JPH0539959A - 冷却回路における流量制御方法 - Google Patents
冷却回路における流量制御方法Info
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- JPH0539959A JPH0539959A JP3193305A JP19330591A JPH0539959A JP H0539959 A JPH0539959 A JP H0539959A JP 3193305 A JP3193305 A JP 3193305A JP 19330591 A JP19330591 A JP 19330591A JP H0539959 A JPH0539959 A JP H0539959A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/31—Expansion valves
- F25B41/33—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant
- F25B41/335—Expansion valves with the valve member being actuated by the fluid pressure, e.g. by the pressure of the refrigerant via diaphragms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
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- F25B41/34—Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
-
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/06—Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/068—Expansion valves combined with a sensor
- F25B2341/0681—Expansion valves combined with a sensor the sensor is heated
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧縮機、凝縮器及び膨張弁と共に冷却回路を
構成する蒸発器における凍結を防止し得る冷媒流量制御
を行なう。 【構成】 膨張弁６の制御圧室Ｒに連通する感温筒１６
に電子冷凍素子１７を止着し、電流制御回路１８及び極
性切り換え回路１９を介した電子冷凍素子１７に対する
制御コンピュータ２０の吸発熱制御によって膨張弁６に
おける冷媒流量制御を行なう。制御コンピュータ２０は
蒸発器７の入口側の温度検出器２１からの検出温度と出
口側の温度検出器２２からの検出温度とが略一致するよ
うに電子冷凍素子１７に対する吸発熱制御を行なう。
構成する蒸発器における凍結を防止し得る冷媒流量制御
を行なう。 【構成】 膨張弁６の制御圧室Ｒに連通する感温筒１６
に電子冷凍素子１７を止着し、電流制御回路１８及び極
性切り換え回路１９を介した電子冷凍素子１７に対する
制御コンピュータ２０の吸発熱制御によって膨張弁６に
おける冷媒流量制御を行なう。制御コンピュータ２０は
蒸発器７の入口側の温度検出器２１からの検出温度と出
口側の温度検出器２２からの検出温度とが略一致するよ
うに電子冷凍素子１７に対する吸発熱制御を行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機の吐出側と吸入
側とを接続する外部冷媒回路上に介在された凝縮器、膨
張弁及び蒸発器によって構成される冷却回路における流
量制御方法に関するものである。
側とを接続する外部冷媒回路上に介在された凝縮器、膨
張弁及び蒸発器によって構成される冷却回路における流
量制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の冷却回路では蒸発器の上流側に
