JPH0447564Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、冷凍装置における電動膨張弁の制御
装置に係り、特に、運転開始時の湿り運転を防止
するとともに、安定運転に早く到達すべく制御す
る制御装置に関する。

（従来の技術） 第４図に示す圧縮機１、室外熱交換器３、電動
膨張弁４、室内熱交換器５よりなる従来の冷凍装
置では、制御装置２１により運転開始時に電動膨
張弁４に所定の弁開度を与えて起動し、その後は
その弁解度を中心に蒸発器として働く室内熱交換
器５側の温度差により加熱度制御をしている（特
開昭59−191854号公報）。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来装置は運転開始時に所
定の弁開度を与えるものであるので、室内熱交換
器５での液溜まり量と電動膨張弁４の弁開度など
の関係によつては、蒸発器として働く室内熱交換
器５内の冷媒液が蒸発することなく圧縮機１に戻
るため湿り運転になり、これが圧縮機１の故障の
原因となるものである。

又、上記従来の装置では、室内熱交換器５側の
温度差（温度センサ６，７の測定温度差）により
電動膨張弁４の開度を制御しているが、圧縮機起
動後に温度センサ６，７による測定温度が安定す
るまでには比較的長時間を要し、その間、電動膨
張弁４の開度が安定せず、ハンチングなどの異常
現象を生じることがある。

（問題点を解決するための手段） そこで本考案は、上記問題点を解決するための
手段として、圧縮機１、室外熱交換器３、電動膨
張弁４、室内熱交換器５を有する冷凍装置におい
て、冷凍装置の運転開始手段１１と、該運転開始
手段１１の運転信号により電動膨張弁４を全閉に
して圧縮機１を起動する起動制御手段１２と、圧
縮機１の吸入圧力を検出する吸入圧力検出手段１
３と、吸入圧力検出手段１３により検出した圧力
が所定の下限設定圧力に下ると信号を出力する第
１圧力判定手段１４と、該第１圧力判定手段１４
よりの信号により所定の開き速度で開弁信号を出
力する初期制御手段１５と、吸入圧力検出手段１
３により検出した圧力が所定の上限設定圧力に達
すると信号を出力する第２圧力判定手段１６と、
過熱度を検出する過熱度検出手段１７と、第２圧
力判定手段１６の出力信号により過熱度検出手段
１７の検出した過熱度により電動膨張弁４の開度
制御を指令する過熱度制御手段１８と、前記起動
制御手段１２と初期制御手段１５と過熱度制御手
段１８との指令を受けて電動膨張弁４を駆動する
電動膨張弁駆動手段２０とを有し、該電動膨張弁
駆動手段２０とにより、電動膨張弁４の制御を行
なうものである。

（作用） 本考案は上記手段により次のような作用が得ら
れる。冷凍装置の運転開始時には電動膨張弁は全
閉となつており、吸入圧力が下限設定値になつて
初めて開弁を始めるので、運転開始時に湿り運転
になることはなく、また、起動後の初期制御を、
従来のように、比較的長時間安定しない室内熱交
換器側の温度差にもとずいて行うということをし
ないで、比較的短時間で安定する圧縮機の吸入圧
力にもとずいて、すなわち、起動後吸入圧力が上
限設定値になつて初めて過熱度制御を行なうの
で、安全運転に早く到達し、ハンチングなどの異
常現象を起こさないものである。

（実施例） 以下第２図および第３図を参照して、本考案の
好適な一実施例としての冷凍装置の電動膨張弁の
制御装置について詳細に説明する。

第２図図示の冷凍装置は、圧縮機１、四路切換
弁２、室外熱交換器３、電動膨張弁４、室内熱交
換器５、四路切換弁２、圧縮機１を順次環状に接
続して構成された冷媒回路を有しており、前記四
路切換弁２の切換作動により、冷媒を実線矢印の
如く循環して冷却運転を、また、破線矢印の如く
循環して過熱運転を行なうようにしている。

６は圧縮機１の吸入側に配設された温度センサ
であり、７，８はそれぞれ冷却運転時および加熱
運転時に蒸発器として作用する室内熱交換器５お
よび室外熱交換器３の入口側に配設された温度セ
ンサである。９は室温により圧縮機１の発停を行
なうサーモスタツトである。

