JPH0534578B2 - - Google Patents
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- JPH0534578B2 JPH0534578B2 JP59195993A JP19599384A JPH0534578B2 JP H0534578 B2 JPH0534578 B2 JP H0534578B2 JP 59195993 A JP59195993 A JP 59195993A JP 19599384 A JP19599384 A JP 19599384A JP H0534578 B2 JPH0534578 B2 JP H0534578B2
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- Japan
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- temperature
- valve
- hot gas
- control
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- Control Of Temperature (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
この発明は、例えば水を冷却媒体として半導体
素子の冷却を行う水冷式冷却装置等、被冷却体の
精密な温度制御が要求される冷凍装置を対象とし
て温度制御と容量制御を行う冷凍装置の運転制御
装置に関する。
素子の冷却を行う水冷式冷却装置等、被冷却体の
精密な温度制御が要求される冷凍装置を対象とし
て温度制御と容量制御を行う冷凍装置の運転制御
装置に関する。
頭記した半導体の冷却装置では、半導体素子の
使用温度が厳しく規定されていることから、半導
体素子の冷却を行う冷凍装置は熱負荷の変動に対
応して冷却媒体である冷却水の精密な温度制御が
要求される。 次ぎにかかる冷凍装置の従来における運転制御
方式のいくつかを第２図、第３図、第４図につい
て説明する。まず、第２図はサーモスタツト制御
方式を示すものであり、図において１は圧縮機、
２は凝縮器、３は液電磁弁、４は膨張弁、５は水
を被冷却体とする蒸発器であり、かかる回路構成
での冷凍サイクルにより蒸発器５を循環して流れ
る冷却水を冷却する。かかる回路において、液電
磁弁３に対応して蒸発器５の冷却水出口温度を感
知して作動するサーモスタツト６が設置されてい
る。かかる制御方式はよく知られており、冷却水
の出口温度を検出し、熱負荷の変動により冷却水
の温度があらかじめ設定された基準温度から変化
した際に、サーモスタツト６の動作により液電磁
弁３を開閉制御し、これにより例えば低圧圧力ス
イツチを介して圧縮機１をオン，オフ制御する。
しかしてこのサーモスタツト制御方式は、サーモ
スタツトのヒステリシス特性により、冷却水の水
温変動幅が大きく精密な温度制御が得られない。
このためにこの制御方式を採用する場合には、冷
却水の循環系に冷凍装置で冷却される容量の大き
いアキユムレータを設備して水温変動を防止する
等の手段を講じているが、設備が大形になる等の
欠点がある。 この対策として、第３図に示す蒸発圧力調整弁
制御方式、あるいは第４図のホツトガスバイパス
制御方式が従来より知られている。このうち、第
３図の蒸発圧力調整弁制御方式は、蒸発器５と圧
縮機１の吸い込み側との間の管路に温度式蒸発圧
力調整弁７を介装し、該弁７を冷却水検出温度を
入力制御信号とする電子式の温度コントローラ８
により制御する方式である。なお前記温度コント
ローラ８はPI動作あるいはPID動作によつて制御
動作する。かかる制御方式によれば、冷却水の精
密な温度制御（±0.5deg以下）が行えるが、反面
前記の蒸発圧力調整弁と圧縮機との組合せでは、
冷凍機の容量制御は高々40〜50％程度が限度でそ
れ以下の容量制御が行えず、その使用用途が限ら
れる欠点がある（例えば、特開昭49−126149号公
報，特開昭58−208546号公報などで知られてい
る）。 これに対し第４図の制御方式は、圧縮機１の吐
き出し側と蒸発器５との間を結ぶバイパス管路に
温度コントローラ８によつて開閉制御される容量
制御弁としてのホツトガスバイパス弁９を介装
し、冷却水温度を検出してPIないしPID動作でホ
ツトガスバイパス弁９を開閉制御するようにした
ものである。かかる制御方式によれば、精密な温
度制御（±0.5deg以下）に加えて、熱負荷が減少
して冷却水の温度が低下すればホツトガスバイパ
ス弁９が開弁して圧縮機１の吐き出しホツトガス
の一部を蒸発器５にバイパスさせて模擬負荷を与
え、これにより冷凍能力と負荷とをバランスさせ
るので広範囲な冷凍機の容量制御（100〜０％）
が可能となる。しかしながら一方では、軽負荷時
でも冷凍機１は全負荷時と同様な運転を行うため
に、消費電力の面では省エネルギ効果が得られ
ず、運転効率が低くなる難点がある（例えば、実
公昭47−21976号公報などで知られている）。
使用温度が厳しく規定されていることから、半導
体素子の冷却を行う冷凍装置は熱負荷の変動に対
応して冷却媒体である冷却水の精密な温度制御が
要求される。 次ぎにかかる冷凍装置の従来における運転制御