介在された膨張弁の弁開度制御によって蒸発器への液冷
媒供給流量が制御される。膨張弁としては特開昭５１−
８６８５２号公報に開示されるような温度式自動膨張弁
が用いられる。温度式自動膨張弁では蒸発器と圧縮機と
の間の冷媒ガス流路上に設置された感温筒内から導入さ
れるガス圧によって膨張弁の弁開度制御が行われる。
介在された膨張弁の弁開度制御によって蒸発器への液冷
媒供給流量が制御される。膨張弁としては特開昭５１−
８６８５２号公報に開示されるような温度式自動膨張弁
が用いられる。温度式自動膨張弁では蒸発器と圧縮機と
の間の冷媒ガス流路上に設置された感温筒内から導入さ
れるガス圧によって膨張弁の弁開度制御が行われる。
【０００３】電気式自動膨張弁では蒸発器の前後の温度
情報に基づいて膨張弁の弁開度制御が行われており、迅
速な冷房の達成が図られている。
情報に基づいて膨張弁の弁開度制御が行われており、迅
速な冷房の達成が図られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】温度式自動膨張弁では
蒸発ガスの過熱度一定となるような流量制御が行われる
が、この過熱度は冷却効率を考慮して設定される。冷却
効率は蒸発器の表面における凍結によっても大きな影響
を受けるため、過熱度は凍結防止をも考慮して設定され
る。一般的に、蒸発器における熱交換はその内部構造の
ために中間部で大きく、入口付近及び出口付近では小さ
い。従って、中間部の表面では氷点から数度下がっても
凍結は生じないが、入口付近及び出口付近では氷点以下
になると直ちに凍結が生じる。蒸発器の入口付近及び出
口付近の表面温度は過熱度一定の場合には熱負荷の多寡
によって異なり、例えば過熱度が５°Ｃに設定されてい
る場合には低負荷時には入口側が氷点以下になり、中負
荷時には出口側が氷点以下になる。即ち、過熱度一定の
流量制御では蒸発器における凍結を防止することは困難
である。
蒸発ガスの過熱度一定となるような流量制御が行われる
が、この過熱度は冷却効率を考慮して設定される。冷却
効率は蒸発器の表面における凍結によっても大きな影響
を受けるため、過熱度は凍結防止をも考慮して設定され
る。一般的に、蒸発器における熱交換はその内部構造の
ために中間部で大きく、入口付近及び出口付近では小さ
い。従って、中間部の表面では氷点から数度下がっても
凍結は生じないが、入口付近及び出口付近では氷点以下
になると直ちに凍結が生じる。蒸発器の入口付近及び出
口付近の表面温度は過熱度一定の場合には熱負荷の多寡
によって異なり、例えば過熱度が５°Ｃに設定されてい
る場合には低負荷時には入口側が氷点以下になり、中負
荷時には出口側が氷点以下になる。即ち、過熱度一定の
流量制御では蒸発器における凍結を防止することは困難
である。
【０００５】本発明は蒸発器における凍結防止を達成し
得る流量制御方法を提供することを目的とする。
得る流量制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、圧
縮機の吐出側と吸入側とを接続する外部冷媒回路上に凝
縮器、膨張弁及び蒸発器を介在すると共に、冷却回路外
部からの指令によって膨張弁における流量を切り換え制
御可能な冷却回路を対象とし、第１の発明では蒸発器の
入口側及び出口側の温度を検出し、検出される入口側の
温度と出口側の温度とを略一致させるように膨張弁にお
ける流量制御を行なうようにした。
縮機の吐出側と吸入側とを接続する外部冷媒回路上に凝
縮器、膨張弁及び蒸発器を介在すると共に、冷却回路外
部からの指令によって膨張弁における流量を切り換え制
御可能な冷却回路を対象とし、第１の発明では蒸発器の
入口側及び出口側の温度を検出し、検出される入口側の
温度と出口側の温度とを略一致させるように膨張弁にお
ける流量制御を行なうようにした。
【０００７】第２の発明では、予め分割設定された熱負
荷領域毎に適正過熱度を割り振り、熱負荷を検出すると
共に、この検出熱負荷の所属領域に対応する過熱度をも
たらすように膨張弁における流量制御を行ない、蒸発器
の入口温度及び出口温度が凍結温度以下となり得る熱負
荷領域では入口温度と出口温度とを略一定にする過熱度
を設定するようにした。
荷領域毎に適正過熱度を割り振り、熱負荷を検出すると
共に、この検出熱負荷の所属領域に対応する過熱度をも
たらすように膨張弁における流量制御を行ない、蒸発器
の入口温度及び出口温度が凍結温度以下となり得る熱負
荷領域では入口温度と出口温度とを略一定にする過熱度
を設定するようにした。
【０００８】
【作用】過熱度を大きくしてゆくと、蒸発器の入口付近
の表面温度（以下、入口温度という）は低下し、出口付
近の表面温度（以下、出口温度という）は上昇してゆ
く。熱負荷の多少に応じて過熱度を適正に設定すれば入
口温度と出口温度とは略一致するようになり、このとき
の入口温度及び出口温度は氷点以上となる。第１の発明
では検出される入口温度及び出口温度が略一定となるよ
うに膨張弁における流量制御が行われ、フィードバック
制御による凍結防止が行われる。第２の発明では予め熱
負荷領域毎に凍結回避のための過熱度が割り振り設定さ
れ、オープンループ制御による凍結防止が行われる。
の表面温度（以下、入口温度という）は低下し、出口付
近の表面温度（以下、出口温度という）は上昇してゆ
く。熱負荷の多少に応じて過熱度を適正に設定すれば入
口温度と出口温度とは略一致するようになり、このとき
の入口温度及び出口温度は氷点以上となる。第１の発明
では検出される入口温度及び出口温度が略一定となるよ
うに膨張弁における流量制御が行われ、フィードバック
制御による凍結防止が行われる。第２の発明では予め熱
負荷領域毎に凍結回避のための過熱度が割り振り設定さ
れ、オープンループ制御による凍結防止が行われる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図４に基づいて説明する。圧縮機１の吸入側及び吐出側
を接続する冷媒回路２上には吐出側から油分離器３、凝
縮器４、受液器５、膨張弁６及び蒸発器７が順に介在さ
れており、圧縮機１にて圧縮された冷媒ガスはミスト状
に混在する潤滑油を油分離器３にて分離された後、凝縮
器４で冷却作用を受けて液状になり、受液器５に送られ
る。凝縮液冷媒は膨張弁６を経由して蒸発器７に送ら
れ、蒸発器７で蒸発する。蒸発器７を経由した冷媒ガス
は圧縮機１に吸入される。ブロワ８から蒸発器７に吹き
つけられるエア流は蒸発器７における蒸発作用によって
冷却され、この冷却されたエア流が車室内へ導入され
る。ブロワ８から蒸発器７に吹きつけられるエアは車室
内からの還流エアである。膨張弁６のバルブハウジング
９内のオリフィス１０はボール弁体１１によって開閉さ
れ、ボール弁体１１は支持座１２を介した押圧ばね１３
のばね作用によってオリフィス１０を閉塞する方向へ付
勢されている。バルブハウジング９の上部には制御圧室
Ｒがダイヤフラム１４を介して区画形成されており、ダ
イヤフラム１４には作用伝達ロッド１５が連結されてい
る。作用伝達ロッド１５は制御圧室Ｒ内の圧力変動に応
じて上下動し、この上下動によってボール弁体１１がオ
リフィス１０を開閉する。
図４に基づいて説明する。圧縮機１の吸入側及び吐出側
を接続する冷媒回路２上には吐出側から油分離器３、凝
縮器４、受液器５、膨張弁６及び蒸発器７が順に介在さ
れており、圧縮機１にて圧縮された冷媒ガスはミスト状
に混在する潤滑油を油分離器３にて分離された後、凝縮
器４で冷却作用を受けて液状になり、受液器５に送られ
る。凝縮液冷媒は膨張弁６を経由して蒸発器７に送ら
れ、蒸発器７で蒸発する。蒸発器７を経由した冷媒ガス
は圧縮機１に吸入される。ブロワ８から蒸発器７に吹き
つけられるエア流は蒸発器７における蒸発作用によって
冷却され、この冷却されたエア流が車室内へ導入され
る。ブロワ８から蒸発器７に吹きつけられるエアは車室
内からの還流エアである。膨張弁６のバルブハウジング
９内のオリフィス１０はボール弁体１１によって開閉さ
れ、ボール弁体１１は支持座１２を介した押圧ばね１３
のばね作用によってオリフィス１０を閉塞する方向へ付
勢されている。バルブハウジング９の上部には制御圧室
Ｒがダイヤフラム１４を介して区画形成されており、ダ
イヤフラム１４には作用伝達ロッド１５が連結されてい
る。作用伝達ロッド１５は制御圧室Ｒ内の圧力変動に応
じて上下動し、この上下動によってボール弁体１１がオ
リフィス１０を開閉する。
【００１０】蒸発器７と圧縮機１との間の冷媒ガス管路
上には感温筒１６が取り付けられており、感温筒１６内
の制御ガス圧が制御圧室Ｒに導入されるようになってい
る。感温筒１６上には電子冷凍素子１７が取り付けられ
ている。
上には感温筒１６が取り付けられており、感温筒１６内
の制御ガス圧が制御圧室Ｒに導入されるようになってい
る。感温筒１６上には電子冷凍素子１７が取り付けられ
ている。
【００１１】電子冷凍素子１７は電流制御回路１８及び
極性切り換え回路１９を介した制御コンピュータ２０の
通電制御を受ける。極性切り換え回路１９における極性
の切り換え、即ち電子冷凍素子１７に対する通電方向の
切り換えによって感温筒１６と電子冷凍素子１７との接
合面側が加熱作用と冷却作用との切り換えを受ける。
又、電流制御回路１８における直流電流値制御によって
感温筒１６と電子冷凍素子１７との接合面側における加
熱程度あるいは冷却程度が制御される。これにより感温
筒１６内の制御ガス圧が直流極性及び直流電流値に応じ
て変わり、この制御ガス圧変動が制御圧室Ｒに波及す
る。
極性切り換え回路１９を介した制御コンピュータ２０の
通電制御を受ける。極性切り換え回路１９における極性
の切り換え、即ち電子冷凍素子１７に対する通電方向の
切り換えによって感温筒１６と電子冷凍素子１７との接
合面側が加熱作用と冷却作用との切り換えを受ける。
又、電流制御回路１８における直流電流値制御によって
感温筒１６と電子冷凍素子１７との接合面側における加
熱程度あるいは冷却程度が制御される。これにより感温
筒１６内の制御ガス圧が直流極性及び直流電流値に応じ
て変わり、この制御ガス圧変動が制御圧室Ｒに波及す
る。
【００１２】感温筒１６の加熱によって感温筒１６内の
制御ガス圧が上昇するとダイヤフラム１４が下動し、オ
リフィス１０におけるボール弁体１１の弁開度が大きく
なる。即ち、感温筒１６を加熱することは膨張弁６にお
ける液冷媒流量を増大することになり、過熱度が減少す
る。逆に、感温筒１６の冷却によって感温筒１６内の制
御ガス圧が低下するとダイヤフラム１４が上動し、オリ
フィス１０におけるボール弁体１１の弁開度が小さくな
る。即ち、感温筒１６を冷却することは膨張弁６におけ
る液冷媒流量を減少することになり、過熱度が増大す
る。
制御ガス圧が上昇するとダイヤフラム１４が下動し、オ
リフィス１０におけるボール弁体１１の弁開度が大きく
なる。即ち、感温筒１６を加熱することは膨張弁６にお
ける液冷媒流量を増大することになり、過熱度が減少す
る。逆に、感温筒１６の冷却によって感温筒１６内の制
御ガス圧が低下するとダイヤフラム１４が上動し、オリ
フィス１０におけるボール弁体１１の弁開度が小さくな
る。即ち、感温筒１６を冷却することは膨張弁６におけ
る液冷媒流量を減少することになり、過熱度が増大す
る。
【００１３】制御コンピュータ２０は、蒸発器７の入口
側に設置された温度検出器２１からの温度検出情報及び
出口側に設置された温度検出器２２からの温度検出情報
に基づいて電子冷凍素子１７の通電制御を行なう。図４
のフローチャートは電子冷凍素子１７に対する通電制御
プログラムを表す。
側に設置された温度検出器２１からの温度検出情報及び
出口側に設置された温度検出器２２からの温度検出情報
に基づいて電子冷凍素子１７の通電制御を行なう。図４
のフローチャートは電子冷凍素子１７に対する通電制御
プログラムを表す。
【００１４】図２のグラフは熱負荷が中程度の場合の蒸
発器７の管路表面における温度分布を表し、図３のグラ
フは熱負荷が低負荷の場合の温度分布を表す。横軸は管
路の入口からの経路長を表し、横軸の原点は蒸発器７の
入口に対応し、破線位置は蒸発器７の出口に対応する。
図２の曲線Ｃ1 は過熱度θ＝５°Ｃの場合の温度分布曲
線であり、曲線Ｃ0 はθ＝１０°Ｃの場合、曲線Ｃ2 は
θ＝２°Ｃ、曲線Ｃ3 はθ＝１５°Ｃの場合の温度分布
曲線を表す。図３の曲線Ｄ1 は過熱度θ＝５°Ｃの場合
の温度分布曲線、曲線Ｄ0 はθ＝２°Ｃの場合、曲線Ｄ
2 はθ＝１０°Ｃの場合、曲線Ｄ3 はθ＝０°Ｃの場合
の温度分布曲線を表す。
発器７の管路表面における温度分布を表し、図３のグラ
フは熱負荷が低負荷の場合の温度分布を表す。横軸は管
路の入口からの経路長を表し、横軸の原点は蒸発器７の
入口に対応し、破線位置は蒸発器７の出口に対応する。
図２の曲線Ｃ1 は過熱度θ＝５°Ｃの場合の温度分布曲
線であり、曲線Ｃ0 はθ＝１０°Ｃの場合、曲線Ｃ2 は
θ＝２°Ｃ、曲線Ｃ3 はθ＝１５°Ｃの場合の温度分布
曲線を表す。図３の曲線Ｄ1 は過熱度θ＝５°Ｃの場合
の温度分布曲線、曲線Ｄ0 はθ＝２°Ｃの場合、曲線Ｄ
2 はθ＝１０°Ｃの場合、曲線Ｄ3 はθ＝０°Ｃの場合
の温度分布曲線を表す。
【００１５】一般的に、従来の自動温度式膨張弁による
流量制御では冷却効率を考慮して過熱度θとして５°Ｃ
程度が選択されるが、曲線Ｃ1 で示されるように過熱度
θ＝５°Ｃかつ熱負荷が中程度の場合には蒸発器７の出
口付近が氷点以下となり、蒸発器７の出口付近で凍結が
発生する。熱負荷が中程度の場合における凍結を回避す
るには曲線Ｃ0 で示すように過熱度θ＝１０°Ｃ程度が
適正である。一方、曲線Ｄ1 で示されるように過熱度θ
＝１０°Ｃかつ熱負荷が低負荷の場合には蒸発器７の入
口付近が氷点以下となり、蒸発器７の入口付近で凍結が
発生する。熱負荷が低負荷の場合における凍結を回避す
るには曲線Ｄ0 で示すように過熱度θ＝２°Ｃ程度が適
正である。
流量制御では冷却効率を考慮して過熱度θとして５°Ｃ
程度が選択されるが、曲線Ｃ1 で示されるように過熱度
θ＝５°Ｃかつ熱負荷が中程度の場合には蒸発器７の出
口付近が氷点以下となり、蒸発器７の出口付近で凍結が
発生する。熱負荷が中程度の場合における凍結を回避す
るには曲線Ｃ0 で示すように過熱度θ＝１０°Ｃ程度が
適正である。一方、曲線Ｄ1 で示されるように過熱度θ
＝１０°Ｃかつ熱負荷が低負荷の場合には蒸発器７の入
口付近が氷点以下となり、蒸発器７の入口付近で凍結が
発生する。熱負荷が低負荷の場合における凍結を回避す
るには曲線Ｄ0 で示すように過熱度θ＝２°Ｃ程度が適
正である。
【００１６】ここで、過熱度とは蒸発器入口と出口との
間での最低温度と蒸発器出口温度との差で表す。熱負荷
が高負荷の場合には蒸発器７の入口及び出口のいずれに
おいても氷点以下になることはなく、凍結は生じない。
間での最低温度と蒸発器出口温度との差で表す。熱負荷
が高負荷の場合には蒸発器７の入口及び出口のいずれに
おいても氷点以下になることはなく、凍結は生じない。
【００１７】このように熱負荷の程度に応じて蒸発器７
の入口あるいは出口が氷点以下となるため、過熱度一定
の流量制御では凍結防止が困難である。本実施例では制
御コンピュータ２０が温度検出器２１，２２によって検
出される入口温度Ｔ1 及び出口温度Ｔ2 の差（Ｔ1 −Ｔ
2 ）の絶対値と設定された微小値ΔＴとの大小比較を行
ない、差（Ｔ1 −Ｔ2 ）の絶対値が設定値ΔＴを越える
場合には電子冷凍素子１７の吸発熱制御を行なう。この
場合、Ｔ1 ＞Ｔ2 であれば吸熱制御を行ない、Ｔ1 ＜Ｔ
2 であれば発熱制御を行なう。吸熱制御によって感温筒
１６内の圧力が低下し、膨張弁６の弁開度が減少する。
この弁開度減少によって過熱度が上昇し、入口温度Ｔ1
が低下すると共に、出口温度Ｔ2 が上昇する。発熱制御
によって感温筒１６内の圧力が上昇し、膨張弁６の弁開
度が増大する。この弁開度増大によって過熱度が低下
し、入口温度Ｔ1 が上昇すると共に、出口温度Ｔ2 が低
下する。
の入口あるいは出口が氷点以下となるため、過熱度一定
の流量制御では凍結防止が困難である。本実施例では制
御コンピュータ２０が温度検出器２１，２２によって検
出される入口温度Ｔ1 及び出口温度Ｔ2 の差（Ｔ1 −Ｔ
2 ）の絶対値と設定された微小値ΔＴとの大小比較を行
ない、差（Ｔ1 −Ｔ2 ）の絶対値が設定値ΔＴを越える
場合には電子冷凍素子１７の吸発熱制御を行なう。この
場合、Ｔ1 ＞Ｔ2 であれば吸熱制御を行ない、Ｔ1 ＜Ｔ
2 であれば発熱制御を行なう。吸熱制御によって感温筒
１６内の圧力が低下し、膨張弁６の弁開度が減少する。
この弁開度減少によって過熱度が上昇し、入口温度Ｔ1
が低下すると共に、出口温度Ｔ2 が上昇する。発熱制御
によって感温筒１６内の圧力が上昇し、膨張弁６の弁開
度が増大する。この弁開度増大によって過熱度が低下
し、入口温度Ｔ1 が上昇すると共に、出口温度Ｔ2 が低
下する。
【００１８】入口温度Ｔ1 と出口温度Ｔ2 とは電子冷凍
素子１７の吸発熱制御によって一致する方向に変化し、
制御コンピュータ２０は差（Ｔ1 −Ｔ2 ）の絶対値が設
定値ΔＴ以下になると吸発熱制御を停止する。設定値Δ
Ｔは微小値であり、差（Ｔ1 −Ｔ2 ）の絶対値が設定値
ΔＴ以下のときにはＴ1 ≒Ｔ2 である。入口温度Ｔ1 と
出口温度Ｔ2 とが略一致する状態では両温度Ｔ1 ，Ｔ2
はいずれも氷点を上回り、蒸発器７の入口付近あるいは
出口付近が凍結することはない。即ち、熱負荷の変動に
応じて冷媒流量がフィードバック制御され、いずれの熱
負荷状態においても蒸発器７の凍結が回避される。
素子１７の吸発熱制御によって一致する方向に変化し、
制御コンピュータ２０は差（Ｔ1 −Ｔ2 ）の絶対値が設
定値ΔＴ以下になると吸発熱制御を停止する。設定値Δ
Ｔは微小値であり、差（Ｔ1 −Ｔ2 ）の絶対値が設定値
ΔＴ以下のときにはＴ1 ≒Ｔ2 である。入口温度Ｔ1 と
出口温度Ｔ2 とが略一致する状態では両温度Ｔ1 ，Ｔ2
はいずれも氷点を上回り、蒸発器７の入口付近あるいは
出口付近が凍結することはない。即ち、熱負荷の変動に
応じて冷媒流量がフィードバック制御され、いずれの熱
負荷状態においても蒸発器７の凍結が回避される。
【００１９】本発明は勿論前記実施例にのみ限定される
ものではなく、例えば図５〜図７に示す実施例も可能で
ある。制御コンピュータＣは、外気温度検出器２３、吐
出温度検出器２４、車室温度検出器２５、吹き出し温度
検出器２６、湿度検出器２７及び車速検出器２８からの
各検出情報、入力設定器２９によって予め入力設定され
たブロワ８の風量Ｓ及び設定室温Ｔ0 に基づいて電子冷
凍素子１７の通電制御を行なう。
ものではなく、例えば図５〜図７に示す実施例も可能で
ある。制御コンピュータＣは、外気温度検出器２３、吐
出温度検出器２４、車室温度検出器２５、吹き出し温度
検出器２６、湿度検出器２７及び車速検出器２８からの
各検出情報、入力設定器２９によって予め入力設定され
たブロワ８の風量Ｓ及び設定室温Ｔ0 に基づいて電子冷
凍素子１７の通電制御を行なう。
【００２０】図６及び図７のフローチャートは電子冷凍
素子１７に対する通電制御プログラムを表す。制御コン
ピュータ２０は検出される外気温度Ｔ3 、吐出温度
Ｔ4 、車室温度Ｔ 5 、蒸発器７によって冷却された吹き
出し温度Ｔ6 、車室内の湿度Ｗを一定時間間隔毎にサン
プリングする。制御コンピュータ２０は検出外気温度Ｔ
3 、検出吐出温度Ｔ4 及び検出車速Ｖに基づいて凝縮器
４における熱負荷Ｑx を算出すると共に、検出車室温度
Ｔ5 、検出吹き出し温度Ｔ6 、検出湿度Ｗ及びブロワ８
の風量Ｓに基づいて蒸発器７における熱負荷Ｑy を算出
し、冷却回路における負荷状態を把握する。
素子１７に対する通電制御プログラムを表す。制御コン
ピュータ２０は検出される外気温度Ｔ3 、吐出温度
Ｔ4 、車室温度Ｔ 5 、蒸発器７によって冷却された吹き
出し温度Ｔ6 、車室内の湿度Ｗを一定時間間隔毎にサン
プリングする。制御コンピュータ２０は検出外気温度Ｔ
3 、検出吐出温度Ｔ4 及び検出車速Ｖに基づいて凝縮器
４における熱負荷Ｑx を算出すると共に、検出車室温度
Ｔ5 、検出吹き出し温度Ｔ6 、検出湿度Ｗ及びブロワ８
の風量Ｓに基づいて蒸発器７における熱負荷Ｑy を算出
し、冷却回路における負荷状態を把握する。
【００２１】このように把握された熱負荷が低負荷の場
合には蒸発器７の入口温度と出口温度とが略一致する過
熱度θ＝θ1 となるように電子冷凍素子１７の吸発熱制
御が行われ、熱負荷が中負荷の場合にも蒸発器７の入口
温度と出口温度とが略一致する過熱度θ＝θ2 となるよ
うに電子冷凍素子１７の吸発熱制御が行われる。熱負荷
が高負荷の場合には蒸発器７の凍結発生のおそれがない
ため、検出車室温度Ｔ 5 が設定室温Ｔ0 となるように過
熱度θ＝θx の可変制御が行われる。
合には蒸発器７の入口温度と出口温度とが略一致する過
熱度θ＝θ1 となるように電子冷凍素子１７の吸発熱制
御が行われ、熱負荷が中負荷の場合にも蒸発器７の入口
温度と出口温度とが略一致する過熱度θ＝θ2 となるよ
うに電子冷凍素子１７の吸発熱制御が行われる。熱負荷
が高負荷の場合には蒸発器７の凍結発生のおそれがない
ため、検出車室温度Ｔ 5 が設定室温Ｔ0 となるように過
熱度θ＝θx の可変制御が行われる。
【００２２】この実施例では凍結発生のおそれのある熱
負荷領域（低負荷領域及び中負荷領域）では凍結をもた
らさない過熱度が熱負荷領域毎に割り振られ、冷媒流量
がオープンループ制御される。即ち、過熱度θ＝θ1 は
低負荷領域における凍結回避のために設定される値であ
り、過熱度θ＝θ2 は中負荷領域における凍結回避のた
めに設定される値である。
負荷領域（低負荷領域及び中負荷領域）では凍結をもた
らさない過熱度が熱負荷領域毎に割り振られ、冷媒流量
がオープンループ制御される。即ち、過熱度θ＝θ1 は
低負荷領域における凍結回避のために設定される値であ
り、過熱度θ＝θ2 は中負荷領域における凍結回避のた
めに設定される値である。
【００２３】又、本発明では膨張弁として電磁開閉弁を
用い、電磁開閉弁をデューティ比制御して流量制御を行
なうようにしてもよい。
用い、電磁開閉弁をデューティ比制御して流量制御を行
なうようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述したように第１の発明は、蒸発
器の入口側及び出口側の温度を検出し、検出される入口
側の温度と出口側の温度とを略一致させるように膨張弁
における流量制御を行なうようにしたので、蒸発器の入
口温度と出口温度とが凍結温度以下となることはなく、
冷却効率の大幅な低下をもたらす蒸発器の凍結を防止し
得る。
器の入口側及び出口側の温度を検出し、検出される入口
側の温度と出口側の温度とを略一致させるように膨張弁
における流量制御を行なうようにしたので、蒸発器の入
口温度と出口温度とが凍結温度以下となることはなく、
冷却効率の大幅な低下をもたらす蒸発器の凍結を防止し
得る。
【００２５】第２の発明は、予め分割設定された熱負荷
領域毎に適正過熱度を割り振り、熱負荷を検出すると共
に、この検出熱負荷の所属領域に対応する過熱度をもた
らすように膨張弁における流量制御を行ない、蒸発器の
入口温度及び出口温度が凍結温度以下となり得る熱負荷
領域では入口温度と出口温度とを略一定にする過熱度を
設定するようにしたので、第１の発明と同様に蒸発器の
凍結を防止し得る。
領域毎に適正過熱度を割り振り、熱負荷を検出すると共
に、この検出熱負荷の所属領域に対応する過熱度をもた
らすように膨張弁における流量制御を行ない、蒸発器の
入口温度及び出口温度が凍結温度以下となり得る熱負荷
領域では入口温度と出口温度とを略一定にする過熱度を
設定するようにしたので、第１の発明と同様に蒸発器の
凍結を防止し得る。
【図１】 第１の発明を具体化した一実施例を示す冷却
回路と膨張弁の側断面図との組み合わせ図である。
回路と膨張弁の側断面図との組み合わせ図である。
【図２】 熱負荷が中負荷の場合の過熱度と蒸発器内の
経路上の表面温度との関係を表すグラフである。
経路上の表面温度との関係を表すグラフである。
【図３】 熱負荷が低負荷の場合の過熱度と蒸発器内の
経路上の表面温度との関係を表すグラフである。
経路上の表面温度との関係を表すグラフである。
【図４】 流量制御プログラムを表すフローチャートで
ある。
ある。
【図５】 第２の発明を具体化した一実施例を示す冷却
回路と膨張弁の側断面図との組み合わせ図である。
回路と膨張弁の側断面図との組み合わせ図である。
【図６】 流量制御プログラムを表すフローチャートで
ある。
ある。
【図７】 流量制御プログラムを表すフローチャートで
ある。
ある。
６…膨張弁、７…蒸発器、１７…膨張弁における流量を
制御するための電子冷凍素子、２０…容量及び過熱度を
制御するための制御コンピュータ、２１…入口温度検出
器、２２…出口温度検出器。
制御するための電子冷凍素子、２０…容量及び過熱度を
制御するための制御コンピュータ、２１…入口温度検出
器、２２…出口温度検出器。
Claims (2)
- 【請求項１】圧縮機の吐出側と吸入側とを接続する外部
冷媒回路上に凝縮器、膨張弁及び蒸発器を介在し、冷却
回路外部からの指令によって膨張弁における流量を切り
換え制御可能な冷却回路において、蒸発器の入口側及び
出口側の温度を検出し、検出される入口側の温度と出口
側の温度とを略一致させるように膨張弁における流量制
御を行なう冷却回路における流量制御方法。 - 【請求項２】圧縮機の吐出側と吸入側とを接続する外部
冷媒回路上に凝縮器、膨張弁及び蒸発器を介在し、冷却
回路外部からの指令によって膨張弁における流量を切り
換え制御可能な冷却回路において、予め分割設定された
熱負荷領域毎に適正過熱度を割り振り、熱負荷を検出す
ると共に、この検出熱負荷の所属領域に対応する過熱度
をもたらすように膨張弁における流量制御を行ない、蒸
発器の入口温度及び出口温度が凍結温度以下となり得る
熱負荷領域では入口温度と出口温度とを略一定にする過
熱度を設定する冷却回路における流量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3193305A JPH0539959A (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 冷却回路における流量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3193305A JPH0539959A (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 冷却回路における流量制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539959A true JPH0539959A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16305704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3193305A Pending JPH0539959A (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 冷却回路における流量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0539959A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115264764A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-11-01 | 广东Tcl智能暖通设备有限公司 | 空调器及其除湿方法、计算机可读存储介质 |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP3193305A patent/JPH0539959A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115264764A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-11-01 | 广东Tcl智能暖通设备有限公司 | 空调器及其除湿方法、计算机可读存储介质 |
| CN115264764B (zh) * | 2022-07-05 | 2025-09-09 | 广东Tcl智能暖通设备有限公司 | 空调器及其除湿方法、计算机可读存储介质 |
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