１７は過熱度検出手段であり、冷却運転時には
温度センサ６，７により、加熱運転時には温度セ
ンサ６，８により両者の温度差を求め過熱度を検
出するものである。なお、過熱度検出手段１７は
前記の温度差によるもののほか公知の他の手段で
あつても良いものである。

１１は運転開始手段であり、運転開始押釦（図
示せず）や運転リレーなどから構成する。１３は
圧縮機１の吸入圧力を検出し電気信号として出力
する吸入圧力検出手段であり、該吸入圧力検出手
段１３により検出した吸入圧力が下限設定圧力の
３Kg／cm²まで下がると第１圧力判定手段１４が初
期制御手段１５に信号を出力し、該初期制御手段
１５から所定の開き速度で電動膨張弁４を開く信
号を電動膨張弁駆動手段２０に出力する。

吸入圧力検出手段１３により検出した吸入圧力
が上限設定圧力の４Kg／cm²まど上昇すると、第２
圧力判定手段１６が過熱度制御手段１８に信号を
出力し、前記過熱度検出手段１７の検出した過熱
度により電動膨張弁４の開度制御を行う指令を電
動膨張弁駆動手段２０に出力して電動膨張弁４の
開度制御を行う。

また、前記初期制御手段１５および過熱度制御
手段１８のほかに閉弁量制御手段１９を設けてい
る。この閉弁量制御手段１９は圧縮機１がサーモ
スタツト９により停止すると、次にサーモスタツ
ト９がONするまでの間ゆつくりした速度で閉弁
してゆく。従つてサーモスタツト９がOFFして
いる時間に比例した閉弁量となり、この時間が極
端に長いとき（例えば30分）は全閉となるもので
ある。

電動膨張弁駆動手段２０は、前記初期制御手段
１５と、過熱度制御手段１８と、閉弁量制御手段
１９との指令を受けてそれぞれの制御信号により
電動膨張弁４を駆動するものである。

叙上の冷凍装置について、冷却運転時の制御を
第３図図示のフローチヤートに基づいて説明す
る。第３図において例えばステツプ１をSP1の如
く略称し、以下同様とする。

冷却運転開始時（SP1）は運転開始手段１１の
指令が起動制御手段１２を介して電動膨張弁駆動
手段２０に出力され、電動膨張弁４は全閉されて
いる（SP2）。圧縮機１が運転され（SP3）、吸入
側の圧力が下がり、吸入圧力検出手段１３の検出
圧力が３Kg／cm²になるまでは電動膨張弁４は全閉
のまま運転が続けられ、３Kg／cm²になると、第１
圧力判定手段１４により第１圧力信号ONが初期
制御手段１５に出力され（SP5）、連続開弁出力
が電動膨張弁駆動手段２０により電動膨張弁４に
出され（SP6）、所定の開き速度で電動膨張弁４
の開度を増してゆく。

この所定の開き速度は例えば３分で電動膨張弁
４を全閉から全開まで時間経過に比例して開度を
増すものである。

吸入圧力が上昇し、吸入圧力検出手段１３の検
出圧力が上限設定圧力４Kg／cm²に達すると、第２
圧力判定手段１６により第２圧力信号ONが過熱
度制御手段１８に出力され（SP8）、過熱度制御
手段１８により、過熱度検出手段１７の検出した
過熱度により、過熱度を設定値にすべく開度制御
を行なう（SP9）。もし、設定された時間が経過
しても上限設定圧力４Kg／cm²に達しないときは
（SP10）、冷媒不足、その他の異常と判断し圧縮
機１を停止するものである。（SP11） 過熱度制御運転中では、その開度（パルス数）
を記憶しながら制御し（SP12）、室温が設定値に
達すると、サーモスタツト９がOFFし（SP13）、
圧縮機１を停止する（SP14）。そこで、閉弁量制
御手段１９により電動膨張弁４を閉じる方向に動
かすが、この閉弁のための制御パルス速度を非常
にゆつくりしたものに切換え、サーモスタツト９
がONするまでの間をゆつくりした速度で閉弁し
てゆく（SP15）。この閉弁速度は例えば全開から
全閉まで30分に設定するのである。