方式のいくつかを第２図、第３図、第４図につい
て説明する。まず、第２図はサーモスタツト制御
方式を示すものであり、図において１は圧縮機、
２は凝縮器、３は液電磁弁、４は膨張弁、５は水
を被冷却体とする蒸発器であり、かかる回路構成
での冷凍サイクルにより蒸発器５を循環して流れ
る冷却水を冷却する。かかる回路において、液電
磁弁３に対応して蒸発器５の冷却水出口温度を感
知して作動するサーモスタツト６が設置されてい
る。かかる制御方式はよく知られており、冷却水
の出口温度を検出し、熱負荷の変動により冷却水
の温度があらかじめ設定された基準温度から変化
した際に、サーモスタツト６の動作により液電磁
弁３を開閉制御し、これにより例えば低圧圧力ス
イツチを介して圧縮機１をオン，オフ制御する。
しかしてこのサーモスタツト制御方式は、サーモ
スタツトのヒステリシス特性により、冷却水の水
温変動幅が大きく精密な温度制御が得られない。
このためにこの制御方式を採用する場合には、冷
却水の循環系に冷凍装置で冷却される容量の大き
いアキユムレータを設備して水温変動を防止する
等の手段を講じているが、設備が大形になる等の
欠点がある。 この対策として、第３図に示す蒸発圧力調整弁
制御方式、あるいは第４図のホツトガスバイパス
制御方式が従来より知られている。このうち、第
３図の蒸発圧力調整弁制御方式は、蒸発器５と圧
縮機１の吸い込み側との間の管路に温度式蒸発圧
力調整弁７を介装し、該弁７を冷却水検出温度を
入力制御信号とする電子式の温度コントローラ８
により制御する方式である。なお前記温度コント
ローラ８はPI動作あるいはPID動作によつて制御
動作する。かかる制御方式によれば、冷却水の精
密な温度制御（±0.5deg以下）が行えるが、反面
前記の蒸発圧力調整弁と圧縮機との組合せでは、
冷凍機の容量制御は高々40〜50％程度が限度でそ
れ以下の容量制御が行えず、その使用用途が限ら
れる欠点がある（例えば、特開昭49−126149号公
報，特開昭58−208546号公報などで知られてい
る）。 これに対し第４図の制御方式は、圧縮機１の吐
き出し側と蒸発器５との間を結ぶバイパス管路に
温度コントローラ８によつて開閉制御される容量
制御弁としてのホツトガスバイパス弁９を介装
し、冷却水温度を検出してPIないしPID動作でホ
ツトガスバイパス弁９を開閉制御するようにした
ものである。かかる制御方式によれば、精密な温
度制御（±0.5deg以下）に加えて、熱負荷が減少
して冷却水の温度が低下すればホツトガスバイパ
ス弁９が開弁して圧縮機１の吐き出しホツトガス
の一部を蒸発器５にバイパスさせて模擬負荷を与
え、これにより冷凍能力と負荷とをバランスさせ
るので広範囲な冷凍機の容量制御（100〜０％）
が可能となる。しかしながら一方では、軽負荷時
でも冷凍機１は全負荷時と同様な運転を行うため
に、消費電力の面では省エネルギ効果が得られ
ず、運転効率が低くなる難点がある（例えば、実
公昭47−21976号公報などで知られている）。
この発明は上記の点にかんがみなされたもので
あり、前記した従来方式の欠点を除去し、精密な
温度制御と広範囲な容量制御を行いつつ、さらに
軽負荷運転時に充分な省エネルギ効果が得られる
ようにした実用面での有益な冷凍装置の運転制御
装置を提供することを目的とする。
あり、前記した従来方式の欠点を除去し、精密な
温度制御と広範囲な容量制御を行いつつ、さらに
軽負荷運転時に充分な省エネルギ効果が得られる
ようにした実用面での有益な冷凍装置の運転制御
装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、この発明は冷凍回
路における蒸発器と圧縮機吸い込み側との間に被
冷却体の検出温度を入力信号として動作する温度
式蒸発圧力調整弁を介装するとともに、圧縮機の
吐き出し側と蒸発器入り口との間を結ぶバイパス
管路に圧縮機の吸入圧力を入力信号として所定の
設定圧力で開弁動作するホツトガスバイパス弁を
介装し、前記蒸発圧力調整弁とホツトガスバイパ
ス弁との併用により熱負荷の変動に対応して被冷
却体の温度制御と冷凍機の容量制御を行うように
したものである。
路における蒸発器と圧縮機吸い込み側との間に被
冷却体の検出温度を入力信号として動作する温度
式蒸発圧力調整弁を介装するとともに、圧縮機の
吐き出し側と蒸発器入り口との間を結ぶバイパス
管路に圧縮機の吸入圧力を入力信号として所定の
設定圧力で開弁動作するホツトガスバイパス弁を
介装し、前記蒸発圧力調整弁とホツトガスバイパ
ス弁との併用により熱負荷の変動に対応して被冷
却体の温度制御と冷凍機の容量制御を行うように
したものである。
第１図はこの発明の実施例の冷凍回路図を示す
ものであり、先記した各図と同じ符号は同一部材
を示す。第１図において、この発明により冷凍回
路における蒸発器５と圧縮機１の吸い込み側との
間には電子式温度コントローラ８によつて制御動
作する温度式蒸発圧力調整弁７が介装されている
とともに、さらに圧縮機１の吐き出し側と蒸発器
５の入り口側との間を結んで配管されたバイパス
管路１０にホツトガスバイパス弁１１が介装され
ている。該ホツトガスバイパス弁１１は常時は閉
じており、圧縮機１の吸入圧力を入力信号として
該圧力が図示されてない低圧スイツチの動作圧力
