加熱裝置的冷媒流入的前方側檢出冷媒溫度的第2溫度感測器，控制裝置，是在設定溫度及工件溫度的溫度差少的保溫設定時，將依據對於由第2溫度感測器被檢出的冷媒回路側冷媒檢出溫度進行包含比例、積分、微分的PID運算的結果生成的將電動式壓縮機驅動用的對於變頻器的驅動控制訊號串行通訊，將該電動式壓縮機中的壓縮機旋轉數由一定的範圍對應該工件溫度地控制。
依據本發明的致冷裝置的話，因為由控制裝置進行設定溫度及工件溫度的溫度差少的保溫設定時，將依據對於由設在成為冷媒回路中的熱交換功能所需要的蒸發器的冷媒吐出側即對於加熱裝置的冷媒流入的前方側檢出冷媒溫度用的第2溫度感測器被檢出的冷媒回路側冷媒溫度PID運算的結果生成的電動式壓縮機驅動用的對於變頻器的驅動控制訊號串行通訊，將電動式壓縮機中的壓縮機旋轉數由一定的範圍對應工件溫度地控制，所以設定溫度及工件溫度的溫度差小，且冷凍回路中的蒸發器的冷媒吸入側及冷媒吐出側的溫度差幾乎無的情況，也不會在電動式壓縮機施加過負荷，可穩定地獲得保溫動作的功能。
100‧‧‧冷凍回路
101‧‧‧蒸發器(熱交換器)
102‧‧‧電動式壓縮機
103‧‧‧凝縮器
104‧‧‧膨脹閥
105‧‧‧第1印刷電路基板(PCB1)
106‧‧‧第2印刷電路基板(PCB2)
107、206‧‧‧變頻器
108‧‧‧第1旁通流路
109‧‧‧第2旁通流路
200‧‧‧冷媒回路
201‧‧‧冷媒槽桶
202‧‧‧加熱裝置(加熱器)
203‧‧‧泵
204‧‧‧流量檢出感測器
207‧‧‧加熱控制裝置
300‧‧‧冷卻裝置
D‧‧‧***
EV1‧‧‧第1電子膨脹閥
EV2‧‧‧第2電子膨脹閥
EV3‧‧‧第3電子膨脹閥
P1、P2‧‧‧壓力感測器
PSW‧‧‧壓力開關
SM1‧‧‧第1步進馬達
SM2‧‧‧第2步進馬達
SM3‧‧‧第3步進馬達
T1‧‧‧第1溫度感測器
T2‧‧‧第2溫度感測器
T3‧‧‧第3溫度感測器
T4‧‧‧第4溫度感測器
V1~V8‧‧‧閥
W‧‧‧工件
[第1圖]顯示本發明的實施例的致冷裝置的基本構成包含將冷媒回路中的朝工件的連接及冷凍回路中的朝凝縮器的冷卻裝置的整體的概略圖。
以下，對於本發明的致冷裝置，舉例實施例，參照圖面詳細說明。
[實施例]
第1圖，是顯示本發明的實施例的致冷裝置的基本構成包含冷媒回路200中的朝工件W的連接及冷凍回路100中的朝凝縮器103的冷卻裝置300的整體的概略圖。
參照第1圖的話，此致冷裝置，是在如習知將成為保溫對象的各種裝置作為工件W，使用者在規定的溫度範圍(例如-20℃~60℃)選擇性地溫度設定使保溫用的功能的點是相同。在此具備：冷卻用的冷凍回路100；及在冷凍回路100所具備的蒸發器(熱交換器)101共用的加熱用的冷媒回路200；及被間接連接於冷媒回路200中將成為保溫對象的各種裝置(負荷)作為工件W，對於使用者提供在規定的溫度範圍內選擇的溫度設定，並且將在冷凍回路100所具備的電動式壓縮機102的旋轉數、以及對於在冷媒回路200所具備的冷媒的加熱用的加 熱裝置(加熱器)202中的加熱溫度，對應由未圖示的使用者用的操作部藉由使用者被設定的設定溫度及藉由設在冷媒回路200的工件W側附近處的第1溫度感測器T1被檢出的工件溫度的溫度差控制用的由具備CPU、ROM、RAM、IO等的第1印刷電路基板(PCB1)105、及第2印刷電路基板(PCB2)106所構成的控制裝置；具有藉由冷凍回路100及冷媒回路200將冷媒在管內循環將工件W保溫的功能。
順便，在此的檢出工件溫度用的第1溫度感測器T1，是設在從在冷媒回路200所具備的冷媒槽桶201吸引冷媒的泵203的冷媒吐出側即工件W附近的冷媒流入側檢出冷媒回路側冷媒溫度朝第2印刷電路基板(PCB2)106送出，但是其他將來自設在蒸發器101的冷媒吸入側即工件W附近的冷媒流出側的第4溫度感測器T4的冷媒檢出溫度朝第2印刷電路基板(PCB2)106輸入，將雙方的檢出結果併用地檢出工件溫度也可以。對於在此的第1溫度感測器T1，因為是要求較高的溫度檢出精度，所以使用內含電阻值為100Ω至0Ω可變的白金電阻帶的Pt感測器較佳。對於此，第4溫度感測器T4，因為不要求如第1溫度感測器T1程度的檢出精度，所以考慮製造成本而使用內含一般的熱電偶的熱電偶感測器較佳。
其中，冷凍回路100，是將冷媒的氣體藉由電動式壓縮機102壓縮作為高壓氣體朝吐出側的凝縮器103 送出，在凝縮器103中將高壓氣體凝縮經由減壓機構的膨脹閥104減壓後朝蒸發器101送出，在蒸發器101中藉由將被減壓的低壓氣體蒸發朝電動式壓縮機102的吸入側吸入再度成為反覆壓縮的回路構成的一次溫度調整回路。且，在此對於凝縮器103將配管折返的方式連接，經由設在入口側的管的閥V5將冷卻水取入將凝縮器103內冷卻後經由設在出口側的管的閥V7、V8朝外方返回的構造的冷卻裝置300是被配備，在壓力開關PSW的導通(ON)狀態下對應藉由被連接在凝縮器103的吐出側的壓力感測器P2被檢出的結果使閥V7的開閉被控制，使流動於配管內的冷卻水的流量被控制。且，設在閥V7的吸入側的閥V6，是排水用的閥。順便，在此說明的冷卻裝置300的對於凝縮器103的冷卻功能，是使用冷卻風扇由冷風冷卻的構成也可以。
冷媒回路200，是將冷凍回路100的蒸發器101共有將冷媒液由冷媒槽桶201回收儲存，並且由被裝設於冷媒槽桶201的加熱裝置(加熱器)201將冷媒液適宜加熱，或是不加熱而將從冷媒槽桶201藉由泵203吸引的冷媒液經過工件W返回至蒸發器101的回路構成的二次溫度調整回路。
且被連接在第1印刷電路基板(PCB1)105的加熱控制裝置207，是對應設定溫度及藉由第1溫度感測器T1被檢出的工件溫度的溫度差從第1印刷電路基板(PCB1)105接受控制使加熱裝置202的加熱溫度被控 制。
進一步，在泵203中的冷媒液的流出側的配管中設有流量檢出感測器204，由此流量檢出感測器204被檢出的冷媒液的流量是朝第1印刷電路基板(PCB1)105被輸入，第1印刷電路基板(PCB1)105是將變頻器206驅動將泵203中的冷媒液的吸引量控制。由此，在冷媒槽桶201內，冷媒液是藉由邏輯電路(LG)被保持於幾乎一定量。
此外，使設在蒸發器101的冷媒吐出側的管的閥V1及設在與冷媒槽桶201連接的管的閥V2是與共通的配管連接，與排液處理用的***D連繫為了排液被使用。其他，設在工件W中的冷媒液的流入側的配管的閥V3及設在流出側的配管的閥V4，主要是為了防止將工件W配管連接在冷媒回路200的局部時的冷媒液漏出而被使用。
以上說明的致冷裝置的細部構成，是與習知製品共通者，藉由第1印刷電路基板(PCB1)105及第2印刷電路基板(PCB2)106的控制裝置對應初期的設定溫度及工件溫度的溫度差進行不同的動作模式的控制，在設定溫度是比工件溫度更高的溫度差(例如10℃超過)的某高溫設定時，冷凍回路100的冷卻功能因為是不需要，所以降低地抑制電動式壓縮機102的旋轉數，將冷媒回路200的加熱裝置202的加熱溫度較高設定將溫度差消除的方式實施加熱功能優先的動作模式，在設定溫度是比工件 溫度更低的溫度差(例如10℃超過)的某低溫設定時，由冷媒回路200的加熱裝置202所產生的加熱功能因為是不需要，所以不進行加熱裝置202的加熱設定將冷凍回路100的電動式壓縮機102的旋轉數較高設定將溫度差消除的方式實施冷卻功能優先的動作模式的點是相同。
但是在本實施例中可改善：設定溫度是接近工件溫度的溫度差(例如5℃~10℃)少的保溫設定時，尤其是冷凍回路100中的蒸發器101的冷媒吸入側及冷媒吐出側的冷媒溫度差是幾乎無的狀態，即使不必要將冷媒流動在蒸發器101仍使電動式壓縮機102動作持續的構造及功能。
具體的話，本實施例的致冷裝置的第1特徵，是在冷媒回路200中的蒸發器101的冷媒吐出側具有設在對於加熱裝置202的冷媒流入的前方側檢出冷媒溫度的第2溫度感測器T2，在設定溫度及工件溫度的溫度差(例如5℃~10℃)少的保溫設定時，第2印刷電路基板(PCB2)106是對於由第2溫度感測器T2被檢出的冷媒回路側冷媒檢出溫度進行包含比例、積分、微分的PID運算，第1印刷電路基板(PCB1)105是將依據此PID運算的結果生成的將電動式壓縮機102驅動用的對於變頻器107的驅動控制訊號串行通訊，將電動式壓縮機102中的壓縮機旋轉數由一定的範圍對應工件溫度控制的點。順便，對於在此的第2溫度感測器T2，因為也要求較高的溫度檢出精度，所以使用內含電阻值為100Ω至0Ω可變 的白金電阻帶的Pt感測器較佳。
依據這種功能構成的話，設定溫度及工件溫度的溫度差小，且冷凍回路100中的蒸發器101的冷媒吸入側及冷媒吐出側的溫度差是幾乎無的情況也不會在電動式壓縮機102施加過負荷地進行運轉，可將流動於蒸發器101的冷媒量適切地保持，可穩定地獲得保溫動作的功能。
且本實施例的第2特徵，是具有被間接連接於冷凍回路100中的蒸發器101的冷媒吸入側且由第1步進馬達SM1被驅動的第1電子膨脹閥EV1，第2印刷電路基板(PCB2)106是對於由第1溫度感測器T1被檢出的工件溫度進行包含比例、積分、微分的PID運算，第1印刷電路基板(PCB2)105是藉由依據這種PID運算的結果生成的脈衝訊號將第1步進馬達SM1驅動將第1電子控制閥EV1中的開閉控制將冷媒流量控制的點。
依據這種功能構成的話，之前的電動式壓縮機102的旋轉數控制以外，在冷凍回路100中因為可以將另外被吸入蒸發器101的冷媒量另外適切地控制，所以可更穩定地獲得保溫動作的功能。順便，在第2印刷電路基板(PCB2)106中，藉由依據由第1溫度感測器T1及上述的第4溫度感測器T4(設在冷媒回路200中的蒸發器101的冷媒吸入側即對於工件W的冷媒流出側檢出冷媒溫度)被檢出的冷媒溫度的差值將工件W側的熱負荷量算出，將依據由第2溫度感測器T2被檢出的冷媒溫度PID 運算的結果使用熱負荷量的算出結果修正且進行提高第1電子膨脹閥EV1中的開度控制的反應性用的前饋控制(對於入熱的前饋控制)較佳。加上這種功能構成的話，可以將對應冷凍回路100中的工件W側的熱負荷量的冷媒流量的控制正確地進行。
進一步，本實施例的第3特徵，是具有：設在電動式壓縮機102的冷媒吸入側即蒸發器101的冷媒吐出側，且對於凝縮器103的冷媒吐出側檢出冷媒回路100中的冷媒溫度用的第3溫度感測器T3；及在蒸發器101的冷媒吸入側將位於第1電子膨脹閥EV1的靠在冷凍回路100所具備的凝縮器103側處及蒸發器101的冷媒吐出側連繫，並且由第2步進馬達SM2被驅動的第2電子膨脹閥EV2被連接於其中的冷媒旁通用的第1旁通流路108；第2印刷電路基板(PCB2)106是對於由第3溫度感測器T3被檢出的冷凍回路側冷媒溫度進行包含比例、積分、微分的PID運算，第1印刷電路基板(PCB2)105是藉由依據這種PID運算的結果生成的脈衝訊號將第2步進馬達SM2驅動而將第2電子控制閥EV2中的開閉控制將第1旁通流路108中的冷媒流量控制的點。順便，在此的第3溫度感測器T3的情況，因為不要求如第2溫度感測器T2程度的較高的檢出精度，所以考慮製造成本使用內含一般的熱電偶的熱電偶感測器較佳。
依據這種功能構成的話，之前的電動式壓縮機102的旋轉數控制和被吸入蒸發器101的冷媒量的控制 以外，在冷凍回路100中因為可以將使用第1旁通流路108的冷媒的旁通流量另外控制，所以可以將朝蒸發器101的冷媒的流入量更詳細控制，保溫動作的功能可更提高。
此外，本實施例的第4特徵，是具有：設在冷凍回路100中的電動式壓縮機102的冷媒吸入側檢出冷媒壓力壓力感測器P1；及將位於第1電子膨脹閥EV1的靠蒸發器101的冷媒吸入側處及電動式壓縮機102的冷媒吐出側連繫，並且由第3步進馬達SM3被驅動的第3電子膨脹閥EV3被連接於其中的冷媒旁通用的第2旁通流路109；第2印刷電路基板(PCB2)106是對於由壓力感測器P1被檢出的冷媒壓力進行包含比例、積分、微分的PID運算，第1印刷電路基板(PCB2)105是藉由依據這種PID運算的結果生成的脈衝訊號將第3步進馬達SM3驅動而將第3電子控制閥EV3中的開閉控制將第2旁通流路109中的冷媒流量控制的點。
依據這種功能構成的話，在之前的電動式壓縮機102的旋轉數控制和被吸入蒸發器101的冷媒量的控制、使用第1旁通流路108的冷媒的旁通流量的控制以外，在冷凍回路100因為可以進一步將使用第2旁通流路109的冷媒的旁通流量另外控制，所以可以將朝蒸發器101的冷媒的流入量非常詳細控制，保溫動作的功能是成為非常良好。順便，在此的第2旁通流路109，為了防止冷卻負荷少的情況時冷媒未完全地氣化而由液狀態下被吸 入電動式壓縮機102，而擔任藉由將高溫、高壓狀態的冷媒氣體(熱氣體)旁通而將冷卻量下降的熱氣體旁通回路的角色者。其他，如在此的冷凍回路100，具有冷媒旁通用的第2旁通流路109的情況，藉由第2印刷電路基板(PCB2)106，藉由依據對於由上述的第3溫度感測器T3(設在冷凍回路100中的電動式壓縮機102的冷媒吸入側即對於凝縮器103的冷媒吐出側檢出冷媒溫度)被檢出的冷媒溫度進行包含比例、積分、微分的PID運算的結果生成的脈衝訊號將第3步進馬達SM3驅動而將第3電子控制閥EV3中的開閉控制，並且將為了將第3電子控制閥EV3中的開度保持在規定量而生成的將電動式壓縮機102驅動用的對於變頻器的驅動控制訊號串行通訊，將電動式壓縮機102中的壓縮機旋轉數由一定的範圍對應工件溫度控制較佳。加上這種功能構成的話，對應冷凍回路100中的熱負荷的電動式壓縮機102的壓縮機旋轉數控制因為被精度佳地實施，所以冷凍回路100中的冷媒流量的控制是信賴性更高地被進行。
但是對於第4特徵，由第2印刷電路基板(PCB2)106進行PID運算時，將對應由壓力感測器P1被檢出的冷媒壓力的冷凍回路100側的冷媒飽和溫度由近似曲線置換算出，將被算出的冷凍回路100側的冷媒溫度由使用者的設定變更使比設定溫度低規定的溫度範圍(例如-4℃~-50℃)地進行對於初期的設定溫度的自動溫度設定控制，這種自動溫度設定控制，是進行將第3電子控 制閥EV3開閉控制的第2旁通流路109中的冷媒流量的控制也可以。順便，在此的對應冷媒壓力的冷媒飽和溫度的近似曲線，是預先在第2印刷電路基板(PCB2)106所具備的ROM等容納表格形式的轉換值，且可以由CPU等讀出者。
依據這種功能構成的話，設定溫度是接近工件溫度的溫度差(例如5℃~10℃)少的保溫設定時，使用者的設定變更下的自動溫度設定控制，雖個別是上述的第1印刷電路基板(PCB1)105中的電動式壓縮機102的壓縮機旋轉數的PID運算結果的控制、將第2電子控制閥EV2開閉控制的第1旁通流路108中的PID運算結果的冷媒流量的控制、以及將第3電子控制閥EV3開閉控制的第2旁通流路109中的PID運算結果的冷媒流量的控制的功能，但是將這些組合控制也可以。在如此的情況時，尤其是因為可以從電動式壓縮機102的高壓吐出側經由第2旁通流路109將第3電子控制閥EV3開閉控制朝蒸發器101的冷媒吸入側將冷媒效率良好地流動，所以有必要將工件W急冷的事態發生的情況時可以將冷凍回路100中的冷凍功能獨自地提高，其結果使用者可以將工件W由前所未有的效率良好地冷卻。
以上雖說明了的實施例的致冷裝置的細部構成，但是對於冷卻裝置300和冷媒回路200、或是控制裝置的其中任一也可進行各種變更，例如成為控制裝置的第1印刷電路基板(PCB1)105及第2印刷電路基板 (PCB2)106，因為由單一的印刷電路基板(PCB)構成，或是依功能分成3枚以上的基板的構成也可以，本發明的致冷裝置，不限定於實施例所示者。
100‧‧‧冷凍回路
101‧‧‧蒸發器(熱交換器)
102‧‧‧電動式壓縮機
103‧‧‧凝縮器
104‧‧‧膨脹閥
107、206‧‧‧變頻器
105‧‧‧第1印刷電路基板(PCB1)
108‧‧‧第1旁通流路
106‧‧‧第2印刷電路基板(PCB2)
109‧‧‧第2旁通流路
200‧‧‧冷媒回路
201‧‧‧冷媒槽桶
202‧‧‧加熱裝置(加熱器)
203‧‧‧泵
204‧‧‧流量檢出感測器
206‧‧‧變頻器
207‧‧‧加熱控制裝置
300‧‧‧冷卻裝置
D‧‧‧***
EV1‧‧‧第1電子膨脹閥
EV2‧‧‧第2電子膨脹閥
EV3‧‧‧第3電子膨脹閥
P1、P2‧‧‧壓力感測器
PSW‧‧‧壓力開關
SM1‧‧‧第1步進馬達
SM2‧‧‧第2步進馬達
SM3‧‧‧第3步進馬達
T1‧‧‧第1溫度感測器
T2‧‧‧第2溫度感測器
T3‧‧‧第3溫度感測器
T4‧‧‧第4溫度感測器
V1~V8‧‧‧閥
W‧‧‧工件

Claims (8)

  1. 一種致冷裝置，具備：冷卻用的冷凍回路；及將在前述冷凍回路所具備的蒸發器共用的加熱用的冷媒回路；及被間接連接於前述冷媒回路中將成為保溫對象的各種裝置作為工件，對於使用者提供在規定的溫度範圍內可選擇的溫度設定，並且將在前述冷凍回路所具備的電動式壓縮機的旋轉數、以及對於在該冷媒回路所具備的冷媒的加熱用的加熱裝置中的加熱溫度，對應藉由使用者被設定的設定溫度及藉由設在該冷媒回路的該工件側附近處的第1溫度感測器被檢出的工件溫度的溫度差的方式控制的控制裝置；其特徵為：前述冷媒回路，是具有設在前述蒸發器的冷媒吐出側即對於前述加熱裝置的冷媒流入的前方側供檢出冷媒溫度的第2溫度感測器，前述控制裝置，是在前述設定溫度及前述工件溫度的溫度差少的保溫設定時，將依據對於由前述第2溫度感測器被檢出的冷媒回路側冷媒檢出溫度進行包含比例、積分、微分的PID運算的結果生成的將前述電動式壓縮機驅動用的對於變頻器的驅動控制訊號串行通訊，將該電動式壓縮機中的壓縮機旋轉數由一定的範圍對應該工件溫度地控制。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的致冷裝置，其中，前述冷凍回路，是具有被間接連接於前述蒸發器的冷媒吸入側由第1步進馬達被驅動的第1電子膨脹閥，前述 控制裝置，是藉由依據對於由前述第1溫度感測器被檢出的前述工件溫度進行包含比例、積分、微分的PID運算的結果生成的脈衝訊號將前述第1步進馬達驅動而將前述第1電子控制閥中的開閉控制將冷媒流量控制。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載的致冷裝置，其中，前述冷媒回路，是具有設在前述蒸發器的冷媒吸入側即對於前述工件的冷媒流出側供檢出冷媒溫度的第4溫度感測器，前述控制裝置，是依據藉由前述第1溫度感測器及前述第4溫度感測器被檢出的冷媒溫度的差值算出該工件側的熱負荷量，並且將依據由前述第2溫度感測器被檢出的冷媒溫度將前述PID運算的結果使用該熱負荷量的算出結果修正且進行了提高前述第1電子膨脹閥中的開度控制的反應性用的前饋控制。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載的致冷裝置，其中，前述冷凍回路，是具有：設在前述電動式壓縮機的冷媒吸入側即前述蒸發器的冷媒吐出側且對於凝縮器的冷媒吐出側供檢出冷媒溫度用的第3溫度感測器；及在前述蒸發器的冷媒吸入側將位於前述第1電子膨脹閥的靠在該冷凍回路所具備的凝縮器側處及該蒸發器的冷媒吐出側連繫，並且由第2步進馬達被驅動的第2電子膨脹閥被連接於其中的冷媒旁通用的第1旁通流路；前述控制裝置，是藉由依據對於由前述第3溫度感測器被檢出的冷凍回路側冷媒溫度進行包含比例、積分、微分的PID運算的結果生成的脈衝訊號將前述第2步進馬達驅動而將前述第2電子 控制閥中的開閉控制將前述第1旁通流路中的冷媒流量控制。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載的致冷裝置，其中，前述冷凍回路，是具有：設在前述電動式壓縮機的冷媒吸入側供檢出冷媒壓力的壓力感測器；及將位於前述第1電子膨脹閥的靠前述蒸發器的冷媒吸入側處及前述電動式壓縮機的冷媒吐出側連繫，並且由第3步進馬達被驅動的第3電子膨脹閥被連接於其中的冷媒旁通用的第2旁通流路；前述控制裝置，是藉由依據對於由前述壓力感測器被檢出的前述冷媒壓力進行包含比例、積分、微分的PID運算的結果生成的脈衝訊號將前述第3步進馬達驅動而將前述第3電子控制閥中的開閉控制將前述第2旁通流路中的冷媒流量控制。
  6. 如申請專利範圍第4項所記載的致冷裝置，其中，前述冷凍回路，是具有將位於前述第1電子膨脹閥的靠前述蒸發器的冷媒吸入側處及前述電動式壓縮機的冷媒吐出側連繫，並且由第3步進馬達被驅動的第3電子膨脹閥被連接於其中的冷媒旁通用的第2旁通流路，前述控制裝置，是藉由依據對於由前述第3溫度感測器被檢出的冷媒溫度進行包含比例、積分、微分的PID運算的結果生成的脈衝訊號將前述第3步進馬達驅動而將前述第3電子控制閥中的開閉控制，並且將為了將該第3電子控制閥中的開度保持在規定量而生成的將前述電動式壓縮機驅動用的對於變頻器的驅動控制訊號串行通訊，將該電動式壓縮機 中的壓縮機旋轉數由一定的範圍對應前述工件溫度地控制。
  7. 如申請專利範圍第5項所記載的致冷裝置，其中，前述控制裝置，是前述PID運算時，將對應由前述壓力感測器被檢出的前述冷媒壓力的前述冷凍回路側的冷媒飽和溫度由近似曲線置換算出，依據使用者的設定變更使被算出的該冷凍回路側的冷媒溫度比前述設定溫度規定的溫度範圍低的方式進行對於該設定溫度的自動溫度設定控制，該自動溫度設定控制，是進行將前述第3電子控制閥開閉控制的前述第2旁通流路中的前述冷媒流量的控制。
  8. 如申請專利範圍第4項所記載的致冷裝置，其中，前述第1溫度感測器及前述第2溫度感測器，是使用白金電阻帶的Pt感測器，前述第3溫度感測器及前述第4溫度感測器，是使用熱電偶的熱電偶感測器。
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