従つて、サーモスタツト９がOFFしている時
間に比例した閉弁量となり、遂には全閉となると
（SP16）、閉弁出力が停止される（SP17）。

室温が上つてサーモスタツト９がONすると
（SP18）、制御パルス速度を元の速度に切換え
（SP19）、電動膨張弁４の動きを停止した状態で
（SP20）、圧縮機１を運転し（SP21）、吸入圧力
検出手段１３で圧力を検出し（SP22）、第１圧力
判定手段１４により第１圧力信号がONであると
（SP23）、連続開弁出力（SP6）、第２圧力判定手
段１６により第２圧力信号がONであると（SP8）
過熱度制御（SP9）に移り運転を続けるものであ
る。

ここで、圧縮機１を再起動しても、第１圧力信
号がONとならないとき（SP23）は所定時間経過
した後（SP24）、圧力を検出し（SP25）第１圧
力信号のON，OFFを判定し（SP26）、ONのと
きは連続開弁出力（SP6）を行ない、以下
（SP7）以降の作動を繰り返し、OFFのときは再
度所定時間経過した後（SP24）、第１圧力信号の
ON，OFFの判定（SP26）を繰り返すものであ
る。

（考案の効果） 叙上の如く本考案によれば、冷凍装置の運転開
始時は電動膨張弁４を全閉して起動させ、圧縮機
１の吸入圧力が下限設定値になつてから電動膨張
弁４の開弁を始めるので、従来装置の欠陥である
運転開始時に蒸発器として作用する熱交換器に貯
溜している液冷媒が蒸発することなく圧縮機に戻
され湿り運転になることが防止されるものであ
る。

また、吸入圧力が上限設定値になつてから過熱
度制御を行なうもので、従来のように、室内熱交
換器側の温度差にもとずいて初期制御を行う場合
に比べて、安定制御に到達するのが早くなるもの
である。

なお、実施例の如く、サーモスタツト９による
圧縮機１の再起動時、停止時間の長短に比例した
閉弁量とすれば（すなわち停止時間が長い程閉弁
量を大とする）、サーモスタツト９による起動時
の湿り運転が防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を示す図、第２図は本考
案を実施した一実施例の冷凍装置の冷媒回路図を
含む全体構成図、第３図は第２図図示の冷凍装置
の作動を表すフローチヤート、第４図は従来の冷
凍装置の冷媒回路図である。 １……圧縮機、２……四路切換弁、３……室外
熱交換器、４……電動膨張弁、５……室内熱交換
器、６，７，８……温度センサ、９……サーモス
タツト、１１……運転開始手段、１２……起動制
御手段、１３……吸入圧力検出手段、１４……第
１圧力判定手段、１５……初期制御手段、１６…
…第２圧力判定手段、１７……過熱度検出手段、
１８……過熱度制御手段、１９……閉弁量制御手
段、２０……電動膨張弁駆動手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機１、室外熱交換器３、電動膨張弁４、室
   内熱交換器５を有する冷凍装置において、冷凍装
   置の運転開始手段１１と、該運転開始手段１１の
   運転信号により電動膨張弁４を全閉にして圧縮機
   １を起動する起動制御手段１２と、圧縮機１の吸
   入圧力を検出する吸入圧力検出手段１３と、吸入
   圧力検出手段１３により検出した圧力が所定の下
   限設定圧力に下ると信号を出力する第１圧力判定
   手段１４と、該第１圧力判定手段１４よりの信号
   により所定の開き速度で開弁信号を出力する初期
   制御手段１５と、吸入圧力検出手段１３により検
   出した圧力が所定の上限設定圧力に達すると信号
   を出力する第２圧力判定手段１６と、過熱度を検
   出する過熱度検出手段１７と、第２圧力判定手段
   １６の出力信号により過熱度検出手段１７の検出
   した過熱度により電動膨張弁４の開度制御を指令
   する過熱度制御手段１８と、前記起動制御手段１
   ２と初期制御手段１５と過熱度制御手段１８との
   指令を受けて電動膨張弁４を駆動する電動膨張弁
   駆動手段２０とを有することを特徴とする冷凍装
   置の電動膨張弁の制御装置。