よりも僅か大きめ定めた所定の設定圧力以下に低
下すると開弁動作するように設定されている。 上記の構成によれば、まず温度コントローラ８
と蒸発圧力調整弁７との制御系により、蒸発器５
における冷却水の出口温度を検出して蒸発圧力調
整弁７の弁開度を加減し、これにより冷却水の精
密な温度制御が行われる。すなわち熱負荷が減少
して冷却水の温度が低下し始めると、温度コント
ローラ８の温度センサ８ａがこの温度変化を感知
して蒸発圧力調整弁７の弁開度を下げ、圧縮機１
の冷凍能力を熱負荷とバランスさせるように低減
させる。一方、この能力低減に伴つて圧縮機１の
吸入圧力が低下する。そして吸入圧力が先記した
ホツトガスバイパス弁１１の設定圧力まで低下す
ると、ホツトガスバイパス弁１１が開弁動作して
圧縮機１から吐き出すホツトガスの一部をバイパ
ス管路１０を通じて蒸発器５にバイパスさせて蒸
発器５に模擬負荷を与え、この状態で冷凍能力と
冷凍負荷とをバランスさせるようにする。ここで
本発明者が行つた実験によれば、この制御方式に
よりほぼ100〜０％までの容量制御が可能である
ことが確認されている。またこの容量制御を行つ
ている状態では、蒸発圧力調整弁７の動作により
圧縮機の能力を落としているので、第４図の制御
方式と比べて軽負荷時の消費電力が軽減され、そ
の分だけ省エネルギ効果が得られることになる。 なお図示実施例は液冷式冷却装置への適用に付
いて述べたが、用途はこれに限られるものではな
く、空気調和機，シヨーケース等に対しても実施
適用できることは勿論である。
ものであり、先記した各図と同じ符号は同一部材
を示す。第１図において、この発明により冷凍回
路における蒸発器５と圧縮機１の吸い込み側との
間には電子式温度コントローラ８によつて制御動
作する温度式蒸発圧力調整弁７が介装されている
とともに、さらに圧縮機１の吐き出し側と蒸発器
５の入り口側との間を結んで配管されたバイパス
管路１０にホツトガスバイパス弁１１が介装され
ている。該ホツトガスバイパス弁１１は常時は閉
じており、圧縮機１の吸入圧力を入力信号として
該圧力が図示されてない低圧スイツチの動作圧力
よりも僅か大きめ定めた所定の設定圧力以下に低
下すると開弁動作するように設定されている。 上記の構成によれば、まず温度コントローラ８
と蒸発圧力調整弁７との制御系により、蒸発器５
における冷却水の出口温度を検出して蒸発圧力調
整弁７の弁開度を加減し、これにより冷却水の精
密な温度制御が行われる。すなわち熱負荷が減少
して冷却水の温度が低下し始めると、温度コント
ローラ８の温度センサ８ａがこの温度変化を感知
して蒸発圧力調整弁７の弁開度を下げ、圧縮機１
の冷凍能力を熱負荷とバランスさせるように低減
させる。一方、この能力低減に伴つて圧縮機１の
吸入圧力が低下する。そして吸入圧力が先記した
ホツトガスバイパス弁１１の設定圧力まで低下す
ると、ホツトガスバイパス弁１１が開弁動作して
圧縮機１から吐き出すホツトガスの一部をバイパ
ス管路１０を通じて蒸発器５にバイパスさせて蒸
発器５に模擬負荷を与え、この状態で冷凍能力と
冷凍負荷とをバランスさせるようにする。ここで
本発明者が行つた実験によれば、この制御方式に
よりほぼ100〜０％までの容量制御が可能である
ことが確認されている。またこの容量制御を行つ
ている状態では、蒸発圧力調整弁７の動作により
圧縮機の能力を落としているので、第４図の制御
方式と比べて軽負荷時の消費電力が軽減され、そ
の分だけ省エネルギ効果が得られることになる。 なお図示実施例は液冷式冷却装置への適用に付
いて述べたが、用途はこれに限られるものではな
く、空気調和機，シヨーケース等に対しても実施
適用できることは勿論である。
以上述べたようにこの発明によれば、冷凍回路
における蒸発器と圧縮機吸い込み側との間に被冷
却体の検出温度を入力信号として動作する温度式
蒸発圧力調整弁を介装するとともに、圧縮機の吐
き出し側と蒸発器入り口との間を結ぶバイパス管
路に圧縮機の吸入圧力を入力信号として所定の設
定圧力で開弁動作するホツトガスバイパス弁を介
装し、前記蒸発圧力調整弁とホツトガスバイパス
弁の併用により熱負荷の変動に対応して被冷却体
の温度制御と冷凍機の容量制御を行うようにした
ことにより、被冷却体の高精度な温度制御と広範
囲な容量制御を行いつつ、しかも軽負荷時には充
分に高い省エネルギ効果も得られる等の実用面で
の優れた効果を奏することができる。
における蒸発器と圧縮機吸い込み側との間に被冷
却体の検出温度を入力信号として動作する温度式
蒸発圧力調整弁を介装するとともに、圧縮機の吐
き出し側と蒸発器入り口との間を結ぶバイパス管
路に圧縮機の吸入圧力を入力信号として所定の設
定圧力で開弁動作するホツトガスバイパス弁を介
装し、前記蒸発圧力調整弁とホツトガスバイパス
弁の併用により熱負荷の変動に対応して被冷却体
の温度制御と冷凍機の容量制御を行うようにした
ことにより、被冷却体の高精度な温度制御と広範
囲な容量制御を行いつつ、しかも軽負荷時には充
分に高い省エネルギ効果も得られる等の実用面で
の優れた効果を奏することができる。
第１図はこの発明の実施例の運転制御方式に係
る冷凍装置の冷凍回路図、第２図，第３図および
第４図はそれぞれ従来における運転制御方式を示
す冷凍装置の冷凍回路図である。図において、 １……圧縮機、２……凝縮器、４……膨張弁、
