JPH0226155B2 - - Google Patents

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JPH0226155B2
JPH0226155B2 JP57204976A JP20497682A JPH0226155B2 JP H0226155 B2 JPH0226155 B2 JP H0226155B2 JP 57204976 A JP57204976 A JP 57204976A JP 20497682 A JP20497682 A JP 20497682A JP H0226155 B2 JPH0226155 B2 JP H0226155B2
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electric expansion
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、容量制御型冷凍サイクルの制御装
置に関し、特に、冷房運転、暖房運転、容量制御
時、デフロスト時いずれの場合も省エネルギで高
効率となるようにしたものである。
従来、この種の装置として、第１図に示すもの
がある。図中の記号は第１図、第２図（後述する
この発明）と同一部分を示し、２１〜２４は逆止
弁、２５は膨張弁の感温筒を示す。
デフロスト時は、圧縮機１より吐出された高温
高圧の冷媒は、四方弁２を経て室外側熱交換器３
に至り、デフロストを行い熱交換して高温高圧の
液となり、デイストリビユータ４ａ，４ｂ、逆止
弁２１を経て膨張弁５で減圧され、逆止弁２４、
室内側熱交換器６、四方弁２、アキユムレータ
７、吸入管８を経て再び圧縮機１に吸入される循
環サイクルを形成している。
このとき室内側熱交換器６のフアン（図示せ
ず）は、運転すると冷風が吹き出すため停止する
ようにしている。したがつて、膨張弁５で減圧さ
れた低温低圧の二相流の冷媒は室内側熱交換器６
で熱交換されないため、そのままアキユムレータ
７に入り、液冷媒が溜まり込んでしまうために、
冷媒循環流量が減少し、圧縮機入力も少なくなる
ためデフロスト時間が長くなるという欠点を有し
ていた。
通常運転時、膨張弁として温度式膨張弁５を使
用し、圧縮機１の吸入管８に感温筒を設けてスー
パヒートコントロールを行つているが、感温筒２
５により温度変化を検知して圧力変化に変換して
いるため、応答が遅くなり、このために急激な負
荷変動や圧縮機運転容量の変化に追従できず、液
バツグやハンチングを起しやすく、かつスーパヒ
ート量を直接に検知してないため、運転状態に合
つた最適な状態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、膨張弁５を電気式としたもので
は、スーパヒートコントロールする場合、蒸発器
となる室内側熱交換器６の入口および中間に温度
センサを設け、この温度（Te）と圧縮機１の入
口に温度センサを設けて、この温度（Ti）とか
ら簡易的にスーパヒート量（SH）を SH＝Ti−Te としているが、蒸発器入口と中間から圧縮機入口
までには圧力損失があり、しかも、その量は運転
状態により変化するため、正確にスーパヒート量
を検知することは不可能であつた。
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、信頼性向上、効率向上、快適性
向上、使用限界の拡大が計れる画期的なものとす
ることのできる容量制御型冷凍サイクルの制御装
置を提供することを目的とする。
以下、この発明の容量制御型冷凍サイクルの制
御装置の実施例について図面に基づき説明する。
第２図はその一実施例を示す冷媒回路図である。
この第２図の１は容量制御型の圧縮機であり、こ
こで圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、四方弁２
を通り室外側熱交換器３で液化凝縮し、デイスト
リビユータ４ａ，４ｂを経て電気式膨張弁５で減
圧され、室内側熱交換器６で蒸発ガス化して四方
弁２を経てアキユムレータ７に至る。
また、電気式膨張弁５の両端のうち高圧側から
流れる冷媒がキヤピラリチユーブ１７を通り、一
部はキヤピラリチユーブ１６を経て電気式膨張弁
５の下流側に合流し、一部はバイパス路１８を経
てキヤピラリチユーブ１５を経て減圧され、吸入
管８に合流するようになつている。
吸入管８には第１の温度センサ１３が、またバ
イパス路１８の吸入管８との合流点近傍には第２
の温度センサ１４が設けられ、この両温度センサ
１３，１４の出力は制御器１２に送られるように
なつている。制御装置１２は電気式膨張弁５の開
度を制御するようになつている。
また、この制御装置１２は、圧縮機１用のイン
バータ１１と電磁弁１０も制御する信号を発する
ことができる。
電磁弁１０はバイパス路９に設けられている。
このバイパス路９は圧縮機１の吐出側とアキユム
レータ７間を連結している。
次に、以上のように構成されたこの発明の容量
制御型冷凍サイクルの制御装置の動作について説
明する。デフロスト時、四方弁２が第２図のよう
な結合になり、制御装置１２が容量制御型の圧縮
機１のインバータ１１に最高周波数の指令を出
し、さらにバイパス路９用の電磁弁１０を開とす
る信号を出すことにより、圧縮機１の吐出ガス流
量は増加する。
また、バイパス路９を経てアキユムレータ７に
バイパスする高温高圧の冷媒が流入される。これ
により、室内側熱交換器６から四方弁２を通つて
アキユムレータ７内に流入された低圧の冷媒ガス
の圧力を上昇させる。その結果、比容積の小さい
循環流量の多い状態を作り、室外側熱交換器３に
着霜した霜は短時間でデフロストすることにな
る。
一方、温度センサ１４により、蒸発温度Teが
測定でき、この蒸発温度Teが設定温度Tiより小
さくなると、霜つきのおそれがあるため、再び制
御装置１２から電磁弁１０とインバータ１１に信
号が送られ、インバータ１１は最高周波数で運転
を開始し、電磁弁１０は開となり、バイパス路９
が開き圧縮機１からの吐出ガスの一部はアキユム
レータ７にバイパス混入することになる。これに
より低温時の暖房能力アツプを計ることができ
る。
さらに、圧縮機起動時、電気式膨張弁５は閉じ
ており、一定時間Ts秒遅れて開くことにより、
第３図に示すように冷凍サイクルの立ち上がり特
性が改善される。第３図の横軸ｔは時間を表し縦
軸Ｐは圧力を表す。また、圧力特性P1dは従来の
温度式膨張弁による吐出圧力の経時変化を示し、
P1sは従来の温度式膨張弁による吸入圧力の経時
特性を示している。
一方、P2dはこの発明における制御装置１２に
より電気式膨張弁５の開度を一定時間Ts秒閉じ
ておき、圧縮機起動より遅れて開いたとき、吐出
圧力の経時特性であり、P2sは同吸入圧力の経時
特性である。
ところで、従来の温度式自動膨張弁では、圧縮
機吸入冷媒ガスのスーパヒート量の値を電気信号
で取り出すことはできなかつたが、この発明にお
ける温度センサ１３と１４でそれが可能となる。
第４図にバイパス路１８近辺の部分の詳細な構成
を示す。
この第４図において、Phは高圧冷媒液の圧力
を示し、Plは低圧を示し高圧冷媒はキヤピラリチ
ユーブ１７と１５を経由してチヤンバ１９内では
吸入圧力Piにまで降下し、チヤンバ１９内の冷媒
は吸入圧力Piに対する飽和温度Tsを示している
はずである。
この温度を温度センサ１４で検知し、吸入冷媒
の温度を吸入管８に設けた温度センサ１３で検知
し、制御装置１２でスーパヒート量SH＝Ti−Ts
が演算可能となる。そして、制御装置１２はこの
スーパヒート量SHが目標スーパヒート量より大
きい場合は電気式膨張弁５に対してその開度を大
きくする信号を送出し、スーパヒート量SHが目
標スーパヒート量より小さい場合は開度が小とな
る信号を送出する。このようにして圧縮機の回転
数が変化しても常に正確なスーパヒート量が検知
でき、圧縮機の保護および高効率運転を可能にで
きる。
以上のように、この発明の容量制御型冷凍サイ
クルの制御装置によれば、可逆式の電気式膨張弁
の両端よりキヤピラリチユーブを介して合流した
冷媒と圧縮機の吸入側との冷媒を合流させてスー
パヒート量を検出、演算し、その結果により電気
式膨張弁を開度制御を行うとともに、デフロスト
時に圧縮機からの吐出冷媒をバイパス路を経てア
キユムレータに送り、そこで室内側熱交換器から
の低圧低温の冷媒ガスの圧力を上昇させるように
したので、圧縮機の回転数が変化しても、常に正
確なスーパヒート量が検知でき、デフロスト時間
が短縮でき、圧縮機の保護および高効率運転がで
きる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の一般的な容量制御型冷凍サイク
ルの制御装置の冷凍回路図、第２図はこの発明の
容量制御型冷凍サイクルの制御装置の一実施例の
冷凍回路図、第３図は従来の容量制御型冷凍サイ
クルの制御装置における温度式膨張弁の時間対圧
力の関係およびこの発明の容量制御型冷凍サイク
ルの制御装置における時間対圧力の関係を示す特
性図、第４図はこの発明の容量制御型冷凍サイク
ルの制御装置におけるバイパス路近辺の拡大図で
ある。 １……圧縮機、２……四方弁、３……室外側熱
交換器、４ａ，４ｂ，１５〜１７……キヤピラリ
チユーブ、５……電気式膨張弁、６……室内側熱
交換器、７……アキユムレータ、８……吸入管、
９，１８……バイパス路、１０……電磁弁、１１
……インバータ、１２……制御装置、１３，１４
……温度センサ、１９……チヤンバ。なお、図中
同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 容量制御が可能な圧縮機と、四方弁と、室外
    側熱交換器と電気式膨張弁と、室内側熱交換器
    と、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、デフロスト時に前記アキユムレ
    ータにおいて前記室内側熱交換器からの低圧冷媒
    の圧力を上昇させるために前記圧縮機の吐出側か
    ら高温高圧の冷媒をバイパスさせてアキユムレー
    タに送る電磁弁を有する第１のバイパス路と、前
    記電気式膨張弁の両端からそれぞれキヤピラリチ
    ユーブを介して合流しその合流点からさらにキヤ
    ピラリチユーブを介して前記圧縮機の吸入管に至
    るように形成された第２のバイパス路と、前記吸
    入管に設けられ、吸入冷媒の温度Tiを検出する
    第１の温度センサと、前記第２のバイパス路の前
    記吸入管との合流点近傍に設けられ、第２のバイ
    パス路内冷媒温度Tsを検出する第２の温度セン
    サと、これら第１、第２の温度センサの検出出力
    によりスーパヒート量SH＝Ti−Tsを演算し、こ
    のスーパヒート量が目標スーパヒート量より大き
    い場合は前記電気式膨張弁の開度を大きくし、ス
    ーパヒート量が目標スーパヒート量より小さい場
    合は前記電気式膨張弁の開度を小さくするよう制
    御を行う制御装置とを備えた容量制御型冷凍サイ
    クルの制御装置。
JP57204976A 1982-11-22 1982-11-22 容量制御型冷凍サイクルの制御装置 Granted JPS5995350A (ja)

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