５……蒸発器、７……温度式蒸発圧力調整弁、８
……温度コントローラ、１０……バイパス管路、
１１……ホツトガスバイパス弁。
る冷凍装置の冷凍回路図、第２図，第３図および
第４図はそれぞれ従来における運転制御方式を示
す冷凍装置の冷凍回路図である。図において、 １……圧縮機、２……凝縮器、４……膨張弁、
５……蒸発器、７……温度式蒸発圧力調整弁、８
……温度コントローラ、１０……バイパス管路、
１１……ホツトガスバイパス弁。
Claims (1)
- １ 冷凍回路における蒸発器と圧縮機吸い込み側
との間に被冷却体の検出温度を入力信号として弁
の開閉動作をする温度式蒸発圧力調整弁を介装す
るとともに、圧縮機の吹き出し側と蒸発器入り口
との間を結ぶバイパス管路に圧縮機の吸込圧力を
入力信号として所定の設定圧力以下で開弁動作す
るホツトガスバイパス弁を介装し、前記蒸発圧力
調整弁とホツトガスバイパス弁とを併用により熱
負荷の変動に対応した被冷却体の温度制御と冷凍
機の容量制御を行うことを特徴とする冷凍装置の
運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19599384A JPS6176853A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 冷凍装置の運転制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19599384A JPS6176853A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 冷凍装置の運転制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176853A JPS6176853A (ja) | 1986-04-19 |
| JPH0534578B2 true JPH0534578B2 (ja) | 1993-05-24 |
Family
ID=16350432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19599384A Granted JPS6176853A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | 冷凍装置の運転制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176853A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63243674A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-11 | 三洋電機株式会社 | 冷却システム |
| JPS6479548A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pump device |
| JPS6479549A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pump device |
| JPH01131971U (ja) * | 1988-03-01 | 1989-09-07 | ||
| JP2512986B2 (ja) * | 1988-04-12 | 1996-07-03 | 三菱電機株式会社 | ヒ―トポンプ装置 |
| JPH02140244U (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | ||
| JP2806090B2 (ja) * | 1991-08-08 | 1998-09-30 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置の運転制御装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4721976U (ja) * | 1971-03-16 | 1972-11-11 | ||
| US3872685A (en) * | 1973-03-16 | 1975-03-25 | Controls Co Of America | Evaporator temperature control for refrigeration systems |
| JPS58208546A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-05 | カルソニックカンセイ株式会社 | 自動車用冷房装置 |
-
1984
- 1984-09-19 JP JP19599384A patent/JPS6176853A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6176853A (ja) | 1986-04-19 |
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| JPH01208666A (ja) | 冷凍装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |